(57)【要約】  【課題】  給紙装置において用紙の戻り現象が生じても、手差しトレイ上の用紙の有無を誤って検知することなく、且つ手差しトレイ上に用紙が有る場合には確実に用紙を給紙できるようにする。  【解決手段】  センサ４１が給紙途中に手差しトレイ２１上の用紙無しを検知した場合でも、給紙ローラ２５を所定時間回転させる。そして、センサ４１が手差しトレイ２１上の用紙無しを再度検知したときは、手差しトレイ２１上に用紙が無いと判断し、給紙ローラ２５を停止させ給紙を終了する。【選択図】      図４
2006225098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を載置するための用紙トレイと、用紙トレイ上の用紙を引き出し搬送する給紙ローラと、給紙ローラの回転に同期して、給紙ローラに圧接する位置と離間する位置とに移動する昇降板と、用紙トレイ上の用紙の有無を検知する検知手段と、前記給紙ローラの回転を制御する制御手段とを備えた給紙装置であって、
前記検知手段による用紙検知位置が、前記給紙ローラの中心軸から降ろした鉛直線よりも用紙搬送方向下流側に位置し、
前記制御手段は、前記検知手段が給紙途中に用紙トレイ上の用紙無しを検知した場合、前記給紙ローラを所定時間回転させ、前記検知手段が用紙トレイ上の用紙無しを再度検知したときは、用紙トレイ上に用紙が無いと判断し、前記給紙ローラを停止させることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
請求項１記載の給紙装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は給紙装置およびこれを用いた画像形成装置に関し、より詳細にはいわゆる手差しトレイを備えた給紙装置およびこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、職場や家庭における画像形成装置の占有面積を狭くする観点から、用紙搬送方向を鉛直方向とし、用紙排出部を装置の上下方向中央部に設けた、いわゆる胴内排出型装置が広く使用されつつある。この胴内排出型装置における手差しトレイからの給紙は、例えば次のようにして行われる。図６に示すように、先端部が昇降板２２に掛かるように、手差しトレイ２１上に用紙Ｐが載置される。昇降板２２の用紙載置部分には、用紙の有無を検知するセンサ４１が配置されている。手差しトレイ２１からの給紙を行う時、このセンサ４１によって用紙の無いことが検知されると、画像形成装置の表示部（不図示）に手差しトレイ２１に用紙が無い旨の表示が行われ、給紙動作は行われなくなる。
【０００３】
画像形成動作が開始されると給紙ローラ２４が回転し、この給紙ローラ２４の回転に同期して昇降板２２が押しバネ２３によって上方へ押し上げられる。昇降板２２が上方へ押し上げられることによって、昇降板２２上の上から何枚かの用紙が、回転する給紙ローラ２４によって搬送方向に引き出される。そして給紙ローラ２４と分離パッド２５との圧接部分において、その内の最も上の１枚の用紙だけがレジストローラ対８０へ搬送される。
【０００４】
ここで、図７に示すように昇降板２２は、給紙ローラ２４の回転軸２４１に装着されたカム６０と押しバネ２３によって、給紙ローラ２４と離間する位置と圧接する位置とに移動する。給紙ローラ２４が停止しているとき、カム６０の突部６１１が昇降板２２に当接し、昇降板２２は給紙ローラ２４から離間した位置となる。給紙ローラ２４が回転すると、カム６０の突部６１１が昇降板２２から外れ、昇降板２２は押しバネ２３によって給紙ローラ２４に圧接する方向に移動する。そして、この状態を暫く保つ。すなわち図６に示すように、昇降板２２上の用紙Ｐが給紙ローラ２４に接触して引き出され、給紙ローラ２４と分離ローラ２５との圧接部分で最上用紙がレジストローラ対８０へ搬送され、搬送された用紙の先端がレジストローラ対８０で挟持されるまで、給紙ローラ２４と圧接する方向に昇降板２２は付勢される。そして搬送された用紙の先端がレジストローラ対８０で挟持されるのに同期して、図７に示すように、カム６０の突部６１１が昇降板２２に再び当接し、昇降板２２は給紙ローラ２４から離隔した位置となる。給紙ローラ２４はこの状態で一旦停止する。そして、レジストローラ対８０で挟持された用紙の後端が、レジストローラ対８０を通過したことがセンサ４２（図６に図示）で検知されると、給紙ローラ２４は再び回転を始め次の用紙を給紙する。この一連の動作が繰り返されて給紙が行われる。
