JP2000203733A

JP2000203733A - 給紙装置及びこれを備えた画像形成装置

Info

Publication number: JP2000203733A
Application number: JP11005994A
Authority: JP
Inventors: Hajime Yui; 肇由井; Takuo Matsumura; 拓夫松村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2000-07-25
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: JP3855512B2

Abstract

(57)【要約】【課題】用紙積載枚数が少なくなった時に、波打った
用紙などでは用紙束の浮揚を十分に抑制できなかった。【解決手段】複数枚の用紙１８を積載可能なボトムプ
レート２０と、このボトムプレート２０に積載された用
紙１８の側端部にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手
段２６と、このエアー吹き付け手段２６により吹き付け
られたエアーの一部をボトムプレート２０の下面側に導
く開口部３６と、この開口部３６を通してボトムプレー
ト２０の下面側に流れるエアーの通過領域に連通する状
態でボトムプレート２０の用紙積載領域に設けられた複
数の貫通穴３７とを備え、それらの貫通穴３７の部分に
形成される負圧により、最下部の用紙１８をボトムプレ
ート２０に吸着させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、用紙を供給する給
紙装置とこれを備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やプリンタ等の画像形成装
置において、連続的に給紙可能なカットシートは、通
常、上質紙や複写機メーカ指定の普通紙に限られてい
た。このような用紙では、表面の平滑性が低いので、用
紙積載板に積載した用紙を送り出す際、用紙同士が密着
して重送の生じることが少なかった。一方、近年では記
録媒体の多様化に伴い、厚紙，ＯＨＰ用紙，トレーシン
グペーパー等の他、カラー化の市場要求から、白色度や
光沢を出すためにシート表面にコーティング処理を施し
たアート紙及びコート紙等、表面の平滑な用紙にも画像
形成する要望が高まっている。ところが、そうした平滑
度の高い用紙では、積載状態での用紙間の密着力が高く
なるため、これを給紙する時に用紙を確実に捌けず、重
送やミスフィードが多発する問題が生じた。

【０００３】この対策として、例えば、特開平４−２３
７４７号公報には、給紙ローラと分離ローラによって用
紙を分離しつつ給送するものにおいて、図７（ａ）に示
すように、ボトムプレート５１に積載した用紙５２の端
面に、エアー吹き付け手段５３のエアー吹き出し口５４
よりエアーを吹き付けて用紙間に空気層を形成すること
により、用紙間の密着力を弱めるとともに、エアー吹き
付けに伴う用紙５２の浮揚を図示せぬ用紙押え部材によ
り制御することにより、用紙の捌きを確実に行えるよう
にした技術が開示されている。この技術では、図７
（ｂ）に示すように、ボトムプレート５１上での用紙の
給紙方向に対して、エアー吹き付け手段５３によるエア
ーがそれと直交する方向から吹き付けられるものとなっ
ている。

【０００４】また、特開平８−３３３０３２号公報に
は、図８（ａ）に示すように、ボトムプレート６１に積
載した用紙６２の先端にエアー吹き出し口６３を介して
エアーを吹き付けることにより、上部の用紙６２を浮上
させるととに、最上部の用紙６２を吸い込み装置６４に
より吸い込んで、次位用紙との分離を行うとともに、ボ
トムプレート６１に積載されたシート枚数が所定枚数以
下になった時に、エアー吹き出し口６３から吹き付けた
エアーをボトムプレート６１下に導くことで、用紙の乱
れを防止するようにした技術が開示されている。この技
術では、図８（ｂ）に示すように、ボトムプレート６１
下にエアーを導くための開口部６５を該ボトムプレート
６１に設け、ボトムプレート６１上での用紙の給紙方向
に対してはそれと反対方向にエアーが吹き付けられるも
のとなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平４−２３７４７号公報に開示された技術では、ボト
ムプレート５１上の用紙積載枚数が所定枚数以下に達し
た時に、エアー吹き付け手段５３により吹き付けたエア
ーが、密着力の小さい最下部の用紙５２とボトムプレー
ト５１との間に入り込み、これによって用紙束ごと浮揚
してうまく捌けなくなり、重走が発生しやすくなるとい
う問題があった。

