JP6971697B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置等においてシートを給送するシート給送装置、及び、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に用いられるシート給送装置には、シートが積載された状態で昇降可能なシート積載部を有し、シート積載部に積載されたシートを給送ユニットによって給送する構成が用いられている。特許文献１に記載されたシート給送装置は、装置本体に着脱可能な給送カセットに配置された底板と、底板を押し上げる押上アームと、装置本体に配置され押上アームを駆動するモータと、を備えている。給送カセットが装置本体に装着されると、モータの駆動が開始されて底板が押上げられ、シートの上面がピックローラに当接した状態でモータの駆動が停止するように構成されている。

特開２００３−２４６４６８号公報

ところで、シート積載部に多くのシートを積載可能な構成である程、シート積載部を昇降させるための負荷が大きくなるため、押上アーム等の部材には機械的な負荷に対する耐久性が要求される。しかしながら、特許文献１に記載の構成では、給送カセットが装置本体に装着された後は底板が押上アームによって押上げられた状態が維持されるため、押上アームやモータと押上アームとの間に介在するギヤ列に継続的な負荷が作用する。このような負荷によって部材の変形が生じた場合、例えばギヤ列を構成する歯車の軸間距離の変動等が発生し、底板の昇降動作の安定性が低下する可能性があった。

そこで、本発明は、長期間に亘ってシートを昇降させる動作を安定して行うことが可能なシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るシート給送装置は、支持手段と、シートが積載され、前記支持手段に対して昇降可能なシート積載部と、前記シート積載部に積載されたシートを給送する給送手段と、前記シート積載部を、前記支持手段に支持される第１位置と、前記第１位置より上方の第２位置との間で移動させる昇降手段と、前記シート積載部に積載されているシートの量を検知可能な検知手段と、前記シート積載部が前記第２位置にある状態で前記シート積載部に積載されているシートを前記給送手段に給送させる給送処理を実行可能な制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記シート積載部が前記第１位置にある状態で給送処理の開始を待機する第１モードと、前記昇降手段により前記シート積載部を前記第２位置に保持させた状態で給送処理の開始を待機する第２モードと、を実行可能であり、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記シート積載部に第１の量のシートが積載されている場合は前記第１モードを実行し、前記シート積載部に前記第１の量より少ない第２の量のシートが積載されている場合は前記第２モードを実行可能である、ことを特徴とする。

本発明に係るシート給送装置によれば、長期間に亘ってシートの昇降動作が安定して行われる構成を実現することができる。

本開示に係る画像形成装置の概略図。 載置板が下限位置にある状態（ａ）及び給送位置にある状態（ｂ）の実施例１に係るシート給送装置を示す概略図。 実施例１に係るシート給送装置を上方から視た概略図。 実施例１に係る給送ユニットの概略図。 実施例１に係る昇降板の駆動構成を示す概略図。 実施例１に係る駆動ユニットの概略図。 実施例１に係る駆動ユニットのカップリングギヤを示す斜視図。 実施例１に係る載置板を上昇させる場合（ａ）及び下降させる場合（ｂ）の駆動伝達部材の回転方向を示す模式図。 実施例１に係るカップリングギヤが離脱した状態の駆動ユニットを示す概略図。 実施例１に係るシート残量の検知構成を示す拡大図。 実施例１に係るシート給送装置の制御構成を示すブロック図。 実施例１におけるシート給送装置の制御方法を示す全体フローチャート（ａ）及び待機時のフローチャート（ｂ）。 実施例２におけるシート給送装置の制御方法を示すフローチャート。

以下、図面を参照しながら、本開示に係る画像形成装置について説明する。画像形成装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、及び複合機を含み、外部ＰＣから入力された画像情報や原稿から読取った画像情報に基づいて、記録媒体として用いられるシートに画像を形成する。記録媒体として用いられるシートには、用紙及び封筒等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用のプラスチックフィルム、並びに布が含まれる。

図１に示すように、画像形成装置２００の装置本体２０１には、画像形成手段の一例である画像形成部２０が収容されている。画像形成部２０は、４つの画像形成ユニットＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫ及び中間転写ベルト３１を含む、中間転写タンデム方式の構成を備える。即ち、画像形成部２０は、画像形成ユニットＰＹ〜ＰＫによって形成したトナー像を中間転写ベルト３１を介してシートＳに転写する。各画像形成ユニットＰＹ〜ＰＫの構成は、現像に用いるトナーの色が異なる以外は基本的に同様であるため、イエローの画像形成ユニットＰＹを例にして画像形成ユニットの構成及びトナー像の形成動作について説明する。

画像形成ユニットＰＹに対してトナー像の形成が要求されると、感光体である感光ドラム２１が回転駆動され、帯電装置２２が感光ドラム２１の表面を一様に帯電させる。装置本体２０１の下部に設けられた露光装置２３は、画像情報に基づくレーザ光を感光ドラム２１に照射してドラム表面を露光し、感光ドラム２１に静電潜像を形成する。そして、現像装置２４から供給されたトナーによって静電潜像が可視化（現像）されることで、感光ドラム２１の表面にトナー像が形成される。

