シート給送装置及び画像形成装置
【課題】シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分のばらつきを低減させることのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】吸着搬送ベルト２１にシート３５を吸着させる際、吸引シャッタ３７を、負圧を遮断する遮断位置から負圧によりシートを吸着させる吸着位置に切換える。そして、重なりながら搬送されたシートの枚数が所定枚数に達して次のシートを吸着する際、吸引シャッタ３７を吸着位置に切り換えるタイミングを、先に吸着された先行シート３５ａと後続シート３５ｂとが重なるタイミングよりも遅らせる。
【解決手段】吸着搬送ベルト２１にシート３５を吸着させる際、吸引シャッタ３７を、負圧を遮断する遮断位置から負圧によりシートを吸着させる吸着位置に切換える。そして、重なりながら搬送されたシートの枚数が所定枚数に達して次のシートを吸着する際、吸引シャッタ３７を吸着位置に切り換えるタイミングを、先に吸着された先行シート３５ａと後続シート３５ｂとが重なるタイミングよりも遅らせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシートに空気を吹き付けることによりシートを分離給送するようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機等の画像形成装置においては、複数のシートを支持するトレイに積載されたシートを１枚ずつ給送するシート給送装置を備えている。このようなシート給送装置としては、トレイに支持されたシート束の端部にエアを吹き付けてシートを複数枚浮上させ、上方に配された吸着給送ベルトにシートを吸着させて１枚ずつ給送するエア給紙方式のものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
このエア給紙方式のシート給送装置は、トレイ上のシート束の先端側端部にエアを吹き付けてシートを浮上させることによりシートを捌き、浮上したシートの最上位のシートを負圧により吸着搬送ベルトに吸着させる。さらに、シートが吸着された吸着搬送ベルトを回転させることにより、シートが１枚ずつに分離されて下流側に送られる。このようにして、シートが１枚ずつ分離されて画像形成部に向けられて送られる。このエア給紙方式のシート給送装置は、一般的な摩擦分離方式のシート給送装置よりも耐久性が良い。そのため、このエア給紙方式のシート給送装置は、ＰＯＤ（Ｐｒｉｎｔ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）という、電子写真方式の画像形成装置を用いて簡易製本（冊子やカタログ等の軽印刷）を行う分野で利用されることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７２０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、画像形成装置において生産性（単位時間当たりの画像形成枚数）を高めることがユーザから望まれてきている。特に、前述したＰＯＤの分野では、大量の軽印刷を行う必要があるため、生産性の向上が図られたシート給送装置が望まれている。一般的に生産性を高めるためには、シート給送装置の単位時間当たりのシートの給送枚数を増加する必要がある。このため、従来のエア給紙方式のシート給送装置においては、シートを一枚ずつ分離した後、分離したシートに次のシートの一部を重ね合わせて搬送するようにしたものがある。
【０００６】
しかし、このようなシート給送装置において、給送枚数を増加させるためには、シートを重ね合わせて搬送するだけでなく、送り出されるシートの給送速度を速くしなければならない。そして、シートの送り出しを速くするためには、シートの浮上を速くし、且つ、吸着搬送ベルトの搬送速度を速くする必要がある。
【０００７】
ここで、シートの浮上を速くするためには、吹き付けるエアの風速（風量）を速く（多く）する必要があるが、風速（風量）を速く（多く）すると薄い（坪量が小さい）シートでは、シートが一度に浮上してしまい確実に捌くことができなくなる。これにより複数のシートが吸着搬送ベルトに吸着されてしまい、シートが重送してしまうという問題が生じる。
【０００８】
また、吸着搬送ベルトの搬送速度を速くし過ぎると、厚い（坪量の大きい）シートでは、慣性力によりベルトに確実に吸着されない状態で送られる場合がある。つまり、シートが順次給送されて最上位のシートの位置が低くなったとき、最上位のシートの位置が、確実に吸着が行われる高さに上昇するまでにシートの吸着が開始される場合がある。この場合には、シートの給送遅れが生じ、ジャムとなってしまうおそれがある。このように、シートの坪量によっては、シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分にばらつきが生じ、シートの重送やジャム等が発生するおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分のばらつきを低減させることのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、シートを支持する昇降可能なトレイと、前記トレイに支持されたシートの側端にエアを吹き付けてシートを浮上させるエア吹き付け部と、浮上させたシートを吸着して搬送する吸着搬送機構とを備え、エアの吹き付けで浮上したシートを前記吸着搬送機構により吸着して給送するシート給送装置において、前記吸着搬送機構は、エアの吹き付けで浮上したシートを吸着して搬送する吸着搬送部と、前記吸着搬送部にシートを吸着させるための負圧を発生する負圧発生部と、前記負圧発生部によって発生した負圧によりシートを吸着させる吸着位置及び負圧を遮断する遮断位置に切換可能な吸着切換部と、前記吸着搬送部に先に吸着された先行シートに後続シートが一部重なりながら搬送されるように前記吸着切換部を前記遮断位置から前記吸着位置に切り換える制御部と、を備え、前記制御部は、重なりながら搬送されたシートの枚数が所定枚数に達して次のシートを吸着する際、前記吸着切換部を前記吸着位置に切り換えるタイミングを、先行シートに後続シートが重なる第１タイミングよりも遅い第２タイミングに変更し、次のシートの吸着の後、前記第１タイミングに戻すことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のように、重なりながら搬送されたシートの枚数が所定枚数に達して次のシートを吸着する際、吸着切換部を吸着位置に切り換えるタイミングを遅らせることにより、シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分のばらつきを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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概略構成図。
【図２】上記画像形成装置のシート給送ユニットに設けられた下シート給送装置の構成を示す図。
【図３】上記シート給送装置に設けられた吸着搬送ユニットのシート吸着搬送動作を説明する図。
【図４】上記シート給送ユニットの制御ブロック図。
【図５】上記シート給送装置のシート重ね合わせ搬送動作を説明する図。
【図６】上記シート給送装置のシートの坪量毎の吸着時間、搬送速度及び吸着までの先行シートの搬送距離を示したテーブル。
【図７】上記シート給送装置のシート重ね合わせ搬送動作の際、シートの給紙毎に最上位シートの位置が下がる様子を説明する図。
【図８】上記シート給送装置のシート重ね合わせ搬送動作の際、シートの給紙毎のシート間の重ね合わせ量が減少する様子を説明する図。
【図９】シートの坪量毎におけるシート束間隔及びシートの坪量毎におけるシート重ね合わせ量を設定するためのテーブル。
【図１０】上記シート給送装置による分割型重ね合わせ給紙制御を説明する第１のフローチャート。
【図１１】上記割型重ね合わせ給紙制御を説明する第２のフローチャート。
【図１２】上記分割型重ね合わせ給紙を説明するタイミングチャート。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置による分割型重ね合わせ給紙制御を説明する第１のフローチャート。
【図１４】上記分割型重ね合わせ給紙制御を説明する第２のフローチャート。
【図１５】分割型重ね合わせ給紙の際、引抜センサが検知する信号波形を示す図。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係るシート給送装置による分割型重ね合わせ給紙を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について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概略構成図である。図１において、３００Ａは画像形成装置であり、この画像形成装置３００Ａは、画像形成装置本体（以下、装置本体という）３００、シート給送ユニット３０１、シート処理装置３０４により構成される。そして、ユーザにより操作部３０２、あるいは不図示の外部ホストＰＣにて設定されたシート処理設定と、リーダ部３０３あるいは外部ホストＰＣより送られる画像情報に基づき、シートの給紙搬送、画像形成、ステイプル等の処理が実施される。
【００１４】
シート給送ユニット３０１は、上及び下シート給送装置３１１，３１２を備えている。このシート給送装置３１１，３１２には、シート束を格納するシート収納庫１０，１１と、シート収納庫１０，１１に格納されたシートを給送する吸着搬送ユニット５１，５２が設けられている。ここで、本実施の形態では、吸着搬送ユニット５１，５２は、エア給紙方式のものであり、シート給送動作の際には、シートを無端ベルトに吸着しながらシートを給送する。
【００１５】
ここで、シート給送ユニット３０１は、装置本体３００からのシート要求情報に従い、各シート収納庫１０，１１のシートを順次給紙搬送し、完了後に装置本体３００へ準備完了を通知する。装置本体３００は、シート給送ユニット３０１からの準備完了を受け、受渡し要求を通知する。シート給送ユニット３０１は、受渡し要求の通知ごとに、順次装置本体３００へ１枚ずつシートを分離給送し、要求されたシート数を給送した後に動作を終了し、スタンバイ状態となる。
【００１６】
なお、上シート給送装置３１１の吸着搬送ユニット５１により搬送されたシートは、上部搬送部３１７、合流搬送部３１９を経て装置本体３００に給送される。また、下シート給送装置３１２の吸着搬送ユニット５２により搬送されたシートは下部搬送部３１８、合流搬送部３１９を経て装置本体３００に給送される。なお、各搬送部３１７〜３１９には不図示の搬送用のステッピングモータが設けられており、それらモータを搬送制御部が制御して各部の搬送ローラを回転させることでシートの給送を行っている。
【００１７】
なお、シート給送ユニット３０１の上面には、重送やジャム等による異常シートを強制排出するエスケープトレイ１０１が備えられている。１０２はエスケープトレイ１０１への排出シートの満載を検知するために設けられている満載検知センサである。また、シート給送ユニット３０１の各搬送経路上には不図示の搬送センサが複数設けられており、この搬送センサにより、各搬送経路をシートが通過するのを検知する。
【００１８】
装置本体３００は、シート給送ユニット３０１により給送されたシートに画像を形成するためのものであり、上面にはユーザが動作設定を行うための操作部３０２が設けられ、上部には原稿画像を読み取るためのリーダ部３０３が配置されている。また、この装置本体３００は、感光体ドラム３５３、レーザスキャナユニット３５４、現像部３５２、中間転写ベルト３５５等を備えた画像形成部である作像部３０７と、定着部３０８と、反転搬送部３０９等を備えている。
【００１９】
そして、装置本体３００では、シート給送ユニット３０１からシートを受けとった後、シートを作像部３０７に案内する第１の搬送路である搬送パス３９１に設けられた各搬送部を制御してシート搬送を行う。そして、画像基準センサ３０５でのシート検知を起点として、作像部３０７にて受信した画像データに基づく画像形成動作を行う。なお、ジャムセンサ５０３が異常シートを検知すると、切換部材３１０を切り換えてシートを作像部３０７の手前で第２の搬送路であるエスケープパス３９０に案内した後、排出部であるエスケープトレイ１０１へ排出する。
【００２０】
ここで、画像形成動作の際は、画像基準センサ３０５がシートを検知すると、レーザスキャナユニット３５４を構成する不図示の半導体レーザの点灯、光量制御が実施されると共に、不図示のポリゴンミラーを回転制御するスキャナモータが制御される。これにより、画像データに基づいたレーザ光が感光体ドラム３５３に照射され、感光体ドラム３５３上に潜像画像が形成される。
【００２１】
次に、現像部３５２において、トナーボトル３５１からトナーが給送されることにより感光体ドラム３５３上の潜像画像が現像され、現像されたトナー画像を中間転写ベルト３５５へ１次転写する。この後、中間転写ベルト３５５上に転写されたトナー画像をシートに２次転写することにより、シート上にトナー画像が形成される。なお、２次転写位置の直前にレジ制御部３０６が設けられている。そして、このレジ制御部３０６により、転写位置直前のシートに対してシートの持つ斜行の補正や、中間転写ベルト３５５に形成されたトナー画像とシート先端位置を微調整して合せるシート搬送制御を、シートを停止させることなく行っている。
【００２２】
次に、２次転写後のシートは定着部３０８に搬送され、定着部３０８において熱と圧力とを加えられることによりトナーが溶融し、シート上に定着される。なお、定着後のシートは、裏面に継続して印字（画像形成）する又はシートの表裏を反転させる場合は反転搬送部３０９へ、印字終了であれば下流のシート処理装置３０４へ搬送される。そして、シート処理装置３０４は、装置本体３００から排出された画像形成後のシートに対して、操作部３０２にてユーザにより設定された所望の処理（折り、ステイプル、穴あけ）を実施した後、成果物としてシートを排紙トレイ３６０へ順次出力する。
【００２３】
図２は、シート給送ユニット３０１に設けられた下シート給送装置３１２の構成を示す図である。なお、上シート給送装置３１１も同様の構成である。シート収納庫１１は複数のシート３５が載置支持される昇降可能なトレイ１２、シートのシート給送方向上流側端である後端に当接し、後端位置を規制する後端規制部材である後端規制板１３を備えている。またシート収納庫１１は、シート３５のシート給送方向下流側端である先端を規制する先端規制板１１ａ、シート３５のシート給送方向と直交する方向である幅方向の位置を規制する側端規制板１４，１６、スライドレール１５等を備えている。
【００２４】
そして、後端規制板１３の上部には最上位シート３５ａの後端部を押さえてシートを分離させる押圧部材であるシート後端押さえ１７が上下方向にスライド可能に、かつ回動自在に設けられている。なお、トレイ１２の上昇に伴ってシート後端押さえ１７が所定位置よりも上方に上昇すると、後述するＣＰＵは不図示の後端紙面検知センサからの信号に基づき最上位シート３５ａの上面（以下、シート面という）が高いと判断し、トレイ１２を下げるように制御する。
【００２５】
このシート収納庫１１は、スライドレール１５によりシート給送ユニット３０１から引き出し可能となっており、シート収納庫１１が引き出されたときにトレイ１２が所定の位置まで下降してシートの補充や交換等を行うことができる。さらに、このシート収納庫１１の上部にはシートを１枚ずつ分離して給送するためのエア給紙方式のシート給送機構（以下、エア給紙機構という）１５０が配置されている。このエア給紙機構１５０は、トレイ１２に積載されたシート３５を吸着搬送する吸着搬送機構１５１と、トレイ上のシート束の上部部分を浮上させて捌くと共に、シート３５を１枚ずつ分離するためのエア吹き付け部１５２とを備えている。
【００２６】
吸着搬送機構１５１は、ベルト駆動ローラ４１に掛け渡されると共にシート３５を吸着して図中右方向に給送する吸着搬送部を構成する吸着搬送ベルト２１と、シート３５を吸着搬送ベルト２１に吸着させるための負圧を発生する吸引ファン３６を備えている。また、吸着搬送ベルト２１の内側に配置され、吸着搬送ベルト２１に形成されている不図示の吸引穴を介してエアを吸引するための吸引ダクト３４を備えている。さらに、吸引ダクト３４に配置され、吸着搬送ベルト２１の吸着動作をＯＮ／ＯＦＦするための吸引シャッタ３７を備えている。
【００２７】
また、エア吹き付け部１５２は、捌きファン４２０、捌きファン４２０の排気を捌きエアとしてシート先端部に吹き付けるノズルを持った捌きダクト４３１とで構成され、図中矢印Ｃ方向（略水平方向）に捌きエアを吹き付ける捌き部を備えている。また、エア吹き付け部１５２は、分離ファン４３０、分離ファン４３０の排気を分離エアとしてシート先端部に吹き付けるノズルを持った分離ダクト４３２で構成され、図中Ｄの方向に分離エアを吹き付ける分離部を備えている。
【００２８】
そして、捌きファン４２０により吸い込まれたエアは捌きダクト４３１から矢印Ｃ方向に吹き付けられ、トレイ１２上に積載されているシート３５の上部のうち数枚を浮上させる。また、分離ファン４３０により吸い込まれたエアは分離ダクト４３２から矢印Ｄ方向に吹き付けられ、捌き部により浮上した最上位のシート３５ａを他のシートから分離して吸着搬送ベルト２１に吸着させる。そして、このように吸着搬送ベルト２１に吸着されたシート３５ａは、吸着搬送ベルト２１によって搬送方向下流の引抜ローラ対４２へと送られる。
