JP2008094595A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成で、捌き状態を安定させることのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】上限検知センサ１２３により、リフタ板上のシート束の上面位置がシート給送部１２による１枚ずつの給送が可能な上限位置に達したことを検知し、下限検知センサ１２２によりリフタ板上のシート束の上面位置がシート給送部１２による１枚ずつの給送が可能な下限位置に達したことを検知する。そして、エア捌き部１５に設けたエア吹き出しノズル１５１により、リフタ板上のシート束の側面にエアを吹き付けてシート束を捌く際、エア捌き部１５からのエアによって浮上したシートが給送可能範囲の上限位置を越えた場合には、リフタ板１０１を、リフタ板１０１に積載されたシート束の上面が給送可能範囲の下限位置とエア吹き出しノズル１５３の吹き出し口１５３ａの下限との間に位置する距離だけ下降させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシートを給送する前に、シート束をエアにより捌くようにしたものに関する。

従来、複写機、電写真プリンタ、インクジェットプリンタ、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置においては、複数のシートが収納された収納庫からシートを１枚ずつ給送するシート給送装置を備えている。

そして、このようなシート給送装置として、昨今、エアの吸引力及び無端ベルトの搬送力を利用してリフタ板上に積載されたシートを吸着搬送するエア吸着方式を用いたシート給送装置が提案されている（特許文献１及び２参照）。なお、このようなシート給送装置は主に生産性が高く、交換部品などの寿命が長いものが求められる画像形成装置に使用されることが多い。

このような従来のシート給送装置は、例えば図１４に示すように、昇降可能なリフタ板１０１を備えた収納庫１００と、リフタ板１０１に積載されたシートＳの最上位シートＳ１を吸着搬送する吸着搬送ベルト１２６を備えている。また、最上位シートＳ１が給送が可能な給送可能範囲の下限位置に達したことを検知する紙面下限検知センサ１２２と、最上位シートＳ１が給送が可能な給送可能範囲の上限位置に達したことを検知する紙面上限検知センサ１２３を備えている。

このような構成の従来のシート給送装置において、シートを給送する場合は、まず収納庫１００内に設けられ、不図示の駆動手段により昇降可能なリフタ板１０１に、シートＳを積載した後、リフタ板１０１を上昇させる。次に、最上位シートＳ１が紙面検知センサフラッグ１２１を押し、この紙面検知センサフラッグ１２１を紙面下限検知センサ１２２が検知すると、リフタ板１０１を停止させる。

次に、不図示のファンより送風されたエアを、捌きダクト１５１を介してシート束の端面に吹き付けてシート束の上部のシートの数枚を浮上させて捌く。この際、浮上した最上位シートＳ１により紙面検知センサフラッグ１２１が更に押し上げられ、この紙面検知センサフラッグ１２１を紙面上限検知センサ１２３が検知する（ＯＮする）と、リフタ板１０１を下降させる。この後、紙面検知センサフラッグ１２１を紙面上限検知センサ１２３が検知しなくなる（ＯＦＦする）と、リフタ板１０１を停止させる。

このようなリフタ板１０１の昇降制御により、最上位シートＳ１の上面位置を適正な位置に保つことが可能となり、このように最上位シートＳ１が給送可能な適正範囲にある場合、本体内の制御部はシート給送が可能と判断する。

そして、このように最上位シートＳ１の上面位置が給送可能な適正範囲となった後、シート給送動作が行われる。シート給送動作が開始されると、まずシート給送部１２内に設けられた吸引ファン１２５により、最上位シートＳ１を吸着搬送ベルト１２６に吸引する。次に、不図示の駆動手段によって吸着搬送ベルト１２６を回転させ、最上位シートＳ１を１枚だけ図１４に示す矢印方向に給送し、さらにこのように給送されたシートＳ１を搬送ローラ対１６１によって下流側へと搬送する。

なお、このようなシート給送動作が順次行われてリフタ板上のシートＳが減少すると、これに伴い紙面の位置が下降し、紙面下限検知センサ１２２が紙面検知センサフラッグ１２１を検知しなくなる（ＯＦＦする）。そして、このような場合には、再度リフタ板１０１を上昇させて最上位シートＳ１の上面位置が給送可能範囲に位置させるようにする。

特開平０７−８９６２５号公報 特開平２００５−１０４７２３号公報

ところが、このような従来のシート給送装置において、紙面上限検知センサ１２３は最上位シートの上面位置しか検知できないため、２枚目以降のシートの捌かれている状態（浮上状態）を判断することができない。

例えば、最上位シートＳ１の上面位置を適正範囲に収めるシート給送前準備動作の際、シート先端部に吹き出されたエアにより最上位シートＳ１が１枚のみ捌かれると共に、紙面上限検知センサ１２３が紙面検知センサフラッグ１２１を検知する場合がある。この場合、リフタ板１０１は下降し、この結果、最上位シートＳ１は、図１５に示すように後端側が傾くようになる。

しかし、この状態では紙面上限検知センサ１２３が紙面検知センサフラッグ１２１を検知しているので、リフタ板１０１は下降し続ける。このため、紙面上限検知センサ１２３が紙面検知センサフラッグ１２１を検知しなくなってリフタ板１０１が停止したときには、最上位シートＳ１は傾きが大きい状態で停止する。

