(57)【要約】【課題】分離エアで用紙を確実に分離する。【解決手段】給紙装置１Ａは、用紙Ｐの給紙動作では、用紙Ｐを吸着面３０ｂに吸着して吸着搬送機構３で搬送を開始するまでの間は、上限検知センサ２２の出力に従い用紙載置台２を昇降させて、用紙載置台２に積載される用紙Ｐの上面位置Ｐｕを吸着可能高さＨ１に位置させ、分離エア吹出口４０から吹き出される分離エアが、吸着面３０ｂに吸着される用紙Ｐに沿って吹き付けられる分離領域Ｅ１の下側に、分離領域Ｅ１に対して圧力差を生じさせた落下領域Ｅ２を形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の用紙が積載され、用紙の積載方向に沿って昇降する用紙載置台と、
前記用紙載置台に積載された用紙の上面位置を検知する上限検知センサと、
前記用紙載置台に積載された用紙を上面から吸引し、最上位の用紙を吸着する吸着面と、
前記吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する搬送機構と、
前記用紙搬送路側から分離エアが吹き出される分離エア吹出口を有し、前記吸着面に吸着された用紙の先端面に分離エアを吹きつける分離エア送風機構と、
用紙の給紙動作では、少なくとも、用紙を前記吸着面に吸着して前記搬送機構で搬送を開始するまでの間は、前記上限検知センサの出力に従い前記用紙載置台を昇降させて、前記用紙載置台に積載される用紙の上面位置を、前記分離エア吹出口より下側の吸着可能高さに位置させ、前記分離エア吹出口から吹き出される分離エアが、前記吸着面に吸着される用紙に沿って吹き付けられる分離領域の下側に、前記分離領域に対して圧力差を生じさせた落下領域を形成する制御部と
を備えたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記分離エア吹出口から吹き出される分離エアが、前記吸着面に吸着された用紙の前方から、用紙に対して略水平な向きで吹きつけられる
ことを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
前記用紙載置台に積載される用紙の側方から浮上エアを吹きつける浮上エア送風機構を備え、
前記制御部は、用紙を前記吸着面に吸着した後で、前記吸着面に吸着された用紙の搬送を開始するまでの間は、前記浮上エア送風機構による浮上エアの吹き出しは停止し、前記分離エア吹出機構による分離エアの吹き出しは継続する
ことを特徴とする請求項１または２記載の給紙装置。
【請求項４】
前記落下領域が形成される前記吸着面と前記用紙載置台に積載される用紙の上面位置との間の吸着可能高さＨ１と、前記分離エア吹出口から吹き出される分離エアで前記分離領域が形成される分離エア吹出高さＨ２の関係を、
１／１０≦Ｈ１／Ｈ２≦２／５とした
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の給紙装置。
【請求項５】
前記分離エア吹出口は、前記吸着面に対して平行な水平方向の長さが、前記吸着面に２枚以上の用紙が吸着された場合に２枚目以降の用紙を分離するための分離エアが、用紙の幅方向において分離に必要十分な範囲に吹きつけられる長さを有する
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の給紙装置。
【請求項６】
前記吸着面と前記用紙載置台に積載される用紙の上面位置との間の吸着可能高さが２５ｍｍ以下で、前記分離エア吹出口の水平方向の長さが６０ｍｍ以上である
ことを特徴とする請求項５記載の給紙装置。
【請求項７】
前記分離エア吹出口は、前記吸着面に吸着される用紙の幅方向の中央付近に対向する水平方向の中央付近では、分離エア吹出高さが狭く、水平方向の両端に向かうに従って、分離エア吹出高さが広くなる形状とした
ことを特徴とする請求項１〜６に何れか記載の給紙装置。
【請求項８】
用紙が収納される単数または複数の用紙トレイと、
前記用紙トレイで複数枚の用紙が積載され、用紙の積載方向に沿って昇降する用紙載置台と、
前記用紙載置台に積載された用紙の上面位置を検知する上限検知センサと、
前記用紙載置台に積載された用紙を上面から吸引し、最上位の用紙を吸着する吸着面と、
前記吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する搬送機構と、
前記用紙搬送路側から分離エアが吹き出される分離エア吹出口を有し、前記吸着面に吸着された用紙の先端面に分離エアを吹きつける分離エア送風機構と、
用紙の給紙動作では、少なくとも、用紙を前記吸着面に吸着して前記搬送機構で搬送を開始するまでの間は、前記上限検知センサの出力に従い前記用紙載置台を昇降させて、前記用紙載置台に積載される用紙の上面位置を、前記分離エア吹出口より下側の吸着可能高さに位置させ、前記分離エア吹出口から吹き出される分離エアが、前記吸着面に吸着される用紙に沿って吹き付けられる分離領域の下側に、前記分離領域に対して圧力差を生じさせた落下領域を形成する制御部と
を備えたことを特徴とする給紙ユニット。
【請求項９】
用紙に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部に用紙を給紙する給紙装置と、
前記給紙装置から前記画像形成部に用紙を給紙し、前記画像形成部で画像を形成する制御を行う制御部とを備え、
前記給紙装置は、
複数枚の用紙が積載され、用紙の積載方向に沿って昇降する用紙載置台と、
前記用紙載置台に積載された用紙の上面位置を検知する上限検知センサと、
前記用紙載置台に積載された用紙を上面から吸引し、最上位の用紙を吸着する吸着面と、
前記吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する搬送機構と、
前記用紙搬送路側から分離エアが吹き出される分離エア吹出口を有し、前記吸着面に吸着された用紙の先端面に分離エアを吹きつける分離エア送風機構とを備え、
前記制御部は、用紙の給紙動作では、少なくとも、用紙を前記吸着面に吸着して前記搬送機構で搬送を開始するまでの間は、前記上限検知センサの出力に従い前記用紙載置台を昇降させて、前記用紙載置台に積載される用紙の上面位置を、前記分離エア吹出口より下側の吸着可能高さに位置させ、前記分離エア吹出口から吹き出される分離エアが、前記吸着面に吸着される用紙に沿って吹き付けられる分離領域の下側に、前記分離領域に対して圧力差を生じさせた落下領域を形成する
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙載置台に積載された用紙をエアで吸着面に吸着して繰り出す給紙装置に関し、特に、用紙載置台に積載された用紙と吸着面の間で、吸着面に吸着された用紙に分離エアが吹きつけられる領域の下側に、分離エアが吹きつけられない空間を形成したものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置の給紙装置として、従来からエア給紙装置が用いられている。エア給紙装置では、積載された用紙の側端面に風を吹き当てて浮上させ、浮上した用紙を、空気が吸引される吸気口が形成された穴開きベルト等の吸着面で吸着させ、ベルトを回転駆動して搬送する機構が用いられている。
【０００３】
このようなエア給紙装置では、２枚以上の用紙が貼り付いた状態で吸着面に吸着された場合に、これを分離するための分離機構が必要となる。
【０００４】
エア給紙機構の分離機構としては、吸着した用紙の端部から風を吹き、用紙間に空気を吹き入れて分離する機構が良く知られているが、特に薄手の普通紙や再生紙等では分離が難しく、エア吹き出しだけでは分離できずに用紙が重送してしまう問題があった。
【０００５】