【００２９】
次に、このように構成されたシート給送ユニット３０１（エア給紙機構１５０）のシート給送動作について説明する。まず、ユーザがシート収納庫１１を引き出してシート３５をセットし、シート収納庫１１を格納すると、図３の（ａ）に示すようにトレイ１２が矢印Ａ方向に上昇し始める。やがて、吸着搬送ベルト２１との距離がＢとなる給送可能位置に達すると、後述するＣＰＵは、この位置でトレイ１２を停止させ、この後、給送を開始するためのシート給送信号に備える。
【００３０】
次に、シート給送信号を検知すると、捌きファン４２０及び分離ファン４３０が作動し、図３の（ｂ）に示すようにエアを矢印Ｕ方向から捌きダクト４３１及び分離ダクト４３２に吸い込む。そして、このエアは捌きダクト４３１及び分離ダクト４３２のノズルからそれぞれ矢印Ｃ及びＤ方向からシート束に吹き付けられる。これにより、シート束のうちの上位の数枚のシート３５ｃが浮上する。
【００３１】
また、ＣＰＵは負圧発生部である吸引ファン３６を作動させ、図中Ｆ方向にエアを吐き出す。この際、吸引ファン３６によって発生した負圧によりシートを吸着させる吸着位置及び負圧を遮断する遮断位置に切換可能な吸着切換部である吸引シャッタ３７は、まだ閉じられている。このため、最上位シート３５ａが吸着搬送ベルト２１に吸着されることはない。また、この場合、ＣＰＵはシート後端押さえ１７の位置を検知する不図示の後端紙面検知センサと紙面検知部である紙面検知センサ１５３とにより最上位シート３５ａの紙面を検出している。そして、ＣＰＵはシート後端押さえ１７と吸着搬送ベルト２１の垂直方向の距離がＶとなるようにトレイ１２の位置を制御する。
【００３２】
次に、シート給送信号を検知してから所定時間が経過し、上位の数枚のシート３５ｃの浮上が安定したところで、ＣＰＵは、後述する吸着ソレノイドを駆動し、吸引シャッタ３７を図３の（ｂ）に示す矢印Ｇ方向に回転させ、吸着位置に移動させる。これにより、図３の（ｃ）に示すように吸着搬送ベルト２１に設けられた吸引穴から矢印Ｈ方向へエアが吸引され、吸引力が発生する。そして、この吸着力と分離エアにより最上位シート３５ａのみが吸着搬送ベルト２１に吸着される。
【００３３】
続いて、ＣＰＵは、後述する給紙モータを駆動し、ベルト駆動ローラ４１を図３の（ｄ）に示す矢印Ｊ方向に回転させる。これにより、吸着搬送ベルト２１に吸着された状態で最上位シート３５ａが矢印Ｋ方向に給送され、この後、図２に示す引抜ローラ対４２により図１に示す下部搬送部３１８、合流搬送部３１９を経て装置本体３００に搬送される。なお、この引抜ローラ対４２の下流には引抜ローラ対４２により搬送されたシートを検知する検知部である引抜センサ４３が設けられており、この引抜センサ４３によりＣＰＵはシート３５ａの通過をモニタする。
【００３４】
図４は、本実施の形態に係るシート給送ユニット３０１の制御ブロック図である。図４において、１はシート給送ユニット３０１を制御する制御部であるＣＰＵであり、本実施の形態において、このＣＰＵ１は装置本体３００に設けられている。このＣＰＵ１には、モータやファンといったシート給送ユニット３０１の各種負荷を駆動する駆動回路へ駆動開始指令を出力して各種負荷を駆動する専用のＡＳＩＣ２が接続されている。
【００３５】
また、ＣＰＵ１には、シートのサイズ、坪量、表面性等のシート情報を入力可能なシート情報設定部である操作部（ＤＩＳＰ）３０２が接続されており、内部にはカウンタＮが設けられている。また、ＣＰＵ１には、操作部３０２で入力された各種データ、ファン調整に用いる目標値やＰＷＭ値等を保管する記憶手段（Ｍｅｍｏｒｙ）３が接続されている。
【００３６】
そして、ＣＰＵ１は記憶手段３内に保管したデータを参照し、ユーザが操作部３０２から入力したシート情報に応じて、吸着搬送ベルト２１とシート収納庫１１の最上位シート３５ａとの距離Ｂを調整する。なお、操作部３０２の代わりに、シート情報として少なくともシートのサイズ情報、坪量情報、表面性情報の１つを検知する不図示の検知部を設け、この入力部としての検知部からシート情報をＣＰＵ１に入力するようにしても良い。
【００３７】
ＡＳＩＣ２は、後述するように吸着搬送ベルト２１に吸着されるシートに応じて先に吸着された先行シートに後続シートの一部が所定の重なり量で重なりながら搬送されるように後続シートが吸着されるタイミングを制御する。そして、このＡＳＩＣ２には、シート収納庫１１（１０）の開閉状態を検知するシート収納部開閉センサ４８、シート収納庫１１（１０）内のトレイ１２の位置を検知する下位置検知センサ５５、上位置検知センサ５７が接続されている。また、ＡＳＩＣ２には、トレイ１２上に積載されているシート上面を検出する紙面検知センサ１８、トレイ１２上のシートの有無を検出する紙有無検知センサ５６が接続されている。
【００３８】
また、ＡＳＩＣ２には、既述した引抜センサ４３、吸引ファン３６によりシートが吸着された場合の吸引ダクト内の負圧状態をモニタし、シート吸着が完了したことを検出する吸着完了センサ５８が接続されている。そして、このＡＳＩＣ２はシート給送ユニット３０１の各負荷を駆動する駆動回路へ駆動開始指令を出力するだけでなく、捌きファン４２０、分離ファン４３０、吸引ファン３６の回転数信号（ＦＧ）を受け、目標の回転数でファンが回転するようにＰＷＭ制御を行う。
【００３９】
なお、図４において、２２Ａは捌きファン４２０に、ＡＳＩＣ２より出力されたＰＷＭ信号を送ると共に電源供給を行う捌きファン駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）である。２２Ｂは分離ファン４３０に、ＡＳＩＣ２より出力されたＰＷＭ信号を送ると共に電源供給を行う捌きファン駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）である。４０は吸引ファン３６にＡＳＩＣ２より出力されたＰＷＭ信号を送ると共に電源供給を行う吸引ファン駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）である。
【００４０】
３９は吸引ダクト３４内の吸引シャッタ３７を開閉する吸引ソレノイド３８の駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）、４６はベルト駆動ローラ４１を駆動する給紙モータ４４を駆動する駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）である。４７は引抜ローラ対４２を駆動する引抜モータ４５を駆動する駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）である。これらの給紙モータ４４、引抜モータ４５はパルスモータであり、それぞれの駆動回路３９，４６，４７に対してＡＳＩＣ２より制御パルスが与えられ、そのパルス数によりモータ回転量が制御される。２０はトレイ１２を昇降させるリフター駆動手段であるリフターモータ１９を駆動する駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）である。このリフターモータ１９はＤＣモータであり、ＯＮ―ＯＦＦにて駆動制御される。
【００４１】
なお、本実施の形態において、モータ、ファン、センサといったシート給送装置の各種負荷をＣＰＵ１から専用のＡＳＩＣ２を経由し制御したが、ＣＰＵ１で直接制御してかまわない。また、本実施の形態では、シートのサイズ、坪量、表面性等のシート情報を入力可能な設定部として操作部３０２を設け、この操作部３０２で入力された各種データ、ファン調整に用いる目標値やＰＷＭ値等を記憶する記憶手段３をＣＰＵ１と直接接続している。しかし、シート給送装置を備えた画像形成システム内の別の装置、例えば画像形成装置の持つ操作部３０２を記憶手段として用いてシート情報の入力及び保管を行っても構わない。
【００４２】
ところで、本実施の形態において、制御部であるＣＰＵ１はＡＳＩＣ２を介して後続シートを吸着させるタイミングを調整し、先行シートに後続シートを一部重ねながら搬送する重ね合わせ搬送を行うようにしている。この結果、シート給送ユニット３０１から作像部３０７までの搬送経路が比較的短い装置においても、給紙搬送速度を低減した状態で高い生産性を確保でき、省エネ、低稼動音にてシート給紙及び搬送を行うことが可能となる。
【００４３】
次に、このようなシートの重ね合わせ搬送動作について図５を用いて説明する。既述した吸着搬送ベルト２１による吸着搬送動作により、図５の（ａ）に示すように実線で示す先行シート（最上位シート）３５ａが所定量搬送され、例えば先端が引抜ローラ対４２に達すると、吸引シャッタ３７が閉じる。なお、先行シート３５ａの先端が引抜ローラ対４２に達した後、所定距離進んだ後に吸引シャッタ３７を閉じるように制御しても構わない。
【００４４】
そして、この後、先行シート３５ａが所定位置に到達した時点で、再び吸引シャッタ３７を図５の（ｂ）に示すように矢印Ｇ方向に回転させる。これにより、点線で示す最上位シート３５ａの次のシート（後続シート）３５ｂが吸着搬送ベルト２１により吸着され、先行シート３５ａに、後続シート３５ｂが瓦状態で積み重なって搬送される。このように、本実施の形態においては、先行シート３５ａを搬送する途中で、一旦、吸引シャッタ３７を閉じ、この後、吸引シャッタ３７を開放することにより、２枚のシート３５ａ，３５ｂを瓦状態に積み重ねて搬送する。
【００４５】
そして、この吸引シャッタ３７の閉鎖、開放のタイミングを設定することにより、シート間の重なり量Ｘを予め決められた値として２枚のシート３５ａ，３５ｂを搬送することができる。つまり、ＣＰＵ１（ＡＳＩＣ２）により、シート間の重なり量が予め決められた値になるように吸引シャッタ３７の駆動タイミングを制御することで最適な重なり量Ｘを作り出すことが可能となる。この後、先行シート３５ａと後続シート３５ｂは、図５の（ｃ）に示すように最適な重なり量Ｘを保持した瓦状態で、吸着搬送ベルト２１によってＫ方向に搬送される。なお、以降、ジョブが終了するまで、図５に示す動作が繰り返される。
【００４６】
なお、シートが順次給送されると、最上位のシート３５ａの高さが次第に低くなり、これに伴いシートを吸着する時間が長くなるので、重なり量Ｘはシートの搬送中に、次第にずれて（Ｘの値が小さくなって）いく可能性がある。このため、例えば引抜センサ４３にてシートの厚みを検知することにより、シートの重なり量（重なり範囲のシート搬送方向の距離）を検出する。そして、この引抜センサ４３の検出結果に基づいて、後続シートを吸着する際の吸引シャッタ３７の駆動タイミングを制御するようにしても良い。
【００４７】
これにより、最適な重なり量Ｘを維持した状態での安定したシートの給送が可能となる。なお、操作部３０２で設定したシート情報（設定情報）に基づいて、吸引シャッタ３７の駆動タイミングを制御することにより、先行シート３５ａと後続シート３５ｂの最適な重なり量Ｘを維持することも可能である。
【００４８】
ところで、シートの坪量に応じて、シートを吸着するのに要する時間である吸着時間ｔ、すなわち吸引ソレノイド３８をＯＮしてから吸着完了センサ５８がＯＮとなるまでの時間ｔが異なる。また、本実施の形態において、吸着搬送ベルト２１を常時一定速度Ｖで駆動しているため、後続シート３５ｂを吸着搬送ベルト２１に吸着するまでの間に、先行シートはＶ×ｔだけ進んでしまう。このため、吸着時間ｔが異なると、重なり量Ｘが異なるようになる。そこで、坪量によらず、２枚のシートの重なり量Ｘを一定にするためには、吸引シャッタ３７をＯＮするタイミングをシートの坪量に応じた吸着時間に応じて制御（調整）する必要がある。
【００４９】
ここで、シート３５のシート搬送方向の長さをＬとすると、吸引シャッタ３７をＯＮするタイミングは、先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸着された後、Ｌ１（＝Ｌ−Ｘ−Ｖ×ｔ）だけ進んだ後とする。なお、吸着時間ｔは、吸引ソレノイド３８の応答時間、吸引シャッタ３７の応答時間及びシート３５ｂが吸着搬送ベルト２１に吸着するまでの時間を含んでいるものとする。
【００５０】
本実施の形態においては、図６に示すシートの坪量毎の吸着時間テーブルが記憶手段３に記憶されている。例えば、Ａ４サイズ（シート搬送方向長さ＝２１０ｍｍ）のシート（普通紙）の吸着時間は６０ｍｓｅｃである。そして、このＡ４サイズのシート（普通紙）を３６０ｍｍ／ｓｅｃで５０ｍｍの重ね合せ搬送する場合、吸引シャッタ３７をＯＮするタイミングは以下の式から１３８．４ｍｍとなる。
Ｌ１＝２１０−５０−３６０×０．０６＝１３８．４ｍｍ
【００５１】
つまり、吸着時間が６０ｍｓｅｃのシートを重ね合せ搬送する場合には、先行シートを１３８．４ｍｍ吸着搬送した後、すなわち先行シートの後端と後続シートの先端の距離が（５０＋２１．６）ｍｍとなったときに、吸引シャッタ３７をＯＮするようにする。また、本実施の形態において、吸引シャッタ３７のＯＦＦタイミングは、図５の（ｂ）に示すように、次シート（点線）の先端が引抜ローラ対４２に到達した後、所定距離搬送してからとしている。
【００５２】
また、検討データなどから図６に示すように超薄紙の吸着時間を２０ｍｓｅｃ、超厚紙の吸着時間を１００ｍｓｅｃと設定している。この場合、最適な重なり量を仮に５０ｍｍとすると、先行シートの後端と次シートの先端の距離が超薄紙では（５０＋７．２）ｍｍ、超厚紙では（５０＋３６）ｍｍとなった場合に吸引シャッタ３７をＯＮするように制御することになる。
【００５３】
なお、本実施の形態では吸着搬送ベルト２１を常に駆動させ、吸引シャッタ３７のＯＮ−ＯＦＦのみでシートの吸着搬送動作を行っている。しかし、吸着搬送ベルト２１の駆動もＯＮ−ＯＦＦ制御すると共に、吸引シャッタ３７と吸着搬送ベルト２１を、それぞれ独立に制御させてシートを吸着搬送させても構わない。
【００５４】
ところで、既述したようにシートが順次給送されるに連れて最上位のシートの高さが低くなると、吸着搬送ベルトと最上位のシートとの間隔が広がる。そして、このように吸着搬送ベルトと最上位のシートとの間隔が広がると、吸着搬送ベルトの吸引力が最上位シートに及ぼす力が徐々に弱まり、ある程度の枚数のシートを給送すると吸着搬送ベルトに吸着できなくなる。そこで、これを防止するためシート収納庫１１内の最上位シートの高さを検知し、最上位シートの高さが所定値になっていない場合、所定値になるようにトレイ１２を上昇させるような制御を行っている。
【００５５】
しかし、最上位シート近傍のシート群は常時エアに吹き付けられているため、紙面位置が上下するため、紙面位置を高精度に検出することは非常に困難である。また、特にシート搬送速度が速い場合、シート収納庫１１内のシートが次々に給紙されて最上位のシートの高さが低くなると、最上位シートが適切な紙面位置へ移動する前に吸着動作が行われてしまう。この場合、シート収納庫１１内に集積されている最上位のシートと吸着搬送ベルトとの間隔が広がる。その結果、吸着時間が増え、重ね合わせる部分の長さも短くなり、重ね合わせた部分の長さがばらついてしまう。
【００５６】
これを図７及び図８を用いて詳細に説明する。図７の（ａ）は、１枚目の最上位シート３５ａが吸着搬送ベルト２１に吸着された状態で搬送されている状態を示している。ここで吸着搬送ベルト２１は常時駆動されているものとする。そして、１枚目のシート３５ａの先端が引抜センサ４３に達すると吸引シャッタ３７が閉じるように制御される。この後、１枚目のシート３５ａが引抜ローラによって所定量搬送されると、１枚目のシート３５ａの後端と２枚目のシート３５ｂの先端が所定量Ｌ１だけ重なるように吸引シャッタ３７を開く。
【００５７】
これにより、図７の（ｂ）及び図８の（ａ）のように１枚目のシート３５ａと２枚目のシート３５ｂは所定量Ｌ１だけ重なった状態で吸着搬送ベルト２１によって搬送される。続いて、２枚目のシート３５ｂの先端が引抜センサ４３に達すると、吸引シャッタ３７が閉じる。この後、２枚目のシート３５ｂが引抜ローラによって所定量搬送されると、図７の（ｃ）に示すように、２枚目のシート３５ｂの後端と３枚目のシート３５ｃの先端が所定量Ｌ１だけ重なるように吸引シャッタ３７を開く。
【００５８】
しかし、このとき３枚目のシート３５ｃは十分に浮上することができず、吸着搬送ベルト２１の距離はｈ２（＞ｈ１）である。このため、吸引シャッタ３７が開いてから３枚目のシート３５ｃが吸着搬送ベルト２１に吸着されるまでの時間が２枚目のシート３５ｂの場合と比較して長くなる。この結果、実際には図８の（ａ）に示すように、２枚目のシート３５ｂと３枚目のシート３５ｃは所定量Ｌ１よりも小さい値であるＬ２の重なり量となってしまう。更に、３枚目のシート３５ｃの先端が引抜センサ４３に達すると、吸引シャッタ３７が閉じる。この後、３枚目のシート３５ｃが引抜ローラによって所定量搬送されると、３枚目のシート３５ｃの後端と４枚目のシート３５ｄの先端が所定量Ｌ１だけ重なるように吸引シャッタ３７を開く。
【００５９】
しかし、この場合も、４枚目のシート３５ｄは十分に浮上することができず、吸着搬送ベルト２１の距離はｈ３（＞ｈ２）である。このため、吸引シャッタ３７が開いてから４枚目のシート３５ｄが吸着搬送ベルト２１に吸着されるまでの時間が３枚目のシート３５ｃの場合と比較して長くなる。この結果、実際には図８の（ａ）に示すように、３枚目のシート３５ｃと４枚目のシート３５ｄは所定量Ｌ２よりも小さい値であるＬ３の重なり量となってしまう。つまり、先行シートが給送されると、特に坪量が大きなシートの場合、後続シートが吸着搬送ベルト２１との距離がｈ１となるまでに吸着されるようになる。この結果、最上位のシートの高さが次第に低くなり、これに伴い重ね合わせ量はＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３となり、重ね合わせ量のばらつきが生じる。
