JP4323993B2

JP4323993B2 - シート給送装置、シート給送方法、及び制御プログラム

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Publication number: JP4323993B2
Application number: JP2004083349A
Authority: JP
Inventors: 一郎佐々木; 圭三伊勢村; 光彦佐藤; 直久永田; 彰信西方; 秀則砂田
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Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2009-09-02
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Description

本発明は、シートを所定の位置に給送するシート給送装置及びシート給送方法、並びに前記シート給送装置の制御方法を実行するための制御プログラムに関する。

従来、カラー複写機やカラープリンタ等の画像形成装置には、感光体上に形成されたトナー画像を転写位置でシート上に転写するために、所定の大きさにカットされたシートを前記転写位置へと給送するシート給送装置が備えられている。

このシート給送装置としては、摩擦ローラを利用する他に、例えば、積載トレイ上に積載されたシートをエアー給送するものもある（特許文献１参照）。この装置によれば、例えばシート給送を行うために、シートの最上部にエアーを吹き付けてシートを浮揚させた後、エアー吸引を行って最上部のシートを吸引するが、最上部のシートを吸引する圧力を制御することで１枚給送を確実に行えるようにしている。

しかし、使用するシート表面の材質、シートの坪量及び表面平滑性などのシート条件の違いにより、シート束における各シート間の密着力の大きさが大幅に異なる。このシート間密着力が大きくなるにつれて、エアーの吹き付けによるシート分離も行えなくなる場合が発生し、実際に適用できるシートの種類もある程度限定されてしまう、という問題があった。

このような問題は、カラー複写機やカラープリンタ等においてもオフセット印刷機と同様に、アート紙やコート紙、フィルム等の平滑性の高いシート類を使用して高画質化を図ろうとする新たな動向により、今後、さらに顕在化されることが予想されている。特に高温高湿の環境下では、前記のような平滑性の高いシート類は、普通紙に比べてシート間密着力が非常に高いため、重送が多発したり、給送が円滑に行われず給送ミスが多発したりする恐れもある。

これらの問題を解決するために、例えば特許文献２や特許文献３に開示される技術が知られている。特許文献２では、積載されたシートにエアーを吹き付けてシートを浮揚させる際、最上部のシート位置を検出して、その位置検出結果に基づいて吹き付けるエアー吐出量を調整することで、浮揚しているシートの位置を制御している。

また、特許文献３では、積載されたシートにエアーを吹き付けてシートを浮揚させる際、最上部のシート位置を検出しその検出位置に、エアーを吐出しているエアーノズルを移動させることで、浮揚しているシートの位置を制御している。
特開昭６０−８２５３７号公報特開平０７−０８９６２５号公報特開平１０−０６７４４２号公報

しかしながら、前述したエアーの吐出力制御（特許文献２）やエアーノズル移動制御（特許文献３）の技術を用い、浮揚しているシートの状態を所定範囲内に抑止するためには、使用するシート表面の材質や、シートの坪量、表面平滑性などのシート条件の違いを考慮すると、エアー吐出力やエアーノズル移動量を高分解能で制御できるハード部品が必要となる。

例えば、ファンモータの回転数を微小に変化させることでエアー吐出力制御を実現する場合には、ファンモータの回転数をリニアに変化させるための電気回路が必要となる。特に、非常に広範囲なエアー吐出力が求められると、吐出力に応じたファンを複数装着してシート条件に基づいて複数のファンから一つのファンを選択して、ファンモータの回転数を微小に制御しなければならない可能性がある。

また、エアーノズル移動用モータを追加することでエアーノズル移動制御を実現する場合には、エアーノズルを移動させるために必要なメカ機構やモータ駆動回路が必要となってしまう。

いずれの技術を用いた場合でも、装置自体のコストアップを避けることはできないため、高性能なシート給送装置を低コストで実現することができない、という問題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、シートの材質等に左右されることなく安定したシート給送を実現することができる高性能且つ低コストなシート給送装置及びシート給送方法、並びに前記シート給送装置の制御方法を実行するための制御プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達するために、本発明のシート給送装置では、シートを積載する積載トレイと、前記積載トレイ上のシートにエアーを吹き付けてシートを浮揚させるエアー吐出手段と、前記エアー吐出手段によって浮揚しているシートを所定の位置に給送する給送手段とを備えたシート給送装置において、前記積載トレイを水平状態で昇降させるトレイ昇降手段と、前記エアー吐出手段によって浮揚している最上位シートの位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検出結果に基づき、最上位シートの浮揚位置が所定範囲内となるように、前記浮揚している最上位シートが該所定範囲の上限よりも上方にあるときには、前記トレイ昇降手段により前記積載トレイを下降させ、前記浮揚している最上位シートが該所定範囲の下限よりも下方にあるときには、前記トレイ昇降手段により前記積載トレイを上昇させる制御手段と、を設けたことを特徴とする。

本発明のシート給送方法では、シートを積載する積載トレイ上のシートにエアーを吹き付けてシートを浮揚させるエアー吐出工程と、前記エアー吐出工程によって浮揚している最上位シートの位置を検出する位置検出工程と、前記位置検出工程の検出結果に基づき、前記浮揚している最上位シートが予め決められた所定範囲内の浮揚位置にあるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程の判定結果に応じて、最上位シートの浮揚位置を前記所定範囲内となるように、前記浮揚している最上位シートが該所定範囲の上限よりも上方にあるときには、トレイ昇降手段により前記積載トレイを水平状態で下降させ、前記浮揚している最上位シートが該所定範囲の下限よりも下方にあるときには、前記トレイ昇降手段により前記積載トレイを水平状態で上昇させる制御工程と、前記浮揚している最上位シートが前記所定範囲内にあるときに、該浮揚しているシートを所定の位置に給送する給送工程とを順次実行することを特徴とする。

