(57)【要約】【課題】  供給トレイにセットされた記録シートの厚さや材質等に関する各種情報を、かかる記録シートを供給トレイから給送する前に検出することが可能なシート供給装置を提供すると共に、検出した記録シートの情報を用いてプリントジョブやコピージョブの最初から最適な画像形成動作を行うことが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  複数の記録シートＰが整合されたシート束Ｐｓを供給トレイ５内に収容すると共に、かかるシート束Ｐｓから記録シートＰを一枚ずつ分離し、前記供給トレイ５から給送するシート供給装置であって、供給トレイ５内にセットされたシート束Ｐｓをその側端方向から撮像する手段７５と、この撮像手段から得られた画像データから前記記録シートＰに関する情報を検出する情報抽出手段とを備えた。【選択図】        図５
2005104723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録シートが整合されたシート束を収容する供給トレイと、この供給トレイ内の記録シートを一枚ずつに分離して給送する分離給紙手段と、前記供給トレイ内にセットされたシート束をその側端方向から撮像する手段と、この撮像手段から得られた画像データから前記記録シートに関する情報を検出する情報抽出手段とを備えたことを特徴とするシート供給装置。
【請求項２】
前記情報抽出手段は前記記録シートの厚さ情報を検出することを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項３】
前記情報抽出手段は、前記画像データから濃度データを取り出すと共にシート束の厚さ方向における濃度データの周波数特性を演算し、かかる周波数特性から記録シートの厚さを検出することを特徴とする請求項２記載のシート供給装置。
【請求項４】
前記撮像手段と連動してシート束の側端面を照明する照明手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項５】
前記照明手段は前記シート束の側端面を該シート束の積載方向の斜め上方向又は斜め下方向から照明することを特徴とする請求項４記載のシート供給装置。
【請求項６】
前記撮像手段は複数の受光素子が記録シートの積載方向に沿って一次元に配列されたＣＣＤセンサであることを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項７】
前記撮像手段は複数の受光素子が２次元に配列されたＣＣＤセンサであることを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項８】
前記撮像手段とシート束を記録シートの積載方向へ相対的に移動させる駆動手段を備え、前記撮像手段はこの駆動手段を動作させながら前記濃度データを採取することを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項９】
前記駆動手段は、前記供給トレイ内に設けられると共に、かかる供給トレイ内においてシート束を上昇又は下降させるボトムプレートであることを特徴とする請求項８記載のシート供給装置。
【請求項１０】
前記供給トレイが装置筐体に装着され直す毎に、前記画像データの採取、記録シートに関する情報の抽出を行うことを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項１１】
前記情報抽出手段は前記供給トレイにセットされている記録シートが片面印刷済みの記録シートであるか否かの情報を検出することを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項１２】
前記情報抽出手段から得られた記録シート情報に応じて前記分離給紙手段を制御する分離制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項１３】
前記供給トレイ内のシート束に対してその側端方向から空気を吹きつけ、重なり合った記録シートの間に隙間を形成するエアー供給手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
【請求項１４】
前記エアー供給手段は前記撮像手段によるシート束の撮像領域に対して空気を吹きつけることを特徴とする請求項１３記載のシート供給装置。
【請求項１５】
前記エアー供給手段は記録シートの給紙方向に対するシート束の前端に対して空気を吹きつけることを特徴とする請求項１３記載のシート供給装置。
【請求項１６】
前記情報抽出手段は撮像手段の画像データから前記供給トレイ内における記録シートの浮揚状態を検出し、かかる浮揚状態から前記記録シートに関する情報を検出することを特徴とする請求項１３記載のシート供給装置。
【請求項１７】
前記情報抽出手段が検出した記録シートの浮揚状態に応じて前記エアー供給手段を制御する浮揚制御手段を備えたことを特徴とする請求項１６記載のシート供給装置。
【請求項１８】
前記情報抽出手段が検出した記録シートの浮揚状態に応じて前記分離給紙手段を制御する分離制御手段を備えたことを特徴とする請求項１６記載のシート供給装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれかに記載のシート供給装置を用いて記録シートの給送を行う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、例えば、電子写真方式やインクジェット方式を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置に対し、用紙やＯＨＰ用フィルム等の記録シートを給送するためのシート供給装置にかかり、詳細には、供給トレイ内に束としてセットされた記録シートに関する厚さや種類等の各種情報を検知するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００１−１１４４５２
【特許文献２】特開平１０−３１０２８４号公報
【特許文献３】特開平０５−０００７４４号公報
【特許文献４】特開平０４−３０３３５０号公報
【特許文献５】特開平０８−２１７２９０号公報
【０００３】
電子写真方式やインクジェット方式を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置において、高品質の記録画像を用紙等の記録シート上に形成するためには、かかる記録シートの厚さや材質等に応じた適切なパラメータで記録画像の形成を行う必要がある。例えば、電子写真方式では感光体上に形成したトナー像を記録シートに対して良好に転写するためには、かかる記録シートの厚さや材質に応じた強度の転写バイアスを設定する必要がある。また、インクジェット方式においては、記録シートの厚さや材質が直接的に画質に影響を及ぼしており、これらに応じてインクの噴射パターンを変更することが必要とされる。
【０００４】
また、一般的に、記録シートは複数枚が積み重なったシート束の状態で供給トレイにセットされ、このシート束を１枚ずつの記録シートに分離してから電子写真方式やインクジェット方式の画像形成部に給送することが必要される。その際、分離ミスによって２枚の記録シートが給送されてしまう所謂重送を防止するためには、フィードロールに対するリタードロールの位置を給送する記録シートの厚さに応じて調整する等、記録シートを分離する際の細部のパラメータを記録シートの厚さに応じて調整する方法が有効である。また、搬送中における記録シートのスキューやジャムを防止するためには、記録シートを挟持する搬送ロールの圧接力を該記録シートの厚さに応じて調整することも有効である。
【０００５】
