JP4631698B2 - 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給送するシート給送手段と、前記シート給送手段と圧接するニップ位置にて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、当該シートを捌くシート捌き手段と、前記シート収容手段に収容されたシートと前記給送手段によって給送されるシートとにエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段と、前記シート収容手段に収容されたシートの前端部が揃えられる位置であるシート積載位置と前記ニップ位置との間で前記シート呼び出し手段によるシートの呼び出し方向と逆方向にシートを戻すように駆動するシート戻し手段とを備え、前記シート戻し手段は、前記シート積載位置と前記ニップ位置との間でシートを戻すように移動する無端状のベルト部材であって、前記シートへのエアーの吹き出しを許容する開口穴を有するベルト部材を有し、前記エアー吹き付け手段は、前記シート積載位置と前記ベルト部材とにエアーを吹き付けるものである。

本発明に係るシート供給装置においては、シート呼び出し手段によって呼び出されたシートを、シート積載位置とニップ位置との間でシート戻し手段の駆動によりシート呼び出し方向と逆方向に戻すことができる。このため、シート間の密着が解けないままシート収容手段からシートが呼び出された場合でも、このシートをシート戻し手段でシート積載位置まで戻すことにより、当該シートの前端部にエアー吹き付け手段で再びエアーを吹き付けることが可能となる。

本発明のシート供給装置によれば、シート収容手段から呼び出されたシートを、シート積載位置とニップ位置との間でシート呼び出し方向と逆方向に戻すことにより、シート間の密着が解けないまま呼び出されたシートの前端部に再び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２２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の前壁部に設けられたエアー吹き出し口２６に接続されている。したがって、ダクト２５を通してエアー吹き出し口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。

また、シート収容トレイ１７の前壁部の上端からは斜め上方に向けてシートガイド２７が延在している。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のニップ位置に案内するものである。シートガイド２７は、シート収容トレイ１７と一体に形成してもよいし、シート収容トレイ１７とは別の部材として設けてもよい。

図３は本発明の第１実施形態に係るシート供給装置の構成を示す概略図である。この第１実施形態に係るシート供給装置にはシート戻し機構２８が設けられている。シート戻し機構２８は、シート収容トレイ１７のシート積載位置をＰ１とし、フィードロール２２とリタードロール２３のニップ位置をＰ２とすると、Ｐ１−Ｐ２の間でピックアップロール２１によるシートの呼び出し方向（シート供給方向Ｙ）と逆方向にシートを戻すように駆動するものである。シート積載位置とは、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。

図４はシート戻し機構の構成と配置を示すもので、図中（Ａ）はシート戻し機構を含むシート供給部周辺の平面図、（Ｂ）はシート戻し機構の側面図である。図示のように、シートガイド２７には一対の切欠部２７Ａが形成されている。各々の切欠部２７Ａは、、シート供給方向Ｙと直交する方向でフィードロール２２を中心に左右均等な位置に形成されている。そして、シートガイド２７の各切欠部２７Ａにシート戻し機構２８が配置されている。

シート戻し機構２８は、無端状のベルト部材２９と、このベルト部材２９をループ状に支持（張架）する一対の支持ロール３０，３１とを用いて構成されている。ベルト部材２９は、例えば、適度な伸縮性と高い接触抵抗（すべり抵抗）を有するゴム材を用いて構成されるものである。ベルト部材２９の上面は、シートガイド２７の上面と平行に配置されている。また、ベルト部材２９の上面は、シートガイド２７の上面よりも僅かに上方に突出した状態で配置されている。したがって、ピックアップロール２１によって呼び出されたシート２０がシートガイド２７に案内されて移動するときは、ベルト部材２９の上面がシート２０の下面側に接触した状態となる。

一対の支持ロール３０，３１は、いずれか一方の支持ロールを駆動ロール、他方の支持ロールを従動ロールとして、ベルト部材２９を走行させるものである。支持ロール３０は、シート供給方向Ｙで支持ロール３１よりも下流側に配置されている。また、下流側の支持ロール３０を駆動ロールとすると、この支持ロール３０は図示しない駆動源（例えば、駆動モータ）によって回転駆動される構成となっている。その際、支持ロール３０は、他方の支持ロール３１とともに、ピックアップロール２１やフィードロール２２と同じ方向に回転する。また、一対の支持ロール３０，３１の回転方向にしたがって、ベルト部材２９の上面側はシート供給方向Ｙの上流側（Ｒ１方向）に向けて移動し、ベルト部材２９の下面側はシート供給方向Ｙの下流側（Ｒ２方向）に向けて移動する。

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ドール２２とリタードロール２３のニップ位置に向けて移動する。また、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は、フィードロール２２の回転にしたがってシート供給方向Ｙに給送される。

