(57)【要約】【課題】  給紙時のトレイの昇降を行う際に、トレイの上限位置の検知を精度良く行うことを可能にする。【解決手段】  シート材を積載するシート材積載部材を給紙位置まで上昇させる際に、シート材積載部材が予め定めた上限位置にあるか否かを検知し、該検知によって前記シート材積載部材が所定時間継続して前記上限位置にないと判定された場合に、前記検知を継続しつつ前記シート材積載部材が上限位置にあることが検知されるまで上昇させ、該上限位置に達したことが検知されると該シート材積載部材の上昇を停止して給紙に備える。振動によるシート材積載部材の上限位置検知手段の誤検知を、上限位置センサの所定時間の連続情報により防止し、シート搬送性能を向上させる。給紙トレイ上限位置が適正化され、トレイ過上昇による給紙ジャムが発生せず、画像形成装置のランニング効率が向上する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材を積載するシート材積載部材と、該シート材積載部材を昇降制御可能なシート材積載部材昇降手段と、上限位置にあるシート材積載部材を検知するシート材積載部材上限位置検知手段と、シート材積載部材が上限位置近傍にある場合に画像形成部へのシート材の給紙を可能とするシート材給紙手段を備え、前記シート材積載部材昇降手段は、前記シート材上限検知位置手段によって、前記シート材積載部材が所定時間連続して上限位置にないことを検知した場合、前記シート材積載部材が上限位置にあることを検知するまで該シート積載部材を上昇させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定時間が変更可能であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記所定時間は、不揮発メモリに変更可能に格納されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
シート材を積載するシート材積載部材を給紙位置まで上昇させる際に、シート材積載部材が予め定めた上限位置にあるか否かを検知し、該検知によって前記シート材積載部材が所定時間継続して前記上限位置にないと判定された場合に、前記検知を継続しつつ前記シート材積載部材が上限位置にあることが検知されるまで上昇させ、該上限位置に達したことが検知されると該シート材積載部材の上昇を停止して給紙に備えることを特徴とする画像形成装置のシート材給紙制御方法。
【請求項５】
前記シート材積載部材の上昇動作前に、前記所定時間を変更可能であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置のシート材給紙制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、ファクシミリ、複合機などの画像形成装置に関するものであり、特に、画像形成に際し、トレイなどに積載、収納されたシート材を給紙して画像形成を行う画像形成装置および該装置のシート材給紙制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、通常、複数枚の用紙を積載したトレイ等を有し、積載状態の用紙から１枚ずつを取り出して給紙する給紙装置を備えている。
この給紙装置では、給紙位置において用紙の上部からロールなどによって１枚ずつを取り出して給紙している。このため、用紙を所定の給紙位置に置くために、用紙を積載するトレイを昇降する手段が採られている。この昇降式の給紙装置では、昇降に際し、トレイ上の用紙が給紙位置に達したことを検知する手段を設けて昇降動作を制御している。該検知では、透過型のセンサや反射型のセンサ、アクチュエータなどを用いて用紙上面が給紙位置に達したか否かを判定しており、該検知によってトレイの上限位置が規制される。
この昇降制御が適切になされないと、上昇が不十分になったり上昇が過度になったりする。上昇が不足すると用紙上面が給紙位置に正確に位置しないため給紙が円滑に行えないという不具合が生じる。また、上昇が過度になると、用紙がトレイで圧迫されて給紙ジャムが生じたり機器が損傷したりする。
【０００３】
しかし、上記給紙動作では、用紙を取り出す際などにトレイに振動が発生して、その結果トレイが上限位置に達しているか否かが正確に検知できないことがある。
