JP2008207941A - 手差し給紙装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手差しトレイの用紙積載量が変化しても一定の給紙性能で安定した給紙する。
【解決手段】画像形成装置本体１Ａ１に設置され、手差しされた記録媒体Ｐが載置される手差しトレイ８２と、この手差しトレイに載置された記録媒体を画像形成装置本体内に取り込む記録媒体取込部８０２を備える手差し給紙装置８００であって、記録媒体取込部は、記録媒体を画像形成装置本体内に送り込む際に、画像形成装置本体内に送り込む方向に回転駆動するピックアップローラ８０４を備え、ピックアップローラは、手差しトレイ上の記録媒体の積載量に応じて回転駆動時間が変化するように制御される。その際に、記録媒体の積載量は、ピックアップローラの停止位置Ｐ１から記録媒体の最上位面Ｐ２への移動距離を元に算出される。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置に備わる手差し給紙装置に関し、特に、手差し給紙装置のピックアップローラの動作制御に関する。

通常では、複写機、ファクシミリ、プリンタ、およびこれらの各種機能を備えるいわゆる複合機等の画像形成装置には、装置本体の側面に当該装置本体内に備わる給紙カセットに収納できない不定形サイズ用紙等の用紙や利用頻度の少ない用紙を積載する手差しトレイを備える手差し給紙装置が設けられている。

近年、画像形成装置の大型化、高速化、多機能化によって、不定形サイズ用紙の給紙、表面コート紙への印字処理のニーズも高まり、手差し給紙装置からの給紙の頻度が多くなると共に、その印字処理枚数も増加傾向になっている。

例えば、従来、手差しトレイへの用紙積載枚数は、概ね２０〜５０枚位であったが、現在では、１００〜２００枚位の積載量が要求されている。しかし、このような手差しトレイは、一般的に給紙圧力の変化が出来ずに、常に一定の給紙圧力でしか給紙を行えないために、手差しトレイへの積載用紙の多少、用紙厚さの相違、用紙表面の平滑性の相違等の積載用紙の種類によって、用紙の搬送性能に変化が生じてしまい、用紙を複数枚同時に供給する重送（以下、Ｗフィードと称する。）や給紙ピックミス等の給紙不具合が発生して問題とされている。

このような問題を解決するため、特許文献１には、搬送される用紙のＷフィード等の給紙不具合を未然に防止するために、給紙ローラと対峙する位置に、給紙された用紙を１枚ずつ分離するサバキ部材が設けられ、給紙される用紙種類に応じてサバキ部材の配置変更を実行させる機構を備えることによって、用紙種類の相違から発生するＷフィード等の給紙不具合を回避する手差し給紙装置が開示されている。
特開平１１−１３９６３０号公報

しかしながら、上記の手差し給紙装置では、給紙される用紙種類に応じて、サバキ部材の配置変更を実行させることによって、給紙ローラとサバキ部材間の用紙サバキ圧力を変化させて、Ｗフィード等の給紙不具合の回避を考慮している。しかしながら、上記の手差し給紙装置では、サバキ部材の配置変更は、搬送される用紙種類が判別されてから、実行可能となるものである。このため、複合機等に備わる手差し給紙装置のように、各種の用紙種類が積載されるような手差し給紙トレイ等に使用された場合では、給紙される用紙種類を自動的に判別することは、困難であり、ユーザに当該判別を行わせることは、装置の故障発生等のメンテナンスの観点から困難であり、好ましいことではなかった。

また、上記の手差し給紙装置は、給紙される用紙種類に関しては、給紙ローラとサバキ部材間の用紙サバキ圧力を変化させる配慮が図られているものの、手差しトレイ上に積載される用紙枚数の多少によるピックアップローラの給紙圧力に関しては、特に配慮が図られてない。このため、用紙種類が一定であっても、用紙量によって給紙力の変化の考慮を要し、手間を要するものであった。

そこで、本発明は、従来の画像形成装置に備わる手差し給紙装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、用紙積載量が変化しても一定の給紙性能で安定した給紙の可能な、新規かつ改良された手差し給紙装置および当該手差し給紙装置を備える画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある実施の態様によれば、画像形成装置本体に設置され、手差しされた記録媒体が載置される手差しトレイと、この手差しトレイに載置された記録媒体を画像形成装置本体内に取り込む記録媒体取込部を備える手差し給紙装置であって、記録媒体取込部は、記録媒体を画像形成装置本体内に送り込む際に、画像形成装置本体内に送り込む方向に回転駆動するピックアップローラを備え、ピックアップローラは、手差しトレイ上の記録媒体の積載量に応じて回転駆動時間が変化するように制御されることを特徴とする手差し給紙装置が提供される。

このような構成とすることにより、手差しトレイに載置された最上位面側の原稿に接触してから画像形成装置本体内に送り込むピックアップローラが手差しトレイの用紙積載量に応じて好適な給紙力を生成するので、給紙用紙のＷフィードやピックミス等の給紙不具合が回避されるようになる。

このとき、上記実施の態様において、ピックアップローラは、記録媒体を画像形成装置本体内に送り込む際に、ピックアップローラの非作動時における停止位置から記録媒体の最上位面に降下し、記録媒体の積載量は、ピックアップローラの停止位置から記録媒体の最上位面への移動距離を元に算出されることとしてもよい。

このような構成とすることにより、手差しトレイ上の用紙積載量の検出をピックアップローラの降下距離を元に算出することから、手差しトレイ上の用紙積載量を的確に検出され、より確実にＷフィードやピックミス等の給紙不具合が回避される。

このとき、上記実施の態様において、記録媒体取込部には、ピックアップローラから送り込まれた記録媒体を１枚ずつ分離して画像形成装置本体内の搬送路に導入する給紙ローラが備わり、ピックアップローラは、給紙ローラの回転軸の回転駆動に連動して昇降動作を実行し、ピックアップローラの移動距離は、給紙ローラの回転軸に取り付けられて回転角を指示する指針部材が画像形成装置本体内に備わる移動距離算出用検知センサを遮蔽する位置を元に算出されることとしてもよい。

このような構成とすることにより、ピックアップローラの降下距離をピックアップローラの昇降動作に連動する指針部材が移動距離算出用検知センサを遮蔽することによって、給紙ローラの回転軸を中心に回転移動したピックアップローラの移動角度を元に、当該降下距離が算出されるようになるので、かかる算出された降下距離を元に、手差しトレイ上の用紙積載量が的確に検出されるようになる。

このとき、上記実施の態様において、移動距離算出用検知センサは、エンコーダであることとしてもよい。

このような構成とすることにより、移動距離算出用検知センサとして、検出値を符号化するエンコーダを使用して、当該エンコーダの出力信号をカウントすることによって、簡単なハードウエア構成で正確なピックアップローラの降下距離が計測可能となる。

このとき、上記実施の態様において、ピックアップローラの昇降移動範囲の上限側には、発光素子と受光素子を含む反射型フォトセンサが備わり、ピックアップローラの移動距離は、反射型フォトセンサの検出値から算出されることとしてもよい。

