JP5053726B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にシートにエアを吹き付けてシートを捌いた後、シートを給送する装置に関する。

従来の複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、シート積載部に積載されたシートのうち最上位のものから１枚ずつ分離して画像形成部に給送するシート給送装置を備えたものがある。このようなシート給送装置としては、シート積載部に積載されたシート束にエアを吹き付けてシートを複数浮上、分離させ、この後、シートを吸着搬送ベルトに吸着して１枚ずつ給送する、いわゆるエア給紙方式のものがある（特許文献１参照）。

ここで、このエア給紙方式のシート給送装置は、シートを給送する場合に、まずシート台上に積載されたシートの端部に向けて捌きノズル及び分離ノズルでエアを吹き付けてシートを一枚ずつ捌いて分離する。次に、上方に配置されている吸着搬送ベルトにシートを吸着させて搬送させる。

ところで、このようなエア給紙方式のシート給送装置は、吸着搬送ベルトにシートを吸着させるための吸着ダクトと、この吸着ダクトに配された吸着ファンとを備えている。そして、シートを吸着搬送ベルトに吸着させる際には、吸着ファンを回転させた後、吸引ダクト内に設けられたシャッタを開放する。これにより、吸着ファンにより吸引ダクト内が負圧となり、吸着搬送ベルトに形成されている吸引穴を介してシートが吸着される。

ところで、特にシートがカラーコピー用として多く用いられる、表面にコーティング材を塗布しているような、いわゆるコート紙の場合、使用環境の温度、湿度によってシート同士の吸着力（シート同士が貼り付く力）が１０Ｎ以上になる場合がある。この場合、シートは、２枚以上、時には１０枚以上がまとめて給送され、紙詰まりが発生することになる。

また坪量が２００ｇ／ｍ^２以上の重く大きなシートを浮上させた後、吸着させるためには、前述したシート間の環境による吸着の影響がないとしても、捌いて浮上させるだけでも、非常に大きな風圧が必要になる。

そして、安定してシートの搬送を行うためには、吸着搬送ベルトに確実に吸着された後に搬送を開始しないと、吸着搬送ベルトからシートが落下したり斜めに吸着されたりするおそれがある。このように、いかなる種類のシートでも、確実にシート吸着搬送ベルトに吸着されてから搬送を開始する必要があるため、従来のエア給紙方式のシート給送装置では次のような方法でシートが確実に吸着されたことを判断していた。
１．吸着シャッタをオンしてから実験等で求められている所定時間後にシートが吸着したと判断する方法
２．圧力センサを用いて吸引ダクト内圧をモニタし、所定の圧力になった場合に吸着したと判断する方法（特許文献２参照）

特開平７−１９６１８７号公報 特開平１１−１０６０７１号公報

しかし、このような従来のシート給送装置を備えた画像形成装置において、吸着シャッタを開放してから所定時間後にシートが吸着したと判断する方法では、シートが確実に吸着されているかどうか明らかではないため、シートの給送不良が発生する場合がある。そして、給送不良の発生を防止しようとすると、時間を長く設定しなければならず、生産性（単位時間あたりに送り出すシートの量）が大幅に低下するという問題が生じる。

また、圧力センサを用いて吸着したと判断する方法では、圧力センサという高価なセンサを使用するため、装置のコストがアップしてしまうという不具合が発生する。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、センサを用いることなくシートの給送を確実に行うことのできるシート給送装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、画像形成装置において、シート積載部に積載されたシートにエアを吹き付けてシートを捌くエア吹き付け部と、前記エア吹き付け部により捌かれたシートを負圧により吸着して搬送する吸着搬送ベルトと、前記吸着搬送ベルトにシートを吸着させる吸着力を発生させるファンと、前記ファンと前記吸着搬送ベルトとの間に配置される吸引ダクトと、前記吸引ダクトにおける前記ファンと前記吸着搬送ベルトとの間で開閉可能に配置されるシャッタと、前記ファンの回転数を検出する回転数検出部と、給紙開始信号に基づいて、前記シャッタが閉じた状態で前記ファンの回転を開始させ、前記シャッタを開いた後に、前記回転数検出部が検出した前記ファンの回転数が前記吸着搬送ベルトによるシートの吸着搬送が可能な所定範囲内にあるかを判断し、前記ファンの回転数が前記所定範囲内にあると判断した場合に、停止させていた前記吸着搬送ベルトを駆動させる制御手段と、を備えることを特徴とするものである。

本発明のように、吸着搬送ベルトを駆動する前にファンの回転数が所定範囲内にあると判断した場合に吸着搬送ベルトを駆動するようにすることにより、センサを用いることなくシートの給送を確実に行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を示す図である。

図１において、１００はプリンタ、１０１はプリンタ本体である。このプリンタ本体１０１の上部には自動原稿給送装置１２０により原稿載置台としてのプラテンガラス１２０ａに載置された原稿Ｄを読み取る画像読取部１３０が設けられている。また、画像読取部１３０の下方には画像形成部１０２と、画像形成部１０２にシートＳを給送するシート給送装置１０３が設けられている。