従って、複写機やプリンタの画像形成部に対して給送される記録シートの厚さや材質を、画像形成動作に先立って検知することは極めて重要である。
【０００６】
従来、記録シートの厚さを計測する手段としては、供給トレイから記録シートが送り出された後に、かかる記録シートが通過する際の搬送ロールの変位量を計測し、かかる変位量から記録シートの厚さを推測するものが知られている（特開平０４−３０３３５０号公報、特開平０５−０００７４４号公報、特開平０８−２１７２９０号公報）。また、供給トレイ内におけるシート束の高さを予め計測しておくと共に、記録シートを数枚給送した後に再び供給トレイ内のシート束の高さを計測し、高さの減少量と記録シートの給送枚数から、１枚の記録シートの厚さを把握する方法も知られている（特開平１０−３１０２８４号公報、特開２０００−１１４４５２）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、これら従来の計測方法では、記録シートを実際に供給トレイから給送してみないと、その厚さを把握することができなかった。すなわち、供給トレイにセットされているシート束の種類を交換した場合には、画像形成に関するパラメータ、記録シートの給送に関するパラメータを１枚目の記録シートの搬送時から変更することができず、コピージョブ、プリントジョブの最初から高画質の記録画像を形成し得る保証がなかった。
【０００８】
また、供給トレイにセットされた記録シートの厚さを把握すれば、把握した厚さを手がかりとしてセットされている記録シートの種類、例えば普通紙、厚紙、ＯＨＰ用フィルム等の違いを複写機やプリンタ等の画像形成装置に自動判別させることも可能となるが、前述した従来技術では記録シートを実際に搬送してからでないとその厚さを把握することが出来なかったので、供給トレイにセットされている記録シートを交換した直後は該記録シートの種類を自動判別することができなかった。このため、プリントジョブ、コピージョブが開始されてから、記録シートの選択ミスに気がつく場合も多々あり、特殊な記録シートに対してプリント又はコピーを行う際には、これらジョブに先立って供給トレイにセットされている記録シートを確認しなければならず、作業性の悪いものとなっていた。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、供給トレイにセットされた記録シートの厚さや材質等に関する各種情報を、かかる記録シートを供給トレイから給送する前に検出することが可能なシート供給装置を提供すると共に、検出した記録シートの情報を用いてプリントジョブやコピージョブの最初から最適な画像形成動作を行うことが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明は、複数の記録シートが整合されたシート束を供給トレイ内に収容すると共に、かかるシート束から記録シートを一枚ずつ分離し、前記供給トレイから給送するシート供給装置であって、供給トレイ内にセットされたシート束をその側端方向から撮像する手段と、この撮像手段から得られた画像データから前記記録シートに関する情報を検出する情報抽出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
このような技術的手段によれば、シート束が供給トレイにセットされた状態で、かかるシート束の側面の画像データから記録シートの各種情報を検出するので、記録シートを前記供給トレイから給送することなく、かかる記録シートの厚さや材質を把握することができる。
【００１２】
供給トレイ内にセットされた記録シートの厚さ等の各種情報を該記録シートを実際に搬送することなく把握することができれば、かかる情報を手がかりとして供給トレイにセットされた記録シートの種類、例えば普通紙、厚紙、ＯＨＰ用フィルム等の違いを複写機やプリンタ等の画像形成装置に自動判別させることも可能となり、判別した記録シートの種類に応じ、かかる記録シートの搬送に必要なパラメータや画像形成に必要なパラメータを最適化することが可能となり、コピージョブやプリントジョブの当初から高画質の記録画像を形成することが可能となる。
【００１３】
また、プリンタに複数の供給トレイが設けられている場合には、プリントジョブやコピージョブにおいて指定された記録シートを収容している供給トレイを自動選択させ、逆に、指定された記録シートがいずれの供給トレイにもセットされていないのであれば、プリントジョブを指示したコンピュータの画面や複写機の操作パネルに警告メッセージを表示させるといったことが可能となり、無駄なコピーやプリントを防止すると共に、作業性の向上を図ることができる。
【００１４】
このような技術的手段において、前記撮像手段としては、供給トレイ内にセットされたシート束をその側端方向から撮像し、シート束の側面の画像データを採取し得るものであれば、その具体的構成は適宜変更することが可能である。例えば、ＣＣＤセンサを利用して撮像を行うことができる。かかるＣＣＤセンサとしてはシート束の厚さ方向に沿った所定領域に関して画像データを採取し得るものであれば、複数の撮像素子がシート束の厚さ方向に沿ってライン状（一次元）に配列されたものであっても良いし、複数の撮像素子が面状（二次元）に配列されたものであっても良い。また、極小さい領域に関して画像データを採取し得るＣＣＤセンサを設け、このＣＣＤセンサをシート束の厚さ方向へ移動させながら画像データを採取するようにしても良い。撮像素子がライン状に配列されたＣＣＤセンサを使用した場合には、一回の撮影でシート束の厚さ方向に沿った１ライン分の画像データしか採取できないが、撮像素子が面状に配列されたＣＣＤセンサを用いれば、一回の撮影でシート束の厚さ方向に沿った複数ライン分の画像データを採取することができるので、これらの画像データを比較することにより、記録シートの厚さ等に関する情報抽出の精度を高めることができる。
【００１５】
また、シート束の側端面の画像データを採取するに当たり、必ずしも前記撮像手段をシート束の厚さ方向へ上下動させる必要はなく、撮像手段に対してシート束を上下動さるように構成しても良い。そもそも、この種のシート供給装置では、供給トレイの上方に設けられたピックアップロールやフィードロールに対してシート束の最上位記録シートを接触させる目的から、供給トレイ内に上下動自在なボトムフムレートが設けられており、例えば供給トレイ内にセットされているシート束を交換した場合等には、前記ボトムプレートが上昇してシート束をピックアップロール等に接触させるようになっている。従って、このボトムプレートの機構を利用してシート束を撮像手段に対して厚さ方向へ移動させるように構成しても良い。
【００１６】
また、前記ボトムプレートは記録シートの補充や交換のために供給トレイを複写機やプリンタ等の画像形成装置の筐体から引き出すと下降し、かかる供給トレイを画像形成装置の筐体に装着し直すと自動的に上昇するように設定されているのが通例であるから、前述のようにボトムプレートの上下動を利用してシート束側端面の濃度データを採取するように構成すれば、記録シートの補充や交換の度毎に供給トレイにセットされた記録シートの厚さを検出することが可能となる。その結果、供給トレイ内にセットされた記録シートの厚さを常に把握した状態でプリントジョブやコピージョブを開始することができ、ミスコピーやミスプリントの発生を防止すると共に高画質の記録画像を記録シート上に形成することが可能となる。
【００１７】
一方、前記画像データから抽出可能な記録シートの情報としては、かかる記録シートの厚さが考えられる。複数の記録シートが重なり合ってシート束を構成している状態では、かかるシート束をその側端方向から撮像して画像データを採取した際に、シート束の厚さ方向に濃淡が繰り返す縞模様状の濃度データが得られ、かかる濃度データを解析することで記録シートの厚さを検出することができるからである。記録シートの厚さを画像データから抽出する具体的な手法としては、かかる画像データからシート束の厚さ方向に沿った１ラインのデータを抽出した後に、このラインデータを濃度データに変換すると共に該濃度データの周波数特性を演算し、かかる周波数特性から記録シートの厚さを検出することが考えられる。
