JP4662551B2 - シート供給装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿や原稿の画像が転写される用紙等のシートを供給するシート供給装置および画像形成装置に関し、特に、シートの載置面に昇降可能に取り付けられた昇降板を有するシート供給装置および画像形成装置に関する。

複写機やファクシミリ、スキャナ、複合機等の画像形成装置には、原稿送り装置（シート供給装置）が装備されることがある。原稿送り装置を用いて複数枚の原稿を１枚ずつ自動的に画像読取位置に搬送することで、画像形成装置は、各原稿を連続的に読み取ることができる。

原稿送り装置は、原稿トレイに積載された複数枚の原稿を１枚ずつ分離するため、原稿束をピックアップローラに当接させる。原稿束の厚みは原稿トレイに積載されている原稿の枚数に応じて変わるので、原稿束を常に適切に当接させるには、原稿の載置面とピックアップローラとの距離を原稿束の厚みに応じて調整する必要がある。この調整に、原稿の載置面に昇降可能に取り付けた昇降板を用いることができる。昇降板を駆動して昇降板上の原稿束を押し上げ、ピックアップローラに当接させる。例えば、ピックアップローラよりも原稿搬送方向上流側で昇降板を軸支し、モータによりその軸に対して昇降板を揺動させる。これにより原稿の最上紙の先端がピックアップローラに当接し、ピックアップローラがその原稿を送り出す。

原稿の送り出しを行う際の昇降板の停止位置は、上限位置センサ（以下、上限スイッチという。）により検出される。上限スイッチは、原稿束の上面とピックアップローラが当接しているか否かを検出する。例えば、ピックアップローラの位置が固定された構成を有する原稿送り装置では、原稿束の上面の位置を上限スイッチが検出することで停止位置が検出される。また、ピックアップローラが、原稿束の上面に当接した後、昇降板の上昇とともに上昇する機構を有する原稿送り装置では、ピックアップローラ、あるいはピックアップローラと連動して移動する部材の位置を上限スイッチが検出することで停止位置が検出される。

原稿搬送が進行すると、原稿束の厚みが減少する。原稿枚数が多い場合、原稿束の厚みが減少すると、ピックアップローラが下位の原稿を送り出せない状態になる。このため、上記原稿送り装置では、例えば原稿束の厚さが規定量減少したときに、昇降板が駆動され、原稿束が押し上げられる。これにより、原稿束の上面が再びピックアップローラに適切に当接する状態になり、安定した原稿供給を実現することができる。このような原稿搬送中の昇降板の上昇は、例えば、上述の上限スイッチの検出状態の変化に呼応して行われる。

一方、昇降板に原稿が載置されるとき、昇降板は原稿セット位置（シートセット位置）にある。原稿セット位置は、通常、昇降板の昇降範囲の下限である。原稿セット位置への昇降板の移動は、直前の原稿搬送が完了したときに行われる。すなわち、原稿トレイ上の原稿の有無を検知するセンサが非検知状態（原稿無し）になると、昇降板が下方に駆動される。そして、昇降板の下面と対向する位置に設けられた下限位置センサ（以下、下限スイッチという。）により昇降板が検出されるまで、昇降板の下降が行われる。

以上のような、昇降板を備えた原稿送り装置では、昇降板の異常な上昇や下降を検出するために昇降板の移動量が計測されている。例えば、昇降板を昇降駆動するリフトモータにステッピングモータが使用されている場合、リフトモータを駆動する駆動パルス数を計数することにより昇降板の移動量が計測される（例えば、特許文献１〜３等参照。）。
特開２０００−５３２５５号公報 特開２０００−９５３５８号公報 特開２００５−１８７１４５号公報

上述の原稿送り装置において、原稿トレイの上限容量に近い原稿束が昇降板に載置された場合、原稿を載置した時点で原稿束の上面にピックアップローラが当接することがある。このとき、原稿束を押し上げる必要はないため昇降板は駆動されず、そのままの状態で原稿搬送が開始される。原稿搬送が進行して原稿束の厚さが減少すると、上述したように昇降板が上昇され、原稿束が押し上げられる。

上述したように原稿搬送中の昇降板の上昇は、上限スイッチの検出状態の変化に呼応して行われる。すなわち、ピックアップローラと原稿束の上面とが当接しているときに上限スイッチが検出状態（オン状態）であるとすると、原稿束厚が所定量減少したときに上限スイッチ非検出状態（オフ状態）になる。これに呼応して昇降板の上昇が開始され、上限スイッチがオン状態になるまで昇降板が上昇駆動される。このとき、必要となる上昇量は原稿束厚の減少分であり、原稿束の厚さに関係なく一定量でよい。しかしながら、このような一定量の上昇が行われているにもかかわらず、同一の原稿束の搬送において、１回目の昇降板の上昇動作が２回目以降の昇降板の上昇動作に比べて時間要するという現象が生じる。このような現象は、処理能力の低下を招くため好ましくない。加えて、原稿送り装置が、上記一定量に若干の余裕を加えた量を超える移動量を異常な上昇として検出している場合は、１回目の昇降板の上昇動作では２回目以降の上昇動作に比べて多くの駆動パルスが入力されているため異常上昇として検出されることがある。逆に１回目の昇降板の上昇動作を正常な上昇とした場合には、２回目以降の上昇で生じた異常な上昇を検出できなくなる。

また、上記原稿搬送中の昇降板の上昇は、上限スイッチによる検出に変えて、例えば、リフトモータに上記一定量を駆動する駆動パルスを入力することで実施することもできる。しかしながら、この構成では、１回目の昇降板の上昇量が、２回目以降の昇降板の上昇量よりも小さくなるという現象が生じる。この場合、１回目の昇降板の上昇駆動時に所望の上昇量が得られず、原稿束の上面とピックアップローラとが適切に当接しなくなる。このため、リトライ処理に時間を要したり、搬送エラーが発生したりすることがある。

