JP2011178530A - Sheet conveying device and image forming device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a sheet conveying apparatus and an image forming apparatus.
積載された原稿や記録紙等のシートを分離搬送する方法としては、従来、摩擦力を用いた分離搬送方法や、エアー吸引などによる分離搬送方法が知られている。摩擦力を用いた分離搬送方法では、給送ローラにゴム材料等を用いるため、磨耗などの経時変化によって摩擦力が変化し、搬送性能が低下する。また、摩擦係数が変化（バラツキ）するシートや、摩擦係数の異なるシートを同時に分離搬送する場合には、複数枚を同時に給送する重送や、分離できないといった、搬送不良が発生することがある。さらに、シートの搬送時に圧力を加えて分離する構成のため、シートが汚れる場合がある。 Conventionally, as a method for separating and conveying a sheet such as a stacked document or recording paper, a separation and conveyance method using frictional force or a separation and conveyance method using air suction or the like is known. In the separation and conveyance method using the frictional force, a rubber material or the like is used for the feeding roller, so that the frictional force is changed due to a change with time such as wear, and the conveyance performance is deteriorated. In addition, when sheets with different friction coefficients (variation) or sheets with different friction coefficients are separated and conveyed at the same time, there may be a conveyance failure such as multiple feeding simultaneously feeding multiple sheets or separation. . Furthermore, the sheet may be soiled due to the structure in which the pressure is applied and separated when the sheet is conveyed.
一方、エアー吸引を用いた分離搬送方法は、ローラやシートの摩擦係数に依存しない非摩擦分離方式ではあるが、エアー吸引ブロワやエアーダクトを必要とするため、装置が大型化すると共に、エアー吸引音が騒音となり、オフィスで使用する装置としては不向きのものである。 On the other hand, the separation and conveyance method using air suction is a non-friction separation method that does not depend on the friction coefficient of rollers or sheets. However, since an air suction blower and an air duct are required, the size of the apparatus is increased and air suction is performed. The sound becomes noise and is not suitable for use in an office.
そこで、非摩擦分離方式の一種で、誘電体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搬送方式が提案されている（例えば、特許文献１）。
図８は、特許文献１に記載のシート搬送装置１００である。図８（ａ）は、待機状態のときの状態を示した図であり、図８（ｂ）は、シートを吸着ベルトに吸着させるときの状態を示した図であり、図８（ｃ）は、シートを搬送するときの状態を示した図である。
In view of this, an electrostatic attraction separation conveyance method has been proposed, which is a type of non-friction separation method, in which an electric field is formed on a dielectric belt, and this is brought into contact with a sheet for adsorption and separation (for example, Patent Document 1).
FIG. 8 illustrates a
図８に示す特許文献１に記載のシート搬送装置１００は、吸着分離ユニット２０１を備えている。吸着分離ユニット２０１は、吸着ベルト２００を有し、吸着ベルト２００は、駆動ローラ２０３と、従動ローラ２０２と、テンションローラ２０４とで帳架されている。また、吸着分離ユニット２０１は、吸着ベルト表面を帯電させる帯電手段たる帯電ローラ２０５、最上のシートと当接し、シートと供回りするコロ２０６を有している。駆動ローラ２０３、従動ローラ２０２、テンションローラ２０４、帯電ローラ２０５、コロ２０６は、不図示の吸着分離ユニット２０１の側板に回動可能に支持されており、側板は、駆動ローラ２０３の回転軸を中心にして回動可能となっている。
A
シート収容部２１０の底板２１１に積載されたシート束２の最上シートＳ１を搬送するとき、底板２１１を上昇させて、最上のシートＳ１をコロ２０６に接触させる。次に、吸着ベルト２００を回転させて、吸着ベルト表面に帯電ローラ２０５によって交番電荷を付与する。次に、吸着分離ユニット２０１を駆動ローラ２０３の回転軸を中心にして、図中反時計回りに回動させて、吸着ベルト２００の従動ローラ２０２とテンションローラ２０４とに帳架された領域（シート吸着面）を最上のシートＳ１に接触させ、最上のシートＳ１を吸着ベルト２００に静電吸着させる（図８（ｂ）参照）。次に、吸着分離ユニット２０１を時計回りに回動させると、吸着ベルト２００に静電吸着したシートが、吸着ベルト２００とともに移動しようとする。このとき、コロ２０６との当接部を支点にして、シートが曲がり、シートに復元力が働く。最上のシートＳ１は、この復元力よりも吸着ベルト２００への吸着力の方が勝り、吸着ベルト２００とともに移動する。一方、２番目のシートは、吸着ベルト２００との距離が遠いので、吸着ベルト２００との吸着力がシートの復元力よりも弱くなり、２番目のシートは、吸着ベルト２００から分離する（図８（ｃ）参照）。そして、吸着ベルト２００を回転させて、吸着ベルト２００に吸着している最上のシートＳ１を搬送ローラ対に向けて搬送する。
When transporting the uppermost sheet S1 of the
特許文献１に記載のシート搬送装置１００は、分離のとき、吸着ベルトを揺動させて、シートを湾曲させるので、シートの復元力を利用して分離することができ、良好な分離性能を得ることができる。
In the
しかしながら、特許文献１に記載のシート搬送装置１００においては、厚紙などの剛性が高く復元力が強いシートを用いた場合、吸着力よりも復元力の方が勝り、最上のシートが、吸着ベルトから剥がれるおそれがあった。吸着ベルトが、図８（ｃ）に示す離間位置にあるときにおける吸着ベルトのシート吸着面（吸着ベルトが接触位置にあるとき、最上のシートと接触する面）と、シート束の上面とがなす角度（以下、揺動角度という）を小さくすることで、厚紙などの剛性の高いシートが吸着ベルトから剥離するのを抑制することができる。しかし、揺動角度を小さくすると、薄紙などの剛性が弱いシートの場合、２番目のシートにおいて、復元力よりも吸着力の方が強くなり、２番目のシートが、分離しないという不具合が生じてしまう。また、湿度などの環境条件によっても、シートへの吸着力が変動するため、例えば、低湿環境では、最上シートが吸着ベルトに良好に吸着することができたが、高湿環境において、同じ揺動角度であるにもかかわらず、最上のシートが吸着ベルトから離間する場合があった。このように、シートの種類や、環境条件に応じて、吸着ベルトの最適な揺動角度が異なるのである。
However, in the
本出願人は、シートの種類や環境条件に基づいて、吸着ベルトの揺動角度を変更するシート搬送装置を開発中である。これにより、シートの種類や環境条件に応じた最適な揺動角度で吸着ベルトを揺動させることができ、多種のシート、多様な環境条件において良好な分離性能を得ることができる。 The present applicant is developing a sheet conveying apparatus that changes the swing angle of the suction belt based on the type of sheet and environmental conditions. As a result, the suction belt can be swung at an optimum swing angle according to the type of sheet and environmental conditions, and good separation performance can be obtained in various sheets and various environmental conditions.