本発明の制御プログラムでは、シートを積載する積載トレイと、前記積載トレイ上のシートにエアーを吹き付けてシートを浮揚させるエアー吐出手段と、前記エアー吐出手段によって浮揚しているシートを吸引して所定の位置に給送する給送手段と、前記積載トレイを水平状態で昇降させるトレイ昇降手段と、前記エアー吐出手段によって浮揚している最上位シートの位置を検出する位置検出手段とを備えたシート給送装置の制御方法を実行するための、コンピュータで読み取り可能な制御プログラムであって、前記位置検出手段の検出結果に基づいて、最上位シートの浮揚位置が所定範囲内となるように、前記浮揚している最上位シートが該所定範囲の上限よりも上方にあるときには、前記トレイ昇降手段により前記積載トレイを下降させ、前記浮揚している最上位シートが該所定範囲の下限よりも下方にあるときには、前記トレイ昇降手段により前記積載トレイを上昇させるステップを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、安定したシート給送を低コストで実現することが可能になる。

本発明のシート給送装置、シート給送方法、及び制御プログラムの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態のシート給送装置は、例えば、カラー複写機やカラープリンタ等の画像形成装置に搭載したエアー給紙ユニットに適用するものとして説明するが、このような装置に限定されるものではない。つまり、カットシートを所定の位置に給送するための装置全てに適用することができる。

＜実施の形態画像形成装置の構成＞
図１は、本発明のシート給送装置の実施の一形態に係るエアー給紙ユニットが搭載される画像形成装置の構成を示す断面図である。

同図において１００は、画像形成装置本体である。１０１は原稿載置台としてのプラテンガラスである。１０２はスキャナであり、原稿照明ランプ１０３や走査ミラー１０４等で構成される。プラテンガラス１０１上に載置された原稿の原稿画像は、不図示のモータによって所定方向（図面上の左右方向）に往復動作するように制御されたスキャナ１０２によって走査される。原稿からの反射光は、走査ミラー１０４〜１０６を経て、レンズ１０８を透過してイメージセンサ部（ＣＣＤセンサ）１０９に結像されることで、電気信号に変換される。

１２０はレーザ出力部及びポリゴンスキャナ等で構成された露光制御部であり、レーザ光１２９を画像形成部１２６の感光体ドラム１１０に照射する。レーザ光１２９は、イメージセンサ部１０９から出力された原稿の反射光を光電変換した電気信号に対して、後述する所定の画像処理を行った結果の画像信号に基づいて変調されている。

感光体ドラム１１０の周りには、画像形成部１２６を構成するものとして、一次帯電器１１２、現像器１２１、転写帯電器１１８、分離帯電器１１９、クリーニング装置１１６、及び前露光ランプ１１４が装備されている。感光体ドラム１１０は不図示のモータにより図に示す矢印の方向に回転制御されており、一次帯電器１１２により所望の電位に帯電された後、露光制御部１２０からレーザ光１２９が照射されて、ドラム表面上に静電潜像が形成される。感光体ドラム１１０に形成された静電潜像は、現像器１２１により現像されてトナー像として可視化される。

一方、上段カセット１３１あるいは下段カセット１３２から給紙されたシートは、搬送ローラ１３５，１３６により画像形成装置本体１００へ送られ、本体搬送パス１６０を通った後、レジストローラ１３７により搬送ベルト１３０へ給送される。その後、シートには、感光体ドラム１１０に可視化されていたトナー像が転写帯電器１１８により転写される。転写後の感光体ドラム１１０では、クリーニング装置１１６により残留トナーが清掃され、前露光ランプ１１４により残留電荷が消去される。

転写後のシートは、分離帯電気１１９により画像形成部１２６から分離され、搬送ベルト１３０により図上の左方向へ搬送される。シート上のトナー画像は、定着前帯電器１３９，１４０により再帯電され、定着器１４１において加圧、加熱されることでシート上に定着される。定着の済んだシートは、排紙ローラ１４２により本体１００の外に排出される。

１５４は排紙フラッパであり、排紙側のシートパスと、両面記録側あるいは多重記録側のシートパスとを切り換える。排紙ローラ１４２から送り出されたシートは、この排紙フラッパ１５４が上方に上げられているときには両面記録側あるいは多重記録側のシートパスへ搬送される。両面記録の際には、一面目の定着が済んだシートは、排紙ローラ１４２から送り出され、反転パス１５５を介して裏返しにされ、下搬送パス１５８を通って再給紙トレイ１５６へ導かれる。

１５７は、両面記録のシートパスと多重記録のシートパスとを切り換える多重フラッパであり、これを左方向に倒すことにより、シートが反転パス１５５を介さずに直接下搬送パス１５８へ導かれ、これによって多重記録が可能となる。１５９はシートパス１６０を通じてシートを画像形成部１２６側へ給紙する給紙ローラである。

１６１は、排紙フラッパ１５４の近傍に配置された排出ローラであり、排紙フラッパ１５４が排出側に切り換えられている状態（上方に上げられてない状態）では、排紙ローラ１４２から送り出されたシートを機外に排出するように動作する。前述のように、両面記録（両面複写）や多重記録（多重複写）時には、排紙フラッパ１５４を上方に上げて、定着済みのシートを下搬送パス１５８に通して再給紙トレイ１５６に格納する。

再給紙トレイ１５６に格納されたシートは、下から一枚ずつ給紙ローラ１５９により分離され、再度シートパス１６０を介して画像形成装置本体１００のレジストローラ１３７へ導かれる。

