JP5298804B2 - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、用紙束の側面方向から空気を吹き付けて用紙を浮き上がらせるエア捌き方式の給紙機構を備えたプリンタ（印刷機）や複写機、これらの複合機等に適用して好適な給紙装置及び画像形成装置に関するものである。

近年、プリントオンデマンド（ＰＯＤ）市場において、様々な紙種に対応するため、エア捌き方式の給紙装置が考案されている。エア捌き方式の給紙装置では用紙端面にエアを吹き付けて、用紙を効率良く捌くことにより、ノーフィードやマルチフィードを防止している。更に捌き効率を上げるため、用紙束の側面からエアを当てることで、用紙を浮上状態にし、用紙間を広げエア捌きの効率を向上させる技術文献も見られる。

この種のエア捌き方式の給紙機構に関連して特許文献１には、シート給送装置が開示されている。シート給送装置によれば、シート収納部、昇降自在なトレイ、エア吹き付け部、吸着搬送部及び端部規制部材を備える。シート収納部は、装置本体に着脱自在に挿入される。昇降自在なトレイは、シート収納部に設けられ、シートを支持する。エア吹き付け部は、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。吸着搬送部は、エア吹き付け部により浮上したシートを吸着して搬送する。端部規制部材は、シート収納部に設けられ、トレイに支持されているシートの端部を規制する。これを前提にして、端部規制部材の上端を下方向に退避可能に構成するようになされる。

このようにエア捌き方式のシート供給装置を構成すると、装置高さを高くすること無く、シートの端部規制を確実に行うことができるので、装置の大型化を招くことなく、分離性能を向上できるというものである。

また、特許文献２にはシート給送装置が開示されている。このシート給送装置によれば、シート積載手段、エア吹き付け手段及び重送検知手段を備え、重送検知時、エア吹き付け手段を調整する調整モードを実行する。シート積載手段にはシートが積載される。エア吹き付け手段はファンを有しており、シート積載手段に積載されたシートに対し、当該ファンでエアを吹き付けてシートを捌くようになされる。これを前提にして、重送検知手段で重送を検知した場合、給紙ジョブを停止させて調整モードを実行し、ファンの回転数のＰＷＭ値を該ファンの回転数が目標回転数範囲に入るＰＷＭ値に変更する。そして、給紙ジョブを再開するようにした。

このようにシート給送装置を構成すると、重送を検知した場合、シートの捌きが可能なエア圧を得られるようにエア吹き付け手段を調整できるので、ジョブ中に重送が発生するのを防止できるというものである。

特開２００７−２７６９１２号公報（第５頁 図１） 特開２００７−３０８２０７号公報（第７頁 図３）

ところで、エア捌き方式の給紙装置及びこれを備えた画像形成装置によれば、次のような問題がある。

ｉ．特許文献１に見られるようなシート給送装置によれば、給紙吸着搬送系が用紙を吸着可能とする範囲であって、所定の浮上位置と用紙の吸引位置との間の距離を用紙吸引距離としたとき、エア風量だけで用紙の浮上制御を行っているので、用紙の種類（紙種）によって用紙吸引距離が短くなると、重送、めくれ現象の原因となる。また、用紙の重さ（斤量）が重く、用紙吸引距離が長くなると、ノーフィード現象の原因となる。

ii．特許文献２に見られるようなシート給送装置によれば、シート積載手段（以下用紙給紙系ともいう）に積載されたシートに対し、ファンでエアを吹き付けてシートを捌くようになされる。そして、重送を検知した場合に、エア吹き付け部（捌き用エア）の風量を調整モードにより自動調整している。このため、重送を検知する毎に、用紙の種類（紙種）及びその重さ（斤量）に応じて、エア風量や、用紙束の上限位置等を設定する必要がある。

iii．用紙が用紙束の上限位置から所定の浮上位置に至るまでの所要時間と、用紙を浮かせるためのサイドエアの風量は、紙種や斤量により大きく異なることが知られている。現状では、サイドエアの風量を紙種や、斤量によりプログラム的に一義的に決めて実施する場合が多い（決め打ち値の設定）。従って、用紙束の上限位置から所定の浮上位置に到達するまでの所要時間（浮上速度）が紙種や斤量等により変動してしまう。

iv．因みに、各紙種、各斤量ごとにサイドエアの風量及び用紙束の上限位置を評価し、これらの最適値を求め、給紙制御条件毎にプログラム内に設定値を記述し、これを給紙制御時に読み出して設定する方法が考えられる。しかし、ユーザ固有の特殊紙については、プログラミングされていないため、これらの最適値が設定できず、用紙の浮上時間が期待する時間と異なるという問題があった。

そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、紙種や斤量等によらず、用紙給紙系から画像形成系等へ送出される用紙の繰出し動作を安定化できるようにすると共に、特殊紙についても、他の用紙と同等な浮上速度を設定して送出できるようにした給紙装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る第１の給紙装置は、吹き上げられた用紙を吸着して送出する吸着送出部によって用紙が吸着許容となる範囲を吸着許容範囲とし、前記吸着送出部に対する吸着許容範囲が設定されて用紙を収納する用紙収納部の用紙束の上限位置を用紙束上限位置とし、前記用紙が用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮上する所要時間を用紙の浮上時間としたとき、前記用紙の種類毎に空気の制御量及び前記用紙束上限位置の情報を格納する記憶部と、前記用紙の種類に対応して前記記憶部から読み出される制御目標値としての前記用紙束上限位置及び前記空気の制御量の情報が各々設定されて前記用紙収納部の所定の方向から前記用紙に空気を吹き付ける空気吹付部と、前記空気吹付部によって空気が吹き付けられ浮き上がる用紙の浮上時間を測定する時間測定部と、前記時間測定部によって測定された前記用紙の浮上時間に対して用紙の浮上時間の期待値を設定し、設定された前記用紙の浮上時間の期待値と測定された前記用紙の浮上時間とを一致させるための前記用紙に吹き付ける空気の制御量を求める制御部とを備え、前記制御部は、前記用紙の浮上時間を所定の回数だけ測定し平均して得られた当該用紙の浮上時間に対応する空気の制御量を求めると共に、前記用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮き上がる前記用紙の有無を検出し、前記用紙の有無の検出結果において、前記用紙束上限位置から浮き上がる前記用紙が吸着許容範囲の浮上下限位置に到達していない場合は、当該用紙に吹き付ける空気の制御量を増加するように前記空気吹付部を制御し、前記用紙束上限位置から浮き上がる前記用紙が吸着許容範囲の浮上上限位置を越えている場合は、当該用紙に吹き付ける空気の制御量を減少するように前記空気吹付部を制御することを特徴とするものである。

請求項１に係る第１の給紙装置によれば、記憶部には、用紙の種類毎に空気の制御量及び前記用紙束上限位置の情報が格納される。空気吹付部は用紙の種類に対応して記憶部から読み出される制御目標値としての用紙束上限位置及び空気の制御量の情報が各々設定されて用紙収納部の所定の方向から用紙に空気を吹き付ける。時間測定部は、空気吹付部によって空気が吹き付けられ浮き上がる用紙の浮上時間を測定する。これを前提にして、制御部が、時間測定部によって測定された用紙の浮上時間に対して用紙の浮上時間の期待値を設定し、ここに設定された用紙の浮上時間の期待値と測定された用紙の浮上時間とを一致させるための用紙に吹き付ける空気の制御量を求めるようになる。その際に制御部は、用紙の浮上時間を所定の回数だけ測定し平均して得られた当該用紙の浮上時間に対応する空気の制御量を求めると共に、用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮き上がる用紙の有無を検出し、用紙の有無の検出結果において、用紙束上限位置から浮き上がる用紙が吸着許容範囲の浮上下限位置に到達していない場合は、当該用紙に吹き付ける空気の制御量を増加するように空気吹付部を制御し、用紙束上限位置から浮き上がる用紙が吸着許容範囲の浮上上限位置を越えている場合は、当該用紙に吹き付ける空気の制御量を減少するように空気吹付部を制御する。従って、紙種や斤量等によらず、任意に設定した用紙の浮上時間の期待値に、当該用紙の浮上時間を合わせ込むことができる。

請求項２に係る給紙装置は、請求項１において、前記用紙束上限位置から浮き上がった前記用紙の上限位置を検知する浮上上限検知センサと、前記用紙束上限位置から浮き上がった前記用紙の下限位置を検知する浮上下限検知センサとを備え、前記制御部は、前記浮上上限検知センサ及び前記浮上下限検知センサの出力に基づいて前記用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮き上がる前記用紙の有無を検出することを特徴とするものである。