同様にして、画像形成ユニットＰＭ，ＰＣ，ＰＫにおいても、感光ドラム２１の表面に対応する色のトナー像が形成される。各画像形成ユニットＰＹ〜ＰＫによって形成されたトナー像は、一次転写ローラ２６により、感光ドラム２１から中間転写体である中間転写ベルト３１に一次転写される。感光ドラム２１に残留したトナー等の付着物は、各画像形成ユニットＰＹ〜ＰＫに設けられたクリーニング装置によって除去される。

中間転写ベルト３１は、二次転写内ローラ３４、テンションローラ３２、及び張架ローラ３３に巻き回されており、図中反時計回り方向に回転駆動される。中間転写ベルト３１に担持されたトナー像は、二次転写内ローラ３４に対向する二次転写ローラ３５と中間転写ベルト３１との間に形成される二次転写部においてシートＳに二次転写される。中間転写ベルト３１に残留したトナー等の付着物は、ベルトクリーニング装置によって除去される。トナー像を転写されたシートＳは、定着装置４０へ受け渡される。定着装置４０は、シートＳを挟持して搬送する定着ローラ対４１及びシートＳを加熱する熱源４２を有し、シートＳを搬送しながらトナー像に熱及び圧力を付与する。これにより、トナーが溶融・固着してシートＳに定着する。

このような画像形成プロセスに並行して、シート給送装置１００又は手差し給送装置６０から画像形成部２０にシートＳを供給する給送動作が実行される。シート給送装置１００は、シートＳを収納するシート収納部１００Ａと、シート収納部１００ＡからシートＳを給送する給送ユニット１００Ｂと、を備える。また、手差し給送装置６０は、手差しトレイ６１と、手差しトレイ６１にセットされたシートＳを給送する給送ユニット６２とを含む。給送ユニット１００Ｂ，６２は、シートＳを送り出すピックアップローラと、ピックアップローラからシートＳを受取って搬送する給送ローラと、給送ローラに当接しシート給送方向とは反対方向に回転駆動される分離ローラとを含む。なお、給送ユニット１００Ｂ，６２はシートＳを給送する給送手段の一例であり、分離パッド方式やエア給送方式等の他の給送ユニットに置き換えてもよい。

給送ユニット１００Ｂから送り出されたシートＳは、プレレジローラ対１３を介してレジストレーションローラ対１４に搬送される。レジストレーションローラ対１４は、シートＳの前端、つまりシート搬送方向の下流端に当接することでシートＳの斜行を補正し、画像形成部２０による画像形成プロセスの進捗に合わせたタイミングでシートＳを二次転写部に送り込む。二次転写部及び定着装置４０を通過することで画像を形成されたシートＳはシート排出部５０に受け渡され、排出ローラ対１５によって装置本体２０１の上部に設けられた排出トレイ５１へと排出される。

以下、図２〜図１１を用いて第１の実施例に係るシート給送装置１００の構成及び動作について説明する。なお、必要に応じて、図１における左右方向をＸ軸方向とし、画像形成装置２００の奥行方向をＹ軸方向とし、上下方向をＺ軸方向として座標軸の方向を図示している。

図２（ａ）は載置板１１１が下限位置にある状態、図２（ｂ）は載置板１１１が給送位置にある状態を示すシート給送装置１００の概略図である。図３はシート給送装置１００を上方から視た概略図であり、図４は給送ユニット１００Ｂを上側から視た概略図である。

図２（ａ）に示すように、シート給送装置１００は、シートＳを収納するシート収納部１００Ａと、シートＳを１枚ずつ分離して給送する給送ユニット１００Ｂとを備える。シート収納部１００Ａは、収納庫（カセット）１１０と、収納庫１１０の底部１１０ａに対して昇降可能な載置板１１１と、載置板１１１を昇降させる昇降板１１２と、を含む。載置板１１１は、シート給送方向（図中右方向）の上流端に設けられた回動中心部１１１ａを中心にして上下方向に回動可能な板状部材であり、上側の載置面１１１ｃに載置されたシートＳを支持する。載置板１１１は、第１面である載置面１１１ｃの反対側の第２面として、収納庫１１０の底部１１０ａに当接可能な当接面１１１ｂを有し、当接面１１１ｂを昇降板１１２に押圧されることで昇降する。昇降板１１２は、収納庫１１０によって回転可能に支持された回動軸１１３に取付けられ、回動軸１１３と一体となって回動する回動部材である。

載置板１１１は、シートが積載されるシート積載部に相当し、収納庫１１０はシート積載部を昇降可能に支持する支持手段に相当する。また、昇降板１１２及び回動軸１１３は、シート積載部を昇降させる昇降手段に相当する。

シート収納部１００Ａは、さらに後端規制部１１４と、一対の側端規制部と、保持部１１０ｃ，１１０ｃと、を備える。後端規制部１１４は、シート給送方向に沿った方向Ｖ１に移動可能であり、シートＳの後端つまりシート給送方向における上流端の位置を規制する。不図示の側端規制部は、上方から視てシート給送方向に直交する方向（幅方向）に移動可能であり、シートＳの側端の位置を規制する。保持部１１０ｃ，１１０ｃは、収納庫１１０のＸ軸方向における両外側に突設され、画像形成装置２００の装置本体２０１に固定されたカセットレール１１５Ｌ，１１５ＲによってＹ軸方向に移動可能に支持されている。これにより、収納庫１１０は、装置本体２０１に対して引出可能に装着されたカセットとして構成されている。

