特許 7440342 シート供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-19

(45)【発行日】2024-02-28

(54)【発明の名称】シート供給装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 7/14 20060101AFI20240220BHJP

   B65H 1/14 20060101ALI20240220BHJP

【ＦＩ】

B65H7/14

B65H1/14 322A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020089624

(22)【出願日】2020-05-22

(65)【公開番号】P2021183534

(43)【公開日】2021-12-02

【審査請求日】2023-03-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000250502

【氏名又は名称】理想科学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(72)【発明者】

【氏名】飯岡 譲

【審査官】羽鳥 公一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０１１１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０５５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０１５６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１２７１５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ １／００－３／６８

Ｂ６５Ｈ ７／００－７／２０

Ｂ６５Ｈ ４３／００－４３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート束が積載された昇降可能な積載台と、
前記シート束の側方から前記シート束側へ光を出射し、前記シート束側からの光を受光する検出部と、
前記検出部の受光量に基づき、前記積載台の高さ位置を制御して前記シート束の上面を所定の上限位置に位置決めする上限位置決め制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記上限位置決め制御を行う際に、前記シート束の上面が前記検出部の検出領域の上限より高い位置にある状態での前記検出部の受光量である全遮蔽受光量、および、前記シート束の上面が前記検出領域の下限より低い位置にある状態での前記検出部の受光量である全開放受光量を取得し、取得した前記全遮蔽受光量および前記全開放受光量に基づき、前記シート束の上面を前記上限位置に位置決めするための前記検出部の受光量の閾値を決定することを特徴とするシート供給装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記シート束の上面が前記検出領域の下限よりも低い位置にある状態から前記積載台の上昇を開始させ、前記検出部の受光量の変化率に基づき、前記シート束の上面が前記検出領域内の所定位置に到達したか否かを判断し、前記シート束の上面が前記所定位置に到達してから前記積載台が所定量だけ上昇した時点で、前記シート束の上面が前記検出領域の上限より高い位置にあると判断して前記検出部の受光量を前記全遮蔽受光量として取得することを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記積載台の上昇を開始させた時点における前記シート束の上面の高さ位置が、前記検出領域の下限より低い所定の全開放検出位置以上の高さ位置にあった場合には、前記全遮蔽受光量を取得した後、前記シート束の上面が前記全開放検出位置に一致するよう前記積載台を下降させて前記全開放受光量を取得し、
前記積載台の上昇を開始させた時点における前記シート束の上面の高さ位置が、前記全開放検出位置より低い位置にあった場合には、前記積載台の上昇中に前記シート束の上面が前記全開放検出位置に到達した時点で取得していた前記検出部の受光量を前記全開放受光量として採用することを特徴とする請求項２に記載のシート供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シートを供給するシート供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

シートを供給するシート供給装置として、給紙台に積載された用紙に空気を吹き付けて用紙を浮上させ、浮上した用紙のうちの最上位（一番上）の用紙を吸着搬送手段により吸着搬送して印刷装置に給紙する給紙装置が知られている（特許文献１参照）。

【0003】

このような給紙装置において、反射型フォトセンサからなる上限センサを用いて、給紙による給紙台上の用紙の減少に応じて給紙台を上昇させる制御が行われている。

【0004】

また、このような給紙装置では、給紙動作を開始する前に、上記の上限センサのセンサ値に基づき、給紙台上の用紙束の上面を所定の上限位置に位置決めするよう給紙台の高さ位置を制御する上限位置決め制御が行われている。

【0005】

この上限位置決め制御では、給紙台上の用紙束の側面からの反射光を受光した上限センサのセンサ値（受光量）が所定の閾値以上であるか否かに基づき、用紙束の上面が上限位置にあるか否かが判定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１５－１３４６８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、外光や、給紙台上の用紙束の側面の反射率の影響により、上限位置決め制御の精度が低くなることがある。

【0008】

例えば、上限センサが外光を受光することで、用紙束の上面が上限位置に到達していないのにセンサ値が閾値以上となり、用紙束の上面が上限位置に達したと誤判定されることがある。

【0009】

また、例えば、給紙台上の用紙束の側面の反射率が標準的な反射率よりも低いことで、用紙束の上面が上限位置に到達してもセンサ値が閾値に到達せず、用紙束の上面が上限位置より高い位置に到達してから、上限位置に到達したと誤判定されることがある。

