JP2688748B2 - Sheet feeding device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、シートスタックの最下位シートを吸引する
吸引手段、最下位シートとその上のシートとの間にエア
を噴射し、当該上のシートに揚力を作用させるエア噴射
手段、及び前記吸引手段により吸引された最下位シート
を搬出するシート送り出し手段を具備するシート給送装
置に関する。 従来技術 複写機、プリンタ、又はファクシミリ等の画像形成装
置において、複写紙、記録紙又は原稿等のシートを複数
枚積み重ねたシートスタックから、最下位シートを１枚
ずつ給送する上記形式のシート給送装置は従来より公知
である（例えば特開昭57−160837号公報参照）。この形
式のシート給送装置はシートスタックの最下位シートを
吸引すると共に、最下位シートとその上のシートとの間
にエアを噴射して上のシートを揚力によって浮かすよう
にし、両者の分離性を高めて最下位シートを送り出すの
で、各シートを１枚ずつ円滑に給送することが可能であ
る。 ところで、シートを浮かすことができるか否かはエア
噴射手段からのエアの流量にかかっており、エア流量を
増大すれば増大する程シートを確実に浮かすことができ
る。即ち、シートを浮かせばよいとする観点からは、エ
アの流量をできるだけ高めればよいことになる。 このため従来は、シートスタックの重量やシートのサ
イズ等を特に考慮することなく、実際にシートを浮かす
ことのできる大量のエアを噴射していた。このようにす
ればシートを確実に浮かすことが可能である。ところ
が、この方法では、シートを浮かすのに必要とされる量
よりも過大な量のエアを噴射することになり、これによ
って各種の不具合が発生する。例えば、シート送り出し
手段によって最下位シートを搬出し始め、その上のシー
トを吸引手段により吸引したとき、そのシートが激しく
ばたつき、これが極めて不安定な状態となる。このた
め、この不安定なシートを送り出すとき、これを所定の
タイミングで正しく送り出すことが困難となる。また、
必要以上の多量のエアを噴出させれば、エネルギーの損
失を招き、しかもエアを付勢する装置、例えばファンモ
ータからの騒音や振動、あるいは風切り音が徒らに増大
し、モータの寿命を縮めることにもなりかねない。 目的 本発明は上述した新規な認識に基づきなされたもので
あり、その目的とするところは、シートのばたつき、エ
ネルギーロス、騒音又は振動の発生を効果的に防止する
ことのできる冒頭に記載した形式のシート給送装置を提
供することにある。 構成 本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した
形式のシート給送装置において、最下位シートの上の浮
かすべきシートの枚数を検出すべく、送り出されるシー
トの枚数をカウントするカウンタと、該カウンタのカウ
ント値に基いて、エア噴射手段から噴射されるエアの流
量を制御する噴射エア量制御手段を有し、Ｓをシート１
枚の表面積、ρをエアの密度、Ａをエア噴射手段におけ
るエア噴射口の吐出部断面積、Ｃを揚力係数、ｍをシー
ト１枚の質量、ｇを重力加速度、ｘを浮かすべきシート
の枚数、Ｑをエア噴射手段から噴射されるエアの流量、
Ｋを としたとき、前記噴射エア量制御手段が、 を満足するように、エア噴射手段から噴射されるエアの
流量を制御することを特徴とするシート給送装置を提案
する。 実施例 以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。 第１図は両面複写機における中間給紙装置に本発明に
係るシート給送装置を適用した具体例を示す。 図示していない画像形成部にて、一方の面に複写画像
を形成された複写紙（シート）は、矢印100で示すよう
に排紙ローラ１によって中間給紙装置（シート給送装
置）２のトレイ３に１枚ずつ放出され、その先端がスト
ッパ４に当って止められる。 中間給紙装置２はエア噴射手段５を有し、図に一例と
して示した噴射手段５は、図示していないファンモータ
により駆動されるファン６からのエアを供給されるエア
噴射ボックス７を有し、該ボックス７はトレイ前方の斜
め上方部に配置されている。ファン６から圧送されたエ
アは、ボックス７に侵入した後、該ボックス７の下部に
形成されたエア噴射口８からトレイ３の上面に上面に向
けて噴出する。 トレイ３の前方部は切欠かれていて、ここのローラ9,
10に巻き掛けられた複数本の無端ベルト11が配設され、
ベルト11の内側に吸気ボックス12が設けられている。無
端ベルト11には多数の通気孔13が穿設され、吸気ボック
ス12の上部の各ベルト11に整合する位置には吸込孔14が
形成されている。また吸気ボックス12は前述のファン６
に接続され、該ファン６によってボックス12内のエアが
吸気されるように構成されている。無端ベルト11が本例
におけるシート送り出し手段を構成し、吸気ボックス12
が吸引手段を構成しているが、この作用は後に明らかに
する。 上述のように１つのファン６の吸引側を吸気ボックス
12に接続し、吐出側をエア噴射ボックス７に接続するこ
とにより、１つのファン６によって各ボックス12,7のエ
ア吸引と、エア噴射を共に行うことができ、構造の簡素
化を達成できる。勿論、各ボックス7,12用の別々の送風
及び吸気装置を用いてもよい。ファン６と吸気ボックス
12との間にはバルブ15が介装され、このバルブ15の作動
により吸気ボックス12による吸気作用がオン、オフされ
る。 前述のように片面コピー済みの複写紙が順次トレイ３
に送り込まれてくるが、このとき吸気ボックス12からの
吸気と無端ベルト11の作動は停止している。またエア噴
射ボックス７からのエア噴射も停止させておくことがで
きるが、図示した例ではエア噴射ボックス７の噴射口８
から矢印で示すようにエアを噴出させている。このよう
に複写紙をトレイ３に送り込むときもエアを噴射させる
ので、各複写紙をトレイ３に接触させることなく浮かび
上がらせることができ、かかる状態で複写紙が順次トレ
イ３の上方に積載される。 このようにして積載された複写紙のシートスタックＴ
の枚数が所定数に達すると、或る一定のタイミングで吸
気ボックス12の吸気作用がオンされる。このため、吸気
ボックス12の吸気孔14と無端ベルト11の通気孔13を通し
てシートスタックＴの最下位複写紙T1がベルト11の上面
に引き付けられる。このように吸引手段は、シートスタ
ックの最下位シートを吸引するのである。 このとき、エア噴射ボックス７からトレイ３へ向けて
のエア噴射は継続しているので、最下位複写紙T1とその
上の複写紙T2との間にエアが噴射され、上の複写紙T2は
浮き上がったままとなっている。このようにしてエア噴
射により紙間の摩擦係数が減少し、最下位複写紙T1とそ
の上の複写紙T2との間にエアが入り込んで隙間ができ、
両者の分離性が高められる。エア噴射手段は、このよう
に、最下位シートとその上のシートとの間にエアを噴射
し、当該上のシートに揚力を作用させるのである。 かかるエア噴射状態で、ベルト11が矢印200方向に駆
動され、最下位複写紙T1だけがこの方向200に搬出され
る。搬出された複写紙T1はグリップローラ16により搬送
