JP4760309B2 - シート供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置に適用して好適なシート供給装置に関する。

近年では、記録媒体の多様化に伴って、普通紙以外のシート、例えば厚紙、ＯＨＰシート、トレーシングペーパーなどの他に、カラー化の市場要求に応えるためにシートの表面に白色度や光沢を出すためのコーティング処理を施したコート紙や光沢紙などのシートに画像を形成する機会が増えている。このうち、ＯＨＰシート、トレーシングペーパー、コート紙、光沢紙は、普通紙と比べてシート表面の平滑度が高いため、複数枚のシートを重ね合わせて積載したときに、シート間に作用する密着力が普通紙よりも大きくなる。

一般に、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、トレイに積載状態で収容したシートを１枚ずつ分離して搬送しているものの、トレイに積載しているときのシート間の密着力が大きくなると、シートの分離性が悪化する。その結果、トレイからシートを供給するときに、複数枚のシートが重なった状態で送られる重送や、シートの搬送遅れなどのミスフィードが発生しやすくなる。特に、高湿下の環境では、より大きな密着力がシート間に作用するため、重送やミスフィードが発生しやすい状況となる。

そこで従来においては、トレイに収容されたシートの端部にエアーを吹き付けることにより、上下に重なり合うシートとシートの間にエアーを吹き込んでシート間の密着を解く技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照）。また、シートを分離しやすくするために、トレイの底面を湾曲させ、この湾曲面に沿ってシート全体を湾曲させることにより、最上位のシートの後端側を浮き上がらせる技術も提案されている（特許文献４を参照）。

特開２００１−１０６３６５号公報 特開２００１−３５４３３１号公報 特開２００２−１０４６７９号公報 特開平１１−４１３７号公報

しかしながら、シートの端部にエアーを吹き付ける場合は、トレイに収容されたシートが互いに密着した状態で積載されるため、上下に重なり合うシート間にエアーが入り込む隙間が殆どない。そのため、シートにエアーを吹き付けても、シート間にエアーが入り込みにくいものとなっていた。また、トレイの底面に沿ってシート全体を湾曲させる場合は、トレイにシートを収容してから送り出すまでの期間（シート収容期間）が長くなったときに、トレイ内でシートに湾曲癖が付いてしまうという欠点があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シートに湾曲癖を付けることなく、シート間に確実にエアーを吹き込んでシート同士を分離することができるシート供給装置を提供することにある。

本発明に係るシート供給装置は、シートを収容するシート収容手段と、このシート収容手段に収容されたシートを呼び出すシート呼び出し手段と、このシート呼び出し手段によって呼び出されたシートの移動を案内しつつ、当該シートの先端側をシート供給方向の下流側から見て弓形に湾曲させるシュート部材と、このシュート部材の中間部に設けられた吹き出し口から、当該シュート部材によって案内されるシートの先端部のうち、前記シュート部材によって弓形に湾曲させられた幅方向の中間位置にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段とを備えるものである。

本発明に係るシート供給装置においては、シート収容手段からシート呼び出し手段によってシートを呼び出したときに、シュート部材でシートの先端側を湾曲させることにより、複数枚のシートが密着したまま呼び出された場合に、複数枚のシートの先端側に隙間が生じる。したがって、シュート部材によって案内されるシートの先端部にエアー吹き付け手段によってエアーを吹き付けることにより、上記シートの先端側に生じる隙間を通してシート間に素早く確実にエアーを吹き込むことが可能となる。

本発明のシート供給装置によれば、シート収容手段からシート呼び出し手段によってシートを呼び出すときに、シュート部材でシートの先端側を湾曲させることにより、複数枚のシートが密着したまま呼び出された場合に、複数枚のシートの先端側に生じる隙間を通してシート間に確実にエアーを吹き込んでシート同士を分離することができる。また、シートの湾曲はシート収容手段からシートを呼び出したときだけ行われるため、シートに湾曲癖を付ける恐れもない。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

