JP2005096993A - シート給送装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写不良等の画像欠陥が発生せず、且つ確実にシートを分離給送することのできるシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 昇降可能なシート積載手段に積載されたシート束の上面がシート給送手段１０１による給送可能な位置に達したことをシート位置検知手段により検知すると、シート束の端部に送風手段４，５によりエアーを吹付けるようにする。そして、シート位置検知手段によりシート束の上面が給送可能な位置に達したことを検知してから、又はシート給送手段１０１によるシート給送動作が行われてから、所定の待機時間が経過してもシート給送手段１０１によるシートの給送動作が行われない場合には、所定の送風時間で送風手段４，５による送風動作を行うことにより、シート給送動作待機中に発生するシートの吸着を解消する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シート給送装置及びこれを備えた画像形成装置に関し、特にシート間の密着性の高いシートを分離給送するための構成に関する。

従来の複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、シート積載手段に積載されたシートをシート給送手段であるピックアップローラにより最上位のものから１枚ずつ順次送り出した後、分離部により一枚ずつ分離して画像形成部に給送するシート給送装置を備えている。

ここで、このようなシート給送装置において、連続給送を行う場合には、カットシートが用いられるが、このようなカットシートは、通常、上質紙や複写機メーカー指定の普通紙に限られていた。また、このようなシートを１枚ずつ確実に分離して給送するためには、従来から様々な分離方式が採用されており、このような分離方式としては、例えばフィードローラに摩擦部材を所定の圧で当接させて重送を防止する分離パッド方式のものがある。

また、他の分離方式としては、シート搬送方向に回転するフィードローラと、シート搬送方向とは逆方向に所定のトルクで駆動され、かつフィードローラに所定の圧で当接する分離ローラとにより分離部を構成し、この分離部により、ピックアップローラにより繰出されたシート束の最上シートのみを通過させ、最上シートに連れ送りされた他のシートをシート積載手段側に戻すことにより重送を防止するリタード分離方式のものがある。

ここで、これらの分離方式でシートを確実に分離給送するためには、例えばリタード分離方式の場合、分離ローラの戻しトルクや加圧力を給送すべきシートの摩擦力を考慮し、最適化することで１枚ずつ確実にシートを分離する事が可能となっていた。

ところで、近年、シート（記録媒体）の多様化に伴い超厚紙、ＯＨＰシート、アートフィルム等の他、カラー化の市場要求から白色度や光沢を出すためにシートの表面にコーティング処理を施したコート紙等のシートにも画像形成の要望が高まっている。

ところが、超厚紙を給送しようとする場合、超厚紙の自重が搬送抵抗となってピックアップすることができずにジャムとなってしまう。また、ＯＨＰシートやアートフィルムのように帯電しやすい樹脂材料からなるシートは、低湿環境下における給送動作の際、シート同士が擦れる事によってシート表面が徐々に帯電し、クーロン力によってシート同士が貼り付くようになるため、ピックアップができなかったり、重送が発生したりする。

また、紙表面に塗料等からなるコート材を塗布したコート紙では、特に高湿下の環境で積載した場合、シート同士が吸着するという性質を有しているため、ピックアップができなかったり、重送が多発したりする問題が生じる。

これは、上記のような特殊なシートの場合、シート同士の摩擦力自体は普通紙等と比較しても同等またはそれ以下であるが、樹脂材シートの場合には、低湿環境下での摩擦帯電による吸着力により、またコート紙の場合には高湿環境下での吸着力により、シート同士の摩擦力よりもはるかに高い力で吸着しているので、従来の分離方式では分離しきれないためである。

つまり、従来の分離方式の場合、シート同士の摩擦力しか考慮していないため、このような摩擦力以外の吸着力が作用する場合には、シートを確実に分離することはできない。

そこで、このような非常に高いシート間の吸着力を解くために、従来は、シート束の側面からエアーを吹付けることでシートを予め捌き、シート間の吸着を無くした状態で、上位シートより１枚ずつピックアップし、その下流に設けられた分離部でシートを１枚ずつに分離を行う分離給送方式を採用したものが印刷業界や、一部の複写機で採用されている（例えば、特許文献１参照）。

そして、このようなシート束の側面からエアーを吹付ける手段（以下、補助エアー捌き手段という）を具備した分離給送方式では、前述したような吸着力の高いシート（記録媒体）であっても給送に先立ってシートを捌いてその吸着を解くので、既述した摩擦力を利用しただけの方式に比べて分離性能が向上する。

図１８は、このような補助エアー捌き手段を備えたシート給送装置の構成を示す図であり、このシート給送装置１５５は、シートＳを積載する給紙トレイ５９と、給紙トレイ５９からシートＳを送り出す不図示のシート給送手段と、積載されたシートＳの側面にエアーを吹付けるエアー吹付手段７１と、エアー吹付手段７１をシートＳの側面に沿って上下方向に移動させる流路移動手段１５７とを備えている。

ここで、流路移動手段１５７は、エアー吹付手段７１を垂直方向に移動自在に支持する不図示のガイドレールと、電動モータ１２１と、この電動モータ１２１の出力軸に固定され、エアー吹付手段７１の下面に摺接してエアー吹付手段７１を上下方向に移動させるカム板１２３とを備えている。

そして、このような流路移動手段１５７においは、電動モータ１２１が回転すると、カム板１２３によりエアー吹付手段７１が上下方向に移動し、これに伴い風路が上下方向に移動することになる。ここで、エアー吹付手段７１の開口部（エアー吹出口）は常に一定の開口面積であることから、エアー吹付手段７１が下降すると、開口部にシートＳの側面が臨むようになり、これにより開口部の面積が縮小され、開口部から吹き出されるエアーが絞り込まれることになる。この結果、上位のシートＳから浮揚させて全てのシート間の吸着を解くことができるようになる。

