JP5289039B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアによって捌かれたシートを１枚ずつ給送するシート給送装置と、このシート給送装置を装置本体に備え、シート給送装置によって給送されたシートに画像を形成する画像形成装置とに関する。

従来、プリンタ、複写機等の画像形成装置において、シートを収納した収納庫からシートを１枚ずつ給送するシート給送装置が設けられている。このシート給送装置として、トレイに積載されたシートの端部にエアを吹き付けて、シートを捌いて複数枚浮上させ、搬送ベルトで最上位のシートを１枚吸着して搬送する、いわゆるエア給紙方式を採用しているものがある（特許文献１参照）。この方式のシート給送装置は、主に、高いシートの分離信頼性と生産性及び多種のシートへの対応性を求められる場合に使用される。

次に、従来のエア給紙方式のシート給送装置を図１３，１４に基づいて説明する。

シート給送装置９１０は、トレイ９１２に積載されて収納庫９１１に収納されたシート束の上部の端部にエアを吹き付けて上部のシートを捌いて１枚ずつに分離するエア吹き付け部を備えている。また、このシート給送装置９１０は、分離されたシートの内、最上位のシートＳａを吸着して搬送する吸着搬送部を備えている。

エア吹き付け部は、収納されているシート束の上部にエアを吹き付ける捌きノズル９３３と、分離ノズル９３４とを備えている。各ノズルには、分離ダクト９３２を介して分離ファン９３１によってエアが送られる。分離ファン９３１により図中矢印Ｃ方向に吸い込まれたエアは、捌きノズル９３３から矢印Ｄ方向に吐出されて、収納庫９１１のトレイ９１２に積載されているシート束の上部に吹き付けられ、上部の数枚のシートを浮き上げて１枚ずつに捌く。また、エアは、分離ノズル９３４から矢印Ｅ方向にも吐出されて、吸着搬送ベルト９２１に吸着される最上位のシートとそれよりも下のシートとを分離する。

吸着搬送部は、一方が駆動ローラである１対のベルトローラ９２２に掛け渡されて不図示の吸引孔が多数形成された吸着搬送ベルト９２１と、吸着搬送ベルト９２１にシートを吸着させるための負圧を発生する吸着ファン９３６とを備えている。また、吸着搬送部は、吸着搬送ベルト９２１の内側に先端が配置されて吸着搬送ベルト９２１の吸引孔からエアを吸引する吸引ダクト９５１と、吸着ファン９３６と吸引ダクト９５１の間に配置されて吸着動作をＯＮ／ＯＦＦする吸着シャッタ９３７とを備えている。

シートＳを吸着搬送ベルト９２１に確実に１枚ずつ吸着させるためには、最上位のシートＳａの高さを吸着に適した高さにする必要がある。このため、図１４に示すように、シート給送装置９１０は、最上位のシートを検知する紙面検知部９４９を有している。紙面検知部９４９は、支持軸９５３に回転自在に支持されるシート面検知センサフラグ９５２と、シート面センサ９５４とを備えている。

シートを給送するとき、トレイ９１２は、不図示の制御部の制御によって、エア吹き付け部からのエアによって浮上している最上位のシートが紙面検知部９４９によって検知される高さになるように昇降して停止する。シートは、最上位のシートＳａが吸着搬送ベルト９２１に吸着され易い高さに維持される。その後、吸着ファン９３６が始動する。最上位のシートＳａは吸着搬送ベルト９２１に吸着される。そして、吸着搬送ベルト９２１は、循環して下流側の引抜ローラ対９４２にシートＳａを引き渡して停止する。その後、トレイは、次のシートＳｂが吸着搬送部での吸着に適した高さにない場合には、紙面検知部９４９に検知される高さに上昇して停止する。これによって、次のシートＳｂが吸着搬送ベルト９２１に吸着され易い高さに維持される。

特開平７−１９６１８７号公報（第９頁、図５）

しかし、従来のシート給送装置は、紙面検知部９４９が最上位のシートの上面に当接して検知信号を出力するので、その下のシートの浮上状態、すなわち捌かれている状態を検知することができない。シートは、図１５（Ｄ）に示すように、間隔を均等に捌かれることもあれば、図１５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、不均等に捌かれることもある。

図１５（Ａ）は、シートがほとんど捌かれていない場合の図である。図１５（Ａ）に示す現象は、最上位のシートＳａと次のシートＳｂの密着力が、吸着搬送ベルト９２１がシートを吸着する吸着力を上まわっているときに発生する。図１５（Ａ）に示す現象が発生すると、最上位のシートＳａは、吸着搬送ベルト９２１に吸着されないで、搬送されないことがある。或いは、最上位のシートＳａと次のシートＳｂとは、吸着搬送ベルト９２１に重なって吸着されて、重送され、シート詰まり（ジャム）の原因となる。

図１５（Ｂ）は、最上位のシートＳａのみ捌かれている場合の図である。このような現象は、シートを浮上させてからその浮上したシートの搬送を完了するまでの所要時間に対して、浮上シート以下のシートを捌いて浮上させる所要時間が十分取れないときに発生する。図１５（Ｂ）に示す現象が発生すると、最上位のシートＳａは搬送できるが、次のシートＳｂ以下のシートが、図１５（Ａ）と同じ状態になる。図１５（Ａ）の状態になると、シートが吸着搬送ベルト２１に吸着されたとしても、吸着に要する時間が捌いている時間より長いため、シートの給送効率（単位時間あたりのシートの給送枚数）が低くなるおそれがある。

