(57)【特許請求の範囲】
【請求項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からシートを供給するシート供給手段と、
前記シート収容手段に収容されたシートの端面に対向して開口されたノズルを有すると共に、当該ノズルからエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段とを備え、
前記エアー吹き付け手段は、少なくとも上部の開口幅が狭まる開口を含む複数の異なる形状の開口が予め設定されたノズルを有し、所定の開口のノズルを選択または交換可能とし、かつ、シートに対するノズルの開口位置を固定配置するように構成されたことを特徴とするシート供給装置。
【請求項２】
前記エアー吹き付け手段は、シートの種類に応じて開口幅が異なるノズルを選択または交換可能となるように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項３】
前記エアー吹き付け手段におけるノズルは、厚手のシートに対しては上部の開口幅が狭まるように構成された開口を具備することを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項４】
前記エアー吹き付け手段におけるノズルは、厚手のシートよりも薄いシートに対しては開口幅が一定の開口を具備することを特徴とする請求項３記載のシート供給装置。
【請求項５】
シート供給装置を使用する使用者によりシートの種類を指定することを可能とする指定手段を更に具備し、
前記指定手段による指定結果に基づいて前記ノズルを選択することを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項６】
前記エアー吹き付け手段は、前記シート収容手段に収容されたシートが収容される環境下における湿度条件に応じて開口形状が異なるノズルを選択または交換可能となるように構成されたことを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項７】
前記エアー吹き付け手段のノズルは、開口形状の異なる複数の開口部材を重合配置し、複数の開口部材の位置関係を変更することで開口形状を変更するものであることを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積載されたシートを供給するシート供給装置に関し、特にシート間の密着性の高いシートを分離・給送する供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタや複写機等の画像形成装置においては、一般に、画像が形成される媒体として、連続的な給紙を可能とするカットシートが用いられており、これらのシートは、従来、複写機メーカー指定の普通紙や上質紙が用いられていた。これらの用紙は表面平滑度が低いことから用紙間密着力が低く、給紙トレイ等の用紙積載部から用紙を１枚ずつ繰り出す際にも、複数枚の用紙が密着して供給される重送を防ぐことが比較的容易であった。しかしながら、近年では、記録媒体の多様化に伴い、表面平滑度の高いものも含めて多種シートの搬送が要求されるようになってきており、特に、カラー化技術の進展に伴い白色度を上昇させ光沢を出した塗工紙や、ＯＨＰシート、トレーシングペーパー等の他、特別に坪量の高い厚紙に対しても同一の機種による搬送要求が高くなっている。この塗工紙や、ＯＨＰシート、トレーシングペーパー等はシート間の密着力が強いことから重送を防ぐことが難しく、シート供給には特別な対策が必要となる。
【０００３】
例えば塗工紙を例にとって説明すると、この塗工紙は、上質になるほど塗工量が増して光学的性質である白色光沢度が上昇すると共に、原紙表面の凹凸が減って表面平滑度が高くなる。一方で、表面平滑度が高くなると、接したときの紙同士の間隔が狭くなり、その間隔に空気を通さない状態となって生じた負圧が維持され、シート間(用紙間)の密着が強くなる。特に高湿の環境下で塗工紙等の平滑シートが積載されている場合には、シート同士が吸着して密着度がより高くなる。ＯＨＰシート等も表面平滑度が高く、シート間密着力が高い。
【０００４】
このような用紙間の密着が強い平滑シートを、そのシートが積載された給紙トレイから１枚ずつ繰り出す際には、通常の普通紙を給紙する装置のままでは１枚ずつ分離して搬送することが非常に難しくなる。特に、シートの表面に所定の押圧力にて接触回転してシートを引き込む引込ロールと、シートを捌くときに供給ロールと分離ロールを一定圧にて押圧して分離する方式を用いた給紙装置では、平滑シートを分離搬送する際に通常の普通紙の分離搬送に比べて約３０倍もの押圧力が必要となる。このような平滑シートに対する密着を事前に解消する方法として、本出願人は特開平１１―５６４３号公報にて、積載されたシートの側面からエアーを吹き付ける技術について提案している。かかる技術によれば、平滑シートにおける密着力の解消に大きな効果を上げることが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように用紙側面からエアーを吹き付けて密着を解いてから給紙する技術により平滑シートの搬送性能を格段に上昇させることが可能となるが、一方で、シートの浮揚し易さやシートの分離し易さはシートの種類によって一律ではないことが問題となる。