(57)【要約】【課題】空気吹き付け方式の給紙装置において、風切り音等の騒音を抑え、省エネを考慮された、安定した給紙動作が行われる給紙装置の提供を目的とする。【解決手段】積載された用紙を、送り出し手段により送り出し、分離ローラによって一枚毎に分離する分離手段、および用紙を搬送する搬送手段に加え、積載された用紙の上部側面に空気を送り込む送風口を設け、上部１枚目と２枚目との間に空気を通過させる用紙捌き手段を有する給紙装置において、用紙送り出し動作開始から用紙の先端検知センサが用紙先端を検知する迄の通過時間を計測し、当該通過時間が第１の基準時間以上になった場合、前記送風口から空気を吹き付けを開始するように前記用紙捌き手段を制御する制御手段を有することを特徴とする給紙装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙皿上に積載された用紙を、送り出し手段により送り出し、分離ローラによって一枚毎に分離する分離手段および分離された用紙を搬送する搬送手段に加え、積載された用紙の上部側面に空気を送り込む送風口を設け、上部１枚目と２枚目との間に空気を通過させる用紙捌き手段を有する給紙装置において、用紙の送り出し動作が開始されてから用紙の先端検知センサが用紙先端を検知する迄の通過時間を計測し、当該通過時間が第１の基準時間以上になった場合、前記送風口から空気を吹き付け開始するように前記用紙捌き手段を制御する制御手段を有することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記先端検知センサは前記分離手段と前記搬送手段との間に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記第１の基準時間は、正常給紙時の通過時間＜第２の基準時間＜第１の基準時間＜通紙可能最大時間なる関係で設定されることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記通過時間が、前記第１の基準時間より小さく、前記第２の基準時間より大きい範囲で、所定の回数以上連続して計測された場合は、前記送風口から空気を吹き付け開始するように、制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記通過時間が所定のバラツキ幅より大きくなった場合、前記送風口から空気を吹き付け開始するように、制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項６】
前記制御手段は前記空気を吹き付ける期間は、吹き付け開始後、給送される設定枚数の用紙が排紙終了まで継続するように、制御することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項７】
前記空気を吹き付ける期間は、前記給紙皿が空紙となるまで継続することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに１項に記載の給紙装置。
【請求項８】
前記空気を吹き付ける期間は、前記給紙皿以外の給紙皿に使用切替えがなされるまで継続する期間であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項９】
前記空気を吹き付ける期間は、前記空気の送風を停止する操作がなされるまで継続する期間であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項にに記載の給紙装置。
【請求項１０】
操作部を有し、当該操作部にて空気吹き付けの自動モード、ＯＮモード、ＯＦＦモードのいずれかを選択でき、前記自動モードを選択したときのみ、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の制御が適用されることを特徴とする給紙装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記空気を吹き付ける期間中は、吹き付け動作中である旨を前記操作部に表示することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の給紙装置。