図１５（Ｃ）は、薄紙のような浮上しやすいシートの場合の図である。この場合、薄紙のシートは、浮上シートＳｄの上に最上位のシートＳｃが捌かれないで積載されて、重送の原因となる。

その他、捌かれにくいシートには、温度、湿度の環境変動によりシート束の状態で反り返るシート、表面が密着しやすいコーティングを施されたシートがある。従来のシート給送装置は、これらのシートに対して、シートの捌き不良が発生するおそれがある。

本発明は、シートの給送効率の低下を防止でき、且つ、シートの捌き不良の発生を低減することのできるシート給送装置と、このシート給送装置を備えて、画像形成効率を高めた画像形成装置とを提供することにある。

本発明のシート給送装置は、シートが積載されるシート積載手段と、前記シート積載手段に積載されたシートの内、上部のシートの端部にエアを吹き付けて上部のシートを捌く捌きノズルと、前記捌きノズルにエアを供給するエア供給部と、分離されたシートの内、最上位のシートを吸着して搬送する吸着搬送手段と、を備え、さらに、前記捌きノズルによって捌かれたシートの枚数を検知する浮上枚数分布検知手段と、前記浮上枚数分布検知手段の検知に基づいて、前記エア供給部を制御して前記捌きノズルから吐出されるエアの吐出量を調節する制御手段と、を備え、前記捌きノズルは、シートの積載高さ方向に沿って複数設けられ、前記エア供給部は、前記捌きノズル毎に複数設けられており、前記浮上枚数分布検知手段は、前記捌きノズル毎に対向するシートの枚数を検知可能であり、前記制御手段は、前記浮上枚数分布検知手段によって検知されたシートの枚数が設定枚数を超えているとき、前記設定枚数を超えたシートに対向する前記捌きノズルからのエアの吐出量が多くなるように前記捌きノズルの前記エア供給部を制御可能である、ことを特徴としている。

本発明の画像形成装置は、シートが積載されるシート積載手段と、前記シート積載手段に積載されたシートの内、上部のシートの端部にエアを吹き付けて上部のシートを捌く捌きノズルと、前記捌きノズルにエアを供給するエア供給部と、分離されたシートの内、最上位のシートを吸着して搬送する吸着搬送手段と、前記吸着搬送手段により搬送されるシートに画像を形成する画像形成部と、を備え、さらに、前記捌きノズルによって捌かれたシートの枚数を検知する浮上枚数分布検知手段と、前記浮上枚数分布検知手段の検知に基づいて、前記エア供給部を制御して前記捌きノズルから吐出されるエアの吐出量を調節する制御手段と、を備え、前記捌きノズルは、シートの積載高さ方向に沿って複数設けられ、前記エア供給部は、前記捌きノズル毎に複数設けられており、前記浮上枚数分布検知手段は、前記捌きノズル毎に対向するシートの枚数を検知可能であり、前記制御手段は、前記浮上枚数分布検知手段によって検知されたシートの枚数が設定枚数を超えているとき、前記設定枚数を超えたシートに対向する前記捌きノズルからのエアの吐出量が多くなるように前記捌きノズルの前記エア供給部を制御可能である、ことを特徴としている。

本発明のシート給送装置は、浮上枚数分布検知手段によって検知されたシートの枚数が設定枚数を超えている場合、捌かれているシートの間隔が狭いことになるので、捌きノズルから吐出されるエアの吐出量を多くして、シートの間隔を広げる。

このため、シートの間隔を広くすることができて、シートの捌き不良の発生を低減でき、重送シートの発生を低くすることができる。さらに、重送シートの発生が低くできることによって、シート詰まりの発生も低減することができる。

本発明の画像形成装置は、重送シートやシート詰まりの発生を低減して、シートを円滑に給送することのできるシート給送装置を備えているので、画像形成効率（単位時間あたりに画像形成されるシートの枚数）を高めることができる。

以下、本発明の実施形態のシート給送装置と、このシート給送装置を装置本体に装備した画像形成装置とを図面に基づいて説明する。

（画像形成装置）
図１２は、本発明の実施形態のシート給送装置６０を装置本体６１内に装備した画像形成装置６２のシート搬送方向に沿った断面概略図である。装置本体６１の上部に備えられた画像読取部１３０は、原稿搬送部１２０から読取位置１３１に自動的に送り込まれた原稿を読み取る。画像読取部１３０によって読み取られた画像情報は、不図示のコントローラにより処理されて、レーザスキャナユニット１１１からレーザ光として発光され、感光ドラム１１２に照射され、感光ドラム１１２上に静電潜像として形成される。静電潜像は、現像器１１３によりトナー現像されて、トナー画像となる。感光ドラム１１２と現像器１１３は、画像形成部１１５を構成している。

装置本体６１内の下部に設けられたシート給送装置６０は、シートを収納した収納庫１１からシートＳを１枚ずつレジストローラ対１１７に給送する。シート給送装置６０の詳細は、後述する。

レジストローラ対１１７は、回転を停止した状態で、給送されてきたシートの先端を受け止めてシートの斜行を補正し、感光ドラム１１２上のトナー画像に位置を合わせてシートを感光ドラム１１２と転写器１１６との間に送り込む。転写器１１６は、感光ドラム１１２上のトナー画像をシートに転写する。その後、シートは定着ローラ対１１４に送られて、加熱、加圧され、トナー画像を定着されて、排出トレイ１１８に排出される。