され、再度所定のタイミングで画像形成部に送り込ま
れ、他の面に複写画像が形成される。このように、シー
ト送り出し手段は、吸引手段により吸引された最下位シ
ートを搬出するものである。 上述の如く、シート給送装置、すなわち中間給紙装置
２は、吸引手段、エア噴射手段及びシート送り出し手段
を具備しているが、その際、吸引ボックス12の上面にお
ける各ベルト11間の位置に、複写紙の送り出し方向に延
びる適数のビード（図示せず）を形成し、あるいは特開
昭57−160837号公報に示されているようにトレイにポケ
ットを設けると、吸気ボックス12からの吸気作用を最下
位複写紙T1の下面により効果的に作用させることがで
き、複写紙T1の吸引機能とその送り出し機能を一層確実
にすることができる。 また最下位複写紙T1を吸引し、この複写紙T1とその上
のスタックされた複写紙T2との間にエアを吹き込んだ状
態で複写紙T1を送り出すので、この複写紙T1とその上の
複写紙T2との間の摩擦力を減少させることができ、この
とき両複写紙T1,T2が完全に離れていれば摩擦力低減効
果を一番確実に得られるが、例えば複写紙のカール等に
より両者が多かれ少なかれ互いに接触しているような状
態に、上方の複写紙T2を浮かしても複写紙T1を円滑に送
り出すことが可能である。 次いで、最下位複写紙T1の上に位置していた次の複写
紙が、ベルト11に吸引され、前述の動作と全く同様にし
て矢印200方向に給送される。かかる動作が順次繰返し
行われる。 なお、前述のようにトレイ３に複写紙を送り込むとき
にエアの噴射を停止させておき、最下位複写紙T1の給送
を開始すべきときにはじめて、エアの噴射を開始するよ
うにしてもよいが、このようにすると、複写紙T1の上方
の複写紙T2が浮くまでに時間がかかり、タイムロスを生
ずる恐れがある。本例のようにトレイ３への複写紙の送
り込み時にもエアを噴射させておけば、このタイムロス
をなくすことができる。のみならず、トレイ３へ送り込
まれる複写紙の腰が弱いときも、エアの圧力でその先端
が下方に垂下することを防止でき、各複写紙を所定の正
しい位置に積載させることが可能となる。 前述のように、複写紙の給送時には最下位複写紙T1の
上の複写紙T2を最下位複写紙T1から浮かす必要がある。
この浮かし力を高めるにはファン６からの送風量を増大
し、エア噴射孔８からのエア流量を増せばよいが、先に
も説明したように単にこの流量を増せばよいというもの
ではない。 即ち、エア噴射手段５から噴射されるエアの流量が過
度に多くなると、必要以上の多量のエアが複写紙T2に与
えらえ、これによって、特に複写紙のサイズが小さかっ
たり、その重量が軽い場合、或いはスタックされた複写
紙T2の積載数が少ないとき、その複写紙が振動してばた
つきやすくなる。このため、第１図に示した最下位複写
紙T1を、無端ベルト11の駆動によって搬出し始め、その
上の次の複写紙を、吸気ボックス12からの吸気作用によ
ってベルト11の側に引き付けるとき、その複写紙が激し
くばたつく。このような不安定な状態の複写紙を、その
まま無端ベルト11の回転によって送り出したとすると、
これを所定のタイミングで正しく給送することが不可能
となる。 また、エアの流量を増大させるべくファン６のモータ
の回転数を高めれば、エア流量が必要以上の過大な量と
なり、エネルギーのロス、並びに騒音、振動及び風切音
が増加し、モータの寿命を縮めることにもなりかねな
い。 上述したところから判るように、最も理想的には、ス
タックされた複写紙T2を浮かすことの可能な最少の量の
エアをエア噴射手段５から噴射させることであり、本発
明はかかる観点から構成されたものである。以下に、こ
れに関する詳細を明らかにする。 エア噴射手段５からのエア噴射によってスタックされ
た複写紙T2を浮かせるには次の式を満足すればよい。（但し、Ｍ＝mx,Q＝AV） ここに、C;揚力係数、S;複写紙１枚の表面積、ρ；エ
アの密度、V;エア噴射口８におけるエアの流速、M;浮か
すべきシートスタック、即ち最下位複写紙T1の上に存す
る複写紙T2の全質量、m;複写紙１枚の質量、x;スタック
された浮かすべき複写紙T2の枚数、A;エア噴射口８の吐
出部断面積、Q;噴出するエアの流量、g;重力加速度 （１）式を変形すると、 吐出部断面積Ａ等は一定であるから、複写紙T2を浮か
すことのできるエア流量Ｑは、浮かすべき複写紙の全枚
数ｘと、各複写紙の重量mgと、複写紙の表面積（サイ
ズ）Ｓによって定まることが（２）式より判り、 が複写紙T2を浮かすことの可能な最少のエア流量とな
る。この最少エア流量をｉとすると、このｉは に比例する。 ここで、複写紙のサイズ（B5,A4,B4,A3）をパラメー
タとして、浮かすべき複写紙T2の枚数ｘと、これを浮か
すことの可能な最少のエア流量ｉとの関係の一例を示す
と第２図の如くなる。このグラフでは、各複写紙の厚さ
と、単位体積当りの質量は同一であるとしてあり、した
がって複写紙のサイズがB5からA3と大きくなるに従い、
各複写紙の質量ｍも大きくなる。 第２図から判るように、第１図に示した複写紙T2、即
ち複写紙T1の給紙を開始するときにその上に存する浮か
すべき複写紙の全枚数がx₀であったとすると、そのサイ
ズがA3であれば、i1のエア流量によって、前述の如く円
滑に最下位複写紙T1を給送できるように、複写紙T2を浮
かすことができる。同様にサイズB4のときはi2,A4のと
きはi3,B5のときはi4の風量があれば、スタックされた
複写紙T2を浮かすことが可能である。また複写紙T2の枚
数ｘがx₁であれば、i5,i6,i7及びi8の各エア流量で浮か
すことができ、枚数ｘがいかなるときも、このグラフか
らこれを浮かすことの可能なエア流量を知ることができ
る。第２図に例示したグラフは、理論的に求めることが
できる他、実験によって求めることもできる。 複写紙の給送が開始されると複写紙が１枚ずつトレイ
３から送り出されていくので、トレイ３に残っている複
写紙の枚数は順次減少し遂には無くなって給送動作を終
えることになる。複写紙の枚数が減少すれば、その各時
点に残存する複写紙を浮かすことの可能な最少のエア流
量も変動する。例えば、第２図において、A3サイズの最
初に浮かすべき複写紙T2の枚数がx₀であったとし、複写
紙給送開始後のその枚数がx₁まで減少したとすれば、複
写紙を浮かすことの可能な最少エア流量もi1からi5まで
連続的に低下する。したがって、実際のエア噴射流量を
当初設定した値にしたままであると、枚数の減少に伴
い、必要以上のエアを吹き出してしまうことになり、前
述の複写紙のばたつきやエネルギーのロスが発生する。
従って、最下位複写紙T1の給送動作に伴う複写紙の枚数
の減少に応じて、エア噴射手段５から噴射される実際の
エア流量を減少させる必要がある。 実際の中間給紙装置２において、その都度用いる複写
紙のサイズは予め判っている。また中間給紙装置２に
は、第１図に模式的に示した如く、トレイ３に送り込ま
れる複写紙の枚数を計数するカウンタ20が設けられ、こ
のカウンタ20によって送り込まれる複写紙の枚数をカウ
ントしている。したがって複写紙の給送を開始しようと
するとき、最下位複写紙T1の上に存するスタックされた
複写紙T2の全枚数を知ることができる。また中間給紙装