このような構成とすることにより、ピックアップローラの降下距離を反射型フォトセンサに含まれる発光素子からの光を手差し給紙トレイに積載された記録媒体の最上位面に当て、反射してくる光を受光素子で受けることによって検出される当該最上位面までの距離を元に、ピックアップローラの降下距離が算出されるようになるので、手差しトレイ上の用紙積載量が的確に検出されるようになる。

このとき、上記実施の態様において、ピックアップローラの回転駆動時間は、ピックアップローラの算出された移動距離が大きいほど短く、移動距離が小さいほど長くなるように制御されることとしてもよい。

このような構成とすることにより、ピックアップローラが手差しトレイの用紙積載量に応じた好適な給紙力が生成されるので、給紙用紙のＷフィードやピックミス等の給紙不具合が回避され、かつ、無駄なピックアップローラの回転を抑制して、ピックアップローラの磨耗を防止するので、ピックアップローラの長寿命化が図った上で、給紙用紙上のピックアップローラとの擦れによる紙粉等の浮き出しを防止できる。

上記課題を解決するために、本発明の別の実施の態様によれば、上記実施の態様の何れかに記載の手差し給紙装置を介して、給紙された記録媒体に対して画像形成処理を行う画像形成部を備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。

このような構成とすることにより、手差しトレイの用紙積載量を元にピックアップローラの給紙力の変更をピックアップローラの回転駆動時間で制御するので、手差しトレイ上の用紙積載量が変化しても一定の給紙性能が得られるようになるので、給紙用紙のＷフィードやピックミス等の給紙不具合が回避されるようになる。また、無駄なピックアップローラの回転が抑制されるようになるので、画像形成装置の余分な消費電力が削減可能となる。

以上説明したように本発明によれば、手差しトレイからの給紙時に用紙積載量を元に、給紙用紙に対して所定圧力を加えるピックアップローラの回転時間制御を実行することによって、用紙積載量に適した給紙力を生成するので、給紙用紙のＷフィードやピックミス等の給紙不具合が回避されるようになる。

また、手差しトレイ上の用紙積載量の検出をピックアップローラの降下距離を元に算出することから、手差しトレイ上の用紙積載量を的確に検出され、より確実にＷフィードやピックミス等の給紙不具合が回避される。

さらに、無駄なピックアップローラの回転を抑制して、ピックアップローラの磨耗を防止するので、ピックアップローラの長寿命化が図った上で、給紙用紙上のピックアップローラとの擦れによる紙粉等の浮き出しを防止できる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、本発明の手差し給紙装置を備える画像形成装置の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態の手差し給紙装置を備える画像形成装置の全体の構成を示す説明図であり、図２は、かかる画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。

本実施の形態において、画像形成装置１Ａは、スキャナ等に読み込まれた画像データや外部から伝達された画像データを電子写真方式によって、記録媒体となる所定のシート状の記録用紙（以下、用紙と称する。）にモノクロ画像等として出力形成するものであって、用紙Ｐを複数枚積載可能な給紙トレイ（給紙カセット）８と、給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを画像形成部１４に搬送する用紙搬送部５９とを備え、給紙トレイ８から用紙Ｐを自動的に供給可能としたものである。そして、かかる画像形成装置１Ａの上方において、原稿載置台２１の上面を開閉自在にするように、原稿読取装置１Ａ２が設けられている。

画像形成装置１Ａは、図１、図２に示すように、主に、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６、用紙搬送装置７、給紙トレイ８、排紙トレイ９および転写機構１０等より構成される装置本体１Ａ１と、自動原稿処理装置１Ａ２とにより構成されている。

装置本体１Ａ１の上面部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台２１が設けられ、この原稿載置台２１の上方には、自動原稿処理装置１Ａ２が上方に向かい揺動開放自在に設けられ、一方、この原稿載置台２１の下方には、原稿の画像データを読み取る原稿読み取り部であるスキャナ部２２が配置されている。

そのスキャナ部２２の下方には、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６、用紙搬送装置７、排紙トレイ９、および転写機構１０が配設され、さらに、その下方には、用紙Ｐが収納された給紙トレイ８が配設されている。

露光ユニット１は、図示しない画像処理部から出力された画像データ（印字用画像データ）に応じて、レーザ光を帯電器４によって均一に帯電された感光体ドラム３の表面に照射して露光することにより、かかる感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を書込み形成する機能を有するものである。

露光ユニット１は、スキャナ部２２の直下で且つ感光体ドラム３上方に配置され、レーザ照射部１１および反射ミラー１２を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ，１３ｂが採用されている。本実施の形態では、高速印字処理を行う為に、複数のレーザ光を利用し、照射タイミングの高速化を低減する手法を採用し、２ビーム手法を採用している。

なお、本実施の形態では、露光ユニット１にレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ、１３ｂを用いているが、発光素子をアレイ状に並べたもの、例えば、ＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いるものであっても良い。

感光体ドラム３は、図２に示すように、略円筒状を呈し、露光ユニット１の下方に配設され、図示しない駆動手段と制御手段によって、所定方向（図中の矢印Ａ方向）に回転するように制御されている。この感光体ドラム３の外周面に沿って、画像転写終了後の位置を基準として、感光体ドラム３の回転方向下流側に向かい用紙剥離爪３１、クリーナユニット５、電界発生部としての帯電器４、現像装置２、除電装置４１の順に配置されている。

用紙剥離爪３１は、ソレノイド３２により感光体ドラム３の外周面に接離可能に配置されている。この用紙剥離爪３１は、感光体ドラム３の外周面に当接した状態で、感光体ドラム３上の未定着トナー像を用紙Ｐに転写する際に、その感光体ドラム３の表面に張り付いた用紙Ｐを剥離するものである。なお、用紙剥離爪３１の駆動手段として、ソレノイド３２の代わりに駆動用モータ等を採用しても良く、また、その他の駆動手段の選択も可能である。

現像装置２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を黒トナーで顕像化するものであって、感光体ドラム３の回転方向（図中の矢印Ａ方向）で帯電器４より下流側で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で右側）に配置されている。この現像装置２の下方に用紙搬送方向の上流側にレジストローラ１５が配置されている。

トナー供給装置３０は、トナーが充填されたトナー容器３００から排出されるトナーを一時的に中間ホッパ部３３に貯留してから現像装置２に供給するものであって、現像装置２に隣接するようにして配置されている。

レジストローラ１５は、給紙トレイ８から供給された用紙Ｐの先端と感光体ドラム３上のトナー像とを整合して感光体ドラム３と転写ベルト１０３との間に搬送するように、図示しない駆動手段と制御手段とのより動作制御されている。

帯電器４は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であって、感光体ドラム３の上方でその外周面に近接して配置されている。なお、本実施の形態では、チャージャー型の帯電器４を用いているが、接触型のローラ方式によるものやブラシ方式によるものを用いるものであっても良い。

除電装置４１は、感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写し易くするために、感光体ドラム３の表面電位を低下させるための転写前除電手段であって、感光体ドラム回転方向で現像装置２より下流側で、且つ感光体ドラム３の下方でその外周面に近接して配置されている。なお、本実施の形態では、除電装置４１は、除電電極を用いて構成されているが、除電電極の替わりに除電ランプを用いたり、その他の方式により除電するようにしたものであっても良い。

クリーナユニット５は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを除去・回収するものであって、感光体ドラム３を挟んで現像装置２と略対向する位置で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で左側）に配置されている。

