JP2012171743A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】初期動作に要する時間を短縮す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】初期動作時、吸着搬送可能領域の上限を超えるように浮上している最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の上限を下回るまでトレイ１２を連続的に下降させ、最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の上限を下回ると、トレイ１２を一旦停止させ、停止後、最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の下限を下回った場合にはトレイ１２を上昇させる。また、最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の下限を下回っていない場合には、吸着搬送可能領域の下限を下回るまで下降と停止とを行うステップを繰り返しながらトレイ１２を徐々に下降させ、最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の下限を下回ると、トレイ１２を上昇させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシートにエアを吹き付けることによりシートを分離給送するようにしたものに関する。

従来、プリンタ、複写機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シート収容部からシートを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は、シート収容部に収納されたシート束の端部にエアを吹き付けてシートを複数枚浮上させ、上方に配された吸着搬送ベルトにシートを１枚だけ吸着させて給送するエア給送方式のものがある（特許文献１参照）。

図１１は、このようなエア給送方式のシート給送装置の一例を示すものであり、複数のシートＳが収納されるシート収容部１１にはシートＳを積載するトレイ１２が昇降可能に設けられている。このシート収容部１１の上部には、シートＳを吸着給送する吸着搬送部５０Ａと、トレイ上のシート束の端部にエアを吹き付けて複数枚のシートＳを浮上させると共にシートＳを１枚ずつ分離するためのエア吹き付け部３０とが設けられている。

ここで、吸着搬送部５０Ａは、シートＳを吸着して図中右方向に搬送する吸着搬送ベルト２１と、シートＳを吸着搬送ベルト２１に吸着させるための負圧を発生する不図示の吸着ファンを備えている。また、吸着搬送ベルト２１の内側に配置され、吸着搬送ベルト２１に形成されている吸引穴を介してエアを吸引するための吸引ダクト５１を備えている。さらに、吸着ファンによる吸着動作をＯＮ／ＯＦＦするため、吸着ファンと吸引ダクト５１の間に配置されている吸着シャッタ３７を備えている。

エア吹き付け部３０は、収納されているシート束の上部にエアを吹き付けるための捌きノズル３３及び分離ノズル３４と、分離ファン３１と、各ノズル３３、３４に分離ファン３１からエアを送る分離ダクト３２を備えている。そして、分離ファン３１により矢印Ｃ方向に吸い込まれたエアの一部は分離ダクト３２を通過して捌きノズル３３により矢印Ｄ方向に吹き付けられ、トレイ１２上に支持されているシート束のうち上部の数枚を浮上させる。また、他のエアは分離ノズル３４により矢印Ｅ方向に吹き付けられ、捌きノズル３３により浮上した数枚のシートのうち最上位のシートＳａを１枚ずつ分離して吸着搬送ベルト２１に吸着させる。

次に、このような構成の従来のシート給送装置における初期動作について説明する。ところで、初期動作とは、シートの補給等を行った後、シートの吸着給送動作が開始される前に、予めトレイ１２上のシートＳの最上位のシートＳａを、シートの吸着搬送が可能となる吸着搬送可能領域で浮上させるようにトレイ１２を昇降させる動作のことである。

初期動作が開始される前に、図１１の（ａ）に示すようにシートＳが載置されているトレイ１２が上昇して吸着搬送ベルト２１と最上位のシートＳａの距離がＢになり、これを不図示のシート面検知機構が検知するとトレイ１２の上昇が停止する。

初期動作が開始されると、この後のシート給送信号に備えて、図１１の（ｂ）に示すように捌きノズル３３と分離ノズル３４からトレイ１２に積載されたシートＳの端部に矢印Ｄ及び矢印Ｅに示す方向にエアが吹き付けられる。これにより、トレイ１２に積載されたシートＳのうち上部側のシートが浮上するが、このとき上部側のシートが密集して浮上する場合があり、このようにシートが密集して浮上すると、複数のシートが吸着されるおそれがある。そこで、このような浮上シート群ＳＧの密集浮上を解消するため図１２の（ａ）に示すようにトレイ１２が図中Ｆ方向に下降を開始する。

そして、トレイ１２が下降すると、図１２の（ｂ）に示すように、上部側のシートの密集浮上が解消され、上部側のシートは略均等間隔ＳＳ１となった状態で浮上する。このとき、最上位のシートＳａと、吸着搬送ベルト２１の間隔ＰＢ１が適正な間隔となっていれば、トレイ１２を停止させてシート給送信号を待ち、信号を受けると吸着搬送ベルト２１がシートＳａを吸着して回転することによりシートＳａを分離搬送する。

