JP4631695B2 - シート供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、大きくは複写機、プリンタ、印刷機、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、特に、画像形成装置に用いて好適なシート供給装置に関する。

画像形成装置のシート搬送方式として、シートの搬送方向と直交する方向（シート幅方向）で、シートの一方の側端部（サイドエッジ）を基準にシートを搬送する方式（以下、「サイド基準方式」と記す）と、シートのセンター位置を基準にシートを搬送する方式（以下、「センター基準方式」と記す）がある。

センター基準方式でシートを搬送する場合は、シートサイズに関係なく、搬送ロール等をシート幅方向に均等に配置することにより、バランスの良い安定した走行性を確保することができる。こうした走行性能の優位性から、最近ではシート搬送にセンター基準方式を採用するケースが増えている。

また近年では、シート間の密着力が強いコート紙などを搬送するときに、複数枚のシートが重なった状態で送られる現象（以下、「重送」と記す）を防止するために、フィードロールとリタードロール（又はリタードパッド）によってシートを分離する技術に加えて、エアーの吹き付けによってシートを分離する技術が提案されている。こうしたシート分離技術は、上述したサイド基準方式及びセンター基準方式のどちらにも適用することが可能である。

ところで、センター基準方式でシートを搬送するものでは、シート収容トレイに収容されたシートの側端部の位置がシートサイズ（シート幅）によって異なる。このため、上述したシート分離技術として、シート収容トレイに収容されたシートの側端部にエアーを吹き付けるタイプ（以下、「サイド吹き付けタイプ」とも記す）では、シート収容トレイ内でシートの側端部とエアー吹き付け部の位置関係を一定に保つために、エアー吹き付け部の位置をシートサイズに合わせて移動させる必要がある。

これに対して、例えば下記特許文献１、２に開示されているように、シート収容トレイに収容されたシートの前端部にエアーを吹き付けるタイプ（以下、「フロント吹き付けタイプ」とも記す）では、シート収容トレイ内でシートの前端部がシートサイズに関係なく同じ位置に配置されるため、エアー吹き付け部の位置を移動させなくても、シートの前端部とエアー吹き付け部の位置関係を一定に保つことができる。こうした事情から、センター基準方式でシートを搬送するものでは、サイド吹き付けタイプよりもフロント吹き付けタイプのシート分離技術を適用することが多い。

特開２０００−３４４３５８号公報 特開２００１−１０６３６５号公報

しかしながら、フロント吹き付けタイプのシート分離技術では、シート収容トレイの前壁部にエアー吹き出し口を形成し、このエアー吹き出し口を通してシートの前端部にエアーを吹き付ける構成になっているため、シートがシート収容トレイ内に収まっている状態でないと、シートの前端部にエアーを吹き付けることができない。つまり、シート収容トレイからシートを呼び出す際に、シートの前端部がシート収容トレイの前壁部を通過した後は、シートの前端部にエアーを吹き付けることができない。したがって、シート収容トレイ内でシート間の密着が解けないままシートが呼び出された場合は、その後のシート搬送で重送が発生してしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シート間の密着が解けないままシートが呼び出された場合でも、シートの重送を有効に防止することができるシート供給装置を実現することにある。

本発明に係るシート供給装置は、シートを積載状態で収容するシート収容手段と、前記シート収容手段に収容されたシートを呼び出すシート呼び出し手段と、前記シート呼び出し手段によって呼び出されたシートをニップしつつ給送するシート給送手段及びシート捌き手段と、前記シート収容手段において前記シートの供給方向にある前壁部の上端から前記ニップ位置へと斜め上方に延在し、前記シート呼び出し手段によって前記シート収容手段から呼び出されたシートを前記ニップ位置へと案内するシート案内手段と、前記シート収容手段に収容されたシートの前端部にエアーを吹き付けるとともに、前記シート収容手段のシート積載位置と前記ニップ位置との間で前記シート案内手段に設けられた複数の開口を通して、前記案内部材により前記ニップ位置へと斜め上方に案内されるシートの前端部にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段とを備え、前記開口の形状が、前記シートの供給方向に向かって先すぼみのスリット形状であり、前記開口のサイドエッジが、シート供給方向と直交する方向で、シート幅センター位置を基準にして、シート供給方向に進むに従って外側に向かう方向に傾斜していることを特徴とするものである。

