JP2014055047A - Sheet material feed device and image formation device using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】シート材が吸着ベルトから剥がれることを抑制し、安定した給送性能を得ることができるシート材給送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】積載されたシート束1を収容する給紙カセット11と、シート束1の上面に対向する位置に設けられ表面移動する吸着ベルト2と、吸着ベルト2にシート束1の最上位シート1aを吸着させる帯電用ローラ電極3と、吸着ベルト2をシート束1に対して相対的に接離させるブラケット12とを備え、吸着ベルト2に吸着した最上位シート1aを吸着ベルト2の表面移動により搬送するシート搬送装置200において、吸着ベルト2は、移動方向に対して直交する方向の長さLbが、給紙カセット11に積載可能なシートの搬送方向に対して直交する方向の最大長さLsよりも長い。
【選択図】図5A sheet material feeding device capable of suppressing sheet material from being peeled off an adsorption belt and obtaining stable feeding performance, and an image forming apparatus using the sheet material feeding device.
A sheet feeding cassette (11) for storing stacked sheet bundles (1), an adsorption belt (2) provided at a position facing the upper surface of the sheet bundle (1) and moving on the surface, and the uppermost sheet of the sheet bundle (1) on the adsorption belt (2). A charging roller electrode 3 for adsorbing 1a and a bracket 12 for moving the adsorbing belt 2 relative to and away from the sheet bundle 1 to move the uppermost sheet 1a adsorbed on the adsorbing belt 2 to the surface of the adsorbing belt 2 In the sheet conveying apparatus 200 that conveys the sheet, the suction belt 2 has a maximum length Lb in a direction perpendicular to the conveying direction of the sheets that can be stacked on the sheet feeding cassette 11 in a direction perpendicular to the moving direction. Longer than Ls.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、シート材給送装置及びこれを用いた画像形成装置に関し、特に、積載されたシート束から最上面に位置するシート材を1枚ずつ分離して給送するシート材給送装置及びこれを備えた例えば電子写真複写機、ファクシミリ装置、プリンタ装置などからなる画像形成装置に関する。 The present invention relates to a sheet material feeding apparatus and an image forming apparatus using the same, and in particular, a sheet material feeding apparatus that separates and feeds sheet materials positioned on the uppermost surface one by one from a stacked sheet bundle, and The present invention relates to an image forming apparatus including the above, for example, an electrophotographic copying machine, a facsimile machine, and a printer.
電子写真方式、インクジェット方式などの各種画像形成装置において、画像を記録する記録材(シート材)を給送する給紙装置としては、そのシート材に対して高い最大静止摩擦係数(以下、摩擦係数という)が得られるゴムなどの材料で作られたローラやベルトなどのピックアップ部材をシート束の最上位シート材に当接させ、シート束から最上位シート材をピックアップする摩擦給送方式が広く採用されている。摩擦給送方式は、構成が簡素であるが、ピックアップ部材とシート材との間で大きな摩擦力を得るために、バネなどの付勢手段によりピックアップ部材をシート面に対して強く圧接させることを必要とする。このようなバネなどの付勢手段は、通常、経時劣化によりその付勢力が経時的に減少するので、経時的にも安定した給送性能を得ることが難しい。また、ゴムなどからなるピックアップ部材は、経時的に又は環境に応じて劣化し、シート材に対する摩擦係数が低下するので、この点でも安定した給送性能を得ることが難しい。 In various image forming apparatuses such as an electrophotographic system and an inkjet system, a sheet feeding apparatus that feeds a recording material (sheet material) for recording an image has a high maximum static friction coefficient (hereinafter referred to as a friction coefficient). Friction feeding system that picks up the top sheet material from the sheet bundle by picking up the pick-up member such as roller or belt made of rubber or other material that can be Has been. The friction feeding method has a simple configuration, but in order to obtain a large frictional force between the pickup member and the sheet material, the pickup member is strongly pressed against the sheet surface by a biasing means such as a spring. I need. Such a biasing means such as a spring usually decreases with time due to deterioration over time, so it is difficult to obtain stable feeding performance over time. In addition, since the pickup member made of rubber or the like deteriorates with time or according to the environment and the coefficient of friction against the sheet material decreases, it is difficult to obtain stable feeding performance also in this respect.
また、ユーザーの多様化により、画像を記録する記録材としては、普通紙だけでなく、コート紙やラベル紙など、様々な機能・用途をもつシート材が用いられることが多くなってきている。記録材として用いられるシート材の種類は、今後も増加することが予想される。特殊な機能や用途をもつシート材は、ピックアップ部材に対する摩擦係数が極端に小さいものがあり、このようなシート材は、摩擦給送方式により安定してピックアップすることが難しい。また、粘着ラベルなどのようにシート材表面部がシート材本体から剥離しやすいシート材は、ピックアップ部材とシート材との間の摩擦力によりシート材表面部がシート材本体から剥離してしまい、摩擦給送方式により安定してピックアップすることが難しい。 In addition, due to diversification of users, sheet materials having various functions and applications such as coated paper and label paper are increasingly used as recording materials for recording images. The types of sheet materials used as recording materials are expected to increase in the future. Some sheet materials having special functions and applications have extremely small friction coefficients with respect to the pickup member, and such sheet materials are difficult to be stably picked up by the friction feeding method. In addition, the sheet material surface portion is easily peeled off from the sheet material body, such as an adhesive label, the sheet material surface portion is peeled off from the sheet material body due to the frictional force between the pickup member and the sheet material, It is difficult to pick up stably by the friction feeding method.
