JP2005170555A - 給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給送装置に既存の構成を利用してローラ下降手段の連続通電時間を短くし、装置本体の消費電力を削減し、連続定格値の低いローラ下降手段を選択してコストを低減する。
【解決手段】用紙積載板５１を昇降させるリフトアップ手段３０と用紙を装置本体に給送するピックアップローラ４１とピックアップローラ４１を下降位置に下降させるソレノイド４５とピックアップローラ４１の位置を検出するローラ位置センサ４６と用紙有無を検知する用紙有無検知センサ５３とを備え、用紙積載板５１を下限位置から上昇させる際リフトアップ手段３０に電力供給を開始し、用紙有無検知センサ５３が下限位置から上昇中の用紙積載板５１に用紙が収納されていることを検知した時、ソレノイド４５に電力供給を開始し、ローラ位置センサ４６がピックアップローラ４１が用紙給送範囲に位置することを検出した時、リフトアップ手段３０及びソレノイド４５への電力供給を停止する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、この発明は、画像形成部に１枚ずつ用紙を供給する給送装置及び当該給送装置を備えたプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。

近年、用紙に画像形成を行う画像形成装置は画像形成の高速化が進み、単位時間当りの画像形成枚数が非常に多くなってきている。そのため、多段の給紙トレイを備えたデスクタイプの用紙供給デスク装置や、特定のサイズの用紙を２０００〜５０００枚程度収納可能な大容量の給送装置等が画像形成装置のオプション装置として用意されている。上記給送装置では、収納できる用紙の枚数が多く、用紙の重さのために用紙積載板に積載された用紙の下側から用紙を給送することが困難であることから、ピックアップローラを用いて用紙の上面から用紙を１枚ずつ画像形成装置の画像形成部に給送する。また、上面から１枚ずつ用紙を給送する場合、用紙を適切に給送できるようにリフトアップ手段を駆動して用紙積載板に収納された用紙の上面が常に所定の給送位置を保持するように制御している。

近年の用紙の給送装置では、リフトアップ手段を駆動して収納された用紙の上面を常に所定の給送位置に保持する制御を行うために、用紙の上面の高さ位置を検出する手段として専用の検出手段を用いるものや、ピックアップローラの周辺に設けられたピックアップローラの高さ位置を検出するローラ位置検出手段を用いるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

前者の構成には、非接触式の検出手段や、接触式の検出手段（例えば、特許文献２，３参照。）を用いたものがある。非接触式の検出手段を用いた構成では、収納された状態のままの用紙の上面の高さ位置を検出しているので、検出手段の検出結果が用紙の上面の形状に影響され易く、用紙の給送が不安定になり易い。例えば、積載された用紙がカールしている場合には検出すべきピックアップローラ付近の用紙の上面の高さ位置と異なる高さ位置の検出結果に基づいて制御される場合があった。

また、特許文献２，３のような接触式の検出手段を用いた構成では、常に検出手段の一部が収納されている用紙の上面に当接し、検出手段の当接力によって用紙の上面の状態が平面に維持されるので、検出手段によって適切に用紙の上面の高さ位置が検出される。ところが、検出手段が常に用紙の上面に当接するため、ピックアップローラの用紙搬送方向の下流側に位置する用紙捌き機構による用紙の捌き機能を低下させてしまい、用紙の重送の原因となっていた。つまり、常に検出手段の一部が用紙の上面に当接するため、用紙が給送される時に用紙と検出手段との接触により摩擦が生じ、この摩擦が用紙を捌く際に影響を与えてしまっていた。

一方、特許文献１のようなローラ位置検出手段を用いた構成では、用紙の上面に接触した状態でピックアップローラの高さ位置の検出によって用紙の上面の高さ位置を検出するため、検出手段の検出結果は用紙の状態に影響されない。ここで、ピックアップローラの昇降には、通常用紙の上面が給送可能な給送位置にある状態であっても用紙とは接することなく、用紙を給送する場合にのみ下降して外周部が用紙上面に当接する上記特許文献１の構成の方式と、常に外周部が用紙上面に当接する方式と、がある。

ローラ位置検出手段を用いて用紙上面を所定の高さ位置に保持するためには、常に用紙上面に当接している後者の方式の方が前者の方式よりも便利であるが、後者の方式は常に用紙上面にピックアップローラの外周部が当接するために、上述のように用紙捌き機構の捌き機能に影響を与えてしまい、重送の原因となる。そのため、特に高速の複写機等では前者を使うことが多い。

また、上記特許文献１の構成では、用紙がなくなった場合等においてユーザが用紙給送装置の外装カバー等を開けて用紙積載板に新たに用紙を補給する際、用紙積載板はリフトアップ手段によって下限位置まで下降する。用紙積載板に用紙が収納されて給送装置の外装カバー等が完全に閉じられた後、リフトアップ手段によって用紙上面が所定の高さ位置に到達するまで用紙積載板が上昇する。この時、例えばソレノイドで構成されるローラ下降手段を駆動してピックアップローラを下降させる。その後、上昇してきた用紙積載板上の用紙上面がピックアップローラの外周部に当接し、さらにリフトアップ手段によって用紙積載板、用紙及びピックアップローラが上昇する。ピックアップローラが上昇していくとローラ位置検出手段によってピックアップローラが用紙を画像形成装置に給送可能な給送範囲の高さ位置に上昇したことが検出され、リフトアップ手段の駆動が停止する。また、ピックアップローラが用紙上面の上昇によって上昇するので、用紙上面が所定の給送位置に上昇したことになる。つまり、ローラ位置検出手段によって用紙上面が給送位置に達したことも検出される。
特許第２５９４７４５号公報 特許第２７５０１９８号公報 特開平７−１７２６２４号公報

ところが、上記特許文献１の構成では、安定した給送能力は得られるものの、上記のように用紙の補給後等に用紙積載板を下限位置から上昇させる際に、用紙の最上面が給送位置に達するまで、ローラ下降手段を下降させ続けてピックアップローラを下降させておかなければならない。そのため、大容量の給送装置の構成では、特に用紙が少ない場合に用紙上面を所定の高さ位置に上昇させるのに要する時間が長くなり、ローラ下降手段は長時間連続通電される。

そのため、一般にローラ下降手段に用いられるソレノイドの選択に際しては、デューティ比以外に連続通電時の温度上昇を考慮する必要があり、十分に大きな連続定格値を有するものを選択しなければならなかった。

また、画像形成装置の連続稼動の観点より、他の用紙カセットから画像形成部に用紙を給送している間等に用紙積載板に用紙が補給される場合もあるが、このような場合にローラ下降手段に電力を供給するために画像形成装置の最大消費電力の制約からローラ下降手段以外の画像形成装置を構成する各部に供給する電力を削減しなければならなくなる問題がある。

この発明の目的は、給送装置に既存の構成を利用してローラ下降手段の連続通電時間を短くし、画像形成装置の消費電力を削減することができ、また連続定格値の低いローラ下降手段を選択してコストを低減することができる給送装置を提供することにある。