上述した様に、感光体ドラム３上で顕像化された静電像は、静電像が有する電荷の逆極性の電界が搬送される用紙Ｐ上に転写機構１０から印加されることで用紙Ｐ上に転写される。例えば、静電像が（−）極性の電荷を有している時は、転写機構１０の印加極性は、（＋）極性となる。

転写機構１０は、図２に示すように、駆動ローラ１０１、従動ローラ１０２および他のローラで架橋されると共に、所定の抵抗値（ 本実施の形態では、１×１０９〜１×１０１３Ω・cmの範囲 ）を有する転写ベルト１０３が配置された転写ベルト式ユニットで構成され、感光体ドラム３の下方で転写ベルト１０３の表面が感光体ドラム３の外周面の一部と接触するように配置されている。この転写ベルト１０３により、用紙Ｐを感光体ドラム３に押圧しながら搬送するようになっている。

感光体ドラム３と転写ベルト１０３の接触部１０４には、駆動ローラ１０１および従動ローラ１０２とは、異なる導電性で転写電界を印加可能な弾性導電性ローラ１０５が配置されている。

弾性導電性ローラ１０５は、弾性ゴム、発泡性樹脂等の軟質材料により構成されている。この弾性導電性ローラ１０５が弾性を有することで、感光体ドラム３と転写ベルト１０３とが線接触でなく、所定の幅（転写ニップと呼ばれる。）を有する面接触となるので、搬送される用紙Ｐへの転写効率の向上を図ることができる。

さらに、転写ベルト１０３の転写領域の用紙搬送方向下流側には、搬送される用紙Ｐが転写領域で印加された電界を除電し、次工程への搬送をスムーズに行う為の除電ローラ１０６が転写ベルト１０３の背面側に配置されている。

また、転写機構１０には、転写ベルト１０３の残留トナーによる汚れを取るクリーニングユニット１０７と、転写ベルト１０３の除電を行う複数の除電機構１０８が配置されている。この除電機構１０８に用いられる除電を行うための手法として、装置を介して接地する手法、若しくは積極的に転写電界の極性とは、逆極性を印加する手法がある。

転写機構１０で用紙Ｐ上に転写された静電像（未定着トナー）は、定着ユニット６に搬送されて加圧・加熱されることで未定着トナーが溶融されて用紙Ｐ上に定着される。

定着ユニット６は、図２に示すように、加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂを備え、この加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂによって用紙Ｐを挟持した状態で加熱ローラ６ａを回転させ、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの間を通過させることにより、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を溶融して定着させる定着装置としての機能を有するものである。定着ユニット６の用紙搬送方向の下流側には、用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１６が設けられている。

加熱ローラ６ａは、その外周部には、用紙剥離爪６１１、当該加熱ローラ６ａの表面温度検出手段となるサーミスター６１２、加熱ローラ６ａの表面に付着した汚れを清掃すると同時に当該表面にシリコンオイル等の離型剤を塗布するクリーニング機構となるウェブクリーニングユニット６５０が配置され、加熱ローラ６ａの内部には、加熱ローラ６ａの外周面を所定温度（ 定着設定温度：概ね１６０〜２００℃ ）とする熱源となる加熱ヒータ６１４が設けられている。

加圧ローラ６ｂは、当該ローラ６ｂの両端部で加熱ローラ６ａに対して所定圧量で加圧ローラ６ｂが圧接することの可能な加圧部材６２１が配置され、さらに、加圧ローラ６ｂの外周には、加熱ローラ６ａの外周と同様に、用紙剥離爪６２２、ローラ表面クリーニング部材６２３が配置されている。また、本実施の形態では、加熱ローラ６ａと同様に、外周面を所定温度に加熱するための熱源となる加熱ヒータ６２４が設けられている。

この定着ユニット６は、図２に示すように、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接部Ｎ６（いわゆる定着ニップ部と呼ばれる。）において、搬送される用紙Ｐ上の未定着トナーを加熱ローラ６ａにより加熱して溶融し、かかる加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接力による用紙Ｐ上への投鋲作用で、未定着トナーを用紙Ｐ上に定着するようになっている。

給紙トレイ８は、画像データが出力（印字）されるシート（用紙）を複数枚蓄積しておくためのものであり、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６等で構成される画像形成部１４の下側に構成されている。この給紙トレイ８の排紙側上部には、用紙ピックアップローラ８ａが配置されている。

この用紙ピックアップローラ８ａは、給紙トレイ８内に積載収容された用紙Ｐを最上層から１枚ずつピックアップし、下流側に向かって（便宜上の用紙Ｐの流れ出し側（カセット側）を上流、排紙側を下流とする。）用紙搬送装置７を構成する用紙搬送路７ａ上のレジストローラ１５（「アイドルローラ」とも称する。）側に搬送するようになっている。

本実施の形態に係る画像形成装置１Ａでは、高速印字処理を行うことを目的とする為、画像形成部１４の下方に定型サイズの用紙Ｐを各々のトレイに５００〜１５００枚収納可能な複数の給紙トレイ８が配置され、一方、装置側面には、複数の用紙種類を多量に収納可能な大容量給紙カセット８１が配置されると共に、かかる大容量給紙カセット８１の上方に、主に不定型サイズの印字等に対応する手差しトレイ８２が設けられている。なお、手差しトレイ８２からの給紙を実行する手差し給紙装置の詳細については、後述する。

排紙トレイ９は、手差しトレイ８２とは、反対側の装置側面に配置されている。また、排紙トレイ９に変わって、排紙用紙の後処理装置（ステープル、パンチ処理等を行う装置）や複数段排紙トレイ等をオプションとして配置することも可能な構成となっている。

用紙搬送装置７は、前述した感光体ドラム３と給紙トレイ８との間に構成され、用紙搬送装置７に備わる用紙搬送路７ａを経由させて、給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを一枚ずつ転写機構１０に搬送し、転写機構１０において、感光体ドラム３からトナー像が転写された用紙を定着ユニット６に搬送し、定着ユニット６において、未定着トナー像を用紙に定着した後に、指定された排紙処理モードに応じて形成された用紙搬送路や分岐爪によって用紙を搬送するように構成されている。

ここで、画像形成装置１Ａにおける用紙搬送装置７による処理モードに対応した用紙搬送工程について説明する。まず、印字要求に合致する用紙Ｐは、図２に示すように、複数の給紙トレイ８の中から選択され、用紙搬送路７ａ中の搬送ローラ１６によってレジストローラ１５まで搬送される。

レジストローラ１５に到達して一旦停止した用紙Ｐは、用紙Ｐの先端と感光体ドラム３上の画像データを合致させるタイミングでレジストローラが再び回転することによって、転写機構１０に搬送され、用紙Ｐ上に感光体ドラム３から未定着トナー像（画像データ）が転写された後、定着ユニット６で用紙Ｐ上にトナー像が固着されて、排紙トレイ９に排出される。