ここで、画像形成部１０２には、感光ドラム１１２、現像器１１３、レーザースキャナーユニット１１１等が設けられている。また、シート給送装置１０３は、シートＳを収容して装置本体１０１に着脱自在な複数のシート収納部１１５及びシート収納部１１５に収納されたシートＳを送り出すシート給送手段の一例としての給送ベルトである吸着搬送ベルトベルト２１等を備えている。

次に、このような構成のプリンタ１００の画像形成動作について説明する。

プリンタ本体１０１に設けられている不図示の制御装置から画像読取部１３０に画像読取信号が出力されると、画像読取部１３０により画像が読み取られる。この後、レーザースキャナーユニット１１１から、この電気信号に対応したレーザ光が感光ドラム１１２上に照射される。

このとき感光ドラム１１２は、予め帯電されおり、光が照射されることによって静電潜像が形成され、次いで静電潜像を現像器１１３によって現像することにより、感光ドラム上にトナー像が形成される。

一方、制御装置から給紙信号がシート給送装置１０３に出力されると、シート収納部１１５からシートＳが供給される。この後、給送されたシートＳはレジストローラ１１７により感光ドラム上のトナー画像と同期を取って感光ドラム１１２と転写帯電器１１８とにより構成される転写部に送られる。

次に、このように転写部に送られたシートは、トナー像が転写され、この後、定着部１１４に搬送される。さらにこの後、定着部１１４により加熱及び加圧されることにより、シートＳに未定着転写画像が永久定着される。そして、このように画像が定着されたシートは排出ローラ１１６により装置本体１０１から排紙トレイ１１９に排出される。

図２は、シート給送装置１０３の構成を示す図である。図２において、１１は収納庫である。この収納庫１１は、不図示の画像形成装置本体に引き出し自在に設けられると共に、複数のシート（シート束）が載置される昇降可能なシート積載部であるシート台１２を備えている。

また、シートのシート給送方向上流側の端部である後端位置を規制する後端規制板１３、シート搬送方向と直交する方向（以下、幅方向という）の端部である側端位置を規制する側端規制板１４，１６を備えている。さらに、収納庫１１を不図示の画像形成装置本体に引き出し可能に収納するためのスライドレール１５等を備えている。

ここで、後端規制板１３及び側端規制板１４，１６は、シートのサイズに応じて、図３に示すＱ、Ｒの方向で位置を任意に変えられるように構成されている。なお、図３において、２点鎖線で表示しているのは、シートが最大サイズＬのときの最小サイズのときの後端規制板１３及び側端規制板１４，１６の位置である。

そして、図３からも明らかなように、大きなシートから小さなシートまで安定して保持するため、シート台１２は、図中斜線で示す形状をしている。また、２つの側端規制板１４，１６を分割して設けているのもこのためである。

なお、図２に示しように、側端規制板１４，１６にはそれぞれ、補助分離ファン１７，１８が取付けられており、開口１４Ａ，１６Ａからシート束ＳＡに対してエアを吹き付けられている。そして、このように側端規制板１４，１６に、補助分離ファン１７，１８を設けることにより、シートの浮上、分離がより確実に行われるようになる。

また、図２において、３０Ａは吸着搬送部であり、この吸着搬送部３０Ａは、分離ファン３１、捌きノズル３３及び分離ノズル３４を備えた分離ダクト３２により構成され、シートＳにエアを吹き付けてシートＳを捌くエア吹き付け部３０を備えている。さらに、この吸着搬送部３０Ａは、吸着ファン３６、吸着シャッタ３７及びシートを吸着搬送する吸着搬送ベルト２１等を備えている。なお、図２は、ユーザーが収納庫１１を引き出した後、シートをセットして再び画像形成装置本体内に収納庫１１を収納した状態を示している。

そして、このように収納庫１１を収納すると、不図示の駆動手段によってシート台１２が図４の矢印Ａに示す方向に上昇し始め、シート台上のシート束上面と吸着搬送ベルト２１との距離がＢになる位置で停止し、給紙信号に備える。

次に、給紙信号が入力されると、分離ファン３１が作動し、図５に示すように矢印Ｃ方向へ空気を吸い込む。この空気は分離ダクト３２を介して捌きノズル３３、分離ノズル３４からそれぞれ図中Ｄ、Ｅ方向からシート束ＳＡに吹き付けられ、これに伴いシート束ＳＡのうちの上部に位置する数枚のシートＳａが浮上する。また、一方で吸着ファン３６を作動させ、図中Ｆ方向に空気を吐き出す。この際、吸着シャッタ３７はまだ閉じられている。なお、分離ファン３１と吸着ファン３６の動作開始タイミングは、同時でもどちらかが早くても構わない。

この後、給紙信号を検出してから所定時間が経過し、数枚のシートＳａの浮上が安定したところで、図６に示すように吸着シャッタ３７を矢印Ｇ方向に回転させる。これにより、吸引ダクト３８内の負圧により、吸着搬送ベルト２１に形成された不図示の吸引穴から図中Ｈ方向への吸引力が発生し、浮上した数枚のシートＳａのうち最上位のシートＳｂ（以下、最上位シートという）が吸着搬送ベルト２１に吸着される。