請求項３に係る第２の給紙装置は、吹き上げられた用紙を吸着して送出する吸着送出部によって用紙が吸着許容となる範囲を吸着許容範囲とし、前記吸着送出部に対する吸着許容範囲が設定されて用紙を収納する用紙収納部の用紙束の上限位置を用紙束上限位置とし、前記用紙が用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮上する所要時間を用紙の浮上時間としたとき、前記用紙の種類毎に空気の制御量及び用紙束上限位置の情報を格納する記憶部と、前記用紙の種類に対応して前記記憶部から読み出される制御目標値としての前記用紙束上限位置及び前記空気の制御量の情報が各々設定されて前記用紙収納部の所定の方向から前記用紙に空気を吹き付ける空気吹付部と、前記空気吹付部によって空気が吹き付けられ浮き上がる用紙の浮上時間を測定する時間測定部と、前記時間測定部によって測定された前記用紙の浮上時間に対して当該用紙の浮上時間の期待値を設定し、設定された前記用紙の浮上時間の期待値と測定された前記用紙の浮上時間とを一致させるための前記用紙束の上限位置を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記用紙の浮上時間を所定の回数だけ測定し平均して得られた当該用紙の浮上時間に対応する空気の制御量を求めると共に、前記用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮き上がる前記用紙の有無を検出し、前記用紙の有無の検出結果において、前記用紙束上限位置から浮き上がる前記用紙が吸着許容範囲の浮上下限位置に到達していない場合は、前記用紙束の上限位置を上昇するように前記用紙収納部を制御し、前記用紙束上限位置から浮き上がる前記用紙が吸着許容範囲の浮上上限位置を越えている場合は、前記用紙束の上限位置を降下するように前記用紙収納部を制御することを特徴とするものである。

請求項３に係る第２の給紙装置によれば、記憶部には、用紙の種類毎に空気の制御量及び前記用紙束上限位置の情報が格納される。空気吹付部は用紙の種類に対応して記憶部から読み出される制御目標値としての用紙束上限位置及び空気の制御量の情報が各々設定されて用紙収納部の所定の方向から用紙に空気を吹き付ける。時間測定部は、空気吹付部によって空気が吹き付けられ浮き上がる用紙の浮上時間を測定する。これを前提にして、制御部が、時間測定部によって測定された用紙の浮上時間に対して用紙の浮上時間の期待値を設定し、ここに設定された用紙の浮上時間の期待値と測定された用紙の浮上時間とを一致させるための用紙束の上限位置を制御するようになる。制御部は、用紙の浮上時間を所定の回数だけ測定し平均して得られた当該用紙の浮上時間に対応する空気の制御量を求めると共に、用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮き上がる用紙の有無を検出し、用紙の有無の検出結果において、用紙束上限位置から浮き上がる用紙が吸着許容範囲の浮上下限位置に到達していない場合は、用紙束の上限位置を上昇するように用紙収納部を制御し、用紙束上限位置から浮き上がる用紙が吸着許容範囲の浮上上限位置を越えている場合は、用紙束の上限位置を降下するように用紙収納部を制御する。従って、用紙が吸着許容範囲から吸着送出部の吸着位置に移動する際の吸着距離を調整できるようになる。

請求項４に係る給紙装置は、請求項３において、前記用紙束の上限位置を検出する用紙束上限検知センサを備え、前記制御部は、前記用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮き上がる前記用紙の有無を検出し、用紙有無検出結果に基づいて前記用紙束上限検知センサの位置を調整することにより前記用紙束の上限位置を制御することを特徴とするものである。

請求項５に係る画像形成装置は、用紙束の側面方向から空気を吹き付けて用紙を浮き上がらせ、当該用紙を吸着して送出するエア捌き方式の給紙機構と、前記給紙機構から送出される用紙に画像を形成する画像形成部とを備え、前記給紙機構には、請求項１、２に記載の第１の給紙装置及び請求項３、４に記載の第２の給紙装置の少なくともいずれか一方が実装されることを特徴とするものである。

請求項５に係る画像形成装置によれば、給紙機構には本発明に係る第１及び第２の給紙装置の少なくともいずれか一方が適用されるので、プログラミングされていないユーザ固有の特殊紙についても、最適な空気の制御量及び最適な用紙束上限位置を設定できるようになり、特殊紙の用紙の浮上時間を当該特殊紙以外の他の用紙の浮上時間に合わせ込むことができる。従って、特殊紙についても、他の用紙と同等な浮上速度を設定できるようになる。

請求項６に係る第１の画像形成装置は、請求項５において、吹き上げられた用紙を吸着して送出する吸着送出部によって用紙が吸着許容となる範囲を吸着許容範囲とし、前記吸着送出部に対する吸着許容範囲が設定されて用紙を収納する用紙収納部の用紙束の上限位置を用紙束上限位置とし、前記用紙が用紙束上限位置から吸着許容範囲に至る所要時間を用紙の浮上時間とし、前記用紙の種類毎に空気の制御量及び用紙束上限位置の情報が設定されて前記用紙収納部の所定の方向から前記用紙に空気を吹き付け、前記空気を吹き付けられて浮き上がる用紙の浮上時間を測定し、測定された前記用紙の浮上時間に対して用紙の浮上時間の期待値を設定し、設定された前記用紙の浮上時間の期待値と測定された前記用紙の浮上時間とを一致させるための前記用紙に吹き付ける空気の制御量を求める処理を第１の給紙調整モードとしたとき、前記第１の給紙調整モードを実行して得られた前記空気の制御量を前記給紙機構に設定し、設定された前記空気の制御量に基づいて前記用紙収納部から吹き上がる用紙を画像形成部へ送出する用紙給紙制御を実行することを特徴とするものである。

請求項７に係る第２の画像形成装置は、請求項５において、前記吹き上げられた用紙を吸着して送出する吸着送出部によって用紙が吸着許容となる範囲を吸着許容範囲とし、前記吸着送出部に対する吸着許容範囲が設定されて用紙を収納する用紙収納部の用紙束の上限位置を用紙束上限位置とし、前記用紙が用紙束上限位置から吸着許容範囲に至る所要時間を用紙の浮上時間とし、前記用紙束上限位置が設定された前記用紙収納部の所定の方向から前記用紙に空気を吹き付け、前記空気を吹き付けられて浮き上がる用紙の浮上時間を測定し、測定された前記用紙の浮上時間に対して用紙の浮上時間の期待値を設定し、設定された前記用紙の浮上時間の期待値と測定された前記用紙の浮上時間とを一致させるための前記用紙束の上限位置を制御する処理を第２の給紙調整モードとしたとき、前記第２の給紙調整モードを実行して得られた前記用紙束上限検知センサの位置を調整することに修正される前記用紙束上限位置を前記給紙機構に設定し、設定された前記用紙束上限位置に基づいて前記用紙収納部から吹き上がる用紙を画像形成部へ送出する用紙給紙制御を実行することを特徴とするものである。

請求項１に記載の第１の給紙装置によれば、用紙に吹き付ける空気の制御量を求める制御部を備え、この制御部は、測定された用紙の浮上時間に対して用紙の浮上時間の期待値を設定し、設定された用紙の浮上時間の期待値と測定された用紙の浮上時間とを一致させるための空気の制御量を求める。その際に、制御部は用紙の有無の検出結果において、用紙束上限位置から浮き上がる用紙が吸着許容範囲の浮上下限位置に到達していない場合は、当該用紙に吹き付ける空気の制御量を増加するように空気吹付部を制御し、用紙束上限位置から浮き上がる用紙が吸着許容範囲の浮上上限位置を越えている場合は、当該用紙に吹き付ける空気の制御量を減少するように空気吹付部を制御するものである。

この構成によって、紙種や斤量等によらず、任意に設定した用紙の浮上時間の期待値に、当該用紙の浮上時間を合わせ込むことができる。また、用紙が吸着許容範囲から吸着送出部の吸着位置に移動する際の吸着距離を調整できるようになる。これにより、用紙収納部から画像形成系等へ送出される用紙の繰出し動作を安定化できるようになる。

請求項３に係る第２の給紙装置によれば、制御部が、設定された用紙の浮上時間の期待値と測定された用紙の浮上時間とを一致させるための用紙束の上限位置を制御する。その際に、制御部は、用紙の有無の検出結果において、用紙束上限位置から浮き上がる用紙が吸着許容範囲の浮上下限位置に到達していない場合は、用紙束の上限位置を上昇するように用紙収納部を制御し、用紙束上限位置から浮き上がる用紙が吸着許容範囲の浮上上限位置を越えている場合は、用紙束の上限位置を降下するように用紙収納部を制御するものである。従って、用紙が吸着許容範囲から吸着送出部の吸着位置に移動する際の吸着距離を調整できるようになる。

請求項４に係る給紙装置は、請求項３において、制御部が用紙有無検出結果に基づいて用紙束上限検知センサの位置を調整して、用紙束の上限位置を制御するので、用紙が吸着許容範囲から吸着送出部の吸着位置に移動する際の吸着距離を調整できるようになる。

請求項５乃至７に記載の画像形成装置によれば、給紙機構には本発明に係る第１又は第２の給紙装置が実装されるので、プログラミングされていないユーザ固有の特殊紙についても、最適な空気の制御量及び最適な用紙束上限位置を設定できるようになり、特殊紙の用紙の浮上時間を当該特殊紙以外の他の用紙の浮上時間に合わせ込むことができる。従って、特殊紙についても、他の用紙と同等な浮上速度を設定できるようになる。これにより、紙種や斤量等に左右されずに、一定の速度で給紙される用紙に画像を形成できるようになる。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係る給紙装置及び画像形成装置について説明をする。
図１は本発明の実施形態としての画像形成装置１００の全体構成例を示す断面図である。図１に示す画像形成装置１００はモノクロ複写機を構成し、装置本体部１０１、画像読取装置ＳＣ、自動原稿送り装置ＤＦ及び大容量の給紙装置ＬＴから構成される。

