JP2015131699A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リフトアップ速度の切り替えのための専用センサを設けることなく、昇降トレイのリフトアップ時間を短縮し、ユーザビリティの向上と給紙動作の安定性を図ること。
【解決手段】トレイ４１０のシートを給紙する給紙ローラ４０１と、シート給送方向におけるトレイ４１０の下流端部を昇降させるリフタ板４１１と、給紙ローラ４０１が所定の高さになったことを検知する給紙ローラ位置検知センサ５３０と、トレイ４１０のシートを検知するシート有無検知センサ６０１と、リフタ板４１１を制御するＣＰＵ３０１を備え、ＣＰＵ３０１は給紙ローラ４０１が所定の高さになったことを給紙ローラ位置検知センサ５３０が検知していない場合にはシート有無検知センサ６０１がシートを検知するまではトレイ４１０を所定の速度で上昇させ（Ｓ１０５）、シート有無検知センサ６０１がシートを検知すると所定の速度よりも遅い速度でトレイ４１０を上昇させる（Ｓ１０６）。
【選択図】図５

Description

本発明は、積載されたシートを給送するシート給送装置、及びシート給送装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、複数のシート状の記録紙（以下、シートと記載）を収容したシート給送装置を備え、シート給送装置からシートを１枚ずつ取り出して画像形成部に給送し、シートに画像形成を行う。シート給送装置はシート束を積載する給紙カセット（給紙トレイ）を備え、給紙カセットでは、シート束を積載した昇降トレイが、バネやギア構成により、給紙ローラに向けて押し上げられる。給紙ローラは、押し上げられたシート束の最上面に圧接して回転することにより、給紙カセットからシートを送り出す。給紙ローラにより送り出されたシートが２枚重なったとしても、分離ローラにより１枚ずつ分離されて、画像形成部へ向かう搬送路へ搬送される。

ところで、一般的に給紙カセットでは、ユーザがシートを補給するために給紙カセットを開いた（引き出した）場合には、給紙カセット内の昇降トレイを下げている。昇降トレイあるいは昇降トレイ上のシートが、給紙ローラと圧接した状態のままでは、シートを補給することができないためである。そして、ユーザがシートを補給し、給紙カセットを閉じた（押し込んだ）後には、昇降トレイを給紙ローラに向けて押し上げる、リフトアップ動作が行われる。

例えば、特許文献１のシート給紙装置は、内部にシート及び昇降トレイの位置を検出可能な通過検知センサを備えている。このシート給紙装置では、例えばシート及び昇降トレイのリフトアップ動作を行う際には、昇降トレイが上昇方向に通過することを検知センサが検知するまでは、リフトアップ速度を速くする。そして、昇降トレイが上昇方向に通過するのを検知センサが検知した後は、リフトアップ速度を遅くしている。これにより、リフトアップにかかる時間を低減するとともに、リフトアップ完了時の用紙位置精度の向上を図っている。

特開２００７−２３８３１２号公報

しかしながら、リフトアップ速度の切り替えを行うタイミングを検出するための専用センサを備えることはコストアップにつながる。一方、コストダウンを目的として、速度切り替えのタイミングを検出するセンサを備えない構成にした場合、リフトアップ速度が遅いとリフトアップ完了までの時間が長くなり、ユーザビリティの低下につながる。また、リフトアップ速度を一律に速くした場合には、リフトアップ完了時のシート位置のばらつきが大きくなってしまい、給紙動作の安定性を低下させるおそれがある。すなわち、シート束からシートを安定して１枚ずつ分離、搬送するには、シートと給紙ローラとの圧接状態である給紙圧が非常に重要であり、シート位置にばらつきが生じると給紙動作が安定しなくなってしまう。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、リフトアップ速度の切り替えのための専用センサを設けることなく、昇降トレイのリフトアップ時間を短縮し、ユーザビリティの向上と給紙動作の安定を図ることを目的とする。

前述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。

（１）シートを積載するトレイを有する収納部と、
前記トレイの上方に昇降可能に設けられ、前記トレイに積載されたシートを給紙する給紙ローラと、
シート給送方向における前記トレイの下流端部を昇降させる昇降手段と、
前記給紙ローラが所定の高さになったことを検知する第１検知手段と、
前記トレイに積載されたシートを検知する第２検知手段と、
前記昇降手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記給紙ローラが所定の高さになったことを前記第１検知手段が検知していない場合には、前記第２検知手段がシートを検知するまでは、前記昇降手段により前記トレイを所定の速度で上昇させ、前記第２検知手段がシートを検知すると、前記所定の速度よりも遅い速度で前記トレイを上昇させることを特徴とするシート給送装置。

（２）前記（１）に記載のシート給送装置と、前記シート給送装置から給送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。

本発明によれば、リフトアップ速度の切り替えのための専用センサを設けることなく、昇降トレイのリフトアップ時間を短縮し、ユーザビリティの向上と給紙動作の安定を図ることができる。

