(57)【要約】【課題】シートの分離に係る不良率を低減させるシート搬送機構並びにこのシート搬送機構が組み込まれた画像形成装置を提供することが課題である。【解決手段】複数のシートを積層してなるシート束を支持する支持面と、前記シート束から前記シートを取り出すとともに搬送する搬送要素と、前記シートの縁部が積み重ねられて形成される前記シート束の積層面に向けて気体を放出し、前記シート束の一部を浮揚させる送気機構と、前記支持面に向けて間欠式に力を加え、前記シート束の前記一部の浮揚を規制する規制機構と、を備えることを特徴とするシート搬送機構。【選択図】図１
2011068468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシートを積層してなるシート束を支持する支持面と、
前記シート束から前記シートを取り出すとともに搬送する搬送要素と、
前記シートの縁部が積み重ねられて形成される前記シート束の積層面に向けて気体を放出し、前記シート束の一部を浮揚させる送気機構と、
前記支持面に向けて間欠式に力を加え、前記シート束の前記一部の浮揚を規制する規制機構と、を備えることを特徴とするシート搬送機構。
【請求項２】
前記送気機構は、前記積層面に近接して配設されるとともに前記気体を放出するための送気口を備え、
前記規制機構は、前記シート束の外面に現れるシートに接触する接触部材を含み、
該接触部材は、前記送気口に対応する前記シートの面領域に接触することを特徴とする請求項１記載のシート搬送機構。
【請求項３】
前記接触部材は、カムであり、
前記規制機構は、前記接触部材に偏心して接続されるとともに前記接触部材と一体的に回転する回転シャフトと、
該回転シャフトに接続されるとともに該回転シャフトを回転させる駆動源とを更に含むことを特徴とする請求項２記載のシート搬送機構。
【請求項４】
制御部を更に備え、
該制御部は、前記送気機構に前記積層面に向けて前記気体を放出させ、前記送気機構が前記気体を放出している間、前記駆動源に前記回転シャフトを回転させるとともに前記搬送要素に前記シート束から前記シートを取り出させることを特徴とする請求項３記載のシート搬送機構。
【請求項５】
前記規制機構は、前記接触部材に接続されるロッドを有するシリンダと、
前記シリンダへ向かう作動流体の経路を切り換えるソレノイドバルブと、
前記ソレノイドバルブを制御する制御部と、を更に含むことを特徴とする請求項２記載のシート搬送機構。
【請求項６】
シートを収容するとともに搬送するシート搬送機構と、
該シート搬送機構から送り出された前記シートに画像を形成する画像形成部と、を備え、
前記シート搬送機構は、複数のシートを積層してなるシート束を支持する支持面と、
前記シート束から前記シートを取り出すとともに搬送する搬送要素と、
前記シートの縁部が積み重ねられて形成される前記シート束の積層面に向けて気体を放出し、前記シート束の一部を浮揚させる送気機構と、
前記支持面に向けて間欠式に力を加え、前記シート束の前記一部の浮揚を規制する規制機構と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを収容するとともに搬送するシート搬送機構及びシート搬送機構が組み込まれた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの機能を備える複合機等に代表される画像形成装置は、一般的に、上質紙やコピー用紙等のシートが用いられる。このような一般的に使用されるシートの印刷処理面には、通常、処理面の平滑度を向上させる処理は行なわれていない。したがって、一般的に、シートの取り出し並びに搬送に不都合を与える程のシート間の高い密着力は生じていない。
【０００３】
近年、画像形成装置のカラー化技術の発展に伴い、高い白色度並びに光沢を備える塗工紙が用いられる機会が増えてきている。塗工紙の両面若しくは片面には、一般的に、白色度及び光沢を向上させるための塗料が塗布されている。この塗料の塗布は、白色度及び光沢だけでなく、シートの印刷処理面の平滑度も増大させる。シートの印刷処理面の平滑度の向上は、積層されたシート間の密着力を増大させることとなる。このため、積層されたシートを収容する収容部からシートを搬送しようとするとき、シート間の高い密着力に起因して、複数のシートが取り出されるとともに搬送される不都合を生ずることとなる。
【０００４】
塗工紙に加えて、フィルムシートやトレーシングペーパなどの多種類のシートが画像形成装置に用いられる機会も増えてきている。フィルムシートやトレーシングペーパも塗工紙と同様に非常に平滑な処理面を有する。したがって、フィルムシートやトレーシングペーパも塗工紙と同様に、重なり合った複数のシートが搬送されるという不都合を招来することとなる。
【０００５】
積層された複数のシートを含むシート束の外周面は、外気に直接的に接触する。このため、シート束の外周面は、シート束の内部（外気に直接的に接触しない部分）と比べて、外気から水分を吸収する。このため、シート束の上面及びシート束の周面は、他の部分と比べて膨潤する。この結果、シート間に生ずる非常に薄い空間は負圧となり、隣接するシート同士の密着が生み出されることとなる。このことは、重なり合った複数のシートが搬送されるという不都合を更に深刻化させる。
【０００６】
特許文献１は、シート束の側方から気体を吹き込む送気機構を備える給紙装置を開示する。この給紙装置の送気機構は、シート束の側面中央領域に向けて空気を放出する。給紙装置は、空気の放出方向に対して平行なシートの縁部近傍に沿って配設されるとともにシート束の上面と接触する接触部材とを備える。接触部材によりシート束の縁部が押さえられるとともに、シート束の中央部分を横切る空気層が形成され、シート束中のシート間の分離が図られることとなる。
【０００７】
