JP2005255269A - シート給送装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で収容されているシートのカールを軽減し、カールしたシートを給送するときでも、シートの給送不良が発生しないようにするシート給送装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】用紙の幅方向の中央部の位置を検出する第１の位置検出器３２と、用紙の幅方向の端部の位置を検出する第２の位置検出器４５と、を備える。制御部５０は、第１の位置検出器３２および第２の位置検出器４５の両方の検出信号に基づいて、用紙積載板５１の昇降動作を制御する。用紙の幅方向における下に凸状のカールが大きい場合には、偏心カム６０によって用紙の幅方向の中央部を押し上げ、カールを低減させる。
【選択図】図８

Description

この発明は、本体装置に対してシートの給送を行うシート給送装置および画像形成装置に関する。

シート給送装置は、画像形成装置、用紙処理装置等の本体装置に対してシートを供給する装置である。シート給送装置を使用すれば、本体装置において処理されるべきシートが複数ある場合にも、予めシート給送装置にセットしたシートを、１枚ずつ自動的に本体装置に給送することが可能になる。シート給送装置は、本体装置に内蔵される場合や、本体装置に外付けされるものがある。本体装置に外付けされるシート給送装置の中には２０００〜４０００枚程度のシートを収容可能な大容量のものがある。

ところが、シート給送装置から本体装置に対する給送時に給送不良が発生すると給送処理が中止される。このため、シート給送装置における給送不良の発生を防止することが重要である。

そこで、給送不良の発生を防止するために、シート搬送方向に向かって上向きの傾斜部を、シート載置板の前端部に設けた大容量給紙装置がある（例えば、特許文献１参照。）。この技術では、用紙ローラにシートを適切な進入角度をもって突き当てることを目的として、シート搬送方向に向かって上向きの傾斜面が、シート載置板の前端部に形成されている。
実開平４−１２４２４号公報

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、カールしているシートでは、給送不良を適正に防止できない場合がある。これは、カールしているシートは、シート搬送方向に直交する方向でシートの位置に高低差が生じるからである。

例えば、下に凸状のカールが生じているシートでは、シート搬送方向に直交する方向の中央部の位置が低く、両端部の位置が高くなる。このようにシートの位置に高低差が生じていると、給送時にシート搬送路にシートを円滑に送り出すことができず、シート給送不良が発生し易くなる。

この発明の目的は、簡易な構成で収容されているシートのカールを軽減し、カールしたシートを給送するときでも、シートの給送不良が発生しないようにするシート給送装置および画像形成装置を提供することである。

この発明は以下の構成を備えている。

（１）シートを一枚ずつシート搬送路に給送するシート給送装置であって、
前記シート搬送路に給送されるべきシートが積載されるシート載置台と、
前記シート載置台に載置された最上位のシートに当接し、前記シート搬送路に送り出すピックアップ手段と、
前記ピックアップ手段と前記最上位のシートとの当接位置の高さを検出する第１の位置検出手段と、
前記最上位のシートにおけるシート搬送方向に直交する方向の端部の高さを検出する第２の位置検出手段と、
前記第１の位置検出手段および前記第２の位置検出手段の検出結果に基づいて、シート給送時における前記シート載置台の高さを調整する昇降調整手段と、
を備えたことを特徴とする。

本発明に係るシート給送装置は、シート載置台、ピックアップ手段、第１の位置検出手段、第２の位置検出手段、および昇降調整手段を備えている。シート載置台は昇降調整手段によって上昇または下降する。昇降調整手段は、シート給送時にはシート給送位置までシート載置台を上昇させ、シート補給時には最下位置までシート載置台を下降させる。シート給送位置にて、シート載置台上の最上位のシートがピックアップ手段によってシート搬送路に送り出される。シート給送位置にシートが位置しているか否かは、第１の位置検出手段および第２の位置検出手段によって検出される。

第１の位置検出手段は、シートにおけるピックアップ手段との当接位置の高さを検出する。通常、ピックアップ手段はシートの幅方向における中央部に当接する。第２の位置検出手段は、用紙搬送方向に直交する方向（以下、幅方向という。）におけるシートの端部の高さを検出する。ここで、第２の位置検出手段をさらに設けたのは、シートにおけるピックアップ手段との当接位置および幅方向の端部の高さの両方を検出しなければ、シートに生じたカールの状態を検出するのが困難だからである。

本発明では、シートに生じたカールの状態、およびシート載置台上の最上位のシートの位置を第１の位置検出手段および第２の位置検出手段を用いて検出する。昇降調整手段は、第１の位置検出手段および第２の位置検出手段の両方の検出結果に基づいて、シート載置台の昇降動作を制御する。

