JP2006264917A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙開始前のエアアシストの時間を短縮したり（ＦＣＯＴ向上）、エア吹き付けが不充分の原因で引き起こされる重送等を未然に防ぐことができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】給紙開始前或は給紙中に給紙デッキ内の用紙に温風を吹き付けて用紙を捌く構成を備えた画像形成装置において、実際の用紙の捌かれ度合いを検出する検出手段と、該検出手段の出力値に基づいて用紙の捌き具合を判断する判断手段と、該判断手段の結果に応じて、捌きの制御条件を変更する手段を有する。実際の用紙の捌かれ度合いを検出する検出手段は、用紙の最上位置を検知する紙面センサである。用紙の捌き具合を判断は、用紙の最上位置を検知する紙面センサ出力のばたつき度合いで判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、給紙開始前や給紙中にデッキ内の用紙に温風を吹き付けて用紙を捌く、エアアシスト構成を備えた画像形成装置に関する。

従来、給紙開始前や給紙中にデッキ内の用紙に温風を吹き付けて用紙を捌く、エアアシスト構成を備えたものが知られている。

特に、コート紙は、温度或は湿度によってその形状が変形すると、隣り合う紙と紙との間に負圧が生じ、紙間の吸着力が増加する。その結果、そのまま搬送しようとすると、重送を引き起こし易い。これを避けるため、給紙以前に温風等を用紙に吹き付けて紙を捌く所謂エアアシスト制御が行われている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開平１１−００５６４３号公報 特開２０００−０６２９７８号公報

しかし、従来のエアアシスト制御は、紙種／紙サイズ／環境温度／環境湿度等からヒータ温度／ファン電圧／アシスト時間／スイング速度等を変える、オープン制御であり、これらの制御を行った結果、紙が実際にどれだけ捌かれているのかを判断する手段及びそれに基づいて捌きの制御条件を変更する手段が無い。

即ち、従来のエアアシスト制御は、コート紙の種類が××で、厚紙で、環境温度が××℃、環境湿度が××％であるならば、ヒータ温度を△△℃にし、ファン電圧を△△ボルトにし、エアアシスト時間△△秒にし、スイング速度を△△にすれば、用紙は充分に捌ける「筈」という制御である。

様々な△△の条件を決定する際には、画像形成装置という商品としての信頼性を確保する為、充分なマージンが取られる。このため、例えば、アシスト時間△△秒という制御が、画像形成装置の主要スペックであるＦＣＯＴに関係する等、画像形成装置全体のスペックに影響している場合もある。

又、上記とは逆に、その画像形成装置では保証していない用紙が使用された場合、エアアシスト時間△△秒では不充分であり、このために例えば重送を引き起こし易い、等の場合もある。つまり、オープン制御では、或る条件下にて、常に最適なエアアシスト制御を行うことができない。

特許文献１では、少量の送風力で大きな用紙分離力が得られ、確実な捌きが行える給紙方法及び画像形成装置を得るものである。給紙トレイに積載した用紙にエアーを吹き付け、用紙を１枚ずつ分離して給紙する給紙方法において、用紙上面の上方が負圧となるようにエアー流を制御し、この負圧により発生する用紙の上方向の揚力により用紙を分離して給紙する。給紙装置は、給紙トレイと、給紙手段と、エアー吹付手段とを具備し、エアー吹付手段のエアー吹出口を用紙の側面に対向配置させて、エアー流を絞り込むエアー絞り込み部を設けている。

又、特許文献２では、シート台に載置されたシートを吸着搬送するスウィングダクトと、このスウィングダクトにより吸着したシートと次のシートとの間にエアーを吹き付けて両シートを分離すエアー吹付ダクトを有し、スウィングダクトのシート吸着面側に、次のシートとの間に間隙を形成するよう当該スウィングダクトにより吸着されたシートを変形させる可撓性フィルムを、シートを吸着した状態で移動するように設けている。