図３に示すように、昇降板１１２が取付けられる回動軸１１３の軸方向の端部には扇形状の昇降ギヤ１１６が固定され、昇降ギヤ１１６に後述の駆動ユニットから駆動力が伝達されることで昇降板１１２が回動する構成である。載置板１１１は、昇降板１１２の回動に伴って、当接面１１１ｂの少なくとも一部が収納庫１１０の底部１１０ａに当接する下限位置（第１位置、図２（ａ））と、下限位置より上方の給送位置（第２位置、図２（ｂ））とに移動する。

本実施例において、収納庫１１０のシート給送方向における下流側の端部には、載置板１１１の回動中心部１１１ａより上流側でシートＳを支持する上流側載置面１１０ｅと等しい高さで当接面１１１ｂに当接する載置板支持部１１０ｄが設けられている。載置板１１１が下限位置にある場合、載置板１１１に載置されたシートＳの重量は上流側載置面１１０ｅ及び載置板支持部１１０ｄを介して収納庫１１０に支持される。さらにシートＳを含む収納庫１１０の重量は、カセットレール１１５Ｌ，１１５Ｒを介して装置本体２０１に支持される。

次に、図２（ａ）、（ｂ）及び図４を用いて給送ユニット１００Ｂについて説明する。図４は給送ユニット１００Ｂを上側から見た概略図である。

図４に示すように、ピックアップローラ１０１は給送アーム１０４に固定された駆動軸１２５に回転可能に支持されており、ピックアップギヤ１２１から不図示のカップリングを介して駆動伝達されて回転する。給送ローラ１０２は、給送アーム１０４に回転可能に支持された給送軸１２６に回転可能に支持されており、給送ギヤ１２２から不図示のカップリングを介して駆動伝達されて回転する。また、給送ギヤ１２２と給送軸１２６は相対回転不能に固定されており、一体となって回転する。ピックアップローラ１０１及び給送ギヤ１２２には、給送アーム１０４に固定されたアイドラ軸１２７によって回転可能に支持されたアイドラギヤ１２３を介して駆動連結されている。

図２（ａ）に示すように、給送アーム１０４は、装置本体２０１の枠体に固定された不図示の給送フレームによって、給送軸１２６を中心として上下方向に回動可能に支持されている。給送アーム１０４は、給送フレームに一端を固定された給送アーム加圧ばね１０５によって下方へ付勢され、図示した位置（給送アームの待機位置）で待機する。

図２（ｂ）に示すように、駆動源である給送モータの駆動力が給送軸１２６に伝達されると、給送ギヤ１２２によって給送ローラ１０２がシート給送方向に沿った回転方向Ｒ２に回転駆動される。また、給送ギヤ１２２がアイドラギヤ１２３を介してピックアップギヤ１２１を回転させることで、ピックアップローラ１０１が給送ローラと同じ回転方向Ｒ１に回転駆動される。

さらに給送ユニット１００Ｂは、給送ローラ１０２に対向する位置に、分離軸１２８に回転可能に支持された分離ローラ１０３を備えている。分離軸１２８は分離フレーム１０６によって回転可能に支持され、この分離フレーム１０６は分離フレーム軸１２９を介して給送フレームに対して回動可能に支持されている。分離フレーム１０６は、給送フレームに一端を固定された分離加圧ばね１０７によって上方へ加圧され、分離ローラ１０３が給送ローラ１０２を押圧するように構成されている。また、分離軸１２８には不図示のトルクリミッターが固定されており、給送モータからシート給送方向に逆らう回転方向Ｒ３の駆動力が入力される。これにより、分離ローラ１０３は給送ローラ１０２によって給送される最上位のシートＳを他のシートＳから分離することができる。

図２（ｂ）に示すように、昇降板１１２が上方に回動して載置板１１１を持ち上げ、シートＳを上昇させるリフトアップ動作が行われると、最上位のシートＳの上面がピックアップローラ１０１を上方へ押し上げる。これに伴って、給送アーム１０４は給送軸１２６を中心に上方に回動し、給送アーム加圧ばね１０５の弾発力によってピックアップローラ１０１がシートＳに圧接する。最上位のシートＳの上面が所定の位置まで給送アーム１０４が移動したことをシート高さ検知手段が検知すると、昇降板１１２のリフトアップ動作が停止される。所定の位置とは、ピックアップローラ１０１がシートＳを給送するために最上位のシートＳに対して適切な加圧力で当接するように設定された位置であり、載置板１１１が給送位置にある場合のシートＳの上面の高さを指す。シート高さ検知手段は、給送動作の実行中も継続的にシート高さを検知している。シートＳの消費によって給送アーム１０４が所定の位置から一定量下降すると、検知信号の変化に対応して再びリフトアップ動作が行われ、シート高さが所定の位置に維持されるよう制御されている。なお、シート高さ検知手段は、例えば給送アーム１０４に突設された遮光部を検出することで給送アーム１０４の回動角度を検知可能な光電センサを用いることができる。

次に、昇降板１１２の駆動機構について図５〜図９を用いて説明する。図５は、装置本体２０１に収納庫１１０が装着された状態における収納庫１１０及び昇降板１１２に駆動力を供給する駆動ユニット１３１の側面図である。図６は駆動ユニット１３１の概略図である。図７は駆動ユニット１３１に設けられるカップリングの構成を示す斜視図である。図８（ａ）、（ｂ）は駆動ユニット１３１を構成する回転部材の回転方向を示す模式図である。図９はカップリングギヤが離脱した状態の駆動ユニットを示す概略図である。