この発明は、上記の課題を解決するために以下の構成を備えている。

（１）装置の各部に電力を供給する電力供給手段と、用紙を収納する収納手段を所定の範囲の上部位置と最も下方の下限位置との間の昇降範囲内で昇降させるリフトアップ手段と、収納手段に収納された用紙の最上面に当接した状態で用紙を装置本体に給送するピックアップローラと、前記ピックアップローラを前記用紙の最上面に当接しない退避位置から所定の下降位置に下降させるローラ下降手段と、を備えた給送装置において、
前記昇降範囲における所定の中間位置で、前記収納手段又は前記収納手段に収納された用紙の最上面を検知する用紙中間位置検知手段を備え、
前記電力供給手段は、収納手段を下限位置から上昇させる際にリフトアップ手段に対する電力供給を開始し、前記用紙中間位置検出手段が下限位置から上昇中の前記収納手段又は収納手段に収納された用紙の最上面が前記所定の中間位置に到達したことを検知した時に前記ローラ下降手段に電力供給を開始することを特徴とする。

この構成においては、収納手段を下限位置から上昇させる際、電力供給手段によってリフトアップ手段に電力の供給が開始されて収納手段が上昇する。また、上昇中の収納手段又は収納手段に収納されている用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことが用紙中間位置検知手段によって検知された時、電力供給手段によってローラ下降手段に電力の供給が開始されてピックアップローラが下降位置に下降する。

その後は、上昇している収納手段がピックアップローラの外周部に当接しつつ上昇し、ローラ位置検出手段によってピックアップローラが用紙を本体装置に給送する用紙給送範囲に位置することが検出された時、リフトアップ手段及びローラ下降手段への電力供給が停止される。また、収納手段に収納された用紙の最上面もピックアップローラの外周部に当接しているので、ピックアップローラの停止によって用紙の最上面が用紙を装置本体に給送する所定の給送位置に停止する。

したがって、下限位置から上昇中の収納手段又は収納手段に収納された用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことが検知されるまでピックアップローラは下降しない。

（２）前記電力供給手段は、前記用紙中間位置検知手段が下限位置から上昇中の収納手段又は収納手段に収納されている用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことを検知した時に前記リフトアップ手段に対する電力供給を一旦停止して前記ローラ下降手段に対する電力供給を開始した後、再びリフトアップ手段に対する電力供給を開始することを特徴とする。

この構成においては、用紙中間位置検知手段によって上昇中の収納手段又は収納手段に収納された用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことが検知された時、電力供給手段によってリフトアップ手段への電力供給が一旦停止されて収納手段の上昇が停止され、ローラ下降手段に電力の供給が開始されてピックアップローラが下降した後、再びリフトアップ手段に電力供給が開始されて収納手段が上昇し始める。リフトアップ手段における収納手段の上昇は、通常一定の電力を供給することにより行われるため、収納する用紙の重量に応じて収納手段の上昇速度が変化する。そのため、数千枚の用紙が収納されている場合よりも２，３枚の用紙しか収納されていない場合の方が上昇速度が速い。

したがって、下限位置から上昇中の収納手段又は収納手段に収納された用紙の最上面が所定の中間位置に到達していることが検知された時に一旦収納手段の上昇が停止されるので、収納されている用紙の量が少なくて収納手段の上昇速度が速い場合であっても、下降途中のピックアップローラと収納手段に収納された用紙の最上面とが衝突することがない。

（３）前記用紙中間位置検知手段は、収納手段が下限位置から上昇した距離を検知する距離検知手段を含み、前記距離検知手段によって検知された距離に基づいて前記収納手段が所定の中間位置に到達したことを検知することを特徴とする。

この構成においては、用紙中間位置検知手段によって収納手段が所定の中間位置に到達したか否かが下限位置から上昇した距離に基づいて検知される。上昇中の収納手段が所定の中間位置に到達したことが用紙中間位置検知手段によって検知された時、電力供給手段によってローラ下降手段に電力の供給が開始されてピックアップローラが下降位置に下降する。

したがって、下限位置から上昇中の収納手段又が所定の中間位置に到達したことが検知されるまでピックアップローラが下降しない。

また、収納手段が下限位置から上昇した距離に基づいて所定の中間位置が検知されるので、収納手段に収納されている用紙がない場合であっても、確実に収納手段が所定の中間位置に到達していることが検知される。

（４）前記所定の中間位置は、前記収納手段の上昇速度に応じて変化することを特徴とする。

この構成においては、所定の中間位置が収納手段の下限位置から上昇する際の上昇速度に応じて変化する。上昇速度が速いと所定の中間位置によっては、完全に下降位置に下降する前にピックアップローラが収納手段に収納されている用紙の最上面と衝突する可能性がある。したがって、下限位置から上昇する収納手段の上昇速度に応じて収納手段が下降途中のピックアップローラに衝突しない所定の中間位置が設定された場合、下降途中のピックアップローラと収納手段とが衝突することがない。

（５）前記リフトアップ手段は、通電中に回転して前記収納手段を昇降させ、
前記距離検知手段は、前記リフトアップ手段の回転をカウントするエンコーダを含むことを特徴とする。

この構成においては、収納手段の昇降の際にエンコーダによってリフトアップ手段の回転がカウントされるので、カウント値によって収納手段が昇降した距離が検知され、収納手段が昇降する距離が正確に検知される。

また、一定時間に取得されるカウント値から上昇速度が検知されるので、上昇速度のみを計測するための計測手段を新たに設ける必要がない。

（６）前記用紙中間位置検知手段は、前記収容手段が下限位置から上昇を開始してから時間を計測する計測手段を含み、前記計測手段によって計測された時間に基づいて下限位置から上昇中の前記収納手段が所定の中間位置に到達したことを検知することを特徴とする。

この構成においては、用紙中間位置検知手段によって収納手段が所定の中間位置に到達したか否かが下限位置から上昇した距離に基づいて検知される。上昇中の収納手段が所定の中間位置に到達したことが用紙中間位置検知手段によって検知された時、電力供給手段によってローラ下降手段に電力の供給が開始されてピックアップローラが下降位置に下降する。

したがって、下限位置から上昇中の収納手段又が所定の中間位置に到達したことが検知されるまでピックアップローラが下降しない。

また、収納手段が下限位置から上昇した時間に基づいて所定の中間位置が検知されるので、収納手段に収納されている用紙がない場合であっても、確実に収納手段が所定の中間位置に到達していることが検知される。

（７）前記収納手段に収納されている用紙の最上面が装置本体に用紙を給送する給送位置にあるか否かを検知する用紙有無検知手段を備え、
前記用紙中間位置検知手段は、前記用紙有無検知手段を含み、前記用紙有無検知手段によって検知された用紙の有無に基づいて下限位置から上昇中の収容手段に収納されている用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことを検知することを特徴とする。

この構成においては、既存の用紙有無検知手段が用紙中間位置検知手段に含まれ、収納手段を下限位置から上昇させる際、上昇中の収納手段に収納されている用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことが用紙中間位置検知手段の用紙有無検知手段を介して検知された時、電力供給手段によってローラ下降手段に電力の供給が開始されてピックアップローラが下降位置に下降する。

したがって、下限位置から上昇中の収納手段又が所定の中間位置に到達したことが検知されるまでピックアップローラが下降しない。また、既存の用紙有無検知手段を用いることで新たに用紙中間位置検知手段を設ける必要がない。

（８）前記用紙中間位置検知手段は、収納手段が下限位置から上昇した距離を検知する距離検知手段及び前記収納手段に収納されている用紙の最上面が装置本体に用紙を給送する給送位置にあるか否かを検知する用紙有無検知手段を含み、
前記電力供給手段は、前記用紙中間位置検出手段が前記距離検知手段によって検知された距離又は前記用紙有無検知手段によって検知された用紙の有無に基づいて下限位置から上昇中の前記収納手段又は前記収容手段に備えられた用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことを検知した時に前記ローラ下降手段に対する電力供給を開始することを特徴とする。