（２）前記第１の位置検出手段および前記第２の位置検出手段の検出結果に基づいて前記シート載置台におけるシート搬送方向に直交する方向の中央部の高さを調整する高さ調整手段を、さらに備えたことを特徴とする。

この構成に係るシート給送装置は、高さ調整手段によって、シート載置台における幅方向の中央部の高さが調整される。高さ調整手段の機能は、シート載置台における幅方向の中央部の高さを他の箇所によりも低くしたり、または高くすることである。高さ調整手段を設ける目的は、シートに生じている幅方向のカールを軽減することである。

例えば、シート載置台における幅方向の中央部を他の箇所よりも高くすることで、下に凸状の幅方向のカールが軽減される。一方、シート載置台における幅方向の中央部を他の箇所よりも低くすることで、上に凸状の幅方向のカールが軽減される。

（３）前記高さ調整手段は、前記シート載置台のシート載置面に略平行な回転軸を中心に回動し、回動時にその周面の一部が前記シート載置面から突出する偏心カムであることを特徴とする。

この構成に係るシート給送装置は、回転に伴って、シート載置面から周面の一部が突出するように配置された偏心カムを備えている。偏心カムは、シート載置台における幅方向の中央部を他の箇所よりも高くするために設けられる。偏心カムは、回転に伴ってその周面のシート載置面からの突出量が変化する。下に凸状の幅方向のカールがシートに生じている場合には、シートにおける幅方向の高低差を小さくするために偏心カムが回転駆動される。

（４）前記高さ調整手段は、前記シート載置台におけるシート搬送方向の下流側に配置されることを特徴とする。

この構成に係るシート給送装置は、シート載置台におけるシート搬送方向の中央よりも下流側に高さ調整手段が配置される。高さ調整手段をこの位置に配置する目的は、シート搬送方向における前端部でのカールを軽減することである。シートの前端部が引っ掛かるとシート搬送不良が発生し易くなるため、シートの前端部のカールを軽減することは重要である。

シート搬送方向における前端部から高さ調整手段が離れる程、高さ調整手段がシートの前端部に作用しなくなるため、ここでは、高さ調整手段をシート搬送方向における中央よりも下流側に配置している。

（５）前記高さ調整手段は、前記ピックアップ手段と前記最上位のシートとの当接位置よりもシート搬送方向の上流側に配置されることを特徴とする。

この構成に係るシート給送装置は、シート搬送方向におけるピックアップ手段と前記最上位のシートとの当接位置と、シート搬送方向におけるシート載置台の中央部と、の間に、高さ調整手段が配置されている。この位置に高さ調整手段を配置したのは、シート給送時においてシートと高さ調整手段との間の摩擦による負荷を軽減するためである。

（６）前記最上位のシートが所定の給送可能高さに到達したことを前記第１の位置検出手段よりも前記第２の位置検出手段が先に検出したときに、前記偏心カムを回転させることを特徴とする。

この構成に係るシート給送装置は、シートの幅方向における端部の位置が、シートの幅方向における中央部よりも高いときに、シートの幅方向の中央部を偏心カムの周面によって押し上げる。

（７）前記シートが所定の給送可能高さに到達したことを前記第１の位置検出手段よりも前記第２の位置検出手段が先に検出した場合であって、前記第２の位置検出手段による前記シートの検出の後に所定の量だけシート載置台を上昇させてもなお前記第１の位置検出手段が前記シートを検出しないときに、前記偏心カムを回転させることを特徴とする。

この構成に係るシート給送装置は、シートの幅方向における端部の位置が、シートの幅方向における中央部の位置よりも所定の値以上の高くなった場合に、シートの幅方向の中央部を偏心カムの周面によって押し上げる。このようにカムの回転を制御するのは、カールの大きさが給紙不良を生じさせる程度にまで大きくない場合にはカムを回転させないようにして、カムの不要な動作を省くためである。

（８）前記シートが所定の給送可能高さに到達したことを前記第１の位置検出手段よりも前記第２の位置検出手段が先に検出した場合であって、前記第２の位置検出手段による前記シートの検出の後に所定の量だけシート載置台を上昇させてもなお前記第１の位置検出手段が前記シートを検出しないときに、前記シートの給送を中止することを特徴とする。

この構成に係るシート給送装置は、シートの幅方向における端部の位置が、シートの幅方向における中央部の位置よりも所定の値以上の高くなった場合に、シートの給送を中止させる。例えば、シートの幅方向の中央部を偏心カムの周面によって押し上げても、依然として端部の位置が中央部の位置よりも所定の値以上の高い場合には、給紙不良が発生する可能性が高いと判断して、シートの給送動作を中止させる。このとき、シートの給送動作を中止した理由を表示部を介してユーザに伝達するとよい。

（９）シート給送装置から給送されるシートに対して、入力画像に基づく画像形成処理を行う画像形成装置であって、
（１）〜（８）のいずれかに記載のシート給送装置を備えたことを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、シートのカールを原因とする給送不良を発生させにくいシート給送装置を備えている。

