JP6545003B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特に昇降可能なシート積載部材の位置制御に関する。

画像形成装置には、シート積載部材に積載された最上位のシートの高さを略一定に保つためのリフター機構を有し、略一定の高さからシートを給紙ローラにより画像形成部へ給送するシート給送装置を備えているものがある。シート給送装置は、シート積載部材に積載されたシートがシート給送位置に達しているか否かを検知する検知センサを有し、検知センサによる検知結果に基づいて、シート積載部材の昇降を制御する。このような制御により、シート給送装置はシートの給送位置を略一定に保つことができ、シート給送動作を安定させることができる。このようなシート給送装置では、シートの端部がカールすることによりシート積載部材に積載されたシートの最上位面が変動する場合、検知センサがカールの影響を受けて、シートの最上位面が給送位置に達しているように誤検知することがある。例えば、特許文献１では、給送開始後、検知センサがシート積載部材に積載された最上位シートが給送位置に達していないことを複数回検知した場合には、シート積載部材を上昇させる制御が行われる。また、例えば特許文献２では、シートのカール状態を検知する検知機構を設け、シートのカール量に応じてシート積載部材を昇降させ、シート積載部材の位置を調整する制御を行っている。

特開２００９−２１４９６６号公報 特開２００９−２１５０４１号公報

近年、画像形成装置の小型化を実現するために、画像形成装置がシートを給紙する２つの給紙口１、給紙口２を備えている場合には、次のような構成が考えられる。即ち、給紙口毎に独立した搬送路を設けず、給紙ローラからの搬送方向下流の搬送路を共通化してシートが搬送される構成が考えられている。例えば、給紙口１は手差しによる給紙口で、給紙口２がリフター機構を有するカセットの場合には、給紙口２の給紙ローラと給送位置で待機しているシートとの間に、給紙口１から給紙されたシートが搬送される。そのため、給紙口１から搬送されたシートを画像形成部に搬送するためには、給紙ローラをカセットのシート積載部材に積載されたシートから退避させて、搬送路を開けておく必要がある。一方、給紙ローラを退避させた状態では、リフター機構によりシートが積載されたシート積載部材を給送位置まで上昇させても、給紙ローラによる押圧はかからない。例えばシートがカールしている場合は、給紙動作を実施するために給紙ローラがシート積載部材に積載されたシートの最上位面に降下すると、給紙ローラがシートの最上位面を押圧して、紙面の位置が押し下げられる。その結果、シート積載部材に積載されたシートの最上位面の位置が最適な給送位置よりも低くなり、給送不良が発生するという課題がある。

本発明はこのような状況のもとでなされたもので、シートがカールしている状態でも、シートを安定して給送することを目的とする。

前述の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

（１）シートが積載される積載部材を昇降させる昇降手段と、前記昇降手段により上昇された前記積載部材に積載された最上位のシートが給送位置にあるかどうかを検知する第一の検知手段と、給送ローラを前記最上位のシートに圧接させ、前記給送ローラにより前記最上位のシートを給送する給送手段と、前記給送ローラが前記最上位のシートを給送可能な位置にあるかどうかを検知する第二の検知手段と、前記昇降手段を制御する制御手段と、を有するシート給送装置において、前記昇降手段が前記積載部材を上昇させ、前記第一の検知手段により前記最上位のシートが前記給送位置にあることが検知された後で、前記給送手段が前記給送ローラを前記最上位のシートに圧接させ、前記第二の検知手段により前記給送ローラが前記最上位のシートを給送可能な位置にある状態からない状態へと変化したことが検知され、前記第一の検知手段により前記最上位のシートが前記給送位置にある状態からない状態へと変化したことが検知された場合、前記制御手段は、前記第二の検知手段の検知結果が変化したタイミングから前記第一の検知手段の検知結果が変化したタイミングまでの時間に基づいて補正量を決定し、決定した前記補正量の分だけ前記昇降手段を制御して、前記積載部材を上昇させることを特徴とするシート給送装置。
（２）シートが積載される積載部材を昇降させる昇降手段と、前記昇降手段により上昇された前記積載部材に積載された最上位のシートが給送位置にあるかどうかを検知する第一の検知手段と、給送ローラを前記最上位のシートに圧接させ、前記給送ローラにより前記最上位のシートを給送する給送手段と、前記給送ローラが前記最上位のシートを給送可能な位置にあるかどうかを検知する第二の検知手段と、前記昇降手段を制御する制御手段と、を有し、前記昇降手段が前記積載部材を上昇させ、前記第一の検知手段により前記最上位のシートが前記給送位置にあることが検知された後で、前記給送手段が前記給送ローラを前記最上位のシートに圧接させ、前記第二の検知手段により前記給送ローラが前記最上位のシートを給送可能な位置にある状態からない状態へと変化したことが検知され、前記第一の検知手段により前記最上位のシートが前記給送位置にある状態からない状態へと変化したことが検知された場合、前記制御手段は、前記第二の検知手段の検知結果が変化したタイミングから前記第一の検知手段の検知結果が変化したタイミングまでの時間に基づいて補正量を決定し、決定した前記補正量の分だけ前記昇降手段を制御して、前記積載部材を上昇させることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、シートがカールしている状態でも、シートを安定して給送することができる。

実施例１〜３の画像形成装置の概略断面図、及びシステム構成図 実施例１〜３のシート給送装置の外観斜視図 実施例１〜３のシート給送装置の断面図 実施例１〜３のシート給送装置の初期リフトアップ時、給紙動作時の断面図 実施例１〜３の初期リフトアップの制御シーケンスを示すフローチャート 実施例１〜３のシート給送装置の初期リフトアップ時、給紙動作時の断面図 実施例１のシート給送装置の給紙動作時のタイミングチャート 実施例１の給紙動作の制御シーケンスを示すフローチャート 実施例２の給紙動作の制御シーケンスを示すフローチャート 実施例３のメディアセンサを説明する図 実施例３の給紙動作の制御シーケンスを示すフローチャート

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［画像形成装置の全体構成］
図１を用いて、実施例１の画像形成装置の全体構成の概要について説明する。本実施例では、画像形成装置として、感光ドラム上の各色のトナー像を中間転写ベルトに順次転写した後、中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体であるシートに一括転写するレーザビームプリンタを用いる。ここで、シートとは、記録紙（薄紙、普通紙、厚紙）やＯＨＰシート等が含まれる。本実施例においては記録紙を例に挙げて説明する。図１（ａ）は、レーザビームプリンタ１０１（以下、本体１０１ともいう）の概略断面図である。給紙カセット２０１内に積載収納されたシート８は、図中矢印方向（時計回り方向）に回転する給紙ローラ２０２（給送ローラともいう）により、フィードローラ２０３と対向するリタードローラ２０４へ送り出される。フィードローラ２０３を通過したシート８は、搬送ローラ２５０と搬送対向ローラ２５２のニップ部に搬送され、更に、駆動ローラ１０５と転写ローラ１２２のニップ部へと搬送される。また、搬送ローラ２５０と転写ローラ１２２との間の搬送路には、メディアセンサ５０１が配置され、搬送されるシート８の表面性と厚さを検知して、検知結果に基づいてシート８の種類を判断する。判断されたシート８の種類に応じて、後述する画像形成部は、最適な画像形成条件で画像形成を行う。なお、メディアセンサ５０１は後述する実施例３で用いるので、実施例１及び実施例２においては配置されていなくてもよい。

本体１０１の画像形成部を構成するカートリッジ１１１Ｃ、１１２Ｃ、１１３Ｃ、１１４Ｃは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いて、トナー像を形成する。カートリッジ１１１Ｃ、１１２Ｃ、１１３Ｃ、１１４Ｃは、像担持体である感光ドラム１１１、１１２、１１３、１１４を有し、各感光ドラム１１１〜１１４は、図中矢印方向（反時計回り方向）に回転する。各感光ドラム１１１〜１１４上には、レーザスキャナ１２０からのレーザ光により静電潜像が順次形成される。形成された静電潜像は現像ローラによってトナーが付着されることにより現像され、各感光ドラム１１１〜１１４上に、各色のトナー像が形成される。中間転写ベルト１３０は、無端状のエンドレスベルトであり、駆動ローラ１０５、テンションローラ１２１等に張架され、図中矢印方向（時計回り方向）に回転する。感光ドラム１１１、１１２、１１３、１１４に形成されたイエロー、マゼンダ、シアン、ブラック色のトナー像は、順次、中間転写ベルト１３０に重畳転写される。そして、中間転写ベルト１３０に重畳転写されたトナー像は、中間転写ベルト１３０を駆動する駆動ローラ１０５と転写ローラ１２２のニップ部に搬送されたシート８に一括転写される。