【０００６】また、上記特開平８−３３３０３２号公報
に開示された技術では、ボトムプレート６１のエアーの
流れに対向する面に開口部６５を設けたことで、上記用
紙束ごと浮揚するという問題は改善されているものの、
ボトムプレート６１に積載した用紙６２が吸湿等により
波打っている場合（図９参照）などでは、ボトムプレー
ト６１と最下部の用紙（波打った用紙）６２との間に生
じる隙間にエアーが入り込むため、用紙束の浮揚を十分
に抑制することができなかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る給紙装置に
おいては、複数枚の用紙を積載可能な用紙積載板と、こ
の用紙積載板に積載された用紙の側端部にエアーを吹き
付けるエアー吹き付け手段と、用紙積載板に積載された
複数枚の用紙のうち、最下部の用紙を用紙積載板に吸着
させる吸着手段とを備えた構成を採用している。

【０００８】上記構成からなる給紙装置においては、用
紙積載板に積載された最下部の用紙を吸着手段で用紙積
載板に吸着させることにより、たとえ用紙が波打ってい
たとしても、吸着手段の吸着作用によって最下部の用紙
が用紙積載板に張り付いた状態となる。これにより、用
紙積載枚数の減少に伴い、用紙積載板と最下部の用紙と
の界面にエアーが吹き付けられる状態となっても、最下
部の用紙が用紙積載板に張り付いているため、用紙束の
浮揚が十分に抑制されるようになる。

【０００９】また、エアー吹き付け手段によるエアーの
吹き付け側において、最下部の用紙を吸着手段により用
紙積載板に吸着させるようにすれば、用紙積載板と最下
部の用紙との間に通じるエアーの侵入路が用紙の張り付
きによって閉じられた状態となるため、用紙積載板と最
下部の用紙との間にエアーが入り込むのを確実に阻止す
ることが可能となる。

【００１０】さらに、エアー吹き付け手段により吹き付
けられたエアーの一部を用紙積載板の下面側に導くべく
用紙積載板に設けられた開口部と、この開口部を通して
前記用紙積載板の下面側に流れるエアーの通過領域に連
通する状態で用紙積載板の用紙積載領域に設けられた連
通部とによって吸着手段を構成することにより、別途、
用紙吸着のためのエアー吸引装置等を用いることなく、
用紙束の浮揚を抑えることが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】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側面図である。図示した画像
形成装置１は、画像読み取り装置２と、パートナルコン
ピュータ（ＰＣ）等の外部機器３と通信回線４を介して
接続された受信部５と、この受信部５からの画像情報に
基づいて画像書き込み装置６を制御する画像記録制御部
７と、画像書き込み装置６によって静電潜像が書き込ま
れる円筒状の像担持体８と、この像担持体８の円周方向
に沿って配設される帯電器９，現像装置１０及びクリー
ナー１１と、像担持体８に形成された画像を用紙に転写
する転写ローラ１２と、用紙に転写された画像を定着さ
せる定着装置１３と、この定着装置１３から用紙を排出
する排出ローラ１４と、この排出ローラ１４によって排
出された用紙を積載する排出トレイ１５と、像担持体８
及び転写ローラ１２に用紙搬送部１６を介して用紙を供
給する多段式（図例では４段式）の給紙装置１７とを備
えている。

【００１２】図２は給紙装置の概略構成を示すもので、
（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図である。図示
のように、給紙装置１７には、用紙１８の積載部となる
給紙トレイ１９を設けてある。給紙トレイ１９は図示せ
ぬモータの駆動により昇降するボトムプレート（用紙積
載板）２０を有し、このボトムプレート２０に複数枚の
用紙１８を積載できる構成となっている。また、給紙ト
レイ１９の上方には給紙手段２１を設けてある。給紙手
段２１には、図示せぬ支持アームを介して揺動自在とな
ったピックアップローラ２２を設けてある。このピック
アップローラ２２は、上昇する用紙１８の上面に当接し
て揺動する。支持アームの近傍には図示せぬ高さ検出セ
ンサを設けてあり、この高さ検出センサが支持アームの
揺動を検出することにより用紙１８の高さを検知できる
ようになっている。