本発明に係るシート供給装置においては、シート収容手段に収容されたシートの前端部にエアー吹き付け手段によってエアーが吹き付けられるとともに、シート呼び出し手段によってシート収容手段から呼び出されたシートの前端部に対しても、シート案内手段に設けられたエアー吹き出し許容部を通してエアー吹き付け手段によりエアーが吹き付けられる。このため、シート収容手段でシート間の密着が解けないままシートが呼び出された場合でも、シート積載位置とニップ位置の間でシートの前端部にエアーを吹き付けて分離することが可能となる。

本発明のシート供給装置によれば、シート収容手段に収容されたシートの前端部だけでなく、シート呼び出し手段によってシート収容手段から呼び出されたシートの前端部にも、エアー吹き付け手段でエアーを吹き付けることができる。このため、エアーの吹き付けによるシートの分離効果を高めて、シートの重送を有効に防止することが可能となる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置１は、画像読み取り装置２及び外部機器（パーソナルコンピュータ等）３と通信回線４によって接続された受信部５と、この受信部５で受信した画像データに基づいて画像書込部６を制御する画像記録制御部７と、画像書込部６によって静電潜像が書き込まれるドラム状の像担持体（感光体ドラム）８と、像担持体８の円周方向に沿って配設された帯電器９、現像器１０及びクリーナー１１と、像担持体８に形成されたトナー画像をシートに転写する転写ロール１２と、シートに転写されたトナー画像を定着させる定着器１３と、定着器１３でトナー画像の定着がなされたシートを排出する排出ロール１４と、排出ロール１４によって排出されたシートを受ける排出トレイ１５と、像担持体８及び転写ロール１２の対向位置に向けてシートを搬送するシート搬送部１６と、画像形成に使用されるシートを積載状態で収容する複数のシート収容トレイ１７と、各々のシート収容トレイ１７に収容されたシートを供給するシート供給部１８とを備えた構成となっている。

図２は本発明が適用されるシート供給装置の構成例を示す概略図である。シート供給装置は、シート収容トレイ１７とシート供給部１８とを用いて構成されている。シート収容トレイ１７は、画像形成装置本体に対して出し入れ（抜き差し）可能に装着されるものである。シート収容トレイ１７は、所定枚数（複数枚）の積載シート（シート束）を収容可能な空間を有するとともに、この空間内でシートを載置状態に支持するボトムプレート１９を備えている。ボトムプレート１９は、ほぼ水平な姿勢で昇降可能に支持されている。シート収容トレイ１７では、ボトムプレート１９の主面（上面）と平行にシートが支持される。したがって、シート収容トレイ１７でのシート積載方向は、ボトムプレート１９の主面と直交する方向となる。

シート供給部１８は、シート収容トレイ１７の一方側（シートの送り出しが行われる側）に配置されている。シート供給部１８は、シート収容トレイ１７のボトムプレート１９に載置されたシート２０を最上位のシート（以下、「トップシート」とも記す）から順に供給するもので、ピックアップロール２１と、フィードロール２２と、リタードロール２３とを用いて構成されている。このうち、ピックアップロール２１はシート呼び出し手段に相当し、フィードロール２２はシート給送手段に相当し、リタードロール２３はシート捌き手段に相当するものである。

ピックアップロール２１は、シート収容トレイ１７に収容されたシート２０を順に供給するときに下降してシートの最上面に所定の押圧力で当接し、この当接状態で図中矢印方向に回転することにより、シート収容トレイ１７からシート２０を呼び出すものである。シートの最上面とは、シート収容トレイ１７に収容されたシート２０のなかで、最上位に配置されたシート（トップシート）の上面をいう。フィードロール２２は、図中矢印方向に回転することにより、ピックアップロール２１によって呼び出されたシート２０を、リタードロール２３との間でニップしつつ上記シート搬送部１６に向けて送り出すものである。フィードロール２２とリタードロール２３のニップ位置は、シート収容トレイ１７の前壁部１７Ａから所定の距離だけ離れた位置に設定されている。

