JP5622073B2 - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の給紙装置は、無端状のベルトの内側にシート材吸引部が配置された給紙搬送ベルトを、給紙トレイ内に積載された複数枚のシート材のうちの最上部にある最上面シート材に対向する位置に配置している。さらに、給紙トレイ内のシート材の前端部に空気を吹き付ける送風装置を備える。
吸引装置と送風装置との作動を開始してから所定時間経過後に、吸引装置及び送風装置を作動させたままの状態で給紙搬送ベルトの無端移動を開始することで、給紙搬送ベルトに吸着された最上面シート材が次工程に向かって搬送され、その後、画像形成が行われる。
その後、送風装置、吸引装置及び下流側搬送部材は作動させた状態で、給紙搬送ベルトの無端移動のON・OFFを制御することにより、給紙トレイ内のシート材が画像形成部に向かって一枚ずつ順次給紙される。
その後、所定枚数の給紙が終了した時点で、送風装置、吸引装置、給紙搬送ベルト及び下流側搬送部材の作動を停止し、給紙装置による給紙動作を終了させる。
シート材吸引部の負圧が徐々に大気圧に近づき、給紙終了時最上面シート材に対するは吸引力をシート材の自重が上回ったときに給紙終了時最上面シート材は自重により、給紙トレイ内のシート材の束の上に落下する。ここで、シート材が小サイズの薄紙などの軽いシート材の場合には、給紙動作を終了した後、給紙終了時最上面シート材が給紙トレイ内のシート材の束の上に落下するまでに十数秒間かかることもある。
このため、ユーザーは、給紙終了後にすぐに引き出すと用紙がベルトに吸着されたままであることを経験則や取り扱い説明書の注意書きで知り、給紙終了後にある程度の時間を待ってから給紙トレイを引き出す。
よって、ユーザーが給紙トレイを引き出すときは、先に入っているシート材の給紙終了時最上面シート材が給紙トレイ内のシート材の束の上に落下することを待って、給紙トレイを引き出すこととなる。このため、給紙動作終了後にユーザーを十数秒間も待たせることがあり、シート材の補給や交換のたびに大きな時間のロスを生じさせてしまう。
また、請求項2の発明は、記録媒体であるシート材に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部に該シート材を給紙するシート材給紙手段とを備えた画像形成装置において、上記シート材給紙手段として、請求項1に記載の給紙装置を用いたことを特徴とするものである。
図2は、本実施形態に係る画像形成装置である複写機100の概略構成図である。
複写機100は、原稿を走査して読み取り、デジタル化してシート材に複写する、いわゆるデジタルカラー複写機としての機能を有している。
そして、分離されたシート材は、フィードローラ109及び給紙ローラ126の回転により、本体給紙トレイ106から送り出されて、その搬送方向下流側に配置されている画像形成部101内のレジストローラ対111へと搬送される。このように、分離搬送されたシート材は、レジストローラ対111のニップに突き当たることにより、搬送が一時止められて待機される。その後、画像形成のために、二次転写ニップへと送られる。
中間転写ベルト121の下方に配置された定着部103のさらに下方には、定着部103でおもて面に画像が形成されたシート材の裏面が上面となるようにシート材を転写位置に向かって搬送する両面装置124が配置されている。定着部103の図中左側には定着部103でおもて面に画像が形成されたシート材を排紙部104に向かって排出する排紙ローラ127が配置されている。さらにその下方には、画像が形成されたシート材のおもて面が下方となるように排紙部104にシート材を排出する反転排紙ローラ128が配置されている。また、定着部103と排紙ローラ127との間には、定着部103を通過したシート材の搬送路を、排紙ローラ127に向かう搬送路、または、反転排紙ローラ128や両面装置124に向かう搬送路に切り換える分岐爪129が配置されている。