このような特殊な機能や用途をもつシート材であっても安定したピックアップが可能なものとして、静電給送方式がある。静電給送方式では、誘電体よりなる吸着ベルト表面上に形成される電位パターンにより吸着ベルト表面とシート束上面との界面に不平等電界を生じさせることで発生する、マクスウェルの応力に基づく当該界面の法線方向における吸着力によって吸着ベルト表面にシート束の最上位シート材を吸着させ、その吸着ベルトの表面移動により当該最上位シート材を送り出す。このような静電給送方式を採用した画像形成装置としては、例えば特許文献1や特許文献2に記載されたものが知られている。
There is an electrostatic feeding method as a sheet that can be stably picked up even with a sheet material having such special functions and uses. In the electrostatic feeding method, the electric potential pattern formed on the surface of the attracting belt made of a dielectric causes an unequal electric field at the interface between the attracting belt surface and the upper surface of the sheet bundle, which is based on Maxwell stress. The uppermost sheet material of the sheet bundle is adsorbed on the surface of the adsorbing belt by the adsorbing force in the normal direction of the interface, and the uppermost sheet material is sent out by moving the surface of the adsorbing belt. As an image forming apparatus employing such an electrostatic feeding method, for example, those described in
しかしながら、静電給送方式において、吸着ベルトの吸着力は、シート材の搬送方向から受ける力に対しては強いが、吸着ベルト表面に対して法線方向(以下、めくり方向という)から受ける力に対しては弱い。そのため、積載されるシート材の搬送方向と直交する方向の長さ(以下、幅という)が吸着ベルトの幅よりも大きい場合には、シート材が吸着ベルトから剥がれやすくなり給送不良が生じやすい。積載されるシート材の幅が吸着ベルトの幅よりも大きい場合には、吸着ベルトに吸着されたシート材の幅方向端部が自重により垂れ下がり、シート材にめくり方向の力が働くためである。 However, in the electrostatic feeding method, the suction force of the suction belt is strong against the force received from the conveyance direction of the sheet material, but the force received from the normal direction (hereinafter referred to as the turning direction) to the suction belt surface. It is weak against. Therefore, when the length (hereinafter referred to as the width) in the direction orthogonal to the conveying direction of the stacked sheet material is larger than the width of the suction belt, the sheet material is easily peeled off from the suction belt, and poor feeding is likely to occur. . This is because when the width of the stacked sheet material is larger than the width of the suction belt, the end in the width direction of the sheet material attracted to the suction belt hangs down by its own weight, and a force in the turning direction acts on the sheet material.
なお、特許文献1には、積載されるシート材の幅よりも小さい幅に形成された吸着ベルトを備えたシート材給送装置が記載されている。また、特許文献2では、積載されるシート材の幅と吸着ベルトの幅との関係について言及されていない。そして、後述するように、シート材の幅方向の移動を規制する規制部材の構成についても言及されていないことから、吸着ベルトの幅は積載されるシート材の幅以下であると考えられる。
Note that
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、シート材が吸着ベルトから剥がれることを抑制し、安定した給送性能を得ることができるシート材給送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress the peeling of the sheet material from the adsorption belt, and to use the sheet material feeding apparatus capable of obtaining a stable feeding performance. An image forming apparatus is provided.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、積載されたシート束を収容するシート束収容手段と、シート束の上面に対向する位置に設けられ表面移動する無端状の吸着ベルトと、該吸着ベルトにシート束の最上位シート材を吸着させる吸着手段と、該吸着ベルトをシート束に対して相対的に接離させる接離手段とを備え、該吸着ベルトに吸着した最上位シート材を該吸着ベルトの表面移動により搬送するシート材給送装置において、上記吸着ベルトは、移動方向に対して直交する方向の長さが、上記シート束収容手段に積載可能なシート材の搬送方向に対して直交する方向の最大長さよりも長いことを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
本発明は、シート材が吸着ベルトから剥がれることを抑制し、安定した給送性能を得ることができるシート材給送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an excellent effect that a sheet material feeding device that can suppress the sheet material from being peeled from the suction belt and can obtain a stable feeding performance and an image forming apparatus using the sheet material feeding device can be provided.
以下、本発明を、電子写真方式の画像形成装置である複写機に適用した一実施形態について説明する。なお、本発明は、本実施形態の画像形成装置に限らず、例えばインクジェット方式の画像形成装置などにも適用することができることは言うまでもない。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a copying machine which is an electrophotographic image forming apparatus will be described. Needless to say, the present invention can be applied not only to the image forming apparatus of the present embodiment but also to, for example, an inkjet image forming apparatus.
