JP5936162B2 - シート搬送装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、シート搬送装置および画像形成装置に関するものである。
積載された原稿や記録紙等のシートを分離して搬送する方法として、吸着ベルトに電界を形成し、これをシートに接触させて吸着し分離する静電吸着分離方式が提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載の静電吸着分離方式のシート搬送装置は、2本のローラに巻き掛けられた誘電体の吸着ベルトと、この吸着ベルトに交番電荷を付与する電荷付与手段と、これらを保持するホルダとで構成された吸着分離ユニットを備えている。ホルダは、上記2本のローラを回転自在に支持しており、上記ローラよりもシート搬送方向上流側に設けられた回転軸に固定されている。回転軸の一端には、ラックアンドピニオンを有する歯車機構を備え、吸着分離ユニットを揺動させるための揺動手段たる揺動機構が設けられている。また、2本のローラのうち、シート搬送方向上流側に配置されたローラは、シート束のシート面に対して垂直方向に移動可能にホルダに支持されている。
給紙の前段階においては、2本のローラを介してホルダに保持された吸着ベルトは、シート束から離間した位置に位置している。シート束の最上位シートを分離して搬送するときは、まず、吸着ベルトを回転させて、吸着ベルトに交番電荷を付与する。吸着ベルトに交番電荷を付与したら、吸着ベルトの回転を停止し、揺動機構を駆動して吸着分離ユニットをシート束側へ揺動させ、吸着ベルトをシート束の最上位シートに接触させ、シート束の最上位シートを吸着ベルトに吸着させる。シート束の最上位シートが吸着ベルトに吸着したら、揺動機構を駆動して、吸着分離ユニットをシート束から離間する方向へ揺動させる。すると、吸着ベルトに吸着した最上位シートが、吸着ベルトにより持上げられて、2番目のシートと分離する。そして、吸着ベルトを回転駆動させ、吸着ベルトに吸着した最上位シートを搬送する。
しかしながら、特許文献1に記載のシート搬送装置においては、次のような課題が残っていた。すなわち、特許文献1に記載のシート搬送装置においては、吸着分離ユニットは、シート搬送方向上流側の支持部材たる回転軸により片持ち支持された構成である。その結果、吸着分離ユニットのシート搬送方向下流端は、自由端となり、歯の噛み合い部でのバックラッシュや、吸着分離ユニット自身の弾性により吸着分離ユニットが振動してしまうという課題である。吸着分離ユニットが振動すると、吸着ベルトに吸着した最上位シートが、吸着ベルトから分離するおそれがある。特に、生産性を高めるために吸着分離ユニットを高速で揺動させる場合、吸着分離ユニットのイナーシャによる負荷も増大するため、吸着分離ユニットを軽量化する必要があるが、吸着分離ユニットを軽量化すると、上記振動の問題が顕著に現れてしまう。
また、特許文献1に記載のシート搬送装置においては、吸着分離ユニットの揺動の支点である回転軸にラックギヤが取り付けられているため、吸着分離ユニットに駆動を伝達する箇所(ラックギヤとピニオンギヤとの噛み合い部)が、吸着分離ユニットの揺動の支点である回転軸に近い位置にある。一方、吸着分離ユニットの重心は、シート搬送方向下流側付近にあるため、てこの原理における力点としてのギヤの噛み合い部から支点(回転軸)までの距離が、てこの原理における作用点としての吸着分離ユニットの重心から支点(回転軸)までの距離に比べて短い。その結果、吸着分離ユニットを揺動させるためのトルクが大きくなるという課題も残っている。このため、モータが大型化してしまい、装置が大型化したり、歯の噛み合い部に大きな負荷がかかり、揺動手段の各ギヤが早期に磨耗したりしてしまう。
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、揺動時の吸着分離ユニットの振動を抑制し、かつ、揺動時のトルクを低減することができるシート搬送装置および画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、シート束を積載して収容するシート材収容部と、前記シート束の上面に対向配置され、前記シート束の最上位シートを吸着する吸着ベルトおよび該吸着ベルトを張架する複数の張架ローラを備え、前記吸着ベルトよりもシート搬送方向上流側で支持部材に回転自在に支持された吸着分離ユニットと、前記シート束の最上位シートを前記吸着ベルトに吸着させる吸着位置と、前記吸着ベルトに吸着した最上位シートを搬送する前記吸着位置よりもシート束に対して離間した搬送位置との間で、前記支持部材を支点にして前記吸着分離ユニットを揺動させる揺動手段とを備えたシート搬送装置であって、前記揺動手段は、前記吸着分離ユニットに設けられた第1駆動伝達部と、前記複数の張架ローラのうちシート搬送方向最下流に配置された張架ローラよりもシート搬送方向下流側にて前記第1駆動伝達部と噛み合う第2駆動伝達部とを有し、前記第1駆動伝達部と、前記第2駆動伝達部との噛み合いにより前記吸着分離ユニットを揺動させることを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1のシート搬送装置において、前記シート材収容部に、前記張架ローラを介して前記吸着ベルトを駆動する駆動手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2に記載のシート搬送装置において、各張架ローラの軸方向一端側を回転自在に支持する一端側ブラケットと、各張架ローラの軸方向他端側を回転自在に支持する他端側ブラケットとを備え、前記一端側ブラケットと前記他端側ブラケットとは連結されていることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3いずれかに記載のシート搬送装置において、前記吸着分離ユニットは、前記吸着ベルトを2つの張架ローラで張架し、2つの張架ローラのうち、シート搬送方向上流側の張架ローラを、シート束の上面に対して所定範囲垂直方向に移動可能に支持したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4に記載のシート搬送装置において、前記吸着分離ユニットは、各張架ローラを回転自在に支持するブラケットを有し、前記ブラケットのシート搬送方向下流側端部に前記第1駆動伝達部を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5いずれかに記載のシート搬送装置において、前記第1駆動伝達部および第2駆動伝達部の一方がラックであり、他方がピニオンであり、前記ピニオンに駆動源の駆動力が伝達されるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6に記載のシート搬送装置において、前記ラックを、前記第1駆動伝達部および第2駆動伝達部よりもシート搬送方向上流側に中心を持つ円弧形状に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7に記載のシート搬送装置において、前記ラックを、前記吸着分離ユニットの揺動支点を中心に持つ円弧形状に構成したことことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項6乃至8いずれかに記載のシート搬送装置において、前記第1駆動伝達部がラックであり、前記第2駆動伝達部がピニオンであることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1乃至9いずれかに記載のシート搬送装置において、前記第1駆動伝達部と前記第2駆動伝達部との噛み合い位置を前記吸着分離ユニットの重心位置よりもシート搬送方向下流側に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項10に記載のシート搬送装置において、前記吸着分離ユニットが前記搬送位置にあるとき、シート搬送方向における、前記第1駆動伝達部と前記第2駆動伝達部との噛み合い位置と、前記吸着分離ユニットの重心位置とを、同じ位置にしたことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