次に、このように最上位シートＳｂを吸着した後に、図７に示すように吸着搬送ベルト２１が巻き付けられているベルト駆動ローラ４１を矢印Ｊ方向に回転させることにより、吸着搬送ベルト２１が回転し、最上位シートＳｂは矢印Ｋ方向に搬送される。そして、最終的に、最上位シートＳｂは、図中Ｌ、Ｍ方向に回転する引き抜きローラ対４２により、吸着搬送ベルト２１から引き抜かれた後、次の搬送路へ送られる。

図８は、シート給送装置１０３の制御手段を示す制御ブロック構成図であり、３０１はシート給送装置１０３を制御するＣＰＵである。そして、このＣＰＵ３０１には、モータやファンといったシート給送装置１０３の各種負荷を駆動する専用のＡＳＩＣ３０２が接続されている。また、ＣＰＵ３０１には、シートの種類に応じて給紙可能と判断するためのファン回転数の閾値テーブルを記憶しているメモリ３０３が接続されている。

なお、この記憶手段であるメモリ３０３には、後述するようにファンの回転数に応じて変更する吸着搬送ベルト２１の起動速度、加速度、搬送速度の各テーブルを記憶している。また、外部Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３０４は、このメモリ３０３と接続されており、この外部Ｉ／Ｆ３０４は、シートの種類の入力、設定、動作スタートなどを入力する操作画面となっていることが多い。

なお、図８において、３１０は吸着ファン３６を回転させる駆動部である吸着ファンモータ、３０９は吸着ファンモータ３１０を駆動するドライバである。なお、吸着ファン３６の速度計算や比較計算などの演算は全てＣＰＵ３０１およびＡＳＩＣ３０２内で行っている。

３１２はシャッタ３７を駆動する第１ソレノイド、３１１は第１ソレノイド３１２を駆動するドライバ、３１４は後述する図１８に示すフラッパ６１を駆動する第２ソレノイド、３１３は第２ソレノイド３１４を駆動するドライバである。３０６はベルト駆動ローラ４１を駆動する第１モータ、３０５は第１モータ３０６を駆動するドライバである。

３０８は、後述する図１８に示すエスケープ搬送経路にシートを搬送するためのローラを駆動する第２モータ、３０７は第２モータ３０８を駆動するドライバ、３１５は重送検知センサ、３１６は満載検知センサである。

なお、本実施の形態ではモータやファンといったシート給送装置１０３の各種負荷を専用のＡＳＩＣ３０２で制御する例を示すが、ＣＰＵ３０１で制御してもよい。

次に、本実施の形態に係る制御手段により吸着ファン３６の回転数制御について説明する。

本実施の形態において、吸着ファン３６は回転信号（回転数として出力される信号）が出力されるタイプのものを用いており、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御で回転が制御される。そして、例えば、２４Ｖ、ＰＷＭ１００％駆動で動作すると、回転信号として２００Ｈｚのパルス信号が出力される。

図９は、吸着ファンのＰＷＭ値（％）と回転信号周波数（Ｈｚ）との関係を示す図であり、吸着ファンのＰＷＭ値を変更すると、それに応じて吸着ファンの回転信号周波数も変化する。基本的には吸着ファンのＰＷＭ値と回転信号周波数の関係は比例関係であるが、吸着ファンによっては所定のＰＷＭ値以下では起動することができないものも存在する。また、本実施の形態では吸着ファンの回転数を、回転信号周波数を用いて説明しているが、吸着ファンの回転数を検出できるものであれば、その他の形態でも構わない。

一方、吸着シャッタ３７がオンして所定時間経過後、シートＳが吸着搬送ベルト２１に吸着されるが、その時の吸着ファン３６によるシートＳの吸引力（内圧）は、シートの種類によって異なっている。例えば、坪量の大きい種類のシートよりも坪量の小さい種類のシートの方が、吸引力が高いことが、本発明者の検討結果で分かっている。

図１０は、吸着ファン３６を所定のＰＷＭ値で回転させた場合において、シャッタ３７がオンして所定時間経過後、シートＳが吸着搬送ベルト２１に吸着した後における吸着ファン３６の回転信号周波数と、シートの種類との関係を示すものである。

例えば、薄紙（５２ｇ）において回転信号周波数は２１０Ｈｚ、普通紙（１０５ｇ）において回転信号周波数は１８０Ｈｚ、厚紙（２５０ｇ）において回転信号周波数は１７５Ｈｚ、超厚紙（３００ｇ）において回転信号周波数は１６０Ｈｚとなっている。このことから、薄紙の方が、厚紙よりも吸着力が高いということが分かる。

