JP2008308303A - 給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速印刷が可能で、かつ重送を防止する能力が高く、しかも製造コストを抑えた空気式給紙装置を提供する。
【解決手段】負圧により吸着ベルト６を一定量凹ませる構造とし、かつ吸着ベルト６との接触により可動する用紙制止ゲート１７を、凹んだ吸着ベルト６に対して間隔を有するように設置したことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電子写真装置の給紙装置に係り、特に空気流を利用した給紙装置に関するものである。

図１、図２は従来の電子写真装置として、特開２００５−１８５５号公報における空気式給紙装置の構造を示したものである。図１において、用紙昇降テーブル１に積載された用紙２は用紙上面検出センサ３と、この用紙上面検出センサ３の情報を基に用紙昇降テーブル１の駆動を制御する制御手段４により、常に一定の高さに位置するように制御されている。用紙２の上方には吸引チャンバ５と空気が通る複数個の穴を持つ吸着ベルト６と、この吸着ベルト６を駆動するための駆動装置７が設置されている。

また、用紙の搬送方向前面には、積載された用紙の上層部を空気の吹き付けにより浮上させるためのノズル８が備えられており、このノズル８により浮上した用紙２を吸着ベルト６が吸着し、搬送することで給紙を行う仕組みとなっている。また、用紙搬送方向の下流には、搬送される用紙２を受け取り、図示しない画像形成部へと搬送する搬送ローラ１３が備えられている。

また、特許第２５４１５２６号公報に記載の上側真空波形給紙装置のように、複数の吸着ベルトの中央部に吸着した用紙を変形させる手段を設け、用紙同士の間に形成される隙間に空気流を噴射して分離し、さらに用紙を制止するゲートを設けて２枚目以降の用紙が搬送されることを防止する方式の給紙装置も知られている。

特開２００５−１８５５号公報 特許第２５４１５２６号公報

近年、電子写真装置による印刷は益々増える傾向にあり、その中において高速印刷はもはや一般化しつつある。また、扱う用紙も多種多様になっており、これに伴い空気流を利用した給紙装置に対しては、より高速で信頼性の高い給紙性能が求められる一方、製造コストの低減も同時に求められることが多くなっている。

本発明の目的は上記課題に鑑み、高速印刷が可能で、かつ重送を防止する能力が高く、しかも製造コストを抑えた給紙装置を提供することにある。

上記目的を達成するため請求項１に係る発明は、用紙収納トレイと、負圧を発生するチャンバと、チャンバの開口部に接触して回転可能に構成され、前記負圧によりチャンバの開口部において凹み形状を形成しながら用紙を吸着、搬送する吸着ベルトと、チャンバの開口部と段差を有して設置され、吸着ベルトの凹み量を規制する規制部材と、吸着ベルトに対向して用紙搬送路上に設置され、吸着ベルトに接触して動作する用紙制止ゲートと、吸着ベルトの概略中央部を挟んで両端側に配置され、用紙に向って空気を噴出する第１噴出口と、吸着ベルトの概略中央部に位置し、吸着ベルトに向って空気を噴出する第２噴出口から構成されるノズルを備えたことを特徴とするものである。

また、請求項２に係る発明は、用紙制止ゲートを吸着ベルトとの接触により動作する爪状部材にて構成し、爪状部材は凹みが形成された吸着ベルトに対して用紙が通過できる間隔を有したことを特徴とするものである。

また、請求項３に係る発明は、用紙制止ゲートが上下に移動可能な構造を有することにより、吸着ベルトとの間隔を任意に変更できることを特徴とするものである。

また更に、請求項４に係る発明は、印刷動作が停止した後、吸着ベルトが前記用紙を搬送する方向とは逆方向に回転することを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、高速印刷が可能で、かつ重送を防止する能力が高く、しかも製造コストを抑えた給紙装置を提供することができる。

本発明の給紙装置では、負圧によって１枚目の用紙が吸着ベルトに吸着されると、吸着ベルトは用紙と共にチャンバ内部に吸引されて凹み形状を形成する。この時、２枚目の用紙は自らの剛性のために吸着ベルト及び１枚目の用紙が形成している凹み形状に追従することができず、１枚目と２枚目の用紙の間には隙間が発生する。この隙間にノズルの第２噴出口からの空気流が入り込むため、用紙は分離され、多重送りは防止される。

このように吸着ベルトの負圧による変形を利用して用紙の分離効果を向上させるため、吸着ベルトを複数個設置する必要がなく、これに付随する部品も必要としないため装置の構造が簡単になり製造コストを小さくできる。

また、吸着ベルトに対向して用紙の搬送路上に用紙制止ゲートを設けており、１枚目の用紙に引きずられて搬送されてくる２枚目以降の用紙を制止するため、より用紙の分離効果を高めることができる。この場合、用紙制止ゲートと吸着ベルトとの間隔は小さいほど重送を防止する効果は高くなるが、用紙制止ゲートが吸着ベルトに接触することによる破損を避けるため、ある程度の間隔を保って設置せざるを得ない。しかし本発明においては、用紙制止ゲートを可動する爪状部材から構成することにより、吸着ベルトに負圧が作用せず凹みが形成されない時、爪状部材は吸着ベルトに押されて退避するため、前記した破損を回避できる。