しかしながら、上記開発中のシート搬送装置においては、吸着ベルトよりもシート搬送方向上流側に配置された搬送ローラ対のニップへの搬送時にシートが吸着ベルトから剥離して搬送不良となるという不具合が生じることがあった。この不具合について、本発明者らが鋭意研究した結果、次のことがわかった。すなわち、吸着ベルトと搬送ローラ対との間に搬送ローラ対のニップへシートを案内するためのガイド部材が配置されているが、吸着ベルトの揺動角度によっては、シートの先端が、ガイド部材に突き当たる場合があることがわかった。このように、シート先端がガイド部材に突き当たったときの衝撃により、吸着ベルトからシートが剥離してしまうことがわかったのである。 However, in the sheet conveying apparatus under development, there is a problem that the sheet is peeled off from the suction belt when the conveying roller pair arranged on the upstream side in the sheet conveying direction from the suction belt is conveyed to the nip, resulting in a conveyance failure. There was a thing. As a result of intensive studies by the present inventors on this defect, the following was found. That is, a guide member for guiding the sheet to the nip of the conveyance roller pair is arranged between the adsorption belt and the conveyance roller pair, but depending on the swinging angle of the adsorption belt, the leading edge of the sheet may become a guide member. It turns out that there is a case of hitting. Thus, it has been found that the sheet peels from the suction belt due to the impact when the leading edge of the sheet hits the guide member.
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、多種のシート、多様な環境条件において良好な分離性能を得ることができ、かつ、搬送不良を抑制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。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a sheet conveying apparatus capable of obtaining good separation performance in various types of sheets and various environmental conditions and suppressing poor conveyance. And an image forming apparatus.
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の帳架ローラに帳架され、積載されたシート束の上面に対向配置された吸着ベルトと、該吸着ベルト表面を帯電させる帯電手段と、シート搬送方向下流側の帳架ローラの移動量がシート搬送方向上流側の帳架ローラの移動量よりも多くなるよう上記吸着ベルトを揺動させて、上記吸着ベルトを上記シート束に対して接離させる接離手段とを備えたシート搬送装置において、吸着ベルトがシート束から離間する離間位置にあるときにおける吸着ベルトのシートが吸着する吸着面とシート束の上面とがなす角度をシート種類、環境条件に基づき変更する角度変更手段と、上記吸着ベルトから上記吸着ベルトに隣接する搬送ローラ対までシートをガイドするガイド手段とを備え、シートがガイドされるガイド経路を、吸着面とシート束の上面とがなす角度に応じて変更するよう上記ガイド手段を構成し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、上記ガイド手段は、吸着面とシート束の上面とがなす角度に対応する複数のガイド部材と、シートをガイドするガイド部材を、吸着面とシート束の上面とがなす角度に対応するガイド部材に切り替える切替手段と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２のシート搬送装置において、上記切替手段は、カム機構を有す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のシート搬送装置において、上記ガイド手段は、上記吸着ベルトの揺動に連動して、上記ガイド経路が変更されるリンク機構を備え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１のシート搬送装置において、上記ガイド手段は、複数の帳架ローラに帳架されたガイドベルトと、該ガイドベルトのシートガイド面の形状を変更するガイド面変更手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項６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、上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、上記シート搬送手段として、請求項１乃至５いずれか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。
In order to achieve the above object, an invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the sheet conveying apparatus of the first aspect, the guide means includes a plurality of guide members corresponding to an angle formed by the suction surface and the upper surface of the sheet bundle, and a guide member for guiding the sheet. And switching means for switching to a guide member corresponding to an angle formed by the suction surface and the upper surface of the sheet bundle.
According to a third aspect of the invention, in the sheet conveying apparatus of the second aspect, the switching means has a cam mechanism.
According to a fourth aspect of the present invention, in the sheet conveying apparatus of the first aspect, the guide means includes a link mechanism that changes the guide path in conjunction with the swinging of the suction belt. To do.
