JP5943784B2

JP5943784B2 - シート給送装置及び画像形成装置

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Publication number: JP5943784B2
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Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特に、積載されたシートを最上部から一枚ずつ画像形成装置本体に給送するためのシート給送装置に関する。

今日、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、画像を形成するためのシートを画像形成部に供給するシート給送装置を備えたものが広く普及している。シート給送装置は、一般的に、給紙カセットに昇降自在に設けられたトレイ上にシートを積載し、装置本体に設けたピックアップローラによりトレイ上に積載されたシートを給送するようにしている。

このシート給送装置として、コストダウンのため、正逆転可能なモータにより、ピックアップローラ等を駆動すると共に、トレイを昇降させるようにしたものがある。例えば、モータの正転によりピックアップローラ等を駆動してシートを給送するシート給送動作を行わせ、モータの逆転によりトレイを上昇させるリフトアップ動作を行わせる。すなわち、一つのモータを用いて、モータの回転方向を正転と逆転とに切り替えて、シート給送動作とリフトアップ動作の両方を行わせることにより、装置のコストダウンを図ることができる。

また、シートを給送する方式として、昇降可能に設けたピックアップローラを、シートを給送するときには下降させてシートに当接させ、給送したシートが下流側の分離部や搬送部に到達した後にピックアップローラを上昇させる方式がある。このように、ピックアップローラを、シートを給送する毎に昇降させることにより最上位のシートを確実に分離給送することができる。

この方式では、ピックアップローラの位置を検知するセンサが設けられており、シートを給送する際にピックアップローラが下降したときの位置をセンサが検知する。シート給送時に、モータを正転させてピックアップローラを下降させて所定時間経過後にセンサからの検知に基づいてトレイ上のシートの上面高さ（以下、紙面高さという）を判断する。そして、センサの検知に基づいて、紙面高さが低いと判断された場合には、次のシート給送動作の前にモータを逆転させてリフトアップ動作を行うことで、最上位のシートを給送可能な範囲の高さに移動させる（特許文献１参照）。

特開平１０−０８１４２４号公報

ところで、今日、市場のニーズから生産性（単位時間当たりの画像形成枚数）の向上が望まれており、これを実現するためにプロセススピードの上昇や、シート間隔（連続して搬送されるシートの前後の間隔）を縮めることが必要となってきている。しかし、プロセススピードを上昇させたり、シート間隔を縮めたりすると、給紙カセットからのシート給送間隔（シートを送り出す間隔）が短くなる。

このように、シート給送間隔が短くなるとピックアップローラが下降し、所定時間経過後にリフトアップ動作の判断を行ってリフトアップ動作を行う制御では、給送されたシートの次のシートの給送タイミングにシート給送動作を間に合わせることが困難となる。

図１４は、従来のシート給送装置のシート給送シーケンスのフローチャートである。従来のシート給送装置では、シートを給送し（Ｓｔｅｐ１１）、この後、ピックアップローラを上昇させる（Ｓｔｅｐ１２）。次に、給送したシートの後端が分離部を通過すると略同時にピックアップローラを下降させ（Ｓｔｅｐ１３）、この後、５０ｍｓの時間が経過したときに検知センサの検知に基づいて紙面高さが下限となっているかを判断する（Ｓｔｅｐ１４）。そして、紙面高さが下限となっていない場合には（Ｓｔｅｐ１４のＮＯ）、次のシートの給送を行う（Ｓｔｅｐ１１）。なお、紙面高さの下限とは、トレイ上に積載されているシートの最上面の高さがシートの給送が可能な範囲の下限のことであり、紙面高さがこの下限と判断された場合にはトレイを上昇させて、シートの最上面の高さを上昇させる。

また、制御部が検知センサの検知に基づいて紙面が低い、すなわち紙面高さが下限と判断した場合には（Ｓｔｅｐ１４のＹＥＳ）、検知センサの検知に基づいて紙面高さがシートの給送が可能な範囲になるまでの間、リフトアップ動作を行う（Ｓｔｅｐ１５）。

なお、紙面の高さを検知するタイミングとしては、ピックアップローラを昇降するためのソレノイドの電気的な遅延及びメカ的な動作時間から、ピックアップローラ下降開始信号から５０ｍｓ後に紙面高さの検知を行っている。また、安定したシート給送動作を保証するためには所定時間として最低１００ｍｓのリフトアップ時間が必要である。１００ｍｓのリフトアップ動作が必要な理由は、モータの正逆転の切り換え時におけるギアのバックラッシによる伝達ロスを解消するためである。

