JP2010254462A - 給紙装置、給紙ユニット、画像形成装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の重送や未吸着等の搬送不良を生じることなく高速で給紙できるようにする。
【解決手段】浮上エア及び分離エアが所定の風量で用紙Ｐに空気を吹き付け、カメラ７０が浮上エア及び分離エアによって空気が吹き付けられた最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得し、制御手段がカメラ７０によって取得された画像から最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出する。これにより、最上位の用紙と次の用紙との間の距離の算出結果から用紙Ｐの重送の兆候や未吸着不良の兆候を認識できるようになる。用紙Ｐの重送や未吸着不良となる前に浮上エア及び分離エアの風量を調整して最適化できる。この最適化された風量で用紙Ｐに空気を吹き付けるので、用紙Ｐを所定の距離だけ浮上させて１枚毎に確実に分離できるようになる。この結果、用紙Ｐの重送を防止でき、用紙Ｐが未吸着不良になることを確実に防止できるので、用紙Ｐを高速に給紙できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、積載された用紙の端縁に空気を吹き付けて用紙を浮上させ、搬送ベルト等で構成される吸着面に用紙を吸着させて繰り出す給紙装置、給紙ユニット、画像形成装置及び画像形成システムに関するものである。

近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置には、大量の用紙を給紙可能な給紙装置であるエア給紙装置が用いられている。エア給紙装置は、積載された用紙に空気を吹き付けて用紙を浮上させ、空気が吸引される吸気口が形成された穴開きベルト等の吸着面で用紙を吸着させ、そのベルトを回転駆動して用紙を搬送するものである。このような給紙装置は、用紙に吹き付ける空気の風量が適切でないと、吸着面に用紙が吸着しないことや用紙が重送してしまうことがある。

用紙に吹き付ける空気の風量は、同じ用紙サイズ、同じ坪量及び同じ紙種であっても、用紙の製造元やその時の用紙のコンディション（含水率や裁断の状態等）によって、その最適値が異なる。そのため、用紙のコンディション等を予測して最適な風量を設定することは非常に困難である。また、給紙装置は、大量の用紙を給紙するために高速に給紙することが求められている。

特許文献１には、重送の予兆を検知する給紙装置が開示されている。特許文献１によれば、用紙を分離する分離ローラに用紙が複数枚あることを用紙センサが検知して、その検知回数をカウントする。カウントした検知回数に基づいて浮上エアの風量を制御するものである。

特開２００７−２９７１４９号公報（第６図）

ところで、特許文献１に記載の給紙装置は、用紙センサの検知回数によって浮上エアの風量を調整できるが、分離ローラに用紙が複数枚重なったことを検知するので、分離ローラを通過後、さらに用紙の分離処理を行う必要がある。そのため、給紙する時間が増大してしまうという問題がある。また、高速に用紙を給紙すると、分離ローラによって用紙が分離されずに当該用紙が重送し、紙詰まり等のジャムが起こることがあった。

本発明は、このような課題を解決するものであって、給紙する時間を短縮でき、用紙の重送等の用紙搬送不良を生じることなく高速給紙可能な給紙装置、給紙ユニット、画像形成装置及び画像形成システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る給紙装置は、用紙を積載する用紙載置台に積載された最上位の用紙を上面から吸引して吸着面に吸着させると共に、吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する給紙装置において、用紙に所定の風量で空気を吹き付ける送風機構と、送風機構によって空気が吹き付けられた最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得する画像取得手段と、画像取得手段によって取得された画像から最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出する制御手段とを備えることを特徴とするものである。

請求項１に係る給紙装置では、送風機構が用紙に所定の風量で空気を吹き付ける。画像取得手段が送風機構によって空気が吹き付けられた最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得する。制御手段が画像取得手段によって取得された画像から最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出する。

これにより、算出した距離が所定の距離より小さければ、用紙間が接近しているので、用紙の重送が発生し易い状態となり、算出した距離が所定の距離より大きければ、用紙間が離間しているので、吸着面に用紙が吸着しない未吸着不良が発生し易い状態となる。つまり、最上位の用紙と次の用紙との間の距離の算出結果から、用紙の重送の兆候や吸着面に用紙が吸着しない未吸着不良の兆候を認識できるようになる。

請求項２に係る給紙装置は、請求項１の記載において、制御手段は、算出した距離に応じて前記送風機構の風量を調整することを特徴とするものである。

請求項２に係る給紙装置では、送風機構の風量を最適化でき、その最適化された風量で用紙に空気を吹き付けることで、用紙を浮上させて１枚毎に分離できるようになる。

請求項３に係る給紙装置は、請求項１の記載において、画像取得手段は、所定の時間だけ画像を取得し、制御手段は、所定の時間に対応する距離を連続して算出し、その算出結果から距離を時間で積分した時間積分値を算出して、該算出した時間積分値に応じて送風機構の風量を調整することを特徴とするものである。

請求項３に係る給紙装置では、制御手段が算出した時間積分値に応じて送風機構の風量を調整するので、用紙の重送や未吸着不良を確実に防止できる。

請求項４に係る給紙装置は、請求項１の記載において、画像取得手段は、所定の時間だけ画像を取得し、制御手段は、所定の時間に対応する距離を算出し、その算出結果から距離を時間で平均化した時間平均値を算出して、該算出した時間平均値に応じて送風機構の風量を調整することを特徴とするものである。

請求項４に係る給紙装置では、制御手段が算出した時間平均値に応じて送風機構の風量を調整するので、用紙の重送や未吸着不良を確実に防止できる。

請求項５に係る給紙装置は、請求項１の記載において、送風機構は、用紙載置台に積載された用紙に所定の風量で空気を吹き付ける浮上エア機構と、吸着面に吸着された用紙に所定の風量で空気を吹き付ける分離エア機構とを有することを特徴とするものである。

請求項５に係る給紙装置では、浮上エア機構が用紙載置台に積載された用紙に空気を吹き付け、分離エア機構が吸着面に吸着された用紙に空気を吹き付けるので、用紙を浮上させて１枚毎に分離できる。

請求項６に係る給紙装置は、請求項２乃至５のうちいずれか１項の記載において、制御手段には所定の時間積分値又は時間平均値が記憶される記憶手段が設けられ、制御手段は、算出した時間積分値又は時間平均値と記憶手段に記憶される所定の時間積分値又は時間平均値とを比較し、算出した時間積分値又は時間平均値が所定の時間積分値又は時間平均値より小さい場合に、浮上エア機構の風量を減少させ、算出した時間積分値又は時間平均値が所定の時間積分値又は時間平均値より大きい場合に、浮上エア機構の風量を増加させることを特徴とするものである。

請求項６に係る給紙装置では、制御手段が時間積分値又は時間平均値を比較して、その比較結果から浮上エア機構の風量を減少又は増加させるので、用紙を確実に浮上させ、未吸着不良を防止できる。

請求項７に係る給紙装置は、請求項２乃至５のうちいずれか１項の記載において、制御手段には所定の時間積分値又は時間平均値が記憶される記憶手段が設けられ、制御手段は、算出した時間積分値又は時間平均値が記憶手段に記憶される所定の時間積分値又は時間平均値とを比較し、算出した時間積分値又は時間平均値が所定の時間積分値又は時間平均値より小さい場合に、分離エア機構の風量を増加させ、算出した時間積分値又は時間平均値が所定の時間積分値又は時間平均値より大きい場合に、分離エア機構の風量を減少させることを特徴とするものである。

請求項７に係る給紙装置では、制御手段が時間積分値又は時間平均値を比較して、その比較結果から分離エア機構の風量を減少又は増加させるので、用紙を１枚毎に確実に分離でき、用紙の重送を防止できる。

