JP5032271B2 - 記録媒体積載装置、及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリや、インクジェットプリンタ等の画像形成装置に関する。特に、記録媒体としての用紙に風を送りながら搬送をする場合に、用紙を円滑に搬送できるように積載された用紙に処理を施す用紙積載装置に関する。

従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、送風部により用紙に風を送り、用紙積載部に積載された用紙束から一枚ずつ用紙を分離させて、画像形成部、または印字部等に搬送する用紙積載装置が知られている。（例えば、特許文献１又は特許文献２）
また、用紙束に送風を行う前に、積載された用紙束に熱風を吹き付けることにより、用紙を乾燥させ、搬送を円滑に行うことを目的とする給紙装置が知られている。（例えば、特許文献３）
特許第３５９２２７５号公報 特開２００５−３５６９０号公報 特開２００１−４８３６６号公報

近年、用紙積載装置を使用して、画像形成部に用紙を搬送する場合、用紙の多様化に伴い、用紙積載装置にコート紙やアート紙等の特殊な記録媒体を積載することが増加する傾向にある。

一般に、このコート紙やアート紙等の特殊な記録媒体は、その表面が平滑化されており、用紙間の密着性が高いため、普通紙に比べて給紙性が悪く、重送しやすい傾向にある。また、画像形成装置において、用紙は、束状に積載され、用紙束の状態で、長時間に渡り用紙積載装置内に配置された状態になる。特に、用紙積載装置を備えた画像形成装置であるプリンタや複写機等は、オフィス等のスペースの隅や端など、比較的湿度の高い環境に配置される。このため、用紙積載装置内の用紙束は、用紙束全体として、吸湿しやすい状況である。また、これらの用紙束は、一旦吸湿してしまうと、通気性が比較的悪いため、用紙の分離性が非常に悪くなる。

このような吸湿しやすい状況においては、特にコート紙やアート紙等の特殊な記録媒体は、空気中に含まれる水分を吸湿した結果、用紙束の外周部に水分が蓄積された状態となる。そして、外周部の水分が多くなるにつれて、外周部が糊のようになり、用紙間の密着性が高くなってしまう。この結果、用紙束は、用紙束全体として、ブロック状の塊のように形成されてしまう。このように、水分により用紙の密着性が非常に高くなると、用紙束から用紙を一枚ずつ分離搬送することが難しくなる。

図１０（ａ）及び（ｂ）を参照して、上述した従来技術の課題を説明する。図１０（ａ）及び（ｂ）は、用紙搬送方向から見たサイドフェンス１０８の断面図である。図１０（ａ）に示すように、給紙トレイ１０２の底板１０１に用紙束１２３が積載されている。また、底板１０１は、不図示の上昇モータにより、矢印Ｂの方向に上昇させられる。そして、用紙束１２３には、サイドフェンス１０８の送風口１１８から用紙束１２３が積載された状態で側方から、矢印Ｆ方向に風が送られる。図１０（ｂ）に示すように、用紙１２３ａと用紙１２３ｂの間には、ダクト１２７からの風が入り込んでいる。しかしながら、用紙１２３ｂと用紙１２３ｃは、密着しているので、これらの間にはダクト１２７からの風が入り込んでいない。このため、密着した複数枚の用紙が、給紙ローラに進入して重送を発生させてしまう。そして、重送を発生させてしまうと、搬送不良が検知される結果となり、搬送の高効率化が図れない虞がある。

特許文献１又は特許文献２には、用紙搬送方向側方から風を吹付けることにより、用紙を分離する技術が開示されている。 しかしながら、単に、用紙束に風を吹付けることによっては、高湿度環境下では密着した複数枚の用紙を確実に分離することができず、用紙を複数枚重ねて搬送してしまうという課題がある。