【0010】

本発明は上記に鑑みてなされたもので、上限位置決め制御の精度を向上できるシート供給装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するため、本発明のシート供給装置は、シート束が積載された昇降可能な積載台と、前記シート束の側方から前記シート束側へ光を出射し、前記シート束側からの光を受光する検出部と、前記検出部の受光量に基づき、前記積載台の高さ位置を制御して前記シート束の上面を所定の上限位置に位置決めする上限位置決め制御を行う制御部とを備え、前記制御部は、前記上限位置決め制御を行う際に、前記シート束の上面が前記検出部の検出領域の上限より高い位置にある状態での前記検出部の受光量である全遮蔽受光量、および、前記シート束の上面が前記検出領域の下限より低い位置にある状態での前記検出部の受光量である全開放受光量を取得し、取得した前記全遮蔽受光量および前記全開放受光量に基づき、前記シート束の上面を前記上限位置に位置決めするための前記検出部の受光量の閾値を決定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明のシート供給装置によれば、上限位置決め制御の精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態に係る給紙装置の概略構成図である。

【図2】図１に示す給紙装置の制御ブロック図である。

【図3】閾値決定処理のフローチャートである。

【図4】給紙台の上昇中におけるセンサ値の推移を示す図である。

【図5】上限センサが用紙束により全遮蔽された状態を示す図である。

【図6】上限センサで受光される外光の説明図である。

【図7】外光の影響による用紙束の上限位置の誤判定の説明図である。

【図8】用紙束の反射率の影響による用紙束の上限位置の誤判定の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。

【0015】

以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

【0016】

図１は、本発明の実施の形態に係る給紙装置の概略構成図である。図２は、図１に示す給紙装置の制御ブロック図である。以下の説明において、図１における紙面の上下左右を上下左右方向とする。

【0017】

図１、図２に示すように、本実施の形態に係る給紙装置（シート供給装置に相当）１は、給紙台（積載台に相当）２と、エンドフェンス３と、昇降モータ４と、エンコーダ５と、浮上部６と、分離部７と、搬送部８と、上限センサ（検出部に相当）９と、操作パネル１０と、制御部１１とを備える。

【0018】

給紙装置１は、印刷装置（図示せず）に対して用紙（シートに相当）Ｐを給紙する装置である。図１において左から右に向かう方向が、給紙動作時の搬送部８による用紙Ｐの搬送方向である。以下の説明における上流、下流は、搬送部８による用紙Ｐの搬送方向における上流、下流を意味する。

【0019】

給紙台２は、印刷に用いられる用紙Ｐが積載されるものである。給紙台２は、昇降可能に構成されている。

【0020】

エンドフェンス３は、給紙台２上の用紙Ｐの上流端（左端）の位置を規制する部材である。

【0021】

昇降モータ４は、給紙台２を昇降させる。

【0022】

エンコーダ５は、昇降モータ４の回転軸の所定の回転角度ごとにパルス信号を出力する。

【0023】

浮上部６は、給紙台２上に重ねて積載された複数の用紙Ｐからなる用紙束（シート束に相当）ＰＴに対して下流側の側方から空気を吹きつけ、用紙束ＰＴの上端部の複数の用紙Ｐを浮上させる。浮上部６は、浮上ファン２１と、シャッタ２２とを備える。

【0024】

浮上ファン２１は、給紙台２上の用紙束ＰＴの用紙Ｐを浮上させるための浮上気流を発生させる。

【0025】

シャッタ２２は、用紙束ＰＴへの浮上気流の吹き出しのオンオフを切り替える。

【0026】

なお、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向において給紙台２上の用紙束ＰＴを挟んで互いに対向する２つの浮上部６がさらに設けられていてもよい。

【0027】

分離部７は、浮上部６により浮上させられて搬送部８に吸着した最上位の用紙Ｐと上から２枚目以下の用紙Ｐとを分離させる。分離部７は、分離ファン２６を備える。

【0028】

分離ファン２６は、搬送部８に吸着した最上位の用紙Ｐと上から２枚目の用紙Ｐとの間に空気を流し込んで最上位の用紙Ｐと上から２枚目以下の用紙Ｐとを分離させるための分離気流を発生させる。

【0029】

なお、用紙Ｐの幅方向において給紙台２上の用紙束ＰＴを挟んで互いに対向する２つの分離部７がさらに設けられていてもよい。

【0030】

搬送部８は、浮上部６により浮上させられた複数の用紙Ｐのうちの最上位の用紙Ｐをエア吸引により吸着して搬送する。搬送部８は、搬送ベルト３１と、駆動ローラ３２と、従動ローラ３３と、搬送モータ３４と、吸引機構部３５とを備える。

【0031】

搬送ベルト３１は、駆動ローラ３２と従動ローラ３３とに掛け渡される環状のベルトである。搬送ベルト３１には、複数のベルト穴（図示せず）が全周に渡って形成されている。搬送ベルト３１は、吸引機構部３５の駆動によりベルト穴に発生する吸着力により用紙Ｐを吸着保持する。用紙Ｐを吸着保持した状態で駆動ローラ３２の駆動により搬送ベルト３１が回転（無端移動）することで、用紙Ｐが搬送される。