しかし、上記２つの特許文献何れにおいても、制御はオープン制御であり、これらの制御を行った結果、紙が実際にどれだけ捌かれているのかを判断する手段及びそれに基づいて捌きの制御条件を変更する手段が無い。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、給紙開始前のエアアシストの時間を短縮したり（ＦＣＯＴ向上）、エア吹き付けが不充分の原因で引き起こされる重送等を未然に防ぐことができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、給紙開始前或は給紙中に給紙デッキ内の用紙に温風を吹き付けて用紙を捌く構成を備えた画像形成装置において、実際の用紙の捌かれ度合いを検出する検出手段、該検出手段の出力値に基づいて、用紙の捌き具合を判断する判断手段、該判断手段の結果に応じて捌きの制御条件を変更する手段を有することを特徴とする。

即ち、実際に用紙がどの程度捌かれているのかを常に検知し、その検知結果に基づいて、エアアシストの制御を変える、所謂フィードバック制御を行う。

このため、発明が解決しようとする課題の項で説明した、エアアシスト時間△△秒を例に取ると、捌きが充分になった時点でエアアシスト動作は終了するので、従来のオープン制御で行っていたマージン分の時間が短くなり、ＦＣＯＴが改善される。

又、その画像形成装置では保証していない用紙が使用された場合は、捌きが充分になるまでエアアシスト動作を継続するので、用紙は充分に捌かれ、重送は発生しない。

以上のオープン制御によって、常に最適なエアアシスト制御を行うことが可能である。

本発明によれば、給紙開始前や給紙中にデッキ内の用紙に温風（又は冷風）を吹き付けて用紙を捌くエアアシストの構成において、実際の捌きの度合いを判断する手段を設ける。

これにより給紙開始前のエアアシストの時間を短縮したり（ＦＣＯＴ向上）、エア吹き付けが不充分の原因で引き起こされる重送等を未然に防ぐことができる。

具体的には、現状ある紙面センサのばたつき（又はその度合い）を検知して、捌きの度合いを判断する。

例えば、センサ出力の時間的変化のパターンから判断する、或はファン電圧を変えて何ポイントか見て同じくその変化のパターンから判断する。捌きの度合いが不足していれば、捌き動作を追加（ファン電圧、時間、スイング速度、複数ファンの選択）する。

或は、実際の用紙の捌かれ度合いを検出する検出手段として、用紙の整列方向に発光手段及び受光手段を有する透過センサを用いる。

又更に、透過センサの出力の絶対値或はその変化の度合いで捌かれ度合いを判断する。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は本発明の基本構成である。

画像形成装置１は、デッキ４から搬送ローラ２、搬送路３を介して用紙７を供給され、画像形成を行う。ピックアップローラ５は、給紙開始と同時に回転を開始し、最上紙６を搬送ローラ２によって搬送路３に送る。

用紙検知手段８は、用紙の条件、具体的には、紙の厚さ、密度、サイズを検知して制御手段１６に情報を送る。用紙検知手段８の代わりに、用紙に関する情報を、操作部等からユーザーが入力する場合も含まれる。

環境温度検知手段９と環境湿度検知手段１０は、デッキ４内部の温度と湿度を検知し、この情報を制御手段１６に送る。これらで検知される温度、湿度は、用紙７の近傍や後述するファン１１の近傍等のように、エアアシスト制御の影響で時間的変化が比較的速いものではなく、デッキ４内部全体の温度、湿度を代表するもので時間的変化が比較的遅いものである。

１１はファンで、最上紙６付近に温風を吹き付けて捌き、コート紙等の重送を防止する。そのファン電圧や動作時間（エアアシストする時間）は、制御手段１６からの信号によって制御される。スイングシャッター１９は、例えば上下方向に往復で移動し、ファン１１からの温風を一部遮ったり通過させたりすることによって用紙７を捌く。そのスイング速度や動作時間（エアアシストする時間）は、制御手段１６からの信号によって制御される。スイングシャッター１９は、スイングモータ（不図示）により駆動される。

ダクト１３は、内部にエアヒータ１４を有し、この実施の形態の場合は、下方向から吸気し、エアヒータ１４で温められた空気がファン１１で排気される。

１４はエアヒータで、制御手段１６によりＡＣ電圧１８がＳＳＲ１７のオンオフ制御を介して供給され、例えば抵抗体が発熱して下から吸気された空気を温める。

エアヒータ温度検知手段１５は、エアヒータ１４に接触し、該エアヒータ１４の温度に関する情報を制御手段１６に送る。すると、制御手段１６は、エアヒータ温度検知手段１５からの情報を基に、ＡＣ電圧１８とＳＳＲ１７のオンオフ制御を介して、エアヒータ１４の温度が一定値になるように温調制御を行う。又、その一定目標値の選択は、制御手段１６によって行われる。

