JP2011140359A - 給紙装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】どのような用紙に対しても適切なタイミングに適切なアシストエア（捌きエア、浮上エア、分離エア）の風量を自動的に設定できるエアアシスト方式の給紙装置、及びこの給紙装置を備えた画像形成システムを提供すること。
【解決手段】非作像時の所定のタイミングにおいて、エア送風手段を作動させながら、用紙の挙動を検出し、検出された結果から適切に用紙をアシスト（捌き、浮上、分離）できる風量を定め、通常給紙に用いる風量として自動設定する給紙装置。
【選択図】図６

Description

本発明は、用紙を１枚ずつ画像形成装置に供給する給紙装置、特には、給紙に際し空気を用紙に吹き付けて給紙をアシストする、いわゆるエアアシスト方式の給紙装置、およびこの給紙装置を備えた画像形成システムに関する。

複写装置や印刷装置のような画像形成装置に用紙を１枚ずつ給紙する装置として、エア吸引給紙装置やローラ給紙装置が知られている。

エア吸引給紙装置は、多数枚の用紙が積載された用紙積載台の上方に対向配置されるエア吸引ダクトとこのエア吸引ダクトの外周に回転可能に設けられたベルト部材を有し、ベルト部材には多くの吸引孔が形成されていて、エア吸引ダクトで吸引されるエアがこの吸引孔から用紙を吸引し、ベルト部材が用紙を吸着しながら回転することにより下流の搬送ローラに用紙を給送するものである。

ローラ給紙装置は、回転する給紙ローラを有し、給紙ローラが最上位の用紙を残りの用紙束から分離して送り出すものであり、用紙の分離は、給紙ローラと用紙との摩擦力と用紙同士の摩擦力との差によって行われる。最上位の用紙が給紙ローラで送り出されると、２枚目以降の用紙も用紙同士の吸着力で引きずられて進み、このままではダブルフィードになるので、このダブルフィードを防ぐために、ローラ給紙装置では、給紙ローラの下流にリタードローラを設けているものが多い。リタードローラは、トルクリミッタを備え、用紙を戻す方向に駆動されるローラであり、２枚以上の用紙が入ってくると、２枚目以降の用紙をトレイに戻す分離機能を果たす。１枚のみの用紙の場合は、トルクリミッタが働き、用紙を給送方向に送るよう回転する。リタードローラ以外にも捌きパッドを備えてダブルフィードを起こさないようにした装置もある。

しかるに、近年、画像形成装置には、多種多様の種類の用紙が用いられるようになってきている。普通紙と異なり、コート紙やアート紙などの塗工紙、ＯＨＰシートなどは、積載した場合、用紙相互間の吸着力が強く、このため、確実に１枚１枚の用紙を分離給送することができず、ミスフィードやダブルフィードを起こす恐れがある。また、使用される用紙の紙厚の範囲が広くなっており、給紙ローラの接触圧やエア吸引の風量などを一意的な設定とした給紙装置ではミスフィードやダブルフィードが生じる場合が多い。そのため、給紙装置に積載される用紙の種類や紙厚を操作パネルから入力して、入力された用紙情報に基づいて給紙に係わるパラメータを調整する装置も知られている。

用紙を確実に１枚ずつ給紙するためには、最上位の用紙とその下の用紙を確実に分離することが必要であり、このための様々な工夫がなされている。例えば、特許文献１のエア吸引給紙装置では、用紙積載台の前方から分離エアを吹き付ける分離エア送風手段を備えたものが提案されている。また、特許文献２のエア吸引給紙装置では、分離エア送風手段に加えて、用紙積載台の側方からエアを吹き付けて積載台上の用紙を浮上させる浮上エア送風手段を備えている。

ローラ給紙装置では、特許文献３は、用紙給送方向の前方から用紙束にエアを吹き付けて用紙を捌く技術を開示しており、給紙の前に予備捌きを行っている。また、特許文献４は、用紙給送方向の側方から用紙束にエアを吹き付け、用紙を捌く技術を開示しており、捌きエアの設定風量は、用紙の種類に応じて可変とされている。

上記のようなエアにより用紙の分離給送をアシストする方式は、エアアシスト式と言われる。このエアアシスト式の給紙装置において、分離エア、浮上エア、あるいは捌きエアなどの用語が用いられているが、これらのエアは、分離のみ、浮上のみ、あるいは捌きのみの機能を果たすのではなく、多かれ少なかれ他の機能も果たしており、もっとも多い機能を冠して用いているのである。それ故、本発明では、これらのエアを総称して「アシストエア」と言う。

このアシストエアの風量は、ユーザーが給紙装置に入れる用紙の紙種や紙厚（坪量）に応じて設定されるのが一般的であったが、この設定はメーカーがよく使用する用紙を測定した代表的な値であり、市販される全ての用紙に適合した風量を装置に設定できるわけではない。したがって、ユーザーがメーカー推奨の用紙と異なる用紙を給紙装置に入れて使用したり、あるいは、温湿度等の環境の変化により、用紙が微妙に影響を受けるような場合は、依然としてミスフィードやダブルフィードを起こす恐れがある。

