(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタッカー上に積載した転写材の最上面の位置が所定の高さとなるように移動させて転写材の最上面から順に給紙する給紙装置において、
最上面の転写材の位置が前記所定の高さになったことを検知する検知手段と、
前記所定の高さから離れた位置に位置する前記転写材の最上面の位置を前記検知手段が検知するまで第１の移動速度で前記スタッカーを上昇させ、前記検知手段の検知により前記スタッカーが停止した位置から所定の距離を前記第１の移動速度または第１の移動速度より遅い第２の移動速度で前記スタッカーを降下させ、前記転写材の最上面の位置を前記検知手段が検知するまで第２の移動速度で前記スタッカーを上昇させる駆動手段を有し、
前記駆動手段は、駆動モータと第１のギアと第２のギアよりなり、前記スタッカーの上昇時に前記駆動モータからギア比の大きい第１のギアを介して前記スタッカーを上昇させ、前記スタッカーの降下時に前記駆動モータから該第１のギア比より小さいギア比の第２のギアを介して前記スタッカーを降下させることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記第１のギアは前記スタッカーの上昇時のみに前記駆動モータの駆動が伝達される第１の一方向クラッチを有し、前記第２のギアは前記スタッカーの降下時のみに前記駆動モータの駆動が伝達される第２の一方向クラッチ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、スタッカー上に複数枚積載されている最上面の転写材の位置を迅速且つ正確に位置することができ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転写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、スタッカー上などに複数枚積載された転写材の前縁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、この風によって転写材間に空気を送り込んで所定の高さに亘って所定枚数の転写材を捌いてほぼ均等な間隔で分離させ、転写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。その後転写材は吸引搬送手段の搬送により画像形成部へと搬送され、その後画像形成が行われる。
【０００３】
スタッカー上に積載した転写材の最上面は常時所定の位置に位置していることが望ましく、消費されるに従って変化する転写材の位置を駆動手段としての駆動モータの駆動をギアを介して伝達してスタッカーを昇降させるリフト機構により転写材の最上面の位置が所定の位置となるように調節している。
【０００４】
検知手段は、消費された転写材によって減少する転写材の最上面の高さを常時一定とさせるために転写材の最上面に接触するようにアクチュエータを設けており、転写材の減少によってアクチュエータが揺動し、この移動量をフォトセンサなどの検知センサが検知し、この信号に基づいてリフト機構などによりスタッカーを移動させて調整している。
【０００５】
また、スタッカーに積載した転写材が少なくなったり、転写材のサイズを変更しようとするときに、スタッカーを所定の位置から最下方位置に移動させ、その後残った転写材を取り換えるか或いは転写材を追加する。次いでスタッカ上の転写材の最上面の位置が所定の位置となるようにスタッカーを上昇させ、検知手段により所定の位置に位置させて給紙の準備がなされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した給紙装置は、転写材の補給あるいは転写材の交換作業を行った後に再度転写材の最上面を所定の位置に位置させるため、上述した検知手段が検知するまで短い時間でスタッカーを昇降させて準備することが望ましい。
即ち、リフト機構に連結された駆動モータを低回転で回転させることによりスタッカーはゆっくり上昇するが、給紙の準備に時間がかかってしまう。そこでリフトを昇降させる駆動モータの回転数を高速に設定して昇降速度を速くすることにより上記した問題は解決される。この時間差は大容量の給紙装置になるに従って大きくなり、例えば１０００枚積載することができる給紙装置に２００枚と少ない枚数を積載した場合において転写材の最上面の位置が所定の位置になるまで高速時と低速時とでは大きな差となってしまう。
【０００７】
しかしながら、積載した転写材の最上面を所定の位置に位置するとき、特にスタッカーの上昇時に検知センサが検知してから停止するまでにモータが高速で回転しているためイナーシャによりスタッカーはすぐには停止することができず、所定の位置を越えて停止してしまう。これは、積載する転写材の積載枚数に比例する転写材の重量によって異なり、転写材の最上面の位置が転写材の積載量によって不安定なものとなってしまい常時所定の位置に位置させることができないという問題を有する。
【０００８】
また、大量の転写材例えば１０００枚或いは３０００枚以上積載するスタッカーにおいては、駆動モータから複数のギアを介して減速して重いスタッカーを昇降させている。この場合であってもなるべく減速比を小さくして速く昇降することが望ましい。特にスタッカーの上昇時において移動速度を速くすると、駆動モータへの負荷が大きくなるため移動速度に限界がある。