項1乃至11いずれかに記載のシート搬送装置において、前記第1駆動伝達部と、前記第2駆動伝達部とを、前記吸着分離ユニットの前記吸着ベルト幅方向両端部に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項12に記載のシート搬送装置において、前記吸着ベルト幅方向一端側の前記第1駆動伝達部および前記第2駆動伝達部と、前記吸着ベルト幅方向他端側の前記第1駆動伝達部および前記第2駆動伝達部とは、同一の駆動源により駆動力が付与されるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項13に記載のシート搬送装置において、前記吸着ベルト幅方向一端側の前記第2駆動伝達部と、前記吸着ベルト幅方向他端側の前記第2駆動伝達部とは、同一の回転軸に支持されており、前記回転軸は、前記吸着位置と前記搬送位置との間以外に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、シートに画像を形成する画像形成手段と、積載されたシート束から最上のシートを分離し、前記画像形成手段へシートを搬送するシート搬送手段とを備えた画像形成装置において、前記シート搬送手段として、請求項1乃至14いずれかに記載のシート搬送装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1のシート搬送装置において、前記シート材収容部に、前記張架ローラを介して前記吸着ベルトを駆動する駆動手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2に記載のシート搬送装置において、各張架ローラの軸方向一端側を回転自在に支持する一端側ブラケットと、各張架ローラの軸方向他端側を回転自在に支持する他端側ブラケットとを備え、前記一端側ブラケットと前記他端側ブラケットとは連結されていることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3いずれかに記載のシート搬送装置において、前記吸着分離ユニットは、前記吸着ベルトを2つの張架ローラで張架し、2つの張架ローラのうち、シート搬送方向上流側の張架ローラを、シート束の上面に対して所定範囲垂直方向に移動可能に支持したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4に記載のシート搬送装置において、前記吸着分離ユニットは、各張架ローラを回転自在に支持するブラケットを有し、前記ブラケットのシート搬送方向下流側端部に前記第1駆動伝達部を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5いずれかに記載のシート搬送装置において、前記第1駆動伝達部および第2駆動伝達部の一方がラックであり、他方がピニオンであり、前記ピニオンに駆動源の駆動力が伝達されるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6に記載のシート搬送装置において、前記ラックを、前記第1駆動伝達部および第2駆動伝達部よりもシート搬送方向上流側に中心を持つ円弧形状に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7に記載のシート搬送装置において、前記ラックを、前記吸着分離ユニットの揺動支点を中心に持つ円弧形状に構成したことことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項6乃至8いずれかに記載のシート搬送装置において、前記第1駆動伝達部がラックであり、前記第2駆動伝達部がピニオンであることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1乃至9いずれかに記載のシート搬送装置において、前記第1駆動伝達部と前記第2駆動伝達部との噛み合い位置を前記吸着分離ユニットの重心位置よりもシート搬送方向下流側に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項10に記載のシート搬送装置において、前記吸着分離ユニットが前記搬送位置にあるとき、シート搬送方向における、前記第1駆動伝達部と前記第2駆動伝達部との噛み合い位置と、前記吸着分離ユニットの重心位置とを、同じ位置にしたことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項1乃至11いずれかに記載のシート搬送装置において、前記第1駆動伝達部と、前記第2駆動伝達部とを、前記吸着分離ユニットの前記吸着ベルト幅方向両端部に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項12に記載のシート搬送装置において、前記吸着ベルト幅方向一端側の前記第1駆動伝達部および前記第2駆動伝達部と、前記吸着ベルト幅方向他端側の前記第1駆動伝達部および前記第2駆動伝達部とは、同一の駆動源により駆動力が付与されるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項13に記載のシート搬送装置において、前記吸着ベルト幅方向一端側の前記第2駆動伝達部と、前記吸着ベルト幅方向他端側の前記第2駆動伝達部とは、同一の回転軸に支持されており、前記回転軸は、前記吸着位置と前記搬送位置との間以外に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、シートに画像を形成する画像形成手段と、積載されたシート束から最上のシートを分離し、前記画像形成手段へシートを搬送するシート搬送手段とを備えた画像形成装置において、前記シート搬送手段として、請求項1乃至14いずれかに記載のシート搬送装置を用いたことを特徴とするものである。
本発明によれば、吸着分離ユニットのシート搬送方向下流側端部に設けられた第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合いにより吸着分離ユニットを揺動させるため、吸着分離ユニット揺動時、吸着分離ユニットの下流側端部は、第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合いにより支持される。これにより、吸着分離ユニット揺動時、吸着分離ユニットのシート搬送方向上流側は支持部材に支持され、シート搬送方向下流側は揺動手段に支持され、吸着分離ユニットは両持ち支持される。よって、吸着分離ユニットを片持ち支持する構成に比べて、吸着分離ユニットの振動を抑制することができる。
また、吸着分離ユニットのシート搬送方向下流側端部で、吸着分離ユニットに駆動力が伝達される。これにより、てこの原理における力点としての第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合い部から支点としての支持部材までの距離が、作用点としての吸着分離ユニットの重心から支持部材までの距離よりも長くなる。よって、第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合い部から支持部材までの距離が、吸着分離ユニットの重心から支持部材までの距離よりも短い特許文献1に記載のシート搬送装置に比べて、揺動手段のトルクを低減することができる。これにより、揺動手段のモータの大型化を回避することができ、装置の大型化を抑制することができる。また、第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合い部の磨耗を抑制することができる。
また、吸着分離ユニットのシート搬送方向下流側端部で、吸着分離ユニットに駆動力が伝達される。これにより、てこの原理における力点としての第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合い部から支点としての支持部材までの距離が、作用点としての吸着分離ユニットの重心から支持部材までの距離よりも長くなる。よって、第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合い部から支持部材までの距離が、吸着分離ユニットの重心から支持部材までの距離よりも短い特許文献1に記載のシート搬送装置に比べて、揺動手段のトルクを低減することができる。これにより、揺動手段のモータの大型化を回避することができ、装置の大型化を抑制することができる。また、第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合い部の磨耗を抑制することができる。