この結果、最上位シートＳ１のシート給送方向の上流側部分は吸着搬送ベルト１２６から大きく離れた状態となるので、吸着搬送ベルト１２６によるシートの吸引が出来ない場合がある。この場合には、シート給送不良を起こしジャム（紙詰まり）が発生する。

また、吸引ファン１２５の能力が高く、最上位シートＳ１を吸引できた場合でも、その次のシートを紙面下限検知センサ１２２が検知するシート給送下限位置までリフタ板１０１を上昇させるには時間がかかる。ここで、リフタ板１０１の上昇は、シートの給送間隔内で完了していなければならないことから、このようにリフタ板１０１の上昇に時間がかかることは、生産性を低下させることになる。

なお、既述した特許文献１に係るシート給送装置では、先端側のシートの位置（高さ）を測距センサにて測定し、最上位シートが適正な位置になるように、捌きエアの吐出量をファン回転数で制御しているが、この構成では最上位シートの位置しか検知できない。したがって、シート束の捌き状態を判断することができない。

一方、既述した特許文献２に係るシート給送装置では、最上位シートより下のシートの捌き状態を検知する方法として、シート束側方に配したＣＣＤなどの撮像素子によりシートを撮影し、画像処理を行なうことで判別を行うようにしている。しかし、この場合、装置が複雑化し、コストが増大する。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、安価な構成で、捌き状態を安定させることのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、シート束を支持して昇降可能なリフタ板と、前記リフタ板に支持されたシート束の最上位のシートを給送するシート給送部と、前記リフタ板に支持されたシート束の端面にエアを吹き付けてシート束を捌くエア捌き部と、前記リフタ板に支持されたシート束の最上位のシートの高さ方向の位置が検知可能な検知部と、前記検知部により前記リフタ板に支持されたシート束の最上位を検知するまで該リフタ板を上昇させて停止させ、前記リフタ板が停止した状態で前記エア捌き部からシート束にエアを吹き付けてシートを浮上させ、前記検知部が浮上した最上位のシートが給送可能範囲の上限位置を越えたことを検知した場合には、前記リフタ板を下降させるように制御する制御部と、を備え、前記検知部の検知に基づく前記制御部による前記リフタ板を下降させるときの下降量のリミット値を、前記エア捌き部によるエアの吹き付け開始前の前記検知部によるシート束の最上位の検知位置から前記エア捌き部のエア吹き出し口の下限位置までの高さ方向の距離以内に設定することを特徴とするものである。

本発明によれば、リフタ板の下降量のリミット値をシート束の上面が給送可能範囲の下限位置のエア捌き部のエアの吹き出し口の下限との距離以内に設定し、エアにより浮上したシートが給送可能範囲の上限位置を越えた場合には、このリミット値内で下降させる。これにより、２枚目以降のシートの浮上状態が判断できなくても、安価な構成でシートの給送不良を防止し、さらに生産性の低下も防止することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。

図１において、１はカラー画像形成装置、１Ａはカラー画像形成装置本体（以下、装置本体という）である。装置本体１Ａには、画像形成部９０と、シートＳを搬送するシート給送装置１Ｂと、画像形成部９０で形成されたトナー画像をシート給送装置１Ｂにより給送されたシートＳに転写する転写部１Ｃとを備えている。

画像形成部９０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の画像形成ユニット９０Ａ〜９０Ｄにより構成されている。そして、これら画像形成ユニット９０Ａ〜９０Ｄは、それぞれ感光体ドラム９１、露光装置９３、現像器９２、一次転写ローラ４５、帯電器９９及び感光体クリーナ９５等から構成されている。なお、各画像形成ユニット９０Ａ〜９０Ｄが形成する色は、これら４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。

また、シート給送装置１Ｂは、装置本体１Ａに対して不図示のスライドレールにより引き出し可能に設けられている収納庫１０と、収納庫１０に収納されたシートＳをエアにより吸着して送り出すシート給送部１２とを備えている。

転写部１Ｃは、駆動ローラ４２、テンションローラ４１及び二次転写内ローラ４３等のローラ類によって張架され、図中矢印Ｂの方向へと搬送駆動される中間転写ベルト４０を備えている。

ここで、この中間転写ベルト４０は、一次転写ローラ４５により与えられる所定の加圧力及び静電的負荷バイアスにより、感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写されるものである。また、略対向する二次転写内ローラ４３及び二次転写外ローラ４４により形成される二次転写部において所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることでシートＳへ未定着画像を吸着させるものである。

なお、図１において、１５０は、カラー画像形成装置１の画像形成動作及びシートの給送動作等を制御する制御部である。

そして、このような構成のカラー画像形成装置１において、画像を形成する際には、まず、予め帯電器９９により感光体ドラム９１の表面が一様に帯電される。この後、矢印方向に回転する感光体ドラム９１に対し、送られてきた画像情報の信号に基づいて露光装置９３が発光し、この光を反射手段９４等を適宜経由して照射することにより感光体ドラム表面に潜像が形成される。なお、感光体ドラム９１上に僅かに残った転写残トナーは感光体クリーナ９５により回収され、再び次の画像形成に備える。