【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、プリンタ、印刷機等に用いられる給紙装置に関し、特に、ＯＨＰシート、塗工紙、筋押ししてある用紙等を含む多様な紙質の用紙を、確実に１枚ずつ分離して送り出すことができる給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタまたは印刷機には、多数枚積層された用紙から１枚ずつ給紙ローラ等で送り出す給紙ローラが設けられている。このような給紙装置では、一度に多数枚送り（ダブルフィード）となると、紙詰まりの原因になる。また、紙粉等による給紙ローラの滑りのため送り込み力が小さくなるとミスフィードとなり易い。そのため、確実に１枚ずつ送り出せる工夫がされている。すなわち、給紙ローラと用紙との間の摩擦係数を大きくして積層された用紙の一番上の１枚を確実に送り込むことで、ミスフィードを防止している。また、ダブルフィード等の場合一番上の用紙１枚だけが送り出されるようにし、その下の２枚以降を押し戻すようにしている。
【０００３】
この方法は、通常の複写機だけを使用している限りでは、効果的な方法である。しかし、最近、複写機やプリンタの用途が拡大し、ＯＨＰシート、塗工紙、筋押しした用紙をはじめ、多様な紙質の用紙が使用されるようになってきた。これらの用紙の中には、積層した場合の用紙相互間の密着力が強く、一番上の用紙と以下の用紙とが密着し、送り出し給紙ローラの給送力では不十分となり前記紙送り、多数枚送りを確実に防止することが困難な場合がある。また、用紙から出る紙粉もローラとの摩擦力を減じ、前記給送ローラの搬送力を弱める原因を作り出している。
【０００４】
そこで、積層された用紙の送り方向の側方に送風口を設けて、この送風口から積層された用紙の上部の複数枚に向かって空気を吹き付け、用紙と用紙の間に空気を通過させて分離する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−５６４３号公報（第１０欄、第１から７行）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法は、コピー（印刷）動作スタート時に、セットされた用紙の種類の情報により、前もって作動条件に当てはまる紙種になった場合、オペレータ等の判断で空気の吹き付け作動スイッチの動作が必要か否かが決められている。しかしながら、給紙が問題なく行われており、吹き付けが必要でない場合でも、一旦、吹き付け動作を開始すると継続するため、風切り音や紙の音による機械作動音が高くなる問題や、また、空気の吹き付け動作源であるポンプ、ファン等の電力が無駄に消費されるという問題が発生する。
【０００７】
また、紙粉が多い用紙の場合、初期状態では空気の吹き付けが不要であっても、通紙とともに紙粉により給送ローラがスリップして搬送力が低下し、ミスフィードするという問題も発生する。もしくは、ローラ表面が摩耗した場合も同様に給送ローラの搬送力が低減しミスフィードを引き起こす。
【０００８】
本発明は、自動的に、空気吹き付け作動の要否を給紙状態により判断し、必要な状況に限り吹き付けを開始し、極力、風切り音、紙の音等の騒音を抑え、無駄な消費電力を無くし、安定した給紙動作が行われる給紙装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の構成によって達成される。
【００１０】
給紙皿上に積載された用紙を、送り出し手段により送り出し、分離ローラによって一枚毎に分離する分離手段および分離された用紙を搬送する搬送手段に加え、積載された用紙の上部側面に空気を送り込む送風口を設け、上部１枚目と２枚目との間に空気を通過させる用紙捌き手段を有する給紙装置において、用紙の送り出し動作が開始されてから用紙の先端検知センサが用紙先端を検知する迄の通過時間を計測し、当該通過時間が第１の基準時間以上になった場合、前記送風口から空気を吹き付け開始するように前記用紙捌き手段を制御する制御手段を有することを特徴とする給紙装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例を図面に従って説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術範囲や用語の意義を限定するものではない。