以下、本発明を、電子写真方式の画像形成装置である複写機に適用した一実施形態について説明する。
なお、本発明は、本実施形態の画像形成装置に限らず、例えばインクジェット方式の画像形成装置などにも適用することができることは言うまでもない。
なお、本発明は、本実施形態の画像形成装置に限らず、例えばインクジェット方式の画像形成装置などにも適用することができることは言うまでもない。
図1は、本実施形態に係る複写機100を示す模式図である。
この複写機100は、原稿トレイ59aに載置された原稿束から原稿を1枚ずつ分離して原稿読取部58上のコンタクトガラスに自動給紙する自動原稿搬送装置59と、自動原稿搬送装置59によってコンタクトガラス上に搬送された原稿を読み取る原稿読取部58と、給紙部52から給紙された記録材シート(シート)に対して、原稿読取部58によって読み取った原稿画像に基づいて画像を形成する画像形成手段たる画像形成部50とを備えている。給紙部52は、複数枚のシートが積層されたシート束1を収容していて、このシート束1からその最上位に位置する最上位シート1aを画像形成部50に給紙する。なお、本実施形態では、画像形成部50と給紙部52とは分割可能となっている。
この複写機100は、原稿トレイ59aに載置された原稿束から原稿を1枚ずつ分離して原稿読取部58上のコンタクトガラスに自動給紙する自動原稿搬送装置59と、自動原稿搬送装置59によってコンタクトガラス上に搬送された原稿を読み取る原稿読取部58と、給紙部52から給紙された記録材シート(シート)に対して、原稿読取部58によって読み取った原稿画像に基づいて画像を形成する画像形成手段たる画像形成部50とを備えている。給紙部52は、複数枚のシートが積層されたシート束1を収容していて、このシート束1からその最上位に位置する最上位シート1aを画像形成部50に給紙する。なお、本実施形態では、画像形成部50と給紙部52とは分割可能となっている。
画像形成部50は、潜像担持体として感光体61のまわりに、帯電装置62、現像装置64、転写装置54、感光体クリーニング装置65等を備えている。また、画像形成部50は、感光体61にレーザー光63を照射するための光書込ユニット(不図示)、シート上のトナー画像を定着する定着装置55等を備えている。
上記構成の画像形成部50では、感光体61の回転とともに、まず帯電装置62で感光体61の表面を一様に帯電する。次いで、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等から入力される画像データや、原稿読取部58によって読み取った原稿の画像データに基づく光書込ユニット(不図示)からのレーザー光63を照射して感光体61上に静電潜像を形成する。その後、現像装置64によりトナーを付着させ静電潜像を可視像化することで感光体61上にトナー画像を形成する。一方、給紙部52は、シートを1枚づつ分離して搬送して、レジストローラ53に突き当てて止める。そして、画像形成部50のトナー画像形成のタイミングに合わせて、レジストローラ53に突き当てて止めたシートを感光体61と転写装置54とが対向する転写部に送り出す。転写部では、感光体61上のトナー画像は供給されたシートに転写される。トナー画像が転写されたシートは、定着装置55によりトナー画像を定着後、排紙ローラ対56により排紙トレイ57へ排出される。一方、トナー画像転写後の感光体61の表面は感光体クリーニング装置65で残留トナーを除去して清掃して再度の画像形成に備える。
図2は、給紙部52の概略構成を示す斜視図であり、図3は、給紙部52を示す模式図であり、図4は、吸着分離ユニット110の要部構成を示す図である。
給紙部52は、複数枚のシートを積載して収容するシート材収容部としての給紙カセット11と、給紙カセット11上の複数枚のシートからなるシート束1から最上位に位置する最上位シート1aを分離して搬送するシート搬送装置200とを含んで構成されている。
給紙部52は、複数枚のシートを積載して収容するシート材収容部としての給紙カセット11と、給紙カセット11上の複数枚のシートからなるシート束1から最上位に位置する最上位シート1aを分離して搬送するシート搬送装置200とを含んで構成されている。
図3に示すように、給紙カセット11には、積層された複数枚のシート束1を積載する底板7を有している。底板7と給紙カセット11の底部との間には、底板7を支持する支持部材8が回動自在に取り付けられている。また、図2に示すように、給紙部52には、シート束1の最上位シート1aが、所定の位置に来たことを検知するシート検知手段40が設けられている。シート検知手段40は、装置本体に設けられた軸42に回転自在に支持されたフィラー44と、透過型光学センサ43とで構成されている。支持部材8を不図示の駆動モータにより回動させ、底板7を上昇させると、底板7に積載されたシート束1が上昇し、最上位シート1aがフィラー44と当接する。このとき、透過型光学センサ43の受光部43aは、発光部43bからの光を受光している。さらに、底板7を上昇させると、フィラー44が、発光部43bの光を遮り、受光部43aが光を受光しなくなる。これにより、シート束1の最上位シート1aが、所定の位置に来たことが検知され、支持部材8の回転を停止する。
シート搬送装置200は、吸着分離ユニット110、この吸着分離ユニット110を揺動させる揺動手段たる揺動機構120、吸着ベルト2を無端移動させる駆動機構130などを備えている。吸着分離ユニット110は、図4に示すように、下流側張架ローラ5と、上流側張架ローラ6とに張架される吸着ベルト2を備えている。吸着ベルト2は、108Ω・cm以上の抵抗を有する50μm程度の厚さのポリエチレンテレフタレートからなる表層と、アルミ蒸着により形成された106Ω・cm以下の抵抗を有する導電層とを有する2層構造となっている。吸着ベルト2を上記のような2層構造とすることで、導電層を接地された対向電極として使用することができ、吸着ベルト2に電荷を与える帯電手段としての電極部材3を、吸着ベルト2の表層に接した位置であればどこでも設けることができる。また、吸着ベルト2の両側端縁の内側には寄止め用のリブ23が設けられており、ローラ5,6の両側端面と係合し、ベルトの寄りを防止している。
下流側張架ローラ5は抵抗値が106Ωcmの導電性ゴム層が表面に設けられ、上流側張架ローラ6は金属ローラである。下流側張架ローラ5及び上流側張架ローラ6はともに接地されている。下流側張架ローラ5は吸着ベルト2からシートを曲率により分離するのに適した小径にされている。すなわち、下流側張架ローラ5の径を小さく設定して曲率を大きくすることにより、吸着ベルト2に吸着されて搬送されたシートが、下流側張架ローラ5から離れて搬送方向下流側のガイド部材10により形成される搬送路Hに入ることができるようになっている。
また、図4に示すように、下流側張架ローラ5の軸5aは、ハウジング20に回転自在に支持されている。上流側張架ローラ6の軸6aは、ハウジング20に対してシート搬送方向に摺動可能に保持された軸受22に回転支持されている。軸受22は、スプリング21によりシート搬送方向上流側へ付勢されている。これにより、上流側張架ローラ6が、シート搬送方向上流側に付勢され、吸着ベルト2に張力を付与している。
図2、図3に示すように、吸着分離ユニット110は、吸着ベルト2を揺動自在に保持するためのブラケット12がベルト幅方向両端に設けられている。各ブラケット12は、上流側張架ローラ6よりもシート搬送方向上流側に設けられた支持軸14に回転自在に支持されている。これにより、吸着分離ユニット110は、後述する揺動機構120により、シート束1の最上位シート1aを吸着ベルト2に吸着させる吸着位置と、吸着ベルト2に吸着した最上位シート1aを搬送するための給送位置との間を、支持軸14を支点にして揺動することができる。