装置本体部１０１は、定着装置７、画像処理部２０、用紙搬送部７０及び画像形成部８０を有して構成される。用紙搬送部７０は給紙トレイ１０、第１給紙部１１、第２給紙部１２、排紙部１４、搬送路切換部１５、循環再給紙部１６及び反転排紙部１７から構成されている。給紙トレイ１０は用紙収納部の一例を構成し、装置本体内実装用の用紙給紙部２３を構成する（図３参照）。

画像形成部８０は、像担持体である感光体１、帯電部２、露光装置３、現像装置４、転写部５及びクリーニング部６を有し、用紙搬送部７０によって搬送される用紙Ｐに画像を形成して画像面が未定着である記録済みの用紙Ｐを定着装置７へ出力する。定着装置７は、画像形成部８０から出力される用紙Ｐを定着する。

自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上には原稿ｄが載置され、原稿ｄは図示しない給紙部により搬送され、画像読取装置ＳＣの光学系により原稿ｄの片面又は両面の画像が露光され、イメージセンサＣＣＤにより読み込まれる。イメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２０において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーデインク補正、画像圧縮処理等を行った後、露光装置３に原稿読取データＤｓｃ（画像信号）となって送られる。

画像形成部８０においては、帯電や、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。例えば、感光体１の表面が帯電部２により帯電され、露光装置３からのレーザ光照射により静電潜像が形成され、現像装置４により静電潜像が顕像化されてトナー像となる。次いで、給紙トレイ１０に収容された用紙Ｐが第１給紙部１１から搬送される。用紙Ｐは、レジストローラから成る第２給紙部１２でトナー像との同期がとられて搬送される。その後、用紙Ｐは、転写部５でトナー像が転写されてから定着装置７により定着される。

定着後の用紙Ｐは、排紙部１４により装置外に排出される。一方、クリーニング部６により感光体１上の転写残のトナーが除去される。なお、両面コピーの場合は、第１面に画像形成された用紙Ｐは、循環再給紙部１６に送り込まれて反転され、再び画像形成部８０において第２面に画像形成後、排紙部１４により装置外に排出される。反転排紙の場合は、通常の排紙通路から分岐した用紙Ｐは、反転排紙部１７においてスイッチバックして表裏反転された後、排紙部１４により装置外に排出される。

なお、給紙装置ＬＴは装置本体外付け用（オプション用）の用紙給紙部の一例を構成し、装置本体部３０を有している。装置本体部３０の内部には、用紙積載板３１、左右のスライドガイド部３２，３３、積載板駆動部３４、ファン駆動部４０、制御ユニット５０及び給紙搬送ユニット６０が設けられる。給紙装置ＬＴでは、左側のスライドガイド部３２と、右側のスライドガイド部３３との間に、用紙積載板３１が昇降自在に係合され、この用紙積載板３１上には大量の用紙Ｐが束状にして載置される。

続いて、図２及び図３を参照して、給紙装置ＬＴについて更に詳しく説明する。図２は、エア捌き方式の給紙装置ＬＴの構成例を示す説明図、及び、図３はその給紙装置ＬＴにおけるセンサ配置例を示す拡大図である。図２に示す給紙装置ＬＴの１つの給紙トレイ１０’（機構）は、用紙積載板３１、左側のスライドガイド部３２（右側は図示せず）、積載板駆動部３４、ファン駆動部４０、給紙搬送ユニット６０及びセンサ位置調整部９５を有して構成される。

用紙積載板３１は用紙収納部の一例を構成し、左側のスライドガイド部３２及び右側のスライドガイド部３３に挟まれ、上下に移動可能な構造を有し、複数の用紙Ｐを積載して収納するようになされる。用紙積載板３１は制御ユニット５０の制御を受けて積載板駆動部３４により上昇される。積載板駆動部３４は制御ユニット５０の制御を受けて用紙積載板３１の移動を制御する。例えば、積載板駆動部３４は、１枚の用紙Ｐ又は複数の用紙Ｐが繰り出される毎に用紙積載板３１を上昇するように制御する。

最上部及び、当該最上部から下方の数枚の用紙Ｐは、用紙繰出し時にファン駆動部４０によって吹き上げられる。ファン駆動部４０は空気吹付部の一例を構成し、用紙束上限位置ｐ１が設定される用紙積載板３１の所定の方向、例えば、用紙束の両（片）側面方向から用紙Ｐに空気（以下サイドエアという）を吹き付けるようになされる。ファン駆動部４０はファンモータ４０ａや、ファン４０ｂ、ダクト４０ｃ等の他に、図示しない先端捌きファンや、吸引ファン、シャッター機構等を有して構成される。

例えば、用紙束の両側面方向にはダクト４０ｃが配設され、このダクト４０ｃにはファン４０ｂ及び、図示しないシャッター機構が接続される。ファンモータ４０ａが駆動すると、ファン４０ｂが回転し、エアがダクト４０ｃを通って用紙束の両側面方向から吹き出す。これにより、シャッター機構がＯＮする毎に用紙束の両側面方向からサイドエアを供給できるようになる。図中、用紙積載板３１上の用紙状態において、用紙Ｐの密部分が用紙束の部位である。同図において、用紙Ｐの粗部分が浮き上がった部位である。この例では、７枚の用紙Ｐが用紙束上限位置ｐ１上の空間に浮き上がっている。

給紙トレイ１０’の上部には、吸着搬送部の一例を構成する給紙搬送ユニット６０が設けられる。給紙搬送ユニット６０は吸引搬送ベルト６０ａを有しており、用紙捌き動作によって、吹き上げられた用紙Ｐを吸着して画像形成装置１００の第２給紙部１２に送出するように動作する。この例では、用紙積載板３１上の用紙Ｐが全て繰り出されると、新たな用紙Ｐがセットされる。用紙積載板３１は、用紙束の重さで降下するように動作する。

図３において、Ｌ１は用紙吸引距離であり、給紙搬送ユニット６０の吸引搬送ベルト６０ａが用紙Ｐを吸着可能とする範囲である。Ｌ２は用紙浮上距離であり、ファン駆動部４０が用紙Ｐを浮き上がらせる浮上範囲である。

この例で、給紙搬送ユニット６０の下面を基準にして用紙吸引距離Ｌ１＋用紙浮上距離Ｌ２の位置に用紙束上限位置ｐ１が設定される。ここに用紙束上限位置ｐ１とは、給紙搬送ユニット６０に対する用紙吸引距離Ｌ１＋用紙浮上距離Ｌ２（可変）が設定される用紙積載板３１に収納された用紙束の上限位置（最上層の用紙位置）をいう。用紙束上限位置ｐ１には、用紙束上限検知センサ９１が移動可能に配設され、用紙積載板３１の可動方向と直交する用紙端面方向から用紙Ｐを検知して、当該用紙積載板３１に収納された用紙束の上限位置を検知する。

用紙束上限検知センサ９１にはセンサ位置調整部９５が係合される。センサ位置調整部９５には、例えば、図示しない位置移動レール機構が設けられ、用紙束上限検知センサ９１をスライド自在に係合する。センサ位置調整部９５は、第２の給紙調整モードによって、用紙束上限位置ｐ１の調整が必要となった場合に、センサ位置調整信号Ｓ９５に基づいて用紙束上限検知センサ９１の位置を調整するようになされる。センサ位置調整部９５はセンサ位置調整信号Ｓ９５を入力すると、位置移動レール機構に沿って、しかも、用紙束の厚み方向に平行して用紙束上限検知センサ９１を上方向又は下方向に移動する。これにより、用紙積載板３１に収納された用紙束の上限位置に用紙束上限検知センサ９１を合わせ込むことができる。

また、用紙吸引距離Ｌ１を成す部位と用紙浮上距離Ｌ２を成す部位とを区分する領域には吸着許容範囲Ｌ３が設定される。吸着許容範囲Ｌ３とは、給紙搬送ユニット６０が、吹き上げられた用紙Ｐを重送無く送出可能な範囲であって、給紙搬送ユニット６０によって用紙Ｐが吸着許容となる範囲をいう。例えば、吸着許容範囲Ｌ３を２αとしたとき、吸着許容範囲Ｌ３はＬ１−α＜Ｌ３＜Ｌ１＋αの関係となる。

Ｌ１＋αの部位には浮上下限位置ｐ２が設定される。浮上下限位置ｐ２とは、用紙束上限位置ｐ１から浮上した用紙Ｐが辛うじて吸着が許容される下限位置をいう。浮上下限位置ｐ２には、浮上下限検知センサ９２が配設され、エア捌き動作により浮上下限位置ｐ２に浮上した用紙Ｐが検知される。これにより、浮上した用紙Ｐの下限位置を検知できるようになる。

Ｌ１−αの部位には浮上上限位置ｐ３が設定される。浮上上限位置ｐ３とは、用紙束上限位置ｐ１から浮上した用紙Ｐが重送無く吸着が許容される上限位置をいう。浮上上限位置ｐ３には、浮上上限検知センサ９３が配設され、エア捌き動作により浮上上限位置ｐ３に浮上した用紙Ｐが検知される。これにより、浮上した用紙Ｐの上限位置を検知できるようになる。

