JP2005255336A

JP2005255336A - 給紙装置

Info

Publication number: JP2005255336A
Application number: JP2004068957A
Authority: JP
Inventors: Shin Takeuchi; 伸竹内; Kazuyuki Tsukamoto; 一之塚本; Katsumi Sakamaki; 克己坂巻
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】
給紙トレイ内に記録シートを補給した後であっても、かかる給紙トレイを軽い力で給紙位置に確実にセットすることが可能であり、女性等の腕力が弱い者でも楽に記録シートの補給を行うことが可能な給紙装置を提供する
【解決手段】
画像形成装置に付設される装置筐体と、記録シートがセットされると共に前記装置筐体に収納され、かかる装置筐体に収納された給紙位置と装置筐体外へ引き出したシート補給位置との間でスライド自在な給紙トレイと、この給紙トレイに設けられ、かかる給紙トレイを装置筐体から引き出す際、あるいは押し込む際にユーザが把持する操作グリップと、この操作グリップに設けられると共に前記給紙トレイに対するユーザの操作力の方向を検出する操作方向センサと、前記操作方向センサの出力信号に応じて前記ユーザの操作力を介助するトレイ駆動部とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機やレーザビームプリンタに対して用紙等の記録シートを供給する給紙装置に係り、詳細には、記録シートを収容した給紙トレイが装置筐体に収納された給紙位置と装置筐体外へ引き出されたシート補給位置との間でスライド自在に設けられたタイプの給紙装置の改良に関する。

特開平８−２０４４７号公報特開２００３−１６３７７０号公報

従来、複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置では、該装置の実質的な設置面積を小さくするため、装置筐体の底部に記録シートの供給装置を配置し、そこからＳ字状あるいはＵ字状に搬送される記録シートに対して画像形成を行うようにしたものが知られている。

このような画像形成装置におけるシート供給装置は、画像形成装置の筐体と一体又は別体に形成された装置筐体と、略矩形状に形成されて記録シートを収容すると共に上記装置筐体に対してスライド自在に設けられた給紙トレイとを備え、かかる給紙トレイから一枚ずつ引き出した記録シートを該給紙トレイの上部に位置する画像形成装置に送り込むように構成されている。ここで、シート供給装置の装置筐体が画像形成装置と一体に形成されているとは、画像形成装置それ自体がシート供給装置を備えている場合であり、別体に形成されているとは、ユーザが取り扱う記録シートの種類に応じてオプションのシート供給装置を画像形成装置の下部に増設する場合である。

前記給紙トレイは、装置筐体に対して完全に押し込まれた給紙位置と装置筐体から引き出したシート補給位置との間でスライド自在に設けられており、かかるシート補給位置で記録シートを給紙トレイ内にセットした後、この給紙トレイを前記給紙位置に押し込むと、装置筐体内に設けられたピックアップロールが給紙トレイ内にセットされた記録シートに上方から接し、ピツクアップロールの回転によって記録シートを１枚ずつ画像形成装置へ給紙することができるようになっている。

かかる給紙トレイを給紙位置からシート補給位置に引き出す操作、シート補給位置から給紙位置へ押し込む操作はユーザによって行われているが、給紙トレイが給紙位置にセットされ、あるいは給紙位置から離脱したことをユーザに明確に認識させると共に、給紙動作中に給紙トレイが給紙位置から勝手に離脱してしまうことを防止するため、従来の給紙装置では、例えば図１２に示すような機構によって給紙トレイ１００が該給紙位置に係止されるようになっている。すなわち、給紙トレイ１００には係止ピン１０１が立設される一方、装置筐体１０２には前記係止ピン１０１に係合するフック部材１０３がばね１０４によって付勢された状態で取り付けられており、給紙トレイ１００を給紙位置に向けて装置筐体１０２へ押し込むと、前記フック部材１０３が給紙トレイ１００の係止ピン１０１を乗り越えるようにして該係止ピン１０１に引っ掛かり、給紙トレイ１００を給紙位置で係止するようになっている。また、前記フック部材１０３が係止ピン１０１を乗り越える際に給紙トレイ１００の動きは重くなるので、これを装置筐体１０２に押し込むユーザは、かかる給紙トレイ１００が給紙位置にセットされたことを操作感として認識することができるようになっている。

このように給紙トレイを給紙位置に係止するための機構は給紙ミス、紙詰まり、ユーザの操作ミス等を防止する上で不可欠であるが、その反面、給紙トレイを給紙位置に押し込む際の最後、あるいは給紙位置から引き出す際の最初に大きな力で必要となり、女性などの腕力が弱い者には大きな負担となっていた。特に、記録シートの補給を行った給紙トレイを給紙位置に押し込む際には給紙トレイの重量が倍増するため、更に操作が困難となる。

特開平８−２０４４７号公報には、給紙位置にセットされた給紙トレイを係止するロック機構を設けると共に、シート補給位置が給紙位置よりも下方に位置するように給紙トレイを斜めに配置した給紙装置が開示されている。この給紙装置では、前記給紙トレイを斜めに配置したことにより、前記ロック機構を解除すると、給紙トレイが自重によってシート補給位置へ向けて装置筐体から滑り出てくるようになっており、記録シートを給紙トレイに補給する際のユーザの操作負担が軽減されている。