図５に示すように、収納庫１１０は、保持部１１０ｃがレール１１５Ｒに摺動するようにして、装置本体２０１に対してＹ軸に平行な方向Ｖ２に挿入及び引出可能である。収納庫１１０の挿入方向における下流側の側面１１０ｆが装置本体２０１に設けられた位置決め部に当接すると、収納庫１１０が装置本体２０１の所定の装着位置に装着された状態となる。また、装置本体２０１には、収納庫１１０が装着位置にあることを検知可能な収納庫センサが設けられている。装置本体２０１に搭載される駆動ユニット１３１は、駆動力を出力するためのリフター駆動ギヤ１３２を有し、収納庫１１０が装着位置にある場合にリフター駆動ギヤ１３２と上述の昇降ギヤ１１６とが噛合うように構成される。

図６に示すように、駆動ユニット１３１は、駆動源であるリフターモータ１３６と、入力ギヤ１３５と、カップリングギヤ１３３と、リフター駆動ギヤ１３２とを備え、装置本体２０１の枠体に固定されたカバー１３７に収容されている。入力ギヤ１３５は、カバー１３７に取付けられた第１軸部１３７ｂに回転可能に支持され、リフターモータ１３６から入力される駆動力によって回転する。カップリングギヤ１３３及びリフター駆動ギヤ１３２は、いずれもカバー１３７に第１軸部１３７ｂと平行に取付けられた第２軸部１３７ａによって回転可能に支持される。カップリングギヤ１３３は入力ギヤ１３５に噛合っており、リフター駆動ギヤ１３２はカップリングギヤ１３３から受取る駆動力によって回転するように構成される。

ここで、カップリングギヤ１３３（第１部材）及びリフター駆動ギヤ１３２（第２部材）からなるカップリング１４０は、リフターモータ１３６と昇降板１１２との間で駆動力を伝達し、かつ一定条件下で駆動伝達を解除可能な連結部として構成されている。まず、カップリングギヤ１３３の軸穴１３３ｃは第２軸部１３７ａに対して軸方向に摺動可能であり、リフター駆動ギヤ１３２は軸方向に位置決めされた状態で第２軸部１３７ａに支持されている。つまり、カップリングギヤ１３３は、リフター駆動ギヤ１３２に対して接近及び離間するように移動可能である。またカップリングギヤ１３３は、一端をカバー１３７に固定されたカップリングばね１３４によってリフター駆動ギヤ１３２に向けて付勢されている。

図６及び図７に示すように、カップリングギヤ１３３及びリフター駆動ギヤ１３２の互いに対向する側面には、駆動伝達面１３２ａ，１３３ａ及び退避面１３２ｂ，１３３ｂが設けられている。駆動伝達面１３２ａ，１３３ａは各ギヤの回転方向に垂直（第２軸部１３７ａに平行）な面であり、退避面１３２ｂ，１３３ｂは各ギヤの回転方向に対して同一角度で傾斜した面である。この構成により、カップリングギヤ１３３はリフター駆動ギヤ１３２に対して離脱可能に係合する。即ち、カップリング１４０はラチェット機構として作用し、載置板１１１が昇降板１１２を下方に押圧する力に対抗する方向の力を昇降ギヤ１１６に伝達可能である。なお、カップリング１４０は連結部の一例であり、ラチェット機構以外のワンウェイクラッチや電磁クラッチ等を用いてもよい。

図８（ａ）に示すように、リフターモータ１３６が第１方向に回転（正転）してカップリングギヤ１３３が図中時計回り方向（ＣＷ方向とする）に回転する場合、駆動伝達面１３２ａ，１３３ａが当接した状態でリフター駆動ギヤ１３２がＣＷ方向に回転する。すると、昇降ギヤ１１６が図中反時計回り方向（ＣＣＷ方向とする）に回転駆動され、昇降板１１２は上方に回動して載置板１１１を上昇させる。

一方、図８（ｂ）に示すように、リフターモータ１３６が第１方向の反対の第２方向に回転（逆転）すると、カップリングギヤ１３３がＣＣＷ方向に回転する。このとき、カップリング１４０による駆動伝達の状態は載置板１１１の位置に応じて変化する。載置板１１１が下限位置より上方に位置している場合、載置板１１１及び載置板１１１に載置されたシートＳの重量は、昇降ギヤ１１６をＣＷ方向に回転させようとする方向、つまり駆動伝達面１３２ａ，１３３ａの当接を維持する方向に作用する。この場合、リフター駆動ギヤ１３２は、カップリングギヤ１３３に係合した状態のままでカップリングギヤ１３３と共にＣＣＷ方向に回転する。また、載置板１１１の下降速度は、リフターモータ１３６によって規制される。

載置板１１１が下限位置（図２（ａ））まで下降すると、載置板１１１及びシートＳの重量が載置板支持部１１０ｄによって支持される。このとき、昇降ギヤ１１６をＣＷ方向へ回転させようとする力が作用しなくなり、昇降ギヤ１１６の回転が停止する。ここで、カップリングギヤ１３３がさらにＣＣＷ方向へ回転を続けた場合、図９に示すように、カップリングギヤ１３３の退避面１３３ｂがリフター駆動ギヤ１３２の退避面１３２ｂに当接し、斜面を滑りながら退避する（図９）。これにより、カップリングギヤ１３３は、カップリングばね１３４の付勢力に抗して、入力ギヤ１３５に噛合った状態のままリフター駆動ギヤ１３２から離間する方向に移動し、リフター駆動ギヤ１３２から離脱する。

