(57)【要約】【課題】安定した給紙動作が可能なベルト吸引方式のシート給紙装置およびこれを備える画像形成システムを提供することを目的とする。【解決手段】吸引部材による空気の吸引により用紙を吸着せしめて搬送する搬送手段を、前記用紙の積載面の上方に配置するシート給紙装置において、前記搬送手段への用紙の吸着を検知する複数の吸引センサを前記吸引部材との位置関係が異なる状態にそれぞれ配置したことを特徴とするシート給紙装置。【選択図】図２
2008068937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引部材による空気の吸引により用紙を吸着せしめて搬送する搬送手段を、前記用紙の積載面の上方に配置するシート給紙装置において、前記搬送手段への用紙の吸着を検知する複数の吸引センサを前記吸引部材との位置関係が異なる状態にそれぞれ配置したことを特徴とするシート給紙装置。
【請求項２】
前記複数の吸引センサは、用紙を収容する給紙トレイの用紙積載板からの高さ方向で吸引面との距離が異なる位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシート給紙装置。
【請求項３】
前記複数の吸引センサは、前記吸引部材に対して横方向に異なる距離にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシート給紙装置。
【請求項４】
前記用紙積載板に積載された用紙の有無を検知する用紙有無検知センサと、積載された用紙の最上部の用紙の高さ方向の位置を検知する高さ検知センサとを有することを特徴とする請求項１または２に記載のシート給紙装置。
【請求項５】
前記給紙トレイをシート給紙装置本体にセット後、前記高さ検知センサが最上部の用紙を所定の位置で検知する前に前記吸引センサが用紙を検知した場合は、前記用紙積載板の上昇を停止するように制御する制御手段を有することを特徴とする請求項４に記載のシート給紙装置。
【請求項６】
前記吸引センサが前記吸引部材の吸引動作時以外に検知状態になった場合は、シート給紙装置の機械動作を停止するように制御する制御手段を有することを特徴とする請求項２または３に記載のシート給紙装置。
【請求項７】
前記用紙有無検知センサと前記吸引センサとの双方が紙無しと検知したときに、前記用紙積載板上に紙無しと判断することを特徴とする請求項４または５に記載のシート給紙装置。
【請求項８】
用紙を収容する給紙トレイの用紙積載板上に積載された用紙の端部側面に空気を吹付け、前記吸引部材による用紙の吸着を補助する吹付けファンを有し、前記複数の吸引センサの全てが用紙を検知し続けることのないように、当該吹付けファンによる風量を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のシート給紙装置。
【請求項９】
前記補助する吹付けファンが動作時、前記用紙積載板からの高さ方向で吸引面との距離が異なる位置に前記複数の吸引センサがそれぞれ配置されており、用紙の吸引動作をしていない時は、低い方の吸引センサが用紙を検知し、高い方の吸引センサが用紙を検知しない状態を保つ風量を出すように前記制御手段が前記吹付けファンを制御することを特徴とする請求項８に記載のシート給紙装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記吹付けファンのＯＮ／ＯＦＦの切り替え、あるいは、前記吹付けファンの回転数を制御することを特徴とする請求項８または９に記載のシート給紙装置。
【請求項１１】
前記吸引部材の吸引開始からそれぞれの吸引センサが用紙を検知するまでの時間を計測して、前記複数の吸引センサによる複数吸着検知情報により紙種を判断し、前記制御手段が当該紙種に合った風量を出力するように前記吹付けファンを制御することを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載のシート給紙装置。
【請求項１２】