（シート給送装置）
図１乃至図１０に基づいて、本発明の実施形態のシート給送装置を説明する。

図１乃至図５において、シート給送装置６０は、主に、次の構成要素を備えている。すなわち、シートが積載されてトレイ昇降モータＭ１２（図６）によって昇降可能なシート積載手段としてのトレイ１２。トレイ１２に積載されたシートの内、上部のシートの端部にエアを吹き付けて上部のシートを捌いて分離する捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃ。捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃにエアを供給するエア供給部３８。捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃによって捌かれたシートの内、最上位のシートを吸着して搬送する吸着搬送手段としての吸着搬送部１７。捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃによって捌かれたシートの浮上枚数及び分布を検知可能な浮上枚数分布検知手段としての浮上枚数分布検知部４５（図６）。シート給送装置６０を制御可能な制御手段としての給送制御部１８（図６）。シート給送装置６０は、トレイ１２に積載された最上位のシートＳａを検知する検知手段としての紙面検知部４９も備えている。

図２に示すように、収納庫１１は、多数枚のシートが載置されるトレイ１２と、シートの給送方向上流側端部（後側）を規制する後端規制板１３と、シート搬送方向に沿ったシートの側端を規制する側端規制板１４などを備えている。シートの給送方向は、図５の矢印Ｋ方向である。シートには、普通紙、オーバヘッドトランスペアレンシート（ＯＨＴ）等がある。収納庫１１は、装置本体６１（図１２）にスライドレール１５（図２）によって引き出し自在に装置本体６１に設けられている。

トレイ１２は、ユーザが収納庫１１を装置本体６１から引き出したとき、収納庫１１にシートの補充や交換をしやすいように、トレイ昇降モータＭ１２（図６）によって所定の位置まで下降するようになっている。また、トレイ１２は、トレイ昇降モータＭ１２によって、トレイ１２に載置されているシートの内、最上位のシートが紙面検知部４９によって検知されるまで上昇するようになっている。後端規制板１３と側端規制板１４は、収納されるシートのサイズに合わせて、位置を任意に変えられるようにトレイ１２に設けられている。

エア吹き付け部１６は、トレイ上のシートの積載高さ方向に沿って複数設けられた（本実施の形態では３つ）捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃと、捌きダクト３５ａ，３５ｂ，３５ｃと、捌きノズルにエアを調節可能に供給するエア供給部３８等を備えている。さらに、エア吹き付け部１６は、分離ノズル３４と、分離ダクト３２と、分離ファン３１と、分離ファンモータＭ３１（図６）等を備えている。各ノズルにはエア供給部３８と分離ファン３１からエアが送られるようになっている。なお、捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃを総称するとき、捌きノズル３３とする。また、捌きダクト３５ａ，３５ｂ，３５ｃを総称するとき、捌きダクト３５とする。

エア供給部３８は、捌きファン３０ａ，３０ｂ，３０ｃ（総称するときの符号は３０とする）と、この各捌きファンを回転させる捌きファンモータＭ３０ａ，Ｍ３０ｂ，Ｍ３０ｃ（図６）（総称するときの符号はＭ３０とする）とで構成されている。各捌きファンモータＭ３０は、給送制御部１８（図６）により個別に回転数を制御されるようになっており、また、現在の回転数を給送制御部１８に報せるようになっている。捌きファンモータＭ３０は、例えば、電圧２４Ｖ、ＰＷＭ制御１００％で駆動すると、回転数を表す出力信号として２００Ｈｚのパルス信号を出力するようになっている。

捌きファン３０ａ，３０ｂ，３０ｃにより図中矢印Ｃ方向に吸い込まれたエアは、捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃにより矢印Ｄ方向に吐出されて、トレイ１２に載置された上部のシートの内、数枚のシートを捌いて浮上させる。また、分離ファン３１により図中矢印Ｅ方向に吸い込まれたエアは、分離ノズル３４により矢印Ｆ方向に吐出されて、シートを１枚ずつに分離しながら吸着搬送ベルト２１に吸着させる。

図２において、吸着搬送部１７は、一方が駆動ローラである１対のベルトローラ２２と、１対のベルトローラ２２に掛け渡されて、シートを吸着して図中右方向に搬送する吸着搬送ベルト２１とを備えている。また、吸着搬送部１７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と、吸着搬送ベルト２１の内側に配置され吸着搬送ベルト２１に形成されている不図示の吸引孔を通じてのエアを吸引する吸引ダクト５１とを備えている。さらに、吸着搬送部１７は、吸着ファン３６と吸引ダクト５１との間に配置され、吸着搬送ベルト２１の吸着動作をＯＮ／ＯＦＦする吸着シャッタ３７も備えている。吸着搬送ベルト２１は、２本又は３本をシートの幅方向に所定の間隔を持って配置されている。