なお、載置板１１１を下限位置まで下降させる際のリフターモータ１３６の駆動量は、後述のシート残量検知センサの検知信号に基づいて、載置板１１１が確実に下限位置に到達するように余裕をもって設定されている。リフターモータ１３６の駆動量の余裕分（マージン）は、載置板１１１が下限位置に到達した後に、上述の退避動作によってカップリングギヤ１３３がリフター駆動ギヤ１３２から退避して空転することで吸収される。

次に、載置板１１１に積載されたシートＳの残量を検知する構成及び、検知結果に基づく載置板１１１の昇降制御について説明する。図１０はシートＳの残量を検知するための残量検知センサ１１７の拡大図である。透過型の光電センサである残量検知センサ１１７は、装置本体２０１に取付けられており、収納庫１１０が装着位置にある状態で昇降ギヤ１１６に設けられた被検知部１１６ａを検知可能に構成されている。残量検知センサ１１７及び被検知部１１６ａは、昇降ギヤ１１６が所定の角度を通過する場合、つまり載置板１１１が下限位置から所定量以上の回動量で上方に回動する場合に検知結果が変化するように構成される。従って、例えば、残量検知センサ１１７の検知結果がＯＦＦ（透過状態）である場合は載置板１１１に積載されたシートＳの残量が少なく、残量検知センサ１１７の検知結果がＯＮ（遮光状態）である場合はシートＳの残量が多いと判断される。

図１１はシート給送装置の制御構成を示すブロック図である。中央演算装置（ＣＰＵ）３０１及びメモリ３０２を有する制御部３００は、残量検知センサ１１７の他に、タイマ３０４及び操作部３０５等に接続されている。操作部３０５は、画像形成装置２００のユーザインターフェースであり、画像形成ジョブの開始を指示する印刷ボタン、画像形成装置２００を休止状態とするスリープボタン、及び液晶パネル等のデバイスを備える。また、操作部３０５は、ユーザ操作による入力信号の受付及び画面表示の出力を行う制御構成を含む。制御部３００は、ＣＰＵ３０１がメモリ３０２に記憶されたプログラムを読出して実行可能であり、リフターモータＭ１、給送モータＭ２及びその他のアクチュエータを制御することにより、シート給送装置１００の動作を制御する。

以下、載置板１１１の昇降動作に関するシート給送装置１００の制御方法について、図１２のフローチャートに沿って説明する。なお、以下のフローチャートの各工程は、制御手段としての制御部３００によって実行される。また、以下の制御プロセスは、装置本体２０１に収納庫１１０が装着される度に開始され、収納庫１１０が引き出されるとリセットされる。

装置本体２０１に対する収納庫１１０の装着が検知されると（図１２（ａ）のＳ１０１）と、載置板１１１のリフトアップ動作が開始される（Ｓ１０２）。シート高さ検知手段からの検知信号によって載置板１１１が給送位置まで上昇したことが検知されると、リフトアップ動作が終了してシート給送装置１００は給送指令を待機する（Ｓ１０３）。この状態で、所定の時間（第１の時間）の間に給送指令があった場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、給送ユニット１００ＢにシートＳを給送させる給送処理が実行される（Ｓ１０６）。なお、給送指令とは、シートＳの給送開始を要求する信号であり、画像形成ジョブを実行する場合に発せられる。所定の時間内に給送指令がなかった場合、後述の待機処理（Ｓ１０５、図１２（ｂ））が実行される。

給送処理においては、給送モータＭ２によって給送ユニット１００Ｂが駆動され、画像形成ジョブの内容に応じて必要な枚数のシートＳが画像形成部２０へ向けて給送される。給送処理の実行中にシートＳが減少してシート高さ検知手段の検知結果が変化した場合、最上位シートのシート高さを所定の位置に保つように追加のリフトアップ動作が適宜行われる。ＣＰＵ３０１は、残量検知センサ１１７の検知結果に基づいて、給送処理の実行中に昇降板１１２が所定の角度を超えたか否か、つまりシート残量が所定量以下になったかどうかを監視する。

給送処理の実行後、所定の時間（第２の時間）の間に次の給送指令があった場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、次の給送処理が開始される（Ｓ１０６）。一方、所定の時間内に給送指令がなかった場合、待機処理（Ｓ１０８）が開始される。

図１２（ｂ）に示すように、待機処理においては、載置板１１１に載置されているシートＳの残量に応じて待機状態における載置板１１１の位置が決定される。即ち、シートＳの残量が多い場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）、リフターモータ１３６の逆転駆動によって載置板１１１が下限位置まで下降し（Ｓ１１２）、次の給送指令が入るまで待機する状態となる（Ｓ１１３）。その後、給送指令があった場合、載置板１１１が給送位置までリフトアップされ（Ｓ１１４）、給送処理が開始される（Ｓ１０６）。一方、シートＳの残量が少ない場合（Ｓ１１１：Ｎｏ）、リフターモータ１３６の回転が停止され、載置板１１１が給送位置に保持された状態で待機する状態となる（Ｓ１１５）。その後、給送指令があった場合、載置板１１１が給送位置に保持された状態のままで給送処理が開始される（Ｓ１０６）。