しかし、この最上位のシートＳａと吸着搬送ベルト２１の間隔ＰＢ１が狭すぎる場合には、複数のシートが吸着されるおそれがある。そこで、このように間隔ＰＢ１が狭すぎる場合は、最上位のシートＳａが適正位置で浮上するようにトレイ１２を、さらに下降させる。この結果、図１３の（ａ）に示すように、浮上シート群ＳＧは図１２の（ｂ）に示した間隔ＳＳ１よりも広い間隔ＳＳ２で浮上することになる。

ここで、このように浮上シート群ＳＧの間隔ＳＳ２が広くなった場合でも最上位のシートＳａと吸着搬送ベルト２１の間隔が、図１２の（ｂ）で示した間隔ＰＢ１よりも大きく変化しない場合があり、この場合にはトレイ１２はさらに下降する。そして、このようにさらにトレイ１２が下降すると、最上位のシートＳａが下降し、最上位のシートＳａと吸着搬送ベルト２１の間隔ＰＢ１が広くなる。

しかし、このように間隔が広くなったとき、トレイ１２の下降量が多すぎると、図１３の（ｂ）に示すように、浮上シート群ＳＧが浮上を維持できなくなり、この結果、最上位のシートＳａは図中Ｆ方向に急激にＮ１の距離だけ下降する。これにより、最上位のシートＳａと吸着搬送ベルト２１の間隔ＰＢ２が適正な間隔ＰＢ１よりも広くなり、最上位のシートＳａの浮上位置が吸着搬送可能領域よりもはるかに下方になってしまう。

この場合、トレイ１２は下降を停止し、図中Ａ方向に上昇を始めるようになる。しかし、このとき、最上位のシートＳａが捌きノズル３３の吹き付け領域の下限位置近くまで下降している場合には、ほとんどのシートが捌かれていない状態に戻ってしまう。そして、このような状態になると、トレイ１２は再度上昇することになるが、このように上昇しても図１１の（ｂ）に示すようにシートＳが密集して浮上する場合が多くあり、これを解消するためにトレイ１２の昇降動作を何度も繰り返すことになる。この結果、最上位のシートＳａが密集浮上と急激な下降が同様に繰り返され、初期動作が完全に終了できない場合がある。

しかしながら、初期動作のための時間は予め決定されているため、場合によっては最上位のシートＳａの密集浮上が解消されないままシートの給送が始まることがあり、この場合には当然、重送や紙詰まりが発生しやすくなる。

このように、従来のシート給送装置において、浮上している複数のシートの間隔はトレイ１２の下降に対応して広がるが、シートが、特に軽く小さなシートの場合、トレイ１２の下降に追従しにくいため最上位のシートＳａの位置は、なかなか変化しない。このため、さらにトレイ１２を下降させるが、このようにトレイ１２の下降を続けると、ある時点で最上位のシートＳａは浮上を維持できず急激に下降してしまう。そして、この変化が大きすぎる場合には、初期動作がなかなか終了しない。

このような現象は特にトレイ１２を連続的に下降させることでより顕著に発生する。そこで、浮上シート群ＳＧを適正な間隔で浮上させるため、トレイ１２を連続的に下降させるのではなく、トレイ１２の下降と停止を繰り返すステップ下降を行うシート給送装置が提案されている（特許文献２参照）。なお、このようなシート給送装置では、例えば、トレイ１２を０．３秒間下降させた後、０．７秒間停止するという動作を１ステップとし、このステップを繰り返すようにしている。

ここで、トレイ１２の下降及び停止を繰り返すと、浮上シート群はトレイ１２のステップ下降中の停止毎にシート同士の間隔を広げながら浮上を保とうとするが、シートの間隔が停止時に浮上を維持できないような場合は、シートの失速状態となって落下する。しかし、１回のステップでトレイ１２が下降する量が少ないため、図１４に示す最上位のシートＳａの落下量Ｎ２は、図１３の（ｂ）に示す従来の初期動作における落下量Ｎ１に比べて極めて小さくなる。

つまり、ステップ下降によりトレイ１２を下降させるようにすれば、最上位のシートＳａが徐々に段階的に下がることなり、最上位のシートＳａが下限位置を大きく過ぎた状態でトレイ１２が停止することはなくなる。これにより、トレイ１２を上昇させると、最上位のシートＳａを迅速にかつ確実に吸着搬送可能領域に位置させることができる。

特開平７−１９６１８７号公報 特開２００７−３０２４４７号公報

ところで、例えばトレイ１２は１秒間に約１０ｍｍ下降できるとし、図１１の（ｂ）において、浮上シート群ＳＧを解消するためにステップ下降を１０回実施したとする。また、ステップ下降１回につき下降時間は０．３秒なので、ステップ下降を１０回実施すると、トレイ１２は約３０ｍｍ下降し、ステップ下降に要する時間は約１０秒となる。このように、給送の準備のためだけに約１０秒が必要となるため、画像形成装置全体で最初の画像が出力されるまでにはかなり時間がかかることがわかる。

