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発明の名称 シート積載装置、シート給送装置、画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−8656(P2007−8656A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−191537(P2005−191537)
出願日 平成17年6月30日(2005.6.30)
代理人 【識別番号】100090538
【弁理士】
【氏名又は名称】西山 恵三
発明者 日浦 博
要約 課題
フイルム紙、コート紙等の特殊紙の分離のためのエア分離は専用の装置が用いられているため、コスト高や装置の大型化を招いている。

解決手段
シート積載容器101と、シート積載容器101に設けられ、シートを支持して昇降可能に設けられたシート積載板2と、を備えたシートカセット10において、エアを供給するエア供給手段131を固定する手段114a,bと、該固定手段により固定されたエア供給手段131から供給されるエアを、積載されているシートの端部に送るためのダクト111と、をシート積載容器101に設けた。これにより、必要な場合のみエア供給手段131を取り付けてエアを吹付けることが可能となる。
特許請求の範囲
【請求項1】
シート積載容器と、該シート積載容器に設けられ、シートを支持して昇降可能に設けられたシート積載板と、を備えたシート積載装置において、
エアを供給するエア供給手段を固定する固定手段と、該固定手段により固定されたエア供給手段から供給されるエアを、積載されているシートの端部に送るためのダクトと、を前記シート積載容器に設けたことを特徴とするシート積載装置。
【請求項2】
前記ダクトが前記シート積載容器に複数配設されていることを特徴とする請求項1に記載のシート積載装置。
【請求項3】
前記固定手段が前記ダクトに対応させて前記シート積載容器に複数配設されていることを特徴とする請求項2に記載のシート積載装置。
【請求項4】
複数のダクトが取り外し可能な隔壁で分離されており、前記隔壁を取り外すことによりダクトが連通可能であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のシート積載装置。
【請求項5】
前記ダクトが前記シート積載容器の側面に設けられ、前記固定手段が前記シート積載容器の内側に設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のシート積載装置。
【請求項6】
前記エア供給手段は、ファンと、該ファンを駆動する蓄電池を備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項5に記載のシート積載装置。
【請求項7】
前記請求項1乃至6のいずれか1項に記載のシート積載装置と、
前記シート積載手段からシートを送り出すためのシート給送手段と、
を有することを特徴とするシート給送装置。
【請求項8】
請求項7記載のシート給送装置と、
前記シート給送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、を有す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、画像形成装置に供給するシート(記録媒体)を積載するシート積載装置と、該シート積載装置を備えたシート給送装置、画像形成装置に関し、特にシート間の密着性の高いシートを分離給送するための構成に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、シートカセット、給紙デッキなどのシート積載装置に積載されたシートをシート給送手段である給紙ローラにより最上位のものから1枚ずつ順次送り出した後、シート分離部により一枚ずつ分離して画像形成部に給送するためのシート給送装置を備えている。
【0003】
ここで、このようなシート給送装置において、シートの連続給送を行う場合には、カットシートが用いられるが、このようなカットシートは、通常、上質紙や複写機メーカーの指定の普通紙に限られる場合が多い。
【0004】
このようなシートを1枚づつ確実に分離して給送するためには、従来様々な分離方式が採用されており、このような分離方式としては、例えば給紙ローラに摩擦部材を所定の圧で当接させてその間でシートの重送を防止する分離パッド方式のものがある。
【0005】
