(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレイ上に積載した複数枚のシート材の最上面のシート材を吸引搬送手段によって吸引しながら給紙する給紙装置において、前記シート材の給紙方向前方側から前記積載されたシート材の前面に風を吹き付けて前記シート材を捌く第１の送風手段と、前記シート材の側面に風を吹き付けて前記シート材を捌く第２の送風手段と、前記シート材の側面に当接して前記シート材を前記トレイの所定の位置に位置決めする部材と、部材の近傍に前記シート材の積載の高さを検知するとともに前記第１の送風手段と前記第２の送風手段による送風を受けても前記シート材を押さえる位置検知手段とを有して成り、前記第２の送風手段は、小さいサイズのシート材が前記トレイに積載しているときに前記風の吹き付けを停止させ、大きいサイズのシート材が前記トレイに積載されているときに前記風を吹き付けるように切り替えられることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記部材とは反対側のシート部材の側面を押圧する移動可能に設けたガイド部材を有し、前記ガイド部材に前記第２の送風手段が設けられ、前記ガイド部材に開口を有し、且つダクトを介して前記部材側に送風ファンを有することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター等の画像形成装置などに備えた給紙装置に関し、特には、トレイ上に積載した複数枚のシート材を吸引搬送手段によって一枚ずつ吸引しながら画像形成部に給紙する給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置あるいは画像形成部にシート材を一枚ずつ高速で給紙する給紙装置が知られる。例えば、トレイ上などに複数枚積載されたシート材の前面に向かってブロワーなどの送風手段により風を吹き付け、この風によってシート材間に空気を送り込んで所定の高さにわたって所定枚数のシート材を捌いてほぼ均等な間隔で分離させ、シート材の最上面の一枚を吸引手段を備えた搬送ベルトによって吸引させている。その後シート材は吸引搬送手段としての吸引手段を備えた搬送ベルトの搬送により画像形成部へと搬送され、その後、周知の方法により画像形成が行われる。
【０００３】
束となっている複数枚のシート材は、トレイ上でシート材のサイズに合わせるようにシート材の前面と給紙方向に平行する一方の側面を基準面として部材に突き当てて揃えられ、トレイに対して水平方向に移動可能に設けたガイド部材をシート材の後面および給紙方向に平行する他方の側面に押し当てて位置決めされている。シート材の前面は給紙方向に向かって面している面を示す。
【０００４】
給紙装置には、消費されたシート材によって減少するシート材の最上面の高さを常時一定とさせるため、高さ調整手段が設けられている。高さ調整手段は、例えば、シート材の高さを検知する高さ位置検知装置としてシート材の最上面に接触するようにアクチュエータを設け、シート材の減少によってアクチュエータが揺動し、このアクチュエータの移動量をフォトセンサなどの検知手段が検知し、この信号に基づいてエレベータ機構などの移動手段によりトレイを移動させてシート材の高さを調整している。
【０００５】
アクチュエータの取り付け位置は、シート材の前面に向かうように送風される風がシート材同士の間を通過しやすいようにすることと、異なるサイズのシート材によって移動させる必要がないようにするため、最小サイズのシート材に合わせて基準面側に近い給紙方向に平行する一方の側面側の近傍に設けられている。
【０００６】
一方、画像形成に用いられるシート材の種類は多様化しており、Ａ４サイズやＡ３サイズなどのシート材のサイズ、紙やトレーシングペーパやフィルムなどの異なるシート材を選択して使用するように対応している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したシート材の前面に向かってシート材を捌く（第１の）送風手段の風の強さは重要なファクターの一つである。