しかし、記録シートの補給が完了した給紙トレイはユーザが給紙位置へ押し込むことが必要とされ、補給された記録シートの分だけ重量が重くなった給紙トレイを重力に抗しながら給紙位置へ押し込まなければならず、腕力が弱い者にはかえって操作負担となってしまう他、記録シートを大量に補給しうる大容量トレイには実質的に適用できないといった問題点がある。

一方、特開２００３−１６３７７０号公報には、フットスイッチによって自動で給紙トレイが開閉する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では各給紙トレイに開閉用のモータが設けられており、装置筐体に設けられたットスイッチをユーザが踏むことにより、前記開閉用モータが駆動し、給紙トレイを給紙位置とシート補給位置との間で自在にスライドさせることが可能となっている。

しかし、給紙トレイを手動で給紙位置へ押し込む操作、あるいは給紙位置から手動で引き出す操作に大きな腕力が必要とされるのは、給紙トレイがまさに給紙位置にセットされる瞬間、あるいは給紙位置から抜け出す瞬間だけであり、例えば、シート補給位置で記録シートを補給した直後であっても、給紙位置の直前までは給紙トレイを比較的に楽にスライドさせることが可能である。従って、給紙トレイの開閉を完全に自動化する必要性に乏しい。また、ユーザによる操作ミスを防止するという観点からすれば、ユーザ自らが給紙トレイを開閉させる動作に連動し、その開閉動作を介助するのが好ましいと言える。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、給紙トレイ内に記録シートを補給した後であっても、かかる給紙トレイを軽い力で給紙位置に確実にセットすることが可能であり、女性等の腕力が弱い者でも楽に記録シートの補給を行うことが可能な給紙装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の給紙装置は、画像形成装置に付設される装置筐体と、記録シートがセットされると共に前記装置筐体に収納され、かかる装置筐体に収納された給紙位置と装置筐体外へ引き出したシート補給位置との間でスライド自在な給紙トレイと、この給紙トレイに設けられ、かかる給紙トレイを装置筐体から引き出す際、あるいは押し込む際にユーザが把持する操作グリップと、この操作グリップに設けられると共に前記給紙トレイに対するユーザの操作力の方向を検出する操作方向センサと、前記操作方向センサの出力信号に応じて前記ユーザの操作力を介助するトレイ駆動部とを備えたことを特徴とするものである。

このような技術的手段によれば、ユーザが給紙トレイを装置筐体から引き出そうとして操作グリップを手前に引っ張ると、かかるユーザが給紙トレイを引き出そうとしていることが操作方向センサによって検出され、トレイ駆動部が給紙トレイをシート補給位置へ引き出す方向に動作して、ユーザの操作を介助する。これにより、ユーザは給紙トレイを容易にシート補給位置まで引き出すことが可能となる。また、ユーザが給紙トレイを装置筐体へ押し込もうとして操作グリップを押圧すると、かかるユーザが給紙トレイを押し込もうとしていることが操作方向センサによって検出され、トレイ駆動部が給紙トレイを給紙位置へ押し込む方向に動作して、ユーザの操作を介助する。これにより、ユーザは記録シート補給完了後の重たい給紙トレイを容易に給紙位置にセットすることが可能となる。

本発明において、前記操作方向検出センサとしては、操作グリップの表裏に圧力センサを取り付け、これら圧力センサの検出値に応じてユーザによる給紙トレイの操作方向を検出するものであっても良いし、操作グリップがユーザによる給紙トレイの操作方向に応じて揺動し、かかる揺動に応じてマイクロスイッチをオン／オフするように構成したものであっても良い。

また、前記トレイ駆動部としては、ユーザの操作力を介助するものであれば、駆動源として専用の駆動モータを備えたものであっても差し支えない。もっとも、給紙トレイが装置筐体の給紙位置に収納された後は、次に給紙トレイをシート補給位置へ引き出すまでこのトレイ駆動部を使用することがないので、製造コストの削減という観点からすれば、給紙装置に通常設けられる他のモータで給紙トレイの開閉時には使用されていないモータ、例えば、記録シートの送出ロールを駆動させるためのフィードモータや、給紙トレイ内にセットされた記録シートを送出ロールに接触する位置まで持ち上げるリフトアップモータ等を前記トレイ駆動部の駆動源として兼用するのが好ましい。

このような本発明の給紙装置によれば、給紙トレイ内に記録シートを補給した後であっても、かかる給紙トレイを軽い力で給紙位置に確実にセットすることが可能であり、女性等の腕力が弱い者でも楽に記録シートの補給を行うことが可能

以下に、添付図面を参照しながら本発明の給紙装置を詳細に説明する。
図１は給紙機構に本発明のシート搬送装置を適用したデジタル複写機の縦断面図である。この複写機Ｕは、原稿画像を光学的に読み取って電気信号としての画像データに変換する画像読取部（ＩＩＴ）１０と、前記画像データに基づいて記録シート上に記録画像を形成する画像出力部（ＩＯＴ）３０とから構成され、更に、前記画像読取部１０には複数枚の原稿を連続的に読み取るための自動原稿搬送装置１１が装着されている。

前記画像読取部１０は原稿台としてのプラテンガラス１２を備えており、前記自動原稿搬送装置１１はこのプラテンガラス１２を覆うプラテンカバーとして機能している。この画像読取部１０はプラテンガラス１２の下に露光光学系１３を備えると共に、固体撮像素子であるＣＣＤセンサ１４を備え、プラテンガラス１２上にセットされた原稿Ｄの反射光を露光光学系１３を介してＣＣＤセンサ１４の撮像面上に結像させるように構成されている。前記露光光学系１３は、プラテンガラス１２の下面に沿って移動しながら原稿画像を露光走査するランプキャリッジ１５と、原稿画像の反射光を前記ＣＣＤセンサ１４に導くためのミラーキャリッジ１６とを備え、縮小光学系を構成している。

