JP5500432B2 - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられた給紙装置に関するものである。詳しくは、シート材収容部に積載されたシート材の最上面のシート材を搬送部材に吸着して次工程にシート材を給紙する給紙装置、及びこの給紙装置を備えた画像形成装置に関するものである。

画像形成装置等が備える給紙装置では、シート材収容部内に積載された複数枚の記録紙等のシート材を、正確に一枚づつ送り出されることが重要であり、積載されたシート材を一枚づつ分離する分離機構が必要である。分離機構としては、シート材収容部内からピックアップローラによって送り出されたシート材を摩擦力によって分離・給紙する摩擦分離方式が広く用いられている。摩擦分離方式の分離機構としては、分離ローラとフリクションパッドとの組合せや、分離ローラとリバースローラとの組合せ等がある。

摩擦分離方式とは異なる分離機構を備えた給紙装置として、特許文献１や特許文献２には、負圧によって搬送部材にシート材を吸着させてシート材の分離・給紙を行う給紙装置が提案されている。以下、搬送部材にシート材を吸着させてシート材の分離・給紙を行う給紙装置の一例の概要を説明する。

図１１に示す給紙装置２００は、シート材である用紙Ｐを略水平に複数枚積載するシート材収容部である給紙トレイ６、内部に上面吸引装置４０が配置された搬送部材である吸引ベルト２を備える。
この給紙装置２００に、不図示の画像形成装置本体の制御部からの給紙開始の命令が来ると、図１２で示すように吸引ベルト２が停止した状態で送風装置１の送風及び上面吸引装置４０の吸引が開始する。送風装置１が送風を開始することで図中矢印Ａ１及びＡ２で示すように用紙Ｐの前端部及び側端部に空気が吹き付けられて、用紙Ｐ同士の間に空気が送り込まれ積載された用紙Ｐの最上面用紙Ｐ１が浮上する。吸引装置４０が吸引を開始することで図中矢印Ｂで示すような負圧が発生し、浮上した最上面用紙Ｐ１が吸引ベルト２に吸着する。

送風装置１の送風及び上面吸引装置４０の吸引が開始してから所定時間（例えば３秒）経過後に、図１３で示すように送風装置１及び上面吸引装置４０を作動させたままの状態で吸引ベルト２及び搬送ローラ対８の駆動を開始する。吸引ベルト２に駆動が伝達され図中矢印Ｃ方向に表面移動することで吸引ベルト２の下面に吸着した最上面用紙Ｐ１が給紙方向下流側に向けて搬送され、搬送ローラ対８に到達する。その後、搬送ローラ対８が図中矢印Ｇ方向に回転することによって最上面用紙Ｐ１が図中矢印Ｄで示す方向に向かって搬送され、次工程である画像形成部に到達し、画像形成が行われる。
図１４に示すように、吸引ベルト２及び搬送ローラ対８によって搬送された最上面用紙Ｐ１の先端が給紙センサ９によって検知されると吸引ベルト２の駆動を停止する。上面吸引装置４０を作動したままの状態で吸引ベルト２の駆動を停止させると、最上面用紙Ｐ１の吸引ベルト２に吸着されている箇所には搬送を停止させようとする力が働く。しかし、給紙装置２００では、搬送ローラ対８によって用紙Ｐに付与する搬送力が、この停止させようとする力よりも十分に大きくなるように搬送ローラ対８の材質やニップ圧等を設定している。このため、吸引ベルト２が停止した状態で搬送ローラ対８による最上面用紙Ｐ１の搬送を継続する。

ここで、最上面用紙Ｐ１の次に用紙Ｐの最上部となる用紙を次最上面用紙Ｐ２とする。図１２〜図１４に示すように、最上面用紙Ｐ１が吸引ベルト２に吸着されている間は、次最上面用紙Ｐ２の前端部は送風装置１からの送風を受けて最上面用紙Ｐ１の下方でばたついた状態となる。これにより、次最上面用紙Ｐ２はそれよりも下方の用紙Ｐに対して前端側がさばかれた状態となる。
その後、最上面用紙Ｐ１の後端部が上面吸引装置４０による吸引領域を通過すると、その直後に、図１５に示すように、送風装置１と上面吸引装置４０との間に形成される空気の流れによって次最上面用紙Ｐ２は浮上し、吸引ベルト２に吸着される。

その後、設定した給紙間隔に応じて、図１４に示した最上面用紙Ｐ１の先端を給紙センサ９が検知したタイミングから所定時間経過後に吸引ベルト２の駆動を再開する。これにより、図１３に示す最上面用紙Ｐ１と同様に、次最上面用紙Ｐ２が吸引ベルト２によって給紙方向下流側に向けて搬送され、搬送ローラ対８に到達し、搬送ローラ対８によってさらに下流側に向けて搬送される。
その後、送風装置１、上面吸引装置４０及び搬送ローラ対８は作動させた状態で、吸引ベルト２の駆動のＯＮ・ＯＦＦを制御することにより、図１３〜図１５の動作を繰り返し、用紙Ｐが画像形成部に向かって一枚ずつ順次給紙される。

送風装置１は、最上面用紙Ｐ１を浮上させるだけでなく、用紙Ｐ同士の間に空気を送り込むことで、用紙Ｐ同士の前端部側をさばくことも行っている。前端部をさばいた状態の用紙Ｐの最上面用紙Ｐ１を吸引ベルト２に吸着させて搬送することで、最上面用紙Ｐ１と他の用紙Ｐとを分離し、最上面用紙Ｐ１のみを給紙することができる。

また、給紙装置２００は、給紙によって枚数が減少する給紙トレイ６内の用紙Ｐの最上面用紙Ｐ１の上面と吸引ベルト２の下面との距離ｈを一定の範囲内とするために最上面用紙Ｐ１の上面の高さを検出する用紙上面センサ３を備える。この用紙上面センサ３の検出信号に基づいて、給紙トレイ６の底板６１を上下に移動させる不図示の昇降機構を制御して底板６１の高さを調節し、底板６１上に載置された用紙Ｐの最上面用紙Ｐ１の上面と吸引ベルト２の下面との距離ｈが一定の範囲内となるように制御する。
吸引ベルト２に対して給紙方向下流側には搬送ローラ対８が配置されており、吸引ベルト２によって搬送されて２つのローラの間に到達した用紙Ｐをさらに下流側に向けて搬送する。また、搬送ローラ対８に対して給紙方向下流側には用紙Ｐの通過を検知する給紙センサ９が設けられている。

上述した給紙装置２００のように、吸引ベルト２に用紙Ｐを吸着させて用紙Ｐの分離・給紙を行う給紙装置では、装置周辺の湿度や用紙Ｐの状態によっては分離が不十分となる場合があった。