即ち、エアー吹き付け手段を用いたシート搬送装置では、シートを浮揚させることでシート間の密着を解くことを特徴としているが、シートの浮揚し易さやシートの分離し易さは、シート同士の密着度合いや剛性によって決定されるものである。例えば、薄紙と厚紙を例にとって説明すると、薄紙はエアーによって浮揚し易いが分離はし難い一方、厚紙は浮揚し難いが浮いてしまえば分離が容易である。このように、例えば薄紙から厚紙まで等の性質の異なる多種のシートを、同一の装置を用いてエアーを吹き付け、浮揚させて分離させることは困難であった。
【０００６】
更に、発明者等により繰り返しの研究がなされた結果、搬送されるシートの収容された環境状況によって、シートの浮揚と分離の状態が異なることが発見された。例えば、温度２８℃湿度８５％では、密着したシートを捌くのに１０〜３０Ｎが必要となるのに対し、温度２０℃湿度５５％、温度１０℃湿度１５％の下では５〜１０Ｎにて捌くことが可能であった。この結果は、温度を上げても同様であり、湿度の低い低湿下ではシートの密着が弱く、高湿下ではシートの密着が高いことが明らかとなり、シートの密着には湿度が大きく影響していることを発見するに至った。
【０００７】
以上の技術的課題を解決するために、本発明のシート供給装置は、図１(ａ)、(ｂ)((ｂ)は(ａ)のＡ-Ａ断面図)に示すように、シートＰを収容するシート収容手段１と、このシート収容手段１からシートＰを供給するシート供給手段２と、前記シート収容手段１に収容されたシートＰの端面に対向して開口されたノズル３を有すると共に、このノズル３からエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段４とを備え、このエアー吹き付け手段４は、少なくとも上部の開口幅が狭まる開口を含む複数の異なる形状の開口５、６が予め設定されたノズル３を有し、所定の開口のノズル３を選択または交換可能とし、かつ、シートＰに対するノズル３の開口位置を固定配置するように構成されたことを特徴としている。
【０００８】
このエアー吹き付け手段４は、シートＰの種類に応じて開口幅が異なるノズル３を選択または交換可能となるように構成されたことを特徴とすれば、シートＰの種類毎に異なるシート間の密着度、シート剛性に応じて適切な開口５、６形状を選択することが可能となり、適切な風量分布を得ることができる点から好ましい。
【０００９】
特に、エアー吹き付け手段４におけるノズル３は、厚手のシートＰに対しては上部の開口幅が狭まるように構成された開口を具備することを特徴とし、図１(ｂ)にて符号５に示されるような開口形状を選択すれば、剛性が強く浮揚し難い反面、浮揚は１枚毎に行われるような厚手のシートＰに対しては、浮揚させるために十分な風量を与えると共に、浮揚した後のシートＰに対しては風量を少なく調整することが可能となり、厚手のシートＰに対して安定したシート供給が可能となる。
更に、前記エアー吹き付け手段４におけるノズル３は、厚手のシートＰよりも薄いシートＰに対しては図１(ｂ)にて符号６に示されるような開口形状（開口幅が一定の開口）を具備するようにすることが好ましい。
【００１０】
このノズル３の選択としては、図１(ａ)、(ｂ)の矢印Ｑに示す如く、シートの種類に応じて図示しないソレノイド等の動力源を用いて上下に切り替え可能に構成することができ、また、特別な動力源を設けずともシート供給装置を使用する使用者により上下等に切り替えられるように構成することができる。更に、ノズル３の交換が使用者や装置のサービス技術者により適宜実施できるように構成すれば、使用者により主に使用する紙種が定まっているような場合に、安定したシート供給を行うことができる点で好ましい。
【００１１】
また更に、シート供給装置を使用する使用者によりシートＰの種類を指定することを可能とする指定手段を更に具備し、この指定手段による指定結果に基づいてノズル３を選択することを特徴とすれば、シートＰの種類を認識するための特別な機構等を設ける必要がなく、使用者の選択に基づいて最適なノズル形状を選択することが可能となる。この指定手段としては、例えば装置本体のコントロールパネルに設けられたボタン等が該当し、指定するシートＰの種類としては、シートＰの坪量等を指定できれば、簡易にシートＰの厚さを指示することが可能となる。
【００１２】
また更に、エアー吹き付け手段４は、シート収容手段１に収容されたシートＰが収容される環境下における湿度条件に応じて開口形状５，６が異なるノズル３を選択または交換可能となるように構成すれば、湿度の違いによるシートＰ間の密着度に応じて最適な開口形状を選択することが可能となり、シートＰの捌き性能を更に向上させることができる点で好ましい。ここで、ノズル３を選択または交換可能とする手段としては、例えば湿度センサによる湿度認識に基づいて自動的に切り替える構成の他、装置が常時使用される環境条件に基づいて予め交換する方法等が挙げられる。
【００１３】