従来、このようなミスフィードやダブルフィードが起きると、ユーザーは吹き付けるアシストエアの風量を試行錯誤的に調整していたが、このような手動の調整は、非常に手間がかかり、また、何枚もの用紙を調整に使うので無駄である。

上記のような問題に対し、特許文献５は、積載された用紙の後方からエアを吹き付けて用紙を捌く構成を有し、プリントごとに用紙の捌き具合を検出して捌き具合が適切なレベルになってから給紙を行う制御のローラ給紙装置を開示している。

また、特許文献６は、エア吸引給紙装置とローラ給紙装置とに対して、用紙の側方から用紙に分離エアを与える構成で、湿度の変化を検出して分離エアの風量を制御する技術を開示している。具体的には、高湿環境では密着力が強くなる紙種（塗工紙など）に対しては湿度変化に応じて風量を変更制御し、その他の紙種に対しては一定の風量で制御している。

特開２００７−５５７８６号公報 特開２００８−２３９３１２号公報 特開２００１−１９１８７号公報 特開２００５−７５５４０号公報 特開２００６−２６４９１７号公報 特開２００９−２０８９４５号公報

しかしながら、これらの特許文献の技術をもってしても全ての用紙に対してアシストエアの風量を最適に制御できるものではなく、依然としてミスフィードやダブルフィードの問題は残っていた。また、特許文献５の技術は、プリントごとに捌き具合が所定レベルになるまで待って給紙を行うので、給紙を開始するまでに時間を要する問題があった。

本発明は、このような問題に鑑み、どのような用紙に対しても最適なアシストエアの風量を、作像のタイミングに影響を及ぼさないタイミングで設定できるエアアシスト方式の給紙装置、及びこの給紙装置を備えた画像形成システムを提供することを目的とする。

上記の課題は、非作像時の所定のタイミングにおいて、アシストエア送風手段を制御してアシストエアを受ける用紙の挙動を検出し、検出値から適切な風量を決定して通常給紙時に用いるアシストエアの風量とする給紙装置によって達成される。

具体的には、
用紙を積載する用紙積載台と、
前記用紙積載台に積載される用紙を最上部から１枚ずつ給紙する給紙手段と、
前記用紙積載台から給紙される用紙の側方、前方、後方のいずれかの側面から空気を送風し、給紙をアシストするアシストエア送風手段と、
アシストエアを受ける用紙の挙動を検出する検出手段と、
非作像時の所定のタイミングにおいて、前記アシストエア送風手段を作動させて用紙の挙動を前記検出手段で検出し、検出結果から、作像時に使用するアシストエアの最適風量を設定する制御手段と、
を有することを特徴とする給紙装置
である。

さらに具体的には、
用紙を積載する用紙積載台と、
積載される用紙上面に対向して配置され、用紙を吸引するエア吸引部材と該エア吸引部材の外周に回転可能に設けられた有孔ベルト部材とを有し、前記用紙積載台に積載される用紙を最上部から１枚ずつ給紙するエア吸引給紙手段と、
前記用紙積載台から給紙される用紙の側方、前方、後方のいずれかの側面から空気を送風し、用紙を浮上させる浮上エア送風手段と、
前記用紙積載台から給紙される用紙の側方、前方、後方のいずれかの側面から空気を送風し、エア吸引される用紙を分離させる分離エア送風手段と、
分離エアを受ける用紙の挙動を検出する検出手段と、
非作像時の所定のタイミングにおいて、前記浮上エア送風手段と前記分離エア送風手段を作動させて所定位置に浮上した用紙が該所定位置から分離されることを前記検出手段で検出し、検出結果から、作像時に使用する分離エアの最適風量を設定する制御手段と、
を有することを特徴とする給紙装置、
または、
用紙を積載する用紙積載台と、
積載される用紙上面に対向して配置され、用紙を吸引するエア吸引部材と該エア吸引部材の外周に回転可能に設けられた有孔ベルト部材とを有し、前記用紙積載台に積載される用紙を最上部から１枚ずつ給紙するエア吸引給紙手段と、
前記用紙積載台から給紙される用紙の側方、前方、後方のいずれかの側面から空気を送風し、用紙を浮上させる浮上エア送風手段と、
浮上エアを受ける用紙の挙動を検出する検出手段と、
非作像時の所定のタイミングにおいて、前記エア吸引給紙手段と前記浮上エア送風手段とを作動させて浮上される用紙の挙動を前記検出手段で検出し、検出結果から、作像時に使用する浮上エアの最適風量を設定する制御手段と、
を有することを特徴とする給紙装置
によって達成される。

前記所定のタイミングは、
用紙をセットするために前記用紙積載台が操作された後のタイミング、
装置の電源がオンされたタイミング、
ミスフィードやダブルフィードが発生した際の処理後のタイミング、
前記用紙積載台にセットされる用紙の紙種と紙厚とが入力されたタイミング、
ユーザーが風量調整を指示したタイミング、
のうちの少なくとも一つのタイミングである。