一般にエア給送方式のシート給送装置はＡ４もしくはＬＴＲサイズのシートを毎分１００枚以上給送できるような生産性の高い装置に採用されることが多いが、そのような装置においても１枚画像が出力されるまでの時間は短ければ短い方が良い。つまり、大量に画像を出力する前や、メンテナンスが終了した後のテストプリントがすばやく出力され、装置が停止している時間を出来る限り短縮することが要求されるからである。

ところで、既述した浮上シート群ＳＧが発生しやすいのは軽く小さなシートの場合で、重く大きなシートの場合は発生しにくく、発生したとしてもすぐに解消できる。つまり重く大きなシートは、浮上を維持しにくいため逆にトレイ１２の下降にシートが追従しやすい。このため、重く大きなシートの場合、初期動作は軽く小さなシートに比べてはるかに早く終了する。つまり、シートの種類に応じて初期動作に要する時間が変動する。

ここで、シートの種類に応じて初期動作に要する時間が変動すると、初期動作に要する時間に基づいてシート給送動作を制御する場合、制御が複雑になる。このため、軽く小さなシートに合わせて初期動作を行うための時間をある一定時間、長めに確保するようにしているが、この場合、１枚画像が出力されるまでの時間が長くなる。

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、初期動作に要する時間を短縮す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、シートを支持して昇降自在なトレイと、前記トレイに支持されたシートを浮上させるためにシートの端部にエアを吹き付けるエア吹き付け部と、前記エア吹き付け部により吹き付けられたエアにより浮上したシートを吸着して給送する吸着給送部と、を備え、シートの吸着給送動作の前の初期動作時、前記エア吹き付け部によりエアを吹き付けてシートを一旦、前記吸着給送部による吸着給送が可能な適正範囲の上限を超えるように浮上させた後、浮上しているシートの最上位のシートが適正範囲内に位置するように前記トレイを昇降させるシート給送装置において、前記トレイに支持されているシートのうち最上位のシートの位置を検知するためのシート面検知機構と、前記トレイを昇降させる昇降部と、前記シート面検知機構からの検知信号に基づき、最上位のシートが前記適正範囲の上限を上回っている場合には前記トレイを下降させ、最上位のシートが前記適正範囲の下限を下回っている場合に前記トレイを上昇させて最上位のシートが前記適正範囲内に位置するように前記昇降部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記初期動作時、前記シート面検知機構からの信号に基づき、前記適正範囲の上限を超えるように浮上している最上位のシートが前記適正範囲の上限を下回るまで前記トレイを連続的に下降させ、最上位のシートが前記適正範囲の上限を下回ると、前記トレイを一旦停止させ、停止後、最上位のシートが前記適正範囲の下限を下回った場合には前記トレイを上昇させ、最上位のシートが前記適正範囲の下限を下回っていない場合には、前記適正範囲の下限を下回るまで下降と停止とを行うステップを繰り返しながら前記トレイを徐々に下降させ、最上位のシートが前記適正範囲の下限を下回ると前記トレイを上昇させるように前記昇降部を制御することを特徴とするものである。

本発明のように、トレイを、最上位のシートが適正範囲の上限を下回るまで連続的に下降させ、最上位のシートが適正範囲の下限を下回るまでは下降と停止とを行うステップを繰り返しながら下降させることにより、初期動作に要する時間を短縮することができる。

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概略構成を示す図。 上記シート給送装置の構成を示す図。 上記シート給送装置に設けられた紙面検知機構の構成を説明する図。 上記シート給送装置の制御ブロック図。 上記紙面検知機構の紙面検知動作を説明する図。 上記シート給送装置の吸着給送動作の前に行われる初期動作時における紙面制御を説明するフローチャート。 上記シート給送装置の紙面制御動作を説明する第１の図。 上記シート給送装置の紙面制御動作を説明する第２の図。 上記シート給送装置の紙面制御動作を説明する第３の図。 上記シート給送装置の紙面制御動作を説明する第４の図。 従来のシート給送装置の紙面制御動作を説明する第１の図。 従来のシート給送装置の紙面制御動作を説明する第２の図。 従来のシート給送装置の紙面制御動作を説明する第３の図。 従来のシート給送装置の紙面制御動作を説明する第４の図。

以下、本発明を実施するため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概略構成を示す図である。

図１において、１００はプリンタ、１０１はプリンタ本体である。このプリンタ本体１０１の上部には自動原稿給送装置１２０により原稿載置台としてのプラテンガラス１２０ａに載置された原稿Ｄを読み取る画像読取部１３０が設けられている。また、画像読取部１３０の下方には画像形成部１０２と、画像形成部１０２にシートＳを給送するシート給送装置１０３が設けられている。

