(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を載置し上下移動する載置板を有する用紙収容部と、この用紙収容部内に収容された用紙の該用紙が搬送される方向前面の上部に空気を吹き付けて最上層の用紙を浮揚させる一対の浮揚手段と、上記最上層の用紙を吸引して搬送する吸引搬送手段と、上記複数の浮揚手段の搬送方向上流側に配置され上記載置板上に積載された用紙最上面の上限位置を検知する一対の用紙上限検知手段と、上記載置板の上昇を制御する制御手段とを備え、上記一対の浮揚手段は、上記用紙の搬送幅方向左右端部近傍に位置し、上記一対の用紙上限検知手段は、上記用紙の搬送前端付近に上記一対の浮揚手段に対向配置され、
上記制御手段は、上記一対の用紙上限検知手段のうち上記載置板の上昇中に上記用紙最上面を最初に検知した用紙上限検知手段の検知信号のみに基づいて、上記載置板の上昇を停止させることを特徴とするエア給紙装置。
【請求項２】
用紙を載置し上下移動する載置板を有する用紙収容部と、この用紙収容部内に収容された用紙の該用紙が搬送される方向前面の上部に空気を吹き付けて最上層の用紙を浮揚させる一対の浮揚手段と、上記最上層の用紙を吸引して搬送する吸引搬送手段と、上記複数の浮揚手段の搬送方向上流側に配置され上記載置板上に積載された用紙最上面の上限位置を検知する一対の用紙上限検知手段と、上記載置板の上昇を制御する制御手段とを備え、上記一対の浮揚手段は、上記用紙の搬送幅方向左右端部近傍に位置し、上記一対の用紙上限検知手段は、上記用紙の一対の浮揚手段との対向位置の搬送と逆方向延長線上に夫々配置され、上記制御手段は、上記一対の用紙上限検知手段のうち上記載置板の上昇中に上記用紙最上面を最初に検知した用紙上限検知手段の検知信号のみに基づいて、上記載置板の上昇を停止させることを特徴とするエア給紙装置。
【請求項３】
上記制御手段は、上記用紙最上面を最初に検知した検知信号を受けた位置から所定量低い位置にきたとき上記載置板の上昇を再開させることを特徴とする請求項１または２記載のエア給紙装置。
【請求項４】
上記用紙最上面を最初に検知した検知信号を受けた位置から所定量低い位置を検知する検知手段が、上記一対の用紙上限検知手段以外の他の検知手段であることを特徴とする請求項３記載のエア給紙装置。
【請求項５】
請求項１乃至４記載のエア給紙装置を備え、該エア給紙装置により給紙された用紙に画像形成をおこなうことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリまたはプリンタ等の画像形成装置に装備されるエア給紙装置およびそれが装備された画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平１０−２２６４２６号公報に示されるようなエア給紙装置は、用紙収容部内に収容された用紙の上部前面に向けて空気を略水平に吹き付けることにより上層の用紙を浮揚させ、最上層の用紙を吸引搬送させるものである。
このような装置においては、空気流の吹付手段である浮揚ノズルによって持ち上げられた上層用紙は吸引搬送装置のエア吸引力により最上層の１枚のみが吸引され、搬送供給される。
【０００３】
上記のようなエア給紙装置においては、用紙収容部の用紙載置台上に用紙の束が積載されており、用紙最上層が常に浮揚ノズルの気流部分に位置するように、用紙の上限位置が検出され、用紙載置台の昇降機能により位置設定される。しかし、昨今の森林資源節約の気運から、一面に印刷された用紙の裏面を再使用するケースが増えてきた。一般に複写機等で一面に印刷された用紙はカールが顕著であり、また再使用前の保存状態が劣悪であるケースが多々あることから、さらに重度のカール含む用紙が再使用されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、重度のカールのある用紙が給紙装置の載置板上に積載されると、
最上層用紙の表面は平面とはならず、例えば図１７に示すような状態となる。図１７（ａ）（ｂ）は用紙が給紙方向に対し左右方向にカールしている例である。図１７（ａ）では、積載用紙Ｐは用紙搬送の前後方向の中心線Ｌ１の左右方向両サイドが持ち上がった状態のカール（順カール）を呈しており、例えば中心線Ｌ１上Ｃで用紙上限位置が検出されて用紙上限がＬ１位置に設定された状態を模式的に示している。用紙の左右端位置に気流を吹き付ける浮揚ノズルは、中心線Ｌ１と同じ高さでＬ１とは直交する線Ｌ２の高さ位置となり、この場合実際の最上部表面Ｐｓの左右端位置は、Ｌ２とはやや高い位置となってしまう。
【０００５】
この状態で浮揚ノズルからの気流Ｄが与えられると、気流Ｄは積載用紙の上層用紙のみを十分な高さまで持ち上げることができなくなり、また十分持ちあがったとしても複数の用紙を給紙してしまう重送の原因となるため、結果正常な給紙が行えなくなる。また図１７（ｂ）では、積載用紙Ｐは中心線Ｌ１の左右方向両サイドが下がった状態のカール（逆カール）を呈しており、用紙の左右端位置に気流を吹き付ける浮揚ノズルの高さ位置Ｌ２は、実際の最上部表面Ｐｓの左右端位置よりやや高い位置となり、実際には用紙が存在しない位置であるため用紙間に気流Ｄを吹き込めなくなり、やはり正常な給紙が行えなくなる。
【０００６】
また、図１７（ｃ）（ｄ）は用紙が給紙の前後方向にカールしている例である。
図１７（ｃ）では、積載用紙Ｐは用紙搬送方向である中心線Ｌ１の前後方向両サイドが持ち上がった状態の順カールを呈しており、例えば中心線Ｌ１上Ｃで用紙上限位置が検出されて用紙上限がＬ１位置に設定された状態を模式的に示している。用紙の左右端位置に気流を吹き付ける浮揚ノズルは、中心線Ｌ１と同じ線Ｌ２の高さ位置となり、この場合用紙の最上部表面Ｐｓ前端がＬ２とはやや高い位置となり、浮揚ノズルからの気流ＤはＰｓ前端より低い位置に吹き付けられるので、気流Ｄは積載用紙の上層用紙のみを十分な高さまで持ち上げることができなくなり、また十分持ちあがったとしても重送の原因となるため、結果正常な給紙が行えなくなる。
また図１７（ｄ）では、積載用紙Ｐは逆に中心線Ｌ１の前後方向両サイドが下がった逆カールを呈しており、Ｐｓ前端はＬ２の高さ位置より下になる。そのため用紙間に気流Ｄを吹き込めなくなり、やはり正常な給紙が行えなくなる。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、載置板を有する用紙収容部と、この用紙収容部内に収容された用紙の該用紙が搬送される方向前面の上部に空気を吹き付けて上層の用紙を浮揚させる複数の浮揚手段と、上記最上層の用紙を吸引して搬送する吸引搬送手段と、上記複数の浮揚手段の搬送方向上流側に配置され上記用紙収容部に収容された最上部用紙の上限位置を検知する複数の用紙上限検知手段とを備えたエア給紙装置において、用紙がカールしていても正常な給紙を行えるエア給紙装置および画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、用紙を載置し上下移動する載置板を有する用紙収容部と、この用紙収容部内に収容された用紙の該用紙が搬送される方向前面の上部に空気を吹き付けて最上層の用紙を浮揚させる一対の浮揚手段と、上記最上層の用紙を吸引して搬送する吸引搬送手段と、上記一対の浮揚手段の搬送方向上流側に配置され上記載置板上に積載された用紙最上面の上限位置を検知する一対の用紙上限検知手段と、上記載置板の上昇を制御する制御手段とを備え、上記一対の浮揚手段は、上記用紙の搬送幅方向左右端部近傍に位置し、上記一対の用紙上限検知手段は、上記用紙の搬送前端付近に上記一対の浮揚手段に対向配置され、上記制御手段は、上記一対の用紙上限検知手段のうち上記載置板の上昇中に上記用紙最上面を最初に検知した用紙上限検知手段の検知信号のみに基づいて、上記載置板の上昇を停止させることを特徴としている。
【０００９】