また、このシーケンスでは、リフトアップ動作の後、モータの整定時間が経過した後に、次のシート給送動作に移るようになっている。これは、ピックアップローラによるシートの給送とリフトアップ動作とをモータを正逆転の切り替えにより行う構成の場合、回転方向の切り換え時にモータを一度停止させる必要があるからである。なお、整定時間をとらずに回転動作を始めてしまうとモータが脱調するおそれがある。このため、停止後に例えば１００ｍｓの整定時間を設けている。

このように、従来のシーケンスでは、シートを給送した後に最低２５０ｍｓの時間が経過した後でないと次のシート給送動作に移ることができないため、生産性の向上に要望に対して十分に対応できない。つまり、従来のシーケンスでは、シート給送間隔を短く設定することができないので、生産性の向上に要望に対して十分に対応できない。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、シート給送間隔を短く設定することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、シート給送装置において、シートを積載する昇降可能なシート積載板を有するシート収納部と、前記シート積載板を上昇させる上昇機構と、前記上昇機構を駆動して前記シート積載板を上昇させる駆動手段と、前記シート積載板の上方に昇降可能に設けられ、下降により前記シート積載板に積載されたシートと当接してシートを給送するシート給送手段と、前記シート積載板に支持されているシートの最上位のシートの紙面高さが、所定の紙面高さとなったことを検知するための検知手段と、シートの給送の際に、前記検知手段からの検知信号に基づいて最上位のシートが前記所定の紙面高さとなったかを判断し、所定の紙面高さとなったと判断した場合には、シートを給送し、給送したシートの後のシートの給送の際に、前記シート積載板を上昇させて最上位のシートが前記シート給送手段によるシートの給送が可能な適正範囲内に位置するように前記駆動手段を制御する制御部と、を備え、前記所定の紙面高さは、前記シート給送手段によるシートの給送が可能な範囲の下限となる紙面高さよりも所定枚数分だけ高い紙面高さであり、前記制御部は、前記シート給送手段の下降を開始した後、前記検知手段からの検知信号に基づいて最上位のシートの紙面高さが前記所定の紙面高さとなったかを判断し、前記所定枚数分のシートを給送した後の次のシートの給送の際に、前記シート給送手段の下降を開始すると同時に前記シート積載板を上昇させるように前記駆動手段を制御すると共に、前記最上位のシートの紙面高さを検知する際、前記シート給送手段の下降を開始してから所定時間が経過するまでは、前記検知手段からの検知信号を受け入れないマスク区間を設けることを特徴とするものである。

本発明にように、最上位のシートの紙面高さが所定紙面高さとなった場合には、所定枚数のシートを給送した後の次のシートの給送の際に、シート積載板を上昇させることにより、シート給送間隔を短く設定することができる。

本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の概略構成を示す図。上記シート給送装置の構成を示す図。上記シート給送装置に設けられたシート給送部の構成を示す図。上記シート給送部に設けられたピックアップローラを昇降させる構成を示す図。上記シート給送装置に設けられたシート収納部の構成を示す図。上記シート収納部に設けられたトレイの構成を示す図。上記トレイを上昇させる構成を示す図。上記シート給送装置に設けられた上限及び下限検知センサ並び被上限及び被下限検知部材の配置を示す図。上記上限及び下限検知センサによる紙面高さ検知を説明する図。上記シート給送装置の制御ブロック図。上記シート給送装置のシート給送動作制御を説明するフローチャート。（ａ）は上記シート給送装置のシート給送動作のタイミングチャート、（ｂ）は従来のシート給送装置のシート給送動作のタイミングチャート。上記シート給送装置の他のシート給送動作制御を説明するフローチャート。従来のシート給送装置のシート給送シーケンスのフローチャート。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。

図１において、６０はカラー画像形成装置、６０Ａはカラー画像形成装置本体（以下、装置本体という）である。装置本体６０Ａには、画像形成部６０Ｂと、シートＳを給送するシート給送装置６０Ｃと、画像形成部６０Ｂで形成されたトナー画像をシート給送装置６０Ｃにより給送されたシートＳに転写する転写部６０Ｄとを備えている。