ここで、画像形成部１０２には、感光ドラム１１２、現像器１１３、レーザスキャナユニット１１１等が設けられている。また、シート給送装置１０３は、ＯＨＴ等のシートＳを収容してプリンタ本体１０１に着脱自在な複数のシート収容部１１及びシート収容部１１に収納されたシートＳを送り出すシート給送手段の一例としての給送ベルトである吸着搬送ベルト２１等を備えている。なお、１４０は、プリンタ本体１０１の所定位置に設けられた制御装置である。

次に、このような構成のプリンタ１００の画像形成動作について説明する。プリンタ本体１０１に設けられている後述する図３に示す制御装置から画像読取部１３０に画像読取信号が出力されると、画像読取部１３０により画像が読み取られる。この後、レーザスキャナユニット１１１から、この電気信号に対応したレーザ光が感光ドラム１１２上に照射される。このとき感光ドラム１１２は、予め帯電されおり、光が照射されることによって静電潜像が形成され、次いで静電潜像を現像器１１３によって現像することにより、感光ドラム上にトナー像が形成される。

一方、制御装置１４０から給送信号がシート給送装置１０３に出力されると、シート収容部１１からシートＳが給送される。この後、給送されたシートＳはレジストローラ１１７により感光ドラム上のトナー画像と同期を取って感光ドラム１１２と転写帯電器１１８により構成される転写部に送られる。

このように転写部に送られたシートに、トナー像が転写され、定着部１１４に搬送される。さらにこの後、定着部１１４により加熱及び加圧されることにより、シートＳに未定着転写画像が永久定着される。そして、このように画像が定着されたシートは排出ローラ１１６によりプリンタ本体１０１から排紙トレイ１１９に排出される。

図２は、シート給送装置１０３の構成を示す図であり、シート給送装置１０３の複数のシートＳが収納されるシート収容部１１にはシートＳを積載するトレイ１２が昇降自在に設けられている。このシート収容部１１の上部には、シートＳを吸着搬送（吸着給送）する吸着搬送部（吸着給送部）５０Ａと、トレイ上のシート束の端部にエアを吹き付けて複数枚のシートＳを浮上させると共に１枚ずつ分離するためのエア吹き付け部３０とが設けられている。

ここで、吸着搬送部５０Ａは、ベルト駆動ローラ４１に掛け渡されると共にシートＳを吸着して図中右方向に搬送する吸着搬送ベルト２１と、シートＳを吸着搬送ベルト２１に吸着させるための負圧を発生する吸着ファン３６を備えている。また、吸着搬送ベルト２１の内側に配置され、吸着搬送ベルト２１に形成されている吸引穴を介してエアを吸引するための吸引ダクト５１を備えている。さらに、吸着ファン３６による吸着動作をＯＮ／ＯＦＦするため、吸着ファン３６と吸引ダクト５１の間に配置されている吸着シャッタ３７を備えている。

さらに、エア吹き付け部３０は、収納されているシート束の上部にエアを吹き付けるための捌きノズル３３及び分離ノズル３４と、分離ファン３１と、各ノズル３３、３４に分離ファン３１からエアを送る分離ダクト３２を備えている。そして、分離ファン３１により矢印Ｃ方向に吸い込まれたエアの一部は分離ダクト３２を通過して捌きノズル３３により矢印Ｄ方向に吹き付けられ、トレイ１２上に支持されているシート束のうち上部の数枚を浮上させる。また、他のエアは分離ノズル３４により矢印Ｅ方向に吹き付けられ、捌きノズル３３により浮上した数枚のシートのうち最上位のシートＳａを１枚ずつ分離して吸着搬送ベルト２１に吸着させる。

ところで、このようなエア給送方式のシート給送装置１０３においては、シート収容部１１に収納されているシートの最上面の位置を制御するためのシート面検知機構である紙面検知機構を備えている。図３は、このような紙面検知機構４９の構成を示す図である。この紙面検知機構４９は、シート面検知センサフラグ５２、シート面検知センサフラグ５２の回動によりＯＮ／ＯＦＦ（オン・オフ）される第１シート面センサ５４及び第２シート面センサ５５を備えている。

シート面検知センサフラグ５２は、図３の（ａ）に示すように、支持軸５３に回動自在に支持されている。さらに、シート面検知センサフラグ５２は、第１シート面センサ５４の受光部を遮光し位置を検出する第１の検出部５２Ｂと、第２シート面センサ５５の受光部を遮光し位置を検出する第２の検出部５２Ｃとを備えている。