装置周辺の湿度が高く用紙が水分を含み用紙同士が密着し易い状態では、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２とが密着することがある。用紙Ｐ同士が密着していると、前端部に空気を吹き付けても最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２との間に空気を送り込むことが出来ず、次最上面用紙Ｐ２とさらに下方の用紙Ｐとの間に空気が送り込まれる状態となることがある。この状態では、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２との分離がなされず重なった状態で吸引ベルト２に吸着される。
また、用紙Ｐの状態としては、用紙先端が下方に向かうようにカールした状態では、前端部に空気を吹き付けても最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２との間に空気を送り込み難い。このため、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２との間に空気が送り込まれず、次最上面用紙Ｐ２とさらに下方の用紙Ｐとの間に空気が送り込まれる状態となることがある。この状態では、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２との分離がなされず重なった状態で吸引ベルト２に吸着される。
最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２とが重なった状態で吸引ベルト２に吸着された状態で、吸引ベルト２の駆動を開始すると、２枚の用紙Ｐが重なったまま給紙され、重送が発生する。
重送が発生すると、用紙Ｐの無駄な消費や出力物への白紙混入を引き起こすことになり、給紙装置としての品質を著しく落とすこととなってしまう。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、搬送部材にシート材を吸着させて給紙を行うときに、より確実に重送を抑制し、安定した給紙を行うことが出来る給紙装置及びこの給紙装置を備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数枚のシート材を積載するシート材収容部と、該シート材収容部に積載された該シート材のうち最上部にある最上面シート材の上面に対向する位置に負圧を発生させて該最上面シート材を吸引する上面吸引手段と、該上面吸引手段に吸引された該最上面シート材を搬送部材に吸着させて次工程に向けて搬送するシート材搬送手段とを有する給紙装置において、上記シート材収容部に積載された上記最上面シート材近傍の上記シート材に対して下方に向かう吸引力を作用させる下方吸引手段と、該シート材収容部に積載された該最上面シート材近傍の該シート材に対して吐出口から空気を吹き付け、該シート材を浮上させる空気吐出手段とを有し、該下方吸引手段の吸引によって該最上面シート材に作用する吸引力は、上記上面吸引手段の吸引によって該最上面シート材に作用する吸引力よりも小さく、該シート材同士の密着力よりも大きく、該シート浮上手段の該吐出口は、該下方吸引手段が吸引力を作用させる下方吸引口に対して、上記シート材搬送手段の該シート材の搬送方向の下流側に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の給紙装置において、請求項１の給紙装置において、上記下方吸引口は、上記シート材収容部に積載された上記シート材に平行な方向に向けて配置され、上記吐出口は、斜め上方に向けて配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の給紙装置において、上記下方吸引口は、上記シート材の幅方向中央部に配置され、上記吐出口は、該下方吸引口を挟んで幅方向の両側に配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給紙装置において、上記下方吸引手段は、上記上面吸引手段に吸引されて浮上しようとする上記最上面シート材近傍の上記シート材の前端部を下方に向けて吸引することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１１乃至４のいずれか１項に記載の給紙装置において、上記シート材搬送手段が上記最上面シート材を搬送するときに、上記シート材収容部に積載された該最上面シート材以外の上記シート材が該最上面シート材とともに搬送され始めたときに、該最上面シート材以外の該シート材をせき止めるシート材せき止め部材を有することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の給紙装置において、上記下方吸引手段の吸引部を上記シート材せき止め部材に当接させ、該吸引部の開口幅は該シート材せき止め部材の当接する部分の幅よりも広くしたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５の給紙装置において、上記下方吸引手段の吸引部と上記シート材せき止め部材とを一体化させたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の給紙装置において、上記シート材収容部に積載された上記シート材のうち上記最上面シート材近傍の該シート材の一端部に空気を吹き付けることにより、該最上面シート材及び該最上面シート材近傍の他のシート材の一端部を浮上させ、該最上面シート材近傍の複数枚のシート部材を互いに分離させる空気吐出手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の給紙装置において、上記下方吸引手段が吸引した空気を上記空気吐出手段から吐出することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の給紙装置において、上記最上面シート部材の上面の高さを検出する用紙上面位置検出手段と、上記シート材収容部に積載された上記シート材の下面を支持する底板と、該底板を鉛直方向に昇降させる昇降手段と、該底板上の該シート材の該最上面シート部材の上面の高さが所定の高さとなるように、該用紙上面位置検出手段の検出結果に基づいて該昇降手段の動作を制御する昇降制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、記録媒体であるシート材に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部に該シート材を給紙するシート材給紙手段とを備えた画像形成装置において、上記シート材給紙手段として、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の給紙装置を用いたことを特徴とするものである。

本発明の給紙装置においては、最上面シート材に作用する下方吸引手段の吸引力は上面吸引手段の吸引によって最上面シート材に作用する吸引力よりも小さいため、上面吸引手段と下方吸引手段とを作動させると最上面シート材は搬送部材に吸着される。ここで、最上面シート材の次に複数のシート材の最上部となる次最上面シート材が最上面シート材に密着し、共に搬送部材に吸着されようとすると、最上面シート材の下方にある次最上面シート材に下方吸引手段の吸引力が作用する。このとき、上面吸引手段の吸引力は最上面シート材に作用し、それよりも下方のシート材にはほとんど作用しないため、最上面シート材の下方にある次最上面シート材は下方吸引手段の吸引力のみが作用する。下方吸引手段の吸引力はシート材同士の密着力よりも大きいため、最上面シート材と重なった状態の次最上面シート材は、下方吸引手段の吸引力によって、下方に向かい、最上面シート材のみが搬送部材に吸着される。これにより、より確実に最上面シート材のみを給紙することができる。

本発明によれば、より確実に最上面シート材のみを給紙することができるため、より確実に重送を抑制し、安定した給紙を行うことが出来るという優れた効果がある。

本実施形態の給紙装置の概略構成図。 本実施形態の複写機の概略構成図。 図１に示す給紙装置の給紙トレイ近傍の斜視説明図。 図３に示す状態から給紙ユニットを取り外した状態の給紙トレイ近傍の斜視説明図。 図４に示す給紙トレイの吸引ノズル近傍の斜視拡大図。 吸引ノズル及び浮上ノズルとブロワとの接続の説明図、（ａ）は、３つのブロワを備える構成の説明図、（ｂ）は、ブロワが一つの構成の説明図。 変形例１の給紙装置の概略構成図、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。 変形例１の給紙装置の吸引ノズル近傍の斜視拡大図。 変形例２の給紙装置の概略構成図、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。 変形例２の給紙装置の吸引ノズル近傍の斜視拡大図。 搬送部材にシート材を吸着させてシート材の分離・給紙を行う給紙装置の一例の説明図。 図１１に示す給紙装置で送風装置の送風及び上面吸引装置の吸引を開始した状態の説明図。 図１２の状態から吸引ベルト及び搬送ローラ対の駆動を開始した状態の説明図。 図１３の状態から吸引ベルトの駆動を停止した状態の説明図。 図１４の状態から用紙の後端が吸引領域を通過した状態の説明図。 従来の給紙装置の浮上ノズル及び分離ノズル近傍の斜視拡大図。 従来の給紙装置で浮上エアのみ吹き付けた場合の説明図、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。 従来の給紙装置で浮上エア及び分離エアを吹き付けた場合の説明図、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。 従来の給紙装置で分離不良が発生した場合の説明図、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。 従来の給紙装置で用紙せき止め部材を設けた場合の説明図、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。 用紙の後端とエンドフェンスとの隙間の説明図、（ａ）は隙間が無い場合の説明図、（ｂ）は隙間を設けた場合の説明図。 従来の給紙装置で最上面用紙と次最上面用紙とが給紙方向にずれた状態で吸引ベルトに吸着された状態の説明図。

以下、本発明を適用した給紙装置の一実施形態について説明する。まず、本実施形態の給紙装置を適用可能な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、本実施形態に係る画像形成装置である複写機１００の概略構成図である。
複写機１００は、原稿を走査して読み取り、デジタル化してシート材に複写する、いわゆるデジタルカラー複写機としての機能を有している。

図２に示すように、複写機１００は、画像形成部１０１、読取部１０２、定着部１０３及び排紙部１０４等の構成を備えている。また、複写機１００の下部には、多段状の給紙部１０５が設けられている。給紙部１０５の各段には、普通紙、コート紙のような塗工紙、ＯＨＰシート材等のシート材状の記録媒体（以下、シート材と呼ぶ）を積載した複数の本体給紙トレイ１０６が設置されている。各本体給紙トレイ１０６には、本体トレイ底板１２５、ピックアップローラ１０８、フィードローラ１０９、リバースローラ１１０及び給紙ローラ１２６が配置されている。本体トレイ底板１２５は、本体給紙トレイ１０６内に積載したシート材の残量に合わせて鉛直方向に昇降可能な構成である。ピックアップローラ１０８は、載置したシート材の最上部のシート材に搬送力を付与してフィードローラ１０９及びリバースローラ１１０からなるローラ対に向けてシート材を搬送する。フィードローラ１０９及びリバースローラ１１０は、ピックアップローラ１０８によって複数枚のシート材が搬送されてきた場合に、その最上部の一枚のシート材のみを給紙ローラ１２６に向けて搬送する分離部を構成する。

すなわち、本体給紙トレイ１０６の最上部の一枚のシート材がピックアップローラ１０８の回転により供給されて、リバースローラ１１０により１枚ずつに分離される。
そして、分離されたシート材は、フィードローラ１０９及び給紙ローラ１２６の回転により、給紙トレイ６から送り出されて、その搬送方向下流側に配置されている画像形成部１０１内のレジストローラ対１１１へと搬送される。このように、分離搬送されたシート材は、レジストローラ対１１１のニップに突き当たることにより、搬送が一時止められて待機される。その後、画像形成のために、二次転写ニップへと送られる。

