JP5304783B2 - 給紙装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本願発明は、用紙収納部に積載収納した用紙束の上方から、用紙吸引搬送部によりシート状の用紙を吸着し、給紙する給紙装置に係わり、また、斯様な給紙装置を具備した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係わる。

帯電、露光および現像処理を施すことにより、原稿または画像データに従ったトナー像を像担持体上に形成するとともに、当該トナー像を用紙に直接、または中間転写体を介して用紙に転写させた後、定着処理する画像形成装置は良く知られている。

斯様な画像形成装置には、シート状の用紙を積載収納できる用紙収納部と、当該用紙収納部内の用紙を１枚ずつ給紙する給紙部とを有する給紙装置が備えられている。

給紙装置は、給紙部として、ローラ型式によるものと、負圧を利用して吸着ベルト上に用紙を吸着させるとともに所定方向に給紙する、所謂、サクション型式のものがある。

サクション型式の給紙装置は、積載された用紙の上位紙を浮遊状態となす構成を採用している。

本願発明に係わる給紙装置は後者のサクション型式に属する。

このようなサクション型式の給紙部を有する給紙装置として、例えば、下記の構成を有する給紙装置が提案されている。

即ち、用紙格納部には、用紙収容部、用紙吸着搬送部、用紙を分離する分離部等が備えられ、また、用紙収容部には高さ検知センサと高さ検知センサレバーが備えられる。

高さ検知センサおよび高さ検知センサレバーはトレイ上に載置された用紙の上面の高さを検知するものである。

換言すれば、高さ検知センサレバーが用紙の上面の高さ位置に応じて作動し、その作動状況を高さ検知センサが検知することで用紙の上面が所定位置に達しているか否かを検出するようになっている。

高さ検知センサの検知結果は給紙ユニットに出力され、給紙トレイの昇降用モータの回転を制御して用紙の高さ位置を調整するのに利用される。

また、給紙トレイの上方に設けられる用紙吸着搬送部は、用紙を吸引吸着するための吸引孔が設けられた搬送ベルトと、吸引ダクトおよび噴出ダクトとを有する。

吸引ダクトは、搬送ベルトの吸引孔を通じて空気を吸引するためのものである。

また、用紙分離部は、用紙端部にエアを吹き付けて用紙を浮上・分離させ、用紙の吸着搬送を助ける役割を果たすようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−１６２４１９号公報

特許文献１に開示された給紙装置は、給紙部としてローラを用いた場合の不具合、例えば、ローラ材質の経持変化、摩耗による外径変化あるいはローラ表面の摩擦係数の変化による給紙性能の低下等の問題を生じることがない有用な技術であると思われる。

しかしながら、特許文献１に開示されている給紙装置は、サイズが小さい用紙、特に、小サイズであるとともに秤量が嵩む用紙（例えば、幅１００ｍｍ×長さ１４８ｍｍの如く厚手の用紙）の使用については考慮されていない。

仮に、特許文献１に開示された給紙装置に、小サイズ、かつ、秤量が嵩む用紙を適用したとした場合、次のような不具合が考えられる。

例えば、給紙装置においては、上述の高さ検知センサおよび高さ検知センサレバーは給紙トレイの後端部に対応する位置に設けられ、また、高さ検知センサレバーは用紙の後端部と機械的に接触するように構成されている。

一方、用紙の端面にエアを吹き付けてシートを浮上・分離させるためのダクトは用紙の先端側に設けられている。

斯様に、用紙の後端を押さえながら用紙の先端に分離のためのエアを吹き付ける構成が用紙を浮上・分離させる不可欠の要件となっている。

このような構成においては、例えば、特に、小サイズであり、かつ、厚手の用紙が使用されると、高さ検知センサレバーの押圧接触部と分離用のダクトとの距離が小さくなるので、用紙を浮上させることが困難となる危惧がある。

また、用紙を浮上させるように吹き付けるエアを強くすると、用紙の後端部および高さ検知センサレバーをも浮上させてしまう可能性がある。

こうなると、高さ検知センサレバーを用紙の上面の高さ位置に応じて作動させることは不可能になり、結果として、高さ検知センサレバーが用紙の上面の高さ位置に応じて作動することが条件となっての用紙の上面位置制御に支障をきたしてしまう。

本願発明は上記の点に鑑みてなされたもので、主目的は、小サイズで、かつ、厚手の用紙が使用される場合でも、安定した給紙を可能とすると共に、用紙の上限位置の制御を簡単な構成で達成できる給紙装置を提供することにある。

本願発明は、下記の構成要件によって達成することができる。

（１）
用紙を積載して昇降可能な昇降板を有する用紙収納部と、
前記用紙収納部に収納される用紙の側面を規制する用紙側面規制部材と、
前記用紙収納部に積載されている上部の用紙の側面に向けて空気を吹きつける空気吹きつけ部と、
前記用紙収納部の上方に設けられ、前記用紙収納部に収納される最上位の用紙と間隙を有し、用紙を吸着して搬送する用紙吸引搬送部と、
前記用紙収納部に収納される積載状態の用紙の側面に向けられた反射式センサと、
前記反射式センサによる出力光が、前記空気吹きつけ部の吹きつけ空気流により前記最上位の用紙が浮遊された状態において積載状態の次の用紙を検知しない場合は、前記昇降板を上昇させ、積載状態の次の用紙を前記反射式センサにて検知した場合、前記昇降板を停止させるように制御する制御部と、
を有することを特徴とする給紙装置。

（２）
前記空気吹きつけ部は、積載されている上部の用紙の給紙方向の先端側に設けられ、前記反射式センサは、給紙方向の先端側に配置されることを特徴とする前記（１）に記載の給紙装置。

