JP2014181085A - シート供給装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より正確にシート間隔を算出可能なシート供給装置を提供すること。
【解決手段】シート供給装置２１，５３は、複数のシートを所定方向に積層したシート束を載置可能な載置部７１と、載置部７１に載置されたシート束にエアを吹き付け、少なくとも最上層シートを浮上させる第一送風機構６７および第二送風機構６９と、載置部７１の上方に設けられたサクションベルト７４を含んでおり、送風機構６７，６９によって浮上させられた最上層シートを該サクションベルト７４に吸着させて、搬送経路に向けて搬送する吸着／搬送手段６１と、浮上している最上層シートと、その次のシートとを撮影可能に配置された撮影手段９３と、撮影手段９３の撮影範囲に向けて光を出射する照明手段９４と、を備え、照明手段９４から出射された光は、シート束において撮影手段９３に最も近い端面を含む平面に略垂直に当たる。
【選択図】図４

Description

本発明は、シート束からシートを一枚ずつ空気圧によりピックアップして、搬送経路に送り出すシート供給装置、およびこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、この種のシート供給装置としては、例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載のシート供給装置では、給紙トレイ等の載置部に、複数のシート（例えば用紙）が束状に積載される。シート供給装置は、かかるシート束に対し両サイドからエアを吹き付けて、最上層のシートを分離・浮上させる。それと同時に、サクションベルトによりシート束上のエアを吸引して、浮上した最上層シートをサクションベルトに吸着させる。サクションベルトは、吸着したシートを搬送経路に向けて搬送し、搬送経路に送り出す。

シート供給装置は、シート束に吹き付けるエア量を調整するために、浮上させた最上位のシートと、その一枚下のシートとを撮影手段で撮影する。その後、撮影画像から両シートのエッジ部分を検出し、両シートの間隔を算出する。その後、シート供給装置は、算出した間隔に基づき、エア量を調整する。

特開２０１０−２５４４６２号公報

しかしながら、シート供給装置内部は、光量が十分でなく、撮影には不向きな場所である。それゆえ、正しくエッジ検出処理が行えない場合がある。また、少なくとも最上層シートは浮上しているため、そのエッジ部分は上下方向にばたついていることが多い。そのため、光の当たり方によっては、正しくエッジ検出処理を行えない場合がある。以上のことから、従来のシート供給装置には、正確なシート間隔を算出することが難しいという問題点があった。

それゆえに、本発明の目的は、より正確にシート間隔を算出可能なシート供給装置および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、本発明の第一局面は、シート供給装置であって、複数のシートを所定方向に積層したシート束を載置可能な載置部と、前記載置部に載置されたシート束にエアを吹き付け、少なくとも最上層シートを浮上させる送風手段と、前記載置部の上方に設けられたサクションベルトを含んでおり、前記送風手段によって浮上させられた最上層シートを該サクションベルトに吸着させて、搬送経路に向けて搬送する吸着／搬送手段と、浮上している最上層シートとその次のシートとを撮影可能に配置された撮影手段と、前記撮影手段の撮影範囲に向けて光を出射する照明手段と、を備え、前記照明手段から出射された光は、前記シート束において前記撮影手段に最も近い端面を含む平面に略垂直に当たる。

また、本発明の第二局面は、第一局面のシート供給装置を備えた画像形成装置である。

上記各局面によれば、より正確にシート間隔に算出可能なシート供給装置および画像形成装置を提供することができる。

一実施形態のシート供給装置を備えた画像形成装置の構成を示す図である。 図１の本体装置の詳細な構成を示す図である。 図１の供給ユニットの詳細な構成を示す図である。 図３のシート供給装置をＺＸ平面に沿う切断面を前方から見た図である。 図３のシート供給装置をＸＹ平面に沿う切断面を上方から見た図である。 ばたつきが無いシート先端面に光が当たる様子を示す図である。 多少のばたつきがあるシート先端面に光が当たる様子を示す図である。 照明手段に取付誤差がある場合におけるシート先端面に光が当たる様子を示す図である。 照明手段が斜めに傾いている場合におけるシート先端面に光が当たる様子を示す模式図である。 図３のシート供給装置の制御系を示すブロック図である。 最上層シートおよびその次のシートの輝度画像における反射光の強度を示す図である。 算出したシート間隔が適正範囲に収まっている様子を示す図である。 算出したシート間隔が適正範囲の下限値を下回っている様子を示す図である。 算出したシート間隔が適正範囲の上限値を上回っている様子を示す図である。 第一構成例の照明手段からの平行光が各シート先端面に当たる様子を示す図である。 第一構成例の照明手段の構成・配置を示す模式図である。 第二構成例の照明手段からの平行光が各シート先端面に当たる様子を示す図である。 第二構成例の照明手段の構成・配置を示す模式図である。 第三構成例の照明手段の斜視図である。 第三構成例の照明手段の構成・配置を示す模式図である。 第四構成例の照明手段の斜視図である。 第四構成例の照明手段の配置を示す模式図である。 第五構成例の照明手段の詳細な構成を示す模式図である。 第五構成例の照明手段の配置を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るシート供給装置およびそれを備えた画像形成装置について詳説する。