【0032】

駆動ローラ３２は、搬送ベルト３１を回転（無端移動）させる。

【0033】

従動ローラ３３は、駆動ローラ３２とともに搬送ベルト３１を支持する。従動ローラ３３は、回転する搬送ベルト３１に従動回転する。

【0034】

搬送モータ３４は、駆動ローラ３２を回転させる。

【0035】

吸引機構部３５は、搬送ベルト３１のベルト穴を介して空気を吸引することで、用紙Ｐを搬送ベルト３１に吸着させる。吸引機構部３５は、ベルト穴を介して空気を吸引するファン（図示せず）を備える。

【0036】

上限センサ９は、給紙台２上に積載された用紙Ｐの下流側（右側）の端面を監視するものである。上限センサ９は、給紙台２より下流側において、浮上部６により浮上させられた用紙Ｐを検出可能な高さ位置に配置されている。上限センサ９は、検出領域Ｋ内の用紙Ｐを検出する。上限センサ９は、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向においては、用紙Ｐの中央に配置されている。用紙Ｐの幅方向においては、検出領域Ｋは、用紙Ｐの幅より狭い。上限センサ９は、反射型フォトセンサであり、発光部４１と、受光部４２とを備える。

【0037】

発光部４１は、給紙台２上の用紙束ＰＴの右側の側方から左側（用紙束ＰＴ側）へ光を出射する。発光部４１は、例えば、発光ダイオードからなる。

【0038】

受光部４２は、左側（用紙束ＰＴ側）からの光を受光する。

【0039】

操作パネル１０は、各種の入力画面等を表示するとともに、ユーザによる入力操作を受け付ける。操作パネル１０は、液晶表示パネル等を有する表示部（図示せず）と、各種の操作キー、タッチパネル等を有する入力部（図示せず）とを備える。なお、操作パネル１０は、給紙先の印刷装置に設けられたものであってもよい。

【0040】

制御部１１は、給紙装置１全体の動作を制御する。制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。

【0041】

制御部１１は、給紙動作を開始する際に、上限センサ９のセンサ値（受光量）に基づき、給紙台２の高さ位置を制御して、給紙台２上の用紙束ＰＴの上面（最上位の用紙Ｐの上面）を所定の上限位置に位置決めする上限位置決め制御を行う。ここで、上限位置は、高さ方向（上下方向）における検出領域Ｋ内の位置である。上限位置は、例えば、高さ方向における検出領域Ｋの中央位置に設定される。

【0042】

また、制御部１１は、上限位置決め制御を行う際に、閾値決定処理を実行する。閾値決定処理は、上限位置決め制御において用紙束ＰＴの上面を上限位置に位置決めするためのセンサ値の閾値である上限検出閾値Ｖｔｈを決定する処理である。閾値決定処理において、制御部１１は、全開放センサ値Ｖａ（全開放受光量に相当）および全遮蔽センサ値Ｖｂ（全遮蔽受光量に相当）を取得し、取得した全開放センサ値Ｖａおよび全遮蔽センサ値Ｖｂに基づき、上限検出閾値Ｖｔｈを決定する。

【0043】

ここで、全開放センサ値Ｖａは、検出領域Ｋ内に用紙Ｐがない状態である、上限センサ９が全開放された状態でのセンサ値である。すなわち、全開放センサ値Ｖａは、用紙束ＰＴの上面が検出領域Ｋの下限より低い位置にある状態でのセンサ値である。全遮蔽センサ値Ｖｂは、上限センサ９が用紙束ＰＴにより全遮蔽された状態でのセンサ値である。すなわち、全遮蔽センサ値Ｖｂは、用紙束ＰＴの上面が上限センサ９の検出領域Ｋの上限より高い位置にある状態でのセンサ値である。

【0044】

次に、給紙装置１の動作について説明する。

【0045】

給紙装置１では、給紙を行う際、まず、上述の閾値決定処理を行う。閾値決定処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。

【0046】

給紙開始が指示されると、図３のステップＳ１において、制御部１１は、昇降モータ４を制御して、用紙束ＰＴが積載された給紙台２の上昇を開始させるとともに、上限センサ９のセンサ値のサンプリングを開始する。

【0047】

給紙台２の上昇が開始されると、エンコーダ５がパルス信号を出力し始める。制御部１１は、エンコーダ５の出力パルス数に基づき、用紙束ＰＴの上面（給紙台２）の移動量（上昇量、下降量）を判断できる。