【００６０】
そこで、本実施の形態においては、このような坪量が大きさによる重ね合わせ量のばらつきを低減するため、例えば引抜センサ４３によってシートの搬送枚数を検知し、検知枚数が所定値に達すると、次のシートの吸着を一定時間遅らせるように制御する。即ち、連続的にシートを吸着搬送ベルトに吸着させるのではなく、１つのジョブの中で引抜センサ４３によって検知した搬送枚数が所定値に達すると、シートの吸引動作を一定時間停止させるように制御する。そして、一定時間が経過した後、吸引シャッタ３７を開き、重ね合わせ給紙を開始させる。これにより、次に吸着されるシートを吸着搬送ベルト２１との距離がｈ１となるまで浮上させることができる。ここで、ジョブとはユーザが設定するシート出力形態になるように画像形成装置が実行する１連の動作のことを指す。
【００６１】
なお、本実施の形態において、引抜センサ４３は後述する図１２に示すように、通過するシートの厚さに応じて出力の大きさが変化するようになっている。このため、出力の大きさの変化によりシートの重なり状態を検知することができ、出力の大きさの変化によりシートの搬送枚数を検出できる。
【００６２】
このように制御することにより、図８の（ｂ）に示すようにＮ枚（Ｎ＝３）を重ね合わせたシート群を１セットとする分割型重ね合わせ給紙が実現される。ただし、一定時間は先行するシート群の後端と後続するシート群の先端が、図８の（ｂ）に示すように所定距離間隔Ｍだけ開くように制御される必要がある。なお、この所定距離間隔Ｍは、図９の（ａ）に示すように、シートの坪量毎に予め決められており、決められた所定距離間隔Ｍとなるように吸引ソレノイド３８が制御される。
【００６３】
例えば、図９の（ａ）に示すように、坪量の小さい超薄紙の場合は、最上位シートが所望の位置へ移動する時間が短いため距離間隔Ｍの値を小さく、坪量の大きい超厚紙の場合は、最上位シートが所望の位置へ移動する時間が長いため、距離間隔Ｍの値が大きい。すなわち、シートの厚さが厚いほど、すなわちシートの坪量が大きいほどシート群の後端と後続するシート群の先端の距離間隔Ｍを大きく設定している。ここでは、シートの坪量毎にシート群の後端と後続するシート群の先端の距離間隔Ｍが予め決められているが、シートのマテリアルなども考慮して決めても構わない。
【００６４】
次に、このような本実施の形態に係る分割型重ね合わせ給紙制御について図１０、図１１に示すフローチャート及び図１２に示すタイミングチャートを用いて説明する。シートを給送する場合、まずユーザがシート収納庫１１を引き出してシート３５をセットする。そして、シート収納庫１１を格納すると、図３の（ａ）に示すようにリフターモータ１９によってトレイ１２が上昇し、吸着搬送ベルト２１と最上位シート３５ａとの距離がＢになる位置で停止する。
【００６５】
次に、ＣＰＵ１は給送信号を受信すると、まずＣＰＵ１内部にあるカウンタＮを初期化する（Ｎ＝０）（Ｓ１０２）。次に、吸引ファン駆動回路４０に制御信号を入力し、吸引ファン３６をＯＮ（駆動）させる（Ｓ１０３）。次に、捌きファン駆動回路２２Ａに制御信号を入力し、捌きファン４２０をＯＮ（駆動）させ（Ｓ１０４）、シート先端側にエアを送り込みシートの捌きを開始する。また、分離ファン駆動回路２２Ｂに制御信号を入力し、分離ファン４３０をＯＮ（駆動）させ（Ｓ１０５）、分離エアによりシートを分離する。なお、吸引ファン３６、捌きファン４２０、分離ファン４３０の起動は同時でも、タイミングをずらしても構わない。
【００６６】
次に、吸引シャッタ駆動回路３９に制御信号を入力し、吸引シャッタ３７を開く（Ｓ１０６）。これにより、分離ファン４３０からのエアにより分離された先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸着される。そして、先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸引され、先行シートの吸着状態を検知する吸着完了センサ５８がＯＮすると、すなわち先行シートの吸着が完了すると（Ｓ１０７のＹ）、吸着搬送ベルト２１の回転を開始し（Ｓ１０８）、先行シートを搬送する。また、吸着搬送ベルト２１の回転と同時に引抜ローラ対４２の回転を開始する（Ｓ１０９）。
【００６７】
ここで、吸着搬送ベルト２１の回転と引抜ローラ対４２の起動は同時でも、タイミングをずらしても良いが、搬送されるシートの先端が引抜ローラ対４２に達した時に吸着搬送ベルト２１と引抜ローラ対４２の速度は等しくなっている必要がある。そして、引抜ローラ対４２に達した先行シートの先端を検知して引抜センサ４３がＯＮすると（Ｓ１１０のＹ）、ＣＰＵ１内部にあるカウンタＮが更新される（Ｎ＝Ｎ＋１）（Ｓ１１１）。つまり、カウンタＮの値は、最初のシートが搬送されたことを示す値である１となる。
【００６８】
次に、このように先行シートの先端が検知されると、吸引シャッタ３７を閉じる（Ｓ１１２）。そして、吸引シャッタ３７が閉じられると、吸引ダクト内の負圧状態をモニタし、シート吸着が完了したことを検出する吸着完了センサ５８はＯＦＦする。この後、ＣＰＵ１内部にあるカウンタＮの値が所定値αとなっているかを判断する（Ｓ１１３）。この所定値αは、シートの重ね合せ可能枚数または重ね合せ設定枚数を表しており、この所定値αは坪量によって予め決められた値であっても良いし、ユーザが操作部３０２に設けられた画面上から入力するようにしても構わない。なお、本実施の形態において、αを３としている。
【００６９】
ここで、カウンタＮの値が所定値αではない場合（Ｓ１１３のＮ）、紙有無検知センサ５６によりシート収納庫１１に次シートが有るか無いかを判断する（Ｓ１２６）。そして、シート収納庫１１に次シートが無い場合（Ｓ１２６のＮ）、吸引シャッタ３７を閉じた状態のまま、吸着搬送ベルト２１の回転を停止する（Ｓ１１９）。この後、先行シートの後端が通過して引抜センサ４３がＯＦＦすると（Ｓ１２０のＹ）、引抜ローラの回転を停止する（Ｓ１２１）。さらに吸引ファンをＯＦＦする（Ｓ１２２）。また捌きファン４２０をＯＦＦしてエア捌きを終了する（Ｓ１２３）と共にし、分離ファン４３０をＯＦＦしてエア吹き付け動作を終了する（Ｓ１２４）。
【００７０】
一方、カウンタＮの値が所定値αでなく（Ｓ１１３のＮ）、次シートが有る場合には（Ｓ１２６のＹ）、所定時間Ｔ１経過した後（Ｓ１２７のＹ）、吸引シャッタ３７を開く（Ｓ１２８）。これにより、後続シートは吸着搬送ベルトに、先端が先行シートの後端と所定量（Ｌ）重ね合わさるように吸着される。なお、このとき後続シートと吸着搬送ベルト２１との距離は図７の（ｂ）に示すようにｈ２であるので、実際には図８の（ｂ）に示すように先行シートの後端と後続シートの先端との重ね合わせ量はＬ２となる。
【００７１】
この後、先行シートと重ね合わされた２枚目のシートの先端が引抜センサ４３を通過すると、図１２に示すように引抜センサ４３の信号レベルがシート１枚を検知するレベルから上昇する。そして、このように引抜センサ４３の信号レベルが上昇すると、ＣＰＵ１はカウンタＮを更新する（Ｓ１１０のＹ及びＳ１１１）。そして、この後、既述したように、Ｎが１の場合と同じ処理を行う。
【００７２】
この後、３枚目のシートの先端が引抜センサ４３を通過すると、２枚目のシートと同様、引抜センサ４３の信号レベルがシート１枚を検知するレベルから上昇することでカウンタＮが更新される。つまり、カウンタＮの値は、３枚目のシートが搬送されたことを示す値である３となる。この場合、カウンタＮの値が所定値αとなるので（Ｓ１１３のＹ）、この後、吸着搬送ベルト２１にシートを吸着させるタイミングを遅らせるよう所定時間Ｔαが経過するのを待つ（Ｓ１１４）。
【００７３】
ここで、この所定時間Ｔαは、使用するシートの坪量に応じて、先行するシート群の後端と後続するシート群の先端が、図９の（ａ）のような距離間隔Ｍとなるように設定される。ここでは、Ｔα＞Ｔ１となる。これにより、次に吸着されるシートを吸着搬送ベルト２１との距離がｈ１となるまで浮上させることができる。なお、このとき吸着搬送ベルト２１は動作したままであるが、Ｓ１１３で吸着搬送ベルト２１の動作を一時停止し、後述するＳ１１７の後に再度動作するように制御しても構わない。
【００７４】
次に、所定時間Ｔαが経過すると（Ｓ１１４のＹ）、紙有無検知センサ５６によりシート収納庫１１に次シートが有るか無いかを判断する（Ｓ１１５）。そして、シート収納庫１１に次シートが無い場合（Ｓ１１５のＮ）、既述したＳ１１９〜Ｓ１２４の処理を行う。また、シート収納庫１１に次シートが残っていれば（Ｓ１１５のＹ）、後続シート束のシートをカウントするようカウンタＮを初期化する（Ｎ＝０）（Ｓ１１６）。
【００７５】
次に、吸引シャッタ３７を開き（Ｓ１１７）、後続シート束のシートの吸着を再開する。そして、この後、シート収納庫１１に次シートが無くなると（Ｓ１１５のＮ）、既述したＳ１１９〜Ｓ１２４の処理を行い、一連の分割型重ね合わせ給紙を終了する。なお、Ｓ１１４で最上位シートが所望の位置に移動するようにリフターモータ１９を制御しても構わない。
【００７６】
ところで、このように重ね合わされたシート群は、図１に示す合流搬送部３１９において１枚毎に分離されて装置本体３００へと搬送される。具体的には、シート群の重なり部が搬送ローラ３８１及び搬送ローラ３８２の間に達すると、搬送ローラ３８１の搬送速度を搬送ローラ３８２の搬送速度よりも速くする先行シートの引離し制御を行う。なお、搬送ローラ３８１の加速度や加速後の搬送速度に関しては、シートの重なり量やシートサイズなどを考慮して決定する。また、先行シートが後続シートから引離され、先行シートの後端が搬送ローラ３８１を抜けた後、後続シートの先端が搬送ローラ３８１へ達する前に、搬送ローラ３８１の速度を搬送ローラ３８２の速度に戻すよう制御する。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態においては、シートを所定枚数重ね合わせた後、次のシートを吸着する際、吸引シャッタ３７の切り換えタイミングを、それまでのタイミングである第１タイミングよりも遅い第２タイミングに変更するようにしている。これにより、最上位シート位置が所望の高さになるまでの復帰時間を作り出すことができるため、重ね合わせ部分のばらつきを吸収することができ、安定した給紙動作が可能となる。つまり、重なりながら搬送されたシートの枚数が所定枚数に達すると、吸引シャッタ３７の切り換えタイミングを遅らせて次のシートの吸着を遅らせることにより、シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分のばらつきを低減させることができる。
【００７８】
なお、本実施の形態においては、重ね合わせ量のばらつきを低減するため、シートの搬送枚数を検知し、検知枚数が所定値に達すると、吸引シャッタ３７の切り換えタイミングを遅らせるように制御したが、本発明は、これに限らない。例えば、シートの吸引完了を検知した回数に応じて吸引シャッタ３７の切り換えタイミングを遅らせるように制御するようにしても良い。即ち、連続的にシートを吸着搬送ベルトに吸着させるのではなく、１つのジョブの中で吸着完了センサ５８によってシートの吸引完了を検知した回数が所定値に達すると、シートの吸引動作を一定時間停止させるように制御するようにしても良い。
【００７９】
また、先行シート束の先端から後端までの距離を引抜センサ４３で検出し、検出結果に応じて吸引シャッタ３７を開くタイミングを変更しても構わない。例えば、引抜センサ４３によって検出された先行シート束の先端から後端までの距離ΔＬと設計値（設定値）Ｌｓと比較し、Ｌｓ−ΔＬ＞０の場合は、吸引シャッタ３７を開くタイミングを早めるように制御する。また、Ｌｓ−ΔＬ＜０の場合は、吸引シャッタ３７を開くタイミングを遅くするように制御し、Ｌｓ＝ΔＬの場合は、吸引シャッタ３７を開くタイミングは最初に設定されている値とする。
【００８０】
ところで、これまでの説明においては、先行シート束と後続シート束との間に、使用するシートの坪量に応じた距離間隔Ｍを設けることにより、重ね合わせ量のばらつきを低減する構成について説明した。しかし、シートの坪量はシートの剛度と比例関係にある。つまり、坪量の小さいシートの場合はシート自体がもつ剛度が小さい。このため、シート同士の端部を重ね合わせて吸着搬送させようとした場合、重ね合わせ量を多くしてしまうと、後続シートの先端部分は、吸着搬送ベルトに直接、吸着されているわけではないため、垂れてしまうことが懸念される。また、坪量が大きいシートは、シート一枚の厚みが２００〜３００μｍ程度であるため、分割して重ね合わせ給紙した場合、１セット当たりの重ね合わせ量を多くし過ぎると、既述したように重ね合わせ量がばらついてしまう。
【００８１】
そこで、使用するシートの坪量に応じて、重ね合わせ量や１セット当たりの重ね合わせるシートの枚数を変更する必要がある。次に、このように使用するシートの坪量に応じて重ね合わせ量や１セット当たりの重ね合わせシート枚数を変更するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００８２】
図１３及び図１４は本実施の形態に係るシート給送装置の分割型重ね合わせ給紙制御を説明するフローチャートである。ＣＰＵ１は給送信号を受信すると、まずＣＰＵ１内部にあるカウンタＮを初期化する（Ｎ＝０）（Ｓ２０２）。次に、使用するシートの坪量を判定する（Ｓ２０３）。ここでは、シートの坪量に関する情報の設定は、操作部３０２から事前に行っても構わない。そして、使用するシートの坪量Ｄが予め設定された閾値坪量ＤＴＨよりも大きい場合は（Ｓ２０３のＹ）、吸引ファン駆動回路４０に制御信号を入力し、吸引ファン３６をＯＮ（駆動）させる（Ｓ２０４）。次に、捌きファン駆動回路２２Ａに制御信号を入力し、捌きファン４２０をＯＮ（駆動）させ（Ｓ２０５）、シート先端側にエアを送り込みシートの捌きを開始する。また、分離ファン駆動回路２２Ｂに制御信号を入力し、分離ファン４３０をＯＮ（駆動）させ（Ｓ２０６）、分離エアによりシートを分離する。なお、吸引ファン３６、捌きファン４２０、分離ファン４３０の起動は同時でも、タイミングをずらしても構わない。
【００８３】
次に、吸引シャッタ駆動回路３９に制御信号を入力し、吸引シャッタ３７を開く（Ｓ２０７）。これにより、分離ファン４３０からのエアにより分離された先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸着される。そして、先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸引され、先行シートの吸着状態を検知する吸着完了センサ５８がＯＮすると、すなわち先行シートの吸着が完了すると（Ｓ２０８のＹ）、吸着搬送ベルト２１の回転を開始し（Ｓ２０９）、先行シートを搬送する。また、吸着搬送ベルト２１の回転と同時に引抜ローラ対４２の回転を開始する（Ｓ２１０）。
【００８４】
そして、引抜ローラ対４２に達した先行シートの先端を検知して引抜センサ４３がＯＮすると（Ｓ２１１のＹ）、ＣＰＵ１内部にあるカウンタＮが更新される（Ｎ＝Ｎ＋１）（Ｓ２１２）。つまり、カウンタＮの値は、最初のシートが搬送されたことを示す値である１となる。次に、このように先行シートの先端が検知されると、吸引シャッタ３７を閉じる（Ｓ２１３）。そして、このように吸引シャッタ３７が閉じられると、吸着完了センサ５８はＯＦＦする。
【００８５】
この後、ＣＰＵ１内部にあるカウンタＮの値が所定値βとなっているかを判断する（Ｓ２１４）。この所定値βとはシートの重ね合せ可能枚数または重ね合せ設定枚数を表しており、この所定値βは坪量によって予め決められた値である。ここで、カウンタＮの値が所定値βではない場合（Ｓ２１４のＮ）、シート収納庫１１に次シートが有るか無いかを判断する（Ｓ２１９）。そして、シート収納庫１１に次シートが無い場合（Ｓ２１９のＮ）、吸引シャッタ３７を閉じた状態のまま、吸着搬送ベルト２１の回転を停止する（Ｓ２２３）。この後、引抜センサ４３がＯＦＦすると（Ｓ２２４のＹ）、引抜ローラ対４２の回転を停止し（Ｓ２２５）、さらに吸引ファンをＯＦＦする（Ｓ２２６）。また、捌きファン４２０及び分離ファン４３０をＯＦＦしてエア捌き／エア分離動作を終了し（Ｓ２２７）、エア吹き付け動作が終了する（Ｓ２２８）。
【００８６】
一方、カウンタＮの値が所定値βでなく（Ｓ２１４のＮ）、次シートが有る場合には（Ｓ２１９のＹ）、所定時間Ｔβ２が経過した後（Ｓ２２０のＹ）、吸引シャッタ３７を開く（Ｓ２２１）。これにより、先行シートの後端と後続シートの先端が所定量（Ｌ）重ね合わさるように吸着搬送ベルトに後続シートが吸着される。
【００８７】
なお、先行シートの後端と後続シートの先端の重ね合わせ量（Ｌ）は、シートの厚みや剛度などの特性によって、給紙不良とならない最適な値となるように検討データを元に決定している。例えば図９の（ｂ）に示すように、超薄紙であれば重ね合わせ量（Ｌ）は１０ｍｍ、超厚紙であれば、重ね合わせ量（Ｌ）は５０ｍｍとなっている。これは、超薄紙の場合、重ね合わせ量（Ｌ）を大きくすると、後続シートの先端が垂れてしまい、給紙不良を引き起こす可能性があるためである。また、超厚紙の場合、シートの腰があるため、重ね合わせ量（Ｌ）を大きくしても、後続シートの先端が垂れることはないため、給紙不良を引き起こしにくいためである。
【００８８】
一方、カウンタＮの値が所定値βとなると（Ｓ２１４のＹ）、所定時間Ｔβが経過するのを待ち（Ｓ２１５）、所定時間Ｔβが経過すると（Ｓ２１５のＹ）、シート収納庫１１に次シートが有るか無いかを判断する（Ｓ２１６）。なお、このＴβは、使用するシートの坪量に応じて、先行するシート群の後端と後続するシート群の先端が図９の（ａ）のような間隔となるように吸引シャッタ３７が制御される。この場合、Ｔβ＞Ｔβ２となる。