（３）
前記反射式センサは、前記用紙側面規制部材上に設けられ、前記用紙側面規制部材は、前記用紙吸引搬送部による用紙の搬送方向と直交する方向に移動可能であることを特徴とする前記（１）に記載の給紙装置。

（４）
用紙を積載して昇降可能な昇降板を有する用紙収納部と、前記用紙収納部に収納される用紙の側面を規制する用紙側面規制部材と、前記用紙収納部に積載されている上部の用紙の側面に向けて空気を吹きつける空気吹きつけ部と、前記用紙収納部の上方に設けられ前記用紙収納部に収納される最上位の用紙と間隙を有し、用紙を吸着して搬送する用紙吸引搬送部と、前記用紙収納部に収納される積載状態の用紙の側面に向けられた反射式センサと、前記反射式センサによる出力光が前記空気吹きつけ部の吹きつけ空気流により前記最上位の用紙が浮遊された状態において積載状態の次の用紙を検知しない場合は、前記昇降板を上昇させ、積載状態の次の用紙を前記反射式センサにて検知した場合、前記昇降板を停止させるように制御する制御部と、を備えた給紙装置と、
像担持体上にトナー像を形成するとともに、当該トナー像を前記給紙装置から給紙された用紙上に転写せしめる画像形成部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。

上記（１）の構成は、用紙の上限位置を検知するセンサを反射式センサとし、用紙の挙動を抑制する因子を無くしたので、小サイズの用紙あるいは小サイズであって、かつ、厚手の用紙を容易に浮遊状態とすることができる。

また、反射式センサの出力が、浮遊状態とされる用紙と積載状態が維持される用紙との間にある状態を示す出力になると、制御部を介して昇降板を上昇させる構成であるので、機械式センサに比して構成が簡単であり、用紙の上限位置制御が容易にできる。

換言すれば、反射式センサは、浮遊状態とされる用紙と積載状態が維持される用紙との間を検知できる高さ位置をもって、例えば、静止部材上に設けることができ、また、用紙に対して非接触に設けられるので故障のリスクも少ない。

前記（２）の構成は、既設の用紙側面規制部材を利用するので機構の簡素化が図れる。

前記（３）の構成は、サイズが異なる用紙に対応できるので用紙収納部の使用勝手を向上させる。

前記（４）の構成は、上記（１）乃至（３）に述べたメリットを享受することができるとともに、画像形成装置全体のコンパクト化を維持することができる。

デジタルカラー複写機からなる画像形成装置の構成を示す概略図である。 オプション給紙装置９内の構成を説明するための概略図である。 用紙吸引搬送部の基本的構成の主要部を示す図である。 側面規制部材の斜視図である。 給紙装置の主要部を拡大して示す図である。 反射式センサによる県知事の位置状態を示す模式図である。

以下に、本願発明に係わる実施の形態について図面を基に説明する。

図１は、デジタルカラー複写機からなる画像形成装置の構成を示す概略図である。

図に示す画像形成装置（便宜上、画像形成装置本体という場合がある）は、装置本体上部に自動原稿送り装置１を有し、内部に画像読み取り部２、画像形成部３、ベルトユニット４のためのベルト設置部、給紙部５、定着装置Ｔ、反転排紙・再給紙部６、および、反転搬送部であるＡＤＵ７を有している。

自動原稿送り装置１は、原稿を１枚ずつ送り出して画像読み取り位置へと搬送し、画像読み取りが終わった原稿を所定の場所に排出する装置である。

自動原稿送り装置１は、原稿載置台１０１、原稿分離部１０３、原稿搬送部１０５、原稿排紙部１０７、原稿排紙台１０９、および、両面コピーモードにおいて、原稿の表裏面を反転させるためのローラ対からなる原稿反転部１１１を有している。

原稿載置台１０１上に載置された複数枚の原稿（不図示）は、原稿分離部１０３によって１枚づつ分離され、原稿搬送部１０５を介して画像読み取り位置に向けて搬送される。

原稿読み取り位置は、原稿搬送部１０５の下方部に設けられており、そこで、画像読み取り部２を構成するスリット２０１を介して、原稿の画像が読み取られ、読み取られた原稿は原稿排紙部１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。

なお、両面コピーモードにおいては、片面が読み取られて搬送されてくる原稿は原稿反転部１１１により二点鎖線の矢印で示す方向に搬送される。

そして、進行方向における原稿の後端を咬んでいる状態で駆動停止された後の原稿反転部１１１の逆方向回転により、原稿搬送部１０５を介して、再び画像読み取り位置に導かれた後、原稿排紙部１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。

上記の工程は、原稿載置台１０１上に載置された原稿の枚数分繰り返される。

画像読み取り部２は、スリット２０１、原稿照射用のランプ２１３と原稿の反射光を反射させる第１ミラー２１５とを一体化した第１ミラーユニット２０５、第２ミラー２１７と第３ミラー２１９とを一体化した第２ミラーユニット２０７を有する。

また、第３ミラー２１９からの反射光を撮像素子上に結像させる結像レンズ２０９、および、結像レンズ２０９によって結像された光像を光電変換して画像情報を得るライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）２１１を有している。

画像情報は、適宜の画像処理を施された後、一旦、後記する制御部Ｓ内のメモリに蓄積されるようになっている。

自動原稿送り装置１によって送られている原稿を、画像読み取り部２で読み取る態様においては、第１ミラーユニット２０５及び第２ミラーユニット２０７は、図示の如き位置に固定されている。

画像読み取り部２によって読み取られた各色毎の画像情報は、メモリより順次取り出され、静電荷潜像形成部である各色毎の露光光学系にそれぞれ電気信号として入力される。

画像形成部３は色分解画像に応じたトナー像を形成するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の４組の画像形成部３０（３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０ＢＫ：以下、画像形成ユニットという）を有する。