【００１８】
また、供給トレイ内のシート束をその側端方向から撮像するに当たっては、かかるシート束に対して空気を吹きつけるエアー供給手段を設け、空気を吹き付けることによって重なり合った記録シートの間に隙間を形成するのが好ましい。このように構成すれば、シート束を撮像した場合に、重なり合った記録シート同士が密着している状態よりも濃度データに現れる縞模様の濃淡のコントラストを強くすることができ、前述した周波数特性を演算することなく、撮像した画像から直接的に記録シートの厚さを検出することが可能となる。
【００１９】
加えて、供給トレイ内のシート束に対して空気を吹き付けて、重なり合った記録シートの間に隙間を形成することができれば、ピックアップロールやフィードロールによって記録シートを給紙する際に、記録シートを一枚ずつに分離するのが容易なものとなり、記録シートの重送を防止することが可能となる。特に、カラー複写機やカラープリンタで多用されるアート紙やコート紙と称される光沢のある記録シートは、その表面の平滑性が高いがゆえに記録シート同士の密着度が高く、ピックアップロールによる給紙の前段階として、重なり合った記録シートの間に隙間が形成されていれば、記録シート同士の密着力を低減又は解消させて、重送を防止することが可能となる。
【００２０】
シート束に対して空気を吹きつけるめたのエアー供給手段は、かかるシート束が収容された供給トレイの何処であっても差し支えないが、撮像手段によって採取される濃度データのコントラストを強くするという観点からすれば、前記撮像手段による撮像領域に対して空気を吹きつける位置に設けられるのが好ましい。また、供給トレイ内における記録シート同士の密着力を弱めて給紙時の分離を促進するという観点からすれば、給紙方向におけるシート束の前端面に対して空気を吹き付けるのが好ましい。
【００２１】
このように供給トレイ内のシート束に対して空気を吹き付けると、重なり合った記録シートの間に空気の通り道となる隙間が形成され、かかる隙間の上側に位置する記録シートは浮揚した状態となる。撮像手段によって得られた画像データを分析すると、かかる記録シートの浮揚状態、例えば、記録シートの浮揚高さや浮揚範囲、浮揚姿勢等を把握することができるが、供給トレイ内に蓄積されている記録シートの量、吹き付ける空気流の強さ、温度・湿度といった環境条件が略同一であれば、かかる浮揚状態は記録シートの種類に依存していると考えることができる。従って、前記情報抽出手段は撮像手段の画像データから供給トレイ内における記録シートの浮揚状態を検出し、この浮揚状態から記録シートの厚さや材質に関する情報を検出することも可能である。
【００２２】
また、供給トレイ内における記録シートの浮揚状態をから記録シートの物性に関する情報を検出する場合、安定的に浮揚した記録シートを撮像してその画像データを分析するようにしても良いし、空気の吹き付けを開始してから安定的な浮揚状態に達するまでの過渡的な記録シートの動きを画像分析しするように構成しても良い。空気流の吹きつけを開始してから記録シートが実際に浮揚を開始し、その浮揚状態が安定するまでには僅かな時間が存在するが、例えば坪量５０〜１００ｇ／ｍ2 程度の軽い記録シートでは浮揚開始から１秒以内に浮揚状態が安定する。一方、坪量２００ｇ／ｍ2 以上の厚紙では浮揚状態が安定するまでに、一層長い時間が必要となる。従って、この過渡的な記録シートの動きを画像データから分析することによっても、記録シートの物性を検出することが可能となる。
【００２３】
更に、供給トレイ内のシート束に対して空気を吹き付けて記録シートの分離を促進するにあたっては、シート束の最上位の記録シートが２枚目の記録シートに対して浮揚して、これら両者の間に隙間が形成されるのが好ましいが、例えば坪量の小さい軽量の記録シートであると、最上位の記録シートを含めた複数枚の記録シートが一団となってその下の記録シートに対して浮揚してしまう場合もあり、記録シートの分離を十分に促進できないこともある。
【００２４】
従って、かかる観点からすれば、供給トレイ内のシート束を撮像することにより得られた記録シートの厚さなどに関する情報を利用して前記エアー供給手段を制御し、シート束に対して吹き付ける空気流の強さや、吹き出しノズルの高さや吹き出し方向を変化させて、常に最上位の記録シートと２枚目記録シートとの間に最適な隙間を形成できるようにするのが好ましい。また、撮像手段から得られた画像データを解析することにより、供給トレイ内における最上位の記録シートの２枚目記録シートに対する浮揚状態を把握することもできるので、かかる画像データを解析しながら前記エアー供給手段をフィードバック制御するように構成しても良い。
【発明の効果】
【００２５】
このように、本発明のシート供給装置によれば、供給トレイにセットされたシート束をその側端方向から撮像して濃度データを得ることにより、かかる濃度データから記録シートに関する種々の情報を抽出することができるので、かかる記録シートを供給トレイから給送する前に該記録シートの厚さや材質等に関する情報を検出することができ、検出した情報を用いてプリントジョブやコピージョブの最初から最適な画像形成動作を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面に沿って本発明のシート供給装置を詳細に説明する。
図１は本発明のシート供給装置を適用したデジタルカラー複写機の一例を示すものである。この複写機は、プラテンガラス１０上に置かれた原稿１１の画情報を光学的に読み取ってこれをＣＣＤセンサ１２で電気的な画像データに変換する画像入力部１と、この画像入力部１から転送された画情データに基づいて記録シートＰ上に画像形成を行う画像出力部２とから構成されている。
【００２７】
上記画像出力部２は画像入力部１から転送された画像データに基づいて感光体ドラム２０上にトナー像を形成した後、かかるトナー像を無端状の転写ベルト３に一次転写し、更に転写ベルト３上のトナー像を記録シートＰに二次転写することで該記録シートＰ上に記録画像を形成しており、トナー像が二次転写された記録シートＰは定着器４を経て排出トレイ５０上に排出されるようになっている。
【００２８】
また、上記感光体ドラム２０は所定のプロセス速度で矢線方向に回動しており、その周囲には、かかる感光体ドラム２０の表面を所定の背景部電位にまで一様帯電する帯電コロトロン２１と、画像データに基づいて変調されたレーザピームで感光体ドラム２０を露光し、該感光体ドラム２０上に静電潜像を形成するレーザビームスキャナ２２と、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色現像器を有し、いずれかの現像器で感光体ドラム上の静電潜像を現像するロータリ現像ユニット２３と、転写ベルト３に対するトナー像の一次転写に先立って感光体ドラム２０上の電位を除去する転写前処理コロトロン２４と、トナー像の一次転写が終了した後の感光体ドラム２０上の残留トナーを除去するクリーナ２５とが配置されている。
【００２９】
一方、上記転写ベルト３は複数のロールに掛け回されて矢線方向に回動しており、感光体ドラム２０上に順次形成される各色トナー像はこの転写ベルト３に多重転写された後に、かかる転写ベルト３から記録シートＰへ一括して二次転写されるようになっている。この転写ベルト３を挟んで感光体ドラム２０と対向する位置には該感光体ドラム２０との間に転写電界を形成する一次転写ロール３０が配設される一方、トナー像の二次転写位置には二次転写ロール３１及び対向電極ロール３２が転写ベルト３を挟んで配設されており、記録シートＰは上記二次転写ロール３１と転写ベルト３との間に挿通されてトナー像の転写を受けるように構成されている。また、転写ベルト３の回動経路のうち、二次転写位置と一次転写位置との間には、二次転写が終了した転写ベルト３の表面から紙粉や残留トナーを除去するベルトクリーナ３３が設けられている。