また、エアー吹き付け手段４におけるノズル３の開口形状の切り替えスペースを狭くするという観点からすれば、エアー吹き付け手段４のノズル３として、開口形状の異なる複数の開口部材を重合配置し、複数の開口部材の位置関係を変更することで開口形状を変更するようにした態様が好ましい。
この態様において、開口部材の形態についてはブロック、プレート等適宜選定して差し支えなく、開口部材の数としては二つ以上であればよい。また、複数の重合配置された開口部材からなるノズル３の開口領域が閉じた開口になっていれば、個々の開口部材の開口自体は孔に限られるものではなく、切り欠きをも含むものである。更に、複数の開口部材については、少なくとも一つの開口部材を可動構成として開口部材の位置を変化させるようにすればよい。
【００１４】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
シート収容手段１に積載されたシートＰに対してそのシートＰの側面からエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段４が設けられ、このエアー吹き付け手段４には、例えば図１に示すような異なった開口５、６形状を有するノズル３が備えられている。このノズル３は切り替え可能に構成され、シート収容手段１に積載されたシートＰの種類、例えばシートＰの厚さを装置使用者が認識すると、シートＰの厚さ等に応じて最適な開口形状を選択して切り替えることが可能である。例えば、シートＰの坪量が大きく、厚いシートである場合には、開口形状として上部の幅が狭くなる図１(ｂ)の開口５のような開口形状を選択する。ここで、厚いシートの特徴として、シートＰを持ち上げる為に十分な揚力が必要となる反面、持ち上げられたシートＰは、ほぼ１枚ごとに分離された状態にあり、その後は強い揚力が不要となる。そのため、この開口５のような開口形状を選択すると、上部へ行くほど開口幅が狭められる形状であることから、全体としては流速が高められ、開口幅の広い部分では、更に十分な開口により十分な揚力が作用することとなる。一方、持ち上げられた位置では開口幅が狭まることにより揚力が少なくなる。このエアー作用により、厚いシートであっても適切に捌いて供給することが可能となる。
【００１５】
一方、薄いシートの特徴として、積載された状態から浮き上がるのは容易であるが、複数枚のシートＰが同時に浮いた状態となり、その状態で未だ複数枚のシートＰが分離されていない場合がある。そのために、極端に強い揚力は不要であるが、浮いた状態でも一定の揚力が必要となる。そこで、薄いシートが積載された場合には、開口形状として一定の幅を有する図１(ｂ)の開口６のような開口形状を選択できるように構成される。この開口６のような開口形状が選択されると、浮いた状態で未だ２枚以上が束となった薄いシートにおいても、その浮いた状態にて所定の揚力が作用するために、更に１枚毎に捌くことが可能であり、その結果、薄いシートであっても適切に捌いて供給することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
◎  実施の形態１
以下、添付図面に示す好適な実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図２は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態を示している。同図において、シート供給装置としての画像形成装置２１は、原稿画像を読み取る画像読み取り装置(ＩＩＴ)２３及びパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等からなる外部機器２５と通信回線２７を介して接続される受信部２９が備えられ、この受信部２９からの画像情報に基づいて画像書込装置３１を制御する画像記録制御部３３が設けられている。この画像記録制御部３３は、画像書込装置３１の制御の他、後述するシート供給部６０の制御や他のシート搬送系の制御をも実行している。また、画像形成装置２１は、画像書込装置３１によって静電潜像が書込まれる像担持体３５と、この像担持体３５の円周方向に沿って配設されて像担持体３５を帯電する帯電器３７と、帯電された像担持体３５上にトナーを用いて現像する現像装置３９が設けられ、転写ロール４３により搬送されたシートに対して像担持体３５上のトナー像を転写している。更に、シートに転写された画像を定着させる定着装置４５と、定着されたシートを排出する排出ロール４７と、この排出ロール４７によって排出されたシートを積載する排出トレイ４９と、転写に用いられずに余ったトナーを回収するクリーナ４１とが備えられている。
【００１７】
更に、この画像形成装置２１には、シートをサイズ別あるいは給紙方向別に収容する複数(本実施の形態では４つ)のシート供給トレイ５９が上下段に設けられており、これらのシート供給トレイ５９には、その内部に設けられた図示しないボトムプレートが、図示しないモータの駆動により昇降するように構成されている。このシート供給トレイ５９の上方にはシート供給部６０が設けられ、ボトムプレートにより上昇されたシートの上面に接触してシートを分離搬送し、分離搬送されたシートはシート搬送部５１を介して像担持体３５等からなる画像形成部に搬送される。また、各シート供給トレイ５９にはシートの側面に対向させてエアーを吹き付けるエアー吹出装置７１が設けられている。
