JP7276707B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、シート積載部に積載されたシート束にエアを吹き付けてシート束の上部のシートを浮上させるエア吹き付け手段と、浮上した最上位シートを給送する給送手段と、エア吹き付け手段により浮上したシートを撮像する撮像手段とを備えたシート給送装置が知られている。

特許文献１には、上記シート給送装置として、シート積載部に積載されたシート束が浮上最適位置に到達したことを検知するセンサと、浮上した最上位シートと二番目シートとを撮影する撮像手段とを備えるものが記載されている。浮上した最上位シートと二番目シートとを良好に撮影するため、給送手段の給送面に最上位シートが接触していない状態のときのシート端部側面を撮影する撮像手段を配置している。

しかしながら、上記特許文献１に記載のシート給送装置においては、装置コストが高くなるおそれがあった。

上述した課題を解決するために、本発明は、シート積載部に積載されたシート束にエアを吹き付けて前記シート束の上部のシートを浮上させるエア吹き付け手段と、浮上した最上位シートを給送する給送手段と、前記エア吹き付け手段により浮上したシートを撮影する撮像手段と、を備えたシート給送装置において、前記給送手段の給送面と、少なくとも前記シート積載部に積載されたシート束の最上位シートとが撮影されるように、前記撮像手段の撮像範囲が設定されており、前記撮像手段により撮影した画像に基づいて、前記シート積載部に積載されたシート束を前記給送手段に向かって移動させる移動手段の制御と、前記エア吹き付け手段の風量調整および前記給送手段の給送制御のうち少なくとも一つとを行い、前記移動手段の移動制御は、前記撮像手段により撮影した画像に基づいて、前記給送面と、前記シート束の上面との距離を算出し、算出した距離に基づいて、前記移動手段を制御することを特徴とするものである。

本発明によれば、装置のコストダウンを図ることができる。

本実施形態の画像形成装置とシート給送ユニットとを示す概略構成図。 本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 装置本体の側面に設けられる本実施形態のシート給送装置の概略説明図。 収容トレイ近傍の概略斜視図。 フロント送風装置の斜視図。 収容トレイの概略平面図。 本画像形成装置における制御系の要部構成の一例を示すブロック図。 給送動作について説明する図。 撮像素子の撮像範囲を示す模式図。 （ａ）は、光源を点灯させたときの様子を示す模式図であり、（ｂ）は、光源を点灯させた状態で撮像素子で撮影した画像を示す模式図。 画像処理部による画像処理の一例について説明する図。 撮像素子の撮影画像に基づくイニシャル動作のフロー図。 撮像素子の撮影画像に基づく風量調整フロー図。 給紙準備動作中におけるベルト吸着面と最上位シートとの距離を示す図。 ベルト給送制御の動作フロー図。 分離プロセスにおけるベルト吸着面と最上位シートとの距離を示す図。 連続給送におけるタイミングチャートの一例を示す図。

以下、本発明を適用したシート給送装置の一実施形態について説明する。
図１は、画像形成装置１００とシート給送装置２００とを示す概略構成図である。
図１に示すように、画像形成装置１００には、本画像形成装置１００が標準で搭載している給送部１１４の他に、大量のシートを積載可能なシート給送手段としてのシート給送装置２００を有している。シート給送装置２００は、画像形成装置１００本体の側面に設けられている。

まず、本実施形態のシート給送装置を適用可能な電子写真式やインクジェット式などの画像形成装置のうち、電子写真式の画像形成装置を例にしてその画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。

図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成図である。
この画像形成装置は画像形成手段としての画像形成部１１０、これを載せる給送部１１４、画像形成部１１０の上に固定されたスキャナ１３０などを備えている。また、このスキャナ１３０の上に固定された原稿自動搬送装置１４０なども備えている。

画像形成部１１０は、特殊色（Ｓ），イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の各色の画像を作像するための５つの作像ユニット１０１Ｓ，１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋを具備している。各符号の数字の後に付されたＳ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字は、特殊色，イエロー，シアン，マゼンタ，黒用の部材であることを意味している（以下同様）。特殊色は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの何れとも異なる色の総称であり、例えば、白色などが挙げられる。

各作像ユニット１０１Ｓ、１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋの構成とその動作は実質的に同一であるため、ここでは色を示す符号（Ｓ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を省略して作像ユニットについて説明する。作像ユニット１０１においては、像担持体としての感光体ドラム１０２の周囲に、帯電器１０３、現像装置１０４、クリーニング装置１０５等が配置されている。また、感光体ドラム１０２の上方に位置して、露光手段１０７が配置されている。

５つの作像ユニット１０１Ｓ、１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋの下方には、複数の支持ローラに掛け回された中間転写ベルト１０８が配置されている。中間転写ベルト１０８は、支持ローラの一つが駆動手段によって回転駆動されることにより、矢印Ａ方向に走行駆動される。その中間転写ベルト１０８を挟んで各作像ユニットの感光体ドラム１０２に対向するように、一次転写手段としての転写ローラ１０６が配置されている。

各作像ユニット１０１においては、感光体ドラム１０２が図中反時計回りに回転駆動され、帯電器１０３によって感光体表面が所定の極性に均一に帯電される。次いでその帯電面に、露光手段１０７から出射される光変調されたレーザビームが照射され、これによって感光体ドラム１０２上に静電潜像が形成される。その静電潜像は、現像装置１０４から付与されるトナーによって現像され、トナー像として可視化される。各作像ユニット１０１で形成された特殊色、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー像は、中間転写ベルト１０８上に順次重ね合わされて転写される。

一方、給送部１１４には収容トレイ１１４ａ及び１１４ｂを有しており、この給送部１１４あるいは画像形成装置１００に装着される後述するシート給送装置２００のいずれかからシートが給送される。給送されたシートは、レジストローラ１１１に向けて矢印Ｂの如く搬送される。

シートとしては、紙、コート紙、ラベル紙、ＯＨＰシート、フィルム、プリプレグ等を含む。プリプレグは、主に積層板や多層プリント配線板の材料として使用される。例えば、ガラスクロス、紙、不織布、アラミドクロス等の長尺基材にエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を主材とする樹脂ワニスを連続的に含浸し、加熱乾燥してから切断することで、シート材に加工したものである。

レジストローラ１１１に突き当てられて一旦停止されたシートは、中間転写ベルト１０８上のトナー像とのタイミングを取ってレジストローラ１１１より送出され、二次転写ローラ１０９と中間転写ベルト１０８とが接する二次転写部に送り込まれる。その二次転写ローラ１０９にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、これによって中間転写ベルト１０８上の重ねトナー像（フルカラー画像）がシート上に転写される。トナー像転写後のシートは、搬送ベルト１１２により定着装置１１３へ搬送され、定着装置１１３にて熱と圧力によりトナーがシートに定着される。トナー像定着後のシートは、矢印Ｃで示すように機外に排出され、排紙トレイ上に排紙される。

なお、片面印刷で裏面排紙（フェイスダウン排紙）する場合は、シート反転部１１５を経て矢印Ｃで示すように機外に排出することで、シートの表裏が逆転される。また、両面印刷の場合は、定着後のシートを両面反転部１１６を経て再給送路１１７よりレジストローラ１１１へと再給送し、シート裏面に中間転写ベルト１０８よりトナー像が転写される。トナー像転写後のシートは定着装置１１３で定着が行われ、片面印刷時と同じように定着装置１１３から矢印Ｃで示すように、あるいはシート反転部１１５を経て矢印Ｃで示すように機外に排出され、排紙トレイ上に排紙される。シート搬送方向を切り替えるための切替爪１１８、１１９が適宜配置されている。

モノクロ印刷の場合は、本例の画像形成装置１００では、黒（Ｋ）の作像ユニット１０１Ｋのみを用いてトナー像を作像し、そのトナー像を中間転写ベルト１０８を介してシート上に転写する。トナー像定着後のシートの扱いは、フルカラー印刷の場合と同様である。

なお、装置本体の上面には、各作像ユニットの現像装置１０４に供給するトナーを収納した各色トナーボトル１２１をセットするトナーボトルセット部１２０が設けられている。また、表示部１２２及び操作パネル１２３を有する操作部１２４も装置本体の上面に設けられている。さらに、装置本体の図において右側の側面には、後述するシート給送装置（図３参照）からのシート搬入部Ｄが設けられている。シート搬入部Ｄにおいては、シートを受け入れる開口１２５と、シートを搬送する搬送手段１２６が設けられている。