なお、このようにシート束の側面からエアーを吹付けるようにした分離給送方式としては、吹出しエアーをヒータで加熱することによってシートを除湿し、特に高湿環境下におけるシート（コート紙）の吸着力を緩和させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−００５６４３号公報 特開２００１−４８３６６号公報

しかしながら、このようなシート束の側面からエアーを吹付けるようにした分離給送方式を採用したシート給送装置においては、エアーを吹付けた場合、特に低湿環境下において、積載されたシートのエアー吹付口近辺のみが部分的に乾燥してしまう。

そして、このようにシートが部分的に乾燥すると、シート面内で表面抵抗値にむらが生じ、この結果、シートを画像形成装置の画像形成部に給送した場合、この乾燥部分が転写不良を起こしてしまい、画像欠陥となってしまう。特に、画像形成部が静電気を利用してシート上にトナー像を転写する電子写真方式のものの場合、シート表面の表面抵抗値によって転写性能が大きく左右されるため、表面抵抗値にむらが生じると、転写むらが発生し、それによる画像劣化は顕著であり、非常に見苦しいものとなる。

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、転写不良等の画像欠陥が発生せず、且つ確実にシートを分離給送することのできるシート給送装置及びこれを備えた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、昇降可能なシート積載手段に積載されたシートをシート給送手段により給送するシート給送装置において、前記シート積載手段に支持されたシート束の端部にエアーを吹付ける送風手段と、シート束の上面が前記シート給送手段による給送可能な位置に達したことを検知するシート位置検知手段と、を備え、前記シート位置検知手段によりシート束の上面が給送可能な位置に達したことを検知してから、又は前記シート給送手段によるシート給送動作が行われてから、所定の待機時間が経過しても前記シート給送手段によるシートの給送動作が行われない場合には、所定の送風時間で前記送風手段による送風動作を行うことを特徴とする。

また、本発明は、シート束が積載されたリフター台と、前記リフター台からシートを送り出すピックアップローラと、前記リフター台上のシート束の端部に対向させて配置された送風口と、前記送風口からエアーを吹き出すためのファンと、前記リフター台を上昇させてシート束の上面が給送可能な位置に達したことを検知する紙面位置検知センサと、を備え、前記紙面位置検知センサによりシート束の上面が給送可能な位置に達したことを検知してから、又は前記ピックアップローラによるシート給送動作が行われてから、所定の待機時間が経過してもシートの給送動作が行われない場合には、所定の送風時間で前記ファンによる送風動作を行うことを特徴とする。

以上説明したように本発明のように、シートが給送可能な位置に達したことを検知してから、或いはシート給送動作が行われてから、所定の待機時間が経過してもシート給送動作が行われない場合には、所定時間、送風動作を行ってシート給送動作待機中に発生するシートの吸着を解消することにより、転写不良等の画像欠陥が発生せず、且つ確実にシートを分離給送することができる。また、次のシート給送動作をスムーズに行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明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プリンタの断面図である。

同図において、１０００はプリンタであり、このプリンタ１０００は、プリンタ本体１００１と、プリンタ本体１００１の上面に配されたスキャナ２０００とを備えている。

ここで、原稿を読み取るスキャナ２０００は、走査光学系光源２０１、プラテンガラス２０２、開閉する原稿圧板２０３、レンズ２０４、受光素子（光電変換）２０５、画像処理部２０６、画像処理部２０６にて処理された画像処理信号を記憶しておくためのメモリ部２０８等を備えている。

そして、原稿を読み取る際には、プラテンガラス２０２の上に載置された不図示の原稿に走査光学系光源２０１によって光を照射することにより読み取るようにしている。そして、読み取った原稿像は画像処理部２０６により処理された後、電気的に符号化された電気信号２０７に変換されて作像手段たるレーザスキャナ１１１ａに伝送される。なお、画像処理部２０６にて処理され、符号化された画像情報を一旦メモリ部２０８に記憶させ、後述するコントローラ１２０からの信号によって、必要に応じてレーザスキャナ１１１ａに伝送することもできる。

プリンタ本体１００１は、シートＳを給送するシート給送装置１００２と、シート給送装置１００２により給送されたシートＳを画像形成部１００３に搬送するシート搬送装置１００４と、プリンタ１０００を制御するための制御手段たるコントローラ１２０等を備えている。

ここで、シート給送装置１００２は、カセット１００と、ピックアップローラ１０１と、フィードローラ１０２及びリタードローラ１０３とから成る分離部を備えており、カセット１００内のシートＳは所定のタイミングで昇降／回転するピックアップローラ１０１と、分離部との作用によって１枚ずつ分離給送されるようになっている。また、フィードローラ１０２とリタードローラ１０３のシート搬送方向下流側近傍には給紙センサ１０４が設けられており、この給紙センサ１０４によりシートＳの通過が検出できるように構成されている。

また、プリンタ本体１００１の下部にはカセット１００が収納されるカセット収納部１００５が設けられており、このカセット収納部１００５は、仕切り板１０６，１０７で仕切られると共に所定の密閉度で密閉されている。なお、カセット１００には、収納部内部のカセット近傍の温度と湿度を検出する温湿度検出手段である温湿度センサ１０８がそれぞれ配置されており、各カセット収納部１００５における温度及び湿度がそれぞれ独立に検出可能となっている。