なお、図１において、６０Ｅはシート給送装置６０Ｃにより給送されたシートＳを転写部６０Ｄに搬送するシート搬送装置である。そして、このシート搬送装置６０Ｅは、シートＳの斜行補正やタイミング補正を行う画像形成前斜行補正部であるレジストレーションローラ６５と、シートＳをレジストレーションローラ６５に搬送する搬送ローラ６５ａとを備えている。また、８０は装置本体側面に設けられた手差しトレイである。

また、１２０はカラー画像形成装置６０の画像形成動作を制御する制御部であり、１００は、シートＳの両面に画像を形成する際、シートを反転させて再度、画像形成部６０Ｂに搬送するシート反転部を構成する反転搬送装置である。この反転搬送装置１００は、反転誘導パス２、スイッチバックパス４、両面搬送パス３を備えている。ＳＮ３は、レジストレーションローラ６５によって斜行が補正されたシートのシート搬送方向と直交する幅方向の位置を検知するレジスト後センサであり、レジストレーションローラ６５の下流に配置されている。

ここで、画像形成部６０Ｂは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４つの画像形成ユニット６０９（６０９Ｙ，６０９Ｍ，６０９Ｃ，６０９Ｂｋ）により構成される。なお、これら各画像形成ユニット６０９は、それぞれ感光体ドラム６１１（６１１Ｙ，６１１Ｍ，６１１Ｃ，６１１Ｂｋ）、帯電装置６１２（６１２Ｙ，６１２Ｍ，６１２Ｃ，６１２Ｂｋ）を備えている。また、それぞれ露光装置６１０、現像器６１３（６１３Ｙ，６１３Ｍ，６１３Ｃ，６１３Ｂｋ）、一次転写装置６１８（６１８Ｙ，６１８Ｍ，６１８Ｃ，６１８Ｂｋ）等を備えている。

シート給送装置６０Ｃは、シートＳをトレイ２０の上に積載して収納し、引き出し可能な給紙カセット６１と、給紙カセット６１に収納されたシートＳを送り出すシート給送手段であるピックアップローラ１２等を備えている。また、転写部６０Ｄは、駆動ローラ６０６、テンションローラ６０７及び二次転写内ローラ６０８によって張架され、図中矢印方向へと搬送駆動される中間転写ベルト６０５を備えている。

ここで、中間転写ベルト６０５は、一次転写装置６１８により与えられる所定の加圧力及び静電的負荷バイアスにより、感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写されるものである。また、略対向する二次転写内ローラ６０８及び二次転写外ローラ６６により形成される二次転写部において所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることでシートＳへ未定着画像を吸着させるものである。なお、６１９は二次転写内ローラ６０８の下流部に設けられ、中間転写ベルト６０５上に残ったトナーを回収するためのクリーナである。

この構成のカラー画像形成装置６０において、画像を形成する際には、まず、予め帯電装置６１２により感光体ドラム６１１の表面が一様に帯電される。この後、画像データが、制御部１２０で受信されて露光装置６１０に伝送される。これにより、露光装置６１０は、矢印方向に回転する感光体ドラム６１１に対し、送られてきた画像情報の信号に基づいて発光する。そして、この光を折り返しミラー６２０により折り返して照射することにより。感光体ドラム表面に潜像が形成される。

次に、感光体ドラム６１１上に形成された静電潜像に対して、現像器６１３によるトナー現像が行われ、感光体ドラム上にトナー像が形成される。この後、一次転写装置６１８により所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト６０５上にトナー像が転写される。

ここで、画像形成部６０ＢのＹ、Ｍ、Ｃ及びＢｋの各画像形成ユニット６０９による画像形成は、中間転写ベルト上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。この結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト６０５上に形成される。シートＳは、給紙カセット６１からピックアップローラ１２により画像形成部６０Ｂの画像形成タイミングに合わせて送り出され、この後、シートＳは搬送パス６４ａから搬送ローラ６５ａを通過してレジストレーションローラ６５へと搬送される。また、手差し給紙の場合は、手差しトレイ８０に積載されたシートはシート給送ローラ８１により送り出され、搬送パス６４ｂから搬送ローラ６５ａを通過してレジストレーションローラ６５へと搬送される。

そして、このレジストレーションローラ６５において斜行補正やタイミング補正を行った後、略対向する二次転写内ローラ６０８及び二次転写外ローラ６６により形成される二次転写部へと搬送される。この後、二次転写部において所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることでシートＳ上にフルカラーのトナー像が二次転写される。