図３は、装置本体の側面に設けられる本実施形態のシート給送装置２００の概略説明図である。
図３に示すように、シート給送装置２００は、上下２段の収容トレイ１０を備える。各収容トレイ１０は、シート束Ｐを積載するシート載置台１１を備えている。本実施形態においては、各収容トレイ１０は、最大２５００枚程度のシートを収納可能となっている。各収容トレイ１０の上方には、収容トレイ１０に積載されたシートを分離・給送する給送ユニット２０がそれぞれ配置されている。この給送ユニット２０は、搬送手段である吸着ベルト２１及び吸引装置２３を備えている。

下側の収容トレイ１０に積載されたシートは、下搬送路８２を通って、出口ローラ対８０によって、画像形成装置１００本体へ搬送される。上側の収容トレイ１０に積載されたシートは、上搬送路８１を通って、出口ローラ対８０によって、画像形成装置１００本体へ搬送される

図４は、収容トレイ１０近傍の概略斜視図である。なお、図４においては、わかりやすいように、給送ユニット２０について、本来の配置箇所から、図中矢印Ｋ方向にずらして標記している。
給送手段たる給送ユニット２０の吸着ベルト２１は、２本の張架ローラ２２ａ，２２ｂにより張架されており、ベルトの表面側から裏面側まで貫通する吸引孔が周方向の全域に設けられている。また、吸着ベルト２１の内部には、吸引装置２３が設けられている。吸引装置２３は、空気の流路であるエアダクト通じて空気を吸引する吸引ファンに接続されており、吸引装置２３により下方に負圧を発生させることで、吸着ベルト２１の下面にシートを吸着させるように作用する。この吸引装置２３に吸引される空気を吸引エアと呼ぶ。

また、収容トレイ１０には、シート束Ｐの上部のシートに対してエアを吹き付けるエア吹き付け手段である送風装置１７を備える。この送風装置１７は、フロント送風装置１２とサイド送風装置１４とを有している。

サイド送風装置１４は、一対のサイドフェンス１３に設けられ、シート束Ｐの上部の側面に対して図中矢印ｂで示す向きに空気を送風するものである。このサイド送風装置１４には、シート束Ｐを捌き、浮上させる方向に空気を案内するサイド浮上ノズルが配置されており、このノズルに空気を送り込むサイドブロワ１４ａを有している。このサイド浮上ノズルから図中矢印ｂで示す向きに送風される空気をサイドエアと呼ぶ。このサイドエアは、各サイドフェンス１３のシート束Ｐの上部と対向する箇所に設けられた吐出口１３ａから吐出され、シート束Ｐ上部の側面に吹き付けられる。フロント送風装置１２と、一対のサイドフェンス１３の吐出口とから吹き付けられた空気により、シート束の上部のシートが浮上する。

また、収容トレイ１０には、シート積載部たるシート載置台１１に積載されたシート束Ｐの後端を揃えるエンドフェンス２５を設けている。シート載置台１１は、移動手段たる昇降装置１９により図中矢印Ｅ方向に昇降可能に構成されている。

図５は、フロント送風装置１２の斜視図である。
フロント送風装置１２は、シート束Ｐの上部の先端（給送方向下流側端部）に対して空気を送風するものである。このフロント送風装置１２には、シート束Ｐを浮上させる方向に空気を案内する浮上ノズル１５ａ、最上位の浮上シートと２番目の浮上シートとの間に空気を案内し分離する分離ノズル１６ａ、浮上ノズル１５ａに空気を送り込む浮上ブロワ１５、分離ノズル１６ａに空気を送り込む分離ブロワ１６が配置されている。また、浮上エアチャンバー部１８ａと、分離エアチャンバー部１８ｂとを有するエアチャンバー１８を備えている。

各ノズルのうち、浮上ノズル１５ａから送風される空気を浮上エア、分離ノズル１６ａから送風される空気を分離エアと呼ぶ。浮上エアは、シート束Ｐの上部の先端（給送方向下流側端部）と対向する箇所から図４の矢印ａ１方向に吹き出し、シート束Ｐの上部の先端（給送方向下流側端部）に吹き付けられる。分離エアは、シート束Ｐの上部の先端（給送方向下流側端部）と対向する箇所から図４の矢印ａ２方向に吹き出し、吸着ベルト２１に吸着した最上位シートと浮上した２番目のシートとの間に吹き付けられる。

また、浮上エアチャンバー部１８ａには、浮上ノズル１５ａに送られるエアを遮断できる浮上シャッター部材２４が配置されている。浮上シャッター部材２４は共に板状部材であり、回転軸２４ａに取り付けられている。

回転軸２４ａの一端には、回転軸２４ａの軸方向と直交する方向に伸びるアーム部材２６が取り付けられている。回転軸２４ａは、アーム部材２６の略中央に取り付けられている。アーム部材２６の一端には、連結部材２７を介してシャッター用ソレノイド２８が接続されている。また、アーム部材２６の他端には、スプリング２９が取り付けられており、アーム部材２６を図中下方へ付勢している。

シャッター用ソレノイド２８が駆動していていないときは、スプリング１３５の付勢力により浮上シャッター部材２４は、開位置に位置している。シャッター用ソレノイド２８を駆動して、連結部材２７を、スプリング２９の付勢力に抗して図中下方へ移動させると、アーム部材２６の一端側（連結部材２７が取り付けられた側）が下降し、他端側が上昇するように、アーム部材２６が回動する。このアーム部材２６の回動により回転軸２４ａが回動し、浮上シャッター部材２４が回動する。そして、９０度回転し、図５に示すように、浮上シャッター部材２４が閉位置に位置すると、連結部材２７の移動が停止する。これにより、浮上エアの吹き付けが停止する。

また、上述では、浮上エアのみシャッター部材で送風を遮断しているが、分離エア、サイドエアについても同様にシャッター部材を設けて、シャッター部材で送風を遮断するようにしてもよい。

図６は、収容トレイ１０の概略平面図である。
図６に示すように収容トレイ１０のシート搬送方向下流側には、シート束の先端を揃える一対の規制板３３が設けられている。シート載置台１１に積載されたシート束Ｐの先端を規制板３３に突き当てることで、シート束の先端位置が規制され、位置決めされる。

また、収容トレイ１０のシート搬送方向下流側には、浮上した最上位シートが接触（吸着）して給送される給送面である吸着ベルト２１のベルト吸着面２１ａ（図８参照）と、浮上シートと、上面（最上位シート）が浮上最適位置（シート束の上部のシートが浮上エアなどにより適切に浮上する位置）に位置するシート束の上部とを撮像する撮像装置３０が設けられている。撮像装置３０は、ＣＣＤ等の撮像手段としての撮像素子３１と、撮像素子３１の撮影範囲を照らすＬＥＤ等の光源３２とを備えている。シート給送装置２００は、外装カバーにより内部を覆っているので、シート給送装置２００内は暗くなっている。従って、撮像素子３１のみでは、撮影した画像から、ベルト吸着面２１ａ、浮上シート、シート束の上部などを精度よく判別することができない。そのため、光源３２を設けて撮像素子の撮像範囲を照らすことで、ベルト吸着面２１ａ、浮上シート、シート束の上部を、撮影した画像から精度よく判別することが可能となる。

光源３２は、シートの幅方向中央に設けられており、撮像素子３１により撮影されるシート先端の幅方向中央部を照らすように配置されている。撮像素子３１は、シート幅方向一方側に、撮像素子３１の撮像面がシート先端の幅方向中央部に向くように配置されている。

本実施形態では、後述するように、撮像素子３１が撮影した画像に基づいて、昇降装置１９の昇降制御、送風装置１７の風量調整、および、吸着ベルト２１に吸着した最上位シートの給送制御を行なう。

図７は、本画像形成装置１００における制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。同図において、シート給送装置２００の制御手段としての制御部６６には、撮像装置３０が接続されている。具体的には、撮像装置３０の撮像素子３１や光源３２が制御部６６に接続されている。また、撮像素子３１が撮影した画像を処理する画像処理部６９を有している。

また、送風装置１７や吸引装置２３も接続されている。また、浮上シャッター部材２４を開閉するためのシャッター用ソレノイド２８やシート載置台１１を昇降させる昇降装置１９が備える昇降駆動モータ６５も接続されている。また、シート給送装置２００の制御部６６は、給送ユニット２０が備える吸着ベルト２１を駆動する給送モータ６８が接続されている。また、シート給送装置２００の制御部６６は、画像形成装置１００の上位コントローラ６７に接続されている。上位コントローラ６７は、操作部１２４など、画像形成装置１００の各種装置が接続されている。