スタッカーの下降時には、上昇時に比べてスタッカーに負荷がかかっていないため速く降下させることができるのに、スタッカーの上昇時と同じ移動速度では給紙の準備のための時間節約になっていないという問題を有する。
【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、転写材の補給あるいは転写材の交換作業を行った後に再度スタッカーに積載された転写材の最上面を所定の位置に正確に位置させることを短時間で行うことができる給紙装置を提供することを課題とする。
また、スタッカーを短時間で降下させ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】
上記課題を解決するため、本発明はスタッカー上に積載した転写材の最上面の位置が所定の高さとなるように移動させて転写材の最上面から順に給紙する給紙装置において、最上面の転写材の位置が前記所定の高さになったことを検知する検知手段と、前記所定の高さから離れた位置に位置する前記転写材の最上面の位置を前記検知手段が検知するまで第１の移動速度で前記スタッカーを上昇させ、前記検知手段の検知により前記スタッカーが停止した位置から所定の距離を前記第１の移動速度または第１の移動速度より遅い第２の移動速度で前記スタッカーを降下させ、前記転写材の最上面の位置を前記検知手段が検知するまで第２の移動速度で前記スタッカーを上昇させる駆動手段を有し、前記駆動手段は、駆動モータと第１のギアと第２のギアよりなり、前記スタッカーの上昇時に前記駆動モータからギア比の大きい第１のギアを介して前記スタッカーを上昇させ、前記スタッカーの降下時に前記駆動モータから該第１のギア比より小さいギア比の第２のギアを介して前記スタッカーを降下させることを特徴とする。
【００１１】
また、前記第１のギアは前記スタッカーの上昇時のみに前記駆動モータの駆動が伝達される第１の一方向クラッチを有し、前記第２のギアは前記スタッカーの降下時のみに前記駆動モータの駆動が伝達される第２の一方向クラッチを有することを特徴とする。
【００１４】
このような構成において、スタッカー上に積載した転写材の最上面の位置を検知手段が検知する位置まで駆動モータを高速回転させて第１の速度でスタッカーを上昇させる。このとき駆動モータのイナーシャにより検知位置よりオーバーしてしまい所望する位置より上方の位置で停止する。次に、スタッカーが停止した位置から検知手段の検知信号が解除されるまで第１の速度または第１の速度より遅い第２の速度でスタッカーを降下させる。次いで、転写材の最上面の位置を検知手段が検知するまで駆動モータを低速回転で駆動させて第２の速度でスタッカーを上昇させる。スタッカーがゆっくり上昇するために駆動モータのイナーシャによる行き過ぎはなく所定の位置に転写材の最上面が位置して給紙の準備がなされる。
【００１５】
また、転写材のサイズの交換あるいは転写材の追加のためにスタッカーを昇降させるときに、駆動モータの駆動はスタッカーの上昇時にギア比の大きいギアを介すように一方向クラッチに駆動が伝達される。また、スタッカーの下降時には、ギア比の小さいギアを介すように別の一方向クラッチに駆動モータの駆動を伝達させる。こうしてスタッカーの下降時の移動速度が上昇時の移動速度より速くなり転写材の交換作業をはやく行うことができる。
【００１６】
【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、積載した複数枚の転写材を一枚ずつ給紙する給紙部２と、転写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転写材を整然と集積する集積部４とを有する。
【００１７】
給紙部２は、サイズの異なる転写材をそれぞれ載置したスタッカー５と、スタッカー５から選択した転写材の前縁に向かって送風し、転写材を捌く送風手段と、捌かれた転写材の最上部の一枚をピックアップする吸引手段６を備えた吸引搬送手段７と、転写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。
【００１８】
また給紙部２は、それぞれのスタッカー５ａ、５ｂから給紙部２に設けた共通する出口９に向かって吸引搬送手段７により選択された転写材を搬送する搬送路１０を有する。
【００１９】
送風手段２３は、給紙装置２内に設けられたブロワ２８などによりダクト２９ａを介して転写材の前縁に対向する位置に設けた送風口３０から風を送っている。ダクト２９ａ内には、例えば選択したサイズに応じたスタッカーにのみ風を吹き付けるように開閉して制御する不図示の切り替え板が設けられている。
送風口３０は、転写材の前縁ほぼ中央に向かって吹き付ける形状をしている。
符号３９ａ、３９ｂは転写材をサイズに応じて所定の位置にガイドするガイド部材を示す。
【００２０】