次に、このようにして感光体ドラム９１上に形成された静電潜像に対して、現像装置９２によるトナー現像が行われ、感光体ドラム上にトナー像が形成される。この後、一次転写ローラ４５により所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが与えられることにより、中間転写ベルト４０上に感光体ドラム上のトナー像が転写される。

なお、画像形成部９０のＹ、Ｍ、Ｃ及びＢｋの各画像形成ユニット９０Ａ〜９０Ｄによる画像形成は、中間転写ベルト上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。この結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト４０上に形成される。

また、シートＳは、収納庫１０からシート給送部１２により画像形成部９０の画像形成タイミングに合わせて送り出され、この後、シートＳはシート搬送装置２０が有する搬送パス２０ａを通過してレジストユニット３０へと搬送される。

そして、このレジストユニット３０においてレジストローラ３０ａにより斜行補正やタイミング補正を行った後、略対向する二次転写内ローラ４３及び二次転写外ローラ４４により形成される二次転写部へと搬送される。この後、二次転写部において所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることでシートＳ上にフルカラーのトナー像が二次転写される。

次に、トナー像が二次転写されたシートＳは定着前搬送部５１により定着装置５０へと搬送される。そして、定着装置５０において、略対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、一般的にはヒータ等の熱源による加熱効果を加えてシートＳ上にトナーを溶融固着させる。

次に、このようにして得られた定着画像を有するシートＳは分岐搬送装置６０により、そのまま排紙トレイ６１上に排出される。なお、シートＳの両面に画像を形成する場合には、不図示の切替フラッパの切替により、この後、分岐搬送装置６０により反転搬送装置７０へと搬送される。

ここで、このように反転搬送装置７０へと搬送されると、シートＳはスイッチバック動作を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送装置８０に設けられた再搬送通路Ｒへと搬送される。この後、シート給送装置１Ｂから搬送されてくる後続ジョブのシートとのタイミングを合わせてシート搬送装置２０が有する再給紙パス２０ｂから合流し、同様に二次転写部へと送られる。画像形成プロセスに関しては１面目と同様なので省略する。

ところで、シート給送装置１Ｂは、図２に示すように、収納庫１０、シート給送部１２、シート束の先端側にエアを吹き込み、シート束の上部を捌くエア捌き部である捌きダクト部１５を備えている。また、収納庫１０内に収納されるシート束の最上位のシートの高さ方向の位置を検知するための検知部が設けられている。

検知部は、リフタ板上の最上位シートＳ１の上面位置（高さ）がシート給送部１２による１枚ずつの給送が可能な給送可能範囲の下限位置に達したことを検知するための下限検知センサである紙面下限検知センサ１２２を備えている。さらに、最上位シートＳ１の上面位置（高さ）がシート給送部１２による１枚ずつの給送が可能な給送可能範囲の上限位置に達したことを検知するための上限検知センサである紙面上限検知センサ１２３を備えている。

なお、これら２つのセンサ１２２，１２３はフォトインタラプタであり、一端が最上位シートＳ１に接し、他端側が検知用のフラッグとなっている紙面検知センサフラッグ１２１の回転中心の同心円上に配置されている。これにより、紙面検知センサフラッグ１２１が最上位シートＳ１に押圧されて回動すると、その回動角度に応じて２つのセンサ１２２，１２３がそれぞれＯＮ、ＯＦＦするようになっている。

このセンサ１２２，１２３のＯＮ、ＯＦＦは、後述する図７に示すように信号処理部１８０を経てシート給送装置１Ｂに設けられた制御部であるＣＰＵ１８１に入力される。ＣＰＵ１８１は、これらリフタ板上のシート束の上面位置がシート給送部１２による１枚ずつの給送が可能な給送可能範囲にあることを検知するセンサ１２２，１２３からのＯＮ／ＯＦＦ信号により、シートＳ１の位置（高さ）を判断する。

図３に示すように、収納庫１０には、箱状のフレーム１０２と、フレーム１０２内に配置され、シート束を支持するリフタ板１０１と、を備えている。さらに、フレーム１０２に対してシート給送方向と直交する幅方向に移動可能に設けられたサイド規制板１０７ａ、１０７ｂと、シート給送方向に移動可能に設けられた後端規制板１０６とを備えている。また、フレーム１０２の装置本体前側に設けられた前側板１０３と、装置本体後側に設けられた後側板１０４と、シート給送方向上流側端部に固定されたシート先端規制板１０５とを備えている。

そして、シート束をリフタ板１０１の上に載置する際、シートの先端側をシート先端規制板１０５に突き当てた状態で、シートサイズに応じて後端規制板１０６を移動させて後端側に突き当てることにより、シートＳの載置ズレを防止している。同様に、横方向の規制として、サイド規制板１０７ａ，１０７ｂを、不図示の機構により連動させ、シートの幅方向の位置をセンター基準で規制している。

さらに、収納庫１０は、シートが積載される昇降可能なリフタ板１０１を備えており、このリフタ板１０１は、図４に示す昇降機構１１により昇降される。

図４において、１０８ａ〜１０８ｄはリフタ板１０１の４隅に、一端が固定されたワイヤであり、このワイヤ１０８ａ〜１０８ｄは、アイドラプーリ１０９ａ〜１０９ｆを介し、駆動プーリ１１０ａ，１１０ｂへと連結している。