エア吹き出しによる分離効果を補助するために、吸着面から突起を突出させる方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方式では、吸引力が直接働く最上位の１枚の用紙が、突起を回り込むように空着面に吸着されるのに対して、最上位の用紙につられて吸着した用紙には空気による吸引の力が直接働かないため、突起に接触した箇所で止まるか、あるいは緩やかな撓みをもって吸着面に吸着する。このように、最上位の１枚の用紙と２枚目以降の用紙の状態に発生した姿勢の差を利用して、より確実な分離を得ることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−２５４４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
吸着面に吸着される用紙を、突起を利用して浮き上がらせて分離する方式では、用紙の搬送時には、突起と用紙が接触した状態で擦れることになる。これにより、用紙の搬送時に、分離を補助するための突起で用紙表面に傷を付けてしまう問題が発生する。
【０００８】
また、ノズルから吹き出される分離エアが、分離した用紙にも吹きつけられるため、分離した用紙を浮上させる力が働いて、確実な分離が行えないという問題が発生する。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、分離エアで用紙を確実に分離することができる給紙装置、給紙装置を備えた給紙ユニット及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、複数枚の用紙が積載され、用紙の積載方向に沿って昇降する用紙載置台と、用紙載置台に積載された用紙の上面位置を検知する上限検知センサと、用紙載置台に積載された用紙を上面から吸引し、最上位の用紙を吸着する吸着面と、吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する搬送機構と、用紙搬送路側から分離エアが吹き出される分離エア吹出口を有し、吸着面に吸着された用紙の先端面に分離エアを吹きつける分離エア送風機構と、用紙の給紙動作では、少なくとも、用紙を吸着面に吸着して搬送機構で搬送を開始するまでの間は、上限検知センサの出力に従い用紙載置台を昇降させて、用紙載置台に積載される用紙の上面位置を、分離エア吹出口より下側の吸着可能高さに位置させ、分離エア吹出口から吹き出される分離エアが、吸着面に吸着される用紙に沿って吹き付けられる分離領域の下側に、分離領域に対して圧力差を生じさせた落下領域を形成する制御部とを備えた給紙装置である。
【００１１】
請求項１に記載の給紙装置では、吸着面に２枚以上の用紙が吸着された場合、分離エアが吹きつけられると、最上位の１枚の用紙には吸着面への吸引力が働くことで吸着面に残る。また、分離エアにより吸着面に押圧される力が働く。一方、１枚目の用紙につられて吸着された２枚目以降の用紙は、分離エアで分離される。落下領域は、分離エアの風量が弱まる、または、分離エアが実質的に吹き付けられないことで、分離領域よりも気圧の低い領域になっている。
【００１２】
落下領域が分離領域よりも気圧の低い領域になることで、分離された２枚目以降の用紙には、分離エアにより吸着面に押圧される力は実質的に働かない。これにより、１枚目の用紙につられて吸着面に吸着された２枚目以降の用紙は、分離エアで掻き落とされ、用紙載置台に再積載される。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、分離エア吹出口から吹き出される分離エアが、吸着面に吸着された用紙の前方から、用紙に対して略水平な向きで吹きつけられる請求項１に記載の給紙装置である。
【００１４】
請求項２に記載の給紙装置では、吸着面に吸着された用紙に対して、略水平な向きで分離エアが吹きつけられることで、吸着面に２枚以上の用紙が吸着された場合に、１枚目の用紙は吸着面に残し、２枚目以降の用紙は確実に分離させることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、用紙載置台に積載される用紙の側方から浮上エアを吹きつける浮上エア送風機構を備え、制御部は、用紙を吸着面に吸着した後で、吸着面に吸着された用紙の搬送を開始するまでの間は、浮上エア送風機構による浮上エアの吹き出しは停止し、分離エア吹出機構による分離エアの吹き出しは継続する請求項１または請求項２に記載の給紙装置である。
【００１６】
請求項３に記載の給紙装置では、用紙の吸着時には浮上エアが吹き出されることで、吸着面への用紙の吸着が確実に行われ、用紙の分離時には浮上エアの吹き出しが停止されることで、分離エアによる用紙の分離が確実に行われる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、落下領域が形成される吸着面と用紙載置台に積載される用紙の上面位置との間の吸着可能高さＨ１と、分離エア吹出口から吹き出される分離エアで分離領域が形成される分離エア吹出高さＨ２の関係を、１／１０≦Ｈ１／Ｈ２≦２／５とした請求項１、請求項２または請求項３に記載の給紙装置である。
【００１８】
請求項４に記載の給紙装置では、吸着可能高さに対して分離エア吹出高さを小さくすることで、分離領域に対して落下領域を高さ方向に大きくでき、分離を確実に行えるようにして、重送の発生を防ぐことができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、分離エア吹出口は、吸着面に対して平行な水平方向の長さが、吸着面に２枚以上の用紙が吸着された場合に２枚目以降の用紙を分離するための分離エアが、用紙の幅方向において分離に必要十分な範囲に吹きつけられる長さを有する請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の給紙装置である。
【００２０】
請求項５に記載の給紙装置では、用紙の幅方向において分離に必要十分な範囲に分離エアが吹きつけられ、分離を確実に行うことができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、吸着面と用紙載置台に積載される用紙の上面位置との間の吸着可能高さが２５ｍｍ以下で、分離エア吹出口の水平方向の長さが６０ｍｍ以上である請求項５に記載の給紙装置である。
【００２２】
請求項６に記載の給紙装置では、用紙を吸着面に吸着できないノーフィードとならない範囲で、分離領域に対して落下領域を高さ方向に大きくでき、かつ、用紙の幅方向において分離に必要十分な範囲に分離エアが吹きつけられ、分離を確実に行うことができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、分離エア吹出口は、吸着面に吸着される用紙の幅方向の中央付近に対向する水平方向の中央付近では、分離エア吹出高さが狭く、水平方向の両端に向かうに従って、分離エア吹出高さが広くなる形状とした請求項１〜請求項６に何れか記載の給紙装置である。
【００２４】
請求項７に記載の給紙装置では、吸着面に吸着される用紙の幅方向の中央付近で、用紙に吹きつけられる分離エアの風量が強くなり、分離に必要十分な風量が得られるので、分離を確実に行うことができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、用紙が収納される単数または複数の用紙トレイと、用紙トレイで複数枚の用紙が積載され、用紙の積載方向に沿って昇降する用紙載置台と、用紙載置台に積載された用紙の上面位置を検知する上限検知センサと、用紙載置台に積載された用紙を上面から吸引し、最上位の用紙を吸着する吸着面と、吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する搬送機構と、用紙搬送路側から分離エアが吹き出される分離エア吹出口を有し、吸着面に吸着された用紙の先端面に分離エアを吹きつける分離エア送風機構と、用紙の給紙動作では、少なくとも、用紙を吸着面に吸着して搬送機構で搬送を開始するまでの間は、上限検知センサの出力に従い用紙載置台を昇降させて、用紙載置台に積載される用紙の上面位置を、分離エア吹出口より下側の吸着可能高さに位置させ、分離エア吹出口から吹き出される分離エアが、吸着面に吸着される用紙に沿って吹き付けられる分離領域の下側に、分離領域に対して圧力差を生じさせた落下領域を形成する制御部と備えた給紙ユニットである。
