JP7099813B2 - 給紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置等にシートを供給する給紙装置に関する。

従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置の画像形成部にシートを給紙する給紙装置が知られている。

給紙装置には、数千枚に及ぶ大容量のシートを収納可能な収納庫と、収納庫内に設けられ、シートを積載する積載トレイと、この積載トレイを昇降する昇降機構と、昇降機構を駆動する駆動モータと、積載トレイ上のシート最上面に接触してシートを送り出す繰出ローラと、繰り出されたシートを１枚に分離して給紙する分離機構を備えている。そして、積載トレイにシートがセットされると、駆動モータが駆動して昇降トレイが上昇する。上昇する積載トレイはシートの最上面が繰出ローラに接触すると停止する。その後に送出ローラが駆動してシートが繰り出され、分離機構にて１枚に分離して画像形成部にシートを供給する。

このような給紙装置では、Ａ６、Ｂ５、Ａ４、レター等の小サイズシート、Ｂ４、Ａ３、リーガル等の大サイズシート、長尺シート（規格サイズ以外のシート）等の多様なサイズのシートが取り扱い可能となっている（例えば、特許文献１、特許文献２）。また、シートも普通紙やフィルムシート等の様々なシートが取り扱うことができる。

特開２００３－６３７１９号公報 特開２００２－３３８０６９号公報

ところで、画像形成装置において、頻繁に使用されるサイズはＡ４（小サイズシート）であり、Ａ４サイズ以上の大サイズシート（Ｂ４、Ａ３）や長尺シート（規格サイズ以外のシート）の使用頻度は小サイズシートに比べて少ない。また、フィルムシート等の特殊紙は、普通紙に対して使用頻度が極めて少ない。

しかしながら、大サイズシートやフィルムシートは、小サイズシートに対して重量が重く、装置の構成や部品は取り扱う可能なシートのうち最も重量の重いシートに基づき設計しているため、取り扱うシートの最大サイズが大きくなる程、またシートの材質が重くなる程、積載トレイ上のシートの最大重量が重くなる。積載トレイ上のシートの最大重量が重くなると昇降機構をより強固な構成とする必要があり、昇降モータもトルクの大きいモータが必要となる。したがって、昇降モータが大型化し、消費電力が増大する。また昇降機構の重量が重くなり、複雑化するとの問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、多様なシートを取り扱う装置の複雑化、装置重量の増大することなく、多様なシートを取り扱うことができる給紙装置を提供することを目的とする。

上記目的に鑑み、本願発明はシートを積載する積載トレイと、積載トレイ上のシートを給紙する給紙手段と、積載トレイを上下方向に移動させる昇降手段と、を備えた給紙装置において、昇降手段は、積載トレイが移動する上下間に設けられた所定位置を越えてシートが積載されると積載トレイを下降させ、積載トレイがシートの種類に応じて設定された設定位置に到達すると積載トレイの下降を停止する。

積載トレイがシートの種類に応じて設定された設定位置に到達すると積載トレイの下降を停止させることで、シートの積載トレイへの最大積載量を容易に変更することができ、構造の複雑化、重量の増大、コスト増加を抑制しながら、給紙装置で多様なシートを取り扱うことが可能となる。

画像形成システムの全体構成を示す図である。 給紙装置の構成を示す概要図である。 給紙装置の構成を示す平面概略図である。 給紙装置本体から収納庫を引き出した状態を示す平面図である。 収納庫内のシートを取り替える動作の一連の流れを示す動作フローチャート図である。 入れ替え動作におけるシートの補充、取り出し及びサイズ設定の処理を示すフローチャート図である。 Ａ４サイズのシートをＡ３サイズのシートに入れ替える動作状態を示す状態図である。 Ａ４サイズのシートをＡ３サイズのシートに入れ替える動作状態を示す状態図である。 Ａ３サイズのシートをＡ４サイズのシートに入れ替える動作状態を示す状態図である。 Ａ３サイズのシートをＡ４サイズのシートに入れ替える動作状態を示す状態図である。