カール紙が用紙収容部に載置された場合、用紙束上面位置が場所によって異なるため、複数の用紙上限検知手段は夫々異なるタイミングで用紙束上面位置を検知することになる。例えば複数の用紙上限検知手段のうち後に検知した高さで用紙束の上昇をストップすると、最初に検知した用紙上限検知手段に対向する浮揚手段は、エアを用紙束前面の最適位置より下側に吹き付けるため複数の用紙が浮揚されて重送の原因となり、確実な分離給紙が行えない。本発明の上記構成によれば、複数の用紙上限検知手段のうち最初に検知した高さで用紙束の上昇をストップできる。それにより、最初に検知した用紙上限検知手段に対向する浮揚手段のエアが用紙束前面の最適位置に吹き付けられることになる。最上紙の左右の一方側が吸引搬送手段まで持ち上がれば吸引搬送手段の吸引作用で最上紙１枚のみを他方側まで順次吸着することができ最上紙１枚の確実な分離給紙が行える。
【００１０】
また、例えば用紙搬送方向に撓んだカール紙が用紙収容部に載置された場合、用紙上限検知手段は上記用紙収容部に載置された用紙の搬送方向前端付近の上限位置を検知するので、最上紙上面前端と浮揚手段がほぼ等しい高さ位置で用紙上限検知を行える。これにより、浮揚手段が積載用紙最上層に確実に空気を吹付けることができる位置で載置板の上昇を停止するようにでき、結果最上層用紙の良好な浮揚を確実に行なうことができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、用紙を載置し上下移動する載置板を有する用紙収容部と、この用紙収容部内に収容された用紙の該用紙が搬送される方向前面の上部に空気を吹き付けて最上層の用紙を浮揚させる一対の浮揚手段と、上記最上層の用紙を吸引して搬送する吸引搬送手段と、上記複数の浮揚手段の搬送方向上流側に配置され上記載置板上に積載された用紙最上面の上限位置を検知する一対の用紙上限検知手段と、上記載置板の上昇を制御する制御手段とを備え、上記一対の浮揚手段は、上記用紙の搬送幅方向左右端部近傍に位置し、上記一対の用紙上限検知手段は、上記用紙の一対の浮揚手段との対向位置の搬送と逆方向延長線上に夫々配置され、上記制御手段は、上記一対の用紙上限検知手段のうち上記載置板の上昇中に上記用紙最上面を最初に検知した用紙上限検知手段の検知信号のみに基づいて、上記載置板の上昇を停止させることを特徴としている。例えば用紙搬送方向の左右即ち搬送方向と直交する方向に撓んだカール紙が用紙収容部に載置された場合、用紙上限検知手段と浮揚手段をカールの撓み方向と直交する同一線上に配置することにより最上紙上面が浮揚手段とほぼ同じ高さである位置で用紙上限検知を行えるため、浮揚手段が積載用紙最上層に確実に空気を吹付けることができる位置で載置板の上昇を停止するようにでき、結果最上層用紙の良好な浮揚を確実に行なうことができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２のエア給紙装置において、上記制御手段は、上記用紙最上面を最初に検知した検知信号を受けた位置から所定量低い位置にきたとき上記載置板の上昇を再開させることを特徴としている。上記構成によれば、用紙最上面を最初に検知した用紙上限検知手段の位置を基に、給紙により用紙が消費されて積載最上面が低下する下限位置を設定できるので、カールによって適正に給紙できる用紙前面の位置が変化したとしても、それに応じて用紙載置台の上昇タイミングを変更できることになり、結果として確実な分離給紙を継続させることができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、上記請求項３記載のエア給紙装置において、上記用紙最上面を最初に検知した検知信号を受けた位置から所定量低い位置を検知する検知手段が、上記複数の用紙上限検知手段以外の他の検知手段であることを特徴としている。上記構成によれば、上記用紙上限検知手段が、給紙途中の浮揚手段のエアにより用紙とともに浮揚していても、載置板の上昇を再開させる用紙最上面位置を上記エアの影響を受けない他の検知手段で精度よく検知できる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、画像形成装置であって、請求項１乃至４記載のエア給紙装置を備え、該エア給紙装置により給紙された用紙に画像形成をおこなうことを特徴としている。上記構成によれば、カールした用紙でも確実な給紙によるスムーズな画像形成が可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて、本発明のエア給紙装置および画像形成装置を詳細に説明する。図１は、本発明に係る給紙装置を備えた複写機からなる画像形成装置１の全体構成を示している。この画像形成装置１には、レジストローラ２及びフィードローラ３等を有する用紙搬送部４と、感光体ドラム５、現像器６、転写ベルト７及びクリーニング装置８等を有する画像形成部９と、定着ローラ等を有する定着部１０とが設けられている。
【００１６】
また、上記画像形成装置１は、その機体の側面に取り付けられる外付タイプのエア給紙装置１１と、上記画像形成部９等の下方に配設される内蔵タイプのエア給紙装置１２とを有し、上記外付けタイプのエア給紙装置１１または内蔵タイプのエア給紙装置１２から給紙された用紙Ｐが上記用紙搬送部４を介して画像形成部９に供給されるように構成されている。
【００１７】
上記外付けタイプのエア給紙装置１１は、図２に示すように、図外の昇降駆動手段によって昇降駆動され、上昇時には積載された用紙最上部が所定位置まで上昇する載置板１３を有する用紙収容部１４と、この用紙収容部１４内に収容された用紙Ｐの上部前面に空気を吹き付けることにより、上層の用紙Ｐ１，Ｐ２等を浮揚させるとともに、最上層の用紙Ｐ１と下方の用紙Ｐ２と分離させる浮揚分離手段１５と、用紙収容部の上方給紙側に、最上層の用紙Ｐ１を吸引して用紙搬送部４に搬送する吸引搬送手段１６とを備えている。この浮揚分離手段１５は、用紙の左右端近傍に設けられた浮揚ノズル２８ａ、ｂ（浮揚手段）と、用紙方向の斜め上方に向いた分離ノズル３０（分離手段）を備えている。
【００１８】
また、上記エア給紙装置１１には、用紙収容部１４内に収容された最上層の用紙Ｐ１の後部中央を下方に押圧する押え部材１７と、上記用紙収容部１４内に収容された用紙Ｐ１の上端高さ位置が用紙の消費とともに低下するのを検出するフォトセンサからなる検知スイッチ１９と、これらを支持する支持フレーム５０とが設けられている。
【００１９】
またこのエア給紙装置１１には、載置板１３を例えば駆動モータおよびタイミングベルト等の組合せで昇降させる駆動装置１００と、上記用紙上限検知手段１８ａ，ｂからの上限位置検知信号に基づいて載置板１３の昇降を制御する制御装置１０１が設けられている。そして、用紙上限検知手段１８ａ，ｂの夫々が制御装置１０１（制御手段）と、さらに制御装置１０１が載置板１３を昇降させる駆動装置１００と電気的に接続されており、用紙上限検知手段１８ａ，ｂ夫々からの検知信号に基づいて載置板１３の昇降が制御されるようになっている。（図６、７参照）
【００２０】
上記エア給紙装置１１の浮揚分離手段１５は、用紙収容部１４内に収容された用紙Ｐの上部前端に対向する位置において、用紙Ｐの搬送方向（給紙方向）と直交する方向に伸びる送風ダクト２０を有し、この送風ダクト２０の基端部には、図３に示すように、接続ダクト２１を介してブロワ２２が接続されている。上記送風ダクト２０は、上壁２３及び底壁２４と、前後一対の側壁２５，２６と、先端部を閉止する閉止板２７とを有し、上記両側壁２５，２６のうち給紙方向の後方側、つまり上記用紙Ｐの前端面に対向する位置に配設される側壁２６には、一対の浮揚ノズル２８ａ、ｂが送風ダクト２０の基端部近傍及び先端部近傍に形成されている。
【００２１】
この浮揚ノズル２８ａ、ｂは、上記側壁２６の上下方向に伸びる所定長さの開口部からなり、この開口部から、上記用紙収容部１４内に収容された用紙Ｐの上部前面に向けて略水平に空気を吹き付けることにより、上層の用紙Ｐ１，Ｐ２を浮揚させるように構成されている。そしてこの浮揚ノズル２８ａ、ｂが、積載された用紙Ｐの上部左右端近傍に配設されていることにより、用紙の側端部分に空気が吹き付けられ、上層の用紙の側端部が浮揚して湾曲した状態（表現を変えれば、用紙を端部から捲るように湾曲させる状態）となるため、最上層の用紙と下方の用紙との間に側方から気流が侵入し易くなり、効果的に最上層の用紙が分離されることになる。