シートの表裏を反転させて画像形成装置本体１００から排出するときには、排紙フラッパ１５４を上方に上げ、多重フラッパ１５７を右方向へ倒す。これによって、排出するシートを一度反転パス１５５側へ送り込み、シートの後端が第一の送りローラ１６２を通過したタイミングで、シートを反転ローラ１６３によって第二の送りローラ１６２ａ側へ搬送し、排出ローラ１６１によって機外へ排出する。

１８０は自動原稿搬送装置（ＤＦ）である。原稿置き台１８１上に置かれた原稿束の中から、給紙ローラ１８２により最上面の一枚の原稿のみを分離し、原稿給紙ローラ１６４によりプラテン１０１上へ搬送する。原稿はその後、スキャナ１０２によりスキャンされ、スキャンされた原稿は、原稿排紙台１８３に排出されるか、もしくは再度原稿置き台１８１に戻される。

１９０は画像形成装置本体１００から排出されたシートを揃えて綴じる排紙処理装置である。ソート、ステイプル等の排紙束後処理動作が設定されていなかった場合には、シートは搬送路１９４を通り、処理トレイ１９３を介さずに排紙トレイ１９１へ排出される。一方、排紙束後処理動作が設定された場合には、搬送路１９５を通って一枚毎に排紙されてくるシートを、処理トレイ１９３において積載し揃える。そして、一部目の画像形成におけるシートの排出が終了した後、シート束はステイプルされ、排紙トレイ１９１または１９２に束で排出される。

なお、排紙束後処理動作が設定された場合は、基本的に排紙トレイ１９２に対して束排出するが、排紙トレイ１９２が満載状態であるなどの条件によっては排出先を排紙トレイ１９１に切り換えるように制御する。排紙トレイ１９１、１９２は、不図示のモータで上下に移動制御され、画像形成動作開始前に、排紙シートを積載するトレイが処理トレイの位置に来るように移動させられる。

図２は、図１に示した画像形成装置本体１００に接続されたシートデッキの構成を示す断面図である。

図１に示した画像形成装置本体１００には、複数の大容量シートデッキ１２００ａ〜１２００ｄが直列に接続されている。各シートデッキ１２００ａ〜１２００ｄはそれぞれ、リフタ１２０１とシート残量を検知する残量検知センサ（図示省略）を備え、シートが給紙位置に常に存在するようにシートの量に応じてリフタ１２０１が上昇するようになっている。さらに、シートデッキ１２００ａ〜１２００ｄはシートの搬送パスを有し、上流（図上右側）より送られてきたシートを搬送ローラ１２０３，１２０４により下流へ送る。

したがって、本実施の形態のように複数のシートデッキ１２００ａ〜１２００ｄが接続されている系においては、上流のデッキで給紙されたシートは、そこから下流のシートデッキの搬送パスを介して順次搬送され、最終的に画像形成装置本体１００へ給送される。前記搬送パスは、シートデッキ１２００ａ〜１２００ｄにシート補給するためシート収納庫をオープン状態にした場合でも搬送動作が可能であるように構成されている。また、図示しない操作部より、各シートデッキ１２００ａ〜１２００ｄに格納するシートの紙サイズ・紙種・坪量などのシート情報をセットできるようになっている。

そして、画像形成装置本体１００内の上段カセット１３１及び下段カセット１３２、さらにシートデッキ１２００ａ〜１２００ｄには、後で図５〜図８を用いて詳細する本実施の形態の特徴を成すエアー給紙ユニット（シート給送装置）が備えられており、このエアー給紙ユニットによって確実に一枚だけ分離されたシートが、搬送ローラ１３５または１３６、あるいは搬送ローラ１２０３，１２０４によって順次画像形成部１２６へ搬送されるのである。

図３は、図１に示した画像形成装置本体１００内の制御部１００Ａと、図２に示したシートデッキの制御部１２００Ａの構成を示すブロック図である。

画像形成装置本体１００内の制御部１００Ａは、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０６、ＲＡＭ２０５、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０７、入出力ポート２０４、操作部２０３、画像処理部１７０、及び画像メモリ部３で構成されている。

ＣＰＵ２０１は、画像形成装置本体１００の基本制御を行い、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ２０６、処理を行うためのワークＲＡＭ２０５、及び入出力ポート２０４が、アドレスバスとデータバスにより接続されている。ＲＡＭ２０５の一部の領域は電源オフされてもデータが消去されないバックアップＲＡＭとなっている。入出力ポート２０４には、画像形成装置本体１００が制御するモータやクラッチ等の各種負荷装置や、シートの位置を検知するセンサ等の入力装置が接続されている。

ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０６に格納された制御プログラムの内容にしたがって、入出力ポート２０４を介して順次入出力の制御を行い、画像形成処理を実行する。また、ＣＰＵ２０１には操作部２０３が接続されており、ＣＰＵ２０１は操作部２０３の表示部やキー入力部を制御する。使用者はキー入力部を通して、画像形成動作モードや表示の切り換えをＣＰＵ２０１に指示し、ＣＰＵ２０１は操作部２０３の表示部に対して、画像形成装置本体１００の動作状態や、キー入力によって設定された動作モードの表示を行う。さらにＣＰＵ２０１には、イメージセンサ部１０９で電気信号に変換された信号を処理する画像処理部１７０と、処理された画像を蓄積する画像メモリ部３とが接続されている。