リタードロール２３は、ピックアップロール２１によってフィードロール２２との間（ニップ位置）に呼び出されたシート２０の下面側に接触し、この接触状態で下側のシートに適度な摩擦抵抗力（ブレーキ力）を付与することにより、フィードロール２１との間でシートを１枚ずつ捌くものである。リタードロール２３は、例えばトルクリミッターで設定されたリミットトルク未満の回転トルクが加わった状態ではフィードロール２２と同じ方向に回転駆動し、上記リミットトルク以上の回転トルクが加わった状態ではフィードロール２２に連れ回るかたちでフィードロール２２と逆方向に回転するものである。なお、シート捌き手段としては、リタードロール２３に代えて、図示しないリタードパッドを用いることも可能である。

さらに、シート供給装置はエアー吹き付け部２４を備えている。エアー吹き付け部２４は、シート収容トレイ１７に収容されたシート２０の前端部にエアーを吹き付けることにより、当該シート２０を分離するものである。さらに詳述すると、エアー吹き付け部２４は、シート収容トレイ１７に収容されたシート２０の前端部にシート供給方向Ｙの下流側からエアーを吹き付けることにより、上層部のシート間にエアーを吹き込んでシート同士を分離し、シート間の密着を解くものである。シート供給方向Ｙとは、シート供給部１８の駆動によってシート２０が供給（移動）される方向をいう。また、シート２０の前端部とは、シート供給方向Ｙの下流側を向いて配置されるシート２０の端部をいう。

エアー吹き付け部２４は、例えばブロワーやファンなどのエアー流発生装置（不図示）と、このエアー流発生装置で発生させたエアー流の流路を形成するダクト２５とを用いて構成されている。ダクト２５の先端部は開口しており、この開口部がシート収容トレイ１７の前壁部１７Ａに設けられたエアー吹き出し口２６と、当該前壁部１７Ａの上端から延在するシートガイド２７の双方に接続されている。このため、シート収容トレイ１７の前壁部１７Ａでは、ダクト２５を通してエアー吹き出し口２６から矢印方向にエアーが吹き出される。このとき、エアー吹き出し口２６から吹き出されるエアーの向きは、シート供給方向Ｙに対して逆向きになる。また、シート積載方向におけるエアー吹き出し口２６の開口寸法及び開口位置は、ボトムプレート１９に積載状態で支持されたシート２０の少なくとも上層部にエアーが吹き付けられる条件で設定されている。

シートガイド２７は、シート案内手段に相当するもので、シート収容トレイ１７の前壁部１７Ａの上端から斜め上方に延在している。シートガイド２７は、ピックアップロール２１によって呼び出されたシート２０を、フィードロール２２とリタードロール２３のニップ位置へと案内するものである。このため、シートガイド２７は、シート収容トレイ１７のシート積載位置Ｐ１から、フィードロール２２とリタードロール２３のニップ位置Ｐ２に向けて延在している。シート積載位置Ｐ１とは、シート収容トレイ１７にシート２０を積載したときに、積載状態でシート２０の前端部が揃えられる位置をいう。また、ニップ位置Ｐ２とは、フィードロール２２とリタードロール２３が圧接する位置をいう。なお、ここではシート収容トレイ１７と一体にシートガイド２７を形成しているが、これに限らず、シート収容トレイ１７とは別の部材としてシートガイド２７を設けるようにしてもよい。

シートガイド２７には複数の開口２８が設けられている。これら複数の開口２８は、上述したシート積載位置Ｐ１とニップ位置Ｐ２との間でエアーの吹き出しを許容するものである。すなわち、複数の開口２８はエアー許容部を構成するものである。シートガイド２７を平面的にみると、各々の開口２８は図３のように円形に形成されている。また、各々の開口２８はシートガイド２７全体にわたって形成されている。このため、シートガイド２７では、ダクト２５を通して各々の開口２８から矢印方向にエアーが吹き出される。このとき、各々の開口２８から吹き出されるエアーの向きは、シート供給方向Ｙに対して、これに逆らう方向で斜めに交差する向きとなる。