前記自動原稿搬送装置１１は複数枚の原稿Ｄが重ねて載置される原稿給紙トレイ１７を有すると共に、読取が完了した原稿を排出するための原稿排出トレイ１８を有しており、前記原稿給紙トレイ１７から原稿排出トレイ１８へ至る原稿搬送経路１９の途上において、前記原稿Ｄがプラテンガラス１２上の読取位置を通過するように構成されている。

前記露光光学系１３はランプキャリッジ１５及びミラーキャリッジ１６の位置を検出するためレジセンサ２０を有しており、レジセンサ２０の検出信号によって各キャリッジ１５，１６を図１に示すホームポジションに設定することが可能と，なっている。前記自動原稿搬送装置１１を使用して原稿画像の読取を行う所謂ＡＤＦモードの場合、前記ランプキャリッジ１５及びミラーキャリッジ１６はホームポジションに設定され、原稿給紙トレイ１７から原稿排出トレイ１８へ原稿Ｄを搬送しながら、かかる原稿画像の走査を行う。一方、自動原稿搬送装置１１を使用することなく、ユーザが原稿Ｄを一枚ずつプラテンガラス１２上に置いて複写作業を行う所謂プラテンモードの場合、ランプキャリッジ１５及びミラーキャリッジ１６がプラテンガラス１２の下を移動しながら原稿画像の走査を行う。原稿画像から得られた反射光はＣＣＤセンサ１４に入射し、このＣＣＤセンサ１４で電気信号としての読取画像信号に変換される。

一方、前記複写機Ｕは、前記画像読取部１０又は画像出力部３０に設けられた画像処理部２１と、ユーザが複写作業に関する情報等を入力し、あるいはこの複写機Ｕの状態に関する情報等が表示されるユーザインタフェース２２とを有している。

前記画像処理部２１は、前記ＣＣＤセンサ１４から入力された読取画像信号をデジタルの画像書込信号に変換して画像出力部３０のレーザ駆動信号出力装置２３に出力する。このレーザ駆動信号出力装置２３は、入力された画像書き込み信号に応じたレーザ駆動信号をラスタ走査装置（ＲＯＳ）２４に出力する。前記画像処理部２１、前記レーザ駆動信号出力装置２３、電源回路Ｅ等は、コンピュータにより構成されたコントローラ５０により作動を制御される。

前記ラスタ走査装置２４の下方に配置された感光体ドラム３１は、矢印Ａ方向に回転する。前記感光体ドラム３１の表面は帯電ロール３２により例えば−７００Ｖに帯電された後、前記ラスタ走査装置２４から発せられたレーザビームＬにより露光走査される。これにより、感光体ドラム３１の表面には画像書き込み信号に応じた例えば−３００Ｖの静電潜像が形成される。

次に、静電潜像が書き込まれた感光体ドラム３１の表面は現像器３３の対向位置を通過する。この現像器３３はトナー及びキャリアから構成される二成分現像剤を有しており、かかる現像剤を現像ロール３３ａに磁気吸着して感光体ドラム３１の対向位置へと搬送し、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像をマイナス極性に帯電したトナーで現像する。これにより、感光体ドラム３１の表面には静電潜像を可視像化したトナー像Ｔｎが形成される。

このようにしてトナー像Ｔｎが形成された感光体ドラム３１の表面は、次に記録シートＰの搬送経路に面したトナー像Ｔｎの転写位置へ進行する。この転写位置には前記感光体ドラム３１と接触するようにして転写ロール３４が配置されている。この転写ロール３４にはトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧が電源回路Ｅから供給されており、前記トナー像Ｔｎは感光体ドラム３１と転写ロール３４との間に形成された転写電界によって記録シートＰに転写される。前記帯電ロール３２に印加する帯電バイアス、現像ロール３３ａに印加する現像バイアス、転写ロール３４に印加する転写バイアス等の電圧は、前記電源回路Ｅによって供給される。

画像出力部３０の下部には第１給紙トレイ６０及び第２給紙トレイ６１が上下に並んで配置されている。これらの給紙トレイ６０，６１は画像出力部３０の装置筐体に収納されると共に、装置筐体に押し込まれた給紙位置と装置筐体から引き出されたシート補給位置との間で自在にスライドし得るように設けられている。
前記第１給紙トレイ６０及び第２給紙トレイ６１の右端部の上方には送出部材としてのピックアップロール４が配置されており、このピックアップロール４により各給紙トレイ６０，６１から送り出された記録シートＰは給紙トレイ６０，６１の右側に設けられた給紙機構１を経て第１シート搬送路Ｓ１に搬送される。また、各給紙トレイ内には記録シートＰを搭載するボトムプレート４０が設けられており、給紙トレイ６０，６１を画像出力部の装置筐体に押し込んで給紙位置にセットすると、前記ボトムプレート４０が上昇し、給紙トレイ６０，６１内の最上位の記録シートＰがピックアップロール４に圧接するようになっている。