実施の形態の画像形成装置の概略断面図 実施の形態の画像形成装置の制御ブロック図 実施の形態の給紙機構を説明する図、及び給紙ローラ位置検知機構を説明する図 実施の形態のシート有無検知センサを説明する図 実施の形態のトレイのリフトアップ制御を示すフローチャート 実施の形態のトレイのリフトアップ制御を示すタイミングチャート

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜画像形成装置の概要＞
図１は、本発明の実施の形態の画像形成装置の一例として、画像形成装置の一般的な構成を示す断面図である。図１を参照して画像形成装置の構成、画像形成動作について説明する。

画像形成装置は、リーダ１００で読み取った画像に応じて、レーザスキャナユニット１２２がレーザ光をプロセスユニット１２０へ照射する。プロセスユニット１２０は、４つの感光ドラム、現像器、帯電ローラ、感光ドラムクリーナを含み、照射されたレーザ光は感光ドラム上に静電潜像を形成する。すなわち、帯電ローラにより感光ドラムの表面が帯電された後、レーザスキャナユニット１２２からのレーザ光により、感光ドラム上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像剤ユニット１１０内の４色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））のトナー（現像剤）により現像され、感光ドラム上にトナー画像が形成される。このトナー画像は、一次転写部１２１に転写電圧を印加することにより、感光ドラムから転写ベルト１３０に転写される。そして、転写ベルト１３０へ転写されたトナー像は、転写ベルト１３０が図中矢印方向に回転することにより、二次転写部１４０へと至る。

また、画像形成装置は、２つのシート給送装置６１、６２を備えている。シート給送装置６１は、給紙カセット４０９内のシートの有無を検知するシート有無検知機構９１（点線部）、給紙カセット４０９内のシートを給紙搬送する給紙機構７１（点線部）、シートの給紙動作を監視する給紙ピックアップセンサ１５１を備えている。また、シートが積載された不図示のトレイを昇降させるリフタ板４１１を備えている。更に、収納部である給紙カセット４０９の背面側には、給紙カセット４０９の開閉状態を検知するカセット開閉検知センサ２０１が設けられている。なお、シート有無検知機構９１、給紙機構７１、カセット開閉検知センサ２０１の詳細については後述する。一方、シート給送装置６２も、シート給送装置６１と同様に、シート有無検知機構９２、給紙機構７２、給紙ピックアップセンサ１５２、リフタ板４１２、カセット開閉検知センサ２０２を備えている。シート給送装置６１、６２は、不図示の制御装置からの指示に基づいて同様に動作するため、以下では、シート給送装置６１が選択されたものとして説明を行う。

プロセスユニット１２０の画像形成のタイミングに合わせて、給紙機構７１によって、給紙カセット４０９に積載されたシートが、給紙カセット４０９から搬送ローラ１５４へ供給される。実際にシートが正常に供給されたかどうかは、給紙ピックアップセンサ１５１により検知される。シートは、搬送ローラ１５４、１５５、レジストローラ１６１を介して、二次転写部１４０へと搬送される。レジストセンサ１６０は、搬送されるシートを検知するセンサであり、搬送ローラ１５５によって搬送されたシートの位置を検知する。そして、レジストセンサ１６０にシートの先端部が到達したタイミングを考慮し、シートの先端部と、転写ベルト１３０上のトナー像の先端が、二次転写部１４０で一致するように、シートの搬送が制御される。例えば、転写ベルト１３０上のトナー像に対して、シートの方が二次転写部１４０に早く到着することが見込まれる場合には、レジストローラ１６１において、シートを所定時間停止させた後に、再度搬送を再開する。そして、二次転写部１４０に転写電圧を印加することにより、転写ベルト１３０上のトナー像がシートに転写される。

トナー像が転写されたシートは、定着器１７０へ搬送される。定着器１７０では、シート上のトナー像に対して加熱・加圧処理が行われ、トナー像がシートに定着される。その後、更に搬送路の下流部へ搬送される。定着器１７０を通過したシート先端が、シート搬送センサ１７１に到達すると、印刷条件に従って搬送フラッパ１７２を切り替えることでシートの搬送先が切り替えられ、シートは搬送路２３０又は搬送路２３１に搬送される。具体的には、両面プリント時の表面のプリントが終了した場合には裏面をプリントするためにシートは搬送路２３０へ搬送され、片面プリント時あるいは両面プリント時の裏面のプリントが終了した場合にはシートは搬送路２３１へ搬送される。

以下、シートが搬送路２３１へ搬送された場合の動作について説明する。搬送路２３１へ搬送されたシートは、搬送ローラ２３２により、更に搬送路の下流へ搬送される。そして、あらかじめ指定されている排紙条件に従い、搬送フラッパ１９０により、シートを搬送路１８０側へ搬送するか、搬送路１８１側へ搬送するかを切り替えることができる。ユーザの排紙指定先が排紙トレイ２００の場合には、シートは搬送路１８０へ搬送され、排紙指定先が排紙トレイ１９６の場合には、シートは搬送路１８１側へ搬送される。