【００１８】
図３は、シート供給部６０を示す斜視図である。シート供給部６０には、積載されたシートＰの上面に摩擦接触してシートＰを順に繰り出す引込ロール(ピックアップロール)６１、引込ロール６１から繰り出されたシートＰを捌くと共に下流部へ向けて搬送する搬送ロール(フィードロール)６２、搬送ロール６２に押圧された状態でシートＰを１枚ごとに捌く捌きロール(リタードロール)６３が備えられている。本実施の形態では、この引込ロール６１、搬送ロール６２及び捌きロール６３は、互いに同一形状および同一サイズのロールで構成され、シートＰに対して摩擦接触することによりシートＰの搬送作用を実行するように構成される。
【００１９】
この搬送ロール６２は、図示しない駆動ギアとフィードクラッチを介して図示しないフィードモータからの動力を受け取ることで駆動される。一方、引込ロール６１は、搬送ロール６２の軸６２ａを回動中心としてアーム８１を介して回動するように構成され、ギア類８２により搬送ロール６２の駆動に連動して回転する。更に、引込ロール６１は、画像記録制御部３３からの駆動信号を受けて動作するソレノイド８３の作動により、リンク８４を介してシートＰの上面に落下し、所定の押圧力を持った状態で回転駆動することによりシートＰを繰り出すことを可能としている。また、アーム８１の動きは、フォトセンサ８５によって検出され、所定枚数のシートＰが搬送されたことによりシートＰの上面高さが低くなった場合には、シート供給トレイ５９におけるボトムプレートが上昇し、シートＰの高さが一定範囲に収まるように構成されている。
【００２０】
本実施の形態における引込ロール６１は、シートＰを下流側の搬送ロール６２及び捌きロール６３のニップ部まで搬送した後、所定時間経過後にシートＰから離間するように構成される。シートＰの引き込みが終了した後もそのままシートＰに押圧した状態でおくと、回転駆動を切ってもその圧力で連れ回り、２枚目以降のシートＰに対して搬送力を与えてしまい過剰供給による重送が生じてしまう。そこで、シートＰを供給していない非給紙時には、引込ロール６１を一旦、引き上げ、シート上面から離間するように構成されている。
また、捌きロール６３は、ピボット８７を回動中心とするサポート８８を介し、スプリング８９により弱い圧力をもって搬送ロール６２に接せられる。更に、捌きロール６３は、トルクリミッタ９０を介して第１ギア９１及び固定された第２ギア９２に連結されている。ここで、搬送ロール６２に対して捌きロール６３が連れ回ると、トルクリミッタ９０の滑りトルクがリタード軸６３ａを介して第１ギア９１に伝達され、第１ギア９１は時計回りに回ろうとするが、第２ギア９２が固定されていることから、第１ギア９１は第２ギア９２に乗り上げようと作動し、その結果、搬送ロール６２に対する圧力であるリタード圧が増すように構成されている。
【００２１】
図４は、シート供給トレイ５９の平面図である。シート供給トレイ５９の給紙方向上流側には、シートＰの給紙方向の後端面を規制するエンドガイド６５が設けられ、給紙方向に直交する方向の側面には側面固定式ガイド６７と、その対向した位置にはシートＰのサイズによって移動可能に構成された側面可動式ガイド６９が配設されている。この側面固定式ガイド６７の近傍にはエアー吹出装置７１が配設され、側面固定式ガイド６７に設けられたノズル７３を介してシートＰにエアーが吹き付けられるように構成されている。このエアー吹出装置７１は、図の矢印方向に回転するＦＡＮが設けられて、ダクト７２を経由して高圧のエアーを供給できるように構成されている。
【００２２】
図５は、シート供給トレイ５９を側面から示した概略説明図である。前述のとおり、シート供給部６０における引込ロール６１は、シート供給トレイ５９に積載されたシートＰの上面に接触し、シートＰを順に繰り出すように作用する。更に、引込ロール６１から繰り出されたシートＰは、搬送ロール６２及び捌きロール６３によって構成される捌き部を通過し、シートＰが２枚以上重なって繰り出された場合でも下流側には１枚毎に捌いた状態にて搬送される。一般の普通紙やコピー用紙を搬送する場合では、引込ロール６１による用紙上面への接触圧は１００ｇｆ程度に設定されており、搬送ロール６２と捌きロール６３間のリタード圧は搬送時に４００ｇｆ程度となるように設定されている。
【００２３】
このような設定状態のままで用紙間密着力が高い塗工紙(シートＰの両面または片面に印刷適正の改良を目的として塗料の一種である塗工カラーを塗布した複合シート)や、坪量の高い厚紙等を搬送しようとすると、複数枚のシートＰがまとめて搬送され、重送となって下流側に搬送されてしまう。
このとき、ただ単純に接触圧を上げて塗工紙や厚紙を捌こうとすると、一般の普通紙やコピー用紙に対する接触圧に対して非常に高い接触圧が必要となることが発明者による実験で明確になった。そこで、本実施の形態では、塗工紙等の密着性の高いシートＰに対する密着解消手段の１つとして、また、厚紙による供給性能を向上させるために、エアー吹出装置７１を設け、高圧のエアーをシートＰに吹き付けることにより、シートＰの密着を解消させ、各ロールの接触圧を増すことなくシートＰの供給を可能としている。