なお、１０１０はオプションとして着脱自在な大容量のペーパーデッキであり、このペーパーデッキ１０１０にはプリンタ本体１００１と同じ構成のシート給送装置１００２及び昇降可能な不図示のリフター台が設けられている。また、このペーパーデッキ１０１０は所定の密閉度で密閉されており、デッキ部内部の温度と湿度を検出する温湿度センサ１０８が設けられている。

シート搬送装置１００４は、搬送ローラ対１０５と、レジスト前ローラ対１３０及びレジストローラ対１１０を有するレジストローラ部とを備えており、シート給送装置１００２から給送されたシートＳは搬送ローラ対１０５により、ガイド板によって構成されるシート搬送路１０８を通過した後、レジストローラ対１１０に導かれるようになっている。さらに、シートＳは、この後、レジストローラ対１１０によって画像形成部１００３に搬送されるようになっている。

画像形成部１００３は、感光ドラム１１２、レーザスキャナ１１１ａ、現像器１１４、転写帯電器１１５、分離帯電器１１６等を備えており、画像形成の際には、レーザスキャナ１１１ａからのレーザ光がミラー１１３によって折り返されて時計方向に回転する感光ドラム上の露光位置１１２ａに照射されることにより、感光ドラム上に潜像が形成され、さらにこのようにして感光ドラム上に形成された潜像は、この後、現像器１１４によってトナー像として顕像化されるようになっている。

なお、この感光ドラム上のトナー像は、この後、転写部１１２ｂにおいて、転写帯電器１１５によりシートＳに転写される。さらに、このようにトナー像が転写されたシートＳは、分離帯電器１１６により感光ドラム１１２から静電分離された後、搬送ベルト１１７により定着装置１１８に搬送されてトナー像の定着が行われ、この後、排出ローラ１１９によって排出される。また、定着装置１１８と排紙ローラ１１９の間の搬送経路中に排紙センサ１１９ａが設けられており、この排紙センサ１１９ａにより排出されるシートＳの通過が検出できるように構成されている。

なお、本実施の形態においては、プリンタ本体１００１とスキャナ２０００とは別体であるが、プリンタ本体１００１とスキャナ２０００とが一体の場合もある。また、プリンタ本体１００１はスキャナ２０００と別体でも一体でも、レーザスキャナ１１１ａにスキャナ２０００の処理信号を入力すれば複写機として機能し、ＦＡＸの送信信号を入力すればＦＡＸとして機能する。さらに、パソコンの出力信号を入力すれば、プリンタとしても機能する。

逆に、スキャナ２０００の画像処理部２０６の処理信号を、他のＦＡＸに送信すれば、ＦＡＸとして機能する。また、スキャナ２０００において、圧板２０３に変わって２点鎖線で示すような原稿自動送り装置２５０を装着するようにすれば、原稿を自動的に読み取ることもできる。

図２は、シート給送装置１００２の構成を示す平面図であり、図３はその側面断面図である。なお、本実施の形態において、カセット１００はカセット収納部１００５にシート搬送方向と直交する幅方向から着脱されるようになっている。

図２において、１、２はカセット１００に積載収納されたシートＳの、幅方向の位置を規制する規制部材であるサイド規制板であり、これらのサイド規制板１，２はシートＳのサイズに合わせて幅方向に移動可能な構成となっている。また、３はシートＳのシート搬送方向の後端位置を規制するための後端規制板であり、この後端規制板３はシートＳのサイズに合わせてシート搬送方向に移動可能な構成となっている。

なお、カセット１００は、図３に示すレール１９，２０に沿って引き出し可能となっており、使用者がシートＳをセットする場合には、カセット１００をプリンタ本体１００１から手前側へ引き出す事が可能となっている。また、カセット１００には図２に示すように突起部１００ａが設けられており、カセット１００がカセット収納部１００５に収納されると、この突起部１００ｂがカセット収納部１００５に設けられたカセット着脱センサ１７に検知されるようになっている。

そして、このカセット着脱検知センサ１７からの検知信号はコントローラ１２０へ送信され、コントローラ１２０は、このカセット着脱検知センサ１７からの検知信号に基づいてカセット１００がカセット収納部１００５に装着されている状態か、もしくは引き出されている状態かを検知できるようになっている。

また、カセット１００内には図３に示すようにシートＳを積載するための昇降可能なシート積載手段であるリフター台１６が設けられており、このリフター台１６はカセット１００の着脱に応じて図４に示すリフターモータ１８によって昇降するようになっている。

例えば使用者が、シートＳがセットされたカセット１００を収納し、これをカセット着脱検知センサ１７からの信号により検知すると、コントローラ１２０はリフターモータ１８を駆動し、リフター台１６を上昇させるようにしている。また、シートをセットするためカセット１００を引き出し、これをカセット着脱検知センサ１７からの信号により検知すると、リフターモータ１８はリフター台１６を下限位置まで下降させるよう動作するようになっている。

なお、カセット収納部１００５の上部には、リフター台１６に積載された最上位のシートの紙面位置が給送のための適切な高さに有るか、即ち給送可能な位置に達したことを検知するための紙面位置検知センサ１５が設けられている。

そして、リフター台１６が上昇する際、このシート位置検知手段である紙面位置検知センサ１５が最上位のシートＳ１の紙面位置を検知するまではリフターモータ１８は回転するが、紙面位置検知センサ１５が最上位のシートＳ１を検知すると、この紙面位置検知センサ１５からの検知信号に基づきコントローラ１２０はリフターモータ１８を停止するようにしている。これにより、適正な紙面高さを維持することができる。

なお、給送動作に伴い、シートＳが順次上から給送され、紙面高さが徐々に下がっていき、紙面位置検知センサ１５がＯＦＦになると、コントローラ１２０は再度リフターモータ１８をリフター台１６が上昇する方向へ駆動するようにしている。これにより、常に紙面高さを一定範囲内に制御することができる。

