JP2011148604A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサ数を増やさず複数の給紙圧設定を任意に切替えることで種々のシートに応じた給紙圧設定を実現し、ラック等の移動部材のホームポジションの位置の判定、シートサイズに応じた加圧位置の判定等を実現したシート給送装置を提供する。
【解決手段】シート給送装置１２０では、本体制御部が、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂ夫々の検知信号に応じて、ラック２０４の位置を段階的に検知する。これにより、シート種別に応じた給紙圧の設定と、ラック２０４の位置の基準となるホームポジションの設定とを可能とすることができる。また、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂ夫々の検知信号を組み合わせることで、実際のセンサの個数よりも多くのラック２０４の位置を検知でき、センサ数を増やすことなく、低コスト化を図ることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特にシートを給送するシート給送装置及び画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置に備えたシート給送装置は、複数枚のシートが積載されるシート積載部からシート上面と給送ローラとの圧接力（給紙圧）によってシートを１枚ずつ分離して送り出す構成となっており、給紙圧を制御する種々の機構が提案されている。

例えば、引っ張りコイルバネで加圧する方式において、この引っ張りコイルバネに連結されたラックの移動量を制御することでバネの作用長を変える構成を備えたシート給送装置が提案されている。これによれば、シートの種類に応じてラックの移動量を制御し、適切な給紙圧を付与することで、シートが２枚重なって給送される重送等の給送不良を軽減することができる（特許文献１参照）。

特許文献１記載の技術では、入力されたシート情報を元に、ＣＰＵに記憶されている給紙圧を呼び出し、ラックを駆動するステッピングモータを、センサとラックに装着された被検知部材とにより生成する信号に応じて駆動し、ラックの移動量を制御する。

また、給紙圧を長時間シートに与えることで生じるシートへのストレスを軽減するために、シート積載部の昇降用モータを、入力されたプリントジョブごとに逆転させ、シート積載部をピックローラから離間させる技術も知られている（特許文献２参照）。

特許文献２記載の技術では、プリントジョブが終了すると、シート積載部を昇降させているモータを一定時間逆転させ、シート積載部を給送ローラから離間させる。この技術では、給紙カセットの装置本体への装着の有無をカセット検出スイッチで検出し、シート積載部の上昇を上昇検知センサで検出し、シート積載部上のシートの有無をシート有無センサで検出している。

特開２００６−５６６８５号公報 特開２００７−２０６５７８号公報

しかし、上記特許文献１及び２に記載の給紙圧を制御する技術によると、複数の給紙圧の設定がある場合にはラックの位置が分からなくなり、不都合を生じる可能性があった。例えば、装置本体が稼動しているときに停電等で電源が遮断され、その後電源供給が復旧した際などが挙げられる。

また、モータを一定時間逆転させてシート積載部を下降させるホームポジションに戻す制御では、ラックの位相が分からない場合には、ラックを戻しすぎて装置本体を誤作動させる可能性があった。これを回避するためには、ラックを戻すときのホームポジションの指標となるセンサを１つ追加する必要があり、そのことがコストアップに繋がっていた。

また、上記特許文献１及び２記載の技術において、装置本体に対して着脱自在なシートカセットの有無を検知する場合には、シートカセットの有無を検知する独立したセンサが別途必要であり、このことがコストアップに繋がる。

本発明は、センサ数を増やさず複数の給紙圧設定を任意に切替えることで種々のシートに応じた給紙圧設定を実現し、移動部材のホームポジション位置の判定及びシートサイズに応じた加圧位置の判定を実現したシート給送装置と画像形成装置の提供を目的とする。

本発明は、シートを積載して昇降可能なシート積載部を有して装置本体に着脱自在な給紙カセットと、前記シート積載部に積載されるシートを順次送り出す給送ローラと、前記シート積載部に連係する移動部材を介して前記シート積載部を上昇させて前記シート積載部上のシートを前記給送ローラに圧接させる加圧駆動部と、前記移動部材の移動位置を検知する検知部と、前記検知部の検知信号に基づいて前記加圧駆動部の作動を制御する制御部と、を備えたシート給送装置において、前記検知部は、前記移動部材に設けられた複数の被検知部と、前記装置本体に位置決めされた複数のセンサと、を有し、前記移動部材と共に移動する前記複数の被検知部を前記複数のセンサで検知することに基づき前記移動部材の移動位置を多段階に検知する、ことを特徴としている。

本発明によれば、各センサの検知信号に応じて、移動部材の位置を段階的に検知することでシート種別に応じた給紙圧の設定と、移動部材の位置の基準となるホームポジションの設定とを可能とし、装置の信頼性を向上させることができる。また、各センサの検知信号を組み合わせることで、実際のセンサの個数よりも多くの移動部材位置を検知することができ、従って、センサ数を増やすことなく、低コスト化を図ることができる。

本発明に係るフォトインタラプタの検知パターンを示す図。 本発明に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタを示す概略断面図。 図２におけるシート給送装置を拡大して示す断面図。 本発明に係る第１の実施形態のシート給送装置を背面側上部から見た状態で示す斜視図。 第１の実施形態のシート給送装置を背面側から見た状態で示す背面図。 図４における加圧駆動部を拡大して示す斜視図。 本発明に係る第１、第２の実施形態におけるフォトインタラプタの検知パターンを表にして示す図。 第２の実施形態の給紙カセットの有無を確定する作動を説明するフローチャート。 第２の実施形態のシート給送装置を背面側上部から見た状態で示す斜視図。 第１の実施形態の加圧駆動モータ制御に係る制御系を示すブロック図。 第２の実施形態の加圧駆動モータ制御に係る制御系を示すブロック図。 ラックとフォトインタラプタとの関係を表した図。 フォトインタラプタの検知パターンを示す図。