図1は、本実施形態に係る複写機を示す模式図である。この複写機100は、原稿トレイ59aに載置された原稿束から原稿を1枚ずつ分離して原稿読取部58上のコンタクトガラスに自動給紙する自動原稿搬送装置59と、自動原稿搬送装置59によってコンタクトガラス上に搬送された原稿を読み取る原稿読取部58と、給紙部52から給紙された記録材シート(以下、シートという)に対して、原稿読取部58によって読み取った原稿画像に基づいて画像を形成する画像形成手段たる画像形成部50とを備えている。給紙部52は、複数枚のシートが積層されたシート束1を収容していて、このシート束1からその最上位に位置する最上位シート1aを画像形成部50に給紙する。なお、本実施形態では、画像形成部50と給紙部52とは分割可能となっている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a copying machine according to the present embodiment. The
画像形成部50は、潜像担持体として感光体61のまわりに、帯電装置62、現像装置64、転写装置54、感光体クリーニング装置65などを備えている。また、画像形成部50は、感光体61にレーザー光63を照射するための光書込ユニット(不図示)、シート上のトナー画像を定着する定着装置55などを備えている。
The
上記構成の画像形成部50では、感光体61の回転とともに、まず帯電装置62で感光体61の表面を一様に帯電する。次いで、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサなどから入力される画像データや、原稿読取部58によって読み取った原稿の画像データに基づく光書込ユニット(不図示)からのレーザー光63を照射して感光体61上に静電潜像を形成する。その後、現像装置64によりトナーを付着させ静電潜像を可視像化することで感光体61上にトナー画像を形成する。一方、給紙部52は、シートを1枚ずつ分離して搬送して、レジストローラ53に突き当てて止める。そして、画像形成部50のトナー画像形成のタイミングに合わせて、レジストローラ53に突き当てて止めたシートを感光体61と転写装置54とが対向する転写部に送り出す。転写部では、感光体61上のトナー画像は供給されたシートに転写される。トナー画像が転写されたシートは、定着装置55によりトナー画像を定着後、排紙ローラ対56により排紙トレイ57へ排出される。一方、トナー画像転写後の感光体61の表面は感光体クリーニング装置65で残留トナーを除去して清掃して再度の画像形成に備える。
In the
図2は、給紙部の構成を示す模式図である。図3は、給紙部のシート搬送装置の要部構成を示す斜視図である。給紙部52は、図2に示すように、複数枚のシート材からなるシート束1を積載して収容するシート束収容手段としての給紙カセット11と、給紙カセット11上のシート束1から最上位に位置する最上位シート1aを分離して搬送するシート搬送装置200とを含んで構成されている。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of the paper feeding unit. FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a main part of the sheet conveying device of the sheet feeding unit. As shown in FIG. 2, the
上記給紙部52の給紙カセット11内には、積層されたシート束1を積載する底板7が設置され、底板7と給紙カセット11の底部との間には、底板7を支持する支持部材8が回動自在に取り付けられている。なお、給紙カセット11のシート搬送方向と直交する方向(以下、幅方向という)両端部には、シートの幅方向の移動を規制してシートの搬送スキューを防止するための後述するサイドフェンスが設置されている。
A
また、上記給紙部52には、シート束1の最上位シート1aが、所定の位置に来たことを検知するシート検知手段たるフィラーセンサが設けられている。フィラーセンサは、装置本体に設けられた軸17aに回転自在に支持されたフィラー17と、図示しない透過型光学センサとで構成されている。フィラー17は、底板7に積載されたシート束1の最上位シート1aに当接し、透過型光学センサの受光部が発光部からの光を受光可能となっている。本実施形態においては、シート束1の最上位シート1aが底板7の上昇により所定の位置にくると、フィラー17が発光部の光を遮り、受光部が光を受光しなくなる。これにより、最上位シート1aが底板7の上昇によって所定の位置に来たことを検知することができる。
Further, the
また、シート搬送装置200は、図2及び図3に示すように、シート搬送方向下流側に設置される従動ローラ5と、シート搬送方向上流側に設置される駆動ローラ6とに張架される吸着ベルト2を備えている。従動ローラ5は抵抗値が106Ωcmの導電性ゴム層が表面に設けられ、駆動ローラ6は金属ローラである。従動ローラ5及び駆動ローラ6はともに接地されている。駆動ローラ6は、駆動モータにより電磁クラッチ及びギヤ部18(図5に図示)を介して給紙信号に応じて間欠的に駆動される。吸着ベルト2は、108Ω・cm以上の抵抗を有する誘電体、例えば、厚さ100μm程度のポリエチレンテレフタレートなどのフィルムで構成されている。また、吸着ベルト2は、従動ローラ5と駆動ローラ6との間に張架される下側の張架面がシート束1の上面と水平になるようにベルト角度が設定されている。吸着ベルト2の張りは、吸着ベルト2と駆動ローラ6とが空回りしない程度に下側に緩むようにしており、最上位シート1aとたるんだ状態で接触し、波うちの発生しているシートにも接触面積を確保するように構成されている。また、吸着ベルト2の両側端縁の内側には図示しない寄止め用のリブが設けられており、ローラ5、6の両側端面と係合しベルトの寄りを防止している。本実施形態では、吸着ベルト2を従動ローラ5と駆動ローラ6で支持する構成を採用しているが、更に支持ローラを追加して3つ以上の支持ローラで支持する構成としてもよい。また、本実施形態では、シート搬送方向最上流側に配置されているローラを駆動ローラ6としているが、いずれのローラを駆動源と連結させてもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