浮上枚数分布検知部４５（図６）は、複数に分割された捌きノズル３３ａ,３３ｂ,３３ｃに対向するシートの浮上枚数を検知するＣＣＤエリアセンサ（浮上枚数検知センサ）４７（図１）と画像処理部４６とで構成されている。ＣＣＤエリアセンサ４７は、シートの積載高さ方向に沿って配列された不図示の複数の電荷結合素子を備えている。ＣＣＤエリアセンサ４７の電荷結合素子は、各捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃに対向して３つのグループに分けられており、各分けられたグループ毎に、各捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃに対向するシートの浮上枚数及び分布を検知するようになっている。浮上枚数分布検知部４５は、シート側端の画像を取得し、シート端部を白い輝点として捕らえ、シート積載高さ方向のシートの浮上枚数及び分布を検知するようになっている。ＣＣＤエリアセンサ４７は、シートの側端に近い程、検知精度が向上するため、シートの側端に対向させてシートの幅を規制する側端規制板１４に設けられている。

浮上枚数分布検知部４５によってシートの浮上枚数及び分布が検知されると、給送制御部１８は、捌きファンモータＭ３０ａ,Ｍ３０ｂ,Ｍ３０ｃの回転数を制御して、捌きノズル３３ａ,３３ｂ,３３ｃからのエア吹き付け強さを変えて、捌き不良解消する。このとき、給送制御部１８はトレイ昇降モータＭ１２（図６）も制御して、トレイ１２の高さ位置を調節して、シートに対するエアの吹き付け位置を調整するようになっている。

紙面検知部４９（図１）は、支持軸５３に回転自在に支持されるシート面検知センサフラグ５２と、シート面センサ５４とを備えている。紙面検知部４９は、シート面センサ５４の検知信号を、信号処理部５９を介して給送制御部１８に送り、給送制御部１８（図６）がトレイ１２の昇降を制御して、最上位のシートＳの高さを吸着に適した高さに調節できるようにしている。

給送制御部１８（図６、図１２）は、画像形成装置の装置本体６１を制御する画像形成制御部７１と信号の授受を行って、シート給送装置６０を制御し、最適なタイミングで感光ドラム１１２にシートを給送するようになっている。なお、給送制御部１８と画像形成制御部７１は、いずれか一方が他方に組み込まれていても良いし、画像形成制御部が給送制御を行うように構成しても良い。

給送制御部１８は、センサの検知情報に基づいてドライバ７２を介してシート給送装置６０の各モータを制御するＣＰＵ７３を備えている。また、給送制御部１８は、シート給送装置６０を制御する順序を記憶したＲＯＭ７４及びシート給送装置６０の動作中の情報等を記憶するＲＡＭ７５も備えている。

ＣＰＵ７３には、ドライバ７２を介して次の各モータが接続されている。すなわち、トレイ１２を昇降させるトレイ昇降モータＭ１２。１対のベルトローラ２２の一方を駆動回転させるベルトローラモータＭ２２。引抜ローラ対４２の一方のローラを駆動回転させる引抜ローラモータＭ４２。吸着ファン３６を回転させる吸着ファンモータＭ３６。分離ファン３１を回転させる分離ファンモータＭ３１。捌きファン３０ａ，３０ｂ，３０ｃを回転させる捌きファンモータＭ３０ａ，Ｍ３０ｂ，Ｍ３０ｃ。

さらに、ＣＰＵ７３には、シート面センサ５４の検知信号を処理する信号処理部５９と、浮上枚数分布検知部４５とが接続されている。

シート給送装置６０の動作を説明する。図９、図１０は、シート給送装置のシート給送動作説明用のフローチャートである。

図３において、ユーザが電源を入れた状態（Ｓ１０１）で収納庫１１を装置本体６１から引き出して、シートをトレイ１２に載置した後、元の位置に格納する（Ｓ１０３）。すると、トレイ昇降モータＭ１２によってトレイ１２が図３中矢印Ａ方向に上昇を開始する（Ｓ１０５）。

シート面センサ５４によって最上位のシートＳａが検知されると（Ｓ１０７）、トレイ昇降モータＭ１２が、最上位のシートＳａと吸着搬送ベルト２１との間を所定の間隔Ｂに保持して停止し、トレイ１２の上昇を停止する（Ｓ１０９）。シート給送装置６０は、待機状態になる。

ＣＰＵ７３が画像形成制御部７１からシートの給送を要望するシート給送信号を受信すると（Ｓ１１１）、ＣＰＵ７３は、捌きファンモータＭ３０ａ，Ｍ３０ｂ，Ｍ３０ｃと、分離ファンモータＭ３１を始動させる（Ｓ１１３）。すると、捌きファン３０ａ，３０ｂ，３０ｃと、分離ファン３１とが回転を開始する。エアは、図３中、捌きダクト３５ａ，３５ｂ，３５ｃと分離ダクト３２に矢印Ｃ、Ｅ方向に吸い込まれて、捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，分離ノズル３４から図３中、矢印Ｄ、Ｆ方向に吐出されてシート束に吹き付けられる。通常、シート束Ｓの上位の数枚がほぼ均等に捌かれて浮上する。同時に、ＣＰＵ７３は、紙面検知部４９の検知動作に基づいて、最上位のシートＳａと吸着搬送ベルト２１との間が吸着搬送ベルト２１の吸着に適した間隔Ｂになるように、トレイ１２の昇降を制御する（Ｓ１１５乃至Ｓ１２３）。シートの高さが安定すると、ＣＰＵ７３は、浮上枚数分布検知部４５により捌き不良の検知を行い、捌き不良の解消動作を開始する（Ｓ１２５、Ｓ１２７）。なお、分離ファンモータＭ３１の回転数を調節できるようにして、分離ノズル３４から吐出されるエアの量を調節できるようになっていてもよい。