以下、図面に沿って、本発明に係る実施形態のシート給送装置を備えた画像形成装置について説明する。なお、本発明に係るシート給送装置は、シートを取り扱うシート取り扱い装置に組み込まれて、シートを処理するシート処理部にシートを供給するように構成されている。シート取り扱い装置には、シートに画像を形成する画像形成装置、シート束を綴じる綴じ装置、シートやシート束に孔を開ける穿孔装置、シート束を折り曲げる折り装置等があるが、以下の実施形態では画像形成装置に適用した例について説明する。

画像形成装置には、複写機、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）、ファクシミリ及びこれらの複合機等の電子写真方式、或いは静電記録方式のものがある。本発明に係るシート給送装置を備えた画像形成装置は、本実施形態ではＬＢＰとして説明するが、ＬＢＰに限定されるものではなく、複写機、ファクシミリ等であってもよい。

まず、本実施形態におけるレーザビームプリンタ１について説明する。図２は、本発明に係る画像形成装置としてのＬＢＰ１の概略断面図である。このＬＢＰ１は、大きく、画像形成プロセス部、クリーニング部、シート給送装置、二次転写部、及び定着排紙部から構成されている。以下、各部について詳細に説明する。

［画像形成プロセス部］
図２に示すように、ＬＢＰ１は、ＬＢＰ本体１００と、このＬＢＰ本体１００に対して着脱自在なプロセスカートリッジ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄを備えている。これらプロセスカートリッジ１０３ａ〜１０３ｄは同一構造であるが、異なる色、即ちイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）のトナーによる画像を形成する点で相違している。

プロセスカートリッジ１０３ａ〜１０３ｄは、現像ユニット１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄと、クリーナユニット１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄとから構成されている。このうち現像ユニット１０４ａ〜１０４ｄは、現像ローラ１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄと、現像材塗布ローラ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄと、トナー容器とを備えている。

一方、クリーナユニット１０５ａ〜１０５ｄは、感光体ドラム１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄと、帯電ローラ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄとを有している。更に、クリーナユニット１０５ａ〜１０５ｄは、ドラムクリーニングブレード１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄと、廃トナー容器とを有している。

プロセスカートリッジ１０３ａ〜１０３ｄの鉛直方向下方にはスキャナユニット１０９が配置されており、スキャナユニット１０９は、画像信号に基づく露光を感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対して行う。感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄは、帯電ローラ１０２ａ〜１０２ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット１０９によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ユニット１０４ａ〜１０４ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれにＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋのトナー像が形成される。

中間転写ベルトユニット１１０は、中間転写ベルト１１０ｅが駆動ローラ１１０ｆとテンションローラ１１０ｇとに張架されており、テンションローラ１１０ｇが矢印Ｔ方向に張力をかけている。中間転写ベルト１１０ｅの内側には、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに対向する位置に一次転写ローラ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄが配設されて、不図示のバイアス印加部により転写バイアスを印加する構成となっている。感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄが図２の時計回り方向に回転し、中間転写ベルト１１０ｅが反時計回りに回転し、更に、一次転写ローラ１１０ａ〜１１０ｄに正極性のバイアスが印加される。これにより、各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄ上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１０１ａ上のトナー像から順次中間転写ベルト１１０ｅ上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写部１１３まで搬送される。なお、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄ及び中間転写ベルトユニット１１０等により、シート給送装置１２０（５００）から送り出されたシートＳに画像を形成する画像形成部が構成されている。

［クリーニング部］
トナー像転写後に感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの各表面に残ったトナーは、対応するドラムクリーニングブレード１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄによって除去され、廃トナー容器に回収される。また、シートＳへの二次転写後に中間転写ベルト１１０ｅ上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置１１１によって除去される。除去されたトナーは、不図示の廃トナー搬送路を通過し、装置奥面部に配置された不図示の廃トナー回収容器へと回収される。

［シート給送装置］
シート給送装置１２０は、ＬＢＰ本体１００に装着された状態で、カセット中板２０１上（シート積載部上）に積載されるシートを順次送り出す給送ローラ１２１と、ＬＢＰ本体１００に対して図２の手前方向から着脱可能な給紙カセット２００とを備える。シート給送装置１２０より１枚ずつ分離されたシートＳは、レジストローラ対１１４に搬送される。給紙カセット２００は、シートＳを積載して昇降可能なシート積載部としてのカセット中板２０１を有してＬＢＰ本体（装置本体）１００に着脱自在に構成されている。

［二次転写部と定着排紙部］
シートＳは、レジストローラ対１１４により二次転写部１１３に搬送される。二次転写部１１３では、二次転写ローラ１１３ａに正極性のバイアスを印加することで、搬送されたシートＳに、中間転写ベルト１１０ｅ上の４色のトナー像を二次転写する。トナー像転写後のシートＳは、定着部１１５に搬送され、定着ローラ１１５ａと加圧ローラ１１５ｂとによって加熱、加圧され、その表面にトナー像を定着される。トナー像を定着されたシートＳは、排紙ローラ対１１７に向けて搬送され、そのまま排紙トレイ１１８上に排出される。

＜第１の実施形態＞
次に、本発明に係る第１の実施形態について、図１〜図７及び図１０を参照して説明する。ここでは、レーザビームプリンタ１に備えたシート給送装置１２０について、詳細に説明する。