この発明によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）シートの幅方向において高低差が生じている場合でも、給送時において、給送不良が生じにくい位置にシート載置台を移動させることが可能になる。

（２）シート載置台に載置されたシートのカールを軽減することが可能になる。

（３）下に凸状のカールがシートに生じている場合でも、シート給送時におけるシート給送不良を起こりにくくすることが可能になる。

（４）シート搬送方向におけるシートの前端部のカールを軽減して、シートの前端部をシート搬送路に円滑に導くことが可能になる。

（５）シート給送時における負荷を原因とするシート給送不良を生じにくくすることが可能になる。

（６）シートの幅方向における高低差を小さくすることが可能になる。

（７）カムの不要な動作を省きつつ、シートの幅方向における高低差を小さくすることが可能になる。

（８）シート給送不良が発生する可能性が高い場合に、シートの給送動作を自動的に中止させることができる。

（９）シート給送不良の発生を抑え、円滑な画像形成処理を実行することが可能になる。

以下、図を用いて本発明の給紙装置および画像形成装置の実施形態を説明する。

図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１の構成を示す図である。同図に示すように、画像形成装置１は、画像形成部２、給紙ユニット部３、大容量給紙ユニット２０、および制御部５０を備えている。

画像形成部２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。給紙ユニット部３は、画像形成部２に対して用紙を供給する。大容量給紙ユニット２０は、大量の用紙を収容し、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う。本実施形態では、給紙ユニット部３および大容量給紙ユニット２０により、本発明のシート給送装置が構成される。本発明は、給紙ユニット部３および大容量給紙ユニット２０において、用紙に発生したカールを低減して、カールに起因する給紙不良を防止することを特徴としている。

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、およ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を備えており光走査ユニット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、およ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、およ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が配置される。給紙トレイ１３の上方において給紙トレイ１１および給紙トレイ１２が併設される。４つの給紙トレイ１１〜１４の近傍には、給紙トレイ１１〜１４に収容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および第２の用紙搬送路１６が形成される。

第１の用紙搬送路１５は、給紙トレイ１１〜１３に収容された用紙を画像形成部２に搬送するための搬送路である。第１の用紙搬送路１５は、給紙ユニット部３のケーシング１７に沿って鉛直方向に延びている。

第２の用紙搬送路１６は、給紙トレイ１２に収容された用紙を画像形成部２に搬送する搬送路である。第２の用紙搬送路１６は、ケーシング１７に沿って水平方向に延びている。

この構成では、給紙ユニット部３の内部において、給紙トレイ１１〜１４、第１の用紙搬送路１５、および第２の用紙搬送路１６の間に、不要な空隙が生じることがない。このような構成にするのは、給紙ユニット部３の省スペース化を図るためである。

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、および第２の用紙搬送路１６の一部を構成するガイド１６ａが、ケーシング１７に対して回動自在にされている。ガイド１５ａを回動させることにより、第１の用紙搬送路１５を外部に開放することができる。また、ガイド１６ａを回動させることにより、または第２の用紙搬送路１６を外部に開放することができる。ガイド１５ａおよびガイド１６ａの回動動作は、第１の用紙搬送路１５または第２の用紙搬送路１６上でジャムを発生させた用紙を取り除くときに行われる。

大容量給紙ユニット２０は、用紙が積載される用紙積載板５１と、用紙積載板５１の上下方向の位置を変化させて用紙積載板５１に積載される用紙における最上位の用紙の位置を変化させる昇降装置と、用紙積載板５１上に積載されている最上位の用紙を画像形成部２に給送するための給送機構を備えている。

昇降装置は、リフトモータ３９を備えている。リフトモータ３９は、任意の方向に回転することが可能であり、リフトモータ３９が正回転または逆回転することにより用紙積載板５１が上昇または下降する。

図２は、画像形成装置１の主要部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、画像形成部２、操作部６０、給紙ユニット部３、大容量給紙ユニット２０、および制御部５０を備えている。

操作部６０は、ユーザからの操作の入力を受け付けて、受け付けた入力内容を制御部５０に伝える。また、上述のように大容量給紙ユニット２０は、リフトモータ３９、第１の位置検出器３２、第２の位置検出器４５、用紙検出器４３、上限検出器３１、給送検出器３６、搬送モータ４０、給紙ソレノイド４１、給紙クラッチ４２、調整モータ４４、およびカム検出器４６を備えている。

第１の位置検出器３２は、後述するピックアップローラ３０と最上位の用紙との当接位置の高さを検出する。第１の位置検出器３２は、本発明の第１の位置検出手段を構成する。第２の位置検出器４５は、ピックアップローラ３０と最上位の用紙との当接位置の高さを検出する。第２の位置検出器４５は、本発明の第２の位置検出手段を構成する。