この構成においては、距離検知手段及び用紙有無検知手段が用紙中間位置検知手段に含まれ、距離検知手段により検知された距離及び用紙有無検知手段により検知された用紙の有無に基づいて用紙中間位置検知手段によって、上昇中の収納手段又は収容手段に備えられた用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことが検知された時、ローラ下降手段に対する電力供給が開始される。

したがって、距離検知手段又は用紙有無検知手段のどちらかの検知結果に基づいて上昇中の収納手段又は収納手段に収納された用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことが検知されてピックアップローラが下降するので、用紙が収納手段に収納されてなくて用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことが検知されない場合や距離検知手段又は用紙有無検知手段のどちらか一方が故障等によって正常に機能しない場合等であっても、ピックアップローラが下降しない状態で収納手段が上昇し続けることがなく、ピックアップローラに収納手段が衝突することがない。

（９）（１）〜（８）の何れかに記載の給送装置を備え、
前記給送装置から給送された用紙に画像形成を行うことを特徴とする。

この構成においては、画像形成装置に（１）〜（８）の何れかに記載の給送装置が備えられ、給送装置から給送された用紙に画像形成が行われる。したがって、ピックアップローラが下限位置から上昇中の収納手段又は収納手段に収納されている用紙の最上面が所定の中間位置に到達するまで下降しないので、収納手段を下限位置から上昇させる時にピックアップローラを下降させる従来の給送装置の構成に比べてピックアップローラを下降させている時間が短い。

この発明によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）下限位置から上昇中の収納手段又は収納手段に収納された用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことが検知された時にピックアップローラを下降させることによって、収納手段を下限位置から上昇させる時にピックアップローラを下降させる従来の構成に比べてピックアップローラを下降させている時間を短くできる。これによって、ピックアップローラを下降させるローラ下降手段に供給する電力量を低減できる。

また、長時間ピックアップローラを下降させておくことがないので、連続定格値の低いローラ下降手段を用いることができ、消費電力量の削減によりコストを低減することができる。

（２）下限位置から上昇中の収納手段又は収納手段に収納されている用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことが検知された時に一旦収納手段の上昇を停止させて、ピックアップローラが下降位置に下降した後に収納手段の上昇を再開することによって、収納手段の上昇速度が速い場合であっても、下降途中のピックアップローラと収納手段とが衝突することを防止できる。これによって、衝突時の衝撃によりリフトアップ手段やローラ下降手段に過剰な負荷がかかることなく、収納された用紙の量に関わらず、円滑に収納手段の用紙上面を所定の給送位置に上昇させることができる。

（３）下限位置から上昇中の収納手段が所定の中間位置に到達したことが検知された時にピックアップローラを下降させることによって、収納手段を下限位置から上昇させる時にピックアップローラを下降させる従来の構成に比べてピックアップローラを下降させている時間を短くできる。これによって、ピックアップローラを下降させるローラ下降手段に供給する電力量を低減できる。

また、長時間ピックアップローラを下降させておくことがないので、連続定格値の低いローラ下降手段を用いることができ、消費電力の削減によりコストを低減することができる。

さらに、収納手段が下限位置から上昇した距離に基づいて所定の中間位置を検知するので、収納手段に収納されている用紙がない場合であっても、確実に収納手段が所定の中間位置に到達していることを検知でき、ピックアップローラを確実に下降させることができる。

（４）収納手段の上昇速度に応じて所定の中間位置を変更することによって、収納手段が下降途中のピックアップローラに衝突しない所定の中間位置を設定した場合、下降途中のピックアップローラと収納手段とが衝突することを防止できる。これによって、衝突時の衝撃によりリフトアップ手段やローラ下降手段に過剰な負荷がかかることなく、適切に収納手段の用紙上面を所定の給送位置に上昇させることができる。

（５）収納手段の上昇の際にエンコーダによってリフトアップ手段の回転数をカウントすることによって、カウント値によって収納手段が昇降した距離を検知でき、収納手段が昇降する距離を正確に検知できる。

また、一定時間に取得されるカウント値から上昇速度を検知できるので、上昇速度のみを計測するための計測手段を新たに設ける必要がなく、コストアップを抑制できる。

（６）収納手段が下限位置から上昇した時間に基づいて所定の中間位置を検知することによって、収納手段に収納されている用紙がない場合であっても、確実に収納手段が所定の中間位置に到達していることを検知でき、ピックアップローラを確実に下降させることができる。

（７）既存の用紙有無検知手段を用いることによって、新たに用紙中間位置検知手段を設ける必要がなく、コストアップを防止できる。

（８）距離検知手段又は用紙有無検知手段のどちらかの検知結果に基づいて上昇中の収納手段又は収納手段に収納された用紙の最上面が所定の中間位置に到達したかを検知してピックアップローラを下降させることによって、用紙が収納手段に収納されてなくて用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことが検知されない場合や距離検知手段又は用紙有無検知手段のどちらか一方が故障等によって正常に機能しない場合等であっても、ピックアップローラが下降しない状態で収納手段が上昇し続けてピックアップローラに衝突することを防止できる。これによって、衝突時の衝撃によるローラ下降手段の配置位置のずれや故障の発生を防止できる。

（９）（１）〜（８）の何れかに記載の給送装置を備えることによって、収納手段を下限位置から上昇させる時にピックアップローラを下降させる従来の給送装置の構成に比べてピックアップローラを下降させている時間を短くできるので、ピックアップローラを下降させるローラ下降手段に供給する電力量を低減できる。これによって、ローラ下降手段の消費電力を含めずに画像形成装置全体の消費電力を考慮することができ、上記の従来の給送装置を備えた画像形成装置のようにローラ下降手段に割り当てていた消費電力を画像形成装置を構成する他の装置に割り当てることができる。

図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。同図に示すように、この発明の装置本体である画像形成装置１は、入力される画像データに応じた画像形成処理を実行する画像形成部２と、画像形成部２に対して用紙（ＯＨＰ等の記録媒体を含む。）を供給する給紙ユニット部３と、給紙ユニット部３と同様に画像形成部２に対する用紙の供給を行い且つ大量の用紙を収納することが可能な給送装置２０と、後述する制御部と、を備えている。

画像形成部２の略中央部には、像担持体としての感光体４を中心とする電子写真プロセス部が配設されている。この電子写真プロセス部において、感光体４の周囲に、帯電ユニット５、光走査ユニット６、現像ユニット７、転写ユニット８及びクリーニングユニット９が配設されている。

帯電ユニット５は、感光体４の表面を均一に帯電させる。光走査ユニット６は感光体４の表面を露光して静電潜像を形成する。現像ユニット７は、現像剤供給部１０を備え、光走査ユニット６によって形成された静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を形成する。転写ユニット８は、感光体４の表面に形成された現像剤像を用紙に転写する。クリーニングユニット９は、感光体４の表面に残留した現像剤を除去して、感光体４の表面に次の画像形成ができるようにする。

上述の帯電ユニット５、光走査ユニット６、現像ユニット７、転写ユニット８及びクリーニングユニット９によって、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程及び清掃工程が実行される。本実施形態では、クリーニングユニット９により除去された残留現像剤は、現像ユニット７の現像剤供給部１０に回収されて再び現像工程において用いられる。なお、クリーニングユニット９によって除去された残留現像剤をリサイクルしない構成の画像形成装置に対しても本発明は適用可能である。