図１は画像形成システムの全体構成を示す図である。先ず、図１を参照しつつ画像形成システムの全体構成について説明する。画像形成システムは、画像形成装置２と、原稿読取装置３と、原稿給送装置４と、給紙装置５と、シート集積装置６とを備えている。画像形成装置２は、１００枚程度のシートを収納可能な２つの給紙カセット７ａ、７ｂを備えており、原稿読取装置３によって原稿画像から読み取られた画像データに基づいて、給紙カセット７ａ，７ｂ及び給紙装置５の何れか一つから供給されたシート上に画像形成を行う。そして、画像形成されたシートをシート集積装置６に集積、収納する。原稿読取装置３には、原稿給送装置４によって原稿シートを給送することもできる。ここで、画像形成システムにおいて扱われるシートには、Ａ６、Ｂ５、Ａ４等の小サイズやＢ４、Ａ３等の大サイズの普通紙の他、規格サイズ以外の長尺シート、ＯＨＰシートを含むフィルムシート、トレーシングペーパ、コート紙などの特殊シートを含むものとする。

画像形成装置２は、図１に示すように、投光器（レーザヘッドなど）８と、感光ドラム９と、現像器１０と、転写チャージャ１１と、定着ローラ１２とを備えている。感光ドラム９の表面に投光器８で静電潜像（静止画像）が形成されて、現像器１０によって静電潜像にトナーが付着させられ、感光ドラム９上に付着されたトナーが給紙カセット７ａ，７ｂ又は給紙装置５から供給されたシートに転写チャージャ１１によって転写される。トナーが転写されたシートは、下流側に配置される定着ローラ１２に送られて、シート上のトナーを加熱定着させられた後、排紙ローラ対１３によってシート集積装置６へ排出される。

各給紙カセット７ａ，７ｂには、収納されているシートの最上面に接触してシートを送り出す送出ローラ１４と、送り出されたシートを一枚ずつに分離して給送する給紙ローラと分離ローラからなる分離機構１５とが設けられている。給紙カセット７ａ，７ｂから送出ローラ１４によって送り出されて分離機構１５によって一枚ずつに分離されたシートは、複数の搬送ローラ対によって搬送され、搬送路に沿って転写チャージャ１１へと送られる。また、給紙装置５から給紙されるシートは、搬入ローラ対２６によって搬送路１７に搬入され、同様に、搬送ローラ対１６によって搬送路１７に沿って転写チャージャ１１へと送られる。

なお、画像形成装置２には、コントロールパネル２５（図２参照）が設けられている。コントロールパネル２５を用いて、例えばシートの種類、カラー印刷・モノクロ印刷、プリント部数、片面印刷・両面印刷、拡大・縮小印刷などの画像形成条件を設定できるようになっている。

原稿読取装置３の上部には、透明なガラスで形成された第１のプラテン１９と第２のプラテン２０とが水平方向に並設されている。第１のプラテン１９は、手置きでセットされる原稿の読み取りに用いられ、対応可能な最大サイズの原稿が載置できるようなサイズに形成されている。また、第２のプラテン２０は、原稿給送装置４から給送され所定速度で移動する原稿の読み取りに用いられる。

原稿読取装置３の内部には、第１の読取キャリッジ２１及び第２の読取キャリッジ２２と、集光レンズ２３及び光電変換素子２４を有する光電変換手段が設けられている。第１の読取キャリッジ２１及び第２の読取キャリッジ２２は、図示されていないキャリッジモータによって駆動されて、第１のプラテン１９の下方を副走査方向に往復移動する。第１の読取キャリッジ２１には、光を原稿へ向けて照射するランプと、原稿から反射された光を反射するミラーとが設けられており、第２の読取キャリッジ２２には、第１の読取キャリッジ２１のミラーからの光を集光レンズ２３及び光電変換素子２４に案内する二つのミラーが設けられている。第１のプラテン１９上の原稿の読み取りを行うときには、第１の読取キャリッジ２１及び第２の読取キャリッジ２２を移動させながら、第１の読取キャリッジ２１から第１のプラテン１９上に載置された原稿の画像へ光を照射して、原稿からの反射光を第１の読取キャリッジ２１及び第２の読取キャリッジ２２を介して光電変換素子２４に案内し、電気信号に変換することによって、原稿から画像データを生成させる。

原稿搬送装置４は、給紙トレイ２８と、シート搬送機構２９と、排紙トレイ３０とを備え、給紙トレイ２８上に載置された原稿をシート搬送機構２９によって一枚ずつ搬送して、第２のプラテン２０上を通過させ、排紙トレイ３０に排出する。なお、原稿搬送装置４から給送されて第２のプラテン２０上を通過する原稿を読み取るときには、第１の読取キャリッジ２１及び第２の読取キャリッジ２２を第２のプラテン２０の下方で予め停止させておき、第２のプラテン２０上を通過する原稿を読み取り、画像データを生成する。