【００１３】給紙トレイ１９には、用紙１８の給紙方向
と反対側の端部（用紙後端）を規制する可動式エンドガ
イド２３と、給紙方向と直交する方向において用紙１８
の一方の側面を規制する固定式サイドガイド２４と、こ
の固定式サイドガイド２４と対向する位置で用紙１８の
他方の側面を規制し且つ用紙サイズに応じて移動可能な
可動式サイドガイド２５とを設けてある。

【００１４】固定式サイドガイド２４には、ボトムプレ
ート２０に積載した用紙１８の一方の側端部に対向する
状態でエアー吹き付け手段２６を設けてある。エアー吹
き付け手段２６は、例えば、軸流ファン、シロッコファ
ン、クロスフローファン等から成るもので、このエアー
吹き付け手段２６によって用紙１８の側端部にエアーを
吹き付け得る構成となっている。

【００１５】可動式エンドガイド２３には、ボトムプレ
ート２０に積載した用紙１８の上面に当接する用紙押え
部材２８を設けてあり、この用紙押え部材２８により所
定の荷重（例えば、用紙押え部材２８の自重）で用紙１
８を押えることで、可動式エンドガイド２３で規制して
いる辺からエアーが必要以上に漏れないようにし、用紙
間に入った空気を完全に貫通させるようにしている。

【００１６】次に、このように構成した画像形成装置１
の給紙手順を説明する。先ず、給紙トレイ１９に用紙１
８を供給又は補給して該給紙トレイ１９を挿入後、図示
せぬモータからの駆動を受けてボトムプレート２０が上
昇すると、最上部の用紙１８がその上方に待機している
ピックアップローラ２２に当接する。このとき、ボトム
プレート２０の上昇に伴う用紙１８の高さは、図示せぬ
高さ検出センサの検出信号に基づいて検知され、その検
知高さが所定高さに達すると、モータの駆動が停止され
る。

【００１７】次いで、給紙命令が出されると、エアー吹
き付け手段２６が駆動し、これによって用紙１８の側端
部にエアーが吹き付けられる。こうして吹き付けられた
エアーは各々の用紙間に吹き込まれ、そこに空気層を形
成する。これにより用紙１８は１枚ずつ分離され捌かれ
ることとなる。その後、図示せぬソレノイドによって押
下されたピックアップローラ２２が用紙１８に当接し、
そのピックアップローラ２２の回転により給紙を開始す
る。なお、給紙時におけるエアーの吹き付けは、常時行
ってもよいし、間欠的に行ってもよい。

【００１８】ピックアップローラ２２の下流側には、用
紙１８を給紙する方向（図２（ｂ）における反時計廻り
方向）に回転する給紙ローラ２９と、それと反対方向
（図２（ｂ）における時計廻り方向）へ図示せぬトルク
リミッタによって一定限度のトルクが付加されつつ、両
方向に回転可能なリタードローラ３０とが所定圧力で接
触し、その相互作用によって用紙１８を分離／給送す
る。因みに、リタードローラ３０は、給紙ローラ２９と
の当接部に用紙が１枚だけある時はこれを給紙する方向
に回転し、２枚以上ある時はこれを給紙する方向と反対
方向に回転する。

【００１９】給紙方向に送り出された用紙１８は、これ
をフィードアウトセンサ３５が検知した後、所定時間後
まで給紙ローラ２９によって搬送される。その後、用紙
１８はテイクアウェイローラ３１に受け渡されて更に下
流側へと搬送される。テイクアウェイローラ３１で搬送
されている時は、給紙ローラ２９の駆動が停止されてお
り、その間、給紙ローラ２９は駆動系に内蔵された図示
せぬワンウェイクラッチによってつれ回っている。