本発明者の検討結果によると、あるファンを用いた場合、シートを吸着搬送ベルト２１に吸着した場合における吸着ファン３６の回転信号周波数（ｆ）と吸引ダクト３８内の吸引力（内圧）（Ｐ）の関係は、以下のようになる。なお、以下の算出式における定数Ａ及びＢの値は、吸引ダクトの形状、別のファン、別の圧力センサを使用した場合には、それぞれ変わってくる。また、ｆの単位は［Ｈｚ］、Ｐの単位は［Ｐａ］である。

Ｐ＝Ａ×ｆ−Ｂ（ただし、Ａ、Ｂは定数を表す。）

図１１は、厚紙２５０ｇを吸着搬送ベルト２１に吸着させた場合の吸着ファン３６の回転数と吸引ダクト３８内の吸引力（内圧）の関係を表す図である。この図１１から、吸着シャッタ３７をオンさせる前後において、吸着ファン３６の回転数及び吸引ダクト３８の内圧が変化しているのが分かる。

また、図１１から、吸着ファン３６の回転数と、吸引ダクト３８内の吸引力（内圧）は関係が略一致しており、吸引ダクト３８内の吸引力（内圧）を吸着ファン３６の回転数で代用することができることが分かる。

今、種類によって、必要とされる吸引力（つまり吸引ダクト３８内の圧力）が図１２のように決まっているものとすると、前述した計算式より、必要な吸着ファン３６の回転信号周波数及び必要なＰＷＭ値が決定される。

つまり、薄紙（５２ｇ）に必要とされる吸引力（ダクト内圧）は２００Ｐａなので設定ＰＷＭ値は７６．７（％）、普通紙（１０５ｇ）に必要とされる吸引力（ダクト内圧）は２５０Ｐａなので設定ＰＷＭ値は８０．６（％）となる。また、厚紙（２５０ｇ）に必要とされる吸引力（ダクト内圧）は３００Ｐａなので、設定ＰＷＭ値は８４．５（％）、超厚紙（３００ｇ）に必要とされる吸引力（ダクト内圧）は３５０Ｐａなので、設定ＰＷＭ値は８８．４（％）となる。

したがって、シートＳを確実に吸着搬送するためには、吸引力をシートの種類に応じた値にする必要がある。そこで、本実施の形態においては、既述したように外部Ｉ／Ｆ３０４を構成すると共にシートの種類を設定する種類設定部である図１３で示すようなプリンタ本体１０１の操作画面によりシートの種類を設定するようにしている。

そして、操作画面（外部Ｉ／Ｆ３０４）により設定されたシートの種類に応じ、回転数設定部として機能するＡＳＩＣ３０２は、吸着ファン３６の回転数がシートの吸着搬送が可能となるシートの種類に応じた所定の範囲となるようＰＷＭ値の値を設定している。

しかし、プリンタ本体１０１の操作画面によって設定されるＰＷＭ値は、シートの種類に応じて設定される吸着ファン３６の初期設定である。したがって、吸着ファン自体のばらつきや取付け、機械のばらつきを考慮し、ＡＳＩＣ３０２はＰＷＭ値を微調整し、吸着ファン３６の回転数がシートの種類に応じた所定の範囲に入るよう吸着ファンモータ３１０（図８参照）を制御する。

図１４は、吸着搬送ベルト２１に吸着されたシートＳｂをベルト駆動ローラ４１によって給紙させることが可能な条件を示す。例えば、吸着ファン３６の目標回転数に対して、±２Ｈｚ以内に吸着ファン３６の回転数が収まっていれば、十分な吸引搬送力があるものと判断し、シートの搬送を許可するように制御される。

また、吸着シャッタ３７がオンして所定時間経過後、シートＳｂが吸着搬送ベルト２１に吸着した後における吸着ファン３６の回転信号周波数が目標範囲内に収まっていない場合は、吸着ファン３６の速度を制御し、目標範囲内に入るように制御する。ここで、この吸着ファン３６の速度制御方法は、ＰＷＭ値を所定値毎に変化させても、現状のファンの回転数と目標回転数との差分にある係数を乗じた値をファンのＰＷＭ値に加算（減算）するような形で変化させても構わない。

ところで、吸着ファン３６の速度制御を行う場合、ＰＷＭ値が１００％になっても目標回転数閾値下限値に到達しない場合がある。この場合には、十分な吸引搬送力が得られないと判断し、給紙不良を未然に防ぐために、給紙動作を停止させる。なお、この場合、既述した図１３のような操作画面上にアラーム表示やエラー表示などを行っても構わない。

また、稀に目標回転数閾値上限値を超えてしまう場合があるが、この場合は、シートへのダメージなどを考慮し、給紙動作を停止させるように制御する。あるいは、後述する図１８に示すようなエスケープ搬送経路を備えている場合には、シートをエスケープ搬送経路に向けて搬送するようにする。なお、給紙動作を停止させる場合は、図１３のような操作画面上に対象となるシートを取り除く旨のアラーム（警報）表示などを行っても構わない。