According to a fifth aspect of the present invention, in the sheet conveying apparatus according to the first aspect, the guide means includes a guide belt that is mounted on a plurality of book rollers and a guide that changes the shape of the sheet guide surface of the guide belt. And a surface changing means.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image comprising image forming means for forming an image on a sheet, and sheet conveying means for separating the uppermost sheet from the stacked sheet bundle and conveying the sheet to the image forming means. In the forming apparatus, the sheet conveying device according to any one of
本発明によれば、吸着ベルトがシート束から離間する離間位置にあるときにおける吸着ベルトのシートが吸着する吸着面とシート束の上面とがなす角度（揺動角度）をシート種類、環境条件に基づき変更する変更手段を設けたので、シートの種類や環境条件に応じた最適な揺動角度で吸着ベルトを揺動させることができる。これにより、多種のシート、多様な環境条件において良好な分離性能を得ることができる。
また、シートがガイドされるガイド経路を、吸着面とシート束の上面とがなす角度（揺動角度）に応じて変更するので、揺動角度に応じた最適な搬送経路で、シートを搬送ローラ対のニップへ搬送することができる。これにより、吸着ベルトによって搬送されているシートの先端が、ガイド手段に突き当たるのを抑制することができ、吸着ベルトからシートが剥離するのを抑制することができる。よって、シートの搬送不良を抑制することができる。
According to the present invention, the angle (swinging angle) formed by the suction surface to which the sheet of the suction belt sucks and the upper surface of the sheet bundle when the suction belt is at a separated position away from the sheet bundle is set as the sheet type and environmental condition. Since the changing means for changing based on the above is provided, the suction belt can be swung at an optimum swing angle according to the type of sheet and environmental conditions. Thereby, good separation performance can be obtained in various sheets and various environmental conditions.
Further, since the guide path for guiding the sheet is changed according to the angle (swinging angle) formed by the suction surface and the upper surface of the sheet bundle, the sheet is transported by the optimum transporting path according to the swinging angle. It can be conveyed to a pair of nips. Thereby, it can suppress that the front-end | tip of the sheet | seat conveyed with the adsorption | suction belt strikes a guide means, and can suppress that a sheet | seat peels from an adsorption | suction belt. Therefore, sheet conveyance failure can be suppressed.
以下、本発明を適用した画像形成装置として電子写真方式の複写機を用いた一実施形態について説明する。まず、複写機の全体構成及び動作について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機の概略構成図である。
複写機の画像形成手段たる画像形成部３０として、潜像担持体として感光体３１のまわりに、帯電装置３２、現像装置３４、転写装置３５、感光体クリーニング装置３６等を備えている。また、画像形成部３０は、感光体３１にレーザー光３３を照射するための光書込ユニット（不図示）、用紙上のトナー画像を定着する定着装置３７等を備えている。画像形成部３０の下方には、画像形成部で形成された画像を転写するためのシートを積載して収容し、順次、画像形成部３０に供給するよう搬送するシート搬送装置１を備えている。
Hereinafter, an embodiment using an electrophotographic copying machine as an image forming apparatus to which the present invention is applied will be described. First, the overall configuration and operation of the copying machine will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine according to the present embodiment.
As an
上記構成の画像形成部では、感光体３１の回転とともに、まず帯電装置３２で感光体３１の表面を一様に帯電する。次いで、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３３を照射して感光体３１上に静電潜像を形成する。その後、現像装置３４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３１上にトナー画像を形成する。一方、シート搬送装置１は、シートを１枚づつ分離して搬送して、用紙搬送経路４４に入れ、用紙搬送経路４４の搬送ローラ対４５で搬送してレジストローラ４６に突き当てて止める。そして、画像形成部３０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４６に突き当てて止めたシートを感光体３１と転写装置３５とが対向する転写部に送り出す。転写部では、感光体３１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３７によりトナー画像を定着後、機外へ排出される。一方、トナー画像転写後の感光体３１の表面は感光体クリーニング装置３６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。