送風手段によってシート材の前面に向かって送風する送風量が多い場合、Ａ４サイズなどの小さいシート材では捌きが安定せずにシート材が大きくはためいてしまい吸引搬送手段による吸引が行われにくくなってしまう。このためシート材が重送してしまったり、斜行してしまうおそれが生じる。しかしながら、Ａ３サイズなどの大きいサイズのシート材ではシート材間に良好に送風されちょうど良い捌き具合となり、吸引搬送手段によって吸引が確実に行われる。
また、送風手段による送風量が少ない場合、Ａ４サイズの小さいシート材においてはうまく捌かれる送風量であり吸引搬送手段によって吸引され確実に給紙することができる。しかしながら、Ａ３サイズなどの大きいサイズのシート材ではシート材間に送風量が足りずうまく捌くことができず、吸引搬送手段による吸引・搬送が行えない場合が生じてしまう。このためシート材の後端の部分でシート材が重なっている状態で搬送されるおそれが生じ、次のシート材の位置が変動したり、給紙のタイミングにずれが生じてしまい、画像形成部とのレジストが合わなくなってしまう。
このように最適なシート材の捌きを行うための送風手段による送風量の強さは用いるシート材のサイズに応じて異なる。
【０００８】
更に、シート材のサイズに加えてシート材の単位面積あたりの重量やシート材の表面の平滑性の差によって最適な送風量がそれぞれの条件で異なり、シート材の捌きが一定とならず安定した給紙が行えない場合が生じてしまう。
このように、シート材の前面への送風手段による送風のみでは、送風量の強弱をコントロールしなければならず、各種サイズのシート材を扱うことが困難となってしまう。
【０００９】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、給紙時におけるシート材の捌きを異なるサイズあるいは異なる材質のものであっても常時一定のシート材の捌きが得られ、安定したシート材の給紙が行えることができる給紙装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、トレイ上に積載した複数枚のシート材の最上面のシート材を吸引搬送手段によって吸引しながら給紙する給紙装置において、前記シート材の給紙方向前方側から前記積載されたシート材の前面に風を吹き付けて前記シート材を捌く第１の送風手段と、前記シート材の側面に風を吹き付けて前記シート材を捌く第２の送風手段と、前記シート材の側面に当接して前記シート材を前記トレイの所定の位置に位置決めする部材と、部材の近傍に前記シート材の積載の高さを検知するとともに前記第１の送風手段と前記第２の送風手段による送風を受けても前記シート材を押さえる位置検知手段とを有して成り、前記第２の送風手段は、小さいサイズのシート材が前記トレイに積載しているときに前記風の吹き付けを停止させ、大きいサイズのシート材が前記トレイに積載されているときに前記風を吹き付けるように切り替えられることを特徴とする。
【００１１】
また、前記部材とは反対側のシート部材の側面を押圧する移動可能に設けたガイド部材を有し、前記ガイド部材に前記第２の送風手段が設けられ、前記ガイド部材に開口を有し、且つダクトを介して前記部材側に送風ファンを有することを特徴とする。
【００１３】
このような構成において、サイズや紙厚や平滑性が異なるシート材を用いた場合であっても、シート材の給紙方向に対向する方向からシート材の前面に向かって送風し、且つシート材のサイズが大きい場合にのみシート材の側面に向かって風を吹き込むことにより、給紙方向に風がシート材間に吹き抜け、確実なシート材の捌きを行い、シート材に給紙方向に沿って山型が形成される。次いで捌かれた最上面のシート材は吸引搬送手段によって確実に吸着され、画像形成部に送り出される。従ってシート材が重送されることがなく、また斜行することなく確実な給紙を高速で行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の給紙装置を備えた画像形成装置の概略図を示す。
