JP3959629B2 - 空気圧式給紙装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置の空気圧式給紙装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来の電子写真装置において、空気圧を利用した給紙装置、即ち一般にエア給紙方式と呼ばれる給紙装置の構造を示したものである。図１において、用紙昇降テーブル１に積載された用紙２は用紙上面検出センサ３と、この用紙上面検出センサ３の情報を基に用紙昇降テーブル１の駆動を制御する制御手段４により、常に一定高さに位置するように制御されている。用紙２の上方には真空充気室５と吸引孔を持つベルト部材である吸着ベルト６と、この吸着ベルト６を駆動するための駆動装置７が設置されている。また用紙２の先端上部付近には、用紙２を空気流により捌く空気噴出機構８が備えられ、用紙２の吸着と搬送過程において多重送りが発生しないように用紙２を分離する役割を果たしている。用紙搬送方向下流には、吸着ベルト６から搬送される用紙２を受け取り、図示しない画像形成部へと搬送する用紙搬送手段である搬送ローラ９が備えられている。この従来のエア給紙方式において、用紙２を吸着ベルト６によって用紙搬送ローラ９に一定間隔を保ちつつ搬送するためには、１枚目の用紙２が搬送された後は吸着ベルト６の駆動を停止し、且つ、この用紙２が搬送ローラ９に到達した後は、この用紙の搬送を阻害しないように吸着ベルト６への用紙２の吸着を解除する必要がある。このため吸着ベルト６は用紙２の給紙タイミングに合わせて間欠駆動が必要であり、また、真空充気室５の吸気もこれに合わせて間欠運転する必要があった。この真空充気室５の吸気の切換えには、吸気切換えバルブを設けるか、あるいは吸着ベルト６に全面ではなく部分的に吸引孔部を設け、吸引孔部が無い部分との位置の切り替えを行うことにより、吸気バルブの代用をさせて吸気の切換えを行う方式が一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記した空気圧式給紙装置において、まず、吸引切換えバルブを採用する方法では、バルブ切換えから実際に吸引圧が変化するまでの時間差が生じるため、給紙速度の高速化が難しく、またバルブ切換え機構自体の構造も複雑になり、コスト面で不利であるという欠点があった。一方、吸引ベルトに部分的に吸引孔部を設け、吸引孔部が無い部分との切換えによる方法で吸気バルブの代用を行う場合においては、吸引孔部の位置情報を検出する手段と、この検出された情報を基に吸引ベルトの駆動パターンを制御する制御装置が無い場合、用紙の搬送を終了した吸引ベルトが回転し、再び初期位置に戻ってくるまでの間に給紙途中の用紙を再度吸着して搬送不良を起こしたり、反対に次の用紙を吸着し、連れ出したりする不具合が発生する。このため、初期位置に戻ってくるタイミングに同調した１種類の用紙長さの用紙のみ適当な給紙が可能であり、複数種類のサイズ、つまり複数の用紙長さを持つ用紙に対応して、常に適当な給紙を行うことは不可能であった。一方、吸引ベルトの位置情報を検出し、制御する方法は特許第２９３４４４２号公報に記載されている。これは、吸着ベルトの吸引孔部の位置を検出する検出手段からの情報を基に、吸着ベルトの駆動速度と搬送ローラの駆動速度とを制御するもので、吸着ベルト上に部分的に開けられた吸引孔部の位置をセンサにより検出し、用紙の搬送に関係しない吸引孔が無い部分においては、駆動速度を上げて吸着ベルトを回転させ、適当な給紙を行う方法である。この方法によれば吸着ベルトの初期位置への復帰時間を小さくできるため、給紙速度の高速化が行い易いという利点がある。しかしながら、この方法による場合においても、複数の用紙長さに対する吸引孔部の退避時間、つまり吸引孔が無い部分で真空充気室の開口部を遮蔽する時間を可変できる制御となっていないため、印刷しようとする用紙長さに適応させるための特定の吸引ベルト駆動パターンを準備する必要がある。例えば用紙サイズが最大、最小サイズのみの規定で、その範囲内であれば用紙幅と長さを自由に選択可能な、いわゆる一般的にバリアブルサイズ対応可能と呼ばれる電子写真装置においてこの方法を用いようとする場合、用紙の長さの情報から常に適当な吸着ベルトの駆動パターンを可変できるような制御を行わなければならず、制御上複雑になる欠点が残る。