請求項８に係る給紙ユニットは、用紙が収納される１つ以上の用紙トレイと、用紙トレイで用紙を積載する用紙載置台に積載された最上位の用紙を上面から吸引して吸着面に吸着させると共に、吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する給紙ユニットにおいて、用紙に所定の風量で空気を吹き付ける送風機構と、送風機構によって空気が吹き付けられた最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得する画像取得手段と、画像取得手段によって取得された画像から最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出する制御手段とを備えることを特徴とするものである。

請求項８に係る給紙ユニットでは、最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出結果から用紙の重送の兆候や未吸着不良の兆候を認識できるようになる。

請求項９に係る画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成手段と、用紙を積載する用紙載置台に積載された最上位の用紙を上面から吸引して吸着面に吸着させると共に、吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する画像形成装置において、用紙に所定の風量で空気を吹き付ける送風機構と、送風機構によって空気が吹き付けられた最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得する画像取得手段と、画像取得手段によって取得された画像から最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出する制御手段とを備えることを特徴とするものである。

請求項９に係る画像形成装置では、最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出結果から用紙の重送の兆候や未吸着不良の兆候を認識できるようになる。

請求項１０に係る画像形成システムは、 用紙に画像を形成する画像形成装置と、用紙を積載する用紙載置台に積載された最上位の用紙を上面から吸引して吸着面に吸着させると共に、吸着面に吸着された用紙を画像形成装置に搬送する給紙装置と、給紙装置から画像形成装置に用紙を供給し、画像形成装置で画像を形成する制御を行う制御手段とを備える画像形成システムにおいて、給紙装置は、用紙に所定の風量で空気を吹き付ける送風機構と、送風機構によって空気が吹き付けられた最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得する画像取得手段とを有し、制御手段は、画像取得手段によって取得された画像から最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出することを特徴とするものである。

請求項１０に係る画像形成システムでは、最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出結果から用紙の重送の兆候や未吸着不良の兆候を認識できるようになる。

本発明に係る給紙装置によれば、用紙の重送の兆候や未吸着不良の兆候を認識できるので、用紙の重送や未吸着不良となる前に送風機構の風量を最適化できる。その最適化された風量で用紙に空気を吹き付けるので、用紙の重送や未吸着不良を防止できる。この結果、送風機構だけで用紙の分離処理を行うので、給紙時間を短縮することができる。また、用紙を高速に給紙しても、用紙の重送を防止でき、用紙が未吸着不良になることを防止できる。

本発明に係る給紙ユニットによれば、上述した給紙装置を備えることで、用紙の重送や未吸着不良となる前に送風機構の風量を最適化でき、用紙の重送や未吸着不良を防止できる。

本発明に係る画像形成装置によれば、上述した給紙装置を備えることで、用紙の重送や未吸着不良となる前に送風機構の風量を最適化でき、用紙の重送や未吸着不良を防止できる。また、送風機構だけで用紙の分離処理を行うので、給紙時間を短縮することができ、高速で画像を形成できる。

本発明に係る画像形成システムによれば、上述した給紙ユニットを備えることで、用紙の重送や未吸着不良となる前に送風機構の風量を最適化でき、用紙の重送や未吸着不良を防止できる。また、送風機構だけで用紙の分離処理を行うので、給紙時間を短縮することができ、高速で画像を形成できる。

本実施の形態に係る給紙装置１の構成例を示す側面図である。 給紙装置１の構成例を示す正面図である。 給紙装置１の構成例を示す平面図である。 給紙装置１の制御系の構成例を示すブロック図である。 給紙装置１の正常時の給紙動作例を示す拡大側面図である。 給紙装置１の正常時の給紙動作例を示すタイミングチャートである。 給紙装置１の重送の兆候時の給紙動作例を示す拡大側面図である。 給紙装置１の重送の兆候時の給紙動作例を示すタイミングチャートである。 給紙装置１の未吸着不良の兆候時の給紙動作例を示す拡大側面図である。 給紙装置１の未吸着不良の兆候時の給紙動作例を示すタイミングチャートである。 給紙装置１の動作例を示すフローチャートである。 （Ａ）は、正常値の範囲例を示す説明図であり、（Ｂ）は、制御手段Ｓ１の制御例を示す説明図である。 給紙ユニット１００の構成例を示す説明図である。 画像形成装置１１０の構成例を示す説明図である。 画像形成システム１２０の構成例を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の一例として給紙装置、給紙ユニット、画像形成装置及び画像形成システムについて説明する。

＜給紙装置１の構成例＞
図１乃至３に示すように、給紙装置１は、用紙に空気を吹き付ける送風機構の一例である浮上エア機構４５と分離エア機構５、最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得する画像取得手段の一例であるカメラ７０で構成される。給紙装置１は、カメラ７０によって取得された画像から最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出する。算出した距離が所定の距離より小さければ、用紙間が接近しているので、用紙Ｐの重送が発生し易い状態となり、算出した距離が所定の距離より大きければ、用紙間が離間しているので、吸着面３０ｂに用紙Ｐが吸着しない未吸着不良が発生し易い状態となる。つまり、最上位の用紙と次の用紙との間の距離の算出結果から、用紙Ｐの重送の兆候や吸着面に用紙Ｐが吸着しない未吸着不良の兆候を認識できるようになる。

以下に、本実施の形態に係る給紙装置１の詳細について説明する。給紙装置１は、所定枚数の用紙Ｐが積載された形態で収納可能な空間が形成される用紙収納部２０に用紙載置台２を備える。用紙載置台２は、図示しない昇降機構によって用紙Ｐの積載方向に沿って昇降する。用紙収納部２０は、用紙載置台２に積載される用紙Ｐの先端位置を保持する用紙先端突き当て面２１が、用紙載置台２の昇降方向に沿って形成される。

給紙装置１は、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの上面位置Ｐｕを検知する上限検知センサ２２を備える。上限検知センサ２２は、用紙Ｐの積載方向に沿って用紙先端突き当て面２１の所定位置に検知位置が形成される例えば一対の光学センサで構成され、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの上面位置Ｐｕが、吸着搬送機構３による吸着可能高さＨ１にあることを検知する位置に配置される。上限検知センサ２２は、吸着可能高さＨ１に用紙Ｐがない状態では、例えば出力がＯＦＦになり、吸着可能高さＨ１に用紙Ｐがある状態では出力がＯＮになる。

給紙装置１は、用紙載置台２に積載された用紙Ｐが吸着搬送機構３で繰り出されることで、用紙載置台２上における用紙Ｐの積載高さが減少すると、用紙Ｐの上面位置Ｐｕが上限検知センサ２２で検知される位置まで用紙載置台２を上昇させ、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの上面位置Ｐｕが、吸着搬送機構３による吸着可能高さＨ１となるように制御される。

吸着搬送機構３は、用紙収納部２０の上部に搬送ベルト３０を備える。また、吸着搬送機構３は、搬送ベルト３０が巻きつけられる駆動ローラ３１と、従動ローラ３２と、２個の従動ローラを有した従動ローラ群３３を備える。搬送ベルト３０は無端状で、搬送ベルト３０を貫通する吸気口３０ａが、搬送ベルト３０の幅方向に並列され、搬送ベルト３０の幅方向と直交する長さ方向の全体に形成される。

駆動ローラ３１は、矢印Ｆで示す用紙Ｐの搬送方向に対して直交する方向に軸を有し、図４にて後述するモータＭ１により回転駆動される。従動ローラ３２及び従動ローラ群３３は、駆動ローラ３１の軸と略平行な軸を有し、駆動ローラ３１が回転駆動されることによる搬送ベルト３０の回転に従動する回転自在な構成である。

吸着搬送機構３は、矢印Ｆで示す用紙Ｐの搬送方向に対して、用紙先端突き当て面２１より前側に従動ローラ群３３が配置される。また、用紙載置台２の上部に駆動ローラ３１が配置される。さらに、従動ローラ群３３と駆動ローラ３１の間で用紙載置台２の上部に従動ローラ３２が配置される。