図５を用いて説明すると、収容された用紙Ｐの右端と浮揚ノズル２８ａの左端の距離ａ、あるいは用紙Ｐの左端と浮揚ノズル２８ｂの右端の距離ｂは、何れも４０ｍｍ以内が良く、好ましくは２０ｍｍ以内であれば良好に用紙端湾曲が形成される。
【００２２】
また、送風ダクト２０の上記側壁２６と上壁２３との接続部（コーナー部）には、分離ノズル３０が送風ダクト２０の基端部近傍、中央部及び先端部近傍にそれぞれ形成されている。上記分離ノズル３０は、送風ダクト２０の長手方向に伸びる所定長さの開口部からなり、図２に示すように、浮揚ノズル２８ａ、ｂによって浮揚され上記吸引搬送手段１６の下面に向けて斜め上方に空気を吹き付け、浮揚ノズル２８ａ、ｂによって浮揚され上記吸引搬送手段１６に吸着された最上層の用紙Ｐ１と、その下方に位置する用紙Ｐ２とを、その反射風によって分離させるように構成されている。これにより用紙の重送や連なりのないスムーズな給紙が可能になる。
【００２３】
上記吸引搬送手段１６は、図２及び図４に示すように、給紙方向に所定間隔を置いて互いに平行に配設された５個の駆動ローラ３１及び従動ローラ３２と、この駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に配設された吸引ダクト３３と、上記５個の駆動ローラ３１及び従動ローラ３２それぞれに巻掛けられた搬送ベルト３４ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ（図４の上側から順番に）とを具備している。そして、上記駆動ローラ３１と一体に回転する駆動軸３１ａが、電動モータ等からなる図外の駆動手段によって回転駆動されることにより、上記搬送ベルト３４が用紙Ｐ１を搬送する方向に駆動されるようになっている。
【００２４】
上記吸引ダクト３３は、上下に配設された上壁３５及び下壁３６と、給紙方向の前後に配設された前壁３７及び後壁３８と、給紙方向の左右に配設された一対の側壁３９，４０とを有するボックス状に形成されている。上記下壁３６には、４個の吸引口４１〜４４が上記搬送ベルト３４の設置部に対応する位置に形成されている。また、上記両側壁３９，４０のうち給紙方向の一方、つまり上記ブロア２２が設けられた送風ダクト２０の基端部側に位置する側壁３９には、バキュームポンプ４６が接続筒４７を介して接続されている。
【００２５】
上記搬送ベルト３４は、０．５〜１．５ｍｍ程度の厚みを有し、多数の透孔４８が形成された合成ゴム材等により構成されている。そして、上記バキュームポンプ４６によって吸引ダクト３３内の空気を吸引することにより、上記搬送ベルト３４の底面に用紙Ｐを吸着させるための負圧を発生させるようになっている。
【００２６】
上記吸引搬送手段１６にはさらに、１対の用紙上限検知手段１８ａ、ｂが吸引ダクト３３の下側に設置されている。吸引ダクト３３の外側には図４の上から順番に搬送ベルト３４ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ巻き掛けられており、各ベルト間には隙間が存在する。上記用紙上限検知手段１８ａ、ｂは、このベルト間の隙間のうち、
外側の２本のベルト間即ち搬送ベルト３４ａ、ｂ間及び３４ｄ、ｅ間の隙間に夫々設置されている。吸引ダクト３３の下壁３６のこれらの位置には、ベルトに平行に長く延びダクト内部に深く窪んだ凹部３６１ａ、ｂが設けられ、用紙上限検知手段１８ａ、ｂがその内部に取り付けられている。また用紙上限検知手段１８ａ、
ｂが設置されている位置は、前記送風ダクト２０の浮揚ノズル２８ａ、ｂに対向する位置である。
【００２７】
用紙上限検知手段１８ａ、ｂの詳細を図２、４を用いて説明する。尚図２は、説明の便宜上凹部３６１の断面を描いてある。また以下ａ、ｂ等の副符号は省略する。用紙上限検知手段１８は、上記凹部３６１の縦断面中央部に凹部の幅方向に渡された支持軸１８０、その上部を支持軸１８０に対し軸まわりに回転自在に取り付けられた略Ｊ字形状のレバー１８１、レバー１８１の支持軸１８０を挟んだ他端側に設けられ、支持軸１８０を中心とした円弧状薄板である検知板１８２、
検知板１８２を通過自在に挟み込むように凹部３６１に取り付けられ、載置板１３上用紙束の上昇に伴うレバー１８１先端の上昇により支持軸１８０回りに回転移動した検知板１８２を検知する検知センサ１８３により構成される。
【００２８】
レバー１８１は、先端の曲部が自重により支持軸１８０回りに回転して下がり、
用紙収容部１４に収容され所定高さ付近まで上昇している用紙最上面に当接できるようになっている。また、浮揚分離手段１５からのエアにより用紙が十分に浮揚できるようレバー１８１は、例えば樹脂や軽量金属等の軽量の材料で形成されている。そして搬送ベルト３４に最上紙が到達して先端側から吸引密着されると、
レバー１８１はベルト３４の周内の吸引ダクト下壁３６の凹部３６１にほぼ収納される。また検知センサ１８３には、フォトインタラプタのような発光部と受光部の間の光路を遮ることで検知板１８２を検知するもの等を使用できる。
【００２９】
用紙上限検知手段１８は、用紙収容部１４内に用紙が新たに収容され、載置板１３が上昇して用紙の上限を検知する際に使用される。このときは浮揚分離手段１５からはエアが用紙前面に吹き付けられておらず、レバー１８１は浮揚ノズル２８ａ、ｂのエアが吹き付ける用紙束際上部の正確な高さを検知して、載置板１３の上昇を停止することができる。さらに用紙束前端が給紙方向カールにより他の部分と高さが異なっていても、レバー１８１が用紙束前端位置に当接するためエアの吹き付け位置が用紙前端の最上部となり、確実な給紙が行われる。また、レバー１８１の当接位置が浮揚ノズル２８ａ、ｂからのエア吹き付け方向延長線上なので、用紙束が給紙方向に対し左右方向にカールしていても、エア吹き付け位置の高さと同じ高さを検知して載置板１３の上昇を停止することができる。
【００３０】
次に、押え部材１７を、図２及び図５（図２の断面Ａ−Ａを右側より見た図）にて説明する。押え部材１７は図に示すように、用紙収容部１４内に収容された用紙Ｐの後部中央の上方に設置された昇降ガイド４９によって昇降可能に支持された押圧棒５１と、この押圧棒５１を下方に付勢する圧縮コイルばね５２とからなり、この圧縮コイルばね５２の付勢力に対応した押圧力で、上記押圧棒５１の下端部が、最上層に位置する用紙Ｐ１の後部中央に圧接されるように構成されている。
【００３１】
上記押え部材１７の押圧力は、吸引搬送手段１６によって最上層の用紙Ｐ１が搬送されるのを許容し、かつ浮揚分離手段１５から上記用紙Ｐの上部前面に吹き付けられる空気の風圧によって最上層の用紙Ｐ１が上昇するのを防止することにより、最上層の用紙Ｐ１の後部中央を、下方に位置する用紙Ｐ２に当接させた状態に保持し得る程度に設定されている。
【００３２】
検知スイッチ１９は、浮揚ノズル２８がエアを噴出している連続給紙時の載置板１３の上昇制御に有効である。検知スイッチ１９は、押え部材１７に隣接した支持フレーム５０下部に取り付けられている。一方、上記押え部材１７の押圧棒５１にはスリットを設けた被検知板５７が取り付けられており、押圧棒５１の位置を検知することにより、用紙収容部１４内に収容された用紙Ｐが消費されて下降してゆくときの用紙上端面の位置を検出するように構成されている。そして、給紙が繰り返されることにより上記用紙Ｐの上端面が所定位置に低下したことが、
検知スイッチ１９の検知信号に応じて確認された時点で、載置板１３を上昇させる制御信号が昇降駆動手段に出力され、用紙Ｐの消費に対応させて用紙Ｐの上端面を上限位置に上昇させる制御が実行されるようになっている。この検知スイッチ１９には、例えば受光センサを縦方向に複数並べたものが使用できる。そして被検知板５７を挟んだ反対側には、縦方向に複数並べた受光センサに対応する長さのＬＥＤ光源が設けられ、被検知板５７のスリットを通して通過したＬＥＤ光が複数並べた受光センサの１つを照らしその位置が受光センサにより検知されるようになっている。