次に、このようにトナー像が二次転写されたシートＳは定着前搬送部６７により定着装置６８へと搬送される。そして、この定着装置６８において、略対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、一般的にはヒータ等の熱源による加熱効果を加えてシートＳ上にトナーを溶融固着させる。次に、このようにして得られた定着画像を有するシートＳは分岐搬送装置６０Ｆにより、そのまま排紙搬送パス６９を経て排紙トレイ６００上に排出される。

シートＳの両面に画像を形成する両面印字の場合には、分岐搬送装置６０Ｆに設けられた切替部材７０の切替により、シートＳは、反転搬送装置１００の反転誘導パス２に搬送される。この後、シートＳは反転誘導パス２に設けられた搬送ローラ１及び反転前搬送ローラ５によりスイッチバックパス４へと引き込まれる。さらに、スイッチバックパス４へと引き込まれたシートＳは、スイッチバックパス４に設けられた正逆転可能な反転ローラ６のスイッチバック動作により、先後端を入れ替えて両面搬送パス３へと搬送される。

次に、シートは両面搬送パス３に設けられた反転後搬送ローラ７により、シート給送装置６０Ｃより搬送されてくる後続ジョブのシートとのタイミングを合わせて搬送パス６４で合流し、レジストレーションローラ６５を経て二次転写部へと送られる。なお、裏面（２面目）の画像形成プロセスに関しては、先述の表面（１面目）の場合と同様なので説明は省略する。

図２は、シート給送装置６０Ｃの構成を説明する図であり、シート給送装置６０Ｃは、昇降可能なピックアップローラ１２を備えたシート給送部Ａと、シートを収納する給紙カセット６１を備えたシート収納部Ｂとを有している。シート給送部Ａは、図３に示すように、ピックアップローラ１２の他に、搬送ローラ１１ａ及び分離ローラ１１ｂから構成される分離ローラ対１１を備えており、ピックアップローラ１２により送り出されたシートは、分離ローラ対１１により１枚ずつ分離される。

ピックアップローラ１２及び分離ローラ対１１は、後述する図７に示すモータ２１と、同一のギア列とによって駆動され、シート給送動作中、分離ローラ対１１及びピックアップローラ１２は、モータの正転により、同じ方向に回転してシートを送り出す。ピックアップローラ１２は、図４に示すように搬送ローラ１１ａの中心軸２５を中心として上下方向に回動可能なピックアップローラ支持部材１３の回動端部に回転自在に支持されている。

ピックアップローラ支持部材１３は、ソレノイド１６がｏｎして、ソレノイド１６の作動桿１６ａが図４の矢印Ｘ方向に移動すると、リンク部材２４が図４の矢印Ｒ方向に回転する。そして、ピックアップローラ支持部材が、回転するリンク部材２４の先端により押し上げられることで、搬送ローラ１１ａの中心軸２５を中心として上方に回動する。これにより、ピックアップローラ支持部材１３に支持されているピックアップローラ１２が上昇する。また、ソレノイド（ＳＬ）１６がｏｆｆすると、ソレノイド１６の作動桿１６ａが図４の矢印Ｘ方向と逆方向に移動し、リンク部材２４が図４の矢印Ｒ方向と反対方向に回転する。これにより、ピックアップローラ支持部材１３が下方回動し、ピックアップローラ１２が下降してシートに当接する。

シート収納部Ｂは、図５の（ａ）に示すようにシートを積載するシート積載板であるトレイ２０が後述する上昇機構により上昇可能に設けられている。なお、図５において、２２、２３はトレイ２０のシート給送方向と直交する幅方向の両側に設けられた規制部材であり、規制部材２２，２３により、図５の（ｂ）に示すようにトレイ２０にシートＳが積載された際、シートＳの幅方向の位置を規制する。

トレイ２０の幅方向の両端には図６に示すように固定部材１９が不図示のビスにより固定されている。固定部材１９には、図７に示すようにワイヤ１８の一端が取り付けられており、モータ２１が回転すると、上昇機構である巻き取り機構１８Ａによりワイヤ１８が巻き取られて固定部材１９を介してトレイ２０がシートを積載した状態で上昇する。

駆動手段であるモータ２１は、正逆転可能なモータである。そして、シートを給送する際にはモータ２１を正転させてピックアップローラ等を回転させ、トレイ２０を上昇させる際には、モータ２１の回転を正転から逆転に切り替える。これにより、１つのモータ２１で、ピックアップローラ等の回転によるシート給送動作とトレイ２０を上昇させるリフトアップ動作の両方を行うことができる。