置２に付設された図示していない別のカウンタによって
トレイ３から送り出される複写紙の枚数をカウントする
ことによって、浮かすべき複写紙T2の枚数を知ることが
できる。このように複写紙T2の枚数とそのサイズ、従っ
て各複写紙の質量ないしは重量を知ることができ、よっ
て、第２図のグラフに関連して先に説明した如く、複写
紙T2を浮かすことの可能な最少エア流量を決定でき、実
際にエア噴射手段５から流出されるエアの流量をこの値
に設定することができる。 ところで、実際の複写紙の給紙時には、その都度、外
的な環境条件、例えば温度、湿度等が多少変わり、この
変化により複写紙の腰の強さ、あるいはカール状態等が
変動する。さらに、中間給紙装置２に送られてくる片面
複写済みの複写紙は、通常、定着装置を通ったものであ
り、一度加熱されているのが普通であるが、このときの
加熱条件によっても複写紙のカール状態等が変動する
（中間給紙装置以外のシート給送装置では、定着装置を
通らない状態でシートがスタックされるのが普通であ
る）。このような各種要因の変動によって、複写紙のカ
ールの状態や腰の強弱状態が変化する。 そこで、このような点も考慮に入れ、実験的又は理論
的に求め得るエア最少流量、即ちエア噴射手段５からの
エア噴射によって、各時点で残存している最下位複写紙
T1より上の複写紙T2を浮かすことの可能な最少のエア流
量をｉ（前述のi1,i2…に相当する）とし、エア噴射手
段５から実際に噴射されるエアの流量をＱとしたとき、 ｉ≦Ｑ≦1.5i （３） を満たすように、その各時点の実際のエア噴射流量Ｑを
設定する。最少エア流量ｉは、前述のように最下位複写
紙T1より上の複写紙T2の枚数、各複写紙の重量及び複写
紙のサイズによって定まり、そのエア流量ｉは残存する
複写紙T2の枚数の減少に伴って減少し、これに対応して
実際のエア流量Ｑも減少する。 複写紙がその紙質等によってカールし難いものである
ときは、前述の環境条件の変動を考慮に入れて、 ｉ≦Ｑ≦1.1i （４） を満たすようにエア流量Ｑを設定することもできる。ま
た後述する通常の給紙装置や、自動原稿送り装置等にお
いては、そのトレイにセットされたシートは定着装置に
よって加熱されていないため、そのカールは特に少な
く、したがって ｉ≦Ｑ≦1.05i （５） を満たすように、エア流量Ｑを設定すこともできる。 エア流量を減少させる方法としては、第３図に例示す
る如く例えばA3サイズの複写紙に対して、最初の実際の
エア流量をi1としたとき、複写紙の枚数減少に応じて、
その各時点での実際のエア流量を破線で示すように段階
的に（i1→f1→f2→f3→f4→f5と）下げていく。あるい
は鎖線で示す如く段階を少なくし、i1からf6へと下げる
ようにしてもよい。また、実際のエア流量Ｑを段階的で
はなく、連続的に低下させていくこともできる。 最初のエア流量の設定の制御は、例えば次の如く行う
ことができる。即ち、第１図に示したカウンタ20により
トレイ３に送り込まれる複写紙の枚数をカウントする。
そしてその出力をファン６用のモータの電圧を制御して
エア量を制御する制御手段（コントローラ）21に入力
し、浮かすべき複写紙T2の枚数（及びそのサイズ）に応
じて、ファン６のモータの回転数を制御し、その送風量
を調整する。 また複写紙の枚数減少に伴うエア流量の制御も全く同
様にして、中間給紙装置２に付設された前述の図示して
いない別のカウンタによってトレイ３から送り出される
複写紙の枚数をカウントし、その出力を制御手段21に入
力してモータの回転数、したがってファン６の送風量を
制御すればよい。最下位シート（第１図の例では複写紙
T1）の上の浮かすべきシート（同じく複写紙T2）の枚数
を検出すべく、送り出されるシートの枚数をカウントす
るカウンタと、該カウンタのカウント値に基いて、エア
噴射手段５から噴射されるエアの流量を制御する噴射エ
ア量制御手段21を設けることによって、簡単に最下位複
写紙T1の給送動作に伴う複写紙の枚数の減少に応じて、
エア噴射手段から噴射されるエアの流量を減少させるこ
とができる。 上述のように、噴射エア量制御手段21はエア噴射手段
５から噴射されるエアの流量を制御するが、そのより一
般的な形態を示すと、前述のように、Ｓをシート（図の
例では複写紙）１枚の表面積、ρをエアの密度、Ａをエ
ア噴射手段におけるエア噴射口の吐出部断面積、Ｃを揚
力係数、ｍをシート１枚の質量、ｇを重力加速度、ｘを
浮かすべきシートの枚数（図の例では複写紙T2の枚
数）、Ｑをエア噴射手段から噴射されるエアの流量、Ｋ
を としたとき、噴射エア量制御手段は、 を満足するように、エア噴射手段から噴射されるエアの
流量を制御する。（６）及び（７）式は前述の（２）及
び（３）式からそのまま導くことができる。 式（７）から判るように、流量Ｑが、シートのサイズ
をも考慮に入れられて設定されるので、各時点での複写
紙T2の枚数に応じてエア噴射手段５から噴射されるエア
の流量Ｑを、上記式（７）を満たすように設定すること
によって、複写紙のサイズがいかなるときも、先に説明
した複写紙のばたつきを防止できる。しかもファン６の
モータのエネルギーロス、騒音、振動及び風切音を効果
的に抑え、モータの寿命を延ばすことができ、効率よく
複写紙T2を浮かすことができる。この点は、多くの実験
によって確認されている。 なお、複写紙がトレイ３に送り込まれてくるとき、前
述した制御と全く逆の制御を行うとよい。即ちトレイ３
に入ってくる複写紙の枚数をカウンタ20により計数し、
トレイ３における複写紙の枚数が増大するに従ってエア
流量を増大させるのである。これにより複写紙送り込み
時のエネルギーロス等を最少限に留めることができる。 本発明は前述のように中間給紙装置以外のシート給送
装置にも適用できる。 その際、原稿から成るシートを給送する複写機等にお
ける自動原稿送り装置に適用したときは、通常、この装
置に給送すべき原稿の枚数をカウントする手段が設けら
れていないので、給紙開始に先立ってオペレータが原稿
枚数を、例えばキー入力装置によって入力するように
し、しかも原稿給送に伴ってその枚数をカウンタにより
カウントすることによって、第２図乃至第４図に示し、
かつ前述した制御と同じ制御を実行することができる。 複写機等における通常の給紙装置においては、最初に
セットする複写紙の枚数は予め定められており、また給
紙される複写紙の枚数はカウンタによりカウントできる
ので、前述の制御を支障なく行い、複写紙のばたつきや
エネルギーロス等の不都合を防止することができる。 また前述のように通常の給紙装置では、セットするシ
ートの枚数が定まっているので、これをそのまま最初の
エア流量を設定する際のシート枚数とすることもでき
る。 効果 本発明によれば、シートのサイズがいかなるときも、
上のシートを確実に浮かし、かつ最下位シートを支障な
く給送できると共に、その給送時に、当該シートの上に
位置するシートのばたつきを防止できる。これによっ
て、そのシートを所定のタイミングで正しく給送するこ
とができる。またエア噴射手段の駆動装置のエネルギー
ロス及び騒音を低減でき、その寿命を延ばすこともでき