各ブラケット12には、長穴12aが設けられており、この長穴12aに上流側張架ローラ6の軸6aが貫通している。これにより、上流側張架ローラ6は、ブラケット12に対して移動可能に保持される。一方、下流側張架ローラ5の軸5aは、ブラケット12に設けられた不図示の穴に貫通し、下流側張架ローラ5は、ブラケット12に対して移動不能に保持される。図3に示すように、吸着分離ユニット110が給送位置にあるとき、上流側張架ローラ6の軸6aは、長穴12aの下端41に突き当っている。
ブラケット12に設けられた長穴12aは、上流側張架ローラ6(の軸)が長穴12a内を移動しても、上流側張架ローラ6の回転中心と下流側張架ローラ5の回転中心との距離が変化しないように、下流側張架ローラ5の回転中心を中心とする円弧形状となっている。その結果、上流側張架ローラ6が、長穴12a内を移動しても、吸着ベルト2の張力が変化することがない。通常、吸着ベルト2の張力は、5N以下でもローラとベルトとの間でスリップすることなく、吸着ベルト2を回転駆動して、吸着ベルト2に吸着したシートを搬送することが可能であるが、密着力の高い用紙等特殊な条件のシートを搬送する場合、吸着ベルト2とローラとの間にてスリップが起こる場合も考えられる。そのため、上流側張架ローラ6の表面や下流側張架ローラ5の表面の摩擦係数を高くして、スリップを生じにくくしておくことが好ましい。
図5は、吸着ベルト2を回転駆動する駆動機構130の概略構成図である。
各ブラケット12を回転自在に支持する支持軸14の一端には、従動第1プーリ26aと、駆動第2プーリ26bとが固定されている。下流側張架ローラ5の一端には従動第2プーリ25が固定されており、従動第1プーリ26aと従動第2プーリ25とには、従動タイミングベルト28が巻き掛けられている。また、支持軸14よりもシート搬送方向上流側には、駆動モータ24が設けられており、駆動モータ24のモータ軸には、駆動第1プーリ27が固定されている。駆動第1プーリ27と駆動第2プーリ26bとには、駆動タイミングベルト29が巻き掛けられている。
各ブラケット12を回転自在に支持する支持軸14の一端には、従動第1プーリ26aと、駆動第2プーリ26bとが固定されている。下流側張架ローラ5の一端には従動第2プーリ25が固定されており、従動第1プーリ26aと従動第2プーリ25とには、従動タイミングベルト28が巻き掛けられている。また、支持軸14よりもシート搬送方向上流側には、駆動モータ24が設けられており、駆動モータ24のモータ軸には、駆動第1プーリ27が固定されている。駆動第1プーリ27と駆動第2プーリ26bとには、駆動タイミングベルト29が巻き掛けられている。
駆動モータ24が駆動すると、駆動タイミングベルト29、従動タイミングベルト28を介して下流側張架ローラ5が回転駆動する。これにより、吸着ベルト2が回転駆動し、上流側張架ローラ6が、吸着ベルト2の内面の摩擦により従動回転する。また、本実施形態においては、ブラケット12を支持する支持軸14を中継して、下流側張架ローラ5に駆動モータ24の駆動力が伝達されるようになっている。このように構成することにより、後述するように、吸着分離ユニット110は、支持軸14を支点にして揺動するため、吸着分離ユニット110が揺動しても、下流側張架ローラ5と支持軸14との距離が変動しない。よって、従動タイミングベルト28の張りは維持されて良好に下流側張架ローラ5に駆動力を伝達することができる。
また、図2、図3に示すように、シート搬送方向下流側には、ブラケット12を揺動させる揺動手段としての揺動機構120が設けられている。揺動機構120は、各ブラケット12のシート搬送方向下流側端部に形成された第1駆動伝達部としてのラックギヤ部13と、回転軸16に固定され、ラックギヤ部13にそれぞれ噛み合う第2駆動伝達部材たるピニオンギヤ15とを有している。また、揺動機構120は、揺動モータ30を備えている。回転軸16の一端には、揺動モータ30のモータ軸に固定されたモータギヤと噛み合う従動ギヤ32が設けられている。各ピニオンギヤ15を、回転軸16に固定することにより、揺動モータ30で回転軸16を回転させることで、各ピニオンギヤ15を回転することができる。これにより、一つの揺動モータ30で、ベルト幅方向両端に設けられたピニオンギヤ15を回転駆動することができ、部品点数を削減することができ、装置を安価にすることができる。また、簡単な構成で、ベルト幅方向両端に設けられたラックアンドピニオンの駆動を同期することができる。
ラックギヤ部13は、支持軸14を中心としたR形状となっている。ブラケット12に形成されたラックギヤ部13は、吸着分離ユニット110の揺動時、支持軸14を中心にして揺動する。よって、ラックギヤ部13を、支持軸14を中心としたR形状とすることにより、吸着分離ユニット110の揺動時もラックギヤ部13とピニオンギヤ15との噛み合いを維持することができる。また、ブラケット12のシート搬送方向下流側端部にラックギヤ部を形成することにより、ブラケット12と別体のラックギヤをブラケット12に取り付ける場合に比べて、部品点数を削減でき、構成を簡素化することができる。また、揺動機構120のラックアンドピニオンのうち、装置側にピニオンを設けることにより、ピニオンへ駆動を伝達するための構成を、ピニオンを吸着分離ユニットに設けた場合に比べて、簡単にすることができる。
揺動モータ30を駆動することにより、各ピニオンギヤ15が回転し、ラックギヤ部13が、シート束1に対して接離する方向へ移動する。これにより、各ブラケット12が、支持軸14を支点にして揺動する。
また、各ブラケット12は、補強部材70により連結固定されている。各ブラケット12を、補強部材70により連結固定することにより、一方のブラケットと他方のブラケットとを一体的に揺動させることができ、ブラケット揺動時にブラケットに保持された吸着ベルト2が、捩れてしまうのを抑制することができ、吸着ベルト2に吸着した最上位シート1aが、吸着ベルト2から分離するのを抑制することができる。
図6に示すように、吸着ベルト2の表面には、吸着ベルト2の表面を帯電させる帯電手段としてのブレード状の電極部材3が当接している。電極部材3は、交流を発生する帯電電源4に接続されている。電極部材3をブレード状にすることで、交番した帯電間隔を小ピッチ化しやすく、吸着ベルト2に微小な波うちなどがあっても、安定した帯電を行えなうことができる。なお、本実施形態では、帯電手段としてブレード状の電極部材3を用いているが、図7に示すようなローラ状の電極部材103を用いてもよい。
次に、本実施形態のシート搬送装置200を用いたシート搬送動作について、図8を用いて説明する。
図8(a)に示すように、通常、底板7は下降位置にあり、吸着分離ユニット110は、吸着位置にある。まず、給紙信号が入ると、揺動モータ30を駆動して、ピニオンギヤ15を図中時計回りに回転駆動させ、吸着分離ユニット110を、支持軸14を支点して図中反時計回り(シート束から離間する方向)に揺動させる。そして、吸着分離ユニット110が、給送位置まで揺動したら、揺動モータ30の駆動を停止する。
図8(a)に示すように、通常、底板7は下降位置にあり、吸着分離ユニット110は、吸着位置にある。まず、給紙信号が入ると、揺動モータ30を駆動して、ピニオンギヤ15を図中時計回りに回転駆動させ、吸着分離ユニット110を、支持軸14を支点して図中反時計回り(シート束から離間する方向)に揺動させる。そして、吸着分離ユニット110が、給送位置まで揺動したら、揺動モータ30の駆動を停止する。
吸着分離ユニット110が、給送位置で停止したら、図8(b)に示すように、駆動モータ24を駆動させて、吸着ベルト2を無端移動させる。次に、無端移動する吸着ベルト2に電極部材3を介して帯電電源4により交番電圧を印加し、吸着ベルト2の表面に交流電源周波数と吸着ベルト2の周動速度に応じたピッチ(ピッチは5mm〜15mm程度とするのがよい)で交番する電荷パターンを形成する。電源4は交流の他直流を高低交互の電位に変化させたものでもよく、矩形波、正弦波などが考えられる。本実施形態では、吸着ベルト2の表面に対して4KVの振幅を持った矩形波を印加している。