次に、このような吸着ファン３６の回転信号周波数制御について説明する。

まず、本実施の形態におけるシート給送装置１０３のシートの吸着搬送動作を図１５に示すタイミングチャートを用いて説明する。

まず、吸着ファン３６を駆動（ＯＮ）して所定時間Ｔ１（ｓ）経過後に、吸着シャッタ３７をＯＮし、吸着シャッタ３７を開くように制御する。次に、吸着シャッタ３７を開いて所定時間Ｔ２（ｓ）経過後に、既述したようにＣＰＵ３０１およびＡＳＩＣ３０２内で吸着ファン３６の回転信号周波数ｆを検知する。

ここで、目標回転数閾値下限値をｆｍｉｎ、目標回転数閾値上限値をｆｍａｘとすると、検知された吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが、ｆｍｉｎ≦ｆ≦ｆｍａｘとなっていた場合には、この後、吸着搬送ベルト２１を回転させる。これにより、シートは吸着搬送ベルト２１に吸着され、この後、吸着搬送ベルト２１の回転に伴って搬送される。なお、図１５は、１枚目のシートの給送のみを示しているが、シートを複数枚給送する場合は、吸着ファン３６は動作状態を継続したまま、吸着シャッタ３７のオンオフ、回転信号周波数の比較、吸着搬送ベルト２１のオンオフが繰り返される。

次に、所定時間Ｔ１（ｓ）及び所定時間Ｔ２（ｓ）経過後に吸着ファン３６の回転信号周波数ｆがｆｍｉｎ以上となっていない場合における吸着ファン３６のＰＷＭ値制御について図１６に示すタイミングチャートを用いて説明する。

この場合、即ち吸着ファン３６の回転信号周波数ｆがｆｍｉｎ以上となっていない場合には、吸着ファン３６のＰＷＭ値を所定値ずつ、あるいは不足分にある係数をかけた値だけ上昇（ＵＰ）させるように制御する。そして、吸着ファン３６のＰＷＭ値を上昇させて所定時間Ｔ３（ｓ）経過後、回転信号周波数ｆがｆｍｉｎ以上かつｆｍａｘ以下となった場合に、吸着搬送ベルト２１を回転させることで吸着搬送ベルト２１に吸着されたシートを給紙搬送するように制御する。なお、図１６は、１枚目のシートの給送のみを示しているが、シートを複数枚給送する場合は、吸着ファン３６は動作状態を継続したまま、吸着シャッタ３７のオンオフ、回転信号周波数の比較、吸着搬送ベルト２１のオンオフが繰り返される。

ところで、このように吸着ファン３６の回転信号周波数ｆがｆｍｉｎよりも低い場合に吸着ファン３６のＰＷＭ値を上げるように制御した場合、ＰＷＭが最大値１００％となってしまう場合がある。この場合、即ちＰＷＭが最大値１００％となっても、回転信号周波数ｆがｆｍｉｎ以上とならない場合には、図１７に示すように、給紙不可信号を出力すると同時に、吸着ファン３６及び吸着シャッタ３７が停止するように制御する。

一方、ｆが目標回転数閾値上限値ｆｍａｘよりも大きくなる場合があり、この場合は、シートの吸引力が所定の吸引力よりも大きいと判断する。そして、このようにシートの吸引力が所定の吸引力よりも大きい場合には、シートのダメージが大きいことから、給紙動作を停止する。なお、プリンタ１００が図１８に示すシート排出通路であるエスケープ搬送経路４を有する給紙デッキ１０を備えている場合には、ダメージが大きいシートをエスケープ搬送経路４からシート積載部５に積載するようにする。

なお、図１８において、５０は重送紙検知センサ、３はシートをプリンタ本体１０１側に搬送する搬送経路、６１はシートの搬送方向をエスケープ搬送経路４又は搬送経路３に切り替えるフラッパ、５８はシート積載部５の満載を検知する満載検知センサである。

そして、このようなエスケープ搬送経路４を備えた給紙デッキ１０において、シート搬送装置１０３によりシート搬送動作が開始されると、まず重送紙検知センサ５０によりシートの重送を検知する。ここで、シートの重送が検知されなければフラッパ６１は切り換わらず、シートＳは搬送経路３に搬送される。

また、重送紙検知センサ５０がシートの重送を検知し、積載満載検知センサ５８がシート積載部５の満載を検知していない状態であれば、フラッパ６１が切り替わり、シートはエスケープ搬送経路４に搬送される。この後、エスケープ搬送経路４に搬送されたシートはシート積載部５に積載される。

次に、図１９に示すタイミングチャートを用いて、回転信号周波数ｆがｆｍａｘよりも高い場合のシートの吸着搬送動作を説明する。

まず、吸着ファン３６を駆動（ＯＮ）して所定時間Ｔ１（ｓ）経過後に、吸着シャッタ３７をＯＮし、吸着シャッタ３７を開くように制御する。次に、吸着シャッタ３７が開いて所定時間Ｔ２（ｓ）経過後に、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆを検知する。

ここで、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆがｆｍｉｎ≦ｆとなるが、ｆ≦ｆｍａｘであることを示す信号が出力されない場合には、既述した図８に示す第２ソレノイド３１４を介してフラッパ６１を動作（ＯＮ）させる。また、これと同時に、吸着搬送ベルト２１に吸着されたシートを給紙搬送するように制御する。これにより、シートは、エスケープ搬送経路４へ搬送される。