【００３０】
また、上記画像出力部２の下方にはサイズの異なる記録シートＰを収容した４段のシート供給トレイ５ａ〜５ｄが装備されており、画像入力部１で検知された原稿サイズに応じた適切なサイズの記録シートＰがピックアップロール５１の回動により、いずれかのシート供給トレイから画像出力部２へ送り出されるようになっている。各シート供給トレイ５ａ〜５ｄからトナー像の二次転写位置へ至る記録シートＰの搬送経路上には複数のシート搬送ロール５２が配設されると共に、二次転写位置の直前にはレジストレーションロール５３が配設されており、かかるレジストレーションロール５３はシート供給トレイ５ａ〜５ｄから送り出された記録シートＰを感光体ドラム２０に対する静電潜像の書き出しタイミングに同期した所定のタイミングで二次転写位置に送り込む。
【００３１】
尚、図１中において、符号１３はプラテンカバー、符号２６は画像入力部１から画像出力部２に転送されてきた画像データを複写作業の内容に応じて処理した後に上記レーザビームスキャナ２２に供給する画像処理部、符号５４は記録シートＰの手差し給紙に用いる手差しトレイ、符号５５はトナー像が二次転写された記録シートＰを定着器４へ給送するためのシート搬送ベルト、符号５６は記録シートＰの両面コピーの際に該記録シートＰを反転させて定着器４から二次転写位置へ給送するためのインバータ通路である。
【００３２】
以上のように構成された本実施例のカラー複写機では、画像入力部１によって取り込まれた原稿の画情報に基づいてレーザビームスキャナ２２が感光体ドラム２０を露光し、先ず、感光体ドラム２０上にはブラックに対応した静電潜像の書き込みが行われる。一方、ロータリー現像ユニット２３ではブラックトナーの現像器が感光体ドラム２０との対向位置に設定され、上記静電潜像はこのブラック現像器によってその書き込みタイミングから少し遅れて現像される。そして、このようにして形成されたブラックのトナー像は一次転写ロール３０によって転写ベルト３上に一次転写され、転写ベルト３はトナー像を担持したまま回転する。また、ブラック現像器による現像工程が終了すると、転写ベルト３が１回転サイクルを終了する迄の間に現像器の交換が行われ、ロータリ現像ユニット２３の９０°回転によってイエロートナーの現像器が感光体ドラム２０との対向位置に設定される。
【００３３】
以降は転写ベルト３の１回転サイクル毎にこれら動作が繰り返され、その度毎にイエロー、マゼンタ及びシアンのトナー像が感光体ドラム２０から転写ベルト３に転写され、かかる転写ベルト３上には４色のトナー像による重ね合わせトナー像が形成される。そして、このようにして形成されたフルカラーの多重転写トナー像は所定のタイミングでレジストレーションロール５３から送られてきた記録シートＰに二次転写され、未定着トナー像が転写された記録シートＰは定着器４を経て排出トレイ５０に排出される。
【００３４】
図２は各シート供給トレイ５（５ａ〜５ｄ）の具体的構成を示す概略図である。
このシート供給トレイ５は記録シートＰの収容空間を備えて略矩形状に形成されており、給紙部を構成する複写機の筐体に対してフロント側（図１の紙面手前側）から挿入し得るように構成されている。シート供給トレイ５の内部には記録シートＰを搭載すると共に、該記録シートＰを上方へ向けて押し上げるボトムプレート６０が設けられている。
【００３５】
また、このシート供給トレイ５が挿入される複写機の筐体側には、シート供給トレイ５内に位置決めされた記録シートＰの先端に対応して前述のピックアップロール５１が設けられており、ボトムプレート６０の上昇によって記録シートＰが持ち上がると、シート供給トレイ５内で最上位に位置する記録シートＰの先端がピックアップロール５１と圧接するようになっている。これにより、ピックアップロール５１が回転すると、記録シートＰとピックアップロール５１との間に所定の摩擦力が作用し、最上位の記録シートＰがシート供給トレイ５から引き出される。一方、シート供給トレイ５から引き出された記録シートＰが多数枚重なった状態で搬送される所謂重送を防止するため、複写機の筐体側には上記ピックアップロール５１に隣接してフィードロール６３及びリタードロール６４が設けられている。
【００３６】
図３に示すように、フィードロール６３は所定の高さに固定的に設けられる一方、リタードロール６４は支点６５を中心として揺動自在に設けられたアーム６５ａに支承されており、このアーム６５ａの一端に連結された弾性部材６６の付勢力によってフィードロール６３に圧接している。また、記録シートＰの重送を確実に防止するため、フィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力は使用する記録シートＰの厚さ等に応じて調節することができるようになっている。すなわち、前記弾性部材６６の一端にはアクチュエータロッド６７が結合されており、調整モータ６８を回転させて前記アクチュエータロッド６７を移動させると、前記弾性部材６６の発揮する付勢力が変更され、フィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力を自由に調整することができるようになっている。そして、シート供給トレイ５から引き出された記録シートＰはこれらフィードロール６３及びリタードロール６４が形成するニップの間を通過する際に一枚ずつに分離される。尚、これらフィードロール６３とピックアップロール５１は共通のフィードモータ（図示せず）によって回転駆動される一方、リタードロール６４は所定以上のトルクが作用した場合にのみ回転するよう、トルクリミッタを介して支承されている。
【００３７】
図４は前記ボトムプレート６０を昇降させるための機構を示すものである。ボトムプレート６０にはプーリ６２に架け回されたワイヤ６９が連結されており、このワイヤ６９をリフトアップモータ７０に連結された巻き取りプーリ７１によって巻き取ると、ボトムプレート６０がシート供給トレイ５内で上昇し、最上位の記録シートＰが前記ピックアップロール５１に接触するようになっている。前記巻き取りプーリ７１は、シート供給トレイ５を複写機筐体に押し込んだ際にリフトアップモータ７０と連結される一方、シート供給トレイ５を複写機筐体から抜き出し際にリフトアップモータ７０から分離されるように構成されている。このため、シート供給トレイ５を装置筐体から抜き出すと、ボトムプレート６０は自重によってシート供給トレイ５の底面まで下降し、ユーザによる記録シートＰの補充が容易に行い得るようになっている。また、シート供給トレイ５が複写機筐体に対して完全に押し込まれたことが図示外のセンサによって確認されると、記録シートＰを給紙するための準備動作として、リフトアップモータ７０が駆動されてワイヤ６９の巻き取りが行われ、ボトムプレート６０に積載されたシート束の最上位の記録シートＰが前記ピックアップロール５１に接触するまで該ボトムプレート６０の上昇が行われる。
【００３８】
更に、前記ピックアップロール５１は上下動自在に配置されており、ボトムプレート６０に積載された記録シートＰの枚数が給紙によって減少していくと、徐々に下降していくようになっている。このピックアップロール５１を前記フィードロール６３と略同じ高さレベルに維持するため、継続的な給紙によってピックアップロール５１が所定の高さレベルにまで下降すると、図示該のセンサがこれを感知し、このセンサの出力信号の変化をトリガーとしてリフトアップモータ７０が所定時間駆動されるように構成されている。これにより、ボトムプレート６０が給紙された記録シートＰの厚さに見合った量だけ上昇し、シート供給トレイ５内の最上位の記録シートＰが常に所定の高さでピックアップロール５１と接触するようになっている。