そして、トナー像が転写されたシート８は、定着装置を構成する定着フィルム１０７と加圧ローラ１０８のニップ部へ搬送され、ここで加熱及び加圧処理が行われ、トナー像がシート８に定着される。その後、トナー像が定着されたシート８は、排出ローラ１０９と排出コロ１１０により本体１０１の外部に排出される。

［画像形成装置のシステム構成］
図１（ｂ）は、本実施例の画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。コントローラ部４０１は、外部装置であるホストコンピュータ４００、エンジン制御部４０２、コントロールパネル４０３と相互に通信が可能となっている。コントローラ部４０１は、外部装置であるホストコンピュータ４００から画像情報と印字命令を受信すると、受信した画像情報を解析してビットデータに変換する。そして、コントローラ部４０１は、ビデオインターフェイス部４１０を介して、シート８毎に印字予約コマンド、印字開始コマンド、及びビデオ信号をエンジン制御部４０２に送信する。また、コントローラ部４０１は、ユーザに報知するために、報知手段であるコントロールパネル４０３に画像形成装置の状態に関する情報等を表示する。コントローラ部４０１は、エンジン制御部４０２に対して、ホストコンピュータ４００からの印字命令に従って印字予約コマンドを送信する。また、コントローラ部４０１は、画像形成装置が印字可能な状態となったタイミングで、エンジン制御部４０２へ印字開始コマンドを送信する。

エンジン制御部４０２は、コントローラ部４０１から受信した印字予約コマンドの順に印字動作を実行するための準備を行い、コントローラ部４０１から印字開始コマンドを受信するまで待機する。エンジン制御部４０２は、コントローラ部４０１から印字開始コマンド（印字指示ともいう）を受信すると、コントローラ部４０１にビデオ信号の出力の基準タイミングとなる／ＴＯＰ信号を出力し、受信した印字予約コマンドに従って印字動作を開始する。エンジン制御部４０２において、制御手段であるＣＰＵ４１１は、画像形成部４１２、定着制御部４１３、用紙搬送部４１４、転写制御部４１５、給紙制御部４１６、リフター制御部４１７を制御して、印字動作に必要な画像形成処理を実行する。

給送手段である給紙制御部４１６は、給紙部を駆動するための駆動モータ２６４と、ソレノイド２７０を制御して、給紙ローラ２０２によるシート８の給紙を制御する。リフター制御部４１７は、リフトアップ部（後述するシート積載部材２０６）を駆動するための駆動モータ２２７、ソレノイド２１９、リフトアップ部の状態を検知するためのセンサ３００、センサ３０１の制御を行う。これにより、リフター制御部４１７は、リフトアップ部の昇降制御を行う。ＣＰＵ４１１は、ＲＯＭ４１１ａに記憶された各種プログラムに従って、ＲＡＭ４１１ｂを作業領域として使用しながら、上述した各制御部の制御を行う。また、ＣＰＵ４１１は、時間を計測するためのタイマ機能を有している。

なお、後述するように、給紙制御部４１６及びリフター制御部４１７は、給紙カセット２０１に設けられており、エンジン制御部４０２のＣＰＵ４１１により制御される。例えば、給紙カセット２０１に、給紙制御部４１６及びリフター制御部４１７を制御する制御部（ＣＰＵ等）を設け、ＣＰＵ４１１からの給紙指示に応じて、給紙制御部４１６及びリフター制御部４１７を制御するように構成してもよい。即ち、制御部は、ＣＰＵ４１１からの給紙指示に応じて、給紙制御部４１６を制御して、給紙ローラ２０２によるシート８の給紙を行い、リフター制御部４１７を制御して、リフトアップ部の昇降制御を行う。

［シート給送装置の構成］
図２は、本実施例のシート給送装置の構成を示す斜視図である。図２（ａ）は、リフター駆動側（図１（ａ）の手前側）からシート給送装置を見たときの斜視図であり、図２（ｂ）は給紙駆動側（図１（ａ）の奥側）からシート給送装置を見たときの斜視図である。

（給紙方式）
本実施例のシート給送装置のシートの給送方式は、逆転ローラを用いたリタードローラ方式である。図２（ａ）において、給紙ローラ２０２は、フィードローラ２０３の回転軸を中心として上下方向に揺動可能な支持部材２０５に支持されている。給紙時には、給紙ローラ２０２は、給紙カセット２０１内のシート積載部材２０６上に積載されたシート８の最上位面に当接した状態となる（後述する図４（ｂ））。一方、給紙時でないときには、給紙ローラ２０２は、シート積載部材２０６上に積載されたシート８の最上位面から上方向に退避している状態となる（後述する図４（ａ））。

図２（ｂ）において、給紙カセット２０１から給紙が行われる場合には、給紙制御部４１６は、次のような制御を行う。即ち、給紙制御部４１６は、ソレノイド２７０に電圧を印加する（ソレノイド２７０をオンするともいう）ことにより、給紙欠け歯ギア２６７の回転を規制している回転規制部材２６９による規制を解除する。これにより、給紙欠け歯ギア２６７が回転可能な状態となる。その結果、支持部材２０５は、給紙ローラ２０２と共に、フィードローラ２０３の回転軸を中心に下方向に回動し、給紙欠け歯ギア２６７につながっている下流側のギアに駆動が伝達されて、フィードローラ２０３が回転する。支持部材２０５の回動動作により、給紙ローラ２０２はシート積載部材２０６上に積載されたシート８の最上位面に当接し、シート８をフィードローラ２０３とリタードローラ２０４のローラ対に給送する。給紙ローラ２０２は、１枚のシート８の給送が終わると、次のシート８の給紙動作が行われるまで、図中上方向に退避する。また、リタードローラ２０４は、フィードローラ２０３とは回転方向が逆方向の逆転ローラであり、リタードローラ２０４の駆動軸には、トルクリミッタ（不図示）が設けられている。給紙ローラ２０２、フィードローラ２０３、リタードローラ２０４は、後述する駆動源である駆動モータ２６４からの駆動が伝達され、回転駆動される。

（リタードローラ方式によるシート分離）
次に、本実施例のリタードローラ方式のシート給送装置のシート分離動作について説明する。上述したように、給紙ローラ２０２が回転することにより、シート積載部材２０６上に積載された最上位のシート８がフィードローラ２０３、リタードローラ２０４のローラ対へと送り出される。このとき、シート８が１枚だけ送り出された場合には、リタードローラ２０４はフィードローラ２０３とニップ部を形成しているため、シート８を介し、リタードローラ２０４には、リタードローラ２０４の回転方向とは逆方向の大きな回転トルクが加わる。その結果、トルクリミッタによりトルク伝達が遮断され、リタードローラ２０４は空転状態となる。これにより、リタードローラ２０４には駆動モータ２６４からの駆動が伝達されず、搬送されるシート８により連れ回りされることになる。

一方、給紙ローラ２０２により、２枚以上のシート８がフィードローラ２０３、リタードローラ２０４へと送り出された場合には、リタードローラ２０４にはシート間の摩擦力だけが伝わり、フィードローラ２０３のシート８を介した回転トルクは伝達されない。そのため、リタードローラ２０４のトルクリミッタは動作せず、駆動モータ２６４からの駆動力がリタードローラ２０４に伝達される。その結果、リタードローラ２０４はフィードローラ２０３とは逆方向に回転し、フィードローラ２０３に当接した最上位のシート８を残して、残りのシート８は全て、本来の搬送方向とは反対方向に送り出され、シート積載部材２０６へ戻されることになる。このように、リタードローラ２０４の逆回転により、確実に１枚ずつシート８を分離して、搬送路下流側に給送することができる。

（手差し給紙機構）
図１（ａ）に示すように、手差し給紙を行う場合には、給紙カセット２０１の上部に設けられた手差し給紙口からシート８を挿入することにより、手差し搬送ローラ３１０ａ、３１０ｂにより、シート８は給紙ローラ２０２方向へ搬送される。そして、搬送されたシート８は、手差し搬送ガイド３１１に沿って、搬送ローラ３１０ｃ、３１０ｄ及び搬送ローラ３１０ｅ、３１０ｆにより、更に給紙ローラ２０２へと搬送される。搬送されたシート８は、給紙ローラ２０２手前で、給紙カセット２０１から給紙するときのカセット給紙搬送路と合流し、給紙カセット２０１からの給紙と同様に、給紙ローラ２０２によりフィードローラ２０３とリタードローラ２０４のローラ対に送り込まれる。

（リフター機構）
図２（ａ）に示すように、給紙カセット２０１は、カセット枠体２０７、カセット枠体２０７に取り付けられた揺動可能なシート積載部材２０６、及びシート積載部材２０６を昇降させる昇降手段であるリフトアーム２０８を有する。給紙カセット２０１は、図１（ａ）の右方向から本体１０１内に挿入することにより、本体１０１に装着される。

