(57)【要約】【課題】給紙ローラが用紙に当接するときの振動発生を抑制し、用紙の密着を安定かつ確実に解くことの可能な給紙装置を提供する。【解決手段】用紙が積層された用紙束のうち最上部用紙に接触して、当該最上部用紙を送り出す給紙ローラと、送風部材から吹き出されるエアの吹出し口と、吹出し口の開口面積を変更するシャッターとを有し、吹出し口からエアを用紙束に吹き付けて、用紙束の用紙を分離する用紙分離機構と、を備え、給紙ローラとシャッターとは連動し、用紙分離処理時には、シャッターが下降して吹出し口が開口されるとともに、給紙ローラが上昇して用紙束から離隔され、給紙処理時には、シャッターが上昇して吹出し口が閉じられるとともに、給紙ローラが下降して用紙束に当接される、給紙装置が提供される。【選択図】図１
2017100844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙が積層された用紙束のうち最上部用紙に接触して、当該最上部用紙を送り出す給紙ローラと、
送風部材から吹き出されるエアの吹出し口と、前記吹出し口の開口面積を変更するシャッターとを有し、前記吹出し口からエアを前記用紙束に吹き付けて、前記用紙束の前記用紙を分離する用紙分離機構と、
を備え、
前記給紙ローラと前記シャッターとは連動し、
用紙分離処理時には、前記シャッターが下降して前記吹出し口が開口されるとともに、前記給紙ローラが上昇して前記用紙束から離隔され、
給紙処理時には、前記シャッターが上昇して前記吹出し口が閉じられるとともに、前記給紙ローラが下降して前記用紙束に当接される、給紙装置。
【請求項２】
前記給紙ローラと前記シャッターとは、同一の駆動装置により駆動される、請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記駆動装置はパルスモータである、請求項２に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記シャッターの上下移動と、前記給紙ローラの前記用紙への当接離間動作とは、同一時間内に行われる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記給紙ローラの移動距離と前記シャッターの移動距離との比は、一定に保持される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項６】
前記用紙束へのエア吹き付け前の前記用紙束の最上部用紙位置からエア吹き付け開始により下降する前記シャッターの上端位置までの長さＨＡと、当該エア吹き付け範囲に対してエアが吹き付けられた後の最上部用紙位置から前記シャッターの上端位置までの長さＨＢとの関係は、下記式（１）で表され、
前記給紙ローラと前記シャッターとは、前記給紙ローラの下端が、エアが吹き付けられた後の最上部用紙の位置に位置するように連動する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の給紙装置。
ＨＢ＝ｋ・ＨＡ  （ただし、ｋ＞１）      ・・・（１）
【請求項７】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の給紙装置を備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザープリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置において、コート紙に対応した給紙ユニットに、コート紙特有の用紙間密着力を解くため、エア吹き付けによる用紙分離技術が用いられている。例えば、特許文献１には、用紙収容トレイに積載された用紙の束（以下、「用紙束」ともいう。）の側面に対して、ファンブロアにより発生させたエアを吹き付け、用紙を浮揚させることで、用紙の密着を解除する技術がある。この際、用紙束の最上部にある最上部用紙に給紙ローラが当接していると用紙浮揚の妨げになることから、エア吹き付け時には給紙ローラは、最上部用紙から離れている必要がある。
【０００３】
一方で、用紙の密着が解けた用紙を搬送するためには、最上部用紙から離れた位置にある給紙ローラを移動させて、最上部用紙に給紙ローラを当接させる必要がある。この給紙ローラの一連の動作に対して与えられる時間は、高速機になるほど短くなるため、正確な給紙ローラの動作制御が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８８９１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来は、用紙の密着を解除するためのエア吹き付け制御と、給紙ローラの当接／離間制御とが独立しているのが一般的であった。また、給紙ローラの当接／離間制御には、安価な電磁ソレノイドを駆動源として用いられているが、電磁ソレノイドは温度上昇に伴うコイル抵抗の変化や、供給電圧の変動等によって動作時間にばらつきが生じやすく、決められた時間内で制御できない可能性もある。