In the image forming unit configured as described above, as the
次に、本実施形態の複写機の特徴部であるシート搬送装置１について説明する。
図２は、シート搬送装置１の概略構成を示す側面図である。
図２に示すようにシート搬送装置１は、シート収容部１１と、シート収容部１１の上方に吸着分離ユニット１２とを備えている。
Next, the
FIG. 2 is a side view illustrating a schematic configuration of the
As shown in FIG. 2, the
シート収容部１１は、積層された複数枚のシート束２を積載する底板１９を有している。底板１９には、ラック１９ａが設けられており、このラック１９ａにピニオン１８が噛み合っている。
The
底板１９の移動は、以下のように行う。シート収容部１１には、シート束２の最上シートＳ１が、所定の位置に来たことを検知する不図示のシート検知手段を有している。ピニオン１８を不図示の駆動モータにより図中時計まわりに回動させ、底板１９を上昇させると、底板１９に積載されたシート束２が上昇し、不図示のシート検出手段が最上シートＳ１を検出する。不図示のシート検出手段がシート束の最上シートＳ１が、所定の位置にきたことを検知したらピニオン１８の回転を停止する。
The
吸着分離ユニット１２は、駆動ローラ１３Ａと従動ローラ１３Ｂの２つの帳架ローラに帳架される吸着ベルト１３を備えている。従動ローラ１３Ｂは、不図示のスプリングにて図中右方向へ付勢されており、吸着ベルト１３に張力をかけている。吸着ベルト１３は１０８Ωｃｍ以上の抵抗を有する誘電体で構成されており、例えば、厚さ１００μｍ程度のポリエチレンテレフタレート等のフィルムで構成されている。また、従動ローラ１３Ｂは抵抗値が１０６Ωｃｍの導電性ゴム層が表面に設けられ、駆動ローラ１３Ａは金属ローラである。駆動ローラ１３Ａ及び従動ローラ１３Ｂはともに接地されている。従動ローラ１３Ｂは吸着ベルト１３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。また、駆動ローラ１３Ａは、不図示の駆動モータにより電磁クラッチを介して給紙信号に応じて間欠的に駆動されるよう構成されている。駆動ローラ１３Ａ、従動ローラ１３Ｂは、吸着分離ユニット１２の不図示の側板に回転自在に支持されている。側板の従動ローラ１３Ｂ側には、アクチュエータが取り付けられている。アクチュエータの駆動することによって、吸着ベルト１３をシート束２に対して接離させている。すなわち、側板とアクチュエータとで、接離手段を構成している。また、不図示の制御部で、シートの情報や環境情報に基づいてアクチュエータの駆動を制御することによって吸着ベルト１３の揺動角度を変更することができる。すなわち、不図示の制御部が角度変更手段として機能している。
The adsorption /
シートの情報は、シート収容部１１に積載するシートが変更されたとき、複写機に設けられた不図示の操作パネルをユーザーが操作することによって得ることができる。環境情報は、装置本体に設けられた不図示の湿度センサによって得ることができる。
The sheet information can be obtained by the user operating an operation panel (not shown) provided in the copying machine when the sheets stacked in the
シート収容部１１に積載されたシートが薄紙の場合や、吸着ベルトの吸着力が強い環境のときなど、２番目のシートが分離しにくい状況のときは、吸着ベルト１３の揺動角度を大きくとる。これにより、分離するときに、シートが大きく湾曲し、シートの復元力を高めることができる。よって、薄紙など、剛性の弱いシートのときや、吸着ベルトの吸着力が強い環境下でも、良好に、２番目のシートＳ２を吸着ベルト１３から分離することができる。
When the second sheet is difficult to separate, such as when the sheets stacked in the
一方、シート収容部１１に積載されたシートが厚紙のときやシートが吸着ベルト１３に吸着しにくい環境下のときなど、吸着ベルトから最上のシートが分離しやすい状況のときは、吸着ベルト１３の揺動角度を小さくする。シートが分離するときの角度が小さいので、シートに働く復元力が、弱くなる。その結果、厚紙などの剛性の強いシートのときや、吸着ベルト１３の吸着力が弱い環境下でも、最上のシートが吸着ベルト１３から剥離するのを抑制することができ、搬送不良を抑制することができる。
On the other hand, when the uppermost sheet is easily separated from the suction belt, such as when the sheet loaded in the
吸着分離ユニット１２は、吸着ベルト１３の従動ローラ１３Ｂに巻き付いた部分と当接する帯電手段たるブレード状の帯電電極１４を有している。帯電電極１４は、交流電源１６に接続されており、吸着ベルト１３のおもて面に交番電荷を付与して、吸着ベルト１３を帯電させる。
The adsorption /
また、吸着ベルト１３の両側端縁のうら面には寄止め用のリブが設けられており、帳架ローラ１３Ａ，１３Ｂの両側端面と係合し、吸着ベルト１３の寄りを防止している。
Further, ribs for stoppering are provided on the back surfaces of both side edges of the
また、吸着分離ユニット１２と搬送ローラ対４５との間には、ガイド手段たるガイド機構５０が、設けられている。
Further, a
図３は、ガイド機構５０の概略斜視図である。
ガイド機構５０は、２番目のシートが分離しにくい状況に対応する揺動角度のときに、最適な搬送経路をとるようにシートをガイドする複数の第一ガイド部材５１ａと、吸着ベルト１３から最上シートＳ１が分離しやすい状況に対応する揺動角度のときに、最適な搬送経路をとるようにシートをガイドする複数の第二ガイド部材５１ｂとを備えている。第一ガイド部材５１ａと、第二ガイド部材５１ｂとは、交互に設けられている。第一ガイド部材５１ａの下端は、第一カム５４ａと当接しており、第二ガイド部材５１ｂの下端は、第二カム５４ｂと当接している。第一ガイド部材５１ａおよび第二ガイド部材５１ｂには、長穴が設けられており、これら長穴に支持軸５２が貫通している。カム軸５３が回転することにより、第一ガイド部材５１ａ、第二ガイド部材５１ｂが図中上下方向に移動し、シートを案内するガイド部材が、吸着ベルト１３に対応するガイド部材に切り替わる。具体的には、吸着ベルト１３の揺動角度が、２番目のシートが分離しにくい状況に対応する揺動角度のときは、第一カム５４ａの頂部が、第一ガイド部材５１ａと当接し、第一ガイド部材５１ａが、第二ガイド部材５１ｂよりも図中上方へ位置する。また、吸着ベルト１３の揺動角度が、吸着ベルト１３から最上シートＳ１が分離しやすい状況に対応する揺動角度ときは、第二カム５４ｂの頂部が、第二ガイド部材５１ｂと当接し、第二ガイド部材５１ｂが第一ガイド部材５１ａよりも上方に位置する。このように、本実施形態では、カム機構が、切替手段として機能する。第一カム５４ａ、第二カム５４ｂが固定されているカム軸５３の回動は、吸着ベルト１３（吸着分離ユニット１２）の揺動により、不図示のリンク機構を介して、回転するよう構成されている。また、駆動源を設けて、カム軸５３を回転駆動させる構成でもよい。