各々の画像形成ユニット３０は、感光層をドラム状の金属基体上に設けた像担持体としての感光体ドラム３１０、帯電器３２０、画像書き込み部である露光光学系３３０、現像装置３４０、転写部３５０、クリーニング部３６０を主要構成要素とする。

なお、露光光学系３３０はレーザ光学系で構成される露光ユニットである。

図においては、イエローの画像形成ユニットを構成する部材にのみ参照符号を付し、他の画像形成ユニットは基本的に同じ構成を有するので、図面を簡素化するという観点から参照符号は省略してある。

現像装置３４０は、磁性キャリア（以下、単にキャリアという）と非磁性トナー（以下、単にトナーという）とを含む二成分現像剤を収納している。

また、現像装置３４０は、周方向に沿って複数の磁石（磁極）を位置固定で内蔵した、可回転、かつ、非磁性の円筒形状からなる現像剤担持体（以下、現像スリーブあるいは単にスリーブと呼称する）と、トナー濃度検知部（不図示）を有している。

複数の磁石は、現像剤をスリーブ上に磁気的に吸着して担持せしめ、スリーブの回転によって現像領域に搬送させ、次いで、現像処理後の現像剤をスリーブ上から反発磁界を利用して自動的に除去しうるように配列されている。

また、現像装置３４０における現像スリーブには、画像形成動作に所定極性（ここではマイナス極性の直流電圧と交流電圧の重畳）のバイアス電圧が印加されるようになっているが、これらの構成自体はよく知られているので、詳細な説明は割愛する。

更に、各現像装置３４０に関連してトナー補給装置が準備されており、当該トナー補給装置は、色毎の補給トナーが充填されたトナーボトルを可回転に装着するトナーボトル装着部と、トナーボトルから排出されたトナーを貯留できるトナー貯留室とを有する。

また、転写部３５０は、後述する中間転写転ベルト４０１を介して感光体ドラム３１０の周面一部に対向しているローラからなるが、放電ワイヤからなる電極を含む通常の転写電極と呼称される態様の構成とすることもできる。

クリーニング部３６０は転写後の前記感光体ドラム３１０上に残留するトナーを除去し、除去されたトナーは適宜のパイプ（不図示）を介して下降され、用紙トレイの側部に設置されている廃トナーボックスＤＴに収納されるようになっている。

各々の画像形成ユニット３０は、縦方向に長く配設された、ベルトユニット４を構成するループ状の中間転写ベルト４０１の一平面（張設面）Ａの進行方向に沿って、上から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の順に配列されている。

中間転写ベルト４０１と、中間転写ベルト４０１を回転可能に懸架する支持ローラ４０５、４０６、４０７、および、バックアップローラ４１０等がベルトユニット４を構成する。

また、バックアップローラ４１０は、中間転写ベルト４０１を挟んでバックアップローラ４１０と押圧しながら回転するように対向配置した転写ローラ５１０とで二次転写部を構成している。

上記の画像形成ユニット３０とベルトユニット４の構成とによる画像形成は次のようになされる。

画像形成プロセスの開始に伴って、反時計方向に回転する感光体ドラム３１０の表面は帯電器３２０により所定の極性（ここではマイナス極性）に帯電される。

次いで、露光光学系３３０による第１の色信号、即ち、イエロー（Ｙ）の画像信号に対応する露光が施され、イエロー（Ｙ）の画像に対応する潜像が感光体ドラム３１０上に形成される。

前記潜像は、現像装置３４０の現像剤による接触または非接触現像処理により、反転現像されてイエロー（Ｙ）のトナー像に変換された後、転写部３５０の作用によって中間転写ベルト４０１上に転写される。

第１の色信号による画像形成開始から所定の時間後に順次開始される他の色信号による画像形成は、上記と同様のプロセスにより、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の各画像形成ユニット３０によってなされる。

それぞれの画像形成ユニットで形成された感光体ドラム上の各トナー像は、前記イエロー（Ｙ）のトナー像のある画像領域と重畳するように順次転写され、中間転写ベルト４０１上に重ね合わせのカラートナー像が形成される。

一方、転写処理終了後の前記感光体ドラム３１０の表面はクリーニング部３６０で清掃され、新たな画像形成のための準備が整えられる。

なお、感光体ドラム３１０、あるいは、中間転写ベルト４０１に対する個々の画像形成プロセスの開始タイミングは次のように行う。

即ち、中間転写ベルト４０１の外側であって、中間転写ベルトの回転方向に見て、転写ローラ５１０のある位置から１組目（イエロー）の画像形成ユニットが設けてある位置までの区間にレジストセンサ４１３を付設しておく。

そして、中間転写ベルト４０１に設けた基準マークをレジストセンサ４１３が検知したときを起点として計時を行い、所定時間経過毎に、順次、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）に係わるプロセスを開始させる。

なお、参照符号Ｓはコンピュータを含む制御部で、機械作動のプログラムを内蔵し、一連の画像形成プロセスに係わる制御、給紙制御、トナー濃度制御等、全ての制御を行う。

換言すれば、制御部Ｓは、演算制御処理を行うＣＰＵと、各種動作プログラムを記憶しているＲＯＭ、演算結果データを記憶するＲＡＭ等を有する。

そして、インターフェースを介して各種センサの出力を前記ＣＰＵに取り込むとともに、その情報を基に、各種のモータ或いは表示部等を駆動制御する構成を有する。

参照符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、装置本体の下部に設置された３つの用紙トレイであり、図の手前方向に取り出し（引き出し）可能である。