給紙ユニット部３は、上述の画像形成部２の下方に配置される。給紙ユニット部３は、４つの給紙トレイ１１〜１４と、手差し給紙ユニット１８とを備えている。なお、給紙ユニット部３における給紙トレイの数は４つに限定されることはなく、必要に応じて増減させることが可能である。

給紙ユニット部３において、最下位に配置されている給紙トレイ１４の上方に給紙トレイ１３が配置されており、給紙トレイ１３の上方において給紙トレイ１１及び給紙トレイ１２が併設されている。４つの給紙トレイ１１〜１４の近傍には、給紙トレイ１１〜１４に収納された用紙を画像形成部２に搬送する第１の用紙搬送路１５及び第２の用紙搬送路１６が形成されている。

第１の用紙搬送路１５は、給紙トレイ１１〜１３に収納された用紙を画像形成部２に搬送し、第２の用紙搬送路１６は、給紙トレイ１２に収納された用紙を画像形成部２に搬送する。また、第１の用紙搬送路１５は、給紙ユニット部３に形成されたフレーム１７に沿って鉛直方向に延びており、第２の用紙搬送路１６は、フレーム１７に沿って水平方向に延びている。このため、給紙ユニット部３の内部において、給紙トレイ１１〜１４と第１の用紙搬送路１５と第２の用紙搬送路１６とが不要の空隙を生じることなく効果的に配置され、給紙ユニット部３の省スペース化が図られている。さらに、給紙ユニット部３において、第１の用紙搬送路１５の一部を構成するガイド１５ａ及び第２の用紙搬送路１６の一部を構成するガイド１６ａがフレーム１７に対して回動自在にされている。このため、ガイド１５ａ又はガイド１６ａを回動させることにより第１の用紙搬送路１５又は第２の用紙搬送路１６を外部に開放することができ、第１の用紙搬送路１５又は第２の用紙搬送路１６上の用紙を取り除くことが可能になっている。

給送装置２０は、用紙積載板５１に収納されている用紙のうち最上面の用紙を、ピックアップローラ４１、給紙ローラ４２等を用いて第２の用紙搬送路１６に搬送することで画像形成部２に供給する。

（第１実施形態）
図２は、この発明の実施形態に係る給送装置の構成を示す図である。同図に示すように、給送装置２０は、リフトアップ手段３０、給送機構４０及びトレイ５０等から構成され、一例として最大４０００枚の用紙を収納することができる。リフトアップ手段３０は、図５に示すように可逆回転可能なＤＣブラシモータであるリフトモータ３１を備え、リフトモータ３１を駆動してトレイ５０に備えられるこの発明の収納手段である用紙積載板５１を上下方向に昇降させる。また、リフトアップ手段３０は、リフトモータ３１の回転駆動に伴って回転する巻取プーリ３２、用紙積載板５１のリフトアップ動作を監視するためのエンコーダ３３を備えている。巻取プーリ３２は、回転して用紙積載板５１を支持しているワイヤ３４を巻き取ることで用紙積載板５１を上昇させる。エンコーダ３３は、図５に示すようにスリット円盤３５及びエンコーダセンサ３６等から構成され、リフトモータ３１の回転方向及び用紙積載板５１の昇降距離を検出する。

図５に示すように、リフトモータ３１を正回転させてプーリ３１ａ及びギヤ列３７を介してカップリング３８に駆動力を伝え、カップリング３８につながった巻取プーリ３２がワイヤ３４を巻き取り、用紙積載板５１を所定の上限位置まで上昇させる。

また、逆にリフトモータ３１を逆回転させて巻取プーリ３２が巻回しているワイヤ３４を用紙積載板５１及び用紙等の重量を利用して引き出し、用紙積載板５１を所定の下限位置にまで下降させる。

スリット円盤３５は、円盤形状であって外周に沿って等間隔にスリット３５ａを有し、リフトモータ３１の回転駆動に伴って回転する。エンコーダセンサ３６は、図示しない照射部と受光部とをスリット円盤３５面を挟持するように対向させ、スリット円盤３５に向けて照射部が出射した光がスリット３５ａを通過して受光部が受光するか否かでＯＮ／ＯＦＦ検出を行う。つまり、リフトモータ３１の回転によりスリット円盤３５が回転するので、エンコーダセンサ３６は、照射部が出射した光がスリット３５ａを通過して受光部が受光する場合にＯＮ、スリット３５ａではなくスリット円盤３５面に照射されて受光部が受光できない場合にＯＦＦを検出して後述する制御部に出力する。制御部は、エンコーダセンサ３６によって出力されたＯＮ信号をカウントし、カウント値によって検出したスリット円盤３５の回転数から用紙積載板５１の昇降距離を求める。つまり、制御部によってスリット円盤３５の回転数とギヤ列３７のギヤ比から求めた巻取プーリ３２の回転数と巻取プーリ３２の直径とを掛けることでワイヤ３４を巻き取った長さ又は引き出した長さを求める。上記ワイヤ３４を巻き取った長さ又は引き出した長さが用紙積載板５１の昇降距離となる。したがって、この発明の距離検知手段にはエンコーダ３３及び制御部が含まれる。

給送機構４０は、用紙積載板５１の上方に位置し、用紙積載板５１上の最上面の用紙を取り出すピックアップローラ４１、ピックアップローラ４１によって給送装置２０から取り出される用紙を用紙搬送路１６に導く給紙ローラ４２、及び給紙ローラ４２に圧接する位置に配置されて用紙が１枚ずつ用紙搬送路１６に導かれるように用紙の分離を行う分離ローラ４３を備えている。

ピックアップローラ４１は、給紙ローラ４２の回転軸を支点に揺動するアーム４４の一端に回転自在に支持され、用紙積載板５１に収納された最上面の用紙が外周部に当接した状態で最上面の用紙をピックアップして用紙搬送路１６に給送する。給紙ローラ４２は、図示しない駆動手段によって回転駆動され、ピックアップローラ４１から給送されてきた用紙を給送する。また、給紙ローラ４２の回転軸及びピックアップローラ４１の回転軸には、図示しないベルトが張架され、給紙ローラ４２の回転がピックアップローラ４１に伝達されて給紙ローラ４２と同期して回転する。分離ローラ４３は、図示しないトルクリミッタを介して給紙ローラ４２の駆動手段とは別の図示しない駆動手段によって、給紙ローラ４３とは逆方向となる用紙を用紙搬送方向の上流側に戻す方向に回転駆動され、一度に２枚以上の用紙が給送されることを防止する。

図２に示すように、アーム４４にはピックアップローラ４１を上下方向に揺動するこの発明のローラ下降手段であるソレノイド４５が接続されている。ソレノイド４５を通電してＯＮすることでアーム４４を揺動するとともにピックアップローラ４１を所定の下降位置に下降させ、逆に通電を停止してソレノイド４５をＯＦＦすることでピックアップローラ４１を下降する前の元の位置に戻す。なお、図２は、ソレノイド４５がＯＮしてピックアップローラ４１が下降位置にある状態を示す。

また、給送機構４０は、この発明のローラ位置検出手段であるローラ位置センサ４６を備えている。ローラ位置センサ４６は、アーム４４の一端に備えられた突起部４４ａを用いてピックアップローラ４１が用紙を給送可能な給送範囲に位置するか否かを検出する。つまり、突起部４４ａがローラ位置センサ４６の凹部に嵌合すると、ローラ位置センサ４６はピックアップローラ４１が用紙の給送範囲に位置していると検出し、制御部にＯＮ信号を出力する。