図3は、給紙装置200の概略構成図である。図3に示すように、給紙装置200は、シート材である用紙Pを底板81上に積載して収容する給紙トレイ11と、内部にシート材吸引部である用紙吸引部3が配置された無端状の給紙搬送ベルト5を備えたシート材搬送手段である給紙ユニット50とを有する。用紙吸引部3は空気の流路であるダクト3aを介して吸引装置である吸引ブロワ4に接続されている。給紙トレイ11内に載置された用紙Pのうち最上部にある最上面用紙P1の搬送方向(図中矢印A方向)前端近傍に対して空気を吹き付ける送風装置1を備える。
また、吸引ブロワ4は、回転体である回転羽4aを回転させることで空気を圧送して気流を発生させることで、回転羽4aの回転軸方向の一方が吸引側となって負圧が発生し、他方が排出側となって正圧が発生する。このような吸引ブロワ4では、回転羽4aの回転を逆回転とすることで吸引側と排出側が逆転する。本実施形態では、用紙吸引部3に接続されたダクト3a側が吸引側となり、用紙吸引部3に負圧を発生させるときの回転羽4aの回転方向を正転、ダクト3a側が排出側となる回転羽4aの回転方向を逆転とする。
そして、吸引ブロワ4を正転作動させることで用紙吸引部3の下方に負圧が発生し、最上面用紙P1への吸引力を発生させる。
給紙搬送ベルト5は搬送部材であり、用紙吸引部3を外周する無端ベルトから構成されている。給紙搬送ベルト5には内周面から外周面まで貫通する無数の吸引孔がベルト全域に亘って開口されているため、用紙吸引部3に発生する負圧による吸引力は給紙搬送ベルト5にではなく、その下方にある最上面用紙P1に作用することとなる。
このため、送風装置1によって空気を吹き付けられて浮上した最上面用紙P1は、用紙吸引部3に吸引され、その結果、最上面用紙P1は給紙搬送ベルト5の下方の外周面に吸着される。給紙搬送ベルト5は、ベルト駆動モータに接続されたプーリーを介して駆動が伝達され、その駆動によって無端移動することで吸着した用紙Pが図中矢印A方向に向かって搬送される。搬送された用紙Pは、次工程である複写機100の画像形成部101へと搬送され、その後画像形成が行われる。
給紙装置200では、給紙によって枚数が減少する給紙トレイ11内の用紙Pの最上面用紙P1の上面と給紙搬送ベルト5の下面との距離Lを一定の範囲内とする必要がある。このため、用紙上面センサ6によって最上面用紙P1の上面の高さを検出し、この用紙上面センサ6の検出信号に基づいて、給紙トレイ11の底板81を上下に移動させる不図示の昇降機構を制御する。これにより、底板81の高さを調節し、底板81上に載置された用紙Pの最上面用紙P1の上面と給紙搬送ベルト5の下面との距離Lが一定の範囲内となるように制御する。
図4は、給紙動作開始直後の給紙装置200の説明図である。複写機100の制御部からの給紙開始の命令が来ると、図2に示すように給紙搬送ベルト5を駆動する不図示のベルト駆動モータを停止した状態で、吸引ブロワ4の吸引及び送風ブロワ2の送風を開始する。送風ブロワ2が送風を開始することで図4中の矢印Dで示すように用紙Pの前端部に空気が吹き付けられて、積載された用紙Pの最上面用紙P1が浮上する。また、吸引ブロワ4の吸引を開始すること図4中の矢印Eで示すように用紙吸引部3に負圧が発生し、浮上した最上面用紙P1が給紙搬送ベルト5の下面に吸着する。
その後、最上面用紙P1の後端部が用紙吸引部3の吸引領域を通過すると、その直後に、図7に示すように、送風装置1と用紙吸引部3との間に形成される空気の流れによって次最上面用紙P2は浮上し、給紙搬送ベルト5に吸着される。
その後、吸引ブロワ4の吸引、送風ブロワ2の送風及び搬送ローラ対9の回転は作動させた状態で、給紙搬送ベルト5の駆動のON・OFFを制御することにより、図5〜図7の動作を繰り返し、用紙Pが画像形成部に向かって一枚ずつ順次給紙される。