そして、上記吸着ベルト2の表面には、駆動ローラ6に巻き回された位置で吸着ベルト2の表面に接触して電位パターンを形成させ、吸着ベルト2に最上位シート1aを吸着させる吸着手段たる帯電用ローラ電極3が当接している。帯電用ローラ電極3は、交流を発生する帯電電源4に接続されている。本実施形態では、吸着手段として帯電用ローラ電極3を用いているが、例えば、ブレード状の帯電部材を用いてもよい。
The surface of the
また、シート搬送装置200は、図2に示すように、吸着ベルト2をシート束1に対して接離移動させるべく揺動自在に保持する接離手段(揺動部材)たるブラケット12がベルト幅方向両端にそれぞれ設けられている。各ブラケット12は、駆動ローラ6よりもシート搬送方向上流側に設けられた支持軸14に回転自在に支持されている。そして、後述するように、ブラケット12は、シート束1の最上位シート1aを吸着ベルト2に吸着させる吸着位置と、吸着ベルト2に吸着した最上位シート1aを搬送するための給送位置との間を、支持軸14を支点にして揺動することができる。
Further, as shown in FIG. 2, the
各ブラケット12には、長穴12aが設けられており、この長穴12aに駆動ローラ6の軸6aが貫通している。これにより、駆動ローラ6は、ブラケット12に対して移動可能に保持される。一方、従動ローラ5の軸5aは、ブラケット12に設けられた不図示の穴に貫通し、従動ローラ5は、ブラケット12に対して移動不能に保持される。図2に示すように、ブラケット12が給送位置にあるとき、駆動ローラ6の軸6aは、長穴12aの下端41に突き当っている。
Each
ブラケット12に設けられた長穴12aは、駆動ローラ6の軸6aが長穴12a内を移動しても、駆動ローラ6の回転中心と従動ローラ5の回転中心との距離が変化しないように、従動ローラ5の回転中心を中心とする円弧形状となっている。その結果、駆動ローラ6の軸6aが、長穴12a内を移動しても、吸着ベルト2の張力が変化することがない。通常、吸着ベルト2の張力は、5N以下でもローラとベルトとの間でスリップすることなく、吸着ベルト2を回転駆動して、吸着ベルト2に吸着したシートを搬送することが可能であるが、密着力の高い用紙など特殊な条件のシートを搬送する場合、吸着ベルト2とローラ5、6との間にてスリップが起こる場合も考えられる。そのため、駆動ローラ6の表面や従動ローラ5の表面の摩擦係数を高くして、スリップを生じにくくしておくことが好ましい。
The
また、上記ブラケット12には、各ブラケット12のシート搬送方向下流側両端部に形成されたラックギヤ部13と回転軸16に固定され、ラックギヤ部13にそれぞれ噛み合うピニオンギヤ15とを有している。ラックギヤ部13は、支持軸14を中心としたR形状となっている。回転軸16の一端に取り付けられた図示しない揺動モータを駆動させることにより、回転軸16に固定された各ピニオンギヤ15が回転する。そして、ピニオンギヤ15とラックギヤ部13とが噛み合いを維持しながら移動することによって、各ブラケット12が、支持軸14を支点にしてシート束1に対して接離する方向へ揺動する。なお、支持軸14の両端部に設置される各ブラケット12は、補強部材により連結固定するとよい。例えば、各ブラケット12を、支持軸14と平行に付設された補強部材により連結固定するとよい。これにより、一方のブラケットと他方のブラケットとを一体的に揺動させることができ、ブラケット揺動時にブラケットに保持された吸着ベルト2が、捩れてしまうのを抑制することができ、吸着ベルト2に吸着した最上位シート1aが、吸着ベルト2から分離するのを抑制することができる。
The
次に、本実施形態のシート搬送装置200を用いたシート搬送動作について、図4を用いて説明する。図4(a)に示すように、通常、底板7は下降位置にあり、ブラケット12は吸着位置にある。まず、給紙信号が入ると、図示しない揺動モータを駆動して、ピニオンギヤ15を図中時計回りに回転駆動させ、ブラケット12を、支持軸14を支点して図中反時計回り(シート束から離間する方向)に揺動させる。そして、ブラケット12が、給送位置まで揺動したら、揺動モータの駆動を停止する。
Next, a sheet conveying operation using the
揺動ブラケット12が、給送位置で停止したら、図4(b)に示すように、図示しない駆動モータを駆動させて吸着ベルト2を無端移動させる。次に、無端移動する吸着ベルト2に帯電用ローラ電極3を介して帯電電源4により交番電圧を印加し、吸着ベルト2の表面に交流電源周波数と吸着ベルト2の周動速度に応じたピッチ(ピッチは2mm〜16mm程度とするのがよい)で交番する電位パターンを形成する。電源4は交流の他直流を高低交互の電位に変化させたものでもよく、矩形波、正弦波などが考えられる。本実施形態では、吸着ベルト2の表面に対して4kVの振幅を持った矩形波を印加している。
When the
吸着ベルト2への帯電が完了したら、図4(c)に示すように、吸着ベルト2の回転を停止するとともに、下降位置で待機していた底板7の上昇を開始する。また、これと前後して、揺動モータを逆回転させ、ピニオンギヤ15を図中反時計回りに回転させて、ブラケット12を支持軸14を支点にして図中時計回り(シート束に近接する方向)へ揺動させる。底板7が上昇し、ブラケット12が下降していくと、シート束1の最上位シート1aが、吸着ベルト2を介して駆動ローラ6に当接する。さらに、底板7を上昇させ、ブラケット12を下降させていくと、駆動ローラ6が、シート束1により押し上げられ、長穴12aの下端12bに突き当っていた駆動ローラ6は、長穴12aに案内されながら、上方へ移動していく。
When charging of the
また、底板7の上昇に伴い、フィラー17が図中反時計回りに回転する。シート束1の最上位シート1aが所定の位置にくると、このフィラー17が図示しない透過型光学センサの発光部からの光を遮るため、シート束1の最上位シート1aが所定の位置にきたことを検知することができる。透過型光学センサの受光部からの検知結果から、最上位シート1aが所定の位置にきたことが検知されたら、底板7の上昇を停止する。または、接触位置への底板7の上昇動作は、底板駆動前の最上位シート1aの上面位置をシート検知手段にて検知し、吸着ベルト2の下面との高さの差を算出し、この算出値を底板上昇量として底板7の上昇動作を制御してもよい。