図４は、シート給送装置１０３の制御ブロック図であり、制御装置（制御部）１４０には、紙面検知機構に設けられた第１シート面センサ５４及び第２シート面センサ５５が接続される。また、トレイ１２を昇降させる昇降部を構成するトレイ昇降駆動モータＭ１、吸着搬送ベルト２１を駆動する吸着搬送ベルト駆動モータＭ２、吸着シャッタ３７を回転させるシャッタソレノイドＳＬが接続されている。また、制御装置１４０には、シートを吸着搬送ベルト２１に吸着させるための負圧を発生する吸着ファン３６、シートにエアを吹き付ける分離ファン３１が接続されている。そして、制御装置１４０は、初期動作中には第１シート面センサ５４及び第２シート面センサ５５からの信号（検知信号）に基づいてトレイ１２を下降又は上昇させて最上位のシートＳａが規定の領域で浮上するように制御する。

次に、このように構成された紙面検知機構４９の検知に基づく紙面制御動作について説明する。なお、シート収容部１１に収納されているシートがトレイ１２の上昇により持上げられるまでは、図３の（ａ）に示すようにシート面検知センサフラグ５２は下方に回動している。ここで、シートがトレイ１２の上昇により持上げられ、図３の（ｂ）に示すように最上位のシートの上面がシート面検知センサフラグ５２の当接部５２Ｄに当接すると、シート面検知センサフラグ５２は支持軸５３を中心に回動する。

そして、吸着搬送ベルト２１のベルト面と最上位のシートの上面との距離がＢになると、シート面検知センサフラグ５２の第１の検出部５２Ｂにより第１シート面センサ５４が遮光され、第１シート面センサ５４がＯＮ信号を出力する。なお、このとき第２シート面センサ５５は、ＯＦＦ信号を出力する。

この後、さらにトレイ１２が上昇すると、第１シート面センサ５４は引き続きＯＮ信号を出力し、第２シート面センサ５５がＯＮ信号を出力する。そして、制御手段は、この第１シート面センサ５４からのＯＮ信号と第２シート面センサ５５からのＯＮ信号に基づき、トレイ１２を停止する。この後、初期動作中にはトレイ１２を下降または上昇させて最上位のシートＳａの吸着給送が可能な適正範囲内である吸着搬送可能領域で浮上するように制御する。

例えば、この後、トレイ１２を上昇させる。そして、図５の（ａ）に示すように、吸着搬送ベルト２１のベルト面と最上位のシートＳａの上面との距離がＳＨよりも短くなると、第１の検出部５２Ｂによる遮光が解除され、第１シート面センサ５４がＯＦＦ信号を出力する。なお、このとき、第２シート面センサ５５は引き続きＯＮ信号を出力する。そして、このように第１シート面センサ５４がＯＦＦ信号を出力すると、制御装置１４０は「高すぎる」と判断し、第１シート面センサ５４がＯＮ信号を出力するまでトレイ１２を下降させる。

また、図５の（ｂ）に示すように、吸着搬送ベルト２１のベルト面と最上位のシートの上面との距離がＳＬになると、シート面検知センサフラグ５２の第２の検出部５２Ｃによる遮光が解除され、第２シート面センサ５５がＯＦＦ信号を出力する。なお、このとき第１シート面センサ５４はＯＮ信号を出力する。そして、このように第２シート面センサ５５のＯＮ信号を得られない場合は、「低すぎる」と判断し、ＯＮ信号が得られるまでトレイ１２を上昇させる。

なお、下記の表１は、このようなセンサの信号に基づくトレイ１２の動作を示したものである。

そして、このように第１及び第２シート面センサ５４，５５の信号に基づいてトレイ１２を上昇及び下降させることにより、トレイ１２の位置を最上位のシートＳａのみを分離給送できる位置（吸着搬送可能領域）に制御することができる。これにより、吸着搬送ベルト２１によりシートを吸着する際、シートＳを１枚ずつ分離して画像形成部に向けて給送することができ、安定したシートの給送が可能となる。

ところで、制御装置１４０は、最上位のシートＳａの位置が吸着搬送可能領域の上限を上回っている場合には、トレイ１２を下降させるが、本実施の形態においては、最上位のシートＳａの位置が吸着搬送可能領域の上限を下回るまでトレイ１２を連続下降させる。そして、このように最上位のシートＳａの位置が吸着搬送可能領域の上限を下回るまでトレイ１２を連続下降させた後、トレイ１２を、下降と停止を繰り返すステップ下降により下降させるようにしている。これにより、トレイ１２のステップ下降の回数を低減することができ、初期動作に要する時間を短縮することができる。

次に、このような本実施の形態に係る吸着給送動作の前に行われる初期動作時における紙面制御について図６に示すフローチャートを用いて説明する。例えば、制御装置１４０は、シートを補給する際、シートがトレイにセットされると、この後、シートにエアを吹き付けない状態で最上位のシートが吸着搬送可能領域の下限位置に達するまでトレイを移動させて停止させる。