この用紙搬送路７ａ内の搬送経路において、画像形成装置１Ａが有する処理モード（コピアモード、プリンタモード、ＦＡＸモード）、および印字処理手法（片面印字、両面印字）によって定着ユニット６以降から排紙トレイ９までの搬送方法が異なる。通常、コピアモードでは、ユーザが画像形成装置１Ａの近傍で操作を行うことから“フェースアップ排出”と呼ばれる印字面が上側になって排出される手法が多く用いられる。一方、プリンタ、ＦＡＸ等の各モードでは、ユーザが画像形成装置１Ａの近傍にいないことから、排出された用紙Ｐのページ順を揃える“フェースダウン排出”手法が多く用いられている。

従って、画像形成装置１Ａでは、定着ユニット６を通過した用紙Ｐを排紙トレイ９に排出するまでの間に、複数の搬送路を経由して、上記目的に合致する用紙排出を行うようになっている。

ここで、用紙搬送装置７に備わる用紙搬送路７ａについて、図面を参照して詳細に説明する。図３は、本実施の形態における画像形成装置の用紙搬送路の構成を示す説明図であり、図４は、当該用紙搬送路を構成する分岐された用紙搬送路とそれらを連通させる分岐爪の構成を示す部分詳細図である。

用紙搬送路７ａは、図３、４に示すように、主に、給紙トレイ８からレジストローラ１５に到る第１用紙搬送路７ａ1、レジストローラ１５から転写機構１０を介して定着ユニット６を通過して下流側の搬送ローラ１６に到る第２用紙搬送路７ａ2、搬送ローラ１６から排紙トレイ９に排紙するための排紙ローラ１７に到る第３用紙搬送路７ａ3、搬送ローラ１６から用紙Ｐを反転させる第４用紙搬送路７ａ4、第４用紙搬送路７ａ4と連通して再びレジストローラ１５に用紙Ｐを搬送する反転搬送ローラ１８に到る第５用紙搬送路７ａ5、排紙ローラ１７から反転して用紙Ｐを搬送する第６用紙搬送路７ａ6、第６用紙搬送路と連通して第５用紙搬送路７ａ5を回避する第７用紙搬送路７ａ7、および第７用紙搬送路７ａ7と連通してスイッチバックローラ１９に到る第８用紙搬送路７ａ8とにより構成されている。

そして、用紙搬送路７ａ内には、処理モードに応じて複数枚の用紙Ｐが配置されるようになっている。本実施の形態では、図３に示すように、用紙搬送路内に（１）〜（８）（図中の丸付き数字に示す）の８枚の用紙Ｐが配置するようになっているが、用紙搬送路内に許容可能な用紙Ｐの枚数は、用紙搬送路７ａの構成によって変更できる。また、用紙搬送路内には、選択された処理モードに応じて用紙搬送路７ａを選択して、用紙Ｐの搬送経路を変更する複数の分岐爪２０が用紙搬送路７ａの分岐点に設けられている。

図４に示すように、搬送ローラ１６の下流側付近には、第３用紙搬送路７ａ3または第４用紙搬送路７ａ4と連通させる分岐爪２０ａが揺動変位可能に設けられている。この分岐爪２０ａは、図示しないソレノイドによって動作するようになっている。

第４用紙搬送路７ａ4の下流側には、第４用紙搬送路７ａ4と第５用紙搬送路７ａ5、または第５用紙搬送路７ａ5と第６用紙搬送路７ａ6とを連通させる分岐爪２０ｂが揺動変位可能に設けられている。この分岐爪２０ｂは、図示しないばね部材と用紙Ｐの弾性力によって動作するようになっている。

第６用紙搬送路７ａ6の下流側には、第５用紙搬送路７ａ5または第７用紙搬送路７ａ7と連通させる分岐爪２０ｃが揺動変位可能に設けられている。この分岐爪２０ｃは、図示しないソレノイドによって動作するようになっている。

第７用紙搬送路７ａ7の下流側には、第７用紙搬送路７ａ7と第８用紙搬送路７ａ8、または第５用紙搬送路７ａ5と第８用紙搬送路７ａ8とを連通させる分岐爪２０ｄが揺動変位可能に設けられている。この分岐爪２０ｄは、図示しないソレノイドによって動作するようになっている。

第５用紙搬送路７ａ5の上流側には、第４用紙搬送路７ａ4および第８用紙搬送路７ａ8と当該第５用紙搬送路７ａ5とを連通させて、円滑に用紙搬送を実行するための分岐爪２０ｅが設けられている。

以上のように構成された用紙搬送装置７に備わる用紙搬送路７ａにより、要求された処理モードに応じて分岐爪２０ａ〜２０ｄを動作させて、処理モードに対応した用紙Ｐの搬送経路を選択可能としている。

次に、本実施の形態における画像形成装置に備わる手差し給紙装置の構成の詳細について、図面を使用しながら説明する。図５は、本実施の形態の手差し給紙装置の給紙方向に対する端部側の概略構成を示す縦断面図であり、図６は、本実施の形態の手差し給紙装置の給紙方向に対する中央部側の概略構成を示す縦断面図である。

本実施の形態の手差し給紙装置８００は、給紙カセット８に収納不能な不定形サイズ用紙や表面コート紙等の利用頻度の少ない用紙、ＰＥＴ樹脂等からなるフィルムシート等の記録媒体が載置される手差しトレイ８２と、この手差しトレイ８２に載置された用紙等の記録媒体を画像形成装置本体内に取り込む記録媒体取込部となる用紙取込機構８０２を備える。

手差しトレイ８２は、装置本体１Ａ１の一側面部に対して開閉自在に取り付けられており、ユーザの使用時に装置本体１Ａ１の外方に開放して開状態にして、所望の用紙Ｐを載置できるように構成されている。

用紙取込機構８０２は、図５および図６に示すように、手差しトレイ８２に載置された用紙Ｐを装置本体１Ａ１の内部に設けられる手差しトレイ側用紙搬送路７ａ８２内に送り込むために、用紙Ｐを取り込むピックアップローラ８０４と、このピックアップローラ８０４によって取り込まれた用紙を１枚ずつ分離してから当該用紙搬送路７ａ８２に導入する給紙ローラ８０６と、この給紙ローラ８０６に対峙して配置されるサバキ板８０８とを備える。

本実施の形態では、ピックアップローラ８０４は、手差しトレイ８２に積載された用紙Ｐの最上位面側の用紙Ｐを装置本体１Ａ１に設けられる手差しトレイ側用紙搬送路７ａ８２に送り込む際に、ピックアップローラ８０４の非作動時における停止位置となるホームポジションＰ１から手差しトレイ８２に積載された用紙Ｐの最上位面Ｐ２に降下してから、装置本体１Ａ１に送り込む方向（図５および図６では、右回り）に回転駆動する。このようにして、ピックアップローラ８０４は、給紙工程では、必ず積載用紙の最上位面Ｐ２に接触し、ピックアップローラ８０４の回転駆動力で用紙Ｐを装置本体内に給紙する。なお、ピックアップローラ８０４の降下動作および回転駆動動作の制御の詳細については、後述する。