【００３９】
一方、この種の電子写真複写機、特に複数色のトナー像を記録シートＰに対して多重転写するカラー複写機では、二次転写ロール３１に対して記録シートＰの厚さに応じた最適な転写バイアスを印加する必要があり、仮に印加した転写バイアスが不適当な場合には、トナー像の転写不良、トナーの極性反転によるリトランスファーが発生し、高品質の記録画像を形成することが不可能となってしまう。また、シート供給トレイ５から記録シートＰを給紙するに当たり、記録シートＰの重送を防止するためには、前記フィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力を記録シートＰの厚さに応じて最適化することが重要となる。このため、この実施例のカラー複写機では、シート供給トレイ５にセットされている記録シートＰの厚さを自動的に把握し、把握した記録シートＰの厚さに応じてトナー像の二次転写バイアス、リタードロール６４の圧接力等を最適化し得るように構成されている。
【００４０】
記録シートＰを画像出力部２に向けて搬送することなくその厚さを把握するため、この実施例のカラー複写機では、シート供給トレイ５にセットされたシート束Ｐｓを撮像手段としてのＣＣＤセンサを用いて撮影し、その撮影画像の濃度データから記録シートＰの厚さを検出している。具体的には、図５に示すように、シート供給トレイ５内のシート束の側端面と対向する位置にＣＣＤセンサ７５が取り付けられており、このＣＣＤンサ７５がシート束Ｐｓの側端面を撮像するようになっている。
【００４１】
前記ＣＣＤセンサ７５の取付位置としては、シート供給トレイ５内にセットされる記録シートＰのサイズに関係なくシート束Ｐｓの側端面の撮影を可能とするため、例えば図６に示すように、シート供給トレイ５内で記録シートＰが所謂サイドレジストレーションでセットされるのであれば、シート束Ｐｓを整合するための基準側壁であって、しかもピックアップロール５１の回転軸５１ａと近接した位置に設定するのが好ましい。また、図７に示すように、シート供給トレイ５内で記録シートＰが所謂センターレジストレーションでセットされるのであれば、ＣＣＤセンサ７５はシート供給トレイ５の前端壁の中央付近に設けるのが好ましい。
【００４２】
図８はＣＣＤセンサ７５で撮影した画像からから記録シートＰの厚さを検出するまでの処理系、並びに検出した記録シートＰの厚さを利用した転写バイアス等の制御系を示すブロック図である。ＣＣＤセンサ７５でシート束Ｐｓの側端面を撮影すると、図９に示すような画像データを得ることができる。図の上下方向がシート束Ｐｓの厚さ方向、換言すれば記録シートＰが積み重なっている方向であり、画像データ中には該方向に沿って濃淡が繰り返されている。この繰り返し間隔が１枚の記録シートＰの厚さと対応している。このようにしてＣＣＤセンサ７５から得られた画像データはコンピュータシステムからなる情報抽出部７６に入力される。この情報抽出部７６では図９に示す画像データ中からシート束Ｐｓの厚さ方向沿った１ラインを取り出し、かかるライン中の各画素における濃度データを算出する。図１０は算出した濃度データを示すものであり、横軸はシート束Ｐｓの厚さ方向に沿った画素位置を、縦軸は２５６階調で表現される各画素の濃度データであり、シート束Ｐｓの厚さ方向に沿って各画素の濃度の高低が繰り返されていることが伺われる。次に、情報抽出部は算出した濃度データに対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ処理）等の周波数解析を行い、濃淡の周期を演算する。図１１は、ＣＣＤセンサ７５による撮像倍率、ＣＣＤセンサ７５中の撮像素子の配列ピッチに基づき、周波数解析の結果から得られた濃淡周期を距離の単位に変換した結果を示すグラフであり、横軸は濃淡周期の繰り返し距離を、縦軸は濃度差を表している。そして、この結果から、濃度差に対して急峻なピークを有している繰り返し距離がシート供給トレイ５内にセットされた記録シートＰの厚さとなる。
【００４３】
図１に示す複写機ではシート供給トレイ５が４段設けられているので、各シート供給トレイ５毎にセットされている記録シートＰの厚さが検出される。情報抽出部７６によって把握された記録シートＰの厚さに関する情報は複写機の主制御部７７に送られ、かかる主制御部７７において各シート供給トレイ５ａ〜５ｄとの対応で記憶される。
【００４４】
このようにして記録シートＰの厚さが把握されると、フィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力を記録シートＰの厚さに応じて最適化するため、前記主制御部７７は各シート供給トレイ毎に設けられた調整モータ６８を駆動し、前述の弾性部材６６の付勢力を変更する。これによってフィードロール６３とリタードロール６４の協働による記録シートＰの分離動作を、シート供給トレイ５にセットされた記録シートＰの厚さに応じて最適化することが可能となる。また、検出した記録シートＰの厚さに応じ、前記ピックアップロール５１の記録シートＰに対する圧接力も変更することが可能となる。このように、把握した記録シートＰの厚さを用いてピックアップロール５１の圧接力やリタードロール６３の圧接力を最適化することにより、シート供給トレイ５から画像出力部２に対して記録シートＰを給紙する動作を安定化して行うことが可能となる。
【００４５】
更に、ユーザがコピージョブを行う際に、かかるジョブにおいて使用するシート供給トレイ５が自動又は手動で選択されると、前記主制御部７７は該ジョブで使用される記録シートＰの厚さを不揮発性メモリから読み出し、かかる記録シートＰの厚さに対応した転写バイアスを転写バイアス電源７８に設定する。これにより、トナー像を中間転写ベルト３から記録シートＰへ二次転写する際、記録シートＰの厚さに応じた最適な強度の転写バイアスを印加することができ、トナー像の転写不良やリトランスファーを防止することが可能となる。
【００４６】
実際にＣＣＤセンサ７５でシート束Ｐｓの側端面を撮像し、前述の方法で記録シートＰの厚さを演算したところ、濃度差がピークを示す記録シートＰの厚さは６６．８μｍであった。このシート束Ｐｓを構成している記録シートＰの厚さを直接測定したところ、その厚さは６５．２μｍであったので、撮像した画像に基づいて記録シートＰの厚さを演算しても、その誤差は３％以内に収まることが判明した。記録シートＰの厚さの違いが画像出力部２への給紙動作やトナー像の転写に影響を及ぼすのは、記録シートＰの厚さが予想している厚さに対して±１０〜２０μｍ程度食い違っている場合であると考えられるが、撮像画像から抽出されたシート厚は実際の記録シートＰの厚さに対して十分に近く、撮像画像から抽出された記録シートＰの厚さを用いて給紙パラメータやトナー像の転写パラメータを決定しても、実用上は何ら問題ないものと考えられる。すなわち、本発明によれば、実用上問題のない精度でシート供給トレイ５内にセットされた記録シートＰの厚さを検出することができるのである。
【００４７】
前記ＣＣＤセンサ７５によるシート束Ｐｓの側端面の撮像は、シート供給トレイ５の開閉が図示外のセンサで検知される度に行うことができる。これにより、シート供給トレイ５にセットされている記録シートの種類が変更された場合に、直ちにそれを検出することができ、次に行われるコピージョブの最初から記録シートＰの厚さに応じた最適な画像形成動作を行わせることが可能となる。また、複写機の主電源が切断されている状態でシート供給トレイ５内の記録シートＰの種類が変更される場合も存在することから、複写機の主電源が投入されたことをトリガーとして、ＣＣＤセンサ７５によるシート束Ｐｓの側端面の撮像を行わせるようにしても良い。