＜画像形成装置のシステム構成＞
図２は、本実施の形態の画像形成装置のシステム構成の概略を示すブロック図である。なお、図２には、シート給送装置６１のセンサ、モータを記載し、シート給送装置６２のセンサ、モータについては省略している。図２において、画像形成部３２０は、図１に示した構成のうち、搬送系を除く部分を指している。すなわち、プロセスユニット１２０、レーザスキャナユニット１２２、現像剤ユニット１１０、一次転写部１２１、転写ベルト１３０、二次転写部１４０、定着器１７０が画像形成部３２０に相当する。画像形成部３２０は、制御部３００により、その動作が制御される。

制御部３００（破線部）は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３から構成される。ＲＯＭ３０２には、画像形成、シート給送処理等を行うための制御プログラムやデータ等が記憶されており、ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１が実行する制御プログラムが一時的に情報を保存するために使用されるメモリである。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に記憶された制御プログラムや各種センサの検知情報に基づいて、制御手段として機能する。なお、各種センサとは、Ｉ／Ｏインタフェース（図２、Ｉ／Ｏと表示）３１０を介してＣＰＵ３０１と接続されている給紙ピックアップセンサ１５１、レジストセンサ１６０、シート搬送センサ１７１等を指している。また、ＣＰＵ３０１には、ユーザに操作環境（例えば、動作開始の指示等の入力や表示を行う操作パネル）を提供するＵＩ（ユーザ・インタフェース）３３０が接続されている。

制御部３００（ＣＰＵ３０１）には、Ｉ／Ｏインタフェース３１０（以下、ＩＯ３１０と略す）を介して、各種モータ、及び各種センサが接続されている。各種モータには、搬送系を駆動するための定着前搬送モータ１４５及び定着後搬送モータ１４６、図１の給紙機構７１を駆動してシートの給紙搬送を行うための給紙モータ２１０、リフタ板４１１を駆動するリフタモータ２１１がある。定着前搬送モータ１４５は、図１に示したレジストローラ１６１、搬送ローラ１５４、１５５等、定着前のシートの搬送系ローラを駆動するモータである。一方、定着後搬送モータ１４６は、搬送ローラ２３２等の定着後のシートの搬送系ローラを駆動するモータである。

また、各種センサには、前述した給紙ピックアップセンサ１５１、レジストセンサ１６０、シート搬送センサ１７１の他に、カセット開閉検知センサ２０１、シート有無検知センサ６０１、給紙ローラ位置検知センサ５３０がある。カセット開閉検知センサ２０１は、給紙カセット４０９が引き出された状態かどうかを検知するためのセンサであり、シート有無検知センサ６０１は、トレイに積載されたシートの有無を検知するためのセンサである。また、給紙ローラ位置検知センサ５３０は、トレイの一番上に積載されたシート（最上位シート）が給紙ローラから所定の圧接力が加えられる位置に到達したかどうかを検知するためのセンサである。

図１を用いた説明は、リーダ１００で画像を読み取った場合の画像形成動作の説明であった。例えば、ＵＩ３３０あるいは外部装置からプリント動作開始の指示が入力された場合についても、ＣＰＵ３０１は、画像形成部３２０に画像形成の指示を行うとともに、シート給送装置６１にシートの給紙動作を開始させ、前述した画像形成動作が実行される。

＜シート給送装置の構成＞
次に、図１で示したシート給送装置６１の給紙機構７１、シート有無検知機構９１、シートを積載したトレイの昇降制御等について説明する。なお、前述したように、シート給送装置６１、６２は構成が同じであるため、以下では、シート給送装置６１を例に説明する。

（給紙機構）
まず、図１に示した給紙機構７１の構成について説明する。図３（ａ）は給紙機構７１の構成を説明するための模式図であり、図３（ｂ）は給紙ローラ位置検知機構を説明するための図である。図３（ａ）において、給紙ローラ４０１は、給紙モータ２１０により回転駆動される給紙ローラ軸４０１ａを有し、給紙ローラ軸４０１ａは、給紙ローラ軸受け４０２により回転自在に支持されている。また、給紙ローラ軸受け４０２は、給紙ローラ規制ガイド４０４に案内されて上下方向に移動可能（昇降可能）に支持されている。そのため、給紙ローラ４０１も上下方向に直線的にスライド移動が可能な構成となっている。また、給紙ローラ軸受け４０２は、給紙ローラ規制ガイド内部に設けられた給紙ローラ加圧バネ４０３により図中矢印方向（下方向）に加圧されている。そのため、給紙ローラ４０１も図中下方向、すなわち分離ローラ４０５の方向に付勢されている。また、給紙ローラ軸受け４０２には突起部４０２ａが設けられており、給紙ローラ４０１の移動に伴い、一体となって上下方向にスライドする。そして、給紙ローラ４０１の位置に応じて、突起部４０２ａが給紙ローラ位置検知センサ５３０（図３（ｂ））のオン／オフ状態を変化させる。給紙ローラ位置検知センサ５３０の詳細については、後述する。なお、図３（ｂ）に示すように、給紙ローラ軸受け４０２は、給紙ローラ４０１の両側に設けられており、給紙ローラ加圧バネ４０３により図中下方向に付勢されている。

