(57)【要約】【課題】シートの分離を良好にしてしかもシート種類に応じてシートを確実に一枚ずつ給送する。【解決手段】シート積載ユニット３２の所定の位置にエアが吹き付けられて、シート積載ユニット上の最上位シートが分離される。最上位シートの上側には搬送ユニット３１が配置され、搬送ユニットによって最上位シートが吸着されて搬送経路に搬送される。搬送ユニットはシートのサイズ及び厚さを示すシート種類に応じて最上位シートに対して離間する方向又は接近する方向に移動制御される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシートが積載されたシート積載ユニットから最上位シートを搬送経路に送り出すためのシート給送装置であって、
前記シート積載ユニットの所定の位置にエアを吹き付け該エアによって前記シート積載ユニット上の最上位シートを分離する分離手段と、
前記最上位シートの上側に配置され、前記最上位シートを吸着して前記搬送経路に搬送するための搬送ユニットと、
前記搬送ユニットを前記最上位シートに対して離間する方向又は接近する方向に移動制御する移動制御手段とを有することを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記移動制御手段は、前記シートのサイズ及び厚さを示すシート種類に応じて前記搬送ユニットを移動制御して、前記搬送ユニットと前記最上位シートとの位置関係を決定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
【請求項３】
該搬送ユニットと前記最上位シートとの距離を計測して前記搬送ユニットの位置を検出位置として得る位置検出器を有し、
前記移動制御手段は、前記検出位置と前記シート種類に応じて予め設定された前記搬送ユニットの最適な位置を示す最適位置とに基づいて前記搬送ユニットを駆動制御するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
【請求項４】
前記移動制御手段は、前記搬送ユニットを前記シート積載ユニットに対して略水平状態を保って移動させて、前記搬送ユニットの位置を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシート給送装置。
【請求項５】
前記移動制御手段は、前記搬送ユニットの前記シート積載ユニットに対する角度を変化させて、前記搬送ユニットの位置を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシート給送装置。
【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、又はプリンタ等の画像形成装置に用いられるシート給送装置に関し、特に、エアを用いてシート状の記録媒体を給送するシート給送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体に形成されたトナー像を転写位置でシート状の記録媒体（以下単にシートと呼ぶ）に転写して画像形成を行っており、シートはシート給送装置からシート搬送経路を介して転写位置に給送されている。
【０００３】
シート給送装置として、例えば、給紙トレイ等のシート載置台に積載されたシートにエアを吹き付けて、シート載置台上のシートを浮き上がらせて、シートを一枚ずつ分離した後、最上位に位置するシートを給送ベルト（搬送ベルト）に吸着（吸引）して給送するようにしたものがある。このようなシート給送装置においては、シートのサイズ及び／又は厚さなどに関係なく、同一の条件でシートを吸引して搬送しようとすると、シートによっては吸引力が強すぎて損傷を与えてしまうことがある。一方、シートによっては吸引力が弱すぎて給送が行われないことがある。
【０００４】
このような不具合に対処するため、例えば、供給トレイに収容されたシートを、エレベータモータの駆動によってその最上層が一度接触センサに接触するまで上昇させ、その後、所定距離だけ供給トレイを下げて初期設定を行い、この状態でバキュームモータによってエア吸引を行い、最上層のシートを搬送ベルトに吸着して、所定の方向に搬送し、この際、シート吸着までの所要時間に応じてエレベータモータを駆動して、接触センサと最上層のシートとの間隔を吸引に適切な値に調整するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−４０５７９号公報（段落（００１７）〜段落（００２５）、第１図〜第５図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に記載されたシート給送装置においては、シート吸着までの所要時間に応じてエレベータモータを駆動して、接触センサと最上層のシートとの間隔を吸引に適切な値に調整するようにしている。
【０００７】