吸着搬送機構３は、駆動ローラ３１と従動ローラ群３３との間で、搬送ベルト３０が用紙Ｐの搬送方向に沿って張られる。これにより、吸着搬送機構３は、搬送ベルト３０の駆動ローラ３１に巻きつけられる後端側は、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの上部に位置し、搬送ベルト３０の従動ローラ群３３に巻きつけられる先端側は、用紙先端突き当て面２１より前側に位置する。また、吸着搬送機構３は、搬送ベルト３０を２本有する。その２本の搬送ベルト３０が、用紙Ｐの搬送方向に対して左右に並列して設けられる。駆動ローラ３１が矢印で示す方向に回転駆動されることで各搬送ベルト３０が回転し、搬送ベルト３０の用紙載置台２に面した側が、矢印Ｆで示す用紙Ｐの搬送方向に移動する。

駆動ローラ３１の円周面における下端位置と、従動ローラ３２の円周面における下端位置は、略同一の高さとなるように構成される。これに対して、従動ローラ群３３のうち、下側の従動ローラの円周面における下端位置は、従動ローラ３２の下端位置より所定量高い位置となるように構成される。これにより、搬送ベルト３０の用紙載置台２に面した側で、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に形成される面は、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの面と略平行となる。これに対して、従動ローラ３２と従動ローラ群３３との間の面は、用紙Ｐの搬送方向に沿って上向きに傾斜しており、搬送ベルト３０は、従動ローラ３２に巻きつけられた部位では屈曲した面となる。

吸着搬送機構３は、搬送ベルト３０に用紙Ｐを吸着する空気が吸い込まれる吸着室３４を備える。吸着室３４は、図示しないファンにより空気が吸い込まれる空間が、搬送ベルト３０の内側に形成され、用紙載置台２に面した側に位置する搬送ベルト３０に対向する下側が開口し、用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０の吸気口３０ａから空気が吸い込まれる。

吸着搬送機構３において、吸着室３４の空気が図示しないファンにより吸い込まれると、吸着室３４が負圧となることで、用紙載置台２に面した側に位置する搬送ベルト３０の吸気口３０ａから空気が吸い込まれ、用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０に用紙Ｐを吸着する空気の流れが発生する。これにより、吸気口３０ａから吸着室３４に空気が吸い込まれる用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０で、用紙Ｐを吸着する吸着面３０ｂが構成される。

給紙装置１は、吸着搬送機構３で繰り出される用紙Ｐが搬送される用紙搬送路３５を備える。用紙搬送路３５は、吸着搬送機構３で吸着されて繰り出される用紙Ｐの搬送をガイドするガイド部材等を備え、用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０と、用紙先端突き当て面２１の上端との間に、用紙Ｐが進入する用紙進入口３６が形成される。

給紙装置１は、用紙搬送路３５に搬送ローラ３７及び搬送ローラ３７に対向する従動ローラ３８を備える。搬送ローラ３７は、図４にて後述するモータＭ２により回転駆動され、吸着搬送機構３で繰り出された用紙Ｐを従動ローラ３８との間に挟持して搬送する。

給紙装置１は、用紙搬送路３５に給紙検知センサ３９を備える。給紙検知センサ３９は、搬送ローラ３７及び従動ローラ３８の上流側に検知位置が形成される例えば一対の光学センサで構成され、吸着搬送機構３で繰り出され、搬送ローラ３７で搬送される用紙Ｐを検知する。給紙検知センサ３９は、吸着搬送機構３で繰り出された用紙Ｐの先端が到達すると、例えば出力がＯＮになり、搬送ローラ３７で搬送されて用紙Ｐの後端が抜けると出力がＯＦＦになる。

用紙載置台２の側面には側面ガイド４が設けられる。側面ガイド４は、矢印Ｆで示す用紙Ｐの搬送方向と直交する幅方向に移動自在で、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの側面を当接して用紙Ｐが動かないように支持する。また、用紙載置台２の後面には後面ガイド９が設けられる。後面ガイド９は矢印Ｆで示す用紙Ｐの搬送方向に移動自在で、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの後面を当接して用紙Ｐが動かないように支持する。

側面ガイド４には浮上エア機構４５が設けられる。浮上エア機構４５には、用紙収納部２０の側方に浮上エア吹出口（以下、吹出口４０という）が形成される。浮上エア機構４５では、送風ファン４１で吸い込まれた空気が、ダクト４２を介して吹出口４０から浮上エアとして吹き出される。吹出口４０から吹き出された浮上エアは、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの側面に空気を吹き付ける。

用紙載置台２の前面には分離エア機構５が設けられる。分離エア機構５は、用紙収納部２０の前方に分離エア吹出口（以下、吹出口５０という）が形成される。分離エア機構５では、送風ファン５１で吸い込まれた空気が、吹出口５０から用紙Ｐの先端面に向けて分離エアとして吹き出される。吹出口５０から吹き出された分離エアは、用紙載置台２に面した側の搬送ベルト３０に沿うような向きとなり、搬送ベルト３０に吸着された用紙Ｐの前方から用紙Ｐに吹き付けられる。

給紙装置１は、吸着搬送機構３で搬送ベルト３０に吸着される用紙Ｐの有無を検知する吸着検知センサ６を備える。吸着検知センサ６は、例えば一対の光学センサで構成され、吸着搬送機構３で搬送ベルト３０に吸着される用紙Ｐに押し上げられて変位する検出子６０の有無を検知する。すなわち、吸着搬送機構３で搬送ベルト３０に用紙Ｐが吸着されると、搬送ベルト３０で構成される吸着面３０ｂから突出した検出子６０を押し上げる力が加わる。検出子６０を押し上げる力が加わると、バネ６１が弾性変形して検出子６０は軸６２を支点に回転し、吸着面３０ｂに対して格納される方向に変位する。

また、搬送ベルト３０に吸着される用紙Ｐがなくなると、検出子６０を押し上げる力が加わらなくなり、バネ６１の弾性力で検出子６０は軸６２を支点に回転し、吸着面３０ｂに対して突出する方向に変位する。このように、吸着搬送機構３による搬送ベルト３０への用紙Ｐの吸着の有無で、検出子６０は回転動作を行って変位する。吸着検知センサ６は、搬送ベルト３０に用紙Ｐが吸着されていない状態では、例えば出力がＯＦＦになり、搬送ベルト３０に用紙Ｐが吸着された状態では出力がＯＮになる。これにより、吸着検知センサ６の出力から、搬送ベルト３０に用紙Ｐが吸着されたか否かが判断できる。

給紙装置１は、吸着搬送機構３、側面ガイド４、分離エア機構５及び後面ガイド９を収容する筐体７を有する。筐体７の内側には、カメラ７０が設けられる。カメラ７０は、浮上エア機構４５及び分離エア機構５によって浮上エア及び分離エアが吹き付けられた最上位の用紙とその下方にある次の用紙との間の画像を取得する。カメラ７０は、図示しないレンズを有し、ピント調整可能なものである。カメラ７０はピント調整可能であるので、用紙のサイズが変更されても最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得できる。

なお、カメラ７０は、図３では、側面ガイド４と分離エア機構５との間に位置しているが、側面ガイド４に設けても良いし、分離エア機構５の上限検知センサ２２の近傍に設けても良い。また、カメラ７０を複数設けても構わない。これにより、同時に複数の画像を取得することができ、図４で後述する制御手段Ｓ１による送風ファン４１，５１の調整の精度が１つのカメラで画像を取得するより向上できる。