ところで、循環型原稿搬送装置で、搬送時に敢えて揺動を与えることによって排紙積載性を向上させる方法が知られているが、該方法においても揺動による検知精度の低下が問題点とされている。このため、搬送動作後、所定の時間検知を停止して誤検知を回避する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−３９１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の従来技術では、一定時間の検知停止を行っているのみであるので、振動による誤検知を一定時間経過後には回避することができない。また、給紙動作から一定の時間は、必ず上昇を停止するので、振動が発生していない場合にも動作が中断され、動作効率が悪いという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情を背景としてなされたものであり、給紙時に振動による誤検知を回避して搬送性を向上させた画像形成装置および該装置のシート材給紙制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明の画像形成装置のうち、第１の発明は、シート材を積載するシート材積載部材と、該シート材積載部材を昇降制御可能なシート材積載部材昇降手段と、上限位置にあるシート材積載部材を検知するシート材積載部材上限位置検知手段と、シート材積載部材が上限位置近傍にある場合に画像形成部へのシート材の給紙を可能とするシート材給紙手段を備え、前記シート材積載部材昇降手段は、前記シート材上限検知位置手段によって、前記シート材積載部材が所定時間連続して上限位置にないことを検知した場合、前記シート材積載部材が上限位置にあることを検知するまで該シート積載部材を上昇させることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明の画像形成装置は、第１の発明において、前記所定時間が変更可能であることを特徴とする。
【０００８】
第３の発明の画像形成装置は、第１または第２の発明において、前記所定時間は、不揮発メモリに変更可能に格納されていることを特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明の画像形成装置のシート材給紙制御方法は、シート材を積載するシート材積載部材を給紙位置まで上昇させる際に、シート材積載部材が予め定めた上限位置にあるか否かを検知し、該検知によって前記シート材積載部材が所定時間継続して前記上限位置にないと判定された場合に、前記検知を継続しつつ前記シート材積載部材が上限位置にあることが検知されるまで上昇させ、該上限位置に達したことが検知されると該シート材積載部材の上昇を停止して給紙に備えることを特徴とする。
【００１０】
第５の発明の画像形成装置のシート材給紙制御方法は、第４の発明において、前記シート材積載部材の上昇動作前に、前記所定時間を変更可能であることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、本発明によれば、シート材積載部材がシート材積載昇降手段で昇降動作され、シート部材が上限位置近傍にある状態においてシート材給紙手段によってシート材積載部材からシート材が順次取り出されて給紙される。そして、シート材積載昇降部材による昇降動作制御は、シート材積載部材上限位置検知手段による検知結果に基づいて行われる。すなわち、該検知手段ではシート材積載部材が上限位置にあることが検知される。該検知結果は、シート材積載昇降手段に出力されており、シート材積載部材が上限位置にないことが所定の時間継続して検知されると、該昇降手段ではシート材積載部材の上昇動作を開始する。そして、この上昇の際にシート材積載部材上限位置検知手段による検知は継続されており、該上昇動作は、シート材積載部材が前記検知手段によって上限位置に到達したことが検知されることで停止される。この動作によって、前記所定時間内で検知動作に影響を与える振動による誤検知を回避することができる。これは振動は長時間に亘って継続するものではなく、短時間で減衰して検知動作に影響を与えなくなるものであるから、所定時間内でのみ上限位置にないことが検知された場合は、振動などによる影響と推定してこれを検知結果から除外することにして検知精度を向上させるものである。
【００１２】
