特許 7521955 シート供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】シート供給装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 3/48 20060101AFI20240717BHJP

   B65H 3/12 20060101ALI20240717BHJP

【ＦＩ】

B65H3/48 320A

B65H3/12 310A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020116491

(22)【出願日】2020-07-06

(65)【公開番号】P2022014261

(43)【公開日】2022-01-19

【審査請求日】2023-05-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000250502

【氏名又は名称】理想科学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(72)【発明者】

【氏名】森田 悦久

【審査官】杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１９５５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７８９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０８１８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２３３４８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ３／４８

Ｂ６５Ｈ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート束に空気を吹きつけて前記シート束の複数のシートを浮上させる浮上部と、
前記シート束から浮上した複数のシートのうちの最上位のシートを搬送する搬送部と、
前記搬送部より低い位置から前記シート束側へ斜め上方向に空気を吹き出す吹出部と、
前記吹出部が吹き出した空気を、吹き出し時より下向きに方向転換させて前記シート束から浮上した複数のシートのうちの最上位のシートと上から２枚目のシートとの間に送る方向転換部と、
前記浮上部が前記シート束に空気を吹きつけて最上位のシートが前記搬送部に保持され、前記吹出部が空気を吹き出して最上位のシートと上から２枚目のシートとの間に空気が送り込まれている状態で、前記浮上部による空気の吹きつけを停止させて、上から２枚目以下のシートを最上位のシートから分離させて落下させる制御部と
を備えることを特徴とするシート供給装置。

【請求項2】

前記搬送部は、シートを搬送する搬送ベルトを有し、
前記搬送ベルトが前記方向転換部を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。

【請求項3】

前記吹出部は、それぞれ空気を吹き出す複数の吹出口を有することを特徴とする請求項１または２に記載のシート供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シートを供給するシート供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

シートを供給するシート供給装置として、給紙台に積載された用紙束に空気を吹き付けて用紙を浮上させ、浮上した用紙のうちの最上位（一番上）の用紙を吸着搬送手段により吸着搬送して印刷装置に給紙する給紙装置が知られている。

【0003】

このような給紙装置では、用紙を１枚ずつ給紙するために、吸着搬送手段により吸着搬送される最上位の用紙と上から２枚目以下の用紙とを分離する必要がある。

【0004】

これに対し、特許文献１には、吸着搬送手段による用紙の搬送方向における用紙束の下流側から用紙束側（上流側）へ斜め上方向に空気を吹き出して用紙をさばくことで、最上位の用紙と上から２枚目以下の用紙とを分離する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－２２２４００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の技術では、用紙を分離するための空気が斜め上方向に吹き出すため、その空気により用紙に浮上力が発生し、最上位の用紙と上から２枚目以下の用紙とを十分に分離できないおそれがある。この結果、重送等の給紙の不具合が発生することがある。

【0007】

用紙を分離するための空気を水平に吹き出すように吹出口を配置すれば、上述のような浮上力の発生を抑えることが可能である。しかし、この構成は、空気の吹出口と搬送される用紙とが干渉することになるため、実現が困難である。

【0008】

本発明は上記に鑑みてなされたもので、シート供給の不具合を低減できるシート供給装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明のシート供給装置は、シート束から浮上した複数のシートのうちの最上位のシートを搬送する搬送部と、前記搬送部より低い位置から前記シート束側へ斜め上方向に空気を吹き出す吹出部と、前記吹出部が吹き出した空気を、吹き出し時より下向きに方向転換させて前記シート束から浮上した複数のシートのうちの最上位のシートと上から２枚目のシートとの間に送る方向転換部とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明のシート供給装置によれば、シート供給の不具合を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態に係る給紙装置の概略構成図である。

【図2】図１に示す給紙装置の制御ブロック図である。

【図3】図１に示す給紙装置の部分拡大平面図である。

【図4】図１に示す給紙装置の浮上エア吹出口近傍の拡大図である。

【図5】分離気流の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。

【0013】

以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

【0014】

図１は、本発明の実施の形態に係る給紙装置の概略構成図である。図２は、図１に示す給紙装置の制御ブロック図である。図３は、図１に示す給紙装置の部分拡大平面図である。図４は、図１に示す給紙装置の浮上エア吹出口近傍の拡大図である。以下の説明において、図１の紙面に直交する方向を前後方向とする。また、図１における紙面の上下左右を上下左右方向とする。