上記構成からなるシート供給装置においては、シート収容トレイ１７に収容されたシート２０をシート供給部１８で順に供給する際に、エアー吹き付け部２４でダクト２５を通してエアー吹き出し口２６からエアーを吹き出させることにより、シート収容トレイ１７に収容されたシート２０の前端部にエアーを吹き付ける。これにより、シート収容トレイ１７に収容された上層部のシート２０を、エアー吹き付け部２４によるエアーの吹き付けによって分離させることが可能となる。

また、シート収容トレイ１７に収容されたシート２０の最上面にピックアップロール２１を当接させて回転させると、これにしたがってシート２０がシート収容トレイ１７からシート供給方向Ｙに呼び出される。こうして呼び出されたシート２０の前端部は、シートガイド２７に案内されながらフィードロール２２とリタードロール２３のニップ位置Ｐ２に向けて移動する。このとき、エアー吹き付け部２４でダクト２５を通してシートガイド２７の各開口２８からエアーを吹き出させることにより、シート積載位置Ｐ１とニップ位置Ｐ２との間でシート２０を、エアー吹き付け部２４によるエアーの吹き付けによって分離させることが可能となる。

したがって、シート収容トレイ１７内でシート間の密着が解けないまま複数枚のシート２０が一緒に呼び出された場合でも、シートガイド２７に沿って移動するシート２０の前端部に複数の開口２８を通してエアーを吹き付けることにより、各々のシート２０を分離した状態でニップ位置Ｐ２に受け渡すことができる。このため、フィードロール２２とリタードロール２３でニップされたシート２０を、リタードロール２３で一枚ずつ確実に捌きながらシート供給方向Ｙに送り出すことができる。また、開口２８の形状を円形としたことにより、ピックアップロール２１によって呼び出されたシートがシートガイド２７に沿って移動するときに、当該シートガイド２７の上面でシート２０のコーナー部が開口２８に引っ掛かりにくくなる。このため、シートガイド２７上でシート２０をスムーズに移動させることができる。

なお、上記実施形態においては、エアー吹き出し許容部として、シートガイド２７に円形の開口２８を複数設けるようにしたが、本発明はこれに限るものではない。図４〜図８はシートガイド２７の他の構成例を示す図である。

図４に示すシートガイド２７では、各々の開口２８の形状が、シート供給方向Ｙに向かって先すぼみのスリット形状となっている。すなわち、シート供給方向Ｙにおいては、各々の開口２８が平面視二等辺三角形のスリット形状をなして、シート積載位置Ｐ１からニップ位置Ｐ２に向かって真っ直ぐに延びている。また、各々の開口２８のスリット幅は、シート積載位置Ｐ１からニップ位置Ｐ２に向かって徐々に狭くなっている。そして、ニップ位置Ｐ２の近傍では、各々の開口２８のスリット先端が尖った形状になっている。また、シート供給方向Ｙと直交する方向では、各々の開口２８がほぼ一定の間隔で横一列に並んでいる。

図５に示すシートガイド２７では、各々の開口２８の形状が、上記図４と同様に先すぼみのスリット形状となっている。ただし、シート供給方向Ｙでは、前後に位置をずらして複数の開口２８が２列に並んで設けられている。すなわち、シート供給方向Ｙにおいて、第１列目（上流側）の開口２８は、シート積載位置Ｐ１からシートガイド２７の中間位置にかけてスリット形状に形成され、第２列目（下流側）の開口２８は、シートガイド２７の中間位置からニップ位置Ｐ２にかけてスリット形状に形成されている。また、第１列目の開口２８と第２列目の開口２８は、シート供給方向Ｙと直交する方向で互いに位置をずらして形成されている。