シート積載部材２０６を昇降させる場合には、リフター制御部４１７は、ソレノイド２１９に電圧を印加することにより、欠け歯ギア２１６の回転を規制している規制部材２１８による規制を解除する。これにより、欠け歯ギア２１６が回転可能な状態となる。その結果、欠け歯ギア２１６につながる下流側のギアへ駆動モータ２２７の回転駆動が伝達され、リフトアーム駆動ギア２０９が回動するとリフトアーム２０８も同様に回動し、シート８を積載したシート積載部材２０６が回転軸２１３を中心に回動する。

［シート給送装置の動作］
（給紙カセット装着時の動作）
図３（ａ）は、シート８を積載した状態の給紙カセット２０１を本体１０１内に装着した状態を示すシート給送装置の断面図である。図３（ａ）は、リフター制御部４１７によるシート積載部材２０６の昇降動作が行われていない状態を示している。第二の検知手段であるセンサ３００は、給紙ローラ２０２の位置（高さ）を検知する、即ち給紙ローラ２０２がシート積載部材２０６に積載された最上位のシート８を給紙可能な位置（給送可能な位置）にあるかどうかを検知する。センサ３００は、図３（ｂ）右図に示すように、中央部（破線位置）に発光部と受光部を有するフォトセンサであり、支持部材２０５に設けられた検知フラグ３０２の位置（高さ）により、発光部からの光が遮光又は透過される。センサ３００は、発光部からの光が遮光状態のときには、検知信号の出力はＯＮ状態となり、透過状態の場合には検知信号の出力はＯＦＦ状態となる。なお、検知フラグ３０２は、給紙ローラ２０２の昇降動作に伴い（同期して）、昇降する。

また、第一の検知手段であるセンサ３０１は、シート積載部材２０６に積載されたシート８の最上位面の高さ（位置）を検知する、即ち最上位のシート８の紙面が給紙位置にあるかどうかを検知する。リフトアーム２０８が回動し、シート積載部材２０６に積載されたシート８が上昇した場合、検知フラグ３０３はシート積載部材２０６に積載されたシート８によって押し上げられ、フィードローラ軸２６０を中心に回動する。このとき、検知フラグ３０３はシート８の最上位面に接触している。センサ３０１は、図３（ｂ）左図に示すように、中央部（破線位置）に発光部と受光部を有するフォトセンサであり、検知フラグ３０３の位置（高さ）により、発光部からの光が遮光又は透過される。センサ３０１は、発光部からの光が遮光状態のときには、検知信号の出力はＯＮ状態となり、透過状態の場合には検知信号の出力はＯＦＦ状態となる。

図３（ｂ）は、シート８を積載した状態の給紙カセット２０１を本体１０１内に装着したときの検知フラグ３０３（図３（ｂ）左図）、検知フラグ３０２（図３（ｂ）右図）の状態を示す断面図である。図３（ｂ）右図において、給紙ローラ２０２は、図中上方向に退避した状態で、検知フラグ３０２は、センサ３００の検知信号の出力をＯＮ状態（遮光状態）にする。一方、図３（ｂ）左図において、検知フラグ３０３は自重で図中下方向に垂れ下がり、センサ３０１の検知信号の出力はＯＦＦ状態（透過状態）である。

（カールしていないシートの給紙動作）
図４（ａ）は、給紙カセット２０１を本体１０１に装着した図３の状態から、シート積載部材２０６が昇降されて（初期リフトアップという）、給紙可能な状態になったときの状態を示す断面図である。図４（ａ）において、左側の図はセンサ３０１と検知フラグ３０３の状態を示し、右側の図はセンサ３００と検知フラグ３０２の状態を示している。前述したように、ＣＰＵ４１１は、リフター制御部４１７を介して、ソレノイド２１９を駆動して欠け歯ギア２１６の規制を解除し、駆動モータ２２７の駆動が伝達されてリフトアーム２０８が回動し、シート積載部材２０６が上昇する。シート積載部材２０６が上昇することにより、シート積載部材２０６に積載されたシート８の最上位面が検知フラグ３０３を押し上げる。これにより、センサ３０１は、検知フラグ３０３により透過状態から遮光状態になることにより、センサ３０１の検知信号は、ＯＦＦ状態からＯＮ状態となる。ＣＰＵ４１１は、センサ３０１の検知信号の出力がＯＮ状態になると、シート積載部材２０６上のシート８を給紙可能状態と判断し、リフター制御部４１７を制御して、駆動モータ２２７とソレノイド２１９の駆動を停止する。

（初期リフトアップ動作の制御シーケンス）
図５は、給紙カセット２０１を本体１０１内に装着した後に、初期リフトアップを実施する際の制御シーケンスを示すフローチャートである。図５に示す処理は、給紙カセット２０１を本体１０１に装着した後に起動され、ＣＰＵ４１１により実行される。ステップ（以下、Ｓと記す）１０１でＣＰＵ４１１は、シート積載部材２０６の初期リフトアップした量を測定するために、第一タイマをリセットした後にスタートさせ、時間計測を開始する。Ｓ１０２でＣＰＵ４１１は、リフター制御部４１７を介して、駆動モータ２２７を駆動する（駆動モータ２２７オン）。Ｓ１０３でＣＰＵ４１１は、リフター制御部４１７を介して、ソレノイド２１９を駆動する（ソレノイド２１９オン）。これにより、欠け歯ギア２１６の規制が解除され、駆動モータ２２７の回転駆動がリフトアーム駆動ギア２０９に伝達されて、リフトアーム２０８が回動し、シート積載部材２０６が上昇する。

Ｓ１０４でＣＰＵ４１１は、シート積載部材２０６に積載されたシート８が給紙可能な所定の高さ（位置）まで上昇したかどうかを判断するために、リフター制御部４１７を介して、センサ３０１の出力信号の状態を監視する。即ち、ＣＰＵ４１１は、センサ３０１がＯＦＦ状態（透過状態）であることを検知したときには、シート積載部材２０６は所定の高さまで上昇していないと判断し、Ｓ１０４の処理を繰り返す。ＣＰＵ４１１は、センサ３０１がＯＮ状態（遮光状態）であることを検知したときには、シート積載部材２０６は所定の高さまで上昇したと判断し、第一タイマによる時間測定を停止し、Ｓ１０５の処理に進む。

Ｓ１０５でＣＰＵ４１１は、リフター制御部４１７を介して、ソレノイド２１９の駆動を停止する（ソレノイド２１９オフ）。これにより、規制部材２１８によって欠け歯ギア２１６の回転規制が設定され、駆動モータ２２７の回転駆動がリフトアーム駆動ギア２０９に伝達されなくなる。Ｓ１０６でＣＰＵ４１１は、リフター制御部４１７を介して、駆動モータ２２７の駆動を停止する（駆動モータ２２７オフ）。Ｓ１０７でＣＰＵ４１１は、第一タイマのタイマ値を参照し、経過時間（タイマ値）から、シート積載部材２０６がリフトアップした上昇量である初期リフトアップ量Ｌ０を算出し、ＲＡＭ４１１ｂに記憶する。

なお、第四の補正量である初期リフトアップ量Ｌ０は、以下の式（１）により算出することができる。
Ｌ０（ｍｍ）＝ｒ０（ｍｍ）×ω０（ｒａｄ／ｓｅｃ）×Ｔ０（ｓｅｃ） （１）
ここで、長さｒ０（単位：ｍｍ）は、リフトアーム２０８の腕部の長さ（回転中心軸からシート積載部材２０６の接続部までの長さ）を示す。角速度ω０（単位：ｒａｄ／ｓｅｃ）は、リフトアーム２０８が駆動される所定の角速度であり、時間Ｔ０は、第一タイマで測定された経過時間を示す。長さｒ０、角速度ω０はそれぞれ固定値であり、予めＲＯＭ４１１ａに記憶されており、ＣＰＵ４１１は、初期リフトアップ量Ｌ０を算出する際に、ＲＯＭ４１１ａより読み出すものとする。

（カールしていないシートの給紙）
図４（ｂ）は、シート８を給紙可能な状態（図４（ａ））とした後に、シート８の給紙動作を行っているときの状態を示す断面図である。図４（ｂ）において、左側の図はセンサ３０１と検知フラグ３０３の状態を示し、右側の図はセンサ３００と検知フラグ３０２の状態を示している。図４（ａ）に示す状態から、ＣＰＵ４１１は、給紙制御部４１６を介して、駆動モータ２６４を駆動し、所定時間、ソレノイド２７０をオンする。これにより、回転規制部材２６９による規制が解除され、給紙欠け歯ギア２６７が回転可能な状態となり、支持部材２０５は、給紙ローラ２０２と共に、下方向に回動する。支持部材２０５の回動動作により、給紙ローラ２０２はシート積載部材２０６上に積載されたシート８の最上位面に当接し、シート８をフィードローラ２０３とリタードローラ２０４のローラ対へと給送する給紙動作が行われる。