FIG. 3 is a schematic perspective view of the
The
図４（ａ）は、シート収容部１１に積載されたシートが薄紙の場合など、２番目のシートが分離しにくい状態のときにおけるシート搬送の様子を示す図であり、図４（ｂ）は、シート収容部１１に積載されたシートが厚紙の場合など、最上シートＳ１が吸着ベルト１３から剥離しやすいときにおけるシート搬送の様子を示す図である。
図４（ａ）に示すように、吸着ベルト１３が、２番目のシートが分離しにくい状況に対応する揺動角度のときは、図中実線に示す第一ガイド部材５１ａが、図中鎖線で示す第二ガイド部材５１ｂよりも図中上方へ位置する。これにより、吸着ベルト１３により搬送されたシートの先端が、ガイド部材に突き当たることなく、第一ガイド部材５１ａにより搬送ローラ対４５のニップへスムーズに案内される。よって、搬送ローラ対４５によりシートが搬送される前に、シートが吸着ベルト１３から剥離するのを抑制することができる。その結果、シートの搬送不良を抑制することができる。
FIG. 4A is a diagram illustrating how the sheet is conveyed when the second sheet is difficult to separate, such as when the sheets stacked in the
As shown in FIG. 4A, when the
図４（ｂ）に示すように、吸着ベルト１３が、シートが吸着ベルト１３から剥離しやすい状況に対応する揺動角度のときは、図中実線に示す第二ガイド部材５１ｂが、図中鎖線で示す第一ガイド部材５１ａよりも図中上方へ位置する。これにより、吸着ベルト１３により搬送されたシートの先端が、ガイド部材に突き当たることなく、第二ガイド部材５１ｂにより搬送ローラ対４５のニップへスムーズに案内される。よって、搬送ローラ対４５によりシートが搬送される前に、シートが吸着ベルト１３から剥離するのを抑制することができる。その結果、シートの搬送不良を抑制することができる。
As shown in FIG. 4B, when the
次に、この吸着分離ユニット１２を用いたシート搬送装置１の動作について説明する。
Next, the operation of the
［帯電動作］
吸着分離ユニット１２は通常、図４に示した離間位置にて待機しており、給紙信号が入ると、電磁クラッチが入り、駆動ローラ１３Ａが回転駆動され、吸着ベルト１３を無端移動させる。次に、無端移動する吸着ベルト１３に帯電電極１４を介して交流電源１６より交番電圧を印加し、吸着ベルト１３の表面に交流電源周波数と吸着ベルト１３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１６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１３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。
[Charging operation]
The
［吸着動作］
上記したように、吸着ベルト１３に電荷パターンを形成したら、ピニオン１８を回転させ底板１９を上昇させる。また、これと前後して、吸着分離ユニット１２を図中時計回りに回転させ、図２に示した吸着ベルト１３接触位置へ移動させる。そして、最上シートＳ１が吸着ベルト１３に接触したタイミングで、不図示のシート検出手段がシート束の最上シートＳ１が、所定の位置にきたことを検知し、底板１９の上昇が停止する。
[Suction operation]
As described above, when the charge pattern is formed on the
このように、吸着ベルト１３が最上シートＳ１と当接すると、誘電体であるシートには吸着ベルト１３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２の最上シートＳ１が吸着ベルト１３に吸着する。
Thus, when the
［分離・搬送動作］
図２に示す状態にて所定時間待機し、吸着ベルト１３にシートＳ１が吸着したら、吸着ベルト１３（吸着分離ユニット１２）を、駆動ローラ１３Ａの回転中心を支点にして図中反時計まわりに揺動させる。すると、シート搬送方向下流側の帳架ローラである従動ローラ１３Ｂが、シート束２から離間する方向へ移動する。このような吸着ベルト１３の揺動により、吸着ベルト１３に吸着したシートが湾曲する。その結果、吸着ベルト１３に吸着したシートに復元力が働き、最上シートＳ１のみを吸着ベルト１３に吸着させ、２番目のシートＳ２をシートの復元力により分離させることができる。また、吸着ベルト１３の回動動作に連動して、ガイド機構５０のカム軸５３が回転し、第一、第二ガイド部材５１ａ，５１ｂが上下動する。
[Separation and transfer operation]
When waiting for a predetermined time in the state shown in FIG. 2 and the sheet S1 is adsorbed to the adsorbing
そして、吸着ベルト１３（吸着分離ユニット１２）が、シート収容部１１に収容されているシートの紙厚などのシート情報や、湿度などの環境情報に基づき決定された揺動角度となったら、吸着ベルト１３の揺動が停止する。また、このとき、この揺動角度に対応するガイド部材が、他のガイド部材よりも上方に位置する。
When the suction belt 13 (suction separation unit 12) has a swing angle determined based on sheet information such as the sheet thickness of the sheet stored in the
吸着ベルト１３が所定の揺動角度で停止したら、電磁クラッチを入れて、駆動ローラ１３Ａを回転駆動し、吸着ベルト１３を無端移動させて、吸着ベルト１３に吸着している最上シートＳ１を、搬送ローラ対４５へ向けて搬送する。吸着ベルト１３に静電吸着した最上シートＳ１の先端が、吸着ベルト１３の従動ローラ１３Ｂ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１３から分離し、この揺動角度に対応するガイド部材に案内されながら、搬送ローラ対４５へ向けて移動する。
When the
搬送ローラ対４５と吸着ベルト１３との線速は同一にされており、搬送ローラ対４５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１３も間欠駆動されるように制御される。
The linear speeds of the
吸着ベルト１３の帯電は、吸着ベルト１３のシートの分離位置から、搬送ローラ対４５までの長さ分だけ行うようにして、それ以降は、帯電電極１４で吸着ベルト１３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４５へ搬送された後は吸着ベルト１３の影響を受けずに、搬送ローラ対４５の搬送力のみによって搬送される。また、吸着ベルト１３を除電することによって、２枚目のシートＳ２が、離間した吸着ベルト１３に静電吸着するのを抑制することができる。