なお、シート材は画像形成を行う各種の転写紙等であり、本発明としてはその材質、サイズ等が限定されるものではない。またシート材積載部材も着脱式のトレイや手差しトレイ、大容量トレイなどを対象とすることができる。
またシート材積載部材を昇降制御するシート材積載部材昇降手段は、昇降動作を行うための手段、例えばモータやアクチュエータとこれを制御する制御部とによって構成することができる。
【００１３】
シート材積載部材検知手段は、シート材積載部材が上限位置にあることが検知できるものであればよく、特定の構成のものには限定されない。例えば、透過型のフォトセンサ、反射型のフォトセンサ、アクチュエータなどによってシート材積載部材検知手段を構成することができる。
【００１４】
また、昇降制御に際し用いる所定の時間は、振動による誤検知が起こる可能性を考慮して該誤検知を回避できる時間を経験的に求めることができる。また、該所定の時間は、検知結果によってはさらに誤検知を確実に回避できるように変更することも可能である。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、  また、本発明の画像形成装置のシート材給紙制御方法によれば、シート材を積載するシート材積載部材を給紙位置まで上昇させる際に、シート材積載部材が予め定めた上限位置にあるか否かを検知し、該検知によって前記シート材積載部材が所定時間継続して前記上限位置にないと判定された場合に、前記検知を継続しつつ前記シート材積載部材が上限位置にあることが検知されるまで上昇させ、該上限位置に達したことが検知されると該シート材積載部材の上昇を停止して給紙に備えるので、振動によるシート材積載部材の上限位置検知手段の誤検知を、上限位置センサの所定時間の連続情報により防止し、検知精度を上げてシート材積載部材の上昇不足や過上昇を確実に防止してシート搬送性能を向上させることが可能になる。具体的には給紙トレイ上限位置が適正化され、昇降トレイ過上昇による給紙ジャムが発生しない。また、給紙ＪＡＭが発生せず、画像形成装置のランニング効率が向上する。
なお、上記所定時間は、変更可能とすることによって異機種間での設定変更や、同機種でのバラツキなどに対応して検知精度を一層向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置によれば、シート材を積載するシート材積載部材と、該シート材積載部材を昇降制御可能なシート材積載部材昇降手段と、上限位置にあるシート材積載部材を検知するシート材積載部材上限位置検知手段と、シート材積載部材が上限位置近傍にある場合に画像形成部へのシート材の給紙を可能とするシート材給紙手段を備え、前記シート材積載部材昇降手段は、前記シート材上限検知位置手段によって、前記シート材積載部材が所定時間連続して上限位置にないことを検知した場合、前記シート材積載部材が上限位置にあることを検知するまで該シート積載部材を上昇させるので、上記作用を確実に得て優れた検知精度を得ることができる。なお、所定時間は画像形成装置に備える不揮発メモリに変更可能に格納しておき、サービスマンの操作などによって最適な時間に調整変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の全体的な機械構成を示す図である。
画像形成装置１は、その上部側に、ＣＣＤ３１を含むスキャナ部３０、自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）３３、原稿がセットされるプラテンガラス３４、ＡＤＦ原稿読み取り用スリットガラス３５が設けられており、これらによって原稿読み取り手段が構成されており、さらに、プラテンガラス３４に近接して操作部４０が設けられている。
【００１８】
また、画像形成装置１の下部側には、給紙トレイ５１が配置され、さらに画像形成装置１に付設するようにして大容量給紙トレイ５２が配置されている。これら給紙トレイの搬送先には第２給紙ローラ５３が配置されて給紙部５０が構成されている。さらに、その搬送方向下流場所にＬＤ６１等からなる画像形成部６０が設けられている。画像形成部の下流側には、排紙域に後処理装置（ＦＮＳ）７０が設置されており、画像形成がなされた転写紙に所望の後処理（ステープル、パンチなど）を行えるようになっている。上記画像形成部６０は、ＬＤ６１の他に感光体６２、帯電器６３、現像器６４、定着器６５などによって構成されている。
【００１９】