【００２６】
請求項８に記載の給紙ユニットでは、上述した給紙装置を備えることで、確実な重送防止が可能となる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、用紙に画像を形成する画像形成部と、画像形成部に用紙を給紙する給紙装置と、給紙装置から画像形成部に用紙を給紙し、画像形成部で画像を形成する制御を行う制御部とを備え、給紙装置は、複数枚の用紙が積載され、用紙の積載方向に沿って昇降する用紙載置台と、用紙載置台に積載された用紙の上面位置を検知する上限検知センサと、用紙載置台に積載された用紙を上面から吸引し、最上位の用紙を吸着する吸着面と、吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する搬送機構と、用紙搬送路側から分離エアが吹き出される分離エア吹出口を有し、吸着面に吸着された用紙の先端面に分離エアを吹きつける分離エア送風機構とを備え、制御部は、用紙の給紙動作では、少なくとも、用紙を吸着面に吸着して搬送機構で搬送を開始するまでの間は、上限検知センサの出力に従い用紙載置台を昇降させて、用紙載置台に積載される用紙の上面位置を、分離エア吹出口より下側の吸着可能高さに位置させ、分離エア吹出口から吹き出される分離エアが、吸着面に吸着される用紙に沿って吹き付けられる分離領域の下側に、分離領域に対して圧力差を生じさせた落下領域を形成する画像形成装置である。
【００２８】
請求項９に記載の画像形成装置では、上述した給紙装置を備えることで、確実に重送を防止し、画像の品質を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の給紙装置によれば、用紙載置台に積載された用紙と吸着面との間に、吸着面に吸着された用紙に沿って分離エアが吹きつけられて、１枚目の用紙は吸着面に残し２枚目以降の用紙は分離させる分離領域が形成されると共に、分離領域の下側に、分離領域に対して常圧の空間で、分離された用紙が用紙載置台に掻き落とされる落下領域が形成される。これにより、用紙の分離性能を向上させることができる。特に、薄紙の分離を確実に行うことができる。
【００３０】
本発明の給紙ユニットによれば、上述した給紙装置を備えることで、確実な重送防止が可能となる。また、本発明の画像形成装置によれば、上述した給紙装置を備えることで、確実に重送を防止して、画像の品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の給紙装置、給紙装置を備えた給紙ユニット及び給紙ユニットが接続される画像形成装置の実施の形態について説明する。
【００３２】
＜第１の実施の形態の給紙装置の構成例＞
図１は、第１の実施の形態の給紙装置の一例を示す側面図、図２は、第１の実施の形態の給紙装置の一例を示す吸着搬送機構を下側から見た平面図、図３は、第１の実施の形態の給紙装置の一例を示す用紙収納部の斜視図である。
【００３３】
第１の実施の形態の給紙装置１Ａは、用紙載置台２に積載された用紙Ｐを吸着して繰り出す吸着搬送機構３と、吸着搬送機構３で吸着された用紙Ｐに、矢印Ｆで示す用紙Ｐの搬送方向に対する前方から分離エアＡ１を吹きつける分離エア送風機構４を備える。
【００３４】
給紙装置１Ａは、分離エア送風機構４から吹き出される分離エアＡ１が、吸着搬送機構３に吸着される用紙Ｐに沿って吹きつけられる。給紙装置１Ａは、吸着搬送機構３に吸着される用紙Ｐと、用紙載置台２に積載される用紙Ｐの間に、吸着搬送機構３に吸着される用紙Ｐに沿って分離エアＡ１が吹きつけられる分離領域Ｅ１と、分離エアＡ１が吹きつけられない落下領域Ｅ２が形成される。これにより、分離領域Ｅ１と落下領域Ｅ２との間に相対的な圧力差を生じさせ、吸着搬送機構３に吸着される最上位の１枚以外の用紙Ｐを確実に分離して、重送の発生を防ぐ。
【００３５】
以下に、第１の実施の形態の給紙装置１Ａの詳細について説明する。給紙装置１Ａは、所定枚数の用紙Ｐが積載された形態で収納可能な空間が形成される用紙収納部２０に用紙載置台２を備える。
【００３６】
用紙載置台２は、図示しない昇降機構によって用紙Ｐの積載方向に沿って昇降する。用紙収納部２０には、用紙載置台２に積載される用紙Ｐの先端位置を規制する用紙先端突き当て面２１が、用紙載置台２の昇降方向に沿って形成される。
【００３７】
給紙装置１Ａは、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの上面位置Ｐｕを検知する上限検知センサ２２を備える。上限検知センサ２２は、例えば一対の光学センサで構成され、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの上面位置Ｐｕが、吸着搬送機構３による吸着可能高さＨ１にあることを検知できる位置に配置される。
【００３８】
給紙装置１Ａは、用紙載置台２に積載された用紙Ｐが吸着搬送機構３で繰り出されることで、用紙載置台２上における用紙Ｐの積載高さが減少すると、用紙Ｐの上面位置Ｐｕが上限検知センサ２２で検知される位置に用紙載置台２を上昇させ、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの上面位置Ｐｕが、吸着搬送機構３による吸着可能高さＨ１となるように制御される。
【００３９】
吸着搬送機構３は、用紙収納部２０の上部に位置する搬送ベルト３０を備える。また、吸着搬送機構３は、搬送ベルト３０が巻きつけられる駆動ローラ３１と、第１の従動ローラ３２と、２個の従動ローラを有した第２の従動ローラ群３３を備える。
【００４０】
搬送ベルト３０は無端状で、搬送ベルト３０を貫通する吸気口３０ａが、搬送ベルト３０の幅方向に並列され、搬送ベルト３０の幅方向に並列される複数の吸気口３０ａが、搬送ベルト３０の長さ方向の全体に形成される。
【００４１】
駆動ローラ３１は、矢印Ｆで示す用紙Ｐの搬送方向に対して直交する方向に軸を有し、後述するモータにより回転駆動される。第１の従動ローラ３２及び第２の従動ローラ群３３は、駆動ローラ３１の軸と平行な軸を有し、駆動ローラ３１が回転駆動されることによる搬送ベルト３０の回転に従動する回転自在な構成である。
【００４２】
第２の従動ローラ群３３は、矢印Ｆで示す用紙Ｐの搬送方向に対して、用紙先端突き当て面２１より前側に配置される。また、用紙載置台２の上部に駆動ローラ３１が配置される。更に、第２の従動ローラ群３３と駆動ローラ３１の間で用紙載置台２の上部に第１の従動ローラ３２が配置される。
【００４３】
搬送ベルト３０は、駆動ローラ３１と第２の従動ローラ群３３との間で用紙Ｐの搬送方向に沿って張られる。これにより、搬送ベルト３０の駆動ローラ３１に巻きつけられる後端側は、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの上部に位置し、搬送ベルト３０の第２の従動ローラ群３３に巻きつけられる先端側は、用紙先端突き当て面２１より前側に位置する。また、２本の搬送ベルト３０が、用紙Ｐの搬送方向に対して左右に並列する。
【００４４】
そして、駆動ローラ３１が矢印で示す方向に回転駆動されることで各搬送ベルト３０が回転し、搬送ベルト３０の用紙載置台２に面した側が、矢印Ｆで示す用紙Ｐの搬送方向に移動する。
【００４５】
駆動ローラ３１の円周面における下端位置と、第１の従動ローラ３２の円周面における下端位置は、略同一の高さとなるように構成される。これに対して、第２の従動ローラ群３３のうち、下側の従動ローラの円周面における下端位置は、第１の従動ローラ３２の下端位置より所定量高い位置となるように構成される。