つまり、特許文献１に記載されたシート給送装置においては、供給トレイに収容されたシートを上下方向に移動させて、シートのサイズ及び／又は厚さ等のシート種類（シート種別）に応じて搬送ベルトと最上層シート（つまり、供給トレイ）との間隔を調整しており、このように供給トレイを上下方向に移動すると、最上層のシートを分離する際に、供給トレイに吹き付けられるエアの吹き付け位置が微妙に変化してしまい、最上層に位置するシートを良好に分離できないことがある。
【０００８】
そして、シートの分離がうまくいかないと、搬送ベルトへの吸着も良好に行われなくなってしまい、シート重送等の不具合が発生してしまうという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、シートの分離を良好にしてしかもシート種類に応じてシートを確実に一枚ずつ給送することのできるシート給送装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、複数のシートが積載されたシート積載ユニットから最上位シートを搬送経路に送り出すためのシート給送装置であって、前記シート積載ユニットの所定の位置にエアを吹き付け該エアによって前記シート積載ユニット上の最上位シートを分離する分離手段と、前記最上位シートの上側に配置され、前記最上位シートを吸着して前記搬送経路に搬送するための搬送ユニットと、前記搬送ユニットを前記最上位シートに対して離間する方向又は接近する方向に移動制御する移動制御手段とを有することを特徴とするシート給送装置が得られる。
【００１１】
このようにして、シート積載ユニットの所定の位置にエアを吹き付けてシート積載ユニット上の最上位シートを分離し、搬送ユニットで最上位シートを吸着して搬送経路に搬送するに際して、搬送ユニットを最上位シートに対して離間する方向又は接近する方向に移動制御するようにすれば、シート積載ユニット上のシートに吹き付けられるエアの吹き付け位置を一定にでき、シートの分離に不良が発生することがなく、シートの吸引を良好に行うことができる。また、シートの吸引力は搬送ユニットの移動によって変化するので、吸引ファンの風量制御等を行う必要がない。
【００１２】
本発明では、前記移動制御手段は、前記シートのサイズ及び厚さを示すシート種類によって異なる分離状態における検出位置に前記搬送ユニットを移動制御して前記搬送ユニットと前記最上位シートとの位置関係を決定するようにしており、該搬送ユニットと前記最上位シートとの距離を計測して前記搬送ユニットの位置を検出位置として得る位置検出器を有して、前記移動制御手段は前記検出位置と前記シート種類毎に設定され前記搬送ユニットの最適な位置を示す最適位置とに基づいて前記搬送ユニットを駆動制御する。
【００１３】
このように、シートのサイズ及び厚さを示すシート種類に応じた分離状態の違いを考慮した検出位置に基づいて搬送ユニットを移動制御して、搬送ユニットと最上位シートとの位置関係を決定するようにすれば、シート種類に応じて常に良好なシート搬送を行うことができることになる。
【００１４】
なお、前記移動制御手段は前記搬送ユニットを前記シート積載ユニットに対して略水平状態を保って移動させて前記搬送ユニットの位置を変化させるようにしてもよく、前記移動制御手段は前記搬送ユニットの前記シート積載ユニットに対する角度を変化させて前記搬送ユニットの位置を変化させるようにしてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１６】
まず、図１を参照して、本発明に係るシート給送装置が用いられる画像形成装置について説明する。図示の画像形成装置は、第１〜第３のシート給送装置３〜５を備えており、ここでは、第１〜第３のシート給送装置３〜５は所謂エア給紙装置である。これら第１〜第３のシート給送装置３〜５からは選択的にシートが給送されて、フィードローラ１０によって搬送路７にシートが送出される。なお、第１〜第３のシート給送装置３〜５に対応する給紙カセットには必要に応じて種々の種類のシートがセットされることになる。
【００１７】
搬送路７にはレジストローラ１１が備えられており、搬送路７を搬送されたシートには、転写位置で画像形成部１３によってトナー像が転写される。その後、シートは定着部１４に送られて、ここでシート上のトナー像がシートに定着される。
【００１８】
そして、シートは排出ローラ１５によって外部に排紙される。なお、図示の例では、画像形成部１３には、感光体ドラム１８、帯電器２０、露光装置２１、現像装置２２、転写ベルト２３、及びクリーニング装置２４等が備えられている。
【００１９】
ここで、図２を参照して、本発明に係るエア給紙装置の一例について説明する。図示のエア給紙装置は、搬送ユニット３１を備えており、この搬送ユニット３１は、複数枚のシートＳが積載された給紙トレイ等のシート積載台（シート積載ユニット）３２の上側に配置されている。シート積載台３２は、その底面（図示せず）が、シートＳが給送される都度、上方に移動し、最上位に位置するシートＳを所定の位置に位置づけることになる。