トレイ５０は、用紙積載板５１及び下限位置センサ５２等から構成され、用紙を収納する。用紙積載板５１は、用紙を収納し、ワイヤ３４によって昇降自在に支持されている。下限位置センサ５２は、用紙積載板５１が下限位置であるか否かを検出する。また、トレイ５０の上方には、用紙積載板５１に収納されている用紙の最上面が第２の用紙搬送路１６に用紙を搬送する給送位置にあるか否かを検知するこの発明の用紙有無検知手段である用紙有無検知センサ５３が配置されている。制御部は、用紙有無検知センサ５３による用紙の有無の検知結果に基づいて、下限位置から上昇してくる用紙積載板５１に収納されている用紙の最上面が所定の中間位置Ａに到達したか否かを検知する。したがって、この発明の用紙中間位置検知手段には、用紙有無検知センサ５３及び制御部が含まれる。

用紙有無検知センサ５３は、用紙積載板５１に収納されている用紙の最上面に光を照射してその反射光を受光した時に用紙があると検知するので、下限位置から上昇してくる用紙積載板５１に収納されている用紙があると検知された時の位置が用紙の最上面の所定の中間位置Ａになる。なお、用紙積載板５１は表面が黒色にされており、図１２に示すように用紙が収納されていない状態で用紙積載板５１に光が照射されても反射せず、用紙が収納されていると誤った検知がされることはない。

給送装置２０に用紙をセットする際は、用紙をトレイ５０に収納するために図示しない外装カバー等を開くが、その時用紙積載トレイ５１は図２に示すように下限位置に下降している。そのため、図２の用紙積載板５１は下限位置にあり、下限位置センサ５２はＯＮ信号を制御部に出力している。

その後、図２に示す状態から、リフトモータ３１の回転駆動によってワイヤ３４が巻取プーリ３２に巻き取られつつ用紙積載板５１が上昇している。用紙積載板５１が上昇中、図３に示すように用紙有無検知センサ５３によって用紙が用紙積載板５１に収納されているとの検知結果に基づいて、制御部が用紙積載板５１に収納されている用紙の最上面が所定の中間位置Ａに到達したことを検知した時、制御部は一旦リフトモータ３１への後述する電源装置からの電力供給を停止し、電源装置からソレノイド４５に電力供給を開始させてピックアップローラ４１を下降位置に下降させる。

その後、制御部は再び電源装置からリフトモータ３１の電力供給を開始させて用紙積載板５１を上昇させる。用紙積載板５１が上昇していくと収納された用紙の最上面がピックアップローラ４１の外周部に当接し、さらに当接した状態で用紙、用紙積載板５１及びピックアップローラ４１が上昇していく。ピックアップローラ４１の上昇中、図４に示すようにローラ位置センサ４６によってピックアップローラ４１が用紙給送範囲に位置していることが検出された時、制御部が電源装置からのリフトモータ３１及びソレノイド４５への電力供給を停止することで用紙積載板５１の上昇動作が完了する。これにより、用紙積載板５１の上昇が停止するとともにピックアップローラ４１の上昇も停止し、また用紙の最上面が用紙を用紙搬送路１６に給送可能な給送位置に停止する。

図６は、この発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、画像形成装置１は、給送装置２０を含む画像形成装置１全体の動作を制御する制御部６０を備えている。制御部６０は、画像形成部２、給紙ユニット部３、給送装置２０及び操作部６５等に接続されている。また、制御部６０は、各センサ４６，４５，５２の出力値に基づいて電源装置２５を制御し、図示しないドライバを介してリフトモータ３１及びソレノイド４５に電力を供給させる。したがって、この発明の電力供給手段は、電源装置２５及び制御部６０が含まれる。

上記の構成によって、用紙積載板５１を下限位置から上昇させる時からピックアップローラ４１を下降させる従来の給送装置の構成に比べてピックアップローラ４１を下降させている時間を短くできる。例えば、図７に示すこの発明の実施形態に係る給送装置２０を用いて、上記の従来の給送装置の構成において数枚の用紙が収納された用紙積載板５１を下限位置から上昇させる場合、用紙積載板５１を下限位置から上昇させて上昇が完全に停止するまでの上昇動作の完了までに約２０秒間ソレノイド４５に電力を供給し続けなければならなかった。これに対して、この発明の実施形態では、ソレノイド４５に電力を供給し続ける時間は１秒程度である。これによって、ピックアップローラ４１を下降させるソレノイド４５に供給する電力量を低減できる。

図８は、この発明の実施形態に係る給送装置に備えられる用紙積載板の下限位置から上昇動作が完了するまでの時間と収納された用紙の枚数との関係を示す図である。同図に示す実線が用紙積載板５１の上昇動作が完了するまでにかかる実際に計測した時間であり、点線が理論上の完了時間である。上記の従来の給送装置２０の構成では、用紙積載板５１を下限位置から上昇させる際に図８に示す用紙の収納枚数（量）に応じた時間だけソレノイド４５がＯＮされることになる。収納される用紙の枚数（量）にもよるが、最大２０秒間ソレノイド４５をＯＮしておく必要がある。

また、この発明の実施形態ではピックアップローラ４１を下降位置に下降させる際にソレノイド４５はデューティ比５０％以下でストローク４ｍｍで約５００ｇｆ以上の力を発生する必要がある。したがって、上記の従来の給送装置２０の構成では、ソレノイド４５の通電時間が長いため（最大２０秒間）、連続通電による温度上昇の問題を考慮してストローク４ｍｍで約５００ｇｆ以上の力を連続出力させようとすると連続定格値が８．５Ｗ以上のソレノイド４５が必要になる。

一方、この発明の実施形態では、連続定格値４．２Ｗのソレノイド４５に８．５Ｗ以上の電力を供給して使用している。この発明の実施形態では、ソレノイド４５の通電時間は１秒程度であり、他の作業との間で多く見積もってもデューティ比５０％以下となるので安全上問題ない。

したがって、上記従来の給送装置２０に比べて連続定格値の低いソレノイド４５を用いることができ、消費電力量の削減によりコストを低減することができる。

また、図９（ａ）に示す用紙積載板５１の下限位置からの上昇動作を行う時の給送装置２０の最大消費電力は、図９（ｂ）に示す従来の給送装置の最大消費電力に比べて少ない。これはソレノイド４５がＯＮとなる通電時間が１秒程度と上記の従来の給送装置２０の構成に比べて極端に短いため、ソレノイド４５の消費電力が給送装置２０の用紙積載板５１の下限位置からの上昇動作中に現れないからである。したがって、ソレノイド４５の消費電力を含めずに画像形成装置１全体の消費電力を考慮することができ、上記の従来の給送装置２０を備えた画像形成装置１のようにソレノイド４５に割り当てていた消費電力を画像形成装置１を構成する他の装置に割り当てることができる。

図１０は、この発明の実施形態に係る給送装置の用紙積載板を下限位置から上昇させる手順を示すフローチャートである。同図に示すように、用紙をトレイ５０の用紙積載板５１に収納して外装カバー等を閉じた際、まず用紙積載板５１に収納された用紙が規定枚数以上の満杯であるか否かを判断する（Ｓ１）。用紙が満杯の状態では適切に用紙を給送することができないからである。用紙の満杯の判断は、下限位置センサ５２及び用紙有無検知センサ５３からの出力がＯＮであるか否かで判断する。つまり、両センサ５２，５３がＯＮ出力の状態は、図１１に示すように用紙積載板５１が下限位置にあっても用紙が用紙積載板５１に収納されていることが検知されている状態を示している。