なお、シートデッキ１２００の制御部１２００Ａは、図２を用いて説明した動作を実現するために、ＣＰＵ２２０１、ＲＯＭ２２０２、ＲＡＭ２２０３、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２２０４、入出力ポート２２０５、及び操作部２２０６で構成されている。ＣＰＵ２２０１は、入出力ポート２２０５を介して、後述する上限センサ６０８及び下限センサ６０７から検知結果を入力し、後述するトレイ昇降モータ６０４、捌きファン６０９及び給紙ファン６１２へ駆動命令を出力する。

図４は、本実施の形態の画像形成装置における操作部２０３の構成を示す概略図である。

同図において、３００１は表示部であり、装置の動作状態やユーザへの作業指示といった各種メッセージや作業手順等が表示される。また、表示部３００１の表面はタッチパネルにより構成されており、表面に触れることにより選択キーとして働く。３００２はテンキーであり、数字を入力するためのキーである。３００３はスタートキーであり、このキーを押すことによりコピー動作を開始する。

＜エアー給紙ユニットの構成＞
次に、本実施の形態の特徴を成すエアー給紙ユニットの構成について説明する。

図５は、上述した画像形成装置に搭載されたエアー給紙ユニットとカセット１３２の周辺部分の断面構成図である。

本実施の形態のエアー給紙ユニットは、カセット１３２だけでなく、上述した画像形成装置本体１００内のカセット１３１、及び大容量シートデッキ１２００ａ〜１２００ｄにも設けられている。ここでは、カセット１３２に設けられたエアー給紙ユニットを例にとって説明する。

同図において、シート束６０１を昇降させるカセット床板６０２は、プーリー６０３を経由してトレイ昇降モータ６０４の駆動によって上下に移動することが可能である。トレイ昇降モータ６０４にはエンコーダが取り付けられており、このエンコーダによってトレイ昇降モータ６０４の駆動量、つまりカセット床板６０２の移動量を知ることが可能である。そして、カセット床板６０２の下限位置を検知するためにトレイ下限検知センサ６０５が配置されている。

一方、エアー給紙ユニットの上方には、シートの高さを検知するためのシート有無検知センサ６０６、シート浮上下限センサ６０７、及びシート浮上上限センサ６０８が配置されている。シート有無検知センサ６０６はフラグセンサでシートを検知し、シート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８は光学式センサでシートを検知している。シート有無検知センサ６０６は、シート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８よりも下方に配置されており、カセット床板６０２に積載されたシート束６０１が給紙開始位置へ上昇してくる際、シート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８よりも先にシート有無検知センサ６０６がシート束６０１の上面を検知できるように構成されている。

また、シート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８は、後述する捌きファン６０９による風圧で浮上したシートの位置を検出するセンサであり、シート浮上下限センサ６０７はシート浮上上限センサ６０８よりも下方に位置している浮上シートを検知できるように感度調整がなされているので、シート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８を用いて、浮上したシートが所定範囲内に位置しているかを検出できる構成となっている。シート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８の検出状態とシート給送状態との関係は後述して説明する。

さらに、カセット１３２に収納されたシート束６０１を給紙動作に先行して捌いておく目的で、捌きファン６０９と捌きファンダクト６１０が設置されている。捌きファン６０９を回転させることで生じた吐き出し方向の風圧を、捌きファンダクト６１０によってシート束６０１の最上位シートの近辺に与えることで、シートの給紙動作時に複数枚のシートが一度に給紙されること（＝重送）を防いでいる。

また、シート給紙機構として搬送ベルト６１１、給紙ファン６１２及び給紙ファンダクト６１３が設置されている。給紙ファン６１２を回転させることで生じた吸い込み方向の風圧を、給紙ファンダクト６１３を通して搬送ベルト６１１に与えて、シート束６０１の最上位シートが吸着するようになっている。そして、搬送ベルト６１１に吸い付いたシートは、搬送ベルト６１１が図示の方向に回転されることで給紙リトライセンサ６２０及び引き抜きローラ１３６側へ搬送されるのである。

なお、図５は給紙ファン６１２によりシートを吸着した状態を示しているが、シート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８がシートの浮上位置を検知するときは、図１２に示すように、給紙ファン６１２は動作させずに、捌きファン６０９を動作させている間に、シート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８に基づいてカセット床板６０２の昇降が制御される。

シート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８のそれぞれのシート検知可能な下限は、図１２に示す通りである。なお、図５及び図１２において、シート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８はシート給紙方向に配列されているが、シート給紙方向に対して直角方向に配列することにより正確な検知が可能になる。

＜エアー給紙ユニットのシート給送制御＞
次に、上記構成のエアー給紙ユニットのシート給送制御について説明する。

図６は、本実施の形態に係るエアー給紙ユニットのシート給送制御を示すフローチャートである。なお、この図６のフローチャートに従ったプログラムを制御部１００Ａ内のＲＯＭ２０６に格納し実行することにより、以下の制御方法を実現させることが可能となる。

まずステップＳ７０１で給紙開始指示を受け取ると、続くステップＳ７０２で給紙動作を行う最初のシートか否かを判定する。ステップＳ７０２で最初のシートの場合には、ステップＳ７０３で、シート束６０１の最上位シート及びその直下の数枚のシートを浮上させるために捌きファン６０９の回転を開始させ、ステップＳ７０４で、搬送ベルト６１１にシートを吸着させるために給紙ファン６１２を回転させる。

次に、ステップＳ７０５で、捌きファン６０９の回転開始から最上位シートが浮上し、十分にシートを捌くことが可能となる時間、もしくは給紙ファンがシートを吸着させるのに十分な風圧となるまでの時間の、いずれか長い方の時間だけ待ってから、ステップＳ７０６で、搬送ベルト６１１へ最上位のシートを吸着させるために給紙ファンダクト６１３を開状態とする。