図２は、給紙装置５の構成を示す概要図であり、図３は給紙装置５の構成を示す平面概略図である。また、図４は給紙装置本体（筐体）から収納庫を引き出した状態を示す平面図である。図１～図４に基づき給紙装置５の構成について説明する。給紙装置５は、筐体３１と、筐体３１内に引き出し機構３２によって給紙方向に直交する方向に引き出し可能に支持された収納庫３３と、収納庫３３内のシートを一枚ずつに分離して画像形成装置２へ向けて供給する分離給紙機構４３と、給紙装置５を制御する制御部３５とを備え、収納庫３３内には、上下方向に昇降可能な積載トレイ３６が設けられている。積載トレイ３６は、板状のプレートであり、所定サイズ以下の小サイズシートと所定サイズよりも大きい大サイズシートのそれぞれを積載トレイ３６上に積載できるようになっている。収納庫３３の上部には、積載トレイ３６上に積載されたシートの最上面を検出する上面検出センサ３９が設けられており、昇降機構によって、シートの量に応じて積載トレイ３６を移動させるようになっている。

昇降機構４０は、積載トレイ３６の支持部に固定された複数本のワイヤ（図２中では簡略化して一本のワイヤのみを示している。）と、対応するワイヤを巻き取る巻取プーリと、巻取プーリと対応する支持部との間に延びるワイヤを巻き掛ける中間プーリと、巻取プーリ５０を回転駆動させる昇降モータＭ１とによって構成されている。

収納庫３３は、上部に開口部が設けられた概略箱型形状を有しており、図４に示すように筐体３１から引き出された状態のときに開口部を通して収納庫３３内の積載トレイ３６上にシートを積載できるようになっている。収納庫３３の内部の積載トレイ３６を収容する積載トレイ収容空間内には、積載トレイ３６上のシートを幅方向に挟んで位置する側端規制部材４１ａ、４１ｂと、積載トレイ３６上のシートの給紙方向後端側に位置する後端規制部材４２と、が設けられている。つまり、積載トレイ３６上のシートの幅方向の両側端が側端規制部材によって規制され、積載トレイ３６上のシートの給紙方向後端が後端規制部材４２によって規制されるようになっている。側端規制部材４１ａ、４１ｂは連動してシートの幅方向にスライド可能に収納庫３３の底部に立設されている。後端規制部材４２は、給紙方向にスライド可能に収納庫３３の底部に立設されている。このような構成により、側端規制部材４１ａ、４１ｂや後端規制部材４２を収納庫３３内でシートサイズに応じて移動させて、シートの側端位置や給紙方向の後端位置を規制することができるようになっている。

分離給紙機構４３は、積載トレイ３６上に積載されたシートの最上面に接触してシートを送り出す繰出ローラ４５と、送り出されたシートを画像形成装置２へ給紙する給紙ローラ４６と、給紙ローラ４６に圧接して２枚目以降のシートの供給を阻止する分離ローラ４７とによって構成されている。

給紙ローラ４６は、図示されていない複数のギアやタイミングベルトを介して給紙モータＭ２によって駆動され、給紙モータＭ２の駆動により回転してシートを供給する。なお、繰出ローラ４５は、給紙ローラ４６のシャフト周りに回動自在に支持されたブラケットに回転可能に支持されており、給紙モータＭ２による給紙ローラ４６のシャフトの回転が複数のギアを介して繰出ローラ４５に伝達されて、回転駆動される。また、繰出ローラ４５は、シートの上面に接触する作動位置とシートの上面から離れた待機位置との間で給紙ローラ４６のシャフト周りに移動させることができるようになっている。本実施形態では、給紙ローラのシャフトの回転によってブラケットを回動させ、繰出ローラ４５を作動位置と待機位置との間で移動させている。

分離ローラ４７は、その回転軸にトルクリミッタが取り付けられている。これにより、給紙ローラ４６と分離ローラ４７との圧接部でシートが二枚以上重なってニップされたときに分離ローラ４７が停止して上から二枚目以降のシートの供給を阻止するようになっている。すなわち、複数のシートが重なって給紙ローラ４６と分離ローラ４７とのニップ部に進入すると、給紙ローラ４６の駆動力が最上位のシートに伝達される一方、分離ローラ４７の回転が停止され、最上位のシートと上から二枚目以降のシートとの間で滑りが生じて、最上位のシートと上から二枚目以降のシートとが分離される。もちろん、分離ローラ４７に代えて分離パッドなど他の摩擦部材を用いてもよい。