また、他の分離方式としては、シートを送り出すピックアップローラと、シート搬送方向に回転するフィードローラと、シート搬送方向とは逆方向に所定のトルクで駆動され、かつフィードローラに所定の圧で当接する分離ローラとから構成されたリタードローラ分離方式がある。この分離方式では、ピックアップローラにより複数枚のシートが送り出された場合には、最上シートのみをフィードローラと分離ローラとの間で通過させ、最上シートに連れ送りされた下側のシートを戻すことによりシートの重送を防止している。
【0006】
ここで、これらの分離方式でシートを確実に分離給送するためには、例えば分離パッド方式の場合、摩擦力(フィードローラとシート間、シートとシート間、シートと分離パッド間)や、加圧力(フィードローラ当接圧、分離パッド当接圧)を考慮し、最適化することで1枚ずつ確実にシートを分離することが可能となっていた。
【0007】
ところで、近年、シート(記録媒体)の多様化に伴い超厚紙、OHPシート、アートフィルム等の他、カラー化の市場要求から白色度や光沢を出すためにシートの表面にコーティング処理を施したコート紙等のシートにも画像形成の要望が高まっている。
【0008】
ところが、超厚紙を給送しようとする場合、超厚紙の自重が搬送抵抗となってピックアップすることができずにジャムとなってしまうおそれがある。また、OHPシートやアートフィルムのように帯電しやすい樹脂材料からなるシートは、低湿環境下における給送動作の際、シート同士が擦れることによってシート表面が徐々に帯電し、クーロン力によってシート同士が貼り付くようになる。そのため、シートをピックアップができなかったり、重送が発生したりする場合がある。
【0009】
また、シート表面に塗料等からなるコート材を塗布したコート紙では、特に高湿下の環境で積載した場合、シート同士が吸着するという性質を有しているため、ピックアップができなかったり、重送が多発したりする場合がある。
【0010】
これは、上記のような特殊なシートの場合、シート同士の摩擦力自体は普通紙等と比較しても同等またはそれ以下であるが、樹脂材シートの場合には、低湿環境下での摩擦帯電による吸着力により、またコート紙の場合には高湿環境下での吸着力により、シート同士の摩擦力よりもはるかに高い力で吸着しているので、従来の分離方式では確実に分離しきれないためである。
【0011】
つまり、従来の分離方式の場合、シート同士の摩擦力しか考慮していないため、このような摩擦力以外の吸着力が作用する場合には、シートを確実に分離することはできなかった。
【0012】
そこで、このような非常に高いシート間の吸着力を解くために、シート束の側面からエアを吹付けることでシートを予め捌き、シート間の吸着を無くした状態で、上位シートより1枚ずつピックアップし、その下流に設けられた分離部でシートを確実に1枚ずつに分離を行う分離方式を採用したものが印刷業界や、一部の複写機で採用されている(例えば、特許文献1参照)。
【0013】
そして、このようなシート束の側面からエアを吹付ける手段(以下、エア捌き手段という)を具備した分離方式では、前述したような吸着力の高いシート(記録媒体)であっても給送に先立ってシートを捌いてその吸着を解くので、既述した摩擦力を利用しただけの方式に比べて分離性能が向上している。
【0014】
図9、10を用いてこのようなエア捌き手段を備えたシート給送装置を説明する。図9は画像形成装置の断面図を示し、図10はシート給送装置55の平面図を示す。画像形成装置21の画像形成部(画像書込装置31、像担持体35、帯電器37、現像装置39、転写ローラ43、定着装置45等)の下側にシート給送装置55が配置されている。そして、シート給送装置55から送り出されたシートは画像形成部で画像が形成されて排出トレイ49に排出される。
【0015】
図11に示すように、シート給送装置55は、シートSを積載するシートカセット59と、シートカセット59からシートSを送り出す給紙手段60とを備えられている。また、図10に示すように、シートカセット59を挟んで給紙手段60の反対側(シートの後端側)にはエンドガイド65が設けられおり、エンドガイド65はシートカセット59に積載したシートSの給紙方向と反対側の端面を規制する。シートカセット59の両側には、シートSの側面位置を規制する側面固定ガイド67と、それに対向して移動可能な側面ガイド69とが設けられている。さらに、側面固定ガイド67側には積載されたシートSの側面にエアを吹付けるためのエア吹付手段71が備えられている。エア吹付手段71はファン等を備えており、エア吹出し口73から適宜エアをシートの側端に向けて吹付けることができるようになっている。