吸着ベルト2への帯電が完了したら、図8(c)に示すように、吸着ベルト2の回転を停止するとともに、下降位置で待機していた底板7の上昇を開始する。また、これと前後して、揺動モータ30を逆回転させ、ピニオンギヤ15を図中反時計回りに回転させて、吸着分離ユニット110を、支持軸14を支点にして図中時計回り(シート束に近接する方向)へ揺動させる。底板7が上昇し、吸着分離ユニット110が下降していくと、シート束1の最上位シート1aが、吸着ベルト2を介して上流側張架ローラ6に当接する。さらに、底板7を上昇させ、吸着分離ユニット110を下降させていくと、上流側張架ローラ6が、シート束1により押し上げられ、長穴12aの下端41に突き当っていた上流側張架ローラ6は、長穴12aに案内されながら、上方へ移動していく。また、底板7の上昇に伴い、フィラー44が図中反時計回りに回転する。そして、シート束1の最上位シート1aが所定の位置にくると、このフィラー44が、透過型光学センサ43の発光部43bの光を遮り、シート検知手段43がシート束1の最上位シート1aが所定の位置にきたことを検知し、底板7の上昇を停止する。また、吸着分離ユニット110が、吸着位置に到達したら、揺動モータ30の回転を停止する。揺動モータ30がステッピングモータの場合は、回転角度(パルス数)に基づいて揺動モータ30を制御することにより、吸着分離ユニット110を吸着位置に精度よく停止することができる。揺動モータ30がDCモータの場合は、駆動時間に基づいて揺動モータ30を制御することにより、吸着分離ユニット110を吸着位置に精度よく停止することができる。
図8(d)に示すように、底板7の上昇が停止し、吸着分離ユニット110の下降(揺動)が停止すると、吸着ベルト2のシート束1と対向する領域が、シート束1の最上位シート1aと当接する。吸着ベルト2が最上位シート1aと当接すると、誘電体であるシートには吸着ベルト2の表面の電荷パターンにより形成される不平等電界により、Maxwellの応力が働き、シート束1の最上位シート1aが吸着ベルト2に吸着する。
図8(d)に示す状態にて所定時間待機し、吸着ベルト2に最上位シート1aが吸着したら、揺動モータ30を駆動して、ピニオンギヤ15を時計回りに回転駆動させ、吸着分離ユニット110を、支持軸14を支点にして図中反時計回りに揺動させる。すると、下流側張架ローラ5は、ブラケット12とともにシート束1から離間する方向へ移動する。一方、上流側張架ローラ6は、自重により、シート束1の上面から動かず、ブラケット12に対して相対的にシート束1方向へ移動する。これにより、吸着ベルト2は、上流側張架ローラ6の回転中心を中心にして、揺動するような動きをとり、吸着ベルト2に吸着したシート1aが、吸着ベルト2の上流側張架ローラ6に巻き回された部分を支点して湾曲する。その結果、吸着ベルト2に吸着したシートに復元力が働き、最上位シート1aのみを吸着ベルト2に吸着させ、2番目のシート1bをシートの復元力により分離させることができる。
吸着分離ユニット110が、支持軸14を支点にしてさらに図中反時計回りに回動すると、上流側張架ローラ6が、長穴12aの下端41に突き当る。このように、上流側張架ローラ6が、長穴12aの下端41に突き当たった状態から、さらに吸着分離ユニット110を回動させると、上流側張架ローラ6もブラケット12とともに移動し、上流側張架ローラ6が、シート束1の上面から離間する。図8(e)に示すように、吸着分離ユニット110がシートを搬送する給送位置に到達すると、揺動モータ30の駆動を停止する。そして、駆動モータ24を駆動して、吸着ベルト2を無端移動させて、吸着ベルト2に吸着している最上位シート1aを、搬送ローラ対9へ向けて搬送する。吸着ベルト2に静電吸着した最上位シート1aの先端が、吸着ベルト2の下流側張架ローラ5の巻き回し部分に到達すると、曲率分離により吸着ベルト2から分離し、ガイド部材10に案内されながら、搬送ローラ9対へ向けて移動する(図8(e)参照)。
搬送ローラ対9と吸着ベルト2との線速は同一にされており、搬送ローラ対9がタイミングを取って間欠駆動されているような場合は吸着ベルト2も間欠駆動されるように駆動モータ24を制御する。また、駆動機構130に電磁クラッチを設け、電磁クラッチを制御することにより、吸着ベルト2の駆動を制御してもよい。
また、吸着ベルト2の帯電は、吸着ベルト2のシートの分離位置から、搬送ローラ対9の長さ分だけ行うようにして、それ以降は、電極部材3で吸着ベルト2を除電するようにしてもよい。これによりシートは、搬送ローラ対9へ搬送された後は吸着ベルト2の影響を受けずに、搬送ローラ対9の搬送力のみによって搬送される。また、吸着ベルト2を除電することによって、2番目のシート1bが、離間した吸着ベルト2に静電吸着するのを抑制することができる。
また、本実施形態においては、ブラケット12に長穴12aを設けて、この長穴12aに上流側張架ローラ6の軸6aを保持しているが、上流側張架ローラ6が、ブラケット12に対して、下流側張架ローラ5を中心にして揺動可能に保持され、吸着分離ユニット110が給送位置にあるとき、吸着ベルト2のシート束の上面に対する傾斜角度が、所定の角度となるよう、上流側張架ローラ6を支持する構成であればよい。
また、本実施形態においては、吸着ベルト2に最上位シートを静電吸着して、最上位シートを2番目のシートから分離しているので、摩擦力を用いた分離方法のように、シート摩擦係数の影響により重送が発生することがない。
また、本実施形態においては、ピニオンギヤ15とラックギヤ部13とのギヤの噛み合いにより、吸着分離ユニット110を揺動させるので、吸着位置から給送位置への揺動および給送位置から吸着位置の揺動いずれも、揺動モータ30の駆動力により行うことができる。これにより、吸着分離ユニット110の自由落下の速度よりも早く、吸着分離ユニットを、吸着位置まで下降させることができる。よって、1枚目のシート搬送後、すばやく、次のシートの吸着動作を開始することができ、シート間隔を短くすることができる。これにより、生産性を高めることができる。
また、本実施形態においては、揺動機構120を、吸着分離ユニット110の揺動の支点である支持軸14から離れたシート搬送方向下流側に設けることで、吸着分離ユニット110のシート搬送方向下流側を、ピニオンギヤ15とラックギヤ部13との噛み合いにより支持することができる。その結果、吸着分離ユニット110が、支持軸14と、揺動機構120とにより両持ち支持され、吸着分離ユニット110を片持ち支持する場合に比べて、吸着分離ユニット110の振動を抑制することができる。これにより、吸着ベルト2に吸着した最上位シート1aが、吸着分離ユニット110の振動により、吸着ベルト2から分離してしまうのを抑制することができる。また、吸着分離ユニット110の揺動の支点である支持軸14から最も離れたシート搬送方向下流側端部で、吸着分離ユニット110に駆動力を伝達して、吸着分離ユニット110を揺動させている。このように、駆動力を伝達する箇所を、支持軸14から離すことで、てこの原理により支持軸側(吸着分離ユニット110のシート搬送方向上流側)で駆動力を伝達する場合に比べて、小さい負荷で、吸着分離ユニット110の揺動を行うことができる。これにより、揺動モータ30の大型化を回避することができ、装置の大型化を抑制することができる。また、ピニオンギヤ15とラックギヤ部13との噛み合い部の磨耗を抑制することができる。
また、吸着分離ユニット110のシート搬送方向下流端部にピニオンギヤ15とラックギヤ部13を設けることにより、図9に示すように、吸着分離ユニット110の重心Pよりも、ピニオンギヤ15とラックギヤ部13との噛み合い位置Kをシート搬送方向下流側に設けることができる。噛み合い位置Kが、吸着分離ユニット110の重心Pよりもシート搬送方向上流側にあると、支持軸14と揺動機構の噛み合いにより支持されていない自由端側(噛み合い位置よりもシート搬送方向下流側)に吸着分離ユニット110の重心Pが位置してしまう。その結果、吸着分離ユニット110を揺動させたとき、吸着分離ユニット自身のイナーシャの影響などにより、吸着分離ユニット110の自由端(シート搬送方向下流側端部)が、噛み合い位置Kから重心位置Pの距離に応じて弾性振動してしまう。また、重心位置Pが自由端側にあるため、吸着分離ユニット110が弾性振動した際の振幅も大きくなり、振動の収束も遅くなってしまう。