給紙ソレノイド４１は、ピックアップローラ３０を最上位の用紙の方向に付勢する。用紙検出器４３は、用紙積載板５１上における用紙の有無を検出するセンサである。搬送モータ４０は、用紙搬送方向の下流側に用紙を搬送するための回転力を給紙ローラ３３および搬送ローラ３５に伝達する。給紙クラッチ４２は、搬送モータ４０から給紙ローラ３３への回転力の伝達のオン／オフを切り換える。給送検出器３６は、用紙搬送路を搬送される用紙を検出する。

制御部５０は、画像形成装置１の各部の動作を統括的に制御する。本実施形態では、制御部５０の機能の一部によって本発明の昇降制御手段が構成される。

なお、ここでは、大容量給紙ユニット２０の構成であって既に説明した構成については説明を省略している。

図３は、大容量給紙ユニット２０における給送機構の構成を示している。給送機構は、ピックアップローラ３０、給紙ローラ３３、および分離ローラ３４を備えている。

ピックアップローラ３０は、用紙積載板５１の上方に位置し、用紙積載板５１上の最上位の用紙を取り出す。ピックアップローラ３０は、給紙ローラ３３の軸を支点に上下に回動するアーム３７の前端部に取り付けられており、最上位の用紙を周面に当接させて大容量給紙ユニット２０からピックアップする。本実施形態では、ピックアップローラ３０によって本発明のピックアップ手段が構成される。

給紙ローラ３３は、ピックアップローラ３０によって大容量給紙ユニット２０から取り出される用紙を用紙搬送路の下流側に導く。給紙ローラ３３は、用紙搬送方向の下流側に用紙を搬送する方向に図示しない駆動手段によって回転駆動されている。また、給紙ローラ３３の軸とピックアップローラ３０の軸には、図示しないベルトが張架されており、給紙ローラ３３の回転力がピックアップローラ３０に伝達される。

分離ローラ３４は、給紙ローラ３３に圧接するように配置される。分離ローラ３４は、大容量給紙ユニット２０に収容される用紙が１枚ずつ用紙搬送路の下流側に導かれるように用紙の分離を行う。分離ローラ３４は、用紙を用紙搬送方向の上流側に戻す方向にトルクリミッタを介して給紙ローラ３３とは別の駆動手段によって回転駆動されており、一度に２枚以上の用紙が給送されることを防止する。

用紙搬送路における給紙ローラ３３および分離ローラ３４の下流側には、給紙ローラ３３および分離ローラ３４の間を通過した用紙をさらに用紙搬送方向の下流側に導く一対の搬送ローラ３５と、搬送ローラ３５の用紙搬送方向の下流側に位置しピックアップローラ３０によって取り出されるべき最上位の用紙が適正に給送されたか否かを検出する給送検出器３６と、が配設される。

上述のように、大容量給紙ユニット２０は、第１の位置検出器３２、第２の位置検出器４５、および上限検出器３１を備えている。

第１の位置検出器３２は、最上位の用紙の位置を検出する。第１の位置検出器３２は、透過型の光センサであり、発光部３２Ａおよび受光部３２Ｂによって構成される。発光部３２Ａおよび受光部３２Ｂは、互いに対向するように配置される。遮光板５２は、アーム３７の所定位置に形成され発光部３２Ａおよび受光部３２Ｂの間で発光部３２Ａが発した光を遮光する。ここでは、最上位の用紙に当接したときのピックアップローラ３０の位置によって、受光部３２Ｂに入射される光の状態に基づいて最上位の用紙の高さ（レベル）を検出している。

第２の位置検出器４５は、最上位の用紙が幅方向の端部が給送可能位置に達したことを検出する。第２の位置検出器４５は、アクチュエータを備えており、このアクチュエータに最上位の用紙の端部が当接することにより、最上位の用紙の端部が給送可能位置に達したことを検出する。

上限検出器３１は、アクチュエータを備えており、このアクチュエータにアーム３７の一部が当接することにより、最上位の用紙が上限位置に達したことを検出する。なお、ここで上限位置とは適正な給送処理を実行できるとされる一応の目安であり、アーム３７の可動範囲の上限を意味するものでない。このため、この上限位置を超えたことによりただちにアーム３７が破損するわけではない。

本実施形態では、大容量給紙ユニット２０についてのみ上述の昇降装置および給送機構を配設しているが、他の用紙トレイ１１〜１４にも大容量給紙ユニット２０と同様の昇降装置および給送機構を設けるようにしても良い。また、画像形成装置１の制御部５０ではなく、大容量給紙ユニット２０の内部に形成した制御部を用いて、大容量給紙ユニット２０の各部を制御してもよい。