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及び外部機器（パーソナルコンピュータ等）３と通信回線４によって接続された受信部５と、この受信部５で受信した画像データに基づいて画像書込部６を制御する画像記録制御部７と、画像書込部６によって静電潜像が書き込まれるドラム状の像担持体（感光体ドラム）８と、像担持体８の円周方向に沿って配設された帯電器９、現像器１０及びクリーナー１１と、像担持体８に形成されたトナー画像をシートに転写する転写ロール１２と、シートに転写されたトナー画像を定着させる定着器１３と、定着器１３でトナー画像の定着がなされたシートを排出する排出ロール１４と、排出ロール１４によって排出されたシートを受け取る排出トレイ１５と、像担持体８及び転写ロール１２の対向位置（ニップ位置）に向けてシートを搬送するシート搬送部１６と、画像形成に使用されるシートを積載状態で収容する複数のシート収容トレイ１７と、このシート収容トレイ１７に収容されたシートをシート搬送部１６に向けて供給するシート供給部１８とを備えた構成となっている。画像読み取り装置２は、画像形成装置１の一機能部として存在するものであってもよいし、画像形成装置１とは別個の機能部として存在するものであってもよい。

図２は本発明の第１実施形態に係るシート供給装置の構成を示すもので、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその側断面図である。このシート供給装置は、上述したシート収容トレイ１７とシート供給部１８とを用いて構成されている。シート収容トレイ１７は、画像形成装置本体に対して抜き差し（出し入れ）可能に装着されるものである。シート収容トレイ１７は、所定枚数（複数枚）のシート（シート束）Ｐを積載状態で収容可能な空間を有し、この空間の底部に平板状のシート支持部材１９が設けられている。シート支持部材１９は、シート収容トレイ１７の空間内でシートＰを載置状態に支持するとともに、図示しない昇降機構によって昇降動作するものである。

また、シート収容トレイ１７の空間内では、シートＰの先端部がシート収容トレイ１７の前壁部１７Ａに沿って揃えられる構成となっている。シートＰの先端部とは、シート供給方向Ｙの下流側を向いて配置されるシートＰの端部をいう。また、シート供給方向Ｙとは、シート供給部１８によってシート収容トレイ１７からシートＰを供給するときにシートＰが移動する方向をいう。シート収容トレイ１７の内部には、一対のサイドガイド２０が互いに対向する状態で設けられている。一対のサイドガイド２０は、シート供給方向Ｙと直交する方向（シート幅方向）でシートＰを位置決めするためのものである。一対のサイドガイド２０は、シート供給方向Ｙと直交する方向で接離移動可能に設けられている。

シート供給部１８は、ピックアップロール２１、フィードロール２２及びリタードロール２３を用いて構成されている。ピックアップロール２１は、シート収容トレイ１７に収容されたシートＰを最上位から順に呼び出すものである。さらに詳述すると、ピックアップロール２１は、シート収容トレイ１７に収容されたシートＰを順に供給するときに下降してシートＰの最上面に所定の押圧力で当接し、この当接状態で図の矢印方向（時計回り方向）に回転することにより、シート収容トレイ１７から順にシートＰを呼び出すものである。シートＰの最上面とは、シート収容トレイ１７に収容されたシートＰのなかで、最上位に配置されたシートＰの上面をいう。

フィードロール２２とリタードロール２３は、ピックアップロール２１によってシート収容トレイ１７から呼び出されたシートＰを１枚ずつ捌きながらシート供給方向Ｙの下流側へと送り出すものである。これらのロール２２，２３は、シート収容トレイ１７の前壁部１７Ａよりもシート供給方向Ｙの下流側に配置されている。また、フィードロール２２とリタードロール２３は、フィードロール２２を上側、リタードロール２３を下側にして、互いに圧接する状態で配置されている。フィードロール２２は、図示しないモータの駆動によって図の矢印方向（時計回り方向）に回転することにより、ピックアップロール２１によって呼び出されたシートＰを、リタードロール２３との間でニップしつつ上記シート搬送部１６に向けて送り出すものである。リタードロール２３は、ピックアップロール２１によってフィードロール２２との間（ニップ位置）に呼び出されたシートＰの下面側に接触し、この接触状態で下面側のシートＰに適度なブレーキ力を付与することにより、シートの重送を抑止するものである。

また、シート収容トレイ１７にはシュート部２４が一体に形成されている。シュート部２４は、シート収容トレイ１７に収容されたシートＰをシート供給部１８で供給するときに、シートＰの移動を案内するものである。シュート部２４は、シート収容トレイ１７の前壁部１７Ａの上端部から、フィードロール２２とリタードロール２３のニップ位置に向かって斜め上方に傾斜した状態で設けられている。これにより、シュート部２４によって案内されるシートＰは、フィードロール２２とリタードロール２３のニップ位置に向かって移動する構成となっている。