【0048】

給紙台２の上昇中において、制御部１１は、所定時間間隔でセンサ値をサンプリングし、それにより取得した各センサ値を、それぞれの取得時点における、給紙台２の上昇開始からのエンコーダ５の出力パルス数のカウント値と対応させて記憶する。

【0049】

ここで、給紙台２の上昇開始前は、図１のように、用紙束ＰＴの上面が検出領域Ｋの下限よりも低い位置にある状態である。例えば、給紙台２が給紙装置１における最も低い位置にある状態から、給紙台２の上昇が開始される。給紙台２の上昇開始時点では、用紙束ＰＴの上面が、検出領域Ｋの下限より低い所定の全開放検出位置Ｈａ以上の高さ位置にある場合と、全開放検出位置Ｈａより低い位置にある場合とがある。

【0050】

全開放検出位置Ｈａは、全開放センサ値Ｖａを取得する際の用紙束ＰＴの上面の高さ位置として予め設定された高さ位置である。全開放検出位置Ｈａは、検出領域Ｋの下限の下側近傍に設定されている。

【0051】

ここで、用紙束ＰＴの上面で反射した西日等の外光（図６参照）の上限センサ９による受光量は、用紙束ＰＴの上面の高さ位置によって変化する。上限センサ９より低い範囲における上限センサ９に比較的近い高さ位置の範囲内では、用紙束ＰＴの上面が高い位置にあるほど、用紙束ＰＴの上面で反射した外光の上限センサ９への入射量は減少する。このことから、上限センサ９が受光する外光を低減するために、上述のように全開放検出位置Ｈａは、検出領域Ｋの下限の下側近傍に設定されている。全開放検出位置Ｈａは、実験等に基づき予め決定されている。全開放検出位置Ｈａは、用紙種類ごとに設定してもよい。

【0052】

給紙台２の上昇開始後、図３のステップＳ２において、制御部１１は、用紙束ＰＴの上面が、所定の全遮蔽近傍位置Ｈｂ´（所定位置に相当、図４参照）に到達したか否かを判断する。ここで、全遮蔽近傍位置Ｈｂ´は、検出領域Ｋの上限の下側近傍の高さ位置として予め設定されたものである。

【0053】

現時点の用紙束ＰＴの上面の高さ位置をＨｘとし、検出領域Ｋの高さ幅より大きい規定高さ幅をＷｓ（図４参照）とすると、用紙束ＰＴの上面の高さ位置がＨｘ－ＷｓからＨｘまでの区間に、センサ値の上昇率Ｒが所定の上昇率閾値Ｒ１以上の区間があり、かつ、現時点における直近のセンサ値の上昇率Ｒが、上昇率閾値Ｒ１より小さい上昇率閾値Ｒ２以下である場合、制御部１１は、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽近傍位置Ｈｂ´に到達したと判断する。

【0054】

用紙束ＰＴの上面が全遮蔽近傍位置Ｈｂ´に到達していないと判断した場合（ステップＳ２：ＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ２を繰り返す。

【0055】

ここで、給紙台２の上昇により、上限センサ９のセンサ値は、用紙束ＰＴの上面の高さ位置に応じて図４のように変化する。

【0056】

図４に示すように、用紙束ＰＴの上面が検出領域Ｋの下限に到達すると、発光部４１の光が用紙束ＰＴの下流側（右側）の側面で反射した反射光が受光部４２で受光され始めることで、センサ値が上昇し始める。この後、用紙束ＰＴの上面が検出領域Ｋの上限に到達するまで、センサ値は上昇する。

【0057】

上昇する用紙束ＰＴの上面が検出領域Ｋの下限に到達するまでの間のセンサ値（全開放センサ値Ｖａ）は、用紙束ＰＴの上面や上限センサ９の周辺の部材からの反射光と環境光とで決まるものであり、通常は、ほぼゼロである。

【0058】

センサ値の上昇率Ｒは、一旦上昇した後、用紙束ＰＴの上面が検出領域Ｋの上限に近づくにつれて低下する。すなわち、センサ値の上昇率Ｒは、高さ方向における検出領域Ｋの中央部で上昇率閾値Ｒ１以上となり、全遮蔽近傍位置Ｈｂ´の直下で上昇率閾値Ｒ２以下となる。上昇率閾値Ｒ１，Ｒ２は、実験等に基づき予め決定されている。上昇率閾値Ｒ１，Ｒ２は、用紙種類ごとに設定してもよい。

【0059】

図３に戻り、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽近傍位置Ｈｂ´に到達したと判断した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３において、制御部１１は、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽近傍位置Ｈｂ´に到達してから規定上昇量Ｗｃ（所定量に相当）だけ上昇したか否かを判断する。用紙束ＰＴの上面が全遮蔽近傍位置Ｈｂ´に到達してから規定上昇量Ｗｃだけ上昇していないと判断した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ３を繰り返す。