＜給紙装置１の制御系の構成例＞
次に給紙装置１の制御系の構成例について説明する。図４に示すように、給紙装置１は、各センサの出力等に基づいて、図１等で説明した用紙載置台２に積載された用紙Ｐを１枚ずつ繰り出す給紙制御を行う制御手段Ｓ１を備える。制御手段Ｓ１には、吸着検知センサ６、給紙検知センサ３９、上限検知センサ２２及びカメラ７０が接続される。制御手段Ｓ１には記憶手段の一例であるＲＡＭ１１が設けられる。ＲＡＭ１１には用紙サイズ、坪量及び紙種に対応する最適な浮上エア及び分離エアの風量に関する初期設定値が予め記憶される。また、ＲＡＭ１１には、後述する時間積分値又は時間平均値等が記憶される。

吸着検知センサ６は、図１等で示した吸着搬送機構３で搬送ベルト３０に用紙Ｐが吸着されたことを検知し、その検知結果を制御手段Ｓ１に出力する。制御手段Ｓ１は、吸着検知センサ６で検知された搬送ベルト３０への用紙Ｐの吸着の有無により、搬送ベルト３０を駆動するモータＭ１を制御する。

給紙検知センサ３９は、吸着搬送機構３で繰り出された用紙Ｐの先端及び後端が所定の位置に到達したことを検知し、その検知結果を制御手段Ｓ１に出力する。制御手段Ｓ１は、給紙検知センサ３９で検知された用紙Ｐの搬送位置により、搬送ローラ３７を駆動するモータＭ２を制御する。

上限検知センサ２２は、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの上面位置Ｐｕが、吸着搬送機構３による吸着可能高さＨ１にあることを検知し、その検知結果を制御手段Ｓ１に出力する。制御手段Ｓ１は、上限検知センサ２２で検知された用紙Ｐの上面位置Ｐｕに基づいて、用紙載置台２を昇降させるモータＭ３を制御し、用紙載置台２に積載された用紙Ｐの上面位置Ｐｕを、給紙可能高さＨ１に合わせる。

カメラ７０は、浮上エア機構４５及び分離エア機構５によって空気が吹き付けられた最上位の用紙とその下方にある次の用紙との間の画像を取得し、その取得した画像を制御手段Ｓ１に出力する。制御手段Ｓ１は、カメラ７０で取得された画像から最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出し、該算出した距離に応じて浮上エア機構４５の送風ファン４１を駆動させるモータＭ４と分離エア機構５の送風ファン５１を駆動させるモータＭ５を制御して、用紙Ｐに吹き付けられる空気の風量を調整する。

＜給紙装置１の給紙動作例＞
次に、給紙装置１の給紙動作例について説明する。ＲＡＭ１１から用紙サイズ、坪量及び紙種に対応する浮上エア及び分離エアの最適な風量に関する初期設定値が読み出されて、当該初期設定値に対応する風量で浮上エア及び分離エアが用紙に空気を吹き付けることを前提とする。

図５に示すように、給紙装置１が重送や未吸着不良等がなく正常に用紙Ｐを用紙搬送路３５に搬送する場合、吸着面３０ｂに吸着される最上位の用紙とその下方にある次の用紙との間の距離が安定になる。

図６は、横軸を時間とし、縦軸を吸着面３０ｂに吸着される最上位の用紙とその下方にある次の用紙との間の距離としたとき、給紙装置１の正常時の給紙動作例を示すタイミングチャートである。時間ｔ０から時間ｔ２までは、最上位の用紙は用紙Ｐ１となり、用紙Ｐ１の下方にある次の用紙は用紙Ｐ２となる。カメラ７０は、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２との間の画像を取得する。制御手段Ｓ１は、カメラ７０によって取得された画像より、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２との間の距離Ｄ１を算出する。例えば、用紙Ｐ１，Ｐ２の画像が白の画像となり、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２との間の距離（隙間）が黒の画像となるとき、制御手段Ｓ１は黒の画像となる画素数を測定することで距離Ｄ１を算出することができる。給紙装置１は、時間ｔ１まで距離Ｄ１を保持しながら、用紙Ｐ１のみを吸着面３０ｂに吸着して搬送ベルト３０で用紙搬送路３５に搬送する。

時間ｔ１から時間ｔ２までは、用紙Ｐ１が搬送ベルト３０で用紙搬送路３５に搬送されると共に、用紙Ｐ２が浮上して用紙Ｐ１との間の距離が減少する。制御手段Ｓ１は、時間ｔ０から時間ｔ２までに関する時間積分値又は時間平均値を算出する。例えば、時間積分値は、図６では用紙Ｐ１と用紙Ｐ２との間の距離を時間ｔ０から時間ｔ２までの時間で積分したものであって、縦軸、横軸及び距離−時間の測定ラインＬ１で囲われた面積である。時間平均値は、図６では距離Ｄ１／時間ｔ２となる。

ＲＡＭ１１には、給紙装置１を製造するときに正常の時間積分値又は時間平均値が予め記憶される。制御手段Ｓ１は、ＲＡＭ１１に記憶された正常の時間積分値又は時間平均値と当該制御手段Ｓ１が算出した時間積分値又は時間平均値とを比較する。例えば、制御手段Ｓ１は、時間積分値で比較する場合、ＲＡＭ１１に記憶された正常の時間積分値と当該制御手段Ｓ１が算出した縦軸、横軸及び距離−時間の測定ラインＬ１で囲われた面積である時間積分値とを比較する。また、制御手段Ｓ１は、時間平均値で比較する場合、ＲＡＭ１１に記憶された正常の時間平均値と当該制御手段Ｓ１が算出した距離Ｄ１／時間ｔ２である時間平均値とを比較する。制御手段Ｓ１は、その比較結果より、算出した時間積分値又は時間平均値が正常の時間積分値又は時間平均値と略同じ値であることを認識する。時間ｔ２では、距離が０となって用紙Ｐ２が吸着面３０ｂに吸着されて最上位の用紙となり、用紙Ｐ２の下方にある用紙Ｐ３が次の用紙となる。

時間ｔ２から時間ｔ３までは、カメラ７０は、吸着面３０ｂに吸着される用紙Ｐ２とその下方にある次の用紙Ｐ３との間の画像を取得する。制御手段Ｓ１は、上述の比較結果よりモータＭ４，Ｍ５を制御して送風ファン４１，５１の風量を決定する。図６ではＲＡＭ１１に記憶された正常の時間積分値及び時間平均値と制御手段Ｓ１が算出した時間積分値及び時間平均値とが略同じ値であるので、制御手段Ｓ１は、ＲＡＭ１１に記憶された初期設定値に対応する風量で用紙Ｐに空気を吹き付けるようにモータＭ４，Ｍ５を制御する。この結果、最上位の用紙と次の用紙とが常に距離Ｄ１だけ離れるようになり、給紙装置１は正常な給紙動作を行えるようになる。

次に、用紙が重送する兆候を示しているときの給紙装置１の動作例について説明する。ＲＡＭ１１から用紙サイズ、坪量及び紙種に対応する浮上エア及び分離エアの最適な風量に関する初期設定値が読み出されて、当該初期設定値に対応する風量で浮上エア及び分離エアが用紙に空気を吹き付けることを前提とする。

図７に示すように、用紙が重送する兆候を示しているときに給紙装置１が用紙Ｐを用紙搬送路３５に搬送する場合、吸着面３０ｂに吸着される最上位の用紙とその下方にある次の用紙との間の距離が不安定になる。図７では、用紙Ｐ１１が用紙搬送路３５に搬送され、用紙Ｐ１２が吸着面３０ｂに吸着され、用紙Ｐ１３が用紙Ｐ１２に接近している。例えば、用紙の密度が小さく、浮上エアの風圧を受けて用紙が過剰に浮揚しているために、用紙Ｐ１３が用紙Ｐ１２に接近しており、用紙Ｐ１３以降に搬送される用紙に関しても、用紙Ｐ１３と同様に過剰に浮揚し、いずれ用紙搬送路３５に重送して搬送される可能性がある。