モータ２１とピックアップローラ１２との間には、後述する図１０に示すワンウエークラッチＯＷ１が設けられている。このワンウエークラッチＯＷ１により、ピックアップローラ１２はモータ正転時には回転が伝達されるが、モータ逆転時には回転が伝達されない。また、モータ２１と巻き取り機構１８Ａとの間には、後述する図１０に示すワンウエークラッチＯＷ２が設けられている。このワンウエークラッチＯＷ２により、巻き取り機構１８Ａはモータ逆転時に駆動が伝達されてワイヤ１８を巻き取り、モータ正転時には駆動が伝達されないため巻取りを行わない。

シート給送部Ａには、既述した図３に示すように、トレイ２０に支持されているシートを給送することが可能な範囲の上限を検知する、フォトセンサにより構成される上限検知センサ１４が配置されている。また、シート給送部Ａには、最上位のシートの高さ方向の位置が、ピックアップローラ１２によるシートの給送が不可能となる高さよりもシートの所定枚数分だけ高い位置となったことを検知するための検知手段である下限検知センサ１５が配置されている。なお、以下、このようにシートの給送が不可能となるシートの高さ方向の位置（以下、紙面高さという）よりも所定枚数分だけ高い位置を下限位置という。この所定枚数分としては、シート枚数が多くなるとシートの給送可能な範囲が狭くなりリフトアップ動作の頻度が多くなるので、１〜６枚分が良好である。

さらに、上下方向に回動可能なピックアップローラ支持部材１３には、図８に示すように、上限及び下限検知センサ１４，１５により検知される被上限検知部材１７ａ及び被下限検知部材１７ｂが設けられている。そして、ピックアップローラ支持部材１３が回動すると、被上限及び被下限検知部材１７ａ，１７ｂも同時に上下方向に回動する。このピックアップローラ支持部材１３の回動角度は、下降したピックアップローラ１２がシートに当接する位置によって変化する。言い換えれば、ピックアップローラ支持部材１３の回動角度はトレイ２０に積載された最上位シートの位置（紙面高さ）によって変化する。

例えば、図９の（ａ）に示すように、最上位シートＳ１の位置（紙面高さ）が上限位置のときは、上限検知手段である上限検知センサ１４が被上限検知部材１７ａを検知する。また、図９の（ｂ）に示すように、最上位シートＳ１の位置（紙面高さ）が下限位置のときは、ピックアップローラ１２の下降量が増加し、これに伴いピックアップローラ支持部材１３の回動量も増加し、下限検知センサ１５が被下限検知部材１７ｂを検知する。

図１０は、シート給送装置６０Ｃの制御ブロック図であり、図１０において、５０は制御部１２０に接続され、シート給送装置６０Ｃを制御する制御手段である制御演算部である。そして、制御演算部５０には、上限及び下限検知センサ１４，１５が接続されており、上限及び下限検知センサ１４，１５が被上限及び被下限検知部材１７ａ，１７ｂを検知すると、検知信号が制御演算部５０に入力される。

また、制御演算部５０には、既述した正逆転可能な駆動源であるモータ２１が接続されている。そして、制御演算部５０がモータ２１を正転駆動することにより、ピックアップローラ１２及び搬送ローラ１１ａが回転し、モータ２１を逆転駆動することにより、ワイヤ１８が巻き取られて固定部材１９が上昇し、これに伴いトレイ２０が上昇する。なお、５１は制御演算部５０に設けられたメモリである。

次に、本実施の形態に係るシート給送装置６０Ｃのシート給送動作制御について図１１に示すフローチャートを用いて説明する。制御演算部５０は制御部１２０から給紙信号が入力されると、モータ２１を正転駆動してピックアップローラ１２及び搬送ローラ１１ａを回転させてシートを給送する（ｓｔｅｐ１）。この後、制御演算部５０は、ピックアップローラ１２が給送したシートの負荷とならないようソレノイド１６をｏｎしてピックアップローラ１２を上昇させる（ｓｔｅｐ２）。この後、次のシート給送に備えてソレノイド１６をｏｆｆし、トレイ２０の上方に位置するピックアップローラ１２を下降させ（ｓｔｅｐ３）、この後、紙面高さが下限位置（紙面高さ下限）となっているかを判断する（ｓｔｅｐ４）。