【００４６】
これにより、搬送ベルト３０の用紙載置台２に面した側で、駆動ローラ３１と第１の従動ローラ３２との間は、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの面と略平行となる。これに対して、第１の従動ローラ３２と第２の従動ローラ群３３との間は、用紙Ｐの搬送方向に沿って上向きに傾斜しており、搬送ベルト３０は、第１の従動ローラ３２に巻きつけられた部位では屈曲した形態となる。
【００４７】
吸着搬送機構３は、搬送ベルト３０に用紙Ｐを吸着する空気が吸い込まれる吸着室３４を備える。吸着室３４は、図示しないファンにより空気が吸い込まれる空間が、搬送ベルト３０の内側に形成され、用紙載置台２に面した側に位置する搬送ベルト３０に対向する下側が開口し、用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０の吸気口３０ａから空気が吸い込まれる。
【００４８】
吸着室３４の空気が図示しないファンにより吸い込まれると、吸着室３４が負圧となることで、用紙載置台２に面した側に位置する搬送ベルト３０の吸気口３０ａから空気が吸い込まれ、用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０に用紙Ｐを吸着する空気の流れが発生する。
【００４９】
これにより、吸気口３０ａから吸着室３４に空気が吸い込まれる用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０で、用紙Ｐを吸着する吸着面３０ｂが構成される。
【００５０】
給紙装置１Ａは、吸着搬送機構３で繰り出される用紙Ｐが搬送される用紙搬送路３５を備える。用紙搬送路３５は、吸着搬送機構３で吸着されて繰り出される用紙Ｐの搬送をガイドするガイド部材等を備え、用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０と、用紙先端突き当て面２１の上端との間に、用紙Ｐが進入する用紙進入口３６が形成される。
【００５１】
給紙装置１Ａは、用紙搬送路３５に搬送ローラ３７及び搬送ローラ３７に対向する従動ローラ３８を備える。搬送ローラ３７は、後述するモータにより回転駆動され、吸着搬送機構３で繰り出された用紙Ｐを従動ローラ３８との間に挟持して搬送する。
【００５２】
給紙装置１Ａは、用紙搬送路３５に給紙検知センサ３９を備える。給紙検知センサ３９は、例えば一対の光学センサで構成され、吸着搬送機構３で繰り出された用紙Ｐを検知する。
【００５３】
分離エア送風機構４は、用紙進入口３６に分離エアＡ１を吹き出す分離エア吹出口４０を備える。分離エア吹出口４０は、用紙先端突き当て面２１より前方に位置する搬送ベルト３０に対して、用紙収納部２０に向けて斜めに分離エアＡ１が吹き出される向きに風路が形成される。
【００５４】
分離エア送風機構４は、送風ファン４１で吸い込まれた空気が分離エア吹出口４０から吹き出される。分離エア吹出口４０から吹き出された分離エアＡ１は、搬送ベルト３０に斜め方向から当たり、用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０で構成される吸着面３０ｂに沿うような向きで用紙進入口３６から吹き出される。これにより、分離エア吹出口４０から吹き出された分離エアＡ１は、用紙進入口３６を通り、吸着搬送機構３で吸着面３０ｂに吸着された用紙Ｐの前方から、用紙Ｐに対して略水平な向きで吹き付けられる。
【００５５】
分離エアＡ１が吹き出される分離エア吹出口４０は、上限検知センサ２２による用紙Ｐの検知位置より上側に配置される。分離エアＡ１が吹き出される範囲の上下方向の高さは、分離エア吹出口４０と搬送ベルト３０との間の空間で構成される用紙進入口３６の高さＨ２で規定される。この用紙進入口３６の高さＨ２を、分離エア吹出高さと称す。用紙載置台２に積載される用紙Ｐと吸着面３０ｂとの間に設定される吸着可能高さＨ１は、分離エア吹出高さＨ２より広く設定される。
【００５６】
これにより、用紙載置台２に積載される用紙Ｐと吸着面３０ｂとの間に、吸着面３０ｂに吸着される用紙Ｐに沿って分離エアＡ１が吹きつけられる分離領域Ｅ１が形成される。
【００５７】
分離領域Ｅ１は、用紙進入口３６から吹き出される分離エアＡ１によって、吸着面３０ｂからおおよそ分離エア吹出高さＨ２の範囲に形成される。
【００５８】
一方、分離領域Ｅ１より下側に、分離エアＡ１が吹きつけられない落下領域Ｅ２が形成される。落下領域Ｅ２は、分離領域Ｅ１より下側で、上限検知センサ２２の出力に基づいて吸着面３０ｂからの高さが吸着可能高さＨ１となるように制御されている用紙載置台２に積載された用紙Ｐとの間に形成される。
【００５９】
分離エア吹出口４０から分離エアＡ１が吹き出されると、用紙Ｐに必要十分な風量で分離エアＡ１が吹きつけられる分離領域Ｅ１と、分離エアＡ１が実質的に吹きつけられない落下領域Ｅ２との間に、相対的な圧力差が生じる。
【００６０】
給紙装置１Ａでは、分離エア吹出口４０から吹き出された分離エアＡ１が用紙進入口３６を通る構成であるので、分離エア吹出高さＨ２は、吸着搬送機構３で吸着されて繰り出される１枚の用紙Ｐが確実に通過できるだけの高さが必要である。そして、吸着可能高さＨ１を１としたときに、分離エア吹出高さＨ２は、１／１０以上２／５以下とすることが望ましい。
【００６１】
分離エア吹出口４０は、吸着搬送機構３で吸着面３０ｂに２枚以上の用紙Ｐが吸着された場合に、２枚目以降の用紙Ｐを分離するための分離エアＡ１が、用紙Ｐの幅方向において必要十分な範囲に吹きつけられるように構成される。すなわち、分離エア吹出口４０は、矢印Ｆで示す用紙Ｐの搬送方向と直交し、吸着面３０ｂに対して平行な水平方向に所定の長さを有する。
【００６２】
図４は、分離エア吹出口の形状の一例を示す模式的な図であり、分離エア吹出口４０を用紙搬送路３５側から見た図である。矢印Ｌで示す分離エア吹出口４０の水平方向の長さは、６０ｍｍ以上であることが望ましい。
【００６３】
また、分離エア吹出口４０は、矢印Ｌで示す分離エア吹出口４０の水平方向において、分離エア吹出高さＨ２を変化させている。分離エア吹出口４０は、吸着搬送機構３で吸着面３０ｂに吸着される用紙Ｐの幅方向の中央付近に対向する水平方向の中央付近では、分離エア吹出高さＨ２が狭く、水平方向の両端に向かうに従って、分離エア吹出高さＨ２が広くなる形状である。分離エア吹出口４０は、分離エア吹出高さＨ２が狭いと、吹き出される分離エアＡ１の風圧が強く、分離エア吹出高さＨ２が広いと、分離エアＡ１の風圧が弱くなる。
【００６４】
このため、分離エア吹出口４０から吹き出される分離エアＡ１は、吸着搬送機構３で吸着面３０ｂに吸着される用紙Ｐの幅方向の中央付近では風圧が強く両端に向かうに従い風圧が弱くなる。
【００６５】
給紙装置１Ａは、用紙載置台２に積載された用紙Ｐに、側方から浮上エアＡ２を吹きつける浮上エア送風機構６を備える。浮上エア送風機構６は、用紙収納部２０の側方に浮上エア吹出口６０が形成される。浮上エア送風機構６は、送風ファン６１で吸い込まれた空気を、浮上エア吹出口６０から浮上エアＡ２として吹き出し、用紙載置台２に積載された用紙Ｐに側方から浮上エアＡ２を吹きつけて、用紙Ｐを浮上させる。
【００６６】
浮上エア送風機構６は、浮上エアＡ２の吹き出しの有無を切り替える図示しないシャッタを備える。浮上エア吹出口６０は、後述するソレノイドにシャッタが駆動されて開閉し、浮上エア吹出口６０を開くことで浮上エアＡ２が吹き出され、浮上エア吹出口６０を閉じることで浮上エアＡ２の吹き出しが停止される。
【００６７】
図５は、第１の実施の形態の給紙装置の制御系の一例を示す機能ブロック図である。給紙装置１Ａは、給紙制御を行う制御部Ｓ１を備える。制御部Ｓ１は、図１等に示す吸着搬送機構３で吸着面３０ｂに用紙Ｐが吸着されたことを、吸着検知センサ７の出力から検知する。また、制御部Ｓ１は、吸着搬送機構３で繰り出された用紙Ｐの先端及び後端が所定の位置に到達したことを、給紙検知センサ３９の出力から検知する。