ところで、既述したように、シートがコート紙の場合、高湿下で吸着現象が生じるが、次に、本発明者が行った吸着メカニズムの解明についての説明を行う。

図５は本発明者が吸着メカニズムの解明を行うにあたり、予め行った吸着力測定実験の結果である。ここで、この吸着力測定実験では、２種類の銘柄のコート紙（コート紙Ａ及びＢ）及び普通紙の吸着力を環境を変えて測定した。なお、同図において、横軸が実験時の相対湿度、縦軸が吸着力であり、温度は３０℃に固定して測定している。

同図に示す結果から明らかなように、普通紙とは大きく異なり、コート紙Ａ及びＢの吸着力は湿度依存性が非常に高く、相対湿度が４０％以下の環境では普通紙と同様、ほとんど吸着力が発生しないが、相対湿度が４０％を超えると線形的に吸着力が増加していくのがわかる。また、温度を２０℃及び４０℃の条件で同様の測定を行ったが、同じ結果が得られた。このことから、コート紙の吸着力は空気中の絶対水分量よりも相対湿度に強く依存していることが判明した。

さて、コート紙の吸着メカニズムであるが、本発明者の様々な実験により、下記のように解明できた。

図６（ａ）に示すように、コート紙の紙束ＳＡを高湿環境下にさらすと、紙束ＳＡの最上紙Ｓ１の表面および紙束ＳＡの側端部のみが吸湿する。そして、このように吸湿した場合、図６の（ｂ）に示すように最上紙Ｓ１の表面が伸び、紙束ＳＡの側端部が膨潤する。

ここで、最上紙Ｓ１においては、表面が伸びても裏面の伸びは少ないので、図６の（ｃ）に示すように最上紙Ｓ１に凸変形現象が起こる。このとき、コート紙は平滑性が高く、また透気性が低いので紙間への空気流入がほとんど起こらない。このため、最上紙Ｓ１に凸変形現象が起きると、最上紙Ｓ１と次の紙Ｓ２との間の体積が膨張して負圧が発生し、次の紙Ｓ２が最上紙Ｓ１に吸着される現象（以下、最上紙吸湿吸着という）が生じる。

また、最上紙以外の紙束ＳＡにおいて側端部が吸湿した場合、側端部が膨潤するが、このように側端部が膨潤しても、紙束ＳＡの中心部は膨潤しないのでシート厚み方向で体積膨張が起こり、これに伴って紙間が負圧となって吸着する現象（以下、側端部吸湿吸着という）が生じる。

さらに、図６の（ｄ）に示すように、最上紙Ｓ１の凸変形の影響を受けて２枚目のコート紙Ｓ２も凸変形を生じた場合、２枚目のコート紙Ｓ２と３枚目のコート紙Ｓ３の間が負圧となって吸着する現象（以下、連鎖変形吸着という）が生じることがある。なお、この連鎖変形吸着は同様に３枚目以下数十枚にも及ぶことがある。

このように、高湿下でのコート紙吸着のメカニズムとしては、最上紙吸湿吸着、側端部吸湿吸着及び連鎖変形吸着という３種類の吸着現象が存在している。ここで、この３種類の吸着現象は、いずれもコート紙が吸湿して膨潤する、或いは伸びることで負圧が発生することが原因であるため、コート紙間にエアーを流入させて負圧を解消するようにすれば吸着現象を解消できる。さらに、流入させるエアーの温度を高温にすることにより、吸湿したコート紙を除湿乾燥させて膨潤を抑えることができ、これによりコート紙同士が再度吸着する現象を抑制することができる。

そこで、本実施の形態においては、このようにコート紙間にエアー（空気）を流入させるよう、既述した図２及び図３に示すように、サイド規制板１，２のうち幅方向奥側のサイド規制板２に、複数（本実施の形態においては、２つ）の送風口２ａ，２ｂをシート搬送方向に所定の間隔を設け、かつ少なくとも給送可能な位置にあるシートＳの側面に臨む高さ位置に形成すると共に、この送風口２ａ，２ｂに内部に送風手段であるファン４，５が取り付けられているダクト９，１２を設け、ファン４，５によって送風口２ａ，２ｂを通じてシートＳにエアーを吹付けるようにしている。

なお、ファン４，５と送風口２ａ、２ｂとの間にはシャッタ１０，１１が昇降可能に設けられており、このシャッタ１０，１１はスイングモータ１３と不図示の昇降機構によって昇降可能となっている。そして、シートＳにエアーを吹付ける際、このシャッタ１０，１１を徐々に上下に移動させて吹付けるエアーを上下にスイングさせることにより、シート間に順次エアーが吹き込まれて、シートの捌き効果を高める事ができる。

なお、これらのファン４，５及びスイングモータ１３は、図４に示すファンドライバー回路４ａ，５ａ及びスイングモータドライバ回路１３ａを介して入力されるコントローラ１２０からの信号によってそれぞれ独立に駆動されるようになっている。

さらに、図２に示すようにピックアップローラ側の送風口２ａに設けられたダクト９の吸気口９ａ近傍にはヒータ６及びヒートシンク７からなる加熱手段であるエアー加熱手段８が設けられており、このファン５のエアー吹き出し方向上流側に設けられたエアー加熱手段８により、吸気口９ａから矢印方向に吸気したエアーを、吹き出す前に加熱して送風口２ａから吹き出すことができる構成となっている。

なお、ヒートシンク７にはヒートシンク表面の温度を検出するサーミスタ７ａが取り付けられており、このサーミスタ７ａの検知信号は図４に示すようにコントローラ１２０へ送信されるようになっている。そして、コントローラ１２０は、このサーミスタ７ａからの検知信号に応じてドライバ回路６ａを介してエアー加熱手段８のヒータ６のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより、送風口２ａからの温風の温度を制御することができるようになっている。