しかし、本実施形態のように、噛み合い位置Kを吸着分離ユニット110の重心Pよりもシート搬送方向下流側に設けることにより、吸着分離ユニット110の弾性振動を、両端支持の弾性振動にでき、振動の振幅を小さく、かつ収束を早くすることができる。
しかし、本実施形態のように、噛み合い位置Kを吸着分離ユニット110の重心Pよりもシート搬送方向下流側に設けることにより、吸着分離ユニット110の弾性振動を、両端支持の弾性振動にでき、振動の振幅を小さく、かつ収束を早くすることができる。
また、ピニオンギヤ15のラックギヤ部13との噛み合いにより吸着分離ユニット110の位置が保持されるので、揺動モータ30を精度よく制御することにより、吸着分離ユニットの位置を精度よく制御することができる。これにより、吸着分離ユニット110を給送位置に精度よく位置させることができる。特に、本実施形態においては、揺動機構120をシート搬送方向下流側に設けて、揺動の支点である支持軸14から離れた位置に設けているので、支持軸14側(シート搬送方向上流側)に設けた場合に比べて、1ピッチあたりの吸着分離ユニット110の移動量を少なくすることができる。これにより、より高精度な吸着分離ユニット110の位置制御を行うことができる。その結果、吸着分離ユニット110を狙いの給送位置に精度よく位置させることができ、搬送ローラ対9のニップにスムーズに最上位シート1aを搬送することができる。これにより、最上位シート1aの先端が、搬送ローラ対9に突き当って、そのときの振動などにより吸着ベルトから分離してしまうのを防止することができる。
また、ラックギヤ部13と、ピニオンギヤ15とをベルト幅方向両端に設けることにより、吸着分離ユニット110のベルと幅方向両端が、ラックギヤ部13とピニオンギヤ15との噛み合いにより支持される。これにより、吸着分離ユニット110の捩れを抑制することができる。また、図10に示すように、ベルト幅方向一端側にのみ、ラックアンドピニオン機構を設けた構成であってもよい。
次に、本実施形態の変形例について、説明する。
[変形例1]
図11は、変形例1のシート搬送装置200Aを示す概略構成図であり、図12は変形例1のシート搬送装置200Aの駆動機構130と揺動機構120とを示す概略構成図である。図12は、吸着ベルト2などは、図示を省略している。
図11に示すように、この変形例1のシート搬送装置200Aは、揺動機構120のラックアンドピニオンのうち、ピニオンギヤ45を、ブラケット12に設け、ラックギヤ46を装置本体に設けたものである。図12に示すように、ピニオンギヤ45は、下流側張架ローラ5の軸5aに回転自在に支持されている。ピニオンギヤ45には、プーリ部45aが設けられており、このプーリ部45aと、支持軸14に設けられた従動プーリ47とに第1タイミングベルト48が巻きつけられている。また、この従動プーリ47と、揺動モータ30のモータ軸に設けられた駆動プーリ310とに第2タイミングベルト49が巻きつけられている。これにより、揺動モータ30の駆動力が支持軸14を中継して、ピニオンギヤ45に伝達することができ、上述した駆動機構130と同様、吸着分離ユニット110の揺動によって、第1タイミングベルト48が弛むことなくなり、ピニオンギヤ45に揺動モータ30の駆動力を良好に伝達することができる。
図11は、変形例1のシート搬送装置200Aを示す概略構成図であり、図12は変形例1のシート搬送装置200Aの駆動機構130と揺動機構120とを示す概略構成図である。図12は、吸着ベルト2などは、図示を省略している。
図11に示すように、この変形例1のシート搬送装置200Aは、揺動機構120のラックアンドピニオンのうち、ピニオンギヤ45を、ブラケット12に設け、ラックギヤ46を装置本体に設けたものである。図12に示すように、ピニオンギヤ45は、下流側張架ローラ5の軸5aに回転自在に支持されている。ピニオンギヤ45には、プーリ部45aが設けられており、このプーリ部45aと、支持軸14に設けられた従動プーリ47とに第1タイミングベルト48が巻きつけられている。また、この従動プーリ47と、揺動モータ30のモータ軸に設けられた駆動プーリ310とに第2タイミングベルト49が巻きつけられている。これにより、揺動モータ30の駆動力が支持軸14を中継して、ピニオンギヤ45に伝達することができ、上述した駆動機構130と同様、吸着分離ユニット110の揺動によって、第1タイミングベルト48が弛むことなくなり、ピニオンギヤ45に揺動モータ30の駆動力を良好に伝達することができる。
変形例1のように、ピニオンギヤ45を吸着分離ユニット110に設ける構成は、吸着分離ユニットの揺動量が多い場合に有利な構成である。これは、ラックギヤは、吸着分離ユニットの揺動量に応じて大きくする必要があるが、ピニオンギヤは、吸着分離ユニットの揺動量に関係なく一定の大きさにすることができる。よって、吸着分離ユニットの大型化を回避することができ、吸着分離ユニットの重量増加による揺動時の負荷の増大を抑制することができる。よって、揺動量が多い場合には、変形例1の構成とすることで、吸着分離ユニット110の揺動スピードを高速化することができ、生産性を高めることができる。
[変形例2]
図13は、変形例2のシート搬送装置200Bの概略構成図であり、図14は、変形例2のシート搬送装置200Bの揺動機構120の概略構成図である。
この変形例2のシート搬送装置200Bは、吸着分離ユニット110が給送位置にあるとき、シート搬送方向における吸着分離ユニット110の重心の位置Pと、揺動機構120のラックギヤ部13とピニオンギヤ15との噛み合い位置Kとを同じ位置にしたものである。この変形例2においては、図14に示すように、吸着分離ユニット110が給送位置にあるとき、シート搬送方向における吸着分離ユニット110の重心の位置Pと、揺動機構120のラックギヤ部13とピニオンギヤ15との噛み合い位置Kとを同じ位置にするため、ブラケット12のシート搬送方向下流端部に段差部を設け、この段差部にラックギヤ部13を形成している。
図13は、変形例2のシート搬送装置200Bの概略構成図であり、図14は、変形例2のシート搬送装置200Bの揺動機構120の概略構成図である。
この変形例2のシート搬送装置200Bは、吸着分離ユニット110が給送位置にあるとき、シート搬送方向における吸着分離ユニット110の重心の位置Pと、揺動機構120のラックギヤ部13とピニオンギヤ15との噛み合い位置Kとを同じ位置にしたものである。この変形例2においては、図14に示すように、吸着分離ユニット110が給送位置にあるとき、シート搬送方向における吸着分離ユニット110の重心の位置Pと、揺動機構120のラックギヤ部13とピニオンギヤ15との噛み合い位置Kとを同じ位置にするため、ブラケット12のシート搬送方向下流端部に段差部を設け、この段差部にラックギヤ部13を形成している。
吸着分離ユニット110が給送位置で停止したとき、吸着分離ユニット110のイナーシャにより弾性振動する。特に、生産性を高めるために、吸着分離ユニット110を高速で揺動させた場合、吸着分離ユニット110のイナーシャの影響が大きくなり、弾性振動が大きくなりやすい。吸着分離ユニット110が給送位置で弾性振動すると、吸着ベルト2に吸着した最上位シート1aが、吸着ベルト2から分離するおそれがある。
そこで、この変形例2においては、吸着分離ユニット110が給送位置にあるとき、シート搬送方向における吸着分離ユニット110の重心の位置Pと、揺動機構120のラックギヤ部13とピニオンギヤ15との噛み合い位置Kとを同じ位置にすることにより、吸着分離ユニット110が給送位置で停止したときの弾性振動を最も効果的に抑制することができ、最上位シート1aが吸着ベルト2から分離するのを抑制することができる。
そこで、この変形例2においては、吸着分離ユニット110が給送位置にあるとき、シート搬送方向における吸着分離ユニット110の重心の位置Pと、揺動機構120のラックギヤ部13とピニオンギヤ15との噛み合い位置Kとを同じ位置にすることにより、吸着分離ユニット110が給送位置で停止したときの弾性振動を最も効果的に抑制することができ、最上位シート1aが吸着ベルト2から分離するのを抑制することができる。
[変形例3]
図15は、変形例3のシート搬送装置200Cの概略構成図である。