【００２４】
ここで、図４に示したエアー吹出装置７１のダクト７２のエアー吹出し口には、後に詳述するノズル７３が設けられ、その開口下端が積載された最上位のシートＰより下方となり、その開口上端は最上位のシートＰより上方となるように構成されている。このノズル７３から例えば断続的にエアーを吹き付けることで、図５に矢印で示すような揚力がシートＰに対して作用し、シートＰは１枚毎に捌かれた状態となる。この状態で引込ロール６１を駆動することにより、シートＰは略１枚毎に繰り出され、安定した状態にて下流側へと搬送される。
【００２５】
図６(ａ)、(ｂ)は、本実施の形態におけるノズル７３の開口形状を説明するための説明図である。本実施の形態では、ノズル７３は厚紙用の開口１０１と薄紙用の開口１０２とを有しており、この厚紙用の開口１０１と薄紙用の開口１０２とは、幅が約４０ｍｍ、高さ約２０ｍｍにて構成されている。これらの開口は、使用者により選択可能に構成され、より具体的には、ノズル７３は上下にスライドすることが可能であると共に、スライドして上下動した位置にて停止できるように、例えば板バネ構造(図示せず)等の固定部材と、ラッチ部材等(図示せず)の位置決め構造により、図４に示した側面固定式ガイド６７に位置決め固定できるように構成されている。ここで、シートＰが例えば坪量１２０ｇｓｍ以下の薄紙と認識された場合に、使用者は、図６(ａ)に示す矢印Ｑ１方向にノズル７３を引っ張り、位置決め構造によりシートＰの積載上面と薄紙用の開口１０２の略中央高さとを一致させる。このとき、図４に示すエアー吹出装置７１のダクト７２は、そのエアー吹出し口がシートＰの積載上面の略中央高さに一致するように構成されており、その結果、エアー吹出装置７１によるエアーは、薄紙用の開口１０２から吹き出され、厚紙用の開口１０１からはエアーが吹き出されることはない。
【００２６】
この薄紙用の開口１０２から吹き出されたエアーは、積載されたシートＰを浮揚させる。前述のように、シートＰの上面における標準ポジションは、高さ約２０ｍｍである薄紙用の開口１０２の略中央高さに一致していることから、浮揚したシートＰは、開口の上辺まで約１０ｍｍ上昇することとなる。このシートＰは薄紙であるために、２枚以上のシートＰが束となって上昇する可能性が高く、開口の上辺までの約１０ｍｍ上昇した時点でも更に揚力を与える必要がある。本実施の形態における薄紙用の開口１０２は、略長方形の形状をしており、開口の上辺近傍においても開口の中央部分と同様なエアーが吹き付けられている。その結果、開口の上辺近傍まで束となって上昇したシートＰは、その開口上辺においても必要な揚力が維持され、更にエアー吹き付けによる分離作用を得ることができる。その結果、束となって上昇した薄紙からなるシートＰは、開口の上辺近傍にて１枚ごとに捌かれ、安定した状態にて下流側へと供給される。
【００２７】
次に、シートＰが例えば坪量約２００ｇｓｍ程度の厚紙と認識された場合に、使用者は、図６(ｂ)に示す矢印Ｑ２方向へとノズル７３を押し下げ、シートＰの積載上面と厚紙用の開口１０１の略中央高さとを一致させる。このとき、前述のように、図４に示すエアー吹出装置７１のダクト７２は、そのエアー吹出し口がシートＰの積載上面の略中央高さに一致するように構成されており、その結果、エアー吹出装置７１によるエアーは、厚紙用の開口１０１から吹き出され、薄紙用の開口１０２からはエアーが吹き出されることはない。
【００２８】
この厚紙用の開口１０１から吹き出されたエアーは、積載されたシートＰを浮揚させる。前述のように、シートＰの上面における標準ポジションは、高さ約２０ｍｍである厚紙用の開口１０１の略中央高さに一致していることから、浮揚したシートＰは、開口の上端まで約１０ｍｍ上昇することとなる。このシートＰは厚紙であるために、浮揚させるためには薄紙に比べて強い揚力が必要となる。本実施の形態では、厚紙用の開口１０１は、その上端に向かうに連れて開口幅が細くなるように構成されており、細くなった分だけ薄紙用の開口１０２に比べて全体の開口面積が小さくなっている。その結果、エアーの流速が高くなり揚力が増すように作用する。一般に、厚紙からなるシートＰでは、シートＰを上昇させるために強い揚力が必要となる一方で、上昇したシートＰは、束となって上昇する可能性が低く、ほぼ１枚毎に捌かれた状態となっている。その為、開口の上端近傍までシートＰが上昇した段階においては強い揚力は必要とされない。本実施の形態における厚紙用の開口１０１では、その開口上端が次第に狭くなるように構成されていることから、上昇するに連れて揚力が次第に弱くなり、上昇したシートＰに対して必要以上の揚力が与えられることはない。その結果、坪量の大きな厚紙であっても安定した供給が可能となる。
【００２９】