（はじめに）
まず、図中のｘ軸〜ｚ軸について定義する。本実施形態では、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、シート供給装置および画像形成装置の左右方向、前後方向および上下方向とする。また、図中、参照番号の右側に添え字ａ，ｂ，ｃ，ｄが付加されるものがある。ａ，ｂ，ｃ，ｄは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）を意味する。例えば、作像手段２７ａは、イエローの作像手段２７を意味する。また、添え字無しは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色を意味する。例えば、作像手段２７は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ各色の作像手段を意味する。

（画像形成装置の構成・動作）
図１において、画像形成装置１は、本体装置３と、シート供給ユニット５と、を備えている。

本体装置３は、例えばＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）であって、図２に示すように、シート供給ユニット９と、作像ユニット１１と、定着ユニット１３と、制御回路１５と、を備えている。

シート供給ユニット９は、大略的には、シート供給装置２１と、複数の供給ローラ対２３と、レジストローラ対２５と、を含んでいる。シート供給装置２１内には、複数のシート（例えば用紙）を積層したシート束Ｓが載置される。シート束Ｓからは、シート供給装置２１によって、空気圧の作用より最上層のシートがピックアップされた後、一点鎖線で示す第一搬送経路Ｒ１に送り出される。このシートは、回転する供給ローラ対２３により第一搬送経路Ｒ１内を下流に搬送される。その後、シートは、停止しているレジストローラ対２５に突き当たり、一旦停止させられる。レジストローラ対２５は、ＣＰＵ（後述）によるタイミング制御の下で回転させられ、これによって、シートはレジストローラ対２５から二次転写領域に向けて送り出される。

作像ユニット１１は、電子写真方式により画像を形成する。また、本実施形態では、作像ユニット１１は、フルカラー画像を形成するためにタンデム型の構成を有しており、作像手段２７ａ〜２７ｄおよび転写手段２９を備えている。

各作像手段２７は、対応色向けに、回転可能に構成された感光体ドラムを備える。各感光体ドラムの周囲には、帯電手段、露光手段および現像手段が設けられている。

各帯電器は、対応色の感光体ドラムの周面を一様に帯電させる。

各露光手段には、対応色の画像データが入力される。ここで、画像データは、本体装置３に接続されたパーソナルコンピュータ等からＣＰＵに送信されてくる。ＣＰＵは、受信画像データから、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ各色の画像データを生成して、対応色の露光手段に出力する。各露光手段は、対応色の画像データで変調された光ビームを生成して、回転する感光体ドラムの周面上に一ライン毎に主走査方向に走査して、その周面に対応色の静電潜像を形成する。

各現像手段は、対応色の感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーで現像して、対応色のトナー画像を周面上に形成する。

転写手段２９は、大略的には、無端状の中間転写ベルト３１と、駆動ローラ３３と、複数の従動ローラ３５と、一次転写ローラ３７ａ〜３７ｄと、二次転写ローラ３９と、を備えている。

中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３３と、複数の従動ローラ３５とに張り渡される。駆動ローラ３３は、ＣＰＵの制御下で回転し、従動ローラ３５は、駆動ローラ３３に従動し回転する。これによって、中間転写ベルト３１は、矢印αの方向に回転する。

各一次転写ローラ３７は、中間転写ベルト３１を挟んで、対応色の感光体ドラムと対向するよう配置される。各一次転写ローラ３７の作用により、中間転写ベルト３１における同一エリアに、各感光体ドラムに担持されたトナー画像が順次転写され、それらが重なり合った合成トナー画像が形成される。合成トナー画像は、中間転写ベルト３１の回転により、二次転写ローラ３９に向けて搬送される。