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a suction means for sucking a lowermost sheet of a sheet stack, air is injected between the lowermost sheet and a sheet above the lowermost sheet, and lift force is applied to the upper sheet. The present invention relates to a sheet feeding apparatus including an air ejecting unit that causes the sheet to be ejected and a sheet feeding unit that conveys the lowest sheet sucked by the suction unit. 2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile, a sheet feed of the above type for feeding the lowest sheet one by one from a sheet stack in which a plurality of sheets such as copy paper, recording paper, or an original is stacked. Sending devices are conventionally known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-160837). This type of sheet feeding device sucks the lowermost sheet of the sheet stack and injects air between the lowermost sheet and the sheet above it so that the upper sheet is floated by lift force, and the separation property between the two Since the lowermost sheet is sent out by increasing the height, it is possible to smoothly feed each sheet one by one. By the way, whether or not the seat can be floated depends on the flow rate of the air from the air ejecting means, and the more the air flow rate is increased, the more reliably the seat can be floated. That is, from the standpoint of floating the seat, the air flow rate should be increased as much as possible. For this reason, conventionally, a large amount of air that can actually float the sheets has been jetted without particularly considering the weight of the sheet stack, the sheet size, and the like. In this way, the sheet can be surely floated. However, according to this method, an amount of air larger than that required to float the sheet is ejected, which causes various problems. For example, when the lowest sheet is started to be carried out by the sheet sending-out means and the sheet above it is sucked by the sucking means, the sheet violently flutters, which becomes an extremely unstable state. For this reason, when this unstable sheet is sent out, it becomes difficult to correctly send it out at a predetermined timing. Also,
If a large amount of air is ejected more than necessary, energy loss will be caused, and noise, vibration, or wind noise from a device that biases the air, such as a fan motor, will unnecessarily increase and shorten the motor life. It can happen. OBJECT The present invention has been made based on the above-mentioned novel recognition, and an object of the invention is the form described at the beginning capable of effectively preventing the flapping of sheets, energy loss, noise or vibration. Is to provide a sheet feeding device of. To achieve the above object, the present invention provides a sheet feeding device of the type described at the beginning, with a counter that counts the number of sheets to be fed out in order to detect the number of sheets to be floated on the lowest sheet. , S having the injection air amount control means for controlling the flow rate of the air injected from the air injection means based on the count value of the counter, and S is the seat 1