尚、以上の説明では、単にシートＰが薄紙か厚紙かの条件によってノズルの形状を変えていたが、かかる条件に加えて、密着度に対する影響が強い湿度等の環境条件に基づいてノズルの形状を変えるように構成することも可能である。これは、本発明者等の研究により、第１のゾーンである温度２８℃湿度８５％ではシートＰを捌くのに１０〜３０Ｎが必要となるのに対し、第２のゾーンである温度２０℃湿度５５％、第３のゾーンである温度１０℃湿度１５％の下では５〜１０Ｎにて捌くことが可能となることが明らかとなったことによる。この結果を受け、更に詳細に実験を行った結果、シートＰの種類として特に塗工紙では、温度条件には殆ど影響なく湿度が６０％以上の高湿の場合にシート間の密着が非常に高く、逆に低湿である湿度６０％以下の場合にはシート間の密着が弱いことが明らかとなった。かかる傾向は厚紙も同様であり、単なる厚紙であっても低湿環境下では浮上し易くなる。
そこで、通常のシートＰを搬送する時には図６に示した薄紙用の開口１０２を用い、高湿下において厚紙を給紙する場合や、高湿下において塗工紙を給紙する場合に、厚紙用の開口１０１を選択するようにすれば、シートＰの種類に応じて開口形状、開口幅が異なるノズルを選択することが可能となり、シートＰをその種類を問わずに安定して給紙することが可能となる。
【００３０】
図７(ａ)、(ｂ)は、図６に示したノズル７３の開口形状を変えたものである。図７(ａ)に示す符号１０３は、厚紙用の開口であり、上に凸形状となる三角形を形成している。この三角形状により、図６(ｂ)に示した厚紙用の開口１０１と同様に、その上端に向かうに連れて開口幅が細くなり、細くなった分だけ薄紙用の開口１０２に比べて全体の開口面積が小さくなっている。その結果、エアーの流速が高くなり揚力が増すように作用する。また、その開口上端が次第に狭くなるように構成されていることから、上昇するに連れて揚力が次第に弱くなり、上昇したシートＰに対して必要以上の揚力が与えられることはない。その結果、坪量の大きな厚紙であっても安定した供給が可能となる。この厚紙用の開口１０３を採用することで、図６(ｂ)に示した厚紙用の開口１０１に比べて更に全体の開口面積が小さくなることから、エアーの流速がより高くなり、シートＰの上面部におけるより強い揚力を得ることが可能となる。
【００３１】
また、図７(ｂ)では、ノズル７３の開口形状として、図７(ａ)における薄紙用の開口１０２に変えて、下に凸形状となる三角形からなる薄紙用の開口１０４を設けている。この下に凸となる三角形状の開口からエアーが吹き出されることにより、シートＰが上昇するにつれて揚力が増すように作用する。即ち、三角形状の開口の上辺部である薄紙用の開口１０４の上辺部近傍に達すると、シートＰは最も大きな揚力を受けることとなり、例えば坪量の低い薄紙に対して、浮き上がり当初は重なった状態であっても、薄紙用の開口１０４の上辺部近傍にて、その大きな揚力により更に１枚毎に捌かれる。その結果、薄紙に対しても重送を防止して、安定した給紙が可能となる。
【００３２】
このように、本実施の形態によれば、シートＰの種類、特にシートＰの坪量に応じて、ノズル７３の開口形状を切り替えることで、より広範囲なシートＰを安定して供給することが可能となる。
【００３３】
以上の説明では、ノズル７３の開口形状を切り替えるものとして、画像形成装置２１の使用者によるノズルの引っ張りや押し付け動作を可能とする構成について説明してきたが、かかるノズル７３の切り替え動作を、自動的に切り替えられるように構成することも可能である。例えば、ノズル７３の上端または下端に、リンク(図示せず)等を介してソレノイド(図示せず)を連結させ、図２にて説明した画像記録制御部３３の指示に基づいて上下に切り替える等である。より具体的には、図２に示したシート搬送部５１の所定の位置に、例えばシートＰの厚さを検知する変位センサ(図示せず)を設け、この変位センサからの出力を受けて画像記録制御部３３からの指示によりソレノイドを動作させれば良い。この変位センサから出力される変位量によりシートＰの厚さをほぼ正確に測定することが可能であり、この測定された結果に基づいて、シートＰが厚い時にはノズル７３を厚紙用の開口１０１、１０３に、薄い時にはノズル７３を薄紙用の開口１０２、１０４に切り替えるのである。このように構成すれば、略１回のシートＰの搬送にてシートの厚さを認識し、自動的にノズル７３の開口形状を切り替えることができるので、使用者を惑わすことなく、種類の異なるシートＰを安定して搬送することが可能となる。
【００３４】
また、例えばソレノイドによるノズル７３の切り替えを、例えば画像形成装置２１のコントロールパネル(図示せず)に設けられた坪量選択ボタン(図示せず)の押下により実施するように構成することもできる。即ち、画像形成装置２１の使用者がシートＰの種類に応じた坪量を選択できるように構成し、この使用者の選択を認識した画像記録制御部３３の指示に基づいて、ソレノイド等により厚紙の時には厚紙用の開口１０１、１０３に、薄紙の時にはノズル７３を薄紙用の開口１０２、１０４に切り替えるのである。このように構成することで、使用者は、実際にノズル７３を上下動させる動作が省けると共に、シートＰの種類を指定する簡単な作業により種類の異なるシートＰを安定して搬送することができる。尚、コントロールパネルに設けられたシートＰの種類を選択する選択手段としては、坪量の選択に限らず、塗工紙等のシートの種類を選択するものであっても良く、更には、画像形成装置２１の設置されている環境下における湿度情報を入力できるように構成することも可能である。