制御部６６は、撮像装置３０の撮像素子３１が撮影した画像に基づいて、昇降駆動モータ６５の駆動を制御する。また、制御部６６は、撮像装置３０の撮像素子３１が撮影した画像に基づいて、送風装置１７のサイドブロワ１４ａ、浮上ブロワ１５、分離ブロワ１６などを制御して、浮上エア、分離エア、サイドエアなどの風量を調整する。さらに、制御部６６は、撮像装置３０の撮像素子３１が撮影した画像に基づいて、給送モータ６８を制御して吸着ベルト２１に吸着した最上位シートの給送を制御する。これらの撮像素子３１が撮影した画像に基づく制御の詳細については、後述する。

次に、給送動作について説明する。
図８は、給送動作について説明する図である。
給送動作は、図８（ａ）に示す浮上プロセス、図８（ｂ）に示す吸引プロセス、図８（ｃ）に示す分離プロセス、図８（ｄ）に示す給送プロセスの主に４つのプロセスで構成される。
まず、制御部６６は、画像形成装置１００本体の上位コントローラからの給送開始の命令が来ると、図８（ａ）に示す給送動作における浮上プロセスが実行される。
まず、吸着ベルト２１を停止した状態で送風装置１７の送風を開始し、上記浮上ノズル１５ａ、分離ノズル１６ａ、サイドノズルから浮上エア、分離エア、サイドエアを送風する。シート束の上部の先端側に浮上エアとサイドエアが吹き付けられることで、シート束の上部の複数枚のシートを浮上させ、浮上したシートのうち少なくとも最上位シートを、吸引装置２３の吸引力が作用する高さまで浮上させる。

浮上したシートのうち少なくとも最上位シートを、吸引装置２３の吸引力が作用する高さまで浮上するタイミングで、図８（ｂ）に示す吸引プロセスに移行する。吸引プロセスでは、吸引装置２３の吸引を開始（吸引ファンの駆動を開始）し、吸着ベルト２１のベルト吸着面２１ａの下方に負圧を発生させる。すると、浮上したシートが上記負圧により吸着ベルト２１側へ移動して、最上位シートＰ１が吸着ベルト２１のベルト吸着面２１ａに吸着する。

なお、図８の説明では、最上位シートを、吸引装置２３の吸引力が作用する高さまで浮上するタイミングで吸引装置２３の吸引を開始しているが、送風装置１７の送風を開始するタイミングで吸引装置２３の吸引を開始してもよい。

最上位シートが吸着ベルト２１に吸着すると、ベルト吸着面２１ａの下方の負圧が解消され、吸着ベルト２１に吸着した最上位シートＰ１と２番目のシートとの間に分離エアが流れ、最上位シートＰ１と２番目のシートとの分離がなされる。

このように、上位シートが吸着ベルト２１に吸着したら、図８（ｃ）に示す分離プロセスへ移行する。分離プロセスでは、シャッター用ソレノイド２８を駆動して、浮上シャッター部材２４を閉位置へ移動させ浮上エアの吹き付けを停止する。また、分離ブロワ１６の駆動を停止、または分離エアを遮断するシャッターを駆動して分離エアの吹き付けを停止する。このように、浮上エアの吹き付けが停止されることで、シートに加わるエアによる浮上力が減少し、２番目以降のシートが落下する。これにより、吸着ベルト２１に吸着した最上位シートＰ１と２番目のシートＰ２との距離が所定値以上開き、最上位シート２番目のシートとの分離がなされる。

吸着ベルト２１のベルト吸着面２１ａと２番目のシートＰ２との距離が所定値以上開いたら、図８（ｄ）に示すように、給送プロセスに移行する。給送プロセスでは、給送モータ６８を駆動して吸着ベルト２１を回転駆動し、吸着ベルト２１に吸着した最上位シートを給送する。具体的には、ベルト吸着面２１ａと２番目のシートＰ２先端との距離が、ベルト吸着面２１ａと規制板３３の先端までのとの距離Ｌ１（図９参照）以上離れたら、吸着ベルト２１を回転駆動して、吸着ベルト２１に吸着した最上位シートを給送する。これは、シートの先端側については、ベルト吸着面に吸着した最上位シートＰ１と二番目のシートＰ２とが離れていても、後端側は、最上位シートが２番目のシートに接触している。そのため、最上位シートを給送した際に、後ろ側の最上位シートと２番目のシートとの摩擦により二番目のシートに搬送力が付与されるおそれがある。その際に、ベルト吸着面２１ａと２番目のシートＰ２先端との距離が、ベルト吸着面２１ａと規制板３３の先端までのとの距離Ｌ１（図９参照）以上離れていれば、後ろ側で二番目のシートＰ２に搬送力が付与されても、シートの先端が規制板３３に突き当たり、搬送されることがない。従って、ベルト吸着面２１ａと２番目のシートＰ２先端との距離が、ベルト吸着面２１ａと規制板３３の先端までのとの距離Ｌ１（図９参照）以上離れたら、吸着ベルト２１を回転駆動して、吸着ベルト２１に吸着した最上位シートを給送することで、２番目のシートが給送されるのが抑制され、重送の発生を抑制することができる。

本実施形態では、図８（ａ）～図８（ｄ）に示した一連の給紙動作において、常時サイドエアを吹き付けているが、分離プロセス時や給送プロセス時においてサイドエアの吹き付けを停止してもよい。しかし、サイドエアの吹き付けを停止しないことで、給送動作中、複数のシートがシート束に対して少々浮上しており、連続給送における次の給送動作の浮上プロセスにおいて、短時間で次の給送動作における最上位シートを吸引装置２３の吸引力が作用する高さまで浮上させることができ、連続給送における生産性を高めることができる。

また、本実施形態では、浮上シャッター部材２４の開閉により浮上エアの吹き付けの開始と停止とを制御することで、浮上ファンのＯＮ／ＯＦＦで浮上エアの吹き付けの開始と停止とを制御する場合に比べて、短時間で浮上エア風量を規定の風量にできたり、浮上エアの吹き付け停止を行ったりすることができ、浮上プロセスや分離プロセスの短縮化を図ることができ、連続給送における生産性を高めることができる。

図９は、撮像素子３１の撮像範囲を示す模式図である。
図９に示すように、一対の規制板３３の先端は、吸着ベルト２１のベルト吸着面２１ａに対して距離Ｌ１離れている。また、図中破線で示すように、ベルト吸着面２１ａと、上面が浮上最適位置に位置するシート束Ｐの上部とが映るように、撮像素子３１の撮像範囲が設定されている。このように、ベルト吸着面２１ａと、上面が浮上最適位置に位置するシート束Ｐの上部とが映るように、撮像素子３１の撮像範囲が設定されることで、撮像素子３１が撮影した画像からベルト吸着面とシート束との間で浮上している浮上シートの挙動と、シート束の上面（最上位シート）の位置とを把握することができる。これにより、シート束の上面の位置を把握するセンサを、撮像装置とは別に設けるものに比べて、部品点数の削減を図ることができ、装置のコストダウンを図ることができる。

図１０（ａ）は、光源３２を点灯させたときの様子を示す模式図であり、図１０（ｂ）は、光源３２を点灯させた状態で撮像素子３１で撮影した画像を示す模式図である。
上述したようにシート給送装置２００の内部は外装カバーで覆われて暗い。そのため、図１０（ａ）に示すように、光源３２は点灯することで、吸着ベルト２１のベルト吸着面２１ａのシート搬送方向下流側の幅方向中央部、浮上最適位置に位置するシート束上部先端の幅方向中央部が照らされる。また、ベルト吸着面２１ａとシート束との間で浮上しているシート先端の幅方向中央部も照らされる。

光源３２によりベルト吸着面２１ａ、シート束の上部及び浮上シートが照らさせることで、これらからの反射光が、図１０（ｂ）に示すように、撮像素子３１に写し出され撮像素子３１により撮影される。

撮像素子３１により撮影された画像は、画像処理部６９へ送られる。画像処理部６９では、図１０（ｂ）の破線で示す予め決められた画像処理範囲内の画像を処理し、ベルト吸着面から測定対象物との距離を測定し、浮上状態やシート束の位置などを検出する。画像処理範囲は、ベルト吸着面２１ａ、シート束の上部および浮上シートの光源３２により照らされた部分が含まれるように設定される。