【００２０】こうして給紙が進むと、最上部の用紙１８
の高さが次第に低くなり、それにつれて押下時のピック
アップローラ２２の高さも低くなる。これにより、ピッ
クアップローラ２２の支持アーム（不図示）が高さセン
サを作動し、微小量ボトムプレート２０を上昇させて、
給紙動作を継続させる。以上の動作を繰り返すことによ
り、ボトムプレート２０上の用紙１８を順に送り出す。

【００２１】ここで、上述のようにエアー吹き付け手段
２６により用紙１８の側端部にエアーを吹き付けて用紙
の捌きを行うものにおいて、ボトムプレート２０に積載
された用紙１８の枚数が給紙動作の繰り返しにより減少
すると、それにつれて最下部の用紙１８とボトムプレー
ト２０との密着力が小さくなり、遂には用紙間の密着力
を下回るようになる。そうすると、エアー吹き付け手段
２６から吹き付けられたエアーが、密着力の小さい最下
部の用紙１８とボトムプレート２０との間に入り込み、
これによって用紙束ごと浮揚して重走しやすくなり、特
にボトムプレート２０との間に隙間の生じる波打ち用紙
ではそれが顕著になる。

【００２２】そこで本発明においては、ボトムプレート
２０に積載された複数枚の用紙１８のうち、最下部の用
紙１８をボトムプレート２０に吸着させる吸着手段を備
えた構成を採用することとした。以下に、その具体的な
実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

【００２３】図３は本発明に係る給紙装置の第１実施形
態を示す側面概略図である。図において、ボトムプレー
ト２０に積載された用紙１８は、図の奥側から手前側に
給紙されるようになっており、その用紙側端部にエアー
吹き付け手段２６からエアーが吹き付けられる構成とな
っている。エアー吹き付け手段２６にはエアー吹き出し
口２７を設けてあり、このエアー吹き出し口２７を介し
てエアーが供給される。

【００２４】一方、ボトムプレート２０には、エアー吹
き付け手段２６のエアー吹き出し口２７に近接してこれ
に対向する面に、所定の大きさの開口部３６を設けてあ
る。この開口部３６は、エアー吹き付け手段２６により
吹き付けられたエアーの一部をボトムプレート２０の下
面側に導くためのもので、図４に示すように、ボトムプ
レート２０の側面に例えば横長で矩形状に形成してあ
る。

【００２５】エアー吹き出し口２７は、その開口下端が
最上部の用紙１８よりも下方となり、且つ開口上端が最
上部の用紙１８の上方となるように配置してある。これ
に対して、ボトムプレート２０の開口部３６は、そのプ
レート上に積載した用紙１８の枚数が所定枚数以下とな
ったときに、その開口上端が、エアー吹き出し口２７の
開口下端よりも上方に位置するようになっている。

【００２６】なお、エアー吹き出し口２７の開口幅は、
エアーが吹き付けられる用紙辺の一部であっても、用紙
辺の全長にわたるものであってもよい。また、エアー吹
き出し口２７の数は、１箇所又は複数箇所のいずれであ
ってもよい。

【００２７】さらに、ボトムプレート２０の用紙積載領
域（実際に用紙が積載される領域）には、その側面に設
けた開口部３６の近傍に位置して複数の貫通穴（連通
部）３７を設けてある。これらの貫通穴３７は、上記開
口部３６を通してボトムプレート２０の下面側に流れる
エアーの通過領域に連通する状態で、例えばプレス加工
或いはボトムプレート２０と一体成形により用紙積載面
に穿設されている。また、各々の貫通穴３７は円形に形
成されており、開口部３６に隣接する位置には用紙側端
に沿うように４つの貫通穴３７、その隣には３つの貫通
穴３７、さらにその隣には２つの貫通穴３７が設けられ
ている。

【００２８】このように構成された給紙装置において
は、先述した給紙動作の繰り返しによるボトムプレート
２０の上昇に伴い、そのボトムプレート２０に設けた開
口部３６の上端が、エアー吹き出し口２７の開口下端よ
りも上方に配置されると（図３の状態になると）、エア
ー吹き付け手段２６から吹き付けられたエアーの一部が
開口部３６を通してボトムプレート２０の下面側に流れ
込むようになる。