各給紙機構１は、回転給紙部材としての給紙ロール２と、この給紙ロール２に圧接してニップ部を形成する回転分離部材としての分離ロール３と、前記ピックアップロール４とを有している。前記ニップ部Ｎに搬送された記録シートＰは給紙機構１の作用により１枚づつに分離され、第１シート搬送路Ｓ１に送り出される。第１シート搬送路Ｓ１は画像出力部３０の右側面に沿って上下に延びており、かかる第１シート搬送路Ｓ１には搬送ロール６２が配置されている。第１シート搬送路Ｓ１に送り出された前記シートＳは搬送ロール６２により、トナー像Ｔｎの転写位置直前の第２シート搬送路Ｓ２に搬送される。

前記第２シート搬送路Ｓ２にはレジストレーションロール（以下、「レジロール」という）６３が配置されており、第１シート搬送路Ｓ１から搬送されてきた記録シートＰは停止中のレジロール６３に突き当たって一時的に係止され、これによって搬送途中によって発生した記録シートＰのスキューが改善される。レジロール６３はトナー像Ｔｎが転写位置に移動するタイミングに同期した所定のタイミングで回転を開始し、記録シートＰは転写前シートガイド６４を経て転写位置に搬送される。これにより、記録シートＰ上の所定の位置にトナー像を転写することができる。

トナー像Ｔｎを記録シートＰに転写した後、感光体ドラム３１の表面はドラムクリーナ３５によって清掃され、転写残留トナーは感光体ドラム３１の表面から除去される。また、クリーニング後の感光体ドラム３１の表面は除電ランプ３６によって一様に露光され、電位履歴の消去が行われた後、前記帯電ロール３２により再帯電され、同一のプロセスを経て次のトナー像Ｔｎの形成が行われる。

トナー像Ｔｎの転写がなされた記録シートＰは、第３シート搬送路Ｓ３を経て定着器６５へと搬送される。この第３シート搬送路Ｓ３には、トナー像の転写によって帯電した記録シートＰを除電して感光体ドラム３１からの剥離を促進するシートガイド６６と、トナー像転写済みの記録シートＰを定着器６５へ受け渡すためのシート搬送ベルト６７とが設けられている。

定着器６５へ搬送された記録シートＰは該定着器６５を通過する間にトナー像Ｔｎの加熱定着がなされる。定着器６５を通過した記録シートＰはシート排出路Ｓ４を通過した後、画像出力部３０の上部に設けられた排紙トレイ６８に排出される。前記定着器６５とシート排出路Ｓ４との接続部には切替ゲート６９が配置されており、この切替ゲート６９は定着器６５を通過した記録シートＰを前記シート排出路Ｓ４又は両面用接続路Ｓ５のいずれか一方へ選択的に導く。

前記両面用接続路Ｓ５は前記定着器６５と第１シート搬送路Ｓ１とを接続しており、定着器６５によってトナー像Ｔｎの定着がなされた記録シートＰを第１シート搬送路Ｓ１に送り込むように構成されている。記録シートＰの両面に記録画像を形成する所謂両面コピーの場合、１面目のトナー像が記録された記録シートＰは、前記切替ゲート６９により両面用接続路Ｓ５に導かれ、前記シート搬送路Ｓ１に設けられた搬送ロール６２を逆転させることによって、かかる第１シート搬送路Ｓ１に先端から送り込まれる。そして、記録シートＰの後端が第１シート搬送路Ｓ１に入り込んだ時点で、前記搬送ロール６２は回転を逆転させ、かかる記録シートＰを第２シート搬送路Ｓ２に送り込む。すなわち、この実施例の複写機では、第１シート搬送路Ｓ１が記録シートＰを反転させるためのインバータ通路を兼ねている。このようにして第２シート搬送路Ｓ２に再送された片面記録済みの記録シートＰはトナー像Ｔｎの転写位置に再送され、１面目と同様にして２面目にもトナー像Ｔｎが転写される。

図２は、本発明を適用した給紙装置の第１実施例における給紙トレイ６０の周辺構成を示した概略斜視図である。かかる給紙トレイ６０は図示外のリニアスライドベアリングに支えられ、図中の矢線Ｘの方向に沿って装置筐体のフロント側及びリア側へスライド自在に設けられている。リア側の終端位置が装置筐体に押し込まれた給紙位置であり、フロント側の終端が装置筐体から引き出されたシート補給位置である。

給紙トレイ６０内の底部には記録シートＰを搭載するためのボトムプレート４０が設けられており、このボトムプレート４０はプーリに掛け回されたワイヤ７０を巻き取ることによって給紙トレイ６０内を上昇するように構成されている。給紙トレイの側方には給紙トレイ６０のスライド方向と軸芯を合致させたワイヤ巻取り軸７１が設けられており、このワイヤ巻取り軸７１はリフトアップモータ７２によって回転駆動されるようになっている。かかるリフトアップモータ７２は給紙トレイ６０のリヤ側で装置筐体に固定されており、給紙トレイ６０を装置筐体に押し込んで給紙位置に設定すると、前記ワイヤ巻取り軸７１がカップリング７３を介して前記リフトアップモータ７２と連結されるようになっている。