【０００６】
さらに、ソレノイドプランジャーは、給紙ローラの当接／離間制御時の給紙ローラの動作速度を制御することができない。したがって、給紙ローラは、ある一定の速度を持って用紙に当接するため振動する。この振動期間中は、給紙ローラの用紙接触圧力が不安定になっており、当該振動期間中に給紙動作を開始した場合は、用紙の搬送力も不安定になるため、振動が減衰するのを待ってから給紙動作を開始する必要がある。
【０００７】
このように、ソレノイドの動作時間のばらつきと、給紙ローラが用紙に当接するときに発生する振動とが、用紙の密着を解くために使用できる時間を短くし、信頼性の阻害要因となっている。
【０００８】
また、例えば、上記特許文献１では、画像形成信号を受信した後で、かつ、給紙開始信号が給紙装置へ送られる前に、エアの吹き付け動作を開始している。しかしながら、特許文献１のようにエア吹き付け制御を行った場合、エアの吹き付け中に給紙動作を行うことが可能である。エアによって浮揚している用紙に給紙ローラを当接させても、用紙に対して十分な接触圧力が作用しない可能性があり、用紙を分離して搬送できないことも想定される。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、給紙ローラが用紙に当接するときの振動発生を抑制し、用紙の密着を安定かつ確実に解くことの可能な、新規かつ改良された給紙装置及び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】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、用紙が積層された用紙束のうち最上部用紙に接触して、当該最上部用紙を送り出す給紙ローラと、送風部材から吹き出されるエアの吹出し口と、吹出し口の開口面積を変更するシャッターとを有し、吹出し口からエアを用紙束に吹き付けて、用紙束の用紙を分離する用紙分離機構と、を備え、給紙ローラとシャッターとは連動し、用紙分離処理時には、シャッターが下降して吹出し口が開口されるとともに、給紙ローラが上昇して用紙束から離隔され、給紙処理時には、シャッターが上昇して吹出し口が閉じられるとともに、給紙ローラが下降して用紙束に当接される、給紙装置が提供される。
【００１１】
給紙ローラとシャッターとは、同一の駆動装置により駆動されてもよい。
【００１２】
駆動装置としては、例えばパルスモータを用いることができる。
【００１３】
シャッターの上下移動と、給紙ローラの用紙への当接離間動作とは、同一時間内に行われる。
【００１４】
また、給紙ローラの移動距離とシャッターの移動距離との比は、一定に保持される。
【００１５】
用紙束へのエア吹き付け前の用紙束の最上部用紙位置からエア吹き付け開始により下降するシャッターの上端位置までの長さＨＡと、当該エア吹き付け範囲に対してエアが吹き付けられた後の最上部用紙位置からシャッターの上端位置までの長さＨＢとの関係は、下記式（１）で表され、給紙ローラとシャッターとは、給紙ローラの下端がエアが吹き付けられた後の最上部用紙の位置に位置するように連動するようにしてもよい。
ＨＢ＝ｋ・ＨＡ  （ただし、ｋ＞１）      ・・・（１）
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記記載の給紙装置を備える、画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、給紙ローラが用紙に当接するときの振動発生を抑制し、用紙の密着を安定かつ確実に解くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る給紙装置の構成を示す概略説明図であり、用紙分離処理時の状態を示す。
【図２】同実施形態に係る給紙装置の構成を示す概略説明図であり、給紙処理時の状態を示す。
【図３】同実施形態に係る給紙装置による用紙分離処理及び給紙処理を示すフローチャートである。
【図４】用紙分離機構のシャッターと給紙ローラとの連動を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】用紙分離機構による用紙分離前後の状態を説明する説明図である。