また、図３（ａ）において、給紙ローラ４０１の図中下方に設けられた分離ローラ４０５は、不図示の分離ローラ軸を有し、不図示の分離ローラ軸は、分離ガイド４０６に固定されている。そして、分離ローラ４０５と不図示の分離ローラ軸との間には、不図示のトルクリミッタが配置されている。分離ガイド４０６は、分離ローラ規制ガイド４０８に規制されて上下方向に直線的にスライド移動が可能なように支持されている。そのため、分離ガイド４０６に固定された分離ローラ４０５も、上下方向にスライド移動が可能な構成となっている。また、分離ガイド４０６は、分離ローラ加圧バネ４０７により略上方向に付勢されている。そのため、分離ローラ４０５は給紙ローラ４０１に圧接されて、分離ローラ４０５と給紙ローラ４０１との間に、分離ニップ部４２０が構成される。なお、給紙ローラ加圧バネ４０３の弾性力は、分離ローラ加圧バネ４０７の弾性力よりも大きくなるように設定されている。

分離ローラ４０５は、給紙ローラ４０１が回転すると従動回転する。シートＳが分離ニップ部４２０に１枚だけ送り込まれたときは、分離ローラ４０５はシートＳに連れ回りそのまま従動回転するが、２枚以上送り込まれた場合には、トルクリミッタの作用により分離ローラ４０５の従動回転が停止する。これにより、給紙ローラ４０１に摺接しているシートＳのみが送り出され、それ以外のシートは分離ローラ４０５により分離ニップ部４２０で停止される。なお、本実施例ではトルクリミッタを備えた分離ローラ４０５を用いているが、この構成の代わりに摩擦パッドを用いた分離手段を用いてもよい。

（トレイの昇降制御）
次に、シート給送装置６１の給紙カセット４０９が備えるトレイ４１０を上昇させる構成を、図３（ａ）を用いて説明する。画像形成装置に挿抜可能な給紙カセット４０９は、シートＳを積載するためのトレイ４１０と、トレイ４１０を昇降させるためのリフタ板４１１を備えている。リフタ板４１１は、リフタモータ２１１（図２）と不図示の駆動ギアによって、回転中心４１１ａを中心として、図中の矢印方向に回転可能になっている。そして、矢印方向にリフタ板４１１が回転することにより、シートＳを積載したトレイ４１０の給紙ローラ４０１側の端部であるシート給送方向の下流端部が給紙ローラ４０１に向かって上昇する。なお、給紙ローラ４０１は、図３（ａ）に示すように、トレイ４１０のシート給送方向の下流端部が上昇すると当接するように、トレイ４１０の上部に配置されている。トレイ４１０を上昇させるリフトアップ動作の説明については後述する。

一方、トレイ４１０は、給紙カセット４０９が画像形成装置から引き出されることにより、下降する。すなわち、給紙カセット４０９が画像形成装置から引き出されると、リフタモータ２１１と不図示の駆動ギアの連結は解除され、リフタ板４１１は回転中心４１１ａを中心に図中矢印方向とは逆方向に回転し、トレイ４１０の給紙ローラ４０１側の端部が下降する。なお、本実施の形態では、トレイ４１０はリフタモータ２１１の駆動により下降させることはできない構成である。

（給紙ローラ位置検知機構）
続いて、図３（ｂ）を用いて、給紙ローラ位置検知機構について説明する。図３（ｂ）は、給紙ローラ４０１、給紙ローラ軸受け４０２、突起部４０２ａ、給紙ローラ位置検知センサ５３０の位置関係を説明した図である。トレイ４１０がリフタ板４１１により上昇することにより、トレイ４１０の最上部に積載されたシートが給紙ローラ４０１に接触し、給紙ローラ４０１は、図中の上方向に移動する。これに伴い、給紙ローラ軸受け４０２に設けられた第１センサフラグである突起部４０２ａも給紙ローラ４０１と一体になって、上方向に移動する。一方、給紙ローラ位置検知センサ５３０は、突起部４０２ａの位置を検知する第１センサ部である検知部５３０ａを備えている。検知部５３０ａには、突起部４０２ａが通過する間隙部の対向する壁に発光部と受光部が設けられ、発光部からの光ビームが突起部４０２ａにより遮光されたことを受光部が検知することにより、給紙ローラ４０１の位置を検知する。シートが給紙ローラ４０１から所定の加圧力を加えられる位置（高さ）まで、トレイ４１０は上昇する。トレイ４１０の上昇に伴い、突起部４０２ａも一体となって上昇し、検知部５３０ａが突起部４０２ａを検知する。このように給紙ローラ４０１の位置を検知することにより、トレイ４１０に積載された最上位シートの高さを検知する給紙ローラ位置検知センサ５３０から検知信号が入力されると、ＣＰＵ３０１はリフタモータ２１１の駆動を停止する。なお、給紙ローラ加圧バネ４０３の弾性力は分離ローラ加圧バネ４０７の弾性力よりも大きく設定されている。これにより、シートＳが順次給送され、トレイ４１０の最上位のシートの位置が低くなると、給紙ローラ４０１は、分離ローラ４０５を押し下げながら下降するようになっている。