【００２０】
搬送ユニット３１はユニットフレーム３３を備えており、このユニットフレーム３３には搬送ベルト部（吸引ベルト部）３４が支持されている。搬送ベルト部３４は駆動ローラ３５及び従動ローラ３６を備えており、これら駆動ローラ３５及び従動ローラ３６の間には、搬送ベルト３７が張架されている。そして、駆動ローラ３５にはモータ等の駆動源から駆動力が与えられ、これによって、駆動ローラ３５が実線矢印で示す方向に回転すると、搬送ベルト３７が回転する。
【００２１】
なお、図示はしないが、吸引ファン（図示せず）の駆動によって、後述するようにして、シートが搬送ベルト部３４に吸引されることになる。また、搬送ベルトはシート給送方向（図２に破線矢印で示す方向）に沿って、例えば、２分割されており、この結果、搬送ベルトにはシート給送方向に延びる切り欠き部が形成されることになり、この切り欠き部がエア吸引口として用いられることになる。
【００２２】
シート給送方向の下流側からは、シート分離のためのエア（以下分離エアと呼ぶ）がシート積載台３２に向かって吹き付けられており、この分離エアは、シート積載台３２の所定の位置に吹き付けられ、シート積載台３２に積載されたシートＳを一枚ずつ分離することになる。
【００２３】
また、図２に示すように、搬送ベルト部３４内には、位置検出器３８が配置され、この位置検出器３８によって、シート積載台３２の最上位シートと位置検出器３８との距離が計測される。この位置検出器３８は、例えば、発光部と受光部とを備えて、発光部から光を発光して、最上位シートで反射した反射光を受光部で受けて、発光から受光までの時間に応じて上記の距離を計測することになる。
【００２４】
ここで、図３を参照すると、搬送ユニット３１は、シート載置台３２に対して上下方向（つまり、離接する方向）に移動可能に画像形成装置筐体（以下単にハウジングと呼ぶ）に取り付けられている。図３に示す例では、ユニットフレーム３３の両側面（図中右側面及び左側面）にそれぞれ上下方向に延びるラック３９ａ及び３９ｂが形成され、これらラック３９ａ及び３９ｂにはそれぞれピニオン４０ａ及び４０ｂが噛み合っている。
【００２５】
ピニオン４０ａの回転軸４１ａには、ハウジングに取り付けられた駆動モータ４２の回転軸が結合され、一方、ピニオン４０ｂはハウジングに回転可能に取り付けられている。さらに、ピニオン４０ａと対向する側面において、ユニットフレーム３３にはピニオン４０ｃが回転可能に保持され、このピニオン４０ｃはピニオン４０ｂと噛み合っている。そして、ピニオン４０ｃの回転軸４１ｂにはプーリ（図示せず）が備えられ、同様にして、ピニオン４０ａの回転軸４１ａにもプーリが備えられて、これらプーリ間はタイミングベルト４３によって連結されている。
【００２６】
この結果、駆動モータ４２の回転駆動（正転又は逆転）によって、ピニオン４０ａが回転駆動されると、タイミングベルト４３及びピニオン４０ｃを介してピニオン４０ｂも回転駆動されて、ラック３９ａ及び３９ｂを介して搬送ユニット３１が上下方向に移動することになる。なお、駆動モータ４２は、後述するようにして、制御装置によって制御される。
【００２７】
図４も参照して、操作パネル５１においてシートサイズ及び種類が選択され、印刷開始ボタン（図示せず）が押圧されると、制御装置５２は給紙開始動作を実行する。制御装置５２には、シートサイズ及び厚さ等に応じて、予め位置検出器３８（つまり、搬送ユニット３１）とシート積載台３２上の最上位シートＳとの距離が最適距離として設定されており、制御装置５２では給紙開始動作において、選択シートサイズ及び厚さ（以下単に選択シートと呼ぶ）に対応する最適距離に応じて搬送ユニット３１の位置を制御する。
【００２８】
この際には、前述のように、位置検出器３８において、搬送ユニット３１と最上位シートＳとの距離が検出距離として制御装置５２に与えられ、制御装置５２では、最適距離と検出距離とを比較して、その偏差に応じて駆動モータ４２を駆動制御することになる。
【００２９】
例えば、最適距離＞検出距離である際には、制御装置５２は、搬送ユニット３１は最適位置よりも下側に位置すると判断し、駆動モータ４２を駆動制御して、搬送ユニット３１を上方に移動することになる。
【００３０】
一方、最適距離＜検出距離である際には、制御装置５２は、搬送ユニット３１は最適位置よりも上側に位置すると判断し、駆動モータ４２を駆動制御して、搬送ユニット３１を下方に移動することになる。
【００３１】
このようにして、シート種類に応じて搬送ユニット３１の位置を調整した後、制御装置５２は搬送ユニット用モータ５３を駆動制御して、駆動ローラ３５を回転駆動して、搬送ベルト３７を回動するとともに、吸引ファン５４を動作させる。また、分離エアがシート積載台３２の所定の位置に吹き付けられて、シートの分離が行われることになる。吸引ファンの駆動によって吸引が行われて、シート積載台３２上の最上位シートＳが搬送ユニット３１に吸引されて、搬送ベルト３７によって給送方向に給送され、搬送経路に送出される。