なお、ピックアップローラ１２は、シートを送り出してから所定時間経過後にソレノイド１６をｏｎすることにより上昇し、給送されたシートの後端が分離ローラ対１１を通過するのと略同時にソレノイド１６をｏｆｆすることにより下降する。このようなピックアップローラ１２を下降させるタイミングは、給紙信号からシート後端が分離ローラ対１１を通過する時間を予め検出しておき、カウンタ等でこの時間が経過したときとする。なお、ピックアップローラ１２を下降させるタイミングは、分離ローラ対１１の下流側にセンサを配置し、このセンサがシートの後端を検知したときとしてもよい。

そして、下限検知センサ１５が被下限検知部材１７ｂを検知していない場合、すなわち紙面高さが下限位置（紙面高さ下限）となっていない場合には（ｓｔｅｐ４のＮＯ）、そのまま次のシートの給送を行う。なお、紙面の高さを検知するタイミングとしては、ソレノイド１６による電気的な遅延及びメカ的な動作時間から、本実施の形態ではピックアップローラ下降開始信号から５０ｍｓ後としている。

一方、紙面高さが下限位置（紙面高さ下限）となっている場合（ｓｔｅｐ４のＹＥＳ）、既述した図１４に示す従来のシーケンスのように、紙面状態を検知して下限位置を判断してからリフトアップ動作を行うと、既述したように２５０ｍｓの時間が必要となる。そして、その時間をとれないシート給送間隔でシート給送を行いたい場合、モータの整定時間を優先するとリフトアップ動作をしている時間が足りなくなり、リフトアップ動作を優先するとモータの整定時間が足りなくなる。

そこで、本実施の形態では、紙面高さが下限位置（紙面高さ下限）となっていると判断した場合には（ｓｔｅｐ４のＹＥＳ）、制御演算部５０は、下限位置を検知していることをメモリ５１に記憶し（ｓｔｅｐ５）、この後、シートの給送を行う（ｓｔｅｐ６）。次に、ソレノイド１６をｏｎしてピックアップローラ１２を上昇させ（ｓｔｅｐ７）、この後、次の給送に備えてソレノイド１６をｏｆｆしてピックアップローラ１２を下降させる（ｓｔｅｐ８）。次に、ピックアップローラ１２の下降直後に、リフトアップ動作を行う（ｓｔｅｐ９）。

リフトアップ動作は、上限検知センサ１４がピックアップローラ支持部材１３に設けられている被上限検知部材１７ａを検知するまで行われる。なお、リフトアップ動作を下限検知センサ１５が被下限検知部材１７ｂを検知してから所定時間行ったり、検知センサの検知に基づいて紙面高さがシートの給送が可能な範囲になるまで行ったりしてもよい。これにより、最上位シートＳ１の位置がシートを給送可能な範囲内に位置し、リフトアップ動作が終了する。

つまり、本実施の形態においては、ピックアップローラ１２を下降させ、下限位置を検知した場合においても、すぐにはリフトアップ動作を行わず、そのまま次のシート給送動作を行い、シート給送動作の後、次のシート給送までにリフトアップ動作を開始する。そして、このような制御が可能となるよう、下限位置を検知した場合、既述したように下限位置を検知していることをメモリ５１に記憶しておく。そして、メモリ５１により下限位置を検知していることを記憶することにより、次のシートの給送の際、紙面の高さが下限位置かどうかの判定を行うことなくリフトアップ動作を行うことが可能となる。

図１２の（ａ）は、本実施の形態に係るシート給送動作のタイミングチャートであり、図１２の（ｂ）は従来のシート給送装置のシート給送動作のタイミングチャートである。従来は、図１２の（ｂ）のａのタイミングにおいて、ピックアップローラ１２の下降信号（ソレノイドＳＬのｏｎ）より、ピックアップローラ１２が紙面に到達し、この後、リフトアップの必要があるかどうかの判断を行っていた。そして、リフトアップが必要な場合には、５０ｍｓ後の図１２の（ｂ）のｂのタイミングでモータＭを逆回転（ＣＣＷ）させてリフトアップ動作を開始していた。