図８は、横軸を時間とし、縦軸を吸着面３０ｂに吸着される最上位の用紙とその用紙の下方にある次の用紙との間の距離としたとき、給紙装置１の重送の兆候時の給紙動作例を示すタイミングチャートである。時間ｔ０から時間ｔ１２までは、最上位の用紙は用紙Ｐ１１となり、用紙Ｐ１１の下方にある次の用紙は用紙Ｐ１２となる。カメラ７０は、用紙Ｐ１１と用紙Ｐ１２との間の画像を取得する。制御手段Ｓ１は、カメラ７０によって取得された画像より、用紙Ｐ１１と用紙Ｐ１２との間の距離Ｄ１を算出する。給紙装置１は、時間ｔ１１まで距離Ｄ１を保持しながら、用紙Ｐ１のみを吸着面３０ｂに吸着して搬送ベルト３０で用紙搬送路３５に搬送する。

時間ｔ１１から時間ｔ１２までは、用紙Ｐ１１が搬送ベルト３０で用紙搬送路３５に搬送されると共に、用紙Ｐ１２が浮上して用紙Ｐ１１との間の距離が減少する。その減少特性は、用紙の裁断によるバリで当該用紙が分離されにくくなっているために、図６で説明した減少特性に比べて不安定になる。制御手段Ｓ１は、用紙Ｐ１１と用紙Ｐ２２との間の距離を時間ｔ０から時間ｔ１２までの時間で積分した時間積分値を算出して、該算出した時間積分値とＲＡＭ１１に記憶された所定の時間積分値とを比較する。制御手段Ｓ１によって算出される時間積分値は、縦軸、横軸及び測定ラインＬ１１で囲われた面積である。
制御手段Ｓ１は、図８では制御手段Ｓ１が算出した時間積分値は、ＲＡＭ１１に記憶された正常の時間積分値より小さい値であるので、重送の兆候があることを認識する。時間ｔ１２では、距離が０となって用紙Ｐ１２が吸着面３０ｂに吸着されて最上位の用紙となり、用紙Ｐ１２の下方にある用紙Ｐ１３が次の用紙となる。

時間ｔ１２から時間ｔ１３までは、カメラ７０は、吸着面３０ｂに吸着される用紙Ｐ１２とその下方にある次の用紙Ｐ１３との間の画像を取得する。制御手段Ｓ１は、カメラ７０によって取得された画像より、用紙Ｐ１２と用紙Ｐ１３との間の距離Ｄ２を算出する。距離Ｄ２は、距離Ｄ１より小さい値である。距離Ｄ２が距離Ｄ１より小さい値であることは、用紙Ｐ１２と用紙Ｐ１３とが接近していることを示している。一般に、用紙同士が接近すると、用紙が重送する可能性が高くなる。制御手段Ｓ１は、用紙Ｐ１２と用紙Ｐ１３との間の距離を時間ｔ１２から時間ｔ１３までの時間で積分した時間積分値を算出して、該算出した時間積分値とＲＡＭ１１に記憶された正常の時間積分値とを比較する。制御手段Ｓ１によって算出される時間積分値は、縦軸、横軸及び測定ラインＬ１２で囲われた面積である。なお、制御手段Ｓ１は、時間積分値を算出してＲＡＭ１１に記憶される正常の時間積分値と比較したが、距離Ｄ２／（時間ｔ１３−時間ｔ１２）である時間平均値を算出して、ＲＡＭ１１に記憶される正常の時間平均値と比較しても良い。制御手段Ｓ１が算出したこの時間積分値間及び時間平均値は、ＲＡＭ１１に記憶された正常の時間積分値及び時間平均値より小さい値であるので、重送の兆候があることを認識する。

制御手段Ｓ１は、重送の兆候があることを認識したので、ＲＡＭ１１に記憶された初期設定値に対応する風量より少ない風量で、用紙Ｐに空気を吹き付けるようにモータＭ４を制御する。また、制御手段Ｓ１は、ＲＡＭ１１に記憶された初期設定値に対応する風量より多い風量で、用紙Ｐに空気を吹き付けるようにモータＭ５を制御する。この結果、用紙Ｐに風量が調整された浮上エア及び分離エアが吹き付けられることで、最上位の用紙と次の用紙が距離Ｄ１だけ離れるようになり、給紙装置１は、図６に示した正常な給紙動作を行えるようになる。

これにより、給紙装置１は、カメラ７０及び制御手段Ｓ１によって重送の兆候を認識し、用紙Ｐが重送される前に、浮上エアの風量及び分離エアの風量を調整して最適化できる。この結果、その最適化された風量で用紙Ｐに空気を吹き付けることで用紙Ｐの重送を防止できる。

次に、用紙が吸着面３０ｂに未吸着不良になる兆候を示しているときの給紙装置１の動作例について説明する。ＲＡＭ１１から用紙サイズ、坪量及び紙種に対応する浮上エア及び分離エアの最適な風量に関する初期設定値が読み出されて、当該初期設定値に対応する風量で浮上エア及び分離エアが用紙に空気を吹き付けることを前提とする。

図９に示すように、用紙が吸着面３０ｂに吸着されない兆候を示しているときに給紙装置１が用紙Ｐを用紙搬送路３５に搬送する場合、例えば、用紙の含水率が高くなって当該用紙が重くなっているために、吸着面３０ｂに吸着される最上位の用紙Ｐ２２とその下方にある次の用紙Ｐ２３との間の距離がＤ３となり距離Ｄ１より大きくなる。用紙Ｐ２３以降に搬送される用紙に関しても、用紙Ｐ２３と同様に浮揚が十分でない状態が続き、いずれ吸着面３０ｂに吸着されない未吸着不良になる可能性がある。

図１０は、横軸を時間とし、縦軸を吸着面３０ｂに吸着される最上位の用紙とその用紙の下方にある次の用紙との間の距離としたとき、給紙装置１の未吸着不良の兆候時の給紙動作例を示すタイミングチャートである。時間ｔ０から時間ｔ２２までは、最上位の用紙は用紙Ｐ２１となり、用紙Ｐ２１の下方にある次の用紙は用紙Ｐ２２となる。カメラ７０は、用紙Ｐ２１と用紙Ｐ２２との間の画像を取得する。制御手段Ｓ１は、カメラ７０によって取得された画像より、用紙Ｐ２１と用紙Ｐ２２との間の距離Ｄ１を算出する。給紙装置１は、時間ｔ２１まで距離Ｄ１を保持しながら、用紙Ｐ２１のみを吸着面３０ｂに吸着して搬送ベルト３０で用紙搬送路３５に搬送する。

時間ｔ２１から時間ｔ２２までは、用紙Ｐ２１が搬送ベルト３０で用紙搬送路３５に搬送されると共に、用紙Ｐ２２が浮上して用紙Ｐ２１との間の距離が減少する。制御手段Ｓ１は、用紙Ｐ２１と用紙Ｐ２２との間の距離を時間ｔ０から時間ｔ２２までの時間で積分した時間積分値を算出して、該算出した時間積分値とＲＡＭ１１に記憶された正常の時間積分値とを比較する。制御手段Ｓ１が算出する時間積分値は、縦軸、横軸及び距離−時間の測定ラインＬ２１で囲われた面積である。なお、制御手段Ｓ１は、距離を時間ｔ０から時間ｔ２２までの時間で平均化した距離Ｄ３／時間ｔ２２である時間平均値を算出して、ＲＡＭ１１に記憶された正常の時間平均値と比較してもよい。制御手段Ｓ１は、その比較結果より、算出した時間積分値又は時間平均値が正常の時間積分値又は時間平均値と略同じ値であることを認識する。時間ｔ２２では、距離が０となって用紙Ｐ２２が吸着面３０ｂに吸着されて最上位の用紙となり、用紙Ｐ２２の下方にある用紙Ｐ２３が次の用紙となる。