本願発明者らは、上述の現象の解析を行った結果、これらの現象が昇降板を駆動するギアのバックラッシュ（ガタ）に起因しているという結論に至った。原稿トレイに原稿束が載置された時点で上限スイッチがオン状態であった場合、昇降板は原稿の搬送が進行して原稿枚数が減少したときに原稿束載置後に初めて上昇駆動される。すなわち、当該上昇駆動直前の昇降板の駆動は原稿セット位置まで移動する下降駆動である。このように駆動方向が逆転する動作では、リフトモータを駆動してもギアのバックラッシュが解消されるまで駆動力が伝達されない。このため上述の現象が生じるのである。

本発明は、このような従来の技術における課題を鑑みてなされたものであり、昇降板に容量上限のシートが載置された場合であっても、確実、且つ短時間でシート供給を行うことが可能なシート搬送装置および画像形成装置を提供することを目的としている。

上述の目的を達成するために、本発明のシート供給装置は、シートの載置面に昇降可能に取り付けられた昇降板と、ギアを介して前記昇降板を駆動する手段と、前記駆動手段が一方向への昇降板の駆動動作を完了してから、他方向への昇降板の駆動動作を開始するまでの間に、前記ギアのバックラッシュに対応する駆動量だけ前記駆動手段を前記他方向に動作させる予備動作を実行する手段とを備えた構成を有している。ここで、シート供給装置とは、原稿や原稿画像が転写される用紙等のシート状部材を１枚ずつ送り出す装置である。

このシート供給装置では、駆動方向が逆転する動作（下降直後の上昇や上昇直後の下降等）を行う際に、バックラッシュに対応する駆動量が予め駆動される。したがって、駆動方向が逆転する場合であっても、遅滞なく、所望の昇降量だけ確実に昇降板を移動することができる。

上記シート供給装置は、昇降板上のシートの有無を検知する手段をさらに備えてもよい。本構成では、シート無しが検出されると、上記駆動手段は昇降板をシートの搭載が行われるシートセット位置まで駆動する。そして、シートセット位置において昇降板上に新たなシートが搭載されたときに上記予備動作が実行される。また、予備動作は、シートセット位置において昇降板上に新たなシートが搭載され、シート供給開始指示がなされたときに実行されてもよい。本構成によれば、昇降板に、上限容量に近いシートが搭載された場合であっても、シートの供給を確実に行うことができる。加えて、昇降板の昇降動作中に昇降板に駆動力が伝達されない期間が存在しないため、所望の昇降量の駆動を速やかに行うことができる。

上述のシート供給装置は、昇降板に載置されたシートの量に応じて、シート搬送開始時に昇降板が配置されるべき適正位置を検出する手段をさらに備え、シートセット位置が適正位置であると検出された場合にのみ上記予備動作が実行される構成であってもよい。

また、本発明の他のシート供給装置は、シートの載置面に昇降可能に取り付けられた昇降板と、昇降板に搭載されたシートに上方から当接してシートを送り出すピックアップローラと、シートの搭載が行われるシートセット位置と搭載されたシートの上面と前記ピックアップローラとが当接する搬送適正位置とに渡って、昇降板をギアを介して駆動する手段と、シート上面とピックアップローラとが当接しているか否かを検出する上限位置センサとを備える。そして、シートセット位置においてシートが搭載されたときに、前記上限位置センサがシート上面とピックアップローラとの当接を検出した場合、前記ギアのバックラッシュに対応する駆動量だけ前記駆動手段を上昇方向に動作させる予備動作を実行する手段とを備えている。

他の観点では、本発明は、上述のシート供給装置を備えた画像形成装置を提供することができる。そのシート供給装置を用いて原稿を画像読取位置に供給すること、あるいは、画像が形成される用紙を画像形成位置に供給することで、原稿の画像を適切に形成することが可能となる。

以上の構成を採用することにより、本発明では、シート供給が開始される時点で駆動系ギアのバックラッシュが解消されている。このため、原稿トレイに上限容量に近い原稿束が載置された場合にように、原稿載置後から原稿搬送開始までの間に昇降板の上昇駆動が行われない状況下でも、原稿搬送中の昇降板の上昇が遅滞なく実行される。また、原稿搬送中の昇降板の上昇動作において、昇降板に駆動力が伝達されない期間は存在せず、また、搬送のリトライ処理や搬送エラーの発生を低減することができる。したがって、確実、且つ短時間でシートの搬送を行うことができるという優れた送り出し性能を有するシート供給装置および画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。以下では、本発明を原稿送り装置を備えたデジタル複写機として具体化する。

（第１の実施形態）
図１は複写機の全体構成を示す概略構成図である。図１に示すように、複写機１０１は、画像読取部１０２および画像形成部１０３を備えている。画像読取部１０２は、原稿の画像を読み取りその画像のデジタルデータを生成する。画像読取部１０２は、コンタクトガラス等の透明板からなる原稿台１０４をその筐体上面に有している。原稿は、その原稿台１０４に載置することができる。原稿台１０４の下方には走査光学系１０５が配置されている。走査光学系１０５は、第１キャリッジ１０６や第２キャリッジ１０７、集光レンズ１０８を備える。第１キャリッジ１０６には線状の光源１０９およびミラー１１０が設けられ、第２キャリッジ１０７にはミラー１１１および１１２が設けられている。光源１０９は原稿を照明する。ミラー１１０、１１１、１１２は、原稿からの反射光をレンズ１０８に導き、レンズ１０８はその光像をラインイメージセンサ１１３の受光面に結像する。この走査光学系１０５において、第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７は、副走査方向１１４に往復動可能に設けられている。第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７を副走査方向１１４に移動することによって、原稿台１０４に載置された原稿の画像をイメージセンサ１１３で読み取ることができる。イメージセンサ１１３は、受光面に入射した光像から、原稿の画像データを生成する。