吸引搬送手段７は、最大サイズの転写材の幅方向全域に広がった一本の幅のベルトまたは転写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、転写材を吸引搬送手段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、吸引搬送手段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、吸引搬送手段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２９ｂを介して連結し、これら吸気口から吸引搬送手段７内部に向けて空気吸引を行い転写材を吸引搬送手段７周面に密着させて搬送する。
【００２１】
また、吸引搬送手段７は、転写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、転写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、吸引した転写材を供給ローラ３８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。
【００２２】
画像形成部３は周知の画像形成方法で給紙部２から送られてきた転写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転写材に転写する転写コロナ放電器１５と、転写材を感光ドラム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転写材を定着する定着装置１９とを有する。
【００２３】
周知の画像形成方法により画像形成が行われた転写材は、転写材搬送路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、転写材が整然と集積される。
【００２４】
給紙装置においては、スタッカーに積載した転写材の別のサイズへの交換あるいは転写材の補給を行うにあたって、スタッカーをリフトによって降下させた後に作業している。
【００２５】
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の積載された転写材の最上面近傍を示す概略図を示す。図４に給紙状態の概略図を示す。
図において、給紙部２は、更に転写材を上部に積載するスタッカー５ａ、５ｂと、最上面の転写材の位置が所定の高さになったことを検知する検知手段２４と、スタッカー５ａ、５ｂを上下方向に移動させるリフト８と、第１の移動速度と第１の移動速度より遅い第２の移動速度とを選択してスタッカー５ａ、５ｂを昇降させる駆動手段２５とを有する。
【００２６】
検知手段２４は、図２および図４に示すように各スタッカー５ａ、５ｂの最上面の転写材に接触し、支点３１を中心に揺動するアクチュエータ３２と、アクチュエータ３２の揺動を検知するフォトセンサなどのセンサ３３と、この信号に従ってスタッカー５ａ、５ｂを上下に移動するリフト８とを有する。リフト８は、例えばスタッカー５ａ、５ｂのそれぞれ４カ所にナット３５を固定し、このナット３５に装置本体側に設けたスクリュウ３６を螺合させ、駆動手段２５にギアまたはベルトなどを介して連結したスクリュウ３６の駆動によりスタッカー５ａ、５ｂの位置を制御している。
【００２７】
転写材に接触するアクチュエータ３２の先端は、転写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３７が設けられている。また、転写材の最上面の位置を転写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転写材の高さの減少をアクチュエータ３２が検知し、この信号に基づいて制御回路４２によりリフト８に連結された駆動手段２５としての駆動モータを駆動させている。
【００２８】
スタッカー５ａ、５ｂは、リフト８を含めてユニット化されており、実施例においては給紙方向に対して直交する方向にレールなどによって引き出し可能に設けられており、装置本体に設けたリリーススイッチを押すことにより検知手段２４が転写材の最上面を検知している位置から解除され、スタッカー５ａ、５ｂが駆動手段２５の駆動により下方に移動する。この動作によりスタッカー５ａ、５ｂが引き出し可能となり、オペレータが給紙ユニットを引き出し、転写材のサイズ交換や転写材の補給を行う。その後スタッカー５ａ、５ｂを装置内に装着させると、自動的にリフト８が動作して転写材を積載したスタッカー５ａ、５ｂを上昇させる。
【００２９】
駆動モータなどの駆動手段２５は、上述したリフト８にギアやベルトなどを介して駆動を伝達させており、制御回路４２からの信号により２種類の回転数を選択してを駆動させてスタッカー５ａ、５ｂを昇降させている。駆動モータの回転数が速い設定でスタッカー５ａ、５ｂを第１の移動速度で昇降させ、駆動モータの回転数が遅い設定でスタッカーを第２の移動速度で昇降させている。実施例においては第１の移動速度は第２の移動速度のほぼ倍の移動速度となっている。
【００３０】
図５に給紙装置のスタッカーの制御を説明するフローチャート図を示す。
スタッカーの動作について順を追って説明する。
Ｓ１でユニットを装置本体に装着したかあるいは装置本体の電源の投入がされているかを判断する。
Ｓ２において、スタッカー上の転写材の最上面が検知手段によって検知され所定の位置に位置しているかを判断する。即ちホームポジションにあるどうかを判断している。
Ｓ３でスタッカー上の転写材がホームポジションにない場合に駆動モータの回転を速くして第１の移動速度でリフトによりスタッカーを上昇させる。