特許文献２は、シートの搬送方向に平行なシートの縁部を積み重ねてなるシート束の積層面の中央領域に空気を放出する送気機構と、空気の放出口よりも下流側に配設される接触部材とを含む給紙装置を開示する。特許文献２の給紙装置も、送気機構を用いて、シート束中に空気層を形成することにより、シート束中のシート間の分離を図ろうとしている。
【０００８】
特許文献３及び４は、特許文献１及び２に開示される技術に、風量変動機構を追加した給紙装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−２３７４７号公報
【特許文献２】特開２００３−６３６７５号公報
【特許文献３】特開２００２−１２８３００号公報
【特許文献４】特開平１１−５６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１及び２の開示技術は、シート束中の密着が弱いシート間に空気層が形成され、空気層より上方にあるシートの束の密着を解除することができないという課題がある。特許文献３及び４は、シート束へ放出する空気の流量を増減させることにより、空気層より上方にあるシートの束の密着を解除することを試みるが、これらの開示技術によれば、空気層の厚さ寸法が変動するのみで、十分に上述した課題を解決することはできない。
【００１１】
上述のような課題は、画像形成装置のみならず、シート材料を取り扱う他の工程にも共通するものである。
【００１２】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、シートの分離に係る不良率を低減させるシート搬送機構並びにこのシート搬送機構が組み込まれた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一局面に係るシート搬送機構は、複数のシートを積層してなるシート束を支持する支持面と、前記シート束から前記シートを取り出すとともに搬送する搬送要素と、前記シートの縁部が積み重ねられて形成される前記シート束の積層面に向けて気体を放出し、前記シート束の一部を浮揚させる送気機構と、前記支持面に向けて間欠式に力を加え、前記シート束の前記一部の浮揚を規制する規制機構と、を備えることを特徴とする（請求項１）。
【００１４】
上記構成によれば、シート束の積層面に向けて放出される気体により、シート束の一部が浮揚する。規制機構は、支持面に向けて力を間欠式に加え、この結果、分離して浮揚したシート束は、支持面に向かう力により押さえつけられる。この間並びにその後、送気機構はシート束中に空気層を形成すべく空気を放出し続けるので、他の部分に空気層が形成される確率を高めることができる。この結果、シート間の分離が促されることとなる。加えて、物理的な力により、浮揚したシート束が移動することにより生ずる慣性力もシート間の分離を促すこととなる。搬送要素は、シート間の分離が図られたシートをシート束から取り出すとともに搬送する。したがって、上記構成は、シートの分離に係る不良率を低減させることに貢献することができる。
【００１５】
上記構成において、前記送気機構は、前記積層面に近接して配設されるとともに前記気体を放出するための送気口を備え、前記規制機構は、前記シート束の外面に現れるシートに接触する接触部材を含み、該接触部材は、前記送気口に対応する前記シートの面領域に接触することが好ましい（請求項２）。
【００１６】
上記構成によれば、浮揚量の大きいシート束の部分に接触部材が配設されるので、上述のシート間分離の効果を高めることができる。
【００１７】
上記構成において、前記接触部材は、カムであり、前記規制機構は、前記接触部材に偏心して接続されるとともに前記接触部材と一体的に回転する回転シャフトと、該回転シャフトに接続されるとともに該回転シャフトを回転させる駆動源とを更に含むことが好ましい（請求項３）。
【００１８】
上記構成によれば、接触部材は偏心カムとして偏心回転式にシートに接触するので、比較的短い周期で、分離したシート束の浮揚の規制並びに規制解除を繰り返すことができ、比較的短期間でシート間の分離を図ることが可能となる。
【００１９】
上記構成において、制御部を更に備え、該制御部は、前記送気機構に前記積層面に向けて前記気体を放出させ、前記送気機構が前記気体を放出している間、前記駆動源に前記回転シャフトを回転させるとともに前記搬送要素に前記シート束から前記シートを取り出させることが好ましい（請求項４）。
【００２０】
上記構成によれば、制御部は、送気機構が気体を放出している間、回転シャフトを回転させ、上述の如く、比較的短期間でシート間の分離を行なうことができる。また、搬送要素は、好適にシート間分離処理が施与されたシート束からシートを取り出すことができる。
【００２１】
上記構成において、前記規制機構は、前記接触部材に接続されるロッドを有するシリンダと、前記シリンダへ向かう作動流体の経路を切り換えるソレノイドバルブと、前記ソレノイドバルブを制御する制御部と、を更に含むことが好ましい（請求項５）。
【００２２】
上記構成によれば、シートの面に平行な力を不必要に生じさせることなく空気層の分離を図ることが可能となる。
【００２３】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、シートを収容するとともに搬送するシート搬送機構と、該シート搬送機構から送り出された前記シートに画像を形成する画像形成部と、を備え、前記シート搬送機構は、複数のシートを積層してなるシート束を支持する支持面と、前記シート束から前記シートを取り出すとともに搬送する搬送要素と、前記シートの縁部が積み重ねられて形成される前記シート束の積層面に向けて気体を放出し、前記シート束の一部を浮揚させる送気機構と、前記支持面に向けて間欠式に力を加え、前記シート束の前記一部の浮揚を規制する規制機構と、を備えることを特徴とする（請求項６）。
【００２４】