【００８９】
そして、次シートが無い場合には（Ｓ２１６のＮ）、既述したＳ２２３〜Ｓ２２８の処理を行う。また、次シートが有る場合には（Ｓ２１６のＹ）、後続シート束のシートをカウントするようカウンタＮを初期化する（Ｎ＝０）（Ｓ２１７）。次に吸引シャッタ３７を開き（Ｓ２１８）、シートの吸着を再開する。そして、この後、シート収納庫１１に次シートが無くなると（Ｓ２１６のＮ）、既述したＳ２２３〜Ｓ２２８の処理を行い、一連の分割型重ね合わせ給紙を終了する。
【００９０】
一方、シートの坪量Ｄが予め設定された閾値坪量ＤＴＨと同じ又は小さい場合は（Ｓ２０３のＮ）、吸引ファン３６を駆動させ（Ｓ２３０）、この後、捌きファン４２０をＯＮ（駆動）させ（Ｓ２３１）、シート先端側にエアを送り込みシートの捌きを開始する。また、分離ファン４３０をＯＮ（駆動）させ（Ｓ２３２）、分離エアによりシートを分離する。
【００９１】
次に、吸引シャッタ３７を開く（Ｓ２３３）。これにより、分離ファン４３０からのエアにより分離された先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸着される。そして、先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸引され、吸着完了センサ５８がＯＮすると、すなわち先行シートの吸着が完了すると（Ｓ２３４のＹ）、吸着搬送ベルト２１の回転を開始し（Ｓ２３５）、先行シートを搬送する。また、吸着搬送ベルト２１の回転と同時に引抜ローラ対４２の回転を開始する（Ｓ２３６）。
【００９２】
そして、引抜ローラ対４２に達した先行シートの先端を検知して引抜センサ４３がＯＮすると（Ｓ２３７のＹ）、ＣＰＵ１内部にあるカウンタＮが更新される（Ｎ＝Ｎ＋１）（Ｓ２３８）。この後、吸引シャッタ３７を閉じる（Ｓ２３９）。そして、このように吸引シャッタ３７が閉じられると、吸着完了センサ５８はＯＦＦする。次に、ＣＰＵ１内部にあるカウンタＮの値が所定値γとなっているかを判断する（Ｓ２４０）。
【００９３】
この所定値γはシートの重ね合せ可能枚数または重ね合せ設定枚数を表しており、この所定値γは坪量によって予め決められた値である。即ち、この所定値γは、シートの坪量Ｄが予め設定された閾値坪量ＤＴＨより大きい場合の所定値βとは異なったものである。なお、この所定値γは坪量によって予め決められた値であっても良いし、ユーザが操作部３０２から入力するようにしても構わない。
【００９４】
ここで、カウンタＮの値が所定値γではない場合（Ｓ２４０のＮ）、シート収納庫１１に次シートが有るか無いかを判断する（Ｓ２４５）。そして、シート収納庫１１に次シートが有る場合には（Ｓ２４５のＹ）、所定時間Ｔγ２経過した後（Ｓ２４６のＹ）、吸引シャッタ３７を開く（Ｓ２４７）。これにより、次シートが、先端が先行シートの後端との所定量（Ｌ）で重ね合わされるように吸着搬送ベルトに吸着される。なお、次シートが無い場合（Ｓ２４５のＮ）、吸引シャッタ３７を閉じた状態のまま、吸着搬送ベルト２１の回転を停止する（Ｓ２２３）。この後、既述したＳ２２４〜Ｓ２２８の処理を行いエア吹き付け動作が終了する。
【００９５】
一方、この後、シートが給送され、カウンタＮの値が所定値γとなると（Ｓ２４０のＹ）、所定時間Ｔγが経過するのを待ち（Ｓ２４１）、所定時間Ｔγが経過すると（Ｓ２４１のＹ）、シート収納庫１１に次シートが有るか無いかを判断する（Ｓ２４２）。なお、このＴγは、使用するシートの坪量に応じて、先行するシート群の後端と後続するシート群の先端が図９の（ａ）のような間隔となるように吸引シャッタ３７が制御される。この場合、Ｔγ＞Ｔγ２となる。このとき吸着搬送ベルト２１は動作したままであるが、Ｓ２４２で吸着搬送ベルト２１の動作を一時停止し、Ｓ２４４の後に再度動作するように制御しても構わない。
【００９６】
次に、次シートが無い場合には（Ｓ２４２のＮ）、既述したＳ２２３〜Ｓ２２８の処理を行う。また、次シートが有る場合には（Ｓ２４２のＹ）、カウンタＮを初期化する（Ｎ＝０）（Ｓ２４３）。次に吸引シャッタ３７を開き（Ｓ２４４）、シートの吸着を再開する。
【００９７】
次に、シートの坪量の大小によって、重ね合わせ枚数（β、γ）、重ね合わせ量を決める所定時間（Ｔβ２、Ｔγ２）、先行シート束の後端と後続シート束の先端の距離を決める所定時間（Ｔβ、Ｔγ）に関して説明する。既述したように、シートの坪量が大きいと重ね合わせ枚数が増えるにつれて重ね合わせ量がばらつきやすい。このため、β＜γとなるように重ね合わせ枚数が設定される。また、重ね合わせ量に関しては、シートの坪量が大きい方が重ね合わせ量を大きくすることができるため、Ｔβ２＞Ｔγ２となるように重ね合わせ量を決める時間が設定される。
【００９８】
先行シート束の後端と後続シート束の先端の間隔（距離）に関しては、シートの坪量が大きい程、最上位シートが所望の位置に達するまでにかかる時間が長いことから、Ｔβ＞Ｔγとなるように設定される。なお、本実施の形態においては、シートの坪量ＤがＤ＞ＤＴＨまたはＤ≦ＤＴＨであるか判断することで制御フローチャートを説明したが、シートの坪量やマテリアルに関して、ＤＴＨを複数個備えていても構わない。
【００９９】
以上説明したように、本実施の形態においては、シートの坪量が小さくなるにつれて、シートの重なり量が小さくなるように、吸引シャッタ３７を吸着位置に切り換えるタイミングを遅くするようにしている。また、シートの坪量が大きくなるにつれて、重ね合わせ枚数を少なくすると共に、先行シート束の後端と後続シート束の先端の所定間隔を広くするようにしている。これにより、シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分のばらつきを低減させることができる。
【０１００】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１５は分割型重ね合わせ給紙の際の、引抜センサ４３の信号波形を示す図であり、図１５の（ａ）は、シートを１枚ずつ給送した場合の信号波形である。ここで、シートを１枚ずつ給送する場合、引抜センサ４３からの信号に基づきシートの間隔を検知することができる。これに対し、Ｎ枚のシートを重ね合わせて１セットとした分割型重ね合わせ給紙の場合、シートの間隔がないため引抜センサ４３が検知する信号は図１５の（ｂ）に示すようになる。つまり、分割型重ね合わせ給紙の場合、引抜センサ４３の信号波形は搬送方向に対する長さが非常に長い一枚のシートを検知することと等価である。
【０１０１】
先行シートと後続シートを重ね合わせた際の重なり量は、シートを吸着搬送ベルトへ吸着させる際の吸着タイミングで決まる。また、シートを何枚重ね合わせて１セットとするかは使用するシートの坪量やサイズによって決定される。したがって、ＣＰＵ１は使用するシート情報から引抜センサ４３が検知する信号波形がどのようになるか推定できることになる。したがって、引抜センサ４３がシートの通過を検知した信号波形がＣＰＵ１で推定したものと大きく異なっていた場合、給紙不良、つまりジャムが発生したと判断することができる。
【０１０２】
そこで、本実施の形態においては、引抜センサ４３が検知する信号波形に基づいてシートのジャムを検知するようにしている。次に、本実施の形態に係るシートのジャム検知について図１６に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１０３】
シートを給送する場合、まずユーザがシート収納庫１１を引き出してシート３５をセットする。そして、シート収納庫１１を格納すると、図３の（ａ）に示すようにリフターモータ１９によってトレイ１２が上昇し、吸着搬送ベルト２１と最上位シート３５ａとの距離がＢになる位置で停止する。
【０１０４】
次に、ＣＰＵ１は給送信号を受信すると、これと同時にジャム検知フローを開始する。そして、ＣＰＵ１は、給送信号に基づきシートの給送を開始し（Ｓ３０１）、この後、シートの先端が引抜センサ４３に達したかを判断する。そして、シートの先端が引抜センサ４３に達して引抜センサ４３がＯＮすると（Ｓ３０２のＹ）、不図示のタイマを作動させ、シートの通過時間を計測する。次に、給送されたシートの後端が通過して引抜センサ４３がＯＦＦすると（Ｓ３０３のＹ）、記憶手段３に検知したセンサＯＮ時間（ＴＳ）を格納する（Ｓ３０４）。
【０１０５】
ここで、分割型重ね合せ給紙を行う場合における引抜センサ４３の検知時間をＴＳ、引抜センサ４３のＯＮ時間の規定値である許容上限値をＴＪ、許容下限値をＴＫとする。なお、この判断基準となる時間ＴＪ，ＴＫはシートが吸着搬送ベルトに吸着する際の吸着時間のばらつきを考慮して、シートのサイズや坪量ごとに決定されるものである。具体例としてＡ４の超厚紙を分割型重ね合わせ搬送させる場合の決定手法を以下に示す。条件として、坪量が３００ｇ／ｍ２紙（超厚紙）、搬送速度が３６０ｍｍ／ｓｅｃとする。また１セット当たりのシートの重ね合わせ枚数を５枚とし、重ね合わせ量を２０ｍｍとする。
【０１０６】
この場合、シート５枚を重ね合わせて１セットとした場合の１枚目のシート先端から５枚目のシート後端部までの長さは９７０ｍｍ（＝２１０＋（２１０−２０）×４）と算出できる。また、５枚のシートのうち、どこかのシート２枚が完全に重なり合っているとすると（完全重送）、このユニットの長さは７８０ｍｍ（＝２１０＋（２１０−２０）×３）と算出される。
【０１０７】
正常搬送の場合、シートは搬送速度３６０ｍｍ／ｓｅｃで搬送されているので、引抜センサ４３が１枚目のシートの先端を検知し５枚目の後端を検知するまでの通過時間（引抜センサ４３のＯＮ時間）は２．７ｓｅｃ（≒９７０÷３６０ｓｅｃ）と算出される。これに対し、５枚のシートのうち、どこかのシート２枚が完全に重なり合っていたとすると、引抜センサ４３が検知する時間は２．２ｓｅｃ（≒７８０÷３６０）と算出される。この結果、吸着搬送ベルト２１にシートを吸着させる際における吸着時間のばらつき０．２ｓｅｃを考慮しても、ＴＪを２.４ｓｅｃとすることで給紙ジャムの判別ができることになる。
【０１０８】
また、重ね合わせ量が実際に全て５ｍｍとなってしまった場合、１枚目のシート先端から５枚目のシート後端部までの長さは１０１０ｍｍ（＝２１０＋（２１０−５）×４）と算出できる。この場合の引抜センサ４３が検知する時間は２．８６ｓｅｃ（≒１０３０÷３６０）と算出できる。したがって、ＴＫを２.７５ｓｅｃとすることで給紙ジャムの判別ができることになる。
【０１０９】
そして、この例のように閾値時間ＴＪ及びＴＫを設定することでシートの給紙不良を判断することが可能となる。即ち、検知時間（通過時間）ＴＳが所定時間範囲内（ＴＫ≦ＴＳ≦ＴＪ）である場合は（Ｓ３０５のＹ）、シートは正常に搬送されたと判断し、この後、次シートの有無を検知する（Ｓ３０６）。そして、次シートが有れば（Ｓ３０６のＹ）、Ｓ３０２〜Ｓ３０６の処理を繰り返す。また、次シートが無ければ（Ｓ３０６のＮ）、ジャム検知フローは終了する。
【０１１０】
一方、検知時間ＴＳが所定時間範囲内（ＴＫ≦ＴＳ≦ＴＪ）にない場合は（Ｓ３０５のＮ）、エスケープ排紙するか否かを判断する（Ｓ３１０）。なお、エスケープ排紙は、図１において、対象となるシートまたはシート束がエスケープパス３９０を通過するように制御し、エスケープトレイ１０１上に排紙することによって、機械の動作を停止させずにジョブを継続することを可能とする機能である。
【０１１１】
そして、エスケープ排紙することが選択された場合は（Ｓ３１０のＹ）、対象のシート束がエスケープ排紙するように制御され、ジョブが継続される（Ｓ３１１）。ここで、例えば、Ｓ３０５において、ＴＳ＜ＴＫの場合は、すなわち通過時間が所定時間範囲を超えている場合はシートの完全重送ジャム、又はシートの重なり量が大きいことによる異常状態と判断できる。したがって、この場合、Ｓ３１０で対象となるシート群がエスケープ排紙された後、ジョブが継続される。なお、エスケープ排紙が選択されない場合は（Ｓ３１０のＮ）、吸着搬送ベルト２１、吸引シャッタ３７、引抜ローラ対４２、吸引ファン３６、捌きファン４２０、分離ファン４３０が全て停止するジャム処理が行われる（Ｓ３１２）。
【０１１２】
また、本実施の形態において、Ｓ３０５においてＴＳ＞ＴＪの場合は、すなわち通過時間が所定時間範囲に達していない場合はシートの重なり量が小さいことによる生産性低下となるような異常状態と判断する。この場合は生産性低下ということを表示することで異常状態として処理しないようにする。
【０１１３】
このように、本実施の形態においては、重なりながら搬送された所定枚数のシートの通過時間を検出することにより、シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分のばらつきを低減させることができると共に、ジャム発生を検知することができる。そして、検出された通過時間が規定値を超えている場合は、エスケープ排紙又はジャム処理を行うことにより、生産性の低下を防ぐことができる。
【０１１４】
なお、本実施の形態においては、Ｓ３０６で次シートがあれば、ＴＫ−ＴＳだけ次のシートの吸着タイミングを遅らせるように制御するようにしても良い。この結果、この後、検知時間ＴＳを所定時間範囲内に収めることができるようになり、エスケープ排紙を無くすことができ、生産性の低下を防ぐことができる。また、Ｓ３１０で対象となるシート群がエスケープ排紙された後、ジョブが継続され（Ｓ３１１）、Ｓ３０６で次シートがあればＴＳ−ＴＪだけ次のシートの吸着タイミングを早めるように制御することで生産性を保つようにしても構わない。
【０１１５】
さらに、通過時間が所定時間範囲を超えている場合は、吸引シャッタ３７を吸着位置に切り換える第1タイミングを早め、通過時間が所定時間範囲に達していない場合は、第1タイミングを遅くするようにして良い。
【符号の説明】
【０１１６】
１…ＣＰＵ、２…ＡＳＩＣ、１０，１１…シート収納庫、１２…トレイ、２１…吸着搬送ベルト、３５…シート、３６…吸引ファン、３７…吸引シャッタ、４２…引抜ローラ対、４３…引抜センサ、５１，５２…吸着搬送ユニット、５８…吸着完了センサ、１０１…エスケープトレイ、１５０…シート給送機構、１５１…吸着搬送機構、１５２…エア吹き付け部、１５３…紙面検知センサ、３００Ａ…画像形成装置、３００…画像形成装置本体、３０１…シート給送ユニット、３０２…操作部、３０７…作像部、３１１，３１２…シート給送装置、３９０…エスケープパス、３９１…搬送パス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシートに空気を吹き付けることによりシートを分離給送するようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機等の画像形成装置においては、複数のシートを支持するトレイに積載されたシートを１枚ずつ給送するシート給送装置を備えている。このようなシート給送装置としては、トレイに支持されたシート束の端部にエアを吹き付けてシートを複数枚浮上させ、上方に配された吸着給送ベルトにシートを吸着させて１枚ずつ給送するエア給紙方式のものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
このエア給紙方式のシート給送装置は、トレイ上のシート束の先端側端部にエアを吹き付けてシートを浮上させることによりシートを捌き、浮上したシートの最上位のシートを負圧により吸着搬送ベルトに吸着させる。さらに、シートが吸着された吸着搬送ベルトを回転させることにより、シートが１枚ずつに分離されて下流側に送られる。このようにして、シートが１枚ずつ分離されて画像形成部に向けられて送られる。このエア給紙方式のシート給送装置は、一般的な摩擦分離方式のシート給送装置よりも耐久性が良い。そのため、このエア給紙方式のシート給送装置は、ＰＯＤ（Ｐｒｉｎｔ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）という、電子写真方式の画像形成装置を用いて簡易製本（冊子やカタログ等の軽印刷）を行う分野で利用されることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７２０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、画像形成装置において生産性（単位時間当たりの画像形成枚数）を高めることがユーザから望まれてきている。特に、前述したＰＯＤの分野では、大量の軽印刷を行う必要があるため、生産性の向上が図られたシート給送装置が望まれている。一般的に生産性を高めるためには、シート給送装置の単位時間当たりのシートの給送枚数を増加する必要がある。このため、従来のエア給紙方式のシート給送装置においては、シートを一枚ずつ分離した後、分離したシートに次のシートの一部を重ね合わせて搬送するようにしたものがある。
【０００６】
しかし、このようなシート給送装置において、給送枚数を増加させるためには、シートを重ね合わせて搬送するだけでなく、送り出されるシートの給送速度を速くしなければならない。そして、シートの送り出しを速くするためには、シートの浮上を速くし、且つ、吸着搬送ベルトの搬送速度を速くする必要がある。
【０００７】
ここで、シートの浮上を速くするためには、吹き付けるエアの風速（風量）を速く（多く）する必要があるが、風速（風量）を速く（多く）すると薄い（坪量が小さい）シートでは、シートが一度に浮上してしまい確実に捌くことができなくなる。これにより複数のシートが吸着搬送ベルトに吸着されてしまい、シートが重送してしまうという問題が生じる。
【０００８】