【００３３】
図６、７は載置板１３にカールした用紙が積載されたとき、用紙が適正な位置まで載置板１３により持ち上げられる様子を説明するための模式図であり、図６はカールが給紙方向に直交する方向の場合、図７はカールが給紙方向の場合である。図６は図５と同様、図２の断面Ａ−Ａを上流側（右側）から見たものであり、
図７は図２と同じ方向から見たものである。なお、図面上の煩雑を避けるため、押圧部材１７については押圧棒５１のみを、吸引搬送手段１６については用紙上限検知手段１８ａ、ｂのみを図示し、用紙収容部１４では壁等は省略する。また浮揚分離手段１５は、浮揚ノズル２８ａ、ｂ位置のみを図示する。またこのエア給紙装置１１には、載置板１３を例えば駆動モータおよびタイミングベルト等の組合せで昇降させる昇降装置１００と、上記用紙上限検知手段１８ａ、ｂからの上限位置検知信号に基づいて載置板１３の上昇を制御したり、用紙収容部１４が空になったことが検知されると載置板１３が下降するように制御する昇降制御装置１０１が設けられている。
【００３４】
最初に図６を用いて説明する。図６（ａ）は、順カール紙が載置板１３に積載された場合を示す。順カール紙束Ｐ（ｕｐ）が補給された後、載置板１３がその昇降手段により上昇して用紙の左右端Ｐ（Ｒ）、Ｐ（Ｌ）が用紙上限検知手段１８ａ、ｂのレバー１８１ａ、ｂに接触する。さらに順カール紙束Ｐ（ｕｐ）の左右端Ｐ（Ｒ）、Ｐ（Ｌ）が上昇してレバー１８１ａ、ｂを持ち上げることにより、
レバー１８１ａ、ｂが支持軸レバー１８０ａ、ｂ周りを図２における右回転すると、検知スイッチ１８３ａ、ｂのセンサの光路をレバー１８１ａ、ｂの検出板１８２ａ、ｂが揺動遮断する。
【００３５】
図８は、用紙上限検知手段１８ａ、ｂによる検知と載置板１３の動きを関連付けた制御のフローチャートであり、操作者が載置板１３上に用紙束を積載したときの制御を説明するためのものである。図８においては、エア給紙装置１１のドアを開けて用紙を積載しているときは、基本的に載置台１３は最下位置まで下降している。ステップＳ１においては、エア給紙装置１１に用紙の積載が終わり、ドアが閉じられたかどうかを判断する。閉じられていれば次のステップに進む。
【００３６】
エア給紙装置１１のドアが閉じられると、昇降制御装置１０１は用紙上限検知手段１８ａが用紙上限の検知状態である信号が出力されているかどうか、すなわち順カール紙束Ｐ（ｕｐ）の右端Ｐ（Ｒ）最上部が所定上限位置に到達している状態であるか否かを確認し（ステップＳ２）、信号が出力されていなければ、用紙上限検知手段１８ｂの信号を確認する（ステップＳ３）。このステップにおいても信号が確認されなければ、昇降装置１００を駆動させて載置板１３を上昇スタートさせる（ステップＳ４）。載置板１３の上昇は、用紙上限検知手段１８ａあるいは１８ｂの少なくともどちらか一方が上限位置に到達したことが確認されるまで継続され、前記の確認が成されれば（ステップＳ２あるいはＳ３がＹ）、載置板１３の上昇はストップする（ステップＳ５）。以上で載置された用紙が給紙できる状態となり、画像形成装置１は待機状態となる。
【００３７】
以上においては、順カール紙束Ｐ（ｕｐ）の左右端Ｐ（Ｒ）、Ｐ（Ｌ）のうちどちらか一方が所定の上限位置に到達すればよい。すなわち図６（ａ）においては、右端Ｐ（Ｒ）が左端Ｐ（Ｌ）より高い位置にあるため、右端Ｐ（Ｒ）が先に上限位置Ｌに到達するので、この位置の用紙上限検知手段１８ａが上限検知して上昇はストップする。この状態では、浮揚ノズル２８ａは対向する順カール紙束Ｐ（ｕｐ）の右端Ｐ（Ｒ）最上部とほぼ同じ高さとなり、浮揚ノズル２８ａからのエアは右端Ｐ（Ｒ）の用紙上層を浮揚させ、用紙を端部から捲るように湾曲させて最上部用紙を浮揚させる。そして右端側から吸引搬送手段１６に吸引され、用紙の１枚のみが分離され画像形成部９に搬送される。もし、用紙左端Ｐ（Ｌ）側の上限検知手段１８ｂで上限検知したとすると、紙束の右端Ｐ（Ｒ）は浮揚ノズル２８ａよりもやや上部で停止することになり、浮揚ノズル２８ａからのエアは右端Ｐ（Ｒ）から過剰な枚数の用紙を浮揚させて、正常な浮揚分離を阻害することになる。
【００３８】
図６（ｂ）は、逆カール紙束Ｐ（ｄｏｗｎ）が載置板１３に積載された場合を示す。逆カール紙においても、図８の制御フローに従って、左右端Ｐ（Ｒ）、Ｐ（Ｌ）のうちどちらか一方（この場合はＰ（Ｌ）側）が最初に浮揚ノズル２８に対向する高さに到達した時点で、載置板１３の上昇をストップさせればよく、これによりＰ（Ｌ）側からの正常な浮揚分離が行える。
【００３９】
次に図７を用いてカールが給紙方向の場合を説明する。図７（ａ）では、給紙方向に順カールした用紙束Ｐ（ｕｐ）が載置板１３に積載されている。用紙束Ｐ（ｕｐ）の前端Ｐ（Ｆ）の高さ位置Ｌはカールにより、押え部材１７が当接する部分の高さ位置Ｌ‘よりも高い位置にある。図８のフローに従って説明する。まず給紙装置のドアクローズが検知されると（Ｓ１がＹ）、昇降装置１００により載置板１３が上昇する。そして、積載用紙束Ｐ（ｕｐ）の前端Ｐ（Ｆ）が用紙上限検知手段１８のレバー１８１ａ、ｂの何れかに先に接触し所定位置まで押し上げて、検知スイッチ１８３が上昇の上限を検知（Ｓ２またはＳ３がＹ）すると、載置板１３の上昇が停止する（Ｓ５）。以上で載置された用紙が給紙できる状態となり、画像形成装置１は待機状態となる。
【００４０】
上記により、積載用紙束の前端がカールしてやや高い位置にあっても、前端Ｐ（Ｆ）を浮揚ノズル２８と同じ高さ位置Ｌまで上昇させその位置に停止できる。これにより、浮揚ノズル２８からの気流は積載用紙束の最上部前面に正確に当てることができ、その結果正常な浮揚分離が行える。
また図７（ｂ）で示すように、逆カールにより用紙束の前端上面がやや下方にある場合においても、同様に、用紙上限検知手段１８のレバー１８１が用紙前端Ｐ（Ｆ）における高さ位置の上限を検知するので、前端Ｐ（Ｆ）を浮揚ノズル２８と同じ高さ位置Ｌまで上昇させその位置に停止できる。これにより、浮揚ノズル２８からの気流は積載用紙束の最上部前面に正確に当てることができ、その結果正常な浮揚分離が行える。
【００４１】
次に、浮揚ノズル２８がエアを噴出している連続給紙時に、用紙収容部１４内に収容された用紙Ｐが消費されて下降してゆくときの用紙上端面の位置検出と、載置板１３の上昇制御について、前述の図７および図９のフローチャートを用いて説明する。特に請求項５の発明におけるこの制御においては、押え部材１７における検知スイッチ１９が使用される。これにより、浮揚ノズル２８のエア噴出により用紙上限検知手段１７のレバー１７１が搬送ベルト３４の周内に上昇している場合でも、用紙上端面の位置の検出と制御ができる。
【００４２】
まず図８の用紙載置時において、Ｓ２あるいはＳ３で上限検知信号が出力されると（図７の（ａ）または（ｂ）の高さＬ）、同時に押え部材１７で押え部材１７における高さ位置Ｌ‘が検知される。そして連続給紙中の上限検知位置として登録される。また予め給紙可能な範囲として準備された用紙上面高さの低下量Δが、上記登録された上限検知位置から差し引かれ、これが下限検知位置として登録される。また用紙載置板が上昇停止する。
【００４３】
画像形成出力（コピー）を開始させると，まず昇降制御装置１０１は、この給紙装置から現在給紙動作がなされているかどうか、すなわちコピー中かどうかを確認する（ステップＴ１）。コピー中であれば検知スイッチ１９が下限検知したかどうかを確認する（Ｔ２）。検知スイッチ１９が下限検知したことが確認されると（Ｔ２がＹ）、上昇指示信号が出され、昇降装置１００が上昇動作を開始して載置板１３が再度上昇開始する（Ｔ３）。載置板が上昇中は、昇降制御装置１０１は検知スイッチ１９が上限検知したかどうかを確認する（Ｔ４）。検知スイッチ１９が上限検知したことが確認されると（Ｔ４がＹ）、昇降制御装置１０１は昇降装置１００の上昇動作を停止させる（Ｔ５）。以上の制御が連続コピー中繰り返される。
【００４４】