また、最適風量の検出は、積載される用紙より所定量だけ高い基準位置に用紙が到達したことを検出する検出手段を用い、制御手段が、アシストエア送風手段、分離エア送風手段、あるいは浮上エア送風手段の風量を段階的にあげていき用紙が基準高さに到達したこと、あるいは基準高さから離れたことを検出手段が検出した時点の風量を用いて最適風量を設定するものである。

他の最適風量の検出方法としては、積載される用紙より所定量だけ高い基準位置に用紙が到達したことを検出する検出手段を用い、制御手段が、アシストエア送風手段、分離エア送風手段、あるいは浮上エア送風手段の風量を一定とし、用紙が基準位置に到達した、あるいは基準高さから離れた時間を測定して、当該時間より最適風量を設定するものである。

さらに他の最適風量の検出方法としては、検出手段として用紙が浮上する高さを検出するものを用い、制御手段が、アシストエア送風手段、あるいは浮上エア送風手段の風量を一定として一定時間内に用紙が到達する高さを検出手段で測定して、当該高さより最適風量を設定するものである。

さらには、検出手段として、浮上エア手段によって有孔ベルト部材の高さまで浮上されている用紙が、有孔ベルト部材から分離されることを検出するものを用い、制御手段が、浮上エア送風手段の風量を一定とし、分離エア送風手段の風量を段階的にあげていき、用紙が有孔ベルト部材から分離した時点の風量を用いて分離エアの最適風量を設定するものである。

また、前記給紙手段は、積載される用紙の上に載って用紙との摩擦力で用紙を給紙する給紙ローラを有するローラ給紙手段、あるいは、積載される用紙上面に対向して配置され、用紙を吸引するエア吸引部材と該エア吸引部材の外周に回転可能に設けられた有孔ベルト部材とを有するエア吸引給紙手段のいずれかである。

制御手段は、検知情報に基づく風量に所定のマージンを付与して、アシストエア、浮上エア、分離エアの風量を算出することを特徴としている。さらには、制御手段は、ジャム発生後の風量決定において、算出された風量をジャムの種類に応じて補正する。

そして、これら給紙装置は、画像形成装置の内部に一体的に納められるか、もしくは、別体として画像形成装置と組み合わされ画像形成システムを構成する。

本発明は、どのような用紙に対しても適切なアシストエアの風量を適切なタイミングに設定でき、ミスフィードやダブルフィードの無いエアアシスト方式の給紙装置、及びこの給紙装置を備えた画像形成システムを提供することができるという効果を奏するものである。

本発明に係る画像形成装置の全体構成図。 本発明に係るエア吸引給紙装置の概略を示す斜視図。 本発明に係るエア吸引給紙装置の要部断面図。 本発明に係るエア吸引給紙装置の下面図。 本発明に係るエア吸引給紙装置の風量設定のプログラムを示すフローチャート。 本発明に係るエア吸引給紙装置の風量設定のプログラムを示すフローチャート。 本発明に係わるローラ給紙装置の斜視図。

本発明の第１の実施例として、本発明を適用した画像形成装置を図面に基づいて説明する。図１は、画像形成装置本体ＧＳと大容量給紙装置ＬＴとを有する画像形成システムの全体構成図である。本発明は、大容量給紙装置ＬＴに適用されるが、この大容量給紙装置は画像形成装置と別体でシステムを組む構成でもよく、また、画像形成装置に組み込んだ一体構成でも良い。

図１において、大容量給紙装置ＬＴは、画像形成装置本体ＧＳの給紙路に接続される３段の給紙段Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を有している。各給紙段はスライドレールにより前方に引き出して用紙の補給、メンテナンスを行うことが出来るよう構成されている。

画像形成装置本体ＧＳは、自動原稿搬送装置ＡＤＦ、及び画像読取部ＩＲを上部に有し、下部が画像形成部ＩＦで構成される。

画像形成部ＩＦは、その中央に縦長に巻回された中間転写ベルト１を有し、この中間転写ベルト１の右側にイエロー作像ユニット２Ｙ、マゼンタ作像ユニット２Ｍ、シアン作像ユニット２Ｃ、ブラック作像ユニット２Ｋが上から順に配置されている。

各作像ユニットの構成は同一であるので、イエロー作像ユニット２Ｙのみ説明するに、ユニットの左端に感光体ドラム３Ｙが中間転写ベルト１に接するよう配置されており、この感光体ドラム３Ｙの廻りに反時計方向に、帯電装置４Ｙ、レーザー書込み装置５Ｙ、現像装置６Ｙ、一次転写ローラ７Ｙ（中間転写ベルト１の裏側）、およびクリーニング装置８Ｙが順次配置されている。以降の説明で、各装置のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを取った部品番号は各色共通の説明である。