Ｓ４で転写材の最上面が検知手段によって検知したかを判断する。
Ｓ５でスタッカーを降下させる。このときのスタッカーの移動速度は第１の移動速度あるいは第２の移動速度のいずれかであっても良い。
Ｓ６で検知手段の検知から解除されたかを判断する。
Ｓ７で第２の移動速度でスタッカーを上昇させる。
Ｓ８で転写材の最上面が検知手段によって検知したかを判断する。
Ｓ９でスタッカーを停止させ転写材の最上面がホームポジションに位置する。
【００３１】
こうしてＳ１からＳ４の工程で第１の手段として所定の高さから離れた位置に位置する転写材の最上面の位置を検知手段が検知するまで第１の移動速度でスタッカーを上昇させ、第２の手段としてＳ５、Ｓ６の工程で検知手段の検知によりスタッカーが停止した位置から所定の距離を第１の移動速度または第１の移動速度より遅い第２の移動速度でスタッッカーを降下させ、第３の手段としてＳ７からＳ９の工程で転写材の最上面の位置を検知手段が検知するまで第２の移動速度でスタッカーを上昇させる。
【００３２】
更に図６の断面図に示すように駆動モータ２６は、モータ軸４６に設けたギア４５を有し、ギア４５は第１の一方向クラッチ４７と第２の一方向クラッチ４８とを軸支した軸４９に設けたギア５０に駆動を伝達している。第１の一方向クラッチ４７はスタッカーの上昇時に駆動を伝達し、スタッカーの下降時に空回りするように設けられており、また、第２の一方向クラッチ４８はスタッカーの下降時に駆動を伝達し、スタッカーの上昇時に空回りするように設けられている。
【００３３】
スタッカー５ａ（５ｂ）の上昇時に駆動手段２５からギア比の大きい第１のギア４３ａ、４３ｂを介してリフト８を駆動させるプーリーに連結したギア５１に駆動を伝達させている。このとき第２の一方向クラッチ４８はモータの駆動を伝達させずに空回りする。（便箋上ギア４３ｂとギア５１とは矢印Ｃで連結されている）また、スタッカー５ａ（５ｂ）の下降時に駆動手段２５が逆回転して第１のギア４３ａ、４３ｂのギア比より小さいギア比の第２のギア４４を介してリフト８を駆動させるプーリー５２に連結したギア５１に駆動を伝達させている。このとき第１の一方向クラッチ４７はモータの駆動を伝達させずに空回りする。次いでプーリー５２はベルトによって上述したナット３５に駆動を伝達してスタッカーを昇降させる。
こうして第１のギア４３ａ、４３ｂはスタッカー５ａ（５ｂ）の上昇時のみに駆動モータ２６の駆動が伝達され、第２のギア４４はスタッカー５ａ（５ｂ）の下降時のみに駆動モータ２６の駆動が伝達される。
これによりスタッカー５ａ、５ｂの上昇時には転写材によって重たくなったスタッカーをトルクが十分にある駆動伝達により上昇することができ、スタッカーの下降時には、短時間でスタッカーを下降させることができ、メンテナンスや転写材の補充、交換作業にかかる時間が短縮することができる。
また実施例においては、スタッカーを第１の移動速度で上昇させた後に第２の移動速度で降下させた例を示したが、スタッカーを第１の移動速度で上昇させた後、第１の移動速度で降下させ、次いで第２の移動速度で上昇させても良い。
【００３４】
【発明の効果】
転写材の補給あるいは転写材の交換作業を行った後に再度スタッカーに積載された転写材の最上面を所定の位置に正確に位置させることを唯一のセンサを用いて短時間で行うことができ、短時間で給紙の準備を行うことができる。
また、スタッカーの下降を素速く行うことができ、メンテナンスや準備にかかる時間を短縮することができる。
【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断面図。
【図２】  本発明による給紙装置の概略断面図。
【図３】  図２の矢印Ａ方向から見た概略断面図。
【図４】  給紙の状態を示す概略図。
【図５】  押圧手段の一例を示す側面図。
【図６】  駆動手段の一例を示す概略断面図。
【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  スタッカー
６  吸引手段
７  吸引搬送手段
８  リフト
９  出口
１０  搬送手段
１１  感光ドラム
１２  コロナ帯電器
１３  露光装置
１４  現像装置
１５  コロナ放電器
１６  分離コロナ放電器
１７  クリーニング装置
１８  イレーサランプ
１９  定着装置
２０  転写材搬送路
２１  上部トレイ
２２  下部トレイ
２３  送風手段
２４  検知手段
２５  駆動手段
２６  駆動モータ
２７  押圧手段
２８  ブロア
２９ａ、２９ｂ  ダクト
３０  送風口
３１  支点
３２  アクチュエータ
３３  センサ
３４  従動ローラ
３５  ナット
３６  スクリュウ
３７  従動ローラ
３８  供給ローラ
３９ａ、３９ｂ  ガイド部材
４０  ばね手段
４１  吸気箱
４２  制御回路
４３ａ、ｂ  第１のギア
４４  第２のギア
４５  ギア
４６  モータ軸
４７  第１の一方向クラッチ
４８  第２の一方向クラッチ
４９  軸
５０  ギア
５１  ギア
５２  プーリー
【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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