画像形成部１０３は、画像読取部１０２で得た画像データや、図示しないネットワークアダプタ等を介して、ネットワークを通じて他の機器から受信した画像データを用紙に印刷する。画像形成部１０３には、感光体ドラム１１５が設けられている。この感光体ドラム１１５は、一定速度で矢印方向１１６に回転する。感光体ドラム１１５の周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器１１７、露光器１１８、現像器１１９、転写器１２０、クリーニングユニット１２１が配置されている。帯電器１１７は、感光体ドラム１１５表面を一様に帯電させる。露光器１１８は、一様に帯電した感光体ドラム１１５の表面に、画像データに応じて光を照射し、感光体ドラム１１５上に静電潜像を形成する。現像器１１９は、その静電潜像にトナーを付着させ、感光体ドラム１１５上にトナー像を形成する。転写器１２０は、感光体ドラム１１５上のトナー像を用紙に転写する。クリーニングユニット１２１は、転写後も感光体ドラム１１５表面に残留した廃トナーを感光体ドラム１１５から除去して感光体ドラム１１５表面をクリーニングする。感光体ドラム１１５が回転することによりこれらのプロセスが一連で行われる。

画像形成部１０３は、手差しトレイ１３１、給紙カセット１２２および１２３等から、感光体ドラム１１５と転写器１２０との間の転写部に用紙を給送する。手差しトレイ１３１や各給紙カセット１２２、１２３には、様々なサイズの用紙を載置または収容することができる。画像形成部１０３は、ユーザの指定した用紙や、自動検知した原稿のサイズに応じた用紙を選択し、選択した用紙を給送ローラ１２４により手差しトレイ１３１やカセット１２２、１２３から引き出す。引き出した用紙は搬送ローラ１２５やレジストローラ１２６で転写部に送り込む。トナー像を転写した用紙は、定着器１２７に搬送される。定着器１２７は、定着ローラ１２８および加圧ローラ１２９を有しており、熱と押圧力によってトナー像を用紙に定着する。画像形成部１０３は、定着器１２７を通過した用紙を排紙トレイ１３０へ排紙する。

このような複写機１０１において、画像読取部１０２の上側には原稿送り装置１３５（シート供給装置）が開閉可能に取り付けられている。原稿送り装置１３５には、原稿トレイ１３６、搬送路１３７および排紙トレイ１３８が備えられている。ユーザは、原稿台１０４に原稿を載置するか、この原稿送り装置１３５に原稿（シート）をセットする。原稿送り装置１３５は、原稿トレイ１３６にセットされた原稿を１枚ずつ搬送路１３７へ送り出す。その搬送路１３７上には画像読取位置１３９がある。画像読取部１０２の筐体上面には、原稿台１０４だけでなく、その画像読取位置１３９に対する読取用ガラス１４０も設けられている。原稿送り装置１３５にセットされた原稿の画像を読み取る場合、画像読取部１０２は、第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７を画像読取位置１３９に合わせて一時的に固定する。原稿が画像読取位置１３９を通過するとき、読取用ガラス１４０を通じて原稿を照明し、原稿の画像を読み取る。画像読取位置１３９を通過した原稿は、排紙トレイ１３８に排出される。

図２は原稿送り装置の外観を示す斜視図である。この原稿送り装置１３５において、原稿トレイ１３６の原稿搬送方向２０１下流側には、原稿カーソル２０２を有する昇降板２０３が昇降可能に取り付けられている。原稿カーソル２０２は、原稿幅方向２０４に往復動可能に設けられている。この原稿カーソル２０２を用いて、原稿トレイ１３６に載置された原稿を幅寄せすることで、原稿の幅方向の中心を機械と合わせることができる。昇降板２０３は、原稿トレイ１３６とともに原稿の載置面を形成し、その載置面上にセットされた原稿束から原稿を１枚ずつ搬送路１３７に送り出すために原稿の先端を押し上げる。

図３は原稿送り装置の全体構成をより詳細に示す断面図である。原稿送り装置１３５は、原稿トレイ１３６に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離するためピックアップローラ３０１、給送ベルト３０２および分離ローラ３０３を備えている。昇降板２０３を上昇させると、原稿束の最上紙の先端がピックアップローラ３０１に押し当てられる。

ピックアップローラ３０１は、原稿搬送方向に回転可能に支持ケース３１０に支持されている。支持ケース３１０は、ピックアップローラ３０１が上方に移動可能となるように、上面カバー３２０に例えば揺動可能に支持されている。上面カバー３２０には、昇降板２０３が適正位置にあることを検出する上限スイッチ３１１が配置されている。上限スイッチ３１１は、例えば透過型フォトインタラプタにより構成される。支持ケース３１０には、原稿束の最上紙が原稿搬送の適正位置にあるときに、フォトインタラプタに到達し光を遮断する突部３１０ａが設けられている。この構成により、昇降板２０３に載置された原稿束がピックアップローラ３０１に当接すると、昇降板２０３の上昇に伴ってピックアップローラ３０１が上方に移動する。突部３１０ａが上限スイッチ３１１に到達したとき、昇降板２０３の上昇が停止される。以下、当該位置を、搬送適正位置という。

その状態でピックアップローラ３０１を駆動することで、原稿束から原稿が引き出される。引き出された原稿が２枚以上あっても、それらの原稿から１枚目の原稿を給送ベルト３０２および分離ローラ３０３が分離して搬送路１３７の下流側へ搬送する。その下流には、レジストローラ３０４および搬送ローラ３０５が設けられている。レジストローラ３０４で画像読取位置１３９に搬送するタイミングを調整し、搬送ローラ３０５が画像読取位置１３９へ原稿を搬送する。その画像読取位置１３９で原稿の片面の画像が読み取られる。この原稿送り装置１３５では、画像読取位置１３９の下流に、密着光学系を採用した原稿読取部３０６が配置されている。原稿の両面の画像を読み取る場合、この原稿読取部３０６で残りの面の画像を読み取る。原稿読取部３０６を通過した原稿は、中間搬送ローラ３０７により排紙ローラ３０８へ搬送され、排紙ローラ３０８により排紙トレイ１３８へ排紙される。