【００６８】
制御部Ｓ１は、吸着検知センサ７により検知される吸着搬送機構３で吸着面３０ｂに吸着される用紙Ｐの有無と、給紙検知センサ３９により検知される吸着搬送機構３で繰り出される用紙Ｐの位置に応じて、駆動ローラ３１を回転駆動するモータＭ１を制御する。また、制御部Ｓ１は、吸着検知センサ７と給紙検知センサ３９で検知される用紙Ｐの吸着の有無と搬送位置に応じて、搬送ローラ３７を回転駆動するモータＭ２を制御する。
【００６９】
更に、制御部Ｓ１は、吸着検知センサ７と給紙検知センサ３９で検知される用紙Ｐの吸着の有無と搬送位置に応じて、浮上エア送風機構６による浮上エアＡ２の吹き出しの有無を切り替える図示しないシャッタを開閉するソレノイドＳ１０を制御する。なお、制御部Ｓ１は、各送風ファンを駆動する図示しないモータを制御する。また、制御部Ｓ１は、用紙載置台２を昇降させるモータＭ３を、上限検知センサ２２で検知される用紙Ｐの有無に従い制御する。ここで、制御部Ｓ１は、後述する画像形成装置の制御部で構成しても良い。
【００７０】
＜第１の実施の形態の給紙装置の動作例＞
図６は、第１の実施の形態の給紙装置の動作例を示す要部側面図で、次に、各図を参照して、第１の実施の形態の給紙装置１Ａの動作例について説明する。
【００７１】
制御部Ｓ１は、給紙動作を開始すると、上限検知センサ２２の出力に基づいて、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの上面位置Ｐｕが、吸着搬送機構３による吸着可能高さＨ１となるように、用紙載置台２を昇降させるモータＭ３を制御する。
【００７２】
用紙Ｐの給紙動作では、吸着搬送機構３の図示しないファンが駆動されると共に、分離エア送風機構４の送風ファン４１と、浮上エア送風機構６の送風ファン６１が駆動され、まず、用紙Ｐの吸着動作が行われる。
【００７３】
吸着室３４の空気が図示しないファンにより吸い込まれると、吸着室３４が負圧となることで、用紙載置台２に面した側に位置する搬送ベルト３０の吸気口３０ａから空気が吸い込まれ、用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０に用紙Ｐを吸着する空気の流れが発生する。また、浮上エア吹出口６０を開くことで、送風ファン６１で吸い込まれた空気が浮上エア吹出口６０から吹き出され、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの側方から、浮上エアＡ２が吹きつけられる。
【００７４】
これにより、用紙載置台２に積載された用紙Ｐにおいて、上側に積載される用紙Ｐが浮上し、用紙載置台２に積載された最上位の用紙Ｐが、吸着面３０ｂを構成する搬送ベルト３０に吸着される。用紙Ｐが吸着面３０ｂに吸着されると、図４に示すように、吸着面３０ｂに吸着される用紙Ｐの幅方向の中央付近に対して、左右の両端は下方に下がった形態となる。
【００７５】
制御部Ｓ１は、吸着検知センサ７の出力から搬送ベルト３０に用紙Ｐが吸着されたことを検知すると、ソレノイドＳ１０を駆動して浮上エア吹出口６０を閉じて、浮上エア吹出口６０からの浮上エアＡ２の吹き出しを停止する。吸着搬送機構３による用紙Ｐの吸着動作は継続する。
【００７６】
用紙載置台２に面した側に位置する搬送ベルト３０は、第１の従動ローラ３２に巻きつけられた部位では屈曲した形態で、第１の従動ローラ３２と第２の従動ローラ群３３との間に位置する搬送ベルト３０が、用紙Ｐの搬送方向に沿って上向きに傾斜している。これにより、搬送ベルト３０に吸着された用紙Ｐは、搬送ベルト３０が第１の従動ローラ３２に巻きつけられた部位で屈曲した形態となる。
【００７７】
吸着搬送機構３で２枚以上の用紙Ｐが搬送ベルト３０に吸着された場合、静電気力等で複数枚の用紙Ｐが貼り付いた状態となっている。このため、図６（ａ）に示すように、搬送ベルト３０に吸着される最上位の１枚の用紙Ｐ１は、吸着エアによる吸着力が直接働くので、搬送ベルト３０が第１の従動ローラ３２に巻きつけられた部位に倣って屈曲した形態となる。
【００７８】
これに対して、最上位の用紙Ｐ１に貼り付いて吸着搬送機構３で吸着される２枚目以降の用紙Ｐ２は、吸着エアによる吸着力が直接働かない。これにより、２枚目以降の用紙Ｐ２は、第１の従動ローラ３２に巻きつけられた部位の搬送ベルト３０の屈曲した形態に倣わず、最上位の１枚の用紙Ｐ１と２枚目以降の用紙Ｐ２が先端面から隙間が生じて分離される。
【００７９】
分離エア送風機構４において、送風ファン４１が駆動されると、送風ファン４１で吸い込まれた空気が分離エア吹出口４０から吹き出される。分離エア吹出口４０から吹き出された分離エアＡ１は、用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０に沿うような向きとなり、吸着搬送機構３で用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０に吸着された用紙Ｐの前方から、用紙Ｐに対して略水平な向きで吹きつけられる。
【００８０】
給紙装置１Ａでは、用紙載置台２に積載される用紙Ｐの上面位置Ｐｕが、搬送ベルト３０による吸着面３０ｂに対して所定の吸着可能高さＨ１となるように、用紙載置台２の昇降が制御される。
【００８１】
これにより、用紙載置台２に積載される用紙Ｐと吸着面３０ｂとの間には、吸着面３０ｂに吸着される用紙Ｐに沿って分離エアＡ１が吹きつけられる分離領域Ｅ１が形成される。一方、分離領域Ｅ１より下側には、分離エアＡ１が実質的に吹きつけられない落下領域Ｅ２が形成される。
【００８２】
分離エア吹出口４０から分離エアＡ１が吹き出されると、用紙Ｐの分離に必要十分な風量で分離エアＡ１が吹きつけられる分離領域Ｅ１と、分離エアＡ１が実質的に吹きつけられない落下領域Ｅ２との間に、相対的な圧力差が生じる。
【００８３】
吸着搬送機構３で搬送ベルト３０に２枚以上の用紙Ｐが吸着された場合、上述したように、最上位の１枚の用紙Ｐ１と２枚目以降の用紙Ｐ２の先端面に隙間が生じる。これにより、分離エア送風機構４から、用紙Ｐに対して略水平な向きで吹き出された分離エアＡ１は、搬送ベルト３０に吸着された最上位の１枚の用紙Ｐ１と２枚目以降の用紙Ｐ２との間に吹きつけられる。
【００８４】
分離領域Ｅ１では、吸着搬送機構３で搬送ベルト３０に２枚以上の用紙Ｐが吸着された場合、最上位の１枚の用紙Ｐ１と２枚目以降の用紙Ｐ２の間に、用紙Ｐの分離に必要十分な風量で分離エアＡ１が吹きつけられる。また、分離エア吹出口４０は、用紙Ｐの幅方向の中央付近に対向する中央付近では、分離エア吹出高さＨ２が狭くなる形状であるので、幅方向中央付近に吹き出される分離エアＡ１の風圧が強くなる。これにより、用紙Ｐの幅方向において、搬送ベルト３０で吸着面３０ｂに吸着される中央付近に、必要十分な風圧で分離エアＡ１が吹きつけられる。
【００８５】
そして、搬送ベルト３０に吸着された最上位の１枚の用紙Ｐには、搬送ベルト３０に対して吸着エアによる吸着力と分離エアＡ１による押圧力が働き、搬送ベルト３０に吸着された状態で残る。
【００８６】
一方、１枚目の用紙Ｐ１につられて搬送ベルト３０に吸着された２枚目以降の用紙Ｐ２は、分離エアＡ１で分離される。落下領域Ｅ２は、分離エアＡ１が実質的に吹き付けられないことで、分離領域Ｅ１よりも気圧の低い領域になっている。
【００８７】
落下領域Ｅ２が分離領域Ｅ１よりも気圧の低い領域になることで、搬送ベルト３０に吸着された１枚目の用紙Ｐ１から分離された２枚目以降の用紙Ｐ２には、分離エアＡ１により搬送ベルト３０に押圧される力は実質的に働かない。また、浮上エアＡ２の吹き出しが停止しているので、用紙Ｐを浮上させる力も働かない。これにより、図６（ｂ）に示すように、１枚目の用紙Ｐ１につられて搬送ベルト３０に吸着された２枚目以降の用紙Ｐ２は、分離エアＡ１で分離されて掻き落とされ、用紙載置台２に再積載される。