なお、図１は、移動部材としてのラック２０４と、センサとしてのフォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂとの位置関係を示す図である。図３は、図２におけるシート給送装置１２０の拡大図である。図４は、図３におけるシート給送装置１２０を背面方向から見た状態で示す斜視図であり、図４には図３、図５の図示方向（矢印Ｘ，Ｙ）を示している。図５は、図３におけるシート給送装置１２０の背面図である。図６は、加圧駆動部としての加圧駆動ユニット３００の拡大斜視図である。図７は、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの信号の組み合わせを図示した表である。図１０は、加圧駆動モータ３０５の制御に係る制御ブロック図である。

図２及び図３に示すように、シート給送装置１２０は主に、ＬＢＰ本体１００に取り付けられた給送ローラ１２１と、ＬＢＰ本体１００に対して着脱可能な給紙カセット２００とから構成されている。給紙カセット２００の後面壁２００ａ（図４参照）には検知用突起部２２０が配設されており、ＬＢＰ本体１００側における検知用突起部２２０の移動軌跡上にはフォトインタラプタ２２１が固定されている。給紙カセット２００がＬＢＰ本体１００に装着されると、給紙カセット側の検知用突起部２２０が、ＬＢＰ本体１００に取り付けられたフォトインタラプタ２２１によって検知される。

検知用突起部２２０とフォトインタラプタ２２１とにより、ＬＢＰ本体１００における給紙カセット２００の有無を検知する有無検知部が構成されている。即ち、検知用突起部２２０がフォトインタラプタ２２１に検知されることにより、本体制御部８０１（図１０参照）が、ＬＢＰ本体１００に給紙カセット２００が装着されたと判断する。

図４に示すように、給紙カセット２００には、シート束の後端を規制する後端規制板２５１が配設されている。シート束の後端とはつまり、シート供給方向（図４の左方向）の上流側端部である。後端規制板２５１にはレバー２５２が配設されており、ユーザがレバー２５２を操作することにより、後端規制板２５１がシート供給方向の上流側、下流側にスライド移動するように構成される。

給紙カセット２００には、シート束の幅方向を規制するサイド規制板２６１，２６３が設けられている。サイド規制板２６１にはレバー２６２が配設されている。サイド規制板２６１，２６３は、ユーザがレバー２６２を操作することにより、シート給送方向と直交する方向（幅方向）に連動してスライド移動するように構成されている。給紙カセット２００には、シートが積載されるカセット中板２０１が回動支点２０７を支点として回動自在となるように配設されている。図３に示すように、カセット中板２０１の下側には、カセット中板２０１を押し上げるリフト部としての加圧レバー２０２が配設されている。加圧レバー２０２の先端は、装置中央部でカセット中板２０１に接触している。

加圧レバー２０２は、図３における装置奥側、即ち図５における手前側で、加圧アーム２０３に連結されている。加圧アーム２０３のシート搬送方向の後方（図５の右方向）には、移動部材であるラック２０４が後面壁２００ａに対して図５左右方向にスライド可能に支持されている。加圧アーム２０３の突起部２０３ａと、ラック２０４のシート搬送方向の前方に設けられた突起部２０４ａとには、弾性部材である中板バネ２０５の一端と他端とがそれぞれに掛けられている。この中板バネ２０５は引っ張りコイルバネであり、加圧アーム２０３及び加圧レバー２０２を介して、カセット中板２０１に積載されたシートＳを給送ローラ１２１に押し付ける力を付与している。加圧アーム２０３とラック２０４とは、中板バネ２０５によって連結されることにより、加圧レバー２０２がカセット中板２０１を押し上げる際に、各部の作動量の誤差を吸収する。

ラック２０４は下方に向いた歯部２０４ｂを有しており、この歯部２０４ｂは、給紙カセット２００の後面壁２００ａに回転自在に支持されたピニオンからなるカセットギヤ２０６に噛み合っている。このカセットギヤ２０６は、加圧駆動ユニット３００（図６）の駆動力をラック２０４に伝達する。加圧駆動ユニット３００は、カセット中板２０１に連係するラック（移動部材）２０４を介してカセット中板２０１を上昇させてカセット中板２０１上（シート積載部上）のシートＳを給送ローラ１２１に圧接させる加圧駆動部を構成している。

加圧駆動ユニット３００は、図６に示すように、ギヤ３０１，３０２，３０３，３０４と、加圧駆動モータ３０５とを備えている。加圧駆動ユニット３００は、ＬＢＰ本体１００に取り付けられており、不図示の駆動前フレームと駆動後ろフレームとによって保持され、これら２つのフレームの間にギヤ等の駆動機構を配置して構成されている。

駆動伝達ギヤ３０１は、カセットギヤ２０６に噛み合っており、加圧駆動ユニット３００の動力をカセットギヤ２０６に伝達することで、ラック２０４をスライド移動させる。加圧駆動モータ３０５の回転軸には、ウォームギヤ３０２が取り付けられている。順次配列されたウォームギヤ３０２、減速ギヤ３０３、減速ギヤ３０４及び駆動伝達ギヤ３０１は、互いに隣同士で噛み合って歯車列を形成している。減速ギヤ３０３、減速ギヤ３０４及び駆動伝達ギヤ３０１は、それぞれ不図示の軸に回転自在に取り付けられている。