【0016】
エア吹付手段71が稼動して、エア吹付手段71のエア吹出し口73からシートの側面にエアを吹付ける。そして、吹出されるエアで上位シートSを浮揚させて捌いて、シート間の吸着を解いている。これにより、シートを一枚ずつ確実に分離して給送することが可能となる。
【特許文献1】特開平11−005643号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
しかしながら、このようなエア捌き手段を採用した従来のシート給送装置においては、前述のごとく予め装置構成にファンやダクトなどを備えたエア吹付手段が備え付けられている。
【0018】
よって、特殊紙シートを給送する必要のないユーザーにとっては、不必要な機構が設けられている装置となっており、装置のコストアップや大型化で不利益となっていた。
【0019】
また、エア吹付手段を装置本体に設けていることが、装置本体のスペースを増大させているため、近年急増しているスモールオフィス・ホームオフィスがスペースの有効活用(省スペース)の観点から熱望する画像形成装置の小型化に反する結果となっていた。
【課題を解決するための手段】
【0020】
本発明は、シート積載容器と、該シート積載容器に設けられ、シートを支持して昇降可能に設けられたシート積載板と、を備えたシート積載装置において、エアを供給するエア供給手段を固定する固定手段と、該固定手段により固定されたエア供給手段から供給されるエアを、積載されているシートの端部に送るためのダクトと、を前記シート積載容器に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0021】
以上説明したように本発明のように、シート積載装置にエアのダクトを設け、ダクトにエアを供給するエア供給手段を固定する固定手段を設けたことで、必要な場合のみ、エア供給手段を取付けてエアをシートに吹付けることができるため、装置本体が小型のままコート紙等の密着性の高い特殊なシートを給送すること可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
次に本発明の一実施形態に係るシート積載装置を用いるシート給送装置、画像形成装置について図面を参照して説明する。
【0023】
〔第1実施形態〕
{全体構成}
まず、図1乃至図4を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、図1は画像形成装置の斜視説明図であり、図2は画像形成装置の断面説明図、図3はシート積載装置であるシートカセットの斜視説明図、図4(a)はシートカセットの垂直断面説明図であり、図4(b)はシートカセットの水平断面説明図である。
【0024】
まず、画像形成装置の全体構成について概略説明する。画像形成装置本体1は、図1、図2に示すように、原稿を載置する原稿台と原稿に光を照射し、反射光をデジタル信号に変換するイメージセンサ等を有する原稿読み取り部Rが設けられている。また、原稿読み取り部Rの下側には、レーザースキャナ4、画像形成部IMが設けられている。画像形成部IMは、像担持体としての感光体ドラム31、現像手段としての現像スリーブ32、帯電手段としての帯電ローラ35などを一体化したプロセスカートリッジ30と、転写ローラ13と、定着装置14とが設けられている。画像形成部IMの下側には、多数枚の所定サイズのシートSが積載収納されている本発明のシート積載装置であるシートカセット10などが備えられている。
【0025】
つづいて、シート積載装置であるシートカセット10について説明する。図3、図4に示すように、シートカセット10は、シート積載容器101、シート積載容器101と結合された前カバー121を備えている。シート積載容器101には底部に支軸3を支点として上下に揺動自在なシート積載板2、シート積載板2の先端部を押し上げてシートSを給紙ローラ8に圧接させるコイルばね5が設けられている。さらに、積載されるシートの後端側を規制するシート後端規制板6とシートの両側端を規制するシート側部規制板7、7が配されている。前カバー121にはシートカセット10が装置本体に装着された際に位置を決めるフック122、シートカセット10を装置本体から挿抜する際の把手123が設けられている。
【0026】
シート積載容器101の外側の4箇所の側面には、強度を高めるために下側が開口した凹部形状の補強部101aがシート積載容器101に一体に形成されている。そして、後側の側面(前カバー121が取付けられる側面とは反対側の側面)の補強部101aの開口部にダクト底板101bを接着することによりダクト111を構成する。すなわち、シート積載容器101はダクト底板101bを接着することによりダクト111が一体に形成される。