前記リフトアップモータ７２の回転駆動は図示外のレベルセンサの出力信号に基づいて行われる。このレベルセンサは給紙トレイ６０内における最上位の記録シートの高さを検出しており、記録シートの給紙の進行に伴って最上位記録シートの高さが所定の高さ範囲よりも低くなると、レベルセンサの出力信号が変化し、この変化を受けてリフトアップモータ７２が回転するようになっている。これにより給紙トレイ６０内の記録シートは前記ボトムプレート４０と共に上昇するが、給紙トレイ６０内における最上位記録シートが所定の高さ範囲にまで到達すると、レベルセンサの出力信号が再度変化し、リフトアップモータ７２の駆動が停止される。その結果、給紙トレイ６０を給紙位置に設定している状態では、給紙トレイ６０内における最上位記録シートの高さが常に所定の範囲内に設定され、かかる最上位記録シートとピックアップロール４の圧接状態が確保されるようになっている。尚、給紙トレイ６０をシート補給位置に引き出すと、前記ワイヤ巻取り軸７１とリフトアップモータ７２との連結状態が解除されるので、ボトムプレート４０は自重によって給紙トレイ６０の底部に向けて下降することになる。

また、この給紙トレイ６０にはそのスライド方向に沿ってラックギヤ７４が設けられる一方、装置筐体側には前記ラックギヤ７４とかみ合うピニオンギヤ７５が設けられ、かかるピニオンギヤ７５は正逆回転が可能なパワーアシストモータ７６に連結されている。従って、パワーアシストモータ７６を回転させることにより、ピニオンギヤ７５がラックギヤ７４をリヤ側又はフロント側へ移動させ、給紙トレイ６０が給紙位置に押し込まれ、あるいはシート補給位置に引き出されるようになっている。すなわち、これらパワーアシストモータ７６、ピニオンギヤ７５及びラックギヤ７４が本発明のトレイ駆動部に相当する

更に、前記給紙トレイ６０の前面にはユーザが給紙トレイ６０を操作する際に把持する操作グリップ７７が設けられており、この操作グリップ７７にはユーザによる給紙トレイ６０の操作方向を検出する操作方向センサが内蔵されている。この操作方向センサは圧力センサであり、ユーザが給紙トレイ６０を装置筐体へ押し込む際に操作グリップ７７に及ぼす押圧力、又は装置筐体から引き出す際に操作グリップ７７に及ぼす引っ張り力を関知し、それに対応した出力信号を発する。

また更に、装置筐体には給紙位置に設定された給紙トレイ６０を検出するトレイ位置センサ７８が設けられており、給紙トレイ６０が給紙位置から抜け出すと、かかるトレイ位置センサ７８の検出信号が変化するように構成されている。

図３は、前記リフトアップモータ７２及びパワーアシストモータ７６の制御系を示すプロック図である。前記圧力センサ７９、レベルセンサ８０及びトレイ位置センサ７８の出力信号はコントローラ５１に入力される。このコントローラ５１は外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行う図示外の入出力インターフェース、必要な処理を行うためのプログラム及びデータ等が記憶されたＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）、並びにクロック発振器等を備えており、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現するようになっている。また、かかるコントローラ５１には前記リフトアップモータ７２及びパワーアシストモータ７６が接続されており、これらモータに対して駆動制御信号を出力している。

図４は、給紙トレイ６０を開閉する際の前記リフトアップモータ７２及びパワーアシストモータ７６の制御手順を示すフローチャートである。先ず、コントローラ５１はトレイ位置センサ７８の検出信号を読み込み、給紙トレイ６０が給紙位置、すなわち装置筐体に完全に押し込まれた位置にセットされているか否かをチェックする（ＳＴ１）。ここで、給紙トレイ６０が給紙位置にセットされていると判断した時は、レベルセンサ８０の出力信号をチェックし、給紙トレイ６０内における最上位の記録シートが所定の高さ範囲に内に設定されているか否かをチェックする（ＳＴ２）。そして、レベルセンサ８０がオフの場合、すなわち最上位記録シートが所定の高さ範囲内に設定されていないと判断した場合には、リフトアップモータ７２を駆動する（ＳＴ３）。給紙トレイ６０が給紙位置に設定されているということは、給紙トレイ６０側に設けられたワイヤ巻取り軸７１とリフトアップモータ７２とがカップリング７３を介して連結されているということであるから、かかるリフトアップモータ７２を回転駆動すると、ワイヤ巻取り軸７１によってワイヤ７０が巻き取られ、ボトムプレート４０が上昇する。以降は、レベルセンサの出力信号がオンになるまでＳＴ２、ＳＴ３の動作を繰り返す。そして、レベルセンサの出力信号がオンになれば、給紙トレイ内のにおける最上位記録シートがピックアップロール４に確実に圧接したことになり、これによって給紙トレイの開閉制御、すなわち給紙トレイに対する記録シートの補給時における制御は完了し、以降は画像形成部に対する記録シートの給紙が可能となる（ＳＴ４）。

一方、ＳＴ１において給紙トレイ６０が給紙位置にセットされていない、すなわち給紙トレイ６０が装置筐体から引き出されていると判断した時は、操作グリップ７７に設けられた圧力センサ７９の出力信号をチェックする（ＳＴ５）。かかる出力信号から操作グリップ７７に対してリア方向（＋方向）の押圧力が作用していると判断される場合には、コントローラ５１はパワーアシストモータ７６を＋方向へ回転駆動させ、給紙トレイ６０をリア側へ移動させる（ＳＴ６）。反対に、圧力センサ７９の出力信号から操作グリップ７７に対してフロント方向（−方向）の引っ張り力が作用していると判断される場合には、コントローラ５１はパワーアシストモータ７６を−方向へ逆転駆動させ、給紙トレイ６０をフロント側へ移動させる（ＳＴ７）。また、圧力センサが押圧力又は引っ張り力のいずれも検知しない場合には、パワーアシストモータの駆動は行わない。このＳＴ５〜ＳＴ７の制御はＳＴ１においてトレイ位置センサ７８が給紙トレイ６０を検出するまで、すなわち給紙トレイ６０が給紙位置にセットされたと判断されるまで繰り返される。