【図６】用紙分離時に用紙が束で浮揚してしまう要因を説明する説明図である。
【図７】シャッターと給紙ローラとの連動を説明するための説明図である。
【図８】連動するシャッターと給紙ローラとの移動距離を説明するためのグラフである。
【図９】従来の給紙装置の構成を示す概略説明図であり、用紙分離処理時の状態を示す。
【図１０】従来の給紙装置の構成を示す概略説明図であり、給紙処理時の状態を示す。
【図１１】従来の給紙装置による用紙分離処理及び給紙処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
＜１．概要＞
まず、本発明の一実施形態に係る給紙装置の構成について説明する。本実施形態に係る給紙装置は、給紙ローラを用いて、積層された用紙のうち最上部の用紙を１枚ずつ送り出す装置であり、例えば、画像形成装置等に搭載される。画像形成装置は、例えばレーザープリンタや複写機、ファクシミリ等である。
【００２１】
本実施形態に係る給紙装置では、用紙の密着を解除するためのエア吹き付け制御と、給紙ローラの当接／離間制御とを連動させることにより、密着した用紙を安定かつ確実に解く。給紙装置は、用紙分離処理を行うときには、用紙へのエアの吹き付けを開始するとともに、給紙ローラの上昇移動も並行して行う。一方、給紙処理を行うときには、給紙装置は、給紙ローラを用紙束の最上部用紙に当接するまで下降移動を開始するとともに、用紙へのエアの吹き付けを徐々に終了させる。
【００２２】
具体的には、本実施形態に係る給紙装置の用紙分離処理は、ファンブロワ等の送風部材が発生させたエアを用紙に対して吹き付ける吹出し口に、吹出し口の開口面積を変更するためのシャッターを設け、当該シャッターを上下に移動させることで、エアの吹き付け量を調整する。一方、用紙束に対する給紙ローラの移動は、給紙ローラの移動速度を正確に調整可能な駆動装置を用いて行う。例えば、パルスモータを駆動装置として用い、給紙ローラを移動させる。これらの動作を連動させるため、本実施形態に係る給紙装置では、シャッターと給紙ローラとを同一の駆動装置で駆動させ、これらの移動量が一定に保持されるようにする。給紙ローラの移動速度が制御されることで、給紙ローラが用紙束の最上部用紙に当接したときの振動発生を抑制できるとともに、給紙ローラの高さ位置に応じてシャッターにより吹出し口の開口面積が適切に調整されるので、適切に用紙を分離させることができる。
【００２３】
以下、本実施形態に係る給紙装置の構成とその作用について、詳細に説明していく。
【００２４】
＜２．給紙装置＞
［２−１．従来の給紙装置］
本実施形態に係る給紙装置について説明する前に、比較のため、まず、図９〜図１１に基づいて従来の給紙装置の構成について説明する。なお、図９は、従来の給紙装置の構成を示す概略説明図であり、用紙分離処理時の状態を示す。図１０は、従来の給紙装置の構成を示す概略説明図であり、給紙処理時の状態を示す。図１１は、従来の給紙装置による用紙分離処理及び給紙処理を示すフローチャートである。
【００２５】
（１）装置構成
従来の給紙装置は、図９に示すように、筐体１０の内部に、用紙Ｐが積載される用紙トレイ１１と、用紙トレイ１１上の用紙束の用紙Ｐを最上部から送り出す給紙ローラ１３と、送り出された用紙Ｐを搬送する一対の搬送ローラ１５ａ、１５ｂと、搬送ローラ１５ａ、１５ｂにより搬送されてきた用紙Ｐを案内する搬送路１７ａ、１７ｂとを備える。用紙トレイ１１の用紙搬送方向（Ｘ軸方向）後端側には、用紙トレイ１１上の用紙束を揃える用紙後端ガイド１２が設けられている。用紙後端ガイド１２は、用紙サイズに応じて用紙搬送方向に移動可能に構成されている。搬送路１７ａ、１７ｂから送り出された用紙Ｐは、一対の案内ローラ１９ａ、１９ｂによって給紙装置の外部へさらに送り出される。従来の給紙装置では、給紙ローラ１３は、電磁ソレノイド１６により上下移動される。
【００２６】
また、給紙装置は、用紙トレイ１１上の用紙束に対して空気を吹き付け、用紙を分離する用紙分離機構２０を備える。用紙分離機構２０は、例えば、送風部材として用紙束の側方に配置されたファンブロワ（図示せず。）と、ファンブロワから送り出されたエアを用紙に対して吹き付ける吹出し口２５を形成するシャッター２２及びシャッター案内部材２２ａとを備える。
【００２７】
シャッター２２は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の両側部が上下に移動可能にシャッター案内部材２２ａに支持されている。シャッター２２を下降させると吹出し口２５の開口面積は大きくなり、シャッター２２を上昇させると吹出し口２５の開口面積は小さくなる。図１０に示すように、シャッター２２の上端がシャッター案内部材２２ａの上端に当接しているとき、吹出し口２５は閉じられており、用紙束へのエアの吹き付けは停止された状態となる。