また、吸着搬送ベルトの搬送速度を速くし過ぎると、厚い（坪量の大きい）シートでは、慣性力によりベルトに確実に吸着されない状態で送られる場合がある。つまり、シートが順次給送されて最上位のシートの位置が低くなったとき、最上位のシートの位置が、確実に吸着が行われる高さに上昇するまでにシートの吸着が開始される場合がある。この場合には、シートの給送遅れが生じ、ジャムとなってしまうおそれがある。このように、シートの坪量によっては、シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分にばらつきが生じ、シートの重送やジャム等が発生するおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分のばらつきを低減させることのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、シートを支持する昇降可能なトレイと、前記トレイに支持されたシートの側端にエアを吹き付けてシートを浮上させるエア吹き付け部と、浮上させたシートを吸着して搬送する吸着搬送機構とを備え、エアの吹き付けで浮上したシートを前記吸着搬送機構により吸着して給送するシート給送装置において、前記吸着搬送機構は、エアの吹き付けで浮上したシートを吸着して搬送する吸着搬送部と、前記吸着搬送部にシートを吸着させるための負圧を発生する負圧発生部と、前記負圧発生部によって発生した負圧によりシートを吸着させる吸着位置及び負圧を遮断する遮断位置に切換可能な吸着切換部と、前記吸着搬送部に先に吸着された先行シートに後続シートが一部重なりながら搬送されるように前記吸着切換部を前記遮断位置から前記吸着位置に切り換える制御部と、を備え、前記制御部は、重なりながら搬送されたシートの枚数が所定枚数に達して次のシートを吸着する際、前記吸着切換部を前記吸着位置に切り換えるタイミングを、先行シートに後続シートが重なる第１タイミングよりも遅い第２タイミングに変更し、次のシートの吸着の後、前記第１タイミングに戻すことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のように、重なりながら搬送されたシートの枚数が所定枚数に達して次のシートを吸着する際、吸着切換部を吸着位置に切り換えるタイミングを遅らせることにより、シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分のばらつきを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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概略構成図。
【図２】上記画像形成装置のシート給送ユニットに設けられた下シート給送装置の構成を示す図。
【図３】上記シート給送装置に設けられた吸着搬送ユニットのシート吸着搬送動作を説明する図。
【図４】上記シート給送ユニットの制御ブロック図。
【図５】上記シート給送装置のシート重ね合わせ搬送動作を説明する図。
【図６】上記シート給送装置のシートの坪量毎の吸着時間、搬送速度及び吸着までの先行シートの搬送距離を示したテーブル。
【図７】上記シート給送装置のシート重ね合わせ搬送動作の際、シートの給紙毎に最上位シートの位置が下がる様子を説明する図。
【図８】上記シート給送装置のシート重ね合わせ搬送動作の際、シートの給紙毎のシート間の重ね合わせ量が減少する様子を説明する図。
【図９】シートの坪量毎におけるシート束間隔及びシートの坪量毎におけるシート重ね合わせ量を設定するためのテーブル。
【図１０】上記シート給送装置による分割型重ね合わせ給紙制御を説明する第１のフローチャート。
【図１１】上記割型重ね合わせ給紙制御を説明する第２のフローチャート。
【図１２】上記分割型重ね合わせ給紙を説明するタイミングチャート。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置による分割型重ね合わせ給紙制御を説明する第１のフローチャート。
【図１４】上記分割型重ね合わせ給紙制御を説明する第２のフローチャート。
【図１５】分割型重ね合わせ給紙の際、引抜センサが検知する信号波形を示す図。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係るシート給送装置による分割型重ね合わせ給紙を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について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概略構成図である。図１において、３００Ａは画像形成装置であり、この画像形成装置３００Ａは、画像形成装置本体（以下、装置本体という）３００、シート給送ユニット３０１、シート処理装置３０４により構成される。そして、ユーザにより操作部３０２、あるいは不図示の外部ホストＰＣにて設定されたシート処理設定と、リーダ部３０３あるいは外部ホストＰＣより送られる画像情報に基づき、シートの給紙搬送、画像形成、ステイプル等の処理が実施される。
【００１４】
シート給送ユニット３０１は、上及び下シート給送装置３１１，３１２を備えている。このシート給送装置３１１，３１２には、シート束を格納するシート収納庫１０，１１と、シート収納庫１０，１１に格納されたシートを給送する吸着搬送ユニット５１，５２が設けられている。ここで、本実施の形態では、吸着搬送ユニット５１，５２は、エア給紙方式のものであり、シート給送動作の際には、シートを無端ベルトに吸着しながらシートを給送する。
【００１５】
ここで、シート給送ユニット３０１は、装置本体３００からのシート要求情報に従い、各シート収納庫１０，１１のシートを順次給紙搬送し、完了後に装置本体３００へ準備完了を通知する。装置本体３００は、シート給送ユニット３０１からの準備完了を受け、受渡し要求を通知する。シート給送ユニット３０１は、受渡し要求の通知ごとに、順次装置本体３００へ１枚ずつシートを分離給送し、要求されたシート数を給送した後に動作を終了し、スタンバイ状態となる。
【００１６】
なお、上シート給送装置３１１の吸着搬送ユニット５１により搬送されたシートは、上部搬送部３１７、合流搬送部３１９を経て装置本体３００に給送される。また、下シート給送装置３１２の吸着搬送ユニット５２により搬送されたシートは下部搬送部３１８、合流搬送部３１９を経て装置本体３００に給送される。なお、各搬送部３１７〜３１９には不図示の搬送用のステッピングモータが設けられており、それらモータを搬送制御部が制御して各部の搬送ローラを回転させることでシートの給送を行っている。
【００１７】
なお、シート給送ユニット３０１の上面には、重送やジャム等による異常シートを強制排出するエスケープトレイ１０１が備えられている。１０２はエスケープトレイ１０１への排出シートの満載を検知するために設けられている満載検知センサである。また、シート給送ユニット３０１の各搬送経路上には不図示の搬送センサが複数設けられており、この搬送センサにより、各搬送経路をシートが通過するのを検知する。
【００１８】
装置本体３００は、シート給送ユニット３０１により給送されたシートに画像を形成するためのものであり、上面にはユーザが動作設定を行うための操作部３０２が設けられ、上部には原稿画像を読み取るためのリーダ部３０３が配置されている。また、この装置本体３００は、感光体ドラム３５３、レーザスキャナユニット３５４、現像部３５２、中間転写ベルト３５５等を備えた画像形成部である作像部３０７と、定着部３０８と、反転搬送部３０９等を備えている。
【００１９】
そして、装置本体３００では、シート給送ユニット３０１からシートを受けとった後、シートを作像部３０７に案内する第１の搬送路である搬送パス３９１に設けられた各搬送部を制御してシート搬送を行う。そして、画像基準センサ３０５でのシート検知を起点として、作像部３０７にて受信した画像データに基づく画像形成動作を行う。なお、ジャムセンサ５０３が異常シートを検知すると、切換部材３１０を切り換えてシートを作像部３０７の手前で第２の搬送路であるエスケープパス３９０に案内した後、排出部であるエスケープトレイ１０１へ排出する。
【００２０】
ここで、画像形成動作の際は、画像基準センサ３０５がシートを検知すると、レーザスキャナユニット３５４を構成する不図示の半導体レーザの点灯、光量制御が実施されると共に、不図示のポリゴンミラーを回転制御するスキャナモータが制御される。これにより、画像データに基づいたレーザ光が感光体ドラム３５３に照射され、感光体ドラム３５３上に潜像画像が形成される。
【００２１】
次に、現像部３５２において、トナーボトル３５１からトナーが給送されることにより感光体ドラム３５３上の潜像画像が現像され、現像されたトナー画像を中間転写ベルト３５５へ１次転写する。この後、中間転写ベルト３５５上に転写されたトナー画像をシートに２次転写することにより、シート上にトナー画像が形成される。なお、２次転写位置の直前にレジ制御部３０６が設けられている。そして、このレジ制御部３０６により、転写位置直前のシートに対してシートの持つ斜行の補正や、中間転写ベルト３５５に形成されたトナー画像とシート先端位置を微調整して合せるシート搬送制御を、シートを停止させることなく行っている。
【００２２】
次に、２次転写後のシートは定着部３０８に搬送され、定着部３０８において熱と圧力とを加えられることによりトナーが溶融し、シート上に定着される。なお、定着後のシートは、裏面に継続して印字（画像形成）する又はシートの表裏を反転させる場合は反転搬送部３０９へ、印字終了であれば下流のシート処理装置３０４へ搬送される。そして、シート処理装置３０４は、装置本体３００から排出された画像形成後のシートに対して、操作部３０２にてユーザにより設定された所望の処理（折り、ステイプル、穴あけ）を実施した後、成果物としてシートを排紙トレイ３６０へ順次出力する。
【００２３】
図２は、シート給送ユニット３０１に設けられた下シート給送装置３１２の構成を示す図である。なお、上シート給送装置３１１も同様の構成である。シート収納庫１１は複数のシート３５が載置支持される昇降可能なトレイ１２、シートのシート給送方向上流側端である後端に当接し、後端位置を規制する後端規制部材である後端規制板１３を備えている。またシート収納庫１１は、シート３５のシート給送方向下流側端である先端を規制する先端規制板１１ａ、シート３５のシート給送方向と直交する方向である幅方向の位置を規制する側端規制板１４，１６、スライドレール１５等を備えている。
【００２４】
そして、後端規制板１３の上部には最上位シート３５ａの後端部を押さえてシートを分離させる押圧部材であるシート後端押さえ１７が上下方向にスライド可能に、かつ回動自在に設けられている。なお、トレイ１２の上昇に伴ってシート後端押さえ１７が所定位置よりも上方に上昇すると、後述するＣＰＵは不図示の後端紙面検知センサからの信号に基づき最上位シート３５ａの上面（以下、シート面という）が高いと判断し、トレイ１２を下げるように制御する。
【００２５】
このシート収納庫１１は、スライドレール１５によりシート給送ユニット３０１から引き出し可能となっており、シート収納庫１１が引き出されたときにトレイ１２が所定の位置まで下降してシートの補充や交換等を行うことができる。さらに、このシート収納庫１１の上部にはシートを１枚ずつ分離して給送するためのエア給紙方式のシート給送機構（以下、エア給紙機構という）１５０が配置されている。このエア給紙機構１５０は、トレイ１２に積載されたシート３５を吸着搬送する吸着搬送機構１５１と、トレイ上のシート束の上部部分を浮上させて捌くと共に、シート３５を１枚ずつ分離するためのエア吹き付け部１５２とを備えている。
【００２６】
吸着搬送機構１５１は、ベルト駆動ローラ４１に掛け渡されると共にシート３５を吸着して図中右方向に給送する吸着搬送部を構成する吸着搬送ベルト２１と、シート３５を吸着搬送ベルト２１に吸着させるための負圧を発生する吸引ファン３６を備えている。また、吸着搬送ベルト２１の内側に配置され、吸着搬送ベルト２１に形成されている不図示の吸引穴を介してエアを吸引するための吸引ダクト３４を備えている。さらに、吸引ダクト３４に配置され、吸着搬送ベルト２１の吸着動作をＯＮ／ＯＦＦするための吸引シャッタ３７を備えている。
【００２７】
また、エア吹き付け部１５２は、捌きファン４２０、捌きファン４２０の排気を捌きエアとしてシート先端部に吹き付けるノズルを持った捌きダクト４３１とで構成され、図中矢印Ｃ方向（略水平方向）に捌きエアを吹き付ける捌き部を備えている。また、エア吹き付け部１５２は、分離ファン４３０、分離ファン４３０の排気を分離エアとしてシート先端部に吹き付けるノズルを持った分離ダクト４３２で構成され、図中Ｄの方向に分離エアを吹き付ける分離部を備えている。
【００２８】
そして、捌きファン４２０により吸い込まれたエアは捌きダクト４３１から矢印Ｃ方向に吹き付けられ、トレイ１２上に積載されているシート３５の上部のうち数枚を浮上させる。また、分離ファン４３０により吸い込まれたエアは分離ダクト４３２から矢印Ｄ方向に吹き付けられ、捌き部により浮上した最上位のシート３５ａを他のシートから分離して吸着搬送ベルト２１に吸着させる。そして、このように吸着搬送ベルト２１に吸着されたシート３５ａは、吸着搬送ベルト２１によって搬送方向下流の引抜ローラ対４２へと送られる。
【００２９】
次に、このように構成されたシート給送ユニット３０１（エア給紙機構１５０）のシート給送動作について説明する。まず、ユーザがシート収納庫１１を引き出してシート３５をセットし、シート収納庫１１を格納すると、図３の（ａ）に示すようにトレイ１２が矢印Ａ方向に上昇し始める。やがて、吸着搬送ベルト２１との距離がＢとなる給送可能位置に達すると、後述するＣＰＵは、この位置でトレイ１２を停止させ、この後、給送を開始するためのシート給送信号に備える。
【００３０】
次に、シート給送信号を検知すると、捌きファン４２０及び分離ファン４３０が作動し、図３の（ｂ）に示すようにエアを矢印Ｕ方向から捌きダクト４３１及び分離ダクト４３２に吸い込む。そして、このエアは捌きダクト４３１及び分離ダクト４３２のノズルからそれぞれ矢印Ｃ及びＤ方向からシート束に吹き付けられる。これにより、シート束のうちの上位の数枚のシート３５ｃが浮上する。
【００３１】
また、ＣＰＵは負圧発生部である吸引ファン３６を作動させ、図中Ｆ方向にエアを吐き出す。この際、吸引ファン３６によって発生した負圧によりシートを吸着させる吸着位置及び負圧を遮断する遮断位置に切換可能な吸着切換部である吸引シャッタ３７は、まだ閉じられている。このため、最上位シート３５ａが吸着搬送ベルト２１に吸着されることはない。また、この場合、ＣＰＵはシート後端押さえ１７の位置を検知する不図示の後端紙面検知センサと紙面検知部である紙面検知センサ１５３とにより最上位シート３５ａの紙面を検出している。そして、ＣＰＵはシート後端押さえ１７と吸着搬送ベルト２１の垂直方向の距離がＶとなるようにトレイ１２の位置を制御する。
【００３２】
次に、シート給送信号を検知してから所定時間が経過し、上位の数枚のシート３５ｃの浮上が安定したところで、ＣＰＵは、後述する吸着ソレノイドを駆動し、吸引シャッタ３７を図３の（ｂ）に示す矢印Ｇ方向に回転させ、吸着位置に移動させる。これにより、図３の（ｃ）に示すように吸着搬送ベルト２１に設けられた吸引穴から矢印Ｈ方向へエアが吸引され、吸引力が発生する。そして、この吸着力と分離エアにより最上位シート３５ａのみが吸着搬送ベルト２１に吸着される。
【００３３】
続いて、ＣＰＵは、後述する給紙モータを駆動し、ベルト駆動ローラ４１を図３の（ｄ）に示す矢印Ｊ方向に回転させる。これにより、吸着搬送ベルト２１に吸着された状態で最上位シート３５ａが矢印Ｋ方向に給送され、この後、図２に示す引抜ローラ対４２により図１に示す下部搬送部３１８、合流搬送部３１９を経て装置本体３００に搬送される。なお、この引抜ローラ対４２の下流には引抜ローラ対４２により搬送されたシートを検知する検知部である引抜センサ４３が設けられており、この引抜センサ４３によりＣＰＵはシート３５ａの通過をモニタする。
【００３４】
図４は、本実施の形態に係るシート給送ユニット３０１の制御ブロック図である。図４において、１はシート給送ユニット３０１を制御する制御部であるＣＰＵであり、本実施の形態において、このＣＰＵ１は装置本体３００に設けられている。このＣＰＵ１には、モータやファンといったシート給送ユニット３０１の各種負荷を駆動する駆動回路へ駆動開始指令を出力して各種負荷を駆動する専用のＡＳＩＣ２が接続されている。
【００３５】
また、ＣＰＵ１には、シートのサイズ、坪量、表面性等のシート情報を入力可能なシート情報設定部である操作部（ＤＩＳＰ）３０２が接続されており、内部にはカウンタＮが設けられている。また、ＣＰＵ１には、操作部３０２で入力された各種データ、ファン調整に用いる目標値やＰＷＭ値等を保管する記憶手段（Ｍｅｍｏｒｙ）３が接続されている。
【００３６】
そして、ＣＰＵ１は記憶手段３内に保管したデータを参照し、ユーザが操作部３０２から入力したシート情報に応じて、吸着搬送ベルト２１とシート収納庫１１の最上位シート３５ａとの距離Ｂを調整する。なお、操作部３０２の代わりに、シート情報として少なくともシートのサイズ情報、坪量情報、表面性情報の１つを検知する不図示の検知部を設け、この入力部としての検知部からシート情報をＣＰＵ１に入力するようにしても良い。
【００３７】