同図において斜線で表している範囲は、ピックアップローラ３０によって適正に用紙のピックアップが可能な範囲である。本実施形態では、この範囲が給送可能範囲である。図３（ａ）において、ピックアップローラ３０は最上位の用紙について給送可能な上限位置に位置している。また、図３（ｂ）において、ピックアップローラ３０は最上位の用紙について給送可能な下限位置に位置している。図３（ｃ）において、ピックアップローラ３０は、最上位の用紙について給送可能な下限位置である第１の給送位置よりさらに下方に位置している。なお、図３（ｃ）に示す状態においては、後述するようにリフトモータ３９が正回転して用紙積載板５１を上昇させ最上位の用紙が第１の給送位置まで上昇させる。

本実施形態では、最上位の用紙のピックアップする時および最上位の用紙の高さを検出する時に、ピックアップローラ３０は、ソレノイドによって用紙の方向に力を加えられる。ただし、ピックアップローラ３０の構成は本実施形態に限定されるのではなく、ピックアップローラ３０を最上位の用紙に当接させる際に、ピックアップローラ３０の自重によって最上位の用紙に当接させてもよい。

図４は、カールした用紙の状態を示している。同図において、紙面に直交する方向が用紙搬送方向であり、紙面の左右方向が幅方向である。用紙が下に凸状にカールしている場合、幅方向において、ピックアップローラ３０および用紙の当接部と用紙の端部との間に高低差Ｃが生じる。高低差Ｃが大きくなればなるほど給紙時における給紙不良が発生し易くなる。

高低差Ｃの発生に伴い、ピックアップローラ３０および用紙の当接部と、第２の位置検出器４５および用紙の当接部と、の間に高低差Ｅが発生する。この高低差Ｅは、第１の位置検出器３２および第２位置検出器４５の検出結果の差となって表れる。本実施形態において、第１の位置検出器３２および第２の位置検出器４５を両方を用いて用紙の位置検出をするのは、高低差Ｅを得ることで用紙のカールの状態を把握するためである。制御部５０は、用紙のカールの状態を把握した上で用紙積載板５１の昇降動作を制御するため、大容量給紙ユニット２０において用紙給送不良が起こりにくい。

本実施形態において、とよびと用紙との当接部、およびとのけるこの図が示すように、カールしている用紙は、幅方向において高低差Ｃを生じる。

図５は、用紙積載板５１上に積載された複数の用紙を示している。図５（Ａ）は、下に凸状の幅方向のカールを示しており、図５（Ｂ）は、上に凸状の幅方向のカールを示している。これらの図において、用紙搬送方向を矢印Ｘによって示している。ここでは、用紙における用紙搬送方向の前端側を示している。同図に示すように、用紙の前端側において幅方向にカールが生じている場合には、特に給紙不良が発生し易いため、少なくとも用紙の前端側におけるカールを解消させることが重要である。

図６は、用紙積載板５１の構成を示す図である。図６（Ａ）は用紙積載板５１の平面図であり、図６（Ｂ）は用紙積載板５１の側面図である。これらの図において、用紙搬送方向を矢印Ｘによって示している。

用紙積載板５１は、偏心カム６０、調整モータ４４、カム検出器４６、パッド６１を備えている。本実施形態では、偏心カム６０、調整モータ４４、およびカム検出器４６によって本発明の高さ調整手段が構成される。

偏心カム６０は、用紙積載板５１の用紙載置面に平行に配置される支持軸に軸支されている。また、偏心カム６０は、用紙載置面から突出する周面を有している。支持軸には回転力を伝達する歯車が取り付けられており、この歯車を介して調整モータ４４から支持軸に回転力が伝達される。調整モータ４４はパルスモータであり、入力されるパルスに応じて回転する。

偏心カム６０は、偏心して支持軸に軸支されており、支持軸の回転量に応じてシート載置面からの周面の突出量を増減させることができる。シート載置面からの偏心カム６０の突出量の制御には、偏心カム６０のホームポジションを検出するカム検出器４６の検出信号が利用される。本実施形態では、カム検出器４６の検出信号と、調整モータ４４の回転ステップ量とに基づいて偏心カム６０の突出量を制御している。

偏心カム６０は、最下位置の用紙に直接接触し、回転動作に伴って用紙との間に摩擦力が発生することを考慮して、摩擦係数が低い素材を用いるのが好ましい。本実施形態では、偏心カム６０の素材として、自己潤滑性を有するＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）を使用している。ただし、偏心カム６０の素材として、鉄、ステンレス、黄銅等の金属を用いることも可能である。

本実施形態では、用紙積載板５１の用紙載置面から偏心カム６０が８ｍｍ盛り上がるように形成されている。ただし、偏心カム６０のサイズや形状は、本実施形態に限定されるものではなく、積載される用紙のサイズ、厚み、腰の強さに合わせて、偏心カム６０のサイズや形状を最適な値に設計すればよい。