【００８８】
搬送ベルト３０と用紙載置台２に積載された用紙Ｐとの間には、搬送ベルト３０に吸着された１枚目の用紙Ｐ１から分離エアＡ１で分離された用紙Ｐを掻き落とすため分離領域Ｅ１に対して落下領域Ｅ２は高さ方向に大きい空間が必要となる。分離領域Ｅ１に対して落下領域Ｅ２が高さ方向に十分大きければ、分離した用紙Ｐが自重と相対的な圧力差によって速やかに落下するため、重送の発生が抑えられ、信頼性が高くなる。
【００８９】
分離領域Ｅ１に対して落下領域Ｅ２を高さ方向に大きくするためには、分離エア吹出高さＨ２と吸着可能高さＨ１の相対的な関係から、Ｈ２／Ｈ１をできるだけ小さい値にすれば良いことになる。但し、吸着可能高さＨ１を高さ方向に大きくし過ぎると、吸着搬送機構３での吸着力及び浮上エアＡ２での浮上力で用紙Ｐを搬送ベルト３０に吸着できなくなり、用紙Ｐの搬送ができなくなる。一方、分離エア吹出高さＨ２を小さくし過ぎると、用紙進入口３６に用紙Ｐが進入するための空間が確保できなくなる。
【００９０】
このため、分離エア吹出高さＨ２と吸着可能高さＨ１の相対的な関係は、Ｈ２／Ｈ１が最小で１／１０程度となるように構成することが望ましい。また、Ｈ２／Ｈ１が大きくなると、所期の分離性能が得られなくなることから、Ｈ２／Ｈ１は最大で２／５程度となるように構成することが望ましい。具体例としては、吸着可能高さＨ１＝１６（ｍｍ）、分離エア吹出高さＨ２＝２．５〜４（ｍｍ）程度とすると、用紙Ｐの搬送ができなくなる問題の発生を防ぎ、かつ分離性能を向上させることができた。
【００９１】
制御部Ｓ１は、吸着搬送機構３で搬送ベルト３０に用紙Ｐが吸着されて所定の分離待機時間が経過すると、モータＭ１により吸着搬送機構３の駆動ローラ３１を回転駆動すると共に、モータＭ２により搬送ローラ３７を回転駆動して、用紙Ｐの給紙動作を開始する。
【００９２】
駆動ローラ３１が矢印で示す方向に回転駆動されると、搬送ベルト３０が回転し、搬送ベルト３０の用紙載置台２に面した側が、矢印Ｆで示す方向に移動する。これにより、吸着搬送機構３で搬送ベルト３０に吸着された用紙Ｐは、矢印Ｆで示す搬送方向に繰り出される。
【００９３】
吸着搬送機構３で吸着された用紙Ｐが搬送ベルト３０により繰り出されると、繰り出される用紙Ｐの先端が給紙検知センサ３９で検知されると共に、繰り出される用紙Ｐが搬送ローラ３７と従動ローラ３８で挟持される。
【００９４】
制御部Ｓ１は、搬送ベルト３０により繰り出された１枚目の用紙Ｐの先端が搬送ローラ３７に到達したこと検知すると、浮上エア吹出口６０を開いて、浮上エア吹出口６０からの浮上エアＡ２の吹き出しを再開する。
【００９５】
制御部Ｓ１は、搬送ベルト３０により繰り出された用紙Ｐの先端が給紙検知センサ３９に到達したこと検知した後、搬送ローラ３７と従動ローラ３８で用紙Ｐを挟持するまでの時間を考慮して設定された所定の待機時間が経過すると、駆動ローラ３１の回転駆動を停止する。一方、搬送ローラ３７の回転駆動は継続する。
【００９６】
これにより、搬送ローラ３７と従動ローラ３８に挟持された１枚目の用紙Ｐが搬送される。なお、用紙Ｐの給紙動作では、吸着搬送機構３による用紙Ｐの吸着動作が継続しており、搬送ベルト３０に用紙Ｐを吸着する力が働いているが、搬送ローラ３７と従動ローラ３８の挟持による搬送力の方が吸着力より強く、搬送ベルト３０を停止させた状態で用紙Ｐが引き抜かれる。
【００９７】
搬送ローラ３７と従動ローラ３８に挟持された１枚目の用紙Ｐが搬送されると、連続給紙の場合は２枚目の用紙Ｐが搬送ベルト３０に吸着され、以降、１枚目の用紙Ｐと同様の制御が行われる。
【００９８】
＜本実施の形態の給紙ユニットの構成例＞
図７は、各実施の形態の給紙装置を備えた給紙ユニットの一例を示す構成図である。給紙ユニット９０は、図１等に示す用紙収納部２０を構成する複数の用紙トレイ、本例では３個の用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２が上下方向に備えられる。各々の用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２には、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの上面位置を検知する上限検知センサ２２が備えられる。また、各々の用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２上には、図１等に示す搬送ベルト３０等を有した吸着搬送機構３が備えられる。
【００９９】
更に、吸着搬送機構３で２枚以上の用紙Ｐが吸着された場合に、最上位の１枚の用紙と２枚目以降の用紙の間に分離エアＡ１を吹きつける分離エア送風機構４が備えられる。また、各用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２の側方に浮上エア吹出口６０が形成され、用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２に積載された用紙Ｐの側方から浮上エアを吹きつける浮上エア送風機構６が備えられる。
【０１００】
用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２は、図面の手前側に設けられる図示しない正面扉を開けて、図の前後方向に引き出し可能に設けられている。なお、用紙トレイの前面を外装板として構成するとともに、外装板に手が掛けられる取手等を備え、取手等を利用して用紙トレイの引き出し及び押し込みを行うように構成することもできる。
【０１０１】
吸着搬送機構３による用紙Ｐの給紙方向は、各用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２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。
【０１０２】
吸着搬送機構３に吸着される用紙Ｐは、分離エア送風機構４の作用で１枚に分離される。吸着搬送機構３により用紙トレイＰ２２０から繰り出される用紙Ｐは、図１に示す第２の従動ローラ群３３の下側の従動ローラに巻きつけられた搬送ベルト３０の下面と略同じ高さにニップ部を有した一対の搬送ローラ３７及び従動ローラ３８に挟持される。
【０１０３】
搬送ローラ３７と従動ローラ３８に挟持された用紙Ｐは、搬送ローラ３７により搬送されるとともに、ガイド部材の作用で下向きに搬送方向が変えられる。次に、垂直方向の用紙搬送路を構成する搬送ローラＲ２２３〜Ｒ２２７により下方に搬送され、ガイド部材で図の左側略水平方向にガイドされた後、回転停止状態にある搬送ローラＲ２２８に先端を当接して停止される。
【０１０４】
搬送ローラＲ２２８は、後述する画像形成装置１０における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２２８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。
【０１０５】
同様に、吸着搬送機構３により用紙トレイＰ２２１から繰り出される用紙Ｐは、図１に示す第２の従動ローラ群３３の下側の従動ローラに巻きつけられた搬送ベルト３０の下面と略同じ高さにニップ部を有した一対の搬送ローラ３７及び従動ローラ３８に挟持される。
【０１０６】
搬送ローラ３７と従動ローラ３８に挟持された用紙Ｐは、搬送ローラ３７により搬送されるとともに、ガイド部材の作用で下向きに搬送方向が変えられる。次に、搬送ローラＲ２２６，Ｒ２２７により下方に搬送され、ガイド部材で図の左側略水平方向にガイドされた後、回転停止状態にある搬送ローラＲ２２８に先端を当接して停止され、搬送ローラＲ２２８の回転開始に伴って画像形成装置内に送り込まれる。
【０１０７】
更に、吸着搬送機構３により用紙トレイＰ２２２から繰り出される用紙Ｐは、図１に示す第２の従動ローラ群３３の下側の従動ローラに巻きつけられた搬送ベルト３０の下面と略同じ高さにニップ部を有した一対の搬送ローラ３７及び従動ローラ３８に挟持される。