Further, as the
図4(d)に示すように、底板7の上昇が停止し、ブラケット12が吸着位置に到達したら、揺動モータの回転を停止する。揺動モータがステッピングモータの場合は、回転角度(パルス数)に基づいて揺動モータを制御することにより、ブラケット12を吸着位置に精度よく停止することができる。揺動モータがDCモータの場合は、駆動時間に基づいて揺動モータを制御することにより、ブラケット12を吸着位置に精度よく停止することができる。ブラケット12の下降が停止すると、吸着ベルト2のシート束1と対向する領域が、シート束1の最上位シート1aと当接する。吸着ベルト2が最上位シート1aと当接すると、誘電体であるシートには吸着ベルト2の表面の電位パターンにより形成される不平等電界により、Maxwellの応力が働き、シート束1の最上位シート1aが吸着ベルト2に吸着する。この吸着力は、最上位シート1aのみに作用し、2枚目以降のシートには作用しない。
As shown in FIG. 4D, when the rise of the
図4(d)に示す状態にて所定時間待機し、吸着ベルト2に最上位シート1aが吸着したら、揺動モータを駆動して、ピニオンギヤ15を時計回りに回転駆動させ、ブラケット12を支持軸14を支点にして図中反時計回りに揺動させる。すると、従動ローラ5は、ブラケット12とともにシート束1から離間する方向へ移動する。一方、駆動ローラ6は、自重により、シート束1の上面から動かず、ブラケット12に対して相対的にシート束1方向へ移動する。これにより、吸着ベルト2は、駆動ローラ6の回転中心を中心にして揺動するような動きをとり、吸着ベルト2に吸着したシート1aが、吸着ベルト2の駆動ローラ6に巻き回された部分を支点して湾曲する。その結果、吸着ベルト2に吸着したシートに復元力が働き、最上位シート1aのみを吸着ベルト2に吸着させ、2番目のシート1bをシートの復元力により分離させることができる。
In the state shown in FIG. 4D, when the
ブラケット12が、支持軸14を支点にしてさらに図中反時計回りに回動すると、駆動ローラ6が、長穴12aの下端41に突き当る。このように、駆動ローラ6が長穴12aの下端41に突き当たった状態から、さらにブラケット12を回動させると、駆動ローラ6もブラケット12とともに移動し、駆動ローラ6がシート束1の上面から離間する。図4(e)に示すように、ブラケット12がシートを搬送する給送位置に到達したら、揺動モータの駆動を停止する。そして、駆動モータにより吸着ベルト2を無端移動させ、吸着ベルト2に吸着している最上位シート1aを、搬送ローラ対9へ向けて搬送する。吸着ベルト2に静電吸着した最上位シート1aの先端が、吸着ベルト2の従動ローラ5の巻き回し部分に到達すると、最上位シート1aは、曲率分離により吸着ベルト2から分離し、ガイド部材10に案内されながら、搬送ローラ9対へ向けて移動する(図4(e)参照)。なお、吸着ベルト2と搬送ローラ対9との線速は同一にされており、搬送ローラ対9がタイミングを取って間欠駆動されているような場合は吸着ベルト2も間欠駆動されるように駆動モータを制御する。
When the
そして、吸着ベルト2は、最上位シート1aの後端が駆動ローラ6の対向位置に達する前に所定時間上昇することでシート束1より離間する。これにより、2枚目のシート1bが吸着ベルト2に吸着されないようにしている。吸着ベルト2と最上位シート1aとが離間した状態にて吸着ベルト2に上述した帯電動作を行い、最上位シート(先行紙)1aの後端が従動ローラ5の対向位置を通過した後に、吸着ベルト2を下降させ吸着位置に戻す。
The
なお、吸着ベルト2の帯電は、吸着ベルト2のシートの分離位置から搬送ローラ対9までの長さ分だけ行うようにして、それ以降は、帯電用ローラ電極3で吸着ベルト2を除電するようにしてもよい。これによりシートは、搬送ローラ対9へ搬送された後は吸着ベルト2の影響を受けずに、搬送ローラ対9の搬送力のみによって搬送される。また、吸着ベルト2を除電することによって、2番目のシート1bが、離間した吸着ベルト2に静電吸着するのを抑制することができる。
The charging of the
ここで、周動する吸着ベルト2に交番電圧を印加することにより、帯電した吸着ベルト2の電荷を除電することができる原理を説明する。周動する吸着ベルト2などの被帯電体の外周面に帯電用ローラ電極3などの電極を接触させ直流電源により直流電圧を印加した場合、被帯電体は印加される直流電圧がある電圧以下の電圧では帯電されない。この電圧を帯電開始電圧V0という。帯電開始電圧値V0は、被帯電体の厚さ、体積抵抗などにより変化する。次に上記の帯電開始電圧V0をピーク値として持つような交番する電圧を帯電電極に印加したところ、帯電している被帯電体の表面電位がほぼ零Vに除電されることが確認されている。これは、印加電圧のピーク値を帯電開始電位V0とすることにより、この印加電圧では誘電体である被帯電体を帯電させる能力はないが、被帯電体に帯電している空間電荷には移動させる力が働き、除電できることを意味する。また、交互に交番する印加電圧を用いることから、被帯電体が(+)、(−)のどちらに帯電していても除電効果がある。しかし、帯電開始電圧以下の印加電圧では、除電不足が発生し、帯電開始電圧以上では、印加周波数(120Hz,v/f=1mm周期)の帯電が生じ、零Vに除電できなかった。したがって、吸着ベルト2に除電のために印加する交番電圧は、ピーク値が吸着ベルト2に対する帯電開始電圧V0になるように制御すればよいことになる。
Here, the principle that the charge of the charged
次に、本実施形態に係るシート搬送装置の特徴部について説明する。図5は、シート搬送装置において、吸着ベルトの幅とシートの幅を説明する模式図である。図5に示すように、本実施形態にかかるシート搬送装置200においては、吸着ベルト2のベルト幅Lbは、給紙カセット11に積載可能な最大シート束1のシート幅Lsより大きく設定されている。例えば、積載可能な最大シート束1のシート幅LsがA3幅の297mmであった場合、ベルト幅Lbは300mmなどを選択する。