この発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、送風を行う前の効果的な記録媒体の分離を行うことができ、かつ簡易な構成で用紙を適切に搬送することができる、記録媒体積載装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明にかかる記録媒体積載装置は、記録媒体を積載する記録媒体積載装置において、前記記録媒体を積載し、上昇させる板と、前記板によって積載され上昇した前記記録媒体に風を送る送風部と、前記送風部より鉛直方向下方に設けられ、前記板によって上昇した前記記録媒体に曲げを発生させる曲げ発生部とを備えたことを特徴とする

本発明は、記録媒体を積載する記録媒体積載装置において、前記記録媒体を積載し、上昇させる板と、前記板によって積載され上昇した前記記録媒体に風を送る送風部と、前記送風部より鉛直方向下方に設けられ、前記板によって上昇した前記記録媒体に曲げを発生させる曲げ発生部を備えたことにより、記録媒体に曲げを発生させてから記録媒体間に風を送るので、密着した複数の記録媒体を確実に分離して搬送することができ、記録媒体を複数重ねて送ってしまうことを防ぐことが可能となる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、重複する説明は、適宜に簡略化ないし省略する。

図１を参照して、大容量給紙トレイ４００（ＬＣＴ、Ｌａｒｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｔｒｅｙ）と、この大容量給紙トレイ４００を備えた画像形成装置であるプリンタ３００の構成図を説明する。図１に示すように、大容量給紙トレイ４００は、給紙装置１００を備える。また、大容量給紙トレイ４００は、画像形成装置本体部２００の一側面に接続される。大容量給紙トレイ４００は、大量の用紙を積載可能に構成されている。本実施形態においては、用紙は、大容量給紙トレイ４００内に備えられた給紙装置１００を用いて搬送され、画像形成装置本体部２００に搬送される。その後、用紙は、画像形成装置本体部２００内の図示しない画像形成部により、画像が形成され、画像形成装置本体部２００から排出される。

なお、給紙装置１００は、画像形成装置本体部２００の側方に配置されるだけでなく、画像形成装置本体部２００内に備えられていてもよい。

次に、図２（ａ）を参照して、本実施形態における給紙装置１００を説明する。図２（ａ）は、給紙装置１００の斜視図である。図２に示すように、給紙装置１００は、複数枚の用紙を積載する用紙積載部である底板１０１を備える。さらに、給紙装置１００は、この底板１０１を備える用紙収納部である給紙トレイ１０２と、用紙束の最上部の用紙を一枚ずつ取り出して画像形成装置本体２００側に矢印Ｄ方向へ給紙する給紙部１０３と、を備える。また、給紙トレイ１０２は、底板１０１上に積載された複数枚の用紙束の用紙搬送方向側方から用紙を規制する用紙規制部材としてのサイドフェンス１０８を用紙幅方向の両側に備える。そして、給紙トレイ１０２は、複数枚の用紙の用紙搬送方向上流側において、用紙の端面を押さえるエンドフェンス１１０を備える。さらに、給紙装置１００は、両側のサイドフェンス１０８に、用紙に風を送る送風部１１８を備える。

また、給紙トレイ１０２は、用紙束の給紙位置上限検知を行う検知手段であるフォトインタラプタセンサ１１２を備える。また、給紙トレイ１０２は、用紙の残量が少なくなっても用紙の給紙位置をばらつかないようにするため、底板１０１を上昇モータＭで上下動させることにより、用紙の給紙位置を制御するように構成される。このように、本実施形態の給紙装置１００においては、給紙分離条件を一定に保つようにするため、用紙積載量が増減しても給紙位置が一定となるように、用紙上限位置の最適化を制御するように構成されている。

次に、図２（ｂ）を参照して、給紙部１０３を説明する。図２（ｂ）は、給紙部１０３を拡大した斜視図である。給紙部１０３は、用紙を給紙する給紙コロ１０４と、分離コロ１０６ａと、戻しコロ１０６ｂと、を備える。給紙部１０３は、これらの給紙コロ１０４、分離コロ１０６ａ、戻しコロ１０６ｂが、予め設定されたそれぞれの給紙タイミングによって回転駆動されることにより、用紙の給紙を行う。