【０１０８】
搬送ローラ３７と従動ローラ３８に挟持された用紙Ｐは、搬送ローラ３７により搬送されるとともに、回転停止状態にある搬送ローラＲ２２８に先端を当接した状態で停止され、搬送ローラＲ２２８の回転開始に従って画像形成装置内に送り込まれる。
【０１０９】
＜本実施の形態の画像形成装置の構成例＞
図８は、各実施の形態の給紙装置を備えた給紙ユニットが接続される画像形成装置の一例を示す構成図である。画像形成装置１０は、例えばデジタルカラー複写機で、装置本体上部に自動原稿搬送装置１１を備えると共に、内部に画像読み取り部１２、画像形成部１３、ベルトユニット１４、給紙部１５、定着装置Ｔ、反転排紙部１６、及び再給紙部１７を備える。
【０１１０】
自動原稿搬送装置１１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原稿排紙トレイに排紙する。
【０１１１】
自動原稿搬送装置１１は、原稿載置トレイ１０１、原稿分離部１０３、原稿搬送部１０５、原稿排紙部１０７、原稿排紙トレイ１０９、及び原稿の表裏面を反転するための原稿反転ローラ１１１を備える。
【０１１２】
原稿載置トレイ１０１上に載置された複数枚の原稿は、原稿分離部１０３により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へ搬送される。
【０１１３】
原稿読み取り位置は、原稿搬送部１０５の下流側に設けられており、画像読み取り部１２のスリット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によって原稿排紙トレイ１０９上へ排紙される。なお、両面読み取りにおいては、片面が読み取られた原稿は、原稿反転ローラ１１１により二点鎖線の矢印で示す方向へ搬送される。
【０１１４】
そして、進行方向における原稿の後端を挟持された状態で停止された後、原稿反転ローラ１１１の逆回転により、原稿搬送部１０５を介して再び画像読み取り位置へ搬送される。その後、原稿排紙部１０７によって原稿排紙トレイ１０９上へ排紙される。
【０１１５】
上述した工程は、原稿載置トレイ１０１上に載置された複数枚の原稿について繰り返される。
【０１１６】
画像読み取り部１２は、上述したスリット２０１、原稿照射用のランプ２１３及び原稿の反射光を反射させる第１ミラー２１５を一体化した第１ミラーユニット２０５と、第２ミラー２１７及び第３ミラー２１９とを一体化した第２ミラーユニット２０７とを備える。
【０１１７】
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、及び結像レンズ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を備える。
【０１１８】
自動原稿搬送装置１１によって搬送される原稿を、画像読み取り部１２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、図示の位置に固定されている。
【０１１９】
画像読み取り部１２によって読み取られた画像情報は、適宜の画像処理を施された後、一旦、制御部のメモリに記憶される。画像読み取り部１２によって読み取られ、メモリに記憶された各色の画像情報は、メモリから順次読み出され、各色毎の画像形成部１３にそれぞれ電気信号として送信される。
【０１２０】
画像形成部１３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組の画像形成ユニット１３０（１３０Ｙ、１３０Ｍ、１３０Ｃ、１３０ＢＫ）を備える。
【０１２１】
各々の画像形成ユニット１３０は、感光層をドラム状の金属基体上に設けた感光体３１０、帯電器３２０、画像書き込み手段である露光光学系３３０、現像装置３４０、一次転写部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。
【０１２２】
図においては、イエロー（Ｙ）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同様の構成を有するため参照符号を省略する。
【０１２３】
現像装置３４０は、キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を収納する。また、現像装置３４０は、固定された複数の磁石を内蔵する円筒状の非磁性の現像スリーブと、現像剤収納部と、トナー濃度検知センサを備える。
【０１２４】
現像剤は、複数の磁石の作用により現像スリーブ上に磁気的に担持され、当該現像スリーブの回転によって現像領域に搬送され、次いで、現像処理後の現像剤は、反発磁界の作用により現像スリーブ上から除去される。また、現像スリーブには、所定の極性（ここではマイナス極性）の直流電圧と交流電圧を重畳したバイアス電圧が印加される。
【０１２５】
一次転写部３５０は、中間転写ベルト４０１を介して感光体３１０の周面に対向している一次転写ローラからなる。
【０１２６】
クリーニング部３６０は、一次転写後の感光体３１０上に残留するトナーを除去し、除去されたトナーを、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に収納する。
【０１２７】
各色の画像形成ユニット１３０は、縦方向に配設された中間転写ベルト４０１の一平面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）の順に配置されている。
【０１２８】
ベルトユニット１４は、上述した中間転写ベルト４０１と、当該中間転写ベルトを懸架する支持ローラ４０５、４０６、４０７、及びバックアップローラ４１０等により構成される。
【０１２９】
また、転写ローラ５１０は、中間転写ベルト４０１を挟んで対向配置され、転写ローラ５１０を圧接して回転するバックアップローラ４１０とで二次転写部が構成される。
【０１３０】
画像形成装置１０における画像形成プロセスは次のように行われる。図中反時計方向に回転する感光体３１０の表面が、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。
【０１３１】
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、当該イエロー（Ｙ）の画像に対応する潜像が感光体３１０上に形成される。
【０１３２】
感光体３１０の潜像は、現像装置３４０の現像剤により接触または非接触にて反転現像され、感光体３１０上にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成された後、一次転写部３５０によって中間転写ベルト４０１上に一次転写される。
【０１３３】
第１の色信号による画像形成開始から所定時間後に順次開始される他の色信号による画像形成プロセスは、イエローの場合と同様に、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の各色の画像形成ユニット１３０によって行われる。
【０１３４】
各色の感光体３１０上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト４０１上に重ね合わせて二次転写され、中間転写ベルト４０１上にカラートナー像が形成される。一方、一次転写処理終了後の感光体３１０の表面はクリーニング部３６０で清掃される。
【０１３５】
なお、感光体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われる。すなわち、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のある位置からイエローの画像形成ユニットを設けている位置までの区間にレジストセンサ４１３を備える。
【０１３６】
