特開2021-54656(P2021-54656A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特開2021-54656ベルト搬送装置、シート給送装置、画像形成装置及び画像形成システム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-54656(P2021-54656A)
(43)【公開日】2021年4月8日
(54)【発明の名称】ベルト搬送装置、シート給送装置、画像形成装置及び画像形成システム
(51)【国際特許分類】
   B65H 3/12 20060101AFI20210312BHJP
   B65H 3/48 20060101ALI20210312BHJP
   B65H 29/24 20060101ALI20210312BHJP
【FI】
   B65H3/12 320C
   B65H3/48 310Z
   B65H29/24 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2020-153086(P2020-153086)
(22)【出願日】2020年9月11日
(31)【優先権主張番号】特願2019-178007(P2019-178007)
(32)【優先日】2019年9月27日
(33)【優先権主張国】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100098626
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 壽
(72)【発明者】
【氏名】福本 孝
(72)【発明者】
【氏名】早坂 健二
【テーマコード(参考)】
3F049
3F343
【Fターム(参考)】
3F049BA04
3F049FB01
3F049LA01
3F049LB03
3F343FA02
3F343FB01
3F343FC01
3F343FC13
3F343GA01
3F343GB01
3F343GC01
3F343GD01
3F343HA17
3F343JB05
3F343JB16
3F343JB25
3F343JB28
3F343JD28
3F343KB04
3F343LC08
3F343MB13
3F343MB14
3F343MC13
(57)【要約】
【課題】従来に比してダクトの吸引効率を高めることができるベルト搬送装置を提供する。
【解決手段】貫通孔を備えた無端状ベルトと、無端状ベルトの内周面で囲まれた空間に配置され吸引口81、82を備えたダクト43とを備えたベルト搬送装置において、ダクト43内部にベルトによる搬送方向と直交する幅方向に延在する第一整流部85aを設けた。第一整流部85aによって互いに区画された内部空間のうちの少なくとも一つに、吸引口側からの気流を幅方向の一端側に向けて整流する第二整流部を設けてもよい。
【選択図】図12
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無端状ベルトと、前記無端状ベルトの内周面で囲まれた空間に配置され吸引口を備えたダクトとを備えたベルト搬送装置において、
前記ダクトの内部にベルトによる搬送方向と直交する幅方向に延在する第一整流部を設けたことを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項2】
請求項1に記載のベルト搬送装置において、
前記第一整流部は、前記ダクトの内部を前記搬送方向の上流側と下流側とに仕切るように設けられたことを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のベルト搬送装置において、
前記第一整流部によって互いに区画された内部空間のうちの少なくとも一つに、前記吸引口の側からの気流を前記幅方向の一端側に向けて整流する第二整流部を設けたことを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項4】
請求項3に記載のベルト搬送装置において、
前記第二整流部を、少なくとも一つが前記吸引口の側の領域を区画するように複数設けたことを特徴するベルト搬送装置。
【請求項5】
請求項4に記載のベルト搬送装置において、
前記吸引口の側からの気流を前記幅方向の一端側に向けて整流する曲率を持った箇所の形状を互いに等しくしたことを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項6】
請求項5に記載のベルト搬送装置において、
前記吸引口の側から前記曲率をもった箇所までの空間の前記吸引口と平行な仮想平面による断面形状が、前記第二整流部の少なくとも一つで区画された領域間で互いに等しくなるようにしたことを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項7】
請求項4乃至6のいずれか一に記載のベルト搬送装置において、
前記ベルトは幅方向に複数に分割されたものであり、分割された各ベルトに区画された前記領域が対向することを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項8】