図１１は、画像処理部６９による画像処理の一例について説明する図である。
まず、図１１（ａ）に示すように、画像処理部６９は、撮像素子３１が撮影した画像の２値化を行なう。２値化は、輝度値が、予め決められた閾値未満の画素は、輝度値を０（黒色）に変換し、輝度値が閾値以上の画素は、輝度値を２５５（白色）に変換する処理である。２値化する輝度の閾値は、２値化したときに浮上シート、ベルト吸着面２１ａ、シート束の上部がはっきりと区別できる最適な値を実験などにより求めて設定したものである。

次に、画像処理部６９は、図１１（ｂ）に示すように、２値化した画像データに基づいて、輝度２５５の画素（白色）が連結している領域を抽出し、個々の連結領域を１つの物体として認識する。

例えば、シート載置台１１を昇降装置１９により上昇させてシート束を浮上最適位置へ位置させるイニシャル動作時は、送風装置１７は停止しているので、その時撮像素子３１により撮影された画像を処理して得られる連結領域は２つとなり、一番上の連結領域がベルト吸着面２１ａに対応し、もうひとつの連結領域（一番下の連結領域）が、シート束に対応することになる。

一方、上記浮上プロセスや吸引プロセス時に撮像素子３１により撮影された画像を処理して得られる連結領域は、ベルト吸着面２１ａに対応する一番上の連結領域と、シート束に対応する一番下の連結領域と、ベルト吸着面２１ａとシート束の間で浮上しているひとつ以上の浮上シートに対応する連結領域とになる。

また、分離プロセスや搬送プロセス時に撮像素子３１により撮影された画像を処理して得られる連結領域は、ベルト吸着面２１ａとそのベルト吸着面に吸着した最上位シートに対応する一番上の連結領域と、シート束に対応する一番下の連結領域と、ベルト吸着面２１ａとシート束の間で浮上しているひとつ以上の浮上シートに対応する連結領域とになる。

次に、画像処理部６９は、抽出した複数の連結領域に基づいて、得たい情報を取得する。例えば、ベルト吸着面２１ａと浮上した最上位シートＰ１との距離を得たい場合は、図１１に示すように、複数の連結領域から、一番上の連結領域と、上から２番目の連結領域とを抽出する。そして、図１１（ｄ）に示すように、一番上の連結領域最下端から、上から２番目の連結領域の最上端までの上下方向の画素をカウントし、カウントして得られた画素数から２つの物体間の上下方向の距離に換算する。これにより、撮像素子３１で撮影した画像から、ベルト吸着面と浮上した最上位シートとの距離を算出することができる。このようにして、撮像素子３１が撮像した画像から、ベルト吸着面２１ａと浮上した最上位シートＰ１との距離を得ることで、シートの浮上状態を把握することができ、送風装置１７の各エア（浮上エア、サイドエア等）の風量を調整することができる。

また、例えば、ベルト吸着面２１ａからシート束上面までの距離を得たい場合は、一番上の連結領域の最下端から、一番下の連結領域の最上端までの画素をカウントし、カウントして得られた画素数を距離に換算することで、ベルト吸着面２１ａからシート束の上面までの距離を算出することができる。このように、撮像素子３１で撮影した画像から、ベルト吸着面２１ａからシート束上面までの距離を得ることで、シート束を浮上最適位置へ位置させる昇降制御を行うことができる。

また、上述したように、分離プロセス（図８（ｃ）参照）や給送プロセス（図８（ｄ）参照）時に撮像素子３１により撮影された画像を処理して抽出した一番上の連結領域は、ベルト吸着面２１ａとそのベルト吸着面２１ａに吸着した最上位シートに対応するものとなる。従って、一番上の連結領域からベルト吸着面２１ａの判別が困難であり、分離プロセスや給送プロセス時に撮像素子３１により撮影された画像からベルト吸着面２１ａを基準とした測定対象物（最上位浮上シートやシート束の上面）の距離を算出することが困難となる。

従って、上記イニシャル動作時に撮影した画像を処理して得られたベルト吸着面２１ａに対応する一番上の連結領域の下端の位置（画素の位置）を基準位置として、記憶手段に記憶するのが好ましい。これにより、分離プロセスや搬送プロセス時に撮像素子３１により撮影された画像から、ベルト吸着面２１ａから測定対象物（最上位浮上シートやシート束の上面）までの距離を算出する場合は、記憶手段に記憶された基準位置と、測定対象物に対応する連結領域の最上端との間の画素をカウントし、カウントして得られた画素数を距離に換算することで、ベルト吸着面２１ａから測定対象物（最上位浮上シートやシート束の上面）までの距離を算出することができる。

また、浮上プロセスや吸引プロセス時に撮像素子が撮影した画像から抽出した２番目の連結領域の下端から一番下の連結領域の上端までの画素数から、浮上した最上位シートとシート束との距離情報を得ることができる。また、２番目の連結領域の下端から三番目の連結領域の上端までの画素数から、最上位浮上シートと２番目の浮上シートとの距離を算出することができる。これらの距離から、シートの浮上状態を把握することもでき、送風装置１７の各エア（浮上エア、サイドエア等）の風量を調整することができる。

また、物体間の上下方向の距離だけではなく、例えば、最上位シートがベルト吸着面に吸着しているか否かの情報も、撮像素子３１で撮影した画像を画像処理にして得られた連結領域に基づいて得ることができる。具体的には、一番上の連結領域の上下方向の画素をカウントし、カウントして得られた画素数が閾値以上か否かにより、最上位シートがベルト吸着面に吸着しているか否かの情報を得ることができる。ベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着していないときは、一番上の連結領域は、ベルト吸着面２１ａからの反射光のみで構成されるため、一番上の連結領域の上下方向の画素数は閾値未満となる。一方、ベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着しているときは、一番上の連結領域は、ベルト吸着面からの反射光とベルト吸着面２１ａに吸着している最上位シートからの反射光から構成されるため、上下方向の画素数は閾値以上となる。これにより、一番上の連結領域の上下方向の画素数から、ベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着しているか否かの情報を得ることができる。撮像素子３１が撮影した画像から得たベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着しているか否かの情報から、シートの浮上状態を把握することができ、送風装置１７の各エア（浮上エア、サイドエア等）の風量を調整することができる。また、吸引プロセスから分離プロセスへの切り替え制御にも用いることができる。

次に、撮像素子３１で撮影した画像に基づく具体的な制御について説明する。
本実施形態では、撮像素子３１で撮影した画像に基づいて、次の３つの制御を行っている。すなわち、シート束の上面を浮上最適位置に位置させる昇降装置１９の昇降制御、送風装置１７の各エアの風量を調整する風量調整制御、吸着ベルト２１を駆動させて吸着ベルト２１に吸着したシートの給送を開始するベルト給送制御である。しかし、撮像素子３１で撮影した画像に基づく制御は、これらに限られるものではない。
まず、ート束の上面を浮上最適位置に位置させる昇降装置１９の昇降制御について説明する。

図１２は、撮像素子３１の撮影画像に基づくイニシャル動作（昇降装置１９の制御）のフロー図である。
まず、制御部６６は、収容トレイ１０にシート束がセットされたら、光源３２を点灯（Ｓ１）する。収容トレイ１０へのシート束のセットは、例えば、収容トレイ１０の着脱検知で行なうことができる。次に、撮像素子３１で画像を撮影し、撮影した画像を画像処理部６９で図１１に示した画像処理を行なって、ベルト吸着面２１ａからシート束上面までの距離Ｌを算出する（Ｓ３）。具体的には、画像処理部６９で画像処理を行い連結領域を抽出する。このとき、シート載置台１１に載置されたシート束の枚数が少なく、シート束の上面が撮像素子の撮像範囲よりも下側にあるときは、抽出される連結領域は、ベルト吸着面２１ａからの反射光により構成された連結領域ひとつののみとなる。一方、シート載置台１１に載置されたシート束の枚数が多いときは、シート束の上面が撮像素子の撮像範囲に入り、抽出される連結領域は、ベルト吸着面２１ａからの反射光により構成された連結領域とシート束の上部からの反射光から構成される連結領域のふたつとなる。

次に、ふたつの連結領域が抽出された場合は、一番上の連結領域の下端から一番下（２番目の連結領域）の上端までの画素をカウントし、カウントして得られた画像数を距離に換算してベルト吸着面２１ａからシート束上面までの距離Ｌを算出する。そして、算出された距離Ｌが、規定距離Ｌｅ未満のとき（Ｓ４のＮｏ）は、シート載置台１１にシートが積まれ過ぎていると判断し、画像形成装置１００の上位コントローラへ過積載である旨を通知する（Ｓ５）。上位コントローラ６７は、シート給送装置２００から過積載である旨の通知を受信したら、操作部１２４の表示部１２２に収容トレイ１０に収容されているシートが過積載である旨を表示し、収容トレイ１０へのシート束の再セットを促す。上記規定距離Ｌｅは、ベルト吸着面２１ａと浮上最適位置にあるシート束の上面との距離Ｌｓと同一であってもよいし、距離Ｌｓよりも短くてもよい。