図４（ｂ）に示すように、給紙ローラ２０２がシート８に当接し、センサ３００の検知信号がＯＮ状態（遮光状態）であれば、シート８の給紙動作が行われる。そして、給紙されたシート８はフィードローラ２０３とリタードローラ２０４のニップ部に搬送され、更に、搬送ローラ２５０と搬送対向ローラ２５２のニップ部へと搬送される。搬送ローラ２５０と搬送対向ローラ２５２の近傍には、シート８の搬送が正常に行われているかどうかを検知するために、搬送センサ２５５が設置されている（図３（ａ）参照）。搬送センサ２５５は、中央部に発光部と受光部を有するフォトセンサであり、搬送ローラ２５０と搬送対向ローラ２５２の搬送ニップ部に設けられた搬送検知フラグ２５４により、発光部からの光が遮光又は透過される。搬送されるシート８が搬送ニップ部を通過すると搬送検知フラグ２５４は回動され、これにより、搬送センサ２５５では、発光部からの光が透過状態から遮光状態となって、検知信号の出力がＯＦＦ状態（透過状態）からＯＮ状態（遮光状態）となる。ＣＰＵ４１１は、搬送センサ２５５から出力される検知信号により、シート８の搬送が正常に行われているかどうかを検知することができ、搬送センサ２５５の検知信号に基づいて、印刷動作を継続する。

また、シート８の給紙が行われる毎に、シート積載部材２０６に積載されたシート８の最上位面の位置は低くなっていく。すると、給紙ローラ２０２がシート８に当接する位置も下がっていき、これに伴い、検知フラグ３０２の位置も下がり、やがて、センサ３００の検知信号は、ＯＮ状態（遮光状態）からＯＦＦ状態（透過状態）となる。その場合、ＣＰＵ４１１はリフター制御部４１７を介して、駆動モータ２２７とソレノイド２１９を駆動し、リフトアーム２０８が回動し、シート積載部材２０６を所定のリフトアップ量Ｌ１（ｍｍ）だけ上昇させる（以下、追加リフトアップという）。なお、追加リフトアップのリフトアップ量Ｌ１は予め決められた所定値であり、ＲＯＭ４１１ａに格納されている。追加リフトアップ時には、ＣＰＵ４１１は、予め決められた所定の時間だけ、リフトアーム２０８を回動させることにより、シート積載部材２０６をリフトアップ量Ｌ１（ｍｍ）だけ上昇させる。

（カールしているシートの給紙）
次に、シート積載部材２０６に積載されたシート８の搬送方向の端部がカールした状態のシート８の給紙について説明する。図６（ａ）は、搬送方向の先端がカールしているシート８を積載した状態の給紙カセット２０１を本体１０１内に装着した状態から、シート積載部材２０６が初期リフトアップの実施により上昇し、シート８を給紙可能な状態を示す断面図である。図６（ａ）において、左側の図はセンサ３０１と検知フラグ３０３の状態を示し、右側の図はセンサ３００と検知フラグ３０２の状態を示している。搬送方向の先端がカールしていないシート８の状態を示す図４（ａ）と同様に、ＣＰＵ４１１は、初期リフトアップ処理により、駆動モータ２２７とソレノイド２１９を駆動して、シート積載部材２０６を上昇させる。この処理により、シート積載部材２０６に積載されたシート８の最上位面が検知フラグ３０３を押し上げ、ＣＰＵ４１１は、センサ３０１の検知信号がＯＮ状態になったタイミングで、駆動モータ２２７とソレノイド２１９の駆動を停止させる。

図６（ｂ）は、シート８を給紙可能な状態（図６（ａ））とした後に、シート８の給紙動作を行っているときの状態を示す断面図である。図６（ｂ）において、左側の図はセンサ３０１と検知フラグ３０３の状態を示し、右側の図はセンサ３００と検知フラグ３０２の状態を示している。図６（ａ）に示す状態から、ＣＰＵ４１１は、給紙制御部４１６を介して駆動モータ２６４を駆動し、所定時間、ソレノイド２７０をオンする。これにより、支持部材２０５は給紙ローラ２０２と共に、下方向に回動する。支持部材２０５の回動動作により、給紙ローラ２０２はシート積載部材２０６上に積載されたシート８の最上位面に当接し、シート８をフィードローラ２０３とリタードローラ２０４のローラ対へと給送する給紙動作が行われる。

この場合、シート８の先端がカールしているため、給紙ローラ２０２はシート８に圧接することにより、シート８間の隙間、シート８とシート積載部材２０６との間の隙間を押しつぶしながら下降し、シート８のカール状態を補正する。その結果、給紙ローラ２０２は、前述した図４（ｂ）よりも相対的に低い位置で給紙動作を実施することになる。そして、給紙動作中、給紙ローラ２０２と共に検知フラグ３０２も下降し、その結果、フォトセンサであるセンサ３００の検知信号がＯＮ状態（遮光状態）からＯＦＦ状態（透過状態）に変化する。また、給紙ローラ２０２がシート８のカール部分を押圧しながら下降するので、検知フラグ３０３もシート積載部材２０６に積載された最上位のシート８と共に下降する。その結果、センサ３０１の検知信号もＯＮ状態（遮光状態）からＯＦＦ状態（透過状態）に変化する。なお、本実施例のシート給送装置は、センサ３００の検知信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化した後に、センサ３０１の検知信号がＯＮ状態（遮光状態）からＯＦＦ状態（透過状態）に変化する構成となっている。シート積載部材２０６に積載されたシート８の最上位面の位置が下がりすぎた状態で、給紙ローラ２０２により給紙動作が行われると、シート８の搬送方向の先端がカセット枠体２０７に接触してしまう。その結果、シート８の給送タイミングが遅れたり、フィードローラ２０３とリタードローラ２０４のローラ対に搬送できずにジャムが発生したりする可能性が生じる。

［給紙動作時のタイミングチャート］
図７は、給紙ローラ２０２によるシート８の給紙動作を実施したときのソレノイド２７０、給紙ローラ２０２、センサ３００、センサ３０１の状態変化を説明するタイミングチャートである。図７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれシート８のカール量の違いにより、センサ３００、センサ３０１の検知信号の出力状態（ＯＮ状態、ＯＦＦ状態）が異なっている。図７（ａ）は、カールしていないシート８の初期リフトアップを実施した後の給紙動作（図４（ｂ））を示すタイミングチャートである。図７（ｂ）、（ｃ）は、搬送方向の先端がカールしたシート８の給紙動作（図６（ｂ））を実施したときのタイミングチャートである。図７（ｂ）と図７（ｃ）の違いは、シート８のカール量の違いであり、図７（ｃ）のシート８のカール量の方が、図７（ｂ）のシート８のカール量よりも大きい。

図７（ａ）は、給紙ローラ２０２が１枚のシート８を給送するための給紙動作（給紙動作１ポジション）の遷移を示したタイミングチャートであり、給紙ローラ２０２のシート８の給紙動作は次のように行われる。即ち、ソレノイド２７０がオンされることにより、給紙ローラ２０２は、上方向に退避した状態（離間状態）から、シート積載部材２０６に積載されたシート８に向かって下降する制御が行われ、最上位のシート８に当接する（離間→当接）。給紙ローラ２０２は、駆動モータ２６４により回転駆動されており、最上位のシート８に当接すると、フィードローラ２０３とリタードローラ２０４のローラ対へとシート８を給送する（当接）。給紙ローラ２０２は、１枚のシート８（最上位のシート８）の給送が終了すると、退避位置に向かって上昇する制御が行われ、シート積載部材２０６のシート８から離間する（当接→離間）。退避位置に移動した給紙ローラ２０２は、再度、ソレノイド２７０がオンされるまで、退避位置で待機する（離間）。

図７（ａ）は、搬送方向の先端部がカールしていないシート８の給紙を行ったときのタイミングチャートである。図７（ａ）の場合、シート８間やシート８とシート積載部材２０６間にカールによる隙間が形成されていないので、給紙ローラ２０２によってシート積載部材２０６に積載されたシート８が圧接されても、最上位のシート８の位置は変化しない。そのため、給紙ローラ２０２が１枚のシート８を給送するための給紙動作を行っている間、センサ３００及びセンサ３０１は、共にＯＮ状態（遮光状態）を維持している。即ち、フォトセンサであるセンサ３００の受光部は、検知フラグ３０２により、発光部からの光が遮光された状態である。フォトセンサであるセンサ３０１についても同様に、検知フラグ３０３により、センサ３００の受光部は、発光部からの光が遮光された状態である。