【0027】
また、シート積載容器101の後側の側面には、後述するエア供給手段131からダクト111にエアを取込む開口部112と、ダクト111を通過したエアをシートの端部に吹付けるための開口部113が形成されており、さらにシート積載容器101の底面にエア供給手段131を取付けるための取付穴114a、114bが設けられている。
【0028】
つづいて、シートカセット10を備えたシート給送装置について説明する。装置本体には、シート給送ローラ8と、シート給送ローラ8に圧接する分離パッド9とが配置されており、シートカセット10内のシート積載板2に積載されているシートSを送り出して一枚ずつ分離する。分離されて送り出されたシートSは搬送パス中に設けられている搬送ローラ対11により搬送されてレジストローラ対12に送られる。
【0029】
はじめに、この画像形成装置で普通のシートを給送する場合の動作を説明をする。
【0030】
まず、読み取られた原稿がデジタル信号に変換される一方で、シートカセット10内の記録媒体としてのシートSは給送ローラ8によって繰り出され、給送ローラ8と分離パッド9の当接部で1枚ずつに分離されると、搬送ローラ対11によってレジストローラ対12へ送られる。この時、レジストローラ対12のニップを通過したシートSの先端部がレジストローラ対12の搬送方向下流側に配置されたシート先端センサ手段によって検知される。
【0031】
次に、シートSは、シート先端センサ手段が同シート材の先端を検知したことに基づき所定のタイミングにより、レーザースキャナ4からレーザーが発射される。レーザースキャナ4から発射されたレーザー光が折り返しミラー4bで反射して、プロセスカートリッジ30内にある感光体ドラム31の外周面に照射される。この時、プロセスカートリッジ30内の一次帯電ローラ35によって一様に帯電され時計回り方向に回転している感光体ドラム31の外周面に順次静電潜像が形成される。前記静電潜像は現像手段によって現像され、可視像化される。現像室36内のトナーは現像スリーブ32を介して感光体ドラム31の外周面に運ばれ、レーザー光4aが照射されていない部分に電気的に吸着されて可視トナー画像が感光体ドラム31の外周面上に形成される。
【0032】
シートSとタイミングをとって感光体ドラム31上の形成された可視トナー画像と、シートSは、回転するレジストローラ対12によって感光体ドラム31と転写ローラ13との間へ送られ、感光体ドラム31の外周面上に形成された可視トナー画像が順次シート面上に転写される。
【0033】
可視トナー画像を転写されたシートSは、感光体ドラム31と転写ローラ13とで形成されるニップ線とほぼ平行に配設された搬送ガイドに沿って定着装置14へ送られ、排出シート積載トレイ15に積載される。
【0034】
次に、エアを供給するためのエア供給手段131について説明する。エア供給手段131は、箱状の枠体であり、枠体内に、エア吹出し穴133、ファン135、エア取り入れ穴群132が設けられている。また、エア供給手段131は不図示の着脱可能な蓄電池を備えていて、ファン135を駆動する電力を供給する。また、ファン135の回転のON/OFFのスイッチSW1と、ファン135の回転数の段階的な変更が可能なスイッチSW2を有している。
【0035】
次に、この画像形成装置で特殊なシートを給送する場合の手順を説明する。
【0036】
まず、前カバー121の把手123を握る(手前に動かす)と不図示の回動中心によりフック122が下方に回転し装置本体1との位置規制が解除され、フック122に連動した不図示のシート積載板押し下げ部材がシート積載板2を押し下げ、不図示のシート積載板保持部材がシート積載板2と係合しシート積載板2を最下位の位置に固定する(図4(a)参照)。
【0037】
把手123を握ったまま矢印A方向に引出し、シートカセット10を装置本体1から抜き取り、シート積載容器101にエア供給手段131を取付ける(図3参照)。
【0038】