【0060】

ここで、規定上昇量Ｗｃは、図４に示すように、全開放検出位置Ｈａより上述の規定高さ幅Ｗｓだけ高い位置である全遮蔽検出位置Ｈｂと、全遮蔽近傍位置Ｈｂ´との間の高さ距離である。

【0061】

全遮蔽検出位置Ｈｂは、検出領域Ｋの上限より高く、搬送部８の搬送面（下面）より低い位置にある。また、全遮蔽検出位置Ｈｂは、用紙束ＰＴの用紙Ｐが比較的少ない（用紙束ＰＴの高さが比較的低い）場合でも、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽検出位置Ｈｂにあるときに、検出領域Ｋに給紙台２が入らないように、検出領域Ｋの上限の上側近傍にある。全遮蔽検出位置Ｈｂがこのような高さ位置となるように、規定高さ幅Ｗｓが設定されている。

【0062】

図３に戻り、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽近傍位置Ｈｂ´に到達してから規定上昇量Ｗｃだけ上昇したと判断した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ステップＳ４において、制御部１１は、給紙台２の上昇を停止させる。これにより、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽検出位置Ｈｂにある状態で給紙台２が停止する。この結果、図５に示すように、上限センサ９が用紙束ＰＴにより全遮蔽された状態となる。

【0063】

図３に戻り、ステップＳ５において、制御部１１は、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽検出位置Ｈｂにある状態における上限センサ９のセンサ値を、前述の全遮蔽センサ値Ｖｂとして取得する。

【0064】

次いで、ステップＳ６において、制御部１１は、給紙台２の上昇開始時点における用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａ以上の高さ位置にあったか否かを判断する。ここで、制御部１１は、ステップＳ４での給紙台２の上昇停止時点における、ステップＳ１での給紙台２の上昇開始時点からのエンコーダ５の出力パルス数のカウント値が、規定高さ幅Ｗｓに応じたパルス数以下である場合、給紙台２の上昇開始時点における用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａ以上の高さ位置にあったと判断する。

【0065】

給紙台２の上昇開始時点における用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａ以上の高さ位置にあったと判断した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ７において、制御部１１は、用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａに一致するまで給紙台２を下降させる。すなわち、制御部１１は、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽検出位置Ｈｂにある状態から規定高さ幅Ｗｓだけ給紙台２を下降させる。

【0066】

次いで、ステップＳ８において、制御部１１は、用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａにある状態における上限センサ９のセンサ値を、前述の全開放センサ値Ｖａとして取得する。この後、制御部１１は、ステップＳ１０へ進む。

【0067】

ステップＳ６において、給紙台２の上昇開始時点における用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａより低い位置にあったと判断した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ９において、制御部１１は、給紙台２の上昇中に用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａに到達した時点で取得していたセンサ値を全開放センサ値Ｖａとして採用する。

【0068】

具体的には、制御部１１は、ステップＳ４での給紙台２の上昇停止時点における、ステップＳ１での給紙台２の上昇開始時点からのエンコーダ５の出力パルス数のカウント値から、規定高さ幅Ｗｓに応じたパルス数を差し引いたカウント値に対応するセンサ値を、全開放センサ値Ｖａとして採用する。この後、制御部１１は、ステップＳ１０へ進む。

【0069】

ステップＳ１０では、制御部１１は、下記の式（１）で表される差分値Ｖｄｉｆｆが、所定の差分閾値Ｖｃ以上であるか否かを判断する。

【0070】

Ｖｄｉｆｆ＝Ｖｂ－Ｖａ …（１）
ここで、差分閾値Ｖｃは、外光や用紙束ＰＴの側面の反射率の影響により、正確な用紙束ＰＴの上限位置決めが困難な状況であるか否かを判断するための差分値Ｖｄｉｆｆの閾値である。例えば、用紙束ＰＴの側面の反射率が低いために全遮蔽センサ値Ｖｂが非常に小さく、かつ、外光が強いために全開放センサ値Ｖａが非常に大きいために、正確な用紙束ＰＴの上限位置決めが困難な状況である場合には、差分値Ｖｄｉｆｆが差分閾値Ｖｃ未満となる。差分閾値Ｖｃは、実験等に基づき予め決定されている。

【0071】

Ｖｄｉｆｆ≧Ｖｃであると判断した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１１において、制御部１１は、全開放センサ値Ｖａと全遮蔽センサ値Ｖｂとに基づき、上限検出閾値Ｖｔｈを決定する。例えば、制御部１１は、下記の式（２）により上限検出閾値Ｖｔｈを算出する。これにより、閾値決定処理が終了となる。