図に示すように変形例3のシート搬送装置200Cは、上流側張架ローラ6を、ブラケット12に対して移動不能し、シートの厚みなどの条件に応じて、吸着分離ユニットの給送位置を変更するものである。
図15は、変形例3のシート搬送装置200Cの概略構成図である。
図に示すように変形例3のシート搬送装置200Cは、上流側張架ローラ6を、ブラケット12に対して移動不能し、シートの厚みなどの条件に応じて、吸着分離ユニットの給送位置を変更するものである。
上流側張架ローラ6を、ブラケット12に対して、下流側張架ローラ5を中心にして揺動可能に保持し、給送位置に吸着分離ユニット110があるとき、上流側張架ローラ6を長穴12aの下端41に突き当てた構成においては、給送時の吸着ベルト2のシート束1に対する傾斜角度が常に一定となってしまう。そのため、例えば、厚紙など、シートのコシが強い場合などのとき、最上位シート1aが、吸着ベルト2から剥がれるおそれがある。そこで、この変形例3においては、上流側張架ローラ6を、ブラケット12に対して移動不能に支持し、紙厚などの条件に応じて、吸着分離ユニット110の揺動範囲を異ならせて吸着分離ユニット110の給送位置を異ならたのである。この場合、ピニオンギヤ15を固定する回転軸16が、吸着分離ユニット110の揺動範囲(図15の囲われた範囲)内にあると、給送位置によっては、回転軸16が、給送の邪魔となる。よって、この場合は、図15に示すように、回転軸16を、吸着分離ユニット110の揺動範囲外に設けるのが好ましい。また、図16に示すように、揺動モータ30をベルト幅方向両端に設けてもよい。このように構成しても、揺動機構120が、給送の邪魔となるようなことはない。
以上、本実施形態のシート搬送装置200によれば、積載されたシート束1の上面に対向配置され、シート束1の最上位シート1aを吸着する吸着ベルト2を備え、吸着ベルト2よりもシート搬送方向上流側で回転自在に支持された吸着分離ユニット110を有している。また、上記シート束1の最上位シート1aを吸着させる吸着位置と、位置で上記最上位シート1aを搬送する上記吸着位置よりもシート束1に対して離間した搬送位置との間を上記吸着ベルト2が往復移動するよう、上記吸着分離ユニット110を、シート搬送方向上流側を支点にして揺動させる揺動手段たる揺動機構120を備えている。この揺動機構120は、少なくとも吸着分離ユニット110のシート搬送方向下流側端部に取り付けられた第1駆動伝達部と、装置本体に取り付けられた上記第1駆動伝達部と噛み合う第2駆動伝達部とを備え、第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合いにより、吸着分離ユニット110を揺動させる。かかる構成を備えることにより、上述したように、吸着分離ユニットの揺動時に吸着分離ユニット110を両持ち支持することができ、吸着分離ユニットの振動を抑制することができる。また、第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合い位置を、吸着分離ユニット110の揺動の支点から離すことができるので、揺動機構120にかかる負荷を低減することができる。これにより、揺動モータ30の大型化を回避することができ、かつ、第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合い部の磨耗を抑制することができる。
また、吸着分離ユニット110は、吸着ベルト2を2つの張架ローラで張架し、2つの張架ローラのうち、シート搬送方向上流側の張架ローラ6を、シート束の上面に対して所定範囲垂直方向に移動可能に支持した。これにより、シートの復元力を利用した分離を行えることができ、良好な分離性能を得ることができる。また、吸着分離ユニット110を揺動させるだけで、吸着ベルト2をシート束1の上面から離間させることができる。
また、吸着分離ユニット110は、各張架ローラ5、6を回転自在に支持するブラケット12を有し、上記ブラケット12のシート搬送方向下流側端部に上記第1駆動伝達部を形成した。これにより、ブラケット12と第1駆動伝達部とが別部材で構成した場合に比べて、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。また、吸着分離ユニット110の重量を軽くすることができ、吸着分離ユニット110揺動時の負荷を低減することができる。また、吸着分離ユニット110のイナーシャを弱めることができ、吸着分離ユニット110を給送位置で停止したときの弾性振動を抑制することができる。
また、上記第1駆動伝達部および第2駆動伝達部の一方がラックであり、他方がピニオンであり、上記ピニオンに駆動源たる揺動モータの駆動力が伝達されるよう構成した。これにより、第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合いにより吸着分離ユニットを揺動させる構成を、簡単に構成することができる。
また、ラックを、上記第1駆動伝達部および第2駆動伝達部よりもシート搬送方向上流側に中心を持つ円弧形状に構成することにより、吸着分離ユニット110の揺動時に、第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合いが外れてしまうのを抑制することができる。具体的には、ラックを、吸着分離ユニット110の揺動支点を中心に持つ円弧形状に構成することにより、吸着分離ユニット110の揺動時に、第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合いが外れてしまうのを防止することができる。
また、第1駆動伝達部をラックにし、第2駆動伝達部をピニオンにすることにより、ピニオンに駆動を伝達する機構を簡素化することができる。
また、第1駆動伝達部を、上記吸着分離ユニットの重心位置よりもシート搬送方向下流側に設けることで、吸着分離ユニットの弾性振動を、両端支持の弾性振動にでき、振動の振幅を小さく、かつ収束を早くすることができる。これにより、吸着ベルト2に吸着した最上位シート1aが、吸着分離ユニット110の振動により吸着ベルト2から分離してしまうのを抑制することができる。
また、吸着分離ユニット110が搬送位置にあるとき、シート搬送方向における、第1駆動伝達部と上記第2駆動伝達部との噛み合い位置と、上記吸着分離ユニットの重心位置とを、同じ位置にすることにより、吸着分離ユニットが給送位置で停止したときの吸着分離ユニット110の弾性振動を効果的に抑制することができる。
また、第1駆動伝達部と、上記第2駆動伝達部とを、上記吸着分離ユニットの上記吸着ベルト幅方向両端部に設けることにより、吸着分離ユニット下流側端部のベルト幅方向両端部が、第1駆動伝達部と第2駆動伝達部との噛み合いにより支持される。これにより、吸着分離ユニットが捩れを抑制することができる。これにより、吸着分離ユニットの捩れにより吸着ベルトが捩れて、最上位シートが吸着ベルト2から分離するのを抑制することができる。
また、吸着ベルト幅方向一端側の上記第1駆動伝達部および上記第2駆動伝達部と、上記吸着ベルト幅方向他端側の上記第1駆動伝達部および上記第2駆動伝達部とは、同一の駆動源により駆動力が付与されるよう構成した。これにより、一端側と他端側とでそれぞれ別の駆動源により駆動力が付与される構成に比べて、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。
また、吸着ベルト幅方向一端側の上記第2駆動伝達部と、上記吸着ベルト幅方向他端側の上記第2駆動伝達部とは、同一の回転軸に支持されており、上記回転軸は、上記吸着位置と上記搬送位置との間に以外に配置した。これにより、回転軸が、給送の邪魔となるのを防止することができる。
また、本実施形態の画像形成装置においては、上述したシート搬送装置200を用いることにより、生産性を向上させることができ、かつ、重送などのシート搬送不良を抑制することができる。
1:シート束
1a:最上位シート
2:吸着ベルト
3,103:電極部材
4:帯電電源
5:下流側張架ローラ
6:上流側張架ローラ
7:底板
8:支持部材
9:搬送ローラ対
10:ガイド部材
11:給紙カセット
12:ブラケット
12a:長穴
13:ラックギヤ部
14:支持軸
15:ピニオンギヤ
16:回転軸