ここで、図２に示すようにファン４，５、ダクト９，１２、エアー加熱手段８、シャッタ１０，１１等は幅方向奥側のサイド規制板２に全て一体的に取り付けられている。これにより、シートＳが図２に示すサイズのものから、図７に示す小さいサイズのシートＳ_２に変わっても、これに伴い幅方向奥側のサイド規制板２と共にファン５等も一体的に移動するのでシートＳ_２の端部との位置関係を常に保つ事ができる。

なお、図７に示す小さいサイズのシートＳ_２のように、シートＳ_２の後端位置がシート搬送方向下流の送風口２ｂに達しない場合、ファン４を駆動してもファン４による送風が無駄になる。

このため、コントローラ１２０は、カセット１００に設けられ、例えばサイド規制板１，２及び後端規制板３の位置に応じてシートサイズを検知する図４に示すシートサイズ検知センサ１４からのシートサイズ情報信号により、カセット１００に収納されたシートＳが小さいサイズのシートと判断すると、ファン４の駆動を独立に停止させるようにしている。

そして、このように紙間にエアーを流入させて負圧を解消すると共に、エアーの温度を高温として吸湿したコート紙を除湿乾燥させることにより、膨潤を抑え、コート紙同士が吸着する現象を抑制することができる。

一方、本発明者は、コート紙の特性として、その吸着力が最も高くなるのは、コート紙を包装紙から開封した直後であることを実験によって発見した。

図８はコート紙の吸着力における開封時からの経時変化を測定したデータを示す図である。なお、同図において、縦軸は吸着力、横軸は時間である。また、この測定時の環境は３０℃、８０％である。

同図に示す測定結果より明らかなように、コート紙の吸着力は開封直後が最も高く、時間経過とともに徐々に低下していく。つまり、コート紙の吸着力は、使用者がカセット内にコート紙を収納し、カセット１００をカセット収納部１００５に収納した直後が最も高くなる。以下、この吸着現象を開封直後吸着という。

次に、本発明者は、吸着したコート紙の紙間に高温のエアーを流入させて捌き、吸着力を解いた状態からの吸着力の経時変化を測定した。図９は、このような吸着力を解いた状態からの吸着力の経時変化を測定したデータを示す図である。なお、同図において、縦軸は吸着力、横軸は時間である。

ここで、同図に示す測定結果より明らかなように、捌いた直後は吸着力は解消されているが、時間が経つとともに徐々に再吸着が始まり、開封直後の吸着力の大きさとはならないまでも、かなり吸着力が発生している。以下、この吸着現象を放置後再吸着という。そして、このような放置後再吸着及び既述した開封直後吸着もまた、重送やミスフィードの原因になっている事が判明した。

さらに本発明者は、高温のエアーによるコート紙の部分的な乾燥による画像（転写性）への影響を調べるため、３０℃８０％及び５℃１０％の環境下で４５℃の温風を１分間吹付けた時のコート紙の部分的な水分量を測定した。この結果、３０℃８０％の環境下では水分量のむらはほとんど観察できず、５℃１０％の環境下では著しく水分量のむらが発生している事がわかった。

また、これらのコート紙を使用して画像形成部１００３で画像を転写すると、３０℃８０％の時のコート紙では全く問題無かったが、５℃１０％の時の画像は、上記部分的に水分量の低い個所で転写が弱くなり、濃度が出ないことが確認できた。

つまり、高温高湿環境下ではコート紙は著しく吸着するが、それを高温のエアーで捌いても画像に影響はなく、逆に低湿低温環境下ではコート紙の吸着は発生しないので、高温エアーを吹付けて捌く必要がなく、また、吹付けてしまうと逆に画像欠陥が発生することが判明した。

また、低湿環境下での転写不良による画像欠陥はエアーの温度以外に送風時間やエアーの送風速度にも相関があることが判明した。

そこで、これらの解明結果に基づき、本実施の形態において、以下のように構成した。

即ち、コート紙は開封直後吸着が発生するため、カセット１００がカセット収納部１００５に装着された後、コート紙の紙面が紙面位置センサ１４により検知されると、即ちコート紙が給送可能な位置に達すると、まず所定時間Ｔ１だけ送風を行い十分に捌く動作を行うようにしている。この動作を、以下、初期スイング動作という。

さらに、給紙開始するときは、給紙動作が開始される前に所定時間Ｔ２だけ送風を行い十分に捌く動作を行うようにしている。この動作を、以下、ジョブ前スイング動作という。

さらに、コート紙の場合は、既述したように高湿環境下で非常に強く吸着し、低湿環境では吸着が発生しないので、ヒータ６の温調温度を各環境に応じて設定するようにしている。

ところで、カセット収納部１００５に装着されたカセット１００が給送可能な位置に上昇した後、シート給送動作が開始されるまでの間、或はシート給送動作が行われた後、次のシート給送動作が開始されるまでの所定の待機時間が長い場合には、ジョブ前スイングを行っても十分にシートを捌くことができない場合がある。

そこで、本実施の形態においては、温湿度センサ１０８の検出結果に応じて待機中スイング動作の動作間隔時間（待機時間）である待機中動作間隔Ｔ３を決定し、この待機中動作間隔Ｔ３が経過したとき、待機中スイング動作時間Ｔ４だけ送風を行うようにしている。なお、この動作を、以下待機中スイング動作という。そして、このような待機中スイング動作を、シート給送動作が開始されるまで繰り返し行うことにより、シート給送装置１００２の待機中に発生する放置後再吸着を解消することができる。