請求項1乃至7のいずれか一に記載のベルト搬送装置において、
前記ダクトにおける前記幅方向の一端に外部との接続部を備え、
前記第一整流部と第二整流部の少なくとも一方は、前記接続部まで延在することを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項9】
シート積載台上に積載されているシート束にエア吹き付け手段によりエアを吹き付けて最上位シートをシート束から浮上させて給送手段によって給送するシート給送装置において、
前記給送手段して請求項1乃至8のいずれか一に記載のベルト搬送装置を用いたことを特徴とするシート給送装置。
【請求項10】
請求項9のシート給送装置において、
前記ダクトの前記吸引口は外壁に形成された複数の吸引開口で構成され、前記第一整流部を挟んで給送方向上流側の前記吸引開口が、前記シート積載台上に積載されているシート束に対向し、給送方向下流側の前記吸引口が前記シート束よりも給送方向下流のシート搬送経路に対向するように前記ベルト搬送装置を配置したことを特徴とするシート給送装置。
【請求項11】
シートに画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段へ向けてシートを給送する給送手段と、装置内でシートを搬送する搬送手段とを備えた画像形成装置において、
前記搬送手段あるいは前記給送手段として、請求項1乃至8のいずれかに記載のベルト搬送装置あるいは請求項9又は10に記載のシート給送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項12】
少なくともシートに画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置と、画像形成装置へ向けてシートを給送するシート給送装置とを備えた画像形成システムにおいて、
上記シート給送装置として、請求項9又は10に記載のシート給送装置を用いたことを特徴とする画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ベルト搬送装置、シート給送装置、画像形成装置及び画像形成システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、貫通孔を備えた無端状ベルトと、無端状ベルトの内周面で囲まれた空間に配置され吸引口を備えたダクトとを備えたベルト搬送装置が知られている。
例えば特許文献1には、シート積載台上に積載されているシート束にエア吹き付け手段によりエアを吹き付けて最上位シートをシート束から浮上させて給送手段によって給送するシート給送装置であって、給送手段として、この種のベルト搬送装置を用いたものが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
この種のベルト搬送装置をシート搬送に用いる場合、重さや撓み易さ異なる種々のシート、特に、重かったり撓みにくかったりするシートも良好に搬送するためにダクトの吸引効率を高めることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上述した課題を解決するために、本発明は、貫通孔を備えた無端状ベルトと、前記無端状ベルトの内周面で囲まれた空間に配置され吸引口を備えたダクトとを備えたベルト搬送装置において、前記ダクト内部に前記搬送方向と直交する幅方向に延在する第一整流部を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0005】
本発明によれば、従来に比してダクトの吸引効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1】実施形態の画像形成システムの概略構成図。
図2】電子写真方式の画像形成装置本体の概略構成図。
図3】本実施形態のシート給送装置の概略構成図。
図4】同シート給送装置の概略構成を示す斜視図。
図5】吸着ベルトユニット近傍の拡大図。
図6】吸着ベルトユニット近傍を見た拡大図。
図7】吸着ベルトユニットを斜め下方から見た斜視図。
図8】吸着ベルトを透明に描いた斜視図。
図9】ダクトの下壁側を見た斜視図。
図10】比較例に係るダクトの説明図。
図11】比較例に係るダクト内での気流の説明図。
図12】実施形態のダクトの下壁の内面を見れる状態にした斜視図。
図13】同ダクトを異なる角度から見た斜視図。
図14】変形例1のダクトの斜視図。
図15】同ダクトの異なる角度から見た斜視図。
図16】同ダクトの更に異なる角度から見た斜視図。
図17】変形例1に係るダクト内での気流の説明図。
図18】変形例2のダクトの斜視図。
図19】同ダクトの異なる角度から見た斜視図。
図20】変形例3に係るダクトの説明図。
図21】変形例3の端部の位置Yoの説明図。