Next, the characteristic part of the sheet conveying apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the width of the suction belt and the width of the sheet in the sheet conveying apparatus. As shown in FIG. 5, in the
このように、吸着ベルト2のベルト幅Lbを最大シート幅Lsより大きくすることで、シートの大きさにかかわらず、最上位シート1aの幅方向全域に亘って、最上位シート1aを吸着ベルト2に吸着させることができ、吸着の安定性を向上させることができる。
Thus, by making the belt width Lb of the
また、本実施形態に係るシート搬送装置200においては、図5に示すように、給紙カセット11のシート搬送方向上流側端部(以下、先端部という)付近の幅方向両端部には、シートの幅方向の移動を規制する規制部材たるサイドフェンス19がそれぞれ設置されている。最上位シート1aが底板7上に傾いて積載された状態で吸着ベルト2に吸着してしまうと、そのままの姿勢で搬送され、搬送スキューの原因となってしまう。そのため、給紙カセット11の先端部付近の幅方向両端部にサイドフェンス19を設置しているのである。しかし、給紙カセット11にサイドフェンス19を設置した場合には、吸着ベルト2が下降するとき、吸着ベルト2とサイドフェンス19が干渉してしまう。そこで、本実施形態においては、サイドフェンス19が吸着ベルト2の接離動作に連動して移動可能なように構成されている。
Further, in the
図6は、サイドフェンス付近の構成を示す要部斜視図である。図7(a)は、サイドフェンスが上昇位置にあり、吸着ベルトが給送位置にあるときのシート搬送装置の様子を説明する模式図である。図7(b)はサイドフェンスが下降位置にあり、吸着ベルトが吸着位置にあるときのシート搬送装置の様子を説明する模式図である。例えば、図6及び図7(a)に示すように、吸着ベルト2が給送位置に向けて上昇するときには、サイドフェンス19はその底部が弾性部材たるバネ20により所定の位置(元の位置という)まで押し上げられる。一方、図7(b)に示すように、吸着ベルト2が吸着位置に向けて下降するときには、吸着ベルト2がバネ20の付勢力に抗してサイドフェンス19を押し下げている。そして、図7(b)に示す位置から吸着ベルト2が再び上昇する時には、サイドフェンス19はバネ20の付勢力により元の位置まで復帰可能となっている。なお、図6中、図示しないもう一方のサイドフェンスは、上述したように、バネを介して支持されるとともに、ラック部22a及びギア部22bを介してシート束1の幅方向のサイズに合わせて移動可能なように、給紙カセット11に支持されている。
FIG. 6 is a perspective view of a main part showing the configuration near the side fence. FIG. 7A is a schematic diagram illustrating a state of the sheet conveying apparatus when the side fence is in the raised position and the suction belt is in the feeding position. FIG. 7B is a schematic diagram illustrating a state of the sheet conveying apparatus when the side fence is in the lowered position and the suction belt is in the suction position. For example, as shown in FIG. 6 and FIG. 7A, when the
上記実施形態において、サイドフェンス19の移動機構には、バネ20を採用しているが、サイドフェンス19の移動機構には、例えばモータを用いていてもよい。図8は、別の実施形態に係るサイドフェンス付近の構成を示す要部斜視図である。図9(a)は、サイドフェンスが上昇位置にあり、吸着ベルトが給送位置にあるときの給紙カセットの様子を説明する模式図である。図9(b)はサイドフェンスが下降位置にあり、吸着ベルトが吸着位置にあるときの給紙カセットの様子を説明する模式図である。例えば、図8及び図9(a)に示すように、吸着ベルト2が給送位置に向けて上昇するときには、サイドフェンス19はモータ21の正回転(又は逆回転)により所定の位置(元の位置という)まで上方に移動する。一方、図9(b)に示すように、吸着ベルト2が吸着位置に向けて下降するときには、サイドフェンス19はモータ20の逆回転(又は正回転)により所定の位置から下方に移動する。なお、図8中、図示しないもう一方のサイドフェンスは、上述したように、モータに連結されるとともに、ラック部22a及びギア部22bを介してシート束1の幅方向のサイズに合わせて移動可能なように、給紙カセット11に支持されている。
In the above embodiment, the
このように、サイドフェンス19が吸着ベルト2の接離動作に連動して移動可能であるため、吸着ベルト2のベルト幅Lbが最大シート幅Lsより大きくても、サイドフェンス19がベルトの移動を妨げることがない。サイドフェンス19の設置により、給紙カセット11内の底板7上にシートを理想の状態に規制することができるので、搬送スキューなどのないシートの給送が可能となる。
Thus, since the
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
積載されたシート束を収容する給紙カセット11などのシート束収容手段と、シート束の上面に対向する位置に設けられ表面移動する吸着ベルト2などの無端状の吸着ベルトと、該吸着ベルトにシート束の最上位シート材を吸着させる帯電用ローラ電極3などの吸着手段と、該吸着ベルトをシート束に対して相対的に接離させるブラケット12などの接離手段とを備え、該吸着ベルトに吸着した最上位シートを該吸着ベルトの表面移動により搬送するシート搬送装置200などのシート材給送装置において、上記吸着ベルトは、移動方向に対して直交する方向の長さが、上記シート収容手段に積載可能なシートの搬送方向に対して直交する方向の最大長さよりも長い。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シート材の大きさにかかわらず、最上位シート材の幅方向全域に亘って、最上位シート材を吸着ベルトに吸着させることができ、吸着の安定性を向上させることができる。