図１０〜図１３は本発明者が、シート給送装置１００２が使用される各環境で転写性への影響を考慮して形成した最適なエアー送風時間（初期スイング時間Ｔ１、ジョブ前スイング時間Ｔ２）、エアーの温度（ヒータ６の温度調節温度）、待機中動作間隔Ｔ３、待機中スイング動作時間Ｔ４及び後述するジョブ中スイング動作停止時間Ｔ５に関する制御テーブルである。

なお、この図１０〜図１３に示す初期スイング及びジョブ前スイングにおける送風時間制御テーブル、加熱温度制御テーブル、時間制御テーブルである待機中スイング動作制御テーブル及び不図示のファン送風速度制御テーブルは、図４に示す記憶手段３０に記憶されている。

そして、図４に示す操作部のシート種類入力部２１で、カセット１００にセットされるシートが、例えばコート紙であると設定されている場合、カセット１００がカセット収納部１００５に装着された時点で、カセット収納部１００５、或いはカセット１００内の環境条件に応じて、所定時間Ｔ１だけ初期スイングを行うようにしている。

なお、ＯＨＰやアートフィルム等の樹脂材料からなるシートは、高湿環境における開封直後吸着や放置後再吸着の発生が無い為、初期スイング、ジョブ前スイング及び待機中スイング動作は行わなくても良い。また、吸着メカニズムも帯電による貼り付きなので、ヒータ６でエアーを温める必要もない。これによって、ヒータ６が温調を完了するまでの時間を削減できる。

また、普通紙の場合は、元々吸着しないので、給送動作中のエアーによる捌き動作も必要ない。このように、必要のない場合は、極力初期スイング、ジョブ前スイング、待機中スイング動作及びヒータ６の温調制御を行わないようにする事によって、ＦＣＯＴが早くなるので使用者は快適にプリンタを使用できる。

次に、初期スイング動作について図１４に示すフローチャートを用いて説明する。

カセット１００がカセット収納部１００５へ装着され、これを検知したカセット着脱検知センサ１７がオンとなると（ステップ１のＹ）、コントローラ１２０は、リフターモータ１８をリフター台１６が上昇する方向に回転駆動させる（ステップ２）。この後、リフター台１６と共に紙面位置が徐々に上昇し、やがて紙面位置検知センサ１５が紙面を検知してオンとなると（ステップ３のＹ）、リフターモータ１８を停止させる（ステップ４）。

次に、温湿度センサ１０８によってカセット収納部（カセット１００）内部の温湿度を検出し（ステップ５）、この検出した温湿度に基づいて図１０及び図１２に示す制御テーブルからヒータ６の温調温度及び初期スイング時間Ｔ１のデータを呼び出す（ステップ６）。この後、ヒータドライバ回路６ａ（図４参照）を介してヒータ６に通電し、ヒータ６の温調を行う。

次に、ヒータ６の温調が完了すると（ステップ７のＹ）、ファン４，５及びスイングモータ６をＯＮさせる（ステップ８）。そして、この後、先に制御テーブルで得られた初期スイング時間Ｔ１が経過すると（ステップ９のＹ）、ファン４，５及びスイングモータ６をオフ（停止）させる（ステップ１０）。

そして、このように開封直後、熱せられたエアーをコート紙に吹き付けることにより、コート紙間の吸着を解き、コート紙を確実に捌くことができる。これにより、ジャムや重送の発生がない信頼性の高いシート給送装置を提供できる。また、この初期スイング時間Ｔ１や温調温度は実験によってコート紙の捌き能力と画質が両立するように求められた最適なテーブルを使用するため、転写不良等の画像劣化はもちろん発生しない。

なお、初期スイング動作において、十分にコート紙が捌けていない可能性がある場合には、初期スイング動作が終了するまでジョブ開始を受け付けないようにしても良いし、ジョブ開始を一応受け付けた後、初期スイング動作が完了してから、ジョブを開始するようにしても良い。

次に、放置後再吸着を解消するために、給送動作を開始するに先立って行うジョブ前スイング動作について、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。

使用者によってジョブ開始ボタンが押されると、まず温湿度センサ１０８によってカセット収納部（カセット１００）内部の温湿度を検出し（ステップ２１）、この検出した温湿度に基づいて図１１及び図１２示す制御テーブルからジョブ前スイング時間Ｔ２及びヒータ６の温調温度の各データを呼び出す（ステップ２２）。

この後、コントローラ１２０が、ヒータ６に通電してヒータ６の温調制御を行い、ヒータ６の温調が完了すると（ステップ２３のＹ）、ファン４，５及びスイングモータ６をオンさせてジョブ前スイングを行う（ステップ２４）。そして、先に制御テーブルで得られたジョブ前スイング時間Ｔ２が経過すると（ステップ２５のＹ）、給送動作を開始する（ステップ２６）。そして所定のジョブが終了すると、即ちジョブの最終紙が給送されると（ステップ２７のＹ）、ファン４，５及びスイングモータ６をオフ（停止）させる（ステップ２８）。

そして、このように放置後、給送動作を開始する前に、熱せられたエアーをコート紙に吹付けることにより、再吸着を解き、コート紙を確実に捌くことができる。

次に、シート給送の待機時間が長い場合に行う待機中スイング動作について図１６に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図１６はカセット収納部１００５に装着されたカセット１００が給送可能位置に達してからシート給送動作が行われるまでの待機時間が長い場合の待機中スイング動作を示すものである。