その後のステップＳ７０７では、搬送ベルト６１１にシートが吸着したことを不図示のシート吸着センサで検知するまで待ち、シートの吸着を検知できた時点で、ステップＳ７０８で搬送ベルト６１１を回転させ、画像形成部１７０へのシート給送を開始するのである。

一方、ステップＳ７０２で最初のシートでない場合には、ステップＳ７０３からステップＳ７０５までの処理は行わず、所定のタイミングでステップＳ７０６以降の処理のみでシートの給紙を行う。

＜浮上シートの紙面位置とシート給送状態との関係＞
図７は、浮上シートの紙面位置とシート給送状態との関係を示す図である。

この図７を用いて、捌きファン６０９によって浮上している最上位シートの紙面位置がシート給送状態とどのように関係しているかについて説明する。

状態８００は、シート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８共にシートを検知している。つまり浮上している最上位シートの紙面が搬送ベルト６１１に近づき過ぎている状態であり、最上位シートの直下にて浮上しているシートも一緒に吸着して給送してしまう重送が発生する可能性が高く、シート給送には不適切な状態である。

状態８０３も状態８００と同様にシート浮上上限センサ６０８がシート紙面を検知している状態であるが、シート浮上下限センサ６０７がシート紙面を検知しておらず、センサ６０７，６０８のうちのどちらかのセンサが異常状態である可能性が高く、正常な制御を望めない状態である。本実施の形態では、この状態が発生した場合には、エアー給紙ユニットの故障をユーザ、オペレータ、またはサービスマンに対して通知すると共に、シート給送動作中であれば停止させ、異常状態にあるカセット及びシートデッキからのシート給送を禁止するようにしている。

状態８０２は、シート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８共にシートを検知していない、つまり浮上している最上位シートの紙面が搬送ベルト６１１から遠すぎる状態であり、最上位シートを搬送ベルト６１１に吸着させることができずにシートの給送不良となる可能性が高く、シート給送には不適切な状態である。

状態８０１は、シート浮上下限センサ６０７がシートを検知しており、シート浮上上限センサ６０８がシートを検知していない状態であり、重送やシート給送不良といった問題が発生する恐れはなく、シート給送には適切な状態である。

＜シート紙面位置制御＞
次に、図８のフローチャートを用いて、浮上している最上位シートの紙面を上述した適切な状態８０１に位置させておくための、最上位シートの紙面位置制御について説明する。

図８は、本実施の形態に係るエアー給紙ユニットのシート紙面位置制御を示すフローチャートであり、このシート紙面位置制御は、前述した図６のシート給送制御中に実行される。なお、図８のフローチャートに従ったプログラムを制御部１００Ａ内のＲＯＭ２０６に格納し実行することにより、以下の制御方法を実現させることが可能となる。

まずステップＳ９００では、給紙動作が開始されたか否かを判定し、給紙動作が開始されると、ステップＳ９０１で、捌きファン６０９が回転して最上位のシートが浮上する前にシート紙面の初期化動作を行う。本実施の形態では、シート紙面の初期化位置はシート有無検知センサ６０６より上方で、且つシートの材質等の違いにより捌きファン６０９の風圧設定が異なることを考慮してシート浮上下限センサ６０７近傍としている。

次のステップＳ９０２では、捌きファン６０９が所定回転数に到達したか否かを判定する。つまりシートを浮上させるのに最適な風圧を発生させる状態になるまで待った後、ステップＳ９０３以降のシート紙面位置制御を開始するようにしている。

ステップＳ９０３では、まずシート浮上下限センサ６０７がシート紙面を検知しているかを判定する。シート紙面を検知していない場合には、ステップＳ９０５で、カセット床板６０２を所定距離だけ上昇させるべくトレイ昇降モータ６０４を駆動した後、ステップＳ９０８で、シート給送可能フラグをクリアしてシートの給送動作を停止する。

一方、前記ステップＳ９０３でシート紙面を検知している場合には、ステップＳ９０４で、シート浮上上限センサ６０８がシート紙面を検知しているかを判定する。ステップＳ９０４で、シート紙面を検知していない場合には、シート給送動作に適切な状態であるとして、ステップＳ９０７でシート給送可能フラグをセットし、シートの給送動作を開始させ（例えば、シート給送可能フラグがセットされると、図６のステップＳ７０６で給紙ファンダクト６１３が開状態となる）、ステップＳ９０９でシート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８による次の検知タイミングを待つ。

一方、前記ステップＳ９０４でシート紙面を検知している場合には、ステップＳ９０６で、カセット床板６０２を所定距離だけ下降させるべくトレイ昇降モータ６０４を駆動し、ステップＳ９０８で、シート給送可能フラグをクリアしてシートの給送動作を停止する。

シート浮上下限センサ６０７がシート紙面を検知していない場合、もしくはシート浮上上限センサ６０８がシート紙面を検知している場合のステップＳ９０８の処理後は、次の検知タイミングまで待つステップＳ９０９が実行される。ここで、ステップＳ９０９における待ち時間は、シート給送可能フラグにより判断され、同フラグがセットされているシート給送動作中には、シート紙面位置の変化を高分解能で検知するために比較的短い時間とし、同フラグがクリアされているシート給送動作停止中には、シート紙面が所定距離だけ移動するまでの時間と紙面が変化したことによりシートの浮上位置が安定するまでの時間の双方の時間が満足できる時間となるよう制御している。

そしてステップＳ９１０で、給紙動作の完了を判定し、給紙動作を継続する場合には、ステップＳ９０３に戻りシート紙面位置制御を繰り返し、給紙動作が完了する場合には、ステップＳ９００に戻り次の給紙動作開始を待つ。