図22】更に他の変形の説明図。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本発明を適用したシート給送装置の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態の画像形成システム1の概略構成図である。この画像形成システム1は、シートに画像を形成する画像形成手段としての画像形成装置2と、画像形成装置2にシートを給送するシート給送装置3とを備えている。シート給送装置3は、画像形成装置2本体の側面に設けられている。
【0008】
本実施形態のシート給送装置を適用可能な電子写真式やインクジェット式などの画像形成装置のうち、電子写真方式の画像形成装置を例にしてその画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図2は、電子写真方式の画像形成装置本体の概略構成図である。画像形成装置本体2は、4つのプロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkを備えている。各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
【0009】
各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkは、静電潜像担持体としての感光体5と、感光体5の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ6と、感光体5の表面にトナー像を形成する現像手段としての現像装置7と、感光体5の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード8を備えている。
【0010】
各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkの上方には、露光手段としての露光装置9が配設されている。露光装置9は、各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkの感光体5にレーザ光を照射するように構成されている。各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkの下方には、転写装置10が配設されている。転写装置10は、複数のローラ11〜14に掛け渡された無端状ベルトから成る中間転写ベルト15を有する。中間転写ベルト15は、複数のローラ11〜14のうちの1つが駆動ローラとして回転することによって、図の矢印に示す方向に周回走行可能に構成されている。
【0011】
4つの感光体5に対向した位置に、一次転写手段としての4つの一次転写ローラ16が配設されている。各一次転写ローラ16は中間転写ベルト15の押圧された部分と各感光体5とが接触する箇所に一次転写ニップを形成する。中間転写ベルト15を張架する1つのローラ14に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ17が配設されている。この二次転写ローラ17は中間転写ベルト15と接触する箇所に二次転写ニップを形成する。
【0012】
画像形成装置本体2内には、上記シート給送装置3から供給された用紙を二次転写ニップを通って機外に設けた排紙トレイ18へ案内するための搬送経路Rが配設されている。搬送経路Rにおいて、二次転写ローラ17の位置よりも用紙搬送方向上流側にはレジストローラ19が配設されている。また、二次転写ローラ17の位置よりも用紙搬送方向下流側には、定着装置20が配設されている。さらに、定着装置20の用紙搬送方向の下流側には、一対の排紙ローラ21が配設してある。定着装置20は、内部に加熱源を有する加熱ローラ20aと、その加熱ローラ20aを加圧する加圧ローラ20bを有する。加熱ローラ20aと加圧ローラ20bは互いに圧接しており、その圧接部において定着ニップを形成している。
【0013】
画像形成装置の基本的動作は次の通りである。各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkの感光体5が図の反時計回りに回転駆動され、帯電ローラ6によって各感光体5の表面が所定の極性に一様に帯電される。読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置9から帯電された各感光体5の表面にレーザ光が照射されて、各感光体5の表面に静電潜像が形成される。各感光体5に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体5上に形成された静電潜像に、各現像装置7によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視像化される。
【0014】