なお、分離ローラ３０３の下流側近傍の搬送路１３７壁面には反射型フォトインタラプタ等からなるフィードスイッチ３２１が配置されている。また、レジストローラ３０４の下流側近傍の搬送路１３７壁面には反射型フォトインタラプタ等からからなるレジストスイッチ３２２が配置されている。さらに、レジストスイッチ３２２と画像読取位置１３９との間の搬送路１３７の壁面には反射型フォトインタラプタ等からなるタイミングスイッチ３２３が配置されている。これらフィードスイッチ３２１、レジストスイッチ３２２、およびタイミングスイッチ３２３が原稿の有無を検知するタイミングをモニタすることにより、原稿が搬送路１３７を正常に搬送されているか否かが検出される。

原稿トレイ１３６上の最後の原稿が送り出されると、昇降板２０３は下降する。昇降板２０３が設置される矩形枠体４０３（図４参照）には、昇降板２０３の裏面と対向する位置に透過型フォトインタラプタからなる下限スイッチ３１２が設置されている。下限スイッチ３１２に対応する昇降板２０３の裏面には、図示しない突部が設けられている。下降により昇降板２０３裏面の突部が下限スイッチ３１２に到達したとき、昇降板２０３の下降が停止する。以下、当該位置を原稿セット位置（シートセット位置）という。

図４は原稿送り装置の上面カバー３２０を開いた状態を示す図である。原稿送り装置１３５は、開閉可能に取り付けられた上面カバー３２０を備えている。この上面カバー３２０を開くことで搬送路１３７が露出する。搬送路１３７上で原稿が詰まったときには、上面カバー３２０を開いて取り除く。上面カバー３２０の内面板４０２が搬送路１３７の上面を構成する。内面板４０２には、ピックアップローラ３０１および給送ベルト３０２が配置されている。さらに、レジストローラ３０４の対および搬送ローラ３０５の対のうちの一方も配置されている。レジストローラ３０４や搬送ローラ３０５のもう一方や分離ローラ３０３は、本体側に設けられている。上面カバー３２０を閉じたとき、ピックアップローラ３０１は、昇降板２０３の原稿搬送方向２０１下流側で昇降板２０３と対向する。昇降板２０３は、原稿トレイ１３６に設けられた矩形状枠４０３に嵌められている。この原稿送り装置１３５では、昇降板２０３の原稿搬送方向２０１上流側に設けられた軸を中心にして昇降板２０３が上下方向に揺動する。

図５は昇降板の駆動機構を示す斜視図である。昇降板２０３は、その側面の原稿搬送方向２０１上流側に揺動軸を挿通するための挿通孔５０１を有している。その昇降板２０３の下側には、昇降板２０３を揺動させるための駆動機構５０２が配置されている。駆動機構５０２は、ステッピングモータからなるリフトモータ５０３を備える。そのリフトモータ５０３の回転軸５０４は、ギア群５０５を介して駆動軸５０６に連結されている。駆動軸５０６には、昇降板２０３を支持するための支持板５０７が一体的に取り付けられている。駆動軸５０６が回転すると、その支持板５０７に支持された昇降板２０３の原稿搬送方向下流側が昇降する。

図６は、上述の構成を有する原稿送り装置１３５の制御部を示す概略機能ブロック図である。また、図７は、その原稿送り装置１３５に原稿束が載置された際の処理を示すフロー図である。図６に示すように、制御部６００は、搬送制御部６０１と予備動作制御部６０２とを備える。制御部６００は、例えば、専用の演算回路や、プロセッサとＲＡＭやＲＯＭ等のメモリとを備えたハードウェアおよび当該メモリに格納され、プロセッサ上で動作するソフトウェア等として構成される。

搬送制御部６０１は、リフトモータ５０３、給紙モータ６１１、レジストモータ６１２、搬送モータ６１３、排紙モータ６１４に接続されており、各モータをそれぞれ独立に制御する。ここで、給紙モータ６１１は、ピックアップローラ３０１を回転駆動するとともに給送ベルト３０２を介して分離ローラ３０３を回転駆動する。レジストモータ６１２はレジストローラ３０４を回転駆動する。搬送モータ６１３は搬送ローラ３０５を回転駆動する。排紙モータ６１４は中間搬送ローラ３０７および排紙ローラ３０８を回転駆動する。給紙モータ６１１、レジストモータ６１２、搬送モータ６１３、および排紙モータ６１４は、リフトモータ５０３と同様に、ステッピングモータにより構成されている。

また、搬送制御部６０１には、上述の上限スイッチ３１１、下限スイッチ３１２、フィードスイッチ３２１、レジストスイッチ３２２、タイミングスイッチ３２３、およびセットスイッチ６０３の出力信号が入力されている。なお、セットスイッチ６０３は、原稿トレイ３１６上の原稿の有無を検知するセンサである。搬送制御部６０１は、これらの出力信号に基づいて、リフトモータ５０３、給紙モータ６１１、レジストモータ６１２、搬送モータ６１３、および排紙モータ６１４に駆動信号を出力する。

セットスイッチ６０３、上限スイッチ３１１、および下限スイッチ３１２の出力信号は予備動作制御部６０２にも入力されている。予備動作制御部６０２は、リフトモータ５０３と接続されており、これらの出力信号に基づいてギア群５０５（図５参照）のバックラッシュ（ガタ）に対応する駆動量だけ駆動する制御信号をリフトモータ５０３に出力する。バックラッシュに対応する駆動量は実験により予め求められ、予備動作制御部６０２に設定される。リフトモータ５０３がステッピングモータである場合、当該駆動量は例えばリフトモータ５０３の駆動パルス数として設定することができる。