画像形成装置１は大別すると、トレイ上に積載した複数枚のシート材を一枚ずつ給紙する給紙部２と、シート材の表面に画像を形成する画像形成部３と、画像形成が行われたシート材を整然と集積する集積部４とを有する。
【００１５】
給紙部２は、サイズの異なるシート材をそれぞれ載置した給紙装置５ａ、ｂいずれから選択したシート材の最上部の一枚をピックアップする吸引搬送手段６を備えた搬送ベルト７と、シート材の高さが常に一定となるようなエレベータ機構としてのリフト８とを備えている。
【００１６】
また給紙部２は、選択された一方の給紙装置５ａ、ｂから給紙されたシート材を給紙部２に設けた出口９に向かって搬送する搬送ローラあるいは搬送ベルトなどによりなる搬送手段１０を有する。
【００１７】
画像形成部３は周知の画像形成方法で給紙部２から送られてきたシート材に対して画像形成がなされ、例えば、感光ドラム１１を中心に一様帯電を行うコロナ帯電器１２と、画像データを感光ドラム１１上に露光するＬＥＤアレイ等の露光装置１３と、露光装置１３によって形成された感光ドラム１１上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置１４と、感光ドラム１１上に現像されたトナー画像をシート材に転写する転写コロナ放電器１５と、シート材を感光ドラム１１から剥離する分離コロナ放電器１６と、転写後に残留したトナーを除去するブレード等のクリーニング装置１７と、感光ドラム１１表面を除電するイレーサーランプ１８と、未定着のトナー像を担持したシート材を定着する定着装置１９とを有する。
【００１８】
周知の画像形成方法により画像形成が行われたシート材は、シート材搬送路２０を通過して上部トレイ２１および下部トレイ２２を有する集積部４へと案内され、シート材が整然と集積される。
【００１９】
図２は、給紙部２の拡大断面図を示し、図３に図２の矢印Ａ方向から見た給紙部２の積載されたシート材を示す給紙装置の概略図を示す。また図４に図３の矢印Ｂ方向から見た給紙装置の概略図を示す。
図において、給紙装置５ａ、ｂは、給紙手段としての積載しているシート材の前面に向かって風を送り出す第１の送風手段２３と、シート材の給紙方向に対して直交する方向からシート材の側面に風を送り出す第２の送風手段２４と、画像形成によって消費されたシート材の高さを検知する検知手段２５と、捌かれたシート材の上面を吸引する吸引搬送手段として吸引手段６を備えた搬送ベルト７と、シート材の最上面を押さえる押圧手段２６と、シート材の前面をトレイ２７の基準の位置に突き当てて位置決めする部材２８と、シート材の給紙方向に平行する側の一方の側面をトレイ２７の基準位置に突き当てて位置決めする部材２９と、積載したシート材の後面を部材２８が位置する方向に押し当ててシート材を挟み込んで位置決めするガイド部材３０と、積載したシート材の給紙方向に平行する他方の側面を部材２９が位置する方向に押し当ててシート材を挟み込んで位置決めするガイド部材３１とを有する。
【００２０】
給紙部２は、少なくとも一つの給紙装置を有しており、実施例においては給紙装置５ａ、５ｂを有し、それぞれの給紙装置はユニット化されている。例えば図２で見て手前側に引き出し可能となるように給紙ユニットを装置内部に設けたレールに沿って引き出し、トレイ上部を露出して所望するシート材を追加したり、異なるサイズのシート材を載せ替えて使用している。各給紙ユニットは密閉状態となっていることが好ましく、第２の送風手段の送風をユニット内で循環させることが好ましい。第１および第２の送風手段による送風によりシート材の紙粉が画像形成部に入り込んでしまうのを防止するためである。
【００２１】
第１の送風手段２３は、給紙部２内に設けられたブロワ３２などによりダクト３３を介してシート材の前面に対向する位置に設けた送風口３４から風を送っている。