図２に示すように給紙装置５の動作を制御する制御部３５は、画像形成装置２に設けられている。この制御部３５は、上述したコントロールパネル２５で設定されるシートの種類、カラー印刷・モノクロ印刷、プリント部数、片面印刷・両面印刷、拡大・縮小印刷などの画像形成条件に基づき給紙装置５を制御する。

ここで、本実施の形態の制御部３５では、シートの種類に応じて積載トレイ３６上に積載されるシートの最大積載量を異ならせるために、シートの種類に基づいて積載トレイ３６の下降を制限する下限位置を設定するようにしている。つまり、シートの材質やサイズなどによりシート１枚当たりの重さが重いときに下限位置を高く設定することで積載トレイ３６上へのシートの最大積載可能領域を制限し、積載トレイ３６上におけるシートを積載するためのスペースを減らして最大積載可能量を少なくしている。

給紙装置５には、シートを繰り出す繰出位置にシートの最上面が移動したことを検出する上面検出センサ３９と、シートの上面がシートを補充する補充位置に移動したことを検出する取出センサ５８ａと、シートの上面がシートを取り出す取出位置に移動したことを検出する取出センサ５８ｂと、積載トレイ３６の昇降方向の異なる位置に配置され、積載トレイ３６の下降を制限する第１、第２の下限センサ５７ａ、５７ｂと、積載トレイ３６の昇降に伴ってパルス信号を発生するエンコーダ５１と、が設けられている。また、収納庫３３の底部には、後端規制板４２の位置を検出する第１、第２のサイズセンサ５９ａ、５９ｂが設けられている。本実施の形態では、取り扱うサイズのシートをＡ４、Ａ３の２種類とし、第１、第２のサイズセンサ５９ａ、５９ｂはＡ４サイズのシートの後端を規制する後端規制板４２の位置とＡ３サイズのシートの後端を規制する後端規制板４２の位置のそれぞれに配置されている。

制御部３５は、コントロールパネル２５からの情報、上述の各種センサ、エンコーダＣＮの検出信号やパルス信号を受信して、昇降モータＭ１、給紙モータＭ２及びソレノイド４９を制御し、積載トレイ３６の昇降動作及び分離給紙機構３４のシート給紙動作を実行する。

積載トレイ３６の昇降動作では、積載トレイ３６を上昇させ、繰出ローラ４５にて繰り出すための繰出位置にシートの最上面を移動させるように昇降モータＭ１を制御する。また、シートの取り出し、シートの補充をする際に積載トレイ３６を上昇または下降させ、シートの最上面を取出位置、補充位置となるように昇降モータＭ１を制御する。なお、本実施の形態では、取出位置と補充位置を収納庫３３の高さ方向の中央位置よりも上方に設けている。

給紙動作では、コントロールパネル２５からの給紙信号に受け、繰出ローラ４５をシートの最上面に接触する作動位置に移動させ、繰出ローラ４５と給紙ローラ４６を回転させてシートを給紙するように給紙モータＭ２を制御する。

さらに、前述したように制御部３５は、積載トレイ３６上に積載されるシートの種類によって積載トレイ３６が昇降する際の下限位置を設定している。本実施の形態では、第１、第２のサイズセンサ５９ａ、５９ｂの検出信号で特定されたシートサイズに基づいて積載トレイ３６の下限位置を設定している。シートサイズがＡ４サイズの場合は収納庫３３の底面に近い第１の下限位置に設定し、Ａ３サイズの場合は第１の下限位置よりも上方の第２の下限位置に設定する。

第１の下限位置には第１の下限センサ５７ａが配置され、第２の下限位置には第２の下限センサ５７ｂが配置されている。制御部３５は、シートサイズによって第１の下限位置を設定すると第１の下限センサ５７ａを選択し、第１の下限センサ５７ａが積載トレイ３６を検出すると昇降モータＭ１の逆転を停止するように制御する。また、シートサイズによって第２の下限位置を設定すると第２の下限センサ５７ａを選択し、第２の下限センサ５７ａが積載トレイ３６を検出すると昇降モータＭ１の逆転を停止するように制御する。なお、以降において第１、第２の下限センサ５７ａ、５７ｂで選択された下限センサを設定下限センサという。