このようにシートガイド２７の開口形状を先すぼみのスリット形状とした場合は、各々の開口（スリット）２８のサイドエッジが、シート供給方向Ｙに対して傾斜した向きで配置される。これに対して、例えば開口２８のスリット形状を長方形にした場合は、開口２８のサイドエッジがシート供給方向Ｙに沿う向きで配置される。そうした場合、長方形のスリット形状では、シート供給方向Ｙと直交する方向で開口２８のサイドエッジとシートのサイドエッジが重なった場合に、シートのサイドエッジが開口２８のサイドエッジに擦られて変形し、シートのコーナー部が開口２８のコーナー部に引っ掛かりやすくなる。一方、先すぼみのスリット形状を採用した場合は、シートのサイドエッジが開口２８のサイドエッジに擦られることがないため、シートのコーナー部が開口２８のコーナー部に引っ掛かりにくくなる。このため、シートガイド２７上でシート２０をスムーズに移動させることができる。

図６に示すシートガイド２７では、各々の開口２８の形状が、先端部だけ先すぼみのスリット形状となっている。また、各々の開口２８のサイドエッジは、シート供給方向Ｙと直交する方向で、シート幅センター位置に配置されたフィードロール２２を基準に外側に向かって傾斜している。すなわち、フィードロール２２を中心として、図中右側に形成された開口２８のサイドエッジは右向き（時計回り方向）に傾斜し、図中左側に形成された開口２８のサイドエッジは左向き（反時計回り方向）に傾斜している。このように開口２８のサイドエッジを傾斜させた場合も、上記同様の理由でシートのコーナー部が開口２８のコーナー部に引っ掛かりにくくなるため、シートガイド２７上でシート２０をスムーズに移動させることができる。

一方、図７（Ａ），（Ｂ）に示すシートガイド２７には、複数のガイドリブ２９が設けられている。各々のガイドリブ２９は、シートガイド２７に案内されて移動するシートの下面側に当接するように、シートガイド２７の厚み方向に突出する状態で形成されている。また、各々のガイドリブ２９は、シート積載位置Ｐ１からニップ位置Ｐ２に向かって真っ直ぐに形成されている。したがって、各々のガイドリブ２９の向きは、シート供給方向Ｙと平行な向きになっている。また、シート供給方向Ｙと直交する方向では、各々のガイドリブ２９が所定の間隔で配置されている。これに対して、各々の開口２８は、シートガイド２７の厚み方向でガイドリブ２９から退避した位置（一段凹んだ位置）に形成されている。また、シート供給方向Ｙと直交する方向では、開口２８とガイドリブ２９が交互に並んで配置されている。

このように開口２８とガイドリブ２９を設けたシートガイド２７では、シートガイド２７に沿って移動するシートがガイドリブ２９に当接するとともに、開口２８がシートと非接触の状態に維持される。このため、シートが開口２８に引っ掛かることがない。よって、開口２８の形状や向きによらず、シートガイド２７上でシート２０をスムーズに移動させることができる。

また、シート収容トレイ１７の前壁部１７Ａに形成されるエアー吹き出し口２６は、シート収容トレイ１７に積載状態で収容されたシート２０をエアーの吹き付けで浮揚させて分離するのに対し、シートガイド２７に形成される開口２８は、シートガイド２７上を移動するシート２０をエアーの吹き付けでばらけさせて分離するものである。そこで、図８に示すように、シート供給方向Ｙと直交する方向（図の左右方向）で、シート幅センター位置に配置されたフィードロール２２を基準に、シート幅領域（シート幅相当分の領域）を複数の領域、例えばセンター領域ＣＥとその両側のサイド領域ＳＥ１，ＳＥ２に区分した場合に、シート収容トレイ１７の前壁部１７Ａには、センター領域ＣＥとサイド領域ＳＥ１，ＳＥ２の全領域にわたってエアー吹き出し口２６を形成し、シートガイド２７には、センター領域ＣＥを除くサイド領域ＳＥ１，ＳＥ２だけに開口２８を形成する。