自動原稿搬送装置ＡＤＦの下には、画像読取部ＩＲが配置され、自動原稿搬送装置ＡＤＦで読取位置に給送された原稿の画像、あるいは原稿ガラス上に置かれた原稿の画像を画像読取部ＩＲが読取ってレーザー書込み装置５に供給する。なお、装置にプリンタ機能を持たせた場合は、パソコンなどから送られてきた画像データをレーザー書込み装置５に供給してプリントすることもできる。

感光体ドラム３は、帯電装置４で一様帯電された後、レーザー書込み装置５で画像を書き込まれ、これにより感光体ドラム３上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置６でトナー像とされ、一次転写ローラ７によって中間転写ベルト１に転写される。

各色のトナー像が中間転写ベルト１上で重ね合わされると、このトナー像は、二次転写ローラ９により用紙収納部１０の何れかの給紙段、或いは大容量給紙装置ＬＴの何れかの給紙段から供給される用紙に転写される。用紙に転写されたトナー像は、定着装置１１により定着される。また、転写後の中間転写ベルト１はベルトクリーニング装置１２により清掃される。

定着装置１１でトナー像を定着された用紙は、そのまま直進し、排紙ローラ１３から排出されるか、搬送路切換部材１４により下方に搬送され、反転排紙ポイントＰ１に用紙後端が至ると、搬送路を反転して搬送路切換部材１４から排紙ローラ１３経由で作像面を下側にして排紙される。

一方、両面モードの場合は、用紙は、搬送路切換部材１４で下方に搬送され、両面反転ポイントＰ２に用紙後端が至ると、搬送路を反転して両面搬送路に進み、再び転写位置に戻され、裏面に画像形成される。

図２（ａ）は、本発明が適用される大容量給紙装置ＬＴのエア吸引給紙装置（給紙段Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）の概略を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、後述する送風ノズルの断面図である。図２（ａ）において、用紙は用紙積載台２０の上に積載され、矢印ａの方向に一枚ずつ搬送される。この用紙積載台２０は、常に最上位の用紙の位置を一定にするよう上昇し、用紙の補給時は下降するリフト機構（図示せず）を備えている。

用紙積載台２０の前方には、先端規制部材２１が設けられ、この先端規制部材２１の下流に分離エア送風部２２が設けられる。また、用紙積載台２０の両側には、浮上エア送風部２３、２４が設けられており、この浮上エア送風部２３、２４の内側側面は、用紙のサイド規制も行う。用紙積載台２０の後方には、後端規制部材２５が設けられている。

分離エア送風部２２、および浮上エア送風部２３、２４の内部には、それぞれ送風ファン２２ａ、２３ａ、２４ａが設けられており、送風口２２ｂ、２３ｂ、２４ｂからエアを送風するよう構成されている。

それぞれの送風ファン２２ａ、２３ａ、２４ａは、そのエア吸引開口の部分に、シャッタを有しており、このシャッタの開閉でエアのオン・オフを行う。図２（ａ）においては、送風ファン２３ａのシャッタ２３ｃと開閉ソレノイド２３ｄのみ図示した。なお、後述するように、送風ファン２２ａ、２３ａ、２４ａは、供給電力の制御によりその風量を変更できるように構成されている。

また、浮上エア送風部２３、２４は、送風口２３ｂ、２４ｂからのエアを上下するために、可動の送風ノズル２３ｅ、２４ｅを備えている。図２（ａ）では、この送風ノズルを浮上エア送風部２３にのみ図示し、図２（ｂ）に送風ノズル２３ｅの断面を示す。

送風ノズル２３ｅは、送風口２３ｂに対して図示しないガイドで上下に可動に保持されており、送風ノズル２３ｅの後ろ側に取り付けられた板状部材２３ｆの一端に固定されている。板状部材２３ｆは、中央付近で回動可能に軸支され、他端にソレノイド２３ｇが接続される。

この送風ノズル２３ｅ、２４ｅは、給紙時は、浮上エアによって浮上する用紙にあわせて上昇し、給紙後は下降するように制御されるが、本発明の調整時においては、浮上エアの調整時は下位置にあって浮上エアを送風し、分離エアの調整時は上位置にあって浮上エアを送風する。

用紙積載台２０に積載される用紙の上方には、エア吸引給紙部３０が設けられるが、図２（ａ）ではその一部である搬送ベルト３１を矢印に示す位置にずらせて図示している。搬送ベルト３１はその内側にエア吸引ダクト３２を有している。

用紙積載台２０上の用紙は、エア吸引給紙部３０により吸引されるが、このとき、浮上エア送風部２３、２４からのエアが両サイドから用紙側面に吹き付けられ、数枚の用紙を浮上させ、分離エア送風部２２からのエアが、エア吸引給紙部３０に吸着されている１枚の用紙と残りの用紙を分離させて確実に１枚の用紙がエア吸着されるように作用する。

図３は、エア吸引給紙部３０、およびその周辺構成の要部断面図であり、図４は、エア吸引給紙部３０を図３の下方から見た下面図である。図３、図４を用いて、エア吸引給紙部３０を説明する。