過積載状態でシート給送が行なわれると、ベルト吸着面２１ａとシート束の上面との距離が近すぎ、浮上プロセスや吸引プロセスにおいて、シートが適正に浮上せずに、複数のシートが吸着ベルトに吸着して重送が発生するおそれがある。従って、過積載を検知して、過積載の場合は、ユーザーにシート束の再セットを促すことで、重送の発生を未然に防止できる。

一方、距離Ｌが、規定距離Ｌｅ以上のとき、または、ひとつの連結領域しか抽出されず距離Ｌが算出されなかったときは（Ｓ４のＹＥＳ）、制御部６６は、昇降装置１９の昇降駆動モータ６５を駆動してシート載置台１１を上昇させる（Ｓ６）。ひとつの連結領域しか抽出されず距離Ｌが算出されないときは、シート束の上面が、撮像素子３１の撮像範囲よりも下側に位置している。従って、距離Ｌが算出されたときよりも、ベルト吸着面２１ａとシート束の上面との距離は、規定距離Ｌｅよりも十分離れており、Ｌｅ以上となっている。よって、ひとつの連結領域しか抽出されず距離Ｌが算出されなかったときも、シート載置台１１を上昇させる。

このように、シート載置台１１を上昇させて、シート束の上面を浮上最適位置へ位置させる昇降制御が開始したら、再び撮像素子３１で撮像を行なう。そして、画像処理部６９で撮影した画像を処理し、処理した画像に基づいてベルト吸着面２１ａからシート束の上面までの距離Ｌを算出する（Ｓ７）。算出した距離Ｌが、ベルト吸着面２１ａからシート束の上面が浮上最適位置に位置するときの距離Ｌｓ以上のとき、または、連結領域がひとつしかなく距離Ｌが算出不能のとき（Ｓ８のＹＥＳ）は、再び、撮像素子３１で画像を撮影して距離Ｌの算出を行い（Ｓ７）、算出した距離Ｌが距離Ｌｓに達したか否をチェックする（Ｓ８）。

一方、距離Ｌが、ベルト吸着面２１ａからシート束の上面が浮上最適位置に位置するときの距離Ｌｓ以下となり、シート束の上面が浮上最適位置に達したら（Ｓ８のＹＥＳ）、昇降装置１９の昇降駆動モータ６５の駆動を停止し、シート載置台１１の上昇を停止する（Ｓ９）とともの光源３２を消灯する（Ｓ１０）。

上記浮上最適位置は、シート束の上部のシートがエアにより適切に浮上できるシート束の上面位置であり、この浮上最適位置は、収容トレイ１０にセットされるシートの条件（紙種や紙厚）により異ならせてもよい。その場合、上記距離Ｌｓは、シートの条件に対応させて複数、記憶手段に記憶しておく。そして、収容トレイ１０にシート束がセットされたときは、画像形成装置の操作部１２４の表示部１２２にシート条件（紙種や紙厚）の入力を促す表示を行なう。ユーザーが、表示部１２２に表示された内容に基づいて、シート条件を入力したら、入力されたシート条件に基づいて、記憶手段に記憶されている複数の距離Ｌｓから、対応する距離Ｌｓを特定し、特定した距離Ｌｓに基づいて、イニシャル動作を行なう。一例としては、シートサイズが大きく、紙厚が厚いなど、浮上し難いシート条件のシートの場合は、上記距離Ｌｓの値は小さくなり浮上最適位置はベルト吸着面２１ａに近い位置となる。一方、シートサイズが小さく、紙厚が薄いなど、浮上し易いシート条件のシートの場合は、上記距離Ｌｓの値は大きくなり浮上最適位置はベルト吸着面２１ａから離れた位置となる。

次に、撮像素子３１の撮影画像に基づく送風装置１７の風量調整制御について説明する。
図１３は、撮像素子３１の撮影画像に基づく風量調整フロー図であり、図１４は、給紙準備動作中におけるベルト吸着面２１ａと最上位シートＰ１との距離を示す図である。
風量調整制御は、給送動作（図８参照）前の給紙準備動作時に行なう。
給紙準備動作は、送風装置１７のサイドブロワ１４ａ、浮上ブロワ１５、分離ブロワ１６を駆動して、浮上エア、サイドエア、分離エアを送風するとともに、吸引装置２３を駆動して、予備サバキを行なう動作である。

図１３に示すように、浮上エア、サイドエア、分離エアの送風と、吸引装置の吸引エアの発生とを開始（Ｓ１１）したら、タイマーをスタートさせ（Ｓ１２）、時間計測を開始する。また、これと同時、光源３２を点灯（Ｓ１３）し、撮像素子３１による画像撮影を行なう。

次に、撮像素子３１で撮影した画像を画像処理部６９で図１１に示した画像処理を行なって、ベルト吸着面２１ａからシート束上面までの距離Ｌｔを算出する（Ｓ１４）。具体的には、画像処理部６９で画像処理され得られたベルト吸着面２１ａに対応する一番上の連結領域と、最上位シートに対応する上から２番目の連結領域との間の画素数に基づいて、ベルト吸着面２１ａからシート束上面までの距離Ｌｔを算出する。そして、最上位シートが吸着ベルトのベルト吸着面２１ａに吸着して距離Ｌｔが０となるまで、撮像素子３１で画像を撮影し、ベルト吸着面２１ａからシート束上面までの距離Ｌｔを算出する（Ｓ１５のＮＯ→Ｓ１４）。

図１４（ａ）に示すように、駆動開始直後（ｔ＝０）のときは、シート束の最上位シートは、浮上しておらず、そのときのベルト吸着面２１ａからシート束上面までの距離Ｌｔ０は、シート束の上面が浮上最適位置にあるときのベルト吸着面２１ａからシート束までの距離Ｌｓと同一である。

その後、図１４（ｂ）に示すように、最上位シートが浮上エア及びサイドエアにより浮上し、ｔａ後に最上位シートＰ１が、吸引装置２３の吸引力が作用する位置まで浮上する。

その後、最上位シートは、吸引装置の吸引力によりベルト吸着面２１ａへ吸引されていき、撮像素子３１の撮影画像を解析して算出されたベルト吸着面２１ａから最上位シートまでの距離が徐々に短くなる。そして、図１４（ｃ）に示すように、ベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着すると、その距離Ｌｔが０となる。

本実施形態では、距離Ｌｔが０を（ベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着したことを）次のようにして判断する。すなわち、本実施形態では、撮像素子３１が撮像した画像を処理して得られた一番上の連結領域と、最上位シートに対応する上から２番目の連結領域との間の画素数に基づいて距離Ｌｔを算出している。最上位シートが、ベルト吸着面２１ａに吸着するまでは、一番上の連結領域はベルト吸着面であり、上から２番目の連結領域は、最上位シートであり、一番上の連結領域から上から２番目の連結領域までの間の画素数は徐々に減少する。そして、図１４（ｃ）に示すように、最上位シートがベルト吸着面２１ａに吸着すると、一番上の連結領域はベルト吸着面とベルト吸着面に吸着した最上位シートとなり、上から２番目の連結領域は二番目のシートとなる。従って、最上位シートがベルト吸着面２１ａに吸着すると、カウントされる画素数が減少から増加に転じる。このように、カウントされる画素数が減少から増加に転じたら、距離Ｌｔが０（ベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着した）と判断する。

また、次のようにして距離Ｌｔが０（ベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着したことを）であることを判断してもよい。すなわち、上述したように、エアの吹き付け開始前に撮像素子３１が撮像した画像から、ベルト吸着面２１ａの位置を特定し、特定したベルト吸着面２１ａの位置を基準位置として記憶手段に記憶する。そして、記憶手段に記憶した基準位置と、この基準位置の直下にある連結領域の上端との間の画素をカウントし、カウントした画素数が０となったら、距離Ｌｔが０（ベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着した）と判断してもよい。

また、上述したように、一番上の連結領域の上下方向の画素数が閾値を超えたら、距離Ｌｔが０（ベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着した）と判断してもよい。

撮像素子３１が撮影した画像に基づいて、ベルト吸着面２１ａと最上位シートの距離Ｌｔが０（ベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着した）であることを検知（Ｓ１５のＹｅｓ）したら、タイマーストップして時間計測を終了するとともに、光源３２を消灯する（Ｓ１６）。