【0015】

図１、図２に示すように、本実施の形態に係る給紙装置（シート供給装置に相当）１は、給紙台２と、昇降モータ３と、給紙ガイド板４と、サバキゲート５と、エンドフェンス６と、浮上部７と、分離部（吹出部に相当）８と、搬送部９と、上限センサ１０と、制御部１１とを備える。

【0016】

給紙装置１は、印刷装置（図示せず）に対して用紙（シートに相当）Ｐを給紙（供給）する装置である。図１において左から右に向かう方向が、搬送部９による用紙Ｐの搬送方向である。搬送部９による用紙Ｐの搬送方向は、水平方向に平行である。以下の説明における上流、下流は、搬送部９による用紙Ｐの搬送方向における上流、下流を意味する。

【0017】

給紙台２は、印刷に用いられる用紙Ｐが積載されるものである。給紙台２は、昇降可能に構成されている。

【0018】

昇降モータ３は、給紙台２を昇降させる。

【0019】

給紙ガイド板４は、給紙台２上の用紙Ｐの下流端（右端）の位置を規制する部材である。給紙ガイド板４は、給紙台２の下流側近傍に配置されている。給紙ガイド板４の上端部は、下流側ほど高くなるように傾斜している。給紙ガイド板４は、給紙台２上の用紙Ｐの下流端の位置を規制する鉛直なガイド面４ａを有する。また、給紙ガイド板４には、図３、図４に示すように、浮上部７から給紙台２上の用紙Ｐに空気を吹き付けるための切り欠き部４ｂが、前後方向における中央部の上部を切り欠いて形成されている。

【0020】

サバキゲート５は、浮上部７により浮上させられた用紙Ｐのうち搬送部９に吸着された最上位の用紙Ｐ以外の用紙Ｐをせき止める部材である。２つのサバキゲート５が、搬送部９の下流端部の下方近傍において、前後方向に互いに離間して設置されている。

【0021】

エンドフェンス６は、給紙台２上の用紙Ｐの上流端（左端）の位置を規制する部材である。

【0022】

浮上部７は、給紙台２上に重ねて積載された複数の用紙Ｐからなる用紙束（シート束に相当）ＰＴに空気を吹きつけ、用紙束ＰＴの上端部の複数の用紙Ｐを浮上させる。浮上部７は、用紙束ＰＴの下流側に配置されている。浮上部７は、浮上ファン２１と、シャッタ２２と、２つの浮上エア吹出口２３とを備える。

【0023】

浮上ファン２１は、給紙台２上の用紙束ＰＴの用紙Ｐを浮上させるための浮上気流の発生源である。

【0024】

シャッタ２２は、浮上エア吹出口２３からの浮上気流の吹き出しのオンオフを切り替える。

【0025】

浮上エア吹出口２３は、浮上ファン２１の駆動により発生する浮上気流の吹出口である。２つの浮上エア吹出口２３は、搬送部９の下流端部の下方近傍において、前後方向に互いに離間して配置されている。

【0026】

分離部８は、浮上部７により浮上させられて搬送部９に保持された最上位の用紙Ｐと上から２枚目以下の用紙Ｐとを分離させるための空気を吹き出し、分離気流Ｆ（図５参照）を発生させる。分離部８は、用紙束ＰＴの下流側に配置されている。分離部８は、分離ファン２６と、２つの分離エア吹出口（吹出口に相当）２７とを備える。

【0027】

分離ファン２６は、分離気流Ｆの発生源である。

【0028】

分離エア吹出口２７は、分離気流Ｆの吹出口である。分離エア吹出口２７は、搬送部９より低い位置から用紙束ＰＴ側へ斜め上方向（左斜め上方向）に空気（分離気流Ｆ）を吹き出す。２つの分離エア吹出口２７は、搬送部９の下流端部の下方近傍において、前後方向に並列して配置されている。２つの分離エア吹出口２７は、それぞれから吹き出した空気が互いにぶつかり、最上位の用紙Ｐと上から２枚目の用紙Ｐとの間の圧力を高めることができる位置関係で配置されている。