給紙トレイＰ１、Ｐ２、Ｐ３の内側には用紙を積載するための昇降板５８０、５８１、５８２が準備されている。

昇降板５８０、５８１、５８２は、昇降板をその一部に固定したワイヤＷ１、Ｗ２、Ｗ３、ワイヤを懸架するプーリ（参照符号なし）、プーリを有する主動軸に対して動力を付与するモータ（不図示）等を含む昇降板駆動部（昇降機構）により昇降されるようになっている。

ＤＴは前述した如くの廃トナーボックスであり、用紙トレイＰ１、Ｐ２、Ｐ３の側部にあり、用紙トレイの引き出し方向と同一方向に取り出し（引き出し）可能である。

廃トナーボックスＤＴ、および、用紙トレイＰ１、Ｐ２、Ｐ３を囲んでいる二点鎖線は、廃トナーボックスＤＴの収納部前面をカバーする外装扉８０と、用紙トレイの前面をカバーする正面扉８５を示す。

用紙トレイＰ１、Ｐ２、Ｐ３の送り出し部には給紙ローラ５０３、５１３、５２３と、分離ローラ５０６、５１６、５２６、及び、搬送ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３が備えられ、これらローラで繰り出された用紙ＰはＲ４〜Ｒ７が配設されている搬送路に沿って搬送される。

参照符号５９はレジストローラで、搬送ローラＲ７よりも下流であって、二次転写部に近接した位置に設けられている。

搬送路上であって二次転写部（転写ローラ５１０のある位置）より下流に設置されているのは、加熱源を内蔵した第１定着ローラＴ１と、第１定着ローラと圧接しながら回転する第２定着ローラＴ２を主要素とする定着装置Ｔである。

参照符号６００は排紙ローラを示し、６５０は排紙された用紙を積載収納する排紙トレイを示す。

反転排紙・再給紙部６とＡＤＵ７に係わる用紙搬送路形態、および、搬送制御については公知であり、また、本願発明に直接関係しないので説明は割愛する。

次に、中間転写ベルト４０１上に形成されたカラートナー画像が用紙Ｐ上に転写され、装置外に排紙されるまでの工程を、今まで説明していなかった装置の構成を絡めながら簡単に説明する。

中間転写ベルト４０１上における画像形成に対応した適宜のタイミングで、用紙Ｐが給紙ローラ５０３（５１３、５２３）によって給紙される。

次いで、用紙Ｐは、分離ローラ５０６、および搬送経路上に設けた複数の搬送ローラＲ１〜Ｒ７により挟持搬送されて転写部（転写領域）の手前位置に設けられているレジストローラ５９に向けて搬送される。

給紙される用紙Ｐは、記録枚数、記録開始釦、または、記録倍率や画像濃度等を設定することができる操作表示板１５０上で指定・選択されたサイズのシート材である。

用紙Ｐは、レジストローラ５９にその先端が当接された後、レジストローラ５９の回転再開により、中間転写ベルト４０１上のカラートナー像領域と重畳するタイミングで再給紙される。

次いで、用紙Ｐは二次転写部においてバックアップローラ４１０と転写ローラ５１０とにより中間転写ベルトとともに押圧挟持され、この間に、中間転写ベルト４０１上のカラートナー画像が用紙Ｐ上に転写される。

転写の際、転写ローラ５１０に適宜の転写バイアス電圧を印加するように構成することが望ましい。

トナー像が転写された用紙Ｐは中間転写ベルト４０１から分離され、搬送ベルト（不図示）により定着装置Ｔに向けて搬送され、加熱・加圧処理を受けることによりトナーが溶融され、用紙Ｐ上に定着される。

定着装置Ｔによる定着処理終了後の用紙Ｐは、その下流に設けてある排紙ローラ６００により搬送され、装置本体外に設けてある排紙トレイ６５０上に排出される。

一方、二次転写終了後の中間転写ベルト４０１の表面は、クリーニング部４０によってクリーニングされ、新たなトナー像を担持する準備がなされる。

また、図において、通路切替部材６０１の図示上の位置は、定着処理後に用紙Ｐを反転することなく排出する場合の位置である。

用紙の反転排出時には、通路切替部材６０１が所定量回動され、定着後の用紙Ｐは通路切替部材６０１の右辺に沿って下方に案内される。

次いで、ローラ６０２によって後端が挟持された状態とされた後のローラ対６０２の逆回転により、用紙Ｐは通路切替部材６０１の左側の辺に沿って上昇せしめられ、排紙ローラ６００を介して排出される。

更に、ＡＤＵ７を用いる両面コピーモードの場合、片面に画像が形成された定着処理後の用紙Ｐは前記通路切替部材６０１の右側の辺に沿って下方に案内され、用紙Ｐの後端がローラ対６０５により挟持された状態で搬送停止される。

次いで、ローラ対６０５を逆回転せしめ、ガイド板（不図示）に沿って上昇させ、複数のローラ対７０１、７０２、７０３を有するＡＤＵ７に導いて用紙Ｐの反転を達成する。

用紙Ｐの第２面に対する画像形成プロセスは前述と基本的に同じであり、また、定着装置Ｔから送り出された後の排出路については前述した何れかが選択される。

なお、上記の画像形成プロセスにおいて、現像剤中のトナー濃度はトナー濃度検知センサにより検知され、その出力情報は制御部Ｓに取り込まれて演算され、設定されている閾値と比較される。

そして、トナー補給が必要であると制御部Ｓが判断すると、制御部Ｓの指令に基づいてトナー搬送部が駆動され、必要なトナー量が現像装置３４０内に補給されることになる。

一方、感光体ドラム上からクリーニング部３６０により除去されたトナーは廃トナーボックスＤＴに送られて収納される。

なお、参照符号９は、本願発明に係わる給紙装置を内蔵したオプション給紙装置を示し、オプション給紙装置９は、画像形成装置本体と一体的に結合されて使用に供せられる（オプション給紙装置の構成の詳細は後記する）。