本実施の形態では、捌きファン６０９によって浮上している最上位シートの紙面位置を、２つのシート浮上下限センサ６０７及びシート浮上上限センサ６０８を用いて所定範囲内に位置させる制御を説明してきたが、搬送ベルト６１１に配置され、下方に位置するシート面との距離を測定する距離測定センサを用いて、搬送ベルト６１１から浮上している最上位シートの紙面までの距離を測定することで、搬送ベルト６１１からの距離を所定範囲内に位置させるように制御することも可能であり、このような構成であっても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

このように本実施の形態では、シートを搬送ベルト６１１に吸着できる適切な位置に浮揚させた状態でシート給送動作を行えるため、シートの材質等に左右されることなく、確実な１枚給送など非常に安定したシート給送を低コストで実現することができる。

＜画像処理部１７０、画像メモリ部３、及び外部Ｉ／Ｆ処理部４の処理＞
以下に、画像処理部１７０、画像メモリ部３、及び外部Ｉ／Ｆ処理部４の処理について、図９、図１０及び図１１をそれぞれ参照して説明する。

図９は、画像処理部１７０の内部構成を示すブロック図である。

まず、スキャンした画像をプリントする際の処理の流れを説明すると、レンズ１０８を介しＣＣＤセンサ１０９に結像された原稿画像は、ＣＣＤセンサ１０９によりアナログ電気信号に変換される。変換された画像情報は、アナログ信号処理部３００に入力されてサンプル＆ホールド、ダークレベルの補正等が行われた後、Ａ／Ｄ・ＳＨ処理部３０１でアナログ・デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）され、更に、デジタル化された信号に対してシェーディング補正が行われる。シェーディング補正では、ＣＣＤセンサ１０９が持つ画素毎のばらつきに対する補正、及び原稿照明ランプ１０３の配光特性に基づく光量のばらつきに対する補正を行う。

その後、ＲＧＢライン間補正部３０２において、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）ライン間の補正を行う。ある時点でＣＣＤセンサ１０９のＲＧＢ各受光部に入力した光は、原稿上ではＲＧＢ各受光部の位置関係に応じてずれているために、ここでＲＧＢ信号間の同期をとる。

続いて、入力マスキング部３０３で入力マスキング処理を行い、輝度データから濃度データへの変換を行う。すなわち、ＣＣＤセンサ１０９から出力されたままのＲＧＢ値はＣＣＤセンサ１０９に取り付けられた色フィルタの影響を受けているため、その影響を補正して純粋なＲＧＢ値に変換する。その後、画像データは、変倍部３０４において所望の変倍率で変倍処理され、変倍された画像データは画像メモリ部３に送られて蓄積される。また、画像メモリ部３には、外部Ｉ／Ｆ処理部４を介して、図１１に示すコンピュータ１１からの画像データも入力される。

蓄積した画像をプリントする際には、まず画像データを画像メモリ部３からγ補正部３０５に送る。γ補正部３０５では、操作部２０３で設定された濃度値に応じた出力データにするために、プリンタの特性を考慮したルックアップテーブル（ＬＵＴ）に基づいて、元の濃度データから所望の出力濃度対応した濃度データに変換する。

その後、濃度データは二値化部３０６に送られる。二値化部３０６では多値の濃度データの二値化を行う。多値の濃度データ、例えば８ビットの濃度データであれば、濃度値は「０」から「２５５」の間のいずれかの値をとるが、二値化することにより、濃度値は例えば「０」あるいは「２５５」の２つだけとなる。つまりある画素の濃度を表すために８ビットのデータが必要だったのに対し、二値化することにより１ビットのデータ量で済むようになる。これにより画像データを格納するためのメモリ容量は縮小される。但しその一方で、画像の階調性は元の２５６階調から２階調へと変化するため、写真画像のような中間調の多い画像データでは、画像の二値化により、その画質は一般には著しく劣化するといわれる。

そこで、二値化データによる疑似的な中間調の表現が重要となる。ここでは二値のデータで疑似的に中間調表現を行う手法として誤差拡散法を用いる。この方法では、ある画像の濃度がある閾値より大きい場合には「２５５」の濃度データであるとし、ある閾値以下である場合には「０」の濃度データであるとして二値化した後、実際の濃度データと二値化された濃度データとの差分を誤差信号として求め、周辺の画素に配分する。誤差の配分は、予め定められたマトリクス上の重み係数を、二値化によって生じる誤差に対して掛け合わせ、周辺の画素に加算することによって行う。これによって、画像全体での濃度平均値は保存され、中間調を疑似的に二値で表現することができる。

二値化された濃度データはプリンタ部２にあるスムージング部３０７に送られる。スムージング部３０７では、二値化した画像の線の端部が滑らかになるようにデータの補完を行い、補完が行われた画像データは露光制御部１２０へ出力される。露光制御部１２０は、前述のように画像データの静電潜像を感光体ドラム１１０上に形成する。

次に、スキャンした画像をネットワーク経由で転送する際の処理の流れを説明する。

前半部分の画像メモリ部３に濃度データを蓄積するところまでは前述したプリント時の処理の流れと同じであり、その後、画像データは画像メモリ部３から外部Ｉ／Ｆ処理部４に送られ、外部Ｉ／Ｆ処理部４からネットワークを経由して所望のコンピュータに転送される。