上記構成によれば、シート束の積層面に向けて放出される気体により、シート束の一部が浮揚する。規制機構は、支持面に向けて力を間欠式に加え、この結果、分離して浮揚したシート束は、支持面に向かう力により押さえつけられる。この間並びにその後、送気機構はシート束中に空気層を形成すべく空気を放出し続けるので、他の部分に空気層が形成される確率を高めることができる。この結果、シート間の分離が促されることとなる。加えて、物理的な力により、浮揚したシート束が移動することにより生ずる慣性力もシート間の分離を促すこととなる。搬送要素は、シート間の分離が図られたシートをシート束から取り出すとともに搬送し、その後、画像形成部は、シート搬送機構から送り出されたシートに画像を形成することとなる。したがって、上記構成は、シートの分離に係る不良率を低減させることに貢献することができる。
【発明の効果】
【００２５】
上述の如く、本発明に係るシート搬送機構及び画像形成装置は、シートの分離に係る不良率を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るシート搬送機構の概略図である。
【図２】図１に示されるシート搬送機構の規制機構を示す図である。
【図３】図１に示されるシート搬送機構の規制機構により分離したシート束の浮揚を規制する原理を説明する図である。
【図４】図１に示されるシート搬送機構の規制機構が含む接触部材を示す図である。
【図５】規制機構の他の構造を例示する図である。
【図６】図１に示されるシート搬送機構の原理が適用されたストッカを備えるデジタル複写機の内部構造を示す図である。
【図７】図６に示されるデジタル複写機に用いられる送気機構の一例を示す図である。
【図８】図６に示されるデジタル複写機のトレイの昇降機構を概略的に示す図である。
【図９】図４に示されるデジタル複写機の給送装置を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、何ら本発明を限定するものではない。また、以下の説明において、「上流側」、「下流側」或いはこれらに類する文言は、特段の記載がない限り、シートの搬送方向における「上流側」又は「下流側」を意味する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係る原理を説明する概念図である。図１（ａ）は、複数のシートが積層してなるシート束の斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されるシート束中のシート間の分離を促すとともにシート束からシートを１枚ずつ分離して搬送するシート搬送機構の概念図である。尚、図１に示されるシートは、主に、塗工紙、トレーシングペーパ、ＯＨＰフィルムシートとすることができるが、本発明はこれに限られるものではなく、積層して所定時間保管された状態から搬送される任意のシート状物が搬送対象とされてもよい。
【００２９】
図１に示されるシート束Ｔは、積層された複数のシートＳを含む。シート束Ｔを構成するシートＳそれぞれは、矩形状の処理面ＰＳと、処理面ＰＳを取り囲む縁部とを含む。縁部は、シートＳの搬送方向（図１（ａ）中、矢印で示される）に対して先頭側に位置する下流縁ＤＥと、下流縁ＤＥに対向する位置に存するとともにシートＳの搬送方向に対して後側に位置する上流縁ＵＥと、上流縁ＵＥの両端部それぞれと下流縁ＤＥの両端部それぞれとの間で延びるとともにシートＳの搬送方向に沿って延びる一対の側縁ＳＥとを含む。以下の説明において、側縁ＳＥが積み重ねられてなるシート束Ｔの面（処理面ＰＳに対して直角方向に延びる面）を積層面ＳＳと称する。また、下流縁ＤＥが積み重ねられてなるシート束Ｔの面（処理面ＰＳに対して直角方向に延びる面）を下流積層面ＤＳと称する。上流縁ＵＥが積み重ねられてなるシート束Ｔの面（処理面ＰＳに対して直角方向に延びる面）を上流積層面ＵＳと称する。積層面ＳＳは、シート束Ｔの最下位置及び最上位置に存する一対のシートＳの側縁ＳＥと、上流縁ＵＥの端部を積層してなる上流端縁ＵＴと、下流縁ＤＥの端部を積層してなる下流端縁ＤＴとで取り囲まれる。上流積層面ＵＳは、シート束Ｔの最下位置及び最上位置に存する一対のシートＳの上流縁ＵＥと一対の上流端縁ＵＴとで取り囲まれる。下流積層面ＤＳは、シート束Ｔの最下位置及び最上位置に存する一対のシートＳの下流縁ＤＥと一対の下流端縁ＤＴとで取り囲まれる。以下の説明において、処理面ＰＳには、印刷処理（画像形成処理）が施されるが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、穿孔処理や折り曲げ処理など所望の処理が施されてもよい。
【００３０】
シート搬送機構６００は、シート束Ｔを収容するシート収容部６１０を含む。シート収容部６１０は、例えば、上部が開口した略直方体形状の箱体であり、底部６１１及び底部６１１の周縁から上方に向けて延出する周壁部６１２を含む。シート収容部６１０内には、例えば、薄板状の支持板６２０が配設される。支持板６２０の上面は、シート束Ｔの下面と当接し、シート収容部６１０内で、シート束Ｔを支持する支持面となる。シート搬送機構６００は更に、シート束ＴからシートＳを１枚ずつ取り出すとともに搬送する搬送要素６３０を含む。図１には、搬送要素６３０として、シート束Ｔの上面（処理面ＰＳ）に回転可能に当接するピックアップローラが示されている。図１に示されるピックアップローラ６３０は、シートＳの下流縁ＤＥ近傍でシートＳに当接し、シートＳの幅方向（搬送方向と直交する方向）に延びている。尚、本発明において、搬送要素６３０は、図示されるピックアップローラに限られるものではなく、シート束Ｔからシートを取り出すとともに搬送可能な他の構造とすることもできる。支持板６２０とシート収容部６１０の底部６１１との間には、例えば、バネ体（図示せず）が配設され、支持板６２０が上方に向けて付勢されることにより、シート束Ｔの最上位置に存するシートＳがピックアップローラ６３０に押し付けられる。この結果、ピックアップローラ６３０が回転すると、シート束Ｔの最上位置に存するシートＳがシート束Ｔから取り出されるとともに搬送されることとなる。