読取部１０２には、原稿の読取面と上面が接触するコンタクトガラス１３１、原稿画像を画像情報として読み取るためのレンズ１３４やＣＣＤカメラ１３５を備える。また、光源や反射ミラーを備え原稿の読取位置に合わせて移動する第一走行体１３２と、第一走行体１３２の反射ミラーからＣＣＤカメラ１３５までの光路の距離を一定にするように第一走行体１３２の移動に合わせて移動する第二走行体１３３とを備える。また、読取部１０２の上部には、自動原稿搬送装置１３６が配置されている。

画像形成部１０１の略中央部には中間転写ベルト１２１が配置されており、中間転写ベルト１２１の上方には、各色に対応した感光体１３８上に各色トナー像を形成する４つの作像部１２２が配置されている。各作像部１２２の感光体１３８の周りには、感光体１３８の表面を一様帯電する帯電装置１３９、感光体１３８の表面上に形成された潜像を現像してトナー像とする現像装置１４０、中間転写ベルト１２１にトナー像を転写した後の感光体１３８の表面に残留するトナー像を除去する感光体クリーニング装置１４１等が配置されている。４つの作像部１２２の上方には、各色に対応した露光光を各作像部１２２の感光体に照射し、感光体上に潜像を形成する露光装置１２３が配置されている。

中間転写ベルト１２１の下方には、中間転写ベルト１２１との間に二次転写ニップを形成する二次転写ローラ１３７が配置されている。二次転写ニップに対して中間転写ベルト１２１の表面移動方向下流側には、二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１２１の表面上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１３０が配置されている。
中間転写ベルト１２１の下方に配置された定着部１０３のさらに下方には、定着部１０３でおもて面に画像が形成されたシート材の裏面が上面となるようにシート材を転写位置に向かって搬送する両面装置１２４が配置されている。定着部１０３の図中左側には定着部１０３でおもて面に画像が形成されたシート材を排紙部１０４に向かって排出する排紙ローラ１２７が配置されている。さらにその下方には、画像が形成されたシート材のおもて面が下方となるように排紙部１０４にシート材を排出する反転排紙ローラ１２８が配置されている。また、定着部１０３と排紙ローラ１２７との間には、定着部１０３を通過したシート材の搬送路を、排紙ローラ１２７に向かう搬送路、または、反転排紙ローラ１２８や両面装置１２４に向かう搬送路に切り換える分岐爪１２９が配置されている。

また、本実施形態の複写機１００は、給紙部１０５とは別の給紙手段として給紙装置２００を備え、その上方に手差しトレイ３００を備える。そして、画像形成が行なわれるときには、給紙部１０５の選択された本体給紙トレイ１０６、手差しトレイ３００または給紙装置２００からシート材が１枚ずつ順次分離供給される。

次に、本実施形態の給紙装置２００について説明する。
図１は、本実施形態の給紙装置２００の概略説明図であり、図３は、図１に示す給紙トレイ６近傍の斜視説明図である。

図１及び図３に示すように給紙装置２００は、シート材である用紙Ｐの束を積載する底板６１を備えるシート材収容部である給紙トレイ６と、給紙トレイ６の上方に配置され、吸引ベルト２及び上面吸引装置４０を備える給紙ユニット２２とを有する。上面吸引装置４０は、作動させることにより図１中の矢印Ｂで示す空気の流れが生じるように負圧を発生する。吸引ベルト２は、ベルトのおもて面側から裏面側まで貫通する吸引孔がベルト部材の全域に設けられており、上面吸引装置４０が下方に負圧を発生させることで、吸引ベルト２の下面に用紙Ｐを吸着させるように作用する。このような給紙ユニット２２が、給紙トレイ６内に載置された用紙Ｐの束の最上部の用紙を一枚ずつ取り出して次工程である画像形成部１０１側へ給紙するシート材搬送手段を構成する。

図１に示すように、給紙装置２００は、給紙トレイ６内に載置された用紙Ｐのうち最上部にある最上面用紙Ｐ１の給紙方向（図中矢印Ｄ方向）前端近傍に対して空気を吹き付ける送風装置１を備える。
また、給紙装置２００の給紙トレイ６内には、底板６１に積載された用紙Ｐの束の幅方向（図中のＹ軸に平行な方向）側面をガイドするサイドフェンス２３を両側に設け、用紙Ｐの束の給紙方向後方には後端面を押えるエンドフェンス２４を設けている。
また、給紙装置２００では、用紙Ｐの束は、給紙トレイ６内で用紙サイズに合わせるように、前端面を基準面として揃えている。このため、給紙装置２００は、用紙Ｐの束の前端面を揃える前端フェンス７２を備えている。さらに、給紙トレイ６の前端フェンス７２の上端部には、用紙せき止め部材７が配置されている。
サイドフェンス２３には、送風装置１が用紙Ｐの束の側端部近傍に空気を吹き付け、用紙Ｐの浮上および用紙さばきを行うため空気の吐出口であるサイドエア吐出口７１を設けている。また、給紙装置２００は、２つのサイドフェンス２３の両方を用紙サイズにあわせて幅方向に移動させるセンター基準である。

給紙装置２００は、吸引ベルト２に対して給紙方向の上流側に、用紙高さ検知手段である用紙上面センサ３を備えている。用紙上面センサ３は、支軸４２を中心に図１中の矢印Ｅ方向で示すように回動可能なアクチュエータ４と、アクチュエータ４の位置を検出するフォトセンサ５とを備える。用紙上面センサ３は、給紙トレイ６内の用紙Ｐの枚数減少によってアクチュエータ４が揺動し、この揺動による位置の変化をフォトセンサ５が検知することで最上面用紙Ｐ１の上面の高さを検出する。
給紙装置２００では、給紙によって枚数が減少する給紙トレイ６内の用紙Ｐの最上面用紙Ｐ１の上面と吸引ベルト２の下面との距離ｈを一定の範囲内とする必要がある。このため、用紙上面センサ３によって最上面用紙Ｐ１の上面の高さを検出し、この用紙上面センサ３の検出信号に基づいて、給紙トレイ６の底板６１を上下に移動させる不図示の昇降機構の駆動源である底板昇降モータＭ１の駆動を制御する。これにより、底板６１の高さを調節し、底板６１上に載置された用紙Ｐの最上面用紙Ｐ１の上面と吸引ベルト２の下面との距離ｈが一定の範囲内となるように制御することができる。給紙装置２００では、用紙上面センサ３を給紙ユニット２２のフレームに取り付けている。

上面吸引装置４０は、吸引ベルト２の内側に配置された不図示の吸引チャンバーと、吸引ダクト２７及び吸引ブロワ２８とから構成されている。吸引チャンバーは吸引ダクト２７を介して吸引ブロワ２８に接続され、吸引ブロワ２８を駆動することにより、吸引ベルト２の内側に配置された吸引チャンバーの開口部と対向する位置の吸引ベルト２の吸引孔から吸引が行われる。また、吸引チャンバーの開口部の幅（図中のＹ方向の長さ）は吸引ベルト２の幅と略同じであり、吸引ベルト２の幅方向全域に吸引力が作用する。

図４は、図３に示す状態から給紙ユニット２２を取り外した状態の給紙トレイ６近傍の斜視説明図であり、図５は、図４中の領域αの拡大図である。
図４及び図５に示すように、給紙ユニット２２の直下の用紙せき止め部材７の近傍に、送風装置１が用紙Ｐの束の前端部近傍に空気を吹き付け、用紙Ｐの浮上および用紙さばきを行うため空気の吐出口である２つの浮上ノズル３１が配置されている。また、用紙せき止め部材７の近傍で、２つの浮上ノズル３１の中間の位置には詳細は後述する吸引ノズル３４が配置されている。