図１０は、画像メモリ部３の内部構成及び周辺部を示すブロック図である。

画像メモリ部３は、ページメモリ４０１、メモリコントローラ部４０２、圧縮／伸長部４０３、及びハードディスク４０４から構成される。

外部Ｉ／Ｆ処理部４及び画像処理部１７０から画像メモリ部３に送られてきた画像データは、メモリコントローラ部４０２によりページメモリ４０１に書き込まれ、その後、画像処理部１７０を介してプリンタ部２へ送られるか、あるいはハードディスク４０４に蓄積される。ハードディスク４０４に画像データを蓄積する際には、画像データは、圧縮／伸長部４０３においてデータ圧縮され、圧縮データとしてハードディスク４０４に書き込まれる。

また、メモリコントローラ部４０２は、ハードディスク４０４に格納されている画像データのページメモリ４０１への読み出しも行う。その際には、ハードディスク４０４から読み出した圧縮データを圧縮／伸長部４０３を介して伸長し、その復元した画像データをページメモリ４０１に書き込む。さらに、メモリコントローラ部４０２は、ページメモリ４０１へ送るＤＲＡＭリフレッシュ信号の発生を行う。また、外部Ｉ／Ｆ処理部４、画像処理部１７０、及びハードディスク４０４からページメモリ４０１へのアクセスの調停を行う。さらに、ＣＰＵ２０１の指示に従い、ページメモリ４０１への書き込みアドレス、ページメモリ４０１からの読み出しアドレス、及び読み出し方向などの決定制御を行う。これらの処理により、ＣＰＵ２０１は、ページメモリ４０１において複数の原稿画像を並べてレイアウトを行った上で、画像処理部１７０を介してプリンタ部２に出力する機能や、画像の一部分のみ切り出して出力する機能や、画像回転を行う機能を制御することが可能となる。

また、例えばソートモードに関しては、ある原稿束に対して画像メモリ部３に記録された順で画像を読み出しプリントする制御を複数回繰り返して実行する。このような制御を行うことより、本実施の形態での排紙処理装置１９０のような少数のビンしか持たないフィニッシャにおいても、ビンが多数あるソータと同じ役割を果たすことができる。

図１１は、外部Ｉ／Ｆ処理部４の内部構造及び周辺部を示すブロック図である。

外部Ｉ／Ｆ処理部４は、画像メモリ部３を介してリーダ部１からの画像データを取り込み、その画像データをネットワークあるいは電話回線を介して外部コンピュータや外部のファクシミリに送る。また、外部のコンピュータあるいはファクシミリからネットワークあるいは電話回線を介して送られてきた画像データを、画像メモリ部３と画像処理部１７０を介して、プリンタ部２へ出力して画像形成を行う。

外部Ｉ／Ｆ処理部４は、コア部５０６、ファクシミリ部５０１、ファクシミリ部５０１の通信画像データを保存するハードディスク５０２、外部コンピュータ１１と接続するコンピュータインターフェイス部５０３、フォーマッタ部５０４、及びイメージメモリ部５０５から構成される。

ファクシミリ部５０１は、モデム（不図示）を介して公衆回線と接続しており、公衆回線からのファクシミリ通信データの受信と、公衆回線へのファクシミリ通信データの送信を行う。ファクシミリ部５０１では、指定された時間にファクシミリ送信を行うことや、あるいは相手からの指定パスワードによる問い合わせに応じて画像データを送信するなどのファクシミリ機能を、ハードディスク５０２に保存されたファクシミリ用の画像を利用して実現する。これにより、一度リーダ部１から画像メモリ部３を介してファクシミリ部５０１に画像を送り、ファクシミリ用のハードディスク５０２へ画像を保存した後は、リーダ部１及び画像メモリ部３をファクシミリ機能に使うことなしに、ファクシミリ送信を行うことができる。

コンピュータインターフェイス部５０３は、外部コンピュータ１１とのデータ通信を行うインターフェイス部であり、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、シリアルＩ／Ｆ、ＳＣＳＩ−Ｉ／Ｆ、プリンタのデータ入力用のセントロＩ／Ｆなどを持つ。このコンピュータインターフェイス部５０３を介して、プリンタ部２及びリーダ部１の状態を外部コンピュータ１１に通知を行う。あるいは外部コンピュータ１１からの指示で、リーダ部１で読み取った画像の外部コンピュータ１１への転送を行う。

コンピュータインターフェイス部５０３はまた、外部コンピュータ１１からプリント画像データを受け取る。その際には、外部コンピュータ１１から通知されるプリント画像データは専用のプリンタコードで記述されているため、フォーマッタ部５０４において、通知されたデータコードを、プリンタ部２で画像形成を行うことができるラスタイメージデータに変換する。変換されたラスタイメージデータはフォーマッタ部５０４によりイメージメモリ部５０５に展開される。

一方でコンピュータインターフェイス部５０３を介して外部コンピュータ１１に画像データを送信する際には、画像フォーマッタ部５０４は、画像メモリ部３から送られてきたプリント画像データに対して、イメージメモリ部５０５において、、外部コンピュータ１１で認識可能な画像フォーマットへの変換を行う。

イメージメモリ部５０５は、このようにフォーマッタ部５０４のラスタイメージデータを展開するメモリとして使用されるほか、リーダ部１からの画像データを外部コンピュータ１１に送る（ネットワークスキャナ機能）場合にも使用される。すなわち、リーダ部１からの画像をコンピュータインターフェイス部５０３経由で外部コンピュータ１１に送る場合には、画像メモリ部３から送られる画像データをイメージメモリ部５０５に一度展開し、ここで外部コンピュータ１１に送るデータの形式に変換した上で、コンピュータインターフェイス部５０３から外部コンピュータ１１に送出する。