【００１２】
図１は本発明の給紙装置の斜視図を示す。
図１（ａ）は、給紙装置のカバーを取り外した状態の要部を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に不図示の用紙上面高さ検知部を示す図である。また、図２は給紙装置の要部の縦断面図、図３は図１の要部の上面図を示す。
【００１３】
図１（ａ）において、積層された用紙１００は、プレート１０２（図３参照）の上に載置され、不図示の機構により、昇降可能に支持されている。側板等の側部規制部材１０４は、用紙１００の送り方向と交差する方向、本実施の形態では幅方向に移動自在になっており、積載された用紙１００の両側に軽く密着して用紙１００の両側位置を規制している。後端規制部材１０５（図３参照）は、用紙１００の長さ方向に移動自在で、用紙１００の送り方向後端の位置を規制している。用紙１００の送り方向先端には、給紙ローラ１０６があり、これが一番上の用紙１００ａに適当な力で圧接している。
【００１４】
給紙ローラ１０６が矢印ａの方向に回転すると、一番上の用紙１００ａが矢印ｂ方向に進み、給紙ローラ１０６の出口側に隣接している、用紙分離手段であろ。ダブルフィードが発生すると、矢印ａと同方向に回転する分離下ローラ１０７ａによりその下の２枚目以降が押し戻され、最上部の１枚だけが画像形成部へと送り込まれることになる。
【００１５】
図１（ｂ）において、積層された用紙の最上面の高さを検知するために、用紙上面センサ１１０が設けられている。用紙上面センサ１１０は、給紙ローラ１０６のシャフト１０８が遊嵌できる長円でかつ弧状の孔が開けられた検知部１１２と、検知部１１２を回動自在に軸支する回転軸１１４と、検知部１１２に固定された遮光板１１６と、遮光板１１６の先端部を挟むように設けられたフォトカプラ１１８とから構成されている。分離上ローラ１０７ｂは回転軸１１４の動力で回転する。検知部１１２と遮光板１１６とでは、検知部１１２の方が重くなっていて、検知部１１２が用紙１００の上面に常時軽く接触した状態を保っている。用紙１００の上面の位置が下がると、それと共に検知部１１２が下がり、遮光板１１６の先端が上昇してフォトカプラ１１８から外れるので、受光部が光を検知し、一番上の用紙１００ａの位置が下がったことを検知する。すると、図示しない昇降装置が作動し、遮光板１１６の先端がフォトカプラ１１８の光を遮断する位置まで用紙１００を上昇させる。以上によって、用紙１００の上面、すなわち、一番上の用紙１００ａの位置は、常に同じ高さに保たれることになる。用紙上面センサ１１０は、図示の構成のものに限定されるものではなく、用紙上面位置を検知できれば、どのようなものでもよい。
【００１６】
側部規制部材１０４には、用紙捌き手段として、小型の捌きファン１２０が、上向きに取り付けられている。上向きに吹き付けられたエアーは、図示しないファン取付板により９０°向きを変え、横向きに送風口１２２から吹き出される。送風口１２２は側部規制部材１０４の上端近くに開口している。送風口１２２の幅は、捌きファン１２０の吹出口の幅と同じになっている。一番上の用紙１００ａが送風口１２２の上下端のほぼ中央に来るような位置関係が望ましい。捌きファン１２０を側部規制部材１０４に取り付けているので、用紙１００のサイズが変更された場合でも、側部規制部材１０４を移動することによって、捌きファン１２０も一緒に移動できることになる。
【００１７】
なお、捌きファン１２０と送風口１２２は、本実施の形態では、用紙１００の両側に設けられているが、片側だけにしてもよい。
【００１８】
捌きファン１２０を回転すると、送風口１２２から空気が送られ、積層された用紙１００の上部にある数枚に風が吹き付けられる。空気は、用紙の上部数枚１００ｂの一側方から各シート間の隙間を通り抜けて他方側に吹き抜ける。これによって用紙と用紙との密着力が緩和される。