この駆動プーリ１１０ａ，１１０ｂは軸１１１により連結され、アイドラギア列１１２を介して、正逆転可能なＤＣモータであるリフタモータ１１３によって駆動される。そして、このように駆動プーリ１１０ａ，１１０ｂを同一駆動源にて駆動することにより、駆動プーリ１１０ａ，１１０ｂの回転量に応じて４隅が同量の移動を行なうため、リフタ板１０１は平行に昇降可能となっている。

アイドラギア列１１２の途中には外周部にスリットが形成されているエンコーダ板１１４が設けられている。そして、このエンコーダ板１１４の回転を、エンコーダ板１１４の回転に伴ってＯＮ／ＯＦＦするフォトインタラプタであるエンコーダセンサ１１５ａ，１１５ｂによりカウントするようにしている。

なお、このカウント部であるエンコーダセンサ１１５ａ，１１５ｂのＯＮ／ＯＦＦ信号は後述する図７に示すようにカウンタ１８２に入力される。そして、ＣＰＵ１８１では、このエンコーダセンサ１１５ａ，１１５ｂのＯＮ／ＯＦＦ信号をカウンタ１８２によりカウントすることにより、リフタモータ１１３の回転量、つまりリフタ板１０１の昇降量を検知することができる。

シート給送部１２は、図５に示すように、幅方向に等間隔で配置された複数、例えば３つの吸着搬送ベルト１２６を備えている。なお、この吸着搬送ベルト１２６は、フレーム１２７に回転可能に設けられ、吸着搬送ベルト駆動モータ（Ｍ）（図７参照）により駆動される駆動プーリ１２８と、アイドラプーリ１２９に懸架されている。ここで、各駆動プーリ１２８は同一駆動軸に固定されているので、３組の吸着搬送ベルト１２６は同時に回転する。

吸着搬送ベルト１２６はゴム製であり、多数の孔が設けられている。そして、このように多数の孔を設けることにより、吸着搬送ベルト１２６内に設けられ、シロッコファンである吸引ファン１２５を備えた吸引ダクト１３０からの負圧により生じる空気流が吸着搬送ベルト１２６を貫通する。よって、シート給送の際、吸引ファン１２５を駆動させて吸引ダクト１３０内を負圧とすれば、収納庫１０の最上位シートＳ１を吸着搬送ベルト１２６表面上に吸着することができる。

ここで、シートを給送する際、１枚毎に吸引をＯＮ／ＯＦＦしなければならないが、吸引ファン１２５のＯＮ／ＯＦＦ制御では立ち上がり及び立下げのロスがあり、高生産性の対応ができない。このため、本実施の形態においては、吸引ファン１２５を常時ＯＮにしておき、不図示の吸引弁を吸引ダクト１３０内に設け、この吸引弁を吸引弁ソレノイド１３１によって開閉することにより、吸引力のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なっている。

また、シート給送部１２には、後述する図７に示す積載されているシートの有無を検知し、装置本体１Ａの制御を行なうためのシート有無検知センサＳ１０が配置されている。なお、１６１は搬送ローラモータ（Ｍ）（図７参照）により駆動される搬送ローラ対である。

次に、このような構成のシート給送部１２のシート給送動作について説明する。

まず、給送信号が来ると、ＣＰＵ１８１は、吸着搬送ベルト１２６が停止した状態で吸引弁ソレノイド１３１の作用により吸引弁を開放し、最上位シートＳ１を吸着搬送ベルト１２６上に吸着する。次に、吸着搬送ベルト駆動モータを駆動して吸着搬送ベルト１２６を回転し、吸着されたシートＳ１を搬送ローラ対１６１へと送る。そして、このように吸着搬送ベルト１２６上に吸着されたシートＳ１は、搬送ローラモータにより回転駆動されている搬送ローラ対１６１により下流側へ搬送される。

なお、シートＳ１の後端が吸引ダクト１３０を抜けても吸引力を発生させていると、次のシートを吸着搬送してしまうため、シートの後端が吸引ダクト１３０を抜ける直前に吸引弁を閉めて吸引力が発生しないようにする。

吸着搬送ベルト１２６はシートＳ１の後端が駆動プーリ１２８を抜けるタイミングで停止し、同様に、搬送ローラ１６１もシート後端が抜けるタイミングで停止し、次の給送信号に備える。そして、連続給送を行なう場合は同じ動作を繰り返す。

捌きダクト部１５は、図６に示すように、３箇所のエア吹き出しノズルである捌きノズル１５３と、本体後方に設置された捌きファン１５２とを備えている。そして、捌きファン１５２によって送られたエアは捌きダクト１５１を介し、３箇所の捌きノズル１５３から吹き出されてシート束の先端側に吹き込まれ、シート束の上部を捌くようになっている。

なお、図７は、カラー画像形成装置１の制御ブロック図である。図７に示すようにＣＰＵ１８１には、紙面下限検知センサ１２２、紙面上限検知センサ１２３、エンコーダセンサ１１５ａ，１１５ｂ、シート有無検知センサＳ１０が接続されている。また、収納庫１０が装置本体１Ａへ装着されたことを検知する、収納庫検知センサＳ１１、ＲＯＭ１８４、ＲＡＭ１８３、搬送ローラＭ（モータ）等を駆動するためのドライバ１８５が接続されている。