【００２８】
シャッター２２の移動は、例えばラック・ピニオン機構を利用して行ってもよい。例えば、図９に示すように、シャッター２２の鉛直方向に沿ってラックを形成し、これに噛み合うピニオンギア３０をパルスモータ等の駆動装置（図示せず。）によって回転させる。これにより、ピニオンギア３０の回転をラックへ伝達し、シャッター２２を直線移動させることができる。
【００２９】
なお、図９及び図１０において、ファンブロワは、吹出し口２５に対向するように紙面手前側に配置されているものとする。また、図９及び図１０では、用紙束と用紙分離機構２０の機構との位置関係をわかりやすくするため、一部部材の記載を省略している。例えば、用紙トレイ１１上の用紙は、紙面手前側にあるファンブロワと空間的に分離されており、実際には、用紙トレイ１１の搬送方向に沿った側面には側壁が設けられている。すなわち、ファンブロワから吹出されるエアは、用紙分離機構２０の吹出し口２５を介してのみ用紙束に吹き付けられる。また、用紙分離機構２０は、用紙搬送方向に対して垂直な用紙幅方向（Ｙ軸方向）のいずれか一方に設けてもよく、両側に設けてもよい。あるいは、用紙搬送方向の先端側あるいは後端側に設けられていてもよい。
【００３０】
（２）動作
従来の給紙装置の用紙分離処理及び給紙処理は、例えば、画像形成装置で画像形成指示を受けて開始される。画像形成指示を受けるまでは、給紙装置は休止状態となっており、用紙分離機構２０の吹出し口２５は閉じられている。また、この初期状態においては、給紙ローラは用紙束の最上部用紙から離隔されているものとする。
【００３１】
まず、画像形成装置から画像形成指示を受けると、給紙装置は、給紙処理の前処理として用紙分離処理を開始し、図１１に示すように、用紙分離機構２０のファンブロワを回転させる（Ｓ１０）。そして、画像形成装置より、形成した画像の印刷指示を受けると（Ｓ１２）、給紙装置は、シャッター２２を駆動する駆動装置を制御し、用紙分離機構２０のシャッター２２の下降を開始する（Ｓ１４）。
【００３２】
シャッター２２の下降に伴い、エアの吹出し口２５は開口し、用紙トレイ１１上の用紙束に対するエアの吹き出しが開始される（Ｓ１６）。そして、シャッター２２が所定の位置まで下降されると（Ｓ１８）、吹出し口２５が全開し、所定のエアの吹き出し量での用紙分離が行われる（Ｓ２０）。図９は、ステップＳ２０での給紙装置の状態を示している。
【００３３】
その後、例えば所定時間だけ経過し、用紙分離が完了すると、給紙処理に移行するためにシャッター２２を上昇させる（Ｓ２２）。そして、シャッター２２がシャッター案内部材２２ａの上端に当接し、シャッター２２の上昇が完了すると（Ｓ２４）、吹出し口２５は完全に閉じ、用紙束へのエア吹き付けが停止される（Ｓ２６）。
【００３４】
その後、給紙処理が開始され、給紙ローラ１３を用紙束の最上部用紙に当接させるため、給紙ローラ１３の下降を開始する（Ｓ２８）。ステップＳ２８の制御により、給紙ローラ１３は下降され、用紙束の最上部用紙に当接する（Ｓ３０）。そして、給紙ローラ１３の回転が開始され（Ｓ３２）、用紙束の最上部用紙が送り出される。所定の枚数の用紙が送り出されると、給紙ローラ１３の回転が停止され、給紙処理が完了する（Ｓ３４）。
【００３５】
ここで、給紙ローラ１３は、図９及び図１０に示したように、電磁ソレノイド１６により駆動される。電磁ソレノイド１６は、動作指示を受けてから実際に作動するまでの時間にばらつきがあり、制御精度はどれほど高くない。また、電磁ソレノイド１６ではオンオフの制御しかできないため、給紙ローラ１３は、速度制御されて移動するのではなく、用紙から離隔されていた状態が解除されて用紙上に落下し移動する。このため、ステップＳ２８で給紙ローラ１３が用紙上に当接したとき、給紙ローラ１３はバウンドし、振動してしまう。この給紙ローラ１３の振動期間中は、給紙ローラ１３の用紙接触圧力が不安定になっており、当該振動期間中に給紙動作を開始しても、用紙の搬送力も不安定になる。このため、振動が減衰するのを待ってから給紙動作を開始する必要がある。
【００３６】
このように、従来の給紙装置では、給紙ローラ１３を電磁ソレノイド１６により駆動することで、給紙ローラ１３を適切なタイミングで正確に動作させることができず、給紙処理を開始するまでにも時間を要していた。また、シャッター２２の移動と給紙ローラ１３の移動とが独立しており、それぞれ順に行っていることも、給紙処理が開始するまでの時間を要する一因となっていた。本実施形態に係る給紙装置は、このような課題を解決するものである。