【００３１】
シート搬送機構６００は更に、送気機構６４０を含む。送気機構６４０は、モータ（図示せず）等の駆動源と接続されたファンやモータ（図示せず）等の駆動源を内包するブロアなどの送気源６４１と、送気源６４１から送り出される気体を案内する管路６４２とを含む。管路６４２の先端部は、積層面ＳＳに向けて開口し、送気源６４１から送り出される気体を積層面ＳＳに向けて放出する送気口６４３となる。尚、図１には、背面側に位置する周壁部６１２に形成された送気口６４３が点線で示されているが、正面側に位置する周壁部６１２にも同様の送気口６４３が形成されてもよい。送気口６４３は、シート束Ｔの一部を分離させるとともに浮揚させるのに十分な程度にシート束Ｔの積層面に近接している。送気源６４１が送り出す気体は、本実施形態では、例えば、シートＳが吸った水成分を蒸発可能な程度に暖気された空気であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、十分に乾燥処理を施された空気や窒素等の特定の成分からなる気体などが所望に応じて使用可能である。
【００３２】
シート搬送機構６００は更に規制機構６５０を含む。図１には、規制機構６５０として、板状の接触部材６５１と、接触部材６５１に偏心して接続される回転シャフト６５２とが示されている。図１に示される接触部材６５１はカムとして機能する。
【００３３】
図２は、図１に示される送気機構６４０の送気口５４３におけるシート収容部６１０の断面図である。図２と併せて図１を参照しつつ、シート搬送機構６００の規制機構６５０について更に説明する。
【００３４】
図２に示される如く、一対の接触部材６５１がシート束Ｔの一対の積層面ＳＳそれぞれの近傍に配される。回転シャフト６５２は一対の接触部材間で延びる。回転シャフト６５２は、右方に位置する接触部材６５１を貫通して更に延びる。回転シャフト６５２の右端にはギア６５３が形成される。規制機構６５０は更に、駆動源として用いられるモータ６５４を含む。モータ６５４の回転シャフトの先端部に取り付けられたギア６５５は、回転シャフト６５２の右端に配設されるギア６５３と噛み合う。図２中、右方に示される周壁部６１２は、背面壁６１２ａであり、左方に示される周壁部６１２は、正面壁６１２ｂである。背面壁６１２ａ及び正面壁６１２ｂには送気口６４３が形成され、一対の送気口６４３は互いに対向する。回転シャフト６５２は、一対の送気口６４３を結ぶ線に沿って延びる。接触部材６５１は、送気口６４３からの気体が放出される方向上に位置し、シート束Ｔの外面に現れる最上位置のシートＳの面であって、送気口６４３に対応する面領域に接触する。モータ６５４が、接触部材６５１に偏心して取り付けられた回転シャフト６５２を回転させると、接触部材６５１は、回転シャフト６５２とともに一体的に回転し、支持板６４２の上面に向かう力を間欠的にシート束Ｔに与えることとなる。
【００３５】
図３は、図１に示される規制機構６５０による分離したシート束の浮揚を規制する規制原理を説明する図である。図３（ａ）は、図１に示される送気機構６４０によりシート束Ｔ中に形成された空気層を示し、図３（ｂ）は、接触部材６５１の外周輪郭が最も上方に位置する第１位置に存するときのシート束Ｔを示し、図３（ｃ）は、接触部材６５１の外周輪郭が最も下方に位置する第２位置に存するときのシート束Ｔを示す。図３と併せて図１を参照しつつ、分離したシート束の浮揚を規制する規制原理を説明する。
【００３６】
送気源６４１の作動により、送気口６４３から気体が放出される。送気口６４３から送り出された気体は、シート束Ｔの積層面ＳＳに衝突する。シート束Ｔを構成するシートＳ間の密着力は不均一であり、積層面ＳＳに衝突した気体は、密着力の弱いシートＳ間に侵入する傾向がある。この結果、送気口６４３から放出された気体は、シート束を形成するシートＳを浮揚させ、シート束Ｔ中に気体層（気体の流路）を形成する。
【００３７】
一旦、気体層が形成されると、送気口６４３からの気体は、気体層中を通過し続けることとなり、浮揚したシートＳ間の分離が促進されないこととなる。このため、本実施形態では、規制機構６５０を用いて、気体層を圧縮することによりシート束Ｔの浮揚を規制し、シート束Ｔの他の部分へのシートＳ間の分離を促している。図３（ｂ）に示される如く、第１位置に接触部材６５１が存するとき、シート束Ｔ中に気体層が形成され、シートＳ間の分離が促される。その後、回転シャフト６５２が回転されると、接触部材６５１は第２位置に達し、気体層を圧縮する。この結果、送気口６４３から送り出される気体は再度シート束Ｔの積層面ＳＳに衝突し、新たな気体層をシート束中に形成する。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示される動作を接触部材６５１が繰り返すことにより、シート束Ｔの浮揚が間欠式に規制され、シート束Ｔ全体において、シートＳ間の分離が促されることとなる。
【００３８】
図４は、図１乃至図３に関連して説明された規制機構６５０の接触部材６５１を示す。図４と併せて図１及び図３を参照しつつ、接触部材６５１について説明する。尚、図４に示される接触部材６５１は、接触部材６５１の外周輪郭が最も下方に位置する第２位置に存する。
【００３９】
接触部材６５１が第２位置に存するとき、接触部材６５１の下端は、ピックアップローラ６３０の下端よりも僅かに上方（図４中、符号「Ｘ」で示される）に配設されてもよい。これにより、シートＳの処理面ＰＳに対して平行な方向に働く力を低減させつつ、接触部材６５１は気体層を圧縮することができる。これにより、シートＳの搬送に与える影響を低減しつつ、気体層の圧縮し、シート束の浮揚に対する規制を行なうことが可能となる。