二次転写ローラ３９は、中間転写ベルト３１を挟んで、ある一つの従動ローラ３５と対向するよう配置される。また、二次転写ローラ３９は中間転写ベルト３１と当接して二次転写領域を形成する。二次転写領域には、レジストローラ対２５から送り出されたシートが導入される。二次転写領域を通過するシートには、中間転写ベルト３１上の合成トナー画像が二次転写される。その後、二次転写済のシートは、定着ユニット１３に向けて二次転写領域から送り出される。

定着ユニット１３は、加熱ローラおよび加圧ローラにより形成される定着ニップを有する。定着ニップには、二次転写領域からのシートが導入される。シートは、両ローラの回転によって定着ニップを通過中に加熱および加圧され、その結果、合成トナー画像がシートに定着する。その後、定着済みのシートは、本体装置外の排出トレイに向けて定着ニップから送り出される。

制御回路１５は、少なくとも、フラッシュメモリ、ＣＰＵおよびメインメモリを含んでいる。ＣＰＵは、フラッシュメモリ等に格納されるプログラムをメインメモリ上で実行して、構成各部（シート供給ユニット５等を含む）を制御する。

図１に示すように、画像形成装置１には、本体装置３の右側にシート供給ユニット５が隣接している。シート供給ユニット５は、図３に示すように、上下方向に並べられた複数のシート供給装置５３を備えている。

各シート供給装置５３は、シート供給装置２１（詳細は後述）と同様の構成を有し、複数のシート（例えば用紙）を積層したシート束Ｓｅを載置する。シート束Ｓｅからは、シート供給装置５３（詳細は後述）によって最上層のシートがピックアップされた後、第三搬送経路Ｒ３（一点鎖線で示す）に送り出される。送り出されたシートは、第三搬送経路Ｒ３を搬送された後、連通孔７（図１を参照）から本体装置３へと送り出される。本体装置３には、シート供給装置５３から送り出されたシートを、レジストローラ対２５まで搬送する搬送経路（図示せず）が設けられている。したがって、このシートに対しても、上述同様に画像形成が行われる。

（シート供給装置の構成・動作）
次に、図４および図５を参照して、シート供給装置５３の構成について説明する。なお、上述のように、シート供給装置２１は、シート供給装置５３と同様の構成を有するため、その説明を省略する。

シート供給装置５３は、昇降板５５と、当接部５７と、リミットセンサ５９と、吸着／搬送機構６１と、搬送ローラ対６３と、供給センサ６５と、第一送風機構６７と、第二送風機構６９と、吸着センサ７０と、を備えている。

昇降板５５は、ｘｙ平面に略平行な長方形状の載置部７１を有する。載置部７１には、複数のシートがｚ軸方向に積層されたシート束Ｓｅが載置される。このシート束Ｓｅは実質的に直方体形状を有する。昇降板５５は、予め定められた下限位置から上限位置までの範囲内でｚ軸方向に移動可能（つまり、昇降可能）に構成されている。

当接部５７は当接面７３を有する。当接面７３は、載置部７１が有するｘ軸負方向側の辺から、ｚ軸に平行に上方に延びる。当接面７３には、シート束Ｓｅのｘ軸負方向側の端面（つまり、左端面）が当接する。なお、各シートは、ｘ軸負方向側の短辺から第三搬送経路Ｒ３へと送り出される。この観点で、シート束Ｓｅの左端面を先端面と称し、シート左端をシート先端と称する場合がある。

リミットセンサ５９は、典型的には光学式アクティブセンサであり、当接部５７に固定される。リミットセンサ５９は、シート束Ｓｅの最上層シートが所定の上限位置Ｐｕに達しているかいないかを示す電気信号を制御回路１５（後述）に出力する。

吸着／搬送機構６１は、昇降板５５や当接部５７の上方に設けられ、具体的には、例えば二個のサクションベルト７４と、チャンバ７９と、駆動ローラ７５と、例えば三個の従動ローラ７７と、を含んでいる。

各サクションベルト７４は無端状である。各ベルト７４には、外周面側から内周面側へと貫通する多数の孔が形成される。より詳細には、各ベルト７４の幅方向（つまり、ｙ軸方向）に沿って所定数の貫通孔（つまり、貫通孔の列）が形成される。この貫通孔の列は、各ベルト７４の周方向全体にわたり、所定間隔をあけて設けられている。