図７（ｂ）は、搬送方向の先端部がカールしているシート８の給紙を行ったときのタイミングチャートである。給紙ローラ２０２による給紙動作は、図７（ａ）と同様であり、説明を省略する。図７（ｂ）の場合には、シート８間やシート８とシート積載部材２０６間にカールによる隙間が形成されている。そのため、シート積載部材２０６に積載されたシート８は給紙ローラ２０２によって圧接されることにより、カールによる隙間が押しつぶされ、これに伴い、最上位のシート８の位置は下方向（給紙カセット２０１の底面に向かう方向）に下がっていく。その結果、給紙ローラ２０２が当接しているシート８の位置（高さ）を検知する検知フラグ３０２も下方向に下がっていき、センサ３００の検知信号はＯＮ状態（検知フラグ３０２による遮光状態）からＯＦＦ状態（透過状態）に変化する。

その後、シート８の搬送方向の先端がカールしているため、給紙ローラ２０２が更にカールにより形成された隙間を押しつぶしながら下降していくことにより、最上位のシート８に当接した検知フラグ３０３の位置も下降していく。その結果、シート積載部材２０６に積載された最上位のシート８の位置（高さ）を検知する検知フラグ３０３も下方向に下がり、センサ３０１の検知信号はＯＮ状態（検知フラグ３０３による遮光状態）からＯＦＦ状態（透過状態）に変化する。

給紙ローラ２０２を退避位置に移動させるため、退避位置に向かって上昇させる制御が行われると、シート積載部材２０６に積載されたシート８は、給紙ローラ２０２による押圧がなくなるため、元のカール状態に戻る。これにより、最上位のシート８に当接した検知フラグ３０３の位置も上昇する。その結果、センサ３０１の検知信号はＯＦＦ状態（検知フラグ３０３により遮光されていない状態）からＯＮ状態（検知フラグ３０３により遮光された状態）に変化する。また、検知フラグ３０２も、給紙ローラ２０２が上昇すると共に上昇するので、センサ３００も、センサ３０１と同様に、ＯＦＦ状態（透過状態）からＯＮ状態（遮光状態）に変化する。

図７（ｃ）は、図７（ｂ）と同様に、搬送方向の先端部がカールしているシート８の給紙を行ったときのタイミングチャートである。図７（ｃ）は、図７（ｂ）と比べ、シート８のカール量が大きい場合のタイミングチャートであるが、給紙ローラ２０２による給紙動作、センサ３００、センサ３０１の状態変化は、図７（ｂ）と同様であり、説明を省略する。なお、図７（ｃ）では、図７（ｂ）に比べ、センサ３０１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化するまでの時間が長くなっているが、これは、シート８のカール量が図７（ｂ）の場合に比べ、大きいためである。給紙ローラ２０２により押しつぶされる量が大きいということは、シート８の最上位面の位置が、給紙動作開始時に比べ、より低い位置になっているので、より多くのリフトアップ量が必要となる。

図７（ｂ）、（ｃ）に示すＴＬは、センサ３００がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化してから、センサ３０１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化するまでの時間を示している。時間ＴＬは、給紙ローラ２０２が物理的にシート８の最上位面を押圧し、押しつぶす量（シート８の最上位面の位置を押し下げる量）に応じて変わる。例えば、図７（ｂ）と図７（ｃ）では、シート８の搬送方向の先端のカール量が異なっており、図７（ｃ）の方が図７（ｂ）よりもカール量が大きいため、その分、時間ＴＬが長くなる。

本発明は、時間ＴＬに応じて、シート積載部材２０６の追加すべきリフトアップ量Ｌ２を決定してリフトアップを実施することで、給紙動作時のシート積載部材２０６に積載されたシート８の最上位面の高さを所定の高さに維持することを特徴とする。追加すべきリフトアップ量Ｌ２（ｍｍ）は、シート積載部材２０６の先端部の上昇量であり、ＣＰＵ４１１は、リフター制御部４１７を介して、駆動モータ２２７とソレノイド２１９を駆動し、シート積載部材２０６をリフトアップ量Ｌ２分、リフトアップさせる。

第一の補正量であるリフトアップ量Ｌ２は、給紙ローラ２０２の押圧によりシート積載部材２０６に積載されたシート８の最上位面の位置を押し下げた量に相当する。従って、リフトアップ量Ｌ２は、以下に示す式（２）により、近似的に求めることができる。
Ｌ２（ｍｍ）＝ｒ１（ｍｍ）×ω１（ｒａｄ／ｓｅｃ）×ＴＬ（ｍｓｅｃ）÷１０００＋Ｂ（ｍｍ） （２）
式（２）において、長さｒ１（単位：ｍｍ）は、検知フラグ３０２の回転軸の中心からセンサ３００側の端部までの長さを指し、角速度ω１（単位：ｒａｄ／ｓｅｃ）は、検知フラグ３０２の所定の角速度を指す。なお、長さｒ１、角速度ω１は固定値であり、予めＲＯＭ４１１ａに記憶されており、ＣＰＵ４１１は、リフトアップ量Ｌ２を算出する際に、ＲＯＭ４１１ａより読み出すものとする。従って、式（２）中の（ｒ１×ω１×ＴＬ÷１０００）により、センサ３００がＯＦＦ状態に変化してから、センサ３０１がＯＦＦ状態に変化するまでに、検知フラグ３０２が下降した距離が求められる。また、第二の補正量であるＢ（単位：ｍｍ）は、シート積載部材２０６に積載されたシート８の最上位面を上げたい位置（高さ）、即ちセンサ３００がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化した位置から更に上昇させたい位置（高さ）によって決定される。このように、シート積載部材２０６は、式（２）により決定されるリフトアップ量Ｌ２に応じて上昇される。その結果、図７（ａ）のように、シート８の給紙時に、センサ３００もセンサ３０１もＯＦＦ状態にならない位置まで、シート８の最上位面の位置を上昇させることができる。

［給紙動作の制御シーケンス］
図８は、給紙動作を実施した際に、シート８のカールにより追加のリフトアップ量を決定する制御シーケンスを示すフローチャートである。図８に示す処理は、シート８の給紙を行う際に起動され、ＣＰＵ４１１により実行される。なお、図８の処理が起動される前に、前述した図５の初期リフトアップ動作が行われているものとする。また、図８の処理が起動される時点で、センサ３００及びセンサ３０１の検知信号はＯＮ状態、即ち検知フラグ３０２及び検知フラグ３０３により遮光状態であるとする。Ｓ２０１でＣＰＵ４１１は、給紙動作に要する時間を測定するために第一タイマをリセットし、スタートさせ、時間計測を開始する。Ｓ２０２でＣＰＵ４１１は、給紙制御部４１６を介して、所定時間、ソレノイド２７０をオンする。これにより、回転規制部材２６９による規制が解除され、給紙欠け歯ギア２６７が回転可能な状態となる。その結果、給紙ローラ２０２はシート積載部材２０６上に積載されたシート８の最上位面に当接し、シート８を給送する給紙動作が行われ、１枚のシート８を給送した後、シート８から離間し、退避位置に戻る一連の処理が行われる。

Ｓ２０３でＣＰＵ４１１は、第一タイマを参照し、給紙動作１ポジションの遷移時間が経過したかどうかを判断する。ＣＰＵ４１１は、遷移時間が経過したと判断した場合には、Ｓ２１０の処理に進み、遷移時間が経過していないと判断した場合にはＳ２０４の処理に進む。Ｓ２０４でＣＰＵ４１１は、リフター制御部４１７を介して、センサ３００の検知信号の状態を読み出し、検知信号がＯＮ状態（検知フラグ３０２による遮光状態）からＯＦＦ状態（透過状態）に変化したかどうかを判断する。ＣＰＵ４１１は、検知信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化したと判断した場合にはＳ２０５の処理に進み、検知信号がＯＮ状態、又はＯＦＦ状態のままで変化がないと判断した場合にはＳ２０７の処理に進む。Ｓ２０５でＣＰＵ４１１は、第二タイマをリセットし、スタートさせ、時間計測を開始する。第二タイマは、センサ３００がＯＮ状態（遮光状態）からＯＦＦ状態（透過状態）に変化してから、センサ３０１がＯＮ状態（遮光状態）からＯＦＦ状態（透過状態）になるまでの時間を測定するために使用する。Ｓ２０６でＣＰＵ４１１は、センサ３００がＯＮ状態（遮光状態）からＯＦＦ状態（透過状態）への変化が検知され、前述した追加リフトアップが必要になるので、第三の補正量である追加リフトアップのリフトアップ量Ｌ１を算出する。本実施例では、追加リフトアップのリフトアップ量Ｌ１は固定値（所定量）であるため、リフトアップ量Ｌ１を算出する代わりに、ＲＯＭ４１１ａよりリフトアップ量Ｌ１を読み出し、ＲＡＭ４１１ｂに記憶する。