２０は捌き度合い検知手段兼紙面検知手段で、用紙７の実際の捌き具合を検知すると同時にリフタ２１によって用紙７全体が上下方向に移動した位置を検知する。本実施の形態では、２つの機能を兼用している。詳細は後述する。２１はリフタで、リフタモータ２２の駆動によって用紙７と共に上下方向に移動する。２３は収納庫で、用紙７の収納部分である。

上記構成において、先ず、用紙７がオペレータによって供給され、エアアシスト動作を開始する前までの動作を述べる。

図２に図１の捌き度合い検知手段兼紙面検知手段２０の具体的な実現手段を示した。

２０１は紙面検知センサで、レバー２０２の位置によって、センサ出力が変化する。リフタモータ２０２が駆動され、リフタ２１と用紙７が共に上下方向に移動すると、レバー２０２の位置が変化する。図２には、レバー２０２の位置が（ａ），（ｂ），（ｃ）の場合を示した。

用紙７がオペレータによって供給された直後は、レバー位置は（ａ）の状態で、収納庫ドア（不図示）が閉められると、リフタ２１はリフトアップし、（ｂ）を経て（ｃ）の状態になる。

上記動作にて、センサ出力が変化する様子を、図７（ａ）状態とセンサ出力の関係に示した。図７の説明は後述する。

次に、エアヒータ１４及びファン１１が動作し、エアアシスト動作が開始した時からの動作を、図３を用いて説明する。

用紙７がファン１１の風によって捌かれ、一部が浮き上がり、レバー２０２の位置が変化する。ファン１１が動作している間は、レバー２０２の位置（ｄ）或は（ｅ）で安定している訳ではなく、（ｄ）や（ｅ）で時間的に変化する。レバー２０２の位置（ｃ）は、図２中のレバー２０２の位置（ｃ）と同じ位置である。

図４〜図７に基づいて本発明の詳細について説明する。

図４は、用紙検知手段８、環境温度検知手段９及び環境湿度検知手段１０により、厚さ、密度、サイズ、環境温度、環境湿度を検知し、それに基づいて、捌き時間（エアアシスト時間）を決定する様子を示している。

（ａ）は、コート紙、普通紙（厚みが普通の意味）で、環境温度２５℃、環境湿度５０％ならば、エアアシスト時間はＴ＝Ｔ１となる。

（ｂ）コート紙、厚紙で、環境温度２５℃環境湿度５０％ならばエアアシスト時間はＴ＝Ｔ２、環境温度６０℃環境湿度９０％ならばエアアシスト時間はＴ＝Ｔ３となる。

（ｃ）は、非コート紙ならば、環境温度や環境湿度に関係なく、エアアシスト時間はＴ＝０（ゼロ）となる。

図５（ｂ）は、本発明のフローチャートである。

先ず、紙種／紙サイズ／環境温度／環境湿度を入力し、最適なヒータ温度／ファン電圧／アシスト時間／スイング速度を設定する。コピースタートボタンが押下されると、エアアシスト動作を開始する。ここで、エアアシストしている時間は＜＜＜＜Ｔ３であり、Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１に比較して充分短い時間である。

次に、紙の捌きは充分行われたか？の判断を行う。この判断を行うための具体的な手段の詳細は後述する。充分行われたと判断されると、給紙を開始する。充分行われていないと判断されると、エアアシスト動作を継続する。

図５（ａ）は、従来例のフローチャートである。例えば、コート紙、厚紙で、環境温度６０℃、環境湿度９０％ならば、実際の捌き具合がどの程度であっても、エアアシスト時間はＴ＝Ｔ３で一定であり、次の給紙動作に移行する。