オプション給紙装置９内の用紙収納部から給紙部により給紙された用紙は、適宜の搬送ローラにより搬送され、連通口を介して、画像形成装置内に送り込まれ、前述した用紙と同様に搬送制御されて、所定面に転写画像が形成された後、排紙トレイ６５０上に排出される。

なお、本願発明においては、給紙装置を内蔵する画像形成装置本体のみならず、上記のように外付けのオプション給紙装置９が結合された装置の態様も画像形成装置の範疇に属する。

図２は、本願発明に係わるオプション給紙装置９内の構成を説明するための概略図である。

図２において、オプション給紙装置９内には、箱状の用紙収納部Ｐ２０、Ｐ２１、Ｐ２２が上下方向に備えられている。

また、各々の用紙収納部の上方であって、用紙先端部を含む前方寄りの位置には、給紙部であるエンドレス状の吸着ベルトＳＢ２０、ＳＢ２１、ＳＢ２２を含む用紙吸引搬送部ＶＴ２０、ＶＴ２１、ＶＴ２２が設けられている。

用紙収納部Ｐ２０、Ｐ２１、Ｐ２２は、大量の用紙Ｐを積載収納できる容量を有するとともに、上下方向に移動可能な昇降板９６０、９６１、９６２を備えており、また、当該昇降板を含んで図面の手前側に引き出し可能に設けられている。

また、昇降板９６０、９６１、９６２は、積載された用紙が画像形成に使用されて減少すると適宜に上昇され、積載用紙の上面位置を略一定位置とするように制御される。

昇降板９６０、９６１、９６２は、例えば、図１における昇降板５８０、５８１、５８２と同様に、ワイヤ、ワイヤを懸架するプーリ、モータからなる駆動源等を含む昇降板駆動部（昇降機構）を介して上昇、上昇停止、および下降駆動されるようになっている。

高さ方向における用紙の位置規制は、上部の用紙を検知するセンサ（後記）の出力変化を制御部Ｓで判断し、必要に応じて昇降板９６０、９６１、９６２を上昇させることにより達成できるが、昇降機構については公知の技術が使用できる。

昇降板９６０、９６１、９６２に係わる昇降機構は直接に本願発明を特徴づけるものではないということから詳細な説明は略すが、例えば、特開２００６−０２７７９７号公報を参考とすることができる。

吸着ベルトＳＢ２０、ＳＢ２１、ＳＢ２２の最下面（平行平面の内の下側の面の位置の意で、用紙搬送面であり、かつ、収納されている用紙の最上位紙と対向する面）と積載された用紙Ｐの最上位紙との間には間隙が形成されている。

本実施の形態においては、前記間隙を約１０ｍｍとしたが、この数値は各種の条件によって変更できるものであり、本願発明を拘束するものではない。

ここで、まだ説明していない構成を絡めながら、用紙Ｐの搬送経路を説明すると次のようになる。

吸着ベルトＳＢ２０、ＳＢ２１、ＳＢ２２による用紙Ｐの給紙方向は、用紙収納部Ｐ２０の引き出し方向と直交する方向（図における左側方向）である。

吸着ベルトＳＢ２０により給紙される用紙Ｐは、図の左側において、吸着ベルトＳＢ２０の最下面と略同じ高さ位置にニップ部を有する搬送ローラＲ２０に挟持される。

その後、搬送ローラＲ２０により搬送されるとともに、ガイド板（参照符号無し）の作用を受けて下方向に向きを変えられる。

次に、垂直方向に設けた搬送ローラＲ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６Ｒ２７により下方に搬送され、ガイド板（参照符号無し）で図の左側にガイドされた後、回転停止状態にある搬送ローラＲ２８に先端を当接して停止される。

搬送ローラＲ２８は、画像形成プロセスとのタイミングをとるためのレジストローラとしての機能を果たしている。

その後、搬送ローラ２８等の回転開始に伴って、用紙Ｐは画像形成装置内に送り込まれる。これらの給紙制御は、前述した制御部Ｓにより行うことができる。

同様に、吸着ベルトＳＢ２１により用紙収納部Ｐ２１から給紙される用紙Ｐは、図の左側において、吸着ベルトＳＢ２１の最下面と略同じ高さ位置にニップ部を有する搬送ローラＲ２１に挟持され、搬送される。

しかる後、ガイド板の作用を受けるとともに、搬送ローラＲ２６、Ｒ２７により下方に搬送され、搬送ローラＲ２８に先端を当接した状態で停止され、搬送ローラＲ２８の回転開始に伴って画像形成装置内に送り込まれる。

更に、吸着ベルトＳＢ２２により用紙収納部Ｐ２２から給紙される用紙Ｐは、図の左側において、吸着ベルトＳＢ２２の最下面と略同じ高さ位置にニップ部を有する搬送ローラＲ２２に挟持され、搬送される。

そして、ほぼ同じ高さ位置を有する搬送ローラＲ２８に先端を当接した状態で停止され、搬送ローラＲ２８の回転開始に従って画像形成装置内に送り込まれる。

ここで、用紙吸引搬送部の構成について具体的に説明する。

図３は、用紙吸引搬送部ＶＴ２０、ＶＴ２１、ＶＴ２２の基本的構成の主要部を示す図であり、下側からみた部分図である。

図において、ベルト保持体９２５は板材からなり、オプション給紙装置９の固定部にネジ止めされ、吸着ベルト保持枠９３３を介して吸着ベルトＳＢ２０（以下、吸着ベルトを特定する必要がない場合、単に吸着ベルトＳＢという）を懸架状態で保持する。