Ｓ２０７でＣＰＵ４１１は、リフター制御部４１７を介して、センサ３０１の検知信号の状態を読み出し、検知信号がＯＮ状態（検知フラグ３０３による遮光状態）からＯＦＦ状態（透過状態）に変化したかどうかを判断する。ＣＰＵ４１１は、検知信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化したと判断した場合にはＳ２０８の処理に進み、検知信号がＯＮ状態、又はＯＦＦ状態のままで変化がないと判断した場合にはＳ２０３の処理に戻る。Ｓ２０８でＣＰＵ４１１は、第二タイマを停止させ、第二タイマのタイマ値（経過時間）を参照して、時間ＴＬを算出する。Ｓ２０９でＣＰＵ４１１は、前述した式（２）により、追加すべきリフトアップ量Ｌ２を算出し、ＲＡＭ４１１ｂに記憶する。

Ｓ２１０でＣＰＵ４１１は、リフトアップ量Ｌ２を算出したかどうかを判断し、算出したと判断した場合にはＳ２１１の処理に進み、算出していないと判断した場合にはＳ２１２の処理に進む。Ｓ２１１でＣＰＵ４１１は、リフター制御部４１７を介して、リフトアップ量Ｌ２分のリフトアップを実施し、処理を終了する。Ｓ２１２でＣＰＵ４１１は、リフトアップ量Ｌ１の算出を行ったかどうかを判断し、行ったと判断した場合にはＳ２１３の処理に進み、行っていないと判断した場合には、追加のリフトアップを行わず、処理を終了する。Ｓ２１３でＣＰＵ４１１は、リフター制御部４１７を介して、リフトアップ量Ｌ１分のリフトアップを実施し、処理を終了する。

シート積載部材２０６のリフトアップ量は、リフター制御部４１７を介して、リフトアーム２０８が駆動される時間により決定される。即ち、シート積載部材２０６のリフトアップ量は、前述したように、所定の長さｒ０のリフトアーム２０８の腕部が所定の角速度ω０で駆動される時間により決定される。そこで、本実施例では、シート積載部材２０６のリフトアップ量と、リフトアーム２０８が駆動される時間とを対応付けた情報をＲＯＭ４１１ａに記憶しているものとする。そして、ＣＰＵ４１１は、必要なリフトアップ量に対応するリフトアーム２０８の駆動時間を読み出し、読み出した駆動時間に基づいて、リフター制御部４１７を介して、リフトアーム２０８を駆動するものとする。

以上述べてきたように、センサ３００及びセンサ３０１の状態に応じてリフトアップ量を決定するので、シート８がカールしていても、シート積載部材２０６に積載されたシート８の最上位面の高さを給紙動作に適した高さに調整される。これにより、安定した給紙動作を実施することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、シートがカールしている状態でも、シートを安定して給送することができる。本実施例においては、時間ＴＬに応じて、シート積載部材２０６の追加すべきリフトアップ量Ｌ２を決定してリフトアップを実施していた。これによって、給紙動作時のシート積載部材２０６に積載されたシート８の最上位面の高さを所定の高さに維持することができた。ここで、例えば図７（ｂ）や図７（ｃ）の場合のように、センサ３００及びセンサ３０１のいずれもがオンの状態からオフの状態へと変化した時に、一律のリフトアップ量を設定し、リフトアップを実施する方法も考えられる。このとき、図７（ｂ）の方に合わせると、上述した通り図７（ｃ）の場合においてリフトアップ量が足りず、シート８がカセット枠体２０７に接触してしまう可能性がある。そこで、図７（ｃ）の方に合わせると、図７（ｂ）の場合においてはシート８が所定の高さよりも高い位置までリフトアップされることになる。このように、シート積載部材２０６に積載されたシート８の最上位面の位置が上がりすぎた状態で、給紙ローラ２０２により給紙動作が行われると、シート８の搬送方向の先端がフィードローラ２０３に接触してしまう。その結果、シート８の給送タイミングが遅れたり、フィードローラ２０３とリタードローラ２０４のローラ対に搬送できずにジャムが発生したりする可能性が生じる。したがって、リフトアップ量は少なすぎても多すぎても問題が生じる可能性があり、適切なリフトアップ量を設定することが重要である。

［用紙残量の報知］
実施例１で説明したリフトアップ機構を有する画像形成装置の中には、給紙カセット２０１を挿入した際のシート積載部材２０６のリフトアップ量に基づいて、コントロールパネル４０３上に給紙カセット２０１のシート残量を報知する画像形成装置がある。このような画像形成装置では、シートがカールしている場合には、シートの最上位面の位置が持ち上げられるため、用紙残量を実際の積載量よりも多く報知してしまうという課題がある。実施例２では、シートがカールしている状態でも、シート８の残量を正確に報知する方法について説明する。

このような画像形成装置は、実施例１と同様、給紙カセット２０１が本体１０１に装着された後、初期リフトアップ（図５）を実施する。そして、画像形成装置は、初期リフトアップが終了した後に、シート積載部材２０６に積載可能な最大枚数のシート８が積載された状態を１００％とする用紙残量Ｐ（単位：％）を報知する。用紙残量Ｐ（％）は、以下の式（３）により算出される。
Ｐ（％）＝（（Ｔｍａｘ−Ｔ１）／Ｔｍａｘ）×１００ （３）
ここで、時間Ｔ１は、図５のＳ１０７での第一タイマの経過時間、即ちシート積載部材２０６が給紙カセット２０１の底面にある状態から上昇し、積載されたシート８によりセンサ３０１がＯＦＦ状態からＯＮ状態になるまでに要する時間を示している。時間Ｔｍａｘは、シート積載部材２０６が底面から最上面まで移動するのに要する時間を示す。即ち、時間Ｔｍａｘは、シート８を積載していないシート積載部材２０６が給紙カセット２０１の底面から上昇し、シート積載部材２０６により検知フラグ３０３が上昇することにより、センサ３０１がＯＮ状態になるまでに要する時間を示している。なお、式（３）により算出された用紙残量Ｐ（％）は、ＲＡＭ４１１ｂに記憶される。また、ＣＰＵ４１１は、シート積載部材２０６を時間Ｔｍａｘだけ上昇させたときにシート積載部材２０６が給紙カセット２０１の底面から上昇したリフトアップ量Ｌｍａｘ（単位：ｍｍ）を前述した式（１）により算出し、ＲＡＭ４１１ｂに記憶する。リフトアップ量Ｌｍａｘは、固定値として、予めＲＯＭ４１１ａに記憶させておいてもよい。

実施例１の図６（ａ）で説明したように、搬送方向の先端がカールしているシート８を積載した状態では、検知フラグ３０３はカールしたシート８により持ち上げられる。そのため、シート積載部材２０６上には、実際の残量よりも多くのシート８が残っているように誤検知されてしまい、正確な用紙残量を報知することができない。そこで、本実施例では、初期リフトアップを実施した後の給紙動作時にシート８のカール具合を検知し、正しい用紙残量に補正し報知する方法について説明する。

［用紙残量報知の制御シーケンス］
図９は、給紙動作を実施した際に、シート８のカールにより追加のリフトアップ量を決定し、リフトアップ量に応じて用紙残量を報知する制御シーケンスを示すフローチャートである。図９に示す処理は、シート８の給紙を行う際に起動され、ＣＰＵ４１１により実行される。図９において、前述した実施例１の図８の処理と同じ処理については、同じステップ番号を付している。即ち、図９のＳ２０１〜Ｓ２１３の処理は、図８のＳ２０１〜Ｓ２１３と同じ処理なので、ここでの説明は省略し、以下では、本実施例で追加したＳ２１４〜Ｓ２１６の処理について説明する。

Ｓ２１４でＣＰＵ４１１は、ＲＡＭ４１１ｂに記憶した現在の用紙残量Ｐ（％）を読み出し、リフトアップ量Ｌ２に相当する分を読み出した用紙残量から差し引き、ＲＡＭ４１１ｂに記憶する。即ち、ＣＰＵ４１１は、リフトアップ量Ｌ２（ｍｍ）を、前述したシート積載部材２０６を時間Ｔｍａｘだけ上昇させたときのリフトアップ量Ｌｍａｘ（ｍｍ）により除することにより、前回報知時から減少したシート８の割合（％）を算出する。そして、ＣＰＵ４１１は、ＲＡＭ４１１ｂに記憶されている前回報知時の用紙残量（％）から、減少したシート８の割合（％）を減算し、減算後の用紙残量（％）をＲＡＭ４１１ｂに記憶する。