図５は収納庫３３内のシートを取り替える動作の一連の流れを示す動作フローチャート図であり、図６は入れ替え動作におけるシートの補充、取り出し及びシートサイズの特定の処理を示すフローチャート図である。また、図７、図８はＡ４サイズのシートをＡ３サイズのシートに入れ替える動作状態を示す状態図であり、図９、図１０はＡ３サイズのシートをＡ４サイズのシートに入れ替える動作状態を示す状態図である。

図５～図１０に基づき入れ替える動作について説明する。図７（ａ）または図９（ａ）に示すようにシートの給紙動作が停止した状態において、図２で示すロック解除ボタン４４が押されると、昇降モータＭ１が逆転駆動して積載トレイ３６が下降する（ＳＴ０１～ＳＴ０２）。同時に、補充センサ５８ａがＯＮ状態であるか否かが検出される（ＳＴ０３）。なお、補充センサ５８ａは、図２に示すように収納庫３３の側面の上部に配置され、積載トレイ３６及び積載されるシートを検出した状態（ＯＮ状態）ではＯＮ信号を出力し、検出しない状態（ＯＦＦ状態）ではＯＦＦ信号を出力する。

収納庫３３の解除ボタン４４が押された時点で補充センサ５８ａがＯＦＦ状態の場合は、積載トレイ３６が補充センサ５８ａの検出位置よりも上方にあると判断する。そして、積載トレイ３６の下降によって、シートのサイズによって選択された設定下限センサまたは補充センサ５８ａのいずれかがＯＮ状態になるまで待機する。一方、解除ボタン４４が押された時点で補充センサ５８ａがＯＮ状態である場合は、積載トレイ３６が補充センサ５８ａの検出位置または検出位置よりも下方で、積載されたシートの最上面が検出位置よりも上方にあると判断する。

補充センサ５８ａがＯＮする前に設定下限センサがＯＮすると補充、取出、サイズ設定処理に移行する（ＳＴ０４）。一方、設定下限センサがＯＮする前に補充センサ５８ａがＯＦＦすると昇降モータＭ１を停止させ、積載トレイ３６の下降を停止する（ＳＴ０５～ＳＴ０６）。このとき、図７（ｂ）、図９（ｂ）に示すように積載トレイ３６上のシート最上面が補充位置ｈ１に到達して停止する。なお、仮に積載トレイ３６上にシートがない場合は、積載トレイ３６の上面（シート積載面）が補充位置ｈ１に位置付けられる。

積載トレイ３６が停止するとソレノイド４９を作動させ、収納庫３３のロックを解除する（ＳＴ０７）。これによって、図４に示すように収納庫３３が給紙装置５の本体（筐体）から引き出される。そして、シートの補充、取り出し及びシートサイズの特定を行う補充、取出、サイズ設定処理が実行される（ＳＴ０８）。

図４に示すように収納庫３３が引き出されると使用者は、シートサイズを変更せずに同一なシートを補充するか、先に積載されていた種類のシートとは異なる種類のシートを新たに積載するかのいずれかを行う。

補充、取出、サイズ設定処理（ＳＴ０８）を図６に基づき説明すると、本実施の形態では、図７（ｂ）、図９（ｂ）に示すように積載トレイ３６上のシート最上面が補充位置ｈ１に到達した状態から補充センサ５８ａがＯＮ状態になると同一サイズのシートが補充または異なるサイズのシートを新たに載置されたと判断し、補充動作が実行される（ＳＴ１１～ＳＴ１４）。積載トレイ３６上のシート最上面が補充位置ｈ１に到達した状態から取出センサ５８ｂがＯＦＦ状態になると積載トレイ３６のシートが取り除かれたと判断し、取出動作が実行される（ＳＴ１５～ＳＴ１７）。また、補充センサ５８ａがＯＦＦ状態で、取出センサ５８ｂがＯＮ状態では、シートの種類を変更したか否かを監視してサイズを特定するサイズ設定動作（ＳＴ１８～ＳＴ２１）が実行される。

なお、取出センサ５８ｂは、補充センサ５８ａよりも若干下方に配置されている。詳細には補充センサ５８ａとの間の距離が積載トレイ３６の側面３６ａの高さ方向の距離（積載トレイ３６の厚さ）よりも小さく、かつ補充センサ５８ａがシートの最上面を検出しない状態（ＯＦＦ状態）でシートを検出（ＯＮ状態）する位置に配置されている。したがって、シートの最上面または積載トレイ３６の上面が補充位置ｈ１にあるとき取出センサ５８ｂはシートまたは積載トレイ３６を検出する状態（ＯＮ状態）となる。