上述の用紙束上限検知センサ９１、浮上下限検知センサ９２及び浮上上限検知センサ９３は、サイドエア吹き付け方向とほぼ直交する用紙正面に対峙する側であって、用紙浮上方向（用紙束積層方向）に沿って下から順に配設される。この例で、給紙搬送ユニット６０には吸着検知センサ９４が配設され、吸着許容範囲Ｌ３から吸着した用紙Ｐが検知される。

続いて、画像形成装置１００の制御系の構成例について説明する。図４は、画像形成装置１００の制御系の構成例を示すブロック図である。図４に示す画像形成装置１００は装置本体部１０１及び給紙装置ＬＴで各々制御系を有している。

装置本体部１０１はエア捌き方式の大容量の給紙装置ＬＴに接続され、自動原稿送り装置ＤＦ、画像読取装置ＳＣ、定着装置７、用紙給紙部２３、操作表示部２４、制御部５５及び画像形成部８０を有して構成される。

自動原稿送り装置ＤＦは、操作表示部２４からのスタート指示に基づいて制御部５５から出力される原稿送り制御信号Ｓｄｆを入力すると、原稿送り制御信号Ｓｄｆに基づいて原稿を自動的に送るようになされる。画像読取装置ＳＣは、操作表示部２４からのスタート指示に基づいて制御部５５から出力される画像読取制御信号Ｓｓｃを入力すると、画像読取制御信号Ｓｓｃに基づいて原稿を自動的に読み取って原稿読取データＤｓｃを制御部５５に送るようになされる。

操作表示部２４は、給紙調整モードや画像形成条件等を設定する際に使用される。操作表示部２４にはキーボード、液晶表示ディスプレイ及びタッチセンサパネルを組み合わせたものが使用される。操作表示部２４には表示データＤ２５に基づいて、印刷枚数、紙種、用紙サイズ、画像形成モード、給紙トレイ等の画像形成条件を設定するためアイコン映像が表示される。表示データＤ２５は、制御部５５から操作表示部２４に出力される。紙種には、普通紙、厚紙等の用紙Ｐの種類や、その重さを示す斤量（坪量）等が含まれる。ユーザは操作表示部２４を使用して、紙種やコピー枚数等を設定するように操作される。操作表示部２４により設定された給紙調整モードや、紙種、コピー枚数等の設定情報は操作データＤ２４となって制御部５５に出力される。

用紙給紙部２３は、操作表示部２４からの操作データＤ２４に基づく用紙供給信号Ｓ２３を入力し、用紙供給信号Ｓ２３に基づいて所定サイズ及び厚みの用紙Ｐを画像形成部８０に供給する。用紙給紙部２３は装置本体部１０１内に設けられた複数の給紙トレイ１０により構成される。

画像形成部８０は、用紙給紙部２３や大容量の給紙装置ＬＴから給紙される用紙Ｐに原稿読取データＤｓｃ及び画像制御信号Ｓ８０に基づいてモノクロ画像を形成する。原稿読取データＤｓｃは、画像読取装置ＳＣから画像形成部８０に出力される。画像制御信号Ｓ８０は、制御部５５から画像形成部８０に出力される。画像形成部８０は、給紙搬送ユニット６０によって送出される用紙Ｐに画像を形成する。

画像形成部８０は用紙給紙部２３の第２給紙部を介して未定着の用紙Ｐを定着装置７へ出力する。定着装置７は、画像形成部８０から出力される未定着の用紙Ｐを定着制御信号Ｓ７に基づいて定着する。定着制御信号Ｓ７は、制御部５５から定着装置７に出力される。

図４に示す給紙装置ＬＴは、積載板駆動部３４、ファン駆動部４０、制御ユニット５０、給紙搬送ユニット６０、浮上用紙位置センサユニット９０、用紙束上限検知センサ９１、吸着検知センサ９４及びセンサ位置調整部９５を有して構成される。浮上用紙位置センサユニット９０は、浮上下限検知センサ９２及び浮上上限検知センサ９３から構成される。

上述の装置本体部１０１の制御部５５には給紙装置ＬＴの制御ユニット５０が接続される。制御ユニット５０はＣＰＵ５３（Central Processing Unit；中央処理ユニット）及び記憶部５２を有している。記憶部５２にはＥＥＰＲＯＭ（Electric Erasable Program ＲＯＭ）や、ハードディスク装置等の不揮発性のメモリや、読み出し専用メモリ（Read Only Memory：ＲＯＭ）、汎用ワークメモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）が使用される。

不揮発性のメモリには、例えば、当該給紙装置ＬＴの全体を制御するためのシステムプログラムが格納される。ＲＡＭには、プログラムデータや、給紙制御実行時の制御コマンド等を一時記憶するようになされる。ＣＰＵ５３は電源がオンされると、ＲＯＭからシステムプログラムをＲＡＭに読み出してシステムプログラムを起動し、当該給紙装置全体を制御するようになされる。

ＣＰＵ５３は給紙制御に関して装置本体部１０１と通信処理を実行する。例えば、ＣＰＵ５３は、装置本体部１０１の制御部５５から操作データＤ２４に基づく用紙供給信号Ｓｌｔや制御情報等を入力する。制御情報はＣＰＵ５３に設定され、給紙調整モードにおいて紙種毎に取得した用紙束上限位置ｐ１とサイドエアの風量とに関する情報である。

ＣＰＵ５３は、紙種毎に用紙束上限位置ｐ１とサイドエアの風量とに関する制御情報を設定し、用紙供給信号Ｓｌｔに基づいて所定サイズ及び厚みの用紙Ｐを画像形成部８０に供給するように給紙搬送ユニット６０を制御する。この例で給紙調整モードは第１及び第２の給紙調整モードに分かれている。ＣＰＵ５３は、第１の給紙調整モードを実行して得られたサイドエアの風量をファン駆動部４０に設定し、ここに設定されたサイドエアの風量に基づいて用紙積載板３１の最上層から吹き上がる用紙Ｐを画像形成部８０へ送出する用紙給紙制御を実行する。

ここに第１の給紙調整モードとは、用紙束上限位置ｐ１（図３参照）が設定された用紙積載板３１の側面の方向から用紙Ｐに空気（サイドエア）を吹き付け、サイドエアを吹き付けられて浮き上がる用紙Ｐの浮上時間を測定し、ここに測定された用紙Ｐの浮上時間に対して用紙Ｐの浮上時間の期待値を設定し、ここに設定された用紙Ｐの浮上時間の期待値と測定された用紙Ｐの浮上時間とを一致させるための最適なサイドエアの風量を求める処理をいう。用紙Ｐの浮上時間とは、用紙Ｐが用紙束上限位置ｐ１から用紙浮上距離Ｌ２を浮上して吸着許容範囲Ｌ３に至る所要時間（移動時間）をいう。

また、第２の給紙調整モードとは、用紙束上限位置ｐ１が設定された用紙積載板３１の側面の方向から用紙Ｐに空気（サイドエア）を吹き付け、サイドエアを吹き付けられて浮き上がる用紙Ｐの浮上時間を測定し、ここに測定された用紙Ｐの浮上時間に対して用紙Ｐの浮上時間の期待値を設定し、ここに設定された用紙Ｐの浮上時間の期待値と測定された用紙Ｐの浮上時間とを一致させるための最適な用紙束の上限位置を求める処理をいう。

この例では、ＣＰＵ５３は、用紙束上限位置ｐ１から吸着許容範囲Ｌ３に浮き上がる用紙Ｐの有無を検出し、この用紙有無検出結果に基づいて用紙束上限検知センサの位置を調整することで修正される用紙束の上限位置を制御する。第２の給紙調整モードは、第１の給紙調整モードと別個独立して実行したり、第１の給紙調整モードで最適な調整ができなかった場合に、第１の給紙調整モードに続けて第２の給紙調整モードを実行するようになされる。第２の給紙調整モードでは、用紙束上限検知センサ９１の位置が可変され、このセンサ位置（制御目標）に追従するように、給紙トレイ１０’の用紙積載板３１の上昇や下降による用紙束の上限位置が制御される。

積載板駆動部３４は制御ユニット５０内の図示しないＩ／Ｏポートを介してＣＰＵ５３に接続され、積載板駆動信号Ｓ３４に基づいて図１に示した用紙積載板３１を上昇駆動するように動作する。積載板駆動信号Ｓ３４はＣＰＵ５３からＩ／Ｏポートを介して積載板駆動部３４に出力される。

ファン駆動部４０も同様にしてＣＰＵ５３に接続され、ファン駆動信号Ｓ４０に基づいて図示ないファンを駆動し、用紙積載板３１上の用紙束にサイドエアを吹き付けるように動作する。ファン駆動信号Ｓ４０はＣＰＵ５３からファン駆動部４０に出力される。

給紙搬送ユニット６０は同様にＣＰＵ５３に接続され、給紙制御信号Ｓ６０に基づいて図示ない給紙モータを駆動し、用紙吹き上げ動作によって、吹き上げられた用紙Ｐを吸着して画像形成装置１００の第２給紙部１２に送出するように動作する。給紙制御信号Ｓ６０はＣＰＵ５３から給紙搬送ユニット６０に出力される。