Ｓ１において収納された用紙が満杯であると判断した場合は、図示しない表示部に用紙が満杯であることを表示してユーザに用紙の枚数を調整するように警告し（Ｓ２）、Ｓ１の処理に戻る。Ｓ１において用紙が満杯ではないと判断した場合、リフトモータ３１に電力供給を開始して用紙積載板５１の上昇を開始し（Ｓ３）、下限位置センサ５２がＯＦＦになったか否かを判断する（Ｓ４）。Ｓ４にて下限位置センサ５２の出力がＯＮであると判断した場合は、まだ用紙積載板５１が上昇を開始していない状態を示すので上昇を開始するまでＳ４の処理を繰り返す。

Ｓ４において下限位置センサ５２の出力がＯＦＦであると判断した場合は、用紙積載板５１の上昇が開始されたのでエンコーダセンサ３６から出力される信号のカウントを開始する（Ｓ５）。次に、カウント値が所定のカウント値に達したか否かを判断し（Ｓ６）、所定のカウント値に達していないと判断した場合は、用紙有無検知センサ５３の検知結果に基づいて用紙積載板５１に収納されている用紙の最上面が所定の中間位置Ａに到達したか否かを判断する（Ｓ７）。Ｓ７において、用紙の最上面が所定の中間位置Ａに到達していないと判断した場合はＳ６の処理に戻り、用紙の最上面が所定の中間位置Ａに到達していると判断した場合はリフトモータ３１への電力供給を一旦停止して用紙積載板５１の上昇を停止させる（Ｓ８）。次に、ソレノイド４５に電力供給を開始してアーム４４を揺動させつつピックアップローラ４１を下降位置に下降させ（Ｓ９）、その後、リフトモータ３１に電力供給を開始して用紙積載板５１の上昇を再開させる（Ｓ１０）。

次に、上昇中の用紙積載板５１に収納された用紙の最上面との当接によって用紙積載板５１とともに上昇しているピックアップローラ４１が給送範囲にあるか否かをローラ位置センサ４６の出力がＯＮしているか否かで判断する（Ｓ１１）。Ｓ１１においてローラ位置センサ４６の出力がＯＮであると判断した場合は、リフトモータ３１及びソレノイド４５への電力供給を停止して（Ｓ１２）用紙積載板５１の上昇を停止させて用紙積載板５１の下限位置からの上昇動作が終了する。Ｓ１２の処理が終了した状態が図３に示すように用紙の給送が可能な状態である。また、Ｓ１１においてローラ位置センサ４６の出力がＯＦＦであると判断した場合は、まだピックアップローラ４１が給送範囲に到達していないので、ローラ位置センサ４６がＯＮとなるまでＳ１１の処理を繰り返し行う。

一方、Ｓ６においてエンコーダ３３のカウント値が所定のカウント値に達したと判断した場合は、一旦リフトモータ３１の電力供給を停止して用紙積載板５１の上昇を停止させ（Ｓ１３）、ソレノイド４５に電力供給を開始してアーム４４を揺動させつつピックアップローラ４１を下降位置に下降させる（Ｓ１４）。その後、リフトモータ３１に電力供給を開始して用紙積載板５１の上昇を再開し（Ｓ１５）、ローラ位置センサ４６の出力がＯＮしているか否かで判断する（Ｓ１６）。Ｓ１６においてローラ位置センサ４６の出力がＯＮであると判断した場合は、リフトモータ３１及びソレノイド４５への電力供給を停止して（Ｓ１７）用紙積載板５１の上昇を停止させる。また、Ｓ１６においてローラ位置センサ４６の出力がＯＦＦであると判断した場合は、まだピックアップローラ４１が給送範囲に達していないので、ローラ位置センサ４６がＯＮとなるまでＳ１６の処理を繰り返し行う。

その後、用紙有無検知センサ５３を用いて用紙積載板５１に用紙が収納されているか否かを判断し（Ｓ１８）、用紙が収納されていると判断した場合は用紙積載板５１の下限位置からの上昇動作を終了する。Ｓ１８のおいて用紙が収納されていないと判断した場合は、表示部に急送装置２０に用紙がないことを出力してユーザに通知して（Ｓ１９）用紙積載板５１の下限位置からの上昇動作を終了する。

ここでＳ６及びＳ１３〜Ｓ１９までの処理の目的は、図１２に示すような用紙積載板５１に用紙が収納されていない場合等にピックアップローラ４１が下降位置に下降しない状態で用紙積載板５１が上昇し続けてピックアップローラ４１に衝突することを防止することである。これにより、衝突の衝撃によってソレノイド４５やローラ位置センサ４６の配置位置のずれや故障が発生するのを防止する。

つまり、Ｓ６においてカウント値が所定のカウント値に達した状態を、用紙積載板５１が下限位置から所定の距離だけ上昇した所定の中間位置Ｂに到達した状態とし、用紙有無検知センサ５３によって用紙の最上面が所定の中間位置Ａに到達していると検知されないままで用紙積載板５１が所定の中間位置Ｂに到達した時、用紙が収納されていない又は用紙有無検知センサ５３が故障している状態と判断されてＳ１３の処理に移行する。なお、この発明の用紙中間位置検知手段には、エンコーダ３３が含まれる。また、所定の中間位置ＡとＢとは等しくても異なっていてもよく、ピックアップローラ４１が下降位置に下降する前に用紙積載板５１又は用紙積載板５１に収納されている用紙の最上面と下降中のピックアップローラ４１とが衝突しない位置であればよい。

例えば、図１３に示すように、用紙が用紙積載板５１に収納されていない時、下限位置センサ５２がＯＦＦを検出してから用紙積載板５１の上昇動作が完了するまで、エンコーダセンサ３６は２０００パルスを出力する時、用紙が収納されていると検知される前にエンコーダセンサ３６が１８００パルスを出力して制御部６０によってカウントされた時にソレノイド４５をＯＮさせる。この例ではカウント値が１８００の時にソレノイド４５をＯＮしているが、特にこれに限定されるものではない。

なお、この発明の実施形態では、用紙積載板５１に用紙が収納されていると検知された時及びカウント値が所定のカウント値に達した時に一旦リフトアップ手段３０への電力供給を停止させるが、特にこれに限定されるものではなく、一旦停止させなくても上記と同様にソレノイド４５の通電時間を短くすることができ、同様の効果を得ることができる。

また、この発明の実施形態では、用紙有無検知センサ５３及びエンコーダ３３を用いて用紙積載板５１に収納された用紙の最上面及び用紙積載板５１が所定の中間位置Ａ及びＢに到達したか否かを検知する構成であるが、特にこれに限定されるものではなく、どちらか一方の構成があればよい。例えば、用紙有無検知センサ５３を用いて用紙積載板５１に収納された用紙の最上面が所定の中間位置Ａに到達したか否かを検知する構成のみであっても、上述したようにピックアップローラを下降させるローラ下降手段に供給する電力量を低減でき、また連続定格値の低いローラ下降手段を用いることができ、消費電力量の削減によりコストを低減することができる。さらに、既存の用紙有無検知センサ５３を用いることで新たに用紙中間位置検知手段を設ける必要がないので、コストアップを防止できる。