中間転写ベルト15を張架するローラの1つが回転駆動し、中間転写ベルト15を図の矢印の方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ16に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ16と各感光体5との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体5に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト15上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト15はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、転写後の各感光体5の表面には、中間転写ベルト15に転写しきれなかったトナーが残留している。この感光体5上に残留したトナーは、クリーニングブレード8によって除去される。
【0015】
図1に示すシート給送装置3から用紙が搬出される。搬出された用紙は、レジストローラ19によってタイミングを計られて、二次転写ローラ17と中間転写ベルト15との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ17に、中間転写ベルト15上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、二次転写ニップに転写電界が形成される。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト15上のトナー画像が用紙上に一括して転写される。
【0016】
トナー画像が転写された用紙は定着装置20へと搬送される。定着装置20内で、用紙は加熱ローラ20aと加圧ローラ20bとの間に挟まれて加熱・加圧され、トナー画像が用紙上に定着される。その後、用紙は一対の排紙ローラ21によって排紙トレイ18に排出される。
【0017】
以上の説明は、用紙にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、4つのプロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkのいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2つ又は3つのプロセスユニットを使用して、2色又は3色の画像を形成したりすることも可能である。
【0018】
図3は、本実施形態のシート給送装置3の概略構成図である。図4は、同シート給送装置3の概略構成を示す斜視図である。シート給送装置3は、複数枚の用紙Pを積載可能なシート積載台(シート積載部)としての給紙トレイ30と、用紙Pを搬送する搬送手段、給送手段、あるいはベルト搬送装置としての吸着ベルトユニット40を備えている。用紙Pには、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙等)、トレーシングペーパ等を含む。用紙以外のシート状の記録媒体として、OHPシートもしくはOHPフィルム等も供給可能に構成されている。
【0019】
給紙トレイ30は、底板31と、底板31上に積載された用紙束の搬送方向前端を位置決めするフロントフェンス36と、前記用紙束の幅方向の両端を位置決めする一対のサイドフェンス32(図4参照)と、前記用紙束の搬送方向後端を位置決めするエンドフェンス33とを有している。フロントフェンス36の上端部に、最上位置の用紙以外の用紙(最上位置から2枚目以降の用紙)が搬送方向に移動するのを規制する規制部材34が設けてある。規制部材34は、給紙トレイ30に積載された用紙束の最上位置よりも上方へ突出するように配設されている。エンドフェンス33の上部には、エンドフェンス33よりも積載された用紙P側へ突出した押圧部材35が設けてある。
【0020】
吸着ベルトユニット40は、給紙トレイ30に積載された用紙Pの上方に配設されている。貫通孔を備えた無端状ベルトとしての吸着ベルト41を備えている。吸着ベルトは複数の吸引口(貫通孔)が設けてある。吸着ベルト41の内周面で囲まれた空間には吸引口を備えたダクト43が配置されている。吸着ベルト41の吸引口を介してダクト43の吸引口から吸引されるエアによって吸着ベルト41の下面に用紙を吸着するようになっている。吸着ベルト41は複数のローラ42a、42bによって張架されており、それらローラの1つが回転駆動することにより吸着ベルト41は図の矢印の方向へ回転するようになっている。吸着ベルト41よりも用紙搬送方向の下流側には、用紙Pを搬送する一対の搬送ローラ50と、搬送される用紙Pを検知する用紙検知センサ60とが順に配設されている。
【0021】
給紙トレイ30の上方には、給紙トレイ30に積載された用紙束の上面の位置を検知するための上面位置検知装置70が設けてある。上面位置検知装置70は、用紙束の上面に当接すると共に揺動可能に構成されたアクチュエータ71と、アクチュエータ71の揺動を検知する揺動検知センサ72を有する。用紙束から用紙が供給され、用紙束の高さが低くなるのに伴ってアクチュエータ71が揺動するようになっている。アクチュエータ71の揺動量を揺動検知センサ72が検知し、そのときの検知信号に基づいて押上げ手段が給紙トレイ30の底板31を上昇させることにより、用紙束の最上面から吸着ベルト41までの高さh(距離)が一定になるように制御されている。
【0022】