The
ここで、周動する吸着ベルト１３に交番電圧を印加することにより、帯電した吸着ベルト１３の電荷を除電することができる原理を説明する。吸着ベルト１３外周面に導電性ローラ等の帯電電極を接触させ直流電源により直流電圧を印加した場合、吸着ベルト１３は印加される直流電圧がある電圧以下の電圧では帯電されない。この電圧を帯電開始電圧といい、その値Ｖ０は吸着ベルト１３の厚さ、体積抵抗等により変化する。次に上記の帯電開始電圧Ｖ０をピーク値として持つような交番する電圧を帯電電極１４に印加したところ、帯電している吸着ベルト１３の表面電位がほぼ零Ｖに除電されることが確認されている。これは、印加電圧のピーク値を帯電開始電位Ｖ０とすることにより、この印加電圧では誘電体である吸着ベルト１３を帯電させる能力はないが、吸着ベルト１３に帯電している空間電荷には移動させる力が働き、除電できることを意味する。また、交互に交番する印加電圧を用いることから、吸着ベルト１３が（＋），（−）のどちらに帯電していても除電効果がある。しかし、帯電開始電圧以下の印加電圧では、除電不足が発生し、帯電開始電圧以上では、印加周波数（１２０Ｈｚ，ｖ／ｆ＝１ｍｍ周期）の帯電が生じ、零Ｖに除電できなかった。したがって、電源１６の交番電圧はピーク値が吸着ベルト１３に対する帯電開始電圧になるように制御すればよいことになる。
Here, the principle that the charge of the charged
次に、上記ガイド機構５０の変形例について説明する。
Next, a modified example of the
［変形例１］
図５は、変形例１のガイド機構６０の概略構成図である。
図５（ａ）は、２番目のシートが分離しにくい状態に対応する揺動角度のときの変形例１のガイド機構６０について示す図であり、図５（ｂ）は、最上シートＳ１が吸着ベルト１３から剥離しやすい状態に対応する揺動角度のときの変形例１のガイド機構６０について示す図である。
この変形例１のガイド機構６０は、吸着ベルト１３の揺動に連動して、上記ガイド経路が変更されるリンク機構で構成されている。具体的には、この変形例１のガイド機構６０は、シート搬送方向下流側に配置された下流側ガイド部材６２と、シート搬送方向上流側に配置された上流側ガイド部材６１とを備えている。上流側ガイド部材６１のシート搬送方向上流側の端部は、アーム部材６３の一端が取り付けられている。アーム部材６３の他端は、従動ローラ１３Ｂの軸に固定されている。上流側ガイド部材６１のシート搬送方向下流側端部には、長穴６１ａが形成されている。下流側ガイド部材６２のシート搬送方向上流側端部に設けられた係合突起６２ａが、上記長穴６１ａに挿入されている。下流側ガイド部材６２のシート搬送方向下流側端部は、搬送ローラ対４５のニップ近傍に固定されている。
[Modification 1]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the
FIG. 5A is a diagram illustrating the
The
吸着ベルト１３が揺動すると、上流側ガイド部材６１の上流側端部がアーム部材６３によって持ち上げられる。すると、上流側ガイド部材６１は、下流側ガイド部材６２の係合ピンを支点にして図中時計回りに回転する。また、吸着ベルト１３が揺動することにより、下流側ガイド部材６２の係合突起６２ａが、上流側ガイド部材６１の長穴６１ａ内を相対的に移動する。これにより、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、吸着ベルト１３の揺動角度に応じて、ガイド部材の形状が変更される。その結果、図５（ａ）に示すように、２番目のシートが分離しにくい状態に対応する揺動角度のとき、ガイド部材の面とシートおもて面（吸着ベルトに吸着していた面）とのなす角度θ１を十分に鈍角にすることができ、シートの先端がガイド部材に突き当たるのを抑制することができる。また、図５（ｂ）に示すように、最上シートＳ１が吸着ベルト１３から剥離しやすい状態に対応する揺動角度のときも、ガイド部材の面とシート表面とのなす角度θ２を十分に鈍角にすることができ、シートの先端がガイド部材に突き当たるのを抑制することができる。よって、この変形例１のガイド機構６０においても、搬送ローラ対４５によりシートが搬送される前に、シートが吸着ベルト１３から剥離するのを抑制することができ、搬送不良を抑制することができる。図５に示した構成は、２つのガイド部材６１，６２を連結させているが、３個以上のガイド部材を連結させた構成でもよい。連結するガイド部材を多くすることで、複数のガイド部材で形成するガイド経路が、より滑らかになり、シート先端が、ガイド部材に突き当たるのをより一層抑制することができる。
When the
［変形例２］
図６は、変形例２のガイド機構７０の概略構成図である。
図６（ａ）は、２番目のシートが分離しにくい状態に対応する揺動角度のときの変形例２のガイド機構７０について示す図であり、図６（ｂ）は、最上シートＳ１が吸着ベルト１３から剥離しやすい状態に対応する揺動角度のときの変形例２のガイド機構７０について示す図である。
このガイド機構７０は、シートを案内するためのガイドベルト７１を備え、このガイドベルト７１のガイド面Ｘの形状を変更するよう構成したものである。
この変形例２のガイド機構７０は、駆動ローラ７１Ａと従動ローラ７１Ｂとに帳架されたガイドベルト７１を備えている。また、ガイドベルト７１のガイド面Ｘの形状を変更するガイド面変更手段たるガイド面変更機構８０を備えている。ガイド面変更機構８０は、ガイドベルト７１の内部に配置された受けローラ８４を有している。また、ガイド面変更機構８０は、ガイドベルト７１を介して受けローラ８４と対向配置され、ガイドベルト７１のガイド面Ｘを受けローラ８４に押し当てる第一押し当てローラ８３と、ガイドベルト７１を介して受けローラ８４と対向配置され、ガイドベルト７１のガイド面Ｘと反対側のベルト面を受けローラ８４に押し当てる第二押し当てローラ８５とを有している。また、受けローラ８４、第一押し当てローラ８３、第二押し当てローラ８５は、ホルダ８２に回転自在に支持されている。ホルダ８２には、アクチュエータ８１が設けられており、図中左斜め方向に移動可能になっている。ガイドベルト７１は、図中時計回りに無端移動し、受けローラ８４、第一押し当てローラ８３、第二押し当てローラ８５は、従動回転する。
[Modification 2]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the
FIG. 6A is a diagram illustrating the
The
The
図６（ａ）に示すように、吸着ベルト１３が、２番目のシートが分離しにくい状態に対応する揺動角度のとき、アクチュエータ８１によって、ホルダ８２を吸着ベルト側へ移動させる。すると、受けローラ８４、第一押し当てローラ８３、第二押し当てローラ８５が吸着ベルト１３側へ移動し、ガイドベルト７１のガイド面Ｘの受けローラ８４と第一押し当てローラ８３とに挟まれた部分が、吸着ベルト側へ移動する。また、このとき、ガイド面Ｘと反対側のベルト面の受けローラ８４と第二押し当てローラ８５とに挟まれた部分も吸着ベルト側へ移動する。このとき、吸着ベルト１３のシートが吸着する吸着面と、ガイドベルト７１と第一押し当てローラ８３とのニップが直線状となっている。これにより、吸着ベルト１３により搬送されるシートの先端が、ガイドベルト７１や第一押し当てローラ８３に突き当たらずに、スムーズにガイドベルト７１と第一押し当てローラ８３とのニップへ搬送される。よって、シートが吸着ベルト１３から剥離するのが抑制され、良好な搬送性能を得ることができる。