図8は、所定枚数の給紙が終了し、各部材を作動させる駆動源を停止させた状態の説明図である。図8に示すように、各部材を作動させる駆動源を停止させることで、給紙搬送ベルト5の表面移動及び搬送ローラ対9の回転が停止するため、画像形成部101への給紙は行われなくなる。しかし、送風ブロワ2の羽部及び吸引ブロワ4の回転羽4aは、惰性で数秒間回転を続け、図8中の矢印d及び矢印eで示すような空気の流れが形成され続けることになる。
給紙終了時最上面用紙PEが給紙搬送ベルト5に吸着されたまま給紙トレイ11を引き出すと、給紙終了時最上面用紙PEにダメージを与えたり、給紙装置200内のユーザーの手が届かないエリアに給紙終了時最上面用紙PEを落下させたりしてしまうことがある。
次に、本実施形態の給紙装置200の一つ目の実施例(以下、実施例1と呼ぶ)について説明する。
図1は、実施例1の給紙装置200の説明図である。実施例1の給紙装置200は、正圧発生手段として、回転羽4aの回転方向及び回転タイミングを制御する羽回転方向制御部40を備え、吸引ブロワ4の正転作動及び逆転作動を可能としている。
実施例1の給紙装置200では、給紙動作終了後、送風ブロワ2、給紙搬送ベルト5及び搬送ローラ対9の各部材の駆動源を停止するとともに、直ちに、吸引ブロワ4の回転羽4aの回転方向が逆転となるように制御する。これにより、吸引ブロワ4の吸引側と排出側とが逆転し、ダクト3a側が排出側となり、図1中の矢印Jで示すように、吸引ブロワ4から用紙吸引部3に向けて空気を吹き付ける。このように空気が吹き付けられることにより、用紙吸引部3には正圧PPが発生し、用紙吸引部3の吸引力によって給紙搬送ベルト5に吸着した給紙終了時最上面用紙PEが図1中の矢印Hで示すように直ちに給紙トレイ11内の用紙Pの束の上に押し戻されることになる。
このような構成によって、実施例1の給紙装置200は、給紙動作終了後に直ちに用紙Pの交換をすることが可能となり、ロスタイムが少なくなって生産性を高めることができる。
次に、本実施形態の給紙装置200の二つ目の実施例(以下、実施例2と呼ぶ)について説明する。
図9は、実施例2の給紙装置200の説明図である。実施例2の給紙装置200は、正圧発生手段として、吸引ブロワ4と用紙吸引部3とを繋ぐ流路であるダクト3aを大気に開放する大気開放機構である大気開放バルブ20及び大気開放バルブ20の動作と動作タイミング制御する開放バルブ制御部25を備えている。
実施例2の給紙装置200の開放バルブ制御部25は、給紙動作中は大気開放バルブ20を閉鎖するように制御する。そして、給紙動作終了後、送風ブロワ2、吸引ブロワ4、給紙搬送ベルト5及び搬送ローラ対9の各部材の駆動源を停止するとともに、直ちに、開放バルブ制御部25が大気開放バルブ20を開放する制御を行う。
これにより、開放された大気開放バルブ20からダクト3a内に空気が流入する。ダクト3a内に流入した空気は、図9中の矢印eで示すように吸引ブロワ4に吸引される流れと、図9中の矢印Kで示すように用紙吸引部3に向けて吹き付ける流れとになる。このように空気が吹き付けられることにより、用紙吸引部3には正圧PPが発生し、用紙吸引部3の吸引力によって給紙搬送ベルト5に吸着した給紙終了時最上面用紙PEが図9中の矢印Hで示すように直ちに給紙トレイ11内の用紙Pの束の上に押し戻されることになる。
このような構成によって、実施例2の給紙装置200は、給紙動作終了後に直ちに用紙Pの交換をすることが可能となり、ロスタイムが少なくなって生産性を高めることができる。
〔実施例3〕
次に、本実施形態の給紙装置200の三つ目の実施例(以下、実施例3と呼ぶ)について説明する。
図10は、実施例3の給紙装置200の説明図である。実施例3の給紙装置200は、正圧発生手段として、ダクト開閉バルブ21、ノズル開閉バルブ22、連結ダクト23、ダクト開閉バルブ制御部26及びノズル開閉バルブ制御部27を備える。連結ダクト23は、ダクト3aとノズル1aとを連結する流路を構成し、ダクト開閉バルブ21は連結ダクト23とダクト3aとの間の連通または閉鎖を切り換えるバルブである。ダクト開閉バルブ制御部26は、ダクト開閉バルブ21の動作と動作タイミング制御する。