時間ｔ２２から時間ｔ２３まで、カメラ７０は吸着面３０ｂに吸着される用紙Ｐ２２とその下方にある次の用紙Ｐ２３との間の画像を取得する。制御手段Ｓ１は、カメラ７０によって取得された画像より、用紙Ｐ２２と用紙Ｐ２３との間の距離Ｄ３を算出する。制御手段Ｓ１は、算出した距離から時間積分値又は時間平均値を算出して、ＲＡＭ１１に記憶された所定の時間積分値又は時間平均値と当該制御手段Ｓ１が算出した時間積分値又は時間平均値とを比較する。例えば、制御手段Ｓ１は、時間積分値で比較する場合、ＲＡＭ１１に記憶された正常の時間積分値と当該制御手段Ｓ１が算出した縦軸、横軸及び測定ラインＬ２２で囲われた面積である時間積分値とを比較する。また、制御手段Ｓ１は、時間平均値で比較する場合、ＲＡＭ１１に記憶された正常の時間平均値と距離Ｄ３／（時間ｔ２３−時間ｔ２２）である当該制御手段Ｓ１が算出した時間平均値とを比較する。

制御手段Ｓ１は、図１０では制御手段Ｓ１が算出した時間積分値及び時間平均値は、ＲＡＭ１１に記憶された正常の時間積分値及び時間平均値より大きい値であるので、未吸着不良の兆候があることを認識する。制御手段Ｓ１は、未吸着不良の兆候があることを認識すると、ＲＡＭ１１に記憶された初期設定値に対応する風量より多い風量で、用紙Ｐ２２以降の用紙に空気を吹き付けるようにモータＭ４を制御する。また、制御手段Ｓ１は、ＲＡＭ１１に記憶された初期設定値に対応する風量より少ない風量で、用紙Ｐ２２以降の用紙に空気を吹き付けるようにモータＭ５を制御する。この結果、用紙Ｐに風量が調整された浮上エア及び分離エアが吹き付けられることで、最上位の用紙と次の用紙が距離Ｄ１だけ離れるようになり、給紙装置１は、図６に示した正常な給紙動作を行えるようになる。

これにより、給紙装置１は、カメラ７０及び制御手段Ｓ１によって未吸着不良の兆候を認識し、用紙が未吸着不良になる前に、浮上エアの風量及び分離エアの風量を調整して最適化できる。この結果、最適化された風量で用紙Ｐに空気を吹き付けることで用紙Ｐの未吸着不良になることを防止できる。

次に、給紙装置１の動作例についてフローチャートを用いて説明する。正常に給紙動作を行うときの時間積分値及び時間平均値がＲＡＭ１１に予め記憶されていることを前提とする。図１１に示すように、ステップＳＴ１で、ユーザが用紙Ｐに所望の画像を形成させるために図示しない操作パネルを操作する。すると、制御手段Ｓ１は、モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５をそれぞれ駆動させて、搬送ベルト３０、搬送ローラ３７、用紙載置台２及び送風ファン４１，５１をそれぞれ動作させることで、用紙Ｐの搬送を始める。

ステップＳＴ２に移行して、制御手段Ｓ１は、浮上エア及び分離エアが吹き付けられた最上位の用紙とその下方にある次の用紙との間の画像をカメラ７０に取得させて、その画像を当該制御手段Ｓ１に出力させる。

ステップＳＴ３に移行して、制御手段Ｓ１は、カメラ７０から出力された画像から最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出する。制御手段Ｓ１は所定の時間だけ距離を算出し、その算出結果から時間積分値又は時間平均値を算出する。

ステップＳＴ４に移行して、制御手段Ｓ１は、算出した時間積分値又は時間平均値（以下、算出値という）とＲＡＭ１１に予め記憶された時間積分値又は時間平均値（以下、正常値という）とを比較して、算出値が正常値の範囲より大きいか否かを判断する。算出値が正常値の範囲より大きい値であれば、ステップＳＴ５に移行し、算出値が正常値の範囲より大きい値でなければ、ステップＳＴ６に移行する。

ステップＳＴ５では、制御手段Ｓ１は、ＲＡＭ１１に記憶された初期設定値よりモータＭ４の回転数を大きくして送風ファン４１から送風される浮上エアの風量を増加させる。また、制御手段Ｓ１は、ＲＡＭ１１に記憶された初期設定値よりモータＭ５の回転数を小さくして送風ファン５１から送風される分離エアの風量を減少させる。その後、制御手段Ｓ１は、モータＭ２を駆動させて搬送ローラ３７を動作させ、用紙Ｐを給紙装置１外に搬送させる。

ステップＳＴ６では、制御手段Ｓ１は、算出値が正常値の範囲より小さいか否かを判断する。算出値が正常値の範囲より小さい値であれば、ステップＳＴ７に移行し、算出値が正常値の範囲より小さい値でなければ、算出値が正常値の範囲内にあるので重送及び未吸着不良の可能性が低いと判断して、浮上エア及び分離エアの調整は行わないで、用紙Ｐを給紙装置１外に搬送させる。

ステップＳＴ７では、制御手段Ｓ１は、ＲＡＭ１１に記憶された初期設定値よりモータＭ４の回転数を小さくして送風ファン４１から送風される浮上エアの風量を減少させる。また、制御手段Ｓ１は、ＲＡＭ１１に記憶された初期設定値よりモータＭ５の回転数を大きくして送風ファン５１から送風される分離エアの風量を増加させる。その後、制御手段Ｓ１は、モータＭ２を駆動させて搬送ローラ３７を動作させ、用紙Ｐを給紙装置１外に搬送させる。

つまり、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、制御手段Ｓ１は、算出値が正常値の最小値Ｎｍｉｎより小さい値であれば、浮上エアの風量を減少させ、分離エアの風量を増加させる。また、制御手段Ｓ１は、算出値が正常値の最大値Ｎｍａｘより大きい値であれば、浮上エアの風量を増加させ、分離エアの風量を減少させる。また、制御手段Ｓ１は、算出値が正常値の最小値Ｎｍｉｎと最大値Ｎｍａｘとの間の値であれば、浮上エア及び分離エアの風量の調整は行わない。

このように、本実施の形態に係る給紙装置によれば、浮上エア機構４５が用紙Ｐの側面に空気を吹き付けて用紙Ｐを浮上させ、分離エア機構５が用紙Ｐの前面に空気を吹き付けて用紙Ｐを１枚毎に分離させ、カメラ７０が浮上エア機構４５及び分離エア機構５によって空気が吹き付けられた最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得し、制御手段Ｓ１がカメラ７０によって取得された画像から最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出する。

これにより、最上位の用紙と次の用紙との間の距離の算出結果から用紙Ｐの重送の兆候や未吸着不良の兆候を認識できるようになる。用紙の重送や未吸着不良となる前に浮上エア機構４５及び分離エア機構５の風量を調整して最適化できる。この最適化された風量で用紙Ｐに空気を吹き付けるので、用紙Ｐを所定の距離Ｄ１だけ浮上させて１枚毎に確実に分離できるようになる。この結果、浮上エア機構４５及び分離エア機構５だけで用紙Ｐの分離処理を行うので、給紙時間を短縮することができる。また、用紙Ｐを高速に給紙しても、用紙Ｐの重送を防止でき、用紙Ｐが未吸着不良になることを防止できる。例えば、Ａ２サイズの用紙を裁断してＡ３サイズの用紙にするときに生じるバリがあっても、風量が最適化された浮上エア及び分離エアでその用紙を分離させるので重送を確実に防止できる。また、ユーザが用紙のセット方向を途中で変えても重送を防止できる。