このように、本実施例では、待機状態における載置板１１１の位置が下限位置（第１位置）と給送位置（第２位置）とで異なるモードを選択可能であり、載置板１１１に載置されたシートＳの残量に応じてモード選択（Ｓ１１１）が行われる。載置板１１１に第１の量のシートＳが積載されている場合、載置板１１１が収納庫１１０の底部１１０ａによって支持される下限位置にある状態で次の給送処理を待機するモードが選択される。言い換えると、シート積載部が第１位置にある状態で給送処理の開始を待機する第１モードが選択される。これにより、待機状態において昇降手段が常に載置板１１１を給送位置に保持する場合に比べて、昇降手段に作用する負荷が低減され、昇降板１１２及びその回動軸１１３の変形等の不都合を回避することができる。

一方、載置板１１１に第１の量より少ない第２の量のシートＳが積載されている場合、載置板１１１が給送位置に保持された状態で次の給送処理を待機するモードが選択される。言い換えると、昇降手段にシート積載部を第２位置に保持させた状態で給送処理の開始を待機する第２モードが選択される。この場合、昇降手段に作用する負荷が小さいため、載置板１１１を給送位置に保持し続けたとしても変形が発生する可能性は小さい。そして、載置板１１１を給送位置に保持したままで次の給送処理が開始されることから、給送指令が発せられてから最初のシートＳが給送されるまでの待ち時間が最小限に抑えられ、生産性向上に寄与することができる。

ここで、載置板１１１の下限位置から給送位置までの移動距離はシートＳの残量によって変化し、シートＳの残量が多いほど移動距離が短くなる。従って、シートＳの残量が多い場合は、給送処理を開始する前に載置板１１１を待機状態の下限位置から給送位置に移動させる工程（Ｓ１１４）が必要となるが、生産性への影響は比較的小さい。一方、シートＳの残量が少ない場合は、載置板１１１を給送位置に保持しておくことで得られる生産性向上の利点が比較的大きなものとなる。

ところで、シートＳの昇降動作を長期間に亘って安定して行うための構成として、昇降手段を構成する部材や昇降手段に駆動力を伝達する歯車等の剛性を高めたり、モジュール性を高めて部材間の位置決め精度向上を図ったりすることが考えられる。また、他の方法として、装着状態における収納庫と装置本体の位置決め精度を高めるための嵌合部（例えば、収納庫１１０に突設したピンを装置本体２０１の凹部に挿入する構成）が考えられる。しかしながら、これらの方法はコスト低減及び省スペース化の妨げとなる場合があり、嵌合部を設ける場合には嵌合部自体の強度が必要となるため設計の自由度が損なわれる場合がある。また、昇降手段や歯車の剛性を高めたとしても、長期間使用する間にクリープ変形が生じる可能性がある。一方、本実施例の構成によれば、待機状態において昇降手段に作用する負荷が低減されるため、このような不都合を回避しつつシートＳの昇降動作を長期間に亘って安定して行うことができる。

なお、本実施例では、収納庫１１０の装着後所定の時間内に給送処理が行われない場合と、給送処理の実行後所定の時間内に次の給送処理が行われない場合との両方において、シートＳの残量に応じた載置板１１１の昇降制御が行われるものとして説明した。しかしながら、いずれか一方の場合にのみこのような昇降制御を行う構成としてもよい。また、収納庫１１０の装着後に昇降制御が開始されるまでの時間（第１の時間）と、給送処理の実行後に昇降制御が開始されるまでの時間（第２の時間）とが異なる設定としてもよい。

また、シートＳの残量が多いか少ないかの判断を行うための閾値は、昇降手段として用いる部材の耐久性や、シート積載部に対する積載容量等を考慮して、適宜変更することが好ましい。さらに、本実施例では、収納庫１１０を装着した場合に載置板１１１が給送位置までリフトアップされる構成としたが、収納庫１１０が装着された段階でシートＳの積載量に応じて載置板１１１を上昇させるか否かを判断する構成としてもよい。この場合、最上位シートの上面を直接的に検知可能なセンサ等、載置板１１１が下限位置にある状態で載置板１１１に積載されたシートの量を検知可能な構成を用いると好適である。

次に、第２の実施例に係るシート給送装置について説明する。本実施例では、画像形成装置の休止状態において載置板を下限位置まで移動させる動作が行われる。ただし、休止状態とは、所謂省電力モード又はスリープモード等、通常モードに比べて画像形成動作を行っていない状態（スタンバイ状態）の消費電力が小さくなるように設定された電力モードである。休止状態においては、例えば定着装置４０の熱源４２に対する電力供給が抑制又は遮断され、また、残量検知センサ１１７等のセンサ類への通電が停止される。

休止状態は、例えば画像形成ジョブの入力がない状態で一定の時間が経過したことをトリガーとして、又はユーザによってスリープボタン等が押圧されたことをトリガーとして開始される。また、例えば休止状態で画像形成ジョブの入力を検知した場合、又はスリープボタンが再度押圧された場合に、画像形成装置は休止状態から通常モードへと復帰する。