用紙に画像を形成する画像形成装置と、当該画像形成装置に前記用紙を搬送する請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のシート給紙装置とを有することを特徴とする画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主には複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置のシート給紙装置に関するものであり、より詳しくは給紙に用いられる積載した複数枚の用紙のうちの最上部のものから、順次に吸引吸着して分離搬送するシート給紙装置および当該シート給紙装置を備えた画像形成システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に採用されているシート給紙装置において、記録材や原稿等のシートを、給紙台（用紙積載板）上に複数枚積載し、その最上位のものから順次に給送するようにしたものが知られている。
【０００３】
このようなシート給紙装置において、現在用いられている方式は、給紙台上の用紙を給紙ローラの回転によって給送方向下流側に給送する、ローラ給紙装置が一般的である。
【０００４】
上記のローラ給紙装置では、その給紙性能が、ローラ表面の摩擦係数に負うところが大きい。このため、ローラ材質の経時変化や紙粉等の付着によってローラ表面の摩擦係数が変化（一般に小さくなる）すると、給送不良が発生しやすくなる。また、使用するシートが種々な紙、フィルム等と多様のため、これらの表面性が大きく異なり多様なシートに対応しきれないという欠点があった。
【０００５】
そこで、上述の欠点を解決すべく、空気の吸引力を利用してシートを吸着し搬送する方式のシート給紙装置が知られている。
【０００６】
従来の代表的な吸引方式の給紙装置の概略は、次の如き構成である。
【０００７】
当該給紙装置は、シートを積載する給紙台と、必要なら給紙台上のシートを１枚ずつ給紙するための分離手段と、給紙台の先端側上方に配置された搬送（給紙）手段とを備えている。
【０００８】
給紙台は、複数枚のシートを積層状態で平らに支持し、これを昇降させる昇降機構に取り付けられている。給紙台の上方には、給紙台上に載置された複数のシートのうちの最上位のシートを、所定高さの給送位置に設定するため、用紙の高さを検知するアクチェータとセンサおよび用紙積載部の用紙の有無を検知するセンサ、前記搬送部材に用紙が吸引されたことを検知する吸引センサを持っている。
【０００９】
搬送手段は、搬送方向下流側と上流側のプーリとに巻回された搬送ベルトと、この内側に配置された負圧発生装置（吸引装置）とを有し、搬送ベルトには、多数の吸引孔が穿設され、また吸引は負圧発生装置下方に向けた吸引開口により行われる。
【００１０】
上記のような、搬送手段で安定した給紙動作を行うために、吸引部材に単一の吸引センサを設け、最上位部の用紙が搬送ベルトに吸着されるまでの所用時間に応じて給紙台が上下に移動され、吸引センサと最上位部の用紙との間隔が吸引に適切な値に調整する。すなわち、吸引時間測定で適正の吸引時間になるように給紙高さを制御する方法（例えば、特許文献１参照）や、給紙台に載置された用紙の先端に空気を吹き付け浮上、分離して、用紙のベルト面からの距離を単一の距離センサで検出し、空気の吹き付け量を制御することにより浮揚する用紙を適正範囲内に位置付け安定給送を行う。すなわち、用紙の浮上位置検出により空気の吹き付け量を制御する方法（例えば、特許文献２参照）等が知られている。
【特許文献１】特開平６−４０５７９号公報
【特許文献２】特開平７−８９６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の特許文献１の例では、吸着センサの吸着までの検出時間のみをフィードバックしているため、用紙の細かい情報を得ることができず、また、吸着状態の情報も少なく、情報に誤りが生じる場合がある。また、特許文献２の例についても、空気吹き付けによる分離箇所の一部の用紙面を検知をしているので、他の用紙面は吸着部材に未吸着状態の場合がある。また、単一の吸着センサを設けただけでは、用紙のカーリングや不安定な浮き等により、吸着センサは最上位部の用紙面の一部を検知するが、他の用紙面が吸着部材に未吸着の状態のままで、一様な平面なる前に給紙動作が開始され、給紙不良が発生する場合がある。
【００１２】