なお、本実施の形態に係る給紙装置１は、画像取得手段の一例としてカメラ７０を説明したが、アレイ状の光センサ等を用いても構わない。また、カメラ７０が常時画像を取得する説明をしたが、例えば３秒毎や用紙の搬送枚数の１００枚毎等、定期的に画像を取得して、制御手段Ｓ１が時間積分値又は時間平均値を算出しても良い。また、カメラ７０が最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得し、制御手段Ｓ１が最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出する説明をしたが、カメラ７０が吸着面３０ｂと次の用紙との間の画像を取得し、制御手段Ｓ１が吸着面３０ｂと次の用紙との間の距離を算出して、その算出結果から浮上エア機構４５及び分離エア機構５の風量を調整して最適化しても良い。

＜給紙ユニット１００の構成例＞
次に、本実施の形態に係る給紙装置１を備えた給紙ユニット１００について説明する。図１３に示すように、給紙ユニット１００は、複数の給紙装置１を備える。さらに、給紙ユニット１００は、本実施の形態では一例として、３つの用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２が上下方向に備える。また、各々の用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２上には、図１等に示す搬送ベルト３０等を有した吸着搬送機構３が備えられる。さらに、各用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２の側方には、用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２に積載された用紙Ｐの側面にある吹出口４０から浮上エアを吹き付け、用紙Ｐの幅方向を保持する側面ガイド４が備えられる。

用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２に積載された用紙Ｐの先端面にある吹出口５０から最上位の用紙と次の用紙との間に分離エアを吹き付ける分離エア機構５が備えられる。

用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２は、図面の手前側に設けられる図示しない正面扉を開けて、図の前後方向に引き出し可能に設けられている。なお、用紙トレイの前面を外装板として構成すると共に、外装板に手が掛けられる取手等を備え、取手等を利用して用紙トレイの引き出し及び押し込みを行うように構成することもできる。

吸着搬送機構３による用紙Ｐの給紙方向は、各用紙トレイＰ２２０，Ｐ２２１，Ｐ２２２の引き出し方向と直交する方向（図における左側方向）である。吸着搬送機構３で搬送ベルト３０に吸着される用紙Ｐは、吹出口４０から吹き出される浮上エア及び吹出口５０から吹き出される分離エア等の作用で１枚に分離される。吸着搬送機構３により用紙トレイＰ２２０から繰り出される用紙Ｐは、図１に示した従動ローラ群３３の下側の従動ローラに巻きつけられた搬送ベルト３０の下面と略同じ高さにニップ部を有した搬送ローラ３７及び従動ローラ３８に挟持される。

搬送ローラ３７と従動ローラ３８に挟持された用紙Ｐは、搬送ローラ３７により搬送されると共に、ガイド部材の作用で下向きに搬送方向が変えられる。次に、垂直方向の用紙搬送路を構成する搬送ローラＲ２２３〜Ｒ２２６により下方に搬送され、ガイド部材で図の左側略水平方向にガイドされた後、回転停止状態にある搬送ローラＲ２２７に先端を当接して停止される。その後、搬送ローラ２２７等の回転開始に伴って、用紙Ｐは画像形成装置内に送り込まれる。搬送ローラＲ２２７は、後述する画像形成装置１１０における画像形成プロセスとのタイミングをとるためのレジストローラとしての機能を果たしている。

同様に、吸着搬送機構３により用紙トレイＰ２２１から繰り出される用紙Ｐは、図１に示した従動ローラ群３３の下側の従動ローラに巻きつけられた搬送ベルト３０の下面と略同じ高さにニップ部を有した搬送ローラ３７及び従動ローラ３８に挟持される。

搬送ローラ３７と従動ローラ３８に挟持された用紙Ｐは、搬送ローラ３７により搬送されると共に、ガイド部材の作用で下向きに搬送方向が変えられる。次に、搬送ローラＲ２２５，Ｒ２２６により下方に搬送され、ガイド部材で図の左側略水平方向にガイドされた後、回転停止状態にある搬送ローラＲ２２７に先端を当接して停止され、搬送ローラＲ２２７の回転開始に伴って画像形成装置内に送り込まれる。

さらに、吸着搬送機構３により用紙トレイＰ２２２から繰り出される用紙Ｐは、図１に示した従動ローラ群３３の下側の従動ローラに巻きつけられた搬送ベルト３０の下面と略同じ高さにニップ部を有した搬送ローラ３７及び従動ローラ３８に挟持される。

搬送ローラ３７と従動ローラ３８に挟持された用紙Ｐは、搬送ローラ３７により搬送されると共に、回転停止状態にある搬送ローラＲ２２７に先端を当接した状態で停止され、搬送ローラＲ２２７の回転開始に従って画像形成装置内に送り込まれる。

本発明に係る給紙ユニット１００によれば、上述の給紙装置１を備えるので、最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出結果から用紙の重送の兆候や未吸着不良の兆候を認識できるようになり、用紙の重送や未吸着不良となる前に送風機構の風量を最適化できる。この結果、用紙の重送を防止でき、用紙の未吸着不良になることを防止できる。

＜画像形成装置１１０の構成例＞
次に、本実施の形態に係る給紙装置１を備えた画像形成装置１１０について説明する。図１４に示すように、画像形成装置１１０は、例えばデジタルカラー複写機で、画像形成部１１４及び画像読取装置１１１で構成される。画像形成装置１１０は、さらに、給紙部９０、定着部８７及び制御手段Ｓを備えている。画像形成部１１４は、タンデム型カラー画像形成部と称されるもので、複数組の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ及び転写ユニット８０で構成されている。

画像読取装置１１１は、自動原稿送り装置１１２及び走査露光装置１１３で構成され、画像形成部１１４の上部に設置されている。自動原稿送り装置１１２の原稿台上に載置された原稿Ｇは図示しない搬送部により搬送され、走査露光装置１１３の光学系により原稿Ｇの片面又は両面の画像が走査露光され、当該画像はＣＣＤやＣＭＯＳ等で構成されるラインイメージセンサ８に読み込まれる。ラインイメージセンサ８により光電変換された画像データは、図示しない画像処理部において、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、露光部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに送られる。

イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、円筒状の感光体ドラム１Ｙの周囲に帯電部２Ｙ、露光部３Ｙ、現像部４Ｙ、１次転写部５Ｙ及びクリーニング部６Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは、円筒状の感光体ドラム１Ｍの周囲に帯電部２Ｍ、露光部３Ｍ、現像部４Ｍ、１次転写部５Ｍ及びクリーニング部６Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは、円筒状の感光体ドラム１Ｃの周囲に帯電部２Ｃ、露光部３Ｃ、現像部４Ｃ、１次転写部５Ｃ及びクリーニング部６Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは、円筒状の感光体ドラム１Ｋの周囲に帯電部２Ｋ、露光部３Ｋ、現像部４Ｋ、１次転写部５Ｋ及びクリーニング部６Ｋを有する。画像形成装置１１０にカラー画像データが入力されると、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより各色のトナー像を形成し、画像形成装置１１０にモノクロ画像データが入力されると、画像形成ユニット１０Ｋよりブラックのトナー像を形成する。

転写ユニット８０は、中間転写ベルト８１、２次転写部８２、駆動ローラ８３及びベルトクリーニング部８４で構成される。

中間転写ベルト８１は、駆動ローラ８３を含む複数のローラにより巻き回され、回動可能に支持されている。感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと１次転写部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋとが中間転写ベルト８１を圧着する。感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに形成されたトナー像が中間転写ベルト８１に逐次転写され、中間転写ベルト８１上にトナー像が形成される。

給紙部９０は、用紙トレイＰ１０，Ｐ１１，Ｐ１２、上述した給紙装置１、給紙ローラ９１、レジストローラ９２等で構成される。用紙トレイＰ１０，Ｐ１１，Ｐ１２内に収容された用紙Ｐは、給紙部９０に設けられた給紙装置１により１枚毎に吸着・分離され、給紙ローラ９１を経て、停止状態にあるレジストローラ９２へ給紙される。用紙Ｐはレジストローラ９２で一旦停止され、用紙Ｐの先端と中間転写ベルト８１に形成されたトナー像との位置が一致するタイミングでレジストローラ９２が回転を開始することにより２次転写部８２に用紙Ｐが給紙され、用紙Ｐ上にトナー像が転写される。２次転写部８２により用紙Ｐにトナー像が転写された後、中間転写ベルト８１に付着している残留トナーがベルトクリーニング部８４によって除去される。