【００４８】
一方、シート供給トレイ５の開閉が行われない場合でも、記録シートＰの給紙ジャムが複数回続けて発生するような場合には、記録シートＰの厚さに対するリタードロール６４、ピックアップロール５１の圧接力の最適化がなされていないと考えられることから、所定のジャム処理回数をトリガーとして前述した記録シートＰの厚さ検出動作を行い、主制御部７７に記憶されている記録シートＰの厚さに関するデータを書き換えるようにしても良い。
【００４９】
このような構成により、複写機の主制御部７７はシート供給トレイ５にセットされている記録シートＰの厚さに関する情報を常に保有している状態となり、画像形成動作を常に記録シートＰに対して最適化させることができる他、コントロールパネル等のユーザインターフェースを通じて、記録シートＰに関する情報をユーザに提示することができる。また、複写機ではなく、プリンタのシート供給装置に本発明を適用した場合には、前記主制御部７７が該プリンタに接続されたコンピュータに対して、シート供給トレイ５内にセットされている記録シートＰの厚さに関する情報を送信することも可能となり、ユーザは自己のＰＣに表示されるプリンタの管理画面等でこの情報をモニターすることが可能となる。
【００５０】
前記ＣＣＤセンサ７５で撮像した画像データから濃度データを取り出し、更に該濃度テータの周波数解析を行うに当たっては、画像データがシート束Ｐｓの側端面以外の画像を含まないのが好ましい。その方が、周波数解析の際にノイズが含まれず、記録シートＰの厚さを正確に検知することが可能となるからである。従って、かかる観点からすれば、シート供給トレイ５内におけるＣＣＤセンサ７５の高さ方向の取付位置は、図１２に示すように、ピックアップロール５１に接触している記録シートＰよりも下方で、撮像領域の上端がシート束Ｐｓの最上位記録シートＰよりも僅かに下側となる位置が好ましい。これにより、シート供給トレイ５に対して記録シートＰを補充した直後では、かかるシート供給トレイ５内に十分な量の記録シートＰが存在することから、前記ＣＣＤセンサ７５の撮像領域にボトムプレート６０が含まれることはなく、ＣＣＤセンサ７５がシート束Ｐｓの側端面のみを撮影することが可能となる。
【００５１】
一方、シート供給トレイ５内の記録シートＰが消費されていくと、図１３に示すようにシート供給トレイ５内のボトムプレート６０が次第に上昇し、ＣＣＤセンサ７５の撮像範囲にボトムプレート６０の側端面が含まれるようになる。この場合、前記情報抽出部７６でＣＣＤセンサ７５から送られてきた画像データを処理するに当たり、シート束Ｐｓの側端面とは明らかに異なる画像が画像データ中に含まれていることを認識することは可能であり、そのような画像がＣＣＤセンサ７５の画像中に明らかに含まれていると認識される場合、前記情報抽出部７６は当該シート供給トレイ５内にセットされている記録シートＰの残量が少なくなってきたと判断し、記録シートＰのエンプティに関する情報をコントロールパネル等を通じてユーザに表示する。また、プリンタのシート供給トレイ５の場合には、このプリンタに接続されたＰＣに表示することも可能である。更に、このようにシート供給トレイ５内の記録シートＰの残量が少ない場合でも、ＣＣＤセンサ７５で撮像した画像データの中から、明らかにシート束Ｐｓの側端面とは異なると認識される画像データを除去し、それ以外の画像データを用いて記録シートＰの厚さを判別することも可能である。
【００５２】
記録シートＰの厚さの検出精度を高めるといった観点からすれば、ＣＣＤセンサ７５の撮影した画像データ中からシート束Ｐｓの厚さ方向に沿ったラインデータを数ライン分取り出し、各ラインデータから前述の方法で記録シートＰの厚さを検出した後、総てのラインデータに関する検出結果を平均化するのが好ましい。そのためには、ＣＣＤセンサ７５の撮像範囲はシート束Ｐｓの厚さ方向及び記録シートＰの面方向に拡がる面領域であることが好ましく、ＣＣＤセンサ７５の有する複数の撮像素子が２次元に配列されていることが好ましい。
【００５３】
もっとも、本発明を実施する上では、ＣＣＤセンサ７５の撮像した画像中からシート束Ｐｓの厚さ方向に沿った１ラインの画像データのみを抽出するできれば良く、かる観点からすれば、ＣＣＤセンサ７５の有する複数の撮像素子はシート束Ｐｓの厚さ方向に沿ってライン状（一次元）に配列されているものであれば良い。
【００５４】
また、前述のようにシート供給トレイ５を複写機の筐体に装着した際には、シート供給トレイ５内のボトムプレート６０が上昇してシート束Ｐｓを持ち上げることから、かかる動作を利用してシート束Ｐｓの側端面をその厚さ方向へ走査して画像データを得ることも可能である。すなわち、ＣＣＤセンサ７５には単数の撮像素子又は記録シート２、３枚分に相当する撮像素子だけを具備させ、図１４に示すように、シート供給トレイ５の装着後、ボトムプレート６０の上昇動作に合わせて前記撮像素子から時系列的に画像データを採取するのである。ボトムプレート６０の上昇速度とＣＣＤセンサ７５から出力される画像データのサンプリング速度を適宜調整することにより、図１０に示したものと同様な濃度データを算出することは可能であり、これにボトムプレート６０の上昇速度を加味することで、図１１に示したものと同様な濃度差の繰り返し周期に関するデータを作成し、そこから記録シートＰの厚さを検出することが可能である。このような構成によれば、ＣＣＤセンサ７５としては極めて安価なものを使用することができ、しかもシート束Ｐｓを上昇させる構成は従来からシート供給トレイ５に具備されている構成なので、極めて簡易な構成で本発明を実施することができるものである。
【００５５】
尚、図１４に示した例ではＣＣＤセンサ７５をシート供給トレイ５の側壁に対して固定し、シート束Ｐｓを積載したボトムプレート６０をＣＣＤセンサ７５に対して移動させるように構成したが、ＣＣＤセンサ７５そのものをアクチュエータ等の移動手段によってシート束Ｐｓの厚さ方向へ移動させながら撮像を行うようにすることも可能である。
【００５６】
一方、ＣＣＤセンサ７５によってシート供給トレイ５内にセットされたシート束Ｐｓの側端面を撮影するに当たり、複写機の筐体に収容されているシート供給トレイ５の中は暗いので、鮮明な撮像画像を得るためにはシート束Ｐｓの側端面の撮像領域を照らす照明手段を設けるのが好ましい。この照明手段としてはＬＥＤ素子等を使用することができ、ＣＣＤセンサ７５によるシート束Ｐｓの側端面の撮像中のみ点灯させ、撮像が終了したならば直ちに消灯する構成とするのが良い。また、図１５に示すように、前記照明手段８０は、シート束Ｐｓの側端面をＣＣＤセンサ７５の光軸よりも斜め上方向又は斜め下方向から照明する位置に取り付けるのが好ましい。シート束Ｐｓの側端面では各記録シートＰのエッジ部が微妙な凹凸を形成しているので、照明手段８０がＣＣＤセンサ７５の光軸に対して斜め上方向又は斜め下方向からシート束Ｐｓの側端面を照明すれば、積み重なって接する記録シートＰと記録シートＰとの間の陰影を強調することができ、ＣＣＤセンサ７５の撮像した画像データから濃度データを取り出し、更にこの濃度データを解析する際に、かかる解析を容易に行うことが可能となり、記録シートＰの厚さの検出精度を高めることが可能となる。
【００５７】
図１６はＣＣＤセンサ７５によるシート束Ｐｓの撮影方法の他の例を示すものである。図５に示した例ではシート供給トレイ５内にセットされたシート束Ｐｓの側端面をそのままＣＣＤセンサ７５で撮影したが、図１６に示す例ではシート束Ｐｓの側端面と対向する位置にエアノズル８２を設け、シート束Ｐｓに対して空気を吹きつけながら撮影を行っている。積み重なった記録シートＰの間に空気を吹き込むことで、僅かではあるが各記録シートＰは上下に隣接する記録シートＰに対して浮揚状態となり、単に積み重なっている状態よりも記録シートＰと記録シートＰとの間の隙間を大きくすることができる。これにより、ＣＣＤセンサ７５で撮影した画像では、記録シートＰのエッジを示す部分と、記録シートＰと記録シートＰとの間の隙間を示す部分とで、濃淡のコントラストが大きくなり、この画像データを用いることで記録シートＰの検出を一層容易に且つ正確に行うことが可能となる。