また、ノズル開閉バルブ22は、ノズル1aの連結ダクト23が接続された箇所よりも先端側のノズル1aの開放または閉鎖を切り換えるバルブであり、ノズル開閉バルブ制御部27は、ノズル開閉バルブ22の動作と動作タイミング制御する。
ダクト3a内に流入した空気は、図10中の矢印eで示すように吸引ブロワ4に吸引される流れと、図10中の矢印Kで示すように用紙吸引部3に向けて吹き付ける流れとになる。このように空気が吹き付けられることにより、用紙吸引部3には正圧PPが発生し、用紙吸引部3の吸引力によって給紙搬送ベルト5に吸着した給紙終了時最上面用紙PEが図10中の矢印Hで示すように直ちに給紙トレイ11内の用紙Pの束の上に押し戻されることになる。
このような構成によって、実施例1の給紙装置200は、給紙動作終了後に直ちに用紙Pの交換をすることが可能となり、ロスタイムが少なくなって生産性を高めることができる。
1a ノズル
2 送風ブロワ
3 用紙吸引部
3a ダクト
4 吸引ブロワ
4a 回転羽
5 給紙搬送ベルト
6 用紙上面センサ
7 アクチュエータ
8 フォトセンサ
9 搬送ローラ対
10 給紙センサ
11 給紙トレイ
20 大気開放バルブ
21 ダクト開閉バルブ
22 ノズル開閉バルブ
23 連結ダクト
25 開放バルブ制御部
26 ダクト開閉バルブ制御部
27 ノズル開閉バルブ制御部
40 羽回転方向制御部
50 給紙ユニット
81 底板
100 複写機
101 画像形成部
102 読取部
103 定着部
104 排紙部
105 給紙部
106 本体給紙トレイ
108 ピックアップローラ
109 フィードローラ
110 リバースローラ
111 レジストローラ対
121 中間転写ベルト
122 作像部
123 露光装置
124 両面装置
125 本体トレイ底板
126 給紙ローラ
127 排紙ローラ
128 反転排紙ローラ
129 分岐爪
130 中間転写ベルトクリーニング装置
131 コンタクトガラス
132 第一走行体
133 第二走行体
134 レンズ
135 CCDカメラ
136 自動原稿搬送装置
137 二次転写ローラ
138 感光体
139 帯電装置
140 現像装置
141 感光体クリーニング装置
200 給紙装置
300 手差しトレイ
NP 負圧
P 用紙
P1 最上面用紙
P2 次最上面用紙
PE 給紙終了時最上面用紙
PP 正圧
Claims (2)
- 複数枚のシート材を積載する給紙トレイと、
該給紙トレイに積載された該シート材のうち最上部にある最上面シート材の上面に対向する位置に負圧を発生させて該最上面シート材を吸引するシート材吸引部と、
該シート材吸引部に空気の流路で接続され、該シート材吸引部側から空気を吸引して該シート材吸引部に負圧を発生させる空気吸引手段と、
該シート材吸引部に吸引された該最上面シート材を搬送部材に吸着させて次工程に向けて搬送するシート材搬送手段とを有する給紙装置において、
上記シート材吸引部に正圧を発生させる正圧発生手段と、
上記給紙トレイに積載された上記シート材のうち上記最上面シート材近傍に空気を吹き付けることにより、上記シート材吸引部で発生する負圧によって上記最上面シート材が上記搬送部材に吸着され得る位置まで該最上面シート材を浮上させる送風手段とを備え、
上記正圧発生手段は、上記送風手段によって発生する空気の流れを上記シート材吸引部に導く送風流路、および、該送風手段によって発生させる空気の流れの方向を、上記シート材に吹き付ける方向または該送風流路に向かう方向に切り換える送風方向切換手段を備えることを特徴とする給紙装置。 - 記録媒体であるシート材に画像を形成する画像形成部と、
該画像形成部に該シート材を給紙するシート材給紙手段とを備えた画像形成装置において、
上記シート材給紙手段として、請求項1に記載の給紙装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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