これに対し、本実施の形態においては、リフトアップの要否については、シートの給送の際、すでに確定している。つまり、下限位置を検知した場合、下限位置を検知していることをメモリ５１に記憶している。このため、次のシートを給送する際は、紙面の高さが下限位置かどうかの判定を行うことなく、図１２の（ａ）のａのタイミングにおいて、ピックアップローラ１２を下降させると同時にモータＭを逆回転（ＣＣＷ）させてリフトアップ動作を開始している。これにより、リフトアップ終了のタイミングが図１２の（ａ）のｃ’となり、従来の図１２の（ａ）のｃのタイミングよりも５０ｍｓ早くなる。この結果、シート給送タイミングに対しても、図１２の（ａ）のｄ’となり、従来の図１２の（ａ）のｄに対して５０ｍｓ早めることができる。

なお、本実施の形態において、紙面高さが下限位置となっていない場合、次のシート給送の際、紙面高さの判断を行うが、この紙面高さの判断は図１２の（ａ）のｂのピックアップローラ１２の下降信号から５０ｍｓ経過後のタイミングで行う。これは、既述したように、ピックアップローラ１２の下降信号から５０ｍｓ経過するまでは、ピックアップローラ１２が下降していない状態及び、ソレノイド動作の遅れや、着地時の振動によってピックアップローラ１２の動作が安定していないからである。

そこで、紙面高さの判断をピックアップローラ１２の動作が安定した状態で行うよう、本実施の形態においては、この区間、すなわち図１２の（ａ）のｅの区間は一切センサの状態を監視しない区間であるマスク区間としている。なお、このようなマスク区間を設けた場合、本実施の形態のように、ピックアップローラ１２を下降させると同時にリフトアップを始めると、この区間内では紙面高さを検知することができないため、紙面高さの上限に達するおそれがある。

しかし、本実施の形態において、マスク区間は５０ｍｓで設定し、また安定してシート給送できる下限位置からリフトアップを始めた場合、シートの給送が可能な範囲の上限値に達するまでに５０ｍｓ以上要するように設定する。これにより、紙面高さは、マスク区間中、つまり５０ｍｓの間に安定してシート給送できる紙面高さの上限に達してしまうことはない。

このように、本実施の形態においては、５０ｍｓの時間短縮を行い、２００ｍｓ（図５におけるａ〜ｄ’の区間）で次のシート給送を行うことが可能なシーケンスとなっている。これにより、コストアップをすることなく、安定したシート給送動作を保証しつつ、シート給送間隔を短縮させることができる。本実施の形態においては、生産性が７５ｐｐｍから８０ｐｐｍへとアップしている。

以上説明したように、本実施の形態においては、ピックアップローラ１２が最上位のシートに当接した時、下限検知センサ１５からの検知信号に基づいて最上位のシートの紙面高さが下限位置となったかを判断する。そして、最上位のシートの紙面高さが下限位置となったと判断した場合には、最上位のシートを給送した後、次のシートの給送の際、下限検知センサ１５による検知を行うことなくトレイ２０を上昇させて最上位のシートが適正範囲内に位置するようにする。

つまり、最上位のシートの紙面高さが下限位置となった場合には、最上位のシートを給送した後、次のシートの給送の際、トレイ２０を上昇させるようにすることにより、シート給送間隔を短く設定することができる。これにより、生産性の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態においては、下限位置を検知してから最上位のシートを給送した後、リフトアップを行うこととしているが、図１３に示すフローチャートのように、所定枚数分のシートを給送した後にリフトアップを行ってもよい。なお、図１３において、ｓｔｅｐ１〜ｓｔｅｐ３までは既述した図１１に示すフローチャートと同じ処理であるので、説明は省略する。

この場合、紙面高さが下限位置（紙面高さ下限）となっていると判断した場合には（ｓｔｅｐ４のＹＥＳ）、制御演算部５０は、下限位置を検知していることをメモリ５１に記憶し（ｓｔｅｐ５）、この後、シートの給送を行う（ｓｔｅｐ６）。次に、ソレノイド１６をｏｎしてピックアップローラ１２を上昇させ（ｓｔｅｐ７）、この後、次の給送に備えてソレノイド１６をｏｆｆしてピックアップローラ１２を下降させる（ｓｔｅｐ８）。次に、所定枚数分のシートを給送すると（ｓｔｅｐ９のＹＥＳ）、リフトアップ動作を行う（ｓｔｅｐ１０）。

この制御の場合、下限センサ１５の設置位置は、ピックアップローラ１２によるシートの給送が不能となる紙面高さよりも所定枚数分だけ高くなるように設定しているため、リフトアップ動作の回数は多くなるが、所定枚数分のシートを給送することが可能である。この場合、紙面の高さ検知を行うことなく連続して所定枚数分のシートを給送することができる。