底板１０１の上昇に伴い、用紙束が用紙搬送面まで達すると、図示しない駆動ユニットから給紙トレイ１０２に駆動が伝達される。そして、用紙束は、給紙コロ１０４で給紙、分離コロ１０６ａ及び戻しコロ１０６ｂで分離搬送が行われる。また、給紙トレイ１０２は、用紙束最上面から１枚ずつ用紙を画像形成部２００に向けて搬送する。従来であれば、用紙束は、前述した分離コロ１０６ａと戻しコロ１０６ｂで分離搬送されている。しかしながら、コート紙やアート紙のような用紙間の密着力が高い記録媒体の場合に、分離コロ１０６ａと戻しコロ１０６ｂでは、用紙間の密着力を上回るような分離力がない虞がある。このため、本実施形態においては、給紙トレイ１０２は、サイドフェンス１０８の裏面に不図示のファンを備えている。さらに、ファンからの風は、サイドフェンス１０８の送風口１１８から送風される。

なお、給紙装置１００は、大容量給紙トレイ４００から着脱可能に構成される。このため、ユーザーは、複数枚の用紙を給紙装置１００に収納する場合には、給紙トレイ１０２を給紙装置１００から取り出して、給紙トレイ１０２に用紙束を収納すればよい。

次に、図３を参照して、本実施形態における特徴的な曲げ発生部である突起部３０１の構成を説明する。図３は、一対のサイドフェンス１０８の片側面の拡大図である。図３に示すように、給紙トレイ１０２は、用紙を幅方向から規制する用紙規制部材としてのサイドフェンス１０８を備え、このサイドフェンス１０８に、風を送る送風口１１８を備える。さらに、サイドフェンス１０８は、その送風口１１８の鉛直方向下方に、用紙に曲げを発生させる曲げ発生部としての突起部３０１を備える。突起部３０１は、用紙を搬送する面である用紙搬送面の鉛直方向下部に配置されている。なお、突起部３０１は、一対で備えられるサイドフェンス１０８の一方のサイドフェンスだけでなく、両方のサイドフェンスの用紙側に備えられてもよい。突起部３０１は、両方のサイドフェンスの用紙側に備えられた場合には、一方のサイドフェンスのみに備えられた場合よりも、用紙を両側面から曲げることができる点で優れる。また、突起が両方に備えられることにより、用紙の幅方向端部に両側で曲げが発生し、用紙端部が効果的に分離される。このため、用紙の中心まで風が送られることにより、用紙間の分離性が高まる点で優れる。

なお、図２に示したような上昇モータＭにより、底板１０１を移動させる例でなくても、曲げ発生部である突起部３０１を、用紙束に対して鉛直方向に沿って上下に移動させるように構成してもよい。また、突起部３０１を、用紙の幅方向だけではなく、用紙の搬送方向において用紙を曲げるように形成してもよい。その一例として、図２に示したようなエンドフェンス１１０に、突起部３０１である曲げ発生部が備えられる形態であってもよい。この場合、さらに風がエンドフェンス側から送られる場合には、用紙搬送方向後方からの用紙束の分離性の点で優れる。

また、この曲げ発生部は、記録媒体に対して、加圧する加圧部であってもよい。加圧部である場合には、曲げの量を制御することができ、紙種等に対応させて重送を防止することができる。加圧部の一例として、バネ等の弾性体による押圧であってもよい。また、突起部３０１は、一例として、底板１０１の上昇モータＭによる上下動作と連動してもよい。この場合、ソレノイド等のアクチュエータによって、曲げ発生部が動作され、用紙を撓ませる又は曲げる状態となればよい。また、曲げ発生部は、送風口１１８よりも鉛直方向下方に配置されていればよい。少なくとも、曲げ発生部は、少なくとも送風される領域よりも鉛直方向下方であればよい。

次に、図４（ａ）乃至（ｃ）を参照して、本実施形態における突起部３０１と、前述した上昇モータＭ及び給紙トレイ１０２の底板１０１を用いて、用紙搬送方向から見たサイドフェンス１０８の断面図により用紙を曲げる動作を説明する。