【００２９】このとき、ボトムプレート２０の下面側で
は、そのプレート下面に沿ってエアーが流れる。このエ
アーの流れにより、ボトムプレート２０の用紙積載領域
に設けた複数の貫通穴３７の部分（図中破線で囲んだ部
分）に負圧が形成される。

【００３０】この負圧の発生メカニズムは、ベルヌーイ
の定理から説明できる。即ち、仮にここでの流体を全く
損失のない理想流体とすると、エネルギー保存則から同
一流線上にて速度のエネルギー（動圧：ρＶ²／２）と
圧力のエネルギー（静圧：Ｐ）の総和は一定であるとい
うベルヌーイの式より、 ρＶ²／２＋Ｐ＝CONSTANT（ρ：空気密度，Ｖ：流速，
Ｐ：静圧）となる。

【００３１】ここでは大気中であるため、 ρＶ²／２＋Ｐ＝CONSTANT＝１気圧となる。もし全く流れがない場合（Ｖ＝０）の静圧をＰ
₀とすると、Ｐ₀＝１気圧となり、次の関係が成り立つ。 ρＶ²／２＋Ｐ＝Ｐ₀＝１気圧＝CONSTANT（Ｐはある速
度Ｖで流れている場合の静圧）流れがあるときはＶ＞０であるため、Ｐ₀＝１気圧＞Ｐつまり、大気中に流れがある時の流線上の静圧は１気圧
よりも小さい負圧になる。

【００３２】このようにボトムプレート２０の貫通穴３
７の部分に負圧が形成されると、ボトムプレート２０に
積載された最下部の用紙１８が、貫通穴３７の形成部分
でボトムプレート２０の用紙積載面に吸着される。これ
により、エアー吹き付け手段２６によるエアーの吹き付
け側（図２における固定式サイドガイド２４側）におい
ては、最下部の用紙１８がボトムプレート２０に張り付
いた状態となるため、たとえ用紙１８が波打っていたと
しても、最下部の用紙１８とボトムプレート２０との間
にエアーが入り込むのを確実に阻止することができる。

【００３３】その結果、ボトムプレート２０上での用紙
積載枚数が少なくなった場合でも、エアーの入り込みに
よって用紙束ごと浮揚することがなくなるため、ボトム
プレート２０に積載した全ての用紙１８を、その用紙積
載枚数にかかわらず確実に捌きながら分離／給送するこ
とが可能となる。また、このような給紙装置を備えた画
像形成装置においては、給紙時における重走等の発生に
伴う処理動作の停止回数が減るため、画像形成の処理効
率が向上する。

【００３４】また本第１実施形態においては、エアー吹
き付け手段２６から吹き付けられるエアーの流れを利用
して最下部の用紙１８をボトムプレート２０に吸着させ
る構成を採用しているため、別途、用紙吸着のためのエ
アー吸引装置等を設ける場合に比較して、その構成を簡
素化することができる。

【００３５】因みに、ボトムプレート２０の貫通穴３７
の部分に形成される負圧は、エアー吹き付け手段２６に
おけるエアー圧やエアー流量、さらにはボトムプレート
２０における貫通穴３７の形成数、形状、寸法及び配列
等をパラメータとして、最下部の用紙１８を給紙するの
に支障のないレベルに設定されることが望ましい。

【００３６】なお、連通部となる複数の貫通穴３７につ
いては、必ずしもエアー吹き付け手段２６によるエアー
の吹き付け側（開口部３６に近接する側）に設けなくて
も、その貫通穴３７の部分に形成される負圧で最下部の
用紙１８をボトムプレート２０に張り付かせることによ
り、用紙束の浮揚を抑えることができる。ただし、上述
のようにエアーの吹き付け側で最下部の用紙１８をボト
ムプレート２０に吸着させるようにすれば、ボトムプレ
ート２０と最下部の用紙１８との間に通じるエアーの侵
入路を閉じ、そこにエアーが入り込むのを確実に阻止す
ることができるため、より好適なものとなる。