ウォームギヤ３０２を回転軸に固着された加圧駆動モータ３０５は、駆動前フレーム及び駆動後ろフレームにおける対応する部位に固定されている。ラック２０４は、予め設定された所定距離だけ離して突出形成された被検知部としての２つの（複数の）検知用突起部２０４ｃ，２０４ｄを備えている。ＬＢＰ本体１００における検知用突起部２０４ｃ，２０４ｄの移動軌跡に対応する位置には、２つの（複数の）センサとしてのフォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂが、予め設定された所定距離だけ離して位置決め固定されている。なお、上記検知用突起部２０４ｃ，２０４ｄと上記フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂとにより、検知部が構成されている。この検知部は、ラック２０４と共に移動する検知用突起部２０４ｃ，２０４ｄをフォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂで検知することに基づき（つまり、応答信号の組み合わせに基づき）、ラック２０４の移動位置を多段階に検知する。

次に、図１０を参照して、ＬＢＰ本体１００の加圧駆動モータ制御に係る制御系について説明する。

図１０に示すように、制御系は、ＬＢＰ本体１００に備えられた本体記憶部８００及び本体制御部８０１を有している。不図示の操作部でユーザにより入力されたシートサイズ及び坪量等のデータは、本体記憶部８００に伝えられ、フォトインタラプタ２２１及びフォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂからの検知信号は、本体制御部８０１にそれぞれ伝えられる。

本体制御部８０１は、加圧駆動モータ３０５に駆動信号を送信すると共に、加圧駆動モータ３０５の駆動状態（回転方向等）をフィードバックの形で受ける。本体制御部８０１は、検知用突起部２０４ｃ，２０４ｄとフォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂとからなる検知部の検知信号に基づいて、加圧駆動ユニット（加圧駆動部）３００の作動を制御する制御部を構成している。この本体制御部８０１は、後述するように、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂからの検知信号の組み合わせに応じて、シート種別に対応した給紙圧を付与可能なラック２０４の移動位置を判定する。なお、給紙圧とは、カセット中板２０１上に積載されているシートＳと給送ローラ１２１との圧接圧であり、カセット中板２０１を給送ローラ１２１に向けて所定の加圧力で付勢することにより生じる。

以下、ラック２０４の作動位置とフォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの応答との関係について、図１及び図７を用いて説明する。

図１（ａ）は、ホームポジションにおけるラック２０４の位置であり、図７における応答Ａに相当する。同様に図１（ｂ）は、ホームポジションと後述する第１の加圧位置との間におけるラック２０４の位置の一例であり、図７における応答Ｂに相当する。図１（ｃ）は、第１の加圧位置におけるラック２０４の位置であり、図７における応答Ｃに相当する。図１（ｄ）は、第２の加圧位置におけるラック２０４の位置であり、図７における応答Ｄに相当する。図１（ｅ）は、給紙カセット２００をＬＢＰ本体１００に挿入（装着）した際のラック２０４の位置であり、図１（ａ）と同じ応答Ａに相当する。即ち、本実施形態において、図７における応答Ａは２種類のラック位置を持つことになる。なお、ホームポジションとは、ラック２０４が加圧位置へ移動する前や加圧位置から戻る際の位置であり、ＬＢＰ本体１００が給紙動作を行わないときのラック２０４の停止位置である。ラック２０４がホームポジションにあるとき、給送ローラ１２１とシートＳとを離間させた状態であっても、給送ローラ１２１とシートＳとを当接させた状態であってもよい。給送ローラ１２１とシートＳとを当接させた状態の場合には、給紙圧が発生しないように、加圧位置での圧よりも軽微な圧で給送ローラ１２１とシートＳとが圧接するように設定されている。ここで、軽微な圧とは、給送ローラ１２１が回転してもシートを給送しない程度の圧である。

給紙カセット２００がＬＢＰ本体１００に挿入された際、検知用突起部２０４ｄはフォトインタラプタ２１０ａによって検知される。この際、ユーザによって入力されたシートサイズ及び坪量等のデータから、本体記憶部８００に記録されたデータテーブルから、必要な給紙圧を付与するための加圧力が読み出される。

以下に、必要な加圧力が小さい場合と必要な加圧力が大きい場合、それぞれについて説明する。

［必要な加圧力が低い場合］
必要な加圧力が小さい場合として、例えばシートの密度（坪量）が小さい又はシートのサイズが小さい場合が挙げられる。ＬＢＰ本体１００が印刷待機状態にあるとき、ラック２０４は、図１（ａ）のホームポジション、又は図１（ｅ）のカセット装着時の位置にある。この際、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの検知信号は、図７の応答Ａの組み合わせである。

そして、プリントジョブがＬＢＰ本体１００に入力されると、加圧駆動モータ３０５（図６）が駆動を開始する。加圧駆動モータ３０５が駆動すると、その駆動力は、ウォームギヤ３０２、減速ギヤ３０３、減速ギヤ３０４を介して駆動伝達ギヤ３０１に伝達される。駆動伝達ギヤ３０１は、カセットギヤ２０６に噛み合っているため、駆動伝達ギヤ３０１の回転運動は、カセットギヤ２０６を介してラック２０４の直線運動に変換される。従って、加圧駆動モータ３０５が始動すると、ラック２０４は、図１及び図５に示す矢印Ｐ１方向へ移動する。このラック２０４を矢印Ｐ１方向へ移動させる加圧駆動モータ３０５の回転方向を正転とする。