既述した図１４に示す初期スイング制御が終了すると、コントローラ１２０は、温湿度センサ１０８によって検出した温湿度に基づいて図１３に示す時間制御テーブルから温湿度に応じた待機中スイング動作を開始する所定の待機中動作間隔Ｔ３、待機中スイング動作を行う所定時間である待機中スイング動作時間Ｔ４を呼び出す（ステップ３１）。そして、まずコントローラ１２０がヒータドライバ回路６ａを介してヒータ６に通電してヒータ６の温調を行う。

次に、タイマー１０９（図４参照）を作動させ（ステップ３２）、この後、シート給送動作が開始されるのを待つ（ステップ３３）。具体的には、使用者によってジョブ開始ボタンが押されるのを待つ。そして、この後、シート給送動作が開始されず（ステップ３３のＮ）、この状態で待機中動作間隔Ｔ３が経過すると（ステップ３４のＹ）、ファン４，５及びスイングモータ６をオンさせる（ステップ３５）。そして、この後、先に時間制御テーブルで得られた待機中スイング動作時間Ｔ４が経過すると（ステップ３６のＹ）、ファン４，５及びスイングモータ６をオフ（停止）させる（ステップ３７）。

なお、シート給送動作が行われてから次のシート給送動作までの待機時間が長い場合も、既述した図１５のステップ２７に示すジョブ最終紙の給送が終了してステップ２８でファン４，５及びスイングモータ６をオフさせた後、コントローラ１２０は、図１６と同様の処理を行う。このような待機中スイング動作は、シート給送動作が開始されるまで繰り返し行われる。

また、図１７に示すフローチャートのようにジョブ前スイング制御及びシート給送制御が行われてもよい。なお、同図に示すステップ４１〜ステップ４７までの処理は、既述した図１５のステップ２１〜ステップ２７の処理と同じである。

図１７に示すフローチャートでは、所定のジョブが終了した後、即ちジョブの最終紙が給送された後、ステップ４８において時間制御テーブルより得られたジョブ中スイング動作停止時間Ｔ５が経過した後（ステップ４８のＹ）、ファン４，５及びスイングモータ６をオフさせるようにしている（ステップ４９）。

そして、このようにジョブ中スイング動作停止時間Ｔ５が経過した後、ファン４，５及びスイングモータ６を停止させることにより、次のジョブ前スイング動作におけるコート紙の捌きを、より確実に、またスムーズに行うことができる。

このように、シートが給送可能な位置に達したことを検知してから、或いはシート給送動作が行われてから、所定の待機時間が経過してもシート給送動作が行われない場合には、所定時間、送風動作を行ってシート給送動作待機中に発生するシートの吸着を解消することにより、転写不良等の画像欠陥が発生せず、且つ確実にコート紙やＯＨＰ、アートフィルム、超厚紙等の様々なシートを分離給送することができる。また、次のシート給送動作をスムーズに行うことができる。なお、各スイング動作は、シャッタ１０，１２の上下動を停止させて送風だけでもよい。

また、カセット１００近傍に設けた温湿度センサ１０８からの信号に基づいてヒータ６の温調温度を設定することにより、給送性能と共に転写不良等の画像欠陥のない良質の画像を提供することができる。

なお、本実施の形態においては、コート紙を使用した場合の制御について詳細に説明したが、本発明は、これに限らず環境による特性が異なるコート紙以外のＯＨＰやアートフィルム、超厚紙やその他の普通紙においても、それぞれ制御テーブルを作成するようにしても良い。

例えば、先に述べた通りＯＨＰフィルムやアートフィルムの場合、低湿環境下で帯電による吸着が発生するので低湿環境では高い風速で送風し、高湿環境下では上記帯電による吸着はほとんど発生しないので低い風速で送風すればよい。またこれら樹脂材料からなるシートの場合は吸湿しないので、温風である必要は無く、従ってヒータはＯＦＦしておけば良い。さらに、これらの紙種では放置後再吸着の発生は無いので、待機中スイング動作は不要である。

また、超厚紙の場合は、その自重によって搬送抵抗が増大し、ピックアップ不良が発生するので、この場合環境依存性は無い。従って全環境で送風すれば良い。また、ＯＨＰ等と同じく、吸湿による吸着は発生しないので、温風である必要は無く、ヒータはＯＦＦしておけば良いし、放置後再吸着の発生は無いので、待機中スイング動作は不要である。

このように、各マテリアルで最適なヒータ温調温度や風速、送風時間等の制御テーブルを作成すると共に、図４に示すようにシート種類入力手段としてシート種類入力部２１を設け、コントローラ１２０は、このシート種類入力部２１からのシート種類情報に応じて複数の時間制御テーブルから最適な時間制御テーブルを選択し、使用するようにしても良い。また、コート紙の種類や銘柄によってもその吸着特性や転写性特性が異なるので、コート紙の種類や銘柄によってそれぞれ最適な制御テーブルを持たせても良い。これによってより一層信頼性の高いシート給送装置を提供することができる。

さらに、時間制御や温調制御などのテーブルのデータ書き換えや、テーブルの追加をするために図４に示すようにデータ入力部２２を設け、使用者またはサービスマンがデータ入力部２２を介し、それぞれの用途に応じて既述した各制御テーブルを自由に作成でき、それを記憶できるようにしても良い。

なお、上記実施の形態では、リフター台１６に積載されているシート束の側方（シートの幅方向一端部）にファン４，５と送風口２ａ，２ｂとを配置してシート束の側端にエアーを吹付ける構成を開示したが、本発明は、これに限定されるものではなく、積載されているシートの給送方向前側に送風口を設けて、シート束の前側端部にエアーを吹付けるようにした構成に本発明を適用してもよい。

また、シートデッキについても既述した初期スイング、ジョブ前スイング及び待機中スイングを行う事により、転写不良等の画像欠陥が発生せず、且つ確実にシートを分離給送することができる。