図７は、用紙を積載した状態の用紙積載板５１を示している。同図を用いて、本実施形態における用紙積載板の各部の寸法を説明する。

図７において間隔ｄは、給紙レベルに達した時の用紙の最上面と上ガイドとの距離を示している。本実施形態では間隔ｄは、７〜８ｍｍに設定されている。間隔ｄをこの範囲の値に設定したのは、高低差が７〜８ｍｍを超えたカールが発生した場合に、用紙の両端が上ガイドに押し当てられて、用紙の両端と上ガイドとの摩擦が給送時の負荷となり、給送不良や斜め送りが発生し易くなるのを考慮したからである。

図７において、間隔Ｗは、偏心カム６０の用紙搬送方向の幅を示している。偏心カム６０の幅は、５０ｍｍに設定されている。偏心カム６０の幅は、このサイズに限定されるものではなく、必要に応じて縮小または拡大することができる。また、Ｈは、偏心カム６０の用紙積載板５１の用紙載置面からの最大突出量を示している。本実施形態では、最大突出量Ｈは、８ｍｍである。

さらに、間隔Ｄは、ピックアップローラ３０によるピックアップポイントから偏心カム６０の用紙搬送方向の中心までの距離を示している。ここでは、間隔Ｄは４０ｍｍに設定されている。偏心カム６０の位置は、用紙搬送方向において、積載される用紙の中央とピックアップローラ３０との間に位置させることが好ましい。これは、用紙の前端側に近づけることにより用紙の前端側のカールが低減するが、偏心カム６０を用紙の前端に近づけ過ぎるとシートの積載枚数が少ない場合に用紙の搬送に支障を来すからである。

図８は、大容量給紙ユニット２０における給紙位置の構成を示す図である。図８（Ａ）は用紙積載板５１が上昇中の状態を示しており、図８（Ｂ）は用紙積載板５１が給送位置で停止している状態を示している。図８から、本実施形態では用紙搬送方向における用紙の後端側に比較して用紙の前端側のカールが低減され、幅方向における高低差が小さくなっていることが分かる。

パッド６１は、用紙の下側面に当接して、用紙の二重送りを防止するために配設される。パッド６１は、用紙に対して摩擦負荷を与えることができる素材で形成されたシート状の部材である。本実施形態では、シート状のコルクを使用している。パッド６１は、用紙積載板５１に形成された凹部に貼り付けられている。パッド６１を用紙積載板５１に取り付ける際に、ピックアップローラ３０との対向位置にパッド６１が配置される。

図９は、偏心カム６０の突出量と用紙の幅方向の高低差Ｃとの関係を示す図である。ここでは、用紙載置面から偏心カム６０の周面を突出させない場合、用紙載置面から偏心カム６０の周面を４ｍｍ突出させる場合、用紙載置面から偏心カム６０の周面を８ｍｍ突出させる場合の３つ場合に分けて説明する。それぞれの場合で、用紙積載板５１に１０００枚、２０００枚、３０００枚の用紙の積載したときにそれぞれケースにおける高低差Ｃを示している。

高低差Ｃが１２ｍｍである場合には、用紙積載板５１の高さを調整しても上ガードに用紙が引っ掛かる可能性が高い。給紙レベルに達した時の用紙の最上面と上ガイドとの距離が７ｍｍであるため、高低差Ｃが６ｍｍ以下になると給紙不良が発生しにくくなる。

本実施形態のように偏心カム６０が用紙載置面から最大８ｍｍ突出する場合、偏心カム６０の周面で用紙を押し上げることにより、用紙を３０００枚積載した場合でも高低差Ｃを６ｍｍ以下に抑えることが可能になる。

図１０は、用紙給送時における制御部５０の動作手順を示すフローチャートである。

用紙給送時に、制御部５０は給紙ソレノイド４１を動作させてピックアップローラ３０を降下させる（Ｓ１）。続いて、制御部５０はリフトモータ３９を回転させて用紙積載板５１を上昇させる（Ｓ２）。続いて、制御部５０は、第１の位置検出器３２が用紙を検出しているか否かを判断する（Ｓ３）。このＳ３の判断ステップは、ピックアップローラ３０に用紙が当接しているか否かを検出することにより行われる。

Ｓ３の判断ステップにおいて、第１の位置検出器３２が用紙を検出している場合には、制御部５０はさらに第２の位置検出器４５が用紙を検出しているか否かを判断する（Ｓ５）。このとき、第２の位置検出器４５が用紙を検出している場合には、リフトモータ３９を停止させ、用紙積載板５１の上昇をその高さに維持させる（Ｓ８）。このように、用紙が第１の位置検出器３２および第２の位置検出器４５の両方に検出されていることは、最上位の用紙が給紙に適した給送可能位置に配置されていることを意味する。