次に、ＣＰＵ７３は、図４の吸着ファン３６を始動させて、図中、矢印Ｉ方向にエアを吹き出す。このとき、吸着シャッタ３７はまだ閉じられている。ＣＰＵ７３は、処理Ｓ１１１でシート給送信号を受信してから所定時間が経過し、最上位のシートＳａの浮上が安定したところで、吸着シャッタ３７を図４中矢印Ｇ方向に回転させる。すると、吸着搬送ベルト２１にあけられた不図示の吸引孔から図中Ｈ方向へエアが吸引されて、最上位のシートＳａが吸着搬送ベルト２１に吸着される。

続いて、ＣＰＵ７３は、図５において１対のベルトローラ２２を図中矢印Ｊ方向に回転させる。吸着搬送ベルト２１に吸着されている最上位のシートＳａは、図中矢印Ｋ方向に搬送されて、最終的には引き抜きローラ対４２の図中矢印Ｌ、Ｍ方向への回転によって、画像形成部１１５（図１２）に向けて給送される（Ｓ１３１）。

次に、処理Ｓ１２５における浮上枚数分布検知モードのサブルーチンを図１０に基づいて説明する。

まず、ＣＰＵ７３は、捌きファン３０ａ，３０ｂ，３０ｃを、ユーザがセットしたシートの種類（コートシート、非コートシート、シートの坪量、シートのサイズ）、装置の設置環境（温度、湿度）に応じて最適な捌き状態となるように回転制御する。ＲＡＭ７５には、シートの種類と装置の設置環境とに応じた捌きファンの回転数テーブルが予め記憶されている。このため、ユーザが操作パネル１３２（図１２）にシートの上記種類を入力すると、捌きファンの回転数は自ずと決まるようになっている。装置の設置環境（温度、湿度）は、シート給送装置６０或いは装置本体６１に設けてある温度計、湿度計によって、自動的に検知されて、ＣＰＵ７３にこれらの情報が伝達される。ＣＰＵ７３は、その伝達された設置環境も考慮して、捌きファンの回転数を制御する。

なお、シート給送装置６０は、シートの坪量、サイズが大きくなるに従って、シートに吹き付けるエアの風量を多く、風圧を高くするため、捌きファン３０の回転数を多くして、シートを確実に捌くようになっている。また、シート給送装置６０は、コート紙を高湿環境下で給送する場合、コート紙同士が離れにくくなるので、同様に捌きファンの回転数を多くする。

図７にコート紙のシート給送装置における回転数（ＰＷＭ値）条件の一例を示す。この表は、ＲＡＭ７５に予め記憶されている。捌きファン３０ａ，３０ｂ，３０ｃの回転数は、図７に基づきシートの種類（坪量）に応じて変わるが、本実施形態においてはシートの浮上挙動を安定させる一般的な条件として始動時には、図７に関係なく、常に、設定された同じ回転数になっている。すなわち、捌きファン３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、始動時には、図７に関係なく常に設定された回転数で回転して、その後、図７に基づいた回転数で回転するようになっている。

図７において、ＰＷＭ設定の％は「デューティー比」を表している。この％の値が大きければ捌きファン３０を回転させるモータの回転数が多くなり、％の値が小さければ回転数が少なくなる。図７は、シートの坪量とシートのサイズに応じたＰＷＭ制御時のデューティー比（モータの回転数）の一例を示したものである。シートの坪量が大きくなるにつれてモータの回転数を多くし、また、シートのサイズが大きくなるにつれて回転数も多く必要であることを示している。

ＣＰＵ７３は、シート給送信号を画像形成制御部７１から受けると（Ｓ１１１でＹＥＳ）、捌きファン３０ａ，３０ｂ，３０ｃの始動時には、前述の設定された回転数に従い始動させ、その後、図７に基づいた回転数で回転させる。同時に、紙面検知部４９が、最上位のシートＳａの高さを検知する。ＣＰＵ７３は、紙面検知部４９の検知情報に基づいて（Ｓ２０１）、最上位のシートが所定の高さ位置に位置するようにトレイ１２を昇降させる。一定時間後に、シートの挙動が安定する。

シートの挙動が安定したところで、ＣＰＵ７３は、浮上枚数分布検知部４５から、捌き不良状態の情報を得るようにしている。浮上枚数分布検知部４５はＣＣＤエリアセンサ４７と画像処理部４６（図６）とを備えている。シートが安定した状態でシート端面の画像をＣＣＤエリアセンサ４７で取得し、その画像を例えば２値化といった処理を画像処理部４６で行う。これによって、白い輝点として捕らえられた部分はシートの端部であり、黒色として捕らえられた部分はシート間に空隙が生じている部分であり、その画像情報によりシート積載高さ方向のシートの浮上枚数及びシートの分布を検知することができる（Ｓ２０３）。

捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃから吐出されたエアは、シートを浮上させる。シートが正常に捌かれた場合には、図８（Ａ）に示すようにシートの給送が可能な捌き状態となる。この状態では、捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃの高さ位置に相当する（ノズルに対向する）浮上枚数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃは、ＣＣＤエリアセンサ４７に対して図８（Ａ）に示すようにほぼ等しくなる。ここで、図８の点線で囲った部分は、ＣＣＤエリアセンサ４７の画像取得位置を示し、浮上枚数がわかりやすくするため、浮上シートの端面を黒点で示してある。実際の検知動作としては、ＣＰＵ７３が、取得した浮上枚数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃと、あらかじめシートの坪量、サイズ、表面性に対してテーブルとしてＲＡＭ７５に記憶されている浮上枚数規定値（設定枚数）ＮＤを比較する。ＣＰＵ７３は、取得した浮上枚数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃが浮上枚数規定値ＮＤ以下になっていれば（Ｓ２０５でＹＥＳ）、シート間の空間が十分とれたシートの給送が可能な捌き状態と判断して、シート給送動作を開始する（Ｓ２０９）。