以下、本実施例におけるシート給送装置の制御方法について、図１３のフローチャートに沿って説明する。なお、以下のフローチャートの各工程は、実施例１と同様に画像形成装置２００に搭載された制御部３００によって実行される。また、シート給送装置を構成する部材等、実施例１と共通する要素には実施例１と同符号を付して説明を省略する。

実施例１と同様に、ユーザがシートＳを収納庫１１０に積載して装置本体２０１に装着する度に以下の制御プロセスが開始され、収納庫１１０が装置本体２０１から引出されると制御プロセスがリセットされる。装置本体２０１のセンサによって収納庫１１０の装着が検知（Ｓ２０１）されると、載置板１１１のリフトアップ動作が開始され（Ｓ２０２）、載置板１１１が給送位置まで上昇した状態で待機する（Ｓ２０３）。載置板１１１のリフトアップが行われてから所定の時間内に給送指令があった場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、給送指令に基づいて給送処理が開始される（Ｓ２０６）。給送処理の実行後、所定の時間内に次の給送指令があった場合、給送指令に基づいて次の給送処理が開始される。

なお、給送処理の実行中にシートＳが減少してシート高さ検知手段の検知結果が変化した場合、実施例１と同様に、最上位シートのシート高さを所定の位置に保つように追加のリフトアップ動作が適宜行われる。ＣＰＵ３０１は、残量検知センサ１１７の検知結果に基づいて、給送処理の実行中に昇降板１１２が所定角度を超えたか否か、つまりシート残量が所定量以下になったかどうかを監視する。

一方、給送指令の待機中にスリープボタンが押圧された場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、休止状態への移行が決定する（Ｓ２０７）。また、載置板１１１のリフトアップから所定の時間が経過しても給送指令がなかった場合、又は給送処理の実行後、所定の時間内に次の給送指令がなかった場合にも（Ｓ２０５：Ｎｏ）、休止状態への移行が決定する（Ｓ２０７）。この場合、リフターモータ１３６の逆転駆動によって載置板１１１が下限位置へと下降し（Ｓ２０８）、定着装置４０に対する電力供給の停止等と合わせて休止状態に入る。画像形成ジョブの入力等、休止状態からの復帰トリガーとなる信号があった場合（Ｓ２０９：Ｙｅｓ）、リフターモータ１３６の正転駆動によって載置板１１１が給送位置までリフトアップされる（Ｓ２０２，Ｓ２０３）。その後、所定の時間内に給送指令があった場合には給送処理が実行されるが、給送指令がない場合には、再び休止状態へ移行する。

このように、本実施例では、通常状態から休止状態に切換わった際に載置板１１１を下限位置へと下降させ、通常状態に復帰する際に載置板１１１を給送位置まで上昇させる制御（Ｓ２０７〜Ｓ２０９）が行われる。言い換えると、シート積載部が第２位置にある状態で第１状態から消費電力の小さい第２状態に切換わる場合、昇降手段によってシート積載部を第２位置から第１位置に移動させる処理が行われる。また、第２状態から第１状態に切換わる場合、昇降手段によってシート積載部を第１位置から第２位置へ移動させる処理が行われる。

これにより、実施例１と同様に、給送指令が行われずに待機する休止状態において昇降手段に作用する負荷が低減されるため、昇降板１１２及びその回動軸１１３の変形等の不都合を回避することができる。これにより、長期間に亘ってシートの昇降を安定して行う構成を実現することができる。

（他の実施形態）
以上の実施例１，２で説明した制御方法は、互いに組み合わせて用いても構わない。例えば、通常状態と休止状態とを切換可能なシート給送装置において、実施例１で説明した制御方法を通常状態においてのみ実行し、シートＳの残量に関わらず休止状態では載置板を下限位置に移動させる構成が考えられる。また、通常状態から休止状態から切換わる際に、シートＳの残量に応じて下限位置に移動させるか否かを決定する構成としてもよい。

また、以上の実施例１，２では、シート給送装置として画像形成装置２００の内部に収容される収納庫１１０を有する構成を例示したが、本技術は他の構成を有するシート給送装置にも適用可能である。即ち、手差し給送装置６０や、あるいは画像形成装置２００にオプションとして接続される大容量デッキ等にも本技術を適用することで、上記実施例と同様の効果を得ることができる。例えば、支持手段の他の例である手差しトレイ６１（図１参照）に、シート積載部として昇降可能な昇降板を取付け、シートの残量に応じて昇降板の位置を制御する構成とすればよい。

また、上記実施例１，２では画像形成装置として中間転写型カラー方式の電子写真装置を例に挙げて説明したが、例えば、直接転写型モノクロ方式の電子写真装置、及びインクジェット方式の画像形成手段を備える装置にも本技術は適用可能である。また、シート給送装置は、記録媒体であるシートを画像形成手段へ給送するものに限らず、画像読取装置において原稿となるシートを画像読取部へ給送するものであってもよい。画像読取部とは、シートを光学的に走査し、画像読取装置に搭載される光電変換素子によってシートからの反射光を電気信号に変換することを可能とする光学ユニットである。