【００５８】
シート供給トレイ５内における前記エアノズルの配設位置は、シート束Ｐｓの側端面に対して空気を吹きつけ、シート束Ｐｓを構成する各記録シートＰを若干の浮揚状態に設定するものであれば、如何なる位置であっても差し支えないが、撮像画像中の濃淡コントラストを一層顕著に発生させるといった観点からすれば、ＣＣＤセンサ７５の撮像領域に対して直接空気を吹きつける位置に配設するのが好ましい。
【００５９】
また、このようにシート束Ｐｓの側端面に空気を吹きつけることで、撮像画像中の濃淡コントラストを高く検出することができるのであれば、画像データから濃度データを抽出した後、かかる濃度データの周波数解析を行わずとも、濃度データから直接的に記録シートＰの厚さを検出することができる。すなわち、ＣＣＤセンサ７５の画像データ中において、記録シートＰのエッジ部は白っぽく、または淡い色に写るので、抽出した濃度データから該当する色の幅を直接検出し、ＣＣＤセンサ７５における撮影倍率から記録シートＰの厚さを検出することが可能となる。ＣＣＤセンサ７５の撮像領域中に浮揚状態にある記録シートＰが複数枚含まれるのであれば、これらの記録シートＰに関して直接検出した厚さの平均値を用いることで、更に検出精度を高めることも可能である。
【００６０】
この場合、ＣＣＤセンサ７５から画像データを取り込んだ情報抽出部７６は、記録シートＰの厚さや材質などの物性を判断するに当たり、かかる記録シートＰのシート供給トレイ５ａ〜５ｄ内おける浮揚状態を加味することができる。すなわち、空気が吹き込まれることで互いに重なり合った記録シートＰの間には隙間が形成され、図１７に示したようにシート束Ｐｓを構成する記録シートＰは浮揚状態となるが、そのときの浮揚高さや浮揚幅、浮揚している記録シートＰの枚数、空気流の吹き込み初期における浮揚状態の時間変化を画像データから分析し、その分析結果を予め情報抽出部７６に格納されている記録シート種別毎のデータと比較することで、かかるシート供給トレイ５ａ〜５ｄに格納された記録シートＰの厚みや材質を判別することができる。
【００６１】
ピックアップロール５１はシート供給トレイ５ａ〜５ｄ内のシート束Ｐｓに対して上から圧接しており、前述の如くその高さは略一定となるようにボトムプレート６０の上昇が制御されていることから、記録シートＰの浮揚高さを検出するに当たっては、ピックアップロール５１とシート束Ｐｓの接触面を規準として該浮揚高さを定義することができる。また、記録シートＰの浮揚幅に関しては、ＣＤセンサ７５による撮影範囲よりも、空気の吹き込みによって生じた記録シートＰの浮揚幅の方が広い場合も想定されるが、撮影範囲内における記録シートＰの湾曲形状から類推して算出することが可能である。
【００６２】
そして、このようにしてシート供給トレイ５ａ〜５ｄに格納された記録シートＰの物性を把握すれば、前述の如く、記録シートＰの厚さに応じてフィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力、シート束Ｐｓに対するピックアップロール５１の圧接力を最適化して、画像出力部２に対する記録シートＰの給紙動作を安定化して行うことができる。また、リタードロール６４に対してフィードロール６３の回転方向と逆方向の回転トルクを与えて記録シートＰの分離動作を行っている場合であれば、リタードロール６４に与える逆方向回転トルクの大きさを調整することで、記録シートＰの分離動作の安定化を図ることも可能である。
【００６３】
加えて、前記情報抽出部７６においてシート供給トレイ５ａ〜５ｄ内における記録シートＰの浮揚状態を加味すれば、すなわち互いに重なり合った記録シートＰの間にどの程度の隙間が形成されているのかを把握することができるので、そのままシート供給トレイ５ａ〜５ｄ内の記録シートＰをピックアップロール５１で画像出力部２へ送り出した場合に、記録シートの給紙ミスや重送が発生しやすいか否かを把握することができる。例えば、軽量の記録シートＰが積み重なったシート束Ｐｓに対して空気を吹き込むと、図１８に示すように、複数枚の記録シートＰがまとまった状態で浮揚してしまうことがあり、この場合には一団となって浮揚した記録シートＰがそのままフィードロール６３とリタードロール６４のニップ部に突入してくるので、画像出力部２への給紙に際して重送が発生し易い。また、重い記録シートＰが積み重なったシート束Ｐｓに対して空気を吹き込むと、図１９に示すように、記録シートＰの浮揚範囲が十分ではなく、シート供給トレイ５ａ〜５ｄ内においてシート束Ｐｓを十分に捌けていないことから、記録シートＰの給紙ミスや重送が発生し易い。従って、単にシート供給トレイにセットされている記録シートの厚さなどの物性を把握して、リタードロール６４の圧接力やピックアップロール５１の圧接力等の分離パラメータを最適化することにとどまらず、シート供給トレイ５ａ〜５ｄ内における記録シートの浮揚状態を把握し、かかる浮揚状態も加味して分離パラメータを最適化すれば、記録シートの給紙ミスや重送を確実に防止することができる。
【００６４】
一方、シート供給トレイ５ａ〜５ｄ内のシート束Ｐｓに対して空気流を吹きつけたことによる記録シートＰの捌き具合を良好なものにするといった観点からすれば、前記情報抽出部７６において記録シートＰの浮揚状態を把握し、かかる浮揚状態が前述の図１８又は図１９に示すように不良なものであった場合、エアノズル８２から吹き出す空気流の強さ、エアノズル８２の向き及び高さを変更して、記録シートの浮揚状態を最適化することもできる。
【００６５】
図２０は、シート供給トレイ５ａ〜５ｄにセットされたシート束Ｐｓに対して空気流を吹き込み、かかるシート束Ｐｓの捌き具合を最適化するための処理手順を示すフローチャートである。例えば、複写機の主電源が投入されると、この時点から図示外のブロワーが始動し、エアノズル８２から噴出した空気流がシート供給トレイ５ａ〜５ｄ内にセットされたシート束Ｐｓに対して吹き込まれる（ＳＴ１）。これにより、互いに重なり合ってシート束５ａ〜５ｄを構成している記録シートＰは浮揚を開始することから、主電源の投入から所定の時間が経過した後に、この浮揚状態を把握する浮揚状態検出モードが開始される（ＳＴ１１）。浮揚状態検出モードが開始されると、情報抽出部７６はＣＣＤセンサ７５が撮影したシート束Ｐｓの側端面の画像データを取り込み（ＳＴ１２）、この画像データは例えばグレースケール２５６階調の濃度データに変換され、画像情報の演算が行われる（ＳＴ１３）。そして、その濃度データから浮揚中の記録シートＰの輪郭が把握され、この輪郭を基に記録シートＰの浮揚高さや浮揚している幅が算出されると共に、画質の濃淡パターンから浮揚している記録シートＰの枚数と各記録シートＰの間に形成された隙間の大きさ等が算出される（ＳＴ１４）。例えば浮揚時における記録シートＰの過渡的な運動が激しく、良好な画像データを得られなかった場合等は、記録シートＰの浮揚状態に関する各種パラメータ（浮揚高さ、浮揚幅、浮揚枚数、隙間の大きさ）を正常に算出することができないことから、情報抽出部７６はこれらパラメータを正常に算出できたか否かをチェックし（ＳＴ１５）、正常に算出でなかったと判断した場合には、ＣＣＤセンサ７５の撮影した画像データを再度取り込み（ＳＴ１６）、前述のＳＴ１３及びＳＴ１４を繰り返す。
【００６６】