【００１９】
これによって用紙の上部数枚１００ｂは１枚ずつに捌かれ、分離される。給紙ローラ１０６は、こうして捌かれた用紙１００から一番上の用紙１００ａだけを取り出して確実に送り込めることになる。また、用紙１００の上部数枚１００ｂの浮き上がりを防止するために、浮揚抑制部材１２４が設けられている。当該浮揚抑制部材１２４は、シート１００の上面に密着させるのではなく、所定の隙間だけ浮かせて設けられているので、用紙１００ａを送り出すときの抵抗力を小さくすることができる。
【００２０】
また、図２に示すように給紙装置にはカバー１２６が取り付けられている。カバー１２６は、先端のヒンジ１２８で本体に対し回動可能である。カバー１２６が閉じられた状態の時、浮揚抑制部材１２４は、用紙の浮き上がり量を抑制する動作位置にある。カバー１２６を開くと、浮揚抑制部材１２４は、カバー１２６と共に用紙１００の上の浮揚量を抑制する位置から離れた退避位置に移動する。これによって、カバー１２６を開けて用紙１００を補充することができる。
【００２１】
以上が本発明の実施の形態における給紙装置のハード面での詳細であるが、本発明は、ソフト面である空気吹き付けの制御に関し、従来の方法とは異にしている。
【００２２】
従来はオペレータ等の判断によって空気吹き付けの作動スイッチの動作が必要か否かが決められ、吹き付けモードが選択されるのに対し、本発明は、空気吹き付けの必要性は給紙状態によって認識され、自動的に空気吹き付け動作が開始され、用紙の捌きと紙粉発散が行われる点を特徴としている。
【００２３】
以下、本発明の特徴について説明するが、給紙、空気吹き付け等に関する制御は制御手段である制御部Ｃによって行われるものとする。
【００２４】
はじめに、用紙の送出しが開始されて（送り出しクラッチがｏｎして）から先端検知センサ１１５に到達する迄の通過時間Ｔを制御部Ｃのタイマにて計測し、当該通過時間Ｔがジャム検知時間ＴMAXより小さく、第１の基準時間Ｔ1より大きくなった場合に前記制御部Ｃから前記送風口１２２に風を吹き付けるように指令し、捌きファン１２０が制御される（なお、先端検知センサ１１５は捌きローラ１０７と搬送ローラ１０９との間に配設されている）。
【００２５】
ここで、前記第１の基準時間Ｔ1は、複数回の通過時間Ｔのデータ採取により算出して決めた時間の平均値ＴAVとバラツキを加えた時間である正常給紙時の通過時間より大きく、給紙可能最大時間（これを越えるとジャムとなる時間）ＴMAXより小さい時間で設定される。
【００２６】
また、通過時間Ｔが、第２の基準時間Ｔ2より大きく、第１の基準時間Ｔ1より小さい範囲内で、所定の回数以上連続して計測された場合も同様に、前記送風口１２２に風を吹き付けるように指令し、捌きファン１２０が制御される。
【００２７】
ここで、第２の基準時間Ｔ2は、前記正常給紙時の通過時間より大きく、前記第１の基準時間Ｔ1より小さい範囲で設定される。
【００２８】
上記の時間は、正常給紙時の通過時間＜第２の基準時間＜第１の基準時間＜通紙可能最大時間なる関係で表される。
【００２９】
また、複数給紙の場合、各回の通過時間Ｔのバラツキ幅が、所定の値より大きくなった場合にも制御部Ｃから前記送風口１２２に風を吹き付けるように指令し、前記捌きファン１２０は制御される。
【００３０】
なお、吹き付け動作が行われている間は、「吹き付け中」なる表示ランプが操作部上に点灯表示される。
【００３１】
本発明では、上記制御はＡＵＴ（自動）モードの選択時のみに適用されるが、本実施の形態の給紙装置は前記ＡＵＴモードの他に、ＯＮモード、ＯＦＦモードもマニュアルで選択が可能である。
【００３２】
図４は操作部である操作パネルの一部を示す図である。
図において、２００は操作パネル、２０１、２０２、２０３は用紙捌き手段のＡＵＴ（自動）モード、ＯＮモード、ＯＦＦモードの選択ボタンで、制御部Ｃへの指示ボタンである。２０４は表示ランプで、前記用紙捌き手段である捌きファンが駆動中に点灯する。
【００３３】