さらに、空気中の水分量を検知するため、装置本体内に設けられた温度センサＳ１３、湿度センサＳ１２及びシートの厚さ、剛性、軽重等の情報を入力するユーザー入力部１８６が接続されている。

次に、ＣＰＵ１８１のシート給送動作の制御動作について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。

ユーザーが収納庫１０にシートを載置し、収納庫１０を装置本体１Ａへ装着すると、収納庫検知センサＳ１１が、これを検知し、この収納庫検知センサＳ１１からの信号により、ＣＰＵ１８１はシート給送準備シーケンスをスタートする。

これにより、まずリフタモータ１１３をＣＷ方向に回転（駆動）する（Ｓ２００）。この結果、リフタ板１０１が上昇し、やがてリフタ板１０１に積載された最上位シートＳ１により押圧され、紙面検知センサフラッグ１２１が上方回動する。

次に、既述した図２に示すように紙面検知センサフラッグ１２１を紙面下限検知センサ１２２が検知し、紙面下限検知センサ１２２がＯＮすると（Ｓ２０１のＹ）、リフタモータ１１３を停止する（Ｓ２０２）。これにより、リフタ板１０１は、積載されたシート束の上面が、シート給送部１２による１枚ずつの給送が可能な給送可能範囲の下限位置となる位置で停止する。

次に、捌きファン１５２をＯＮし（Ｓ２０３）、捌きダクト１５１を介して、シート束上部にエアを吹き付ける。そして、このように捌きファン１５２をＯＮすると、最上位シートＳ１は浮上し、これに伴い紙面検知センサフラッグ１２１が更に押し上げられる。

ここで、この後、紙面上限検知センサ１２３が紙面検知センサフラッグ１２１を検知すると、紙面上限検知センサ１２３がＯＮとなる。このように紙面上限検知センサ１２３がＯＮとなると（Ｓ２０４のＹ）、リフタモータ１１３をＣＣＷ方向に駆動し（Ｓ２０５）、図９の（ａ）に示すようにリフタ板１０１を下降させる。

なお、捌きファン１５２をＯＮした後、アイドラギア列１１２間に配置された、エンコーダセンサ１１５ａ，１１５ｂによるパルス数のカウントを開始する（Ｓ２０６）。このエンコーダセンサ１１５ａ，１１５ｂによるパルス数のカウントは、図７に示すようにＣＰＵ１８１に入力され、ＣＰＵ１８１は、このカウント数に基づき、リフタ板１０１の下降量を検出する。

ここで、本実施の形態においては、エンコーダセンサ１１５ａ，１１５ｂはスリット幅の半分の解像力で回転角度のカウントが可能となるよう、各々スリット幅の半分だけ周方向の位相をずらして配置されている。この場合、リフタ板１０１の移動量に換算した値で、１カウント０．１ｍｍに設定している。

なお、紙面上限検知センサ１２３がＯＮにならず（Ｓ２０４のＮ）、また紙面下限検知センサ１２２がＯＮの場合は（Ｓ２０７のＹ）、リフタモータ１１３は停止したままにし（Ｓ２０８）、給紙前準備を終了する（Ｓ２１０）。そして、このように給紙前準備が終了した後、シートの給送をスタートする。

一方、紙面上限検知センサ１２３がＯＮとなり（Ｓ２０４のＹ）、この後、リフタ板１０１が下降すると、このリフタ板１０１の下降に伴い最上位シートＳ１の位置が下がる。ここで、この後、紙面上限検知センサ１２３がＯＦＦとなると、この場合、紙面下限検知センサ１２２はＯＮであるので（Ｓ２０７のＹ）、リフタモータ１１３は停止し（Ｓ２０８）、給紙前準備を終了する（Ｓ２１０）。

そして、このように給紙前準備が終了した後、即ちシート束の上面位置をシート給送部１２による１枚ずつの給送が可能な給送可能範囲とした後、シートの給送をスタートする。

なお、この給送可能範囲は吸引ファン１２５や捌きファン１５２の風量や、捌きノズル１５３の位置、吹き出し口１５３ａの開口量によって異なる。本実施の形態では、図１０に示すように各々吸着搬送ベルト１２６より、紙面上限位置を５ｍｍ（点線）、紙面下限位置を１０ｍｍ（実線）とし、捌きノズル１５３の吹き出し口１５３ａの位置を上端が７ｍｍ、下端が２１ｍｍとしている。

また、紙面上限検知センサ１２３がＯＦＦとなった後（Ｓ２０４のＮ）、リフタ板１０１の下降量が多い場合は、紙面下限検知センサ１２２がＯＦＦとなる場合がある（Ｓ２０７のＮ）。この場合は、リフタモータ１１３をＣＷ方向に回転（駆動）し（Ｓ２０９）、リフタ板１０１を上昇させる。