また、本実施の形態では、給紙分離手段として、リタード方式を一例として挙げたが、これが分離パッド方式やエアー給紙方式であっても良いという事は言うまでも無い。

本発明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プリンタの断面図。 上記シート給送装置の構成を示す平面図。 上記シート給送装置の側面断面図。 上記プリンタのブロック図。 吸着力と相対湿度の関係を示す図表。 コート紙の吸着メカニズムを説明する図。 上記シート給送装置の小サイズのシートを収納したときの状態を示す平面図。 吸着力の開封直後からの経時変化を示す図表。 吸着力の捌き後からの経時変化を示す図表。 上記シート給送装置の初期スイング時間を制御するための制御テーブル。 上記シート給送装置のジョブ前スイング時間を制御するための制御テーブル。 上記シート給送装置のヒータ温調温度を制御するための制御テーブル。 上記シート給送装置の待機中スイング動作を制御するための時間制御テーブル。 上記シート給送装置の初期スイング動作を示すフローチャート。 上記シート給送装置のジョブ前スイング動作を示すフローチャート。 上記シート給送装置の待機中スイング動作を示すフローチャート。 上記シート給送装置の待機中スイング動作を行った場合のジョブ前スイング動作を示すフローチャート。 従来のシート給送装置の構成を説明する図。

符号の説明

１，２ サイド規制板
２ａ，２ｂ 送風口
４，５ ファン
６ ヒータ
７ａ サーミスタ
８ エアー加熱手段
９，１２ ダクト
１５ 紙面位置検知センサ
１６ リフター台
１００ カセット
１０１ ピックアップローラ
１０８ 温湿度センサ
１０９ タイマー
１２０ コントローラ
１０００ プリンタ
１００１ プリンタ本体
１００２ シート給送装置
１００３ 画像形成部
１００５ カセット収納部
１０１０ ペーパーデッキ
Ｓ シート

Claims (10)

1. 昇降可能なシート積載手段に積載されたシートをシート給送手段により給送するシート給送装置において、
   前記シート積載手段に支持されたシート束の端部にエアーを吹付ける送風手段と、
   シート束の上面が前記シート給送手段による給送可能な位置に達したことを検知するシート位置検知手段と、
   を備え、
   前記シート位置検知手段によりシート束の上面が給送可能な位置に達したことを検知してから、又は前記シート給送手段によるシート給送動作が行われてから、所定の待機時間が経過しても前記シート給送手段によるシートの給送動作が行われない場合には、所定の送風時間で前記送風手段による送風動作を行うことを特徴とするシート給送装置。
2. 装置内の環境に対応した前記待機時間のデータが記憶されている時間制御テーブルと、
   前記送風手段の動作を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記装置内の環境に基づいて待機時間のデータを前記時間制御テーブルから呼び出して、この待機時間のデータに基づいて前記送風手段の動作を開始させることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記シート積載手段近傍の湿度を検出する湿度検出手段と、
   湿度に対応した待機時間のデータが記憶されている時間制御テーブルと、
   前記送風手段の動作を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記湿度検出手段からの湿度情報に基づいて前記時間制御テーブルから待機時間のデータを呼び出して、この待機時間のデータに基づいて前記送風手段の動作を開始させることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
4. 装置内の環境に対応した前記送風時間のデータが記憶されている時間制御テーブルと、
   前記送風手段の動作を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記装置内の環境に基づいて送風時間のデータを前記時間制御テーブルから呼び出して、この送風時間のデータに基づいて前記送風手段に動作をさせることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
5. 前記シート積載手段近傍の湿度を検出する湿度検出手段と、
   湿度に対応した前記所定時間のデータが記憶されている時間制御テーブルと、
   前記送風手段の動作を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記湿度検出手段からの湿度情報に基づいて前記時間制御テーブルから送風時間のデータを呼び出して、この送風時間のデータに基づいて前記送風手段を動作させることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
6. 前記制御手段は、前記所定の待機時間が経過する毎に前記所定の送風時間で前記送風手段による送風動作を行わせることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
7. シート束が積載されたリフター台と、
   前記リフター台からシートを送り出すピックアップローラと、
   前記リフター台上のシート束の端部に対向させて配置された送風口と、
   前記送風口からエアーを吹き出すためのファンと、
   前記リフター台を上昇させてシート束の上面が給送可能な位置に達したことを検知する紙面位置検知センサと、
   を備え、
   前記紙面位置検知センサによりシート束の上面が給送可能な位置に達したことを検知してから、又は前記ピックアップローラによるシート給送動作が行われてから、所定の待機時間が経過してもシートの給送動作が行われない場合には、所定の送風時間で前記ファンによる送風動作を行うことを特徴とするシート給送装置。
8. 前記リフター台の近傍の湿度を検出する湿度センサを備え、
   湿度に対応して前記待機時間のデータが記憶されている時間制御テーブルと、
   前記ファンの動作を制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記湿度センサからの湿度情報に基づいて前記時間制御テーブルから待機時間のデータを呼び出して、この待機時間のデータに基づいて前記ファンの動作を開始させることを特徴とする請求項７に記載のシート給送装置。
9. 前記リフター台の近傍の湿度を検出する湿度センサを備え、
   湿度に対応して前記送風時間のデータが記憶されている時間制御テーブルと、
   前記ファンの動作を制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記湿度センサからの湿度情報に基づいて前記時間制御テーブルから送風時間のデータを呼び出して、この送風時間のデータに基づいて前記ファンを動作させることを特徴とする請求項７に記載のシート給送装置。
10. 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前記請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のシート給送装置とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
    

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