本発明は、用紙面が吸引部材への吸引ミスを極力防止し、安定した給紙動作が可能なシート給紙装置および当該シート給紙装置を備えた画像形成システム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】
【００１３】
上記目的は、下記の構成によって達成される。
吸引部材による空気の吸引により用紙を吸着せしめて搬送する搬送手段を、前記用紙の積載面の上方に配置するシート給紙装置において、前記搬送手段への用紙の吸着を検知する複数の吸引センサを前記吸引部材との位置関係が異なる状態にそれぞれ配置したことを特徴とするシート給紙装置。
【発明の効果】
【００１４】
複数の吸引センサが用紙面の複数部の吸引状態を確認後に給紙動作を開始するので給紙不良の頻度を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、シート給紙装置及びそれを備えた画像形成システムの全体構成図である。
【００１６】
Ａは画像形成装置、ＤＦは自動原稿送り装置、本発明に係わるＬＴはシート給紙装置である。
【００１７】
画像形成装置Ａは、画像読み取り部（画像入力装置）１、画像処理部２、画像書き込み部３、画像形成部４、給紙カセット５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄ、第１給紙部６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ、レジストローラ６Ｆ、定着装置７、排紙部８、自動両面コピー給紙部（ＡＤＵ）８Ｂ等を備えている。
【００１８】
画像形成装置Ａの上部には、自動原稿送り装置ＤＦが搭載され、図の右側面に、シート給紙装置ＬＴが一体的に連結されている。
【００１９】
Ａ１は画像形成装置Ａの制御手段である制御部、Ａ２はシート給紙装置ＬＴの制御手段である制御部、Ｐ１は画像形成装置Ａおよびシート給紙装置ＬＴからなる画像形成システムの操作パネルである。画像形成装置Ａとシート給紙装置ＬＴとが連結した状態で、操作パネルＰ１でシート給紙装置が選択されると、画像形成装置Ａの制御部Ａ１を介してその情報がシート給紙装置ＬＴの制御部Ａ２に伝達され、シート給紙装置ＬＴが駆動可能状態になる。なお、制御部Ａ１と制御部Ａ２とは不図示のシリアル通信部を介して互いに制御信号を交信する。
【００２０】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台の上に載置された原稿ｄは矢印方向に搬送され画像読み取り部１の光学系により原稿の片面又は両面の画像が、イメージセンサＣＣＤ１Ａに読み込まれる。
【００２１】
イメージセンサＣＣＤ１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、画像書き込み部３に画像情報信号として送られる。
【００２２】
画像形成部４は、電子写真プロセスを用いて画像形成する部位であり、感光体ドラム４Ａに対して帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。前記露光処理の工程では前記画像情報信号に基づく半導体レーザ（不図示）の出力光が感光体ドラム４Ａに照射され静電潜像が形成される。更に、前記現像処理の工程では、前記静電潜像に対応したトナー像が形成される。
【００２３】
給紙カセット５Ａ〜５Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄ、シート給紙装置ＬＴのうちいずれかが選択されると、用紙Ｓが、レジストローラ６Ｆに向けて搬送される。用紙Ｓはレジストローラ６Ｆにより感光体ドラム４Ａのトナー像と同期が取られて、転写手段４Ｂに向けて搬送されトナー像が転写される。
【００２４】
トナー像を担持した用紙Ｓは定着装置７により定着され、排紙部８から排紙トレイ８１に送り込まれる。
【００２５】
両面画像形成の場合には、片面に画像形成された用紙Ｓは搬送路切り換え板８Ａにより自動両面コピー給紙部８Ｂに送り込まれ、画像形成部４において反対側の面に画像形成が行われ、定着装置７により定着された後、排出部８から排紙トレイ８１に送り込まれる。
【００２６】
以下、本発明に係わるシート給紙装置について図２および図３を基に説明する。
【００２７】
図２は、シート給紙装置の機構部を示す図である。
【００２８】
図３は、用紙給送部をＹ方向から視た図である。