次に、制御装置１４０は、分離ファン３１を駆動し、トレイ１２に積載されたシートＳのうち上部側のシートに向けてエアを吹き付ける（Ｓ１０）。これにより、トレイ１２に積載されたシートＳの上部側のシートが浮上する。ここで、図７の（ａ）は初期動作を開始した直後の様子を示しており、捌きノズル３３と分離ノズル３４からトレイ１２に積載されたシートＳの端部に矢印Ｄ及び矢印Ｅに示す方向にエアが吹き付けられる。これにより、トレイ１２に積載されたシートＳのうち上部側のシートが密集して浮上し、吸着搬送ベルト２１の近傍には浮上シート群ＳＧが発生する。また、浮上シート群ＳＧよりも下で浮上しているシートの間隔はＰＰ１である。

次に、制御装置１４０は、第１シート面センサ５４及び第２シート面センサ５５からの信号に基づき、最上位のシートＳａの位置が吸着搬送可能領域（ＳＨからＳＬの範囲）の上限を上回っているかを判断する（Ｓ１１）。そして、第１シート面センサがＯＦＦで第２シート面センサがＯＮとなり、最上位のシートＳａの位置が上限を上回っていると判断した場合には（Ｓ１１のＹ）、トレイ１２の連続下降を開始する（Ｓ１２）。

そして、このようにトレイ１２が連続下降すると、密集している個所のシートの間隔が適正な間隔であるＰＰ１になるように徐々に広がって行く。そして、このトレイ１２の連続下降に追従して図７の（ｂ）に示すように、浮上シート群ＳＧの密集状態が解消されると、全てのシートの間隔は一旦ＰＰ１となる。このとき、最上位のシートＳａは下がらないで、吹き上げられたときと略同じ位置に保持されている。

この後、トレイ１２がさらに下降し、図８の（ａ）に示すように、シートの間隔が若干広がりＰＰ２になると、シートが比較的重く大きな場合、最上位のシートＳａが浮上を維持できなくなって図中二点鎖線で示す位置からＺ１だけ急激に落下する。次に、最上位のシートＳａが、図８の（ｂ）に示すように初期の位置からＺ２だけ下降して吸着搬送可能領域の上限を下回るかを判断する（Ｓ１３）。そして、第１シート面センサ及び第２シート面センサが両方ＯＮとなり、最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の上限を下回ったと判断すると（Ｓ１３のＹ）、一旦、所定時間、具体的には０．７秒程度停止する（Ｓ１４）。

ここで、シートが浮上しているときのシート同士の適正な間隔は図７の（ｂ）で示すＰＰ１なので、この後、最上位のシートＳａは、図９の（ａ）に示すようにシート同士の間隔がＰＰ１になるようＺ３まで低下する。つまり、トレイ１２が連続的に下降しているとき、最上位のシートＳａはシート間隔が略ＰＰ２で下降しているが、トレイ１２が一旦停止することにより、シートの間隔は狭くなってＰＰ１に近づくようになる。

そして、このようにシートの間隔が狭くなると、最上位のシートＳａの位置が吸着搬送可能領域の下限を下回る場合がある。ここで、所定時間停止後、最上位のシートＳａの位置が吸着搬送可能領域の下限を下回る場合には（Ｓ１５のＹ）、トレイ１２を上昇させる（Ｓ１６）。そして、再度、第１シート面センサ及び第２シート面センサが両方ＯＮとなり、シートの位置が吸着搬送可能領域の下限を上回ったと判断すると（Ｓ１７のＹ）、初期動作を終了する。

このような動作の過程では、シート同士の間隔は適正な状態になっていて、かつ大部分のシートが捌きノズル３３の捌きエア吹き付け領域からは外れていない。このため、最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の下限を上回っても、急激に上昇して、それに応じてトレイ１２が上下動を繰り返すということはない。

ところで、トレイを一旦停止させたとき、最上位のシートの位置が吸着搬送可能領域の下限を下回らない場合がある。この場合、本来であれば最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域に浮上しているということになるため、初期動作が終了したと思われるが、最上位のシートＳａが密集した状態を維持したまま吸着搬送可能領域で浮上している可能性もある。この状態は、特に最上位のシートＳａの近傍のシートに捌きノズル３３から捌きエアが吹き付けられるようになった直後に発生しやすい。

このような場合は、最上位のシートＳａ近傍のシートに確実にエアを吹付けるためトレイ１２をさらに下降させ、最上位のシートＳａ近傍のシートを確実に分離させる必要がある。このため、最上位のシートの位置が吸着搬送可能領域の下限を下回らない場合には（Ｓ１５のＮ）、捌きが不十分だと判断し、一旦停止後、最上位のシートの位置が吸着搬送可能領域の下限を下回るまでトレイ１２を下降させる。しかし、ここでトレイ１２を連続下降させると、前述したように最上位のシートＳａが密集浮上と急激な下降を繰り返すことになる。