吸着ベルトＳＢは、多数の孔が形成された２本のベルトを並列配置した構成からなり、駆動ローラ９３０と従動ローラ９３１に掛け回されている。

吸着ベルトＳＢはセンター基準で設けられており、幅方向、および、給紙方向における吸着ベルトＳＢのサイズは、その仕様に応じて適宜に決定できる。

本実施の形態における吸着ベルトＳＢの幅方向サイズは９０ｍｍ、長さ方向は１１０ｍｍとした。

なお、本実施の形態における使用可能な最小サイズは縦送り（長辺が給紙方向と平行な給紙態様）仕様のサイズ（１００ｍｍ×１４８ｍｍ）であり、また、使用可能な最大サイズは、縦送り仕様の定型サイズ（幅３３０ｍｍ×長さ４８７ｍｍ）である。

また、秤量としては６４ｇ／ｍ^２〜３５０ｇ／ｍ^２を有する用紙である。

吸着ベルトＳＢで形成される内側空間部には、吸着ベルトＳＢ上に用紙を吸引保持させるための負圧源、例えば、シロッコファンＦ１（不図示：以下、負圧源Ｆ１という場合がある）内蔵のケーシングに接続したダクトボックス（図５参照）が配設されている。

また、吸着ベルト保持枠９３３上の４カ所には軸（ピン）Ｊが植設されており、アーム９４０、９４１の一端が前記軸Ｊ対して遊嵌状態で設けられている。

アーム９４０、９４１の他端部は、ベルト保持体９２５に形成した折曲部９５０上の軸Ｊに対して遊嵌状態で設けられている。

上記構成により、折曲部９５０上の軸Ｊは、吸着ベルトＳＢ、あるいは、吸着ベルト保持枠９３３が位置移動させられるときの揺動支点として機能することになる。

図２に戻って説明を継続すると、用紙収納部Ｐ２０、Ｐ２１、Ｐ２２は、用紙の給紙方向と直交する方向に設けられた、用紙の側面を規制するための用紙側面規制部材（以下、単に、側面規制部材という）９２０、９２１、９２２を有する。

側面規制部材９２０、９２１、９２２の各対は、図を上方向から見たとき、吸着ベルトＳＢ２０、ＳＢ２１、ＳＢ２２を挟んで対向配置されている。

また、側面規制部材９２０、９２１、９２２は、使用される各種サイズの用紙Ｐの全てに対応できるように給紙方向と直交する方向に移動および位置固定可能に構成されている。

図２における参照符号９２３は側面規制部材９２０、９２１、９２２の左端位置を示し、この位置と僅かに離れて直交する面上には用紙Ｐの先端を規制するガイド部材の前面壁（後記）が設けられている。

ガイド部材の前面壁の位置は、吸着ベルトＳＢ２０、ＳＢ２１、ＳＢ２２の吸着領域内であって、その一端部に近接した位置でもある。

なお、用紙の後端を規制する後端規制部材は、必要に応じて、給紙方向に直線移動でき、かつ、位置固定可能に設けることができる。

図２における参照符号９８６は、側面規制部材９２０の内側に形成された空気吹き出し口を示し、当該空気吹き出し口は、後述する空気吹きつけ部と関連づけられている。

空気吹き出し口９８６の高さ方向における位置、あるいは、その向き等は、用紙収納部Ｐ２０（Ｐ２１、Ｐ２２）に収納されている用紙の内、最上位紙あるいは最上位紙を含む数枚の用紙Ｐを浮遊状態としうるように構成されている。

また、空気吹き出し口９８６は、給紙方向において用紙の中央部よりも先端部寄りであり、かつ、吸着ベルトＳＢが配設されている給紙方向における領域ａ−ｂ内にある。

図２において、９７０は発光部と受光部とを一体的に有する反射式センサで、空気吹き出し口９８６よりも給紙方向下流側に位置するように、側面規制部材上に付設されている。反射式センサとしては、例えば、シャープ株式会社製の反射型フォトセンサ（ＧＰ２Ａ２５Ｊ０００Ｆ）が使用できる。

空気吹き出し口９８６および反射式センサ９７０は何れの用紙収納部にも設けられているので重複する説明は省く。

反射式センサ９７０の出力は、昇降板９６０（９６１、９６２）上に積載される用紙Ｐの上限位置を規制するために使用される。

基本的には、反射式センサ９７０の出力は制御部Ｓに取り込まれ、例えば、その出力変化が昇降板の上昇を促すものであると制御部Ｓにより判断されると、昇降板駆動部が駆動され、昇降板が上昇される。

また、反射式センサ９７０の出力が用紙Ｐを検知した出力を示すようになると、制御部Ｓは昇降板駆動部の駆動を停止させ、昇降板の上昇は停止される。

上述の昇降板の駆動制御は、反射式センサ９７０の出力を、例えば、電圧値に変換し、比較電圧値と比較する従来技術を使って容易に制御することができる。

なお、詳細は後述するが、反射式センサ９７０の高さ方向における位置は、空気吹き出し口９８６からの空気流によって浮遊状態とされる用紙Ｐと、その空気流に影響を受けないで積載状態を保っている用紙面との間を検知しうる位置を有する。

換言すれば、浮遊状態とされる用紙を除き、積載状態を保っている上部用紙（最上位紙を含む）が所定位置にあるか否かを反射式センサ９７０で検知し、制御部Ｓによる昇降板の制御を介して用紙全体の上限位置を維持しようと図った構成が本願発明に係わる給紙装置であるといえる。

ここで、側面規制部材の構成について詳細に説明する。図４は、側面規制部材の斜視図であり、左右の側面規制部材の構成が基本的に同じであるということから、便宜上、対の一方のみを示してある。

図４における参照符号９８０は最小サイズの用紙に対する第２の側面規制部材で、第１の側面規制部材９２０上の上下に植設したピン９８１、９８２を支点として、図に示す退避位置と反時計方向に９０度回動した位置とを占めることができる。