給紙トレイ30の用紙搬送方向の前方には、給紙トレイ30に積載された用紙Pにエアを吹き付けるエア吹き付け手段としてのフロント送風装置46が設けられている。サイドフェンス32にはサイド送風装置47の吹き出し口47a、47bが設けられている(図4参照)。
【0023】
図5は吸着ベルトユニット40近傍の拡大図である。フロント送風装置46は、用紙を浮上させるための浮上エアa1を噴出する浮上用ノズル46aと、最上位置の用紙(最上位シート)とそれより下の2枚目以降の用紙とを分離させるための分離エアa2を噴出する分離用ノズル46bとを有している。また、シート束の上部における先端の近傍の空気を下方に吸引する下方吸引エアa3を生じさせるための下方吸引ノズル45aが配置されている。この下方吸引ノズル45aは下方吸引装置に接続されている。
【0024】
図5中に示すように、ダクト43の下壁80の吸引口としてはシート束の先端部に上方から対向する吸引用開口81(吸引開口)と、シート束よりも給送方向下流のシート搬送経路に対向するように搬送用開口82(吸引開口)とがある(図8参照)。
【0025】
図6はフロントフェンス36を取り外した状態の吸着ベルトユニット40近傍を給紙トレイ30側から見た拡大図である。この図6に示す例では、吸着ベルト41が、三本のベルト41a、41b、41cからなる。分離用ノズル46bは用紙幅方向の中央部に対応して配設されて中央のベルト41bに対向する。浮上用ノズル46aは用紙幅方向の両端部側に対応して配設され、両端のベルト41aと41bに対向する。下方吸引ノズル45aは、用紙幅方向の両端部側に配置され、両端のベルト41a、41cに対向する。規制部材34(図3参照)は下方吸引ノズル45aに対向した位置に配設されている。
【0026】
図7は吸着ベルトユニット40を斜め下方から見た斜視図である。図8は吸着ベルト41を透明に描いてダクト43の下壁80が見れるようにした斜視図である。吸引用開口81はそれぞれのベルト41a、41b、41cに対向させて複数形成されている。搬送用開口82は両側のベルト41a、41cに対向させて1つづつ形成されている。図7図8のいずれにおいても、ローラに巻き付いている箇所の吸着ベルト41部分については吸引口を省略している。
【0027】
図9はダクト43の下壁80側を見た斜視図である。図示の例では吸引用開口81を各ベルト41a、41b、41cに対向させて4つづつ形成している。この下壁80における吸引用開口81と搬送用開口82の形成されている位置は、実施形態に係るダクトも次に説明する比較例に係るダクトも同じである。仮想線(2点鎖線)で示すのはシート束上にある用紙Pを示し、矢印は吸着ベルト41による搬送方向を示す。
【0028】
吸引用の開口部は、1つの大きな穴でもよいが、吸着時の吸引力に負けて用紙が変形するのを防止し、または、吸着時に用紙がベルト面と均一になるようにするためリブを設けて複数の開口に分割している。搬送用の開口部は、用紙搬送時に、吸引用の開口部から用紙の後端が抜けたときに用紙がベルト吸着面から垂れ下がらないようし、また、しっかり吸着しながら搬送するために設けた。
【0029】
図10は比較例に係るダクトの説明図である。図9の状態から長手方向の中心線回りで180度回転させてダクト43の下壁80の内面を見れる状態にした斜視図である。ネジ穴80aにネジで固定される上壁部材は取り外した状態である。下壁80の周囲の四辺は長辺の側壁83a、83bと短辺の側壁84F、84Rとが形成されている。下壁80と各側壁83a、83b、84F、84Rと上壁部材とで直方体の内部空間を形成している。シート給送装置3の奥側になる短辺の側壁84Rには外部との接続部で排気口部43aが形成されている。長辺の各側壁83a、83bは排気口部43aの近傍では排気口部43aの両端に向けて幅を狭めるテーパ形状になっている。
【0030】
図11は比較例に係るダクト内での気流の説明図であり、コンピュータシミュレーションによる各所の流速を矢印で示したものである。図11(a)は下壁80に垂直な方向から見た図、図11(b)は長辺の側壁83bに垂直な方向から見た図である。いずれも、各開口が用紙で塞がれていないときのものである。図11(c)は下壁80に垂直な方向から見た図であり、吸引用開口81のすべてが用紙で塞がれ、搬送用開口82は用紙で塞がれていないときのものである。
【0031】
図11(a)(b)に示すように、吸引用開口81や搬送用開口82から流入したエアはチャンバー内を排気口部43a側に流れる。吸引用開口81や搬送用開口82からチャンバーに流入したエアはチャンバー内空間に無作為に広がる。本来であれば、排気口部43a側に均等に流れてほしいが、エアの密度が低い箇所にエアが流れ込むことで、逆流エア(渦)が発生する。例えば図11(a)の領域Aや図11(b)の領域Bでは排気口部43a側とは逆向きの流れが生じている。このように渦が吸引してくるエアの邪魔をする。この結果、図11(b)の領域Cのように吸引用開口81から吹き出す向きの流れも生じてしまっている。
【0032】