送風口３４は、シート材の前面のほぼ中央に向かって吹き付ける形状をしており、好ましくは、中央部付近に吹き当てる孔と、両端側に向かうに従って弱くなり且つ上部縁に吹き付ける孔とが設けられ、積載されたシート材の上方部分に空気を送り込んで捌いている。
【００２２】
第２の送風手段２４は、給紙部内に設けられたブロワ３５などによりダクト３６を介してシート材の側面に対向する位置に設けた送風口３７から風を送っている。
実施例においてダクト３６は、シート材の側面を押さえるガイド部材３１と共通しており、ガイド部材３１の先端からトレイ２７の下側を通って給紙ユニットの引き出し方向側に延びた中空の通路を形成している。第２の送風手段２４は、給紙装置５ａの前面側（図２で見て前面）に設けられており、ガイド部材３１を利用してガイド部材の先端に設けた送風口からシート材の側面に風を送っている。
ブロア３５を給紙装置５の前面側に位置させることによりメンテナンスを行い易くしている。
あるいは、給紙装置５ｂは、ダクトを別に設け、ガイド部材を利用しない場合の例を示している。
第２の送風手段２４による送風量は、大きいサイズのシート材の前面から吹き付ける第１の送風手段によるシート材の捌きを補助するように送風口３４から離れた位置のシート材の側面に送風することが好ましい。
【００２３】
検知手段２５は、図４に示すように各トレイ２７に載置したシート材の最上面に接触し、支点３８を中心に揺動するアクチュエータ３８と、アクチュエータ３８の揺動を検知するフォトセンサなどのセンサ４０と、この信号に従ってトレイ２７を上下に移動する移動手段としてのリフト８とを有する。リフト８は、例えばトレイ２７のそれぞれ４カ所にナット４１を固定し、このナット４１に装置本体側に設けたスクリュウ４２を螺合させ、駆動手段に連結したスクリュウ４２の駆動によりトレイ２７の位置を制御している。
検知手段２５は、異なるサイズのシート材であってもシート材が必ず位置する場所としての部材２９の近傍であって且つ第１の送風手段２３によりシート材の給紙方向のほぼ中央部分のシート材間に風を通すために部材２８の近傍に設けられている。
【００２４】
シート材に接触するアクチュエータ３９の先端は、シート材の給紙による抵抗を減少させるため給紙方向に回転する従動ローラ４３が設けられている。また、シート材の最上面の位置をシート材が捌かれるのに適宜な高さとなるように設定しており、画像形成によって消費されたシート材の高さの減少を検知手段２５が検知し、この信号に基づいてリフト８を駆動させている。検知手段２４は、シート材の高さを検知するとともに、第１の送風手段２３および第２の送風手段２４による送風を受けてもシート材を押さえるように作用している。
【００２５】
搬送ベルト７は、最大サイズのシート材の幅方向全域に広がった一本の幅のベルトまたはシート材の幅方向に適宜に分割され並列して配置された複数本の無端ベルトと、シート材を搬送ベルト７に密着するように作用して搬送する吸引手段６とからなる。吸引手段６は、搬送ベルト７の周面には所定の箇所に複数の吸気口が設けられており、搬送ベルトで囲まれる空間内に配置された下面に多数の吸気孔を有する吸気箱４１をブロワなどの吸引手段にダクト４３を介して連結し、これら吸気口から搬送ベルト７内部に向けて空気吸引を行いシート材を搬送ベルト７周面に密着させて搬送している。
【００２６】
また、搬送ベルト７は、シート材の先端部分を吸引してベルト駆動により搬送することができれば良く、実施例においては、シート材の最上面の先端部分に吸引箱がかかるように設けられ且つ、吸引したシート材を供給ローラ４４に送り込むことができる長さとなるように設けられている。
【００２７】