このようなＳＴ６〜ＳＴ７の制御によれば、ユーザが操作グリップ７７に手をかけ、かかる操作グリップ７７に引っ張り力又は押圧力を及ぼしている間だけ、パワーアシストモータ７６がユーザの操作方向へ給紙トレイ６０を移動させてくれるので、ユーザは操作グリップ７７に対して軽く力を及ぼすだけで、容易に給紙トレイ６０を給紙位置から引き出し、あるいは給紙位置に押し込むことが可能となる。特に、記録シートの補充が完了した重い給紙トレイ６０をシート補給位置から給紙位置へ押し込む際には、ユーザが操作グリップ７７に対して押圧力を及ぼし続ける限り、給紙トレイ６０が給紙位置にセットされたことをトレイ位置センサ７８が検出するまでの間は、パワーアシストモータ７６が給紙トレイ６０を装置筐体へ押し込む方向へ作用し続けるので、女性等の腕力が弱いユーザであっても、給紙トレイ６０を確実に給紙位置に設定することができ、給紙トレイ６０の半開きに起因した紙詰まりなどを防止することが可能となる。

また、ユーザが操作グリップ７７に対して引っ張り力又は押圧力を及ぼさない限りパワーアシストモータ７６は駆動しないので、ユーザは従来通りに給紙トレイ６０を引き出して記録シートの補充を行った後に、かかる給紙トレイ６０を装置筐体に押し込みさえすれば良く、その過程で給紙トレイ６０の引き出し又は押し込みの操作に対する負担が軽減されるものである。従って、別個に給紙トレイ６０の開閉スイッチを設けるような場合と比較して、ユーザの操作ミスを防止することが可能となる。

更に、ＳＴ１において給紙トレイ６０が給紙位置に設定されていることを検出した場合には、パワーアシストモータ７６に＋方向の回転トルクを軽く発揮させ、かかるトルクによって給紙トレイ６０を給紙位置に保持するように構成することも可能である。このように構成すれば、給紙位置において給紙トレイ６０を係止する構造を設けることなく、給紙トレイ６０が給紙動作中に意図せずして開いてしまうトラブルを防止することができる。

尚、前記第１実施例では操作グリップ７７に設けた圧力センサ７９が該操作グリップ７７に作用する押圧力及び引っ張り力の双方を検知し、パワーアシストモータ７６が圧力センサ７９の出力信号に応じて給紙トレイ６０をリア側又はフロント側へ駆動したが、圧力センサ７９は操作グリップ７７に作用する押圧力又は引っ張り力のいずれか一方のみを検出するタイプのものであっても良い。例えば、図５に示すように、圧力センサ７９の出力信号から操作グリップ７７に対してリア方向（＋方向）の押圧力が作用していると判断される場合にのみ、パワーアシストモータ７６を＋方向へ回転駆動させて給紙トレイ６０をリア側へ積極的に移動させる一方、かかる押圧力が検出されない場合には、パワーアシストモータに電流を通電せずにフリー状態とし、給紙トレイのシート補給位置への引き出しはユーザの操作力のみによって行う。また、これとは逆に、図６に示すように、圧力センサ７９の出力信号から操作グリップ７７に対してフロント方向（−方向）の引っ張り力が作用していると判断される場合にのみ、パワーアシストモータ７６を−方向へ回転駆動させて給紙トレイ６０をフロント側へ積極的に移動させる一方、かかる引っ張り力が検出されない場合には、パワーアシストモータに電流を通電せずにフリー状態とし、給紙トレイの給紙位置への押し込みはユーザの操作力のみによって行う。

図７は、本発明の給紙装置の第２実施例を示す給紙トレイ周囲の概略斜視図である。図２に示した第１実施例ではパワーアシストモータ７６とリフトアップモータ７２を別々に設けたが、パワーアシストモータ７６は給紙トレイ６０の開閉を行う場合にだけ使用する一方、リフトアップモータ７２は給紙トレイ６０が給紙位置に設定された後に使用されることから、両者が使用時間が重なることはない。このため、図７に示す第２実施例では単一の駆動モータ８１に前記パワーアシストモータ７６及びリフトアップモータ７２の機能を発揮させるように構成した。

すなわち、駆動モータ８１には駆動力の切り換えクラッチ８２が接続されており、この切り換えクラッチ８２には、ワイヤ巻取り軸７１と連結されるカップリング７３及び給紙トレイ６０のラックギヤ７４と噛み合うウォームギヤ８３が接続されている。かかる切り換えクラッチ８２は駆動モータ８１の回転駆動力をカップリング７３又はウォームギヤ８３のいずれか一方に選択的に伝達することができるように構成されている。図８に示すように、前記駆動モータ８１及び切り換えクラッチ８２はコントローラ５１に接続されており、コントローラ５１は圧力センサ７９、トレイ位置センサ７８及びレベルセンサ８０の出力信号に応じ、駆動モータ８１及び切り換えクラッチ８２に対して駆動制御信号を出力する。