コア部５０６は、ファクシミリ部５０１、コンピュータインターフェイス部５０３、フォーマッタ部５０４、イメージメモリ部５０５、画像メモリ部３の相互間で行われるそれぞれのデータ転送を制御管理する。これにより、外部Ｉ／Ｆ処理部４に複数の画像出力部が接続されていても、また画像メモリ部３への画像転送路が一つであっても、コア部５０６の管理のもと排他制御、優先度制御が行われるため、画像出力は適切に行われる。

なお、本発明は、上述した実施の形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用してもよい。前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行って実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明のシート給送装置の一実施の形態に係るエアー給紙ユニットが搭載される画像形成装置の構成を示す断面図である。図１に示した画像形成装置本体に接続されたシートデッキの構成を示す断面図である。画像形成装置本体とシートデッキの制御部の構成を示すブロック図である。実施の形態の画像形成装置における操作部の構成を示す概略図である。実施の形態の画像形成装置に搭載されたエアー給紙ユニットの断面構成図である。実施の形態に係るエアー給紙ユニットのシート給送制御を示すフローチャートである。浮上シートの紙面位置とシート給送状態との関係を示す図である。実施の形態に係るエアー給紙ユニットのシート紙面位置制御を示すフローチャートである。実施の形態の画像処理部の内部構成を示すブロック図である。実施の形態の画像メモリ部の内部構成及び周辺部を示すブロック図である。外部Ｉ／Ｆ処理部の内部構造及び周辺部を示すブロック図である。シート浮上下限センサ及びシート浮上上限センサのシート検知可能な下限を示す図である。

符号の説明

１００画像形成装置本体
１３１，１３２カセット
１７０画像形成部
６０１シート束
６０２カセット床板
６０３プーリー
６０４トレイ昇降モータ
６０６シート有無検知センサ
６０７シート浮上下限センサ
６０８シート浮上上限センサ
６０９捌きファン
６１０捌きファンダクト
６１１搬送ベルト
６１２給紙ファン
６１３給紙ファンダクト
１２００ａ〜１２００ｄ大容量シートデッキ

Claims

シートを積載する積載トレイと、前記積載トレイ上のシートにエアーを吹き付けてシー
トを浮揚させるエアー吐出手段と、前記エアー吐出手段によって浮揚しているシートを所
定の位置に給送する給送手段とを備えたシート給送装置において、
前記積載トレイを水平状態で昇降させるトレイ昇降手段と、
前記エアー吐出手段によって浮揚している最上位シートの位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づき、最上位シートの浮揚位置が所定範囲内となるように、前記浮揚している最上位シートが該所定範囲の上限よりも上方にあるときには、前記トレイ昇降手段により前記積載トレイを下降させ、前記浮揚している最上位シートが該所定範囲の下限よりも下方にあるときには、前記トレイ昇降手段により前記積載トレイを上昇させる制御手段と、を
設けたことを特徴とするシート給送装置。
前記位置検出手段は、予め決められた所定範囲のシート浮揚位置の上限よりも浮揚している最上位シートの位置を検知する第１のセンサと、前記所定範囲のシート浮揚位置の下限よりも浮揚している最上位シートの位置を検知する第２のセンサとで構成したことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
前記位置検出手段は、前記給送手段の位置に配置され、前記エアー吐出手段によって浮揚している最上位シートまでの距離を測定する距離測定センサで構成したことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
前記制御手段は、前記位置検出手段が前記エアー吐出手段によって浮揚している最上位シートの位置を検知してから次に最上位シートの位置を検知しにいくまでの待ち時間を、最上位シートが前記所定範囲外にあって前記積載トレイを昇降させた場合の前記待ち時間よりも、最上位シートが前記所定範囲内にあって前記積載トレイを昇降させなかった場合の前記待ち時間が短くなるように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシート給送装置。
シートを積載する積載トレイ上のシートにエアーを吹き付けてシートを浮揚させるエアー吐出工程と、
前記エアー吐出工程によって浮揚している最上位シートの位置を検出する位置検出工程と、
前記位置検出工程の検出結果に基づき、前記浮揚している最上位シートが予め決められた所定範囲内の浮揚位置にあるか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程の判定結果に応じて、最上位シートの浮揚位置が前記所定範囲内となるように、前記浮揚している最上位シートが該所定範囲の上限よりも上方にあるときには、トレイ昇降手段により前記積載トレイを水平状態で下降させ、前記浮揚している最上位シートが該所定範囲の下限よりも下方にあるときには、前記トレイ昇降手段により前記積載トレイを水平状態で上昇させる制御工程と、
前記浮揚している最上位シートが前記所定範囲内にあるときに、該浮揚しているシートを所定の位置に給送する給送工程とを
順次実行することを特徴とするシート給送方法。
シートを積載する積載トレイと、前記積載トレイ上のシートにエアーを吹き付けてシートを浮揚させるエアー吐出手段と、前記エアー吐出手段によって浮揚しているシートを吸引して所定の位置に給送する給送手段と、前記積載トレイを水平状態で昇降させるトレイ昇降手段と、前記エアー吐出手段によって浮揚している最上位シートの位置を検出する位置検出手段とを備えたシート給送装置の制御方法を実行するための、コンピュータで読み取り可能な制御プログラムであって、
前記位置検出手段の検出結果に基づいて、最上位シートの浮揚位置が所定範囲内となるように、前記浮揚している最上位シートが該所定範囲の上限よりも上方にあるときには、前記トレイ昇降手段により前記積載トレイを下降させ、前記浮揚している最上位シートが該所定範囲の下限よりも下方にあるときには、前記トレイ昇降手段により前記積載トレイを上昇させるステップを備えたことを特徴とする制御プログラム。