チャンバ７９は、各サクションベルト７４の内側に設けられ、大略的に、エア吸引口と、ファンと、モータと、を含んでいる。エア吸引口は、各サクションベルト７４の下方側の内周面に対向するように設けられる。ファンは、チャンバ内に収容される。このファンが回転することで、サクションベルト７４の貫通孔を通じて、シート束Ｓｅ上方のエアがチャンバ７９内に取り込まれる。この時、最上層シートは、後述の第一送風機構６７等により浮上させられるため、サクションベルト７４の下端面に吸着する。この観点で、以下では、サクションベルト７４の下端面を吸着面と呼ぶ場合がある。

駆動ローラ７５は、例えば、シート束Ｓｅのｘ軸方向中心の上方に配置される。また、二個の従動ローラ７７は、第二送風機構６９の上方に配置され、概ね上下方向に並ぶ。これらローラ７７のｘ軸方向位置は、当接面７３を基準として負方向側にオフセットした位置である。また、下方側の従動ローラ７７（以下、左端従動ローラという場合がある）と、駆動ローラ７５との間には、残る一個の従動ローラ７７（以下、中間従動ローラという場合がある）が配置される。

各ローラ７５，７７には、上記二個のサクションベルト７４が、ｙ軸方向に並ぶように張り渡される。より具体的には、駆動ローラ７５および中間従動ローラ７７は、それぞれの下端のｚ軸方向位置が互いに略同一となるように配置される。また、中間従動ローラ７７および左端従動ローラ７７は、左端従動ローラ７７の下端が中間従動ローラ７７の下端よりも若干高い位置となるように配置されている。これにより、駆動ローラ７５と中間従動ローラ７７の間で、各サクションベルト７４はｘｙ平面と概ね平行となり、かつ中間従動ローラ７７と左端従動ローラ７７との間で各サクションベルト７４はｘｙ平面に対し斜め上方に傾斜している。換言すると、各サクションベルト７４は、中間従動ローラ７７の位置で屈曲している。このようなサクションベルト７４は、駆動ローラ７５の回転に伴って、矢印βの方向に回転する。これによって、サクションベルト７４の吸着面に吸着した最上層シートは、ｘ軸の負方向（つまり、搬送方向）に搬送される。

図４および図５には、第三搬送経路Ｒ３の先頭部分が示される。第三搬送経路Ｒ３は、大略的に、複数のガイド部材からなる。第三搬送経路Ｒ３の先頭部分は、シートの進入口８０となっている。この進入口８０は、当接部５７の上端および左端従動ローラ７７の下方の間の空間からなる。

上記搬送ローラ対６３は、第三搬送経路Ｒ３上であって進入口８０の近傍に設けられる。搬送ローラ対６３は、ＣＰＵの制御下で回転して、導入されたシートを第三搬送経路Ｒ３の下流に送り出す。

ここで、供給センサ６５は、典型的には光学式アクティブセンサであり、第三搬送経路Ｒ３上であって、進入口８０と、搬送ローラ対６３との間に設けられる。供給センサ６５は、進入口８０と搬送ローラ対６３の間の基準位置をシートが通過すると、その旨を示す電気信号を制御回路１５に出力する。

第一送風機構６７は、昇降板５５を基準として前方側および後方側に一つずつ設けられる。各第一送風機構６７は、典型的には、ファン８１と、ダクト８３と、吹出口８５と、を含んでいる。

各ファン８１は、周辺のエアをダクト８３内に取り込む。前方側の第一送風機構６７において、ダクト８３には、シート束Ｓｅの先端面の上端近傍に臨む吹出口８５が形成される。前方側の第一送風機構６７において、ダクト８３に取り込まれたエアは、ダクト８３内を吹出口８５に向けて流れ、該吹出口８５から、シート束Ｓｅの前方側の側面上端部分に吹き付けられる。

それに対し、後方の第一送風機構６７は、載置部７１のｙ軸方向中心面Ｐｖ（図５を参照）を基準として、前方のものと略対称である。したがって、後方の吹出口８５からのエアは、シート束Ｓｅの後方側の側面上端部分に吹き付けられる。

上記の通り、両吹出口からのエアは、シート束Ｓｅの前方側側面および後方側側面に吹き付けられる。このエアは、主として、シート束Ｓｅの最上層シートを浮上させる役割を果たす。