(態様B)
(態様A)において、上記シート束収容手段は、上記吸着ベルトが設置される箇所に対応する箇所に、シート材の搬送方向に対して直交する方向の移動を規制するサイドフェンス19などの規制部材を備え、該規制部材は該吸着ベルトの接離動作に連動して移動可能である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、規制部材が吸着ベルトの接離動作を妨げることがなく、規制部材の設置によって搬送スキューの発生を防止することが可能となる。
(態様C)
(態様B)において、上記規制部材は、上記吸着ベルトの下降に応じて該吸着ベルトにより押し下げられ、該吸着ベルトの上昇に応じてバネ20などの弾性部材により所定の位置まで押し上げられる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、規制部材は吸着ベルトの移動に連動して上下方向に移動可能な構成となる。
(態様D)
(態様B)において、
上記規制部材は、モータ21などのモータの正逆回転により上下方向に移動可能である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、規制部材は、吸着ベルトの移動に連動して移動可能な構成となる。
(態様E)
(態様A)(態様B)(態様C)又は(態様D)において、上記吸着ベルトは、複数のローラで張架されており、上記接離手段は、シート搬送方向最上流側のローラよりもシート搬送方向上流側を支点として該複数のローラを揺動可能に支持するブラケット12などの揺動部材を有する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、吸着ベルトに吸着している最上位シート材は揺動部材及び吸着ベルトの離間動作に伴ってシート束上面からめくられて離間する。このとき、第二位シート材には、そのコシによって最上位シート材から剥がれようとする剥離力が働き、第二位シート材はシート束上面からめくられる最上位シート材に追従できず、その最上位シート材から剥離される。また、このめくり動作時に、シート搬送方向最上流側のローラは最終的にシート面から離間するので、例えばシート搬送方向最上流側のローラを支点に揺動する場合に比べめくり効果が高い。
(態様F)
シート材に画像を形成する画像形成手段と、積載されたシート束から最上位シート材を分離し該画像形成手段へシート材を給送するシート材給送手段を備えた画像形成装置において、上記シート材給送手段として(態様A)(態様B)(態様C)(態様D)又は(態様E)のシート材給送装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成手段に対してシート材を安定して給送することができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
Sheet bundle accommodating means such as a
According to this, as described in the above embodiment, the uppermost sheet material can be adsorbed to the adsorption belt across the entire width direction of the uppermost sheet material regardless of the size of the sheet material. Stability can be improved.
(Aspect B)
In (Aspect A), the sheet bundle housing means is a regulating member such as a
According to this, as described in the above-described embodiment, the regulating member does not hinder the contact / separation operation of the suction belt, and the occurrence of the conveyance skew can be prevented by installing the regulating member.
(Aspect C)
In (Aspect B), the regulating member is pushed down by the suction belt as the suction belt is lowered, and is pushed up to a predetermined position by an elastic member such as a
According to this, as described in the above embodiment, the restricting member is configured to be movable in the vertical direction in conjunction with the movement of the suction belt.
(Aspect D)
In (Aspect B),
The restriction member is movable in the vertical direction by forward and reverse rotation of a motor such as the
According to this, as described in the above embodiment, the restricting member is configured to be movable in conjunction with the movement of the suction belt.