加圧駆動モータ３０５が正転すると、検知用突起部２０４ｄは、フォトインタラプタ２１０ａによって検知されなくなる（図１（ｂ）、図７の応答Ｂ）。その後、更に加圧駆動モータ３０５が回転し、ラック２０４が矢印Ｐ１方向へ移動すると、検知用突起部２０４ｄはフォトインタラプタ２１０ｂによって検知される。このとき、フォトインタラプタ２１０ａは検知しない（図１（ｃ）、図７の応答Ｃ）。フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの各検知信号は、本体制御部８０１に伝達される。すると、本体制御部８０１は、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの検知信号、即ち図７における応答Ｃに基づいて、加圧駆動モータ３０５の回転を停止させる。

上述のように加圧駆動モータ３０５が正転して、ラック２０４が矢印Ｐ１方向に移動することにより、加圧アーム２０３は、中板バネ２０５に引っ張られて図５の時計回り方向（矢印Ｈ方向）に回動させられる。加圧アーム２０３が矢印Ｈ方向に回動することで、加圧アーム２０３の一端に連結されている加圧レバー２０２によって、カセット中板２０１が図３に示すように押し上げられる。これにより、カセット中板２０１上に積載されているシートＳが給送ローラ１２１に圧接されて、シートＳと給送ローラ１２１との間に所定の給紙圧が発生し、反力が発生する。

この反力は、加圧駆動ユニット３００に逆転方向の回転力として伝わるが、ウォームギヤ３０２の進み角と摩擦角の関係から加圧駆動ユニット３００は逆転しないように構成されている。即ち、ウォームホイールとしての減速ギヤ３０３とウォームギヤ３０２との噛み合いによって、加圧駆動モータ３０５の逆転が防止される。従って、加圧アーム２０３が加圧レバー２０２を介してカセット中板２０１を加圧することで、シートＳを給送ローラ１２１に加圧する給紙圧が、所定の給紙圧に保持される。この状態は、プリントジョブが完了するまで保持される。この状態におけるラック２０４の位置を第１の加圧位置とする（図１（ｃ）、図７の応答Ｃ）。

プリントジョブが終了すると、加圧駆動モータ３０５は、ラック２０４を矢印Ｐ２方向に移動させる方向に回転を始める。このラック２０４を矢印Ｐ２方向に移動させる加圧駆動モータ３０５の回転方向を逆転とする。加圧駆動モータ３０５が逆転すると、ラック２０４は矢印Ｐ２方向（図１、図５）へ移動を始め、検知用突起部２０４ｄが、フォトインタラプタ２１０ｂによって検知されなくなる（図１（ｂ）、図７の応答Ｂ）。

その後、更に加圧駆動モータ３０５が回転し、ラック２０４が矢印Ｐ２方向へ移動すると、検知用突起部２０４ｄは、フォトインタラプタ２１０ａによって検知される。このとき、フォトインタラプタ２１０ｂは検知しない（図１（ａ）、図７の応答Ａ）。フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの検知信号が本体制御部８０１に伝達されると、本体制御部８０１は、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの検知信号、即ち図７における応答Ａに基づいて、加圧駆動モータ３０５の回転を停止させる。

ラック２０４が矢印Ｐ２方向に移動するとき、中板バネ２０５は、シートＳが給送ローラ１２１に圧接している間は作用長が短くなっていく。そして、シートＳと給送ローラ１２１とが離間すると、ラック２０４の矢印Ｐ２方向への移動に連動して、中板バネ２０５によってラック２０４に連結された加圧アーム２０３が、図５における反時計回り（矢印Ｉ方向）に回動する。加圧アーム２０３が矢印Ｉ方向に回動することで、加圧アーム２０３の一端に連結された加圧レバー２０２で支えているカセット中板２０１が下降される。これにより、カセット中板２０１上に積載されているシートＳは、給送ローラ１２１から離間する。

加圧駆動モータ３０５は、検知用突起部２０４ｄがフォトインタラプタ２１０ａに検知された瞬間に停止される。このため、加圧駆動モータ３０５が逆転して停止したときのラック２０４の位置、即ち給送ローラ１２１とシートＳとが離間して停止した位置（図１（ａ））は、給紙カセット２００挿入時の位置（図１（ｅ））よりも図１において右側にある。よって、加圧駆動モータ３０５を逆転させたときにラック２０４が戻りすぎてしまうことを防止することができる。このプリントジョブ終了後に加圧駆動モータ３０５が逆転し、ラック２０４が停止した位置をホームポジション（図１（ａ））とし、これが次のプリントジョブを待っている状態である。

［必要な加圧力が大きい場合］
次に、必要な加圧力が大きい場合、例えばシートの密度が大きい又はシートサイズが大きいときの作動について説明する。即ち、ＬＢＰ本体１００が印刷待機状態にあるとき、ラック２０４は、加圧力が低い場合と同様に、図１（ａ）のホームポジション、又は図１（ｅ）のカセット装着時の位置にある。このとき、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの検知信号は、図７の応答Ａの組み合わせである。プリントジョブがＬＢＰ本体１００に入力されると、前述の加圧力が低い場合と同様に加圧駆動モータ３０５が正転を開始して、ラック２０４を矢印Ｐ１方向に移動させる。すると、検知用突起部２０４ｄがフォトインタラプタ２１０ａによって検知されなくなる（図１（ｂ）、図７の応答Ｂ）。