【００２９】
図２、３において、搬送手段である用紙給送部９１は、複数の吸引孔ｈを有する搬送ベルト９１０、当該搬送ベルト９１０を張架する一対のベルトローラ９Ａ、９Ｂ、吸引部材である吸引箱９１１、吸引部材への用紙吸引を検知する複数の吸引センサＳ１、Ｓ２等から構成されている。
【００３０】
前記吸引箱９１１は、前記搬送ベルト９１０が当接、摺動する面に吸引溝９１５を有し、吸引管９１３を介して不図示の排気ポンプに連通している。前記吸引センサＳ１、Ｓ２は、吸引部材への用紙吸引を検知する役割をもち、発光部と受光部からなり、アクチェータである遮光板９１２でＯＮ、ＯＦＦする。なお、当該吸引センサＳ１、Ｓ２は前記ベルトローラ９Ａ、９Ｂが支持されている不図示の枠体に取り付けられている。
【００３１】
給紙トレイ９２は、用紙積載板９２１と、それに一体のガイドローラ部材９２３を配設した上下昇降側板９２２、昇降駆動プーリ９２４、９２５、ガイドレールＲ１、Ｒ２等からなるユニットで構成され、シート給紙装置ＬＴの本体９０から不図示のガイド部材を介して外部に引き出し可能となっている。前記給紙トレイ９２は、前記ガイドローラ部材９２３を介して、シート給紙装置ＬＴの本体枠体に取り付けられたガイドレールＲ１、Ｒ２に沿って上下に移動可能となっている。なお、前記上下昇降側板９２２には、不図示の駆動部からカップリングを介して回転力を得て回転するプーリ９２４、９２５に巻着されたワイヤ９２６の端部それぞれが係止されている。用紙を積載した給紙トレイ９２は、本体９０内にセットされると、自動的に上昇し、最上部の用紙が用紙レベルセンサである高さ検知センサＳ３のアクチェータ９１２を作動し、最上部の用紙と吸引箱９１１（搬送ベルト９１０）との間隔を所定の距離ｍに保つように制御されて停止する。距離ｍは最上位部の用紙を吸着するのに十分な間隔で１０ｍｍ〜１５ｍｍが好ましい。なお、用紙積載板９２１の下部には光反射型の用紙有無検知センサＳ４が配置され、検出穴ｇを通して用紙の有無を検出する。
【００３２】
また、前記搬送ベルト９１０によって送り出された用紙を画像形成装置Ａへ向けて搬送する搬送ローラ対９２７、９２８が本体９０の不図示の本体枠体に支持されている。ただし、搬送ローラ対９２７の上ローラは搬送ベルト９１０の走行速度に等しい線速度で回転するが、下ローラはトルクリミッタで重送防止の役割を有している。
【００３３】
また、積載された用紙の両サイド端部または先後端部の側面に、吹付けファンｆ（図５参照）から送風されるエアーを吹き付ける空気ノズル９１４が設けられ、用紙束を分離し、１枚送りを確実にしている。前記吹付けファンｆは、シート給紙装置ＬＴの制御部Ａ２の指令により風量（回転数）、ＯＮ／ＯＦＦタイミング等が制御される。
【００３４】
以下、本発明について説明する。
【００３５】
前述したが、例えば図４のように単一の吸引センサを設けただけでは、用紙のカーリングや不安定な浮上等により、吸引センサは最上部の用紙面の一部を検知するが、他の用紙面が吸引部材に未吸着状態のままで、一様な平面なる前に給紙動作が開始される場合がある。この時点で給紙動作が開始されると、点線で示すような給紙不良が発生する。
【００３６】
図４は、単一の吸引センサを設けた用紙給送部の一例を示す図である。
【００３７】
本発明は、吸引部材に用紙が一様に吸引されないことにより起る問題を極力防止するため複数の吸引センサを設けたことを特徴としている。
【００３８】
図５は、本発明に係わる、複数の吸引センサを設けた図１の用紙給送部を示す図である。
【００３９】
図２、３、５において、複数の吸引センサ（アクチュエータ）Ｓ１、Ｓ２は吸引箱９１１からの距離ａ１、ａ２、または吸引面から高さ（距離）ｂ１、ｂ２が異なった位置に配置され、吸引センサが用紙吸引を検知し（少なくとも、近い吸引センサが検知したら）、確認してから制御部Ａ２を介して搬送ベルト９１０の給紙動作が開始される。こうような構成にすることにより、用紙給紙部９１における搬送方向、搬送方向と直行する方向での浮上高さの差により生じる給紙不良等の不具合を極力防止できる利点がある。
【００４０】