シュート部２４は、シート供給方向Ｙと直交する方向に第１ガイド部２５と第２ガイド部２６とを有している。これらのガイド部２５，２６は、シート供給方向Ｙと直交する方向で互いに異なる位置に設けられている。すなわち、第１ガイド部２５は、シート供給方向Ｙと直交する方向で、シートＰの両端部（両サイド）に位置するように左右に対をなして配置されている。これに対して、第２ガイド部２６は、左右に対をなす第１ガイド部２５の間に配置されている。つまり、第１ガイド部２５は、シート供給方向Ｙと直交する方向で第２ガイド部２６の両側に配置されている。

また、第１ガイド部２５と第２ガイド部２６には所定の高低差が設けられている。さらに詳述すると、第１ガイド部２５は、シュート部２４の厚み方向で第２ガイド部２６よりも上側に突出した状態で形成され、これによって第１ガイド部２５が第２ガイド部２６よりも高位に配置されている。また、第１ガイド部２５と第２ガイド部２６の高低差は、シュート部２４に案内されるシートの移動方向でほぼ一定になっている。

さらに、シュート部２４の第２ガイド部２６にはエアー吹き出し口２７が設けられている。エアー吹き出し口２７は、シート供給方向Ｙと直交する方向で、上述した各ロール２１，２２，２３と同様に、シュート部２４の中間部（シート幅の中間位置）に配置されている。これに対して、第１ガイド部２５は、シート供給方向Ｙと直交する方向で、エアー吹き出し口２７を中心にシュート部２４の両側（シート供給方向Ｙから見て左右均等な位置）に設けられている。エアー吹き出し口２７は、図示しないブロワーやファンなどのエアー発生装置（不図示）で発生させたエアーをシート供給方向Ｙの下流側からシートＰの先端部に向けて吹き付けるために設けられたものである。このエアー吹き出し口２７から吹き出されるエアーの向きは、シート供給方向Ｙに対して逆向きになるように設定されている。

上記構成からなるシート供給装置において、シート収容トレイ１７に収容されたシートＰをシート供給部１８で順に供給する場合は、シート収容トレイ１７内でシートＰを支持するシート支持部材１９の上昇により、シートＰの最上面を所定の高さに配置し、この状態でシートＰの最上面にピックアップロール２１を当接させて矢印方向（時計回り方向）に回転させる。これにより、最上位のシートＰがピックアップロール２１の回転にしたがってシート収容トレイ１７から呼び出される。こうして呼び出されたシートＰは、シュート部２４に案内されながら、フィードロール２２とリタードロール２３のニップ位置に向けて移動する。

その際、シュート部２４には、一対の第１ガイド部２５が上側に突出した状態で設けられ、その間に第２ガイド部２６が設けられている。このため、シートＰは、当該シートＰの両サイドを一対の第１ガイド部２５に乗り上げた状態で、シュート部２４に案内されながら移動する。これにより、シートＰの先端側は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、シート供給方向Ｙの下流側から見て、下側に凸の弓形に湾曲した状態となる。このときの湾曲の度合いは、シートＰの腰の強さに依存したものとなる。すなわち、腰の強いシートＰでは湾曲の度合いが相対的に小さくなり、腰の弱いシートＰでは湾曲の度合いが相対的に大きくなる。

シートＰの湾曲の度合いは、シート供給方向Ｙと直交する方向に沿って一対の第１ガイド部２５の上面を仮想直線で結んだときに、この仮想直線から、一対の第１ガイド部２５の間で弓形に湾曲するシートＰの最下部（頂部）までの長さで表されるものである。したがって、シートＰの湾曲の度合いが第１ガイド部２５と第２ガイド部２６の高低差に満たない場合は、図３（Ａ）に示すように、シートＰの最下部が第２ガイド部２６から浮いた状態になる。この状態では、シートＰが一対の第１ガイド部２５だけで支持される。これに対して、シートＰの湾曲の度合いが第１ガイド部２５と第２ガイド部２６の高低差以上の場合は、図３（Ｂ）に示すように、シートＰの最下部が第２ガイド部２６に接触した状態になる。この状態では、シートＰが一対の第１ガイド部２５と第２ガイド部２６の両方で支持される。

このようにピックアップロール２１で呼び出したシートＰの移動をシュート部２４で案内するときに、シュート部２４に設けられた第１ガイド部２５と第２ガイド部２６の高低差を利用してシートＰの先端側を湾曲させることにより、ピックアップロール２１によって複数枚のシートＰが密着したまま呼び出された場合に、シートＰの湾曲によって内側（内周側）のシートＰが部分的に弛んだ状態となり、この弛みの部分でシートＰの先端部に隙間が生じる。したがって、シート供給時にエアー吹き出し口２７を通してシートＰの先端部にエアーを吹き付けることにより、シートＰの先端部に生じた隙間を通してシート間に素早く確実にエアーを吹き込んでシート間の密着を解き、シート同士を分離することができる。その結果、フィードロール２２とリタードロール２３でシートＰを１枚ずつ確実に捌きながら送り出すことができる。