また、図3に示すようにシート束の最上位の用紙が吸着された時点では、搬送用開口82は解放されたままの状態となり、図11(c)に示すような気流が生じる。吸引用開口81で用紙を一端吸着するが、搬送用開口82からエアが流入しつづける。このエアによりチャンバー内に渦が発生し、吸着した用紙をベルトから剥がす方向にエアが流れる。そのため、用紙とベルト吸着面に微小な隙間ができることで、用紙の完全な吸着ができず、微小に用紙が進んでしまう不具合が発生する場合がある。
【0033】
また、図11(b)に示すように、チャンバー内のエア流れは、排気口部43a側に近いほど流れが速い状態となる。図11(b)のラインLは排気口部43a内と同等に高速の気流が生じる領域の境界線をしめす。このように排気口部43a内と同等に高速な気流は排出口近傍に限られ、排気口部43aに近い吸着ベルトに対応する吸引用開口81ほど、エア流れが早くなる。このため、用紙を吸着するエア流れが速い方側から用紙の吸着が開始される。その順番で対向する用紙部分が吸着される。吸着順番に差があることで用紙が回転しスキューを生む要因にもなる。
【0034】
そこで、本実施形態のダクトでは、以上の種々の不具合のうち、まずは吸引用開口81が塞がれたときに生じる不具合を解消するため、搬送用開口から流入したエアが吸着側に流入するのを防止する構成を採用した。図12は実施形態のダクト43の下壁80の内面を見れる状態にした斜視図である。図13は異なる角度から見た斜視図である。このダクト43は、ベルトによる搬送方向と直交する幅方向に延在する第一整流部として仕切部85aを設けた。この仕切部85aは、ダクト内の空間を搬送方向の上流側である吸引用開口81が設けられた側と、下流側である搬送用開口82が設けられた側とに仕切る。
【0035】
更に、図示の例では、上流側の空間における排気口部43aとは反対側を区画する短辺における側壁85bを吸引用開口81の縁に合わせた位置に設けている。同様に、下流側の空間における排気口部43aとは反対側を区画する短辺における側壁85cを搬送用開口82の縁に合わせた位置に設けている。これらにより、乱流が生じ得る空間を狭めている。
【0036】
本実施形態のダクトによれば、ダクトの内部空間を吸引用開口81側と搬送用開口82側とに完全に分離することが可能となる。よって、吸引用開口81が塞がれたとき、搬送用開口82から流入したエアが吸引用開口81のあるダクト空間内に進入して渦を生じることによる不具合を防止できる。
【0037】
図14乃至図16は変形例(以下、変形例1という)に係るダクトの説明図である。この変形例1に係るダクトは仕切部85aに加え、吸引用開口81側の空間内に、各吸着ベルト41a、41b、41cに対応した4つの吸引用開口81のエリア間で流入したエアが干渉しないように排気口部43aまで仕切る仕切部87、88を設けている。さらに、搬送用開口82側の空間内に、2つの搬送用開口82から流入したエアが干渉しないように、排気口部43aまで仕切る仕切部90を設けている。図16に示すように、各仕切部85a、87、88、90の端部85d、87c、88c、90cは排気口部43aの開口まで延在している。
【0038】
図14乃至図16では、内部の様子が見えるように、長辺側の側壁部分のうち、この変形例1で追加された仕切部87、88、90に対応する部分以外を除いた状態を示している。追加された仕切部87、88、90などに対応する部分は、形状が分かりやすいよう網点を施している。図示の例ではダクトの上壁部86が一体に形成されている。
【0039】
図14において、追加された2つの仕切部87、88は、下壁内面の吸引用開口のエリア間のリブ(開口以外の部分)上に存在するブロック形状部とその先端から排気口部43a側に延びる平板部とを有する。仕切部87のブロック形状部の平板部上面側のコーナー87aと、平板部下面側のコーナー87bとにはそれぞれ曲率を持たせてある。他方の仕切部88も同様に各コーナー88a、88bにそれぞれ曲率を持たせてある。加えて、図14中、排気口部43aとは反対側の端部を区画する側壁85bの上壁部86につらなるコーナー86aにも曲率を持たせてある。
【0040】
吸引用開口81から流入したエアがぶつかって排気口部43a側に流れの向きを変えられる各コーナー86a、87b、88bを構成する部分は、エアの流れの向きを変える第二整流部に相当する。これらは互いに曲率の大きさなど形状が等しくされている。また、このコーナーで向きを変えられたエアがなぞりながら進む側の各コーナー87a、88aも互いに曲率の大きさなど形状が等しくされている。これらのコーナー87a、88aも第二整流部を構成すると言える。
【0041】
さらに、吸引用開口81の3つのエリアの面積は互いに等しく、各コーナーの曲率部の最下点まで直線部の範囲で、空間の断面積(吸引口の側から曲率をもった箇所までの空間の吸引口と平行な仮想平面による断面形状)は上記エリアの面積と等しく、3つのエリア間でも互いに等しい。ダクトの下壁の内面と低い方の仕切部88の平板部との間隔、その仕切部88の平板部と高い方の仕切部87の平板部との間隔、その仕切部87の平板部と上壁部86の内面との間隔の3つは互いに等しくされている。
【0042】