【００４０】
接触部材６５１は、環状の外輪部５１１と、外輪部５１１に取り囲まれる円形の内部空間に外輪部５１１に対して同心に配設される環状の内輪部５１２とを有するベアリング５１３と、内輪部５１２に嵌め込まれる円形プレート５１４とを含んでもよい。円形プレート５１４は、回転シャフト６５２に接続される。外輪部５１１は、内輪部５１２に対して、相対的に回転することが可能である。回転シャフト６５２の回転と一体的に円形プレート５１４及び内輪部５１２は回転する。外輪部５１１がシートＳと接触するとき、外輪部５１１は内輪部５１２に対して相対的に回転するので、シートＳの処理面ＰＳに対して平行な方向に働く力を低減することが可能である。これにより、シートＳの搬送に与える影響を低減しつつ、気体層の圧縮し、シート束の浮揚に対する規制を行なうことが可能となる。
【００４１】
図５は、規制機構６５０の他の実施形態を示す。図１乃至図４に関連して説明された回転動作する接触部材６５１を備える規制機構６５０と異なり、図５に示される規制機構６５０は、上下に往復移動する接触部材６５１を備える。
【００４２】
図５に示される規制機構６５０は、薄板棒状の接触部材６５１を備える。接触部材６５１は、背面壁６１２ａ及び正面壁６１２ｂに形成された送気口６４３からの空気の放出方向に沿って延びる。接触部材６５１の上方に一対のシリンダ６５６が配設され、一対のシリンダ６５６のロッド６５７の先端部それぞれは、接触部材６５１の両端部の上面に接続される。一対のシリンダ６５６それぞれは、管路６５９を用いて、作動流体源６５８に接続される。管路６５９の途中部にはソレノイドバルブ６６０が配設される。ソレノイドバルブ６６０は、制御部３４８に電気的に接続される（図５中、点線部参照）。ソレノイドバルブ６６０は、制御部３４８の制御下で、作動流体源６５８からシリンダ６５６へ送られる作動流体の流動経路を切り換える。これにより、シリンダ６５６のロッド６５７を伸縮させる。この結果、接触部材６５１は上下動し、図３に関連して説明された如く、気体層の圧縮がなされ、シート束の浮揚に対する規制がなされることとなる。
【００４３】
図６は、図１及び図２に関連して説明されたシート搬送機構６００の原理を適用したストッカが組み込まれた画像形成装置の内部構造を示す。図６と併せて、図１及び図２を参照しつつ、画像形成装置について説明する。尚、図６に示される画像形成装置は、デジタル複写機であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリンタ、ファクシミリ、画像形成機能を含む複数の機能を有する複合機等或いはシートＳの処理面ＰＳに任意の処理を施すための装置とすることができる。
【００４４】
デジタル複写機１は、略直方体に形成された筐体２と、筐体２の内部空間下部に配設されるとともにシートＳが蓄えられる貯留部３と、貯留部３からシートＳを取り出すとともに搬送する搬送部４と、搬送途中のシートＳの面にトナー画像を形成する画像形成部５と、シート上に形成されたトナー画像をシートＳの処理面ＰＳ上に定着させる定着部６と、トナー画像が定着されたシートＳを筐体２外に排出する排出部７とを備える。筐体２の上部には、原稿の画像を読み取るための原稿読取部８が配設される。原稿読取部８は、原稿の画像を読み取り、電子データ化する。
【００４５】
貯留部３は、少量のシートＳを含むシート束Ｔを収容する第１カートリッジ３１及び第２カートリッジ３２を含む。第２カートリッジ３２は、第１カートリッジ３１の上方に配設される。貯留部３は、第１カートリッジ３１及び第２カートリッジ３２が収容可能な枚数以上のシートＳを含むシート束Ｔを収容可能に形成されるストッカ３３を更に含む。ストッカ３３は、第２カートリッジ３２の上方に配設される。尚、ストッカ３３は、図１及び図２に関連して説明されたシート搬送機構６００のシート収容部６１０に相当する。
【００４６】
ストッカ３３は、略矩形板状の底部３３１と、底部３３１の周縁から上方に向かって延出する周壁部３３２とを含む。尚、図１及び図２に関連して説明されたシート搬送機構６００が備えるシート収容部６１０の底部６１１及び周壁部６１２それぞれは、ストッカ３３の底部３３１及び周壁部３３２に相当する。周壁部３３２の上縁は、ストッカ３３の開口部を形成する。底部３３１と周壁部３３２とで定められるストッカ３３の内部空間に収容されたシートＳは、ストッカ３３の上部に形成される開口部を通じて、搬送部４により取り出され、画像形成部５に向けて搬送される。第１カートリッジ３１、第２カートリッジ３２及びストッカ３３は、筐体２内部から引き出し可能であることが好ましい。
【００４７】
ストッカ３３は、ストッカ３３の内部空間を上下方向に横切って配設される仕切板３３３を更に含む。仕切板３３３は、底部３３１から上方に延出し、図６中において、ストッカ３３の内部空間を左右に互いに隣接する小空間に仕切る。左方に形成される小空間を第１収容部と便宜的に称し、右方に形成される小空間を第２収容部と便宜的に称する。第１収容部には、第１トレイ３３４が配設され、第２収容部には第２トレイ３３５が配設される。図１に示されるシート搬送機構６００の支持板６２０は、第１トレイ３３４及び／又は第２トレイ３３５に相当する。
【００４８】
第１収容部に配設されるシート束Ｔを第１のシート束Ｔ１と便宜的に称し、第２収容部に配設されるシート束Ｔを第２シート束Ｔ２と便宜的に称する。第１トレイ３３４は、第１のシート束Ｔ１を支持する支持面を備える。第２トレイ３３５は、第２のシート束Ｔ２を支持する支持面を備える。仕切板３３３は、第１のシート束Ｔ１と第２のシート束Ｔ２との間で立設され、第１のシート束Ｔ１及び／又は第２のシート束Ｔ２が崩れそうになったときにおいて、第１のシート束Ｔ１及び／又は第２のシート束Ｔ２を側方から支持することができる。仕切板３３３は、ストッカ３３の底部３３２に対して着脱自在である。
【００４９】