給紙ローラ８０６は、装置本体１Ａ１の手差しトレイ側用紙搬送路７ａ８２の導入部側に設けられており、ピックアップローラ８０４により取り込まれた用紙Ｐを手差しトレイ側用紙搬送路７ａ８２に送り込む。本実施の形態では、給紙ローラ８０６は、サバキ板８０８に圧接するように回転駆動することによって、用紙Ｐを１枚ずつ分離するサバキローラとしての機能も有する。給紙ローラ８０６は、不図示のアーム部を介してピックアップローラ８０４と連結され、当該アーム部の一端が給紙ローラ８０６の回転軸８０６ａに対して回動可能に連結されていることから、当該アーム部の他端に回転自在に連結されるピックアップローラ８０４は、給紙ローラ８０６の回転軸８０６ａの回転駆動に連動して昇降動作を実行するようになる。また、給紙ローラ８０６の回転軸８０６ａとピックアップローラ８０４の回転軸８０４ａは、駆動伝達ベルト８１０を介して駆動連結されており、不図示の駆動源からの駆動力によって駆動／停止するように構成されている。

このようにして、手差し給紙装置８００は、装置本体１Ａ１の手差しトレイ側用紙搬送路７ａ８２に対し、手差しトレイ８２上に積載される用紙Ｐの最上位面側の用紙Ｐをピックアップローラ８０４で給紙ローラ８０６まで用紙先端を搬送し、この給紙ローラ８０６に対峙して配置されるサバキ板８０８で搬送用紙Ｐを１枚ずつに選択・分離して、給紙ローラ８０６を通過した用紙Ｐが搬送ローラ８１５で搬送されて、図１および図２に示すように、装置本体１Ａ１の給紙カセット８等から搬送される用紙Ｐの用紙搬送路７ａに合流した後に印字されるようになる。

給紙ローラ８０６を通過した用紙Ｐは、その先端を手差しトレイ側用紙搬送路７ａ８２の入力段側に備わるフォトセンサ等からなる入紙センサ８１３で検出されることによって、手差し給紙トレイ８２から用紙Ｐが搬送されていることを装置本体１Ａ１の制御部５０(図１０参照)で検出させ、印字処理等のタイミングが手差しモードに変更される。また、手差しトレイ８２から搬送される用紙サイズが不明な場合には、入紙センサ８１３は、給紙ローラ８０６から搬送される用紙Ｐの後端を検出し、用紙Ｐの搬送速度と当該入紙センサ８１３がＯＮ状態になってからＯＦＦ状態になるまでの時間経過を元に、手差しトレイ８２から搬送される用紙Ｐの長さを判別し、例えば、感光体ドラム３への主帯電器４の電圧印加タイミングと印加時間の設定等の印字プロセスの条件設定を行う。

通常の定型サイズ用紙等を収納する給紙カセット８の用紙給紙用ピックアップローラ８ａの圧力、および給紙された用紙ＰのＷフィードを回避するための給紙ローラ８ｂとサバキ部材となるサバキローラ８ｃとの加圧力（サバキ圧力）と比較して、手差し給紙装置８００のピックアップローラ圧力とサバキ圧力は、若干強く設定されている。なぜなら、給紙カセット８からの給紙では、ピックアップローラ８ａの降下点に収納される用紙の最上位面側の用紙から持ち上げられて給紙を行うことから、給紙カセット８内の用紙収納量の多少による給紙ポイントの相違はなく、一定の給紙性能が得られるが、手差し給紙装置８００による給紙では、手差しトレイ８２に積載される用紙種類は、種々に渡るため、用紙厚み、用紙の表面性の相違による給紙動作での不具合発生を未然に防ぐために、若干強い設定圧力となっているからである。

このような画像形成装置１Ａの設定、機構の条件で給紙される手差し給紙装置８００による手差しトレイ８２からの用紙搬送では、給紙ローラ８０６の駆動に連動するピックアップローラ８０４の駆動力が一定である。このため、図７（ａ）に示すような手差しトレイ８２に多量枚数の用紙積載時の給紙搬送力と、図７（ｂ）に示すような少量枚数の用紙積載時の給紙搬送力とでは、用紙搬送力に相違が発生する。この用紙搬送力の相違のために、多量枚数の積載時には、ピックアップローラによって８２の前方の傾斜を上昇する上昇力は、少なくて良いにも関わらず、一定の力で給紙を行うことで、用紙の搬送力が強くなり、給紙工程で搬送用紙を重送する“Ｗフィード”が発生する虞がある。一方、少量枚数の積載時には、給紙によって用紙が手差しトレイ８２内の傾斜を昇動する力が不足し、給紙工程で給紙搬送をしない“ピックミス（現象）”の発生の虞がある。もし、手差しトレイ８２の用紙積載量に応じて、手差しトレイ８２を装置本体１Ａ１に対して昇降可能な構成とすると、画像形成装置１Ａの大型化を招来し、装置の外観上の観点からも好ましくないので、手差しトレイ８２の用紙積載面は、固定位置となっている。

このため、本実施の形態では、ピックアップローラ８０４は、手差しトレイ８２に載置される用紙Ｐの積載量に応じて、ピックアップローラ８０４の回転駆動時間が変化するように制御される。このとき、当該用紙Ｐの積載量は、可動部であるピックアップローラ８０４の停止位置となるホームポジションＰ１から手差しトレイ８２に積載された用紙Ｐの最上位面Ｐ２に降下した際の移動距離を元に算出される。具体的には、上述したように、本実施の形態では、ピックアップローラ８０４の降下および回転駆動は、給紙ローラ８０６の駆動源から駆動伝達ベルト８１０を介して駆動力、降下力を得ることから、給紙ローラ８０６の回転軸８０６ａに指針部材８１２を設置して、この指針部材８１２の先端部８１２ａがピックアップローラ８０４の移動距離の算出用検知センサとなるエンコーダ８１４の何れの位置を遮蔽したかを検出する。このとき、検出された指針部材８１２の回転角を元に、ピックアップローラ８０４の給紙工程時における降下移動距離が算出される。算出された当該距離を元に、ピックアップローラ８０４の降下位置、すなわち手差しトレイ８２に積載された用紙Ｐの最上位面Ｐ２の高さ（位置）が検出されて、検出された当該位置を元に、手差しトレイ８２上の用紙積載量が的確に検出されるようになる。

このようにして、手差しトレイ８２に積載された用紙Ｐの最上位面Ｐ２の位置を元に、手差しトレイ８２上の用紙積載量が検出されると、本実施の形態の手差し給紙装置８００では、ピックアップローラ８０４の回転時間制御を行う。このとき、ピックアップローラ８０４と用紙最上位面Ｐ２との接触圧力（用紙搬送圧力）を可変する方が用紙取込機構８０２の給紙性能としては、Ｗフィード、ピックミス等の給紙不具合の発生が低減させるには、好適と考えられる。しかしながら、ピックアップローラ８０４の接触圧力を可変とするには、本実施の形態のように、給紙ローラ８０６の回転でピックアップローラ８０４が連動して、回転モーメントによる給紙位置までの降下、および用紙Ｐとの接触で手差しトレイ８２上の用紙Ｐを搬送する用紙取込機構８０２では、圧力可変手段は、給紙ローラ８０６の回転数の可変機構が考えられる。その際に、当該機構８０２を複雑にすると、メカ機構での圧力可変が可能となるものの、手差しトレイ８２は、ユーザの直近で回転するピックアップローラ８０４が配置されることから、簡便な機構でユーザの操作性の簡便性、安全性を考慮することを要する。しかし、給紙ローラ８０６の回転数を可変とすると、積載用紙Ｐの多少によって手差しトレイ８２から給紙される用紙Ｐの搬送速度が変化して、画像形成装置１Ａの制御部５０での用紙搬送制御の煩雑化を招来する。このため、本実施の形態では、ユーザの利便性からの手差し給紙でのトラブル回避、および画像形成装置１Ａの制御部５０での負荷低減を考慮し、ピックアップローラ８０４の回転数の増減で用紙Ｐに伝達される時間を元に給紙力の増減を図ることとした。