連続コピー中に用紙がなくなると、図外の検知手段によりそれが検知され、画像形成装置のコピー動作は停止され、上記昇降制御もストップする。昇降制御装置１０１はこの停止にともない、載置板１３の下降指示を昇降装置１００に出力する。載置板１３が下降して、ユーザーによって用紙が積載されエア給紙装置１１のドアが閉じられると、図８の制御フローに従って載置板１３が上昇し、Ｌ‘の位置から上限検知位置と下限検知位置が新たに登録され、コピーが再開されると、
図９の制御フローに従って載置板１３の上昇が制御される。
【００４５】
次に、内蔵タイプのエア給紙装置１２に本発明を適用した場合について説明する。なお、前記外付けタイプのエア給紙装置１１と共通する部分については、同じ符号を用い、詳しい説明を省略する。内蔵タイプのエア給紙装置１２は、図１０に示すように、給紙方向の前方側（下流側）に配設された第１用紙収容部５８と、給紙方向の後方側（上流側）に配設された第２用紙収容部５９と、この第２用紙収容部５９内に収容された上層の用紙Ｐを第１用紙収容部５８上に移送する用紙移送手段６０とを備え、第１用紙収容部５８内の用紙Ｐが全て消費された時点で、上記用紙移送手段６０を作動させて第２用紙収容部５９内に収容された上層の用紙Ｐを、第１用紙収容部５８の載置板上に移送するように構成されている。
また、このエア給紙装置１２は、前記外付けタイプのエア給紙装置１１と同様に、
浮揚手段と分離手段を含む浮揚分離手段１５と吸引搬送手段１６とを備えている。
【００４６】
このエア給紙装置１２では、第１用紙収容部５８において、本願の発明が用いられているため、以後は主に第１用紙収容部５８について説明する。図１０における断面Ｂ−Ｂを右側から見た図１１において、上記第１用紙収容部５８は、それぞれ所定サイズの用紙Ｐが載置される載置板１５８と、この載置板１５８上に載置された用紙Ｐの前後移動を規制する前後一対の押え板（図示せず）と、上記用紙Ｐの左右移動を規制する左右一対の押え板（図示せず）とを有している。上記載置板１５８は、図外の昇降装置１００によって昇降駆動されることにより、載置板１５８に載置された用紙Ｐの最上面を、上記吸引搬送手段１６の搬送位置及び用紙移送手段６０の移送位置に、用紙Ｐの消費に伴いそれぞれ上昇させるように構成されている。
【００４７】
上記第１用紙収容部５８の載置板１５８上に載置された用紙Ｐが全て消費された場合には、上記載置板１５８が最上方のガイド位置に上昇することにより、後方の第２収容部５９から搬送される用紙Ｐのガイド板として機能するようになっている。また、上記第１，第２用紙収容部５８，５９の両方に収容された用紙Ｐが全て消費された場合には、上記載置板１５８，１５９を最下方の用紙補給位置に下降させるように構成されている。
【００４８】
上記用紙移送手段６０は、図１０に示すように、第１、第２用紙収容部５８、５９の上方に第１、第２搬送ローラ６１，６２を夫々備えている。また第１用紙収容部５８上部には、用紙束前端部に前記吸引搬送手段１６から垂下される用紙上限検知手段１８ａ、ｂを、エア給紙装置１１と同様に用紙の左右端に備えている。
【００４９】
図１１を用いて第１搬送ローラ６１を説明する。前記用紙移送手段６０から垂下される第１搬送ローラ６１は、用紙Ｐの幅方向略中央に位置している。支持フレーム（図示せず）に設けられた回転軸６５は図外の駆動装置によって回転駆動されるとともに、この回転駆動力を図外のギア機構及びクラッチ機構により上記第１搬送ローラ６１に伝達して、この第１搬送ローラ６１を回転駆動するように構成されている。そして、回転軸６５に支持された２枚のブラケット６４の間に、
伝動ベルトとプーリにて構成された動力伝達手段６６により、２枚のブラケット６４それぞれの外側に回動自在に支持された２個の第１搬送ローラ６１を、用紙Ｐを搬送する方向に駆動回転させるように構成されている。
この第１搬送ローラ６１は、その自重によって最上層の用紙Ｐに当接した状態で、上記回転軸６５から伝達された駆動力に応じて回転駆動されることにより、最上層の用紙Ｐを第２用紙収容部５９から第１用紙収容部５８へ移送するようになっている。また、第１用紙収容部５８から画像形成部９に向けて用紙Ｐを搬送する際第１搬送ローラ６１がフリー回転となるように、その内部にワンウエイクラッチ等が組み込まれている。
【００５０】
支持フレーム５０の第１搬送ローラ６１の上方には、検知スイッチ１９が取り付けられており、第１搬送ローラ６１のブラケット６４の片側上部には、この検知スイッチ１９により検知される被検知板５７が延設されている。この検知スイッチ１９は、用紙載置板１５８に用紙を積載した後、載置板１５８が上昇して最初の用紙上限検知手段１８により上昇上限が検知されると、その位置（Ｌ‘）を上限制御位置として検知し、図外の昇降制御装置１０１にその位置を登録する。また、Ｌ’よりもΔだけ低い下限制御位置も同時に登録される。次に連続コピーが開始され、第１搬送ローラ６１の用紙当接位置が、連続コピー中に第１用紙収容部５８の用紙が消費されることにより下限制御位置まで低下するのを、被検知板５７の位置により検知するようになっている。そして、上記用紙Ｐの上端面が下限制御位置に低下したことが、検知スイッチ１９により検知された時点で、載置板１３を上昇させる制御信号が昇降制御装置１０１から駆動手段１００に出力され、用紙Ｐの消費に対応させて用紙Ｐの上端面を上限制御位置に上昇させる制御が実行されるようになっている。この検知スイッチ１９には、例えば前述のエア給紙装置１１の検出スイッチ１９で使用されるタイプでよく、被検知板１９も同様にスリットを設けたものでよい。
【００５１】
また支持フレーム５０からは、第１搬送ローラ６１の給紙方向下流側で第１用紙収納部５８の中央よりやや上流側左右に１対の押え部材２００ａ、ｂが軸２０１ａ、ｂにより用紙搬送方向に揺動自在に垂下している。この押え部材２００ａ、
ｂは、略Ｊ字状の樹脂等で形成されており、浮揚分離手段１５の浮揚ノズル２８ａ、ｂが噴出す気流の延長線上に配置され、第１用紙収納部５８に載置された用紙最上面に自重で垂下当接している。押え部材２００ａ、ｂは、浮揚ノズル２８ａ、ｂが噴出す気流が第１用紙収納部５８から第２用紙収納部５９に吹き抜ける際、用紙後部の左右端を持ち上げてばたつかせたり巻き上がらせたりするのを上から押えることにより防止するとともに、第２用紙収納部５９から第１用紙収納部５８へ用紙が搬送される際に用紙前部左右が風圧でめくれないように押え込みコーナー折れ等の発生を防止している。
【００５２】
また、吸引搬送手段１６には、１対の用紙上限検知手段１８ａ、ｂが吸引ダクト３３の下側に設置されて、用紙束最上面前端の浮揚ノズル２８ａ、ｂからの気流の延長線上位置に垂下当接するようになっている。用紙上限検知手段１８ａ、ｂの構成は先に述べた外付けのエア給紙装置１１と同じであるため、詳細説明は省略する。また、この第１用紙収納部５８における載置板の上昇制御は、エア給紙装置１１と同様、図８図９のフローに従って行われる。この場合、用紙搬送方向に直交するカールに対しては、図６の説明のように上昇制御され、用紙搬送方向のカールに対しては、図７の説明のように上昇制御されることにより、良好な給紙が行われる。
【００５３】
また、第１用紙収納部５８が空になって第２用紙収納部５９から用紙が搬送される場合は、載置板１５８は予め指定されている位置（第２用紙収納部５９から１枚ずつ用紙が搬送されながらエア給紙される最適位置）に移動した後、搬送が開始され、そのつどエア給紙される。
このように、内蔵タイプのエア給紙装置においても、本発明が実施されることにより、どのようにカールした用紙であってもエアによる浮揚ミスのない給紙が遂行できる。
【００５４】
以上説明したように、カール紙が用紙収容部に載置された際、用紙束上面位置が場所によって異なるため、複数の用紙上限検知手段は夫々異なるタイミングで用紙束上面位置を検知することになる。この場合、複数の用紙上限検知手段のうち最初に検知した高さで用紙束の上昇をストップすれば、最初に検知した用紙上限検知手段に対向する浮揚手段のエアが用紙束前面の最適位置に吹き付けられることになる。最上紙の左右の一方側が吸引搬送手段まで持ち上がれば吸引搬送手段の吸引作用で最上紙１枚のみを他方側まで順次吸着することができ最上紙１枚の確実な分離給紙が行える。
【００５５】