ここで、シートの捌きをエアで行うようにした場合、捌き状態は常に安定している訳ではなく、例えばシートのカールなどにより、浮上状態に乱れが生じることがあり、この場合、リフタ板１０１の下降中に急激に最上位シートＳ１の位置が下がるようになる。そして、このように急激に最上位シートＳ１の位置が下がると、給送可能範囲の下限位置を超えた位置で紙面下限検知センサ１２２がＯＦＦとなり、この場合、再びリフタ板１０１を上昇させる制御を行なう。

なお、このように捌き状態の不安定さによって急激に最上位シートＳ１が下がった場合、紙面下限検知センサ１２２がＯＦＦとなった後、リフタ板１０１を上昇させるようにするが、この際、リフタ板１０１の上昇に時間がかかる。

また、リフタ板１０１が下降しても、シートの捌きの状態によっては紙面上限検知センサ１２３がＯＮのままの場合があり、この場合は、リフタ板１０１はさらに下降を続ける。つまり、既述した図１５に示すように最上位シートＳ１のみが捌かれてしまった場合、紙面上限検知センサ１２３はＯＮ状態のままリフタ板１０１が下がり続ける。

そして、このように紙面上限検知センサ１２３がＯＮ状態のままリフタ板１０１が下がり続けて紙面下限検知センサ１２２がＯＦＦとなった後、リフタ板１０１を上昇させるようにすると、リフタ板１０１の上昇に時間がかかる。この結果、次のシートを給送するために要する時間が長くなり、生産性が低下する。

このため、本実施の形態においては、紙面上限検知センサ１２３の状態にかかわらず、リフタ下降量カウント値が設定パルス数（リフタカウントリミット値）を超えると（Ｓ２１１のＹ）、リフタ板１０１の下降を停止するようにしている。即ち、リフタ板１０１の下降量を限定するためのリミット値を設定している。

なお、この設定パルス数は、捌きノズル１５３によるエアの吹き付け開始前の紙面下限検知センサ１２２によるシート束の最上位の検知位置から、捌きノズル１５３の吹き出し口１５３ａの下限の位置までの高さ方向の距離以内に設定している。

ところで、このようなリフタ板１０１の昇降制御を行っても、リフタ板１０１の下降停止位置、即ちシート給送可能位置を捌きエアが当らない位置に設定してしまうと、シートを再び捌くことができない。そこで、リフタ板１０１の停止位置が、シート束の端面に確実に捌きエアが当たるように、捌きノズル１５３の吹き出し口１５３ａの下限より上方になるように、リフタ板１０１の下降量のリミット値を設定している。

なお、本実施の形態において、リフタ板１０１を停止させる設定パルス数（リフタカウントリミット値）は、リフタ板１０１が紙面下限位置より下方に１０ｍｍ（１点鎖線）下降した位置としている。また、このリフタ板１０１の下降停止位置を、吸着搬送ベルトより下方２０ｍｍ、捌きノズル１５３の吹き出し口下端より上方に設定している。そして、このようにリフタ板１０１の下降停止位置を設定した場合、制御時における設定パルス数は１００カウントとなる。

つまり、本実施の形態では、捌きエアにより浮上したシートが給送可能範囲上限位置を越えた場合、リフタ板１０１をシート束の上面が給送可能範囲下限位置と捌きノズル１５３の吹き出し口１５３ａの下限との間に位置する距離だけ下降させるようにしている。具体的には、リフタ下降量カウント値が１００カウントとなる距離だけリフタ板１０１を下降させるようにしている。

ここで、このような位置でリフタ板１０１を停止させることにより、シートの傾き状態が抑えられ、安価な構成で、捌き状態を安定させることができる。そして、このようにシートの捌き状態を安定させることにより、ジャムの発生を防ぐことができ、シートの給送不良を防止することができる。さらに、次のシートの給送動作の際のリフタ板１０１の昇降動作に要する時間が長くなることもないので生産性の低下を防ぐことができる。

さらに、本実施の形態ではシート給送可能位置は、給送可能範囲下限位置よりも下方となっているので、給送可能範囲を拡げることができ、この結果、リフタ板１０１の昇降動作の頻度を少なくすることができる。

なお、本実施の形態において、図１０に示すように、収納庫１０のシート先端規制板１０５の上端と捌きノズル１５３の吹き出し口下端は同位置であるが、捌きノズル１５３の吹き出し口下端よりもシート先端規制板上端が上になる場合がある。この場合には、リフタカウントリミット値を、シート束の上面の位置がシート先端規制板１０５上端よりも上になるように設定するようにする。これにより、捌きエアが確実にシートＳ１に当たるようにすることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、ここでは、第２の実施の形態の特徴部分を詳細に説明し、その他の構成については第１の実施の形態と同じであるため、説明を省略する。

図１１は、本実施の形態に係るシート給送装置に設けられたＣＰＵ１８１の制御動作を示すフローチャートである。なお、図１１において、図８と同じＳ（ステップ）番号は、同一の処理を示している。

シートを給送する際、シートの種類（例えば、紙厚、坪量、密度、材質）、カール状態、温湿度等、環境状態の影響により、捌き動作を開始した後、図１２に示すように上方にシートＳが密集する場合がある。この場合、シート束が上下方向に分離する状態になり、この状態でシートの給送をスタートすると、数枚が重なった状態でシートが給送される、所謂重送が発生してしまうことがある。