The surface area of the sheet, ρ is the density of the air, A is the cross-sectional area of the discharge portion of the air injection port in the air injection means, C is the lift coefficient, m is the mass of one sheet, g is the acceleration of gravity, and x is the number of sheets to be floated. , Q is the flow rate of the air injected from the air injection means,
K Then, the injection air amount control means, In order to satisfy the above condition, a sheet feeding device is proposed which controls the flow rate of the air jetted from the air jetting means. Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a specific example in which the sheet feeding device according to the present invention is applied to an intermediate paper feeding device in a double-sided copying machine. A copy sheet (sheet) on one side of which a copy image is formed by an image forming unit (not shown) is moved by the sheet discharge roller 1 of the intermediate sheet feeding device (sheet feeding device) 2 as shown by an arrow 100. The trays 3 are discharged one by one, and the tips thereof are stopped by hitting the stopper 4. The intermediate sheet feeding device 2 has an air ejecting means 5, and the ejecting means 5 shown as an example in the figure has an air ejecting box 7 to which air is supplied from a fan 6 driven by a fan motor (not shown). However, the box 7 is arranged diagonally above and in front of the tray. The air pressure-fed from the fan 6 enters the box 7, and then is ejected from the air ejection port 8 formed in the lower portion of the box 7 toward the upper surface of the tray 3 toward the upper surface. The front part of the tray 3 is notched, and the rollers 9,
A plurality of endless belts 11 wound around 10 are arranged,
An intake box 12 is provided inside the belt 11. A large number of ventilation holes 13 are formed in the endless belt 11, and suction holes 14 are formed in the upper part of the intake box 12 at positions aligned with the belts 11. Further, the intake box 12 is the fan 6 described above.
The fan 6 is configured to suck the air in the box 12. The endless belt 11 constitutes the sheet feeding means in this example, and the intake box 12
Form the suction means, and this effect will be clarified later. As described above, the suction side of one fan 6
By connecting to 12 and connecting the discharge side to the air injection box 7, it is possible to perform both air suction and air injection of each box 12, 7 by one fan 6, thus achieving simplification of the structure. Of course, separate blower and intake devices for each box 7, 12 may be used. Fan 6 and intake box
A valve 15 is interposed between the valve 12 and the valve 12, and the operation of the valve 15 turns on and off the intake action of the intake box 12. As described above, the copy paper that has been copied on one side is sequentially placed in the tray 3
However, at this time, the intake air from the intake box 12 and the operation of the endless belt 11 are stopped. Although the air injection from the air injection box 7 can also be stopped, in the illustrated example, the injection port 8 of the air injection box 7 is stopped.