【0029】

搬送部９は、浮上部７が吹き出した浮上気流により用紙束ＰＴから浮上した複数の用紙Ｐのうちの最上位の用紙Ｐをエア吸引により保持して搬送する。搬送部９は、２つのベルトユニット３１と、搬送モータ３２と、チャンバ３３と、サクションファン３４とを備える。

【0030】

ベルトユニット３１は、用紙Ｐを保持して搬送する。２つのベルトユニット３１は、前後方向に並列して配置されている。ベルトユニット３１は、搬送ベルト３６と、駆動ローラ３７と、従動ローラ３８とを備える。

【0031】

搬送ベルト３６は、駆動ローラ３７と従動ローラ３８とに掛け渡される環状のベルトである。搬送ベルト３６には、複数のベルト穴３６ａが全周に渡って形成されている。搬送ベルト３６は、サクションファン３４の駆動によりベルト穴３６ａに発生する吸着力により、搬送面３６ｂに用紙Ｐを保持する。搬送面３６ｂは、駆動ローラ３７と従動ローラ３８との間における搬送ベルト３６の下側の部分の下面である水平な面である。搬送面３６ｂに用紙Ｐを保持した状態で駆動ローラ３７の駆動により搬送ベルト３６が回転（無端移動）することで、用紙Ｐが搬送される。搬送ベルト３６は、左右方向において、搬送面３６ｂの右端が給紙ガイド板４のガイド面４ａより下流側（右側）に位置するように配置されている。

【0032】

搬送ベルト３６は、分離部８が左斜め上方向に吹き出した空気（分離気流Ｆ）を水平方向に方向転換させて最上位の用紙Ｐと上から２枚目の用紙Ｐとの間に送る方向転換部としての役割も果たす。

【0033】

駆動ローラ３７は、搬送ベルト３６を回転（無端移動）させる。２つのベルトユニット３１の駆動ローラ３７は、シャフト３９により互いに接続されている。

【0034】

従動ローラ３８は、駆動ローラ３７とともに搬送ベルト３６を支持する。従動ローラ３８は、回転する搬送ベルト３６に従動回転する。２つのベルトユニット３１の従動ローラ３８は、シャフト４０により互いに接続されている。

【0035】

搬送モータ３２は、シャフト３９を回転させることにより、駆動ローラ３７を回転させる。

【0036】

チャンバ３３は、搬送ベルト３６のベルト穴３６ａに吸着力を発生させるための負圧室を形成するものである。チャンバ３３は、搬送ベルト３６の搬送面３６ｂが外部に露出するように、ベルトユニット３１を内部に保持している。チャンバ３３の底板の搬送ベルト３６が通過する部分には、通気穴（図示せず）が形成されている。搬送ベルト３６のベルト穴３６ａおよびチャンバ３３の通気穴を介したチャンバ３３内への空気の吸引により、ベルト穴３６ａに吸着力が発生する。

【0037】

サクションファン３４は、チャンバ３３から排気する。サクションファン３４がチャンバ３３から排気すると、搬送ベルト３６の搬送面３６ｂのベルト穴３６ａおよびチャンバ３３の通気穴を介してチャンバ３３外から空気がチャンバ３３内に吸引される。サクションファン３４は、チャンバ３３の上側に配置されている。

【0038】

上限センサ１０は、給紙台２上に積載された用紙Ｐの下流側（右側）の端面を監視するものである。上限センサ１０は、給紙台２より下流側において、浮上部７により浮上させられた用紙Ｐを検出可能な高さ位置に配置されている。上限センサ１０は、反射型の光センサからなる。

【0039】

制御部１１は、給紙装置１全体の動作を制御する。制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。

【0040】

次に、給紙装置１の動作について説明する。

【0041】

給紙を開始する際、制御部１１は、シャッタ２２を開放する。また、制御部１１は、浮上ファン２１、分離ファン２６、およびサクションファン３４の駆動を開始させる。

【0042】

これにより、浮上エア吹出口２３から浮上気流が吹き出し、分離エア吹出口２７から分離気流Ｆが吹き出す。また、搬送ベルト３６のベルト穴３６ａに吸着力が発生する。

【0043】

浮上エア吹出口２３からの浮上気流により用紙束ＰＴの最上部の複数の用紙Ｐが用紙束ＰＴから浮上し、それらのうちの最上位の用紙Ｐが搬送ベルト３６の搬送面３６ｂに吸着保持される。ここで、搬送面３６ｂの下流端部は、最上位の用紙Ｐに覆われずに露出している。