【００３７】図５は本発明に係る給紙装置の第２実施形
態を示す側面概略図である。この第２実施形態において
は、上記第１実施形態と比較して、上記吸着手段の構成
が異なったものとなっている。即ち、図６にも示すよう
に、ボトムプレート２０には、エアー吹き付け手段２６
のエアー吹き出し口２７に近接してこれに対向する面に
開口部３８を設けてあり、この開口部３８に連続したか
たちでボトムプレート２０の用紙積載領域（用紙積載
面）に平面視略三角形の切り欠き（連通部）３９を設け
てある。

【００３８】このうち、開口部３８は、エアー吹き付け
手段２６により吹き付けられたエアーの一部をボトムプ
レート２０の下面側に導くためのもので、この開口部３
８を通してボトムプレート２０の下面側に流れるエアー
の通過領域に連通するかたちで切り欠き３９が形成され
ている。

【００３９】この第２実施形態においても、図５に示す
ように、エアー吹き付け手段２６から吹き付けられたエ
アーの一部が開口部３８を通してボトムプレート２０の
下面側に流れ込むようになると、そのエアーの流れによ
り、ボトムプレート２０に設けられた切り欠き３９の部
分（図中破線で囲んだ部分）に負圧が形成される。した
がって、上記第１実施形態と同様の効果を得ることがで
きる。

【００４０】なお、吸着手段の一部を構成する連通部と
しては、上記複数の貫通穴３７や切り欠き３９に限ら
ず、例えば図示はしないが、用紙側端を規制するサイド
ガイドに沿う方向（エアーの流れ方向と直交する方向）
でボトムプレート２０に設けた一つ又は複数のスリット
であってもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、用
紙積載板に積載された用紙の側端部にエアー噴き付け手
段によりエアーを吹き付けることで、用紙間の密着力が
高いコート紙等でも用紙を１枚ずつ捌いて給紙すること
が可能になるとともに、用紙積載板に積載された最下部
の用紙を吸着手段で用紙積載板に吸着させることによ
り、たとえ用紙が波打っていたとしても、用紙束の浮揚
を確実に抑えつつ用紙間に空気層を形成し、全ての用紙
を確実に分離して給紙することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される画像形成装置の構成例を
示す概略側面図である。

【図２】本発明が適用される給紙装置の概略構成図で
ある。

【図３】本発明に係る給紙装置の第１実施形態を示す
側面概略図である。

【図４】第１実施形態におけるボトムプレートの斜視
図である。

【図５】本発明に係る給紙装置の第２実施形態を示す
側面概略図である。

【図６】第２実施形態におけるボトムプレートの斜視
図である。

【図７】従来技術の一例を説明する図である。

【図８】従来技術の他の例を説明する図である。

【図９】従来技術の課題を説明する図である。

【符号の説明】

１…画像形成装置、１７…給紙装置、１８…用紙、２０
…ボトムプレート、２６…エアー吹き付け手段、３６，
３８…開口部、３７…貫通穴、３９…切り欠き

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚の用紙を積載可能な用紙積載板
と、前記用紙積載板に積載された用紙の側端部にエアーを吹
き付けるエアー吹き付け手段と、前記用紙積載板に積載された複数枚の用紙のうち、最下
部の用紙を前記用紙積載板に吸着させる吸着手段とを備
えたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】前記吸着手段は、前記エアー吹き付け手
段によるエアーの吹き付け側において、前記最下部の用
紙を前記用紙積載板に吸着させることを特徴とする請求
項１記載の給紙装置。
【請求項３】前記吸着手段は、前記エアー吹き付け手
段により吹き付けられたエアーの一部を前記用紙積載板
の下面側に導くべく前記用紙積載板に設けられた開口部
と、この開口部を通して前記用紙積載板の下面側に流れ
るエアーの通過領域に連通する状態で前記用紙積載板の
用紙積載領域に設けられた連通部とから成ることを特徴
とする請求項１又は２記載の給紙装置。
【請求項４】前記連通部は、前記開口部を介して前記
用紙積載板の下面側に導かれたエアーの流れにより負圧
を形成するものであることを特徴とする請求項３記載の
給紙装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１に記載の給紙
装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。