Air is ejected from the as shown by the arrow. Since air is ejected when the copy sheets are sent to the tray 3 as described above, the copy sheets can be lifted up without contacting the tray 3, and the copy sheets are sequentially stacked above the tray 3 in such a state. . Sheet stack T of copy sheets stacked in this way
When the number of sheets reaches a predetermined number, the intake action of the intake box 12 is turned on at a certain fixed timing. Therefore, the lowest copy sheet T1 of the sheet stack T is attracted to the upper surface of the belt 11 through the intake hole 14 of the intake box 12 and the ventilation hole 13 of the endless belt 11. In this way, the suction means sucks the lowest sheet in the sheet stack. At this time, since the air ejection from the air ejection box 7 toward the tray 3 is continued, air is ejected between the lowest copy paper T1 and the copy paper T2 on it, and the upper copy paper T2 is It remains floating. In this way, the coefficient of friction between the papers is reduced by the air injection, and air enters between the lowest copy paper T1 and the copy paper T2 above it, creating a gap,
The separability between the two is enhanced. In this way, the air injecting means injects air between the lowest sheet and the sheet above it, and applies a lift force to the sheet above. In this air jet state, the belt 11 is driven in the direction of arrow 200, and only the lowest copy paper T1 is carried out in this direction 200. The conveyed copy paper T1 is conveyed by the grip roller 16 and again fed to the image forming unit at a predetermined timing, and a copy image is formed on the other surface. In this way, the sheet feeding means carries out the lowest sheet sucked by the suction means. As described above, the sheet feeding device, that is, the intermediate sheet feeding device 2 includes the suction means, the air jetting means, and the sheet feeding means. If a proper number of beads (not shown) extending in the feeding direction of the copy paper are formed, or if the tray is provided with pockets as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 57-160837, intake air from the intake box 12 The action can be more effectively exerted on the lower surface of the lowest copy paper T1, and the suction function and the delivery function of the copy paper T1 can be made more reliable. Further, since the lowest copy paper T1 is sucked and the copy paper T1 is sent with air blown in between the copy paper T1 and the stacked copy paper T2 on the copy paper T1, the copy paper T1 and the copy on it are copied. The frictional force with the paper T2 can be reduced. At this time, the frictional force reduction effect can be most surely obtained if the copy papers T1 and T2 are completely separated from each other. Even if the upper copy paper T2 is floated in a state where the two are more or less in contact with each other, the copy paper T1 can be smoothly sent out. Next, the next copy sheet located on the lowest copy sheet T1 is sucked by the belt 11 and fed in the direction of arrow 200 in the same manner as the above-mentioned operation. This operation is sequentially repeated. Note that, as described above, the ejection of air may be stopped when the copy sheet is fed to the tray 3, and the ejection of air may be started only when the feeding of the lowest copy sheet T1 should be started. However, in this case, it takes time for the copy sheet T2 above the copy sheet T1 to float, and there is a risk of time loss. This time loss can be eliminated by injecting air even when the copy sheet is fed to the tray 3 as in this example. Not only that, even when the copy paper sent to the tray 3 has a weak stiffness, the tip of the copy paper can be prevented from hanging down due to the pressure of the air, and each copy paper can be stacked at a predetermined correct position. . As described above, it is necessary to float the copy sheet T2 on the lowest copy sheet T1 from the lowest copy sheet T1 when feeding the copy sheet.
In order to increase the floating force, the amount of air blown from the fan 6 may be increased and the air flow rate from the air injection hole 8 may be increased. However, as described above, this flow rate is not simply increased. That is, when the flow rate of the air jetted from the air jetting means 5 becomes excessively large, an unnecessarily large amount of air is given to the copy paper T2, which makes the copy paper particularly small in size and light in weight. In this case, or when the number of stacked copy papers T2 is small, the copy papers vibrate easily and flap easily. For this reason, when the lowest copy paper T1 shown in FIG. 1 is started to be carried out by driving the endless belt 11 and the next copy paper on it is attracted to the belt 11 side by the intake action from the intake box 12. , The copy paper flies violently. Supposing that such an unstable copy paper is sent out as it is by the rotation of the endless belt 11,
It becomes impossible to correctly feed this at a predetermined timing. Further, if the rotation speed of the motor of the fan 6 is increased in order to increase the flow rate of air, the air flow rate becomes an unnecessarily large amount, energy loss and noise, vibration and wind noise increase, and the life of the motor increases. It can also shorten. As can be seen from the above description, the most ideal is to eject the minimum amount of air capable of floating the stacked copy paper T2 from the air ejecting means 5, and the present invention is configured from this viewpoint. It was done. The details of this are given below. In order to float the stacked copy paper T2 by the air jet from the air jetting means 5, the following formula may be satisfied. (However, M = mx, Q = AV) where C: lift coefficient, S: surface area of one copy paper, ρ: air density, V: air velocity at the air injection port 8, M: sheet to be floated Stack, that is, the total mass of the copy paper T2 existing on the lowest copy paper T1, m; the mass of one copy paper, x: the number of stacked copy papers T2 to be floated, A: the ejection portion of the air injection port 8 Cross-sectional area, Q; flow rate of ejected air, g; gravitational acceleration (1) is transformed, Since the cross-sectional area A of the discharge part is constant, the air flow rate Q that can float the copy paper T2 is the total number x of copy papers to be floated, the weight mg of each copy paper, and the surface area (size) of the copy paper. It can be seen from equation (2) that it is determined by S, Is the minimum air flow rate that can float the copy paper T2. If this minimum air flow rate is i, this i Is proportional to Here, an example of a relationship between the number x of copy sheets T2 to be floated and the minimum air flow rate i capable of floating the copy sheets T2 with the size (B5, A4, B4, A3) of the copy paper as a parameter will be shown. As shown in FIG. In this graph, the thickness of each copy paper and the mass per unit volume are the same, so as the copy paper size increases from B5 to A3,
The mass m of each copy sheet also increases. As can be seen from FIG. 2, if the total number of copy sheets T2 shown in FIG. 1, that is, the number of copy sheets to be floated on the start of feeding the copy sheet T1, is x ₀ , If the size is A3, the copy paper T2 can be floated by the air flow rate of i1 so that the lowest copy paper T1 can be smoothly fed as described above. Similarly, if there is an air volume of i2 for size B4, i3 for A4, and i4 for B5, the stacked copy paper T2 can be floated. If the number x of copy sheets T2 is x _1, it can be floated at each air flow rate of i5, i6, i7, and i8. The air flow rate that can be floated from this graph at any time x You can know. The graph illustrated in FIG. 2 can be obtained theoretically as well as experimentally. When the feeding of the copy paper is started, the copy paper is sent out one by one from the tray 3, so that the number of the copy paper remaining in the tray 3 is gradually decreased and finally the feeding operation is finished. Become. As the number of copy sheets decreases, the minimum air flow rate that can float the copy sheets remaining at each time also fluctuates. For example, in FIG. 2, if it is assumed that the number of copy sheets T2 of the A3 size to be initially floated is x ₀ , and that number is reduced to x ₁ after the start of feeding the copy sheets, the copy sheet is floated. The minimum possible air flow rate also continuously decreases from i1 to i5. Therefore, if the actual air injection flow rate is kept at the initially set value, more air will be blown out than necessary as the number of sheets decreases, causing the above-mentioned fluttering of copy paper and energy loss. .