図15において、追加された仕切部90は2つの搬送用開口82の間のリブ上に存在するブロック形状部とその先端から排気口部43a側に延びる平板部とを有する。仕切部90のブロック形状部の平板部上面側のコーナー90aと、平板部下面側のコーナー90bとにはそれぞれ曲率を持たせてある。加えて、図15中、排気口部43aとは反対側の端部を区画する側壁85cの上壁部86につらなるコーナー86bにも曲率を持たせてある。この曲率はコーナー90bの曲率と等しい。
【0043】
さらに、図15中左側の搬送用開口82の縁から排気口部43aに延在させブロック部89が形成されている。このブロック部89のコーナー90bに対応するコーナー89aには、コーナー90aと等しい曲率を持たせてある。ブロック部89の図中上面と仕切部90の平面部の下面との間隔と、仕切部90のブロック部及び平板部の上面と上壁部の下面との間隔は等しくなっている。搬送用開口82から流入したエアがぶつかって排気口部43a側に流れの向きを変えられる各コーナー86b、90bを構成する部分は、エアの流れの向きを変える第二整流部に相当する。このコーナーで向きを変えられたエアがなぞりながら進む側の各コーナー90a、89aも互いに曲率の大きさなど形状が等しくされている。これらのコーナー90a、89aも第二整流部を構成すると言える。
【0044】
この変形例1によれば、吸引用開口81の各エリア間で、流入したエアが干渉するのを排気口部に至るまで防止できる。また、搬2つの搬送用開口82間で、流入したエアが干渉するのを排気口部に至るまで防止できる。したがって、これらの干渉によって乱流などが生じることによる不具合を解消できるとともに、排気口部43aほど高速になっていて吸着に順番が生じてしまうことによる不具合も軽減できる。更に、曲率などの形状を互いに等しくしているので、損失係数が同じになり、チャンバー内に流入するエア流れを近い速度にすることが可能となる。所定の間隔など気流の通路の気流進行方向に直交する断面が互いに等しくなるようにしているので、流れの速度をより近くできる。
【0045】
図17は変形例1に係るダクト内での気流の説明図であり、コンピュータシミュレーションによる各所の流速を矢印で示したものである。図17(a)は下壁80に垂直な方向から見た図、図17(b)は長辺の側壁83bに垂直な方向から見た図である。いずれも、各開口が用紙で塞がれていないときのものである。図17(a)と図11(a)との比較からも明らかなように、仕切部85aによって吸引用開口81側の空間と、搬送用開口82側の空間とが仕切られているので両空間をまたいだ流れが生じていない。よって、用紙の吸着完了時に吸引用開口81のみが用紙に塞がれ、搬送用開口82からのエアの流入が生じていても、搬送用開口82から流入したエアが吸引用開口81側の空間に悪影響を及ぼすのを防止できる。
【0046】
しかも、図17(b)に示すように、吸引用開口81の各エリア間の気流の干渉が防止されているので、各エリアの吸引用開口81で等しい流速が得られている。引き出し線X、Y、Zは、図中左、中、右の各エリアと排気口部43aとの間の気流路において、排気口部43a内と同等に高速の気流が生じる領域の境界線をしめす。このように図中左右方向で各エリアに対向する位置まで高速の気流を生じさせることができている。これにより、吸着に順番が生じてしまうことによる不具合も軽減できる。
【0047】
図18及び19は更に他の変形例(変形例2)に係るダクトの説明図である。
図18が変形例1についての図14に対応する図であり、図19が変形例1についての図15に対応する図である。この変形例2は、変形例1における仕切部の平板部を、短くしたり、無くしたりしたものであり、他の点は同じである。
【0048】
図18において、吸引用開口81側の空間に設ける仕切部87、88は平板部が排気口部43aに至らないところで終わっている。具体的には排気口部43aから2番目の仕切部87は、排気口部43aの隣りの1番目の仕切部88のブロック形状部の縁(排気口部43aとは反対側の縁)上方で終わっている。1番目の仕切部88の平板部は2番目の平板部と同じ長さで終わっている。
【0049】
図19において、搬送用開口82側の空間の仕切部90ではブロック形状部でコーナーが形成できる程度の形状部分を残して平板部を無くしている。この変形例2においても、変形例1よりは性能が劣るが、吸引用開口81の各エリア間での吸引流速の差を軽減できる。
【0050】
図20は更に他の変形例(変形例3)に係るダクトの説明図である。
図20(a)が変形例1についての図14や変形例2についての図18に対応する図である。この変形例3は、変形例2における2番目の仕切部87の平板部を延ばしたものである。仕切部87の平板部の端部87cのダクト長手方向における位置は、1番目の仕切部88の平板部の端部88cのダクト長手方向における位置Yoに一致させている。
【0051】
吸引口から吸いこまれたエアが仕切部で、エア送風方向が偏向されることで排気口部43a方向に向かって流れればよいため、端部87cと端部88cとを位置Yoで完全に一致させる必要はない。ただし、端部87cが、仕切部88のブロック形状部の縁(排気口部43aとは反対側の縁)の上方よりも排気口部43a方向に延設された位置(つまり仕切部87と仕切部88が互いに延設方向で少なくもと一部重なる位置)にあり、かつ図14の仕切部87のように排気口部43aまでは延設されない位置にあればよい。