給紙装置２００は、給紙トレイ６に複数枚積載された用紙Ｐの前端面および側端面に向かってブロワなどの送風装置１から空気を吹き付ける。この空気の吹き付けによって用紙Ｐ間に空気を送り込んで最上面用紙Ｐ１を吸引ベルト２の高さまで浮上させ、上面吸引装置４０が発生する負圧によって最上面用紙Ｐ１を吸引ベルト２吸着させる。
最上面用紙Ｐ１が吸引ベルト２に吸着した状態で、ベルト駆動モータ２６を駆動し、吸引ベルト２を図１中の時計回り方向に無端移動させることで、吸引ベルト２の搬送により最上面用紙Ｐ１が画像形成部１０１へと搬送され、その後画像形成が行われる。
送風装置１は、用紙Ｐ同士の間に空気を送り込んで最上面用紙Ｐ１を所定の高さに浮上させるだけでなく、所定の高さ方向の領域に風を吹き付けて用紙さばきも行っている。

前端フェンス７２の上端部に配置された用紙せき止め部材７は、用紙Ｐの束の前端部をせき止め、最上面用紙Ｐ１以外の用紙が搬送されるのを防いでいる。
また、用紙Ｐを給紙することによって枚数が減少する用紙Ｐの束の最上面位置と吸引ベルト２の距離ｈが常時一定となるように、用紙Ｐの束の最上面に当接して最上面用紙Ｐ１の上面の高さを検出する用紙上面センサ３が設けられている。用紙上面センサ３は、アクチュエータ４とアクチュエータ４の位置を検知するフォトセンサ５とを有する。給紙装置２００では、用紙Ｐの枚数減少によってアクチュエータ４が揺動し、この揺動による位置の変化をフォトセンサ５が検知する。この検知信号に基づいて底板昇降モータＭ１の駆動を制御し、不図示の昇降機構によって底板６１を上昇させて、底板６１上に載置された用紙Ｐの最上面用紙Ｐ１の上面と吸引ベルト２の下面との距離ｈが一定の範囲内となるように制御する。

給紙装置２００の吸引ベルト２に対して給紙方向下流側には搬送ローラ対８が配置されており、吸引ベルト２によって搬送されて２つのローラの間に到達した用紙Ｐをさらに下流側に向けて搬送する。この搬送ローラ対８の搬送力は、吸引ベルト２の搬送力より大きく設定される。また、搬送ローラ対８に対して給紙方向下流側には用紙Ｐの通過を検知する給紙センサ９が設けられている。
さらに、本実施形態の給紙装置２００は、給紙トレイ６内に積載された最上面用紙Ｐ１近傍の用紙Ｐに対して吸引ノズル３４から図１中の矢印Ｊで示すように下方に向かう吸引力を作用させる下方吸引手段としての下方吸引装置１８を備える。下方吸引装置１８の吸引によって最上面用紙Ｐ１に作用する吸引力は、上面吸引装置４０の吸引によって最上面用紙Ｐ１に作用する吸引力よりも小さく、用紙Ｐ同士の密着力よりも大きい。

次に、図１に示す給紙装置２００の給紙動作について説明する。
複写機１００本体の制御部からの給紙開始の命令が来ると、吸引ベルト２が停止した状態で送風装置１の送風及び上面吸引装置４０の吸引と、さらに、下方吸引装置１８の吸引が開始する。送風装置１が送風を開始することで用紙Ｐの前端部の中央部以外に空気が吹き付けられて、積載された用紙Ｐの最上面用紙Ｐ１の幅方向両端部が浮上する。上面吸引装置４０が吸引を開始することで上面吸引装置４０の下方に負圧が発生する。このとき、上面吸引装置４０の吸引によって最上面用紙Ｐ１に作用する吸引力は、下方吸引装置１８の吸引によって最上面用紙Ｐ１に作用する吸引力よりも大きい。このため、下方吸引装置１８の吸引力が作用する用紙Ｐの前端中央部であっても最上面用紙Ｐ１は上面吸引装置４０に引き寄せられて浮上し、浮上した最上面用紙Ｐ１が吸引ベルト２に吸着する。

送風装置１の送風、上面吸引装置４０の吸引、及び下方吸引装置１８の吸引が開始してから所定時間（例えば３秒）経過後に、送風装置１、上面吸引装置４０及び下方吸引装置１８を作動させたままの状態で吸引ベルト２及び搬送ローラ対８の駆動を開始する。吸引ベルト２に駆動が伝達され図１中時計回り方向（矢印Ｃ方向）に表面移動することで吸引ベルト２の下面に吸着した最上面用紙Ｐ１が給紙方向下流側に向けて搬送され、搬送ローラ対８に到達する。搬送ローラ対８が図中矢印Ｇ方向に回転することによってさらに下流側に向けて搬送される。

吸引ベルト２及び搬送ローラ対８によって搬送された最上面用紙Ｐ１の先端が給紙センサ９によって検知されると吸引ベルト２の駆動を停止する。
このように吸引ベルト２の駆動を停止させる制御を行うのは次の理由による。すなわち、吸引ベルト２を駆動させ続けると、最上面用紙Ｐ１が搬送されて上面吸引装置４０による吸引領域を抜け始めた段階で、その下の用紙Ｐである次最上面用紙Ｐ２も吸引ベルト２に吸着される。このとき、吸引ベルト２が駆動していると、最上面用紙Ｐ１と共に次最上面用紙Ｐ２も一緒に搬送されてしまい、連送となるおそれがあるためである。

このため、最上面用紙Ｐ１の先端が給紙センサ９によって検知されると吸引ベルト２の駆動を停止するが、この時点で、最上面用紙Ｐ１は搬送ローラ対８の二つのローラに挾持された状態となっている。そして、吸引ベルト２の駆動を停止したあとも搬送ローラ対８の駆動を続けるため最上面用紙Ｐ１の搬送は継続される。このとき、搬送ローラ対８による搬送力が吸引ベルト２による搬送力よりも小さいと最上面用紙Ｐ１が吸引ベルト２に貼り付いた状態で停止し、最上面用紙Ｐ１の搬送は停止してしまう。このため、上述したように、搬送ローラ対８の搬送力が吸引ベルト２の搬送力より大きくなるように設定されている。

吸引ベルト２の駆動を停止した後も搬送ローラ対８を駆動させることで、最上面用紙Ｐ１の搬送を継続する。
最上面用紙Ｐ１が吸引ベルト２に吸着されている間は、次最上面用紙Ｐ２の前端の幅方向端部は送風装置１からの送風を受けて最上面用紙Ｐ１の下方でばたついた状態となる。これにより、次最上面用紙Ｐ２はそれよりも下方の用紙Ｐに対して前端側がさばかれた状態となる。
その後、最上面用紙Ｐ１の後端部が上面吸引装置４０による吸引領域を通過すると、その直後に、送風装置１と上面吸引装置４０との間に形成される空気の流れによって次最上面用紙Ｐ２は浮上し、吸引ベルト２に吸着される。

その後、設定した給紙間隔に応じて、最上面用紙Ｐ１の先端を給紙センサ９が検知したタイミングから所定時間経過後に吸引ベルト２の駆動を再開する。これにより、最上面用紙Ｐ１と同様に、次最上面用紙Ｐ２が吸引ベルト２によって給紙方向下流側に向けて搬送され、搬送ローラ対８に到達し、搬送ローラ対８によってさらに下流側に向けて搬送される。
その後、送風装置１、上面吸引装置４０、下方吸引装置１８及び搬送ローラ対８は作動させた状態で、給紙センサ９が用紙Ｐの先端を検知したときに吸引ベルト２の駆動をＯＦＦにする。そして、給紙センサ９が用紙Ｐの先端を検知したタイミングから所定時間経過後に吸引ベルト２の駆動をＯＮにする。このように、送風装置１、上面吸引装置４０、下方吸引装置１８及び搬送ローラ対８は作動させた状態で、吸引ベルト２の駆動のＯＮ／ＯＦＦの制御を繰り返すことで、給紙トレイ６内の用紙Ｐが複写機１００に向かって一枚ずつ順次給紙される。

給紙装置２００のように、負圧によって用紙Ｐを吸引ベルト２に吸着させる給紙装置は、摩擦分離方式の給紙装置に比べて高速で給紙を行うことが出来る。これは以下の理由による。すなわち、摩擦分離方式ではシート材を摩擦分離する時間が必要であるため高線速・高生産性に対する対応には限界がある。一方、給紙装置２００では、吸引ベルト２に吸着された前のシート材である最上面用紙Ｐ１が吸引領域を通過した直後に次のシート材である次最上面用紙Ｐ２がさらに次の用紙Ｐから分離して吸引ベルト２に吸着される。このため、空気の流れによって分離した状態の用紙Ｐを吸引ベルト２で搬送するだけであるため、高線速・高生産性に対して対応することができる。