一方、図８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、各捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃの高さ位置に相当する浮上枚数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃに偏りが生じた場合には、捌き不良が発生したことになる。例えば、図８（Ｂ）の場合には、捌きノズル３３ｃの位置に相当する浮上枚数Ｎｃが浮上枚数Ｎａ、Ｎｂに対して多くなっている（Ｓ２０５でＮＯ）。この場合、ＣＰＵ７３は、捌きノズル３３ｃの位置に相当する（捌きノズル３３ｃに対向する）シートに捌き不良が発生したものと判断して、捌きノズル３３ｃから吹き出すエアを強くする。すなわち、捌きファン３０ｃの回転数を多くする（Ｓ２０７）。そして、ＣＰＵ７３は、この捌きファン３０ｃの回転数を維持した状態で、紙面検知部４９が最上位のシートを検知する動作に基づいてトレイ昇降モータＭ１２を作動させて、最上位のシートＳａの高さ制御を行い、再度、浮上枚数を検知する。ＣＰＵ７３は、この動作を捌き枚数Ｎｃが浮上枚数規定値ＮＤの許容範囲内に入るまで（浮上枚数規定値ＮＤ以下になるまで）、すなわち捌き不良が解消されるまで行って、シート給送動作を開始する（Ｓ２０９）。

同様に、図８（Ｃ）の場合、ＣＰＵ７３は、捌きノズル３３ｂ，３３ｃに相当するシートに捌き不良が発生したものと判断して（Ｓ２０５でＮＯ）、捌きファン３０ｂ，３０ｃの回転数を多くして捌き不良を解消する（Ｓ２０７）。また、図８（Ｄ）の場合、ＣＰＵ７３は、捌きノズル３３ａの位置に相当するシートに捌き不良が発生しているものと判断して（Ｓ２０５でＮＯ）、捌きファン３０ａの回転数を多くして、捌き不良を解消する（Ｓ２０７）。増加させる回転数の割合は、シートの高さ制御を安定させて浮上状態を大きく変化させないことを考慮すると、最大回転数の約５％程度が望ましい。

以上、説明したように、給送制御部１８が、浮上枚数分布検知部４５の検知動作に基づいて、エア供給部３８を制御して捌きノズル３３ａ，３３ｂ，３３ｃから吐出されるエアの吐出量を捌きノズル毎に調節するようになっている。

以上のように、シート給送装置６０は、浮上枚数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃが浮上枚数規定値（設定枚数）ＮＤを超えている場合にのみ、給送制御部１８が、捌き不良が発生したものと判断する。そして、捌き不良が発生しているシートに対向する捌きノズルの捌きファンの回転数を多くするようにしている。すなわち、シート給送装置６０は、捌いているシートの間隔が所定の間隔より狭いシートに対向する捌きノズルから吐出されるエアの吐出量が多くなるようにエア供給部３８を制御して、捌いているシートの間隔を広げることができる。このため、シート給送装置は、シートの捌き不良の発生を低減して、重送シートの発生を低くすることができる。さらに、重送シートの発生を低くすると、シート詰まりの発生も低減することができる。

これに対して、浮上枚数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃが浮上枚数規定値ＮＤ以下の場合、給送制御部１８は、捌かれているシート同士の間隔が広く、シートが十分捌けていると判断して、シケンスを簡易化するため、捌きファンの回転数を変えないようにしている。図９のフローチャートは、この場合を加味した浮上枚数検知動作説明用のフローチャートである。

なお、以上の浮上枚数規定値ＮＤは、ある所定の値に設定されているが、上限枚数ＮＤｍａｘと下限枚数ＮＤｍｉｎとを設定し許容範囲ＮＤｗを持たせても良い。この場合、浮上枚数分布検知部４５によって検知された枚数が上限枚数ＮＤｍａｘを超えているとき（上限枚数を超えているとき）、捌かれたシートの間隔が狭すぎる。このようなとき、給送制御部１８は、上限枚数ＮＤｍａｘを超えたシートに対向する捌きノズルからのエアの吐出量が多くなるようにエア供給部３８を制御する。また、浮上枚数分布検知部４５によって検知された枚数が下限枚数ＮＤｍｉｎ未満（下限枚数未満）のとき、捌かれたシートの間隔が広すぎる。このようなとき、給送制御部１８は、下限枚数ＮＤｍｉｎ未満のシートに対向する捌きノズルからのエアの吐出量が少なくなるようにエア供給部３８を制御する。これによって、シート給送装置６０は、シート同士の間隔が狭い場合のみならず、捌かれたシートの間隔がシートの給送間隔に乱れを生じる位、広い場合があっても、シートを給送し易い間隔に捌くことができる。