これにより、シート収容トレイ１７の前壁部１７Ａに設けられたエアー吹き出し口２６からは、シート供給方向Ｙと直交する方向でシート幅領域全体にエアーが吹き付けられるため、シート収容トレイ１７に収容されたシートがエアーの吹き付けで浮揚しやすくなる。また、シートガイド２７に設けられた開口２８からは、シート供給方向Ｙと直交する方向でシート幅領域の一部にエアーが吹き付けられるため、シートガイド２７に沿って移動するシートがエアーの吹き付けでばらけやすくなる。その結果、エアーの吹き付けによってシートを効率良く分離することが可能となる。

なお、ここではシート幅領域を３つの領域ＣＥ，ＳＥ１，ＳＥ２に区分して、サイド領域ＳＥ１，ＳＥ２だけに開口２８を設けるものとしたが、これに限らず、センター領域ＣＥだけに開口２８を設けるものであってもよい。また、シート幅領域を４つ以上の領域に区分して、その一部の領域だけに開口２８を設けるものとしてもよい。

本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。 本発明が適用されるシート供給装置の構成例を示す概略図である。 シートガイドの構成例を示す平面図である。 シートガイドの他の構成例を示す図（その１）である。 シートガイドの他の構成例を示す図（その２）である。 シートガイドの他の構成例を示す図（その３）である。 シートガイドの他の構成例を示す図（その４）である。 シートガイドの他の構成例を示す図（その５）である。

符号の説明

１…画像形成装置。１７…シート収容トレイ、１８…シート供給部、２１…ピックアップロール、２２…フィードロール、２３…リタードロール、２４…エアー吹き付け部、２５…ダクト、２６…エアー吹き出し口、２７…シートガイド、２８…開口、２９…ガイドリブ、Ｐ１…シート積載位置、Ｐ２…ニップ位置

Claims (2)

1. シートを積載状態で収容するシート収容手段と、
   前記シート収容手段に収容されたシートを呼び出すシート呼び出し手段と、
   前記シート呼び出し手段によって呼び出されたシートをニップしつつ給送するシート給送手段及びシート捌き手段と、
   前記シート収容手段において前記シートの供給方向にある前壁部の上端から前記ニップ位置へと斜め上方に延在し、前記シート呼び出し手段によって前記シート収容手段から呼び出されたシートを前記ニップ位置へと案内するシート案内手段と、
   前記シート収容手段に収容されたシートの前端部にエアーを吹き付けるとともに、前記シート収容手段のシート積載位置と前記ニップ位置との間で前記シート案内手段に設けられた複数の開口を通して、前記案内部材により前記ニップ位置へと斜め上方に案内されるシートの前端部にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段とを備え、
   前記開口の形状が、前記シートの供給方向に向かって先すぼみのスリット形状であり、
   前記開口のサイドエッジが、シート供給方向と直交する方向で、シート幅センター位置を基準にして、シート供給方向に進むに従って外側に向かう方向に傾斜している
   ことを特徴とするシート供給装置。
2. 画像形成に使用されるシートを積載状態で収容するシート収容手段と、
   前記シート収容手段に収容されたシートを呼び出すシート呼び出し手段と、
   前記シート呼び出し手段によって呼び出されたシートをニップしつつ給送するシート給送手段及びシート捌き手段と、
   前記シート収容手段において前記シートの供給方向にある前壁部の上端から前記ニップ位置へと斜め上方に延在し、前記シート呼び出し手段によって前記シート収容手段から呼び出されたシートを前記ニップ位置へと案内するシート案内手段と、
   前記シート収容手段に収容されたシートの前端部にエアーを吹き付けるとともに、前記シート収容手段のシート積載位置と前記ニップ位置との間で前記シート案内手段に設けられた複数の開口を通して、前記案内部材により前記ニップ位置へと斜め上方に案内されるシートの前端部にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段とを備え、
   前記開口の形状が、前記シートの供給方向に向かって先すぼみのスリット形状であり、
   前記開口のサイドエッジが、シート供給方向と直交する方向で、シート幅センター位置を基準にして、シート供給方向に進むに従って外側に向かう方向に傾斜している
   ことを特徴とするシート供給装置を具備することを特徴とする画像形成装置。

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