【００３５】
◎  実施の形態２
実施の形態１では、ノズル７３に厚紙用の開口１０１又は１０３、薄紙用の開口１０２又は１０４を設け、これらを手動又は自動で切り替えることができるように構成したが、本実施の形態では切り替えではなく、シートＰの種類に応じて交換可能に構成するものである。
尚、実施の形態１と同様な構成要素については、実施の形態１と同様の符号を付し、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３６】
図８(ａ)、(ｂ)、(ｃ)は、それぞれ厚紙用のノズルを交換した状態を示している。図８(ａ)に示すノズル１０５は、長方形の開口に対してその上端部に向けて開口幅を徐々に狭くした５角形状の開口を有している。また、図８(ｂ)に示すノズル１０６は、上に凸となる三角形状の開口を有しており、更に、図８(ｃ)に示すノズル１０７は、段階的(２段)に開口幅が変化し上部の開口幅が狭い凸状の開口を有している。これらのノズル１０５、１０６、１０７は、板厚０.５ｍｍ程度の薄板にて構成され、その開口は、高さが約２０ｍｍ、最大幅が約４０ｍｍである。本実施の形態では、これらのノズル１０５、１０６、１０７を、例えば図４に示した側面固定式ガイド６７に設けられた板バネ構造(図示せず)等により固定できるように構成されており、側面固定式ガイド６７に対して固定した際に、エアー吹出装置７１のダクト７２に接続されて、ノズル１０５、１０６、１０７の開口からエアーを吹き出すことが可能となるように構成されている。
【００３７】
これらのノズル１０５、１０６、１０７は、厚紙用のノズルとして、その上端部に向かって開口幅が狭くなるように構成される。そのために、前述のごとく、積載されたシートＰの上面では高い流速により強い揚力が与えられ、上端部近傍では揚力が押さえられる。その結果、浮き上がらせるのが難しく、浮き上がったときは１枚毎に捌かれた状態にある厚紙に対し、安定した状態にてシートＰを供給することが可能となる。
【００３８】
図９(ａ)、(ｂ)、(ｃ)は、それぞれ薄紙用のノズルを交換した状態を示している。図９(ａ)に示すノズル１０８は、長方形の開口に対してその下端部に向けて開口幅を徐々に狭くした５角形状の開口を有している。また、図９(ｂ)に示すノズル１０９は、下に凸となる三角形状の開口を有しており、更に、図９(ｃ)に示すノズル１１０は、段階的(２段)に開口幅が変化し下部の開口幅が狭い逆凸状の開口を有している。これらのノズル１０８、１０９、１１０も同様に板厚０.５ｍｍ程度の薄板にて構成され、その開口は、高さが約２０ｍｍ、最大幅が約４０ｍｍであり、側面固定式ガイド６７に対して板バネ構造(図示せず)等により固定できるように構成され、更にエアー吹出装置７１のダクト７２に接続されて開口からエアーを吹き出すことが可能となるように構成されている。
【００３９】
これらのノズル１０８、１０９、１１０は、薄紙用のノズルとして、その上端部にあっても開口幅が広くとられ、前述の薄紙用の開口１０２又は１０４と同様に、浮き上がった後のシートＰをさらに１枚毎に捌けるように配慮されている。ここで、本実施の形態によるノズル１０８、１０９、１１０は、単なる長方形の形状である薄紙用の開口１０２に比べ、その開口面積が狭くなっていることから、高い流速が得られるものであり、同じ薄紙であっても、その坪量の違いやトレーシングペーパー等のシート種類に応じて適当なノズルを選択することが可能である。更に、画像形成装置２１が設置された環境下における湿度条件等に基づいても任意にノズルを選択することができる。
【００４０】
◎実施の形態３
図１０は、エアー吹出装置７１におけるノズル７３の開口形状の切り替えスペースを小スペースで実現するシート供給部（シート供給装置）の実施の形態を示す。尚、図１０（ａ）はシート供給部のエアー吹出装置７１部分を縦方向にて切断した断面説明図、同図（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面図である。
同図において、シート供給部は、実施の形態１，２と同様に、シート供給トレイ５９の側方にエアー吹出装置７１を設け、このエアー吹出装置７１のダクト７２のエアー吹出し口にノズル７３を設けたものであるが、このノズル７３の構成が実施の形態１，２と異なっている。
【００４１】
すなわち、本実施の形態において、ノズル７３は、開口形状の異なる２枚のプレート２０１，２０２を重合配置した構造になっている。
ここで、プレート２０１はエアー吹出装置７１のダクト７２に固定されている。一方、プレート２０２はエアー吹出装置７１の上部に設けられたレバー２０３にフィルム等の弾性部材２０４を介して連結されており、レバー２０３を操作することによりプレート２０１の表面を摺動するように取り付けられている。尚、プレート２０２はスプリング２０５にて常時下方向へ引っ張り付勢されているため、レバー２０３操作に連動して安定して摺動するようになっている。
また、レバー２０３はラッチ構造を有し、▲１▼と▲２▼の２ヶ所で保持されるようになっている。