側面規制部材９８０は、退避位置から９０度回動した位置で、面９８３により最小サイズの用紙の側面を規制する。

但し、側面規制部材９２０が最小サイズの用紙の規制ができる移動量を有している場合は、当然のこととして省くことができる。

図４における参照符号９８５は、側面規制部材９２０の前寄り上部に設けたフラップで、積載収納される用紙の上面（側）に突出する適宜の幅と長さを有している。

フラップ９８５の直下に位置する側面規制部材９２０（９２１，９２２）の内側壁面（側面壁面上の上方部の意）には、前述した空気吹き出し口９８６が設けられている。

空気吹き出し口９８６はダクト（参照符号無し）の一端に繋がっており、当該ダクトの他端は、ファンからなる空気吹きつけ部Ｆ２を内蔵するケーシング９８７と繋がっている。

また、ケーシング９８７は、側面規制部材を構成する内・外壁で形成された内部空間に設置された構成となっている。

上記の構成において、空気吹きつけ部Ｆ２が駆動されると、前述のように空気吹き出し口９８６から空気流が吹き出され、当該空気流は、積載状態にあった用紙の最上位紙を含む数枚の用紙側面に向けられる。

そして、上部の用紙Ｐ間に流れ込み、少なくとも、最上位紙Ｐを下位の用紙から分離させるとともに浮遊状態となして、用紙吸引搬送部による容易な吸引搬送を助長しうるように作用する。

換言すれば、吸着ベルトＳＢの吸着領域が小さいと、最上位紙と吸着ベルトとのギャップが、例えば、１ｍｍというように狭い場合であっても、所定サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ 縦送り）以上の用紙を吸着ベルト上に吸引することが困難となることがある。

空気吹きつけ部Ｆ２の採用は、このような不具合をなくすことが可能である。

なお、空気吹き付け部Ｆ２の駆動制御は、基本的に、負圧源Ｆ１による負圧によって吸着ベルト上に確実に吸引・吸着させることができない種類の用紙、例えば、小サイズで厚手（２００ｇ／ｍ^２以上）の用紙を使用するときに行えばよく、必ずしも全種類の用紙に対して行う必要はない。

本実施の形態において、空気吹きつけ部Ｆ２による空気流の強さ（風量）は、用紙のサイズ情報に応じて複数段階に切替使用されるように構成してある。

次に、図５を用いて給紙部周りの構成の説明と給紙時の制御について説明する。図５は、給紙装置の主要部を拡大して示す図である。

図５において、参照符号ＤＢはダクトボックスであり、当該ダクトボックスは負圧源に繋がっている。

吸着ベルトＳＢの配設領域内であって、端部近傍の下方にはガイド部材Ｇが位置付けられている。

ガイド部材Ｇは、用紙の先端を規制する前面壁９９０と、用紙の給紙方向に延設された水平のガイド面９９１とを有している。

換言すれば、ガイド面９９１は、用紙収納部Ｐに近接した下流位置であって、用紙収納部に収納される最上位の用紙よりも高い位置を有するように構成されている。

図５における参照符号９９２は空気流発生源であるところのファンからなる加圧源Ｋに繋がっているダクトであり、一端部に空気吹き出し口９９３を有する。

空気吹き出し口９９３は、ガイド面９９１の近接下流位置であって、ガイド面９９１よりもやや低い位置を有するように構成されている。

また、ダクト９９２は途中から口細に形成され、所定の方向に曲げられている。

換言すれば、ダクト９９２は、空気吹き出し口９９３から吹き出される空気流を、ガイド面９９１の下流側端部と、ガイド面９９１と対向している用紙吸引搬送部の用紙搬送面（実質的には、吸着ベルトの搬送面）に向けることができるように構成されている。

上述の如くの方向に強制的に向けられる空気流は、例えば、吸着ベルトＳＢ上に吸着されて搬送されてくる用紙に対して、当該用紙を押し戻す方向に作用する。

空気吹き出し口９９３は、用紙Ｐの給紙方向と直交する方向（以下、この方向を用紙の幅方向という）においてセンター基準で設けられている。

用紙の幅方向における空気吹き出し口９９３の大きさは適宜決定できるものであり、例えば、使用される最大用紙の幅と同じくらいに大きくする必要はない。

図５における参照符号９９５はガイド部材Ｇの下流に設けた水平ガイド板であり、空気吹き出し口９９３のある部分を避けて搬送ローラＲ２０の手前まで延びている。

上述の給紙装置を構成する各部の動作を制御絡みで説明する。

画像形成プロセスに対応して制御部Ｓから給紙指令が出されると、ドライバ回路（不図示）を介してシロッコファンＦ１、空気吹きつけ部Ｆ２、および、加圧源Ｋが同時に駆動制御され、１秒程度の所定時間経過後、吸着ベルトＳＢの駆動が開始される。

その所定時間内において、空気吹きつけ部Ｆ２のオン・オフが数回繰り返される。

これは、用紙収納部に収納されている用紙のうち、特に、上部の用紙が湿度の影響を受けやすく、密着しやすいので、その影響をできる限り排除し、用紙の分離性能を安定化させるためである。

前述した所定時間経過後であって、１つの画像形成ジョブに必要な枚数の用紙の給紙が終わる迄の間、シロッコファンＦ１、空気吹きつけ部Ｆ２、および、加圧源Ｋは作動状態に保たれる。