【0072】

Ｖｔｈ＝（Ｖａ＋Ｖｂ）／２ …（２）
Ｖｄｉｆｆ＜Ｖｃであると判断した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、ステップＳ１２において、制御部１１は、操作パネル１０にエラーを表示させる。これにより、閾値決定処理がエラー終了となる。

【0073】

次に、上限位置決め制御について説明する。

【0074】

上述の閾値決定処理により上限検出閾値Ｖｔｈを決定すると、制御部１１は、上限位置決め制御を行う。

【0075】

具体的には、制御部１１は、閾値決定処理においてサンプリングして記憶した各センサ値から、上限検出閾値Ｖｔｈ以上で上限検出閾値Ｖｔｈに最も近いセンサ値を選択する。

【0076】

次いで、制御部１１は、用紙束ＰＴの上面の位置が、上記の選択したセンサ値を取得した時点における用紙束ＰＴの上面の位置に合うように、給紙台２を昇降させる。これにより、用紙束ＰＴの上面が上限位置に位置決めされる。上記の選択したセンサ値を取得した時点における用紙束ＰＴの上面の位置は、当該センサ値に対応して記憶されたエンコーダ５の出力パルス数のカウント値から判断できる。

【0077】

ここで、閾値決定処理の終了時点において、用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａにある場合と、全遮蔽検出位置Ｈｂにある場合とがある。閾値決定処理の終了時点において用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａにある場合には、制御部１１は、上限位置決め制御において、給紙台２を閾値決定処理の終了時点の位置から下降させて用紙束ＰＴの上面を上限位置に位置決めする。閾値決定処理の終了時点において用紙束ＰＴの上面が全遮蔽検出位置Ｈｂにある場合には、制御部１１は、上限位置決め制御において、給紙台２を閾値決定処理の終了時点の位置から下降させて用紙束ＰＴの上面を上限位置に位置決めする。

【0078】

なお、次のように上限位置決め制御を行ってもよい。閾値決定処理の終了時点において用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａにある場合、給紙台２の上昇を開始させ、センサ値が上限検出閾値Ｖｔｈ以上になった時点で給紙台２の上昇を停止させる。閾値決定処理の終了時点において用紙束ＰＴの上面が全遮蔽検出位置Ｈｂにある場合、給紙台２の下降を開始させ、センサ値が上限検出閾値Ｖｔｈ以下になった時点で給紙台２の上昇を停止させる。

【0079】

上述の上限位置決め制御が終了すると、制御部１１は、用紙束ＰＴの上面の高さ位置を、給紙に適切な高さ位置である目標位置に合わせるよう給紙台２を昇降させる。

【0080】

この後、制御部１１は、給紙動作を開始させる。具体的には、制御部１１は、浮上ファン２１、分離ファン２６、および吸引機構部３５の駆動を開始させる。また、制御部１１は、シャッタ２２を開放する。

【0081】

これにより、浮上部６からの浮上気流により用紙束ＰＴの最上部の複数の用紙Ｐが浮上し、最上位の用紙Ｐが搬送ベルト３１に吸着される。

【0082】

次いで、制御部１１は、シャッタ２２を閉鎖する。これにより、分離部７からの分離気流により、最上位の用紙Ｐと上から２枚目以下の用紙Ｐとが分離され、２枚目以下の用紙Ｐが落下する。

【0083】

次いで、制御部１１は、搬送モータ３４を駆動させることで搬送部８に用紙Ｐを搬送させる。

【0084】

次いで、制御部１１は、次の用紙Ｐの給紙のために、シャッタ２２を開放して用紙Ｐを浮上させる。

【0085】

上記の動作を繰り返すことにより、用紙Ｐが給紙装置１から印刷装置へ順次給紙される。

【0086】

この給紙動作中において、制御部１１は、給紙による給紙台２上の用紙Ｐの減少に応じて給紙台２を上昇させる制御を行う。具体的には、制御部１１は、１枚の給紙ごとに、用紙Ｐの浮上中のタイミングで上限センサ９のセンサ値を取得する。そして、制御部１１は、取得したセンサ値が所定の追従閾値未満の場合、センサ値と追従閾値との差に応じた高さ分だけ、給紙台２を上昇させる。

【0087】

給紙動作で給紙する枚数分の給紙が終了すると、制御部１１は、給紙動作を終了させる。

【0088】

以上説明したように、給紙装置１では、制御部１１は、上限位置決め制御を行う際に、閾値決定処理において、全開放センサ値Ｖａおよび全遮蔽センサ値Ｖｂを取得し、取得した全開放センサ値Ｖａおよび全遮蔽センサ値Ｖｂに基づき、上限検出閾値Ｖｔｈを決定する。