エア吸引給紙部３０は、用紙積載台２０の上方に位置しており、エア吸引ダクト３２と、エア吸引ダクト３２の用紙搬送方向後方に設けられた大径ローラ３３と、用紙搬送方向前方に設けられた２本の小径ローラ３４ａ、３４ｂと、これらローラの周囲にまきつけられた搬送ベルト３１を有している。搬送ベルト３１は、多数の穴が開けられた有孔ベルトであり、図４に示すように搬送横方向に４本設けられる。

大径ローラ３３と小径ローラ３４ａ、３４ｂとは、巻回される搬送ベルト３１が横ずれしないように、太鼓状に形成されている。

エア吸引ダクト３２は、４本の搬送ベルト３１に対応する部分と、装置奥側に伸びる部分とを有し、搬送ベルト３１に対応する部分の下面側に吸引開口３５を有する。エア吸引ダクト３２の装置奥側に伸びる部分のもっとも奥側には、吸引ファン３６が配置される。

エア吸引ダクト３２は、その上側に保持板３７を有し、前述の大径ローラ３３、小径ローラ３４ａ、３４ｂは、保持板３７から下方に伸びる前側保持部と奥側保持部とで軸支されており、大径ローラ３３の軸３３ａの手前側にギヤ３８ａが設けられる。ギヤ３８ａは、中継ギヤ３８ｂを介してクラッチ付きモータＭ１に接続されている。中継ギヤ３８ｂとクラッチ付きモータＭ１はともに保持板３７に保持されている。

また、小径ローラ３４ａ、３４ｂの間の２箇所には、吸着センサＡＳとその検知フラップＡＰが設けられており、用紙がエア吸着されると、この検知フラップＡＰが搬送ベルト３１の間に押し込まれて吸着センサＡＳをオンし、これによって用紙の吸着を検知できるようになっている。

図３において、エア吸引給紙部３０の小径ローラ３４ｂの下方には、分離エア送風部２２が位置している。分離エア送風部２２の送風口２２ｂの内側には隔壁４１と切替板４２が設けられ、切替板４２が実線位置と一点鎖線位置とに変位することにより、分離エアの送風位置を変更する。用紙の吸引開始時は、切替板４２は、一点鎖線位置にあって下側の送風開口からエアを送風し、数枚の用紙が浮上エアにより浮上されてエア吸引されると、切替板４２が実線位置に変位して上側の送風開口からエアを送風し、用紙を確実に分離する。

また、先述の通り、用紙積載台２０上の用紙の両側には、浮上エア送風部２３、２４が位置しているが、図３においては、送風口２３ｂ、２４ｂおよび送風ノズル２３ｅ、２４ｅのみ示した。

分離エア送風部２２の上方には、補助搬送コロ５１が位置し、この補助搬送コロ５１の搬送方向下流には搬送ローラ５２が設けられている。補助搬送コロ５１の上流、および搬送ローラ５２の前後には、用紙センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３が設けられ、用紙を検出してその搬送、およびエア吸引給紙部３０の制御を行う。

本発明のエア吸引給紙装置は、通常動作時（給紙時）は、まず給紙指令が来ると、浮上エア送風部２３、２４をオンし、ついでエア吸引給紙部３０の吸引ファン３６をオンして用紙を浮上させながら搬送ベルト３１に吸引する。用紙は数枚が浮上するので、分離エア送風部２２をオンして最上位の用紙のみを搬送ベルト３１に吸着させ、残りの用紙は最上位の用紙から分離して用紙積載台２０上に戻すように作用する。

ここで、浮上エア送風部、分離エア送風部の風量は、用いられる用紙に最適な風量とされるが、本発明は、この最適風量を自動設定することが特徴である。

図５、図６は、この風量設定のプログラムを示すフローチャートである。図示していないが、画像形成装置本体ＧＳと大容量給紙装置ＬＴとは、ＣＰＵ、メモリ、ＩＯゲートなどを有する公知の制御手段を夫々有しており、互いに交信して装置の動作を制御している。図５、図６のフローチャートは、大容量給紙装置ＬＴの制御手段のプログラムのうちの風量設定のサブルーチンのプログラムである。

本発明では、風量設定は、画像形成装置本体ＧＳの給紙段Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のいずれかにユーザーがアクセスした直後（ステップＳ１）、電源オンされた直後（ステップＳ２）、ジャム処理された直後（ステップＳ３）、各給紙段Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に積載する用紙の紙種や紙厚が操作パネルから入力された直後（ステップＳ４）、およびユーザーの風量調整指示が操作パネルから入力されたとき（ステップＳ５）に自動調整を行う。