【０００５】
ところで、前述の昇降板２２が圧接位置から離間位置になると、給紙ローラ２４と分離パッド２５との間で挟持されていた、レジストローラ対８０へ搬送されなかった用紙が、自重および撓みによる反発などの複合的な力によって、用紙搬送方向と逆方向にずれる現象（戻り現象）が発生する。特に、昇降板２２上の最後の１枚のとき、封筒やハガキなどの厚紙のときにこのような現象が頻出する。
【０００６】
用紙の戻り現象によって用紙Ｐの先端が、用紙の有無を検知するセンサ４１の検知位置よりも用紙搬送方向下流側に位置してしまうと、手差しトレイ２１上に用紙Ｐは有るにも拘わらず、装置表示部（不図示）に手差しトレイ２１に用紙が無い旨の表示が行われ、給紙動作が行われなくなる。
【特許文献１】特開平１０−４５２６９号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、図８に示すように、用紙の有無を検知するセンサ４１の取付位置を給紙ローラ２４の中心軸から降ろした鉛直線（図中の破線）よりも用紙搬送方向上流側として、用紙の戻り現象が発生しても用紙の存在をセンサ４１で検知できるようにした。
【０００８】
ところが、センサ４１をこのような取付位置とすることで確かに、用紙の有無の誤検知は防止できたものの、手差しトレイ２１に用紙Ｐを載置する際に、用紙先端を昇降板２２の方向に充分に押し入れなくても、センサ４１が用紙Ｐの存在を検知してしまうため、昇降板２２が上昇しても昇降板２２上の用紙Ｐが給紙ローラ２４に接触せず、用紙Ｐの引き出し搬送ができないという新たな問題が発生した。
【０００９】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、用紙の戻り現象が生じても、手差しトレイ上の用紙の有無を誤って検知することなく、且つ手差しトレイ上に用紙が有る場合には確実に用紙を給紙できる給紙装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、用紙を載置するための用紙トレイと、用紙トレイ上の用紙を引き出し搬送する給紙ローラと、給紙ローラの回転に同期して、給紙ローラに圧接する位置と離間する位置とに移動する昇降板と、用紙トレイ上の用紙の有無を検知する検知手段と、前記給紙ローラの回転を制御する制御手段とを備えた給紙装置であって、前記検知手段による用紙検知位置が、前記給紙ローラの中心軸から降ろした鉛直線よりも用紙搬送方向下流側に位置し、前記制御手段は、前記検知手段が給紙途中に用紙トレイ上の用紙無しを検知した場合、前記給紙ローラを所定時間回転させ、前記検知手段が用紙トレイ上の用紙無しを再度検知したときは、用紙トレイ上に用紙が無いと判断し、前記給紙ローラを停止させることを特徴とする給紙装置が提供される。
【００１１】
また本発明によれば、前記記載の給紙装置を備えたことを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の給紙装置および画像形成装置では、制御手段が、検知手段が給紙途中に用紙トレイ上の用紙が無いことを検知した場合に、給紙ローラを所定時間回転させるので、用紙の戻り現象が発生したときでも、手差しトレイ上に用紙が有れば、給紙ローラの前記回転によって用紙が引き出されて検知手段で用紙の存在が検知されるようになり、用紙の無しを誤って検知することがなくなる。また、検知手段の用紙検知位置が、給紙ローラの中心軸から降ろした鉛直線よりも用紙搬送方向下流側に位置するので、検知手段によって用紙の存在が検知された場合には、給紙ローラと圧接する位置に昇降板が移動することによって用紙が給紙ローラと接触し、これにより用紙は確実に手差しトレイから引き出し搬送されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の給紙装置および画像形成装置の一実施形態を示す垂直断面図である。この図の画像形成装置は、いわゆる胴内排紙型画像形成装置である。装置本体１の上下方向略中央部には、正面側が開口した排紙空間３が形成されている。この排紙空間３の底面には、排出される用紙を載置するためのトレイ８７が筺体と一体成形されている。一方、排紙空間３の上側には、原稿を読み取るための読取機構９１が内蔵され、排紙空間３の下側には、画像形成機構が内蔵されている。
【００１５】