そこで、このように最上位のシートの位置が下限を下回らない場合には（Ｓ１５のＮ）、下降中の１秒間で０．３秒間下降させた後、０．７秒間停止するという動作を１ステップとし、トレイ１２の下降時に下降と停止を繰り返すステップ下降を実施する（Ｓ１８）。そして、このようなステップ下降によってトレイ１２が徐々に下降し、これに伴い最上位のシートの位置が一旦吸着搬送可能領域の下限を下回ると（Ｓ１５のＹ）、トレイを上昇させる（Ｓ１６）。なお、このようにトレイを上昇させることにより、最上位のシートの位置が吸着搬送可能領域の下限を上回ると（Ｓ１７のＹ）、初期動作を終了する。

ここで、このようにステップ下降を実施する際、すでにトレイ１２は、少なくとも最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の上限を下回る位置まで下降しており、シートの密集浮上がほぼ解消されているため、ステップ下降の回数は大幅に減る。このため、ステップ下降のための時間はほとんどかからなくなるので、初期動作の時間短縮が可能となる。

ところで、シートが比較的軽く小さなシートの場合、図１０に示すようにシート同士の間隔がこれまでよりもかなり広いＰＰ３になっても浮上を維持できることが多い。この場合、最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の上限を下回るまで連続下降を継続すると、トレイ１２はかなり下まで下降することになる。そして、このようにトレイ１２がかなり下まで下降すると、最上位のシートＳａが浮上を維持できず急激に下降し、これまで述べたように、密集浮上と急激な下降を繰り返すことになる。

そこで、比較的軽く小さなシートの場合でも、急激な下降を防ぐため、トレイ１２を連続下降する時間又は距離を、予め決めた所定時間又は所定距離に制限する。この所定時間又は所定距離は、例えば装置が使用できるシートの中で最も浮上しやすいシートが、密集しない状態で、連続下降をしたときに、最上位のシートが上限位置を下回るまでの時間又は距離を実験的に求めて決定したものである。

なお、本実施の形態においては、比較的軽く小さなシートの場合でも、急激な下降を防ぐため、トレイ１２を連続下降する時間を予め決めた所定時間（一定時間）に制限している。そして、このような時間に制限した場合、トレイの下降を停止させるタイミングは、最上位のシートＳａが浮上を維持できずに下降しても、吸着搬送可能領域内か、もしくはその下限よりもわずかに下の位置で浮上するタイミングとなる。

そして、このように最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の上限を下回らない場合でも（Ｓ１３のＮ）、実験的に求めた一定時間（所定時間）が経過すると（Ｓ１９のＹ）、トレイ１２の下降を所定時間停止する（Ｓ１４）。このように、最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の上限を下回らない場合でも、一定時間が経過すると、所定時間トレイの下降を停止することにより、最も密集しやすいシートが密集した場合でも、最上位のシートＳａの急激な下降を防ぐことができる。

また、トレイの下降を停止させるタイミングは、既述したように最上位のシートＳａが浮上を維持できずに下降しても、吸着搬送可能領域内か、もしくはその下限よりもわずかに下の位置で浮上するタイミングである。これにより、この後、ステップ下降に移行した場合でも（Ｓ１８）ステップ下降の回数は大幅に減るためほとんど時間はかからない。

このように、本実施の形態において、連続下降によって密集浮上を解消した後、ステップ下降を行うようにするため、初期動作に要する時間が大幅に短縮できる。例えば、既述したようにトレイ１２が１秒間に約１０ｍｍ下降できるとし、図７の（ｂ）において、浮上シート群ＳＧを解消するためにステップ下降を１０回実施したとする。ステップ下降で合計約３０ｍｍ下降するのに要する時間は約１０秒であるが、連続下降の場合は約３秒しかかからない。その結果、密集浮上を確実に解消しつつ、約７秒の大幅な初期動作の時間短縮が可能となる。

以上説明したように、本実施の形態においては、トレイ１２を、最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の上限を下回るまで連続的に下降させている。そして、この後、最上位のシートＳａが吸着搬送可能領域の下限を下回るまでは下降と停止とを行うステップを繰り返しながら下降させている。これにより、ステップ下降の回数を大幅に減少させることができ、初期動作に要する時間を短縮することができる。