図９は、この第２実施例において給紙トレイ６０を開閉する際の前記駆動モータの制御手順を示すフローチャートである。先ず、コントローラ５１はトレイ位置センサ７８の検出信号を読み込み、給紙トレイ６０が給紙位置、すなわち装置筐体に完全に押し込まれた位置にセットされているか否かをチェックする（ＳＴ１１）。ここで、給紙トレイ６０が給紙位置にセットされていると判断した時は、レベルセンサ８０の出力信号をチェックし、給紙トレイ６０内における最上位の記録シートが所定の高さ範囲に内に設定されているか否かをチェックする（ＳＴ２）。そして、レベルセンサ８０がオフの場合、すなわち最上位記録シートが所定の高さ範囲内に設定されていないと判断した場合には、切り換えクラッチ８２によって駆動モータ８１をカップリング７３と連結した後、かかる駆動モータ８１を駆動する（ＳＴ１３）。前述の如く、給紙トレイ６０が給紙位置に設定されているということは、給紙トレイ６０側に設けられたワイヤ巻取り軸７１がカップリング７３と連結されているということであるから、このように駆動モータ８１とカップリング７３を連結して該駆動モータ８１を回転させると、ワイヤ巻取り軸７１によってワイヤ７０が巻き取られ、ボトムプレート４０が上昇する。以降は、レベルセンサの出力信号がオンになるまでＳＴ１２、ＳＴ１３の動作を繰り返す。そして、レベルセンサ８０の出力信号がオンになれば、給紙トレイ６０内のにおける最上位記録シートがピックアップロール４に確実に圧接したことになり、これによって給紙トレイ６０の開閉制御、すなわち給紙トレイ６０に対する記録シートの補給時における制御は完了し、以降は画像形成部に対する記録シートの給紙が可能となる（ＳＴ１４）。

一方、ＳＴ１１において給紙トレイ６０が給紙位置にセットされていない、すなわち給紙トレイ６０が装置筐体から引き出されていると判断した時は、操作グリップ７７に設けられた圧力センサ７９の出力信号をチェックする（ＳＴ１５）。かかる出力信号から操作グリップ７７に対してリア方向（＋方向）の押圧力が作用していると判断される場合、コントローラ５１は切り換えクラッチ８２によって駆動モータ８１をカップリング７３と連結した後、駆動モータ８１を＋方向へ回転駆動させ、給紙トレイ６０をリア側へ移動させる（ＳＴ１６）。反対に、圧力センサ７９の出力信号から操作グリップ７７に対してフロント方向（−方向）の引っ張り力が作用していると判断される場合には、コントローラ５１は切り換えクラッチ８２によって駆動モータ８１をカップリング７３と連結した後、かかる駆動モータ８１を−方向へ逆転駆動させ、給紙トレイ６０をフロント側へ移動させる（ＳＴ１７）。また、圧力センサが押圧力又は引っ張り力のいずれも検知しない場合には、駆動モータ８１の駆動は行わない。このＳＴ１５〜ＳＴ１７の制御はＳＴ１１においてトレイ位置センサ７８が給紙トレイ６０を検出するまで、すなわち給紙トレイ６０が給紙位置にセットされたと判断されるまで繰り返される。

この第２実施例によれば、単一の駆動モータ８１で給紙トレイ６０の開閉動作を行い、更に、給紙トレイ６０を給紙位置に設定した後のボトムプレート４０の上昇動作も行っているので、モータの配設個数を減らし、製造コストの低減化を達成することが可能となる。

図１０は、本発明の給紙装置の第３実施例を示す給紙トレイ周囲の概略斜視図である。図７に示した第２実施例では駆動モータ８１に切り換えクラッチ８２を連結し、この切り換えクラッチ８２でワイヤ巻取り軸７１又はトレイ駆動部のいずれか一方へ駆動モータ８１の回転駆動力を伝達していたが、この第３実施例ではカップリング７３と同軸上に軸方向へ移動する伝達ギヤ８４を設け、この伝達ギヤ８４を前記ウォームギヤ８３が固定されたトレイ駆動軸８５と適宜かみ合わせることにより、駆動モータ８１の回転をウォームギヤ８３又はワイヤ巻取り軸７１のいずれか一方へ伝達している。

図１１に示すように、前記伝達ギヤ８４は駆動モータ８１に連結されたカップリング７３と一体に設けられており、かかるカップリング７３と共に駆動モータ８１の駆動軸方向に進退しうるように構成されている。そして、給紙トレイ６０側の第１ポジション（図中に実線で示す位置）ではトレイ駆動軸８５の一端に設けられた減速ギヤ８６と噛み合う一方、駆動モータ８１側の第２ポジション（図中に破線で示す位置）では前記減速ギヤ８６から離間するようになっている。また、これらのカップリング７３と伝達ギヤ８４はスプリング８７によって第２ポジションから第１ポジションに向けて付勢されており、給紙トレイ６０を給紙位置に設定すると、ワイヤ巻取り軸７１の端部がカップリングに差し込まれることにより、前記スプリング８７の付勢力に抗してカップリング７１及び伝達ギヤ８４が第２ポジションに設定され、給紙トレイ６０を装置筐体から引き出すと、前記スプリング８７の付勢力によってカップリング７３及び伝達ギヤ８４が自動的に第１ポジションに設定されるようになっている。