（シート有無検知機構）
次に、図１に示したシート有無検知機構９１の構成について、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、シート給送装置６１を給紙カセット４０９の引き出し方向から見た模式図であり、図４（ｂ）は、シート給送装置６１を給紙カセット４０９の上方向から見た模式図である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、上述した給紙ローラ４０１、分離ローラ４０５は、給紙カセット４０９の図４（ａ）では右上側、図４（ｂ）では右側に配置されている。また、図４（ｂ）には給紙ローラ４０１の上方向から見た給紙ローラ位置検知センサ５３０と突起部４０２ａが示されており、給紙ローラ位置検知センサ５３０の間隙部を突起部４０２ａが通過することにより、給紙ローラ４０１の位置を検知できることがわかる。

シート有無検知機構は、図４（ａ）に示すように、第２センサフラグであるシート有無検知フラグ６００と第２センサ部であるシート有無検知センサ６０１から構成されており、給紙ローラ４０１よりもシート搬送方向の上流側に配置されている。シート有無検知センサ６０１は、図４（ｂ）に示すように、給紙ローラ位置検知センサ５３０と同様に、シート有無検知センサ６０１の間隙部をシート有無検知フラグ６００が通過することにより、トレイ４１０にシートが積載されていることを検知する。シート有無検知フラグ６００は、有無検知フラグ軸６００ｃを回転自在に支持する有無検知フラグ軸受け（不図示）に支持されている。また、シート有無検知センサ６０１は、シート有無検知フラグ軸６００ｃ近傍に配置されている。トレイ４１０の中央部には、穴部である切り欠き６０２が設けられている。

図４（ｃ）、（ｄ）は、リフトアップ完了時のシート有無検知フラグ６００とシート有無検知センサ６０１の位置関係を示した図である。図４（ｃ）はトレイ４１０にシートが積載されていない場合の、図４（ｄ）はトレイ４１０にシートが積載されている場合の、シート有無検知フラグ６００とシート有無検知センサ６０１の位置関係を示している。図４（ｃ）に示すように、シート有無検知フラグ６００の尾部６００ｄは、自重によりＺ方向（鉛直方向）に下がった状態となる。そして、給紙カセット４０９にシートが無い場合には、トレイ４１０を上昇させても、シート有無検知フラグの尾部６００ｄは、切り欠き６０２（図４（ｂ））に落ち込んだ状態となるように構成されている。このとき、シート有無検知フラグ６００は、図４（ｃ）に示す状態で、シート有無検知フラグ６００の先端６００ａはシート有無検知センサ６０１に到達しておらず、シート有無検知センサ６０１の光軸を塞がない（遮光しない）位置にある。

一方、給紙カセット４０９内のトレイ４１０にシートが有る状態で、リフタ板４１１によりトレイ４１０が上昇した場合には、シート有無検知フラグ６００は、図４（ｄ）に示す状態となる。この場合には、シート有無検知フラグ６００の尾部６００ｄは、トレイ４１０上のシートによりトレイ４１０の上昇とともに押し上げられる。そして、シート有無検知フラグ６００の先端６００ａと後端６００ｂの中間部がシート有無検知センサ６０１に到達し、シート有無検知フラグ６００によりシート有無検知センサ６０１の光軸が遮光され、シート有りを検出することができる。

なお、トレイ４１０にシートが満載された状態でもシート有無検知フラグ６００の後端６００ｂは、シート有無検知センサ６０１の光軸を塞ぐ（遮光する）位置に留まり、フラグ６００の後端６００ｂがシート有無検知センサ６０１を通過することはない。また、シートがトレイ４１０に満載されていない状態でトレイ４１０が上昇した場合には、まず、シート有無検知センサ６０１がシート有りを検知する。その後、給紙ローラ位置検知センサ５３０が、トレイ４１０上の最上面のシートが給紙ローラ４０１から所定の加圧力が加えられる位置（高さ）に到達したことを検知する。一方、シートがトレイ４１０に満載された状態で給紙カセットが装置に挿入されると、本実施の形態ではシート有無検知センサ６０１はシート有りを検知し、給紙ローラ位置検知センサ５３０も給紙ローラが所定の高さに到達したことを検知する。

（カセット開閉検知機構）
次に、シート給送装置６１のカセット開閉検知機構の構成について、図４（ｂ）を用いて説明する。給紙カセット４０９のカセット引き出し方向から見て、給紙カセット４０９の中央部奧側に対向する位置に、給紙カセット４０９の状態検知を行うカセット開閉検知センサ２０１が配置されている。カセット開閉検知センサ２０１は、給紙カセット４０９に対向して不図示の突起部を有している。不図示の突起部は、給紙カセット４０９が挿入された場合には給紙カセット４０９により押し込まれた状態となり、給紙カセット４０９が引き出された場合には、突出した状態となる。そして、カセット開閉検知センサ２０１は、不図示の突起部の状態に応じて、給紙カセットの開閉状態を検知する。