さて、図７に示すように、原稿トレイ１３６に原稿束がセットされると、セットスイッチ６０３が例えばオフ状態からオン状態となり原稿束が検出される（図７ Ｓ７０１）。セットスイッチ６０３の状態変化に呼応して、搬送制御部６０１は、上限スイッチ３１１がピックアップローラ３０１の上昇を検出しているか否か（ここでは、検出状態がオン状態）を判別する（図７ Ｓ７０２）。上限スイッチ３１１がオフ状態であると、搬送制御部６０１は、リフトモータ５０３に上昇駆動を指示する制御信号を出力する。これにより、昇降板２０３が上昇する（図７ Ｓ７０２Ｎｏ→Ｓ７０９）。昇降板２０３の上昇中に、ピックアップローラ３０１が原稿束の上面に当接して押し上げられると、上限スイッチ３１１がオフ状態からオン状態に切り替わる。上限スイッチ３１１の状態変化に呼応して、搬送制御部６０１はリフトモータ５０３に上昇駆動の停止を指示する。これにより、昇降板２０３が原稿の搬送適正位置で停止し、原稿送り装置１３５は原稿の供給開始指示が入力されるまで搬送待機状態となる（図７ Ｓ７１０Ｙｅｓ→Ｓ７１１→Ｓ７０３Ｎｏ）。なお、上限スイッチ３１１がオン状態になるまでの間は、リフトモータ５０３による昇降板２０３の上昇駆動が継続される（図７ Ｓ７１０Ｎｏ→Ｓ７０９）。また、昇降板２０３の上昇中に昇降板２０３裏面の突部が下限スイッチ３１２から脱出すると、下限スイッチ３１２は例えばオン状態からオフ状態に切り替わる。

一方、原稿トレイ３１６に載置された原稿束が原稿トレイ３１６の上限容量に近い枚数であると、セットスイッチ６０３の状態変化が生じたときに、上限スイッチ３１１がオン状態になる。上限スイッチ３１１がオン状態である場合、昇降板２０３を上昇する必要がない。したがって、搬送制御部６０１はリフトモータ５０３に上昇駆動を指示することなく、原稿送り装置１３５は、供給開始指示が入力されるまで搬送待機状態になる（図７ Ｓ７０２Ｙｅｓ→Ｓ７０３Ｎｏ）。なお、本実施形態では、予備動作制御部６０２は、セットスイッチ６０３に状態変化が生じたときの上限スイッチ３１１の状態を記憶するようになっている。

上述の搬送待機状態で、複写機１０１のスタートボタンが押下されると、予備動作制御部６０２が必要に応じて予備動作を行う（図７ Ｓ７０３Ｙｅｓ）。すなわち、原稿が載置された際に昇降板２０３の上昇動作が行われていない場合（図７のＳ７０２での判定がＹｅｓ）、予備動作制御部６０２はリフトモータ５０３を上昇方向にバックラッシュ分だけ駆動する予備動作を実行する（図７ Ｓ７０４Ｎｏ→Ｓ７０８）。昇降板２０３が原稿セット位置にあるとき、直前の昇降板２０３の駆動方向は下降方向である。原稿束が載置された後、初めて実行される昇降板２０３の上昇駆動では、直前の駆動と駆動方向が逆転するため、ギア群５０５のバックラッシュが解消されるまでリフトモータ５０３の駆動力が昇降板２０３に伝達されない。このため、原稿セット位置にある昇降板２０３を上昇駆動すると昇降板の上昇動作は速やかに開始されず遅れが生じていた。しかしながら、本実施形態では、予備動作によりギア群５０５のバックラッシュが解消されるため、以降の搬送動作中の昇降板２０３の上昇動作が遅滞なく実行される。予備動作が完了すると、予備動作制御部６０２は、搬送制御部６０１に原稿供給開始を指示する（図７ Ｓ７０５）。

一方、原稿が載置された際に昇降板２０３の上昇が行われていた場合（図７のＳ７０２での判定がＮｏ）、予備動作制御部６０２は予備動作を実行することなく、搬送制御部６０１に原稿供給開始を指示する（図７ Ｓ７０４Ｙｅｓ→Ｓ７０５）。本実施形態では、原稿束が原稿トレイ３１６に載置された際に上限スイッチ３１１がオン状態であった場合にのみ予備動作を行っている。これは、上限スイッチ３１１がオフ状態である場合は、予備動作が実行されなくても昇降板２０３を搬送適正位置に上昇させる過程でバックラッシュが解消されるからである。

予備動作制御部６０２から搬送指示を受けた搬送制御部６０１は、給紙モータ６１１に駆動信号を入力して搬送方向に回転駆動させる。給紙モータ６１１の駆動開始から所定の駆動パルス数（設定時間）以内にフィードスイッチ３２１が原稿を検出すると、搬送制御部６０１は、フィードスイッチ３２１が原稿を検出した時点から、さらに一定駆動パルス数だけ給紙モータ６１１を搬送方向に回転駆動して停止する。この動作により、原稿はレジストローラ３０４にたわみが形成された状態で押し当てられる。このとき、給紙モータ６１１の励磁は維持されている。

次に、搬送制御部６０１は、レジストモータ６１２、搬送モータ６１３、および排紙モータ６１４を搬送方向に回転駆動する。レジストモータ６１２の駆動開始から所定の設定時間（駆動パルス数）以内にレジストスイッチ３２２が原稿を検出すると、搬送制御部６０１はタイミングスイッチ３２３が原稿を検出するまで待機する。タイミングスイッチ３２３から原稿検出信号が入力されると、搬送制御部６０１は、原稿が検出された時点から原稿サイズに応じて設定された所定の駆動パルス数（搬送量）の範囲内でレジストスイッチ３２２において原稿通過が確認された場合にレジストモータ６１２を停止する。このとき、レジストモータ６１２の励磁は維持されている。