用紙束上限検知センサ９１は同様にＣＰＵ５３に接続され、用紙束上限位置ｐ１で用紙積載板３１に収納された用紙束の上限位置を検知して用紙束上限検知信号Ｓ９１を発生する。用紙束上限検知センサ９１は、例えば、用紙束上限位置ｐ１を検知するとＯＮして、ハイ・レベルの用紙束上限検知信号Ｓ９１を発生する。未検知の場合はＯＦＦしてロー・レベルの用紙束上限検知信号Ｓ９１を発生する。用紙束上限検知信号Ｓ９１は、用紙束上限検知センサ９１からＣＰＵ５３に出力される。ＣＰＵ５３は、用紙束上限検知センサ９１から出力される用紙束上限検知信号Ｓ９１により用紙束の上限位置（用紙積載板３１の位置）を決める。

浮上下限検知センサ９２も同様にＣＰＵ５３に接続され、浮上下限位置ｐ２で浮上する用紙Ｐの位置を検知して浮上下限検知信号Ｓ９２を発生する。浮上下限検知センサ９２は、例えば、浮上する用紙Ｐを検知するとＯＮして、ハイ・レベルの浮上下限検知信号Ｓ９２を発生する。未検知の場合はＯＦＦしてロー・レベルの浮上下限検知信号Ｓ９２を発生する。浮上下限検知信号Ｓ９２は、浮上下限検知センサ９２からＣＰＵ５３に出力される。

浮上上限検知センサ９３も同様にＣＰＵ５３に接続され、浮上上限位置ｐ３で浮上する用紙Ｐの位置を検知して浮上上限検知信号Ｓ９３を発生する。浮上上限検知センサ９３は、例えば、浮上する用紙Ｐを検知するとＯＮして、ハイ・レベルの浮上上限検知信号Ｓ９３を発生する。未検知の場合はＯＦＦしてロー・レベルの浮上上限検知信号Ｓ９３を発生する。浮上上限検知信号Ｓ９３は、浮上上限検知センサ９３からＣＰＵ５３に出力される。

吸着検知センサ９４も同様にＣＰＵ５３に接続され、給紙搬送ユニット６０で吸着許容範囲Ｌ３から吸着した用紙Ｐを検知して吸着検知信号Ｓ９４を発生する。吸着検知センサ９４は、例えば、浮上する用紙Ｐを吸着するとＯＮして、ハイ・レベルの吸着検知信号Ｓ９４を発生する。未検知の場合はＯＦＦしてロー・レベルの吸着検知信号Ｓ９４を発生する。吸着検知信号Ｓ９４は、吸着検知センサ９４からＣＰＵ５３に出力される。この例で、用紙束上限検知センサ９１、浮上下限検知センサ９２、浮上上限検知センサ９３及び吸着検知センサ９４には、反射型のフォトセンサが使用される。

センサ位置調整部９５は同様にＣＰＵ５３に接続され、センサ位置調整信号Ｓ９５に基づいて用紙束上限検知センサ９１を昇降駆動し、用紙積載板３１上の用紙束の最上層を検知するように動作する。センサ位置調整信号Ｓ９５はＣＰＵ５３からセンサ位置調整部９５に出力される。

ＣＰＵ５３はサイドエアの風量を可変する制御機能を有している。ＣＰＵ５３は、浮上上限検知センサ９３から出力される浮上上限検知信号Ｓ９３に基づいてエア風量を制御し、浮上する用紙Ｐの浮上位置を制御する。このとき、一度に浮上させる用紙Ｐの紙量（例えば、数枚〜数十枚等）を制御してもよい。

この例で、ＣＰＵ５３は、用紙束上限位置ｐ１から吸着許容範囲Ｌ３に浮き上がる用紙Ｐの有無を検出し、用紙有無検出結果に基づいて用紙Ｐに吹き付けるサイドエアの風量を増減する。吸着許容範囲Ｌ３に浮き上がる用紙Ｐの有無は、例えば、用紙束上限検知センサ９１がＯＮして、浮上下限検知センサ９２もＯＮする状態がＣＰＵ５３に入力されることで検出される。表１は、浮上上限検知センサ９３、浮上下限検知センサ９２の出力と、用紙Ｐの浮上状態とその際の制御内容をまとめたものである。

例えば、ＣＰＵ５３は、浮上下限検知センサ９２から浮上下限検知信号Ｓ９２を入力し、浮上上限検知センサ９３から浮上上限検知信号Ｓ９３を入力する。表１によれば、浮上上限検知センサ９３がＯＦＦで、浮上下限検知センサ９２もＯＦＦである（１）の状態は、用紙Ｐが吸着許容範囲Ｌ３の下限位置に届いていない場合である。この場合、ＣＰＵ５３は、『サイドエアの風量を「強」に変更する』内容のファン駆動信号Ｓ４０をファン駆動部４０に出力する。また、ＣＰＵ５３は、用紙束上限位置ｐ１を上方修正するために、用紙束上限検知センサ９１の位置を上げる」内容のセンサ位置調整信号Ｓ９５をセンサ位置調整部９５に出力する。

更に表１によれば、浮上上限検知センサ９３がＯＮで、浮上下限検知センサ９２もＯＮである（２）の状態は、用紙Ｐが吸着許容範囲Ｌ３の上限位置を越えている場合である。この場合、ＣＰＵ５３は、『サイドエアの風量を「弱」に変更する』内容のファン駆動信号Ｓ４０をファン駆動部４０に出力する。

また、ＣＰＵ５３は、用紙束上限位置ｐ１を下方修正するために、用紙束上限検知センサ９１の位置を下げる」内容のセンサ位置調整信号Ｓ９５をセンサ位置調整部９５に出力する。

なお、浮上上限検知センサ９３がＯＦＦで、浮上下限検知センサ９２がＯＮする（３）の状態は、用紙Ｐが吸着許容範囲Ｌ３内に正常に浮き上がる場合である。この場合は、ＣＰＵ５３は、『サイドエアの風量を「現状維持」する』内容のファン駆動信号Ｓ４０をファン駆動部４０に出力する。用紙束上限位置ｐ１は修正不要（ＯＫ）なので、用紙束上限検知センサ９１はその位置をキープ（現状維持）するようになる（サイドエア風量の可変フィードバック制御機能）。

このように、ＣＰＵ５３が、吸着許容範囲Ｌ３に浮き上がる用紙Ｐの検出有無に基づいて用紙Ｐに吹き付けるサイドエアの風量を増減するので、当該用紙Ｐを再現性良く用紙束上限位置ｐ１から吸着許容範囲Ｌ３に浮き上げることができる。この際に得られるサイドエアの風量及び用紙束上限位置ｐ１に関する情報は用紙Ｐの種類毎に取得される。

この例で、ＣＰＵ５３には、時間測定部の一例を構成するタイマー部５１が設けられる。タイマー部５１は、ファン駆動部４０によってサイドエアが吹き付けられ浮き上がる用紙Ｐの浮上時間を測定する。用紙Ｐの浮上時間は、例えば、用紙束上限検知センサ９１の位置とサイドエアの風量が設定され、ＣＰＵ５３のタイマー部５１が、ファン駆動部４０によってサイドエアをオンした時刻から浮上上限検知センサ９３が用紙Ｐを検知する時刻（検知反応を示す時刻）に至る経過時間を計測することによって得られる。

ＣＰＵ５３は、タイマー部５１によって測定された用紙Ｐの浮上時間に対して用紙Ｐの浮上時間の期待値を設定し、ここに設定された用紙Ｐの浮上時間の期待値と測定された用紙Ｐの浮上時間とを一致させるための用紙Ｐに吹き付けるサイドエアの風量（空気の制御量）を求める。

給紙装置ＬＴでは、ＣＰＵ５３が、用紙Ｐの浮上時間を所定の回数だけ測定し平均して得られた当該用紙Ｐの浮上時間に対応するサイドエアの風量を求める。このように、ＣＰＵ５３が用紙Ｐの浮上時間を所定の回数だけ測定し、これらを平均して用紙Ｐの浮上時間を得るので、より正確な当該用紙Ｐの浮上時間に対応するサイドエアの風量を求めることができる。

この例で、制御ユニット５０内に設けられた記憶部５２には、第１、第２の給紙調整モードを実行して得られた当該用紙Ｐの種類毎にサイドエアの風量及び用紙束上限位置ｐ１の制御情報が格納される。制御情報の格納場所は、制御ユニット５０に限定されることはなく、制御ユニット５０に代えて装置本体部１０１内に設けられた記憶部（図示せず）を利用してもよい。制御部５５又はＣＰＵ５３は、給紙制御を実行する時に、当該用紙Ｐに対応するサイドエアの風量及び用紙束上限位置ｐ１の情報を記憶部５２から読み出し制御目標値として給紙装置ＬＴに設定するようになされる。

このように、給紙制御を実行する時に、当該用紙Ｐに対応するサイドエアの風量及び用紙束上限位置ｐ１の情報を記憶部５２から読み出し制御目標値として設定するので、第１、第２の給紙調整モードを実行して得られたユーザ固有の特殊紙についても、最適なサイドエアの風量及び最適な用紙束上限位置ｐ１を設定できるようになり、特殊紙の用紙Ｐの浮上時間を当該特殊紙以外の他の用紙Ｐの浮上時間に合わせ込むことができる。

［給紙調整モード］
続いて、給紙装置ＬＴの動作例について給紙調整モードにおける情報取得例を説明する。図５及び図６は、給紙調整モードにおける情報取得例（その１，２）を示すフローチャートである。