その後、検知用突起部２０４ｄがフォトインタラプタ２１０ｂに検知されて（図１（ｃ）、図７の応答Ｃ）、第１の加圧位置に達するが、加圧駆動モータ３０５は、本体制御部８０１により回転を継続させられる。そして、検知用突起部２０４ｄがフォトインタラプタ２１０ｂに、検知用突起部２０４ｃがフォトインタラプタ２１０ａにそれぞれ検知される位置に達する（図１（ｄ）、図７の応答Ｄ）。

フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの検知信号、即ち図７における応答Ｄに基づき、本体制御部８０１によって加圧駆動モータ３０５の回転が停止される。ここで、図１（ｂ）と図１（ｃ）とを比べると判るように、図１（ｃ）に示すラック２０４は、図１（ｂ）に示すラック２０４よりも右方向（矢印Ｐ１方向）に移動しており、その移動量の差分だけ中板バネ２０５を余分に引っ張っていることになる。

このため、加圧アーム２０３は、図１（ｂ）よりも図１（ｃ）の場合の方が中板バネ２０５によって強い力で引っ張られ、加圧レバー２０２を介してカセット中板２０１を強く押し上げていることになり、加圧力を大きくすることができる。この状態は、プリントジョブ終了まで保持される。このときのラック２０４の位置を、第２の加圧位置とする。プリントジョブが終了すると、加圧力が低い場合と同様に、加圧駆動モータ３０５は逆転を始める。その後、ホームポジション（図１（ａ）、図７の応答Ａ）までラック２０４が矢印Ｐ２方向へ移動した後、加圧駆動モータ３０５は停止される。

次に、ＬＢＰ本体１００が稼動中に電源が遮断された場合について説明する。本実施系において、フォトインタラプタ２１０ａ、２１０ｂの検知パターンは図７に記載の４通りである。以下にこの４通りのステータスにおいて電源が遮断され、復帰したときの制御について説明する。

即ち、ＬＢＰ本体１００に電源が再供給されたときに図７の応答Ａを本体制御部８０１が検知した際、ラック２０４の位置は、ホームポジション（図１（ａ））又は給紙カセット２００がＬＢＰ本体１００に挿入されたときの状態（図１（ｅ））となっている。この場合、シートＳに給紙圧は与えられていない。そのため、ラック２０４を移動させる必要はない。

図７における応答Ｂを検知したとき、ラック２０４は、ホームポジションと第１の加圧位置との間（図１（ｂ）、図７の応答Ｂ）に位置している。ＬＢＰ本体１００の電源が入った（再供給、再給電）際、本体制御部８０１は、その状態を判別すると加圧駆動モータ３０５を逆転させ、ラック２０４を矢印Ｐ２方向へ移動させる。その後、ホームポジションまで、即ち検知用突起部２０４ｄがフォトインタラプタ２１０ａにより検知される位置に達すると、加圧駆動モータ３０５は停止される。

図７における応答Ｃ又は応答Ｄを検知したとき、本体制御部８０１は、プリントジョブ終了時の動作と同様にして加圧駆動モータ３０５を逆転させ、ラック２０４を矢印Ｐ２方向に移動させる。その後、ホームポジションまで、即ち検知用突起部２０４ｄがフォトインタラプタ２１０ａに検知される位置に達すると、加圧駆動モータ３０５は停止される。

本実施形態においては、図１（ｂ）の状態、即ち図７における応答Ｂの状態を加圧位置と定義しておらず、ホームポジションと第１の加圧位置との中間の状態と定義している。この理由について、図１２及び図１３を参照して、以下に説明する。

図１２は、図１（ｂ）、即ち図７における応答Ｂの状態を第１の加圧位置と定義し、図１（ｃ），（ｄ）をそれぞれ第２の加圧位置、第３の加圧位置と定義した際のラック２０４とフォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂとの位置関係を示す図である。この例におけるラック２０４は、図１に示したものと検知用突起部２０４ｃ，２０４ｄの形状がやや異なり、図１の場合に比べて検知用突起部２０４ｃが幅広く形成され、検知用突起部２０４ｄは更に幅広く形成されている。

図１２（ａ）は、ホームポジションにおけるラック２０４の位置であり、図１３における応答Ａに相当する。図１２（ｂ）は、第１の加圧位置におけるラック２０４の位置であり、図１３における応答Ｂに相当する。図１２（ｃ）は、第２の加圧位置におけるラック２０４の位置であり、図１３における応答Ｃに相当する。図１２（ｄ）は、第３の加圧位置におけるラック２０４の位置であり、図１３における応答Ｄに相当する。

図１２（ｅ）は、加圧位置から加圧駆動モータ３０５を逆転させた際に、図１３における応答Ａが検知されたときのラック２０４の位置であり、即ち見かけ上ホームポジションとして検知される位置である。これについては、後で詳しく述べる。

図１３は、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂによる検知信号の組み合わせを示した表である。図１２におけるそれぞれのラック２０４の位置との対応は、上述の通りである。

プリントジョブが入力され、シートの種類、シートサイズに応じた加圧位置までラックを移動させる動作は、前述の通りである。ここでは、ラック２０４をホームポジションに戻す際の動作について説明する。

例えば加圧力が低い設定、即ち第１の加圧位置でプリントジョブを終了した状態を想定する。このとき、ラック２０４は図１２（ｂ）の位置にあり、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの応答は図１３における応答Ｂとなる。プリントジョブが終了すると、前述の通り加圧駆動モータ３０５は逆転を開始し、ホームポジション（図１２（ａ）、図１３の応答Ａ）までラック２０４を戻そうとする。しかし、フォトインタラプタ２１０ａが検知用突起部２０４ｄを検知しなくなった位置、即ち図１２（ｅ）の位置で、図１３における応答Ａを検知する。