【００３７】
［２−２．提案する給紙装置］
以下、図１〜図８に基づいて、本実施形態に係る給紙装置１の構成及び動作について説明する。
【００３８】
（１）装置構成
まず、図１及び図２に基づいて、本実施形態に係る給紙装置１の構成を説明する。なお、図１は、本実施形態に係る給紙装置１の構成を示す概略説明図であり、用紙分離処理時の状態を示す。図２は、本実施形態に給紙装置の構成を示す概略説明図であり、給紙処理時の状態を示す。なお、図９及び図１０に示した給紙装置と同様の機能構成については、同一符号により示している。
【００３９】
本実施形態に係る給紙装置１は、図１に示すように、筐体１０の内部に、用紙Ｐが積載される用紙トレイ１１と、用紙トレイ１１上の用紙束の用紙Ｐを最上部から送り出す給紙ローラ１３と、送り出された用紙Ｐを搬送する一対の搬送ローラ１５ａ、１５ｂと、搬送ローラ１５ａ、１５ｂにより搬送されてきた用紙Ｐを案内する搬送路１７ａ、１７ｂとを備える。用紙トレイ１１の用紙搬送方向（Ｘ軸方向）後端側には、用紙トレイ１１上の用紙束を揃える用紙後端ガイド１２が設けられている。用紙後端ガイド１２は、用紙サイズに応じて用紙搬送方向に移動可能に構成されている。搬送路１７ａ、１７ｂから送り出された用紙Ｐは、一対の案内ローラ１９ａ、１９ｂによって給紙装置の外部へさらに送り出される。
【００４０】
また、給紙装置は、用紙トレイ１１上の用紙束に対して空気を吹き付け、用紙を分離する用紙分離機構１１０を備える。用紙分離機構１１０は、例えば、送風部材として用紙束の側方に配置されたファンブロワ（図示せず。）と、ファンブロワから送り出されたエアを用紙に対して吹き付ける吹出し口１１５を形成するシャッター１１２及びシャッター案内部材１１２ａとを備える。
【００４１】
シャッター１１２は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の両側部が上下に移動可能にシャッター案内部材１１２ａに支持されている。シャッター１１２を下降させると吹出し口１１５の開口面積は大きくなり、シャッター１１２を上昇させると吹出し口１１５の開口面積は小さくなる。図２に示すように、シャッター１１２の上端がシャッター案内部材１１２ａの上端に当接しているとき、吹出し口１１５は閉じられており、用紙束へのエアの吹き付けは停止された状態となる。
【００４２】
シャッター１１２の移動は、例えばラック・ピニオン機構を利用して行ってもよい。例えば、図１に示すように、シャッター１１２の鉛直方向に沿ってラックを形成し、これに噛み合うピニオンギア１２０をパルスモータ等の駆動装置（図示せず。）によって回転させる。これにより、ピニオンギア１２０の回転をラックへ伝達し、シャッター１１２を直線移動させることができる。
【００４３】
ここで、ピニオンギア１２０には、用紙Ｐに対して給紙ローラ１３を移動させる給紙ローラ移動機構１３０のラック１３２がさらに設けられている。ラック１３２は、連結部材１３４を介して給紙ローラ１３と連結されている。ラック１３２と連結部材１３４とは、それぞれの一端が回転可能に連結されている。なお、連結部材１３４の他端は、筐体１０に回転可能に固定されており、その高さ位置は変わらない。給紙ローラ１３は、連結部材１３４の両端部の間に回転可能に固定されている。このような構成により、ピニオンギア１２０の回転によってラック１３２が鉛直方向へ上下に移動することで、ラック１３２の動きに応じて連結部材１３４の端部が上下に移動し、給紙ローラ１３の高さ位置を変化させることができる。
【００４４】
また、シャッター１１２とラック１３２とは、ピニオンギア１２０を挟んで対向して略平行となるように設けられる。これにより、ピニオンギア１２０が回転したときのシャッター１１２と給紙ローラ１３との移動方向を反対向きにすることができる。
【００４５】
なお、図１及び図２においても、ファンブロワは、吹出し口１１５に対向するように紙面手前側に配置されているものとする。また、図１及び図２では、用紙束と用紙分離機構１１０の機構との位置関係をわかりやすくするため、一部部材の記載を省略しており、例えば、用紙トレイ１１上の用紙は、紙面手前側にあるファンブロワと空間的に分離されている。すなわち、ファンブロワから吹出されるエアは、用紙分離機構１１０の吹出し１１５を介してのみ用紙束に吹き付けられる。
【００４６】