この例では、装置本体部１０１から給紙装置ＬＴに給紙調整モードが設定される。給紙調整モードは、大量コピーを実行する前、給紙トレイ１０’に新たな用紙束がセットされた場合、デフォルトの制御情報が準備されていない特殊紙がセットされた場合等に実行する。給紙調整モードに関しては、第１の給紙調整モードで最適な調整ができなかった場合に、第１の給紙調整モードに続けて第２の給紙調整モードを実行する場合を例に挙げる。

この動作例では、給紙トレイ１０’に新たな用紙束がセットされた場合を想定する。この場合、用紙束上限位置ｐ１に用紙束の最上部がある条件で、サイドエアをＯＮした後に、浮上上限検知センサ９３がＯＮになるまでの浮上時間が、その期待値ｔ（ｍｓ）と等しくなるように用紙束上限位置ｐ１とサイドエアの風量を調節する処理を実行する。この制御条件にて浮上する用紙Ｐが浮上上限検知センサ９３（浮上上限位置ｐ３）を越えすぎないように制御する。

これらを情報取得条件にして、装置本体部１０１から給紙装置ＬＴに第１の給紙調整モードが設定されると、図５に示すフローチャートのステップＳＴ１でＣＰＵ５３は浮上時間の期待値ｔ（ｍｓ）を記憶部５２（レジスタでもよい）に設定する。この期待値ｔ（ｍｓ）は、例えば、画像形成部８０の画像形成能力を発揮する値である。

次に、ステップＳＴ２でＣＰＵ５３は、用紙束上限位置ｐ１（初期設定位置）まで用紙積載板３１を上げるように積載板駆動部３４を制御する。このとき、積載板駆動部３４は、ＣＰＵ５３から出力される積載板駆動信号Ｓ３４に基づいて、図１に示した用紙積載板３１を上昇駆動するように動作する。

用紙束上限検知センサ９１は、用紙束上限位置ｐ１検知するとＯＮして、例えば、ハイ・レベルの用紙束上限検知信号Ｓ９１を発生する。用紙束上限検知信号Ｓ９１は、用紙束上限検知センサ９１からＣＰＵ５３に出力される。ＣＰＵ５３は、用紙束上限検知センサ９１から出力される用紙束上限検知信号Ｓ９１により用紙束の上限位置（用紙積載板３１の位置）を決める。

ステップＳＴ３でＣＰＵ５３は、サイドエアをＯＮ（初期設定値で動作）するようにファン駆動部４０を制御すると共に、タイマー部５１を起動して計測動作を開始する。ファン駆動部４０は、ＣＰＵ５３からファン駆動信号Ｓ４０を入力すると、ファン駆動信号Ｓ４０に基づいてファンモータ４０ａを駆動する。図２に示したファンモータ４０ａが回転すると、ファン４０ｂが回転し、エアがダクト４０ｃを通って用紙束の両側面方向から吹き出す。これにより、シャッター機構がＯＮする毎に両側面方向から、用紙積載板３１上の用紙束にサイドエアを吹き付けるように動作（サイドエアを供給）できるようになる。タイマー部５１は、ファン駆動部４０によってサイドエアが吹き付けられ浮き上がる用紙Ｐの浮上時間を測定する。

ステップＳＴ４でＣＰＵ５３は、浮上下限検知センサ９２がＯＮしたか否かを検出する。浮上下限検知センサ９２は、浮上する用紙Ｐを検知するとＯＮして、ハイ・レベルの浮上下限検知信号Ｓ９２をＣＰＵ５３に出力する。ＣＰＵ５３は、浮上下限検知センサ９２がＯＮしたことを検出すると、ステップＳＴ５に移行してタイマー動作を停止して浮上時間を測定する。この例では、ファン駆動部４０によってサイドエアをオンした時刻から浮上下限検知センサ９２が用紙Ｐを検知する時刻（検知反応を示す時刻）に至る経過時間を計測する。

その後、ステップＳＴ６で浮上上限検知センサ９３がＯＦＦしたか否かを検出する。浮上上限検知センサ９３は、浮上する用紙Ｐを検知するとＯＮして、ハイ・レベルの浮上上限検知信号Ｓ９３をＣＰＵ５３に出力される。このとき、サイドエアが強いと用紙Ｐは浮上を続けるので、浮上上限検知センサ９３がＯＮする。しかし、サイドエアが適量であると用紙Ｐが浮上を続けるものの浮上上限位置ｐ３には到達せず、浮上上限検知センサ９３はＯＦＦしたままとなる。

従って、浮上上限検知センサ９３がＯＦＦしたままである（３）の状態となっている場合は、ステップＳＴ７に移行して、ＣＰＵ５３は、先に測定した用紙Ｐの浮上時間と、当該用紙Ｐの浮上時間の期待値ｔ（ｍｓ）とを比較し、用紙Ｐの浮上時間が許容範囲内にあるか否かを判別する。用紙Ｐの浮上時間が許容範囲内にあると判別された場合は、ステップＳＴ８に移行する。

一方、上述のステップＳＴ４で浮上下限検知センサ９２がＯＮしない（１）の状態となっている場合には、ステップＳＴ９に移行して、サイドエアをＯＮしてから数秒経過したか否かを判別する。サイドエアをＯＮしてから数秒経過していないと判別された場合は、ステップＳＴ４に戻って、ＣＰＵ５３は、浮上下限検知センサ９２がＯＮしたか否かの判別を継続する。

サイドエアをＯＮしてから数秒経過したと判別された場合には、ステップＳＴ１０に移行してＣＰＵ５３はタイマー動作を停止する（時間を測定する）。その後、ステップＳＴ１１に移行してＣＰＵ５３は、第１及び第２の給紙調整モードに基づいて用紙束上限位置ｐ１とサイドエアとを調整する。そして、ステップＳＴ１２に移行してＣＰＵ５３は、サイドエアをＯＮすると共に、タイマー動作を開始して用紙Ｐの浮上時間を測定する。その後、ステップＳＴ４に戻る。

上述のステップＳＴ６で浮上上限検知センサ９３がＯＦＦしない（２）の状態となっている場合は、ステップＳＴ１３に移行してＣＰＵ５３は、第１及び第２の給紙調整モードに基づいて用紙束上限位置ｐ１とサイドエアとを調整する。その後、ステップＳＴ１２に戻ってＣＰＵ５３はサイドエアをＯＮすると共に、タイマー動作を開始して用紙Ｐの浮上時間を測定する。その後、ステップＳＴ４に戻る。

また、上述のステップＳＴ７でＣＰＵ５３は、先に測定した用紙Ｐの浮上時間が許容範囲内から外れると判別した場合は、ステップＳＴ１４に移行して給紙調整モードを開始してから数秒経過したか否かを判別する。給紙調整モードを開始してから数秒経過したと判別した場合は、ステップＳＴ１５に移行して、ＣＰＵ５３は、浮上時間の期待値ｔ（ｍｓ）がＮＧ値であると、装置本体部１０１の操作表示部２４等の画面にエラーを表示する。その後、ＣＰＵ５３は給紙調整モードを終了する。

上述のステップＳＴ１４でＣＰＵ５３が給紙調整モードを開始してから数秒経過していないと判別した場合は、ステップＳＴ１６に移行して、先に測定した用紙Ｐの浮上時間と浮上時間の期待値ｔ（ｍｓ）との差が大きいか否かを判別する。ＣＰＵ５３は、両者の差が大きいと判別した場合は、ステップＳＴ１７で第１及び第２の給紙調整モードに基づいて用紙束上限検知センサ９１の位置（用紙束上限位置ｐ１）とサイドエアの風量とを調整する。

例えば、ＣＰＵ５３は、浮上下限検知センサ９２から浮上下限検知信号Ｓ９２を入力し、及び、浮上上限検知センサ９３から浮上上限検知信号Ｓ９３を入力する。そして、浮上上限検知センサ９３がＯＦＦで、浮上下限検知センサ９２もＯＦＦである（１）の状態によれば、用紙Ｐが吸着許容範囲Ｌ３の下限位置に到達する浮上速度が遅い場合である。この場合、ＣＰＵ５３は、『サイドエアの風量を「強」に変更する』内容のファン駆動信号Ｓ４０をファン駆動部４０に出力する。

また、ＣＰＵ５３は、用紙束上限位置ｐ１を上方修正するために、第２の給紙調整モードに基づいて用紙束上限検知センサ９１の位置を上げる」内容の積載板駆動信号Ｓ３４を積載板駆動部３４に出力する。これにより、用紙浮上距離Ｌ２が減少するので、用紙吸引距離Ｌ１を減少する方向に調整できるようになる。その後、ステップＳＴ１２に移行する。

上述のステップＳＴ１６で、ＣＰＵ５３は両者の差が小さいと判別した場合は、ステップＳＴ１８に移行して第２の給紙調整モードに基づいて用紙束上限位置ｐ１を調整する。このとき、浮上上限検知センサ９３がＯＮで、浮上下限検知センサ９２がＯＮとなるような（２）の状態によれば、用紙Ｐが吸着許容範囲Ｌ３の上限位置を越えている場合である。この場合、ＣＰＵ５３は、『サイドエアの風量を「弱」に変更する』内容のファン駆動信号Ｓ４０をファン駆動部４０に出力する。