また、第二送風機構６９は、典型的には、載置部７１を基準として、ｘ軸負方向側に設けられる。より具体的には、第二送風機構６９は、当接部５７のｘ軸負方向側に隣接する。この第二送風機構６９は、典型的には、ファン８７と、ダクト８９と、例えば二個の吹出口９１と、を含んでいる。

ファン８７は、自身周囲のエアをダクト８９内に吸い込む。ダクト８９は、第三搬送経路Ｒ３の進入口８０近傍に至るように設けられている。このダクト８９は途中で二分岐しており、各先端部分には吹出口９１が一つずつ設けられる。本実施形態では、二個の吹出口９１は、図５に示すように、ｙ軸方向に間隔をあけて設けられる。より具体的には、前方側および後方側の吹出口９１は、前方側および後方側のサクションベルト７４の真下の空間に臨むように設けられる。上記ダクト８９に取り込まれたエアは、二個の吹出口９１に向けて流れ、それぞれの吹出口９１から、ｘ軸の正方向に吹き出される。これによって、吹出口９１からのエアは、対応するサクションベルト７４の真下に向けて吹き付けられる。これらのエアは、主として、最上層シートを、上から二枚目のシートと分離する役割を果たす。

吸着センサ７０は、光学式アクティブセンサおよび検出子を少なくとも含んでおり、シート束Ｓｅの最上層シートがサクションベルト７４に吸着している場合、その旨を示す電気信号を制御回路１５に出力する。

シート供給装置５３にはさらに、撮影手段９３が設けられている。撮影手段９３は、図５に示すように、二個の吹出口９１から吹き出されるエアの流れ（矢印を参照）を阻害しない位置に設けられる。本実施形態では、撮影手段９３は、ｚ軸方向からの平面視で二個の吹出口９１の間に設けられる。

撮影手段９３は、より具体的には、各サクションベルト７４および最上層シートの先端の間の空間γ（図４の一点鎖線の枠内を参照）を見通せるように、かつ該空間γに対向するように設けられる。ここで、「見通す」とは、撮影手段９３のレンズと空間γとの間に、撮影手段９３の視野を遮るものがない状態を意味する。また、「対向する」とは、ｘ軸方向に沿って、撮影手段９３が有するレンズの真正面で空間γと対向する場合もあれば、ｘｙ平面を基準として斜め下から斜交いに対向する場合も含む。

撮影手段９３は、典型的には、浮上させられた最上層シートの先端部分と、上から二枚目のシートの先端部分とを撮像して、それらを表す画像データを制御回路１５（後述）に送信する。

浮上させられた最上層シートの先端と、上から二枚目のシートの先端とを撮影するには、撮影手段９３は、最上層のシートがサクションベルト７４に未吸着時、該サクションベルト７４の吸着面を撮影可能であることが好ましい。また、撮影手段９３の光軸、少なくとも第二送風機構６９の各吹出口９１、およびサクションベルト７４の吸着面のｚ軸方向位置（つまり、積層方向位置）は互いに近接していることが好ましい。

シート供給装置５３はさらに、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）からなる照明手段９４が設けられる。照明手段９４は、撮影手段９３が最上層シートや二枚目のシートを撮影中に、該撮影手段９３の撮影範囲に向けて光を出射する。ここで、以下の説明の便宜のため、平面Ｐｌを定義する。シート束Ｓｅを実質的に直方体であるとみなすと、シート束Ｓｅには六つの面を有する。これら面のうち、撮影手段９３に最も近い面（図４の例では、左端面）を含み、かつｙｚ平面に平行な面を、平面Ｐｌと定義する。照明手段９４は、自身の出射光が平面Ｐｌと略直交するように配置される。また、照明手段９４の光軸Ａｏのｚ軸方向位置は、上記撮影手段９３の光軸のそれと近接していることが好ましい。