As shown in FIG. 6A, when the
また、図６（ｂ）に示すように、最上シートＳ１が吸着ベルト１３から剥離しやすい状態に対応する揺動角度のときは、アクチュエータ８１によって、ホルダ８２を吸着ベルトから離間する方向へ移動させる。すると、受けローラ８４、第一押し当てローラ８３、第二押し当てローラ８５が吸着ベルトから離間する方向へ移動し、ガイドベルト７１のガイド面Ｘの受けローラ８４と第一押し当てローラ８３とに挟まれた部分が、吸着ベルト１３から離間する方向へ移動する。また、このとき、ガイド面Ｘと反対側のベルト面の受けローラ８４と第二押し当てローラ８５とに挟まれた部分も吸着ベルト１３から離間する方向へ移動する。このときは、吸着ベルト１３により搬送されるシートの先端が、ガイドベルト７１のガイド面Ｘと当接するが、ガイド面Ｘとシートおもて面とのなす角度が十分鈍角となるように、ガイドベルト７１のガイド面Ｘが形状変更されているので、シートの先端がガイド面Ｘに突き当たるのを抑制できる。これにより。シートが吸着ベルト１３から剥離するのが抑制され、良好な搬送性能を得ることができる。
As shown in FIG. 6B, when the uppermost sheet S1 has a swing angle corresponding to a state in which the uppermost sheet S1 is easily peeled from the
また、本実施形態においては、吸着ベルト１３の揺動角度が図６（ｂ）に示す場合に、受けローラ８４が、ガイドベルト７１のガイド面Ｘと反対側のベルト面を押してしまう構成であるため、図６（ａ）のときと、図６（ｂ）ときとでガイドベルト７１のテンションが変わらないように、図６（ａ）のとき、第二押し当てローラ８５でベルト面を押している。しかし、受けローラ８４が、図６（ｂ）の揺動角度のとき、ガイド面Ｘと反対側のベルト面と当たらない構成のときは、第二押し当てローラ８５は、不要である。
In the present embodiment, the receiving
また、搬送ローラ対４５の下側のローラに、ガイドベルト７１を巻きつけてもよい。これにより、搬送ローラ対４５のニップへの搬送性を安定化させることができる。また、ガイドベルト７１を駆動する駆動源が不要となり、装置のコストダウンを図ることができる。
Further, the
また、この変形例２のガイド機構７０は、アクチュエータ８１の駆動によってガイド経路を変化させる構成であり、変形例１のように、吸着ベルト１３の揺動に連動して、ガイド経路を変化させる構成ではない。このため、図７に示すように、搬送ローラ対４５が、吸着ベルト１３の揺動に追従して揺動する構成において、この搬送ローラ対４５と、この搬送ローラ対４５よりシート搬送方向下流側の固定の搬送ローラ対の間のシートをガイドするガイド機構として用いることができる。この場合は、このガイド機構よりもシート搬送方向上流側にシート先端を検知するセンサなどを設け、このセンサが、シート先端を検知したら、アクチュエータ８１を駆動させて、搬送ローラ対４５の揺動に対応した最適な搬送経路となるように、ガイドベルト７１のガイド面Ｘの形状を変更させる。
Further, the
また、実施形態で説明したカム機構を用いたガイド機構５０も、カム軸５３の回転を、駆動モータで行うことで、揺動する搬送ローラ対４５と固定の搬送ローラ対の間のシートをガイドするガイド機構として用いることができる。
The
以上、本実施形態のシート搬送装置１は、複数の帳架ローラに帳架され、積載されたシート束２の上面に対向配置された吸着ベルト１３と、吸着ベルト表面を帯電させる帯電手段たる帯電電極１４と、シート搬送方向下流側の帳架ローラの移動量がシート搬送方向上流側の帳架ローラの移動量よりも多くなるよう吸着ベルト１３を揺動させて、吸着ベルト１３をシート束２に対して接離させる接離手段（側板とアクチュエータとで構成）とを備えている。また、吸着ベルト１３がシート束２から離間する離間位置にあるときにおける吸着ベルト１３のシートが吸着する吸着面とシート束２の上面とがなす角度をシート種類、環境条件に基づき変更する角度変更手段たる制御部を備えている。これにより、シートの種類や環境条件に応じた最適な揺動角度で吸着ベルト１３を揺動させることができる。これにより、多種のシート、多様な環境条件において良好な分離性能を得ることができる。
また、吸着ベルト１３から吸着ベルト１３に隣接する搬送ローラ対４５までシートをガイドするガイド手段たるガイド機構５０を備え、このガイド機構５０は、シートがガイドされるガイド経路を、上記吸着面とシート束２の上面とがなす角度に応じて変更するよう構成されている。
かかる構成を有することで、揺動角度に応じた最適な搬送経路で、シートを搬送ローラ対４５のニップへ搬送することができる。これにより、吸着ベルト１３によって搬送されているシートの先端が、ガイド部材に突き当たるのを抑制することができ、吸着ベルト１３からシートが剥離するのを抑制することができる。よって、シートの搬送不良を抑制することができる。
As described above, the
Further, a
With this configuration, the sheet can be conveyed to the nip of the
ガイド機構５０の具体構成としては、揺動角度に対応する複数のガイド部材（第一ガイド部材と、第二ガイド部材）と、シートをガイドするガイド部材を、揺動角度に対応するガイド部材に切り替える切替手段とを有する構成である。また、切替手段としては、カム機構を用いることができる。カム機構を用いることで、カムを回転させるだけで、対応するガイド部材に切り替えることができ、簡単な構成で、ガイド部材の切替を行うことができる。
As a specific configuration of the
また、図５に示すように、ガイド機構として、吸着ベルト１３の揺動に連動して、上記ガイド経路が変更されるリンク機構を用いたガイド機構６０としても、上述と同様な効果を得ることができる。また、駆動手段を用いずに、ガイド形状を変更させることができ、部品点数を削減でき、装置を安価にすることが可能となる。
As shown in FIG. 5, the
また、図６に示すように、複数の帳架ローラに帳架されたガイドベルト７１と、ガイドベルト７１のシートガイド面の形状を変更するガイド面変更手段たるガイド面変更機構８０とを備えたガイド機構７０としても、上述と同様な効果を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 6, a
１，１００：シート搬送装置
２：シート束
１１，２１０：シート収容部
１２，２０１：吸着分離ユニット
１３，２００：吸着ベルト
１４：帯電電極
１６：交流電源
３０：画像形成部
４５：搬送ローラ対
５０，６０，７０：ガイド機構
５１ａ：第一ガイド部材
５１ｂ：第二ガイド部材
５２：支持軸
５３：カム軸
５４ａ：第一カム
５４ｂ：第二カム
６１：上流側ガイド部材
６２：下流側ガイド部材
６３：アーム部材
７１：ガイドベルト
８０：ガイド面変更機構
８１：アクチュエータ
８２：ホルダ
８３：第一押し当てローラ
８４：受けローラ
８５：第二押し当てローラ
２０４：テンションローラ
２０５：帯電ローラ
２０６：コロ
２１０ シート収容部
Ｘ：ガイド面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100: Sheet conveying apparatus 2:
Claims (6)
該吸着ベルト表面を帯電させる帯電手段と、