＜給紙カセットのトレイのリフトアップ制御＞
次に、リフタ板４１１によりトレイ４１０の端部を持ち上げて、トレイ４１０に積載されているシートを給紙ローラ４０１に圧接させるために上昇させる、シートのリフトアップ動作について、図５を用いて説明する。図５は、シートのリフトアップ処理の処理シーケンスを示したフローチャートである。図５に示す処理は、制御部３００のＲＯＭ３０２に記憶された制御プログラムに基づいて、ＣＰＵ３０１により実行される。

シートのリフトアップ処理は、例えばシートを補給するために、画像形成装置から引き出された給紙カセット４０９を再度、画像形成装置に戻した（挿入した）ときに行われる。そのため、まず、ステップ１０１（以下、Ｓ１０１のように記す）では、ＣＰＵ３０１は、給紙カセット４０９が画像形成装置から引き出されたかどうかを判断する。すなわち、ＣＰＵ３０１は、ＩＯ３１０を介して、カセット開閉検知センサ２０１から給紙カセット４０９の開閉状態を示す検知信号を取得し、給紙カセット４０９が引き出された状態である開状態かどうかを判断する。カセット開閉検知センサ２０１は、給紙カセット４０９が引き出された開状態であることを検知した場合にはＣＰＵ３０１に出力する検知信号をオフ状態にし、給紙カセット４０９が挿入されている閉状態であることを検知した場合には検知信号をオン状態とする。ＣＰＵ３０１は、カセット開閉検知センサ２０１から取得した検知信号に基づいて、給紙カセット４０９が開状態であると判断した場合にはＳ１０２に進み、給紙カセット４０９が挿入されている状態である閉状態と判断した場合にはＳ１０１の処理を繰り返す。Ｓ１０２では、ＣＰＵ３０１は、給紙カセット４０９が画像形成装置に挿入されたかどうかを判断する。そのため、ＣＰＵ３０１は、ＩＯ３１０を介して、カセット開閉検知センサ２０１から給紙カセット４０９の開閉状態を示す検知信号を取得し、給紙カセット４０９が閉状態かどうかを判断する。ＣＰＵ３０１は、給紙カセット４０９が閉状態であると判断した場合にはＳ１０３に進み、開状態と判断した場合にはＳ１０２の処理を繰り返す。

Ｓ１０３では、ＣＰＵ３０１は、ＩＯ３１０を介して、給紙ローラ位置検知センサ５３０から給紙ローラ４０１の位置状態を示す検知信号を取得する。そして、ＣＰＵ３０１は、トレイ４１０に積載されたシート束の最上面のシートが、給紙ローラ４０１に所定の圧力で圧接される位置（高さ）に到達しているかどうかを判断する。前述したように、リフタ板４１１によりトレイ４１０の端部が上昇し、これに伴いトレイ４１０に積載されたシートも上昇する。そして、トレイ４１０に積載されたシート束の最上面のシートが給紙ローラ４０１に当接し、トレイ４１０の上昇に伴って、給紙ローラ４０１も押し上げられ、突起部４０２ａも押し上げられる。その結果、給紙ローラ位置検知センサ５３０が突起部４０２ａを検知し、ＣＰＵ３０１に出力する検知信号をオフ状態からオン状態にする。ＣＰＵ３０１は、給紙ローラ位置検知センサ５３０から取得した検知信号がオン状態かどうかを判断し、オン状態と判断した場合にはＳ１０７に進み、オフ状態と判断した場合にはＳ１０４に進む。

Ｓ１０４では、ＣＰＵ３０１は、ＩＯ３１０を介して、シート有無検知センサ６０１からシートの有無を示す検知信号を取得し、トレイ４１０上にシートがあるかどうかを判断する。シート有無検知センサ６０１は、トレイ４１０上にシートがあることを検知した場合には、ＣＰＵ３０１に出力する検知信号をオン状態にし、シートがあることを検知していない場合には検知信号をオフ状態とする。ＣＰＵ３０１は、シート有無検知センサ６０１から取得した検知信号がオン状態かどうかを判断し、オン状態と判断した場合にはＳ１０６に進み、オフ状態と判断した場合にはＳ１０５に進む。

Ｓ１０５では、ＣＰＵ３０１は、ＩＯ３１０を介して、リフタモータ２１１を速度Ａで駆動させる制御を行い、Ｓ１０３の処理に戻る。リフタモータ２１１の駆動速度Ａは、後述する速度Ｂよりも速い速度である。リフタモータ２１１を駆動させることにより、リフタ板４１１を介してトレイ４１０及び、トレイ４１０に積載されたシートが上昇する。Ｓ１０６では、ＣＰＵ３０１は、ＩＯ３１０を介して、リフタモータ２１１の駆動速度を速度Ａよりも遅い速度Ｂで駆動させる制御を行い、Ｓ１０３の処理に戻る。ＣＰＵ３０１がＳ１０６の処理が行う場合は、以下の場合である。すなわち、Ｓ１０５の処理により、リフタモータ２１１が駆動されて、リフタ板４１１を介してトレイ４１０に積載されたシートが上昇し、最上面のシートが、シート有無検知フラグ６００の尾部６００ｄを押し上げる。その結果、シート有無検知センサ６０１がシート有無検知フラグ６００を検知し、ＣＰＵ３０１に出力する検知信号をオフ状態からオン状態にすることで、Ｓ１０６の処理がＣＰＵ３０１により実行される。