また、ＣＰＵ５３は、用紙束上限位置ｐ１を下方修正するために、用紙束上限検知センサ９１の位置を下げる」内容の積載板駆動信号Ｓ３４を積載板駆動部３４に出力する。これにより、用紙浮上距離Ｌ２が増加するので、用紙吸引距離Ｌ１を増加する方向に調整できるようになる。その後、ステップＳＴ１２に移行し、上述したステップＳＴ４〜ＳＴ８の処理を実行する。

ステップＳＴ８でＣＰＵ５３は、用紙束上限検知センサ９１の位置（用紙束上限位置ｐ１）とサイドエアの風量とを示す制御情報を記憶部５２に格納する。給紙調整モード時に得られた最適な用紙束上限検知センサ９１の位置（用紙束上限位置ｐ１）とサイドエアの風量とを示す情報は当該用紙毎に紐付けして格納される。これらの情報を格納した後に、第２の給紙調整モードを終了する。

このように給紙装置ＬＴによれば、積載板駆動部３４，ファン駆動部４０及びセンサ位置調整部９５を制御する制御ユニット５０を備え、制御ユニット５０がサイドエアの風量と用紙束上限位置ｐ１を調整することで、紙種や斤量等によらず、任意に設定した用紙Ｐの浮上時間の期待値ｔ（ｍｓ）に、当該用紙Ｐの浮上時間を合わせ込むことができる。

また、用紙Ｐが吸着許容範囲Ｌ３から給紙搬送ユニット６０の吸引搬送ベルト６０ａに移動する際の用紙吸引距離Ｌ１を任意に調整できるようになる。しかも、斤量及び紙種によらず、用紙束上限位置ｐ１から用紙浮上距離Ｌ２を浮上して吸着許容範囲Ｌ３に至る用紙Ｐの浮上時間を調整（設定）することができる。これにより、給紙トレイ１０’から給紙搬送ユニット６０へ用紙Ｐを給紙する際の用紙吸着動作を安定化できるようになる。

［通常のコピーモード］
続いて、画像形成装置１００の動作例について説明する。図７は、通常のコピーモード時の動作例を示すフローチャートである。

この例では、第１及び第２の給紙調整モード時に取得した、用紙束上限検知センサ９１の位置（用紙束上限位置ｐ１）やサイドエアの風量等の制御情報が、装置本体部１０１から給紙装置ＬＴに設定される。コピー動作中は、浮上上限位置ｐ３に用紙Ｐを浮上させる制御として、浮上上限検知センサ９３がＯＮになるときは、サイドエアを１段階弱く、同センサがＯＦＦになるときは、サイドエアを１段階強くするようになされる。用紙Ｐは用紙供給信号Ｓｌｔに基づいて画像形成部８０へ給紙する。

これを給紙制御条件にして、図７に示すフローチャートのステップＳＴ２１で装置本体部１０１から給紙装置ＬＴに制御情報が設定される。制御情報はＣＰＵ５３に設定され、第１及び第２の給紙調整モードにおいて紙種毎に取得した用紙束上限位置ｐ１とサイドエアの風量とに関する情報である。このとき、ＣＰＵ５３から積載板駆動部３４へ積載板駆動信号Ｓ３４が出力される。積載板駆動部３４は、積載板駆動信号Ｓ３４に基づいて図１に示した用紙積載板３１を上昇駆動するように動作する。

なお、特殊紙等のセットにより、用紙束上限位置ｐ１を上方修正する必要がある場合は、第２の給紙調整モードに基づいてＣＰＵ５３からセンサ位置調整部９５へ「用紙束上限検知センサ９１の位置を上げる」内容のセンサ位置調整信号Ｓ９５が出力される。センサ位置調整部９５はセンサ位置調整信号Ｓ９５を入力すると、位置移動レール機構に沿って、しかも、用紙束の厚み方向に平行して用紙束上限検知センサ９１を上方向に移動制御する。この移動制御により、用紙積載板３１に収納された用紙束の上限位置に用紙束上限検知センサ９１を合わせ込むようになされる。もちろん、用紙束上限位置ｐ１を下方修正する必要がある場合は、第２の給紙調整モードに基づいてＣＰＵ５３からセンサ位置調整信号Ｓ９５へ「用紙束上限検知センサ９１の位置を下げる」内容のセンサ位置調整信号Ｓ９５が出力される。

次に、ステップＳＴ２２で給紙装置ＬＴは装置本体部１０１から給紙＆コピー開始コマンドを入力する。給紙＆コピー開始コマンドは制御情報が設定された後にＣＰＵ５３に設定される。このとき、給紙＆コピー開始コマンドに基づいてＣＰＵ５３からファン駆動部４０へファン駆動信号Ｓ４０が出力される。ファン駆動部４０は、ファン駆動信号Ｓ４０に基づいて図２に示したファン４０ｂを駆動し、用紙積載板３１上の用紙束にサイドエアを吹き付けるように動作する。

その後、ステップＳＴ２３でＣＰＵ５３は、浮上下限検知センサ９２がＯＮしたかを判別する。このとき、浮上下限検知センサ９２は、浮上下限位置ｐ２へ浮上する用紙Ｐを検知してＣＰＵ５３へ浮上下限検知信号Ｓ９２を出力する。浮上下限検知センサ９２は、浮上する用紙Ｐを検知するとＯＮして、ハイ・レベルの浮上下限検知信号Ｓ９２を出力する。未検知の場合はＯＦＦしたままロー・レベルの浮上下限検知信号Ｓ９２を出力する。

ＣＰＵ５３は浮上下限検知センサ９２がＯＮしていないことを検出した場合は、ステップＳＴ２４に移行して、サイドエアがＯＮされてから数秒経過したか否かを判別する。サイドエアがＯＮされてから数秒経過していない場合は、ステップＳＴ２３に戻る。サイドエアがＯＮされてから数秒経過したことを検出した場合は、ステップＳＴ２５に移行してＣＰＵ５３は、サイドエアの風量を１段階「強」にする。その後、ステップＳＴ２３に戻る。

上述のステップＳＴ２３で、浮上下限検知センサ９２がＯＮしたことを判別した場合は、ステップＳＴ２６に移行して、ＣＰＵ５３は、浮上上限検知センサ９３がＯＦＦしているかを判別する。このとき、浮上上限検知センサ９３は、浮上上限位置ｐ３へ浮上する用紙Ｐを検知してＣＰＵ５３へ浮上上限検知信号Ｓ９３を出力する。浮上上限検知センサ９３は、浮上する用紙Ｐを検知するとＯＮして、ハイ・レベルの浮上上限検知信号Ｓ９３を出力する。未検知の場合はＯＦＦしたままロー・レベルの浮上上限検知信号Ｓ９３を出力する。

また、ステップＳＴ２６でＣＰＵ５３は、浮上上限検知センサ９３がＯＦＦしていないことを検出した場合は、ステップＳＴ２７に移行して、サイドエアの風量を１段階「弱」にする。その後、ステップＳＴ２３に戻る。

上述のステップＳＴ２６で浮上上限検知センサ９３がＯＦＦしていることを判別した場合は、ステップＳＴ２８に移行して吸着搬送処理を実行する。このとき、給紙装置ＬＴでは、給紙搬送ユニット６０が吸着許容範囲Ｌ３に浮上する用紙Ｐを用紙供給信号Ｓｌｔに基づいて吸着する。吸着検知センサ９４は、吸着許容範囲Ｌ３から吸着した用紙Ｐを検知するとＯＮして、ハイ・レベルの吸着検知信号Ｓ９４を発生する。吸着検知信号Ｓ９４は、吸着検知センサ９４からＣＰＵ５３に出力される。給紙搬送ユニット６０は、画像形成部８０へ所定サイズ及び厚みの用紙Ｐを搬送するようになる。なお、未検知の場合はＯＦＦしてロー・レベルの吸着検知信号Ｓ９４を発生する。

そして、ステップＳＴ２９で装置本体部１０１はコピー処理を実行する。このとき、装置本体部１０１では画像形成部８０が画像制御信号Ｓ８０に基づいて当該用紙Ｐに画像を形成する。その後、ステップＳＴ３０で、装置本体部１０１の制御部５５がコピー処理を終了したか否かを判別する。コピー処理が終了していない場合は、ステップＳＴ２３に戻って給紙制御を継続する。コピー処理が終了した場合は、給紙制御を終了する。例えば、ファン駆動部４０は、ファン駆動信号Ｓ４０に基づいて図示ないファンを停止し、サイドエアの吹き付け動作を終了する。

このように、実施の形態としての画像形成装置１００によれば、本発明に係るエア捌き方式の給紙装置ＬＴを備え、用紙給紙制御を実行するＣＰＵ５３は、給紙調整モードを実行して得られた用紙束上限検知センサ９１の位置（用紙束上限位置ｐ１）を積載板駆動部３４に設定し、サイドエアの風量をファン駆動部４０に設定する。ここに設定されたサイドエアの風量に基づいて用紙束上限位置ｐ１の用紙積載板３１上の用紙束から吹き上がる用紙Ｐを画像形成部８０へ送出するようになされる。