【0089】

ここで、本実施の形態とは異なり、用紙束ＰＴの上面の上限位置決めのために、予め設定された固定の上限検出閾値Ｖｋを用いた場合、図６に示すような外光の影響により、図７に示すように、上限位置が誤判定されることがある。

【0090】

すなわち、給紙装置１では、図６のように、用紙束ＰＴの上面で反射した外光が上限センサ９の受光部４２で受光されることがある。そして、このような外光の影響により、図７のように、外光の影響がない場合に比べてセンサ値が大きくなることがある。このため、外光の影響により、用紙束ＰＴの上面が本来の上限位置に達していないにもかかわらず、センサ値が上限検出閾値Ｖｋに達し、用紙束ＰＴの上面が上限位置に達したと誤判定されることがある。外光が強いほど、このような誤判定は発生しやすい。

【0091】

また、固定の上限検出閾値Ｖｋを用いた場合、用紙束ＰＴの側面の反射率の影響により、図８に示すように、上限位置が誤判定されることがある。

【0092】

すなわち、例えば、用紙束ＰＴの側面の反射率が標準的な反射率よりも低い場合、図８のように、用紙束ＰＴの側面の反射率が標準的な反射率の場合よりもセンサ値が小さくなることがある。このため、用紙束ＰＴの上面が本来の上限位置に到達してもセンサ値が閾値に到達せず、用紙束ＰＴの上面が本来の上限位置より高い位置に到達してから、センサ値が閾値に到達し、上限位置に到達したと誤判定されることがある。

【0093】

用紙束ＰＴの側面の反射率が標準的な反射率よりも高い場合にも、用紙束ＰＴの側面の反射率が標準的な反射率の場合よりもセンサ値が大きくなることで、上限位置が誤判定されることがある。

【0094】

これに対し、給紙装置１では、上限位置決め制御を行う際に取得した全開放センサ値Ｖａおよび全遮蔽センサ値Ｖｂに基づき上限検出閾値Ｖｔｈを決定するので、上限検出閾値Ｖｔｈは、そのときの外光や用紙束ＰＴの側面の反射率の影響が反映されたものとなる。このため、外光や用紙束ＰＴの側面の反射率の影響による上限位置の誤判定が低減し、上限位置決め制御の精度を向上できる。

【0095】

また、制御部１１は、センサ値の上昇率Ｒが上昇率閾値Ｒ１以上となった後に上昇率閾値Ｒ２以下になると、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽近傍位置Ｈｂ´に到達したと判断する。そして、制御部１１は、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽近傍位置Ｈｂ´に到達してから規定上昇量Ｗｃだけ上昇した時点で、用紙束ＰＴの上面が検出領域Ｋの上限より高い全遮蔽検出位置Ｈｂにあると判断して全遮蔽センサ値Ｖｂを取得する。これにより、用紙束ＰＴの上面が検出領域Ｋの上限より高い位置にある状態にして全遮蔽センサ値Ｖｂを取得することを実現できる。

【0096】

また、制御部１１は、給紙台２の上昇開始時点における用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａ以上の高さ位置にあった場合には、全遮蔽センサ値Ｖｂを取得した後、用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａに一致するまで給紙台２を下降させて全開放センサ値Ｖａを取得する。給紙台２の上昇開始時点における用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａより低い位置にあった場合には、制御部１１は、給紙台２の上昇中に用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａに到達した時点で取得していたセンサ値を全開放センサ値Ｖａとして採用する。これにより、給紙台２の上昇開始時点における用紙束ＰＴの上面の高さ位置と全開放検出位置Ｈａとの位置関係に関わらず、用紙束ＰＴの上面が全開放検出位置Ｈａにある状態におけるセンサ値を全開放センサ値Ｖａとして取得することが可能である。

【0097】

なお、上述した実施の形態では、用紙束ＰＴの上面が予め設定された全開放検出位置Ｈａにある状態におけるセンサ値を全開放センサ値Ｖａとして取得した。また、用紙束ＰＴの上面が予め設定された全遮蔽検出位置Ｈｂにある状態におけるセンサ値を全遮蔽センサ値Ｖｂとして取得した。しかし、用紙束ＰＴの上面が検出領域Ｋの下限より低い任意の位置にある状態におけるセンサ値を全開放センサ値Ｖａとして取得してもよい。また、用紙束ＰＴの上面が上限センサ９の検出領域Ｋの上限より高い任意の位置にある状態におけるセンサ値を全遮蔽センサ値Ｖｂとして取得してもよい。