なお、所定枚数を多く設定すると、下限位置が高くなるため、下限位置から適正範囲の上限までの範囲が狭くなる。このため、下限センサ１５の設置位置は、マスク区間中にシートがリフトアップされる高さが、下限位置を検知してから適正範囲の上限に達しない高さ範囲で設定する必要がある。これは、最上位のシートの紙面高さが上限を超えると、トレイ２０を下降させる必要が生じるが、この場合、モータ２１を正転させると、ピックアップローラ１２が逆回転してシートがジャムする恐れがあるからである。

また、これまでの説明においては、ピックアップローラ１２の下降に応じて紙面の上限を検知するようにしたが、本発明は、これに限らない。例えば、紙面の上限を検知する検知機構をピックアップローラ１２の下降には関係ない部分に別途設けるようにすれば、ピックアップローラ１２の下降とは関係なく、リフトアップ動作を停止することができる。

なお、本実施の形態では、モータの正転で給紙動作を行わせ、モータの逆転でリフトアップ動作を行わせるシート給送方式での例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上記実施の形態では、一つのモータで２つの動作を行わせることができるためコストダウンには効果的であるが、モータの静定時間が必要であるため、シートの給送間隔に制限が生じている。これに対して、コストダウンには不利であるが、専用のモータを用いて各動作を行わせるシート給送方式に本発明を適用しても良い。すなわち、この方式であっても、５０ｍｓの時間短縮を行うことができるため、シートの給送間隔を短くして生産性を向上させることが可能となる。

１２…ピックアップローラ、１４…上限検知センサ、１５…下限検知センサ、１６…ソレノイド、１８…ワイヤ、１８Ａ…巻き取り機構、２０…トレイ、２１…モータ、５０…制御演算部、６０…カラー画像形成装置、６０Ａ…カラー画像形成装置本体、６０Ｂ…画像形成部、６０Ｃ…シート給送装置、６１…給紙カセット、Ａ…シート給送部…、Ｂ…シート収納部、Ｓ…シート

Claims

シートを積載する昇降可能なシート積載板を有するシート収納部と、
前記シート積載板を上昇させる上昇機構と、
前記上昇機構を駆動して前記シート積載板を上昇させる駆動手段と、
前記シート積載板の上方に昇降可能に設けられ、下降により前記シート積載板に積載されたシートと当接してシートを給送するシート給送手段と、
前記シート積載板に支持されているシートの最上位のシートの紙面高さが、所定の紙面高さとなったことを検知するための検知手段と、
シートの給送の際に、前記検知手段からの検知信号に基づいて最上位のシートが前記所定の紙面高さとなったかを判断し、所定の紙面高さとなったと判断した場合には、シートを給送し、給送したシートの後のシートの給送の際に、前記シート積載板を上昇させて最上位のシートが前記シート給送手段によるシートの給送が可能な適正範囲内に位置するように前記駆動手段を制御する制御部と、を備え、
前記所定の紙面高さは、前記シート給送手段によるシートの給送が可能な範囲の下限となる紙面高さよりも所定枚数分だけ高い紙面高さであり、
前記制御部は、前記シート給送手段の下降を開始した後、前記検知手段からの検知信号に基づいて最上位のシートの紙面高さが前記所定の紙面高さとなったかを判断し、前記所定枚数分のシートを給送した後の次のシートの給送の際に、前記シート給送手段の下降を開始すると同時に前記シート積載板を上昇させるように前記駆動手段を制御すると共に、前記最上位のシートの紙面高さを検知する際、前記シート給送手段の下降を開始してから所定時間が経過するまでは、前記検知手段からの検知信号を受け入れないマスク区間を設けることを特徴とするシート給送装置。
前記最上位のシートの紙面高さが、前記適正範囲の上限に達したことを検知するための上限検知手段を備え、
前記検知手段を、前記シート積載板を上昇させる際、前記マスク区間において上昇する前記最上位のシートが前記上限検知手段により検知されることがない位置に設けることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
前記駆動手段は、前記シート給送手段を正転により駆動し、前記上昇機構を逆転により駆動して前記シート積載板を上昇させることを特徴とする請求項１又は２記載のシート給送装置。
画像形成部と、前記画像形成部にシートに給送する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。