シート搬送方向下流側の帳架ローラの移動量がシート搬送方向上流側の帳架ローラの移動量よりも多くなるよう上記吸着ベルトを揺動させて、上記吸着ベルトを上記シート束に対して接離させる接離手段とを備えたシート搬送装置において、
吸着ベルトがシート束から離間する離間位置にあるときにおける吸着ベルトのシートが吸着する吸着面とシート束の上面とがなす角度をシート種類、環境条件に基づき変更する角度変更手段と、
上記吸着ベルトから上記吸着ベルトに隣接する搬送ローラ対までシートをガイドするガイド手段とを備え、
シートがガイドされるガイド経路を、吸着面とシート束の上面とがなす角度に応じて変更するよう上記ガイド手段を構成したことを特徴とするシート搬送装置。 A suction belt that is placed on a plurality of booklet rollers and is disposed opposite to the upper surface of the stacked sheet bundle;
Charging means for charging the surface of the adsorption belt;
The suction belt is swung so that the movement amount of the booklet roller on the downstream side in the sheet conveying direction is larger than the movement amount of the booklet roller on the upstream side in the sheet conveyance direction, so that the suction belt is in contact with the sheet bundle. In the sheet conveying apparatus provided with the contacting / separating means for separating,
An angle changing means for changing the angle formed between the suction surface to which the sheet of the suction belt sucks and the upper surface of the sheet bundle when the suction belt is in a separated position away from the sheet bundle based on the sheet type and environmental conditions;
Guide means for guiding the sheet from the suction belt to a pair of conveyance rollers adjacent to the suction belt,
A sheet conveying apparatus, wherein the guide means is configured to change a guide path for guiding a sheet in accordance with an angle formed by an adsorption surface and an upper surface of a sheet bundle.
上記ガイド手段は、吸着面とシート束の上面とがなす角度に対応する複数のガイド部材と、シートをガイドするガイド部材を、吸着面とシート束の上面とがなす角度に対応するガイド部材に切り替える切替手段とを備えたことを特徴とするシート搬送装置。 In the sheet conveying apparatus according to claim 1,
The guide means includes a plurality of guide members corresponding to an angle formed by the suction surface and the upper surface of the sheet bundle, and a guide member for guiding the sheet as a guide member corresponding to an angle formed by the suction surface and the upper surface of the sheet bundle. And a switching means for switching.
上記切替手段は、カム機構を有することを特徴とするシート搬送装置。 In the sheet conveying apparatus according to claim 2,
The sheet conveying apparatus, wherein the switching unit includes a cam mechanism.
上記ガイド手段は、上記吸着ベルトの揺動に連動して、上記ガイド経路が変更されるリンク機構を備えたことを特徴とするシート搬送装置。 In the sheet conveying apparatus according to claim 1,
The sheet conveying apparatus, wherein the guide means includes a link mechanism that changes the guide path in conjunction with the swinging of the suction belt.
上記ガイド手段は、複数の帳架ローラに帳架されたガイドベルトと、該ガイドベルトのシートガイド面の形状を変更するガイド面変更手段とを備えたことを特徴とするシート搬送装置。 In the sheet conveying apparatus according to claim 1,
The sheet conveying apparatus according to claim 1, wherein the guide means includes a guide belt that is erected on a plurality of erection rollers, and guide surface changing means that changes a shape of a sheet guide surface of the guide belt.
上記シート搬送手段として、請求項１乃至５いずれか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。 An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image on a sheet; and a sheet conveying unit that separates the uppermost sheet from the stacked sheet bundle and conveys the sheet to the image forming unit.
An image forming apparatus using the sheet conveying apparatus according to claim 1 as the sheet conveying means.
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