図６は上述した制御を、各条件にて時間軸で比較したものである。

図６（ａ）の従来例では、例えば、コート紙、普通紙（厚みが普通の意味）で、環境温度２５℃、環境湿度５０％ならば、エアアシスト時間はＴ＝Ｔ１で一定である。同様に、Ｔ２，Ｔ３も一定である。

図６（ｂ）の本発明では、捌き動作の時間は一定ではなく、図５（ｂ）で示したフローにて「紙の捌きは充分行われた」と判断されるまで行われる。このため、捌き動作の時間は、従来例の一定時間（＝Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）より長い場合もあれば短い場合もある。

図７は、図５（ｂ）中の「紙の捌きは充分行われたか？」の具体的な判断方法に関して説明したものである。

紙面検知センサ２０１の出力は、レバー２０２の位置（ｄ）時のセンサの出力か、レバー２０２の位置（ｅ）時のセンサの出力か、何れかになる。これを時間軸で示したものが、（ｂ），（ｃ）であり、例えば、（ｂ）のようなパターンでセンサ出力が変化すると、捌きが不充分と判断され、（ｃ）のようなパターンでセンサ出力が変化すると、捌きが充分と判断される。

以上の実施の形態の説明では、制御対象をアシスト時間に限って説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の制御対象でも同様である。

＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２を図８〜図１０に基づいて説明する。以下、主に実施の形態１との差に関して説明する。

実施の形態１では、捌き度合い検知手段として、紙面検知手段（紙面検知センサ２０１）を用いているのに対して、本実施の形態では、捌き度合い検知手段として、透過センサを用いている。

図８にエアアシスト動作が開始した時からの動作を示した。これは図３と同様であり、紙面検知センサ２０１の代わりに、透過センサ７０５が設置されている。

図９は透過センサと用紙の構成を立体的に示したものである。

発光部７０５（ａ）からの光が受光部７０５（ｂ）に届く際に、用紙７の膨らみ具合、即ち捌かれ具合に応じて、受光部７０５（ｂ）に届く光の量が変わる。この結果、受光部７０５（ｂ）の出力（即ち透過率）は、図１０（ａ）のように変化する。

図１０（ｂ），（ｃ）に、図７と同様に「 紙の捌きは充分行われたか？」 の具体的な判断方法に関して示した。例えば、（ｂ）のようなパターンでセンサ出力が変化すると、捌きが不充分と判断され、（ｃ）のようなパターンでセンサ出力が変化すると、捌きが充分と判断される。図７との差は、図７では取り得る値が２値なのに対して、図１０では多値である（ここでは、図１０も２値で示してある）。このため、「紙の捌きは充分行われたか？」の判断は、実施の形態１よりもより正確なものとなる。

本発明の基本構成図である。 本発明の基本構成の説明図である。 本発明の実施の形態１の説明図である。 本発明の実施の形態１の説明図である。 本発明の実施の形態１の説明図である。 本発明の実施の形態１の説明図である。 本発明の実施の形態１の説明図である。 本発明の実施の形態２の説明図である。 本発明の実施の形態２の説明図である。 本発明の実施の形態２の説明図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 搬送ローラ
３ 搬送路
４ デッキ
５ ピックアップローラ
８ 用紙検知手段
９ 環境温度検知手段
１０ 環境湿度検知手段
１６ 制御手段

Claims (6)

1. 給紙開始前或は給紙中に給紙デッキ内の用紙に温風を吹き付けて用紙を捌く構成を備えた画像形成装置において、
   実際の用紙の捌かれ度合いを検出する検出手段と、該検出手段の出力値に基づいて用紙の捌き具合を判断する判断手段と、該判断手段の結果に応じて、捌きの制御条件を変更する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 実際の用紙の捌かれ度合いを検出する検出手段は、用紙の最上位置を検知する紙面センサであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 用紙の捌き具合を判断は、用紙の最上位置を検知する紙面センサ出力のばたつき度合いで判断することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 捌きの制御条件とは、ヒータ温度、ファン電圧、エアアシスト時間、スイング速度の内少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 実際の用紙の捌かれ度合いを検出する検出手段は、用紙の整列方向に発光手段及び受光手段を有する透過センサであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 用紙の捌き具合を判断は、透過センサの出力の絶対値或はその変化の度合いで判断することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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