したがって、本実施形態のシート給送装置は、浮上枚数分布検知部４５によりシートの浮上枚数の分布を取得して、捌き不良位置を検出し、該捌き不良位置に相当する捌きファンの回転数を変えることで、シートの捌き状態を最適に改善することができる。この結果、シート給送装置は、重送シートやシート詰まりの発生を低減して、シートの給送効率を高くすることができる。しかも、シート給送装置は、捌き不良の解消をシートの種類や装置の設置環境に合わせて行うようになっているので、シートの種類や環境の影響を受けることが少なく、常に、シートの給送効率を高く維持することができる。

なお、以上のエア供給部３８は、捌きファン３０を回転させる捌きファンモータＭ３０の回転数を給送制御部１８によって制御されて、捌きノズル３３からのエアの吐出量を調節するようになっているがこれに限定されるものではない。図１１（Ａ）のエア供給部５５のように、捌きファン３０の回転数を一定にして、捌きダクト３５ａ,３５ｂ,３５ｃに設けた流量調節シャッタ３９ａ,３９ｂ,３９ｃの開閉角度を各々調節し、捌きノズル３３からのエアの吐出量を調節してもよい。流量調節シャッタ３９ａ,３９ｂ,３９ｃの開閉角度は、給送制御部１８によって制御されるシャッタモータＭ３９ａ，Ｍ３９ｂ，Ｍ３９ｃによって行われる。したがって、この場合のエア供給部５５は、定速回転する捌きファンモータＭ３０及び捌きファン３０と、流量調節シャッタ３９ａ,３９ｂ,３９ｃと、シャッタモータＭ３９ａ，Ｍ３９ｂ，Ｍ３９ｃとで構成されている。なお、この場合、シャッタモータＭ３９ａ，Ｍ３９ｂ，Ｍ３９ｃのみならず、捌きファンモータＭ３０及び捌きファン３０の回転数も調節して、捌きノズル３３からのエアの吐出量を調節してもよい。

さらに、図１１（Ｂ）のエア供給部５６のように、１つの捌きファンモータＭ５７で捌きノズル３３と分離ノズル３４にエアを供給してもよい。捌きノズル３３からのエアの吐出量は、図１１（Ａ）と同様に、捌きファン５７を定速回転させ、捌きダクト３５ａ,３５ｂ,３５ｃに設けた流量調節シャッタ３９ａ,３９ｂ,３９ｃの開閉角度を各々調節して行われる。流量調節シャッタ３９ａ,３９ｂ,３９ｃの開閉角度は、給送制御部１８によって制御されるシャッタモータＭ３９ａ，Ｍ３９ｂ，Ｍ３９ｃによって行われる。したがって、この場合のエア供給部５６は、定速回転する捌きファンモータＭ５７及び捌きファン５７と、流量調節シャッタ３９ａ,３９ｂ,３９ｃと、シャッタモータＭ３９ａ，Ｍ３９ｂ，Ｍ３９ｃとで構成されている。なお、この場合、シャッタモータＭ３９ａ，Ｍ３９ｂ，Ｍ３９ｃのみならず、捌きファンモータＭ５７及び捌きファン５７の回転数も調節して、捌きノズル３３からのエアの吐出量を調節してもよい。

なお、図１１（Ｂ）において、捌きファンモータＭ５７の回転数を一定にする場合、分離ダクト３２に流量調節シャッタ５８を設けて、流量調節シャッタ５８の開閉角度をシャッタモータＭ５８で調節して、分離ノズル３４からのエアの吐出量を調整してもよい。

さらに、以上の各実施形態における捌きノズルの数は、３つであるが、３つに限定されない。トレイ１２に積載されたシートの上部に対向する位置に１つだけ設けてあってもよい。この場合、電荷結合素子のグループは、捌きノズルの数に相当する数だけあることは勿論である。

シート給送装置は、以上の、図１１（Ａ），（Ｂ）に示す構成であっても、また、捌きノズルが１つであっても、浮上枚数分布検知部４５によりシートの捌き不良を検出することができて、捌き不良の発生を下げて、シートの給送効率を高めることができる。

画像形成装置６２は、シートの給送効率の高いシート給送装置を備えているので、画像形成効率を高くすることできる。

本発明の実施形態におけるシート給送装置のシート給送方向に沿った断面図である。 トレイを上昇させる前のシート給送装置の図である。 図２の状態からトレイを上昇させて最上位のシートと吸着搬送ベルトとの間隔を所定の間隔にしたときのシート給送装置の図である。 図３の状態から吸着搬送ベルトにシートが吸着されたときのシート給送装置の図である。 図４の状態から吸着搬送ベルトによってシートを給送しているときのシート給送装置の図である。 シート給送装置の制御部の図である。 コート紙のＰＭＷを示した図である。 捌き不良が発生したときの動作説明用の図である。（Ａ）は、捌き不良が発生していないときの図である。（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、捌き不良が発生したときの図である。 本実施形態のシート給送装置における、動作説明用のフローチャートである。 図９のフローチャートにおける、浮上枚数分布検知モードのサブルーチンである。 エア供給部の他の例を示した図である。 本発明の実施形態のシート給送装置を装置本体内に装備した画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面概略図である。 従来のシート給送装置のシート搬送方向に沿った断面図である。 図１３において、最上のシートが所定の高さ位置にいるときの図である。 図１３のシート急送装置において、捌き不良が発生したときの動作説明用の図である。（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、捌き不良が発生したときの図である。（Ｄ）は、捌き不良が発生していないときの図である。