レジストモータ６１２が停止されたときにセットスイッチ６０３がオン状態（原稿有）であると、搬送制御部６０１は、上限スイッチ３１１の状態を判別する（図７ Ｓ７０６Ｙｅｓ→Ｓ７１２）。このとき、上限スイッチ３１１がオン状態であれば、搬送制御部６０１はリフトモータ５０３を駆動することなく、停止状態のまま上述した原稿搬送を実行する（図７ Ｓ７１２Ｙｅｓ→Ｓ７１３→Ｓ７０５）。また、上限スイッチ３１１がオフ状態であれば、搬送制御部６０１はリフトモータ５０３を駆動して上限スイッチ３１１がオン状態になるまで昇降板２０３を上昇させる（図７ Ｓ７１２Ｎｏ→Ｓ７１４）。そして、上限スイッチ３１１がオン状態になると、搬送制御部６０１は昇降板２０３の上昇を停止し、上記原稿搬送を実行する（図７ Ｓ７１２Ｙｅｓ→Ｓ７１３→Ｓ７０５）。

従来、原稿トレイ３１６の上限容量に近い枚数の原稿が載置された場合、昇降板２０３の１回目の上昇動作ではギア群５０５のバックラッシュが解消されるまで昇降板２０３を上昇させることができなかった。このため、昇降板２０３の上昇に時間を要するだけでなく、リトライ処理を行う時間が必要になるなど、原稿搬送に時間を要していた。さらに、昇降板２０３の上昇開始から所定時間（所定の駆動パルス数）内に上限スイッチ３１１がオン状態にならない状態を異常上昇として処理する複写機では、当該上昇動作はエラーと認識されていた。これに対し、本実施形態によれば予備動作により予めバックラッシュが解消されているため、これら不具合の発生を防止することができる。

一方、レジストスイッチ３２２において原稿通過が確認されたときにセットスイッチ６０３がオフ状態（原稿無）であれば、搬送制御部６０１は搬送モータ６１３および排紙モータ６１４を原稿サイズに応じて設定された所定の駆動パルス数だけ駆動して最終原稿を搬送した後、モータ６１１、６１２、６１３、６１４の励磁をオフする。同時に、搬送制御部６０１は、下限スイッチ３１２が昇降板２０３裏面の突部を検出するまで、リフトモータ５０３を下降駆動する（図７ Ｓ７０６Ｎｏ→Ｓ７０７）。下限スイッチ３１２が昇降板２０３を検知すると、搬送制御部６０１は、リフトモータ５０３の励磁をオフする。

なお、図７では図示を省略しているが、フィードスイッチ３２１、レジストスイッチ３２２、およびタイミングスイッチ３２３の原稿検出状態が上述した状態と異なる場合、搬送制御部６０１はその状態に応じたリトライ処理を行う。リトライ処理によっても正常な原稿搬送が行われない場合、搬送制御部６０１は搬送不良（ジャム）と判定し、原稿搬送動作を停止する。

以上のように、本実施形態における複写機の原稿送り装置(シート搬送装置)では、原稿供給開始指示が入力されたときに、駆動系ギアのバックラッシュが解消される。このため、上限容量の原稿束が原稿トレイ１３６に載置された場合であっても、原稿搬送中の昇降板の上昇が遅滞なく実行される。また、原稿搬送中の昇降板の上昇動作において、昇降板に駆動力が伝達されない期間は存在せず、また、搬送のリトライ処理や搬送エラーの発生を低減することができる。したがって、確実、且つ短時間でシートの搬送を行うことができる。

なお、上記説明では、供給開始指示が入力された際に予備動作を行う構成に付いて説明した。しかしながら、予備動作は、供給開始指示の入力以前に実施されていてもよい。図８は、原稿送り装置１３５に原稿束が載置された際の処理の変形例を示すフロー図である。本変形例は、図７に示したフローと予備動作を実施するタイミングだけが異なっている。図８において、図７に示したフロー図と同一の処理を行うステップには同一の符号を付している。

本変形例では、原稿トレイ３１６に原稿束がセットされた際に上限スイッチ３１１がオン状態であると、予備動作制御部６０２が直ちに予備動作を実行する（図８ Ｓ７０１→Ｓ７０２Ｙｅｓ→Ｓ７０８）。予備動作が完了すると、原稿送り装置１３５は搬送待機状態になる（図８ Ｓ７０３Ｎｏ）。その後、供給開始指示に呼応して原稿の送り出しを開始する（図８ Ｓ７０３Ｙｅｓ→Ｓ７０５）。

本構成によれば、原稿トレイ１３６に上限容量に近い原稿が載置された場合であっても、原稿が載置された時点で、従来の不具合の原因であったギア群５０５のバックラッシュが解消される。このため、原稿供給開始時に予備動作を行う上述の構成と同様の効果を得ることができる。さらに、本構成によれば、原稿搬送指示が入力された後に、予備動作が実施されないため、ファーストコピータイム（スタートボタン押下から１枚目の原稿の画像読込が完了するまでの時間）を短縮することができる。なお、本構成の場合、原稿搬送指示は予備動作制御部６０２に入力される必要はなく、搬送制御部６０１直接入力される構成でよい。

また、上記では、原稿搬送中に昇降板２０３を上昇させた際の昇降板２０３の停止位置を上限スイッチ３１１により検出した。上述したように、原稿搬送中に必要となる昇降板２０３の上昇量は原稿搬送にともなって減少した原稿束厚さの減少分でよい。このため、原稿搬送中の昇降板１０の上昇量を一定量に設定することもできる。図９は、原稿送り装置１３５に原稿束が載置された際の処理の他の変形例を示すフロー図である。本変形例は、図７に示したフローと原稿搬送中の昇降板２０３の上昇駆動方法だけが異なっている。図９において、図７に示したフロー図と同一の処理を行うステップには同一の符号を付している。