エア供給手段131の底面には爪134a、134bが設けられており、それぞれシート積載容器101の取付穴114a、114bに差し込まれてエア供給手段131がシート積載容器101に固定される。エア供給手段131が固定されると、シート積載容器101の開口部112に対向して順番に、エア吹出し穴133、ファン135、エア取り入れ穴群132が対応するようになっている。SW1はOFFとしたまま、SW2でシート積載容器101に積載した特殊なシート紙の種類に適したファン135の回転数を選択し、シートカセット10を矢印Aと逆方向に装置本体に挿入する。シートカセット10が装置本体に挿入されると、不図示の積載板保持部材とシート積載板2の係合が解除され、コイルばね5によってシート積載板2に積載されている特殊なシートの最上紙が給紙ローラ8に圧接される。さらに、積載板保持部材とシート積載板2の係合の解除に連動して、不図示のリンク機構がSW1をONにしてファン135を回転させる。ファン135が所定回転数で回転すると、エアがエア取り入れ穴群132、ファン135、開口部112、ダクト111、開口部113の順番(図4(b)の矢印)で通過し、シート束側面に吹付けられる。シートの給送に先立ってエアが吹付けられた上位のシートSは、シート間の吸着が解かれ分離容易な状態となる。
【0039】
この後の給送動作は先に説明した普通紙の給送動作と同様に送り出されて画像が形成される。
【0040】
なお、本実施の形態では、シート積載容器101の側面に形成した補強部101aをダクト111の一部に利用したため、構成の簡略化等の効果を奏す。なお、ダクトとしてシート積載容器に一体に設けてもよいし、別体の物を接着等で接続してもよい。
【0041】
次に、シート積載装置であるシートカセットの他の例について図5乃至図8を用いて説明する。なお、画像形成装置の全体構成は前述した上記実施形態と同様である。また、シートカセットにおいて同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【0042】
図5はシートカセットの斜視説明図、図6、図7、図8はシートカセットの水平断面説明図である。なお、図6、図7、図8は、エア供給手段131の装着状態が異なっているものを示している。
【0043】
シートカセット20は、シート積載容器201、シート積載容器201と結合された前カバー121を備えている。シート積載容器201は、側面に形成されている補強部(前述したシート積載容器101に設けられている補強部101bと同じ構造)の下側に不図示のビス等でダクト底板201bを固定することでダクト211、221、251、261、271が構成される。各ダクトは、それぞれ隔壁301、302、303、304、305、306により遮断されている。そして、それぞれの隔壁301〜306は、それぞれ切れ込み(隔壁301の切れ込みのみに符号301a、301bを付す)が形成されており、この切れ込みにより各隔壁301〜306が容易に削除が可能となっている。この構造により所望のダクトを選択して使用することが可能となる。
【0044】
ダクト211、221には、エアを取込む開口部112、222、通過したエアを吐出す開口部113、223が形成されている。また、シート積載容器201の底面には、エア供給手段131の取付穴114a、114b、224a、224b、234a、234b、244a、244bがそれぞれ対として設けられている。これらの取付穴により4箇所にエア供給手段131を装着することが可能となる。
【0045】
また、ダクト251とダクト261の間と、ダクト261とダクト271との間にはそれぞれ空間231、241が形成されており、それぞれの空間231、241に、エア供給手段131からエアを吹き込む開口部232、242がシート積載容器201に形成されている。
【0046】
この画像形成装置で普通のシート紙を給送する場合の動作については上記の説明と同じなので省略する。つづいて、シート供給装置131の装着方法について各パターンごとに説明する。
【0047】
まず、図6に基づいてダクト211、221を使用する場合について説明する。全ての隔壁を削除しない状態とすることによりダクト211、221が使用できる。そして、2個のエア供給手段331の爪134a、134bをシート積載容器101の取付穴114a、114bと224a、224bに嵌め込むことによりエア供給手段331、331をシート積載容器201に固定する。なお、シート供給手段331は同一構造である。
【0048】
この構成により、エアがエア取り入れ穴群132、ファン135、開口部112、222、ダクト111、221、開口部113、223、の順番で通過してシート束側面に吹付けられ、上位のシートSはシート間の吸着が解かれ分離容易な状態となり、シート給送ローラ8によって給送される。次に、図7は、図6よりもエアの風量を必要とする場合の構成である。隔壁301、302を削除することでダクト251とダクト211が連通される。そして、2個のエア供給手段331をシート積載容器101の取付穴114a、114bと234a、234bとに固定する。