そこで、本実施の形態においては、図１１に示すように、紙面上限検知センサ１２３がＯＦＦ（Ｓ２０４のＮ）となった後、紙面下限検知センサ１２２がＯＮか否かを判断する（Ｓ２０７）。そして、紙面下限検知センサ１２２がＯＮのとき（Ｓ２０７のＹ）、リフタ下降量カウント値が設定パルス（リフタカウントリミット値）を超えているかを判断し（Ｓ２１１）、超えていない場合は（Ｓ２１１のＮ）、リフタモータ１１３を停止する（Ｓ２０８）。

また、リフタ下降量カウント値が設定パルスを超えると（Ｓ２１１のＹ）、即ち紙面上限検知センサ１２３がＯＦＦとなった際、リフタモータ１１３をＣＷ方向に回転させてリフタ板１０１を上昇させる（Ｓ３００）。この後、リフタ板１０１の位置が、リフタ下降量カウント値が設定パルスとなる位置（設定パルス位置）まで戻ると（Ｓ３０１のＹ）、リフタモータ１１３を停止する（Ｓ２０８）。

なお、紙面下限検知センサ１２２がＯＦＦのときは（Ｓ２０７のＮ）、リフタモータ１１３をＣＷ方向に回転（駆動）させる（Ｓ３００）。この後、リフタ板１０１の位置が、リフタ下降量カウント値が設定パルスとなる位置（設定パルス位置）まで戻ると（Ｓ３０１のＹ）、リフタモータ１１３を停止する（Ｓ２０８）。

このように、本実施の形態においては、紙面上限検知センサ１２３のＯＮが続いた場合、リフタ板１０１の下降量が下降量を限定するリミット値を越えても、すぐ停止することなく、一旦紙面上限検知センサ１２３がＯＦＦするまでリフタ板１０１を下降させる。この後、シート給送可能位置までリフト板１０１の上昇を行う。そして、このように構成することにより、最上位シート近傍が捌きエアで再び捌き直されるので密集状態を回避することができ、重送の発生を防ぐことができる。

ところで、これまでの説明において、リフタ板１０１の位置検出手段として、アイドラギア列１１２上のエンコーダパルスを検知し、これに基づきリフタ板１０１の下降量とリミット値を比較して昇降制御を行なう例を挙げたが、本発明はこれに限らない。例えば、リフタ板１０１を昇降させる駆動モータにステッピングモータを使用すると共に、その制御パルスをカウントし、この駆動パルス数に基づきリフタ板１０１の下降量とリミット値を比較して昇降制御を行なってもよい。

また、ＣＣＤや測距センサによりリフタ板１０１の位置を直接検知しても良い。さらに、リフタ板１０１の昇降を行なう駆動源としてのモータやその他のアクチュエータの動作時間を計測することにより、リフタ板１０１の下降量とリミット値を比較して昇降制御を行なっても良い。

また、既述したように、シートの捌き状態は紙種や環境により異なる。例えば、厚くて重いシートより、軽くて薄いシートの方が密集浮上が起き易く、吸引には有利である。このため、軽いシートの場合は、リフタカウントリミット値を大きめに設定し、リフタ板１０１の停止位置を下げた方がよい。また、厚くて重いシートの場合は、最上位シートの傾きが起き易く、吸引に不利であるため、リフタカウントリミット値を小さめに設定し、リフタ板１０１の停止位置を上げた方が良い。

このため、使用するシートの種類に応じてユーザーがユーザー入力部１８６（図７参照）にシート情報を入力し、ＣＰＵ１８１が、この入力情報に基づいて、リフタカウントリミット値を変更するようにしても良い。即ち、シートの種類に応じてシート給送可能位置を変更するようにしても良い。これにより、シート給送性能に対するマージンを広げることができる。

また、特に、シートが紙の場合、空気中の水分量により、剛度が変化するため、同じ紙種でも水分量が多い方が薄紙に近い捌き挙動になるので、水分量が多い紙を使用する場合には、リフタカウントリミット値を大きくした方がよい。なお、この水分量等は、装置本体内に温度センサＳ１３（図７参照）、湿度センサＳ１２（図７参照）等の環境センサを配置して、収納庫１０内の環境状態を検知する。

さらに、紙種によっては表面と裏面の繊維の配向や密度の差により、カールが生じ易かったり、カールの方向が異なったりするが、特に下カールの場合は、図１３に示すように先端が紙面検知を行なっている部分よりも下がるようになる。

この場合、リフタカウントリミット値を小さくしておかないと、先端が捌きノズルの吹き出し口より下がってしまい、捌きが出来なくなってしまう。このため、カールが生じ易いシートを使用する場合は、ユーザーの入力情報と、予めＲＯＭ（図７参照）に格納された紙種データとを比較してリフタカウントリミット値を決定するようにしても良い。さらに、これらの項目を各々独立ではなく、マトリックスを組んでリフタカウントリミット値を決定してもよい。