ＡＳＩＣ２は、後述するように吸着搬送ベルト２１に吸着されるシートに応じて先に吸着された先行シートに後続シートの一部が所定の重なり量で重なりながら搬送されるように後続シートが吸着されるタイミングを制御する。そして、このＡＳＩＣ２には、シート収納庫１１（１０）の開閉状態を検知するシート収納部開閉センサ４８、シート収納庫１１（１０）内のトレイ１２の位置を検知する下位置検知センサ５５、上位置検知センサ５７が接続されている。また、ＡＳＩＣ２には、トレイ１２上に積載されているシート上面を検出する紙面検知センサ１８、トレイ１２上のシートの有無を検出する紙有無検知センサ５６が接続されている。
【００３８】
また、ＡＳＩＣ２には、既述した引抜センサ４３、吸引ファン３６によりシートが吸着された場合の吸引ダクト内の負圧状態をモニタし、シート吸着が完了したことを検出する吸着完了センサ５８が接続されている。そして、このＡＳＩＣ２はシート給送ユニット３０１の各負荷を駆動する駆動回路へ駆動開始指令を出力するだけでなく、捌きファン４２０、分離ファン４３０、吸引ファン３６の回転数信号（ＦＧ）を受け、目標の回転数でファンが回転するようにＰＷＭ制御を行う。
【００３９】
なお、図４において、２２Ａは捌きファン４２０に、ＡＳＩＣ２より出力されたＰＷＭ信号を送ると共に電源供給を行う捌きファン駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）である。２２Ｂは分離ファン４３０に、ＡＳＩＣ２より出力されたＰＷＭ信号を送ると共に電源供給を行う捌きファン駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）である。４０は吸引ファン３６にＡＳＩＣ２より出力されたＰＷＭ信号を送ると共に電源供給を行う吸引ファン駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）である。
【００４０】
３９は吸引ダクト３４内の吸引シャッタ３７を開閉する吸引ソレノイド３８の駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）、４６はベルト駆動ローラ４１を駆動する給紙モータ４４を駆動する駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）である。４７は引抜ローラ対４２を駆動する引抜モータ４５を駆動する駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）である。これらの給紙モータ４４、引抜モータ４５はパルスモータであり、それぞれの駆動回路３９，４６，４７に対してＡＳＩＣ２より制御パルスが与えられ、そのパルス数によりモータ回転量が制御される。２０はトレイ１２を昇降させるリフター駆動手段であるリフターモータ１９を駆動する駆動回路（ｄｒｉｖｅｒ）である。このリフターモータ１９はＤＣモータであり、ＯＮ―ＯＦＦにて駆動制御される。
【００４１】
なお、本実施の形態において、モータ、ファン、センサといったシート給送装置の各種負荷をＣＰＵ１から専用のＡＳＩＣ２を経由し制御したが、ＣＰＵ１で直接制御してかまわない。また、本実施の形態では、シートのサイズ、坪量、表面性等のシート情報を入力可能な設定部として操作部３０２を設け、この操作部３０２で入力された各種データ、ファン調整に用いる目標値やＰＷＭ値等を記憶する記憶手段３をＣＰＵ１と直接接続している。しかし、シート給送装置を備えた画像形成システム内の別の装置、例えば画像形成装置の持つ操作部３０２を記憶手段として用いてシート情報の入力及び保管を行っても構わない。
【００４２】
ところで、本実施の形態において、制御部であるＣＰＵ１はＡＳＩＣ２を介して後続シートを吸着させるタイミングを調整し、先行シートに後続シートを一部重ねながら搬送する重ね合わせ搬送を行うようにしている。この結果、シート給送ユニット３０１から作像部３０７までの搬送経路が比較的短い装置においても、給紙搬送速度を低減した状態で高い生産性を確保でき、省エネ、低稼動音にてシート給紙及び搬送を行うことが可能となる。
【００４３】
次に、このようなシートの重ね合わせ搬送動作について図５を用いて説明する。既述した吸着搬送ベルト２１による吸着搬送動作により、図５の（ａ）に示すように実線で示す先行シート（最上位シート）３５ａが所定量搬送され、例えば先端が引抜ローラ対４２に達すると、吸引シャッタ３７が閉じる。なお、先行シート３５ａの先端が引抜ローラ対４２に達した後、所定距離進んだ後に吸引シャッタ３７を閉じるように制御しても構わない。
【００４４】
そして、この後、先行シート３５ａが所定位置に到達した時点で、再び吸引シャッタ３７を図５の（ｂ）に示すように矢印Ｇ方向に回転させる。これにより、点線で示す最上位シート３５ａの次のシート（後続シート）３５ｂが吸着搬送ベルト２１により吸着され、先行シート３５ａに、後続シート３５ｂが瓦状態で積み重なって搬送される。このように、本実施の形態においては、先行シート３５ａを搬送する途中で、一旦、吸引シャッタ３７を閉じ、この後、吸引シャッタ３７を開放することにより、２枚のシート３５ａ，３５ｂを瓦状態に積み重ねて搬送する。
【００４５】
そして、この吸引シャッタ３７の閉鎖、開放のタイミングを設定することにより、シート間の重なり量Ｘを予め決められた値として２枚のシート３５ａ，３５ｂを搬送することができる。つまり、ＣＰＵ１（ＡＳＩＣ２）により、シート間の重なり量が予め決められた値になるように吸引シャッタ３７の駆動タイミングを制御することで最適な重なり量Ｘを作り出すことが可能となる。この後、先行シート３５ａと後続シート３５ｂは、図５の（ｃ）に示すように最適な重なり量Ｘを保持した瓦状態で、吸着搬送ベルト２１によってＫ方向に搬送される。なお、以降、ジョブが終了するまで、図５に示す動作が繰り返される。
【００４６】
なお、シートが順次給送されると、最上位のシート３５ａの高さが次第に低くなり、これに伴いシートを吸着する時間が長くなるので、重なり量Ｘはシートの搬送中に、次第にずれて（Ｘの値が小さくなって）いく可能性がある。このため、例えば引抜センサ４３にてシートの厚みを検知することにより、シートの重なり量（重なり範囲のシート搬送方向の距離）を検出する。そして、この引抜センサ４３の検出結果に基づいて、後続シートを吸着する際の吸引シャッタ３７の駆動タイミングを制御するようにしても良い。
【００４７】
これにより、最適な重なり量Ｘを維持した状態での安定したシートの給送が可能となる。なお、操作部３０２で設定したシート情報（設定情報）に基づいて、吸引シャッタ３７の駆動タイミングを制御することにより、先行シート３５ａと後続シート３５ｂの最適な重なり量Ｘを維持することも可能である。
【００４８】
ところで、シートの坪量に応じて、シートを吸着するのに要する時間である吸着時間ｔ、すなわち吸引ソレノイド３８をＯＮしてから吸着完了センサ５８がＯＮとなるまでの時間ｔが異なる。また、本実施の形態において、吸着搬送ベルト２１を常時一定速度Ｖで駆動しているため、後続シート３５ｂを吸着搬送ベルト２１に吸着するまでの間に、先行シートはＶ×ｔだけ進んでしまう。このため、吸着時間ｔが異なると、重なり量Ｘが異なるようになる。そこで、坪量によらず、２枚のシートの重なり量Ｘを一定にするためには、吸引シャッタ３７をＯＮするタイミングをシートの坪量に応じた吸着時間に応じて制御（調整）する必要がある。
【００４９】
ここで、シート３５のシート搬送方向の長さをＬとすると、吸引シャッタ３７をＯＮするタイミングは、先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸着された後、Ｌ１（＝Ｌ−Ｘ−Ｖ×ｔ）だけ進んだ後とする。なお、吸着時間ｔは、吸引ソレノイド３８の応答時間、吸引シャッタ３７の応答時間及びシート３５ｂが吸着搬送ベルト２１に吸着するまでの時間を含んでいるものとする。
【００５０】
本実施の形態においては、図６に示すシートの坪量毎の吸着時間テーブルが記憶手段３に記憶されている。例えば、Ａ４サイズ（シート搬送方向長さ＝２１０ｍｍ）のシート（普通紙）の吸着時間は６０ｍｓｅｃである。そして、このＡ４サイズのシート（普通紙）を３６０ｍｍ／ｓｅｃで５０ｍｍの重ね合せ搬送する場合、吸引シャッタ３７をＯＮするタイミングは以下の式から１３８．４ｍｍとなる。
Ｌ１＝２１０−５０−３６０×０．０６＝１３８．４ｍｍ
【００５１】
つまり、吸着時間が６０ｍｓｅｃのシートを重ね合せ搬送する場合には、先行シートを１３８．４ｍｍ吸着搬送した後、すなわち先行シートの後端と後続シートの先端の距離が（５０＋２１．６）ｍｍとなったときに、吸引シャッタ３７をＯＮするようにする。また、本実施の形態において、吸引シャッタ３７のＯＦＦタイミングは、図５の（ｂ）に示すように、次シート（点線）の先端が引抜ローラ対４２に到達した後、所定距離搬送してからとしている。
【００５２】
また、検討データなどから図６に示すように超薄紙の吸着時間を２０ｍｓｅｃ、超厚紙の吸着時間を１００ｍｓｅｃと設定している。この場合、最適な重なり量を仮に５０ｍｍとすると、先行シートの後端と次シートの先端の距離が超薄紙では（５０＋７．２）ｍｍ、超厚紙では（５０＋３６）ｍｍとなった場合に吸引シャッタ３７をＯＮするように制御することになる。
【００５３】
なお、本実施の形態では吸着搬送ベルト２１を常に駆動させ、吸引シャッタ３７のＯＮ−ＯＦＦのみでシートの吸着搬送動作を行っている。しかし、吸着搬送ベルト２１の駆動もＯＮ−ＯＦＦ制御すると共に、吸引シャッタ３７と吸着搬送ベルト２１を、それぞれ独立に制御させてシートを吸着搬送させても構わない。
【００５４】
ところで、既述したようにシートが順次給送されるに連れて最上位のシートの高さが低くなると、吸着搬送ベルトと最上位のシートとの間隔が広がる。そして、このように吸着搬送ベルトと最上位のシートとの間隔が広がると、吸着搬送ベルトの吸引力が最上位シートに及ぼす力が徐々に弱まり、ある程度の枚数のシートを給送すると吸着搬送ベルトに吸着できなくなる。そこで、これを防止するためシート収納庫１１内の最上位シートの高さを検知し、最上位シートの高さが所定値になっていない場合、所定値になるようにトレイ１２を上昇させるような制御を行っている。
【００５５】
しかし、最上位シート近傍のシート群は常時エアに吹き付けられているため、紙面位置が上下するため、紙面位置を高精度に検出することは非常に困難である。また、特にシート搬送速度が速い場合、シート収納庫１１内のシートが次々に給紙されて最上位のシートの高さが低くなると、最上位シートが適切な紙面位置へ移動する前に吸着動作が行われてしまう。この場合、シート収納庫１１内に集積されている最上位のシートと吸着搬送ベルトとの間隔が広がる。その結果、吸着時間が増え、重ね合わせる部分の長さも短くなり、重ね合わせた部分の長さがばらついてしまう。
【００５６】
これを図７及び図８を用いて詳細に説明する。図７の（ａ）は、１枚目の最上位シート３５ａが吸着搬送ベルト２１に吸着された状態で搬送されている状態を示している。ここで吸着搬送ベルト２１は常時駆動されているものとする。そして、１枚目のシート３５ａの先端が引抜センサ４３に達すると吸引シャッタ３７が閉じるように制御される。この後、１枚目のシート３５ａが引抜ローラによって所定量搬送されると、１枚目のシート３５ａの後端と２枚目のシート３５ｂの先端が所定量Ｌ１だけ重なるように吸引シャッタ３７を開く。
【００５７】
これにより、図７の（ｂ）及び図８の（ａ）のように１枚目のシート３５ａと２枚目のシート３５ｂは所定量Ｌ１だけ重なった状態で吸着搬送ベルト２１によって搬送される。続いて、２枚目のシート３５ｂの先端が引抜センサ４３に達すると、吸引シャッタ３７が閉じる。この後、２枚目のシート３５ｂが引抜ローラによって所定量搬送されると、図７の（ｃ）に示すように、２枚目のシート３５ｂの後端と３枚目のシート３５ｃの先端が所定量Ｌ１だけ重なるように吸引シャッタ３７を開く。
【００５８】
しかし、このとき３枚目のシート３５ｃは十分に浮上することができず、吸着搬送ベルト２１の距離はｈ２（＞ｈ１）である。このため、吸引シャッタ３７が開いてから３枚目のシート３５ｃが吸着搬送ベルト２１に吸着されるまでの時間が２枚目のシート３５ｂの場合と比較して長くなる。この結果、実際には図８の（ａ）に示すように、２枚目のシート３５ｂと３枚目のシート３５ｃは所定量Ｌ１よりも小さい値であるＬ２の重なり量となってしまう。更に、３枚目のシート３５ｃの先端が引抜センサ４３に達すると、吸引シャッタ３７が閉じる。この後、３枚目のシート３５ｃが引抜ローラによって所定量搬送されると、３枚目のシート３５ｃの後端と４枚目のシート３５ｄの先端が所定量Ｌ１だけ重なるように吸引シャッタ３７を開く。
【００５９】
しかし、この場合も、４枚目のシート３５ｄは十分に浮上することができず、吸着搬送ベルト２１の距離はｈ３（＞ｈ２）である。このため、吸引シャッタ３７が開いてから４枚目のシート３５ｄが吸着搬送ベルト２１に吸着されるまでの時間が３枚目のシート３５ｃの場合と比較して長くなる。この結果、実際には図８の（ａ）に示すように、３枚目のシート３５ｃと４枚目のシート３５ｄは所定量Ｌ２よりも小さい値であるＬ３の重なり量となってしまう。つまり、先行シートが給送されると、特に坪量が大きなシートの場合、後続シートが吸着搬送ベルト２１との距離がｈ１となるまでに吸着されるようになる。この結果、最上位のシートの高さが次第に低くなり、これに伴い重ね合わせ量はＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３となり、重ね合わせ量のばらつきが生じる。
【００６０】
そこで、本実施の形態においては、このような坪量が大きさによる重ね合わせ量のばらつきを低減するため、例えば引抜センサ４３によってシートの搬送枚数を検知し、検知枚数が所定値に達すると、次のシートの吸着を一定時間遅らせるように制御する。即ち、連続的にシートを吸着搬送ベルトに吸着させるのではなく、１つのジョブの中で引抜センサ４３によって検知した搬送枚数が所定値に達すると、シートの吸引動作を一定時間停止させるように制御する。そして、一定時間が経過した後、吸引シャッタ３７を開き、重ね合わせ給紙を開始させる。これにより、次に吸着されるシートを吸着搬送ベルト２１との距離がｈ１となるまで浮上させることができる。ここで、ジョブとはユーザが設定するシート出力形態になるように画像形成装置が実行する１連の動作のことを指す。
【００６１】
なお、本実施の形態において、引抜センサ４３は後述する図１２に示すように、通過するシートの厚さに応じて出力の大きさが変化するようになっている。このため、出力の大きさの変化によりシートの重なり状態を検知することができ、出力の大きさの変化によりシートの搬送枚数を検出できる。
【００６２】
このように制御することにより、図８の（ｂ）に示すようにＮ枚（Ｎ＝３）を重ね合わせたシート群を１セットとする分割型重ね合わせ給紙が実現される。ただし、一定時間は先行するシート群の後端と後続するシート群の先端が、図８の（ｂ）に示すように所定距離間隔Ｍだけ開くように制御される必要がある。なお、この所定距離間隔Ｍは、図９の（ａ）に示すように、シートの坪量毎に予め決められており、決められた所定距離間隔Ｍとなるように吸引ソレノイド３８が制御される。
【００６３】
例えば、図９の（ａ）に示すように、坪量の小さい超薄紙の場合は、最上位シートが所望の位置へ移動する時間が短いため距離間隔Ｍの値を小さく、坪量の大きい超厚紙の場合は、最上位シートが所望の位置へ移動する時間が長いため、距離間隔Ｍの値が大きい。すなわち、シートの厚さが厚いほど、すなわちシートの坪量が大きいほどシート群の後端と後続するシート群の先端の距離間隔Ｍを大きく設定している。ここでは、シートの坪量毎にシート群の後端と後続するシート群の先端の距離間隔Ｍが予め決められているが、シートのマテリアルなども考慮して決めても構わない。
【００６４】
次に、このような本実施の形態に係る分割型重ね合わせ給紙制御について図１０、図１１に示すフローチャート及び図１２に示すタイミングチャートを用いて説明する。シートを給送する場合、まずユーザがシート収納庫１１を引き出してシート３５をセットする。そして、シート収納庫１１を格納すると、図３の（ａ）に示すようにリフターモータ１９によってトレイ１２が上昇し、吸着搬送ベルト２１と最上位シート３５ａとの距離がＢになる位置で停止する。
【００６５】
次に、ＣＰＵ１は給送信号を受信すると、まずＣＰＵ１内部にあるカウンタＮを初期化する（Ｎ＝０）（Ｓ１０２）。次に、吸引ファン駆動回路４０に制御信号を入力し、吸引ファン３６をＯＮ（駆動）させる（Ｓ１０３）。次に、捌きファン駆動回路２２Ａに制御信号を入力し、捌きファン４２０をＯＮ（駆動）させ（Ｓ１０４）、シート先端側にエアを送り込みシートの捌きを開始する。また、分離ファン駆動回路２２Ｂに制御信号を入力し、分離ファン４３０をＯＮ（駆動）させ（Ｓ１０５）、分離エアによりシートを分離する。なお、吸引ファン３６、捌きファン４２０、分離ファン４３０の起動は同時でも、タイミングをずらしても構わない。
【００６６】
次に、吸引シャッタ駆動回路３９に制御信号を入力し、吸引シャッタ３７を開く（Ｓ１０６）。これにより、分離ファン４３０からのエアにより分離された先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸着される。そして、先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸引され、先行シートの吸着状態を検知する吸着完了センサ５８がＯＮすると、すなわち先行シートの吸着が完了すると（Ｓ１０７のＹ）、吸着搬送ベルト２１の回転を開始し（Ｓ１０８）、先行シートを搬送する。また、吸着搬送ベルト２１の回転と同時に引抜ローラ対４２の回転を開始する（Ｓ１０９）。
【００６７】