上記配置により、最上層シートおよび二枚目シートにばたつきが無い場合（図６Ａを参照）、または、最上層シートおよび二枚目シートの少なくとも一方に多少のばたつきがある場合であっても（図６Ｂを参照）、出射光は最上層シートや二枚目シートの先端面に実質的に垂直に当たるため、各端面での反射光の強度が他の部分での反射光の強度と比して大きくなる。また、図６Ｃに示すように、光軸Ａｏが多少傾いて照明手段９４が取り付けられたとしても（換言すると、照明手段９４が誤差の範囲内で傾いたとしても）、出射光は各シート先端面にほぼ垂直に当たるため、各先端面での反射光強度は相対的に大きくなる。上記に対し、照明手段９４が誤差の範囲を逸脱するような斜め上から光を照射すると（図６Ｄを参照）、ばたつきが少ない場合であっても、図６Ａ〜図６Ｃの場合とは逆に、先端部分以外で反射光強度が大きくなる場合がある。

なお、照明手段９４は、撮影手段９３と同様に、二個の吹出口９１からのエアの流れを阻害しない位置に設けられることが好ましい。

次に、図７を参照して、シート供給装置５３の制御系について詳説する。シート供給装置５３は、ＣＰＵの制御下で、シート束Ｓｅの最上層シートをピックアップして第三搬送経路Ｒ３に送り出す。この制御のため、制御回路１５は、リミットセンサ５９、供給センサ６５および吸着センサ７０からの電気信号を受信可能に構成される。また、制御回路１５は、シート供給装置５３が動作中、照明手段９４が撮影手段９３の撮影範囲を照明するよう制御する。この状況下で、撮影手段９３は、最上層シートと二枚目シートの先端面を撮影し、撮影画像を表す画像データを制御回路１５に送信する。

制御回路１５はさらに、載置部７１用の駆動モータＭ１、搬送ローラ対６３用の駆動モータＭ２、サクションベルト７４用の駆動モータＭ３、ファン８１用の駆動モータＭ４、ファン８７用の駆動モータＭ５およびチャンバ７９内のファン用の駆動モータＭ６に制御信号を送信可能に構成される。

制御回路１５は、シートのサイズおよび坪量（つまり、シート種別）と、シート種別に対応する最適なエア量の初期値を、フラッシュメモリ等に予め保持している。制御回路１５は、この初期値になるように、駆動モータＭ４および駆動モータＭ５の回転を制御して、第一送風機構６７から吹き出されるエア量および／または第二送風機構６９から吹き出されるエア量を調整する。また、制御回路１５は、チャンバ７９内の駆動モータＭ６の回転を制御する。

吸着センサ７０は、上記サクションベルト７４に最上層シートが吸着されている場合には、その旨を示す電気信号を制御回路１５に出力する。この電気信号に基づき、制御回路１５は駆動モータＭ３の回転を制御する。

供給センサ６５は、第三搬送経路Ｒ３に送り出されたシートが基準位置（前述）を通過していれば、その旨を示す電気信号を制御回路１５に出力する。この電気信号に基づき、制御回路１５は駆動モータＭ２の回転を制御する。

リミットセンサ５９は、シート束Ｓｅの最上層シートがサクションベルト７４に吸着可能な高さにあるか無いかを示す電気信号を制御回路１５に出力する。この電気信号に基づき、制御回路１５は、駆動モータＭ１の回転を制御して、最上層シートの高さを所定高さに維持する。

撮影手段９３は、浮上している最上層シートと、それから数えて二枚目のシートとの間を撮影して、撮影画像を表す画像データを生成して制御回路１５に出力する。制御回路１５は、入力画像データに対し特徴点検出処理を実施する。特徴点検出処理では、まず、撮影画像が輝度画像に変換され、この輝度画像から、所定値よりも輝度が大きな画素部分がエッジとして検出される。ここで、上記の通り、照明手段９４の出射光は平面Ｐｌと略直交するので（図６Ａ〜図６Ｃを参照）、図８に示すように、最上層シートや二枚目シートの各先端部分での反射光の強度が所定値よりも大きくなる。したがって、最上層シートや二枚目シートの先端面がエッジとして正確に検出される。その後、これらエッジ間の距離がシート間隔として算出される。

上記とは異なり、もし照明手段９４が斜め方向から光を照射すると（図６Ｄを参照）、先端部以外で反射光強度が大きくなる。この場合、特徴点検出処理では、最上層シートおよび二枚目シートの先端部分がエッジ部分として検出されずに、シート間隔を正しく算出できないことがある。