ここで、使用者が収納庫３３内のシートを異なるサイズのシートに取り替える際は、積載トレイ３６上に集積されたシートを取り出し、取り替えるシートに対応する位置に後端規制板４２を移動する。その後に取り換えるシートを積載トレイ３６上に載置する。以降の補充、取出、サイズ設定処理（ＳＴ０８）の説明では、便宜上、前述の使用者がシートを取り替える際の動作に沿って取出処理、サイズ設定処理、補充処理の順に各処理について説明する。なお、ここでは、一例としてＡ４サイズのシートをＡ３サイズのシートに変更する場合とＡ３サイズのシートをＡ４サイズのシートに変更する場合について述べる。

取出処理は、取出センサ５８ｂがＯＦＦ状態になると積載トレイ３６のシートが取り除かれたと判断し、昇降モータＭ１を正転する（ＳＴ１５～ＳＴ１６）。これによって、図７（ｃ）、図９（ｃ）に示すように積載トレイ３６が上昇する。積載トレイ３６が上昇して取出センサ５８ｂがＯＮ状態となると昇降モータＭ１を停止して積載トレイ３６が停止する（ＳＴ１７、ＳＴ２２）。

このとき、図７（ｃ）に示すようにシートを複数に分けて取り出した場合、言い換えるとシートが積載トレイ３６上に残っている場合は、取出センサ５８ｂがシートの最上面で検出（ＯＮ状態）し、その後、図８（ｅ）に示すように残りのシートを取り除くと、再び取出センサ５８ｂがＯＦＦとなり、再度に取出処理（ＳＴ１５～ＳＴ１７）が実行される。つまり、処理上では、積載トレイ３６上のシートが積載されているか否かに係らず、補充センサ５８ａ、取出センサ５８ｂの検出状態（ＯＮ－ＯＦＦ状態）に応じて補充処理、取出処理、サイズ設定処理のいずれかが実行される。よって、積載トレイ３６上にシートが残った状態で取出センサ５８ｂがＯＦＦになれば、繰り返し取出処理（ＳＴ１５～ＳＴ１７）が実行される。なお、シートが積載トレイ３６上に残っていない場合は図８（ｆ）、図９（ｄ）に示すように積載トレイ３６の上面が取出位置ｈ２に位置付けられる。なお、
シートが積載トレイ３６上に残っていない場合は図８（ｆ）、図９（ｄ）に示すように積
載トレイ３６の上面が取出位置ｈ２に位置付けられる。

サイズ設定処理は、補充センサ５８ａがＯＦＦ状態で、取出センサ５８ｂがＯＮ状態であるときに実行される。サイズ設定処理では、第１のサイズセンサがＯＮ状態か否かが確認される（ＳＴ１８）。第１のサイズセンサがＯＮ状態であれば、後端規制板４２がＡ４サイズシートに対応した第１の位置にあるとして下限センサＡ４サイズに対応した下限位置を設定し、設定下限センサとして第１の下限センサ５７ａを選択する（ＳＴ１９）。一方、第１のサイズセンサがＯＦＦ状態であれば、第２のサイズセンサがＯＮ状態か否かが確認される（ＳＴ２０）。そして、第２のサイズセンサがＯＮ状態であれば、後端規制板４２がＡ３サイズシートに対応した第２の位置にあるとしてＡ３サイズに対応した下限位置を設定する。そして、設定下限センサとして第１の下限センサ５７ａを選択する（ＳＴ２１）。

つまり、収納庫３３内のシートをＡ４サイズのシートからＡ３サイズのシートに取り換えるためにＡ４サイズのシートを収納庫３３から取り出し、後端規制板４２を第１の位置から第２の位置に移動する（図８（ｅ）、図８（ｆ）参照）とＡ３サイズに対応した第１の下限位置Ｈ２が設定される。また、収納庫３３内のシートをＡ３サイズのシートからＡ４サイズのシートに取り換えるためにＡ３サイズのシートを収納庫３３から取出し、後端規制板４２を第２の位置から第１の位置に移動する（図９（ｃ）、図９（ｄ）参照。）と、Ａ４サイズに対応した第２の下限位置Ｈ２が設定される。このように、サイズ設定処理は、シートサイズによって下限位置を設定する設定手段としても機能する。