【００３２】
上述のようにして、搬送ユニット３１を上下方向に略水平状態を保って、シート種類に応じて移動させるようにすれば、シート積載台３２上のシートに吹き付けられる分離エアの吹き付け位置は異なることなく常に一定であるから、シートの分離に不良が発生することがなく、しかもシート種類に応じて吸引を良好に行うことができることになる。しかも、シートの吸引力は搬送ユニット３１の移動によって変化するから、吸引ファンの風量制御等を行う必要はない。
【００３３】
なお、位置検出器による検出距離の検出は、シート種類の選択が行われた時のみ行うようにしてもよく、シートを給送する都度行うようにしてもよい。また、上述の例では、シート種類に応じて搬送ユニット３１の位置を調整した後、分離エアをシート積載台３２の所定の位置に吹き付ける場合について説明したが、分離エアを予め吹き付けて、最上位シートを浮き上がらせ、浮き上がり状態で位置検出器によってシートの位置を検出し、この検出位置に応じて搬送ユニット３１を駆動制御して最適位置に位置づけるようにしてよい。さらに、上述の例では、位置検出器によるシート位置の検出に応じて搬送ユニット３１を最適位置に駆動制御するようにしたが、操作パネル５１から入力されるシートサイズ及び種類によって規定された最適位置に搬送ユニット３１を駆動制御するようにしてもよい。この際には、位置検出器は不要である。
【００３４】
上述の例では、搬送ユニット３１を略水平状態を保って、最上位シートＳに対して移動させる例について説明したが、図５に示すように、搬送ユニット３１を駆動ローラ３５の回転軸を支点として回動させて（揺動させて）、搬送ユニット３１と最上位シートＳとの距離を、シート種類に応じて変化させるようにしてもよい。
【００３５】
つまり、シートサイズ及び厚さが大きくなるにつれて、搬送ユニット３１の回転角度を浅くするように制御してもよい。この際においては、制御装置にシート種類に応じて、予め水平位置からの搬送ユニット３１の回転角度が最適回転角度として設定されており、制御装置は、最適回転角度に応じて搬送ユニット３１の回転角度、つまり、位置を制御することになる。
【００３６】
このように、搬送ユニット３１の回転角度を制御する際においては、位置検出器として角度検出器が用いられることになり、さらに、搬送ユニット３１を支点回りに回動する回動機構が必要となる。この回動機構は、例えば、駆動ローラ３５の回転軸に軸ギアを装着して、ステッピングモータによって軸ギアに駆動力を与えて、搬送ユニット３１を支点回りに回動させるようにすればよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シート積載ユニットの所定の位置にエアを吹き付けてシート積載ユニット上の最上位シートを分離し、搬送ユニットで最上位シートを吸着して搬送経路に搬送するに際して、搬送ユニットを最上位シートに対して離間する方向又は接近する方向に移動制御するようにしたから、シート積載ユニット上のシートに吹き付けられるエアの吹き付け位置を一定にでき、シートの分離に不良が発生することがなく、シートの吸引を良好に行うことができるという効果があり、シートの吸引力は搬送ユニットの移動によって変化するから、吸引ファンの風量制御等を行う必要はない。
【００３８】
本発明では、シートのサイズ及び厚さを示すシート種類によって変化する分離状態に基づく用紙検出位置に応じて搬送ユニットを移動制御して、搬送ユニットと最上位シートとの位置関係を決定するようにしたから、シート種類に応じて常に良好なシート搬送を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシート給送装置が用いられる画像形成装置の一例を示す図である。
【図２】本発明によるシート給送装置の一例を側方から概略的に示す図である。
【図３】本発明によるシート給送装置の一例に用いられる駆動系の一例を示す図である。
【図４】本発明によるシート給送装置の一例に用いられる制御系を示すブロック図である。
【図５】本発明によるシート給送装置の他の例を側方から概略的に示す図である。
【符号の説明】
３１  搬送ユニット
３２  シート積載台（シート積載ユニット）
３３  ユニットフレーム
３４  搬送ベルト部
３５  駆動ローラ
３６  従動ローラ
３７  搬送ベルト
３８  位置検出器
３９ａ，３９ｂ  ラック
４０ａ〜４０ｃ  ピニオン
４２  駆動モータ
４３  タイミングベルト
５１  操作パネル
５２  制御装置
【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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