吸着ベルトＳＢが駆動されると、空気吹きつけ部Ｆ２からの空気流により浮遊状態とされた最上位の用紙Ｐが吸着ベルトＳＢ上に吸着され、搬送される。

そして、用紙Ｐの先端が、ガイド面９９１の下流側端部近傍に対応する位置に至ると、空気吹き出し口９９３から吐出される空気流が用紙に当てられる。

但し、吸着ベルトＳＢを介しての用紙に対する吸引力の方が空気流の吹きつけ力よりも大きいので、用紙Ｐに対する搬送は正常に行われる。

そして、吸着ベルトＳＢが水平から垂直方向に方向変換される端部において用紙Ｐに対する吸引作用が働かなくなると、用紙Ｐの先端部は自動的に吸着ベルトＳＢから分離する。

而して、用紙の後端は吸着ベルトＳＢに吸着されているので、用紙Ｐは水平ガイド板９９５等に規制されながら搬送され、やがて用紙の先端部は搬送ローラＲ２０に挟持されるようになる。

１枚の用紙Ｐの給紙が終了すると吸着ベルトＳＢの駆動は停止され、例えば、３００ミリ秒経過後に駆動が再開される。この動作が必要な給紙枚数分繰り返される。

また、この１つの画像形成ジョブにおける給紙に伴って、反射式センサの出力が、空気吹きつけ部の吹きつけ空気流により浮遊状態とされる用紙と積載状態を維持する用紙との間にある状態（反射式センサによる出力光が受光部に戻らない状態）を示す出力となると、制御部Ｓを介して、昇降板が上昇させられる。

このときの状態を断面で模式的に示すと図６のようになる。

図６において、反射式センサの発光部と受光部は同一平面に位置しているが、所期の目的を達成することができればよく、装置の仕様と相俟って設計上の自由度は広い。

やがて、積載状態の最上位紙あるいは最上位紙を含む上部の用紙が反射式センサで検知されると、その出力信号に基づいて昇降板の駆動は停止される。

この昇降板の上昇量は、例えば、上部の数枚の用紙が浮遊状態とされる分を含む上昇量である。

給紙指令に応じた必要な枚数の給紙を終了したことが制御部Ｓの判断部により判断されると、ドライバ回路を介して、シロッコファンＦ１、空気吹きつけ部Ｆ２、および、加圧源Ｋの駆動は停止される。

そして、次の給紙指令によって、前述した制御に基づく給紙動作が行われる。

上記のように、本実施の形態においては、反射式センサの出力が浮遊状態の用紙と積載状態の用紙との間を検知していることを示す出力になったとき昇降板を上昇駆動させる態様とした。

しかしながら、浮遊状態の用紙の姿勢は一定ではなく、場合によっては前記センサに一瞬検知される場合がある。

このとき、センサ出力はパルス状の出力となり、斯様なことが極めて短時間の内に複数回起きると、モータを介しての昇降板の駆動制御がうまくいかない可能性がある。

そのため、そのようなパルス状の用紙検知出力がセンサから出された場合には、モータを所定時間（例えば、１００ミリ秒）強制駆動させるようにすれば操作性が良く、又、モータの消耗を防ぐこともできる。

更に、反射式センサの検出能力（検出距離）は、側面規制部材の面から２５ｍｍ乃至３０ｍｍ位が取り扱い等の点で有利である。

１ 自動原稿送り装置
２ 画像読み取り部
３ 画像形成部
４ ベルトユニット
５ 給紙部
９ オプション給紙装置
９２０，９２１，９２２ 側面規制部材
９６０，９６１，９６２ 昇降板
９７０ 反射式センサ
Ｐ２０，２１，２２ 用紙収納部
ＳＢ２０、ＳＢ２１，ＳＢ２２ 吸着ベルト
ＶＴ２０，ＶＴ２１，ＶＴ２２ 用紙吸引搬送部

Claims (4)

1. 用紙を積載して昇降可能な昇降板を有する用紙収納部と、
   前記用紙収納部に収納される用紙の側面を規制する用紙側面規制部材と、
   前記用紙収納部に積載されている上部の用紙の側面に向けて空気を吹きつける空気吹きつけ部と、
   前記用紙収納部の上方に設けられ、前記用紙収納部に収納される最上位の用紙と間隙を有し、用紙を吸着して搬送する用紙吸引搬送部と、
   前記用紙収納部に収納される積載状態の用紙の側面に向けられた反射式センサと、
   前記反射式センサによる出力光が、前記空気吹きつけ部の吹きつけ空気流により前記最上位の用紙が浮遊された状態において積載状態の次の用紙を検知しない場合は、前記昇降板を上昇させ、積載状態の次の用紙を前記反射式センサにて検知した場合、前記昇降板を停止させるように制御する制御部と、
   を有することを特徴とする給紙装置。
2. 前記空気吹きつけ部は、積載されている上部の用紙の給紙方向の先端側に設けられ、前記反射式センサは、給紙方向の先端側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記反射式センサは、前記用紙側面規制部材上に設けられ、前記用紙側面規制部材は、前記用紙吸引搬送部による用紙の搬送方向と直交する方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
4. 用紙を積載して昇降可能な昇降板を有する用紙収納部と、前記用紙収納部に収納される用紙の側面を規制する用紙側面規制部材と、前記用紙収納部に積載されている上部の用紙の側面に向けて空気を吹きつける空気吹きつけ部と、前記用紙収納部の上方に設けられ前記用紙収納部に収納される最上位の用紙と間隙を有し、用紙を吸着して搬送する用紙吸引搬送部と、前記用紙収納部に収納される積載状態の用紙の側面に向けられた反射式センサと、前記反射式センサによる出力光が前記空気吹きつけ部の吹きつけ空気流により前記最上位の用紙が浮遊された状態において積載状態の次の用紙を検知しない場合は、前記昇降板を上昇させ、積載状態の次の用紙を前記反射式センサにて検知した場合、前記昇降板を停止させるように制御する制御部と、を備えた給紙装置と、
   像担持体上にトナー像を形成するとともに、当該トナー像を前記給紙装置から給紙された用紙上に転写せしめる画像形成部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。