本実施形態の給紙装置２００は、図１１〜図１５を用いて説明した従来の給紙装置２００に対して、用紙Ｐの幅方向中央部に対して下方に向かう吸引力を作用させる下方吸引装置１８を備える点で異なる。

ここで、図１１〜図１５に示した従来の給紙装置２００において、送風装置１が用紙Ｐの前端に対して空気を吹き付けたときの用紙Ｐの前端の挙動について説明する。
図１６は、送風装置１が用紙Ｐの前端に対して空気を吹き付ける吐出口（３１、３２）近傍の斜視説明図である。図１６に示す構成では、送風装置１の用紙Ｐの前端に対して空気を吹き付ける吐出口が、浮上ノズル３１と分離ノズル３２とに分かれており、それぞれ機能が異なっている。
図１７は、浮上ノズル３１からのみ空気を吹き付けた場合の説明図である。図１７（ａ）は給紙装置２００を図１１〜図１５と同じ方向から見た給紙装置２００の側面図であり、図１７（ｂ）は図１７（ａ）中の矢印Ｖ方向から見た給紙装置２００の正面図である。

図１７中の矢印Ａ１１に示すように、浮上ノズル３１のみから空気の吹き付けを行うと、用紙Ｐの前端部の最上面用紙Ｐ１近傍に空気が吹き込まれ、最上面用紙Ｐ１近傍の用紙Ｐの浮上と、用紙Ｐ同士の分離とが同時に行われる。浮上した用紙Ｐのうち、最上面用紙Ｐ１は吸引ベルト２に吸着され、搬送に備える。

次に、図１７の状態から分離ノズル３２からも空気の吹き付けを行った状態を図１８に示す。図１８は、浮上ノズル３１と分離ノズル３２とからから空気を吹き付けた場合の説明図であり、図１８（ａ）は給紙装置２００の側面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）中の矢印Ｖ方向から見た給紙装置２００の正面図である。

図１６に示すようなノズルの形状であるため、浮上ノズル３１から吹き込まれる空気は斜め上方に向かう吐出方向のうち上方に向かう成分が大きくなり、分離ノズル３２から吹き込まれる空気は斜め上方に向かう吐出方向のうち横方向に向かう成分が大きくなる。すなわち、分離ノズル３２から吹き込まれる空気は、水平方向に流れる成分が大きく、上下方向に厚みのある気流である。このため、図１８中の矢印Ａ１２で示すように分離ノズル３２から用紙Ｐの中央部に吹き込まれた空気は、吸引ベルト２に吸着された最上面用紙Ｐ１の下面に当って下方に向かう流れに変わる。そして、この下方に向かう空気の流れによって最上面用紙Ｐ１以外の次最上面用紙Ｐ２以下の用紙Ｐは下方向に押し下げられる。よって、次最上面用紙Ｐ２以下の用紙Ｐの中央部は、図１８（ａ）中の破線や図１８（ｂ）で示すように幅方向端部側よりも下がった状態となる。
このように、次最上面用紙Ｐ２以下の用紙Ｐの中央部が押し下げられることで、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２以下の用紙Ｐとの分離がなされ、吸引ベルト２に吸着した最上面用紙Ｐ１のみが搬送されることとなる。

各種給紙装置は、薄紙から厚紙まで幅広く給紙を行えることが求められる。従来の給紙装置２００のように、空気の吹き付けを用紙の分離に利用した給紙機構においては、給紙トレイ６にセットされた用紙Ｐに浮上ノズル３１からの空気の吹き付けを行うと用紙Ｐが浮上する。
ここで、図１６〜図１８に示す給紙装置２００のように、浮上ノズル３１からの空気（以下、浮上エアともいう）の吹き付けとともに、分離ノズル３２からの空気（以下、分離エアともいう）の吹き付けを行うと、用紙中央部については分離エア（図１８中の矢印Ａ１２）により最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２とが分離する。しかし、給紙装置２００周辺の湿度や給紙トレイ６内の用紙の状態によっては分離が不十分となる場合がある。

詳しくは、給紙装置２００の周辺の湿度が高いと給紙トレイ６内の用紙Ｐが水分を含み用紙Ｐ同士が密着し易くなり、分離し難くなり、分離不良となることがある。また、給紙トレイ６内の用紙Ｐが前端側が下がるようにカールしていると、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２との間に分離エアが送り込まれにくくなり、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２との間に分離エアが送り込まれないと、分離不良となることがある。

図１９は用紙Ｐ同士の分離が不十分な状態の従来の給紙装置２００の説明図である。図１９（ａ）は給紙装置２００の側面図であり、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）中の矢印Ｖ方向から見た給紙装置２００の正面図である。
図１９に示すように、用紙Ｐ同士の分離が不十分な状態で給紙を行うと、浮上エア及び分離エアの吹き付けによって、次最上面用紙Ｐ２が最上面用紙Ｐ１に下から押し付けられ、分離していない状態となるため、２枚重なったまま搬送されてしまい、重送が発生する。

このように、最上面用紙Ｐ１以外の用紙Ｐが最上面用紙Ｐ１に引き摺られて給紙され、重送となることを防ぐ構成として、特許文献２に記載の給紙装置のように、給紙トレイの前端側に用紙せき止め部材を配置する構成がある。

図２０は、給紙トレイ６の前端側の前端フェンス７２に用紙せき止め部材７を配置した給紙装置２００の説明図である。図２０（ａ）は給紙装置２００の側面図であり、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）中の矢印Ｖ方向から見た給紙装置２００の正面図である。
図２０に示すように、用紙せき止め部材７は吸引ベルト２の真下に配置しているため、吸引ベルト２の破損を防ぐには、吸引ベルト２と用紙せき止め部材７とのクリアランスｄ１は、１［ｍｍ］〜３［ｍｍ］の幅が必要である。このため、分離エアによる次最上面用紙Ｐ２の用紙中央の押し下げが不十分であると、用紙せき止め部材７に次最上面用紙Ｐ２の先端が掛からずに、用紙のせき止め効果を発揮しないことがあった。

また、給紙トレイ６内の用紙Ｐの束の後端とエンドフェンス２４との間には適切な隙間が設けられている必要がある。
図２１は、給紙トレイ６内の用紙Ｐの後端とエンドフェンス２４との隙間の説明図である。図２１（ａ）は、用紙Ｐの後端とエンドフェンス２４との間に隙間がない状態の説明図であり、図２１（ｂ）は、用紙Ｐの後端とエンドフェンス２４との間に適切な隙間ｄ２が設けたれた状態の説明図である。
図２１（ａ）に示すように、用紙Ｐの後端とエンドフェンス２４との間に隙間が設けられていないと、用紙Ｐの浮上時に用紙Ｐがエンドフェンス２４及び用紙せき止め部材７との両方に接触し（図２１（ａ）中の矢印Ｋ１及びＫ２）、突っ支えた状態となり、浮上の妨げとなる。一方、図２１（ｂ）に示すように、用紙Ｐの後端とエンドフェンス２４との間に適切な隙間ｄ２を設けることで、用紙Ｐがエンドフェンス２４と用紙せき止め部材７との一方のみとしか接触しない。このため、用紙Ｐがエンドフェンス２４及び用紙せき止め部材７との間で突っ支えて浮上の妨げとなることを防止できる。