図１３における応答Ａを検知した瞬間、本体制御部８０１は、加圧駆動モータ３０５を停止し、ホームポジションとして認識してしまう（見かけのホームポジション）。しかし、第１の加圧位置（図１２（ｂ））と見かけのホームポジション（図１２（ｅ））との差はほとんどなく、給紙圧はほとんど抜けていない状態である。そのため、シートの癖付きを防止するという観点からシートＳを給送ローラ１２１から離間させるには、更に加圧駆動モータ３０５を逆転させる必要がある。

また、ＬＢＰ本体１００の電源が入った際に図１３における応答Ｂを検知したときには、第１の加圧位置（図１２（ｂ）、図１３の応答Ｂ）まで加圧駆動モータ３０５を正転させ、そこから逆転させなければならないため、制御が複雑になる。

以上の理由から第１の実施形態では、シートＳが給送ローラ１２１から離間し次のプリントジョブを待つ位置をホームポジションとし、確実にホームポジションを検知することで装置の信頼性を高めるために、図７の応答Ｂは加圧位置として定義していない。しかし、前述のような制御の複雑さが許容できる場合、又はシートＳと給送ローラ１２１とを離間させる必要がない場合等には、上述した図１３のように応答Ｂを加圧位置として定義することも可能である。

このように、本第１の実施形態におけるシート給送装置１２０は、シートの種類及びシートサイズに応じて給紙圧を適切に調整できるように構成されており、同時にホームポジションの設定も可能となっている。

なお、本実施形態では、検知用突起部２０４ｃ，２０４ｄ及びフォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂをそれぞれ２つずつ設けた例として説明したが、これに限定されるものではない。つまり、検知用突起部及びフォトインタラプタそれぞれの数を増やすことで、更に細かな加圧力の設定を可能とすることができる。また、フォトインタラプタの検知パターンも任意に設定することが可能である。

以上の本実施形態によると、フォトインタラプタの検知パターンによってラック２０４の位置を検知することで、フォトインタラプタの数よりも多くの位置を検知することができる。つまり、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂ夫々の検知信号に応じてラック２０４の位置を段階的に検知することで、シート種別に応じた給紙圧の設定と、ラック２０４の位置の基準となるホームポジションの設定とを可能とし、装置の信頼性を向上できる。また、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂ夫々の検知信号を組み合わせることで、実際のセンサの個数よりも多くのラック２０４の位置を検知することができ、従って、センサ数を増やすことなく、低コスト化を図ることができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態のシート給送装置５００（図２、図３参照）について、図１、図７〜図９及び図１１を参照して説明する。図８は、本実施形態の給紙カセット６００（図２、図３参照）の有無確定までの処理を示すフローチャート、図９は、シート給送装置５００の図１における背面方向から見た斜視図である。図１１は、本実施形態における加圧駆動モータ３０５の制御系を示すブロック図である。なお、本実施形態において、先の第１の実施形態におけるシート給送装置１２０と同一部分については、同一符号を付してその部分の説明は省略する。

本第２の実施形態では、第１の実施形態では独立して存在していた給紙カセット２００の有無を検知するセンサ（フォトインタラプタ２２１）を、ラック２０４の作動位置を検知するフォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂで兼用する構成としている。即ち、図９に示すように、本実施形態におけるシート給送装置５００には、独立した給紙カセット６００の有無を検知するセンサは存在しない。つまり、図１１に示すように、本実施形態の制御系では、図１０では存在していたフォトインタラプタ２２１が削除されている。そのため、本実施形態では、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの検知パターンによって給紙カセット６００の有無を検知する。

給紙カセット６００がＬＢＰ本体１００に挿入されている場合、ラック２０４がホームポジションと第１の加圧位置との間にある場合（図１（ｂ））以外は、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの何れかで検知用突起部２０４ｃ又は２０４ｄが検知される。即ち、図７における応答Ａ，Ｃ，Ｄの場合に、図１１に示す本体制御部８０１は、給紙カセット６００がＬＢＰ本体１００に装着されていると判断する。

次に、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂいずれにも検知信号が無い状態、つまり図７における応答Ｂのときの給紙カセット６００の有無を確定する処理について、図８を参照して説明する。

即ち、本実施形態において、ＬＢＰ本体１００に電源が供給されている間は、本体記憶部８００に給紙カセット６００の有無情報が記憶されている。そのため、具体的には電源が入った（再供給）ときにフォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの何れからも検知信号が発信されない場合、もしくはラック２０４の移動中に給紙カセット６００がＬＢＰ本体１００から取り外された場合が対象となる。

即ち、ステップＳ１でＬＢＰ本体１００に電源が入った場合、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの検知信号が無く（Ｓ１、Ｓ２：Ｎｏ）、加圧駆動モータ３０５が回転していなければ（Ｓ３：Ｎｏ）、加圧駆動モータ３０５を逆転させる（Ｓ８）。つまり、ラック２０４を矢印Ｐ２方向（図１）に移動させる方向に回転させる。

ここで、第１の加圧位置からホームポジションまで到達する時間をｔ１とするとき、ｔ２＞ｔ１を満たす時間ｔ２の経過後（Ｓ９）に、本体制御部８０１は、フォトインタラプタ２１０ａの検知信号の有無を判断する（Ｓ１０）。その結果、フォトインタラプタ２１０ａの検知信号が無い場合（Ｓ１０：Ｎｏ）、本体制御部８０１は、給紙カセット６００（図９）がＬＢＰ本体１００に挿入されていないと判断する（Ｓ１１）。