なお、図２０に示すように、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆがｆｍｉｎ≦ｆとなるが、ｆ≦ｆｍａｘであることを示す信号が出力されない場合には、給紙不可信号を出力すると同時に吸着ファン３６及び吸着シャッタ３７が停止するように制御しても良い。

次に、このようなシート給送装置による吸着搬送動作を図２１に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、給紙開始信号を受け取ると、ＡＳＩＣ３０２（ＣＰＵ３０１）は、まず吸着ファン３６及び捌きファン３１が所定の設定値で回転するように制御する。次に、所定時間が経過すると（Ｓ１０２のＹ）、吸着シャッタ３７を開くよう制御する（Ｓ１０３）。

ここで、吸着シャッタ３７が開くと、シート台１２に積載されたシートの上方部で捌きファン３１によって捌かれた複数枚のシートのうち、最上シートのみが吸着搬送ベルト２１に吸引される。この後、吸着シャッタ３７が開いて所定時間が経過すると（Ｓ１０４のＹ）、ＡＳＩＣ３０２は、まず回転数検出部として機能し、吸引ダクト内に取付けられた吸着ファン３６の回転数に相当する吸着ファン３６の回転信号周波数ｆを検出する。

次に、ＡＳＩＣ３０２は、検出した吸着ファン３６の回転信号周波数ｆ（回転数）が所定範囲内にあるかを判断する判断部として機能し、検出した吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値下限値ｆｍｉｎ以上か否かを判断する（Ｓ１０５）。

ここで、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが、目標回転数閾値下限値ｆｍｉｎ以上であれば（Ｓ１０５のＹ）、所定の吸引力に達したものと判断し、次に吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値上限値ｆｍａｘ以下か否かを検知する（Ｓ１０６）。そして、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値上限値ｆｍａｘ以下であれば（Ｓ１０６のＹ）、給紙を開始（Ｓｔａｒｔ）する（Ｓ１０７）。これにより、吸着搬送ベルト２１は第１モータ３０６（図８参照）によって回転し、シートを搬送するように制御される。

次に、給紙開始後、所定のタイミングで吸着シャッタ３７は閉じるように制御し（Ｓ１０８）、この後、ジョブ（ＪＯＢ）が終了したか否かを判断する（Ｓ１０９）。そして、ジョブ（ＪＯＢ）が終了していない場合には（Ｓ１０９のＮ）、再び吸着シャッタ３７を開くように制御する（Ｓ１０３）。また、ジョブ（ＪＯＢ）が終了している場合には（Ｓ１０９のＹ）、ジョブを終了する。

一方、Ｓ１０５において、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値下限値ｆｍｉｎよりも小さければ（Ｓ１０５のＮ）、シートの吸引力が所定の吸引力に達していないものと判断する。そして、吸着ファン３６の回転数を上昇（ＵＰ）するように制御する（Ｓ１１０）。なお、吸着ファン３６の回転数を上昇させる方法は、所定値ずつ上昇させても、不足分にある係数をかけた値だけ上昇させても構わない。

次に、このように吸着ファン３６の回転数を上昇させた後、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが最大値Ｍａｘとなっているか否かを判断する（Ｓ１１１）。そして、吸着ファン３６の回転数が最大値となっていなければ（Ｓ１１１のＮ）、即ちＰＷＭ値が１００％となっていなければ、再度、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値下限値ｆｍｉｎよりも小さいか否かを判断する（Ｓ１０５）。

なお、ここで吸着ファン３６の回転数が最大値となっているか否かを判断するのは、吸着ファン３６の回転数を上昇させようとしても、例えばＰＷＭ値が１００％で回転させていた場合は、それ以上ファンの回転数を上げることができないためである。

そして、吸着ファン３６の回転数を上昇させ、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが最大値でない場合において、回転信号周波数ｆが目標回転数閾値下限値ｆｍｉｎよりも大きくなった場合には、その時のファンの制御信号が保持された状態でＳ１０６へと進む。

例えば、最初ＰＷＭ値が８０％で回転させても吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値下限値ｆｍｉｎ以上にならないとする。この場合、例えばＰＷＭ値を１％ずつ上昇させていき、例えば８４％になった時に初めて、回転信号周波数ｆが目標回転数閾値下限値ｆｍｉｎ以上になったとすると、８４％ＰＷＭ値を記憶させその値を保持した状態でＳ１０６へ進むように制御する。そして、この後、既述したように吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値上限値ｆｍａｘ以下であれば（Ｓ１０６のＹ）、給紙を開始（Ｓｔａｒｔ）する（Ｓ１０７）。

ところで、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆを上昇（ＵＰ）させ（Ｓ１１０）、やがて吸着ファン３６の回転数が最大値、即ちＰＷＭ値が１００％となる場合がある（Ｓ１１１のＹ）。この場合には、給紙不可と判断され、一連の動作を終えるようにする。なお、アラームを表示し、給紙不可をユーザーに知らせるようにしても良い。