このとき、フィードロール２２とリタードロール２３の間にシート２０が１枚だけニップされた状況では、リタードロール２２がフィードロール２２と一緒に連れ回るため、それらのロールの回転方向は互いに逆方向となる。例えば、フィードロール２２が時計回り方向に回転する場合は、リタードロール２３が反時計回り方向に回転する。これに対して、フィードロール２２とリタードロール２３の間にシート２０が複数枚同時にニップされた状況では、リタードロール２３がフィードロール２２と同じ方向に回転する。このため、フィードロール２２に接触する上側のシート２０は給送されるものの、リタードロール２３に接触する下側のシート２０の給送は阻止される。

その際、シート供給部１８によるシート供給動作の実行期間内で、支持ロール３０，３１の回転によりベルト部材２９をＲ１，Ｒ２方向に走行させると、このベルト部材２９の上面に接触する下側のシート２０が、ピックアップロール２１によるシートの呼び出し方向（シート供給方向Ｙ）と逆方向に戻される。このため、フィードロール２２とリタードロール２３のニップ位置へと呼び出されたシート２０を、エアー吹き付け部２４でエアーを吹き付け可能な位置（シート収容位置）まで戻すことができる。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、トップシートを除く下側のシート２０を上述のようにシート戻し機構２８でシート積載位置まで戻すことにより、当該シート２０の前端部に再びエアーを吹き付けることができる。この結果、エアーの吹き付けによってシートを確実に分離させることが可能となる。

図５は本発明の第２実施形態に係るシート供給装置の主要部を示す図である。この第２実施形態においては、シート戻し機構２８を構成するベルト部材２９に複数の開口穴２９が形成されている。各々の開口穴２９は、シート積載位置Ｐ１とニップ位置Ｐ２との間でシートへのエアーの吹き出しを許容するものである。また、エアー吹き付け部２４を構成するダクト２５の開口部は、シート収容トレイ１７の前壁部に設けられたエアー吹き出し口２６とベルト部材２９の両方に臨むように大きく拡大して配置されている。

図６は開口穴２９Ａを有するベルト部材２９の具体的な構造例を示す展開図である。まず、図６（Ａ）に示すベルト部材２９では、ベルト長さ方向（周長方向）に沿うスリット状の開口穴２９Ａが複数設けられている。また、図６（Ｂ）に示すベルト部材２９では、ベルト幅方向に沿うスリット状の開口穴２９Ａが複数設けられている。また、図６（Ｃ）に示すベルト部材２９では、円形の開口穴２９Ａが複数設けられている。

上記構成からなるシート供給装置においては、図示しないエアー流発生手段で発生させたエアー流をダクト２５に導入することにより、エアー吹き出し口２６からエアーが吹き出されるとともに、ベルト部材２９の開口穴２９Ａからもエアーが吹き出される。これにより、シート収容トレイ１７に収容されたシート２０の前端部と合わせて、シート収容トレイ１７からピックアップロール２１によって呼び出されたシート２０の前端部にもエアーが吹き付けられるようになる。このため、シート積載位置Ｐ１とニップ位置Ｐ２との間でシートに対するエアーの吹き付け期間を長く確保することができる。したがって、エアーの吹き付けによるシートの分離効果をより一層高めることができる。

なお、上記実施形態においては、ベルト部材２９を用いてシート戻し機構２８を構成したが、本発明はこれに限らず、例えば図７に示すように、表面がゴム製のロール部材３２を設け、このロール部材３２をピックアップロール２１やフィードロール２２と同一方向に回転させてシートを戻すものとしてもよい。

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。 本発明の第１実施形態に係るシート供給装置の構成を示す概略図である。 シート戻し機構の構成と配置を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るシート供給装置の主要部を示す図である。 開口穴を有するベルト部材の具体的な構造例を示す展開図である。 ロール部材を用いたシート戻し機構の構成例を示す図である。

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…戻し機構、２９…ベルト部材、３０，３１…支持ロール、３２…ロール部材、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給送するシート給送手段と、
   前記シート給送手段と圧接するニップ位置にて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、当該シートを捌くシート捌き手段と、
   前記シート収容手段に収容されたシートと前記給送手段によって給送されるシートとにエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段と、
   前記シート収容手段に収容されたシートの前端部が揃えられる位置であるシート積載位置と前記ニップ位置との間で前記シート呼び出し手段によるシートの呼び出し方向と逆方向にシートを戻すように駆動するシート戻し手段とを備え、
   前記シート戻し手段は、前記シート積載位置と前記ニップ位置との間でシートを戻すように移動する無端状のベルト部材であって、前記シートへのエアーの吹き出しを許容する開口穴を有するベルト部材を有し、
   前記エアー吹き付け手段は、前記シート積載位置と前記ベルト部材とにエアーを吹き付ける
   ことを特徴とするシート供給装置。
2. 請求項１に記載の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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