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題を解決し、簡単な吸着ベルトの駆動パターンで、任意の用紙長さを持つ用紙にも対応できる空気圧式給紙装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、吸着ベルト周上に複数の吸引孔部を等間隔に設け、吸着ベルトによる用紙の吸着から搬送ローラ受け渡しまでの駆動パターンを一定とし、用紙を搬送ローラに受け渡した後は吸着ベルトの吸引孔無し部が真空充気室の開口部を遮蔽し、且つ開口部の遮蔽時間は用紙の搬送方向長さの情報に基づいて可変とすること、及び吸着ベルト周上の吸引孔無し部の長さを真空充気室の開口部長さより長く設けることによって達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図２から図５は本発明による実施例であり、本発明により用紙が給紙される様子を時間毎に示した図である。また図６は、図２から図５に示す一連の給紙動作における吸着ベルトの駆動パターンを示す図である。
【０００７】
まず図２は吸着ベルト及び用紙の初期位置を示す図であり、図１において用紙２は図示しない用紙昇降テーブルにより給紙位置にセットされ、空気の噴出により用紙２の分離を行う分離機構８により、その上層部分が捌かれている状態である。用紙２の上部に位置する吸着ベルト６には、吸引孔を持った部分Ｐ１〜Ｐ２と、Ｐ３〜Ｐ４が設けられており、Ｐ１〜Ｐ２とＰ３〜Ｐ４の長さは等しくなるよう構成され、さらに吸引孔を持たないＰ２〜Ｐ３の部分とＰ４〜Ｐ１の部分の長さも等しく設定されている。吸着ベルト６の内部には、下方向に開口部を持った真空充気室５が設置されており、この真空充気室５は図示しない空気給排装置、一般にブロアと呼ばれる装置に連結され、装置の動作中は常にその内部が吸引され、負圧となっており、吸着ベルト６はこの真空充気室５の開口部に接触しながら回転することにより、吸引孔を持った部分では用紙２を吸着する仕組みになっている。一方、吸着ベルト６の回転により、吸引孔を持たない部分が真空充気室５の開口部に位置した時は、開口部が遮蔽されるため用紙２の吸着は行なわれない。また用紙走行方向の下流には、搬送ローラ９が設置され、吸着ベルト６により送り出された用紙２を受け取り、図示しない画像形成部へと用紙２を搬送する役割を果たしている。さらに吸着ベルト６の近傍には、吸引孔部の先端を検出する光反射型センサ１０が設置されており、このセンサの情報を基に、図示しない制御装置が吸着ベルト６の吸引孔の先端を真空充気室５の開口部に対し、一定の位置（ポイントＡ）で停止するよう制御している。
【０００８】
ここで図２から図５までの用紙２と吸着ベルト６の動作を図６の吸着ベルト及び搬送ローラの駆動パターンと対比して説明する。まず図２の初期位置にある吸着ベルト６の吸引孔の先端Ｐ１は、図示しない中央制御装置からの給紙スタート信号により回転を始め、図６に示す駆動パターンにより運転され、時刻ｔ３には図３に示すポイントＢに達する。ポイントＢは用紙の吸着位置であり、このポイントＢに吸着ベルト６は時刻ｔ３〜ｔ４まで停止し、この間に用紙２は吸着ベルト６に吸着される。
【０００９】
次に吸着ベルト６は時刻ｔ４からｔ６まで駆動され、この間に用紙２も吸着ベルト６と共に搬送され、図４に示す搬送ローラ９に到達する。その後、吸着ベルト６は時刻ｔ８まで駆動を継続し、搬送ローラ９に到達した用紙２は吸着ベルト６の搬送速度ｖ１よりも大きい速度ｖ２で搬送される。ここで吸着ベルト６と用紙２の間には速度差が生じることになるが、搬送ローラ９の用紙保持力は吸着ベルト６の用紙保持力よりも大きく、また搬送ローラ９に到達した時には吸着ベルト６の用紙２に対する吸着面積が小さくなっているので、吸着力が下がり、用紙２と吸着ベルト６の間では滑りが起こるため、搬送不良などの不具合は発生しない。
【００１０】
また吸引ベルトが時刻ｔ６を通過する時には、既にもう一方の吸引孔部Ｐ３〜Ｐ４の先端部Ｐ３が光反射式センサ１０によって検出されており、この光反射式センサ１０の信号から、吸引孔の先端Ｐ３は図５に示すポイントＡ、即ち図１の初期位置と同じ位置にて停止し、用紙１枚の給紙動作が終了する。一方、この初期位置においては真空充気室５の開口部が吸引ベルト６の吸引孔無し部によって遮蔽されているため、搬送途中の用紙２の後端部を吸引することがなく、搬送不良などの不具合を発生させることが無い。さらに連続印刷が行われる場合は、この後、時刻ｔ９にて図示しない中央制御装置からの給紙信号により再び給紙動作が開始されることとなる。この時刻０〜ｔ９までのサイクルを１サイクルとして繰り返すことにより連続給紙が可能である。