一方、Ｓ１０６において、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値上限値ｆｍａｘよりも大きければ（Ｓ１０６のＮ）、シートの吸引力が所定の吸引力よりも大きいと判断する。この場合、次にジョブの設定が、このように吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値上限値ｆｍａｘよりも大きい場合（Ｓ１０６のＮ）でも、給紙を開始（Ｓｔａｒｔ）するように設定されているかを判断する（Ｓ１１３）。

そして、このような場合でも給紙を開始するように設定されている場合、即ちプリンタ１００の動作を停止しないように設定されている場合には（Ｓ１１３のＹ）、シートをエスケープ搬送経路に向けて搬送するように制御する（Ｓ１１４）。また、このような場合、プリンタ１００の動作を停止するように設定されている場合には（Ｓ１１３のＮ）、不図示の操作画面上にアラーム表示し（Ｓ１１５）、ジョブを終了する。

以上説明したように、吸着搬送ベルト２１を駆動する前に、吸着ファン３６の回転数が所定範囲内にあると判断した場合に吸着搬送ベルト２１を駆動するようにすることにより、圧力センサ等のセンサを用いることなくシートの給送を確実に行うことができる。そして、このように吸着フン３６の回転数からシートの吸着状態を判断するようにすることにより、圧力センサなどの高価なセンサが不要となり、安価な構成で装置を実現することが可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

本実施の形態においては、吸着ファン３６の回転信号周波数が目標回転数閾値下限値よりも低い場合、吸着ファン３６のＰＷＭ値を変更せずに吸着搬送ベルト２１による給紙条件を変更させることで給紙可能とするように制御するようにしている。なお、吸着搬送ベルト２１による給紙条件を変更させるよう、本実施の形態においては、ベルト駆動ローラ４１を駆動する第１モータ３０６（図８参照）の起動速度、加速度、搬送速度の少なくとも１つを変更するようにしている。

図２２は、薄紙（５２ｇ）を吸着搬送ベルト２１に吸着させた際、吸着ファン３６の回転信号周波数が目標回転数閾値下限値に達していない場合において、第１モータ３０６の、（ａ）は加速度を、（ｂ）は初速度（起動速度）を変更するテーブルを示している。また、第１モータ３０６の、（ｃ）は搬送速度を、（ｅ）は加速度、初速度（起動速度）、搬送速度全てを変更するテーブルを示している。なお、この図２２に示す第１モータ３０６の給紙条件に関するテーブルは、既述したように図８に示すメモリ３０３に記憶されている。

次に、図２３に示すタイミングチャートを用いて吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値下限値ｆｍｉｎよりも低い場合に、吸着搬送ベルト２１を駆動する駆動系の給紙条件を変更する動作を説明する。

まず、吸着ファン３６を駆動（ＯＮ）して所定時間Ｔ１（ｓ）経過後に、吸着シャッタ３７をＯＮし、吸着シャッタ３７を開くように制御する。次に、吸着シャッタ３７を開いて所定時間Ｔ２（ｓ）経過後に、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆを検知する。

ここで、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値下限値ｆｍｉｎ以上となっていない場合には、図２２に示すテーブルに基づいて給紙条件の設定を変更する。この後、変更された給紙条件で吸着搬送ベルト２１を回転させることにより、吸着搬送ベルト２１に吸着されたシートを給紙搬送するように制御する。なお、図２３は１枚目のシートの給送のみを示しているが、シートを複数枚給送する場合は、吸着ファン３６は動作状態を継続したまま、吸着シャッタ３７のオンオフ、給紙条件の設定、吸着搬送ベルト２１のオンオフが繰り返される。

次に、このような制御について図２４に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図２４に示すフローチャートにおいて、既述した図２１に示すフローチャートと異なるのは、Ｓ１１７に関する部分なので、以下、この部分について説明する。

吸着シャッタ３７が開いて所定時間が経過すると（Ｓ１０４のＹ）、吸引ダクト内に取付けられた吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値下限値ｆｍｉｎ以上か否かを検知する（Ｓ１０５）。ここで、吸着ファン３６の回転信号周波数ｆが目標回転数閾値下限値ｆｍｉｎよりも小さければ（Ｓ１０５のＮ）、シートの吸引力が所定の吸引力に達していないものと判断する。

そして、ＡＳＩＣ３０２は、ベルト駆動ローラ４１を駆動する第１モータ３０６の起動速度、加速度、搬送速度のいずれか、または全てを変更するように設定する（Ｓ１１７）。そして、給紙を開始（Ｓｔａｒｔ）する（Ｓ１０７）。これにより、設定した条件で吸着搬送ベルト２１は第１モータ３０６によって回転し、シートを搬送する。