図４（ａ）に示すように、用紙搬送面Ｐを、本図では不図示の給紙コロ１０４の最下点に接する水平方向の面と規定する。図４（ａ）に示すように、給紙トレイ１０２の底板１０１に用紙束１２３が収納された場合、不図示の上昇モータＭにより、給紙トレイ１０２の底板１０１が用紙搬送面Ｐに向けて、矢印Ｂ方向に上昇を開始する。給紙トレイ１０２の底板１０１が上昇動作された場合、不図示のブロワが作動し、送風口１１８から送風が開始される。

次に、図４（ｂ）には、最上の用紙のみが突起部３０１を通過した状態が示されている。用紙束は、上昇されてくると、突起部３０１に接触後、突起部３０１を通過する。そして、図４（ｂ）に示すように、最上の用紙は、突起部３０１から外れ、突起部３０１の鉛直方向上部にある。また、最上から２乃至４枚目の用紙は、突起部３０１によって、用紙の幅方向の端部に横方向の力がかかり、曲げられた状態となる。これにより、用紙束の端部に、１枚ずつ曲げが発生することによって、用紙が分離された状態となる。この状態は、用紙に風があたる前にブロック状の塊に形成された用紙束１２３の端部が自由端となり、用紙間に風が吹きとおりやすくなった状態である。本実施形態においては、突起部３０１では、風があたる前に用紙を捌く効果を奏する。このため、送風する前に、用紙が捌かれていることによって、その後の送風動作をさらに行うことにより、確実に用紙を分離搬送する効果を奏する。

次に、図４（ｃ）に示すように、最上面の用紙と最上から２番目の用紙に風が当たった状態になる。図４（ｃ）に示すように、最上面と最上から２番目の用紙は、突起部３０１の加圧により曲げられ分離したので、矢印Ｆに示すような風が入りこみやすくなる。このため、風が最上の用紙と最上から２番目の用紙との間に入り込み、重送を防止することができる。このように、本実施形態においては、用紙束１２３の端部に力が加わり、用紙端部が曲げられることにより、用紙に凹凸等の影響を与えることなく、用紙の搬送を行うことができる。なお、図４（ｃ）に示すように、ａとｂの幅が示されている。本実施形態においては、一対のサイドフェンス１０８は、鉛直方向下方から鉛直方向上方に向かって、一対のサイドフェンスの記録媒体幅方向の距離が、小さくなるように形成されている。すなわち、図４（ｃ）に示すように、鉛直方向下方はｂであり、鉛直方向上方はａであり、その幅は、ｂ＞ａの関係になる。これにより、幅が小さくなることで、用紙束１２３に対する押圧力が増し、横方向から用紙束１２３を加圧することができ、比較的簡易な構成で用紙を分離可能となる。なお、突起部３０１を形成しない場合であって、サイドフェンス１０８が用紙束側に傾いた状態で、サイドフェンス１０８は、鉛直方向下方から鉛直方向上方に向かって、一対のサイドフェンスの記録媒体幅方向の距離が、小さくなるように形成されてもよい。

また、突起部３０１は、サイドフェンス１０８と一体成形を行うことによって、形成される。したがって、本実施形態においては、突起部３０１を比較的安価に作成することができる。なお、突起部３０１のサイドフェンス１０８に対する角度については、用紙の状態によって異なるため、後述する。

なお、この曲げ発生部は、突起部３０１に限定されるものではなく、用紙束１２３の端部に曲げを発生可能な形態であればよい。その一例としては、突起形状でなくても、用紙束の端部を加圧し、座屈させるようなものであればよい。または、撓ませる形態であればよい。

次に、図５を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。図５は、用紙搬送方向から見たサイドフェンス１０８の断面図である。