【0098】

また、上述した実施の形態では、センサ値の上昇率Ｒが上昇率閾値Ｒ１以上となった後に上昇率閾値Ｒ２以下になると、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽近傍位置Ｈｂ´に到達したと判断した。そして、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽近傍位置Ｈｂ´に到達してから規定上昇量Ｗｃだけ上昇した時点で、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽検出位置Ｈｂにあると判断した。しかし、これに限らず、センサ値の変化率に基づき、用紙束ＰＴの上面が検出領域Ｋ内の所定位置に到達したか否かを判断し、用紙束ＰＴの上面が所定位置に到達してから給紙台２が所定量だけ上昇した時点で、用紙束ＰＴの上面が全遮蔽検出位置Ｈｂにあると判断するものであればよい。

【0099】

また、上述した実施の形態では、上限検出閾値Ｖｔｈを全開放センサ値Ｖａと全遮蔽センサ値Ｖｂとの平均値とした（式（２））。これは、図４のような特性の上限センサ９において、上下方向における検出領域Ｋの中央でのセンサ値のレベルが、上限センサ９が全開放された状態でのセンサ値のレベルと全遮蔽された状態でのセンサ値のレベルとの中央付近であろうと推定したためである。しかし、上限センサ９として採用するセンサの特性によっては、このような推定は妥当でないことがある。このため、例えば、下記の式（３）における係数ｋ（０＜ｋ＜１）を実験で決定し、式（３）により上限検出閾値Ｖｔｈを算出するようにしてもよい。上限検出閾値Ｖｔｈは、全開放センサ値Ｖａと全遮蔽センサ値Ｖｂとに基づき算出するものであればよい。

【0100】

Ｖｔｈ＝ｋ×Ｖａ＋（１－ｋ）×Ｖｂ …（３）
また、上述した実施の形態では、用紙を給紙する給紙装置について説明したが、用紙以外のシートを供給する装置にも本発明は適用可能である。

【0101】

本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

【0102】

［付記］
本出願は、以下の発明を開示する。

【0103】

（付記１）
シート束が積載された昇降可能な積載台と、
前記シート束の側方から前記シート束側へ光を出射し、前記シート束側からの光を受光する検出部と、
前記検出部の受光量に基づき、前記積載台の高さ位置を制御して前記シート束の上面を所定の上限位置に位置決めする上限位置決め制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記上限位置決め制御を行う際に、前記シート束の上面が前記検出部の検出領域の上限より高い位置にある状態での前記検出部の受光量である全遮蔽受光量、および、前記シート束の上面が前記検出領域の下限より低い位置にある状態での前記検出部の受光量である全開放受光量を取得し、取得した前記全遮蔽受光量および前記全開放受光量に基づき、前記シート束の上面を前記上限位置に位置決めするための前記検出部の受光量の閾値を決定することを特徴とするシート供給装置。

【0104】

（付記２）
前記制御部は、前記シート束の上面が前記検出領域の下限よりも低い位置にある状態から前記積載台の上昇を開始させ、前記検出部の受光量の変化率に基づき、前記シート束の上面が前記検出領域内の所定位置に到達したか否かを判断し、前記シート束の上面が前記所定位置に到達してから前記積載台が所定量だけ上昇した時点で、前記シート束の上面が前記検出領域の上限より高い位置にあると判断して前記検出部の受光量を前記全遮蔽受光量として取得することを特徴とする付記１に記載のシート供給装置。

【0105】

（付記３）
前記制御部は、
前記積載台の上昇を開始させた時点における前記シート束の上面の高さ位置が、前記検出領域の下限より低い所定の全開放検出位置以上の高さ位置にあった場合には、前記全遮蔽受光量を取得した後、前記シート束の上面が前記全開放検出位置に一致するよう前記積載台を下降させて前記全開放受光量を取得し、
前記積載台の上昇を開始させた時点における前記シート束の上面の高さ位置が、前記全開放検出位置より低い位置にあった場合には、前記積載台の上昇中に前記シート束の上面が前記全開放検出位置に到達した時点で取得していた前記検出部の受光量を前記全開放受光量として採用することを特徴とする付記２に記載のシート供給装置。

【符号の説明】

【0106】

１ 給紙装置
２ 給紙台
３ エンドフェンス
４ 昇降モータ
５ エンコーダ
６ 浮上部
７ 分離部
８ 搬送部
９ 上限センサ
１０ 操作パネル
１１ 制御部
２１ 浮上ファン
２２ シャッタ
２６ 分離ファン
３１ 搬送ベルト
３２ 駆動ローラ
３３ 従動ローラ
３４ 搬送モータ
３５ 吸引機構部
４１ 発光部
４２ 受光部
Ｋ 検出領域
Ｐ 用紙
ＰＴ 用紙束

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】