【００４２】
更に、本実施の形態では、プレート２０１の開口形状は、例えば図１１（ａ）に示すように、幅が約４０ｍｍ、高さが約２０ｍｍの長方形状であり、一方、プレート２０２の開口形状は、例えば図１１（ｂ）に示すように、プレート２０１の開口と同じ幅寸法を有しているが、開口上端部が上に凸となる三角形状に形成されて上方に向かって次第に狭くなるように構成され、かつ、開口下縁部がプレート２０１の開口と同一の幅寸法で切り欠かれている。
【００４３】
更にまた、レバー２０３の操作については、手動は勿論のこと、シートの種類、環境条件等の情報取得手段により得られた情報を元に、ソレノイド、モータ等を用いて自動的に操作することも可能である。
【００４４】
次に、本実施の形態に係るシート供給部の作動について説明する。
今、シートの種類や、環境条件等によってノズル７３の開口形状を切り替える際には、レバー２０３を▲１▼又は▲２▼に移動させるようにすればよい。
このとき、レバー２０３を▲１▼の位置に設定した場合には、プレート２０１，２０２は図１２（ａ）に示すように重合配置されるため、ノズル７３の開口形状は長方形状になり、厚紙用などのノズル７３として使用される。一方、レバー２０３を▲２▼の位置に設定した場合には、プレート２０１，２０２は図１２（ｂ）に示すように重合配置されるため、ノズル７３の開口形状は開口上端部が次第に狭くなる形態になり、薄紙用などのノズル７３として使用される。
このようなノズル７３の開口形状の切り替えに当たっては、ノズル７３の開口部２個分以下の上下スペースがあればよく、例えば図６に示すノズル７３にあっては、ノズル７３の開口形状を切り替える際に、ノズル７３の開口部３個分のスペースの上下寸法を要することからすれば、ノズル７３の開口形状の切り替えスペースを小スペースで実現することが可能である。
【００４５】
また、レバー２０３位置を３ヶ所以上で保持できるようなラッチ構造を用いるようにすれば、切り替えられるノズル７３の開口形状を３以上に設定することが可能である。
更に、ノズル７３を複数ヶ所に具備させ、それらを全て同じ設定にする必要がある態様においては、ノズル７３の開口形状の設定ミスを有効に防止するという観点からすれば、夫々のレバーを連結し、一つの操作で各レバーが一斉に操作できるような構成にすることが好ましい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エアー吹き付け手段を用いてシートを分離する際に、シートの種類、環境条件に応じて開口形状の異なるノズルを選択、交換することができるので、より広範なシートを安定して供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  (ａ)、(ｂ)は、本発明に係るシート供給装置の概要を示す説明図である。
【図２】  実施の形態に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図３】  本実施の形態におけるシート供給部を説明するための斜視図である。
【図４】  本実施の形態におけるシート供給トレイの平面図である。
【図５】  本実施の形態におけるシート供給トレイを側面から示した概略説明図である。
【図６】  (ａ)、(ｂ)は、本実施の形態におけるノズルの開口形状を示す説明図である。
【図７】  (ａ)、(ｂ)は、本実施の形態における他のノズルの開口形状を示す説明図である。
【図８】  (ａ)、(ｂ)、(ｃ)は、実施の形態２における厚紙用のノズルを交換した状態を示すための説明図である。
【図９】  (ａ)、(ｂ)、(ｃ)は、実施の形態２における薄紙用のノズルを交換した状態を示すための説明図である。
【図１０】  （ａ）は実施の形態３におけるシート供給部の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】  （ａ）（ｂ）はノズルを構成する２枚のプレート構造を示す説明図である。
【図１２】  （ａ）（ｂ）はノズルの開口形状変化を示す説明図である。
【符号の説明】
１…シート収容手段、２…シート供給手段、３…ノズル、４…エアー吹き付け手段、５、６…開口、２１…画像形成装置、３１…画像書込装置、３３…画像記録制御部、３５…像担持体、３７…帯電器、３９…現像装置、４３…転写ロール、４５…定着装置、５９…シート供給トレイ、６０…シート供給部、６１…引込ロール、６２…搬送ロール、６３…捌きロール、６５…エンドガイド、６７…側面固定式ガイド、６９…側面可動式ガイド、７１…エアー吹出装置、７２…ダクト、７３…ノズル、１０１…厚紙用の開口、１０２…薄紙用の開口、１０３…厚紙用の開口、１０４…薄紙用の開口、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０…ノズル、２０１，２０２…プレート、２０３…レバー、２０４…弾性部材、２０５…スプリング、Ｐ…シート
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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