更に、本発明による用紙制止ゲートは、上下に移動して設置可能であり、吸着ベルトとの間隔を任意に変更でき、用紙の種類に応じて適切な間隔を選択できるため、より多くの用紙に対応した重送分離性能が得られる利点がある。

また更に、本発明による吸着ベルトは、印刷停止後に用紙搬送方向とは逆の方向に回転するため、例えば用紙の搬送路上にトラブルが発生し、吸着ベルトと用紙制止ゲートとの間に用紙が取り残された場合などにおいて、これを自動的に排出することができ、次の印刷開始時に不具合を発生することがない。

負圧を発生するチャンバに接触して回転する吸着ベルトと、チャンバの開口部に接触しながら回転可能に構成され、前記負圧によりチャンバの開口部において凹み形状を形成しながら用紙を吸着、搬送する吸着ベルトと、チャンバの開口部と段差を有して設置され、吸着ベルトの凹み量を規制する規制部材と、吸着ベルトに対向して用紙搬送路上に設置され、吸着ベルトに接触して動作する用紙制止ゲートと、前記吸着ベルトの概略中央部を挟んで両端側に配置され、用紙に向って空気を噴出する第１噴出口と、吸着ベルトの概略中央部に位置し、吸着ベルトに向って空気を噴出する第２噴出口からなるノズルより構成し、さらに印刷停止後は吸着ベルトを用紙の搬送方向とは反対方向に回転させることにより実現した。

以下、本発明による実施例について図面を参照して説明する。図３、図４は本発明による実施例であり、これらの図において２は用紙、６はゴム部材からなる吸着ベルト、８は用紙２の上層部に向けて空気を噴出する第１噴出口９と、吸着ベルト６に向けて空気を噴出する第２噴出口１０を有するノズルであり、ノズル８には図示しない送風装置よりダクト１１を通して空気が供給される。また吸着ベルト６はダクト１２を通して空気が吸引される吸引チャンバ５の開口部に接して回転するように構成されており、吸着ベルト６の表面に開けられた穴を介し、用紙２を吸着する仕組みになっている。

以上のように構成された給紙装置において、用紙２が給紙される動作について図７乃至図１０を用いて説明すると、まず図７に示すように、第１噴出口９から噴出された空気により用紙２の両端部は分離されながら浮上する。ここで吸引ベルト６の穴が吸引チャンバ５の開口部に位置し吸引が始まると、図８に示すように最上部の用紙、つまり１枚目の用紙１４が上昇を始め、これに伴って１枚目の用紙１４以降の用紙も上昇を開始する。この１枚目の用紙１４が吸引ベルト６に接近する過程において、図９に示すように第２噴出口１０からの空気が１枚目の用紙１４と２枚目の用紙１５の間に入り込み、１枚目の用紙１４と２枚目の用紙１５は分離される。その後、図１０に示すように、吸着ベルト６に到着した１枚目の用紙１４は、吸着ベルト６の回転により搬送されていく。この一連の給紙動作の中で、図９の過程において１枚目の用紙１４と２枚目の用紙１５の間に空気流が十分に入り込めない場合、用紙同士がくっついたままとなり、重送が発生する。

そこで本発明では図３、図４に示すようにチャンバ５の開口部の面積を吸着ベルト６の穴より十分に大きくし、用紙１４が吸着した際には負圧により吸着ベルト６がチャンバ５の内部に吸い込まれ、凹み形状を形成するようにしている。これにより吸着された１枚目の用紙１４は強制的に変形させられることになり、一方で２枚目の用紙１５は自らの剛性があるため、１枚目の用紙の形状には追従できず、結果として１枚目の用紙１４と２枚目の用紙１５の間に隙間ができることになる。

このため、前記した第２噴出口１０からの空気流が１枚目の用紙１４と２枚目の用紙１５の間に確実に入るようになり、用紙の分離効果が向上する。このように吸着ベルトの変形を利用して用紙の分離効果を高める方法で給紙を行うため、吸着ベルトは１個で済み、吸着ベルトを複数個用意する場合に必要な部品も省略できるため、製造コストを抑えた給紙装置を提供することができる。

また、前記した吸着ベルト６の凹み量は負圧の程度に依存して変化するため、負圧の大きさにばらつきがあると一定量の凹みが形成されず、分離性能が安定しない。そこで本発明においては、チャンバ５の内部に吸引された吸着ベルト６が過剰に凹まないよう規制部材１６を設けている。