一方、加圧駆動モータ３０５が回転を開始してから時間ｔ２以内にフォトインタラプタ２１０ａに検知信号が得られた場合（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、本体制御部８０１は、検知用突起部２０４ｄがフォトインタラプタ２１０ａによって検知されたと判断する。そして、本体制御部８０１は、給紙カセット６００がＬＢＰ本体１００に挿入されていると判断し（Ｓ７）、その瞬間のラック２０４の位置をホームポジション（図１（ａ））と判断する。

次に、ラック２０４の移動中に給紙カセット６００がＬＢＰ本体１００から引き出された場合について説明する。

即ちラック２０４がホームポジションと第１の加圧位置との間にあり（図１（ｂ）、図７の応答Ｂ）、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの検知信号が無く（Ｓ１、Ｓ２：Ｎｏ）、加圧駆動モータ３０５が回転している際（Ｓ３：Ｙｅｓ）、以下の判断を行う。つまり、このとき加圧駆動モータ３０５は正転もしくは逆転しているため、本体制御部８０１は、まず加圧駆動モータ３０５が正転しているとみなし（Ｓ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５に進む。

そして、ホームポジションから第１の加圧位置に達するまでの時間をｔ３とし、加圧駆動モータ３０５が正転を開始してから、ｔ４＞ｔ３を満たす時間ｔ４までの間、待機する（Ｓ５）。更に、時間ｔ４までの間にフォトインタラプタ２１０ｂに検知信号がない場合（Ｓ６：Ｎｏ）、本体制御部８０１は、給紙カセット６００がＬＢＰ本体１００に装着されていない状態と判断する（Ｓ１１）。

また、ステップＳ４で加圧駆動モータ３０５は逆転しているとみなした場合（Ｓ４：Ｎｏ）、本体制御部８０１は、以下のように判断する。即ち、上記と同様、加圧駆動モータ３０５が逆転を開始してから時間ｔ２経過後（Ｓ９）にフォトインタラプタ２１０ａに検知信号が無いと判断した場合（Ｓ１０：Ｎｏ）、給紙カセット６００がＬＢＰ本体１００に装着されていないと判断する（Ｓ１１）。

以上のように本実施形態では、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの検知パターンと加圧駆動モータ３０５の制御とにより、給紙圧の調整とホームポジションの設定、及び給紙カセット６００の装着の有無を検知することができる。これにより、カセット有無検知機構を独立して構成することが不要となり、低コスト化を実現することができる。

即ち、本実施形態において、本体制御部８０１は、ＬＢＰ本体１００への電源の切断後に再給電された場合、加圧駆動ユニット３００を所定時間作動（ｔ２、ｔ４）させた際に、検知信号の発生の仕方で次のように判断（判定）する。つまり、本体制御部８０１は、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの何れからも検知信号が発信されないときには、給紙カセット６００が装着されていないと判定する。また、本体制御部８０１は、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂのうちの何れかが検知信号を発信したときには、給紙カセット６００は装着されていると判定する。

このように、フォトインタラプタ２１０ａ，２１０ｂの何れも信号を発しないときには、加圧駆動ユニット３００を一旦作動させることで、給紙圧の付与と同時に給紙カセット６００の有無を検知することができる。即ち、給紙カセット６００の有無を検知する仕様のシート給送装置５００を備えたレーザビームプリンタ１において、給紙カセット６００の有無を検知する独立した機構を省略することができ、更なる低コスト化を図ることができる。

１…画像形成装置（レーザビームプリンタ）、１００…装置本体（ＬＢＰ本体）、１２０，５００…シート給送装置、１２１…給送ローラ、２００，６００…給紙カセット、２０１…シート積載部（カセット中板）、２０４…移動部材（ラック）、２０４ｃ，２０４ｄ…検知部，被検知部（検知用突起部）、２１０ａ，２１０ｂ…検知部，センサ（フォトインタラプタ）、３００…加圧駆動部（加圧駆動ユニット）、８０１…制御部（本体制御部）、Ｓ…シート、ｔ２，ｔ４…所定時間

Claims (4)

1. シートを積載して昇降可能なシート積載部を有して装置本体に着脱自在な給紙カセットと、前記シート積載部に積載されるシートを順次送り出す給送ローラと、前記シート積載部に連係する移動部材を介して前記シート積載部を上昇させて前記シート積載部上のシートを前記給送ローラに圧接させる加圧駆動部と、前記移動部材の移動位置を検知する検知部と、前記検知部の検知信号に基づいて前記加圧駆動部の作動を制御する制御部と、を備えたシート給送装置において、
   前記検知部は、
   前記移動部材に設けられた複数の被検知部と、前記装置本体に位置決めされた複数のセンサと、を有し、
   前記移動部材と共に移動する前記複数の被検知部を前記複数のセンサで検知することに基づき前記移動部材の移動位置を多段階に検知する、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記制御部は、
   前記複数のセンサからの検知信号の組み合わせに応じて、ホームポジションの位置及びシート種別に対応した給紙圧を付与可能な前記移動部材の移動位置を判定する、ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記制御部は、
   電源の切断後に再給電された場合、前記加圧駆動部を所定時間作動させた際に、前記複数のセンサの何れからも検知信号が発信されないときには前記給紙カセットは装着されていないと判定し、前記複数のセンサのうちの何れかが検知信号を発信したときには前記給紙カセットは装着されていると判定する、ことを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
   前記シート給送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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