続いて、制御部５０は、給紙指示がされるのを待機する（Ｓ１０）。Ｓ１０の待機ステップにて、制御部５０に対して給紙指示されると、制御部５０は、用紙の搬送を開始させる（Ｓ１３）。

ところが、Ｓ５の判断ステップにおいて、第２の位置検出器４５がオフになっている場合には、制御部５０は用紙載置板５１が上限位置に到達しているか否かを判断する（Ｓ６）。このように、第１の位置検出器３２が用紙を検出しても第２の位置検出器４５が用紙を検出しない理由として、幅方向において用紙に上に凸状のカールが生じていることが考えられる。

Ｓ６の判断ステップにおいて、用紙載置板５１が上限位置に到達していない場合には、制御部５０は、再度第２の位置検出器４５が用紙の検出しているか否かを判断する。Ｓ５およびＳ６のステップでは、制御部５０は積載台５１が上限位置に到達するまでに、第２の位置検出器４５が用紙を検出するか否かを判断している。

Ｓ６の判断ステップにおいて、用紙載置板５１が上限位置に到達している場合には、制御部５０は用紙の給送を中止させる。具体的には、まず制御部５０はリフトモータ３９の回転を停止させる（Ｓ１２）。これにより、用紙積載板５１の上昇が停止する。続いて、制御部５０は、給送不良が発生する蓋然性が高いために用紙の給送を中止した旨のメッセージを操作部６０のディスプレイに表示させる（Ｓ１５）。

このように、給送を中止させるのは、高さ調整手段が偏心カム６０によって構成されており、幅方向における用紙積載板５１の中央部を突出させる制御しか行わないため、上に凸状のカールを軽減させることができないからである。ただし、幅方向における用紙積載板５１の中央部を凹ませることが可能な高さ調整手段を用いる場合には、Ｓ１２，Ｓ１５のステップにおいて、上に凸状のカールを低減させるための処理を行うようにできる。なお、本実施形態で上に凸状のカールを低減する手段を設けていないのは、上に凸状のカールは複数の用紙の積載する際に自動的に低減するからである。

Ｓ３の判断ステップにおいて、第１の位置検出器３２が用紙を検出していない場合には、制御部５０は第２の検出器４５が用紙を検出しているか否かを判断する（Ｓ４）。このとき、第２の検出器４５が用紙を検出していない場合には、再度Ｓ２のステップを実行する。つまり、この場合、制御部５０は継続してリフトモータ３９を回転させ用紙積載板５１を上昇させる（Ｓ２）。これは、第１の位置検出器３２および第２の位置検出器４５のいずれもが用紙を検出しない場合には、用紙積載板５１が十分に上昇していないと考えられるからである。

一方、Ｓ４の判断ステップにおいて、第２の位置検出器４５が用紙を検出している場合には、制御部５０は、再度、第１の位置検出器３２が用紙を検出しているか否かを判断する（Ｓ７）。このとき、第１の位置検出器３２が用紙を検出している場合には、制御部５０はＳ８のステップに移行する。この場合、用紙が給送可能位置に到達していると考えられるからである。

Ｓ７の判断ステップにおいて、第１の位置検出器３２が用紙を検出していない場合には制御部５０はＳ９のステップに移行する。Ｓ９のステップでは、制御部５０は、第２の位置検出器４５が用紙を検出した後における用紙積載板５１の上昇量が５ｍｍに達するまで待機する（Ｓ９）。

Ｓ９の待機ステップで、用紙積載板５１の上昇量が５ｍｍに達するまでの間にも、制御部５０は、常時、第１の位置検出器３２が用紙を検出しているか否かを判断し（Ｓ７）、第１の位置検出器３２が用紙を検出した場合には、Ｓ８のステップへ移行する。

Ｓ９の待機ステップにおいて、第１の位置検出器３２が用紙の検出することがないまま用紙積載板５１の上昇量が５ｍｍに達した場合には、制御部５０は調整モータ４４に所定のパルスを出力して調整モータ４４を回転させる（Ｓ１１）。これにより、偏心カム６０が回転し、偏心カム６０の周面が用紙載置面から突出する。

Ｓ１１のステップにより、用紙の幅方向の中央部を偏心カム６０が下側から押圧する。このため、用紙の幅方向の中央部が押し上げられ、第１の位置検出器３２が用紙を検出し易くなる。偏心カム６０が回転を開始した後においても、制御部５０は、常時、第１の位置検出器３２が用紙を検出しているか否かを判断している（Ｓ１４）。このとき、第１の位置検出器３２が用紙を検出していた場合には、制御部５０はＳ８のステップに移行する。