Ｓ２１５でＣＰＵ４１１は、ＲＡＭ４１１ｂに記憶した現在の用紙残量Ｐ（％）を読み出し、リフトアップ量Ｌ１に相当する分を読み出した用紙残量から差し引き、ＲＡＭ４１１ｂに記憶する。即ち、ＣＰＵ４１１は、リフトアップ量Ｌ１（ｍｍ）を、前述したシート積載部材２０６を時間Ｔｍａｘだけ上昇させたときのリフトアップ量Ｌｍａｘ（ｍｍ）により除することにより、前回報知時から減少したシート８の割合（％）を算出する。そして、ＣＰＵ４１１は、ＲＡＭ４１１ｂに記憶されている前回報知時の用紙残量（％）から、減少したシート８の割合（％）を減算し、減算後の用紙残量（％）をＲＡＭ４１１ｂに記憶する。

Ｓ２１６でＣＰＵ４１１は、ＲＡＭ４１１ｂに記憶された用紙残量（％）を読み出し、ビデオインターフェイス部４１０を介して、用紙残量（％）に関する情報をコントローラ部４０１に送信し、処理を終了する。なお、コントローラ部４０１は、受信した用紙残量（％）をコントロールパネル４０３に表示し、ユーザに報知する。

以上述べてきたように、センサ３００及びセンサ３０１の状態に応じて実施したリフトアップ量に基づいて、シート積載部材２０６に積載されたシート８の残量を算出するので、本実施例の給送機構でも正確な用紙残量を報知することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、シートがカールしている状態でも、シートを安定して給送することができる。更に、シートがカールしている状態でも、シート積載部材に積載されたシートの正確な残量を報知することができる。

実施例２では、給紙動作時にシートがカールしている具合を検知し、正しい用紙残量（単位：％）を報知する方法について説明した。実施例３では、シートの種類を検知するメディアセンサを用いて、更に精度よく用紙残量を報知する方法について説明する。なお、実施例１と同じ構成については、同一の符号を使用し、説明を省略する。

［メディアセンサの構成］
第三の検知手段であるメディアセンサ５０１は、図１０に示すように、２つの発光部５０２、５０３と受光部５０４から構成されている。発光部５０２からの出射光は、搬送ガイド５０５に沿ってシート搬送路を搬送されるシート８に対して４５度の角度で入射し、シート８に反射した後、受光部５０４で反射光として受光される。メディアセンサ５０１は、この反射光によりシート８の表面性を検知する。また、受光部５０４とはシート搬送路を挟んで反対側に設置された発光部５０３からの出射光は、搬送ガイド５０５に沿って搬送されるシート８に対して４５度の角度で入射し、受光部５０４で透過光として受光される。メディアセンサ５０１は、この透過光の出射量に対する受光量に基づいて、シート８の厚さを検知する。本実施例の場合には、メディアセンサ５０１は、シート８を用紙の厚さに応じて「薄紙」、「普通紙」、「厚紙」の３種類に判別する。なお、受光部５０４はフォトダイオードであってもよいし、受光した光を画像として撮像するエリアセンサ、またはラインセンサであってもよい。ラインセンサとはシート８の搬送方向と直交する方向（シート８の幅方向）にのびたセンサであって、シート８を搬送させながら画像を撮像することができる。また、メディアセンサ５０１としては他に超音波センサを用いてもよい。超音波センサは超音波を送信する送信部と送信部から送信された超音波を受信する受信部を有する。超音波センサは、送信部から送信されシート８を介して減衰した超音波を受信部が受信することによって、シート８の坪量（単位面積当たりの重量）を検知することができる。坪量と厚みには相関関係があるので（坪量が大きければ厚みも大きくなる）、シート８の坪量を検知することによって、メディアセンサ５０１はシート８の種類を上記の３種類に判別することができる。

［用紙残量の報知］
実施例２では、初期リフトアップを実施した後に、シート８が満載された状態を１００％とする用紙残量Ｐ（単位：％）を報知していた。本実施例では、用紙残量Ｐをシート８の枚数で報知する。用紙残量Ｐ（単位：枚）は、以下の式（４）により算出される。なお、初期リフトアップを実施した直後は、シート８の給紙動作が行われていないため、メディアセンサ５０１によるシート８の検知も実施されていない。そのため、初期リフトアップを実施した直後の用紙残量Ｐ（枚）は、シート８が普通紙である場合の用紙残量（枚）が報知される。
Ｐ（枚）＝（（Ｔｍａｘ−Ｔ１）／Ｔｍａｘ）×Ｐｍａｘ （４）
ここで、時間Ｔ１、時間Ｔｍａｘについては、実施例２の式（３）と同様である。即ち、時間Ｔ１は、シート積載部材２０６が給紙カセット２０１の底面にある状態から上昇し、積載されたシート８によりセンサ３０１がＯＦＦ状態からＯＮ状態になるまでに要する時間を示す。また、時間Ｔｍａｘは、シート８を積載していないシート積載部材２０６が給紙カセット２０１の底面から上昇し、シート積載部材２０６により検知フラグ３０３が上昇することにより、センサ３０１がＯＮ状態になるまでに要する時間を示す。更に、最大シート枚数Ｐｍａｘは、シート積載部材２０６に積載可能なシート８の最大枚数（普通紙相当）を示す。なお、ＲＯＭ４１１ａには、厚紙、薄紙、普通紙のシート１枚当たりの厚さ（単位：ｍｍ）についての情報が記憶されているものとし、ＣＰＵ４１１は、ＲＯＭ４１１ａより普通紙のシート１枚当たりの厚さ情報を読み出し、最大シート枚数Ｐｍａｘを算出する。

また、実施例１の図５のＳ１０７において、ＣＰＵ４１１は、シート積載部材２０６の初期リフトアップ量Ｌ０（単位：ｍｍ）を算出し、ＲＡＭ４１１ｂに記憶する。本実施例では、ＣＰＵ４１１は、初期リフトアップ終了後に、初期リフトアップ量Ｌ０を、シート積載部材２０６のリフトアップ量の合計値を示す総リフトアップ量Ｌｔｏｔａｌ（単位：ｍｍ）として、ＲＡＭ４１１ｂに記憶する。

［用紙残量報知の制御シーケンス］
図１１は、給紙動作を実施した際に、シート８のカールにより追加のリフトアップ量を決定し、リフトアップ量に応じて用紙残量を報知する制御シーケンスを示すフローチャートである。図１１に示す処理は、シート８の給紙を行う際に起動され、ＣＰＵ４１１により実行される。図１１において、前述した実施例１の図８の処理と同じ処理については、同じステップ番号を付している。即ち、図１１のＳ２０１〜Ｓ２１３の処理は、図８のＳ２０１〜Ｓ２１３と同じ処理なので、ここでの説明は省略する。以下では、本実施例で追加したＳ２１７〜Ｓ２２３の処理について説明する。

Ｓ２１７でＣＰＵ４１１は、総リフトアップ量の更新を行う。即ち、ＣＰＵ４１１は、ＲＡＭ４１１ｂより、シート積載部材２０６のリフトアップ量の合計値を示す総リフトアップ量Ｌｔｏｔａｌ（単位：ｍｍ）を読み出す。そして、ＣＰＵ４１１は、読み出した総リフトアップ量Ｌｔｏｔａｌ（単位：ｍｍ）に、今回リフトアップしたリフトアップ量であるリフトアップ量Ｌ１（単位：ｍｍ）又はリフトアップ量Ｌ２（単位：ｍｍ）を加算し、ＲＡＭ４１１ｂに記憶する。

Ｓ２１８でＣＰＵ４１１は、以下に示す式（５）に基づいて、最大リフトアップ量Ｌｍａｘ（単位：ｍｍ）から、Ｓ２１７で算出した総リフトアップ量Ｌｔｏｔａｌ（単位：ｍｍ）を減算することにより、残リフトアップ量Ｌ（単位：ｍｍ）を算出する。
Ｌ（ｍｍ）＝Ｌｍａｘ（ｍｍ）−Ｌｔｏｔａｌ（ｍｍ） （５）
ここで、最大リフトアップ量Ｌｍａｘ（単位：ｍｍ）は、シート積載部材２０６が底面から最上面まで移動するのに要するリフトアップ量（ｍｍ）である。最大リフトアップ量Ｌｍａｘは、前述したように、シート積載部材２０６を時間Ｔｍａｘだけ上昇させたときにシート積載部材２０６が給紙カセット２０１の底面から上昇したリフトアップ量のことでもある。