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が検知した時を起点として計時を行い、所定時間経過毎に、順次、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（ＢＫ）の画像形成プロセスを開始する。
【０１３７】
制御部Ｓは、演算制御処理を行うＣＰＵと、各種プログラムを記憶しているＲＯＭ、各種データを記憶するＲＡＭ等を有し、一連の画像形成プロセスに係わる制御等の全ての制御を行う。
【０１３８】
画像形成装置１０は、装置本体の下部に３つの用紙トレイＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３を備える。各用紙トレイＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３に、上述した搬送ベルと３０等を有した吸着搬送機構３と、分離エア送風機構４と、浮上エア送風機構６等を備えても良い。各用紙トレイＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３は、図の手前方向に引き出し可能である。
【０１３９】
用紙トレイＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３は、給紙ローラ５０３，５１３，５２３、分離ローラ５０６，５１６，５２６、及び搬送ローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３を備え、これらローラで送り出された用紙Ｐは、搬送ローラＲ４〜Ｒ７によって搬送される。
【０１４０】
レジストローラ５９は、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。また、搬送路上の二次転写部より下流に、加熱源を内蔵した定着ローラＴ１と、定着ローラＴ１と圧接して回転する加圧ローラＴ２を有する定着装置Ｔが配置されている。
【０１４１】
排紙ローラ６００は、画像形成された用紙Ｐを排紙する。排紙トレイ６５０は、排紙ローラ６００で排紙された用紙Ｐが積載される。
【０１４２】
反転部排紙部１６は、排紙される用紙Ｐを反転搬送して排紙する。再給紙部１７は、片面に画像形成された用紙を反転搬送し、レジストローラ５９へ用紙を再給紙する。
【０１４３】
次に、中間転写ベルト４０１上に形成されたカラートナー像が用紙上に転写され、装置外に排紙されるまでの工程と関連して、装置のその他の構成について簡単に説明する。
【０１４４】
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。給紙される用紙Ｐは、枚数、開始釦、倍率又は画像濃度等を設定することができる操作表示部１５０上で選択されたサイズの用紙であり、装置内の用紙トレイＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３、または、給紙ユニット９０の用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２から給紙される。
【０１４５】
次に、用紙Ｐは、分離ローラ５０６、及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、二次転写部の上流側に設けられているレジストローラ５９へ搬送される。
【０１４６】
用紙Ｐは、レジストローラ５９に先端が当接された後、当該レジストローラ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給紙される。
【０１４７】
次に、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により中間転写ベルト４０１と共に押圧挟持され、この間に、中間転写ベルト４０１上のカラートナー像が用紙Ｐ上に二次転写される。二次転写の際、転写ローラ５１０に所定の転写バイアス電圧を印加することが望ましい。
カラー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、図示しない搬送ベルトにより定着装置Ｔへ搬送され、加熱及び加圧処理によりカラートナーが溶融され、用紙Ｐ上に定着される。
【０１４８】
定着装置Ｔによる定着処理後の用紙Ｐは、下流に設けた排紙ローラ６００により搬送され、装置本体外の排紙トレイ６５０上に排紙される。一方、二次転写後の中間転写ベルト４０１の表面は、クリーニング部３６０によりクリーニングされ、次のカラートナー像の転写工程が行われる。
【０１４９】
図において、切替部材６０１の位置は、定着処理後に用紙Ｐを反転することなく排紙する場合の位置である。用紙Ｐを反転排紙する時は、切替部材６０１が所定量回動され、定着処理後の用紙Ｐは切替部材６０１の右辺に沿って下方に案内される。
【０１５０】
次に、反転ローラ６０２によって後端が挟持された状態で停止された後、当該反転ローラ６０２の逆回転により、用紙Ｐは切替部材６０１の左側の辺に沿って上昇され、排紙ローラ６００を介して排紙される。
【０１５１】
更に、再給紙部１７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の後端が反転ローラ６０５により挟持された状態で停止される。
【０１５２】
次に、反転ローラ６０５を逆回転させ、図示しないガイド板に沿って上昇させ、複数のローラ７０１、７０２、７０３に搬送され用紙Ｐを反転搬送する。
【０１５３】
用紙Ｐの第２面に対する画像形成プロセスは前述と同様であり、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。
一方、感光体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、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明は、積載された用紙をエアで吸着して繰り出す給紙装置を備えた画像形成装置に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】第１の実施の形態の給紙装置の一例を示す側面図である。
【図２】第１の実施の形態の給紙装置の一例を示す吸着搬送機構を下側から見た平面図である。
【図３】第１の実施の形態の給紙装置の一例を示す用紙収納部の斜視図である。
【図４】分離エア吹出口の形状の一例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態の給紙装置の制御系の一例を示す機能ブロック図である。
【図６】第１の実施の形態の給紙装置の動作例を示す要部側面図である。
【図７】各実施の形態の給紙装置を備えた給紙ユニットの一例を示す構成図である。
【図８】各実施の形態の給紙装置を備えた給紙ユニットが接続される画像形成装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１Ａ・・・給紙装置、２・・・用紙載置台、２０・・・用紙収納部、２１・・・用紙先端突き当て面、２２・・・上限検知センサ、３・・・吸着搬送機構、３０・・・搬送ベルト、３０ａ・・・吸気口、３０ｂ・・・吸着面、３１・・・駆動ローラ、３２・・・第１の従動ローラ、３３・・・第２の従動ローラ群、３４・・・吸着室、３９・・・給紙検知センサ、４・・・分離エア送風機構、６・・・浮上エア送風機構、６０・・・浮上エア吹出口、６１・・・送風ファン、７・・・吸着検知センサ、Ｓ１・・・制御部、Ｈ１・・・吸着可能高さ、Ｈ２・・・分離エア吹出高さ、Ｅ１・・・分離領域、Ｅ２・・・落下領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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