また、上記実施例１，２では、リフターモータ１３６の逆転動作時の回転量について、載置板１１１が確実に下限位置へ下降するようにマージンを設定し、モータの駆動時間を長めに設定している。しかし、例えば残量検知センサ１１７がシートＳの残量を複数の検知レベルで検知可能な構成とし、又は載置板１１１の位置を直接的に検知可能なセンサを配置して、リフターモータ１３６の回転量をより精密に制御する構成としてもよい。その場合、上述のカップリング１４０のようにリフターモータ１３６と昇降板１１２との駆動連結を解除する構成を省略可能である。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

２０…画像形成手段（画像形成部）／６０，１００，２００…シート給送装置（手差し給送装置、画像形成装置）／６１，１１０…支持手段（手差しトレイ、収納庫）／６２，１００Ｂ…給送手段（給送ユニット）／１１１…シート積載部（載置板）／１１１ｂ…第２面（当接面）／１１１ｃ…第１面（載置面）／１１２，１１３…昇降手段（昇降板、回動軸）／１１７…検知手段（残量検知センサ）／１３２…第２部材（リフター駆動ギヤ）／１３３…第１部材（カップリングギヤ）／１３６…駆動源（リフターモータ）／１４０…連結部（カップリング）／２０１…装置本体／３００…制御手段（制御部）／Ｓ１０６…給送処理／Ｓ１１２〜Ｓ１１４…第１モード／Ｓ１１５〜Ｓ１１６…第２モード

Claims (10)

1. 支持手段と、
   シートが積載され、前記支持手段に対して昇降可能なシート積載部と、
   前記シート積載部に積載されたシートを給送する給送手段と、
   前記シート積載部を、前記支持手段に支持される第１位置と、前記第１位置より上方の第２位置との間で移動させる昇降手段と、
   前記シート積載部に積載されているシートの量を検知可能な検知手段と、
   前記シート積載部が前記第２位置にある状態で前記シート積載部に積載されているシートを前記給送手段に給送させる給送処理を実行可能な制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記シート積載部が前記第１位置にある状態で給送処理の開始を待機する第１モードと、前記昇降手段により前記シート積載部を前記第２位置に保持させた状態で給送処理の開始を待機する第２モードと、を実行可能であり、
   前記検知手段の検知結果に基づいて、前記シート積載部に第１の量のシートが積載されている場合は前記第１モードを実行し、前記シート積載部に前記第１の量より少ない第２の量のシートが積載されている場合は前記第２モードを実行可能である、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記制御手段は、前記シート積載部が前記第２位置にあり、かつ給送処理を実行していない状態で所定の時間が経過した場合であって、前記検知手段の検知結果に基づいて前記第１の量のシートが積載されている場合、前記昇降手段によって前記シート積載部を前記第２位置から前記第１位置へ移動させて前記第１モードを実行する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記制御手段は、給送処理が終了してから、次の給送処理を実行してしない状態で所定の時間が経過した場合であって、前記検知手段の検知結果に基づいて前記第１の量のシートが積載されている場合、前記昇降手段によって前記シート積載部を前記第２位置から前記第１位置へ移動させて前記第１モードを実行する、
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のシート給送装置。
4. 前記支持手段は、装置本体に引出可能に装着されるカセットであり、
   前記制御手段は、前記カセットが前記装置本体に装着された場合、前記昇降手段によって前記シート積載部を前記第２位置に移動させ、前記シート積載部が前記第２位置に移動してから給送処理を実行していない状態で所定の時間が経過した場合であって、前記検知手段の検知結果に基づいて前記第１の量のシートが積載されている場合、前記昇降手段によって前記シート積載部を前記第２位置から前記第１位置へ移動させて前記第１モードを実行する、
   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. 前記制御手段は、
   給送処理を実行可能な第１状態と、前記第１状態に比べて消費電力が小さくなるように設定された第２状態とを切換可能であり、
   前記シート積載部が前記第２位置にある状態で前記第１状態から前記第２状態に切換わる場合、前記シート積載部に積載されたシートの量に関わらず、前記昇降手段によって前記シート積載部を前記第２位置から前記第１位置に移動させて前記第１モードを実行する、
   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. 前記シート積載部は、シートが積載される第１面と、前記第１面の反対の第２面とを有する板状部材であり、前記第１位置にある場合に前記第２面が前記支持手段に当接し、前記第２位置にある場合に前記第２面が前記支持手段から離間する、
   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. 前記昇降手段は、前記支持手段に回動可能に支持された回動部材を含み、
   前記検知手段は、前記回動部材の回動量が所定角度を超えたことを検知可能なセンサである、
   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. 前記昇降手段を駆動する駆動源と、
   前記駆動源と前記昇降手段とを連結し、かつ前記シート積載部が前記第１位置にある場合に前記駆動源と前記昇降手段の連結を解除可能な連結部と、を備える、
   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. 前記連結部は、前記駆動源によって回転駆動される第１部材と、前記昇降手段に連結され、前記第１部材に離脱可能に係合する第２部材と、を有し、
   前記第１部材が第１方向に回転する場合、前記第２部材が前記第１部材と共に前記第１方向に回転することで、前記昇降手段が前記シート積載部を上昇させ、
   前記シート積載部が前記第１位置にある状態で前記第１部材が前記第１方向の反対の第２方向に回転する場合、前記第１部材と前記第２部材とが離脱して前記第１部材が空転する、
   ことを特徴とする、請求項８に記載のシート給送装置。
10. 請求項１乃至９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の前記給送手段によって給送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、を備える、
    ことを特徴とする画像形成装置。

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