押圧手段２６は、第１の送風手段２３による風がシート材のほぼ中央を先端から後端に抜けるようにさせるために、シート材の一方の側を押さえており、前述した検知手段２５とによりシート材の両端を押さえるように設けられている。実施例においては検知手段２４の配置と対象する位置に位置するガイド部材３１に設けられている。押圧手段２６は、ガイド部材３１のシート材の側面に当接する部分の上部にシート材側に逆三角形に突出するように設けた板ばねによりシート材の上部を押さえている。あるいは、ガイド部材３１から横方向に突出させ更に下方に向かって揺動自在に設けたアクチュエータなどにより、アクチュエータの自重またアクチュエータを下方に付勢するように設けたばねの作用によってシート材の上面を押圧しても良い。シート材を捌くために押圧手段および検知手段をシート材の前縁付近に設けることにより、シート材が捌かれていてもシート材の高さを正確に検知することができる。また、検知手段が押圧手段を兼用した場合であっても良い。
【００２８】
部材２８、２９は、シート材の基準の位置にトレイ上に載置させるシート材の高さ方向に垂直に延びる壁あるいは枠体を有し、異なるサイズのシート材を用いる場合であっても常時同じ位置でシート材の側面を突き当てている。これにより上述した検知手段２５の検知および第２の送風手段２４からの風を同じ位置で受けるようにさせている。
【００２９】
ガイド部材３０、３１は、部材２８、２９に位置合わせしたシート材をシート材のサイズに合わせて部材２８、２９にそれぞれ対向する位置のシート材の側面を押圧するものであり、スライド移動可能に設けられている。
ガイド部材３１は、トレイの下方位置の空間にスライド可能な板または上述したダクト３６がシート材の高さ方向に延びる壁あるいは枠体に連結されている。部材２８、２９およびガイド部材３０、３１によりシート材を位置決めし、所定の方向から第１の送風手段２３および第２の送風手段２４による送風を受けて安定したシート材の捌きを行っている。
【００３０】
実施例において、シート材の給紙方向に平行する側面に当接するガイド部材３１ａは、第２の送風手段２４を備えており、ガイド部材３１ａの先端に送風口３７を有し、部材２９が設けられている側に設けた送風ファンあるいはブロア３２にダクト３３を介して連結されている。ダクト３３は伸縮自在設けられておりガイド部材３１ａの移動により送風口３７がシート材の側面の近傍に位置する。ガイド部材３１ｂは、押圧部材４５を有しシート材の側面に当接して位置決めしている。ガイド部材３１ａ、ｂは連結部材により連動しても良く、また別々に移動可能じ設けられていても良い。
【００３１】
ガイド部材３１ａ、ｂは、シート材のサイズにより位置が異なり、例えばＡ３サイズのシート材においては図示する位置に位置する。また、Ａ４サイズのシート材の場合には図の波線部分の側面に当接する。
【００３２】
第２の送風手段２４はトレイ上に積載したシート材のサイズによって送風するかしないかを切り替え手段５０によって切り替え可能に設けられている。実施例においてはユニットに設けたパネルによりシート材のサイズまたは種類を入力するパネルが設けられており、シート材のサイズをＡ３サイズに設定すると最適な条件の送風が行われる。また、Ａ４サイズに設定すると、第２の送風手段を動作させないようにしている。
あるいは、切り替え手段５０は、ガイド部材３１の移動に連動して切り替え可能に設けても良く、例えばガイド部材３１がＡ３サイズの位置に達したときに送風が行われ、Ａ３サイズより小さいサイズの位置に位置しているときは送風を停止させるようにしている。また、サイズだけではなく、シート材の種類に応じて第２の送風手段２４を動作させるかさせないかを切り替えても良い。
【００３３】
このような構成により動作について説明する。
シート材をトレイ２７ｂ上に積載してガイド部材３０、３１ａ、３１ｂをシート材のサイズに合わせるために移動させる。このときシート材の側面を合わせるガイド部材３１ｂに設けた押圧手段４５がシート材を押圧する。給紙部２にセットされたシート材は、画像形成の準備のために検知手段２５のアクチュエータ３９がシート材の最上面の位置に当接するまでリフト８により移動して準備される。
【００３４】