さらに詳しくは、ステップＳ１のユーザーアクセス直後とは、ユーザーがいずれかの給紙段Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を開閉した後であり、用紙を補充したものと看做して風量設定を行う。ステップＳ２の電源オン直後とは、文字通り、すべての電源オン直後でも良いが、電源オフから所定時間経過後、あるいは定着装置の温度が所定温度以下の状態での電源オンでもよい。これは、一旦電源がオフされて短い時間後に再度電源がオンされる状況では、電源オフの間に用紙の入れ替えなどは為されていないと考えることができ、このような短い期間で電源がオンされたときは風量設定を省略するのである。

また、ステップＳ３のジャム処理直後とは、給紙段におけるミスフィード、ダブルフィードに起因するジャムを処理した後である。ステップＳ４の用紙の紙種や紙厚が操作パネルから入力された直後とは、操作パネルからユーザーが入力する以外の方法で制御手段に用紙の紙種や紙厚をインプットする場合も含む。例えば、ネットワーク経由で用紙の情報を送信して制御手段に設定する場合でも良い。さらに、ステップＳ５のユーザーの風量調整指示後の場合は、ジャムとまでは行かなくても給紙になんらかの不具合、例えば、用紙と画像のわずかなズレなどがあるときにユーザーが指示して行うことで、さらに最適な風量を設定できる。

図５のステップＳ１からＳ５のいずれかがＹＥＳのとき、ステップＳ６に進んで自動調整を行う。

まず、ステップＳ６からＳ１２で浮上エアの風量を調整する。ステップＳ６では、浮上エアの風量をファン風量最大値の２０％に設定してオンする。そして、ステップＳ７でエア吸引給紙部３０の吸引ファン３６をオンして吸着動作を開始する。なお、吸引ファン３６の風量は所定の一定値に定められている。

そして、ステップＳ８で吸着センサＡＳがオンして用紙を吸着したことを検知したかどうか判定する。用紙を吸着していなければ、ステップＳ９に進んで浮上エアの風量を５％アップし、風量が安定するまで５０ｍｓの間待機し、ステップＳ８に戻って用紙の吸着を判定する。

ステップＳ８で用紙が吸着されたことが判定されると、そのときの風量の値に所定のマージンを加えて給紙時に使用する浮上エア風量として決定する。決定された浮上エア風量は制御手段のメモリに記憶され、給紙時に使用される。

ついで、ステップＳ１２で吸着動作を停止、すなわち、吸引ファン３６をオフし、ステップＳ１３からＳ１８で分離エアの風量を調整する。ステップＳ１３では、浮上エアの風量を所定値に設定してオンする。この所定値はステップＳ１１で決定した風量からさらに５％アップした風量としている。この浮上エアの風量は通常給紙時の風量より大きいので、用紙は吸引ファン３６がオフされていても搬送ベルト３１に密着された状態となっている。

ステップＳ１３に続いてステップＳ１４で分離エアの風量を最大値の２０％に設定してオンする。そして、ステップＳ１５で用紙が密着状態から外れて吸着センサＡＳがオフとなったかどうか判定する。吸着センサＡＳがオンのままであれば、ステップＳ１６に進んで分離エアの風量を５％アップし、風量が安定するまで５０ｍｓの間待機し、ステップＳ１５に戻って用紙の非吸着を判定する。

ここで、ステップＳ１２では、吸引ファン３６はオフであるので、用紙は浮上エアのみで浮上しており、浮上エアの風量は通常より５％多い風量であるので、用紙は搬送ベルト３１に押しつけられた密着状態であり、この状態からステップＳ１４で分離エアの風量が順次引き上げられると、ある風量の時点で用紙は搬送ベルト３１から分離する。この用紙の分離を吸着センサＡＳのオフで判定し、その時点の風量に所定のマージンを加えて給紙時に使用する分離エア風量として決定する。決定された分離エア風量は制御手段のメモリに記憶され、給紙時に使用される。

なお、フローチャートには、記載を省略したが、分離エア送風部２２の切替板４２は実線位置に設定され、浮上エア送風部２３、２４の送風ノズル２３ｅ、２４ｅは、浮上エア調整時は下位置に、分離エアの調整時は上位置に設定されている。

ステップＳ１１、ステップＳ１８で決定される風量の算出は以下の式により行われる。

浮上エア風量＝吸着センサオン時風量×１．２×Ａ
分離エア風量＝吸着センサオフ時風量×１．２×Ｂ
上記式の「１．２」はマージンであり、「Ａ」「Ｂ」は補正係数である。

補正係数Ａ、Ｂは次のように定めている。この補正係数は通常時は１．００であるが、ステップＳ３のジャム処理直後の場合は通常とは異なる値に設定する。

通常時 Ａ＝１．００ Ｂ＝１．００
重送ジャム時 Ａ＝１．００ Ｂ＝１．０５
未吸着ジャム時 Ａ＝１．０５ Ｂ＝１．００
給紙ジャム時 Ａ＝０．９５ Ｂ＝１．００
すなわち、ジャムが発生した場合、そのジャムの種類に応じて補正値を変更するのであるが、これは、ステップＳ１１、ステップＳ１８で決定される風量は、測定した風量にマージンを加えているため、用紙によっては、最適風量からずれる場合があり、このような場合にジャムが発生する。