タイマーで計測した時間ｔｘが、最上位シートを良好に搬送可能な時間範囲の下限値Ｔｂよりも早いとき（Ｓ１７のＹＥＳ）は、シートが浮上し易い状態であり、２番目のシートも吸着ベルトに吸着し、重送が発生するおそれがある。従って、この場合は、浮上ブロワ１５の回転数を落として、浮上エアの風量を減少させる（Ｓ１８）。

タイマーで計測した時間ｔｘが、最上位シートを良好に給送可能な最適浮上時間範囲の上限値Ｔｃよりも遅いとき（Ｓ１７のＮＯ，Ｓ１９のＹＥＳ）は、シートが浮上し難い状態であり、吸着ベルト駆動開始タイミングまでにシートが吸着しないおそれがある。従って、この場合は、浮上ブロワ１５の回転数を増加させて、浮上エアの風量を増加させる（Ｓ２０）。

浮上エアの調整を行った場合は、浮上エア、分離エア、サイドエアおよび吸引装置２３による吸引を停止（Ｓ２１）し、最上位シートがシート束上に落下したら、再度、風量調整を行う。

一方、タイマーで計測した時間ｔｘが、最上位シートを良好に搬送可能な時間範囲（ｔｂ≦ｔｘ≦ｔｃ）に入ったら（Ｓ１７ＮＯ，Ｓ１９ＮＯ）、そのときの浮上ブロワの回転数を記憶手段に記憶する（Ｓ２２）。給送動作時は、この記憶手段に記憶されている回転数で浮上ブロワを駆動させる。

なお、上述した風量の調整は、一例であり、吸引装置２３の吸引ファンの回転数を調整して吸引力を調整したり、サイドブロワ１４ａの回転数を調整してサイドエアの風量を調整してもよい。また、浮上ブロワ１５、サイドブロワ１４ａ、吸引ファンの各回転数を調整してもよい。

また、浮上ブロワ１５等の回転数の調整においては、ある規定回転数一律に増減させて調整してもよいし、計測時間ｔｘの最適浮上時間範囲に対しての遅れ（ｔｘ－ｔｃ）や早まり（ｔｂ－ｔｘ）に基づいて、最適浮上時間範囲に入る最適な回転数を求めるようにするのが好ましい。これにより、ある規定回転数一律に増減させて調整する場合に比べて、一回の調整で、エア吹き付けを開始してから最上位シートが吸着ベルトに吸着するまでの時間を、最適浮上時間範囲内にすることができる。

また、例えば、計測時間ｔｘと適切な回転数との関係テーブルを記憶手段に記憶しておき、計測時間ｔｘと記憶手段に記憶されたテーブルとに基づいて、浮上ブロワ１５等の回転数を適切な回転数に調整するようにしてもよい。このような調整でも、一回の調整で、エア吹き付けを開始してから最上位シートが吸着ベルトに吸着するまでの時間を、最適浮上時間範囲内にすることができる。

また、上述では、浮上エア吹き付け開始から最上位シートがベルト吸着面に吸着するまでの時間を、タイマーで計測しているが、ベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着したことが検知された撮影画像のフレーム数から浮上エア吹き付け開始から最上位シートがベルト吸着面に吸着するまでの時間を求めてもよい。

また、上述では、エア吹き付けを開始してから最上位シートが吸着ベルト２１に吸着するまでの時間が、最適浮上時間範囲内に入るまで、繰り返し風量調整制御を行っているが、例えば、複数回調整を行なっても、最適浮上時間範囲内に入らないときは、装置の故障が考えられるので、ユーザーに装置の点検を促すようにしてもよい。

また、例えば、最上位シートが吸着ベルト２１に吸着したときの最上位シートと２番目のシートとの距離に基づいて、風量を調整してもよい。最上位シートが吸着ベルトに吸着したときの最上位シートと２番目のシートとの距離が規定値よりも短いときは、２番目のシートも吸着ベルトに吸着して重送が生じるおそれがあるため、浮上ブロワ１５や吸引ファンの回転数を落として風量を減少させる制御を行う。

次に、撮像素子３１の撮影画像に基づくベルト給送制御について説明する。
図１５は、ベルト給送制御の動作フロー図であり、図１６は、分離プロセスにおけるベルト吸着面２１ａと最上位シートＰ１との距離を示す図である。
吸着ベルトのベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着したら、ベルト給送制御をスタートさせる。最上位シートがベルト吸着面２１ａに吸着したか否かは、撮像素子３１が撮影した画像に基づいて判断してもよいし、浮上エアやサイドエアの吹き付け開始から所定時間経過したら、ベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着したと判断してもよい。

このように、吸着ベルト２１のベルト吸着面２１ａに最上位シートが吸着したら、図１６（ａ）に示すように、浮上シャッター部材２４を閉位置へ移動させ浮上エアの吹き付けを停止するとともに、分離ブロワ１６の駆動を停止、または分離エアを遮断するシャッターを駆動して分離エアの吹き付けを停止する分離プロセスへ移行する。

分離プロセスへ移行したら、光源３２を点灯させて（Ｓ３１）撮像素子３１で画像を撮影する。そして、撮影した画像を画像処理部６９で図１１に示した画像処理を行なって、ベルト吸着面２１ａから２番目のシートまでの距離Ｌｕを算出する（Ｓ３２）。

このとき撮像素子３１で撮影した画像を処理して得られた一番上の連結領域は、ベルト吸着面２１ａと、このベルト吸着面２１ａに吸着した最上位シートとからなる。そのため、記憶手段に記憶されているベルト吸着面に対応する基準位置と、２番目のシートに対応する上から２番目の連結領域の上端との間の画素をカウントし、カウントして得られた画素数を距離に換算して、距離Ｌｕを算出する。

浮上エアの吹き付けを停止することで、ベルト吸着面２１ａに吸着した最上位シート以外の浮上シートは自重で落下し、時間経過とともに図１６（ｂ）に示すように画像処理部６９で算出した距離Ｌｕが、徐々に長くなっていく。図１６（ｃ）に示すように、算出した距離Ｌｕが分離確保距離Ｌｄ以上となるまで、撮像素子で画像撮影を行い、撮影した画像を処理して距離Ｌｕを算出し続ける（Ｓ３３ＮＯ→Ｓ３２）

そして、距離Ｌｕが分離確保距離Ｌｄ以上となったら（Ｓ３３ＹＥＳ）、ベルト駆動を開始して（Ｓ３４）ベルト吸着面２１ａに吸着した最上位シートを給送する。上記分離確保距離Ｌｄは、図９に示したベルト吸着面２１ａと規制板３３の先端までのとの距離Ｌ１（図９参照）以上である。

図１６（ｂ）に示すように、２番目のシートが、分離確保距離Ｌｄ未満で、ベルト駆動を開始して、最上位シートの給送を開始すると、上述したように、シート搬送方向下流側の最上位シートと２番目のシートとの接触している部分で、二番目のシートに搬送力が付与されたときに、２番目シートの先端が規制板３３に突き当たることなく搬送され、重送が発生するおそれがある。

一方、ベルト吸着面２１ａと２番目のシートとの距離Ｌｕが分離確保距離Ｌｄ以上となり、ベルト吸着面２１ａと規制板３３の先端との距離Ｌ１（図９参照）以上離れてから、吸着ベルト２１の駆動を開始することで、二番目のシートに搬送力が付与されても２番目シートの先端が規制板３３に突き当たり、最上位シートとともに給送されることがなくなり、重送が抑制される。

また、ベルト吸着面２１ａは、上下方向の位置が変動することがない。従って、このベルト吸着面２１ａを基準にして２番目のシートの距離Ｌｕの算出や、分離確保距離Ｌｄを設定することで、確実に２番目のシートが規制板３３の下方に位置した状態で、吸着ベルト２１の駆動を開始することができる。

図１７は、連続給送におけるタイミングチャートの一例を示す図である。図中Ａが、風量調整制御の実施期間であり、図中Ｂが、ベルト給送制御の実施期間であり、図中Ｃが、昇降装置の制御実施期間である。

まず、制御部６６は、画像形成装置１００から給送指示を受信したら、給紙準備動作を実行し、浮上ブロワ１５、サイドブロワ１４ａ、分離ブロワ１６を、記憶手段に記憶されている回転数で駆動し、吸引ファンを記憶手段に記憶されている回転数で駆動して、浮上エア、サイドエア、分離エアおよび吸引エアを発生させる。これにより、シート束の上部のシートが浮上し、最上位シートがベルト吸着面に吸着する。この給紙準備動作を実行中に図１３に示した風量調整制御（図中Ａ）を実施して浮上ブロワ１５の回転数を調整し、調整後の回転数を記憶手段に記憶する。