このように、用紙Ｐの後端とエンドフェンス２４との間に用紙Ｐの浮上の妨げとならないように適切な隙間ｄ２を設けた構成で、最上面用紙Ｐ１の浮上のために用紙Ｐの束に浮上エアを吹き付けると、最上面用紙Ｐ１は給紙方向逆向きに移動しながら浮上することがある。そして、給紙方向逆向きに移動しながら浮上した最上面用紙Ｐ１の後端がエンドフェンス２４に突き当たる。
このとき、次最上面用紙Ｐ２の前端部は最上面用紙Ｐ１の前端部よりも適切な隙間ｄ２の分だけ給紙方向側に突出した状態となる。この状態で次最上面用紙Ｐ２の前端部に浮上エアと上面吸引装置４０からの吸引力が作用すると、図２２中の矢印Ｋ３で示すように、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２とが給紙方向にずれた状態で吸引ベルト２に吸着されることがある。図２２に示すように２枚の用紙Ｐが給紙方向にずれた状態で重なって吸引ベルト２に吸着されたままの状態で、吸引ベルト２を表面移動させると、最上面用紙Ｐ１とともに次最上面用紙Ｐ２も搬送されてしまい、重送が発生する。

このように、用紙Ｐが給紙方向逆向きに移動しながら浮上することに起因して発生する重送は、エンドフェンス２４を用紙Ｐに限りなく接近させるか、もしくは用紙Ｐの浮上の妨げとならない程度の押し圧の軽微な板バネなどにより、用紙Ｐの後退を防止する必要があった。
重送が発生すると、用紙Ｐの無駄な消費や出力物への白紙混入を引き起こすことになり、給紙装置としての品質を著しく落とすこととなってしまう。

図１、図３〜図５に示す本実施形態の給紙装置２００は、吸引ノズル３４から空気を吸引する下方吸引装置１８を備え、浮上ノズル３１からの浮上エアの送風及び上面吸引装置４０の吸引と同時に下方吸引装置１８による吸引を行う構成である（以下、吸引ノズル３４から吸引する空気を吸引エアともいう）。
浮上ノズル３１から浮上エアが送風されると給紙トレイ６内に積載された用紙Ｐの束の最上面用紙Ｐ１近傍の複数枚の用紙Ｐが浮上し、上面吸引装置４０の吸引によって最上面用紙Ｐ１が吸引ベルト２に吸着される。これと同時に、吸引ノズル３４から用紙せき止め部材７近傍の空気を吸引することで、次最上面用紙Ｐ２以下の浮上した用紙Ｐの前端中央付近に対する浮上エアの作用を失わせる。これにより、次最上面用紙Ｐ２以下の用紙Ｐの中央部が、より確実に、図１（ａ）中の破線や図１（ｂ）で示すように幅方向端部側よりも下がった状態となる。これにより、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２との分離が確実に行われる。よって、分離不良に起因して発生する重送を防止することができる。

また、吸引エアによって前端側中央部に吸引され、用紙せき止め部材７に突き当たりながら浮上しているので、最上面用紙Ｐ１が吸引ベルト２に吸着した後、浮上している次最上面用紙Ｐ２以下の用紙Ｐが給紙方向と逆向きに移動しながら浮上することを防止できる。このため、図２２を用いて説明したように、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２とが給紙方向にずれた状態で吸引ベルト２に吸着することを防止できる。よって、用紙Ｐが給紙方向逆向きに移動しながら浮上することに起因して発生する重送を防止することができる。

このように、実施形態１の給紙装置２００では、分離不良に起因して発生する重送や用紙Ｐが給紙方向逆向きに移動しながら浮上することに起因して発生する重送を防止することができるため、従来の給紙装置よりも確実に重送の発生を防止することができる。

また、図１に示す給紙装置２００では、用紙せき止め部材７は給紙装置２００本体に対して引き出し可能な給紙トレイ６に取り付けられており、吸引ノズル３４は下方吸引装置１８と共に給紙装置２００の本体側に取り付けられている。給紙装置２００では、用紙Ｐの補給や入れ替えのためなどで給紙トレイ６を引き出すことがあり、吸引ノズル３４と用紙せき止め部材７とは相対的に位置が変化する。よって、本実施形態の給紙装置２００では、破損防止などのために、吸引ノズル３４と用紙せき止め部材７とが互いに干渉しないように、吸引ノズル３４と用紙せき止め部材７との間に適宜隙間が設けられている。

次に、二箇所の浮上ノズル３１から浮上エアを吹き付け、一箇所の吸引ノズル３４から吸引エアで吸引する構成で、浮上エアや吸引エアを発生させる気流発生手段としてのブロワ３６の配置の例を図６に示す。
図６（ａ）は、２つの浮上ノズル３１のそれぞれに接続する２つの浮上ブロワ３６ａと、吸引ノズル３４に接続する下方吸引ブロワ３６ｂとを備える構成の説明図である。一方、図６（ｂ）は、浮上エアの吹き付けと、吸引エアの吸引とを一つのブロワ３６で行う構成の説明図である。

図６（ａ）に示す構成では、吸引エア（図中矢印Ｊ）を発生させるための下方吸引ブロワ３６ｂを一つと、浮上エア（図中の矢印Ａ１１）を発生させるための浮上ブロワ３６ａを二つとの、３つの気流発生手段であるブロワ３６を備えている。
一方、図６（ｂ）に示す構成では、吸引ノズル３４の接続されたブロワ３６と浮上ノズル３１とをダクト３７で接続した構成である。このような構成であれば、吸引ノズル３４から吸引エアとしてブロワ３６によって吸引された空気を浮上ノズル３１から浮上エアとして吹き付けることが出来る。これにより、一つのブロワ３６で吸引エアと浮上エアとを発生させることができため、部品点数を削減することができ、コストダウンを図ることができる。
さらに、空気の吸引と空気の吹き付けとを一つの気流発生手段で行うことにより、循環した空気の流れを作ることができるため、用紙Ｐが浮上・分離される状態を安定して保つことができる。
図６（ｂ）に示す構成では、送風装置１と下方吸引装置１８とが一つのブロワ３６で兼用される。
なお、気流発生手段としては、ブロワに限らず、ファンモータ等、気流を発生させることができる装置であれば適用可能である。

〔変形例１〕
次に、本実施形態の給紙装置２００の一つ目の変形例（以下、変形例１とよぶ）に付いて説明する。
図７は、変形例１の給紙装置２００の概略説明図である。図７（ａ）は変形例１の給紙装置２００の側面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）中の矢印Ｖ方向から見た変形例１の給紙装置２００の正面図である。また、図８は、変形例１の給紙装置２００から給紙ユニット２２を取り外した状態の給紙トレイ６の吸引ノズル３４近傍の斜視拡大図である。

図７及び図８に示すように、変形例１の給紙装置２００では、下方吸引装置１８を給紙トレイ６に取り付けて、吸引ノズル３４を用紙せき止め部材７に当接させた構成である。下方吸引装置１８を給紙トレイ６に取り付けることで、給紙トレイ６を引き出すときに吸引ノズル３４と用紙せき止め部材７とが相対的に位置が変化することがなく、吸引ノズル３４を用紙せき止め部材７に当接させることが出来る。そして、吸引ノズル３４を用紙せき止め部材７に当接して設置することにより、用紙せき止め部材７と吸引ノズル３４とのの間に隙間を設けなくても良いため、用紙せき止め部材７の近傍の空気を効率良く吸引することができる。

〔変形例２〕
次に、本実施形態の給紙装置２００の二つ目の変形例（以下、変形例２とよぶ）に付いて説明する。
図９は、変形例２の給紙装置２００の概略説明図である。図９（ａ）は変形例２の給紙装置２００の側面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）中の矢印Ｖ方向から見た変形例２の給紙装置２００の正面図である。また、図１０は、変形例２の給紙装置２００から給紙ユニット２２を取り外した状態の給紙トレイ６の吸引ノズル３４近傍の斜視拡大図である。

図９及び図１０に示すように、変形例２の給紙装置２００では、下方吸引装置１８を給紙トレイ６に取り付けて、吸引ノズル３４の上端部を上方に突出させて、用紙せき止め部７ａとした構成である。
変形例２の給紙装置２００のように、吸引ノズル３４の一部に用紙せき止め部７ａを設け、吸引ノズル３４と用紙せき止め部材とを一体化させることにより、他の構成と比べて用紙せき止め部材７がなくなる。これにより、用紙の前端部と吸引ノズル３４との隙間が無くなり、かつ、せき止め部材が吸引エアの流路の妨げとならないため、浮上する用紙Ｐの前端中央付近の空気をより効率良く吸引することができる。