次に補充動作について説明すると、補充センサ５８ａがＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換わると積載トレイ３６上にシートが載置またはシートが補充されたと判断し、昇降モータＭ２を逆転する（ＳＴ１１～ＳＴ１２）。これによって、図８（ｆ）、図８（ｇ）または
図１０（ｅ）、図１０（ｆ）に示すように積載トレイ３６が下降する。そして、第１、第２の下限センサ５７ａ、５７ｂから選択された設定下限センサがＯＮになると昇降モータ
Ｍ１を停止する（ＳＴ１３、ＳＴ２２）。

一方、選択された下限センサがＯＮ状態になる前に補充センサ５８ａがＯＦＦ状態になると昇降モータＭ１を停止する（ＳＴ１４、ＳＴ２２）。このとき、図８（ｇ）に示すようにシートの最上面は補充位置ｈ１に位置付けられる。そして、再び補充センサ５８ａがＯＮ状態になれば、更なるシートの補充があったと判断し、補充処理（ＳＴ１１～ＳＴ１４）を繰り返し実行する。つまり、Ａ３サイズのシートであれば、図８（ｈ）に示すように積載トレイ３６が第２の下限センサ５７ｂで検出される第２の下限位置Ｈ２に下降するまでシートの積載が可能となる。また、Ａ４サイズのシートであれば、図１０（ｇ）に示すように積載トレイ３６が第１の下限センサ５７ａで検出される第１の下限位置Ｈ１に下降するまでシートの積載が可能となる。

補充、取出、サイズ設定処理（ＳＴ０８）が終了すると図３に示す装着センサ６０がＯＮか否かが確認される。装着センサ６０は収納庫３３が給紙装置５本体（筐体３１）に装着された否かを検出する。装着センサ６０がＯＮであれば、シートの補充、取り出し等の収納庫３３を引き出して行う動作が終了したと判断し、収納庫３３を引き出して行う一連の処理を終了する。装着センサ６０がＯＦＦ状態のままであれば、補充センサ５８ａ、取出センサ５８ｂのＯＮ、ＯＦＦ状態によって補充処理、取出処理、サイズ設定処理がそれぞれ実行される。

[他の実施の形態]
上述の実施の形態における取出処理では、シートを取り出す度に積載トレイ３６を上昇させ、取出位置ｈ２にシートの最上面を移動させているが、積載トレイ３６を停止した状態で全てのシートを取り除き、積載トレイ３６上にシートがないことを検出したことに基づき積載トレイ３６の上面が取出位置に移動させるようにしてもよい。この場合、積載トレイ３６上のシートの有無は、積載トレイ３６の上面に検出センサを設け、直接に積載トレイ３６上のシートの有無を検出するようにする。

上述の実施の形態では、シートの種類の一例としてＡ４、Ａ３サイズの２種類のサイズのシートについて示したが２種類以上のサイズのシートにも適用されることは勿論である。また、シートの種類をシートの材質とし、シートの材質毎に異なる下限位置を設定するようにしてもよい。さらに、サイズと材質を組み合わせて下限位置を設定することも可能である。

本実施の形態では、シートサイズを後端規制板４２の位置によって特定したが、コントロールパネル２５にシートサイズを設定する設定ポタンを設け、使用者が設定したシートサイズを制御部３５で受け、１、第２の下限位置Ｈ１、Ｈ２を選択して最下限位置を設定してもよい。

本実施の形態では、第１、第２の下限センサ３７ａ、３７ｂを用いて積載トレイ３６が第１、第２の下限位置に到達することを検出するようにしたが、エンコーダＣＮのパルス数を計測、演算して、積載トレイ３６の位置を監視し、エンコーダＣＮのパルス数に基づき積載トレイ３６が第１、第２の下限位置に到達したことを特定してもよい。

[実施の形態の効果]
シートを取り出す際に積載トレイ３６を上昇させ、積載されたシートの最上面を収納庫３３の上部に設定された取出位置ｈ２まで移動させるようにしたので、使用者が収納庫３３の深い位置まで手を差し込んでシートを取り出す必要がなくなり、シートの取り出しが容易になる。また、シートを補充する際に積載トレイ３６を下降させ、積載されたシートの最上面を収納庫３３の上部に設定された補充位置ｈ１の所定位置まで移動させるようにしたので、積載トレイ３６上にシートが無い状態であっても使用者が収納庫３３の深い位置に手を差し込んでシートを補充する必要がなくシートの補充が容易になる。