偏心カム６０が回転を開始した後においても、第１の位置検出器３２が用紙を検出しない場合には、制御部５０はＳ１７のステップに移行する。Ｓ１７のステップにおいて、制御部５０は、第２の位置検出器４５が用紙を検出した後における用紙積載板５１の上昇量が１０ｍｍに達するまで待機する（Ｓ９）。

Ｓ１７の待機ステップで、用紙積載板５１の上昇量が１０ｍｍに達するまでの間にも、制御部５０は、常時、第１の位置検出器３２が用紙を検出しているか否かを判断し（Ｓ１４）、第１の位置検出器３２が用紙を検出した場合には、Ｓ８のステップへ移行する。

Ｓ１７の待機ステップにおいて、第１の位置検出器３２が用紙の検出することがないまま用紙積載板５１の上昇量が１０ｍｍに達した場合には、制御部５０はリフトモータ３９を停止させる。用紙積載板５１の上昇を中止させた後に、給送不良が発生する蓋然性が高いために用紙の給送を中止した旨のメッセージを操作部６０のディスプレイに表示させる（Ｓ１８）。この場合に用紙給送動作を停止させるのは、下に凸状の大きなカールが生じており、給紙ジャム等の用紙給送不良が発生する可能性が高いからである。

なお、上述の実施形態では、画像形成装置１の制御部５０を用いて給送動作の制御を行っているが、大容量給紙ユニット２０に独自の制御部を設けるようにしてもよい。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明のシート給送装置が適用される画像形成装置の構成の概略を示す図である。 画像形成装置の構成の概略を示すブロック図である。 大容量給紙ユニットにおける給紙位置の構成を示す図である。 幅方向にカールを生じた用紙の状態を示す図である。 カールが生じた用紙の前端部の構成を示す図である。 用紙積載板の構成を示す図である。 複数の用紙が積載された用紙載置板の構成を示す図である。 大容量給紙ユニットにおける給紙位置の構成を示す図である。 偏心カムの突出量と用紙の幅方向の高低差Ｃとの関係を示す図である。 制御部の動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１−画像形成装置
２−画像形成部
３−給紙ユニット部
２０−大容量給紙ユニット
５０−制御部
５１−用紙積載板
６０−偏心カム
６１−調整モータ
６２−パッド

Claims (9)

1. シートを一枚ずつシート搬送路に給送するシート給送装置であって、
   前記シート搬送路に給送されるべきシートが積載されるシート載置台と、
   前記シート載置台に載置された最上位のシートに当接し、前記シート搬送路に送り出すピックアップ手段と、
   前記ピックアップ手段と前記最上位のシートとの当接位置の高さを検出する第１の位置検出手段と、
   前記最上位のシートにおけるシート搬送方向に直交する方向の端部の高さを検出する第２の位置検出手段と、
   前記第１の位置検出手段および前記第２の位置検出手段の検出結果に基づいて、シート給送時における前記シート載置台の高さを調整する昇降調整手段と、
   を備えたことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記第１の位置検出手段および前記第２の位置検出手段の検出結果に基づいて前記シート載置台におけるシート搬送方向に直交する方向の中央部の高さを調整する高さ調整手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記高さ調整手段は、前記シート載置台のシート載置面に略平行な回転軸を中心に回動し、回動時にその周面の一部が前記シート載置面から突出する偏心カムであることを特徴とする請求項１または２に記載のシート給送装置。
4. 前記高さ調整手段は、前記シート載置台におけるシート搬送方向の下流側に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシート給送装置。
5. 前記高さ調整手段は、前記ピックアップ手段と前記最上位のシートとの当接位置よりもシート搬送方向の上流側に配置されることを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
6. 前記最上位のシートが所定の給送可能高さに到達したことを前記第１の位置検出手段よりも前記第２の位置検出手段が先に検出したときに、前記偏心カムを回転させることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のシート給送装置。
7. 前記シートが所定の給送可能高さに到達したことを前記第１の位置検出手段よりも前記第２の位置検出手段が先に検出した場合であって、前記第２の位置検出手段による前記シートの検出の後に所定の量だけシート載置台を上昇させてもなお前記第１の位置検出手段が前記シートを検出しないときに、前記偏心カムを回転させることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のシート給送装置。
8. 前記シートが所定の給送可能高さに到達したことを前記第１の位置検出手段よりも前記第２の位置検出手段が先に検出した場合であって、前記第２の位置検出手段による前記シートの検出の後に所定の量だけシート載置台を上昇させてもなお前記第１の位置検出手段が前記シートを検出しないときに、前記シートの給送を中止することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のシート給送装置。
9. シート給送装置から給送されるシートに対して、入力画像に基づく画像形成処理を行う画像形成装置であって、
   請求項１〜８のいずれかに記載のシート給送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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