制御回路１５は、算出した間隔に基づき、駆動モータＭ４および駆動モータＭ５の回転をフィードバック制御して、第一送風機構６７から吹き出されるエア量および／または第二送風機構６９から吹き出されるエア量を調整する。具体的には、図９Ａに示すように、シート間隔ｄが所定の下限値Ｒ１から上限値Ｒ２までに収まっている場合には、エア量は現状維持となる。それに対し、図９Ｂに示すように、数値範囲Ｒの下限値Ｒ１を下回る場合には、エア量が現状よりも少なくなるよう調整され、図９Ｃに示すように、上限値Ｒ２を上回る場合には、エア量が現状よりも多くなるよう調整される。

（作用・効果）
以上説明した通り、本シート供給装置５３には照明手段９４が備わっている。照明手段９４は、自身の出射光が最上層シートおよびその次のシートの各先端面に実質的に垂直に当たるように配置されている。さらに、ｚ軸方向位置に関して、照明手段９４は、撮影手段９３と近接している。それゆえ、撮影画像から得られる輝度画像では、各シート先端面の部分の反射光強度が大きくなっている（図８を参照）。よって、制御回路１５は、反射光強度を基準値と比較するという簡易な処理で、各シートのエッジを正しく検出できるようになる。このように正しくエッジが検出できるので、両シートの間隔も精度の高い値となる。

また、本シート供給装置５３では、最上層シートの先端がサクションベルト７４に吸着されるので、下方に垂れないようにすることができる。また、撮影手段９３は、このような交差部分（つまり、前述の空間γ）を見通せ、かつ該交差部分に実質的に対向するように配置されている。したがって、撮影手段９３の画像データにおいて、最上層シートの先端部分と二枚目のシートとが重ならないようにすることができる。このような画像データを用いることにより、制御回路１５は、シート間隔をより正確に算出できるようになる。

（照明手段の構成例）
上記から明らかなように、照明手段９４の出射光は、ｚ軸方向位置が互いに異なる最上層シートおよび次のシートの両先端面に略垂直に当たることが好ましい。そのような構成例として、照明手段９４は、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、光源１０１と、凸レンズ１０２と、を含んでいる。光源１０１は、凸レンズ１０２の焦点位置に配置され、放射状の光を出射する。凸レンズ１０２は、光源１０１の出射光を平行光にする。この平行光が平面Ｐｌに照射される。

第二の構成例として、照明手段９４は、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、少なくとも二つの光源２０１ａ，２０１ｂを含んでいる。光源２０１ａは撮影手段９３の上方に、光源２０１ｂはその下方に配置される。換言すると、光源２０１ａ，２０１ｂは、それぞれのｚ軸方向位置が互いに異なるように配置される。ここで、光源２０１ａ，２０１ｂは、それぞれの光軸が平面Ｐｌと略直交しかつ撮影手段９３の光軸と平行になるように配置される。また、両光源２０１ａ，２０１ｂと、平面Ｐｌの間にはレンズやミラー等の光学素子は設けられていない。

第三の構成例として、照明手段９４は、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、面発光照明３０１を含む。面発光照明３０１は、互いに異なるｚ軸方向位置から複数の光線を光線束として出射し、各光線が平面Ｐｌに略垂直に当たるよう配置されている。なお、面発光照明３０１と平面Ｐｌの間には光学素子は設けられていない。

第四の構成例として、照明手段９４は、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、複数の光源がリング状に配列されたリング照明４０１を含む。リング照明４０１は、撮影手段９３と平面Ｐｌとの間に配置される。より具体的には、複数の光源それぞれの光軸が平面Ｐｌと略直交しかつ撮影手段９３の光軸と平行になるように配置される。この場合、撮影手段９３は、リング照明４０１の中央部分の孔から、撮影対象となる最上層シートおよびその次のシートを臨むように配置される。このような照明手段９４は、互いに異なるｚ軸方向位置から複数の光線を光線束として出射し、各光線が平面Ｐｌに略垂直に当たるよう配置されている。

第五の構成例として、照明手段９４は、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、同軸照明方式を採用している。同軸照明方式を採用する場合、撮影手段９３は、自身の光軸が平面Ｐｌと略直交するように配置され、最上層シートおよびその次のシートを撮影するように配置される。照明手段９４は、光源５０１と、ハーフミラー５０２と、を含んでいる。光源５０１は、例えば面発光照明であり、撮影手段９３の光軸と略垂直な光線束を出射する。ハーフミラー５０２は、撮影手段９３と平面Ｐｌとの間に、自身の反射面が撮影手段９３の光軸に対し４５度傾斜するように配置される。このハーフミラー５０２はさらに、光源５０１の光線束の出射方向に対して、自身の反射面が４５度傾斜するように配置される。