また、用紙分離機構１１０は、用紙搬送方向に対して垂直な用紙幅方向（Ｙ軸方向）のいずれか一方に設けてもよく、両側に設けてもよい。あるいは、用紙搬送方向の先端側あるいは後端側に設けられていてもよい。本実施形態においては、用紙分離機構１１０のシャッター１１２と給紙ローラ１３とを機構的に連動させているため、これらはなるべく近づけて配置するのがよい。
【００４７】
（２）動作
次に、図３〜図８に基づいて、本実施形態に係る給紙装置１による用紙分離処理及び給紙処理について説明する。なお、図３は、本実施形態に係る給紙装置による用紙分離処理及び給紙処理を示すフローチャートである。図４は、用紙分離機構１１０のシャッター１１２と給紙ローラ１３との連動を説明するためのタイミングチャートである。図５は、用紙分離機構による用紙分離前後の状態を説明する説明図である。図６は、用紙分離時に用紙が束で浮揚してしまう要因を説明する説明図である。図７は、シャッター１１２と給紙ローラ１３との連動を説明するための説明図である。図８は、連動するシャッター１１２と給紙ローラ１３との移動距離を説明するためのグラフである。
【００４８】
本実施形態に係る給紙装置１の用紙分離処理及び給紙処理も、従来と同等、例えば、画像形成装置で画像形成指示を受けて開始される。画像形成指示を受けるまでは、給紙装置１は休止状態となっており、用紙分離機構２０の吹出し口２５は閉じられている。また、この初期状態においては、給紙ローラ１３は用紙束の最上部用紙に当接している。
【００４９】
まず、画像形成装置から画像形成指示を受けると、給紙装置１は、給紙処理の前処理として用紙分離処理を開始し、図３に示すように、用紙分離機構１１０のファンブロワを回転させる（Ｓ１００）。図４のタイミングチャートにおいては、Ａ位置に対応する。そして、画像形成装置より、形成した画像の印刷指示を受けると（Ｓ１０２）、給紙装置１は、シャッター１１２を駆動する駆動装置を制御し、用紙分離機構１１０のシャッター１１２の下降を開始する（Ｓ１０４）。シャッター１１２を駆動する駆動装置は、ピニオンギア１２０を回転させる駆動装置であり、パルスモータ等の回転角度を制御可能な位置制御に利用可能な駆動装置である。
【００５０】
シャッター１１２の下降に伴い、エアの吹出し口１１５は開口し、用紙トレイ１１上の用紙束に対するエアの吹き出しが開始される（Ｓ１０６）。そして、シャッター１１２が所定の位置まで下降されると（Ｓ１０８）、吹出し口１１５が全開し、所定のエアの吹き出し量での用紙分離が行われる（Ｓ１１４）。
【００５１】
また、ピニオンギア１２０の回転により、シャッター１１２の下降と並行して、連結部材１３４を介して給紙ローラ１３と連結されたラック１３２が上昇を開始する（Ｓ１１０）。そして、ステップＳ１０８でシャッター１１２が所定の位置まで下降されたとき、給紙ローラ１３の上昇も完了する（Ｓ１１２）。図１は、ステップＳ１０８、Ｓ１１２での給紙装置１の状態を示している。また、図４のタイミングチャートにおいては、ステップＳ１０４〜Ｓ１１２の期間は、Ｂ位置からＣ位置までの期間に対応する。
【００５２】
その後、例えば所定時間、エアの吹き付けにより用紙の分離が行われる（Ｓ１１４）。ステップＳ１１４の期間は、図４のタイミングチャートにおいては、Ｃ位置からＤ位置までの期間に対応する。そして、エアの吹き付けが完了し、用紙が分離されると、給紙装置１は給紙処理に移行するためにシャッター１１２を上昇させる（Ｓ１１６）。そして、シャッター１１２がシャッター案内部材１１２ａの上端に当接し、シャッター１１２の上昇が完了すると（Ｓ１１８）、吹出し口１１５は完全に閉じ、用紙束へのエア吹き付けが停止される（Ｓ１２４）。
【００５３】
また、ピニオンギア１２０の回転により、シャッター１１２の上昇と並行して、給紙ローラ１３の下降が開始する（Ｓ１２０）。シャッター１１２の上昇とともに給紙ローラ１３は下降されていき、ステップＳ１１８でシャッター１１２の上昇が完了したとき、給紙ローラ１３は用紙束の最上部用紙に当接し、その下降が完了する（Ｓ１２２）。図２は、ステップＳ１１８、Ｓ１２２での給紙装置１の状態を示している。また、図４のタイミングチャートにおいては、ステップＳ１１６〜Ｓ１２２の期間は、Ｄ位置からＥ位置までの期間に対応する。
【００５４】
その後、給紙ローラ１３の回転が開始され（Ｓ１２６）、用紙束の最上部用紙が送り出される。所定の枚数の用紙が送り出されると、給紙ローラ１３の回転が停止され、給紙処理が完了する（Ｓ１２８）。
【００５５】