また、例えば用紙搬送方向に撓んだカール紙が用紙収容部に載置された場合、用紙上限検知手段は用紙収容部に載置された用紙の搬送方向前端付近の上限位置を検知するので、最上紙上面前端と浮揚手段がほぼ等しい高さ位置で用紙上限検知を行える。これにより、浮揚手段が積載用紙最上層に確実に空気を吹付けることができる位置で載置板の上昇を停止するようにでき、結果最上層用紙の良好な浮揚を確実に行なうことができる。
【００５６】
また、例えば用紙搬送方向の左右即ち搬送方向と直交する方向に撓んだカール紙が用紙収容部に載置された場合、用紙上限検知手段と浮揚手段をカールの撓み方向と直交する同一線上に配置することにより最上紙上面が浮揚手段とほぼ同じ高さである位置で用紙上限検知を行えるため、浮揚手段が積載用紙最上層に確実に空気を吹付けることができる位置で載置板の上昇を停止するようにでき、結果最上層用紙の良好な浮揚を確実に行なうことができる。
【００５７】
また、用紙最上面を最初に検知した検知信号を受けた位置から所定量低い位置にきたとき載置板の上昇を再開させれば、カールによって適正に給紙できる用紙前面の位置が変化したとしても、それに応じて用紙載置台の上昇タイミングを変更できることになり、結果として確実な分離給紙を継続させることができる。
また、給紙中の用紙上端の下限制御位置を検知する検知手段が、複数の用紙上限検知手段以外の他の検知手段であれば、用紙上限検知手段が、給紙途中の浮揚手段のエアにより用紙とともに浮揚していても、載置板の上昇を再開させる用紙最上面位置を上記エアの影響を受けない他の検知手段で精度よく検知できる。
以上により、カールした用紙でも確実な給紙によるスムーズな画像形成が可能になる。
【００５８】
なお上記実施形態では、最上紙上面に直接接触する用紙上限検知手段を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば赤外光やレーザー光などを用紙表面に反射させ戻ってきた光の位相から用紙の位置を測定する光学式距離センサのような、非接触タイプの検出手段を用いてもよい。また、光学式に限らず、磁気や超音波による検出手段の使用も可能である。
【００５９】
また上記実施形態では、連続給紙中の上限制御位置の検知を、用紙幅方向中心を押える押え部材１７に併設される検知スイッチ１９、或いは第１搬送ローラ６１に併設される検知スイッチ１９により行なったが，これに限定されるものではなく、載置板を昇降させる駆動源に例えばスティッピングモータのような回転量の設定が可能なものを使用し、下限検知位置から上限検知位置までの上昇量を制御してもよい。
【００６０】
また上記実施形態では、用紙上限検知手段は、用紙束前端位置の浮揚ノズル対向位置としたが、給紙方向に直交するカール紙のみを扱うのであれば用紙束前端位置に限定する必要はなく、また給紙方向のカール紙のみを扱うのであれば浮揚ノズル対向位置に限定する必要はない。例えば、本体内蔵タイプのエア給紙装置１２においては、第１用紙収納部５８の中央よりやや上流側左右に備えた１対の押え部材のかわりに、用紙上限検知手段を設けて、給紙方向に直交するカール紙の上限検知機能と押え部材としての機能を併せ持たせてもよい。
【００６１】
上記ような、押え部材のかわりに用紙上限検知手段を設けた給紙装置を、画像形成装置１の外付けタイプのエア給紙装置１１’（図１２、１３）、及び内蔵タイ
プのエア給紙装置１２’（図１４、１５）として説明する。ここでは、これまでの実施形態（エア給紙装置１１、１２）と重複する部分の図面の符号は、便宜上同じ符号で示す。
【００６２】
外付けタイプのエア給紙装置１１’を、その断面図である図１２および、図１２の断面Ａ−Ａを示す図１３を用いて説明する。このエア給紙装置１１’は、前述したエア給紙装置１１では吸引搬送手段１６の内部に配置してあった用紙上限検知手段を、用紙収容部１４の上流側の左右に配置した点以外は、エア給紙装置１１と同様の構成である。
【００６３】
図１２に示すように、このエア給紙装置１１’は、同様に載置板１３を有する用紙収容部１４、浮揚分離手段１５、吸引搬送手段１６とを備えている。また、このエア給紙装置１１’には、用紙収容部１４内に収容された最上層の用紙Ｐ１の後部中央を下方に押圧する押え部材１７が設けられている。そしてこの押え部材１７の用紙幅方向両側部には、上記最上層の用紙Ｐ１の左右で上記浮揚ノズル２８ａ、ｂのエア噴出方向とほぼ対向する位置に、揺動レバー５１８ａ、ｂが、用紙Ｐ１を軽く押圧するように接触して備えられている。また、この揺動レバー５１８近傍には、揺動レバー５１８の上端部５８０の位置により、上記用紙収容部１４内に収容された用紙Ｐ１の上端位置を検出する、例えばフォトセンサからなる上限検出スイッチ５１９ａ、ｂがさらに設けられており、上記用紙上限検知レバー５１８とともに、用紙上限検知手段５８１ａ、ｂを構成している。なお、押え部材５１７、揺動レバー５１８、上限検出スイッチ５１９は、支持フレーム５０に支持されている。
【００６４】
またこのエア給紙装置１１’には、図６と同様に、載置板１３を昇降させる駆動装置１００と、載置板１３の昇降を制御する制御装置１０１が設けられている。
そして、用紙上限検知手段５８１ａ、ｂの夫々が制御装置１０１と、さらに制御装置１０１が載置板１３を昇降させる駆動装置１００と電気的に接続されており、
用紙上限検知手段５８１ａ、ｂ夫々からの検知信号に基づいて載置板１３の昇降が制御されるようになっている。
【００６５】
用紙上限検知手段５８１ａ、ｂの揺動レバー５１８は、所定厚の合成樹脂材あるいは金属材等からなり、支持フレーム５０に垂下固定された支持枠５３１に、支持軸５３０により支持されている。そして上記支持軸５３０を支点にして揺動自在に構成されている。揺動レバー５１８の下側先端部には円弧状部５５４が形成され、該先端部（円弧状部５５４）はその自重により、用紙収容部１４内に用紙が積載されているときには、用紙Ｐの最上面に常時接触した状態に維持されている。
【００６６】
一方、用紙上限検知手段５８１の上限検出スイッチ５１９は、揺動レバー５１８の上端部５８０の位置に関連付けられて支持フレーム５０に設置されている。この上限検出スイッチ５１９は、例えば、発光部と受光部を備えたフォトセンサにより構成され、その発光部と受光部の間の光路に揺動レバー５１８の上端部５８０が、揺動レバー５１８の揺動により割り込むようになっている。用紙収容部１４内の載置板１３が上昇して用紙Ｐの最上面位置が上昇し、用紙Ｐ最上面に接触している円弧状部５５４が上向きに押されることにより揺動レバー５１８が支持軸５５３周りを図１２における右回転すると、上限検出スイッチ５１９のセンサの光路を上端部５８０が揺動遮断する。これにより、用紙Ｐ最上面の位置が検出され、この検出信号が制御装置１０１に送られて、載置板１３の上昇がストップさせられる。
【００６７】
その後の用紙の消費により用紙Ｐの最上面位置が低下し、接触している円弧状部５５４が自重により低下し揺動レバー５１８が支持軸５３０周りをやや左回転すると、上端部５８０が上昇して上限検出スイッチ５１９のセンサの光路が復活する。これにより、載置板１３を再度上昇させるための第２の信号が送信されて、
載置板１３が再上昇される。
【００６８】
図６（ａ）（ｂ）には、載置板１３にカールした用紙が積載されたとき、用紙が適正な位置まで載置板１３により持ち上げられる様子を示している。この図は図１２の断面Ａ−Ａを上流側（右側）から見たものである。
図６（ａ）は、順カール紙が載置板１３に積載された場合を示す。順カール紙束Ｐ（ｕｐ）が補給あるいは消費された後、載置板１３がその昇降手段により上昇して用紙の左右端Ｐ（Ｒ）、Ｐ（Ｌ）が用紙上限検知手段５８１ａ、ｂの揺動レバー５１８の円弧状部５５４に接触する。さらに順カール紙束Ｐ（ｕｐ）の左右端Ｐ（Ｒ）、Ｐ（Ｌ）が上昇して円弧状部５５４を持ち上げることにより、揺動レバー５１８が支持軸５５３周りを図２における右回転すると、上限検出スイッチ５１９のセンサの光路を揺動レバー５１８の上端部５８０が揺動遮断する。
【００６９】