次に、給紙準備動作で浮上エアが最適な風量に調整されたら、連続給送動作へ移行する。連続給送動作における最初の給送においては、給紙準備動作ですでに最上位シートがベルト吸着面２１ａに吸着しているので、分離プロセス（図８（ｃ）参照）から実施する。具体的には、シャッター用ソレノイド２８を駆動して浮上シャッター部材２４を閉じて浮上エアを遮断し、図１５に示したベルト給送制御（図中Ｂ）を実施する。そして、ベルト給送制御で、ベルト吸着面２１ａと２番目のシートとの距離Ｌｕが、分離確保距離Ｌｄ以上となったら、給送モータ６８の駆動を開始し、給送プロセス（図８（ｄ）参照）へ移行する。

この給送プロセス中は、撮影した画像に基づいて、シート束を浮上最適位置に位置させる昇降装置１９の制御を実施する（図中Ｃ）。この給送プロセス中は、最上位シートがベルト吸着面２１ａに吸着しているので、撮像素子３１で撮影した画像を処理して得られた一番上の連結領域は、ベルト吸着面２１ａと、このベルト吸着面２１ａに吸着した最上位シートとからなる。従って、給送プロセス中においては、記憶手段に記憶したベルト吸着面２１ａに対応する基準位置と、シート束に対応する一番下の連結領域の上端との間の画素をカウントし、カウントして得られた画素数を距離に換算して、ベルト吸着面２１ａからシート束上面までの距離Ｌを算出する。次に、算出した距離Ｌが、ベルト吸着面２１ａからシート束の上面が浮上最適位置に位置するときの距離Ｌｓ以上のときは、昇降駆動モータ６５を駆動して、シート載置台１１を上昇させる。撮像素子３１で撮影した画像に基づいて算出した距離Ｌが、ベルト吸着面２１ａからシート束の上面が浮上最適位置に位置するときの距離Ｌｓとなったら、昇降駆動モータのモータを停止する。これにより、連続給送でシート束のシート枚数が減っていっても、シート束の上面を、浮上最適位置に位置させることができ、浮上エアやサイドエアにより良好にシートを浮上させることができる。

次に、シートの給送が完了して給送モータ６８が停止した後、シャッター用ソレノイド２８を停止し浮上シャッター部材２４を開いて浮上エアを吹き付け、次のシートに対して浮上プロセス（図８（ａ）参照）、吸引プロセス（図８（ｂ）参照）を実施する。そして、この浮上プロセス、吸引プロセス実施時に風量調整制御を実行する。このときの風量調整制御は、浮上プロセス開始（シャッター用ソレノイド２８停止）から、浮上した最上位シートがベルト吸着面に吸着するまでの時間が、シートを良好に搬送可能な時間範囲（ｔｂ≦ｔｘ≦ｔｃ）に入っているか否を撮像素子３１で撮影した画像に基づいて監視し、上記時間範囲内に入っていないときは、浮上ブロワ１５の回転数を調整し、記憶手段に記憶されている回転数を調整された回転数に更新する。
また、ある規定時間を過ぎても、浮上した最上位シートがベルト吸着面に吸着したことが撮影した画像から検知されなかったときは、給送不良としてシートの給送を停止する。

なお、図１７においては、給紙準備動作開始から給送終了まで吸引ファンは駆動し続けているが、給送モータ６８の停止と同時に吸引ファンの回転を停止して、ベルト吸着面に吸着したシートの給送が終了した時点で、ベルト吸着面２１ａへのシートの吸引を停止してもよい。この場合、吸引ファンの駆動再開は、シャッター用ソレノイド２８の駆動を停止して浮上エアの吹き付けを再開する浮上プロセス開始時としてもよいし、浮上した最上位シートが、吸引ファンの吸引力が作用する位置まで上昇し、その浮上した最上位シートを吸着ベルトの吸着させる吸引プロセス開始時としてもよい。

また、図１７においては、給送動作中は、常に画像を撮影して画像処理を行なっているが、例えば、給送プロセス中の昇降制御が終了したタイミングなどで、撮像素子の画像撮影を一時停止して、画像処理を一時停止してもよい。

上述した実施形態では、画像形成装置にオプションで取り付けられるシート給送装置２００に本発明を適用した例について説明したが、画像形成装置が備える給送部１１４にも本発明を適用することができる。また、原稿自動搬送装置１４０における原稿給送部に、本発明を適用してもよい。

また、本実施形態では、浮上した最上位シートを吸着ベルトに吸着させて吸着力により吸着ベルトの回転駆動で最上位シートを給送しているが、浮上エアにより最上位シートをピックアップローラに押し当てて、ピックアップローラと最上位シートとの摩擦力によりピックアップローラの回転駆動で最上位シートを給送してもよい。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
シート載置台１１などのシート積載部に積載されたシート束Ｐにエアを吹き付けてシート束の上部のシートを浮上させる送風装置１７などのエア吹き付け手段と、浮上した最上位シートを給送する給送ユニット２０などの給送手段と、エア吹き付け手段により浮上したシートを撮影する撮像素子３１などの撮像手段とを備えたシート給送装置２００において、ベルト吸着面２１ａなどの給送手段の給送面と、少なくともシート積載部に積載されたシート束の最上位シートとが撮影されるように、撮像手段の撮像範囲が設定される。
これによれば、撮像手段によりシート束の少なくとも最上位シートを撮影することができるので、撮像手段が撮影した画像に基づいて、シート束の最上位シート（上面）が浮上最適位置に到達したか否かの検知を行なうことができる。これにより、シート積載部に積載されたシート束の上面が浮上最適位置に到達したことを検知するセンサを無くすことができ、部品点数の削減を図ることができ、装置のコストダウンを図ることができる。
また、給送手段の最上位シートを給送する給送面も撮像手段の撮影範囲に入っているので、給送面付近の浮上したシートの様子などを撮影することができ、撮像手段が撮影した画像に基づいて、吹き付け手段の風量調整などを良好に行うことができる。

（態様２）
態様１において、撮像素子３１などの撮像手段により撮影した画像に基づいて、シート載置台１１などのシート積載部に積載されたシート束を給送ユニット２０などの給送手段に向かって移動させる昇降装置１９などの移動手段の制御、送風装置１７などのエア吹き付け手段の風量調整、および給送手段の給送制御のうち少なくとも一つとを行う。
これによれば、実施形態で説明したように、昇降装置１９などの移動手段の昇降制御などの移動制御と、送風装置１７などのエア吹き付け手段の風量調整および給送ユニット２０などの給送手段の給送制御の少なくとも一つとを、それぞれ別の検知手段の検知結果に基づいて、行なうものに比べて、部品点数の削減を図ることができ、装置のコストダウンを図ることができる。

（態様３）
態様２において、昇降装置１９などの移動手段の移動制御は、撮像素子３１などの撮像手段により撮影した画像に基づいて、ベルト吸着面２１ａなどの給送面とシート束の上面との距離を算出し、算出した距離に基づいて、移動手段を制御する。
これによれば、実施形態で説明したように、撮像素子３１などの撮像手段により撮影した画像に基づいて、シート束の上面が、浮上最適位置に位置させることができる。
また、ベルト吸着面２１ａなどの給送面の位置は変動することがないので、この給送面とシート束の上面との距離を算出することで、精度よくシート束を浮上最適位置に位置させることができる。

（態様４）
態様２または３において、撮像素子３１などの撮像手段により撮影した画像に基づいて、送風装置１７などのエア吹き付け手段の風量調整を行うものであって、風量調整は、撮像手段により撮影した画像に基づいて、エア吹き付け手段のエア吹き付け開始からエアにより浮上した最上位シートがベルト吸着面２１ａなどの給送面に接触するまでの時間を計測し、その計測した時間に基づいて、エア吹き付け手段の風量を調整する。
これによれば、実施形態で説明したように、良好に搬送可能な時間範囲内に、シート束の最上位シートをベルト吸着面２１ａなどの給送面に接触させることができる風量に調整することができ、給送遅れや、重送の発生を抑制することができる。

（態様５）
態様４において、風量調整は、給送開始前の給紙準備動作時に行なうものであって、風量調整は、最適な風量となるまで繰り返し行なう。
これによれば、給送動作を最適な風量で行なうことができる。