また、シート収容トレイ１７に複数枚のシートＰを収容した状態では、シートＰ全体が平板状のシート支持部材１９によって平面状態に支持されるため、実際にシート収容トレイ１７にシートＰを収容してから送り出すまでの期間が長くなっても、シート収容トレイ１７内でシートＰに湾曲癖が付くことはない。さらに、ピックアップロール２１によってシート収容トレイ１７から呼び出されたシートＰは、シュート部１４に案内されて移動するときだけ湾曲するため、これが原因でシートＰに湾曲癖が付く恐れもない。

図４（Ａ）〜（Ｄ）はシュート部２４をシート供給方向Ｙと直交する方向で断面したときの断面形状の具体例を示す図である。まず、図４（Ａ）に示すシュート部２４の断面形状では、左右一対の第１ガイド部２５がリブ構造をなして第２ガイド部２６よりも高位に配置されている。また、図４（Ｂ）に示すシュート部２４の断面形状では、左右一対の第１ガイド部２５が翼形状をなして第２ガイド部２６よりも高位に配置されている。これに対して、図４（Ｃ）に示すシュート部２４の断面形状では、第１ガイド部２５や第２ガイド部２６といった区別がなく、シュート部２４全体が略Ｖ字形の断面形状をなしている。また、図４（Ｄ）に示すシュート部２４の断面形状では、シュート部２４全体が下側に凸の略弓形の断面形状をなしている。このような断面形状をなすシュート部２４を採用した場合でも、上記同様の作用効果を得ることができる。

また、シュート部２４が第１ガイド部２５と第２ガイド部２６を有するものでは、図５（Ａ）又は（Ｂ）に示すように、両者の高低差が、シートの移動方向に向かって徐々に大きくなるように形成することにより、ピックアップロール２１で呼び出されたシートＰを高低差の変化（増大）を利用して徐々に湾曲させることができる。ちなみに、シート供給方向Ｙと直交する方向から見ると、図５（Ａ）の例では第１ガイド部２５と第２ガイド部２６が直線的に形成され、図５（Ｂ）の例では第１ガイド部２５と第２ガイド部２６が弓なりに湾曲した状態で形成されている。

図６はシュート部２４の他の構造例を示す三面図である。図示したシュート部２４では、第１ガイド部２５が三角形に形成され、第２ガイド部２６が台形に形成されている。シュート部２４を平面的に展開すると、シュート部２４全体は長方形となり、第１ガイド部２５は直角三角形となる。また、第２ガイド部２６は、シート供給方向Ｙの下流側の辺を上辺（短辺）、その反対側（上流側）の辺を下辺（長辺）とした台形になっている。

第１ガイド部２５は、上記直角三角形の斜辺を境に上側に折り曲げられている。したがって、シート供給方向Ｙから見ると、第１ガイド部２５と第２ガイド部２６の高低差は、シュート部２４の中央部から両端部に向かって徐々に大きくなるように形成され、シート供給方向Ｙと直交する方向から見ると、第１ガイド部２５と第２ガイド部２６の高低差は、シートの移動方向に向かって徐々に大きくなるように形成されている。

このような構造のシュート部２４を用いた場合は、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、シュート部２４に沿って移動するシートＰを左右一対の第１ガイド部２５で内側に絞りながら弓形に湾曲させることができる。このため、シートＰの湾曲がスムーズに行われるようになる。

さらに、上記構造のシュート部２４を用いた構成として、図８に示すように、一対の第１ガイド部２５と第２ガイド部２６をそれぞれヒンジ部２８で連結することにより、ヒンジ部２８を中心に第１ガイド部２５を回動自在に支持するとともに、各々の第１ガイド部２５に下方から一対の偏心カム２９を当接させることにより、第１ガイド部２５を偏心カム２９で支持した構成を採用することも可能である。

一対の偏心カム２９は、一対の第１ガイド部２５に当接するように回転軸３０の一方と他方に取り付けられている。回転軸３０は、シート供給方向Ｙと直交する方向に架け渡されるものである。回転軸３０の一端部にはギア３１が取り付けられている。ギア３１は、一対の偏心カム２９とともに、回転軸３０と一体に回転するものである。ギア３１には、それよりも小径のギア３２が噛み合っている。ギア３２は、モータ３３の駆動によって回転するものである。