ここで、吸着搬送ベルト２１の回転と引抜ローラ対４２の起動は同時でも、タイミングをずらしても良いが、搬送されるシートの先端が引抜ローラ対４２に達した時に吸着搬送ベルト２１と引抜ローラ対４２の速度は等しくなっている必要がある。そして、引抜ローラ対４２に達した先行シートの先端を検知して引抜センサ４３がＯＮすると（Ｓ１１０のＹ）、ＣＰＵ１内部にあるカウンタＮが更新される（Ｎ＝Ｎ＋１）（Ｓ１１１）。つまり、カウンタＮの値は、最初のシートが搬送されたことを示す値である１となる。
【００６８】
次に、このように先行シートの先端が検知されると、吸引シャッタ３７を閉じる（Ｓ１１２）。そして、吸引シャッタ３７が閉じられると、吸引ダクト内の負圧状態をモニタし、シート吸着が完了したことを検出する吸着完了センサ５８はＯＦＦする。この後、ＣＰＵ１内部にあるカウンタＮの値が所定値αとなっているかを判断する（Ｓ１１３）。この所定値αは、シートの重ね合せ可能枚数または重ね合せ設定枚数を表しており、この所定値αは坪量によって予め決められた値であっても良いし、ユーザが操作部３０２に設けられた画面上から入力するようにしても構わない。なお、本実施の形態において、αを３としている。
【００６９】
ここで、カウンタＮの値が所定値αではない場合（Ｓ１１３のＮ）、紙有無検知センサ５６によりシート収納庫１１に次シートが有るか無いかを判断する（Ｓ１２６）。そして、シート収納庫１１に次シートが無い場合（Ｓ１２６のＮ）、吸引シャッタ３７を閉じた状態のまま、吸着搬送ベルト２１の回転を停止する（Ｓ１１９）。この後、先行シートの後端が通過して引抜センサ４３がＯＦＦすると（Ｓ１２０のＹ）、引抜ローラの回転を停止する（Ｓ１２１）。さらに吸引ファンをＯＦＦする（Ｓ１２２）。また捌きファン４２０をＯＦＦしてエア捌きを終了する（Ｓ１２３）と共にし、分離ファン４３０をＯＦＦしてエア吹き付け動作を終了する（Ｓ１２４）。
【００７０】
一方、カウンタＮの値が所定値αでなく（Ｓ１１３のＮ）、次シートが有る場合には（Ｓ１２６のＹ）、所定時間Ｔ１経過した後（Ｓ１２７のＹ）、吸引シャッタ３７を開く（Ｓ１２８）。これにより、後続シートは吸着搬送ベルトに、先端が先行シートの後端と所定量（Ｌ）重ね合わさるように吸着される。なお、このとき後続シートと吸着搬送ベルト２１との距離は図７の（ｂ）に示すようにｈ２であるので、実際には図８の（ｂ）に示すように先行シートの後端と後続シートの先端との重ね合わせ量はＬ２となる。
【００７１】
この後、先行シートと重ね合わされた２枚目のシートの先端が引抜センサ４３を通過すると、図１２に示すように引抜センサ４３の信号レベルがシート１枚を検知するレベルから上昇する。そして、このように引抜センサ４３の信号レベルが上昇すると、ＣＰＵ１はカウンタＮを更新する（Ｓ１１０のＹ及びＳ１１１）。そして、この後、既述したように、Ｎが１の場合と同じ処理を行う。
【００７２】
この後、３枚目のシートの先端が引抜センサ４３を通過すると、２枚目のシートと同様、引抜センサ４３の信号レベルがシート１枚を検知するレベルから上昇することでカウンタＮが更新される。つまり、カウンタＮの値は、３枚目のシートが搬送されたことを示す値である３となる。この場合、カウンタＮの値が所定値αとなるので（Ｓ１１３のＹ）、この後、吸着搬送ベルト２１にシートを吸着させるタイミングを遅らせるよう所定時間Ｔαが経過するのを待つ（Ｓ１１４）。
【００７３】
ここで、この所定時間Ｔαは、使用するシートの坪量に応じて、先行するシート群の後端と後続するシート群の先端が、図９の（ａ）のような距離間隔Ｍとなるように設定される。ここでは、Ｔα＞Ｔ１となる。これにより、次に吸着されるシートを吸着搬送ベルト２１との距離がｈ１となるまで浮上させることができる。なお、このとき吸着搬送ベルト２１は動作したままであるが、Ｓ１１３で吸着搬送ベルト２１の動作を一時停止し、後述するＳ１１７の後に再度動作するように制御しても構わない。
【００７４】
次に、所定時間Ｔαが経過すると（Ｓ１１４のＹ）、紙有無検知センサ５６によりシート収納庫１１に次シートが有るか無いかを判断する（Ｓ１１５）。そして、シート収納庫１１に次シートが無い場合（Ｓ１１５のＮ）、既述したＳ１１９〜Ｓ１２４の処理を行う。また、シート収納庫１１に次シートが残っていれば（Ｓ１１５のＹ）、後続シート束のシートをカウントするようカウンタＮを初期化する（Ｎ＝０）（Ｓ１１６）。
【００７５】
次に、吸引シャッタ３７を開き（Ｓ１１７）、後続シート束のシートの吸着を再開する。そして、この後、シート収納庫１１に次シートが無くなると（Ｓ１１５のＮ）、既述したＳ１１９〜Ｓ１２４の処理を行い、一連の分割型重ね合わせ給紙を終了する。なお、Ｓ１１４で最上位シートが所望の位置に移動するようにリフターモータ１９を制御しても構わない。
【００７６】
ところで、このように重ね合わされたシート群は、図１に示す合流搬送部３１９において１枚毎に分離されて装置本体３００へと搬送される。具体的には、シート群の重なり部が搬送ローラ３８１及び搬送ローラ３８２の間に達すると、搬送ローラ３８１の搬送速度を搬送ローラ３８２の搬送速度よりも速くする先行シートの引離し制御を行う。なお、搬送ローラ３８１の加速度や加速後の搬送速度に関しては、シートの重なり量やシートサイズなどを考慮して決定する。また、先行シートが後続シートから引離され、先行シートの後端が搬送ローラ３８１を抜けた後、後続シートの先端が搬送ローラ３８１へ達する前に、搬送ローラ３８１の速度を搬送ローラ３８２の速度に戻すよう制御する。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態においては、シートを所定枚数重ね合わせた後、次のシートを吸着する際、吸引シャッタ３７の切り換えタイミングを、それまでのタイミングである第１タイミングよりも遅い第２タイミングに変更するようにしている。これにより、最上位シート位置が所望の高さになるまでの復帰時間を作り出すことができるため、重ね合わせ部分のばらつきを吸収することができ、安定した給紙動作が可能となる。つまり、重なりながら搬送されたシートの枚数が所定枚数に達すると、吸引シャッタ３７の切り換えタイミングを遅らせて次のシートの吸着を遅らせることにより、シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分のばらつきを低減させることができる。
【００７８】
なお、本実施の形態においては、重ね合わせ量のばらつきを低減するため、シートの搬送枚数を検知し、検知枚数が所定値に達すると、吸引シャッタ３７の切り換えタイミングを遅らせるように制御したが、本発明は、これに限らない。例えば、シートの吸引完了を検知した回数に応じて吸引シャッタ３７の切り換えタイミングを遅らせるように制御するようにしても良い。即ち、連続的にシートを吸着搬送ベルトに吸着させるのではなく、１つのジョブの中で吸着完了センサ５８によってシートの吸引完了を検知した回数が所定値に達すると、シートの吸引動作を一定時間停止させるように制御するようにしても良い。
【００７９】
また、先行シート束の先端から後端までの距離を引抜センサ４３で検出し、検出結果に応じて吸引シャッタ３７を開くタイミングを変更しても構わない。例えば、引抜センサ４３によって検出された先行シート束の先端から後端までの距離ΔＬと設計値（設定値）Ｌｓと比較し、Ｌｓ−ΔＬ＞０の場合は、吸引シャッタ３７を開くタイミングを早めるように制御する。また、Ｌｓ−ΔＬ＜０の場合は、吸引シャッタ３７を開くタイミングを遅くするように制御し、Ｌｓ＝ΔＬの場合は、吸引シャッタ３７を開くタイミングは最初に設定されている値とする。
【００８０】
ところで、これまでの説明においては、先行シート束と後続シート束との間に、使用するシートの坪量に応じた距離間隔Ｍを設けることにより、重ね合わせ量のばらつきを低減する構成について説明した。しかし、シートの坪量はシートの剛度と比例関係にある。つまり、坪量の小さいシートの場合はシート自体がもつ剛度が小さい。このため、シート同士の端部を重ね合わせて吸着搬送させようとした場合、重ね合わせ量を多くしてしまうと、後続シートの先端部分は、吸着搬送ベルトに直接、吸着されているわけではないため、垂れてしまうことが懸念される。また、坪量が大きいシートは、シート一枚の厚みが２００〜３００μｍ程度であるため、分割して重ね合わせ給紙した場合、１セット当たりの重ね合わせ量を多くし過ぎると、既述したように重ね合わせ量がばらついてしまう。
【００８１】
そこで、使用するシートの坪量に応じて、重ね合わせ量や１セット当たりの重ね合わせるシートの枚数を変更する必要がある。次に、このように使用するシートの坪量に応じて重ね合わせ量や１セット当たりの重ね合わせシート枚数を変更するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００８２】
図１３及び図１４は本実施の形態に係るシート給送装置の分割型重ね合わせ給紙制御を説明するフローチャートである。ＣＰＵ１は給送信号を受信すると、まずＣＰＵ１内部にあるカウンタＮを初期化する（Ｎ＝０）（Ｓ２０２）。次に、使用するシートの坪量を判定する（Ｓ２０３）。ここでは、シートの坪量に関する情報の設定は、操作部３０２から事前に行っても構わない。そして、使用するシートの坪量Ｄが予め設定された閾値坪量ＤＴＨよりも大きい場合は（Ｓ２０３のＹ）、吸引ファン駆動回路４０に制御信号を入力し、吸引ファン３６をＯＮ（駆動）させる（Ｓ２０４）。次に、捌きファン駆動回路２２Ａに制御信号を入力し、捌きファン４２０をＯＮ（駆動）させ（Ｓ２０５）、シート先端側にエアを送り込みシートの捌きを開始する。また、分離ファン駆動回路２２Ｂに制御信号を入力し、分離ファン４３０をＯＮ（駆動）させ（Ｓ２０６）、分離エアによりシートを分離する。なお、吸引ファン３６、捌きファン４２０、分離ファン４３０の起動は同時でも、タイミングをずらしても構わない。
【００８３】
次に、吸引シャッタ駆動回路３９に制御信号を入力し、吸引シャッタ３７を開く（Ｓ２０７）。これにより、分離ファン４３０からのエアにより分離された先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸着される。そして、先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸引され、先行シートの吸着状態を検知する吸着完了センサ５８がＯＮすると、すなわち先行シートの吸着が完了すると（Ｓ２０８のＹ）、吸着搬送ベルト２１の回転を開始し（Ｓ２０９）、先行シートを搬送する。また、吸着搬送ベルト２１の回転と同時に引抜ローラ対４２の回転を開始する（Ｓ２１０）。
【００８４】
そして、引抜ローラ対４２に達した先行シートの先端を検知して引抜センサ４３がＯＮすると（Ｓ２１１のＹ）、ＣＰＵ１内部にあるカウンタＮが更新される（Ｎ＝Ｎ＋１）（Ｓ２１２）。つまり、カウンタＮの値は、最初のシートが搬送されたことを示す値である１となる。次に、このように先行シートの先端が検知されると、吸引シャッタ３７を閉じる（Ｓ２１３）。そして、このように吸引シャッタ３７が閉じられると、吸着完了センサ５８はＯＦＦする。
【００８５】
この後、ＣＰＵ１内部にあるカウンタＮの値が所定値βとなっているかを判断する（Ｓ２１４）。この所定値βとはシートの重ね合せ可能枚数または重ね合せ設定枚数を表しており、この所定値βは坪量によって予め決められた値である。ここで、カウンタＮの値が所定値βではない場合（Ｓ２１４のＮ）、シート収納庫１１に次シートが有るか無いかを判断する（Ｓ２１９）。そして、シート収納庫１１に次シートが無い場合（Ｓ２１９のＮ）、吸引シャッタ３７を閉じた状態のまま、吸着搬送ベルト２１の回転を停止する（Ｓ２２３）。この後、引抜センサ４３がＯＦＦすると（Ｓ２２４のＹ）、引抜ローラ対４２の回転を停止し（Ｓ２２５）、さらに吸引ファンをＯＦＦする（Ｓ２２６）。また、捌きファン４２０及び分離ファン４３０をＯＦＦしてエア捌き／エア分離動作を終了し（Ｓ２２７）、エア吹き付け動作が終了する（Ｓ２２８）。
【００８６】
一方、カウンタＮの値が所定値βでなく（Ｓ２１４のＮ）、次シートが有る場合には（Ｓ２１９のＹ）、所定時間Ｔβ２が経過した後（Ｓ２２０のＹ）、吸引シャッタ３７を開く（Ｓ２２１）。これにより、先行シートの後端と後続シートの先端が所定量（Ｌ）重ね合わさるように吸着搬送ベルトに後続シートが吸着される。
【００８７】
なお、先行シートの後端と後続シートの先端の重ね合わせ量（Ｌ）は、シートの厚みや剛度などの特性によって、給紙不良とならない最適な値となるように検討データを元に決定している。例えば図９の（ｂ）に示すように、超薄紙であれば重ね合わせ量（Ｌ）は１０ｍｍ、超厚紙であれば、重ね合わせ量（Ｌ）は５０ｍｍとなっている。これは、超薄紙の場合、重ね合わせ量（Ｌ）を大きくすると、後続シートの先端が垂れてしまい、給紙不良を引き起こす可能性があるためである。また、超厚紙の場合、シートの腰があるため、重ね合わせ量（Ｌ）を大きくしても、後続シートの先端が垂れることはないため、給紙不良を引き起こしにくいためである。
【００８８】
一方、カウンタＮの値が所定値βとなると（Ｓ２１４のＹ）、所定時間Ｔβが経過するのを待ち（Ｓ２１５）、所定時間Ｔβが経過すると（Ｓ２１５のＹ）、シート収納庫１１に次シートが有るか無いかを判断する（Ｓ２１６）。なお、このＴβは、使用するシートの坪量に応じて、先行するシート群の後端と後続するシート群の先端が図９の（ａ）のような間隔となるように吸引シャッタ３７が制御される。この場合、Ｔβ＞Ｔβ２となる。
【００８９】
そして、次シートが無い場合には（Ｓ２１６のＮ）、既述したＳ２２３〜Ｓ２２８の処理を行う。また、次シートが有る場合には（Ｓ２１６のＹ）、後続シート束のシートをカウントするようカウンタＮを初期化する（Ｎ＝０）（Ｓ２１７）。次に吸引シャッタ３７を開き（Ｓ２１８）、シートの吸着を再開する。そして、この後、シート収納庫１１に次シートが無くなると（Ｓ２１６のＮ）、既述したＳ２２３〜Ｓ２２８の処理を行い、一連の分割型重ね合わせ給紙を終了する。
【００９０】
一方、シートの坪量Ｄが予め設定された閾値坪量ＤＴＨと同じ又は小さい場合は（Ｓ２０３のＮ）、吸引ファン３６を駆動させ（Ｓ２３０）、この後、捌きファン４２０をＯＮ（駆動）させ（Ｓ２３１）、シート先端側にエアを送り込みシートの捌きを開始する。また、分離ファン４３０をＯＮ（駆動）させ（Ｓ２３２）、分離エアによりシートを分離する。
【００９１】
次に、吸引シャッタ３７を開く（Ｓ２３３）。これにより、分離ファン４３０からのエアにより分離された先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸着される。そして、先行シートが吸着搬送ベルト２１に吸引され、吸着完了センサ５８がＯＮすると、すなわち先行シートの吸着が完了すると（Ｓ２３４のＹ）、吸着搬送ベルト２１の回転を開始し（Ｓ２３５）、先行シートを搬送する。また、吸着搬送ベルト２１の回転と同時に引抜ローラ対４２の回転を開始する（Ｓ２３６）。
【００９２】
そして、引抜ローラ対４２に達した先行シートの先端を検知して引抜センサ４３がＯＮすると（Ｓ２３７のＹ）、ＣＰＵ１内部にあるカウンタＮが更新される（Ｎ＝Ｎ＋１）（Ｓ２３８）。この後、吸引シャッタ３７を閉じる（Ｓ２３９）。そして、このように吸引シャッタ３７が閉じられると、吸着完了センサ５８はＯＦＦする。次に、ＣＰＵ１内部にあるカウンタＮの値が所定値γとなっているかを判断する（Ｓ２４０）。
【００９３】
この所定値γはシートの重ね合せ可能枚数または重ね合せ設定枚数を表しており、この所定値γは坪量によって予め決められた値である。即ち、この所定値γは、シートの坪量Ｄが予め設定された閾値坪量ＤＴＨより大きい場合の所定値βとは異なったものである。なお、この所定値γは坪量によって予め決められた値であっても良いし、ユーザが操作部３０２から入力するようにしても構わない。
【００９４】
ここで、カウンタＮの値が所定値γではない場合（Ｓ２４０のＮ）、シート収納庫１１に次シートが有るか無いかを判断する（Ｓ２４５）。そして、シート収納庫１１に次シートが有る場合には（Ｓ２４５のＹ）、所定時間Ｔγ２経過した後（Ｓ２４６のＹ）、吸引シャッタ３７を開く（Ｓ２４７）。これにより、次シートが、先端が先行シートの後端との所定量（Ｌ）で重ね合わされるように吸着搬送ベルトに吸着される。なお、次シートが無い場合（Ｓ２４５のＮ）、吸引シャッタ３７を閉じた状態のまま、吸着搬送ベルト２１の回転を停止する（Ｓ２２３）。この後、既述したＳ２２４〜Ｓ２２８の処理を行いエア吹き付け動作が終了する。
【００９５】
一方、この後、シートが給送され、カウンタＮの値が所定値γとなると（Ｓ２４０のＹ）、所定時間Ｔγが経過するのを待ち（Ｓ２４１）、所定時間Ｔγが経過すると（Ｓ２４１のＹ）、シート収納庫１１に次シートが有るか無いかを判断する（Ｓ２４２）。なお、このＴγは、使用するシートの坪量に応じて、先行するシート群の後端と後続するシート群の先端が図９の（ａ）のような間隔となるように吸引シャッタ３７が制御される。この場合、Ｔγ＞Ｔγ２となる。このとき吸着搬送ベルト２１は動作したままであるが、Ｓ２４２で吸着搬送ベルト２１の動作を一時停止し、Ｓ２４４の後に再度動作するように制御しても構わない。
【００９６】
次に、次シートが無い場合には（Ｓ２４２のＮ）、既述したＳ２２３〜Ｓ２２８の処理を行う。また、次シートが有る場合には（Ｓ２４２のＹ）、カウンタＮを初期化する（Ｎ＝０）（Ｓ２４３）。次に吸引シャッタ３７を開き（Ｓ２４４）、シートの吸着を再開する。
【００９７】
次に、シートの坪量の大小によって、重ね合わせ枚数（β、γ）、重ね合わせ量を決める所定時間（Ｔβ２、Ｔγ２）、先行シート束の後端と後続シート束の先端の距離を決める所定時間（Ｔβ、Ｔγ）に関して説明する。既述したように、シートの坪量が大きいと重ね合わせ枚数が増えるにつれて重ね合わせ量がばらつきやすい。このため、β＜γとなるように重ね合わせ枚数が設定される。また、重ね合わせ量に関しては、シートの坪量が大きい方が重ね合わせ量を大きくすることができるため、Ｔβ２＞Ｔγ２となるように重ね合わせ量を決める時間が設定される。