従って、プログラミングされていないユーザ固有の特殊紙についても、最適なサイドエアの風量及び最適な用紙束上限位置ｐ１を設定できるようになり、特殊紙の用紙Ｐの浮上時間を当該特殊紙以外の他の用紙Ｐの浮上時間に合わせ込むことができる。この結果、特殊紙についても、他の用紙Ｐと同等な浮上速度を設定できるようになる。これにより、紙種や斤量等に左右されずに、一定の速度で給紙される用紙Ｐに画像を形成できるようになる。

上述した実施例では、装置本体部１０１に外付けする給紙装置ＬＴの場合について説明したが、これに限られることはなく、装置本体部１０１内に実装した用紙給紙部２３に本発明を適用しても同一の効果が得られる。

この発明は、用紙束の側面方向からサイドエアを吹き付けて用紙を浮き上がらせるエア捌き方式の給紙トレイ（機構）を備えたプリンタ（印刷機）や複写機、これらの複合機等に適用して極めて好適である。

本発明の実施形態としての画像形成装置１００の全体構成例を示す断面図である。 エア捌き方式の給紙装置ＬＴの構成例を示す説明図である。 その給紙装置ＬＴにおけるセンサ配置例を示す拡大図である。 画像形成装置１００の制御系の構成例を示すブロック図である。 給紙調整モードにおける情報取得例（その１）を示すフローチャートである。 給紙調整モードにおける情報取得例（その２）を示すフローチャートである。 通常のコピーモード時の動作例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 感光体
２ 帯電部
３ 露光装置
４ 現像装置
５ 転写部
６ クリーニング部
７ 定着装置
１０，１０’ 給紙トレイ
１１ 第１給紙部
１２ 第２給紙部
１４ 排紙部
１５ 搬送路切換部
１６ 循環再給紙部
１７ 反転排紙部
２０ 画像処理部
２３ 用紙給紙部
２４ 操作部
３０，１０１ 装置本体部
３１ 用紙積載板
３２，３３ スライドガイド部
３４ 積載板駆動部
４０ ファン駆動部
５０ 制御ユニット
５５ 制御部
６０ 給紙搬送ユニット
８０ 画像形成部
９０ 浮上用紙位置センサユニット
９１ 用紙束上限検知センサ
９２ 浮上下限検知センサ
９３ 浮上上限検知センサ
９４ 吸着検知センサ
９５ センサ位置調整部
１００ 画像形成装置

Claims (7)

1. 吹き上げられた用紙を吸着して送出する吸着送出部によって用紙が吸着許容となる範囲を吸着許容範囲とし、前記吸着送出部に対する吸着許容範囲が設定されて用紙を収納する用紙収納部の用紙束の上限位置を用紙束上限位置とし、前記用紙が用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮上する所要時間を用紙の浮上時間としたとき、
   前記用紙の種類毎に空気の制御量及び前記用紙束上限位置の情報を格納する記憶部と、
   前記用紙の種類に対応して前記記憶部から読み出される制御目標値としての前記用紙束上限位置及び前記空気の制御量の情報が各々設定されて前記用紙収納部の所定の方向から前記用紙に空気を吹き付ける空気吹付部と、
   前記空気吹付部によって空気が吹き付けられ浮き上がる用紙の浮上時間を測定する時間測定部と、
   前記時間測定部によって測定された前記用紙の浮上時間に対して当該用紙の浮上時間の期待値を設定し、設定された前記用紙の浮上時間の期待値と測定された前記用紙の浮上時間とを一致させるための前記用紙に吹き付ける空気の制御量を求める制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記用紙の浮上時間を所定の回数だけ測定し平均して得られた当該用紙の浮上時間に対応する空気の制御量を求めると共に、前記用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮き上がる前記用紙の有無を検出し、
   前記用紙の有無の検出結果において、前記用紙束上限位置から浮き上がる前記用紙が吸着許容範囲の浮上下限位置に到達していない場合は、当該用紙に吹き付ける空気の制御量を増加するように前記空気吹付部を制御し、
   前記用紙束上限位置から浮き上がる前記用紙が吸着許容範囲の浮上上限位置を越えている場合は、当該用紙に吹き付ける空気の制御量を減少するように前記空気吹付部を制御することを特徴とする給紙装置。
2. 前記用紙束上限位置から浮き上がった前記用紙の上限位置を検知する浮上上限検知センサと、
   前記用紙束上限位置から浮き上がった前記用紙の下限位置を検知する浮上下限検知センサとを備え、
   前記制御部は、
   前記浮上上限検知センサ及び前記浮上下限検知センサの出力に基づいて前記用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮き上がる前記用紙の有無を検出することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 吹き上げられた用紙を吸着して送出する吸着送出部によって用紙が吸着許容となる範囲を吸着許容範囲とし、前記吸着送出部に対する吸着許容範囲が設定されて用紙を収納する用紙収納部の用紙束の上限位置を用紙束上限位置とし、前記用紙が用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮上する所要時間を用紙の浮上時間としたとき、
   前記用紙の種類毎に空気の制御量及び用紙束上限位置の情報を格納する記憶部と、
   前記用紙の種類に対応して前記記憶部から読み出される制御目標値としての前記用紙束上限位置及び前記空気の制御量の情報が各々設定されて前記用紙収納部の所定の方向から前記用紙に空気を吹き付ける空気吹付部と、
   前記空気吹付部によって空気が吹き付けられ浮き上がる用紙の浮上時間を測定する時間測定部と、
   前記時間測定部によって測定された前記用紙の浮上時間に対して当該用紙の浮上時間の期待値を設定し、設定された前記用紙の浮上時間の期待値と測定された前記用紙の浮上時間とを一致させるための前記用紙束の上限位置を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記用紙の浮上時間を所定の回数だけ測定し平均して得られた当該用紙の浮上時間に対応する空気の制御量を求めると共に、前記用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮き上がる前記用紙の有無を検出し、
   前記用紙の有無の検出結果において、前記用紙束上限位置から浮き上がる前記用紙が吸着許容範囲の浮上下限位置に到達していない場合は、前記用紙束の上限位置を上昇するように前記用紙収納部を制御し、
   前記用紙束上限位置から浮き上がる前記用紙が吸着許容範囲の浮上上限位置を越えている場合は、前記用紙束の上限位置を降下するように前記用紙収納部を制御することを特徴とする給紙装置。
4. 前記用紙束の上限位置を検出する用紙束上限検知センサを備え、
   前記制御部は、
   前記用紙束上限位置から吸着許容範囲に浮き上がる前記用紙の有無を検出し、
   用紙有無検出結果に基づいて前記用紙束上限検知センサの位置を調整することにより前記用紙束の上限位置を制御することを特徴とする請求項３に記載の給紙装置。
5. 用紙束の側面方向から空気を吹き付けて用紙を浮き上がらせ、当該用紙を吸着して送出するエア捌き方式の給紙機構と、
   前記給紙機構から送出される用紙に画像を形成する画像形成部とを備え、
   前記給紙機構には、請求項１、２に記載の給紙装置及び請求項３、４に記載の給紙装置の少なくともいずれか一方が実装されることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記吹き上げられた用紙を吸着して送出する吸着送出部によって用紙が吸着許容となる範囲を吸着許容範囲とし、前記吸着送出部に対する吸着許容範囲が設定されて用紙を収納する用紙収納部の用紙束の上限位置を用紙束上限位置とし、前記用紙が用紙束上限位置から吸着許容範囲に至る所要時間を用紙の浮上時間とし、前記用紙の種類毎に空気の制御量及び用紙束上限位置の情報が設定されて前記用紙収納部の所定の方向から前記用紙に空気を吹き付け、前記空気を吹き付けられて浮き上がる用紙の浮上時間を測定し、測定された前記用紙の浮上時間に対して用紙の浮上時間の期待値を設定し、設定された前記用紙の浮上時間の期待値と測定された前記用紙の浮上時間とを一致させるための前記用紙に吹き付ける空気の制御量を求める処理を第１の給紙調整モードとしたとき、
   前記第１の給紙調整モードを実行して得られた前記空気の制御量を前記給紙機構に設定し、設定された前記空気の制御量に基づいて前記用紙収納部から吹き上がる用紙を画像形成部へ送出する用紙給紙制御を実行することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記吹き上げられた用紙を吸着して送出する吸着送出部によって用紙が吸着許容となる範囲を吸着許容範囲とし、前記吸着送出部に対する吸着許容範囲が設定されて用紙を収納する用紙収納部の用紙束の上限位置を用紙束上限位置とし、前記用紙が用紙束上限位置から吸着許容範囲に至る所要時間を用紙の浮上時間とし、前記用紙束上限位置が設定された前記用紙収納部の所定の方向から前記用紙に空気を吹き付け、前記空気を吹き付けられて浮き上がる用紙の浮上時間を測定し、測定された前記用紙の浮上時間に対して用紙の浮上時間の期待値を設定し、設定された前記用紙の浮上時間の期待値と測定された前記用紙の浮上時間とを一致させるための前記用紙束の上限位置を制御する処理を第２の給紙調整モードとしたとき、
   前記第２の給紙調整モードを実行して得られた前記用紙束上限検知センサの位置を調整することで修正される前記用紙束上限位置を前記給紙機構に設定し、設定された前記用紙束上限位置に基づいて前記用紙収納部から吹き上がる用紙を画像形成部へ送出する用紙給紙制御を実行することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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