Therefore, it is necessary to reduce the actual flow rate of the air jetted from the air jetting means 5 in accordance with the decrease in the number of copy sheets accompanying the feeding operation of the lowest copy sheet T1. In the actual intermediate paper feeding device 2, the size of the copy paper used each time is known in advance. Further, as shown schematically in FIG. 1, the intermediate paper feeding device 2 is provided with a counter 20 for counting the number of copy sheets fed to the tray 3, and the counter 20 counts the number of copy sheets fed. doing. Therefore, when attempting to start the feeding of copy sheets, it is possible to know the total number of stacked copy sheets T2 existing on the lowest copy sheet T1. Further, by counting the number of copy sheets sent out from the tray 3 by another counter (not shown) attached to the intermediate sheet feeder 2, the number of copy sheets T2 to be floated can be known. Thus, it is possible to know the number of copy sheets T2 and their sizes, and thus the mass or weight of each copy sheet. Therefore, as described above in connection with the graph of FIG. The minimum possible air flow rate can be determined, and the flow rate of the air that actually flows out from the air injection means 5 can be set to this value. By the way, when the copying paper is actually fed, external environmental conditions, such as temperature and humidity, are slightly changed each time, and the stiffness of the copying paper or the curl state is changed by the change. Further, the copy paper, which has been subjected to one-sided copying and is sent to the intermediate paper feeding device 2, is usually one that has passed through the fixing device and is usually heated once, but depending on the heating condition at this time, The curl state of the copy paper fluctuates (in a sheet feeding device other than the intermediate paper feeding device, the sheets are usually stacked without passing through the fixing device). Due to such changes in various factors, the curl state of the copy paper and the strength state of the waist change. Therefore, taking such a point into consideration, the lowest flow rate of air that can be experimentally or theoretically obtained, that is, the lowest air copy paper remaining at each time point by the air injection from the air injection means 5 is performed.
When the minimum air flow rate at which the copy paper T2 above T1 can be floated is i (corresponding to i1, i2 ...), and the air flow rate actually jetted from the air jetting means 5 is Q. , I ≦ Q ≦ 1.5i (3) The actual air injection flow rate Q at each time is set so as to satisfy (3). As described above, the minimum air flow rate i is determined by the number of copy sheets T2 above the lowest copy sheet T1, the weight of each copy sheet and the size of the copy sheet. The air flow rate i is equal to the number of remaining copy sheets T2. Along with the decrease, the actual air flow rate Q also decreases correspondingly. When the copy paper is difficult to curl due to its paper quality, etc., the air flow rate Q can be set so as to satisfy i ≦ Q ≦ 1.1i (4) in consideration of the above-mentioned change in environmental conditions. . Further, in a normal sheet feeding device, an automatic document feeder, etc., which will be described later, since the sheet set in the tray is not heated by the fixing device, the curl thereof is particularly small, and thus i ≦ Q ≦ 1.05i (5 It is also possible to set the air flow rate Q so as to satisfy the above condition. As a method of reducing the air flow rate, as shown in FIG. 3, for example, for an A3 size copy paper, when the first actual air flow rate is i1, the number of copy papers decreases.
The actual air flow rate at each point is gradually reduced as shown by the broken line (i1 → f1 → f2 → f3 → f4 → f5). Alternatively, the number of steps may be reduced as shown by the chain line, and i1 may be decreased to f6. Further, the actual air flow rate Q can be reduced continuously instead of stepwise. The initial setting of the air flow rate can be controlled, for example, as follows. That is, the number of copy sheets sent to the tray 3 is counted by the counter 20 shown in FIG.
Then, the output is input to a control means (controller) 21 for controlling the voltage of the motor for the fan 6 to control the air amount, and the motor of the fan 6 is controlled according to the number (and the size) of the copy sheets T2 to be floated. Controls the number of rotations of and adjusts the air flow rate. Further, the air flow rate control in accordance with the reduction of the number of copy papers is performed in exactly the same manner, and the number of copy papers fed from the tray 3 is counted by another counter (not shown) attached to the intermediate paper feeding device 2, The output may be input to the control means 21 to control the number of rotations of the motor, and thus the amount of air blown by the fan 6. Bottom sheet (copy paper in the example of FIG. 1)
A counter for counting the number of sheets to be sent out in order to detect the number of sheets to be floated above T1) (also copy paper T2), and the air jetted from the air jetting means 5 based on the count value of the counter. By providing the injection air amount control means 21 for controlling the flow rate of, the number of copy sheets can be easily reduced in accordance with the feeding operation of the lowest copy sheet T1.