一方、エンコーダ３３を用いて用紙積載板５１が所定の中間位置Ｂに到達したか否かを検知する構成のみであっても、上述したようにピックアップローラを下降させるローラ下降手段に供給する電力量を低減でき、また連続定格値の低いローラ下降手段を用いることができ、消費電力量の削減によりコストを低減することができる。さらに、用紙積載板５１が下限位置から上昇した距離に基づいて所定の中間位置Ｂを検知するので、用紙積載板５１に収納されている用紙がない場合であっても、確実に用紙積載板５１が所定の中間位置に到達していることを検知でき、ピックアップローラ４１を確実に下降させることができる。

（第２実施形態）
この発明の実施形態では、第１実施形態と略同様の構成であるが、所定のカウント値を固定せずに、用紙積載板５１の上昇速度に応じて決定している。つまり、所定の中間位置Ｂを用紙積載板５１の上昇速度に応じて決定している。

図１４及び図１５は、この発明の実施形態に係るエンコーダセンサの出力波形を示す模式図である。下限位置から用紙積載板５１は、リフトモータ３１の回転駆動により上昇する。リフトモータ３１は、電源装置２５から供給される一定の電力により回転駆動するが、通常回転速度等の制御は行われていない。したがって、リフトモータ３１の回転速度は、用紙積載板５１に収納された用紙の枚数に関わらず、常に一定の速度で用紙積載板５１を上昇させることができれば図８中に点線で示される状態となる。しかしながら、実際には用紙の収納枚数が多くなるとリフトモータ３１にかかる負荷が大きくなって上昇速度が落ちる。

図１４（ａ）は、用紙積載板５１に用紙が殆ど収納されていない状態におけるエンコーダセンサ３６の出力波形を示し、図１４（ｂ）は用紙積載板５１に用紙が多く（例えば２００枚）収納されている状態におけるエンコーダセンサ３６の出力波形を示す。図１５（ａ）は、図１４（ａ）に示す状態における用紙積載板５１の下限位置から上昇動作完了までのエンコーダセンサ３６の出力波形を示す。図１５（ｂ）は、図１４（ｂ）に示す状態における用紙積載板５１の下限位置から上昇動作完了までのエンコーダセンサ３６の出力波形を示す。

図１４（ａ），（ｂ）に示すように、一定時間において取得されるカウント値は、用紙が用紙積載板５１に殆ど収納されていない場合の方が多い。つまり、用紙が用紙積載板５１に殆ど収納されていない場合の方が一定時間当たりの用紙積載板５１の上昇距離である上昇速度が大きい。そのため、ソレノイド４５に電力供給を開始する位置における用紙の最上面から給送位置までの距離が短いと、下降途中のピックアップローラ４１と用紙積載板５１とが衝突してしまう場合がある。

また、用紙積載板５１の上昇速度が速い場合は、用紙積載板５１に収納されている用紙の枚数が少ないので、下限位置の用紙積載板５１の用紙の最上面から給送位置までの距離が、収納されている用紙の枚数が多くて上昇速度の遅い場合よりも長い。したがって、用紙積載板５１の上昇速度に応じて、用紙積載板５１が下降途中のピックアップローラ４１に衝突しない所定のカウント値（所定の中間位置）を設定する。

つまり、用紙積載板５１の上昇速度が速い場合は、所定のカウント値（所定の中間位置）を多く（高く）設定し、用紙積載板５１の上昇速度が遅い場合は、所定のカウント値（所定の中間位置）を少なく（低く）設定する。ただし、ピックアップローラ４１の下降開始時の用紙最上部の高さは、用紙積載板５１の上昇速度が遅い場合より用紙積載板５１の上昇速度が速い場合の方が低い位置となるように設定される。用紙最上部の高さは直接検出していないので、用紙積載板５１の負荷の大きさを用紙積載板５１の速度から判断し用紙の積載高さを予測することで導き出し、所定のカウント値（所定の中間位置）を設定している。

例えば、収納された用紙が０枚の時に用紙積載板５１は、下限位置から３８４ｍｍ上昇する。この上昇動作の間、エンコーダセンサ３６は２０００パルスをカウントする。この時、収納されている用紙が０枚の場合は、用紙が少ないと判断して図１５（ａ）に示すように１８００パルスをカウントした時にソレノイド４５に電力を供給する。全工程を３８４ｍｍとすると、収納された用紙の最上面が、用紙給送可能な範囲である所定の給送位置より３８．４ｍｍ手前でソレノイド４５に電力供給が開始される。

逆に収納されている用紙が２０００枚の場合、用紙積載板５１が下限位置から約１９２ｍｍ上昇する。この上昇動作の間、図１５（ｂ）に示すようにエンコーダセンサ３６は１０００パルスをカウントする。この時、収納されている用紙が２０００枚の場合、用紙が多いと判断して９００パルスをカウントした時にソレノイド４５に電力を供給する。

したがって、収納された用紙の最上面が、所定の給送位置より１９．２ｍｍ手前でソレノイド４５に電力が供給される。

これによって、下降途中のピックアップローラ４１と用紙積載板５１とが衝突することを防止できる。そのため、衝突時の衝撃によりリフトアップ手段３０やソレノイド４５に過剰な負荷がかかることなく、収納された用紙の枚数に関わらず、適切に用紙積載板５１の用紙の最上面を所定の給送位置に上昇させることができる。

なお、上記判断をする図１４の一定時間は任意であるが正確に判断するにはできるだけ短い時間が望ましい。また、所定のカウント値についても特にこれに限定されるものではなく、適切にソレノイド４５を下降させることができるタイミングであればよい。

また、この発明の実施形態では、第１実施形態と同様に用紙有無検知センサ５３及びエンコーダ３３を用いて用紙積載板５１に収納された用紙の最上面及び用紙積載板５１が所定の中間位置Ａ及びＢに到達したか否かを検知する構成であるが、特にこれに限定されるものではなく、どちらか一方の構成があればよい。

したがって、エンコーダ３３を用いて用紙積載板５１が所定の中間位置Ｂに到達したか否かを検知する構成のみであっても上述と同様の効果を得ることができる。しかも、エンコーダ３３によって取得されるカウント値によって用紙積載板５１が昇降した距離を検知できるので、上昇速度のみを計測するための計測手段を新たに設ける必要がなく、コストアップを抑制できる。

（第３実施形態）
図１６は、この発明の実施形態に係る給送装置に備えられる用紙積載板の上昇動作を説明する説明図である。この発明の実施形態は、第１実施形態と略同様の構成であるが、用紙積載板５１の下限位置からの上昇時に所定のカウント値に達した場合にソレノイド４５をＯＮにする代わりに、制御部６０に備えられるカウンタ等の計測手段６１を用いて所定の時間が経過した時にソレノイド４５をＯＮする。つまり、用紙積載板５１が下限位置から所定の時間だけ上昇した位置を所定の中間位置Ｃとし、用紙積載板５１が下限位置から上昇を開始してからの経過時間を計測手段６１が計測し、制御部６０が、計測手段６１によって計測された時間が所定の時間を経過し用紙積載板５１が所定の中間位置Ｃに到達したことを検知した時にソレノイド４５をＯＮする。したがって、この発明の用紙中間位置検知手段は、制御部６０及び計測手段６１が含まれる。