画像形成機構について説明すると、感光体ドラム７０は帯電装置７１によってその表面が正又は負に一様に帯電される。他方、原稿載置台９０に原稿（不図示）が載置され、その画像データが読取装置９１によって読みとられる。読み取られた画像データはレーザスキャナ（露光装置）７２によって感光体ドラム７０の表面に書き込まれ、感光体ドラム７０の表面に静電潜像が形成される。具体的には反転現像方式の場合には画像に相当する部分の帯電が除去され、正規現像方式の場合は背景に相当する部分の帯電が除去されて、それぞれ静電潜像が形成される。次に現像装置７３によって感光体ドラム７０上の静電潜像をトナーで可視像化する。このときトナーの帯電極性は、反転現像方式の場合には感光体ドラム７０の帯電極性と同極性であり、正規現像の場合は感光体ドラム７０の帯電極性と逆極性である。
【００１６】
一方、給紙カセット８１に収納されている用紙Ｐは、ピックアップローラ８２により引き出され、給紙ローラ８３とさばきローラ８４とで挟持されて搬送路へ送られる。そしてレジストローラ対８０によって、感光体ドラム７０上のトナー画像が転写部に到達するのにタイミングを合わせて、用紙Ｐは転写部へ送り出される。転写部では、感光体ドラム７０と転写ローラ７４との間で用紙Ｐが挟持されている状態で、トナー帯電極性と逆極性の電荷が転写ローラ７４に印加されることにより、感光体ドラム７０上のトナー像が用紙Ｐ上に移動する。用紙Ｐ上に移動せず感光体ドラム７０上に残留したトナーはクリーニングローラ７５によって除去回収される。一方、トナー像を載置した用紙Ｐは定着ローラ対８５へ搬送される。ここでトナー像は定着ローラ対８５によって加熱・加圧されて用紙Ｐに定着する。そして用紙Ｐは排出ローラ対８６に送られ、トレイ８７へ排出される。
【００１７】
一方、手差しトレイ２１に載置された用紙Ｐは、給紙ローラ２４と分離パッド２５とによって挟持されレジストローラ対８０へ送りだされる。それ以後は前述の搬送経路と同じ経路を通る。この手差しトレイ２１を用いた給紙部分の拡大断面図を図２に示す。
【００１８】
図２の給紙装置２は、軸２０を中心として開閉自在に装置本体１（図１に図示）に取り付けられた手差しトレイ２１と、用紙Ｐを搬送路へ引き出し搬送する給紙ローラ２４と、給紙ローラ２４に圧接して用紙を分離し搬送する分離パッド２５と、押しバネ２３によって給紙ローラ２４の方向に付勢された昇降板２２と、手差しトレイ２１上の用紙の有無を検知するセンサ（検知手段）４１とを備える。昇降板２２は、図７に示したように、給紙ローラ２４の回転軸２４１に装着されたカム６０と押しバネ２３の作用によって、給紙ローラ２４に圧接する位置と離間する位置とに移動する。またセンサ４１の検知位置は、給紙ローラ２４の回転軸から降ろした鉛直線（図中の破線）よりも用紙搬送方向下流側に位置している。なお、この装置２ではセンサ４１として機械式センサを用いているが光式センサであってももちろん構わない。また、昇降板２２の移動機構として押しバネ２３とカム６０（図７に図示）との組み合わせを用いているが、例えばソレノイドやモータを用いても構わない。
【００１９】
この給紙装置２の制御ブロックを図３に示す。給紙ローラ２４を含む装置の駆動制御を行うＣＰＵ（制御手段）５０は、画像形成装置の制御を行うプログラムを記憶させたＲＯＭ５１と、プログラムの実行領域となるＲＡＭ５２とに接続している。そしてＣＰＵ５０には、給紙ローラ２４を駆動させるモータ（不図示）と、センサ４１、センサ４２とが接続し、センサ４１及びセンサ４２からＣＰＵ５０にオン・オフ信号が送られ、この信号に基づきＣＰＵ５０は、給紙ローラ２４を回転させるモータ（不図示）の回転制御を行う。
【００２０】
図４に示すように、このような構造の給紙装置２から用紙Ｐを給紙する場合、手差しトレイ２１を装置本体１（図１に図示）から開けた状態とし、手差しトレイ２１の上に用紙Ｐを載置する。このとき、用紙Ｐの先端部がセンサ４１を押し下げるように、昇降板２２の奥深くにまで用紙Ｐを押し入れる。次に、装置本体１（図１に図示）のパネル（不図示）から画像形成開始信号を入力すると、給紙ローラ２４が回転し始める。すると、前述のように、昇降板２２が押しバネ２３によって上方へ押し上げられる（図４（ａ））。そして給紙ローラ２４によって昇降板２２の上から数枚の用紙が引き出され、分離パッド２５で分離され最上用紙のみがレジストローラ対８０へ搬送される。
【００２１】