【0052】
これら板部の端部形状は図20(b)に示すように厚みが先端ほど薄くなる形状にすることができる。先端にRを付けて弧状にしてもよい。この先端形状は以上の各例においても採用できる。この形状は気流をスムーズにできる。Mo(モリブデン金属)で流路板など形成する場合、表面層を形成してもよい。仕切板表面だけでもよいし、流路壁面全部でもよい。ABS、POM、又はナイロンといった材質で、めっき処理やアルマイト処理により、Mo表面を保護しつつ、表面性を滑らかにして空気抵抗を下げる。
【0053】
各端部87c、88cのダクト長手方向における位置Yoは次のように定める。図21図17の気流の説明図を用い、端部の位置Yoを図示したものである。この位置は吸引用開口81側で流速が一定になる位置である。この位置よりも排気口部43a側で平板部が存在しない分だけ気流路の実効的な断面が大きくなる。この結果流れが良くなる。
【0054】
なお、以上の各例では、吸引用開口側と搬送用開口側との間の仕切部85aはダクトの下壁内面と上壁下面との間を完全に仕切っているが、これに代え、例えば図22に示すように間隙Gを生じるように部分的に仕切っていてもよい。つまり空間を区画するだけでもよい。
【0055】
以上、本実施形態によれば、次の作用を奏すことができる。
1.吸引用/搬送用の流れを分離することで、それぞれのエアが干渉することなく性能を向上できる。
2.チャンバー内の流れを均一にでき、流速損失がない流れを提供できる。
3.流入するダクト形状を同じ形状にすることで、ダクト内の流れの損失係数を同じにでき、流れを均一化できる。
【0056】
以上の作用から次の効果を奏することができる。すなわち、吸引力が増し、より厚紙、重い紙(紙にも搬送、あるいは、給送できる。たとえば、フィルム、プラスチック、板金のようなシート搬送)にも応用できる。また、吸引口から流入するエアを均一にできることでスキューに対しても防止ができ、より高い搬送精度を提供できる。
なお、ダクトの各部品の製造には3Dプリリンタを使った造形方法を用いることができる。一体成型できなくとも、分割して部品形状を組み褪せて製造することもできる。
【0057】
以上の実施形態は一例であり、種々の変形が可能である。例えば、貫通孔を備えたベルトではなく、貫通孔を備えていないベルトを用いたものにも適用できる。この場合、ダクトの吸引口を露出させるようにベルトを配置する。また、例えば、ベルト搬送装置は、シート給送装置に限らず、シート搬送装置など吸着ベルトを用いるベルト装置一般に適用できる。
【符号の説明】
【0058】
1 :画像形成システム
2 :画像形成装置本体
3 :シート給送装置
4Bk :プロセスユニット
4C :プロセスユニット
4M :プロセスユニット
4Y :プロセスユニット
5 :感光体
6 :帯電ローラ
7 :現像装置
8 :クリーニングブレード
9 :露光装置
10 :転写装置
11 :ローラ
14 :ローラ
15 :中間転写ベルト
16 :一次転写ローラ
17 :二次転写ローラ
18 :排紙トレイ
19 :レジストローラ
20 :定着装置
20a :加熱ローラ
20b :加圧ローラ
21 :排紙ローラ
30 :給紙トレイ
31 :底板
32 :サイドフェンス
33 :エンドフェンス
34 :規制部材
35 :押圧部材
36 :フロントフェンス
40 :吸着ベルトユニット
41 :吸着ベルト
41a :吸着ベルト
41b :吸着ベルト
41c :吸着ベルト
42a :ローラ
42b :ローラ
43 :ダクト
43a :排気口部
45a :下方吸引ノズル
46 :フロント送風装置
46a :浮上用ノズル
46b :分離用ノズル
47 :サイド送風装置
47a :吹き出し口
47b :吹き出し口
50 :搬送ローラ
60 :用紙検知センサ
70 :上面位置検知装置
71 :アクチュエータ
72 :揺動検知センサ
80 :下壁
80a :ネジ穴
81 :吸引用開口
82 :搬送用開口
83a :側壁
83b :側壁
84F :側壁
84R :側壁
85a :仕切部
85b :側壁
85c :側壁
85d :端部
86 :上壁部
86a :コーナー
86b :コーナー
87 :仕切部
87a :コーナー
87b :コーナー
87c :端部
88 :仕切部
88a :コーナー
88b :コーナー
88c :端部
89 :ブロック部
89a :コーナー
90 :仕切部
90a :コーナー
90b :コーナー
90c :端部
100 :画像形成装置
200 :シート給送装置
A :領域
B :領域
C :領域
G :間隙
L :ライン
P :用紙
R :搬送経路
X :引き出し線
Y :引き出し線
Z :引き出し線
a1 :浮上エア
a2 :分離エア
a3 :下方吸引エア
【先行技術文献】
【特許文献】
【0059】
【特許文献1】特開2019−94212号公報
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22