上記給紙トレイ５１、大容量給紙トレイ５２は、転写紙を積載したトレイが昇降可能になっており、これら転写紙が本発明のシート材、トレイが本発明のシート材積載部材に相当している。
【００２０】
上記のうち給紙トレイ５１の概略を図２に示す。
給紙トレイ５１は、転写紙１００を積載するように構成されており、該給紙トレイ５１は、昇降モータなどで駆動される昇降部１５０によって昇降可能になっている。給紙トレイ５１の上方には、給紙ローラ５１ａが配置されており、給紙トレイ５１が上限位置近傍にあるときに、積載されている転写紙１００の上面側から順次取り出すように構成されている。また、給紙トレイ５１の上方には、転写紙１００が給紙位置に達したこと、すなわち給紙トレイ５１が上限位置にあることを検知するトレイ上限検知センサ１６０が配置されている。トレイ上限検知センサ１６０は、本発明のシート材積載部材上限位置検知手段を構成する。
該トレイ上限検知センサ１６０は、転写紙の上端面を所定の位置で検知できるものであれば良く、例えば透過型、反射型フォトセンサなどにより構成することができる。この実施形態では、転写紙１００の側方に配置した発光部と受光部とからなる反射型センサを用いる。
【００２１】
次に、図３は、この実施形態の画像形成装置１の主要な構成を機能面で説明するためのブロック図であり、以下に詳細に説明する。
画像形成装置１は、装置全体の制御を行うＣＰＵ１０を備えており、該ＣＰＵ１０に、不揮発メモリ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、タイマー１４が接続されている。ＣＰＵ１０は、後述するシステムプログラムやアプリケーションプログラムの指令を受けて画像形成装置１の各部を制御する。
【００２２】
該不揮発メモリ１１には、上記ＣＰＵ１０を動作させるためのアプリケーションプログラムや画像形成装置１の設定データ、プロセス制御パラメータ等のデータが格納されている。そして、前記昇降部１５０の制御に際しての所定時間データも格納されている。ＣＰＵ１０は、不揮発メモリ１１の不揮発データを読み取り可能であり、また、所望のデータを不揮発データとして該不揮発メモリ１１に書き込んだり、書き込まれたデータの変更が可能になっている。
【００２３】
ＲＡＭ１２は、データを一時的に保存するものであり、ＣＰＵ１０が動作する際の作業エリアとして利用されたり、画像データを一時保存するなどのために用いられる。
ＲＯＭ１３は、データを不揮発に格納するものであり、ＣＰＵ１１を動作させるためのシステムプログラムや変更を要しない初期データなどが格納されている。
【００２４】
スキャナ部３０は、前記したようにＣＣＤ３１などにより構成されており、原稿を読み取って画像データを取得するものである。該スキャナ部３０は、ＣＰＵ１０に接続されて該ＣＰＵ１０に制御されるとともに、取得した画像データをＣＰＵ１０に送出する。ＣＰＵ１０は、該データを受けて適宜のデータ処理を行う。
【００２５】
操作部４０は、画像形成装置の設定入力などを入力する他、必要な情報を表示する表示部としても機能する。そして、これを達成するために図示しないタッチパネルを備えることができる。該操作部４０は、ＣＰＵ１０に接続されて入力、表示などの制御がなされる。操作部４０で入力されたデータはＣＰＵ１１０に送出されて予め定めた処理がなされる。
【００２６】
給紙部５０は、前記した給紙トレイ５１や大容量給紙トレイ５２、第２給紙ローラ５３を備えており、さらに前述した給紙ローラ５１ａや昇降部１５０、昇降部制御部１５１、センサ１６０などが含まれている。給紙部５０は、前記ＣＰＵ１０に接続されて給紙に関する各種の制御がなされる。
【００２７】
次に、上記画像形成装置の基本的な動作について説明する。
操作部４０によって適宜の設定がなされ、コピー等の実行入力がされると、ＣＰＵ１０では該入力を受けて、設定入力や不揮発メモリ１１に格納された設定データなどに従って機械状態を設定し、例えばスキャナ部３０での原稿読み込みを行う。スキャナ部３０で得られる画像データは適宜のデータ処理がなされＲＡＭ１２に格納された後、順次画像形成部６０に送出される。ＣＰＵ１０では、画像形成に備えて給紙部５０を制御し、設定などによって定まる給紙トレイからシート材である転写紙を取り出して画像形成部６０に搬送し、画像形成を行う。画像形成が行われた転写紙は、その後、必要に応じて後処理装置７０で後処理がなされて出力される。
【００２８】