さらに本発明の実施例においては図３、図４に示すように、吸着ベルト６に対向した用紙搬送路上に用紙制止ゲート１７を設置しており、１枚目の用紙１４が搬送される際において２枚目以降の用紙が接触摩擦により引きずられて突出する現象を防いでいる。これによってさらに重送防止効果が向上する。一方、吸着ベルト６に負圧が作用しておらず、凹みが形成されていない時には、用紙制止ゲート１７が吸着ベルト６と接触し、吸着ベルト６を破損させる原因となりうるため、本発明の実施例においては図５に示すように用紙制止ゲート１７を吸着ベルト６との接触で動く爪状部材１８とヒンジ１９から構成し、吸着ベルト６と接触した時には爪状部材１８がヒンジ１９を中心に回転し、吸着ベルト６から退避することによりこれを防止している。尚、本実施例においては爪状部材１８にバネ２０を連結させ、吸着ベルト６との接触が解除された場合において、速やかに図３の位置に戻るようにしているが、爪状部材１８の形状を工夫し、自重によって図３の位置に戻るようにしても同等の効果が得られる。

また、吸着ベルト６と爪状部材１８の間隔は小さいほど重送を防止する効果は上がるものの、使用する用紙の種類によっては搬送不良が発生する場合がある。例えば厚紙は薄紙と比較すると剛性が高く、間隔を大きく設定しないと吸着ベルト６と爪状部材１８の負荷抵抗によって搬送不良が発生する場合がある。そこで本発明の実施例においては用紙制止ゲート１７をネジ２１で固定し、上下に可動する構造とした。これにより吸着ベルト６と爪状部材１８の間隔を調整でき、用紙の種類に応じて適切な間隔を設定することが可能となり、用紙の種類への対応能力が向上する。

さらに、本発明における実施例においては、印刷中に用紙づまりが起こった時など、吸着ベルト６と爪状部材１８の間に用紙が取り残された場合には、印刷動作停止後に吸着ベルト６が用紙搬送方向とは反対の方向に逆転するよう制御しているため、図６に示すように取り残された用紙２２を用紙トレイの方向へ押し戻すことができる。このため、次の印刷開始時に不具合を発生することがない。

尚、吸着ベルト６の凹み量、吸着ベルト６と爪状部材１８の間隔については、使用する用紙の種類やその他の設定条件により適当値が存在するが、本実施例の場合、用紙厚み６４〜２００（ｇ／ｍ^２）の用紙にて、吸着ベルト６の凹み量３．５ｍｍ、吸着ベルト６が凹んだ状態での爪状部材１８との間隔を２〜３ｍｍに設定した場合、良好な結果が得られた。

本発明によれば、高速印刷が可能で、かつ重送を防止する能力が高く、製造コストを抑えた空気式給紙装置を提供することができる。

従来の給紙装置の斜視図である。 その給紙装置の正面図である。 本発明の実施例に係る給紙装置の側断面図である。 その給紙装置の正面図である。 その給紙装置の動作を示す側断面図である。 その給紙装置の動作を示す側断面図である。 その給紙装置の動作原理を示す模式図である。 その給紙装置の動作原理を示す模式図である。 その給紙装置の動作原理を示す模式図である。 その給紙装置の動作原理を示す模式図である。

符号の説明

１は用紙積載テーブル、２は用紙、３は用紙上面検出センサ、４は制御手段、５は吸引チャンバ、６は吸着ベルト、７は駆動装置、８はノズル、９は第１噴出口、１０は第２噴出口、１１はダクト、１２はダクト、１３は搬送ローラ、１４は１枚目の用紙、１５は２枚目の用紙、１６は規制部材、１７は用紙制止ゲート、１８は爪状部材、１９はヒンジ、２０はバネ、２１はネジ、２２は取り残された用紙である。

Claims (4)

1. 用紙を収納可能な用紙収納トレイと、
   負圧を発生するチャンバと、
   前記チャンバの開口部に接触しながら回転可能に構成され、前記チャンバの開口部において凹み形状を形成しながら前記用紙を吸着、搬送する吸着ベルトと、
   前記チャンバの開口部と段差を有して設置され、吸着ベルトの凹み量を規制する規制部材と、
   前記吸着ベルトに対向して用紙搬送路上に設置され、前記吸着ベルトに接触して動作する用紙制止ゲートと、
   前記吸着ベルトの概略中央部を挟んで両端側に配置され、前記用紙に向って空気を噴出する第１噴出口と、前記吸着ベルトの概略中央部に位置し、前記吸着ベルトに向って空気を噴出する第２噴出口から構成されるノズルを備えたことを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１に記載の給紙装置において、前記用紙制止ゲートは前記吸着ベルトとの接触により動作する爪状部材を有し、前記爪状部材は凹みが形成された前記吸着ベルトに対して前記用紙が通過できる間隔を有して設置されることを特徴とする給紙装置。
3. 請求項１または２に記載の給紙装置において、前記用紙制止ゲートは上下に移動可能な構造を有し、前記吸着ベルトとの間隔を任意に変更できることを特徴とする給紙装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の給紙装置において、前記吸着ベルトは印刷動作が停止した後、前記用紙を搬送する方向とは逆方向に回転することを特徴とする給紙装置。

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