本実施の形態のおいては、ＡＵＴ（自動）モードの選択の場合にのみ、給紙状態から判断された制御方式が適用されることは既に述べたが、ＯＮモードでは、印刷機や画像形成装置の電源がＯＮとなっていると、捌きファンは絶えず回転しており、ＯＦＦモードでは回転指令が断たれている状態となる。ただし、紙詰まり処理の場合に扉を開いた場合は、捌きファンは停止するように考慮されている。
【００３４】
また、捌きファン１２０から空気を吹き付ける期間（捌きファン駆動時間）は、多様な設定方法が考えられる。たとえば、設定されたコピー枚数の最終の用紙が排紙されるまで、または、対象の用紙が装填されている給紙皿のが空紙となるまで、または、対象の給紙皿以外の給紙皿に使用切替えがなされるまで、または、オペレータによって操作部で送風を停止する操作（ＯＦＦモード選択）がなされるまで継続する。
【００３５】
紙粉が多い用紙では、紙粉により給紙ローラ１０６や捌きローラ１０７の搬送力が低下してローラと用紙がスリップし、先端検知センサ１１５迄への時間が長くなる。そのため、空気を吹き付けることにより、上部１枚目と２枚目との用紙を分離させ、且つ紙粉も払い除けることでを搬送力を高め、ミスフィードを回避することができる。
【００３６】
次に、本発明のメインクレームの給紙動作について、フローチャートにて説明する。
【００３７】
図５は給紙動作の流れを説明するためのフローチャートを示す。
図１及び５において、作像動作開始と共に、ステップＳ１１で給紙ローラ１０６のシャフト１０８に係合する不図示の送出しクラッチがｏｎすると同時に、ステップＳ１２で制御部Ｃの送出し時間測定タイマがｏｎすると、用紙１００ａは送られ、捌きローラ１０７を経て、先端検知センサ１１５に達して、ステップＳ１３で前記送出し時間測定タイマがｏｆｆし、時間Ｔが測定され、用紙１００ａの先端は、搬送手段である搬送ローラ１０９のニップ部Ｓ（図２参照）に到達する。ここで、ステップＳ１４で通過時間Ｔ＞第１の基準時間Ｔ1がＹｅｓの場合、すなわち、ステップＳ１４で送り出しローラ１０８ないし捌きローラ１０７の滑りのため通過時間Ｔが第１の基準時間Ｔ1より長くなった場合、ステップＳ１５で前記捌きファン１２０が作動し送風口１２２から風が吹き付けられ、用紙１００が捌かれ、紙粉が払い除けられる。また、ステップＳ１４でＮｏの場合、滑りによる遅れがないと判断され、ステップＳ１６で送出しクラッチはｏｆｆとなり、続いて制御部Ｃからの信号で、ステップＳ１７で搬送ローラ１０９の不図示の搬送ローラクラッチがｏｎとなり、用紙１００ａは不図示のタイミングローラへ達する。
【００３８】
ステップＳ１８で用紙１００ａの後端が前記先端検知センサ１１５を通過し、搬送ローラ１０９が当該用紙１００ａを送り終わると、搬送ローラクラッチはｏｆｆとなり、ステップＳ１９で用紙１００ａが給紙最後（後続の給紙が無い）かどうかの判定がなされ、Ｎｏの場合は、連続して次の用紙がくるように制御されるので、前記送出しクラッチがｏｎとなって次の用紙の搬送サイクルが始まる。ステップＳ１９でＹｅｓの場合は、そのまま、用紙１００ａは不図示のタイミングローラによって画像と同期がとられ、画像形成部へ送られる。
【００３９】
【発明の効果】
空気吹き付け作動の要否を給紙状態により判断し、必要な状況に限り自動的に吹き付けを開始し、極力、風切り音、紙の音等の騒音を抑え、無駄な消費電力を無くし、ミスフィードの無い、安定した給紙動作が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給紙装置の斜視図を示す。
【図２】給紙装置の要部の縦断面図を示す。
【図３】図１の要部の上面図である。
【図４】操作パネルの一部を示す図である。
【図５】給紙動作の流れを説明するためのフローチャートを示す。
【符号の説明】
１００  用紙
１００ａ  一番上の用紙
１０４  側部規制部材
１０６  給紙ローラ
１０７  捌きローラ
１０９  搬送ローラ
１１０  用紙上面センサ
１１２  検知部
１１５  先端検知センサ
１１６  遮光板
１１８  フォトカプラ
１２０  捌きファン
１２２  送風口
【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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