重送ジャムが発生した場合は、分離エアの風量が不足しているため、これを５％アップし、未吸着ジャムの場合は浮上エアの風量が不足しているため、これを５％アップする。給紙ジャムは、用紙センサＳ１に用紙が所定のタイミングで到着しなかった場合などでおきるが、これは、浮上エアの風量が大きすぎて用紙がばたつきすぎるためであるので、浮上エアの風量を５％ダウンするのである。

なお、ステップＳ１１、ステップＳ１８の判定で風量を段階的にアップしてもＹＥＳにならない場合は、機械的な異常と考えられるため、操作パネルにアラーム表示してユーザーに報知する。

上記の態様では、検出手段は、吸着センサに用紙が到達した時点を検出するものとしたが、用紙の検出はこれ以外の方法でも可能である。例えば、吸着センサはそのまま用い、浮上エア、分離エアを一定風量として、用紙が吸着センサに到着するまでの時間（浮上エア調整）、用紙が吸着センサから分離するまでの時間（分離エア調整）を計測して、この時間により風量を設定することができる。

あるいは、積載される用紙束上部に縦配置のラインセンサを設け、浮上エアの風量を一定とし、一定時間内に用紙が浮上する高さを検出して、検出した高さから風量を設定することができる。

これらのいずれの場合でも、事前に実験を行い、風量算出式のマージンや補正係数を定めておくことで、最適な風量を設定できるのである。

また、本発明は、上記のエア吸引給紙装置以外に、ローラ給紙装置にも適用可能である。図７は、本発明をローラ給紙装置に適用した実施形態を説明する斜視図である。図７において、３００は、ローラ給紙機構であり、用紙の上に載る給紙ローラ３０１、給紙ローラの下流の分離ローラ３０２ａと捌きローラ３０２ｂのローラ対、及びその下流の搬送ローラ３０３を有している。これらのローラ給紙機構は、公知の機構であり詳細な説明は省略する。

用紙積載台に積載される用紙の側面には、捌きエア送風部２３０、２４０が配置される。捌きエア送風部２３０、２４０は、上述の浮上エア送風部２３、２４と同様の構成であり、内部に送風ファン２３０ａ、２４０ａを有し、送風口２３０ｂ、２４０ｂから捌きエアを送風する（２３０ａ、２４０ｂは図示を省略）。

この捌きエア送風部２３０、２４０は給紙の際に用紙束の両側からエアを送風し複数枚の用紙の間にエアを入れて用紙を捌く機能を果たす。最上位の用紙の上には、給紙ローラ３０１が載っているので、搬送方向後ろ側の用紙部分が捌きエアにより捌かれる。この捌きエアにより、用紙間の吸着力を減衰できるので、給紙ローラ３０１による１枚のみの給紙を十分にアシストできる。

この捌きエアの風量を自動調整するタイミングや制御方法は、第１の実施形態の浮上エア自動調整と同様でよい。ただし、この給紙装置には、吸着センサはないので、代わりに捌きエア送風部２３０、２４０の向かい合う位置に発光素子Ｌ１と受光素子Ｌ２を配置し、発光素子Ｌ１からの光が捌きエアにより浮上する用紙で遮られ受光素子Ｌ２に入光しなくなるときの風量を用いて最適風量を設定すればよい。この発光素子Ｌ１と受光素子Ｌ２の配置される高さが基準高さとなるわけであるが、別法としては、この基準高さに吸着センサのような機械的センサを設けることも可能である。

以上のとおり、本発明では、実際に用紙にアシストエアを吹き付けてアシストエア（浮上エア、分離エア、捌きエア）の風量を自動的に設定するため、どのような用紙が積載されても適切なアシストエアの風量とすることができる。また、例え、ユーザーが給紙段に設定された紙種・紙厚と異なる用紙を補給した場合でも補給時に最適風量を測定して設定するので、ジャムが発生する恐れはない。

２０ 用紙積載台
２２ 分離エア送風部
２３、２４ 浮上エア送風部
２２ａ、２３ａ、２４ａ 送風ファン
２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ 送風口
２３ｅ、２４ｅ 送風ダクト
３０ エア吸引給紙部
３１ 搬送ベルト
３２ エア吸引ダクト
３６ 吸引ファン
ＡＳ 吸着センサ
Ｌ１ 発光素子
Ｌ２ 受光素子
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 用紙センサ
２３０、２４０ 捌きエア送風部
３００ ローラ給紙機構

Claims (12)