本発明の第１の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を示す図。 上記シート給送装置の構成を示す図。 上記シート給送装置に設けられた後端規制板、側端規制板等の構成を説明する図。 上記シート給送装置のシート給送動作を説明する第１の図。 上記シート給送装置のシート給送動作を説明する第２の図。 上記シート給送装置のシート給送動作を説明する第３の図。 上記シート給送装置のシート給送動作を説明する第４の図。 上記シート給送装置の制御ブロック構成図。 上記シート給送装置に設けられた吸着ファンのＰＷＭ値（％）と回転信号周波数（Ｈｚ）との関係を示す図。 上記吸着ファンの回転信号周波数とシートの種類との関係を示す図。 上記吸着ファンの、厚紙を吸着搬送ベルトに吸着させた場合の回転数と吸引ダクト内の吸引力（内圧）の関係を表す図。 上記シート給送装置の、シートの種類毎の必要吸引力（ダクト内圧）と設定されるＰＷＭ値の関係を表す図。 プリンタ本体の操作画面を示す図。 上記シート給送装置のシートの種類毎の給紙可能条件を表す図。 上記シート給送装置によるシートの吸着搬送動作を説明する第１のタイミングチャート。 上記吸着ファンのＰＷＭ値制御を説明する第１のタイミングチャート。 上記吸着ファンのＰＷＭ値制御を説明する第２のタイミングチャート。 上記プリンタに設けられる給紙デッキの構成を説明する図。 上記シート給送装置によるシートの吸着搬送動作を説明する第２のタイミングチャート。 上記シート給送装置によるシートの吸着搬送動作を説明する第３のタイミングチャート。 上記シート給送装置による吸着搬送動作を説明するフローチャート。 本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置の第１モータの給紙条件を示すテーブル。 上記シート給送装置の給紙条件変更動作を説明するタイミングチャート。 上記シート給送装置による吸着搬送動作を説明するフローチャート。

符号の説明

４ エスケープ搬送経路
１０ 給紙デッキ
１２ シート台
２１ 吸着搬送ベルト
３０Ａ 吸着搬送部
３０ エア吹き付け部
３１ 分離ファン
３６ 吸着ファン
３７ 吸着シャッタ
４１ ベルト駆動ローラ
６１ フラッパ
１００ プリンタ
１０１ プリンタ本体
１０２ 画像形成部
１０３ シート給送装置
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＡＳＩＣ
３０３ メモリ
３０６ 第１モータ
３１０ 吸着ファンモータ
Ｓ シート

Claims (9)

1. シート積載部に積載されたシートにエアを吹き付けてシートを捌くエア吹き付け部と、
   前記エア吹き付け部により捌かれたシートを負圧により吸着して搬送する吸着搬送ベルトと、
   前記吸着搬送ベルトにシートを吸着させる吸着力を発生させるファンと、
   前記ファンと前記吸着搬送ベルトとの間に配置される吸引ダクトと、
   前記吸引ダクトにおける前記ファンと前記吸着搬送ベルトとの間で開閉可能に配置されるシャッタと、
   前記ファンの回転数を検出する回転数検出部と、
   給紙開始信号に基づいて、前記シャッタが閉じた状態で前記ファンの回転を開始させ、前記シャッタを開いた後に、前記回転数検出部が検出した前記ファンの回転数が前記吸着搬送ベルトによるシートの吸着搬送が可能な所定範囲内にあるかを判断し、前記ファンの回転数が前記所定範囲内にあると判断した場合に、停止させていた前記吸着搬送ベルトを駆動させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置
2. 前記ファンを駆動する駆動部を備え、
   前記制御手段は、前記ファンの回転数が前記所定範囲内にないと判断した場合には前記ファンの回転数が前記所定範囲内に入るよう前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、
   シートの種類を設定する種類設定部と、
   前記所定範囲を前記種類設定部により設定されたシートの種類に応じた範囲に設定する回転数設定部と、を備え、
   給紙開始信号に基づいて、前記ファンの回転数が、シートの種類に応じて前記回転数設定部により設定された前記所定範囲内に入るよう前記駆動部を制御し、前記シャッタを開いた後に前記ファンの回転数が前記所定範囲内にあると判断した場合には、前記吸着搬送ベルトを駆動させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記シャッタを開いてから所定時間経過後に前記ファンの回転数が前記所定範囲の下限値に達しない場合には、前記ファンの回転数を上昇させるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
5. 前記ファンの回転を開始して所定時間経過後に前記ファンの回転数が前記所定範囲内にならない場合には、前記吸着搬送ベルトの起動速度、加速度、搬送速度の少なくとも１つを変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記ファンの回転を開始して所定時間経過後に前記ファンの回転数が前記所定範囲内にならない場合には、シート給送動作を停止させて、警報を出すことを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成装置。
7. 前記ファンの回転数が前記所定範囲の上限を超えた場合には、前記吸着搬送ベルトによるシートの吸着搬送を停止することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記吸着搬送ベルトによるシートの吸着搬送を停止した際、シートを取り除くよう警報を出すことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. シートを排出するシート排出通路を備え、
   前記ファンの回転数が前記所定範囲の上限を超えた場合には、前記シート排出通路にシートを搬送することを特徴とする請求項７又は８記載の画像形成装置。

Images