以上の偏心カム２９、回転軸３０、ギア３１，３２、モータ３３は、第１ガイド部２５と第２ガイド部２６の高低差を変更する変更手段を構成するものである。すなわち、モータ３３の駆動によってギア３２を回転させると、その回転力がギア３１，３２同士に噛み合いによって回転軸３０に伝達される。このため、回転軸３０と一体に一対の偏心カム２９が回転する。そうすると、一対の偏心カム２９の回転にしたがって一対の第１ガイド部２５がヒンジ部２８を中心に回動する。その結果、第１ガイド部２５と第２ガイド部２６のなす角度が変化するため、それにしたがって両者の高低差も変化する。

このような変更手段を備えた構成を採用した場合は、シートＰの種類（サイズ、材質、腰の強さなど）に合わせて、第１ガイド部２５と第２ガイド部２６の高低差を調整することができる。

なお、上記実施形態においては、シート収容トレイ１７と一体にシュート部２４を形成するものとしたが、本発明はこれに限らず、シート収容トレイ１７とは別部材としてシュート部２４を独立に設けるようにしてもよい。

本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係るシート供給装置の構成を示す図である。 シートの湾曲状態を示す図である。 シュート部の断面形状の具体例を示す図である。 第１ガイド部と第２ガイド部の高低差の形成例を示す図である。 シュート部の他の構造例を示す三面図である。 図６のシュート部を用いた場合のシートの湾曲状態を示す図である。 変更手段の具体的な構成例を示す図である。

符号の説明

１７…シート収容トレイ、１８…シート供給部、２１…ピックアップロール、２２…フィードロール、２３…リタードロール、２４…シュート部、２５…第１ガイド部、２６…第２ガイド部、２７…エアー吹き出し口、Ｐ…シート、Ｙ…シート供給方向

Claims (5)

1. シートを収容するシート収容手段と、
   前記シート収容手段に収容されたシートを呼び出すシート呼び出し手段と、
   前記シート呼び出し手段によって呼び出されたシートの移動を案内しつつ、当該シートの先端側をシート供給方向の下流側から見て弓形に湾曲させるシュート部材と、
   前記シュート部材の中間部に設けられた吹き出し口から、当該シュート部材によって案内されるシートの先端部のうち、前記シュート部材によって弓形に湾曲させられた幅方向の中間位置にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段と
   を備えることを特徴とするシート供給装置。
2. 前記シュート部材は、前記シート供給方向と直交する方向に第１ガイド部と第２ガイド部を有し、
   前記第１ガイド部は、前記シート供給方向と直交する方向で前記第２ガイド部の両側に配置されるとともに、前記第２ガイド部よりも高位に配置され、
   前記第１ガイド部と前記第２ガイド部に設けられた高低差は、シートの移動方向に向かって徐々に大きくなるように形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
3. 前記第１ガイド部と前記第２ガイド部の高低差を変更する変更手段を備える
   ことを特徴とする請求項２記載のシート供給装置。
4. 前記変更手段は、
   前記第１ガイド部を前記第２ガイド部に連結し、当該第１ガイド部を回動自在に支持するヒンジ部と、
   前記シート供給方向と直交する方向に架け渡された回転軸と、
   前記回転軸を回転させる駆動機構と、
   前記第１ガイド部に下方から当接して支持するとともに、前記回転軸と一体に回転する当該回転軸に対して偏心した偏心カムと
   を具備し、
   前記駆動機構により前記回転軸と一体に前記偏心カムを回転させることにより、前記ヒンジ部を中心に当該第１ガイド部を回動させ、当該第１ガイド部と前記第２ガイド部との高低差を変更する
   ことを特徴とする請求項３記載のシート供給装置。
5. シートを収容するシート収容手段と、
   前記シート収容手段に収容されたシートを呼び出すシート呼び出し手段と、
   前記シート呼び出し手段によって呼び出されたシートの移動を案内しつつ、当該シートの先端側をシート供給方向の下流側から見て弓形に湾曲させるシュート部材と、
   前記シュート部材の中間部に設けられた吹き出し口から、当該シュート部材によって案内されるシートの先端部のうち、前記シュート部材によって弓形に湾曲させられた幅方向の中間位置にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段と
   を備えるシート供給装置を具備することを特徴とする画像形成装置。

Images