第１のシート束Ｔ１が収容される第１収容部を形成する背面側の周壁部３３２に、図１及び図２に関連して説明された送気口６４３が形成されている。第２のシート束Ｔ２が収容される第２収容部を形成する背面側の周壁部３３２にも、第１収容部と同様に、送気口６４３が形成されている（尚、図６において、第２収容部の送気口６４３は、第２のシート束Ｔ２によって、隠されている）。送気口６４３の上方において、図１及び図２に関連して説明された規制機構６５０が概略的に示されている。
【００５０】
図７は、図６に示される第１収容部又は第２収容部の背面側の周壁部３３２の外面に取り付けられる送気機構６４０の概略断面図である。図７と併せて図１、図２及び図６を参照しつつ、送気機構６４０について説明する。
【００５１】
図１及び図２において、送気機構６４０は、非常に概略的に示されたが、送気機構６４０は、例えば、図７に示される構造を備えることができる。図７に示される送気機構６４０は、例えば、第１収容部又は第２収容部の背面側の周壁部３３２の外面に取り付けられるブラケット（図示せず）により支持されることができる。
【００５２】
図７に示される送気機構６４０は、図１及び図３に関連して説明されたように送気源６４１と管路６４２とを含む。管路６４２の基端部は、送気源６４１の外面を形成する筐体１４１に一体的に接続される。管路６４２は、筐体１４１から延設するエルボ管２４３を用いて形成される。エルボ管２４３の先端部は開口し、送気口６４３となる。
【００５３】
筐体１４１内には、吸引ファン１４２及びヒータ１４３が配設される。吸引ファン１４２は、筐体１４１外に配設されるモータ１４４の回転シャフトにより、筐体１４１内で回転自在に支持される。モータ１４４が取り付けられる面と反対側の筐体１４１の面には、開口部１４５が形成される。モータ１４４が作動すると、吸引ファン１４２が回転し、開口部１４５を介して、送気源６４１の周囲の空気が筐体１４１内に引き込まれる。
【００５４】
ヒータ１４３は、管路６４２と筐体１４１との接続部と吸引ファン１４２との間に配設される。吸引ファン１４２により筐体１４１内に引き込まれた空気は、ヒータ１４３及び管路を通過し、送気口６４３からストッカ３３内のシート束Ｔの積層面ＳＳに向けて放出される。ヒータ１４３は、ヒータ１４３を通過する空気を暖める。したがって、送気口６４３から放出された空気は、ストッカ３３内のシート束Ｔが含む水成分の除去を促し、この結果、シート束ＴのシートＳ間の分離が促進されることとなる。
【００５５】
尚、図７に関連して説明された送気機構６４０は、単に説明のために図示されたものであり、本発明を何ら限定するものではなく、シート束Ｔの積層面ＳＳに向けて空気を放出可能な任意の機構を送気機構６４０として用いることができる。
【００５６】
図８は、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を上下動させるための昇降機構の一例を示す。図８と併せて、図６を参照しつつ、昇降機構について説明する。尚、図８に示される昇降機構は、単に、一例に過ぎず、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を上下動させることが可能な任意の機構を昇降機構として用いてもよい。
【００５７】
昇降機構３４は、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５に一端部が接続される複数本のワイヤ３４１と、第１トレイ３３４に接続されるワイヤ３４１の他端部が巻回される第１ドラム３４２と、第２トレイ３３５に接続されるワイヤ３４１の他端部が巻回される第２ドラム３４３と、第１トレイ３３４と第１ドラム３４２とを結ぶワイヤ３４１の経路及び第２トレイ３３５と第２ドラム３４３とを結ぶワイヤ３４１の経路途中に配設される複数のプーリ３４５とを含む。
【００５８】
第１ドラム３４２は、第１の駆動源３４６に接続される。第２ドラム３４３は、第２の駆動源３４７に接続される。第１の駆動源３４６及び第２の駆動源３４７は、制御回路等の制御部３４８に電気的に接続される。第１の駆動源３４６及び第２の駆動源３４７は、制御部３４８の制御下で、第１ドラム３４２及び第２ドラム３４３をそれぞれ駆動する。尚、制御部３４８は、デジタル複写機１全体の制御を司ることができる。尚、本実施形態において、第１の駆動源３４６及び第２の駆動源３４７として、パルスモータやエンコーダ付のモータ等を用いることができるが、第１ドラム３４２及び第２ドラム３４３を回転駆動することができる他の装置を用いることも可能である。更に、本実施形態において、第１ドラム３４２及び第２ドラム３４３を回転させることにより、ワイヤ３４１を第１ドラム３４２及び第２ドラム３４３に巻きつけて第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を上昇させる構造が採用されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、回転ドラム３４２，３４３並びにこれらに接続する駆動源３４６，３４７に代えて、ピストンシリンダを用いることも可能である。ピストンシリンダのロッド先端にワイヤ３４１の端部を接続し、ロッドをシリンダ本体内に出没させることにより、本実施形態と同様に、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を移動させることができる。
【００５９】
仕切板３３３が、ストッカ３３の底部３３１に取り付けられている間、制御部３４８は、第１の駆動源３４６と第２の駆動源３４７とを独立に制御することができ、例えば、第１の駆動源３４６及び第２の駆動源３４７のうち一方のみを動作させることにより、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５のうち一方のみを上昇させ、搬送部４へ向けて移動させることができる。したがって、仕切板３３３が底部３３１に取り付けられているか否かを検出することができるセンサ装置が用いられてもよい。例えば、このようなセンサ装置として、ストッカ３３の底部３３１に仕切板３３３が取り付けられたときに仕切板３３３によって遮られる光路を形成する光センサ等を用いることができる。