Ｓ１０７では、ＣＰＵ３０１は、トレイ４１０に積載されたシート束の最上面のシートが給紙ローラ４０１から所定の加圧力を受ける位置に到達した状態になっているので、ＩＯ３１０を介してリフタモータ２１１の駆動を停止する。なお、上述した給紙ローラ位置検知センサ５３０のオン状態、オフ状態は、突起部４０２ａを検知したときにオン状態からオフ状態に変化する構成でもよい。また、シート有無検知センサ６０１も同様に、上述したシート有無検知センサ６０１のオン状態、オフ状態は、シート有無検知フラグ６００を検知したときにオン状態からオフ状態に変化する構成でもよい。

給紙カセット４０９のトレイ４１０にシートが入っていなかった場合のＣＰＵ３０１の動作について、図５を用いて説明する。Ｓ１０１〜Ｓ１０５までの処理は同じであるため、説明を省略する。Ｓ１０５でリフタモータ２１１を駆動速度Ａで駆動させた後、ＣＰＵ３０１は給紙ローラ位置検知センサ５３０の検知信号がオフ状態からオン状態に変化することを監視する。トレイ４１０にシートが入っていない場合、シート有無検知センサ６０１はオフ状態のままとなる。そのため、トレイ４１０の端部が給紙ローラ４０１を押し上げ、給紙ローラ位置検知センサ５３０がオン状態になるまで、リフタモータ２１１は速度Ａで駆動し続ける。ＣＰＵ３０１は、Ｓ１０３で給紙ローラ位置検知センサ５３０の検知信号がオン状態になったことを検知すると、Ｓ１０７でリフタモータ２１１を駆動停止させて、リフトアップ動作を完了する。

次に、シートがトレイ４１０に満載された状態で、カセット開閉検知センサ２０１が閉状態を検知したときに、給紙ローラ位置検知センサ５３０の検知信号がオン状態である場合のＣＰＵ３０１の動作について補足説明する。ＣＰＵ３０１は、Ｓ１０２で給紙カセットの閉状態を検知した直後に、Ｓ１０３で給紙ローラ位置検知センサ５３０からの検知信号がオン状態であることを検知した場合には、リフタモータ２１１を駆動させることなく、トレイ４１０のリフタ動作を停止させる。給紙カセット４０９内のシートが満載のときに、給紙ローラ位置検知センサ５３０がオン状態になる構成の場合には、リフタモータ２１１は駆動されることなく、リフトアップ動作が完了する。

＜給紙カセットのトレイのリフトアップ動作のタイムチャート＞
次に、図５のフローチャートを用いて説明したリフトアップ動作について、タイムチャートを用いて補足説明する。図６（ａ）は給紙カセット４０９のトレイ４１０にシートがある場合の、図６（ｂ）は給紙カセット４０９のトレイ４１０にシートがない場合のリフトアップ動作のタイムチャートである。図６（ａ）には、上から順に、カセット開閉検知センサ２０１、シート有無検知センサ６０１、給紙ローラ位置検知センサ５３０からＣＰＵ３０１に出力される検知信号のオン・オフ状態、リフタモータ２１１の駆動速度を示すグラフである。なお、図中、ＯＮは検知信号のオン状態、ＯＦＦは検知信号のオフ状態を示す。また、リフタモータの速度Ａ、速度Ｂ、０は、リフタモータ２１１の駆動速度を示し、速度Ａは速度Ｂよりも速い。更に、横軸は時間を示し、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は時間タイミングを示す。

（給紙カセット４０９のトレイ４１０にシートがある場合）
図６（ａ）において、ＣＰＵ３０１は、時間Ｔ１にカセット開閉検知センサ２０１の検知信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化したことを検知すると、リフタモータ２１１を速度Ａで駆動する制御を開始する。そして、所定時間後にリフタモータ２１１の駆動速度は速度Ａで安定する。そして、ＣＰＵ３０１は、時間Ｔ２において、シート有無検知センサ６０１の検知信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化したことを検知すると、リフタモータ２１１の駆動速度が速度Ｂとなるように速度変更の制御を行う。そして、所定の時間が経過すると、リフタモータ２１１は速度Ｂで安定する。そして、その後、時間Ｔ３において、給紙ローラ位置検知センサ５３０の検知信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化したことを検知すると、ＣＰＵ３０１は、リフタモータ２１１の駆動を停止する制御を行い、リフトアップ動作を完了する。