【００１１】
また、時刻０〜ｔ９は用紙長さと用紙間隔に基づく給紙間隔で決定される。つまり本発明によれば、図６における時刻０〜ｔ８の吸着ベルトの駆動パターンを一定としておき、ｔ８からｔ９までの時間、つまり吸引孔無し部による真空充気室の開口部の遮蔽時間を可変とすることで任意の長さの用紙を給紙することが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明では吸引ベルト６を半回転することで１枚の用紙を給紙するため、１回転で２枚の用紙が給紙可能であり、これは給紙速度の高速化に有利である。尚、本発明における実施例での制約条件として、給紙可能な最大用紙長さは、用紙の搬送方向長さをＬｐ、用紙先端から搬送ローラまでの距離をＬ１、初期位置における用紙先端から吸引孔部の先端位置までの距離をＬ２、吸引ベルトにより搬送される用紙の距離（図７に示す面積Ｓ１の部分に相当）をＳ１、搬送ローラに搬送される用紙の距離（図７に示す面積Ｓ２の部分に相当）をＳ２としたとき、Ｌ１＜Ｓ１＜Ｌｐ及びＬｐ＜Ｓ１＋Ｓ２＋Ｌ２の条件により決定され、吸引ベルト６と搬送ローラ９及び用紙２の位置関係、吸引ベルト６の駆動速度はこれらの条件を満たすように選定される必要がある。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、吸引ベルトの複数の駆動パターンを必要とせず、給紙間隔に合わせ駆動タイミングを可変する制御を行うだけで、任意の用紙長さを持つ用紙に対しても常に適当な給紙を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術における空気圧式給紙装置の構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例における吸着ベルトの初期位置を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例における吸着ベルトにより用紙が吸着、搬送される様子を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例における吸着ベルトにより用紙が搬送され、搬送ローラに到達した様子を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例における吸着ベルトが初期位置に復帰した様子を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例における吸着ベルト及び搬送ローラの駆動パターンを示す図である。
【図７】本発明の実施例における吸着ベルト及び搬送ローラが用紙を搬送する搬送距離を示す図である。
【符号の説明】
１は用紙昇降テーブル、２は用紙、３は用紙上面検出センサ、４は制御手段、５は真空充気室、６は吸着ベルト、７は駆動装置、８は空気噴出機構、９は搬送ローラ、１０は光反射型センサ、Ｐ１、Ｐ３は吸引孔部の先端、Ｐ２、Ｐ４は吸引孔部の終端、Ａは吸引孔部の初期位置、Ｂは吸引孔部の用紙吸着位置である。

Claims (2)

1. 複数枚の用紙を収納可能な収納部材と、
   該収納部材の最上部に位置し、空気圧を利用して前記用紙を分離するための分離機構と、
   分離された前記用紙を空気圧を利用して吸着するための真空充気室と、
   該真空充気室の開口部に接触し、前記用紙を吸着、搬送する吸引孔部及び前記開口部を遮蔽する吸引孔無し部とを部分的に設けた吸着ベルトと、
   該吸着ベルトの吸引孔部の位置を検出する検出手段と、
   前記検出手段からの信号を基に前記吸着ベルトの駆動タイミングを制御する制御手段と、
   前記吸着ベルトに吸着されて搬送される前記用紙を受け取り、画像形成部へと搬送する搬送ローラ
   を備えた空気圧式給紙装置において、
   前記吸着ベルト周上に複数の前記吸引孔部を等間隔に設け、
   前記吸着ベルトによる前記用紙の吸着から前記搬送ローラ受け渡しまでの駆動パターンを一定とし、前記用紙を前記搬送ローラに受け渡した後は前記吸着ベルトの吸引孔無し部が前記真空充気室の開口部を遮蔽し、且つ前記開口部の遮蔽時間は前記用紙の搬送方向長さの情報に基づいて可変とすることを特徴とする空気圧式給紙装置。
2. 前記吸着ベルト周上の吸引孔無し部の長さを前記真空充気室の開口部長さより長く設けたことを特徴とする請求項１記載の空気圧式給紙装置。

Images