【００６０】
第１ドラム３４２及び／又は第２ドラム３４３が、図８中、矢印で示される方向に回転すると、ワイヤ３４１が第１ドラム３４２及び／又は第２ドラム３４３に巻き付けられ、第１トレイ３３４及び／又は第２トレイ３３５が上昇する。第１トレイ３３４及び／又は第２トレイ３３５上にシート束Ｔが配設されると、シート束Ｔの自重により、第１トレイ３３４及び／又は第２トレイ３３５は下降することができる。尚、昇降機構３４は、必要に応じて、第１トレイ３３４及び／又は第２トレイ３３５の高さ位置を制御するためのセンサを含むことができる。
【００６１】
搬送部４は、ストッカ３３の上部に形成される開口部近傍に配設される給送装置４１を含む。昇降機構３４は、第１トレイ３３４及び／又は第２トレイ３３５を上昇させ、第１トレイ３３４及び／又は第２トレイ３３５上のシート束Ｔを給送装置４１まで運ぶ。
【００６２】
図９は、給送装置４１の概略図である。図９と併せて、図６を参照しつつ、給送装置４１について説明する。尚、図９は、ストッカ３３の第２収容部周囲の構造を併せて示している。図９に示される給送装置４１は、図１及び図２に関連して説明された搬送要素６３０に相当する。
【００６３】
上述の如く、ストッカ３３の第２収容部内には、第２トレイ３３５が配設され、第２トレイ３３５の上面には、第２のシート束Ｔ２が載置される。給送装置４１は、ベルト装置４１２と第２ローラ装置４１４とを備える。ベルト装置４１２は、第２のシート束Ｔ２の下流積層面ＤＳの上方に配設される。図６に示されるように、給送装置４１は、更に、ストッカ３３の第１収容部内の第１シート束Ｔ１を取り出すための第１ローラ装置４１３を含む。第１ローラ装置４１３は、第１シート束の右上面の上方に配設される。第１ローラ装置４１３及び第２ローラ装置４１４は互いに略同様の構造をなすことができる。図９には、第２ローラ装置４１４を駆動するためのモータ４１５が示されている。
【００６４】
ベルト装置４１２は、ストッカ３３の周壁部３３２よりも下流側に配設されるとともにベルト装置４１２の一端部を形成する駆動ローラ４１６と、ベルト装置４１２の他端部を形成するとともに駆動ローラ４１６の駆動力により従動回転する従動ローラ４１７と、駆動ローラ４１６と従動ローラ４１７とに巻回されるベルト４１８と、駆動ローラ４１６と従動ローラ４１７との間に配設される吸引ダクト４１９とを含む。尚、図９には、駆動ローラ４１６を駆動するためのモータ４２１が示されている。吸引ダクト４１９は、ブロア等の真空源（図示せず）と、真空源に接続される断面矩形状の管路４２６とを含む。管路４２６の底壁には、複数の貫通穴４２７が形成される。貫通穴４２７並びにベルト４１８に形成された複数の孔部（図示せず）を通じて、吸引力が第２のシート束Ｔ２の最上位置に存するシートＳに伝達される。
【００６５】
第２ローラ装置４１４は、第２シート束Ｔ２の最上位置に存するシートＳ上で転動する送りローラ４２２と、送りローラ４２２を回転可能に支持する支持部４２３とを含む。送りローラ４２２は、送りローラ４２２の中央に位置する回転シャフト４２４周りに回転する。支持部４２３は、支持シャフト４２５により軸支され、支持シャフト４２５周りに回動可能である。第２ローラ装置４１４は更に、支持部４２３に取り付けられたフォトインタラプタセンサ４２６を備える。フォトインタラプタセンサ４２６は、支持部４２３の姿勢を検知する。図７に関連して説明された昇降機構３４が第２トレイ３３５を上昇させると、第２トレイ３３５上の第２のシート束Ｔ２の上面が送りローラ４２２に当接し、支持部４２３が支持シャフト４２５周りに回転する。フォトインタラプタセンサ４２６は、支持部４２３が所定の姿勢（傾斜角度）となったことを検知すると、制御部３４８（図８参照）に検知信号を送信する。制御部３４８は、この検知信号に基づき、第２トレイ３３５の上昇動作を停止させる。モータ４１５と送りローラ４２２との間には、ギア機構（図示せず）が構築される。ギア機構は、支持部４２３の回動を許容しつつ、送りローラ４２２に駆動力を伝達する。尚、送りローラ４２２を回転させるためのモータ４１５は、図２に示される規制機構６５０を動作させるためのモータ６５４として用いることもできる。この場合、送りローラ４２２に駆動力を伝達するためのギア機構は、同時に、接触部材６５１に接続される回転シャフト６５２に駆動力を伝達するように構成される。これにより、接触部材６５１は送りローラ４２２と同期して回転運動し、図３に関連して説明されたシート束Ｔの浮揚に対する規制作用をもたらすこととなる。
【００６６】
フォトインタラプタセンサ４２６の検知信号に基づき、第２シート束Ｔ２を搬送部４へ搬送するための第２トレイ３３５の上昇が停止されると、制御部３４８の制御下で、図７に関連して説明された送気機構６４０が作動し、送気口６４３から第２のシート束Ｔ２の積層面ＳＳに向けて、温風が放出される。これにより、第２のシート束Ｔ２を構成するシートＳ間に空気が導入されることとなり、シートＳ間の分離が促される。制御部３４８はモータ４１５の制御信号を送信し、モータ４１５は、制御部３４８の制御下で、送りローラ４２２を回転させ、第２のシート束Ｔ２の最上位置に存するシートＳを左方へ所定距離だけ移動させるとともに接触部材６５１を動作させ、第２のシート束Ｔ２の浮揚に対する規制並びに規制解除を間欠式に繰り返す。この結果、第２のシート束Ｔ２のシートＳ間の分離が促されるとともに第２のシート束Ｔ２の最上位置に存するシートＳの右縁は、ベルト装置４１２の吸引ダクト４１９の下方に位置することとなる。吸引ダクト４１９からの吸引力は、ベルト４１８を介して、左方に移動されたシートＳの右縁に伝達される。これにより、左方に移動されたシートＳの右縁は、ベルト４１８に吸着され、シートＳがストッカ３３から取り出されることとなる。その後、制御部３４８の制御下で、モータ４２１及び／又はモータ４１５は、ベルト４１８及び／又は送りローラ４２２を反時計回りに回転させ、ベルト４１８に吸着されたシートＳを下流へ送り出す。