1. 用紙を積載する用紙積載台と、
   前記用紙積載台に積載される用紙を最上部から１枚ずつ給紙する給紙手段と、
   前記用紙積載台から給紙される用紙の側方、前方、後方のいずれかの側面から空気を送風し、給紙をアシストするアシストエア送風手段と、
   アシストエアを受ける用紙の挙動を検出する検出手段と、
   非作像時の所定のタイミングにおいて、前記アシストエア送風手段を作動させて用紙の挙動を前記検出手段で検出し、検出結果から、作像時に使用するアシストエアの最適風量を設定する制御手段と、
   を有することを特徴とする給紙装置。
2. 用紙を積載する用紙積載台と、
   積載される用紙上面に対向して配置され、用紙を吸引するエア吸引部材と該エア吸引部材の外周に回転可能に設けられた有孔ベルト部材とを有し、前記用紙積載台に積載される用紙を最上部から１枚ずつ給紙するエア吸引給紙手段と、
   前記用紙積載台から給紙される用紙の側方、前方、後方のいずれかの側面から空気を送風し、用紙を浮上させる浮上エア送風手段と、
   前記用紙積載台から給紙される用紙の側方、前方、後方のいずれかの側面から空気を送風し、エア吸引される用紙を分離させる分離エア送風手段と、
   分離エアを受ける用紙の挙動を検出する検出手段と、
   非作像時の所定のタイミングにおいて、前記浮上エア送風手段と前記分離エア送風手段を作動させて所定位置に浮上した用紙が該所定位置から分離されることを前記検出手段で検出し、検出結果から、作像時に使用する分離エアの最適風量を設定する制御手段と、
   を有することを特徴とする給紙装置。
3. 用紙を積載する用紙積載台と、
   積載される用紙上面に対向して配置され、用紙を吸引するエア吸引部材と該エア吸引部材の外周に回転可能に設けられた有孔ベルト部材とを有し、前記用紙積載台に積載される用紙を最上部から１枚ずつ給紙するエア吸引給紙手段と、
   前記用紙積載台から給紙される用紙の側方、前方、後方のいずれかの側面から空気を送風し、用紙を浮上させる浮上エア送風手段と、
   浮上エアを受ける用紙の挙動を検出する検出手段と、
   非作像時の所定のタイミングにおいて、前記エア吸引給紙手段と前記浮上エア送風手段とを作動させて浮上される用紙の挙動を前記検出手段で検出し、検出結果から、作像時に使用する浮上エアの最適風量を設定する制御手段と、
   を有することを特徴とする給紙装置。
4. 前記所定のタイミングは、
   用紙をセットするために前記用紙積載台が操作された後のタイミング、
   装置の電源がオンされたタイミング、
   ミスフィードやダブルフィードが発生した際の処理後のタイミング、
   前記用紙積載台にセットされる用紙の紙種と紙厚とが入力されたタイミング、
   ユーザーが風量調整を指示したタイミング、
   のうちの少なくとも一つのタイミングであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の給紙装置。
5. 前記検出手段は、積載される用紙より所定量だけ高い基準位置での用紙を検出する検出手段であり、前記制御手段は、アシストエア送風手段、分離エア送風手段、あるいは浮上エア送風手段の風量を段階的にあげていき、用紙が基準高さに到達したこと、あるいは基準高さから離れたことを前記検出手段が検出した時点の風量を用いて最適風量を設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の給紙装置。
6. 前記検出手段は、積載される用紙より所定量だけ高い基準位置での用紙を検出する検出手段であり、前記制御手段は、アシストエア送風手段、分離エア送風手段、あるいは浮上エア送風手段の風量を一定とし、用紙が基準位置に到達した、あるいは基準高さから離れた時間を測定して、当該時間より最適風量を設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の給紙装置。
7. 前記検出手段は、用紙が浮上する高さを検出する検出手段であり、前記制御手段は、アシストエア送風手段、あるいは浮上エア送風手段の風量を一定として一定時間内に用紙が到達する高さを前記検出手段で測定して、当該高さより最適風量を設定することを特徴とする請求項１、３、４のいずれか１項に記載の給紙装置。
8. 前記検出手段は、浮上エア手段によって前記有孔ベルト部材の高さまで浮上されている用紙が、前記有孔ベルト部材から分離されることを検出する検出手段であり、前記制御手段が、前記浮上エア送風手段の風量を一定とし、前記分離エア送風手段の風量を段階的にあげていき、用紙が前記有孔ベルト部材から分離した時点の風量を用いて分離エアの最適風量を設定することを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
9. 前記給紙手段は、積載される用紙の上に載って用紙との摩擦力で用紙を給紙する給紙ローラを有するローラ給紙手段、あるいは、積載される用紙上面に対向して配置され、用紙を吸引するエア吸引部材と該エア吸引部材の外周に回転可能に設けられた有孔ベルト部材とを有するエア吸引給紙手段のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
10. 前記制御手段は、検知した情報に基づく風量に所定のマージンを付与して、アシストエア、浮上エア、分離エアの風量を算出することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の給紙装置。
11. 前記制御手段は、ジャム発生後の風量決定において、算出された風量をジャムの種類に応じて補正することを特徴とする請求項１０に記載の給紙装置。
12. 画像形成装置と、請求項１から１１のいずれか１項に記載の給紙装置とを備え、前記給紙装置から給紙された用紙に対して前記画像形成装置により画像を形成することを特徴とする画像形成システム。

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