１１…シート収容部、１２…トレイ、２０…吸着給送部、２１…吸着搬送ベルト、３０…エア吹き付け部、３３…捌きノズル、３４…分離ノズル、３６…吸着ファン、４９…紙面検知機構、５４…第１シート面センサ、５５…第２シート面センサ、６５…シート有無検知センサ、１００…プリンタ、１０１…プリンタ本体、１０２…画像形成部、１０３…シート給送装置、１５０…エア給送機構、２００…制御装置、Ｍ１…トレイ昇降駆動モータ、Ｓ…シート

Claims (5)

1. シートを支持して昇降自在なトレイと、前記トレイに支持されたシートを浮上させるためにシートの端部にエアを吹き付けるエア吹き付け部と、前記エア吹き付け部により吹き付けられたエアにより浮上したシートを吸着して給送する吸着給送部と、を備え、シートの吸着給送動作の前の初期動作時、前記エア吹き付け部によりエアを吹き付けてシートを一旦、前記吸着給送部による吸着給送が可能な適正範囲の上限を超えるように浮上させた後、浮上しているシートの最上位のシートが適正範囲内に位置するように前記トレイを昇降させるシート給送装置において、
   前記トレイに支持されているシートのうち最上位のシートの位置を検知するためのシート面検知機構と、
   前記トレイを昇降させる昇降部と、
   前記シート面検知機構からの検知信号に基づき、最上位のシートが前記適正範囲の上限を上回っている場合には前記トレイを下降させ、最上位のシートが前記適正範囲の下限を下回っている場合に前記トレイを上昇させて最上位のシートが前記適正範囲内に位置するように前記昇降部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記初期動作時、前記シート面検知機構からの信号に基づき、前記適正範囲の上限を超えるように浮上している最上位のシートが前記適正範囲の上限を下回るまで前記トレイを連続的に下降させ、最上位のシートが前記適正範囲の上限を下回ると、前記トレイを一旦停止させ、停止後、最上位のシートが前記適正範囲の下限を下回った場合には前記トレイを上昇させ、最上位のシートが前記適正範囲の下限を下回っていない場合には、前記適正範囲の下限を下回るまで下降と停止とを行うステップを繰り返しながら前記トレイを徐々に下降させ、最上位のシートが前記適正範囲の下限を下回ると前記トレイを上昇させるように前記昇降部を制御することを特徴とするシート給送装置。
2. 前記制御部は、前記トレイを所定時間又は所定距離、連続的に下降させても最上位のシートが前記適正範囲の上限を下回らない場合には、前記トレイを一旦停止させ、所定時間停止後、最上位のシートが前記適正範囲の下限を下回った場合には前記トレイを上昇させ、
   最上位のシートが前記適正範囲の下限を下回っていない場合には、前記適正範囲の下限を下回るまで下降と停止とを行うステップを繰り返しながら前記トレイを徐々に下降させ、最上位のシートが前記適正範囲の下限を下回ると前記トレイを上昇させるように前記昇降部を制御することを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記シート面検知機構は、
   最上位のシートが前記適正範囲の下限に達したことを検知する第１シート面センサと、
   最上位のシートが前記適正範囲の上限に達したことを検知する第２シート面センサと、
   最上位のシートと共に移動し、最上位のシートが前記適正範囲の下限に達した場合には前記第１シート面センサをＯＮとし、シートが前記適正範囲の上限を越えた場合には前記第１シート面センサをＯＦＦさせると共に前記第２シート面センサをＯＮとするように構成されたセンサフラグと、を備え、
   前記制御部は、前記初期動作時、前記第１シート面センサがＯＦＦで前記第２シート面センサがＯＮとなった場合に前記トレイを連続的に下降させ、前記第１シート面センサ及び前記第２シート面センサが両方ＯＮの場合には前記トレイを一旦停止させ、停止後、前記第１シート面センサ及び前記第２シート面センサが継続して両方ＯＮの場合にはトレイをステップ下降させ、前記第１シート面センサがＯＮで前記第２シート面センサがＯＦＦの場合には前記トレイを上昇させ、再度、前記第１シート面センサ及び前記第２シート面センサが両方ＯＮとなった場合に前記トレイを停止させるよう前記昇降部を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のシート給送装置。
4. 前記制御部は、前記トレイを所定時間又は所定距離、連続的に下降させても前記第１シート面センサ及び前記第２シート面センサが両方ＯＮにならない場合は、前記トレイを一旦停止させ、所定時間停止後、前記第１シート面センサ及び前記第２シート面センサが継続して両方ＯＮの場合にはトレイをステップ下降させ、前記第１シート面センサがＯＮで前記第２シート面センサがＯＦＦの場合には前記トレイを上昇させ、再度、前記第１シート面センサ及び前記第２シート面センサが両方ＯＮとなった場合に前記トレイを停止させるよう前記昇降部を制御することを特徴とする請求項３記載のシート給送装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置と、前記シート給送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images