符号の説明

Ｓ シート
Ｓａ 最上位のシート
Ｓｂ 最上位の次のシート
Ｍ１２ トレイ昇降モータ
Ｍ３０ａ，Ｍ３０ｂ，Ｍ３０ｃ 捌きファンモータ
１２ トレイ（シート積載手段）
１６ エア吹き付け部
１７ 吸着搬送部（吸着搬送手段）
１８ 給送制御部（制御手段）
２１ 吸着搬送ベルト
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 捌きファン
３１ 分離ファン
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ 捌きノズル
３４ 分離ノズル
３８ エア供給部
４５ 浮上枚数分布検知部（浮上枚数分布検知手段）
４７ ＣＣＤエリアセンサ
４９ 紙面検知部（検知手段）
５５ エア供給部
５６ エア供給部
５７ 捌きファン
６０ シート給送装置
６１ 装置本体
６２ 画像形成装置
７３ ＣＰＵ
１１５ 画像形成部

Claims (10)

1. シートが積載されるシート積載手段と、
   前記シート積載手段に積載されたシートの内、上部のシートの端部にエアを吹き付けて上部のシートを捌く捌きノズルと、
   前記捌きノズルにエアを供給するエア供給部と、
   分離されたシートの内、最上位のシートを吸着して搬送する吸着搬送手段と、を備えたシート給送装置において、
   前記捌きノズルによって捌かれたシートの枚数を検知する浮上枚数分布検知手段と、
   前記浮上枚数分布検知手段の検知に基づいて、前記エア供給部を制御して前記捌きノズルから吐出されるエアの吐出量を調節する制御手段と、を備え、
   前記捌きノズルは、シートの積載高さ方向に沿って複数設けられ、
   前記エア供給部は、前記捌きノズル毎に複数設けられており、
   前記浮上枚数分布検知手段は、前記捌きノズル毎に対向するシートの枚数を検知可能であり、
   前記制御手段は、前記浮上枚数分布検知手段によって検知されたシートの枚数が設定枚数を超えているとき、前記設定枚数を超えたシートに対向する前記捌きノズルからのエアの吐出量が多くなるように前記捌きノズルの前記エア供給部を制御可能である、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記設定枚数は、上限枚数と下限枚数とにより許容範囲が設定されており、
   前記制御手段は、前記浮上枚数分布検知手段によって検知された前記枚数が前記上限枚数を超えているとき、前記上限枚数を超えたシートに対向する前記捌きノズルからのエアの吐出量が多くなるように前記エア供給部を制御可能であり、かつ前記浮上枚数分布検知手段によって検知された前記枚数が下限枚数未満のとき、前記下限枚数未満のシートに対向する前記捌きノズルからのエアの吐出量が少なくなるように前記エア供給部を制御可能である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記浮上枚数分布検知手段は、シートの積載高さ方向に沿って配列された複数の電荷結合素子を備えている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
4. 前記エア供給部は、ファンを有し、前記制御手段は前記ファンの回転数を変えて前記捌きノズルからのエアの吐出量を調節可能である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 最上位のシートを検知する検知手段を備え、
   前記積載手段は、昇降可能であり、
   前記制御手段は、最上位のシートが前記検知手段に検知される位置に前記シート積載手段を昇降させることが可能である、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. シートが積載されるシート積載手段と、
   前記シート積載手段に積載されたシートの内、上部のシートの端部にエアを吹き付けて上部のシートを捌く捌きノズルと、
   前記捌きノズルにエアを供給するエア供給部と、
   分離されたシートの内、最上位のシートを吸着して搬送する吸着搬送手段と、
   前記吸着搬送手段により搬送されるシートに画像を形成する画像形成部と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記捌きノズルによって捌かれたシートの枚数を検知する浮上枚数分布検知手段と、
   前記浮上枚数分布検知手段の検知に基づいて、前記エア供給部を制御して前記捌きノズルから吐出されるエアの吐出量を調節する制御手段と、を備え、
   前記捌きノズルは、シートの積載高さ方向に沿って複数設けられ、
   前記エア供給部は、前記捌きノズル毎に複数設けられており、
   前記浮上枚数分布検知手段は、前記捌きノズル毎に対向するシートの枚数を検知可能であり、
   前記制御手段は、前記浮上枚数分布検知手段によって検知されたシートの枚数が設定枚数を超えているとき、前記設定枚数を超えたシートに対向する前記捌きノズルからのエアの吐出量が多くなるように前記捌きノズルの前記エア供給部を制御可能である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記設定枚数は、上限枚数と下限枚数とにより許容範囲が設定されており、
   前記制御手段は、前記浮上枚数分布検知手段によって検知された前記枚数が前記上限枚数を超えているとき、前記上限枚数を超えたシートに対向する前記捌きノズルからのエアの吐出量が多くなるように前記エア供給部を制御可能であり、かつ前記浮上枚数分布検知手段によって検知された前記枚数が下限枚数未満のとき、前記下限枚数未満のシートに対向する前記捌きノズルからのエアの吐出量が少なくなるように前記エア供給部を制御可能である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記浮上枚数分布検知手段は、シートの積載高さ方向に沿って配列された複数の電荷結合素子を備えている、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記エア供給部は、ファンを有し、前記制御手段は前記ファンの回転数を変えて前記捌きノズルからのエアの吐出量を調節可能である、
   ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 最上位のシートを検知する検知手段を備え、
    前記積載手段は、昇降可能であり、
    前記制御手段は、最上位のシートが前記検知手段に検知される位置に前記シート積載手段を昇降させることが可能である、
    ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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