定着部８７は、定着ローラ８８及び加圧ローラ８９で構成されている。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着ローラ８８と加圧ローラ８９との間に形成されたニップ部で用紙Ｐ上に形成された画像を加熱及び加圧され、用紙Ｐ上にトナー像が定着される。その後、用紙Ｐは、排紙ローラ９３に挟持されて機外の排紙トレイ９４上に載置される。

制御手段Ｓは、演算制御処理を行うＣＰＵと、各種プログラムを記憶しているＲＯＭ、各種データを記憶するＲＡＭ等を有し、一連の画像形成プロセスに関わる制御等の全ての制御を行う。制御手段Ｓは、図４で説明したカメラ７０によって取得された画像から最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出して、該算出結果から浮上エア及び分離エアの風量を調整して最適化する。

本発明に係る画像形成装置１１０によれば、上述の給紙装置１を備えるので、最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出結果から用紙の重送の兆候や未吸着不良の兆候を認識できるようになる。これにより、用紙の重送や未吸着不良となる前に送風機構の風量を最適化でき、用紙の重送や未吸着不良を防止できる。また、浮上エア及び分離エアだけで用紙の分離処理を行うので、給紙時間を短縮することができ、高速で画像を形成できる。

なお、本実施の形態ではカラー画像を形成する画像形成装置を説明したが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であっても良い。

＜画像形成システム１２０の構成例＞
次に、本実施の形態に係る給紙ユニット１００及び画像形成装置１１０を備えた画像形成システム１２０について説明する。図１５に示すように、画像形成システム１２０は、給紙ユニット１００及び画像形成装置１１０を備える。

画像形成システム１２０は、前述の図１２で示した給紙ユニット１００で１枚毎に分離して排出された用紙を連通口９５に搬送する。連通口９５には画像形成装置１１０が接続され、連通口９５に搬送された用紙を当該画像形成装置１１０が受け取り、各種画像形成処理を行った後、機外の排紙トレイ上に載置される。

本発明に係る画像形成システム１２０によれば、上述の給紙ユニット１００及び画像形成装置１１０を備えるので、最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出結果から用紙の重送の兆候や未吸着不良の兆候を認識できるようになる。これにより、用紙の重送や未吸着不良となる前に送風機構の風量を最適化でき、用紙の重送や未吸着不良を防止できる。また、浮上エア及び分離エアだけで用紙の分離処理を行うので、給紙時間を短縮することができ、高速で画像を形成できる。

本発明は、積載された用紙をエアで浮上させて搬送ベルト等に吸着させる給紙装置を備えた画像形成装置に適用して極めて好適である。

１・・・給紙装置、２・・・用紙載置台、３・・・吸着搬送機構、４・・・側面ガイド、５・・・分離エア機構、６・・・吸着検知センサ、１１・・・ＲＡＭ（記憶手段）、２０・・・用紙収納部、２２・・・上限検知センサ、３０・・・搬送ベルト、４０・・・浮上エア吹出口、４１，５１・・・送風ファン、４５・・・浮上エア機構、５０・・・分離エア吹出口、７０・・・カメラ（画像取得手段）、１００・・・給紙ユニット、１１０・・・画像形成装置、１２０・・・画像形成システム、Ｓ，Ｓ１・・・制御手段

Claims (10)

1. 用紙を積載する用紙載置台に積載された最上位の用紙を上面から吸引して吸着面に吸着させると共に、前記吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する給紙装置において、
   前記用紙に所定の風量で空気を吹き付ける送風機構と、
   前記送風機構によって空気が吹き付けられた最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段によって取得された画像から前記最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出する制御手段とを備えることを特徴とする給紙装置。
2. 前記制御手段は、
   前記算出した距離に応じて前記送風機構の風量を調整することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記画像取得手段は、
   所定の時間だけ画像を取得し、
   前記制御手段は、
   前記所定の時間に対応する前記距離を連続して算出し、その算出結果から前記距離を時間で積分した時間積分値を算出して、該算出した時間積分値に応じて前記送風機構の風量を調整することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
4. 前記画像取得手段は、
   所定の時間だけ画像を取得し、
   前記制御手段は、
   前記所定の時間に対応する前記距離を算出し、その算出結果から前記距離を時間で平均化した時間平均値を算出して、該算出した時間平均値に応じて前記送風機構の風量を調整することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
5. 前記送風機構は、
   前記用紙載置台に積載された用紙に所定の風量で空気を吹き付ける浮上エア機構と、
   前記吸着面に吸着された用紙に所定の風量で空気を吹き付ける分離エア機構とを有することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
6. 前記制御手段には所定の時間積分値又は時間平均値が記憶される記憶手段が設けられ、
   前記制御手段は、
   算出した時間積分値又は時間平均値と前記記憶手段に記憶される所定の時間積分値又は時間平均値とを比較し、算出した時間積分値又は時間平均値が所定の時間積分値又は時間平均値より小さい場合に、前記浮上エア機構の風量を減少させ、
   算出した時間積分値又は時間平均値が所定の時間積分値又は時間平均値より大きい場合に、前記浮上エア機構の風量を増加させることを特徴とする請求項２乃至５のうちいずれか１項に記載の給紙装置。
7. 前記制御手段には所定の時間積分値又は時間平均値が記憶される記憶手段が設けられ、
   前記制御手段は、
   算出した時間積分値又は時間平均値が前記記憶手段に記憶される所定の時間積分値又は時間平均値とを比較し、算出した時間積分値又は時間平均値が所定の時間積分値又は時間平均値より小さい場合に、前記分離エア機構の風量を増加させ、
   算出した時間積分値又は時間平均値が所定の時間積分値又は時間平均値より大きい場合に、前記分離エア機構の風量を減少させることを特徴とする請求項２乃至５のうちいずれか１項に記載の給紙装置。
8. 用紙が収納される１つ以上の用紙トレイと、前記用紙トレイで用紙を積載する用紙載置台に積載された最上位の用紙を上面から吸引して吸着面に吸着させると共に、前記吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する給紙ユニットにおいて、
   前記用紙に所定の風量で空気を吹き付ける送風機構と、
   前記送風機構によって空気が吹き付けられた最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段によって取得された画像から前記最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出する制御手段とを備えることを特徴とする給紙ユニット。
9. 用紙に画像を形成する画像形成手段と、前記用紙を積載する用紙載置台に積載された最上位の用紙を上面から吸引して吸着面に吸着させると共に、前記吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する画像形成装置において、
   前記用紙に所定の風量で空気を吹き付ける送風機構と、
   前記送風機構によって空気が吹き付けられた最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段によって取得された画像から前記最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
10. 用紙に画像を形成する画像形成装置と、前記用紙を積載する用紙載置台に積載された最上位の用紙を上面から吸引して吸着面に吸着させると共に、前記吸着面に吸着された用紙を前記画像形成装置に搬送する給紙装置と、前記給紙装置から前記画像形成装置に用紙を供給し、前記画像形成装置で画像を形成する制御を行う制御手段とを備える画像形成システムにおいて、
    前記給紙装置は、
    前記用紙に所定の風量で空気を吹き付ける送風機構と、
    前記送風機構によって空気が吹き付けられた最上位の用紙と次の用紙との間の画像を取得する画像取得手段とを有し、
    前記制御手段は、
    前記画像取得手段によって取得された画像から前記最上位の用紙と次の用紙との間の距離を算出することを特徴とする画像形成システム。

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