【0049】
これにより、エアがエア取り入れ穴群132、ファン135、開口部112、232、ダクト251、211、開口部113の順番で通過してシート束側面に吹付けられ、上位のシートSはシート間の吸着が解かれ分離容易な状態となり、シート給送ローラ8によって繰り出される。2つのエア供給手段131からのエアが一つの開口部113から供給できるため、図6の構成よりも大きな風量を得ることができる。
【0050】
なお、図5では、ダクト211側の説明しかしていないが、反対側のダクト221も隔壁306を削除してダクト271と連通させ、2つのエア供給手段131を用いてエアを開口223から吹付けるようにしてもよい。
【0051】
次に、図7は、隔壁301、302、303、304を削除することでダクト211、251、261を連通させたものである。そして、3個のエア供給手段331、331、331をシート積載容器101の取付穴114a、114b、234a、234b、244a、244b、とに固定する。
【0052】
この構成により、エアがエア取り入れ穴群132、ファン135、開口部112、232、242、ダクト261、251、211、開口部113の順番で通過し、シート束側面に吹付けられ、上位のシートSはシート間の吸着が解かれ分離容易な状態となり、シート給送ローラ8によって繰り出される。そして、3個のエア供給手段331によりエアが供給できるため、図7に示した構成よりも大きな風量のエアをシートに吹付けることができる。なお、この構成では、シートの側面の一方からのみエアを供給する構成である。
【0053】
図5乃至図8に示すように、種々のパターンでエア供給手段131を取付けられるようにすることにより、ファンの回転数の制御だけでなく、ファンの数を増減することができて、エアの風量を最適に設定することが可能となり、多くの紙種に対応することが可能となる。
【0054】
すなわち、開口部113からのエアの風量は図6の構成>図7の構成>図8の構成であり、シート積載容器101に積載した特殊なシート紙の種類に適した開口部113からの最適なエアの量が選択出来る。
【0055】
なお、実施の形態では、給紙分離手段として、分離パッド方式を一例として挙げたが、これが爪分離方式やリタード方式やエア給紙方式であっても良い。
【0056】
また、実施の形態では、エア供給手段131のファン135の駆動手段として、エア供給手段131に設けた蓄電池を用いた例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、装置本体に設けた電源と束線で接続してファン135に電力供給を行う構成であってもよい。
【0057】
また、実施の形態では、SW2により予めファンの回転数を設定するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、装置本体に無線送信装置を設け、エア供給手段331に無線受信装置を設けて、装置本体の制御手段が無線送信装置により無線信号を送信して、エア供給手段331のファン135を所望の回転数で回転させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明の実施の形態に係るシート積載装置を備えた画像形成装置の斜視図
【図2】図1に示す画像形成装置の縦断面図
【図3】図1に示す実施形態に係るシートカセットの斜視図
【図4】図3に示すシートカセットの断面図及び平面図
【図5】シートカセットの他の例の斜視図
【図6】図5に示すシートカセットの平面図
【図7】図5に示すシートカセットの平面図
【図8】図5に示すシートカセットの平面図
【図9】従来のシート給送装置を備えた画像形成装置の縦断面図
【図10】図9に示したシート給送装置の平面図
【符号の説明】
【0059】
1 画像形成装置
10、20 シートカセット
101、201 シート積載容器
101b、201b ダクト底板
111、211、221、311、312 ダクト
112、222、232、242 エア取込み開口部
113、223 エア吐出し開口部
114a、114b、224a、224b、234a、234b、244a、244b 取付穴
131 エア供給手段
301、302、303、304、305、306 隔壁
301a、301b 切れ込み
S シート




 

 


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