図８、１６は、用紙上限検知手段５８１ａ、ｂによる検知と載置板１３の動きを関連付けた制御のフローチャートであり、図８は操作者が載置板１３上に用紙束を積載したとき、図１６は連続給紙時の制御を説明するためのものである。図８のフローは、前述した実施形態と同じであるため、同じフローチャートで説明する。図８においては、エア給紙装置１１のドアを開けて用紙を積載しているときは、基本的に載置台１３は最下位置まで下降している。ステップＵ１においては、エア給紙装置１１に用紙の積載が終わり、ドアが閉じられたかどうかを判断する。閉じられていれば次のステップに進む。
【００７０】
エア給紙装置１１のドアが閉じられると、昇降制御装置１０１は用紙上限検知手段５８１ａが用紙上限の検知状態である信号が出力されているかどうか、すなわち順カール紙束Ｐ（ｕｐ）の右端Ｐ（Ｒ）最上部が所定上限位置に到達している状態であるか否かを確認し（ステップＵ２）、信号が出力されていなければ、用紙上限検知手段５８１ｂの信号を確認する（ステップＵ３）。このステップにおいても信号が確認されなければ、昇降装置１００を駆動させて載置板１３を上昇スタートさせる（ステップＵ４）。載置板１３の上昇は、用紙上限検知手段５８１ａあるいは５８１ｂの少なくともどちらか一方が上限位置に到達したことが確認されるまで継続され、前記の確認が成されれば（ステップＵ２あるいはＵ３がＹ）、載置板１３の上昇はストップする（ステップＵ５）。
【００７１】
図１６においては、給紙中に用紙が消費され最上層に位置が低下したため、載置板１３を上昇させる場合を示す。まず昇降制御装置１０１は、現在給紙動作がなされているかどうか、すなわちコピー中かどうかを確認する（ステップＶ１）。
コピー中であれば用紙上限検知手段５８１ａ、５８１ｂの順序で上限位置かどうかの確認を行ない（ステップＶ２，Ｖ３）、少なくともどちらか一方が上限位置であれば昇降装置１００を駆動させず、両者共上限位置を下回っている（ステップＶ２，Ｖ３ともＮ）ことが確認されると、昇降装置１００を駆動させて載置板１３を上昇スタートさせる（ステップＶ４）。載置板１３の上昇は、用紙上限検知手段５８１ａあるいは５８１ｂの少なくともどちらか一方が上限位置に到達したことが確認されるまで継続され、前記の確認が成されれば（ステップＶ２あるいはＶ３がＹ）、載置板１３の上昇はストップする（ステップＶ５）。
【００７２】
ここで、例えば用紙上限検知手段５８１ａの方が上限位置に到達したことが確認された場合、この検知手段５８１ａによる到達位置が上限位置として登録される。またシステム上、到達が確認されてから載置板１３の上昇がストップするまでに時間差が設けてあるような場合、その間に検知手段５８１ｂも上限検知された場合でも、先に到達した検知手段５８１ａによる到達位置が登録され、この場合はストップするまでの時間差分の上昇を加算した位置が上限位置となる。
【００７３】
その後載置板１３上の積載用紙が消費されて最上面位置が低下すると、揺動レバー５１８の円弧状部５５４の低下によりレバー５１８が支持軸５３０を左回転して、最初に用紙上限を検知した検知手段５８１ａの上限検知スイッチ５１９ａのセンサ光路を遮蔽していた上端部５８０が移動し、光路が復活する。これによりスイッチ５１９ａの上限検知信号がＯＦＦ状態に戻り、制御装置１０１に第２の検知信号として送信される（ステップＶ６）。制御装置１０１はこの第２の検知信号に基づいて載置板１３の上昇を再スタートさせる（ステップＶ４）。以降は、またステップＶ１に戻って、ここまでのサイクルが繰り返される。
【００７４】
以上においては、順カール紙束Ｐ（ｕｐ）の左右端Ｐ（Ｒ）、Ｐ（Ｌ）のうちどちらか一方が所定の上限位置に到達すればよい。すなわち図６（ａ）においては、右端Ｐ（Ｒ）が先に上限位置Ｌに到達するので、用紙上限検知手段５８１ａが上限検知して上昇はストップする。この状態では、浮揚ノズル２８ａは対向する順カール紙束Ｐ（ｕｐ）の右端Ｐ（Ｒ）最上部とほぼ同じ高さとなり、浮揚ノズル２８ａからのエアは右端Ｐ（Ｒ）の用紙上層を浮揚させ、用紙を端部から捲るように湾曲させて最上部用紙を浮揚させる。そして右端側から吸引搬送手段１６に吸引され、用紙の１枚のみが分離され画像形成部９に搬送される。
【００７５】
そして、用紙が消費されて用紙最上面が低下し、浮揚ノズル２８ａによる最上部用紙の浮揚に支障が出るようになる以前の所定量の低下に達すると、第２の検知信号が出力されて、用紙は再度上昇する。たとえ用紙の厚みが変わっても、その消費スピードの差等に影響されることなく、常に一定量の用紙最上面高さの低下のみに支配されるので、最上紙の浮揚に支障が出てくる状態になる前に、確実に載置板の再上昇を開始させることができる。
【００７６】
また、用紙上限検知手段５８１ａ、ｂは、揺動レバー５１８により用紙端上部を押さえているので、浮揚ノズル２８ａ、ｂからのエアにより上限検知点において用紙上層が浮揚するのを防いでいる。これにより上限検知点における用紙最上部が浮動することがなく、検知が安定する。また、押え部材１７は、押圧棒５１が圧縮コイルばね５２により用紙上面に付勢されているので、上限位置Ｌと押え部材１７の接触位置Ｌ’の間に高さの差が生じても、吸収できるものである。
【００７７】
図６（ｂ）は、逆カール紙束Ｐ（ｄｏｗｎ）が載置板１３に積載された場合を示す。逆カール紙においても、用紙左右端における検出機構や制御のフローは同じであるため、説明を省略する。また押え部材１７が、上限位置Ｌと押え部材１７の接触位置Ｌ’の間に高さの差が生じても、吸収できることも同様である。
【００７８】
次に、内蔵タイプのエア給紙装置１２’について、その断面図である図１４および、図１４の断面Ｂ−Ｂを示す図１５を用いて説明する。なお、前述のエア給紙装置１１、１２、１１’と共通する部分については、同じ符号を用い、詳しい説明を省略する。
【００７９】
図１４に示すように、内蔵タイプのエア給紙装置１２’は、エア給紙装置１２と同様に、第１用紙収容部５８、第２用紙収容部５９、用紙移送手段６０とを備え、第１用紙収容部５８内の用紙Ｐが全て消費された時点で、上記用紙移送手段６０を作動させて第２用紙収容部５９内に収容された上層の用紙Ｐを、第１用紙収容部５８の載置板上に移送するように構成されている。また、エア給紙装置１２と同様に、浮揚手段と分離手段を含む浮揚分離手段１５と吸引搬送手段１６とを備えている。
【００８０】
本願の発明が用いられている第１用紙収容部５８について説明する。図１５において、上記第１用紙収容部５８は、エア給紙装置１２と同様に、載置板１５８と、前後一対の押え板（図示せず）と、左右一対の押え板（図示せず）とを有し、
上記載置板１５８は、図外の昇降装置１００によって昇降駆動されることにより、
載置板１５８に載置された用紙Ｐの最上面を、上記吸引搬送手段１６の搬送位置及び用紙移送手段６０の移送位置に、用紙Ｐの消費に伴いそれぞれ上昇させるように構成されている。
【００８１】
上記第１用紙収容部５８の載置板１５８上に載置された用紙Ｐが全て消費された場合には、上記載置板１５８が最上方のガイド位置に上昇することにより、後方の第２収容部５９から搬送される用紙Ｐのガイド板として機能するようになっている。また、上記第１，第２用紙収容部５８，５９の両方に収容された用紙Ｐが全て消費された場合には、上記載置板１５８，１５９を最下方の用紙補給位置に下降させるように構成されている。
上記用紙移送手段６０は、図１４に示すように、第１、第２用紙収容部５８、５９の上方に第１、第２搬送ローラ６１，６２を夫々備えている。また第１用紙収容部５８上部には、用紙上限検知手段５８１ａ、ｂを、エア給紙装置１１と同様に用紙の左右端に備えている。
【００８２】
前記用紙移送手段６０から垂下される第１搬送ローラ６１は、用紙Ｐの幅方向略中央に位置している。支持フレーム（図示せず）に設けられた回転軸６５は図外の駆動装置によって回転駆動されるとともに、この回転駆動力を図外のギア機構及びクラッチ機構により上記第１搬送ローラ６１に伝達して、この第１搬送ローラ６１を回転駆動するように構成されている。そして、回転軸６５に支持された２枚のブラケット６４の間に、伝動ベルトとプーリにて構成された動力伝達手段６６により、２枚のブラケット６４それぞれの外側に回動自在に支持された２個の第１搬送ローラ６１を、用紙Ｐを搬送する方向に駆動回転させるように構成されている。