本構成では、図７と同様に、原稿束の最上位の原稿が送り出されると、搬送制御部６０１が次原稿の有無を判定する（図９ Ｓ７０６）。セットスイッチ６０３がオン状態（原稿有）であり、且つ上限スイッチ３１１がオフ状態である場合、搬送制御部６０１が昇降板２０３を規定量だけ上昇させる（図９ Ｓ７０６Ｙｅｓ→Ｓ７１２Ｎｏ→Ｓ７１５）。ここで規定量とは、原稿載置時に昇降板２０３が上昇された際の原稿束の上面（搬送適正位置）と、原稿搬送が進行して上限スイッチ３１１がオフ状態になったときの原稿束の上面との距離である。この規定量は搬送制御部６０１に予め設定されている。リフトモータ５０３がステッピングモータである場合、上記規定量は例えばリフトモータ５０３の駆動パルス数として設定される。昇降板２０３の上昇が完了すると、次原稿の搬送が行われる（図９ Ｓ７０５）。また、セットスイッチ６０３がオン状態であり、且つ上限スイッチがオン状態である場合、そのままの状態で次原稿の搬送が行われる（図９ Ｓ７０６Ｙｅｓ→Ｓ７１２Ｙｅｓ→Ｓ７０５）。

本構成によれば予備動作により予めバックラッシュが解消されているため、原稿セット位置からの１回目の上昇動作であっても、昇降板２０３を規定量だけ確実に上昇させることができる。したがって、ギア群５０５のバックラッシュに起因した不具合の発生を確実に防止することができる。なお、本変形例においても、原稿搬送指示が入力された時点で予備動作が行われることは必須ではない。図８において説明したように、原稿トレイ３１６に原稿が載置されたときに、上限スイッチ３１１がオン状態であると直ちに予備動作が実行されてもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、原稿トレイ１３６に原稿が載置された際に上限スイッチ３１１がオフ状態であると、昇降板２０３を上限スイッチ３１１がオン状態になるまで上昇させた。しかしながら、上述の原稿送り装置１３５は、他の方法により昇降板２０３を上昇させてもよい。本実施形態では、原稿送り装置１３５は、原稿トレイ１３６に載置された原稿束上面の位置を直接検出する原稿位置センサをさらに備えている。本構成では、原稿位置センサにより検出された原稿束上面の位置と搬送適正位置との間の距離を求めることができる。したがって、原稿束が載置された際に当該距離だけ昇降板２０３を上昇させることにより、ピックアップローラ３０１と原稿束の上面とを適切に当接させることができる。リフトモータ５０３がステッピングモータにより構成されている場合、このような上昇量の制御は、リフトモータに入力するステッピングモータの駆動パルス数を原稿束上面と搬送適正位置との間の距離に応じて設定することで容易に行うことができる。図１０は、当該原稿送り装置に原稿束が載置された際の処理を示すフロー図である。図１０において、図７に示したフロー図と同一の処理を行うステップには同一の符号を付している。

本実施形態では、原稿束が原稿トレイ１３６にセットされてセットスイッチ６０３がオン状態になると、予備動作制御部６０２が直ちに予備動作を行う（図１０ Ｓ７０１→Ｓ７０８）。予備動作が完了すると搬送制御部６０１が、上限スイッチ３１１がオン状態であるか否かを判定する（図１０ Ｓ７０２）。上限スイッチ３１１がオン状態である場合、原稿送り装置１３５は搬送待機状態となる（図１０ Ｓ７０２Ｙｅｓ→Ｓ７０３Ｎｏ）。また、上限スイッチ３１１がオフ状態である場合、搬送制御部６０１が、上記原稿位置センサの出力信号に基づいて昇降板２０３の上昇量を演算する（図１０ Ｓ７１６）。なお、搬送適正位置は載置された原稿束の厚さに関係せず一定であるため、原稿位置センサの検出信号のみで上昇量の演算を行うことができる。

搬送制御部６０１は演算した上昇量に基づいて、リフトモータ５０３に演算された上昇量に対応する上昇駆動パルスを入力し、昇降板２０３を上昇させる（図１０ Ｓ７１７）。本実施形態では、予備動作が実行済であるためギア群５０５のバックラッシュは解消されている。したがって、この上昇動作は原稿セット位置からの上昇動作であるが、演算された上昇量だけ正確に昇降板２０３を上昇させることができる。この上昇により、原稿束の上面とピックアップローラ３０１の上面とが適切に当接される。昇降板２０３の上昇が完了した後、原稿送り装置１３５は搬送待機状態となる（図１０ Ｓ７０３Ｎｏ）。

上述の搬送待機状態で、複写機１０１のスタートボタンが押下されると、搬送制御部６０１に原稿供給指示が入力され、上述した原稿搬送が開始される（図１０ Ｓ７０５）。原稿束の最上位の原稿が送り出されると、搬送制御部６０１が次原稿の有無を判定する（図１０ Ｓ７０６）。このとき、セットスイッチ６０３がオン状態（原稿有）であり、且つ上限スイッチ３１１がオフ状態である場合は、搬送制御部６０１が昇降板２０３を規定量だけ上昇させる（図１０ Ｓ７０６Ｙｅｓ→Ｓ７１２Ｎｏ→Ｓ７１５）。昇降板２０３の規定量の上昇が完了すると、次原稿の搬送が行われる（図１０ Ｓ７０５）。また、次セットスイッチ６０３がオン状態であり、且つ上限スイッチ３１１がオン状態である場合は、そのままの状態で次原稿の搬送が行われる（図１０ Ｓ７０６Ｙｅｓ→Ｓ７１２Ｙｅｓ→Ｓ７０５）。

本構成によれば予備動作により予めバックラッシュが解消されているため、原稿セット位置からの１回目の上昇動作であっても、昇降板２０３を規定量だけ確実に上昇させることができる。したがって、第１の実施形態と同様に、ギア群５０５のバックラッシュに起因した不具合の発生を確実に防止することができる。

一方、原稿束の最上位の原稿が送り出されたときにセットスイッチ６０３がオフ状態であれば、搬送制御部６０１は、搬送中の原稿を排紙した後、モータ６１１、６１２、６１３、６１４の励磁をオフする。同時に、搬送制御部６０１は、下限スイッチ３１２がオン状態になるまでリフトモータ５０３を下降駆動した後、リフトモータ５０３の励磁をオフする（図１０ Ｓ７０６Ｎｏ→Ｓ７０７）。