このような構成によれば、給紙トレイ６０が給紙位置から引き出されている状態では、駆動モータ８１の回転駆動力が伝達ギヤ８４、減速ギヤ８６及びトレイ駆動軸８５を介してウォームギヤ８３に伝達され、更にラックギヤ７４を介して給紙トレイ６０をフロント側又はリア側に向けて駆動することが可能となる。また、給紙トレイ６０が給紙位置に設定されると、伝達ギヤ８４と減速ギヤ８６との噛み合い状態が解除され、駆動モータ８１の回転駆動力はカップリング７３を介してワイヤ巻取り軸７１に伝達され、ボトムプレート４０を上昇させることが可能となる。すなわち、この第３実施例によれば、給紙トレイ６０の押し込み動作に連動して駆動モータ８１の回転を給紙トレイ６０の移動又はボトムプレート４０の上昇のいずれかに使用することが可能となり、切り換えクラッチ８２の如くコントローラ５１によって制御される対象を設ける必要がないので、コントローラ５１の処理負荷を軽減することが可能となるものである。

また、この第３実施例では駆動モータ８１の軸方向に移動自在な伝達ギヤを用いることにより、かかる駆動モータ８１の動力を給紙トレイ６０の移動介助とボトムプレート４０の上昇に切り換えていたが、例えば、プラネタリギヤやディファレンシャルギヤを用いることにより、駆動モータ８１のを給紙トレイ６０の移動介助とホドムプレート４０の上昇に自動的に切り換えるように構成することも可能である。

すなわち、給紙トレイ６０はリニアベアリングによってその移動を支承されており、シート補給位置から給紙位置へ給紙トレイ６０を押し込む場合であっても、給紙位置の直前までは小さい負荷で給紙トレイ６０を動かすことが可能である。その反面、ボトムプレート４０上に記録シートを補給した後は、ボトムプレート４０を上昇させる際に大きな負荷が作用する。従って、前記プラネタリギヤやディファレンシャルギヤを使用し、給紙トレイ６０の移動介助とホドムプレート４０の上昇のうち、前記駆動モータ８１の動力が負荷の軽い方へ作用するように構成することで、かかる駆動モータ８１の動力を２つの用途に使い分けることができる。例えば、給紙トレイ６０がシート補給位置から給紙位置にセットされるまでは、駆動モータ８１が負荷の軽い給紙トレイ６０を移動させ、給紙トレイ６０が給紙位置にセットされて該給紙トレイ６０の移動に対する負荷が急激に増大することにより、駆動モータ８１がそれよりも負荷の軽いボトムプレート４０を上昇させるように構成することができる。但し、このような構成においては、給紙トレイ６０をシート補給位置に引き出しても、駆動モータ８１とワイヤ巻取り軸７１との連結が解除されないよう、ワイヤ巻取り軸７１と駆動モータ８１の間を伸縮自在なシャフトによって連結しておくか、あるいは駆動モータ８１を給紙トレイ６０に搭載する必要がある。また、給紙トレイをシート補給位置へ引き出した際に、ワイヤ巻取り軸７１がカップリング７３から抜け出ることに連動して、かかるカップリング７３の回転をロックする機構を設けても良い。

本発明の給紙装置を適用可能な画像形成装置の一例を示す概略構成図である。本発明の給紙装置の第１実施例の要部を示す斜視図である。第１実施例に係るモータの制御系を示すブロック図である。第１実施例に係るモータの制御手順を示すフローチャートである。第１実施例に係るモータの制御手順の第１変形例である。第１実施例に係るモータの制御手順の第２変形例である。本発明の給紙装置の第２実施例の要部を示す斜視図である。第２実施例に係るモータの制御系を示すブロック図である。第２実施例に係るモータの制御手順を示すフローチャートである。本発明の給紙装置の第３実施例の要部を示す斜視図である。第３実施例に係る伝達ギヤの動作を示す拡大図である。給紙トレイの係止機構の従来例を示す図である。

符号の説明

４０…ボトムプレート、６０，６１…給紙トレイ、７２…リフトアップモータ、７６…パワーアシストモータ、７７…操作グリップ、７８…トレイ位置センサ、７９…圧力センサ（操作方向センサ）

Claims

画像形成装置に付設される装置筐体と、記録シートがセットされると共に前記装置筐体に収納され、かかる装置筐体に収納された給紙位置と装置筐体外へ引き出したシート補給位置との間でスライド自在な給紙トレイと、この給紙トレイに設けられ、かかる給紙トレイを装置筐体から引き出す際、あるいは押し込む際にユーザが把持する操作グリップと、この操作グリップに設けられると共に前記給紙トレイに対するユーザの操作力の方向を検出する操作方向センサと、前記操作方向センサの出力信号に応じて前記ユーザの操作力を介助するトレイ駆動部とを備えたことを特徴とする給紙装置。
前記給紙トレイが給紙位置又はシート補給位置に設定されていることを検出するトレイ位置センサを備え、このトレイ位置に検出センサの出力信号に応じて前記トレイ駆動部の動作を停止又は禁止することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
記録シートの給紙動作中に、前記トレイ駆動部が給紙トレイを給紙位置に係止する保持力を発揮することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
前記給紙トレイ内における記録シートの消費に伴って該給紙トレイ内で上昇すると共に、前記給紙トレイを給紙位置からシート補給位置へ引き出した際に下降するボトムプレートと、前記給紙トレイ内における記録シート高さに応じて前記ボトムプレートを上昇させる駆動モータとを備え、
前記駆動モータが前記トレイ駆動部の駆動源と兼用されていることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
前記給紙トレイが給紙位置に設定されたか否かに応じ、前記駆動モータの駆動力を前記トレイ駆動部又はボトムプレートのいずれか一方に作用させる切り換え手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の給紙装置。