本発明では、上記手順における給紙部５０でのトレイ昇降制御が特徴である。この手順を図４のフローチャートに基づいて説明する。
コピーの開始に伴って、給紙前にトレイの昇降制御が開始される。ここで、前記センサ１６０によってトレイ５１が上限位置にあるかどうかが検知される（ステップｓ１）。ここで、上限位置にあることが検知されると、トレイ昇降制御が終了し、給紙を行うことができる。一方、ステップｓ１でトレイ５１が上限位置にあることが検知されない場合、タイマ−１４によるカウントがなされる（ステップｓ２）。なお、本処理開始前には、タイマー１４はリセットされている。ここで、不揮発メモリ１１には、予めトレイ上限未達を判定するための所定時間（Ｔ２）が定められている。上記タイマー１４によるカウント時間が上記所定時間（Ｔ２）に達したか否かが判定される（ステップｓ３）。カウント時間がＴ２時間に達するまで、ステップｓ１の判定に戻る処理がなされる。ステップｓ１に戻った際に、トレイの上限位置検知がなされると、上記と同様に処理を終了する。このような状況は、トレイなどで振動が生じたために、センサが誤検知したものの、トレイ上限未達の検知時間がＴ２時間以内であったため、誤検知と判断するものである。そして、ステップｓ３でカウント時間がＴ２時間に達したことが確認されると、正にトレイは上限位置にないものと判断され、トレイ５１の上昇動作がなされる（ステップｓ４）。該動作では、ＣＰＵ１０によって昇降部制御部１５１が制御され、該昇降部制御部１５１は、昇降部１５０の動作を制御する。トレイ５１の上昇とともに、センサ１６０による検知は継続されており、トレイ５１が上限位置に達したか否かが判定される（ステップｓ５）。ここで、トレイ５１が上限位置に達したことが検知されるまで上昇が継続される。そして、トレイ５１がセンサ１６０によって上限位置に達したことが検知されると、タイマー１４をキャンセルする（ステップｓ６）とともに、昇降部制御部１５１を制御して昇降部１５０の動作を停止して、トレイの上昇を終了する（ステップｓ７）。
上記一連の手順によってトレイ５１が上限位置にあるかどうかを精度良く検知することができ、トレイの過上昇を防止できる。
【００２９】
なお、上記判定に際してのタイミングチャートを図５に示す。（ａ）図に示すように、本発明では、トレイ上限検知センサによって上限未達が検知された場合にも検知時間が未時間（Ｔ２以内）では、正確な検知とはせず、検知時間がＴ２に達した場合に正確な判定としてトレイ昇降部（この図ではトレイ昇降モータとする）を動作させてトレイを上昇させる。そして、トレイの上昇に際しては、トレイ上限検知センサによって上限到達を検知するとトレイ昇降モータを停止させる。（ｂ）図は、従来の制御方法によるタイミングチャートを示すものである。給紙後、一定の時間（Ｔ１）内には、検知センサによる検知結果を使用せず、一定時間経過した後に検知された結果に基づいて、トレイの昇降モータを動作させている。この制御では、振動によってセンサがトレイ未達を誤検知した場合にも一定時間後は、トレイ昇降モータが動作してトレイの上昇動作がなされている。すなわち、この制御方法では、トレイの過上昇が避けられない。
【００３０】
以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記説明に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態における画像形成装置の機械構造を示す概略図である。
【図２】同じく、給紙トレイの拡大概略図である。
【図３】同じく、主要な構成のブロック図である。
【図４】同じく、トレイ昇降制御手順を示すフローチャートである。
【図５】同じく、本発明と従来例におけるトレイ昇降制御のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１    画像形成装置
１０    ＣＰＵ
１１    不揮発メモリ
１４    タイマー
３０    スキャナ部
４０    操作部
５０    給紙部
５１    給紙トレイ
５１ａ  給紙ローラ
６０    画像形成部
１５０    トレイ昇降部
１５１    昇降部制御部
１６０    トレイ上限検知センサ
【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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