以上のように、本実施形態における複写機の原稿送り装置(シート搬送装置)では、昇降板の駆動系ギアのバックラッシュが解消される。このため、原稿セット位置からの１回目の上昇動作であっても昇降板２０３を規定量だけ正確に上昇させることができる。これにより、原稿束の上面をピックアップローラに適切に当接させることができ、優れた送り出し性能を有するシート搬送装置を実現することができる。

なお、上述した各実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば上述の実施形態では、昇降板の一端を揺動させることで原稿の昇降を行っていたが、これに限られるものではない。昇降板を上下動させることで原稿の昇降をする原稿送り装置に本発明を適用することも可能である。

また、上述の実施形態では、セットスイッチと上限スイッチの検出信号に基づいて予備動作を行う構成としたが、上限スイッチと下限スイッチの検出信号に基づいて予備動作を行ってもよい。すなわち、上限スイッチと下限スイッチとがともにオン状態であれば昇降板は原稿載置時に上昇されていないことになる。

さらに、予備動作制御部はセットスイッチと上限スイッチの検出信号に代えて、搬送制御部が直前に駆動したリフトモータの駆動方向に基づいて予備動作を行ってもよい。これにより、例えば、原稿セット位置が昇降板の可動範囲の下端でなく中間部に設定されている場合でも、原稿載置後の昇降板の駆動方向が、直前の駆動方向と逆方向であるか否かを判定することができる。また、予備動作制御部が予備動作を実行するタイミングは、リフトモータが一方向への昇降板の駆動動作を完了してから、他方向への昇降板の駆動動作を開始するまでの間であれば任意である。

加えて、上述の実施形態では、デジタル複写機の原稿送り装置として本発明を具体化したが、図１に示したようなカセット式の用紙トレイや手差しトレイ等の用紙供給装置に本発明を適用することも可能である。加えて、デジタル複写機に限らず、ファクシミリ、スキャナ、複合機などのシート供給機能を備える装置に本発明を適用することも可能である

本発明に係るシート供給装置および画像形成装置によれば、原稿や用紙を確実且つ短時間に供給することができ、複写機やファクシミリ、スキャナ、複合機など様々な機器に有用である。

本発明が適用される複写機の全体構成を示す概略構成図 本発明の実施形態における原稿送り装置の外観を示す斜視図 本発明の実施形態における原稿送り装置の構成を示す断面図 本発明の実施形態における原稿送り装置の上面カバーを開いた状態を示す斜視図 本発明の実施形態における昇降板の駆動機構を示す斜視図 本発明の実施形態における原稿送り装置の制御部を示すブロック図 本発明の第１の実施形態における原稿送り装置の処理を示すフロー図 本発明の第１の実施形態における原稿送り装置の処理の変形例を示すフロー図 本発明の第１の実施形態における原稿送り装置の処理の他の変形例を示すフロー図 本発明の第２の実施形態における原稿送り装置の処理を示すフロー図

符号の説明

１０１ 複写機
１０２ 画像読取部
１０３ 画像形成部
１３５ 原稿送り装置（シート供給装置）
１３６ 原稿トレイ
２０３ 昇降板
３０１ ピックアップローラ
３１１ 上限スイッチ（上限位置センサ）
５０２ 駆動機構
５０３ リフトモータ
５０５ ギア群
６０１ 搬送制御部
６０２ 予備動作制御部
６０３ セットスイッチ

Claims (4)

1. シートの載置面に昇降可能に取り付けられた昇降板と、
   ギアを介して前記昇降板を駆動する手段と、
   前記駆動手段が一方向への昇降板の駆動動作を完了してから、他方向への昇降板の駆動動作を開始するまでの間に、前記ギアのバックラッシュに対応する駆動量だけ前記駆動手段を前記他方向に動作させる予備動作を実行する手段と、
   前記昇降板上のシートの有無を検出する手段と、
   前記昇降板に載置されたシートの量に応じて、シート供給開始時に昇降板が配置されるべき適正位置を検出する手段と、
   を備え、
   シート無しが検出された場合、前記駆動手段はシートの搭載を行うシートセット位置まで前記昇降板を駆動するとともに、前記予備動作が、前記シートセット位置において昇降板上に新たなシートが搭載され、かつ当該シートセット位置が前記適正位置であると検出されたときに実行される、シート供給装置。
2. シートの載置面に昇降可能に取り付けられた昇降板と、
   ギアを介して前記昇降板を駆動する手段と、
   前記駆動手段が一方向への昇降板の駆動動作を完了してから、他方向への昇降板の駆動動作を開始するまでの間に、前記ギアのバックラッシュに対応する駆動量だけ前記駆動手段を前記他方向に動作させる予備動作を実行する手段と、
   前記昇降板上のシートの有無を検出する手段と、
   前記昇降板に載置されたシートの量に応じて、シート供給開始時に昇降板が配置されるべき適正位置を検出する手段と、
   を備え、
   シート無しが検出された場合、前記駆動手段はシートの搭載を行うシートセット位置まで前記昇降板を駆動するとともに、前記予備動作が、前記シートセット位置において昇降板上に新たなシートが搭載され、かつ当該シートセット位置が前記適正位置であると検出された状態で、シート供給開始指示がなされたときに実行される、シート供給装置。
3. シートの載置面に昇降可能に取り付けられた昇降板と、
   前記昇降板に載置されたシートに上方から当接し、シートを送り出すピックアップローラと、
   前記昇降板を、シートの搭載が行われるシートセット位置と、搭載されたシートの上面と前記ピックアップローラとが当接する搬送適正位置とに渡って、ギアを介して駆動する手段と、
   前記シート上面とピックアップローラとが当接しているか否かを検出する上限位置センサと、
   前記シートセット位置においてシートが搭載されたときに、前記上限位置センサがシート上面とピックアップローラとの当接を検出した場合、前記ギアのバックラッシュに対応する駆動量だけ前記駆動手段を上昇方向に動作させる予備動作を実行する手段と、
   を備えたシート供給装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシート供給装置を備えた画像形成装置。
   

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