本発明の第１の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の概略構成を示す図。 上記シート給送装置の構成を説明する図。 上記シート給送装置を構成する収納庫の構成を説明する斜視図。 上記収納庫に設けられたリフタ板を昇降させる昇降機構を説明する斜視図。 上記シート給送装置を構成するシート給送部の構成を説明する斜視図。 上記シート給送装置を構成する捌きダクト部の構成を説明する斜視図。 上記カラー画像形成装置の制御ブロック図。 上記カラー画像形成装置に設けられたＣＰＵのシート給送動作の制御を説明するフローチャート。 上記シート給送装置のシート給送動作時の状態を説明する図。 上記リフタ板のシート給送可能位置を説明する図。 本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置に設けられたＣＰＵのシート給送動作の制御を説明するフローチャート。 上記シート給送装置のシート束を捌く際の不具合を説明する図。 上記シート給送装置のカールしたシートを捌く際の不具合を説明する図。 従来のシート給送装置の構成を説明する図。 従来のシート給送装置のシート束を捌く際の不具合を説明する図。

符号の説明

１ カラー画像形成装置
１Ａ カラー画像形成装置本体
１Ｂ シート給送装置
１０ 収納庫
１１ 昇降機構
１２ シート給送部
１５ 捌きダクト部
９０ 画像形成部
１０１ リフタ板
１１４ エンコーダ板
１１５ａ，１１５ｂ エンコーダセンサ
１２１ 紙面検知センサフラッグ
１２２ 紙面下限検知センサ
１２３ 紙面上限検知センサ
１５１ 捌きダクト
１５３ 捌きノズル
１５３ａ 吹き出し口
１８１ ＣＰＵ
１８２ カウンタ
１８６ ユーザー入力部
Ｓ シート
Ｓ１ 最上位シート
Ｓ１２ 湿度センサ
Ｓ１３ 温度センサ

Claims (9)

1. シート束を支持して昇降可能なリフタ板と、
   前記リフタ板に支持されたシート束の最上位のシートを給送するシート給送部と、
   前記リフタ板に支持されたシート束の端面にエアを吹き付けてシート束を捌くエア捌き部と、
   前記リフタ板に支持されたシート束の最上位のシートの高さ方向の位置が検知可能な検知部と、
   前記検知部により前記リフタ板に支持されたシート束の最上位を検知するまで該リフタ板を上昇させて停止させ、前記リフタ板が停止した状態で前記エア捌き部からシート束にエアを吹き付けてシートを浮上させ、前記検知部が浮上した最上位のシートが給送可能範囲の上限位置を越えたことを検知した場合には、前記リフタ板を下降させるように制御する制御部と、を備え、
   前記検知部の検知に基づく前記制御部による前記リフタ板を下降させるときの下降量のリミット値を、前記エア捌き部によるエアの吹き付け開始前の前記検知部によるシート束の最上位の検知位置から前記エア捌き部のエア吹き出し口の下限位置までの高さ方向の距離以内に設定することを特徴とするシート給送装置。
2. 前記検知部は、前記リフタ板に支持されたシート束の上面位置が前記上限位置に達したことを検知する上限検知センサを備え、
   前記制御部は、前記エア捌き部からのエアによって浮上させられたシートにより前記上限検知センサがＯＮした場合に前記リフタ板を下降させ、該リフタ板の下降量が前記リミット値に達するまでに前記上限検知センサがＯＦＦした場合には、その前記上限検知センサがＯＦＦした位置で前記リフタ板を停止させ、前記リフタ板の下降量が前記リミット値に達しても前記上限検知センサがＯＦＦしない場合には、前記リフタ板の下降量が前記リミット値に達した位置で前記リフタ板を停止させて前記シート給送部によるシートの給送動作を開始させることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記検知部は、前記リフタ板に支持されたシート束の上面位置が前記上限位置に達したことを検知する上限検知センサを備え、
   前記制御部は、前記エア捌き部からのエアによって浮上させられたシートにより前記上限検知センサがＯＮした場合に前記リフタ板を前記上限検知センサがＯＦＦするまで下降させ、前記上限検知センサがＯＦＦした時の前記リフタ板の下降量が前記リミット値より大きい場合には、前記リフタ板を前記リミット値の位置まで上昇させて、前記シート給送部によるシートの給送動作を開始させることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
4. 前記リフタ板を昇降させるための駆動機構と、
   前記駆動機構に配置され、前記リフタ板を昇降に応じて回転するエンコーダ板及び該エンコーダ板の回転をカウントするカウント部を有するカウンタと、を備え、
   前記制御部は、前記カウンタのカウント値に基づき、前記リフタ板の下降量と前記リミット値と比較して前記駆動機構を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 前記リフタ板を昇降させるためのステッピングモータを備え、
   前記制御部は、前記ステッピングモータの駆動パルス数に基づき、前記リフタ板の下降量と前記リミット値と比較して前記ステッピングモータを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記リフタ板を昇降させるための駆動源を備え、
   前記制御部は、前記駆動源の駆動時間に基づき、前記リフタ板の下降量と前記リミット値と比較して前記駆動源を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
7. 環境状態を検知する環境検知部を備え、
   前記制御部は、前記環境検知部の検知に応じて前記リミット値を変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
8. シートの種類を入力する入力部を備え、
   前記制御部は、前記入力部からの入力情報に応じて前記リミット値を変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか1項に記載のシート給送装置。
9. シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にシートを給送する請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシート給送装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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