Ｓ２１９でＣＰＵ４１１は、上述したメディアセンサ５０１が検知したシート８の種類を取得し、シート積載部材２０６に積載されているシート８が厚紙かどうかを判断する。ＣＰＵ４１１は、シート８が厚紙であると判断した場合にはＳ２２０の処理に進み、厚紙ではないと判断した場合にはＳ２２１の処理に進む。Ｓ２２０でＣＰＵ４１１は、Ｓ２１８において算出した残リフトアップ量Ｌ（ｍｍ）をＲＯＭ４１１ａより読み出した厚紙のシート８の厚さ（ｍｍ）で除することにより、用紙残量Ｐ（枚数）を算出する。ＣＰＵ４１１は、ビデオインターフェイス部４１０を介して、コントローラ部４０１に用紙残量Ｐ（枚数）を送信し、処理を終了する。

Ｓ２２１でＣＰＵ４１１は、メディアセンサ５０１が検知したシート８の種類を取得し、シート積載部材２０６に積載されているシート８が薄紙かどうかを判断する。ＣＰＵ４１１は、シート８が薄紙であると判断した場合にはＳ２２２の処理に進み、薄紙ではないと判断した場合にはＳ２２３の処理に進む。Ｓ２２２でＣＰＵ４１１は、Ｓ２１８において算出した残リフトアップ量Ｌ（ｍｍ）をＲＯＭ４１１ａより読み出した薄紙のシート８の厚さ（ｍｍ）で除することにより、用紙残量Ｐ（枚数）を算出する。ＣＰＵ４１１は、ビデオインターフェイス部４１０を介して、コントローラ部４０１に用紙残量Ｐ（枚数）を送信し、処理を終了する。Ｓ２２３では、ＣＰＵ４１１は、Ｓ２１８において算出した残リフトアップ量Ｌ（ｍｍ）をＲＯＭ４１１ａより読み出した普通紙のシート８の厚さ（ｍｍ）で除することにより、用紙残量Ｐ（枚数）を算出する。ＣＰＵ４１１は、ビデオインターフェイス部４１０を介して、コントローラ部４０１に用紙残量Ｐ（枚数）を送信し、処理を終了する。なお、コントローラ部４０１は、ＣＰＵ４１１より受信した用紙残量（枚数）をコントロールパネル４０３に表示し、ユーザに報知する。

なお、本実施例ではメディアセンサ５０１により検知可能なシート８の種類を厚紙、薄紙、普通紙の３種類に限定したが、検知可能な種類に応じて決定してもよい。また、シート８の紙種は、メディアセンサ５０１による検知結果に基づいて変更するのではなく、例えば、コントロールパネル４０３を介して指定された紙種を使用するプリントモードに応じて変更してもよい。

以上述べたように、センサ３００及びセンサ３０１の状態に応じてリフトアップ量を決定し、かつメディアセンサ５０１によるシート８の検知結果に応じて用紙残量を算出することにより、本実施例の給送機構でも精度の高い用紙残量を報知することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、シートがカールしている状態でも、シートを安定して給送することができる。更に、シートがカールしている状態でも、シート積載部材に積載されたシートの正確な残量を報知することができる。上記の実施例においては、シート積載部材２０６にカールしたシート８が積載されている場合について説明した。しかしこれに限定されない。シート積載部材２０６に積載されたシート８が封筒である場合にも同様の課題が発生しうる。すなわち、給紙ローラ２０２がシート８に圧接していない状態において、積載されたシート８間に隙間が生じるような種類のシートであれば、たとえカールしていなかったとしても同様の課題が発生しうる。

２０６ シート積載部材
２０８ リフトアーム
３００ センサ
３０１ センサ
４１１ ＣＰＵ
４１６ 給紙制御部

Claims (16)

1. シートが積載される積載部材を昇降させる昇降手段と、
   前記昇降手段により上昇された前記積載部材に積載された最上位のシートが給送位置にあるかどうかを検知する第一の検知手段と、
   給送ローラを前記最上位のシートに圧接させ、前記給送ローラにより前記最上位のシートを給送する給送手段と、
   前記給送ローラが前記最上位のシートを給送可能な位置にあるかどうかを検知する第二の検知手段と、
   前記昇降手段を制御する制御手段と、を有するシート給送装置において、
   前記昇降手段が前記積載部材を上昇させ、前記第一の検知手段により前記最上位のシートが前記給送位置にあることが検知された後で、前記給送手段が前記給送ローラを前記最上位のシートに圧接させ、
   前記第二の検知手段により前記給送ローラが前記最上位のシートを給送可能な位置にある状態からない状態へと変化したことが検知され、前記第一の検知手段により前記最上位のシートが前記給送位置にある状態からない状態へと変化したことが検知された場合、前記制御手段は、前記第二の検知手段の検知結果が変化したタイミングから前記第一の検知手段の検知結果が変化したタイミングまでの時間に基づいて補正量を決定し、決定した前記補正量の分だけ前記昇降手段を制御して、前記積載部材を上昇させることを特徴とするシート給送装置。
2. 前記第二の検知手段により前記給送ローラが前記最上位のシートを給送可能な位置にある状態からない状態へと変化したことが検知され、前記第一の検知手段により前記最上位のシートが前記給送位置にある状態からない状態へと変化したことが検知されない場合、前記制御手段は、前記時間に基づいて決定される補正量よりも小さい補正量の分だけ前記昇降手段を制御して、前記積載部材を上昇させ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. 前記第二の検知手段により前記給送ローラが前記最上位のシートを給送可能な位置にある状態からない状態へと変化したことが検知されず、前記第一の検知手段により前記最上位のシートが前記給送位置にある状態からない状態へと変化したことが検知されない場合、前記制御手段は、前記昇降手段を制御することなく、前記給送手段は前記給送ローラによって前記最上位のシートを給送することを特徴とする請求項１または２に記載のシート給送装置。
4. 前記制御手段は、前記第二の検知手段の検知結果が変化したタイミングから前記第一の検知手段の検知結果が変化したタイミングまでの前記時間が長い場合は、前記時間が短い場合に比べて前記補正量を大きくすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 前記給送手段は、１枚のシートを給送する毎に、前記給送ローラの前記最上位のシートへの当接及び離間を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記給送ローラが前記最上位のシートに圧接することにより、前記積載部材に積載されたシートのカール状態が補正されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
7. 前記制御手段は、決定した前記補正量の分だけ前記昇降手段を制御して、前記積載部材を前記給送位置よりも高い位置へ上昇させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
8. 前記積載部材が決定された前記補正量の分だけ上昇した後、前記給送手段は前記給送ローラによって前記最上位のシートを給送することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート給送装置。
9. 前記制御手段は、決定した前記補正量に基づいて、前記積載部材に積載されたシート残量を決定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシート給送装置。
10. 前記シート残量は、前記積載部材に積載可能な最大のシート枚数に対する割合であることを特徴とする請求項９に記載のシート給送装置。
11. 前記シート残量は、前記積載部材に積載されているシート枚数であることを特徴とする請求項９に記載のシート給送装置。
12. 前記シート枚数は、シートの紙種に応じたシート枚数であることを特徴とする請求項１１に記載のシート給送装置。
13. シートが積載される積載部材を昇降させる昇降手段と、
    前記昇降手段により上昇された前記積載部材に積載された最上位のシートが給送位置にあるかどうかを検知する第一の検知手段と、
    給送ローラを前記最上位のシートに圧接させ、前記給送ローラにより前記最上位のシートを給送する給送手段と、
    前記給送ローラが前記最上位のシートを給送可能な位置にあるかどうかを検知する第二の検知手段と、
    前記昇降手段を制御する制御手段と、
    を有し、
    前記昇降手段が前記積載部材を上昇させ、前記第一の検知手段により前記最上位のシートが前記給送位置にあることが検知された後で、前記給送手段が前記給送ローラを前記最上位のシートに圧接させ、
    前記第二の検知手段により前記給送ローラが前記最上位のシートを給送可能な位置にある状態からない状態へと変化したことが検知され、前記第一の検知手段により前記最上位のシートが前記給送位置にある状態からない状態へと変化したことが検知された場合、前記制御手段は、前記第二の検知手段の検知結果が変化したタイミングから前記第一の検知手段の検知結果が変化したタイミングまでの時間に基づいて補正量を決定し、決定した前記補正量の分だけ前記昇降手段を制御して、前記積載部材を上昇させることを特徴とする画像形成装置。
14. 前記制御手段は、決定した前記補正量に基づいて、前記積載部材に積載されたシート残量を決定することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 情報を報知する報知手段と、をさらに有し、
    前記報知手段は、前記シート残量を報知することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. シートの紙種を検知する第三の検知手段と、をさらに有し、
    前記報知手段は、前記第三の検知手段が検知したシートの紙種に応じたシート枚数を報知することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。

Images