すなわち、本実施の形態の手差し給紙装置８００は、ピックアップローラ８０４が一定の接触圧力であっても、短時間の接触と長時間の接触では、用紙Ｐの搬送を実行する給紙力に相違が発生することに着目して創作されたものである。このピックアップローラ８０４が積載用紙Ｐの最上位面Ｐ２と接して回転駆動する回転時間と手差しトレイ８２に積載された用紙枚数を変化させることによって、本発明の効果が得られる裏付けとなる実施例データを図８に示す。なお、図８に示す実施例での手差し給紙装置に備わる手差しトレイの各種条件は、最大積載枚数が２００枚、最小積載用紙長さが１０５ｍｍ、用紙先端位置と給紙ローラとの間の距離が４０ｍｍ、ピックアップローラの周長が６２．８ｍｍ（ローラ径が２０ｍｍ）である。

本実施例では、用紙積載枚数は、最大積載枚数を２００枚とした時の多量積載時（１３０〜２００枚）、普通量積載時（８０〜１３０枚）、少量積載時（８０枚以下）の３段階に分けて回転時間を変更し、ピックアップローラ８０４の回転時間を普通量積載時（８０〜１３０枚）の回転時間を１．０とした時の多量積載時と少量積載時のピックアップローラ８０４の回転駆動時間を変更しながら、給紙不具合の解消の可否の検討を行った。その結果、図８に示すように、手差しトレイ８２が少量積載時では、ピックアップローラ８０４の回転時間を普通量積載時の回転時間の１．５倍以上とした場合に、用紙のピックミスが解消され、手差しトレイ８２が多量積載時では、ピックアップローラ８０４の回転時間を普通量積載時の回転時間を０．８倍以下とした場合に、給紙のＷフィードが解消され、用紙先端が給紙工程で給紙ローラに到達可能となることが確認された。

上記実施例から得られたデータを元に、手差しトレイ８２上の用紙積載量が検出されると、本実施の形態の手差し給紙装置８００では、ピックアップローラの回転駆動時間を用紙積載量が多い場合には、短縮し、用紙積載量が少ない場合には、延長するように制御することにより、ピックアップローラ８０４が手差しトレイ８２の用紙積載量に応じた好適な給紙力が生成されるようになる。このため、給紙用紙のＷフィードやピックミス等の給紙不具合が回避され、かつ、無駄なピックアップローラ８０４の回転を抑制して、ピックアップローラ８０４の磨耗を防止するので、ピックアップローラ８０４の長寿命化が図った上で、給紙用紙上のピックアップローラ８０４との擦れによる紙粉等の浮き出しを防止できる。

なお、上記の図８に示す実施例に限定されず、用紙積載枚数のランク分けをより細分化すると共に、ピックアップローラ８０４の回転数ランクをより多分割して行うことによって、給紙不具合の解消が図られるが、極端な多段階制御を行うと、手差しトレイ８２上に積載される用紙種類が、例えば、薄紙・厚紙、表面コート紙、非コート紙等のように多岐に渡ることから、制御に混乱を生じるだけでなく、上記問題点の解決とならないことも充分に考慮することを要することは、言うまでもない。

また、本実施の形態の手差し給紙装置８００の用紙取込機構８０２における手差しトレイ８２に載置される用紙Ｐの積載量を検出する手法の変形例として、図９に示すように、ピックアップローラ８０４の昇降移動範囲の上限側に、発光素子と受光素子を含む反射型フォトセンサ８２０を設けて、ピックアップローラ８０４の移動距離を当該反射型フォトセンサ８２０の検出値から算出するようにして、手差しトレイ８２上の用紙積載量を検出する手法も可能である。この反射型フォトセンサ８２０は、手差しトレイ８２に載置された用紙等の記録媒体がどのサイズでも検知可能にするために、どのサイズの記録媒体が通過する給紙トレイの給紙方向の中央側の上方に設置されていることが好ましい。このような変形例の手差し給紙装置８００ａの用紙取込機構８０２ａでは、ピックアップローラ８０４の降下距離を反射型フォトセンサ８２０に含まれる発光素子からの光を手差し給紙トレイ８２に積載された用紙Ｐの最上位面Ｐ２に照射してから、反射してくる光を受光素子で受けることによって検出される当該最上位面Ｐ２までの距離を元に、ピックアップローラ８０４の降下距離がダイレクトに算出されるようになるので、手差しトレイ８２上の用紙積載量が的確に検出されるようになる。

次に、本実施の形態の定着装置を備える画像形成装置１Ａの制御系について、図面を参照しながら説明する。図１０は、本実施の形態に係る画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。

本実施の形態に係る画像形成装置１Ａは、図１０に示すような制御部５００において、画像の読み取り処理、画像処理、画像形成処理、および用紙Ｐの搬送処理等をＲＯＭ（ Read Only Memory ）５５に予め記憶されたプログラムに従って、画像形成装置１Ａに備わる各構成要素の制御手段となる中央処理ユニット（ ＣＰＵ ）５４がＲＡＭ（ Random access Memory ）５６等の一時的記憶手段を用いて処理を実行する。なお、ＲＯＭ５５やＲＡＭ５６に代えて、ＨＤＤ（ Hard Disk Drive ）等の記憶手段を代用することも可能である。

画像形成装置１Ａにおいて、スキャナ部２２によって読み取った原稿の画像情報となる原稿画像データ、または、図示しない通信ネットワークに繋がれた各端末装置から送信された原稿画像情報は、通信処理部５８を介して画像処理部５７に入力されるようになっている。

画像処理部５７は、ＲＡＭ５６等の記憶部に記憶された原稿画像情報を印字（用紙への画像形成）に適した印字用画像に上記のプログラムによって処理するものである。画像処理部５７での処理によって生成された印字用画像情報は、画像形成部１４に入力される。かかる画像形成部１４、給紙トレイ８や手差しトレイ８２から用紙を装置本体１Ａ１の内部に取り込む用紙取込部８０、用紙搬送路７ａ等において用紙の各種検出・制御を行う用紙搬送部５９、定着ユニット６、排紙ローラ１７において用紙の各種の検出・制御を行う排紙処理部６０は、各々の駆動部を制御する駆動制御部６２と連動している。

用紙取込部８０は、給紙トレイ８から用紙を装置本体１Ａ１の用紙搬送路７ａに取り込む給紙トレイ側用紙取込部８０１と、手差しトレイ８２から用紙を装置本体１Ａ１の内部に取り込む手差しトレイ側用紙取込部８０２とを備えている。

用紙搬送部５９によって搬送される用紙は、画像形成部１４においての画像情報の印字処理を実行する印字工程と、その後に、印字処理された用紙に対して定着ユニット６で実行される定着工程を経て、用紙排出部となる排紙トレイ９に排出されるようになっている。