例えば、約５００枚分の用紙の高さにおける用紙積載板５１が下限位置からソレノイド４５をＯＮするまでの所要時間を所定の時間と設定し、下限位置センサ５２が用紙積載板５１が上昇を開始してＯＦＦを検出してから用紙有無検知センサ５３が用紙が収納されていることを検知する前に所定の時間を経過した時、制御部６０が一旦リフトモータ３１への電源装置２５からの電力供給を停止し、ソレノイド４５に電源装置２５から電力供給を開始させてピックアップローラ４１を下降位置に下降させる。

その後、制御部６０は再び電源装置２５によるリフトモータ３１の電力供給を開始させて用紙積載板５１を上昇させる。用紙積載板５１が上昇していくと収納された用紙の最上面がピックアップローラ４１の外周部に当接し、さらに当接した状態で用紙、用紙積載板５１及びピックアップローラ４１が上昇していく。ピックアップローラ４１が上昇していくと、図４に示すように突起部４４ａによりローラ位置センサ４６がピックアップローラ４１が用紙の給送範囲に位置していることを検出し、制御部６０は電源装置２５によるリフトモータ３１及びソレノイド４５への電力供給を停止して用紙積載板５１の上昇動作が完了する。

これによって、第１実施形態と同様に、用紙が収納されていない又は用紙有無検知センサ５３が故障している状態で用紙有無検知センサ５３によって用紙が収納されていることが検知されずに用紙積載板５１が上昇し続けてピックアップローラ４１に衝突することを防止でき、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、この発明の実施形態では、所定の時間を経過した時に一旦リフトアップ手段３０への電力供給を停止させるが、特にこれに限定されるものではない。また、上述した例のように所定の時間を５００枚の用紙が収納された用紙積載板５１の上昇動作完了に必要な所要時間としたが、特にこれに限定されるものではなく、適切にソレノイド４５を下降させることができるタイミングであればよい。

また、この発明の実施形態では、用紙有無検知センサ５３及び計測手段６１を用いて用紙積載板５１に収納された用紙の最上面及び用紙積載板５１が所定の中間位置Ａ及びＣに到達したか否かを検知する構成であるが、特にこれに限定されるものではなく、どちらか一方の構成があればよい。

したがって、計測手段６１を用いて用紙積載板５１が所定の中間位置Ｃに到達したか否かを検知する構成のみであっても上述と同様の効果を得ることができる。しかも、用紙積載板５１が下限位置から上昇した時間に基づいて所定の中間位置Ｃを検知するので、用紙積載板５１に収納されている用紙がない場合であっても、確実に用紙積載板５１が所定の中間位置に到達していることを検知でき、ピックアップローラ４１を確実に下降させることができる。

この発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 この発明の実施形態に係る給送装置の構成を示す図である。 この発明の実施形態に係る給送装置の構成を示す図である。 この発明の実施形態に係る給送装置の構成を示す図である。 この発明の実施形態に係る給送装置に備えられるリフトアップ手段の一部を拡大した図である。 この発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 従来の給送装置の構成を示す図である。 この発明の実施形態に係る給送装置に備えられる用紙積載板の下限位置から上昇動作が完了するまでの時間と収納された用紙の枚数との関係を示す図である。 給送装置の用紙積載板の上昇動作中の消費電力と用紙積載板に収納された用紙枚数との関係を示す図である。 この発明の実施形態に係る給送装置の用紙積載板を下限位置から上昇させる手順を示すフローチャートである。 この発明の実施形態に係る給送装置の構成を示す図である。 この発明の実施形態に係る給送装置の構成を示す図である。 この発明の実施形態に係るエンコーダセンサの出力波形を示す模式図である。 この発明の実施形態に係るエンコーダセンサの出力波形を示す模式図である。 この発明の実施形態に係るエンコーダセンサの出力波形を示す模式図である。 この発明の実施形態に係る給送装置の構成を示す図である。

符号の説明

１−画像形成装置
２０−給送装置
２５−電源装置
３１−リフトモータ
３２−巻取プーリ
３３−エンコーダ
４１−ピックアップローラ
４５−ソレノイド
４６−ローラ位置センサ
５１−用紙積載板
５２−下限位置センサ
５３−用紙有無検知センサ
６０−制御部

Claims (9)

1. 装置の各部に電力を供給する電力供給手段と、用紙を収納する収納手段を所定の範囲の上部位置と最も下方の下限位置との間の昇降範囲内で昇降させるリフトアップ手段と、収納手段に収納された用紙の最上面に当接した状態で用紙を装置本体に給送するピックアップローラと、前記ピックアップローラを前記用紙の最上面に当接しない退避位置から所定の下降位置に下降させるローラ下降手段と、を備えた給送装置において、
   前記昇降範囲における所定の中間位置で、前記収納手段又は前記収納手段に収納された用紙の最上面を検知する用紙中間位置検知手段を備え、
   前記電力供給手段は、収納手段を下限位置から上昇させる際にリフトアップ手段に対する電力供給を開始し、前記用紙中間位置検出手段が下限位置から上昇中の前記収納手段又は収納手段に収納された用紙の最上面が前記所定の中間位置に到達したことを検知した時に前記ローラ下降手段に電力供給を開始することを特徴とする給送装置。
2. 前記電力供給手段は、前記用紙中間位置検知手段が下限位置から上昇中の収納手段又は収納手段に収納されている用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことを検知した時に前記リフトアップ手段に対する電力供給を一旦停止して前記ローラ下降手段に対する電力供給を開始した後、再びリフトアップ手段に対する電力供給を開始することを特徴とする請求項１に記載の給送装置。
3. 前記用紙中間位置検知手段は、収納手段が下限位置から上昇した距離を検知する距離検知手段を含み、前記距離検知手段によって検知された距離に基づいて前記収納手段が所定の中間位置に到達したことを検知することを特徴とする請求項１に記載の給送装置。
4. 前記所定の中間位置は、前記収納手段の上昇速度に応じて変化することを特徴とする請求項３に記載の給送装置。
5. 前記リフトアップ手段は、通電中に回転して前記収納手段を昇降させ、
   前記距離検知手段は、前記リフトアップ手段の回転をカウントするエンコーダを含むことを特徴とする請求項３に記載の給送装置。
6. 前記用紙中間位置検知手段は、前記収容手段が下限位置から上昇を開始してから時間を計測する計測手段を含み、前記計測手段によって計測された時間に基づいて下限位置から上昇中の前記収納手段が所定の中間位置に到達したことを検知することを特徴とする請求項１に記載の給送装置。
7. 前記収納手段に収納されている用紙の最上面が装置本体に用紙を給送する給送位置にあるか否かを検知する用紙有無検知手段を備え、
   前記用紙中間位置検知手段は、前記用紙有無検知手段を含み、前記用紙有無検知手段によって検知された用紙の有無に基づいて下限位置から上昇中の収容手段に収納されている用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことを検知することを特徴とする請求項１に記載の給送装置。
8. 前記用紙中間位置検知手段は、収納手段が下限位置から上昇した距離を検知する距離検知手段及び前記収納手段に収納されている用紙の最上面が装置本体に用紙を給送する給送位置にあるか否かを検知する用紙有無検知手段を含み、
   前記電力供給手段は、前記用紙中間位置検出手段が前記距離検知手段によって検知された距離又は前記用紙有無検知手段によって検知された用紙の有無に基づいて下限位置から上昇中の前記収納手段又は前記収容手段に備えられた用紙の最上面が所定の中間位置に到達したことを検知した時に前記ローラ下降手段に対する電力供給を開始することを特徴とする請求項１に記載の給送装置。
9. 請求項１〜８の何れかに記載の給送装置を備え、
   前記給送装置から給送された用紙に画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。

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