【００６７】
第２収容部内の第２シート束Ｔ２を用いて、ストッカ３３からのシートＳの取り出しについて説明してきたが、上記されたシートＳの取り出しの原理及びシートＳを取り出すための構造は、第１収容部内の第１のシート束Ｔ１に対しても、適用することが可能である。
【００６８】
図６を再度参照する。搬送部４は、貯留部３の右側で上下方向に延びる搬送路４３を含む。ベルト装置４１２によりストッカ３３から取り出されたシートＳは、搬送路４３に沿って下流へ搬送される。搬送部４は更に、第１カートリッジ３１及び第２カートリッジ３２の右上部角隅部近傍に配設されるピックアップローラ４４及びピックアップローラ４４の近傍下流に配設される分離・給紙ローラ４５を含む。ピックアップローラ４４及び分離・給紙ローラ４５は、第１カートリッジ３１及び／又は第２カートリッジ３２から１枚ずつシートＳを取り出し、搬送路４３へ搬送する。搬送部４は更に、搬送路４３に沿って配設される複数の搬送ローラ４６を含む。搬送ローラ４６は、ストッカ３３、第１カートリッジ３１又は第２カートリッジ３２から送り出されたシートＳを、搬送路４３に沿って、画像形成部５へ搬送する。
【００６９】
画像形成部５は、筐体２に回転可能に支持される略円筒形状の感光体ドラム５１と、感光体ドラム５１の上方に配設される帯電器５２とを含む。感光体ドラム５１は、図６中、時計回りに回転する。帯電器５２は、感光体ドラム５１に電荷を付与し、感光体ドラム５１周面を一様に帯電させる。画像形成部５は更に、露光装置５３を備える。露光装置５３は、原稿読取部８が原稿の画像を読み取ることにより得られた画像データに基づき、レーザ光を感光体ドラム５１の帯電された周面に照射する。この結果、レーザ光は感光体ドラム５１上の電荷を消失させるため、感光体ドラム５１上には画像データに一致する静電潜像が形成されることとなる。画像形成部５は更に、現像装置５４を備える。現像装置５４は、トナーを収容するトナーコンテナ５５を備え、トナーコンテナ５５から静電潜像が形成された感光体ドラム５１の周面にトナーを供給する。この結果、感光体ドラム５１の周面に、静電潜像に一致するトナー像が形成されることになる。
【００７０】
画像形成部５は更に、感光体ドラム５１の下方に配設される転写ベルト５６を含む。搬送路４３を通じて、シートＳは、感光体ドラム５１と転写ベルト５６との間に送り込まれる。感光体ドラム５１と転写ベルト５６との間をシートＳが通過するとき、感光体ドラム５１の周面に形成されたトナー像は、トナーの帯電と逆の極性の逆バイアスの印加によりシートＳに転写されることとなる。
【００７１】
画像形成部５は更に、シートＳへトナー像を転写した後の感光体ドラム５１の周面上に残留するトナーを除去するクリーニング装置５７と、残留トナーの除去がなされた感光体ドラム５１の周面から残留電荷を除去する除電装置５８とを含む。
【００７２】
画像形成部５にて、トナー像の転写がなされたシートＳは、定着部６へ送られる。定着部６は、定着ローラ６１と、定着ローラ６１に圧接される加圧ローラ６２とを含む。定着ローラ６１の内部には熱源６３が配設され、定着ローラ６１と加圧ローラ６２との間を通過するシートＳ上のトナーが溶融されるとともに、加圧ローラ６２からの圧力によりシートＳ上にトナーが定着される。これにより、シートＳ上へのトナー像の定着がなされることとなる。
【００７３】
排出機構７は、定着部６の下流に配設されるとともに筐体２の内壁面近傍に取り付けられる排出ローラ７１と、排出ローラ７１から筐体２外に排出されたシートＳを受け止める排出トレイ７２とを含む。
【００７４】
図６に示されるデジタル複写機１は、ストッカ３３と画像形成部５／定着部６との間に両面印刷用の搬送路４７を備える。排出ローラ７１は、スイッチバック方式で搬送路４７へシートＳを送り出すことも可能である。搬送路４７は、搬送路４３途中部に配設されたレジストローラ４８の直前で合流する。搬送路４７を通過したシートＳは、レジストローラ４８により画像形成部５へ送り出され、画像形成部５内でトナー像が定着されていない面にトナー像の転写がなされる。その後、定着ユニット６により新たに転写されたトナー像のシートＳへの定着がなされる。最後に、シートＳは排出ローラ７１により排紙トレイ７２上に排紙されることとなる。
【００７５】
図６に関連して説明されたデジタル複写機１に対して、図１に示された規制機構６５０が適用されたが、図５に示される規制機構６５０が適用されてもよい。また、間欠式にシート束Ｔの浮揚を規制することが可能な他の構造を備える規制機構が適用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、これらの機能を併せ持つ複合機やシートの面に任意の処理を施す機能を備える各種装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・・・デジタル複写機
３４８・・・制御部
６２０・・・支持板
６３０・・・搬送要素
６４０・・・送気機構
６５０・・・規制機構
６５１・・・接触部材
６５２・・・回転シャフト
６５６・・・シリンダ
６５７・・・ロッド
６６０・・・ソレノイドバルブ
Ｓ・・・・・シート
ＳＳ・・・・積層面
Ｔ・・・・・シート束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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