The flow rate of the air jetted from the air jetting means can be reduced. As described above, the injection air amount control means 21 controls the flow rate of the air injected from the air injection means 5, but in a more general form thereof, as described above, S is a sheet (example in the figure). Then, the surface area of one sheet, ρ is the density of air, A is the cross-sectional area of the discharge portion of the air injection port in the air injection unit, C is the lift coefficient, m is the mass of one sheet, g is the acceleration of gravity, and x is The number of sheets to be floated (the number of copy sheets T2 in the example in the figure), Q is the flow rate of the air jetted from the air jetting means, K
To Then, the injection air amount control means is The flow rate of the air jetted from the air jetting means is controlled so as to satisfy the above condition. The equations (6) and (7) can be directly derived from the above equations (2) and (3). As can be seen from the equation (7), the flow rate Q is set in consideration of the sheet size as well, so that the amount of air ejected from the air ejecting means 5 depends on the number of copy sheets T2 at each time point. By setting the flow rate Q so as to satisfy the above expression (7), it is possible to prevent the fluttering of the copy paper described above regardless of the size of the copy paper. Moreover, energy loss, noise, vibration, and wind noise of the motor of the fan 6 can be effectively suppressed, the life of the motor can be extended, and the copy paper T2 can be floated efficiently. This has been confirmed by many experiments. It should be noted that when the copy paper is sent to the tray 3, it is preferable to perform the control which is completely opposite to the above-mentioned control. Ie tray 3
The counter 20 counts the number of copy sheets coming in,
The air flow rate is increased as the number of copy sheets on the tray 3 is increased. This makes it possible to minimize the energy loss and the like when the copy paper is fed. The present invention can be applied to a sheet feeding device other than the intermediate sheet feeding device as described above. At that time, when applied to an automatic document feeder in a copying machine or the like that feeds a sheet of a document, since a unit for counting the number of documents to be fed is not usually provided in this device, the paper feeding is performed. 2 to 4 by allowing the operator to input the number of originals using, for example, a key input device prior to starting, and counting the number of sheets with a counter as the originals are fed,
And the same control as the above-mentioned control can be performed. In a normal paper feeding device of a copying machine or the like, the number of copy papers to be initially set is predetermined, and the number of copy papers to be fed can be counted by a counter, so that the above control can be performed without any trouble. It is possible to prevent inconveniences such as flapping of copy paper and energy loss. Further, as described above, in the normal sheet feeding device, the number of sheets to be set is fixed, so this can be used as it is as the number of sheets when the initial air flow rate is set. Effect According to the present invention, no matter what the size of the sheet,
The upper sheet can be reliably floated, and the lowest sheet can be fed without hindrance, and at the time of feeding, fluttering of the sheet located above the sheet can be prevented. As a result, the sheet can be correctly fed at a predetermined timing. Further, it is possible to reduce energy loss and noise of the drive device of the air injection means, and to extend its life.

【図面の簡単な説明】 第１図は両面複写機における中間給紙装置の概略断面
図、第２図は複写紙の枚数とこれを浮かすのに必要なエ
アの流量との関係の一例を示すグラフ、第３図はエア流
量を減少させる方法を示したグラフである。 ５……エア噴射手段、21……制御手段、Ｔ……シートス
タックBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic sectional view of an intermediate sheet feeding device in a double-sided copying machine, and FIG. 2 shows an example of the relationship between the number of copy sheets and the flow rate of air required to float the copy sheets. The graph, FIG. 3, is a graph showing a method of reducing the air flow rate. 5 ... Air injection means, 21 ... control means, T ... sheet stack

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．シートスタックの最下位シートを吸引する吸引手
段、最下位シートとその上のシートとの間にエアを噴射
し、当該上のイートに揚力を作用させるエア噴射手段、
及び前記吸引手段により吸引された最下位シートを搬出
するシート送り出し手段を具備するシート給送装置にお
いて、 最下位シートの上の浮かすべきシートの枚数を検出すべ
く、送り出されるシートの枚数をカウントするカウンタ
と、該カウンタのカウント値に基いて、エア噴射手段か
ら噴射されるエアの流量を制御する噴射エア量制御手段
を有し、Ｓをシート１枚の表面積、ρをエアの密度、Ａ
をエア噴射手段におけるエア噴射口の吐出部断面積、Ｃ
を揚力係数、ｍをシート１枚の質量、ｇを重力加速度、
ｘを浮かすべきシートの枚数、Ｑをエア噴射手段から噴
射されるエアの流量、Ｋを としたとき、前記噴射エア量制御手段が、 を満足するように、エア噴射手段から噴射されるエアの
流量を制御することを特徴とするシート給送装置。(57) [Claims] Suction means for sucking the lowest sheet of the sheet stack, air injection means for injecting air between the lowest sheet and the sheet above it, and applying lift to the above-mentioned sheet,
And a sheet feeding device having a sheet sending-out means for carrying out the lowest sheet sucked by the suction means, in order to detect the number of sheets to be floated on the lowest sheet, the number of sheets to be fed is counted. It has a counter and an injection air amount control means for controlling the flow rate of the air injected from the air injection means based on the count value of the counter, where S is the surface area of one sheet, ρ is the air density, and A is the air density.
Is the cross-sectional area of the discharge portion of the air injection port of the air injection means, C
Is the lift coefficient, m is the mass of one sheet, g is the acceleration of gravity,
x is the number of sheets to be floated, Q is the flow rate of air jetted from the air jetting means, and K is Then, the injection air amount control means, The sheet feeding device is characterized in that the flow rate of the air jetted from the air jetting means is controlled so as to satisfy the above condition.