【００８３】
この第１搬送ローラ６１は、その自重によって最上層の用紙Ｐに当接した状態で、上記回転軸６５から伝達された駆動力に応じて回転駆動されることにより、最上層の用紙Ｐを第２用紙収容部５９から第１用紙収容部５８へ移送するようになっている。また、第１用紙収容部５８から画像形成部９に向けて用紙Ｐを搬送する際第１搬送ローラ６１がフリー回転となるように、その内部にワンウエイクラッチ等が組み込まれている。また、最上層の用紙Ｐ１の左右で上記浮揚ノズル２８ａ、ｂとほぼ対向する位置には、用紙上限検知手段５８１ａ、ｂが配設されている。用紙上限検知手段５８１ａ、ｂの構成は、エア給紙装置１１’と同じであるため説明を省略する。
【００８４】
図１５は、順カール紙束Ｐ（ｕｐ）を積載した例である。用紙上限検知手段５８１ａ、ｂにより、操作者が載置板１５８上に用紙束を積載したときには図８のフローに従い載置板１５８の位置が制御される。また、給紙中に用紙が消費され最上層に位置が低下してゆく途中では、図１７のフローに従い載置板１５８の位置が制御される。
【００８５】
このように、用紙上限検知手段５８１ａ、ｂのうち最初に上限検知した側の上限位置Ｌ（図では用紙上限検知手段５８１ａ側）は、浮揚ノズル２８ａとほぼ同じ高さ位置（最適浮揚位置）となるため、順カール紙束Ｐ（ｕｐ）の右端Ｐ（Ｒ）側から適正な浮揚が行われることにより、正常な分離搬送が実行される。また、用紙上限検知手段５８１ａ、ｂが、エア給紙装置１２における押え部材２００ａ、
ｂを兼ねているので、給紙装置がシンプルとなり小型化が可能である。また、部品数が減少できて、コストダウンとなる。
また第１搬送ローラ６１は、回転軸６５を支点としたブラケット６４により自由に上下動するので、上限位置Ｌと第１搬送ローラ６１の接触位置Ｌ’の間に高さの差が生じても、吸収できる。これらは、逆カール紙Ｐ（ｄｏｗｎ）においても同様であるため、説明、図共に省略する。
【００８６】
上記エア給紙装置１１’、１２’においてもまた、浮揚ノズルが用紙側端部、特に上記実施形態のように両側端に配置された場合には、同様に両側端位置に配置された用紙上限検知手段により、用紙側端最上部が正確に浮揚ノズルの一まで持ち上げられ、さらに側端から用紙を捲るように湾曲させて、最上紙と下部用紙の間を十分に分離しながら浮揚させるため、より完全な浮揚分離が可能になる。図１３中、収容された用紙Ｐの右端と浮揚ノズル２８の左端の距離ａ、あるいは用紙Ｐの左端と浮揚ノズル２９の右端の距離ｂは、何れも４０ｍｍ以内が良く、好ましくは２０ｍｍ以内であれば良好に用紙端湾曲が形成される。
【００８７】
その他、請求項の範囲内で、種々の変形態様を採用することが可能である。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る本発明では、複数の用紙上限検知手段のうち最初に検知した高さで用紙束の上昇を停止させるので、最初に検知した用紙上限検知手段に対向する浮揚手段のエアが用紙束前面の最適位置に吹き付けられることになる。例えば複数の用紙上限検知手段のうち後に検知した高さで用紙束の上昇をストップすることにより生じる重送等を回避でき、最上紙１枚の確実な分離給紙が行える。
【００８９】
また、例えば用紙搬送方向に撓んだカール紙が用紙収容部に載置された場合、最上紙上面前端と浮揚手段がほぼ等しい高さ位置で用紙上限検知を行える。これにより、浮揚手段が積載用紙最上層に確実に空気を吹付けることができる位置で載置板の上昇を停止するようにでき、結果最上層用紙の良好な浮揚を確実に行なうことができる。
【００９０】
また請求項２に係る本発明では、用紙搬送方向の左右即ち搬送方向と直交する方向に撓んだカール紙が用紙収容部に載置された場合、用紙上限検知手段と浮揚手段をカ―ルの撓み方向と直交する同一線上に配置することにより最上紙上面が浮揚手段とほぼ同じ高さである位置で用紙上限検知を行えるため、浮揚手段が積載用紙最上層に確実に空気を吹付けることができる位置で載置板の上昇を停止するようにでき、結果最上層用紙の良好な浮揚を確実に行なうことができる。
【００９１】
また請求項３に係る本発明では、上記請求項１又は２記載のエア給紙装置において、用紙最上面を最初に検知した検知信号を受けた位置から所定量低い位置にきたとき上記載置板の上昇を再開させるので、カールによって適正に給紙できる用紙前面の位置が変化したとしても、それに応じて用紙載置台の上昇タイミングを変更できることになり、結果として確実な分離給紙を継続させることができる。
【００９２】
また請求項４に係る本発明では、上記請求項３記載のエア給紙装置において、用紙最上面を最初に検知した検知信号を受けた位置から所定量低い位置を検知する検知手段が、上記複数の用紙上限検知手段以外の他の検知手段なので、用紙上限検知手段が、給紙途中の浮揚手段のエアにより用紙とともに浮揚していても、載置板の上昇を再開させる用紙最上面位置を上記エアの影響を受けない状態で精度よく検知できる。
【００９３】
また請求項４に係る本発明では、請求項１乃至４記載のエア給紙装置を備えた画像形成装置であって、これらのエア給紙装置により給紙された用紙に画像形成をおこなう。これにより、カールした用紙でも確実な給紙によるスムーズな画像形成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエア給紙装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る外付けタイプのエア給紙装置１１の具体的構成を示す断面図である。
【図３】浮揚分離手段の具体的構成を示す斜視図である。
【図４】吸引搬送手段の具体的構成を示す平面図である。
【図５】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明の用紙上限検知説明するための、外付けタイプのエア給紙装置断面図で、搬送方向左右にカールした用紙束を載置した時の例である。
【図７】本発明の用紙上限検知説明するための、外付けタイプのエア給紙装置１１の断面図で、搬送方向前後にカールした用紙束を載置した時の例である。
【図８】本発明に係るエア給紙装置における用紙積載時の載置台上昇制御の一例を示すフローチャートである。
【図９】図２の装置における連続給紙時の載置台上昇制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る内蔵タイプのエア給紙装置１２の具体的構成を示す断面図である。
【図１１】図１０のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】本発明に係る外付けタイプのエア給紙装置１１’の具体的構成を示す断面図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ線断面図である。
【図１４】本発明に係る内蔵タイプのエア給紙装置１２’の具体的構成を示す断面図である。
【図１５】図１４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１６】図１２の装置における連続給紙時の載置台上昇制御の一例を示すフローチャートである。
【図１７】従来の問題点を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１  画像形成装置
１１、１１’  エア給紙装置（外付けタイプ）
１２、１２’  エア給紙装置（内蔵タイプ）
１３、１５８  載置板
１４  用紙収容部
１６  吸引搬送手段
１８ａ、１８ｂ、５８１ａ、５８１ｂ  用紙上限検知手段
２８ａ、２８ｂ  浮揚ノズル（浮揚手段）
５８  第１用紙収容部
１０１  昇降制御装置（制御手段）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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