【0044】

分離エア吹出口２７から左斜め上方向に吹き出した分離気流Ｆは、図５に示すように、搬送面３６ｂの下流端部によって、水平で上流側（左側）へ向かう方向に方向転換される。方向転換された分離気流Ｆは、最上位の用紙Ｐと上から２枚目の用紙Ｐとの間に送り込まれ、上流側へ向かって流れる。

【0045】

また、２つの分離エア吹出口２７から吹き出した空気は、上流側へ流れつつ互いにぶつかる。これにより、最上位の用紙Ｐと上から２枚目の用紙Ｐとの間の圧力が高まる。

【0046】

この状態において、制御部１１は、シャッタ２２を閉鎖する。これにより、浮上エア吹出口２３からの浮上気流の吹き出しが停止される。この結果、分離気流Ｆにより最上位の用紙Ｐと上から２枚目以下の用紙Ｐとが分離され、上から２枚目以下の用紙Ｐが落下する。

【0047】

次いで、制御部１１は、搬送モータ３２を駆動させることで搬送部９に用紙Ｐを搬送させる。

【0048】

次いで、制御部１１は、次の用紙Ｐの給紙のために、シャッタ２２を開放して用紙Ｐを浮上させる。

【0049】

上記の動作を繰り返すことにより、用紙Ｐが給紙装置１から印刷装置へ順次給紙される。

【0050】

この給紙動作中において、制御部１１は、給紙による給紙台２上の用紙Ｐの減少に応じて給紙台２を上昇させる制御を行う。具体的には、制御部１１は、１枚の給紙ごとに、用紙Ｐの浮上中のタイミングで上限センサ１０のセンサ値を取得する。そして、制御部１１は、取得したセンサ値が所定の追従閾値未満の場合、センサ値と追従閾値との差に応じた高さ分だけ、給紙台２を上昇させる。

【0051】

給紙動作で給紙する枚数分の給紙が終了すると、制御部１１は、給紙動作を終了させる。

【0052】

以上説明したように、給紙装置１では、搬送ベルト３６が、分離部８が左斜め上方向に吹き出した空気（分離気流Ｆ）を水平方向に方向転換させて、最上位の用紙Ｐと上から２枚目の用紙Ｐとの間に送る。このように分離気流Ｆを方向転換させることで、分離気流Ｆにより用紙Ｐに浮上力が発生することが抑えられる。これにより、最上位の用紙Ｐと上から２枚目以下の用紙Ｐとの分離不良が低減するので、重送等の給紙の不具合を低減できる。

【0053】

また、給紙装置１では、搬送ベルト３６が、分離気流Ｆを方向転換させる方向転換部を兼ねている。これにより、浮上した用紙Ｐの近傍で分離気流Ｆを方向転換させ、最上位の用紙Ｐと上から２枚目の用紙Ｐとの間に効率よく空気を送ることができる。この結果、最上位の用紙Ｐと上から２枚目以下の用紙Ｐとの分離不良がより低減し、重送等の給紙の不具合をより低減できる。また、方向転換部としての専用の部材が不要なため、装置構成の複雑化を抑えることができる。

【0054】

また、給紙装置１では、分離部８が２つの分離エア吹出口２７を有する。これにより、２つの分離エア吹出口２７からそれぞれ吹き出した空気が上流側へ流れつつ互いにぶつかり、最上位の用紙Ｐと上から２枚目の用紙Ｐとの間の圧力を高めるようにすることが可能である。この結果、最上位の用紙Ｐと上から２枚目以下の用紙Ｐとの分離不良がより低減し、重送等の給紙の不具合をより低減できる。

【0055】

なお、分離気流Ｆを方向転換させる方向転換部を、搬送ベルト３６とは別の部材で形成してもよい。例えば、搬送ベルト３６の下流側に方向転換部として機能する部材を設置し、この部材に分離部８が左斜め上方向に吹き出した分離気流Ｆを衝突させるようにしてもよい。