また、吸引ノズル３４と用紙せき止め部材とを一体化したことにより、部品点数を減らすことが出来るため、コストダウンを図ることができる。
さらに、他の構成が備える用紙せき止め部材７の多くは多くの場合に板金で成形されていたが、吸引ノズル３４と一体化することにより用紙せき止め部材を樹脂や弾性部材などで形成することも可能である。用紙せき止め部材を樹脂や弾性部材などで形成することにより、用紙Ｐが吸引ノズル３４をこするようなことがあっても用紙Ｐに傷が付くことを抑制することが出来る。

以上、本実施形態の給紙装置２００は、シート材収容部である給紙トレイ６と、上面吸引手段である上面吸引装置４０と、シート搬送手段である給紙ユニット２２とを有する。給紙トレイ６は、複数枚のシート材である用紙Ｐを略水平に載置可能となっている。上面吸引装置４０は、給紙トレイ６に積載された用紙Ｐのうち最上部にある最上面シート材である最上面用紙Ｐ１の上面に対向する位置に負圧を発生させて最上面用紙Ｐ１を吸引する。また、給紙ユニット２２は、上面吸引装置４０に吸引された最上面用紙Ｐ１を搬送部材である吸引ベルト２に吸着させて次工程である画像形成部１０１に向けて搬送する。このような構成の給紙装置２００で、給紙トレイ６内に積載された最上面用紙Ｐ１近傍の用紙Ｐに対して下方に向かう吸引力を作用させる下方吸引手段である下方吸引装置１８を有する。
ここで、下方吸引装置１８の吸引によって最上面用紙Ｐ１に作用する吸引力は、上面吸引装置４０の吸引によって最上面用紙Ｐ１に作用する吸引力よりも小さいため、上面吸引装置４０と下方吸引装置１８とを作動させると最上面用紙Ｐ１は吸引ベルト２に吸着される。ここで、最上面用紙Ｐ１の次に積載された用紙Ｐの最上部となる次最上面用紙Ｐ２が最上面用紙Ｐ１に密着し、共に吸引ベルト２に吸着されようとすると、最上面用紙Ｐ１の下方にある次最上面用紙Ｐ２に下方吸引装置１８の吸引力が作用する。このとき、上面吸引装置４０の吸引力は最上面用紙Ｐ１に作用し、それよりも下方の用紙Ｐにはほとんど作用しないため、最上面用紙Ｐ１の下方にある次最上面用紙Ｐ２は下方吸引装置１８の吸引力のみが作用する。下方吸引装置１８の吸引力は用紙Ｐ同士の密着力よりも大きいため、最上面用紙Ｐ１と重なった状態の次最上面用紙Ｐ２は、下方吸引装置１８の吸引力によって、下方に向かい、最上面用紙Ｐ１のみが搬送部材に吸着される。これにより、より確実に最上面用紙Ｐ１のみを給紙することができる。

また、下方吸引装置１８が吸引ノズル３４が配置された用紙せき止め部材７近傍の空気を吸引することで、図１（ａ）中の破線や図１（ｂ）に示すように、次最上面用紙Ｐ２以下の浮上した用紙Ｐの前端中央付近に対する浮上エアの作用を失わせる。これにより、次最上面用紙Ｐ２以下の用紙Ｐの中央部が、より確実に、図１（ａ）中の破線や図１（ｂ）で示すように幅方向端部側よりも下がった状態となる。これにより、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２との分離が確実に行われる。よって、分離不良に起因して発生する重送を防止することができる。
さらに、吸引ノズル３４からの吸引によって用紙Ｐは用紙せき止め部材７に突き当たった状態となる。このため、用紙Ｐが給紙方向と逆向きに移動しながら浮上することを防止でき、吸引ベルト２に対して、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２とがずれた状態で２枚重なって吸着され、搬送されることを防止できる。よって、用紙Ｐが給紙方向逆向きに移動しながら浮上することに起因して発生する重送を防止することができる。
このように、実施形態１の給紙装置２００では、分離不良に起因して発生する重送や用紙Ｐが給紙方向逆向きに移動しながら浮上することに起因して発生する重送を防止することができるため、従来の給紙装置よりも確実に重送の発生を防止することができる。

また、給紙装置２００の下方吸引装置１８が、上面吸引装置４０に吸引されて浮上しようとする最上面用紙Ｐ１近傍の用紙Ｐの前端部を下方に向けて吸引することにより、次最上面用紙Ｐ２以下の用紙Ｐの中央部は、図１（ａ）中の破線や図１（ｂ）で示すように幅方向端部側よりも下がった状態となる。これにより、最上面用紙Ｐ１と次最上面用紙Ｐ２以下の用紙Ｐとの分離がなされ、吸引ベルト２に吸着した最上面用紙Ｐ１のみを搬送することができる。

また、本実施形態の給紙装置２００は、給紙ユニット２２が最上面用紙Ｐ１を搬送するときに、給紙トレイ６内に積載された最上面用紙Ｐ１以外の用紙Ｐが最上面用紙Ｐ１とともに搬送され始めたときに、最上面用紙Ｐ１以外の用紙Ｐをせき止めるシート材せき止め部材である用紙せき止め部材７を備える。用紙Ｐの前端が用紙せき止め部材７に突き当たっているので、エンドフェンス２４と用紙Ｐの後端の隙間を限りなく接近させるなどの細かい調整は必要なくなる。さらに、どの用紙Ｐも用紙先端の位置が常に給紙方向に揃うこととなり用紙Ｐの搬送品質も向上させることが出来る。

また、変形例１の給紙装置２００では、下方吸引装置の吸引部である吸引ノズル３４を用紙せき止め部材７に当接させて設置している。このような構成より、吸引ノズル３４と用紙せき止め部材７との間に隙間を設けなくても良いため、用紙せき止め部材７の近傍の空気を効率良く吸引することができる。

また、変形例２の給紙装置２００では、下方吸引装置の吸引部である吸引ノズル３４の上部に突出部を形成し、用紙せき止め部７ａとしている。このように、用紙せき止め部材を一体化した吸引ノズル３４により、用紙せき止め部材７を設ける必要がなくなる。これにより、用紙Ｐの前端と吸引ノズル３４との隙間は無くすことが出来、さらに、用紙せき止め部材が吸引エアの流路の妨げとならないため、浮上した用紙Ｐの前端中央付近の空気をより効率良く吸引することができる。
また、吸引ノズル３４と用紙せき止め部材とを一体化したことにより、部品点数を減らすことが出来るため、コストダウンを図ることができる。
さらに、他の構成が備える用紙せき止め部材７の多くは多くの場合に板金で成形されていたが、吸引ノズル３４と一体化することにより用紙せき止め部材を樹脂や弾性部材などで形成することも可能である。用紙せき止め部材を樹脂や弾性部材などで形成することにより、用紙Ｐが吸引ノズル３４をこするようなことがあっても用紙Ｐに傷が付くことを抑制することが出来る。

また、本実施形態の給紙装置２００は、給紙トレイ６内に積載された用紙Ｐのうち最上面用紙Ｐ１近傍の用紙Ｐの前端部に空気を吹き付けることにより、最上面用紙Ｐ１及び最上面用紙Ｐ１近傍の他の用紙Ｐの前端部を浮上させ、最上面用紙Ｐ１近傍の複数枚の用紙Ｐを互いに分離させる空気吐出手段である送風装置１を有する。送風装置１によって給紙トレイ６に積載された用紙Ｐのうち最上面用紙Ｐ１近傍の用紙Ｐの前端部の幅方向両端側に空気を吹き付ける。送風装置１は空気を吹き付けることで、最上面用紙Ｐ１及び最上面用紙Ｐ１近傍の他の用紙Ｐの前端部の幅方向両端側を浮上させ、最上面用紙Ｐ１近傍の複数枚の用紙Ｐをさばいて、互いに分離させる。このような構成により給紙装置２００では、空気の吹き付けによって用紙Ｐをさばき、最上面用紙Ｐ１を吸引ベルト２に吸引して、用紙Ｐの分離搬送を行う。吸引ベルト２は、空気の吹き付けと吸引とによって分離した状態の用紙Ｐを搬送するだけであるため、用紙を摩擦分離する摩擦分離方式の給紙装置に比べて高線速・高生産性に対応することができる。