このように、本実施形態に係る給紙装置１では、シャッター１１２と給紙ローラ１３との移動を連動させることで、用紙分離処理の動作と給紙処理の動作とを並行して行うことができ、給紙処理が完了するまでの時間を短縮することができる。その短縮された時間を、例えばステップＳ１１４のエアによる用紙分離の時間として利用すれば、より確実に用紙を分離させることができる。また、給紙ローラ１３の移動を、パルスモータ等の位置制御可能な駆動装置を用いて行うことで、従来の給紙装置のように電磁ソレノイドにより行う場合と比較して、給紙ローラ１３の動作時間のばらつきを抑えることができる。さらに、給紙ローラ１３が用紙に当接したときの衝撃も緩和することができ、用紙搬送の信頼性も高めることができる。
【００５６】
（３）連動動作による効果
上述したように、本実施形態に係る給紙装置１は、シャッター１１２と給紙ローラ１３との移動を連動させ、これらの移動距離の比を一定に保持している。このような連動動作により、用紙を束の状態で浮揚させず、用紙の密着を解き、１枚ずつ分離させることができる。
【００５７】
図５上側は、図２の給紙装置１のシャッター１１２の状態を示している。すなわち、シャッター１１２は閉じ、用紙束へのエアの吹き付けは行われていない。なお、図５上側の状態は、図１０とも同じ状態である。この後、シャッター１１２を下降させ、用紙へのエアの吹き付けを行うとする。
【００５８】
まず、本実施形態に係る給紙装置１では、図３及び図４にて説明したように、シャッター１１２の下降と連動して、給紙ローラ１３も用紙束の最上部用紙上から徐々に離隔されていく。したがって、用紙束の最上部用紙が浮揚していないときの位置から給紙ローラ１３の最下部までの高さ距離（図６及び図７の距離ｈＢ）は徐々に大きくなっていく。また、この距離ｈＢの変化とともに、シャッター１１２の移動距離（すなわち、吹出し口１１５の開口距離、図７の距離ｈＡ）も同様に徐々に大きくなる。このとき、シャッター１１２と給紙ローラ１３とは、例えば図８に示すように、それぞれの移動距離の関係を保持した状態で移動している。このように、用紙分離時には徐々に距離ｈＡ、ｈＢが大きくなっていくことで、給紙ローラ１３が急激な用紙の浮揚を規制して、図５左側に示すように用紙を束の状態で浮揚させないようにすることができる。
【００５９】
一方、従来の給紙装置では、用紙分離時、給紙ローラ１３は一気に用紙から離隔されるので、用紙束の最上部用紙が浮揚していないときの位置から給紙ローラ１３の最下部までの高さ距離ｈＢは急に大きくなる。このような状態で用紙にエアを吹き付けると、その吹き出し力によって一気に用紙が束で浮揚してしまい、図５右側に示すように、用紙束の上層部の用紙が分離されないままとなってしまう。このように浮揚した用紙の束は分離が困難であり、その後エアを吹き付けても用紙を確実に分離するのは難しい。
【００６０】
このように、シャッター１１２と給紙ローラ１３との移動を連動させ、これらの移動距離の比を一定に保持することで、エアにより用紙間にできるギャップを均等にすることができ、用紙分離を確実に行い、ピックミスを低減することができる。
【００６１】
シャッター１１２と給紙ローラ１３との位置関係は、例えば、用紙束の上部へエアを吹き付けたときに浮上する最上部用紙の高さ位置に応じて決定してもよい。図５上側に示したように、シャッター１１２が閉じているとき、用紙束の用紙は浮上していないが、シャッター１１２が開くにつれて用紙束の上部にエアが吹き付けられ、用紙束の上部の用紙が浮揚する。エアの吹き付けによって用紙束上部の用紙間にエアを含ませることで、用紙間に空間が生じる。したがって、エアが吹き付けられているときの用紙束の厚み（最下部用紙から最上部用紙までの高さ）は、シャッター１１２が閉じているときと比較して大きくなる。
【００６２】
ここで、用紙の密着を確実に解除するには、用紙間に生じさせた空間を用紙搬送時に保持させる必要がある。したがって、エアの吹き付けによって用紙が浮揚したときの用紙束の厚みを、給紙ローラ１３によって用紙束上部の用紙を押さえ付けてしまわないようにする必要がある。そこで、シャッター１１２が開くにつれて大きくなる用紙束の厚みに応じて、各時点での最上部用紙の高さ位置に給紙ローラ１３の下端が位置するように、シャッター１１２と給紙ローラ１３とを連動して移動させる。これにより、用紙を適切な位置まで浮揚させるとともに、エア吹き付けによる用紙の暴れを抑制することもできる。
【００６３】
具体的には、エア吹き付け前の状態において、用紙束の上部にエアが吹き付けられるエア吹き付け範囲の高さ方向の長さＨＡ（すなわち、エア吹き付け前の用紙束の最上部用紙位置から、エア吹き付け開始により下降するシャッター１１２の上端位置ＨＯまでの長さＨＡ）と、当該エア吹き付け範囲に対してエアが吹き付けられ、用紙が浮揚した後の、最上部用紙位置からシャッター１１２の上端位置ＨＯまでの長さＨＢとの関係は、下記式（１）で表すことができる。