（給紙カセット４０９のトレイ４１０にシートがない場合）
図６（ｂ）は、給紙カセット４０９のトレイ４１０にシートがない場合のリフトアップ動作のタイムチャートを示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）と同様のグラフなので、グラフの見方についての説明は省略する。なお、図中、Ｔ４、Ｔ５は、時間タイミングを示す。図６（ｂ）において、ＣＰＵ３０１は、時間Ｔ４にカセット開閉検知センサ２０１の検知信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化したことを検知すると、リフタモータ２１１を速度Ａで駆動させる。トレイ４１０にシートがない場合には、給紙ローラ位置検知センサ５３０がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化するリフトアップ完了まで、シート有無検知センサ６０１の検知信号はＯＦＦ状態のままである。そのため、給紙ローラ位置検知センサ５３０の検知信号がオン状態になるまで、リフタモータ２１１は駆動速度Ａでリフトアップ動作を継続する。そして、ＣＰＵ３０１は、時間Ｔ５で給紙ローラ位置検知センサ５３０の検知信号がＯＮ状態になったことを検知すると、リフタモータ２１１の駆動を停止する制御を行い、リフトアップ動作を完了する。

以上説明したように、本実施例によれば、リフトアップ速度の切り替えのための専用センサを設けることなく、元々あるセンサを利用して、昇降トレイのリフトアップ時間を短縮し、ユーザビリティの向上と給紙動作の安定を図ることができる。すなわち、リフトアップ速度を切り替えるための専用センサを設けないことで、コストアップを防ぐことができる。そして、リフトアップ速度を切り替えるための専用センサを設けなくても、リフトアップ速度の高速化を行うことができるため、昇降トレイのリフトアップ時間を短縮し、ユーザビリティの向上を図ることができる。また、シートが給紙ローラ４０１に当接する手前の位置で、適切に低速度に切り替えるため、給紙ローラ４０１とシートとの間の給紙圧が適切に制御され、給紙動作の安定を図ることができる。更に、給紙カセット４０９内にシートがない場合には、リフトアップ完了まで、高速でリフタモータ２１１を駆動するため、リフトアップ完了までの時間が短縮され、ユーザビリティの向上を図ることができる。

３０１ ＣＰＵ
４０１ 給紙ローラ
４１０ トレイ
４１１ リフタ板
５３０ 給紙ローラ位置検知センサ
６０１ シート有無検知センサ

Claims (9)

1. シートを積載するトレイを有する収納部と、
   前記トレイの上方に昇降可能に設けられ、前記トレイに積載されたシートを給紙する給紙ローラと、
   シート給送方向における前記トレイの下流端部を昇降させる昇降手段と、
   前記給紙ローラが所定の高さになったことを検知する第１検知手段と、
   前記トレイに積載されたシートを検知する第２検知手段と、
   前記昇降手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記給紙ローラが所定の高さになったことを前記第１検知手段が検知していない場合には、前記第２検知手段がシートを検知するまでは、前記昇降手段により前記トレイを所定の速度で上昇させ、前記第２検知手段がシートを検知すると、前記所定の速度よりも遅い速度で前記トレイを上昇させることを特徴とするシート給送装置。
2. 前記制御手段は、前記給紙ローラが所定の高さになったことを前記第１検知手段が検知すると、前記昇降手段による前記トレイの上昇を停止させることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記所定の高さは、前記昇降手段により上昇した前記トレイに積載された最上位のシートが前記給紙ローラに所定の圧接力で圧接する高さであることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
4. 前記第２検知手段は、前記給紙ローラが前記所定の高さになったことを前記第１検知手段が検知する前に、前記トレイに積載されたシートを検知することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 前記第１検知手段は、前記トレイのシート給送方向の下流端部の上部に配置され、
   前記第１検知手段は、第１センサ部と第１センサフラグを有し、
   前記第１センサ部は、光を発する発光部と、前記光を受光する受光部と、を有し、
   前記第１センサフラグは、前記給紙ローラと一体となって移動し、前記給紙ローラが前記所定の高さになったときに、前記第１センサ部の前記発光部からの光を遮光することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記第２検知手段は、前記第１検知手段よりシート給送方向の上流側に配置され、
   前記第２検知手段は、第２センサ部と第２センサフラグを有し、
   前記第２センサ部は、光を発する発光部と、前記光を受光する受光部と、を有し、
   前記第２センサフラグは、前記トレイに積載されたシートに当接し、前記トレイが昇降手段により上昇すると前記シートにより押し上げられ、前記第２センサ部の前記発光部からの光を遮光することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
7. 前記制御手段は、前記トレイにシートが積載されていない場合には、前記給紙ローラが前記所定の高さになったことを前記第１検知手段が検知するまで、前記トレイを前記所定の速度で上昇させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
8. 前記収納部の状態を検知する状態検知手段を有し、
   前記制御手段は、前記収納部が挿入されたことを前記状態検知手段が検知すると、前記昇降手段により前記トレイを前記所定の速度で上昇させることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のシート給送装置。
9. 請求項１ないし８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給送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。

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