また、図６（ｂ）で示す構成のように、吸引ノズル３４からの空気の吸引と、最上面用紙Ｐ１及び最上面用紙Ｐ１近傍の用紙Ｐの前端部の幅方向両端側を浮上させるための浮上ノズル３１からの空気の吹き付けとを、一つのブロワ３６で行っても良い。図６（ａ）の構成では、エア吸引用の下方吸引ブロワ３６ｂを１個と、エア吹き付け用の浮上ブロワ３６ａを２個との３つのブロワ３６を使用している。これに対して、図６（ｂ）の構成であれば、気流発生装置であるブロワ３６のみで空気の吸引と空気の吹き付けとを行うことが出来るため、部品点数を減らすことが出来るので、コストダウンも可能となる。
さらに、空気の吸引と空気の吹き付けとを一つの気流発生手段で行うことにより、循環した空気の流れを作ることができるため、用紙Ｐが浮上・分離される状態を安定して保つことができる。

また、給紙装置２００は、最上面用紙Ｐ１の上面の高さを検出する用紙上面位置検出手段である用紙上面センサ３と、給紙トレイ６内に積載された用紙Ｐの束の下面を支持する底板６１と、底板６１を鉛直方向に昇降させる不図示の昇降機構とを有する。さらに、底板６１上の用紙Ｐの最上面用紙Ｐ１の上面の高さが所定の高さとなるように、用紙上面センサ３の検出結果に基づいて昇降機構の底板昇降モータＭ１の動作を制御する不図示の昇降制御手段を有する。これにより、給紙によって給紙トレイ６内に積載された用紙Ｐの枚数が減少しても、吸引ベルト２の下面と最上面用紙Ｐ１との距離ｈを一定の範囲に保つことができ、安定した給紙を行うことが出来る。

また、本実施形態の画像形成装置である複写機１００は、記録媒体であるシート材としての用紙Ｐに画像を形成する画像形成部１０１と、画像形成部１０１に用紙Ｐを給紙するシート材給紙手段である給紙装置２００とを備える。シート材給紙手段として給紙装置２００を用いることにより、吸引ベルト２を用いた給紙方式でも薄紙から厚紙に亘る各種用紙で重送を回避することができる。これにより、用紙Ｐの無駄な消費や出力物への白紙混入などで生じていた、複写機１００としての品質低下が無くなり、さらに、重送を防止することで、ジャム等の不具合が発生した場合の処理にかかっていた時間も解消されるので、画像形成装置としての品質の向上を図ることができる。

１ 送風装置
２ 吸引ベルト
３ 用紙上面センサ
４ アクチュエータ
５ フォトセンサ
６ 給紙トレイ
７ 用紙せき止め部材
７ａ 用紙せき止め部
８ 搬送ローラ対
９ 給紙センサ
１８ 下方吸引装置
２２ 給紙ユニット
２３ サイドフェンス
２４ エンドフェンス
２６ ベルト駆動モータ
２７ 吸引ダクト
２８ 吸引ブロワ
３１ 浮上ノズル
３２ 分離ノズル
３４ 吸引ノズル
３６ ブロワ
３６ａ 浮上ブロワ
３６ｂ 下方吸引ブロワ
３７ ダクト
４０ 吸引装置
４２ 支軸
６１ 底板
７１ サイドエア吐出口
７２ 前端フェンス
１００ 複写機
１０１ 画像形成部
１０２ 読取部
１０３ 定着部
１０４ 排紙部
１０５ 給紙部
１０６ 本体給紙トレイ
１０８ ピックアップローラ
１０９ フィードローラ
１１０ リバースローラ
１１１ レジストローラ対
１２１ 中間転写ベルト
１２２ 作像部
１２３ 露光装置
１２４ 両面装置
１２５ 本体トレイ底板
１２６ 給紙ローラ
１２７ 排紙ローラ
１２８ 反転排紙ローラ
１２９ 分岐爪
１３０ 中間転写ベルトクリーニング装置
１３１ コンタクトガラス
１３２ 第一走行体
１３３ 第二走行体
１３４ レンズ
１３５ ＣＣＤカメラ
１３６ 自動原稿搬送装置
１３７ 二次転写ローラ
１３８ 感光体
１３９ 帯電装置
１４０ 現像装置
１４１ 感光体クリーニング装置
２００ 給紙装置
３００ 手差しトレイ
Ｍ１ 底板昇降モータ
Ｐ 用紙
Ｐ１ 最上面用紙
Ｐ２ 次最上面用紙

特開２００７−４５６３０号公報 特開平０７−１０１５７５号公報

Claims (11)

1. 複数枚のシート材を積載するシート材収容部と、
   該シート材収容部に積載された該シート材のうち最上部にある最上面シート材の上面に対向する位置に負圧を発生させて該最上面シート材を吸引する上面吸引手段と、
   該上面吸引手段に吸引された該最上面シート材を搬送部材に吸着させて次工程に向けて搬送するシート材搬送手段とを有する給紙装置において、
   上記シート材収容部に積載された上記最上面シート材近傍の上記シート材に対して下方に向かう吸引力を作用させる下方吸引手段と、
   該シート材収容部に積載された該最上面シート材近傍の該シート材に対して吐出口から空気を吹き付け、該シート材を浮上させる空気吐出手段とを有し、
   該下方吸引手段の吸引によって該最上面シート材に作用する吸引力は、上記上面吸引手段の吸引によって該最上面シート材に作用する吸引力よりも小さく、該シート材同士の密着力よりも大きく、
   該シート浮上手段の該吐出口は、該下方吸引手段が吸引力を作用させる下方吸引口に対して、上記シート材搬送手段の該シート材の搬送方向の下流側に設けられていることを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１の給紙装置において、
   上記下方吸引口は、上記シート材収容部に積載された上記シート材に平行な方向に向けて配置され、
   上記吐出口は、斜め上方に向けて配置されていることを特徴とする給紙装置。
3. 請求項１または２の給紙装置において、
   上記下方吸引口は、上記シート材の幅方向中央部に配置され、
   上記吐出口は、該下方吸引口を挟んで幅方向の両側に配置されていることを特徴とする給紙装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給紙装置において、
   上記下方吸引手段は、上記上面吸引手段に吸引されて浮上しようとする上記最上面シート材近傍の上記シート材の前端部を下方に向けて吸引することを特徴とする給紙装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の給紙装置において、
   上記シート材搬送手段が上記最上面シート材を搬送するときに、上記シート材収容部に積載された該最上面シート材以外の上記シート材が該最上面シート材とともに搬送され始めたときに、該最上面シート材以外の該シート材をせき止めるシート材せき止め部材を有することを特徴とする給紙装置。
6. 請求項５の給紙装置において、
   上記下方吸引手段の吸引部を上記シート材せき止め部材に当接させ、該吸引部の開口幅は該シート材せき止め部材の当接する部分の幅よりも広くしたことを特徴とする給紙装置。
7. 請求項５の給紙装置において、
   上記下方吸引手段の吸引部と上記シート材せき止め部材とを一体化させたことを特徴とする給紙装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の給紙装置において、
   上記空気吐出手段は、上記シート材収容部に積載された上記シート材のうち上記最上面シート材近傍の該シート材の一端部に空気を吹き付けることにより、該最上面シート材及び該最上面シート材近傍の他のシート材の一端部を浮上させ、該最上面シート材近傍の複数枚のシート部材を互いに分離させることを特徴とする給紙装置。
9. 請求項８の給紙装置において、
   上記下方吸引手段が吸引した空気を上記空気吐出手段から吐出することを特徴とする給紙装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の給紙装置において、
    上記最上面シート部材の上面の高さを検出する用紙上面位置検出手段と、
    上記シート材収容部に積載された上記シート材の下面を支持する底板と、
    該底板を鉛直方向に昇降させる昇降手段と、
    該底板上の該シート材の該最上面シート部材の上面の高さが所定の高さとなるように、該用紙上面位置検出手段の検出結果に基づいて該昇降手段の動作を制御する昇降制御手段とを有することを特徴とする給紙装置。
11. 記録媒体であるシート材に画像を形成する画像形成部と、
    該画像形成部に該シート材を給紙するシート材給紙手段とを備えた画像形成装置において、
    上記シート材給紙手段として、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の給紙装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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