また、画像形成装置１Ａには、運転条件設定部７７、搬送用紙検知センサ７８が設けられている。運転条件設定部７７は、操作スイッチ類によって使用者が設定した画像形成要求、または記録媒体の種類等の画像形成条件に応じて、画像形成装置１Ａの画像形成、または搬送条件等の運転条件を設定するものである。搬送用紙検知センサ７８は、光センサ等からなり、用紙搬送路７ａを通過する用紙を検出するものであり、画像形成装置１Ａに備わる用紙搬送路７ａの何れかの部位に設けられている。

さらに、画像形成装置１Ａは、設定された運転条件にしたがって、スキャナ部２２、画像形成部１４、用紙取込部８０、用紙搬送部５９、定着ユニット６、および排紙処理部６０等の駆動用アクチュエータである原稿読み取り駆動部６４、印字処理駆動部６５、用紙取込駆動部６６、用紙搬送駆動部６７、排紙駆動部６８、および定着駆動部７０の動作、すなわち、ＲＯＭ５５に記憶されたプログラムに基づくＣＰＵ５４の指令に従って、同期した動作を駆動制御部６２の制御によって行うようになっている。

原稿読み取り駆動部６４は、スキャナ部２２の駆動用アクチュエータである。印字処理駆動部６５は、感光体ドラム３等の画像形成部１４に備わる各構成要素の駆動用モータである。用紙取込駆動部６６は、給紙トレイ８や手差しトレイ８２から用紙を装置本体１Ａ１の内部に取り込むためのピックアップローラ８ａ、８０４や給紙ローラ８ｂ、８０６、サバキローラ８ｃの駆動用モータである。本実施の形態では、用紙取込駆動部６６には、ピックアップローラ８ａ、８０４の駆動源となるピックアップローラ駆動部６６ａと、給紙ローラ８ｂ、８０６の駆動源となる給紙ローラ駆動部６６ｂが含まれている。用紙搬送駆動部６７は、用紙搬送部５９、具体的には、上述の用紙搬送路７ａ上の各搬送ローラ１６、レジストローラ１５の駆動用モータである。排紙駆動部６８は、排紙ローラ１７等の駆動用モータである。定着駆動部７０は、定着ユニット６に備わる加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂ、およびウェブクリーニングユニット６５０の駆動用モータである。これらの各駆動部の駆動用モータや移動手段は、それぞれ同じまたは異なるモータを駆動源として適宜に動力伝達機構を介して構成できる。

また、画像形成装置１Ａには、オプション構成７４として、ステープルやパンチ等を実行する後処理装置８１、自動原稿読み取り装置（自動原稿処理装置１Ａ２等）が配置され、これらオプション構成７４は、画像形成装置１Ａの制御部５００とは、別に各々のオプション構成７４内に制御部７４ａを持ちながら、装置とのタイミング調整を上述の通信処理部５８を介して同期するように構成されている。

さらに、本実施の形態では、画像形成装置１Ａに備わる各構成要素の制御手段となるＣＰＵ５４には、用紙取込部８０を構成する用紙取込機構８０２の各種構成要素の動作等を制御する用紙取込機構制御部７９が含まれている。この用紙取込機構制御部７９は、具体的には、図１０に示すように、給紙カセット検出部７９ａ、用紙載置判定部７９ｂ、ピックアップローラ到達判定部７９ｃ、およびピックアップローラ移動距離算出部７９ｄを含む。

給紙カセット検出部７９ａは、画像形成装置に印字要求がされると、給紙元となる装置本体１Ａ１の給紙カセット８または手差しトレイ８２の何れかが選択されているかを判定した後に、各給紙カセット８、および手差しトレイ８２の何れに積載されている用紙が印字要求されているかを検出する機能を有する。

用紙載置判定部７９ｂは、給紙カセット検出部７９ａで検出された給紙カセット８または手差しトレイ８２に用紙が載置されたか否かを判定する機能を有する。

ピックアップローラ到達判定部７９ｃは、ピックアップローラ８０４が積載用紙Ｐの最上位面Ｐ２に到達したか否かを判定する機能を有する。

ピックアップローラ移動距離算出部７９ｄは、ピックアップローラ到達判別部７９ｃでピックアップローラ８０４が積載用紙Ｐの最上位面Ｐ２に到達するまでの移動距離を算出する機能を有する。

次に、本実施の形態の手差し給紙装置８００を備える画像形成装置１Ａによる印字プロセスの動作について図面を使用しながら説明する。図１１は、本実施の形態の手差し給紙装置を備える画像形成装置による印字プロセスの動作を説明するフローチャートである。なお、図１１では、印字プロセスの動作のうち、特に、印字要求されてから、手差しトレイから給紙するに際して、手差しトレイ上の用紙積載量を検出してから、ピックアップローラの回転駆動時間を設定する工程について、説明している。

まず、画像形成装置１Ａに印字要求がなされると（工程Ｓ１０１）、画像形成装置１Ａの制御部５０は、印字条件入力が完了したかを確認した後に、給紙元として何れの給紙カセット８または手差しトレイ８２が選択されたかを給紙カセット検出部７９ａで確認する（工程Ｓ１０２）。

給紙カセット検出部７９ａでは、その後、工程Ｓ１０２で選択された給紙カセットが手差しトレイ８２による給紙か否かの判定を行う（工程Ｓ１０３）。この工程Ｓ１０３で、手差し給紙でないと検出される場合には、装置本体１Ａ１に標準装備されている定型サイズの給紙カセット８からの給紙と判断し（工程Ｓ１１２）、選択された給紙カセット８からの用紙を給紙して（工程Ｓ１１３）、印字処理を行う（工程Ｓ１１０）。

他方、工程Ｓ１０３での判定で手差しトレイ８２からの給紙と判定された場合には、用紙載置判定部７９ｂは、手差しトレイ８２に用紙が載置されているか否かの判定を行う（工程Ｓ１０４）。この工程Ｓ１０４での判定は、手差しトレイ８２の用紙積載部に配置されるフォトセンサ等の用紙有無検知センサ（不図示）のＯＮ、ＯＦＦで判定される。手差しトレイ８２に用紙が積載されたことを用紙有無検知センサが検出すると、給紙ローラ８０６を回転駆動させて、当該給紙ローラ８０６の回転駆動に連動して回転・降下動作を実行するピックアップローラ８０４を降下させる（工程Ｓ１０５）。

その後、ピックアップローラ到達判定部７９ｃが回転・降下するピックアップローラ８０４が積載用紙Ｐの最上位面Ｐ２に到達したか否かを判定すると（工程Ｓ１０６）、指針部材８１２とエンコーダ８１４で検出されたデータを元に、ピックアップローラ移動距離算出部７９ｄがピックアップローラ８０４の回転角度を検出する（工程Ｓ１０７）。なお、工程Ｓ１０６でのピックアップローラ８０４が積載用紙Ｐの最上位面Ｐ２に到達したか否かの判定は、給紙ローラ８０６を駆動する駆動源の回転負荷の増加を元に検出される。