この構成により、光源５０１からの光線束は、ハーフミラー５０２で反射されて、最上層シートおよびその次のシートの先端面に略垂直に当たる。各先端面での反射光は、ハーフミラー５０２を透過して撮影手段９３に正反射光として入射される。このような正反射光を用いて、撮影手段９３は、最上層シートおよびその次のシートの先端面を撮影することになる。これにより、制御回路１５は、より高精度にエッジを検出することが可能となる。

なお、第五の構成例において、光源５０１は、面発光照明に代えて点光源であっても構わない。

本発明に係るシート供給装置および画像形成装置は、より正しいシート間隔を算出可能であり、プリンタ、複写機、ファクシミリ及びこれらの機能を有する複合機等に好適である。

１ 画像形成装置
３ 本体装置
１１ 作像ユニット
１３ 定着ユニット
１５ 制御回路
２１，５３ シート供給装置
６１ 吸着／搬送機構
６７ 第一送風機構
６９ 第二送風機構
７１ 載置部
７３ 当接面
７４ サクションベルト
８３ ダクト
８５ 吹出口
９３ 撮影手段
９４ 照明手段

Claims (13)

1. 複数のシートを所定方向に積層したシート束を載置可能な載置部と、
   前記載置部に載置されたシート束にエアを吹き付け、少なくとも最上層シートを浮上させる送風手段と、
   前記載置部の上方に設けられたサクションベルトを含んでおり、前記送風手段によって浮上させられた最上層シートを該サクションベルトに吸着させて、搬送経路に向けて搬送する吸着／搬送手段と、
   浮上している最上層シートと、その次のシートとを撮影可能に配置された撮影手段と、
   前記撮影手段の撮影範囲に向けて光を出射する照明手段と、を備え、
   前記照明手段から出射された光は、前記シート束において前記撮影手段に最も近い端面を含む平面に略垂直に当たる、シート供給装置。
2. 前記所定方向位置について、前記照明手段は、前記撮影手段と近接している、請求項１に記載のシート供給装置。
3. 前記照明手段から出射された光を、前記平面に略垂直な平行光にするレンズを、さらに備える請求項１または２に記載のシート供給装置。
4. 前記照明手段は、前記所定方向の異なる位置に配列された複数の光源を含んでおり、該複数の光源はそれぞれ、前記平面に略垂直に当たる光を出射する、請求項１または２に記載のシート供給装置。
5. 前記照明手段は、前記平面に略垂直に当たる光を出射する面発光照明である、請求項１または２に記載のシート供給装置。
6. 前記照明手段は、
   面発光照明と、
   前記面発光照明から出射された光を、前記撮影手段の光軸と平行でかつ該撮影手段の撮影範囲に向かう光にするハーフミラーと、を含む請求項１または２に記載のシート供給装置。
7. 前記照明手段は、前記所定方向からの平面視で、前記シート束を基準として前記搬送経路側に設けられる、請求項１〜６のいずれかに記載のシート供給装置。
8. 前記撮影手段による撮影画像から、前記送風手段により浮上させられた最上層シートと、前記二枚目のシートとの間の間隔を求める制御手段を、さらに備え、
   前記制御手段は、自身が求めた間隔に基づいて、前記送風手段から吹き出すエアの量を制御する、請求項１〜７のいずれかに記載のシート供給装置。
9. 前記制御手段は、自身が求めた間隔が所定範囲内に収まっている場合、前記送風手段から吹き出すエアの量を維持する、請求項８に記載のシート供給装置。
10. 前記制御手段は、自身が求めた間隔が前記所定範囲の下限値よりも小さい場合、前記送風手段から吹き出すエアの量を少なくする、請求項８に記載のシート供給装置。
11. 前記制御手段は、自身が求めた間隔が前記所定範囲の上限値よりも大きい場合、前記送風手段から吹き出すエアの量を多くする、請求項８に記載のシート供給装置。
12. 前記所定方向からの平面視で、前記最上層シートの辺と前記サクションベルトとは、該最上層シートの浮上中に、該最上層シートの辺が実質的に下方に垂れない程度に近接しており、前記撮影手段は、該近接部分を見通せるように配置されている、請求項１に記載のシート供給装置。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載のシート供給装置を備えた画像形成装置。

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