図４（ｂ）に示すように、レジストローラ対８０に搬送された用紙の先端部がレジストローラ対８０で挟持されるのに同期して、昇降板２２が給紙ローラ２４から離隔する方向に移動する。これによって、レジストローラ対８０に搬送されず給紙ローラ２４と分離パッド２５とで挟持されていた用紙に戻り現象が発生する。これまでの装置ではセンサ４１によって用紙Ｐの存在が検知されないと、手差しトレイ２１上に用紙無しとして給紙ローラ２４は停止していた。しかし、本発明の給紙装置では、センサ４１によって用紙Ｐの存在が検知されないときでも給紙ローラ２４をさらに所定時間回転させる。これにより、同図（ｃ）に示すように、昇降板２２の上昇によって用紙Ｐが給紙ローラ２４と接触して引き出されセンサ４１がオンとなり、用紙は止まることなく給紙されるようになる。一方、手差しトレイ２１上の用紙が本当に無くなった場合には、給紙ローラ２４が所定時間回転を継続した後も、センサ４１はオフ状態のままであるから、この時点で給紙ローラ４１の回転は停止し、用紙が無い旨の表示が表示部（不図示）になされる。
【００２２】
センサ４１によって用紙の存在が検知されなくなってから、給紙ローラ２４を継続して回転させる時間としては特に限定はなく、戻り現象によって用紙搬送方向と逆方向に用紙が戻ったときの、用紙先端位置とセンサ４１との距離や給紙ローラ２４の周速度などから適宜決定すればよいが、一般に数十〜数百ｍｓｅｃ程度で充分である。
【００２３】
以上説明した給紙装置の動作のフローチャートを図５に示す。画像形成が開始されるとまず、センサのオンかどうか、すなわち手差しトレイ上に用紙が有るかどうかが判断される（ステップＳ１０１）。センサがオフであれば手差しトレイに用紙がない旨表示部に表示される（ステップＳ１０２）。一方、センサがオンの場合（ステップＳ１０１）、給紙ローラが回転を始める（ステップＳ１０３）。
【００２４】
そして所定枚数の画像形成がなされたかどうか判断され（ステップＳ１０４）、所定枚数の画像形成がなされた場合は給紙ローラが停止し（ステップＳ１１１）、給紙動作は終了する。他方、所定枚数の画像形成がなされていない場合は（ステップＳ１０４）、センサがオンがどうかが判断され（ステップＳ１０５）、センサがオンであれば所定枚数の画像形成が終了するまでこのループが繰り返される。
【００２５】
センサがオフの場合（ステップＳ１０５）、タイマーがスタートし、タイマーがＸｍｓｅｃを超えるまで給紙ローラの回転が続けられる（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。そしてＸｍｓｅｃを経過すると、タイマーがリセットされると共に（ステップＳ１０８）、センサがオンかどうかが判断される（ステップＳ１０９）。センサがオンとなった場合は、用紙の戻り現象から検知位置まで用紙が復帰した場合であって、所定枚数の画像形成が終了するまで給紙動作が続けられる（ステップＳ１０４）。一方、Ｘｍｓｅｃの間給紙ローラを回転させた後でもセンサがオフの場合は（ステップＳ１０９）、手差しトレイに用紙がない旨表示部に表示し（ステップＳ１１０）、給紙ローラを停止して（ステップＳ１１１）、給紙動作を終了する。
【００２６】
以上、説明した実施形態では、用紙トレイとして手差しトレイを例示したが、用紙が略水平状態に載置され、そして用紙が略垂直方向に搬送されるような用紙トレイであれば特に限定はない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る給紙装置および画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の給紙部分を拡大した概略構成図である。
【図３】図１の装置の制御ブロック図である。
【図４】図２の給紙装置の給紙動作を説明する図である。
【図５】図２の給紙装置の給紙動作のフローチャートである。
【図６】給紙装置における用紙の戻り現象を説明する図である。
【図７】カムと押しバネによる昇降板の移動を説明する図である。
【図８】従来の給紙装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    装置本体
２    給紙装置
２１    手差しトレイ（用紙トレイ）
２２    昇降板
２３    押しバネ
２４    給紙ローラ
２５    分離パッド
４１    センサ（検知手段）
４２    センサ
６０    カム
８０    レジストローラ対
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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