次に、工程Ｓ１０７で検出されたピックアップローラ８０４の手差しトレイ８２に積載された用紙Ｐの最上位面Ｐ２との回転角度を元に、ピックアップローラ移動距離算出部７９ｄは、手差しトレイ８２上の用紙積載量を算出し、給紙工程時のピックアップローラ回転時間を決定する（工程Ｓ１０８）。

工程Ｓ１０８におけるピックアップローラ８０４の回転時間の算出は、制御部５０のＲＡＭ５６にメモリされている手差しトレイ用紙積載量とピックアップローラ回転時間のテーブルが使用される。このようにピックアップローラ８０４の回転時間が決定されると、手差しトレイ８２からの給紙処理が行われ（工程Ｓ１０９）、印字処理工程が実行される（工程Ｓ１１０）。

その後、制御部５０で次印字があるか否かの判定が行われ（工程Ｓ１１１）、次印字があると検出されると、また、工程Ｓ１０２に戻って、画像形成装置１Ａの制御部５０は、印字条件入力が完了したかを確認した後に、給紙元として何れの給紙カセット８または手差しトレイ８２が選択されたかを給紙カセット検出部７９ａで確認する。一方、工程Ｓ１１１で次印字がないと検出されると、本実施の形態の画像形成装置１Ａによる印字プロセスの動作が終了する。

以上説明したように、本実施の形態の手差し給紙装置８００では、手差しトレイ８２に載置された用紙の最上位面に接触してから装置本体１Ａ１内に送り込むピックアップローラ８０４が当該ピックアップローラ８０４の降下距離を元に算出される手差しトレイ８２の用紙積載量に応じて、好適な給紙力をピックアップローラの回転時間を変更させることによって生成させる。このため、手差しトレイ上の用紙積載量が変化しても、一定の給紙性能が得られ、給紙用紙のＷフィードやピックミス等の給紙不具合が回避されようになる。

また、当該用紙積載量を算出するために使用されるデータであるピックアップローラ８０４の降下距離の検出値をエンコーダで符号化してから。当該符号化された出力信号をカウントすることによって、簡単なハードウエア構成で正確なピックアップローラ８０４の降下距離が計測可能となる。

さらに、本実施の形態の手差し給紙装置８００を介して、給紙された用紙に対して画像形成処理を行うことによって、手差しトレイ８２上の用紙積載量が変化しても一定の給紙性能が得られるようになるので、給紙用紙のＷフィードやピックミス等の給紙不具合が回避される画像形成装置１Ａが提供されるようになり、また、無駄なピックアップローラ８０４の回転駆動が抑制されるようになるので、画像形成装置１Ａの余分な消費電力が削減されるようになる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記第１の実施の形態では、１つのトナー容器を設置するモノクロ用の画像形成装置に備わる手差し給紙装置に本発明が適用されているが、複数のトナー容器を設置するカラー用の画像形成装置に備わる手差し給紙装置として、本発明の手差し給紙装置を適用することも可能である。

本発明の第１の実施形態の手差し給紙装置を備える画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。 同実施の形態における画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。 同実施の形態における画像形成装置の用紙搬送路の構成を示す説明図である。 用紙搬送装置を構成する分岐された用紙搬送路とそれらを連通させる分岐爪の構成を示す部分詳細図である。 同実施の形態の手差し給紙装置の給紙方向に対する端部側の概略構成を示す縦断面図であり、 同実施の形態の手差し給紙装置の給紙方向に対する中央部側の概略構成を示す縦断面図である。 同実施の形態の比較例となる手差し給紙装置の給紙方向に対する中央部側の縦断面図であり、（ａ）は、手差しトレイに多量の用紙が積載された場合の縦断面図であり、（ｂ）は、手差しトレイに少量の用紙が積載された場合の縦断面図である。 本発明の効果が得られる裏付けとなる実施例データを示す表である。 同実施の形態の変形例となる手差し給紙装置の給紙方向に対する中央部側の概略構成を示す縦断面図である。 同実施の形態に係る画像形成装置の制御部の概略構成を示すブロック図である。 同実施の形態の手差し給紙装置を備える画像形成装置による印字プロセスの動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１Ａ 画像形成装置
１Ａ１ 画像形成装置本体（装置本体）
１４ 画像形成部
７９ 用紙取込機構制御部
７９ａ 給紙カセット検出部
７９ｂ 用紙載置判定部
７９ｃ ピックアップローラ到達判定部
７９ｄ ピックアップローラ移動距離算出部
８２ 手差しトレイ
８００ 手差し給紙装置
８０２ 記録媒体取込部（用紙取込機構）
８０４ ピックアップローラ
８０６ 給紙ローラ
８１２ 指針部材
８１４ 移動距離算出用検知センサ（エンコーダ）
８２０ 反射型フォトセンサ
Ｐ 記録媒体（用紙）
Ｐ１ 停止位置
Ｐ２ 最上位面

Claims (7)

1. 画像形成装置本体に設置され、手差しされた記録媒体が載置される手差しトレイと、該手差しトレイに載置された前記記録媒体を前記画像形成装置本体内に取り込む記録媒体取込部を備える手差し給紙装置であって、
   前記記録媒体取込部は、前記記録媒体を前記画像形成装置本体内に送り込む際に、前記画像形成装置本体内に送り込む方向に回転駆動するピックアップローラを備え、
   前記ピックアップローラは、前記手差しトレイ上の前記記録媒体の積載量に応じて回転駆動時間が変化するように制御されることを特徴とする手差し給紙装置。
2. 前記ピックアップローラは、前記記録媒体を前記画像形成装置本体内に送り込む際に、前記ピックアップローラの非作動時における停止位置から前記記録媒体の最上位面に降下し、
   前記記録媒体の積載量は、前記ピックアップローラの前記停止位置から前記記録媒体の最上位面への移動距離を元に算出されることを特徴とする請求項１に記載の手差し給紙装置。
3. 前記記録媒体取込部には、前記ピックアップローラから送り込まれた前記記録媒体を１枚ずつ分離して前記画像形成装置本体内の搬送路に導入する給紙ローラが備わり、
   前記ピックアップローラは、前記給紙ローラの回転軸の回転駆動に連動して昇降動作を実行し、
   前記ピックアップローラの前記移動距離は、前記給紙ローラの前記回転軸に取り付けられて回転角を指示する指針部材が前記画像形成装置本体内に備わる移動距離算出用検知センサを遮蔽する位置を元に算出されることを特徴とする請求項１または２に記載の手差し給紙装置。
4. 前記移動距離算出用検知センサは、エンコーダであることを特徴とする請求項３に記載の手差し給紙装置。
5. 前記ピックアップローラの昇降移動範囲の上限側には、発光素子と受光素子を含む反射型フォトセンサが備わり、
   前記ピックアップローラの前記移動距離は、前記反射型フォトセンサの検出値から算出されることを特徴とする請求項１または２に記載の手差し給紙装置。
6. 前記ピックアップローラの回転駆動時間は、前記ピックアップローラの算出された前記移動距離が大きいほど短く、前記移動距離が小さいほど長くなるように制御されることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の手差し給紙装置。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の手差し給紙装置を介して、給紙された記録媒体に対して画像形成処理を行う画像形成部を備えることを特徴とする画像形成装置。

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