【0056】

また、上述した実施の形態では、分離部８に２つの分離エア吹出口２７が設けられた構成を示したが、分離エア吹出口２７の数はこれに限らない。３つ以上の分離エア吹出口２７が設けられ、それぞれの分離エア吹出口２７が吹き出した空気が、当該分離エア吹出口２７とは異なる分離エア吹出口２７が吹き出した空気とぶつかり、最上位の用紙Ｐと上から２枚目の用紙Ｐとの間の圧力を高める構成でもよい。分離エア吹出口の数よりも少ない数の分離ファンで最上位の用紙Ｐと上から２枚目の用紙Ｐとを分離させる効果を得られるため、分離エア吹出口の数と分離ファンの数とが同じ構成と比較して分離ファンの駆動電力を削減できる。

【0057】

また、分離エア吹出口２７が１つでもよい。

【0058】

また、上述した実施の形態の分離部８以外に、前後方向において給紙台２上の用紙束ＰＴを挟んで互いに対向して配置され、それぞれ最上位の用紙Ｐと上から２枚目以下の用紙Ｐとを分離させるための空気を吹き出す２つの分離機構（吹出部）がさらに設けられていてもよい。また、これらの分離機構が用紙束ＰＴ側へ斜め上方向に空気を吹き出し、この空気を方向転換部により水平方向に方向転換させて最上位の用紙Ｐと上から２枚目の用紙Ｐとの間に送るようにしてもよい。この場合でも、方向転換部は、搬送ベルト３６が兼ねていてもよいし、搬送ベルト３６とは別の部材で形成されていてもよい。また、この場合でも、分離機構（吹出部）が空気を吹き出す吹出口は、複数でもよいし、１つでもよい。

【0059】

また、上述した実施の形態の浮上部７以外に、前後方向において給紙台２上の用紙束ＰＴを挟んで互いに対向して配置され、それぞれ用紙Ｐを浮上させるために用紙束ＰＴに空気を吹きつける２つの浮上機構がさらに設けられていてもよい。

【0060】

また、上述した実施の形態では、分離部８が左斜め上方向に吹き出した空気を水平方向に方向転換したが、これに限らず、吹き出し時より下向きに方向転換すればよい。このように空気を方向転換させることで、用紙Ｐに発生する浮上力を低減できる。これにより、最上位の用紙Ｐと上から２枚目以下の用紙Ｐとの分離不良が低減するので、重送等の給紙の不具合を低減できる。

【0061】

また、上述した実施の形態では、用紙を給紙する給紙装置について説明したが、用紙以外のシートを供給する装置にも本発明は適用可能である。

【0062】

本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

【0063】

［付記］
本出願は、以下の発明を開示する。

【0064】

（付記１）
シート束から浮上した複数のシートのうちの最上位のシートを搬送する搬送部と、
前記搬送部より低い位置から前記シート束側へ斜め上方向に空気を吹き出す吹出部と、
前記吹出部が吹き出した空気を、吹き出し時より下向きに方向転換させて前記シート束から浮上した複数のシートのうちの最上位のシートと上から２枚目のシートとの間に送る方向転換部と
を備えることを特徴とするシート供給装置。

【0065】

（付記２）
前記搬送部は、シートを搬送する搬送ベルトを有し、
前記搬送ベルトが前記方向転換部を兼ねていることを特徴とする付記１に記載のシート供給装置。

【0066】

（付記３）
前記吹出部は、それぞれ空気を吹き出す複数の吹出口を有することを特徴とする付記１または２に記載のシート供給装置。

【符号の説明】

【0067】

１ 給紙装置
２ 給紙台
３ 昇降モータ
４ 給紙ガイド板
５ サバキゲート
６ エンドフェンス
７ 浮上部
８ 分離部
９ 搬送部
１０ 上限センサ
１１ 制御部
２６ 分離ファン
２７ 分離エア吹出口
３１ ベルトユニット
３２ 搬送モータ
３３ チャンバ
３４ サクションファン
３６ 搬送ベルト
３６ａ ベルト穴
３６ｂ 搬送面
Ｐ 用紙
ＰＴ 用紙束

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】