図５に示すように、曲げ発生部としての突起部３０３は軸３０７により可動するように構成される。また、溝３０６は、突起部３０３を固定するネジ３０５が取り付けられるように構成される。ネジ３０５は、溝３０６を通して不図示のネジ穴にはまり込む。そして、ネジ３０５を締めることにより、突起部３０３のサイドフェンス１０８に対する角度を固定することによって、紙種に応じた曲げを発生させることができる。なお、本実施形態においては、角度は、図５に示すように、サイドフェンス１０８と突起部３０３との延長線がなす角度θである。本実施形態においては、特に紙厚が異なる場合、用紙の腰が異なるため、角度θを可変にすることで、用紙の腰に合わせた曲げの発生が可能となる。なお、紙厚が大きい場合には、紙厚が小さい場合に比べて、延長線がなす角度θを大きくする。θを大きくすることによって、用紙束１２３に対する押圧力を高めることができる。

次に、図６を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。図６は、用紙搬送方向から見たサイドフェンス１０８の断面図である。本実施形態においては、突起部３０３を可動するように構成される軸３０７と、この突起部３０３の一端に接続された縮小方向に張力を有する縮小スプリング３０９が備えられている。さらに、縮小スプリング３０９は、他端が、縮小スプリング３０９よりも鉛直方向上方に接続されている。本実施形態において、用紙束をセットする場合には、突起部３０３をサイドフェンス１０８側へ押し込むことで、用紙の収納を円滑にできる。また、縮小スプリング３０９は、この縮小の張力によって、常に矢印Ｅ方向に付勢されている。したがって、用紙束の上昇に伴い、用紙束に対して、横方向に力を加えることができ、用紙の端部を曲げることが可能となる。

次に、図７（ａ）及び（ｂ）を参照して、本発明の第４の実施形態を説明する。図７は、サイドフェンス１０８の斜視図（ａ）と用紙搬送方向から見たサイドフェンス１０８の断面図（ｂ）である。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態においては、曲げ発生部である突起部３１３を設け、さらに、突起部３１３の鉛直方向上方に、用紙の緩衝を吸収する緩衝吸収部材としてのスポンジ３１５が配置されている。また、本実施形態において、突起部３１３は、金属等で形成されている。この金属がそのまま突起部３１３として配置されている場合であれば、用紙束の収納の妨げになる場合がある。本実施形態において、スポンジ３１５は、用紙束を鉛直方向上方から給紙トレイ１０２内に収納する場合に、その用紙束の衝撃を吸収する機能を奏する。第１乃至第３の実施形態に比べて、本実施形態において、用紙を収納する場合に、突起部３１３に用紙束が接触することを防止することができ、用紙束の給紙トレイへの収納性を向上させることができる点で優れる。

次に、図８（ａ）及び（ｂ）を参照して、第５の実施形態を説明する。図８は、サイドフェンス１０８の斜視図（ａ）と用紙搬送方向から見たサイドフェンス１０８の断面図（ｂ）である。図８（ａ）に示すように、突起部３１７は、用紙搬送方向矢印Ｄに沿って、断片的に間が開くように形成されている。一例としては、櫛状に形成されていると言える。さらに、図８（ｂ）に示すように、本実施形態においては、用紙束１２３の端部が曲げられている場合に、櫛状の開いた部分から送風により風の入り込みが可能となる。したがって、用紙束が突起部３１７により曲げられている場合に、矢印Ｆ方向の風を用紙間に風を入り込ませることができ、用紙の分離性を向上させることができる点で優れる。

次に、図９を参照して、用紙搬送方向から見た断面図により突起部３０１にサイドフェンス１０８よりも摩擦係数が高い部材３１９を配置した実施形態を説明する。このように形成することによって、サイドフェンス１０８との摩擦差により、用紙端部の曲げ量を大きくすることができ、用紙束の分離性を向上させることができる。この部材は、ウレタン、ゴム、又はコルク等の部材であれば、サイドフェンス１０８よりも摩擦係数が大きい部材となる。また、部材３１９は、突起部３０１の用紙束側を覆うように形成されている。本実施形態において、用紙束の端部にサイドフェンスよりも摩擦負荷がかかることにより、曲げ量が大きくなり、さらに矢印Ｆ方向の風により、分離性を向上させることができる点で優れる。