【００６４】
ＨＢ＝ｋ・ＨＡ  （ただし、ｋ＞１）      ・・・（１）
【００６５】
換言すると、式（１）は、エア吹き付け範囲における、エア吹き付け前の長さＨＡとエア吹き付け後の長さＨＢとの関係を表しており、エア吹き付け後のエア吹き付け範囲の長さＨＢはエア吹き付け前のエア吹き付け範囲の長さＨＡのｋ倍であることを表している。係数ｋは、搬送する用紙に応じて設定される係数であり、例えばｋが２のとき、エア吹き付け範囲におけるエア吹き付け後の長さＨＢは、エア吹き付け前の長さＨＡの２倍となる。エア吹き付け範囲の用紙はエア吹き付けによって浮揚することから、エア吹き付け後の長さＨＢはエア吹き付け前の長さＨＡよりも大きくなるため、１より大きい値となる。
【００６６】
このエア吹き付け範囲におけるエア吹き付け後の長さＨＢの位置に給紙ローラ１３の下端が位置するように給紙装置１を構成することで、用紙を適切な位置まで浮揚させるとともに、エア吹き付けによる用紙の暴れを抑制することができる。なお、エア吹き付け前のエア吹き付け範囲の長さＨＡは、図５に示すように、シャッター１１２を所定の位置まで下降させて用紙束の上部にエアを吹き付けたときのシャッター１１２の上端から用紙束が浮揚していないときの最上部用紙の高さ位置までの長さに相当する。また、エア吹き付け後のエア吹き付け範囲の長さＨＢは、シャッター１１２を所定の位置まで下降させて用紙束の上部にエアを吹き付けたときのシャッター１１２の上端から給紙ローラ１３の下端までの長さに相当する。
【００６７】
＜３．まとめ＞
以上、本実施形態に係る給紙装置１の構成とその作用について説明した。本実施形態に係る給紙装置１によれば、シャッター１１２と給紙ローラ１３との移動を連動させ、シャッター１１２が下降開始するとともに用紙トレイ１１に積載された用紙の側面にエアが吹き出される。これと並行して、エアによって浮揚する用紙を阻害しないよう、シャッター１１２とは逆向きに給紙ローラ１３が上方に移動し始める。シャッター１１２が完全に下降した後、密着した用紙に対して一定時間エアを吹き付け、用紙を分離する。そして、用紙が分離された後、シャッター１１２が上昇を開始すると、上方に移動していた給紙ローラ１３が下降し始め、これに伴い上方に浮揚していた用紙も下降をし始める。その後、給紙ローラ１３が用紙束上に当接し、シャッター１１２が閉じると、給紙ローラ１３が回転し始め、密着の解けた用紙の搬送が開始される。このように本実施形態に係る給紙装置１によれば、給紙ローラ１３の移動制御がなされるので用紙に当接するときの振動発生を抑制することができ、また、シャッター１１２との連動により、用紙束に対して適切にエアを吹き付けることができるので、用紙の密着を安定かつ確実に解くことができる。
【００６８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６９】
例えば、連動するシャッター１１２及び給紙ローラ１３の上下移動時の速度は、等速度でもよく、移動状況に応じて変化させてもよい。例えば、シャッター１１２が完全に上昇しきる前に移動速度を減速させ、給紙ローラ１３も同時に減速させるようにしてもよい。
【００７０】
また、上記実施形態ではシャッター１１２と給紙ローラ１３とを同一の駆動装置により駆動したが、本発明はかかる例に限定されない。これらの動きが連動するように制御可能であれば、異なる駆動装置によりそれぞれ駆動してもよい。また、機構的にシャッター１１２と給紙ローラ１３とを連動させる場合、ラック・ピニオン機構以外の構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１        給紙装置
１０      筐体
１１      用紙トレイ
１２      用紙後端ガイド
１３      給紙ローラ
１５ａ、１５ｂ  搬送ローラ
１６      電磁ソレノイド
１７ａ、１７ｂ  搬送路
１９ａ、１９ｂ  案内ローラ
２０      用紙分離機構
２２      シャッター
２２ａ    シャッター案内部材
２５      吹出し口
３０      ピニオンギア
１１０    用紙分離機構
１１２    シャッター
１１２ａ  シャッター案内部材
１１５    吹出し口
１２０    ピニオンギア
１３０    給紙ローラ移動機構
１３２    ラック
１３４    連結部材
【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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