次に、シート供給トレイ５ａ〜５ｄ内における記録シートＰの浮揚状態が望ましい状態か否か、換言すれば、空気の吹き込みによってシート束Ｐｓを良好に裁くことができているか否かを確認するため、情報抽出部７６は算出した記録シートＰの浮揚状態に関するパラメータを予め格納されている参照テーブル内のデータと比較し（ＳＴ１７）、現在の浮揚状態が最適か否かをチェックする（ＳＴ１８）。ここで、浮揚状態が最適であると判断した場合には、エアノズル８２による空気量の吹き出し強度、吹き出し方向、エアノズル８２の設定位置をＣＣＤセンサ７５による撮影時の状態に維持する（ＳＴ１９）。一方、浮揚状態が不良であると判断した場合には、算出したパラメータと参照テーブルに格納されているパラメータとの誤差に応じ、エアノズル８２による空気流の吹き出し強度、吹き出し方向、エアノズル８２の設定位置を変更する（ＳＴ２０）。エアノズル８２による空気の吹き出し強度は、ブロワーの印加電流や印加電圧を調整することによって強化又は低減させることができる。また、エアノズル８２の前面に可動式の規制羽根を設け、この規制羽根の向きを変更することによって、空気流の吹き出し方向や吹き出し強度を調整するようにしても良い。これにより、浮揚状態の検出モードは終了する（ＳＴ２１）。
【００６７】
このように、シート供給トレイ５ａ〜５ｄ内のシート束Ｐｓに空気流を吹き込んだ際の該シート束Ｐｓの捌き状態をＣＣＤセンサ７５の撮影した画像データから把握し、かかる捌き状態が最適なものとなるように空気流の吹き込み方を調整してやれば、ピックアップロール５１を回転させて記録シートＰの給紙を行った際に、シート束Ｐｓの最上位の記録シートＰのみを確実にフィードロール６３とリタードロール６４のニップ部に搬送することができ、記録シートＰの給紙ミスや重送を防止することが可能となる。
【００６８】
尚、図５〜２０を用いて説明した前記実施例ではＣＣＤセンサ７５の撮影した画像ータを用いてシート供給トレイ５内にセットされた記録シートＰの厚さ等の物性を検出するように構成したが、厚さを検出する以外にも記録シートＰに表示される種々の情報をＣＣＤセンサ７５で撮影し、その画像データからそれらの情報を読み取り、複写機やプリンタ等の画像形成装置の制御に利用するように構成することができる。
【００６９】
例えば、記録シートＰのエッジ部の特定の領域に対して加熱により変色するマーク領域を設けておき、かかる記録シートＰが複写機やレーザビームプリンタの加熱定着器４を通過した際には、加熱定着器４から伝播する熱によって前記マーク領域が変色するように構成しておく。この記録シートＰが片面印刷済みの記録シートとして再度シート供給トレイ５にセットされると、図２１に示すように前記マーク領域８１をＣＣＤセンサ７５で撮像することができ、撮影した画像データを前記情報抽出部７６で判別することにより、シート供給トレイ５にセットされている記録シートＰが片面印刷済みの記録シート、換言すれば裏紙か否かを判別することが可能となる。そして、情報抽出部７６において片面印刷済みの記録シートＰであると判別されたならば、複写機の主制御部７７はその結果に基づいて、記録シートＰの画像出力部２に対する給紙パラメータや、画像出力部２における画像形成パラメータの設定を変更することができ、また、シート供給トレイ５に裏紙がセットされていることを複写機のコントロールパネルに表示し、あるいはクライアントンピュータのプリンタ管理画面上に表示することが可能となる。
【００７０】
前記マーク領域８１の大きさをどの程度に設定すれば良いかは、記録シートＰそのものの色とマーク領域８１の色との明度差、色差等の条件で異なるが、発明者らが実験した結果によれば、マーク領域８１がオレンジ色に変色するように設定した場合に、かかるマーク領域８１の幅が３ｍｍ程度であれば目視によって認識可能であり、ＣＣＤセンサ７５等の撮像手段を用いるのであれば、更に小さく設定しても十分に変色を検出可能である。変色する材料としては、表面温度感熱示温ラベル（非可逆性）、サーモラベルとして一般的に用いられている材料を流用することが可能であり、変色後のいろはオレンジ色、赤色、黒色等が存在する。変色する原理は、例えばワックス層と色素層とを積層したタイプであれば、ワックス層が所定温度以上になると溶けて下の色素層に染み込み、かかる色素層が変色するものが知られている。この場合、色素は顔料又は染料であり、ワックスはパラフィン系ワックスである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明のシート供給装置を適用可能なデジタルカラー複写機の一例を示す概略図である。
【図２】シート供給装置の構成を示す概略図である。
【図３】フィードロール及びリタードロール周辺の機構を示す拡大図である。
【図４】ボトムプレートのリフトアップ機構を示す概略図である。
【図５】ＣＣＤセンサを用いてシート束の側端面の画像データを採取する構成を示す概略斜視図である。
【図６】記録シートがシート供給トレイ内にサイドレジストレーション方式でセットされる場合のＣＣＤセンサの取付位置を示す平面図である。
【図７】記録シートがシート供給トレイ内にセンタレジストレーション方式でセットされる場合のＣＣＤセンサの取付位置を示す平面図である。
【図８】ＣＣＤセンサから出力された画像データから記録シートの厚さを検出するための処理系、及び検出した記録シートの厚さデータを用いた制御系を示すブロック図である。
【図９】ＣＣＤセンサが撮影した画像データの一例を示す図である。
【図１０】シート束の厚さ方向に沿った濃度データの一例を示すグラフである。
【図１１】濃度データを周波数解析して得られた記録シートの厚さ推測の分布を示すグラフである。
【図１２】シート供給トレイ内におけるＣＣＤセンサの取付高さを示す図であり、シート供給トレイ内に十分な量の記録シートが存在する場合を示している。
【図１３】シート供給トレイ内におけるＣＣＤセンサの取付高さを示す図であり、シート供給トレイ内の記録シートが消費され、ＣＣＤセンサの撮影範囲にボトムプレートが進入した状態を示している。
【図１４】撮影範囲が小さいＣＣＤセンサを用いてシート束の側端面の画像データを採取する構成を示す概略図であり、分図ａはボトムプレートが下降した状態を、分図ｂはボトムプレートが上昇した状態を示している。
【図１５】シート供給トレイ内における照明手段の配設位置の一例を示す拡大図である。
【図１６】シート束の側端面に対して空気を吹きつけながら、かかる側端面をＣＣＤセンサで撮像する例を示す概略斜視図である。
【図１７】空気の吹きつけによって浮揚した記録シートの浮揚高さの定義の一例を示す図である。
【図１８】シート束に対して空気を吹き付けた際に、複数枚の記録シートがまとまって浮揚してしまう不具合を説明する図である。
【図１９】シート束に対して空気を吹き付けた際に、記録シートの浮揚が不十分な例を示す図である。
【図２０】シート束の側端面に対して空気を吹きつけながら、シート束Ｐｓの捌き具合を最適化するための処理手順を示すフローチャートである。
【図２１】記録シートのエッジ部の特定の領域に対して加熱により変色するマーク領域を設け、シート供給トレイにセットされた記録シートが片面印刷済みシートか否かを判別するための構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
５…シート供給トレイ、５１…ピックアップロール、６０…ボトムプレート、６３…フィードロール、６４…リタードロール、７５…ＣＣＤセンサ（撮像手段）、７６…情報抽出部、Ｐ…記録シート、Ｐｓ…シート束
【図１】
2005104723.tif 000003
【図２】
2005104723.tif 000004
【図３】
2005104723.tif 000005
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図９】
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