【００９８】
先行シート束の後端と後続シート束の先端の間隔（距離）に関しては、シートの坪量が大きい程、最上位シートが所望の位置に達するまでにかかる時間が長いことから、Ｔβ＞Ｔγとなるように設定される。なお、本実施の形態においては、シートの坪量ＤがＤ＞ＤＴＨまたはＤ≦ＤＴＨであるか判断することで制御フローチャートを説明したが、シートの坪量やマテリアルに関して、ＤＴＨを複数個備えていても構わない。
【００９９】
以上説明したように、本実施の形態においては、シートの坪量が小さくなるにつれて、シートの重なり量が小さくなるように、吸引シャッタ３７を吸着位置に切り換えるタイミングを遅くするようにしている。また、シートの坪量が大きくなるにつれて、重ね合わせ枚数を少なくすると共に、先行シート束の後端と後続シート束の先端の所定間隔を広くするようにしている。これにより、シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分のばらつきを低減させることができる。
【０１００】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１５は分割型重ね合わせ給紙の際の、引抜センサ４３の信号波形を示す図であり、図１５の（ａ）は、シートを１枚ずつ給送した場合の信号波形である。ここで、シートを１枚ずつ給送する場合、引抜センサ４３からの信号に基づきシートの間隔を検知することができる。これに対し、Ｎ枚のシートを重ね合わせて１セットとした分割型重ね合わせ給紙の場合、シートの間隔がないため引抜センサ４３が検知する信号は図１５の（ｂ）に示すようになる。つまり、分割型重ね合わせ給紙の場合、引抜センサ４３の信号波形は搬送方向に対する長さが非常に長い一枚のシートを検知することと等価である。
【０１０１】
先行シートと後続シートを重ね合わせた際の重なり量は、シートを吸着搬送ベルトへ吸着させる際の吸着タイミングで決まる。また、シートを何枚重ね合わせて１セットとするかは使用するシートの坪量やサイズによって決定される。したがって、ＣＰＵ１は使用するシート情報から引抜センサ４３が検知する信号波形がどのようになるか推定できることになる。したがって、引抜センサ４３がシートの通過を検知した信号波形がＣＰＵ１で推定したものと大きく異なっていた場合、給紙不良、つまりジャムが発生したと判断することができる。
【０１０２】
そこで、本実施の形態においては、引抜センサ４３が検知する信号波形に基づいてシートのジャムを検知するようにしている。次に、本実施の形態に係るシートのジャム検知について図１６に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１０３】
シートを給送する場合、まずユーザがシート収納庫１１を引き出してシート３５をセットする。そして、シート収納庫１１を格納すると、図３の（ａ）に示すようにリフターモータ１９によってトレイ１２が上昇し、吸着搬送ベルト２１と最上位シート３５ａとの距離がＢになる位置で停止する。
【０１０４】
次に、ＣＰＵ１は給送信号を受信すると、これと同時にジャム検知フローを開始する。そして、ＣＰＵ１は、給送信号に基づきシートの給送を開始し（Ｓ３０１）、この後、シートの先端が引抜センサ４３に達したかを判断する。そして、シートの先端が引抜センサ４３に達して引抜センサ４３がＯＮすると（Ｓ３０２のＹ）、不図示のタイマを作動させ、シートの通過時間を計測する。次に、給送されたシートの後端が通過して引抜センサ４３がＯＦＦすると（Ｓ３０３のＹ）、記憶手段３に検知したセンサＯＮ時間（ＴＳ）を格納する（Ｓ３０４）。
【０１０５】
ここで、分割型重ね合せ給紙を行う場合における引抜センサ４３の検知時間をＴＳ、引抜センサ４３のＯＮ時間の規定値である許容上限値をＴＪ、許容下限値をＴＫとする。なお、この判断基準となる時間ＴＪ，ＴＫはシートが吸着搬送ベルトに吸着する際の吸着時間のばらつきを考慮して、シートのサイズや坪量ごとに決定されるものである。具体例としてＡ４の超厚紙を分割型重ね合わせ搬送させる場合の決定手法を以下に示す。条件として、坪量が３００ｇ／ｍ２紙（超厚紙）、搬送速度が３６０ｍｍ／ｓｅｃとする。また１セット当たりのシートの重ね合わせ枚数を５枚とし、重ね合わせ量を２０ｍｍとする。
【０１０６】
この場合、シート５枚を重ね合わせて１セットとした場合の１枚目のシート先端から５枚目のシート後端部までの長さは９７０ｍｍ（＝２１０＋（２１０−２０）×４）と算出できる。また、５枚のシートのうち、どこかのシート２枚が完全に重なり合っているとすると（完全重送）、このユニットの長さは７８０ｍｍ（＝２１０＋（２１０−２０）×３）と算出される。
【０１０７】
正常搬送の場合、シートは搬送速度３６０ｍｍ／ｓｅｃで搬送されているので、引抜センサ４３が１枚目のシートの先端を検知し５枚目の後端を検知するまでの通過時間（引抜センサ４３のＯＮ時間）は２．７ｓｅｃ（≒９７０÷３６０ｓｅｃ）と算出される。これに対し、５枚のシートのうち、どこかのシート２枚が完全に重なり合っていたとすると、引抜センサ４３が検知する時間は２．２ｓｅｃ（≒７８０÷３６０）と算出される。この結果、吸着搬送ベルト２１にシートを吸着させる際における吸着時間のばらつき０．２ｓｅｃを考慮しても、ＴＪを２.４ｓｅｃとすることで給紙ジャムの判別ができることになる。
【０１０８】
また、重ね合わせ量が実際に全て５ｍｍとなってしまった場合、１枚目のシート先端から５枚目のシート後端部までの長さは１０１０ｍｍ（＝２１０＋（２１０−５）×４）と算出できる。この場合の引抜センサ４３が検知する時間は２．８６ｓｅｃ（≒１０３０÷３６０）と算出できる。したがって、ＴＫを２.７５ｓｅｃとすることで給紙ジャムの判別ができることになる。
【０１０９】
そして、この例のように閾値時間ＴＪ及びＴＫを設定することでシートの給紙不良を判断することが可能となる。即ち、検知時間（通過時間）ＴＳが所定時間範囲内（ＴＫ≦ＴＳ≦ＴＪ）である場合は（Ｓ３０５のＹ）、シートは正常に搬送されたと判断し、この後、次シートの有無を検知する（Ｓ３０６）。そして、次シートが有れば（Ｓ３０６のＹ）、Ｓ３０２〜Ｓ３０６の処理を繰り返す。また、次シートが無ければ（Ｓ３０６のＮ）、ジャム検知フローは終了する。
【０１１０】
一方、検知時間ＴＳが所定時間範囲内（ＴＫ≦ＴＳ≦ＴＪ）にない場合は（Ｓ３０５のＮ）、エスケープ排紙するか否かを判断する（Ｓ３１０）。なお、エスケープ排紙は、図１において、対象となるシートまたはシート束がエスケープパス３９０を通過するように制御し、エスケープトレイ１０１上に排紙することによって、機械の動作を停止させずにジョブを継続することを可能とする機能である。
【０１１１】
そして、エスケープ排紙することが選択された場合は（Ｓ３１０のＹ）、対象のシート束がエスケープ排紙するように制御され、ジョブが継続される（Ｓ３１１）。ここで、例えば、Ｓ３０５において、ＴＳ＜ＴＫの場合は、すなわち通過時間が所定時間範囲を超えている場合はシートの完全重送ジャム、又はシートの重なり量が大きいことによる異常状態と判断できる。したがって、この場合、Ｓ３１０で対象となるシート群がエスケープ排紙された後、ジョブが継続される。なお、エスケープ排紙が選択されない場合は（Ｓ３１０のＮ）、吸着搬送ベルト２１、吸引シャッタ３７、引抜ローラ対４２、吸引ファン３６、捌きファン４２０、分離ファン４３０が全て停止するジャム処理が行われる（Ｓ３１２）。
【０１１２】
また、本実施の形態において、Ｓ３０５においてＴＳ＞ＴＪの場合は、すなわち通過時間が所定時間範囲に達していない場合はシートの重なり量が小さいことによる生産性低下となるような異常状態と判断する。この場合は生産性低下ということを表示することで異常状態として処理しないようにする。
【０１１３】
このように、本実施の形態においては、重なりながら搬送された所定枚数のシートの通過時間を検出することにより、シートを重ね合わせて給送する際、重ね合わせ部分のばらつきを低減させることができると共に、ジャム発生を検知することができる。そして、検出された通過時間が規定値を超えている場合は、エスケープ排紙又はジャム処理を行うことにより、生産性の低下を防ぐことができる。
【０１１４】
なお、本実施の形態においては、Ｓ３０６で次シートがあれば、ＴＫ−ＴＳだけ次のシートの吸着タイミングを遅らせるように制御するようにしても良い。この結果、この後、検知時間ＴＳを所定時間範囲内に収めることができるようになり、エスケープ排紙を無くすことができ、生産性の低下を防ぐことができる。また、Ｓ３１０で対象となるシート群がエスケープ排紙された後、ジョブが継続され（Ｓ３１１）、Ｓ３０６で次シートがあればＴＳ−ＴＪだけ次のシートの吸着タイミングを早めるように制御することで生産性を保つようにしても構わない。
【０１１５】
さらに、通過時間が所定時間範囲を超えている場合は、吸引シャッタ３７を吸着位置に切り換える第1タイミングを早め、通過時間が所定時間範囲に達していない場合は、第1タイミングを遅くするようにして良い。
【符号の説明】
【０１１６】
１…ＣＰＵ、２…ＡＳＩＣ、１０，１１…シート収納庫、１２…トレイ、２１…吸着搬送ベルト、３５…シート、３６…吸引ファン、３７…吸引シャッタ、４２…引抜ローラ対、４３…引抜センサ、５１，５２…吸着搬送ユニット、５８…吸着完了センサ、１０１…エスケープトレイ、１５０…シート給送機構、１５１…吸着搬送機構、１５２…エア吹き付け部、１５３…紙面検知センサ、３００Ａ…画像形成装置、３００…画像形成装置本体、３０１…シート給送ユニット、３０２…操作部、３０７…作像部、３１１，３１２…シート給送装置、３９０…エスケープパス、３９１…搬送パス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを支持する昇降可能なトレイと、前記トレイに支持されたシートの側端にエアを吹き付けてシートを浮上させるエア吹き付け部と、浮上させたシートを吸着して搬送する吸着搬送機構とを備え、エアの吹き付けで浮上したシートを前記吸着搬送機構により吸着して給送するシート給送装置において、
前記吸着搬送機構は、
エアの吹き付けで浮上したシートを吸着して搬送する吸着搬送部と、
前記吸着搬送部にシートを吸着させるための負圧を発生する負圧発生部と、
前記負圧発生部によって発生した負圧によりシートを吸着させる吸着位置及び負圧を遮断する遮断位置に切換可能な吸着切換部と、
前記吸着搬送部に先に吸着された先行シートに後続シートが一部重なりながら搬送されるように前記吸着切換部を前記遮断位置から前記吸着位置に切り換える制御部と、を備え、
前記制御部は、重なりながら搬送されたシートの枚数が所定枚数に達して次のシートを吸着する際、前記吸着切換部を前記吸着位置に切り換えるタイミングを、先行シートに後続シートが重なる第１タイミングよりも遅い第２タイミングに変更し、次のシートの吸着の後、前記第１タイミングに戻すことを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
シートの坪量を設定する設定部を備え、
前記制御部は、前記設定部による設定情報に応じて、シートの坪量が大きくなるにつれて、前記第２タイミングを遅くすることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記設定部による設定情報に応じて、シートの坪量が小さくなるにつれて、先行シートと後続シートの重なり量が小さくなるように前記第１タイミングを遅くすることを特徴とする請求項２記載のシート給送装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記設定部による設定情報に応じて、シートの坪量が大きくなるにつれて、前記所定枚数を少なくすることを特徴とする請求項２記載のシート給送装置。
【請求項５】
前記吸着搬送部により搬送されたシートを検知する検知部を備え、
前記制御部は、前記検知部の検知に基づいて重なりながら搬送された所定枚数のシートの通過時間を検出し、検出された通過時間が所定時間範囲を超えている場合は、前記第１タイミングを速くし、通過時間が所定時間範囲に達していない場合は、前記第１タイミングを遅くすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項６】
前記トレイに支持された最上位シートの紙面位置を検出する紙面検知部を備え、
前記第２タイミングで前記吸着切換部を前記吸着位置に切り換えた際、最上位シートの紙面が前記紙面検知部によって検知されるように前記トレイを上昇させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
前記シート給送装置から送り出されるシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記吸着搬送部により搬送されたシートを検知する検知部と、
シートを前記画像形成部に案内する第１の搬送路と、
シートを前記画像形成部の手前から排出部へ導く第２の搬送路と、を備え、
前記検知部の検知に基づいて重なりながら搬送された所定枚数のシートの通過時間を検出し、検出された通過時間が所定時間範囲内の場合は、所定枚数のシートを前記第１の搬送路へと搬送し、所定時間範囲を超えている場合は、所定枚数のシートを前記第２の搬送路へと搬送することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１】
シートを支持する昇降可能なトレイと、前記トレイに支持されたシートの側端にエアを吹き付けてシートを浮上させるエア吹き付け部と、浮上させたシートを吸着して搬送する吸着搬送機構とを備え、エアの吹き付けで浮上したシートを前記吸着搬送機構により吸着して給送するシート給送装置において、
前記吸着搬送機構は、
エアの吹き付けで浮上したシートを吸着して搬送する吸着搬送部と、
前記吸着搬送部にシートを吸着させるための負圧を発生する負圧発生部と、
前記負圧発生部によって発生した負圧によりシートを吸着させる吸着位置及び負圧を遮断する遮断位置に切換可能な吸着切換部と、
前記吸着搬送部に先に吸着された先行シートに後続シートが一部重なりながら搬送されるように前記吸着切換部を前記遮断位置から前記吸着位置に切り換える制御部と、を備え、
前記制御部は、重なりながら搬送されたシートの枚数が所定枚数に達して次のシートを吸着する際、前記吸着切換部を前記吸着位置に切り換えるタイミングを、先行シートに後続シートが重なる第１タイミングよりも遅い第２タイミングに変更し、次のシートの吸着の後、前記第１タイミングに戻すことを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
シートの坪量を設定する設定部を備え、
前記制御部は、前記設定部による設定情報に応じて、シートの坪量が大きくなるにつれて、前記第２タイミングを遅くすることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記設定部による設定情報に応じて、シートの坪量が小さくなるにつれて、先行シートと後続シートの重なり量が小さくなるように前記第１タイミングを遅くすることを特徴とする請求項２記載のシート給送装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記設定部による設定情報に応じて、シートの坪量が大きくなるにつれて、前記所定枚数を少なくすることを特徴とする請求項２記載のシート給送装置。
【請求項５】
前記吸着搬送部により搬送されたシートを検知する検知部を備え、
前記制御部は、前記検知部の検知に基づいて重なりながら搬送された所定枚数のシートの通過時間を検出し、検出された通過時間が所定時間範囲を超えている場合は、前記第１タイミングを速くし、通過時間が所定時間範囲に達していない場合は、前記第１タイミングを遅くすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項６】
前記トレイに支持された最上位シートの紙面位置を検出する紙面検知部を備え、
前記第２タイミングで前記吸着切換部を前記吸着位置に切り換えた際、最上位シートの紙面が前記紙面検知部によって検知されるように前記トレイを上昇させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
前記シート給送装置から送り出されるシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記吸着搬送部により搬送されたシートを検知する検知部と、
シートを前記画像形成部に案内する第１の搬送路と、
シートを前記画像形成部の手前から排出部へ導く第２の搬送路と、を備え、
前記検知部の検知に基づいて重なりながら搬送された所定枚数のシートの通過時間を検出し、検出された通過時間が所定時間範囲内の場合は、所定枚数のシートを前記第１の搬送路へと搬送し、所定時間範囲を超えている場合は、所定枚数のシートを前記第２の搬送路へと搬送することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−２８４３３（Ｐ２０１３−２８４３３Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６５２６７（Ｐ２０１１−１６５２６７）
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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