積載トレイ３６上に積載されるシートのサイズがＡ４であるときは、第１の下限位置を設定し、シートのサイズがＡ３であるときは、第１の下限位置よりも上方の第２の位置に設定するようにしたので、Ａ４サイズのシートの積載可能量よりもＡ３サイズのシートの積載可能量を確実に少なくすることができる。これによって、Ａ４サイズのシートに適用される駆動、構造でＡ３サイズのシートも取り扱うことができる。

シートを積載する前に、積載トレイ３６を補充位置ｈ１に移動させ、積載されるシート量に応じて積載トレイ３６を下降させるように構成し、積載トレイ３６が設定下限位置以下に下降しないようにした。これによって、シートの種類に基づいて設定された積載量以上のシートが積載されることが確実に防止される。

２ 画像形成装置
３ 原稿読取装置
４ 原稿給送装置
５ 給紙装置
６ シート集積装置
２５ コントロールパネル
３１ 筐体３１
３３ 収納庫
３５ 制御部
３６ 積載トレイ
３９ 上面検出センサ
４０ 昇降機構
４２ 後端規制部材
４４ 解除ボタン
５８ａ 補充センサ
５８ｂ 取出センサ
５７ａ 第１の下限センサ
５７ｂ 第１、第２の下限センサ
５９ａ 第１のサイズセンサ
５９ｂ 第２のサイズセンサ
６０ 装着センサ６０
Ｍ１ 昇降モータ

Claims (6)

1. シートを積載する積載トレイと、
   前記積載トレイ上のシートを給紙する給紙手段と、
   前記積載トレイを上下方向に移動させる昇降手段と、
   を備えた給紙装置において、
   前記積載トレイ上のシートを異なる種類のシートに取り替える際において、前記積載トレイにシートを載置する前に、載置されるシートの種類を特定する特定手段を設け、
   前記昇降手段は、
   前記積載トレイ上のシートを異なる種類のシートに取り替える際において、前記積載トレイが前記特定手段によって特定されたシートの種類に応じた停止位置よりも下方にあるとき、シートが積載トレイに載置される前に前記停止位置よりも上方に前記積載トレイを移動させ、
   前記積載トレイが移動する上下間に設けられた所定位置を越えてシートが積載されると前記積載トレイを下降させ、前記特定手段によって特定されたシートの種類に応じた前記停止位置に前記積載トレイが到達すると前記積載トレイの下降を停止させる給紙装置。
2. 前記シートの種類は、少なくともシートのサイズまたはシートの材質を含む請求項１に記載の給紙装置。
3. １枚のシートの重量が小さい場合は前記停止位置を第１の位置とし、重量が大きい場合は前記停止位置を第１の位置よりも上方の第２の設定位置とした請求項１の給紙装置。
4. 筐体と、前記筐体に対して引き出し可能に設けられ、シートを収納する収納庫と、前記収納庫内に設けられ、シートを積載する積載トレイと、前記積載トレイ上のシートを給紙する給紙手段と、前記積載トレイを上下方向に移動させる昇降手段と、を備えた給紙装置において、
   前記積載トレイが移動する上下間の所定の位置でシートを検出する検出手段と、
   前記積載トレイ上に積載されるシートの後端を規制する位置に移動可能な後端規制部材と、
   前記積載トレイ上のシートを異なるサイズのシートに取り替える際において、前記積載トレイにシートを載置する前に、前記後端規制部材の位置によって載置されるシートのサイズを予め特定するサイズ特定手段と、
   前記サイズ特定手段で特定されたシートサイズに基づき、前記積載トレイの移動範囲における下限位置を設定する設定手段と、を設け、
   前記昇降手段は、
   前記積載トレイ上のシートを異なるサイズのシートに取り替える際において、前記積載トレイが前記設定手段にて設定された下限位置よりも下方にあるとき、シートが積載トレイに載置される前に前記下限位置よりも上方に前記積載トレイを移動させ、
   前記収納庫が引き出された状態で、前記検出手段がシートを検出したことに基づき前記積載トレイを下降させ、前記積載トレイが前記設定手段にて設定された前記下限位置に到達したことに基づき前記積載トレイを停止させる給紙装置。
5. 前記設定手段は、前記サイズ特定手段で特定されたシートのサイズが所定のサイズ以下の場合は、下限位置を第１の位置に設定し、シートのサイズが所定のサイズよりも大きい場合は、下限位置を前記第１の位置よりも上方の第２の位置に設定する請求項４に記載の給紙装置。
6. 前記所定の位置は、前記第２の位置よりも上方の位置である請求項５に記載の給紙装置。
   

Images