また、用紙を積載した給紙トレイ９２をシート給紙装置本体９０内にセットし、上昇する用紙積載板９２１上の最上部の用紙が高さ検知センサＳ３のアクチェータ９１２を作動する際、用紙の浮上状態によっては、前記高さ検知センサＳ３が最上部の用紙を所定の位置（用紙基準高さ）で検知する前に吸引センサＳ１、Ｓ２が用紙を検知する場合が生じる（図６（ｂ）参照）。この場合は、何らかの問題が生じたものと見なし、用紙積載板９２１の上昇を停止するように制御部２は制御する。あるいは、最上部の用紙が所定の位置に達する前で、吸引動作時以外に吸引センサＳ１、Ｓ２が検知状態になった場合（図６（ａ）参照）は、その情報が制御部２を介して画像形成装置の制御部１に伝達され画像形成システム全体またはシート給紙装置ＬＣの機械動作が停止するように制御する。
【００４１】
この場合、給紙トレイ９２内の用紙の確認を指示する内容を操作パネルＰ１の操作画面に表示を出す制御を併せ持つ。
【００４２】
また、積載の最終用紙の場合に、前記用紙有無検知センサＳ４と前記吸引センサとの双方が紙無しと検知したときに、前記用紙積載板９２１上に紙無しと判断するように制御している。すなわち、用紙が前記用紙有無検知センサＳ４から浮いた状態（図６（ｃ）参照）であっても、吸引センサＳ１、Ｓ２双方（または一方）がＯＮとなっていれば紙無しとの判断をしない。
【００４３】
また、吹付けファンｆによる風の影響で用紙が吸引センサの全てをＯＮし続けないよう吹付けファンｆの風量が制御されている。例えば、高さ方向で異なる高さに配置されている複数の吸引センサの場合、用紙の吸引動作をしていないときには、低い方の吸引センサをＯＮさせて、高い方の吸引センサがＯＮしない様なバランス状態になるよう吹付け用ファンｆのモータの回転数を調整して風量を制御し、用紙を浮かせている。紙が浮かせる状態を、吹付けファンｆの風量を制御することによって作り出す。または、吹き付けファンのＯＮ／ＯＦＦの切り替えを判断して行うこともできる。
【００４４】
図６に示すような用紙の状態は、吸引部材で吸引開始からそれぞれの吸引センサが検知する時間を計測して、複数の吸着センサによる吸着検知情報から用紙の種類（斤量／剛性）を判断し、それに対応して制御部は、吹付けファンの風量を出力するように制御することができる。具体的には、吸引部からの距離が遠くなると吸引時には、剛性が低い紙（薄い紙）は吸引センサでＯＮするのに時間がかかる（または、ＯＮしない。）が、逆に厚紙等は遠い吸引センサをより短時間でＯＮすることができるように、その計測時間差から紙種の判断が可能である。また、弱い風量でも多くのセンサがＯＮすれば（吸引動作以外に）薄い紙（軽い紙）と判断することができる。
【００４５】
なお、前記時間と用紙の種類とのテーブルは前記制御部１または２に記憶され、用紙の種類に合った風量が出力される。
【００４６】
図６は、用紙給送部の下部における給紙動作前の用紙状態を示す図である。
【００４７】
以上から、複数の吸着センサを配置することによって、より安定したシート給送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】シート供給装置及びそれに連結された画像形成システムの全体構成図である。
【図２】シート給紙装置の機構部を示す図である。
【図３】用紙給送部をＹ方向から視た図である。
【図４】単一の吸引センサを設けた用紙給送部の一例を示す図である。
【図５】複数の吸引センサを設けた図１の用紙給送部を示す図である。
【図６】用紙給送部の下部における給紙動作前の用紙状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
９０  本体
９１  用紙供給部
９１０  搬送ベルト
９１１  吸引箱
９１４  空気ノズル
９２  給紙トレイ
９２１  用紙積載板
９２２  上下昇降側板
９２３  ガイドローラ部材
９２４、９２５  昇降駆動プーリ
９２６  ワイヤ
９Ａ、９Ｂ  ベルトローラ
Ｓ１、Ｓ２  吸引センサ
Ｓ３  高さ検知センサ
Ｓ４  用紙有無検知センサ
ＬＴ  シート給紙装置
【図１】
2008068937.tif 000003
【図２】
2008068937.tif 000004
【図３】
2008068937.tif 000005
【図４】
2008068937.tif 000006
【図５】
2008068937.tif 000007
【図６】
2008068937.tif 000008