（態様６）
態様４または５において、風量調整は、給送動作におけるシート束にエアを吹き付けて最上位シートを浮上させてベルト吸着面２１ａなどの給送面に接触させるプロセス（本実施形態における浮上プロセス及び吸引プロセス）時に行なう。
これによれば、給紙動作において、風量の調整を行うことができる。

（態様７）
態様５または６において、風量調整により調整された風量は、記憶手段に記憶され、記憶手段に記憶された風量に基づいて、シート束にエアを吹き付けて最上位シートを浮上させてベルト吸着面２１ａなどの給送面に接触させるプロセス（本実施形態における浮上プロセス及び吸引プロセス）を行なう。
これによれば、送風装置１７などの吹き付け手段の風量を、風量調整で調整した風量にして、シート束にエアを吹き付けて最上位シートを浮上させてベルト吸着面２１ａなどの給送面に接触させるプロセスを実施することができる。

（態様８）
態様４乃至７いずれかにおいて、撮像素子３１などの撮像手段により撮影した画像から、ベルト吸着面２１ａなどの給送面と浮上した最上位シートとの距離を算出し、算出した距離に基づいて、最上位シートの給送面への接触を検知する。
これによれば、実施形態で説明したように、ベルト吸着面２１ａなどの給送面と浮上した最上位シートとの距離が徐々に短くなり、最上位シートが給送面に接触すると、その距離が０となる。従って、撮像素子３１などの撮像手段により撮影した画像から算出した給送面と浮上した最上位シートとの距離に基づいて、最上位シートの給送面への接触を良好に検知することができる。

（態様９）
態様１乃至８いずれかにおいて、給送ユニット２０などの給送手段は、浮上した最上位シートをベルト吸着面２１ａなどの給送面に吸着させて、最上位シートを給送する。
これによれば、給送面の表面移動で給送面に吸着した最上位シートを給送することができる。

（態様１０）
態様９において、撮像素子３１などの撮像手段により撮影した画像に基づいて、給送ユニット２０などの給送手段の給送制御を行うものであって、ベルト給送制御などの給送制御は、ベルト吸着面２１ａなどの給送面に最上位シートが吸着した後の浮上したシートを落下させる分離プロセス中に撮像手段により撮影した画像に基づいて、給送面と二番目のシートの距離が一定距離以上離れたことを検知したら、給送面に吸着した最上位シートの給送を開始する。
これによれば、実施形態で説明したように、重送が発生するのを抑制することができる。
また、ベルト吸着面２１ａなどの給送面は、位置が変動することがないのでこの給送面と二番目のシートの距離を算出することで、精度よく重送を抑制できる距離まで２番目のシートが落下したことを検知することができる。

（態様１１）
態様１乃至１０いずれかにおいて、送風装置１７などのエア吹き付け手段によるエアの吹き付けを停止した状態で、撮像素子３１などの撮像手段により撮影した画像に基づいて特定したベルト吸着面２１ａなどの給送面の位置を記憶手段に記憶している。
これによれば、実施形態で説明したように、ベルト吸着面２１ａなどの給送面に最上位シートが接触（吸着）して、撮像手段が撮影した画像から給送面の特定が難しいときでも、記憶手段から給送面の位置を読み出すことで、給送面の位置を特定でき、給送面を基準とした測定対象物までの距離を算出することができる。

（態様１２）
シートに画像を形成する画像形成部１１０などの画像形成手段と、画像形成手段へ向けてシートを給送するシート給送装置とを備えた画像形成装置において、シート給送装置として、態様１乃至１１いずれかのシート給送装置を用いた。
これによれば、装置のコストダウンを図ることができる。

１０ ：収容トレイ
１１ ：シート載置台
１２ ：フロント送風装置
１３ ：サイドフェンス
１４ ：サイド送風装置
１４ａ ：サイドブロワ
１５ ：浮上ブロワ
１５ａ ：浮上ノズル
１６ ：分離ブロワ
１６ａ ：分離ノズル
１７ ：送風装置
１８ ：エアチャンバー
１８ａ ：浮上エアチャンバー部
１８ｂ ：分離エアチャンバー部
１９ ：昇降装置
２０ ：給送ユニット
２１ ：吸着ベルト
２１ａ ：ベルト吸着面
２３ ：吸引装置
２４ ：浮上シャッター部材
２８ ：シャッター用ソレノイド
３０ ：撮像装置
３１ ：撮像素子
３２ ：光源
３３ ：規制板
６５ ：昇降駆動モータ
６６ ：制御部
６８ ：給送モータ
６９ ：画像処理部
１００ ：画像形成装置
１１０ ：画像形成部
１１４ ：給送部
１２２ ：表示部
１２３ ：操作パネル
１２４ ：操作部
１４０ ：原稿自動搬送装置
２００ ：シート給送装置

特許第６３４７０６６号公報

Claims (10)

1. シート積載部に積載されたシート束にエアを吹き付けて前記シート束の上部のシートを浮上させるエア吹き付け手段と、
   浮上した最上位シートを給送する給送手段と、
   前記エア吹き付け手段により浮上したシートを撮影する撮像手段と、を備えたシート給送装置において、
   前記給送手段の給送面と、少なくとも前記シート積載部に積載されたシート束の最上位シートとが撮影されるように、前記撮像手段の撮像範囲が設定されており、
   前記撮像手段により撮影した画像に基づいて、前記シート積載部に積載されたシート束を前記給送手段に向かって移動させる移動手段の制御と、前記エア吹き付け手段の風量調整および前記給送手段の給送制御のうち少なくとも一つとを行い、
   前記移動手段の移動制御は、前記撮像手段により撮影した画像に基づいて、前記給送面と、前記シート束の上面との距離を算出し、算出した距離に基づいて、前記移動手段を制御することを特徴とするシート給送装置。
2. 請求項１に記載のシート給送装置において、
   前記撮像手段により撮影した画像に基づいて、前記エア吹き付け手段の風量調整を行うものであって、
   前記風量調整は、前記撮像手段により撮影した画像に基づいて、前記エア吹き付け手段のエア吹き付け開始から前記エアにより浮上した最上位シートが、前記給送面に接触するまでの時間を計測し、その計測した時間に基づいて、エア吹き付け手段の風量を調整することを特徴とするシート給送装置。
3. 請求項２に記載のシート給送装置において、
   前記風量調整は、給送開始前の給紙準備動作時に行なうものであって、
   前記風量調整は、最適な風量となるまで繰り返し行なうことを特徴とするシート給送装置。
4. 請求項２または３に記載のシート給送装置において、
   前記風量調整は、給送動作における前記シート束にエアを吹き付けて前記最上位シートを浮上させて、前記給送面に接触させるプロセス時に行なうことを特徴とするシート給送装置。
5. 請求項３または４に記載のシート給送装置において、
   前記風量調整により調整された風量は、記憶手段に記憶され、
   前記記憶手段に記憶された風量に基づいて、前記シート束にエアを吹き付けて前記最上位シートを浮上させて、前記給送面に接触させるプロセスを行なうことを特徴とするシート給送装置。
6. 請求項２乃至５いずれか一項に記載のシート給送装置において、
   前記撮像手段により撮影した画像から、前記給送面と浮上した最上位シートとの距離を算出し、算出した距離に基づいて、前記最上位シートの前記給送面へ接触を検知することを特徴とするシート給送装置。
7. 請求項１乃至６いずれか一項に記載のシート給送装置において、
   前記給送手段は、浮上した最上位シートを前記給送面に吸着させて、前記最上位シートを給送することを特徴とするシート給送装置。
8. 請求項７に記載のシート給送装置において、
   前記撮像手段により撮影した画像に基づいて、前記給送手段の給送制御を行うものであって、
   前記給送制御は、前記給送面に最上位シートが吸着した後の浮上したシートを落下させる分離プロセス中に前記撮像手段により撮影した画像に基づいて、前記給送面と、二番目のシートの距離が一定距離以上離れたことを検知したら、前記給送面に吸着した最上位シートの給送を開始することを特徴とするシート給送装置。
9. 請求項１乃至８いずれか一項に記載のシート給送装置において、
   前記エア吹き付け手段によるエアの吹き付けを停止した状態で、前記撮像手段により撮影した画像に基づいて特定した前記給送面の位置を記憶手段に記憶していることを特徴とするシート給送装置。
10. シートに画像を形成する画像形成手段と、
    画像形成手段へ向けてシートを給送するシート給送装置とを備えた画像形成装置において、
    上記シート給送装置として、請求項１乃至請求項９いずれか一項に記載のシート給送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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