周知の画像形成を行うために、第１の送風手段２３および吸引手段６を動作させるブロア２８が動作し、第１の送風手段２３が送風口３０からシート材の前面に向かって風を吹き付け、吸引手段６が最上面のシート材の先端部分を吸引して搬送ベルト７に吸着させる。このとき第１の送風手段２３による風の吹き付けがシート材の両側上側位置を押圧している押圧手段２６および押圧部材４５の作用により面給紙方向に対して真っ直ぐにシート材の前縁から後端に向かって吹き抜け、シート材の中央部が搬送ベルト７が位置する方向に持ち上がり、吸引手段の吸引によって搬送ベルトに吸着する。
【００３５】
小さいサイズのシート材を用いる場合には、切り替え手段により第１の送風手段２３のみを用いてシート材の搬送方向に沿った風を送ってシート材を捌いているが、大きいサイズのシート材を用いる場合には第１の送風手段２３のみでは、シート材の搬送方向に沿った風をシート材とシート材との間を前端から後端まですり抜けさせることができない。このため、第２の送風手段２４を動作させシート材の側面を送風して、好ましくはシート材の後端近傍の側面を送風してシート材の捌きを補助してシート材の搬送方向に沿って風を吹き抜けさせる。
【００３６】
次いで、プリントスタートを行うと、画像形成のタイミングでもってシート材が給紙部２から画像形成部３へと常時駆動している供給ローラ４４を介して搬送され周知の画像形成が画像形成部２で行われ、定着装置１９を通過して集積部４に集積される。
一枚目のシート材が給紙ローラ３８の駆動により搬送されたタイミングで搬送ベルト７がいったん停止し、次に位置するシート材が第１の送風手段２３およびだ２の送風手段２４による風と押圧手段２６、４５の作用によりシート材の先端から後端に向かって吹き抜けてシート材のほぼ中央部を持ち上げて搬送ベルト７に吸着して待機する。次いで一枚目のシート材の後端から所定の距離をおいて次のシート材を搬送ベルト７により給紙ローラ３８に搬送する。
この動作を繰り返して高速の画像形成が達成される。
シート材のサイズに応じて第２の送風手段を制御する例を示したが、シート材の単位面積当たりの重量の違いや表面性の違いにより第２の送風手段を用いる場合と用いない場合を選択しても良い。シート材の表面性の違いは、シート材の表面が平滑な程捌きにくい性質を有するため、例えばアート紙を用いる場合に第１の送風手段および第２の送風手段を用いて捌く。
【００３７】
【発明の効果】
第１の送風手段によりシート材の前面から送風し、更にシート材のサイズに応じて選択して第２の送風手段から送風することにより、常時一定のシート材の捌きが得られ、安定したシート材の給紙を行うことができる。
また、高さ位置検出手段が部材の近傍に位置し、第２の送風手段が高さ位置検出手段から離れた位置より送風するためシート材の高さを正確に検知することができる。
【００３８】
更に、ガイド部材と第２の送風手段とを共通することにより装置の簡易化および低コスト化を達成することができる。
また、第２の送風手段を部材側に設け、送風口をガイド部材側に設けたことによりユニット化した給紙装置のメンテナンスを行いやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による給紙装置を備えた画像形成装置の概略図。
【図２】  本発明による給紙装置の概略図。
【図３】  図２の矢印Ａ方向から見た給紙装置の概略図。
【図４】  図２の矢印Ｂ方向から見た給紙装置の概略図。
【図５】  給紙装置の概略斜視図。
【符号の説明】
１  画像形成装置
２  給紙部
３  画像形成部
４  集積部
５ａ、５ｂ  給紙装置
６  吸引搬送手段
７  搬送ベルト
８  リフト
２３  第１の送風手段
２４  第２の送風手段
２５  検知手段
２６  押圧手段
２８  部材
２９  部材
３０  ガイド部材
３１  ガイド部材
３３  ダクト
【図１】
0003891405.tif 000002
【図２】
0003891405.tif 000003
【図３】
0003891405.tif 000004
【図４】
0003891405.tif 000005
【図５】
0003891405.tif 000006