(Aspect E)
(Aspect A) (Aspect B) In (Aspect C) or (Aspect D), the suction belt is stretched by a plurality of rollers, and the contacting / separating means is more than the most upstream roller in the sheet conveying direction. There is a swinging member such as a
According to this, as described in the above embodiment, the uppermost sheet material adsorbed on the adsorption belt is turned away from the upper surface of the sheet bundle along with the separation operation of the swing member and the adsorption belt. At this time, the second sheet material has a peeling force that tends to peel from the uppermost sheet material due to its stiffness, and the second sheet material cannot follow the uppermost sheet material turned from the upper surface of the sheet bundle. Peel from the top sheet material. Further, during this turning operation, the roller on the most upstream side in the sheet conveying direction is finally separated from the sheet surface, so that the turning effect is higher than, for example, when the roller on the most upstream side in the sheet conveying direction is swung around the fulcrum.
(Aspect F)
An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image on a sheet material; and a sheet material feeding unit that separates the uppermost sheet material from the stacked sheet bundle and feeds the sheet material to the image forming unit. As the sheet material feeding means, the sheet material feeding device of (Aspect A) (Aspect B) (Aspect C) (Aspect D) or (Aspect E) is used.
According to this, as described in the above embodiment, the sheet material can be stably fed to the image forming unit.
1:シート束
1a:最上位シート
2:吸着ベルト
3:帯電用ローラ電極
4:帯電電源
5:従動ローラ
6:駆動ローラ
7:底板
8:支持部材
9:搬送ローラ対
10:ガイド部材
11:給紙カセット
12:ブラケット
12a:長穴
13:ラックギヤ部
14:支持軸
15:ピニオンギヤ
16:回転軸
20:バネ
21:モータ
1:
Claims (6)
シート束の上面に対向する位置に設けられ表面移動する無端状の吸着ベルトと、
該吸着ベルトにシート束の最上位シート材を吸着させる吸着手段と、
該吸着ベルトをシート束に対して相対的に接離させる接離手段とを備え、
該吸着ベルトに吸着した最上位シート材を該吸着ベルトの表面移動により搬送するシート材給送装置において、
上記吸着ベルトは、移動方向に対して直交する方向の長さが、上記シート束収容手段に積載可能なシート材の搬送方向に対して直交する方向の最大長さよりも長いことを特徴とするシート材給送装置。 Sheet bundle storage means for storing the stacked sheet bundles;
An endless suction belt which is provided at a position facing the upper surface of the sheet bundle and moves on the surface;
Adsorbing means for adsorbing the uppermost sheet material of the sheet bundle to the adsorbing belt;
Contact and separation means for making the suction belt contact and separate relative to the sheet bundle,
In the sheet material feeding apparatus for conveying the uppermost sheet material adsorbed on the adsorption belt by moving the surface of the adsorption belt,
The suction belt has a length in a direction orthogonal to the moving direction that is longer than a maximum length in a direction orthogonal to the conveyance direction of the sheet material that can be stacked on the sheet bundle accommodating unit. Material feeding device.
上記シート束収容手段は、上記吸着ベルトが設置される箇所に対応する箇所に、シート材の搬送方向に対して直交する方向の移動を規制する規制部材を備え、
該規制部材は該吸着ベルトの接離動作に連動して移動可能であることを特徴とするシート材給送装置。 In the sheet material feeding device according to claim 1,
The sheet bundle housing means includes a regulating member that regulates movement in a direction orthogonal to the conveyance direction of the sheet material at a location corresponding to a location where the suction belt is installed,
The sheet material feeding device according to claim 1, wherein the regulating member is movable in conjunction with the contact / separation operation of the suction belt.
上記規制部材は、上記吸着ベルトの下降に応じて該吸着ベルトにより押し下げられ、該吸着ベルトの上昇に応じて弾性部材により所定の位置まで押し上げられることを特徴とするシート材給送装置。 In the sheet material feeding device according to claim 2,
The sheet feeding apparatus according to claim 1, wherein the regulating member is pushed down by the suction belt as the suction belt is lowered, and is pushed up to a predetermined position by an elastic member as the suction belt is raised.
上記規制部材は、モータの正逆回転により上下方向に移動可能であることを特徴とするシート材給送装置。 In the sheet material feeding device according to claim 2,
The sheet material feeding device according to claim 1, wherein the regulating member is movable in the vertical direction by forward and reverse rotation of a motor.
上記吸着ベルトは、複数のローラで張架されており、
上記接離手段は、シート材搬送方向最上流側のローラよりもシート材搬送方向上流側を支点として該複数のローラを揺動可能に支持する揺動部材を有することを特徴とするシート材給送装置。 In the sheet material feeding device according to claim 1, 2, 3, or 4,
The suction belt is stretched by a plurality of rollers,
The contact / separation means has a swinging member for swingably supporting the plurality of rollers with a fulcrum on the upstream side in the transporting direction of the sheet material as compared to the upstreammost roller in the transporting direction of the sheet material. Feeding device.
上記シート材給送手段として請求項1、2、3、4又は5のシート材給送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus including an image forming unit that forms an image on a sheet material, and a sheet material feeding unit that separates the uppermost sheet material from the stacked sheet bundle and feeds the sheet material to the image forming unit.
An image forming apparatus using the sheet material feeding device according to claim 1 as the sheet material feeding means.
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