20:ハウジング
21:スプリング
22:軸受
23:寄止め用のリブ
24:駆動モータ
30:揺動モータ
40:シート検知手段
50:画像形成部
52:給紙部
70:補強部材
100:複写機
110:吸着分離ユニット
120:揺動機構
130:駆動機構
200:シート搬送装置
K:噛み合い位置
P:重心位置
1a:最上位シート
2:吸着ベルト
3,103:電極部材
4:帯電電源
5:下流側張架ローラ
6:上流側張架ローラ
7:底板
8:支持部材
9:搬送ローラ対
10:ガイド部材
11:給紙カセット
12:ブラケット
12a:長穴
13:ラックギヤ部
14:支持軸
15:ピニオンギヤ
16:回転軸
20:ハウジング
21:スプリング
22:軸受
23:寄止め用のリブ
24:駆動モータ
30:揺動モータ
40:シート検知手段
50:画像形成部
52:給紙部
70:補強部材
100:複写機
110:吸着分離ユニット
120:揺動機構
130:駆動機構
200:シート搬送装置
K:噛み合い位置
P:重心位置
Claims (15)
- シート束を積載して収容するシート材収容部と、
前記シート束の上面に対向配置され、前記シート束の最上位シートを吸着する吸着ベルトおよび該吸着ベルトを張架する複数の張架ローラを備え、前記吸着ベルトよりもシート搬送方向上流側で支持部材に回転自在に支持された吸着分離ユニットと、
前記シート束の最上位シートを前記吸着ベルトに吸着させる吸着位置と、前記吸着ベルトに吸着した最上位シートを搬送する前記吸着位置よりもシート束に対して離間した搬送位置との間で、前記支持部材を支点にして前記吸着分離ユニットを揺動させる揺動手段とを備えたシート搬送装置であって、
前記揺動手段は、前記吸着分離ユニットに設けられた第1駆動伝達部と、前記複数の張架ローラのうちシート搬送方向最下流に配置された張架ローラよりもシート搬送方向下流側にて前記第1駆動伝達部と噛み合う第2駆動伝達部とを有し、
前記第1駆動伝達部と、前記第2駆動伝達部との噛み合いにより前記吸着分離ユニットを揺動させることを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項1のシート搬送装置において、
前記シート材収容部に、前記張架ローラを介して前記吸着ベルトを駆動する駆動手段を備えたことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項1または2に記載のシート搬送装置において、
各張架ローラの軸方向一端側を回転自在に支持する一端側ブラケットと、各張架ローラの軸方向他端側を回転自在に支持する他端側ブラケットとを備え、前記一端側ブラケットと前記他端側ブラケットとは連結されていることを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項1乃至3いずれかに記載のシート搬送装置において、
前記吸着分離ユニットは、前記吸着ベルトを2つの張架ローラで張架し、2つの張架ローラのうち、シート搬送方向上流側の張架ローラを、シート束の上面に対して所定範囲垂直方向に移動可能に支持したことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項4に記載のシート搬送装置において、
前記吸着分離ユニットは、各張架ローラを回転自在に支持するブラケットを有し、前記ブラケットのシート搬送方向下流側端部に前記第1駆動伝達部を形成したことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項1乃至5いずれかに記載のシート搬送装置において、
前記第1駆動伝達部および第2駆動伝達部の一方がラックであり、他方がピニオンであり、
前記ピニオンに駆動源の駆動力が伝達されるよう構成したことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項6に記載のシート搬送装置において、
前記ラックを、前記第1駆動伝達部および第2駆動伝達部よりもシート搬送方向上流側に中心を持つ円弧形状に構成したことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項7に記載のシート搬送装置において、
前記ラックを、前記吸着分離ユニットの揺動支点を中心に持つ円弧形状に構成したことことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項6乃至8いずれかに記載のシート搬送装置において、
前記第1駆動伝達部がラックであり、前記第2駆動伝達部がピニオンであることを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項1乃至9いずれかに記載のシート搬送装置において、
前記第1駆動伝達部と前記第2駆動伝達部との噛み合い位置を前記吸着分離ユニットの重心位置よりもシート搬送方向下流側に設けたことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項10に記載のシート搬送装置において、
前記吸着分離ユニットが前記搬送位置にあるとき、
シート搬送方向における、前記第1駆動伝達部と前記第2駆動伝達部との噛み合い位置と、前記吸着分離ユニットの重心位置とを、同じ位置にしたことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項1乃至11いずれかに記載のシート搬送装置において、
前記第1駆動伝達部と、前記第2駆動伝達部とを、前記吸着分離ユニットの前記吸着ベルト幅方向両端部に設けたことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項12に記載のシート搬送装置において、
前記吸着ベルト幅方向一端側の前記第1駆動伝達部および前記第2駆動伝達部と、前記吸着ベルト幅方向他端側の前記第1駆動伝達部および前記第2駆動伝達部とは、同一の駆動源により駆動力が付与されるよう構成したことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項13に記載のシート搬送装置において、
前記吸着ベルト幅方向一端側の前記第2駆動伝達部と、前記吸着ベルト幅方向他端側の前記第2駆動伝達部とは、同一の回転軸に支持されており、
前記回転軸は、前記吸着位置と前記搬送位置との間以外に配置したことを特徴とするシート搬送装置。 - シートに画像を形成する画像形成手段と、積載されたシート束から最上のシートを分離し、前記画像形成手段へシートを搬送するシート搬送手段とを備えた画像形成装置において、
前記シート搬送手段として、請求項1乃至14いずれかに記載のシート搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
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| JP2015097093A JP5936162B2 (ja) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | シート搬送装置および画像形成装置 |
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| JPH10279100A (ja) * | 1997-04-07 | 1998-10-20 | Ricoh Co Ltd | 自動原稿搬送装置 |
| JP2000344365A (ja) * | 1999-06-04 | 2000-12-12 | Ricoh Co Ltd | 給紙装置 |
| JP2003063688A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-03-05 | Ricoh Co Ltd | 自動原稿給送装置 |
| JP5303250B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2013-10-02 | 筑波精工株式会社 | 積層対象物の繰出装置と積層対象物の繰出方法 |
-
2015
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