なお、本発明は、本実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施形態の中で開示した以外にも、適宜変更され得る。また、前記構成部材等は本実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内で本発明を実施する上で好適にすることができる。

本実施形態であるプリンタ３００の全体の構成を示す図である。 本実施形態における給紙装置１００の斜視図と給紙部１０３を拡大した斜視図である。 本実施形態における特徴的な曲げ発生部である突起部３０１の構成を示す、一対のサイドフェンス１０８の片側面の拡大図である。 本実施形態における用紙を曲げる動作を説明するための用紙搬送方向から見たサイドフェンス１０８の断面図である。 本発明の第２の実施形態を説明するための用紙搬送方向から見たサイドフェンス１０８の断面図である。 本発明の第３の実施形態を説明するための用紙搬送方向から見たサイドフェンス１０８の断面図である。 本発明の第４の実施形態を説明するためのサイドフェンス１０８の斜視図と用紙搬送方向から見たサイドフェンス１０８の断面図である。 本発明の第５の実施形態を説明するためのサイドフェンス１０８の斜視図と用紙搬送方向から見たサイドフェンス１０８の断面図である。 突起部３０１にサイドフェンス１０８よりも摩擦係数が高い部材３１９を配置した実施形態を示す図である。 従来技術の課題を説明する図である。

符号の説明

１００ 給紙装置
１０１ 底板
１０２ 給紙トレイ
１０３ 給紙部
１０４ 給紙コロ
１０６ａ 分離コロ
１０６ｂ 戻しコロ
１０８ サイドフェンス
１１０ エンドフェンス
１２３ 用紙束
１１８ 送風口
１２３ａ乃至ｄ 用紙
１２７ ダクト
Ｍ 上昇モータ
２００ 画像形成装置本体部
３００ プリンタ
３０１ 突起部
３０３ 突起部
３０７ 軸
３０６ 溝
３０５ ネジ
３０９ 縮小スプリング
３１３ 突起部
３１５ スポンジ
３１７ 突起部
３１９ 部材
４００ 大容量給紙トレイ

Claims (10)

1. 記録媒体を積載する記録媒体積載装置において、
   前記記録媒体を積載し、上昇させる板と、
   前記板によって積載され上昇した前記記録媒体に風を送る送風部と、
   前記送風部より鉛直方向下方に設けられ、前記板によって上昇した前記記録媒体に曲げを発生させる曲げ発生部とを備えたことを特徴とする記録媒体積載装置。
2. 請求項１に記載の記録媒体積載装置において、前記曲げ発生部は、前記板に積載された記録媒体を規制する記録媒体規制部に設けられることを特徴とする記録媒体積載装置。
3. 請求項１または２に記載の記録媒体積載装置において、前記曲げ発生部は、前記記録媒体に向かって突起形状を備えることを特徴とする記録媒体積載装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の記録媒体積載装置において、前記曲げ発生部は、前記記録媒体を加圧する加圧部を備えることを特徴とする記録媒体積載装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の記録媒体積載装置において、前記曲げ発生部は、前記記録媒体に対して角度が可変に構成されることを特徴とする記録媒体積載装置。
6. 請求項２に記載の記録媒体積載装置において、前記記録媒体規制部は前記記録媒体を搬送直交方向から規制することを特徴とする記録媒体積載装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の記録媒体積載装置において、前記曲げ発生部は、少なくとも記録媒体搬送方向と直交する方向で幅方向に備えられることを特徴する記録媒体積載装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の記録媒体積載装置において、前記曲げ発生部は、櫛状に形成されていることを特徴とする記録媒体積載装置。
9. 請求項２または６に記載の記録媒体積載装置において、前記曲げ発生部は、前記記録媒体規制部より、摩擦係数が高い部材を備えることを特徴とする記録媒体積載装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の記録媒体積載装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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