(57)【要約】【課題】ピックアップローラがシートに接触していない状態で、シートを給送する動作が行われてしまうことを防止すること。【解決手段】シートを収納する用紙カセット５と、用紙カセット５に収納されたシートを給送するピックアップローラ１と、用紙カセット５が所定位置まで到達するとピックアップローラ１をシートに当接させるピックホルダー４と、所定位置よりも用紙カセット５の挿入方向上流側に設けられ用紙カセット５を検知する挿入センサ９と、ピックアップローラ１を駆動する給送モータＭ１と、シート給送動作を制御する制御部２６０と、を備え、制御部２６０は、挿入センサ９が用紙カセット５を検知している状態でピックアップローラ１を駆動し（Ｓ１３）、給送モータＭ１の負荷トルク量が所定値以上である場合はシート給送動作を許可し（Ｓ２３）、負荷トルク量が所定値より小さい場合はシート給送動作を禁止する（Ｓ１５）。【選択図】図８
2018122958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを給送するシート給送装置において、
前記シートを収納するトレイを有し、シート給送装置に対して着脱可能な収納部と、
前記トレイに収納されたシートに当接又は離間し、前記シートに当接した状態で前記シートを給送するピックアップローラと、
前記収納部の先端が前記シート給送装置の所定位置まで到達すると、前記ピックアップローラを落下させることによって前記ピックアップローラを前記トレイに収納されたシートに当接させる支持部と、
前記収納部が挿入される挿入方向において前記所定位置よりも上流側に設けられ、前記収納部を検知する検知手段と、
前記ピックアップローラを駆動するモータと、
前記ピックアップローラが前記シートを給送する動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検知手段が前記収納部を検知している状態で前記ピックアップローラを駆動している期間において前記モータの回転子にかかる負荷トルク量が所定値以上である場合は前記シートを給送する動作を許可し、前記負荷トルク量が前記所定値より小さい場合は前記シートを給送する動作を禁止することを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記シート給送装置は、前記モータの巻線に流れる駆動電流の電流値を検出する検出手段を備え、
前記負荷トルク量は、前記検出手段によって検出された電流値に基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
【請求項３】
前記シート給送装置は、
前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記位相決定手段によって決定された回転位相に基づいて、前記検出手段によって検出された静止座標系の電流値を、前記回転子の回転位相を基準とする回転座標系の電流値へと変換する変換手段と、
を備え、
前記負荷トルク量は、前記変換手段によって変換された前記回転座標系の電流値の電流成分であって、前記回転子にトルクを発生させるトルク電流成分の値に基づいて決定されることを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
【請求項４】
前記シート給送装置は、
前記モータに流れる駆動電流の電流値を検出する検出手段と、
前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記位相決定手段によって決定された回転位相に基づいて、前記検出手段によって検出された静止座標系の電流値を、前記回転子の回転位相を基準とする回転座標系であって、前記回転子にトルクを発生させるトルク電流成分と前記モータの巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流成分とによって表わされる回転座標系の電流値へと変換する変換手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記負荷トルク量に対応する値である前記トルク電流成分の値が第２の閾値以上である場合は前記シートを給送する動作を行い、前記トルク電流成分の値が前記第２の閾値より小さい場合は前記シートを給送する動作を行わないことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
【請求項５】
前記シート給送装置は、前記シートが搬送される搬送方向において前記ピックアップローラよりも下流側に設けられ、前記ピックアップローラによって給送された前記シートを前記搬送方向に搬送する搬送ローラを備え、
前記収納部は前記支持部を回動させるための回動規制部材を備え、
前記支持部は、前記収納部が前記シート給送装置に挿入されることによって前記回動規制部材が第１の位置まで到達すると、前記搬送ローラの回転軸を中心に回動し、
前記ピックアップローラは、前記支持部が回動することによって前記トレイに収納された前記シートに当接することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載のシート給送装置。
【請求項６】
前記シート給送装置は、
前記トレイに収納されたシートの給送方向における下流側の端部を昇降させる昇降手段と、
前記支持部を検知する第２検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検知手段が前記収納部を検知した状態において、前記第２検知手段が前記支持部を検知していない場合には、前記第２検知手段が前記支持部を検知するまで前記トレイが上昇するように前記昇降手段を制御し、前記第２検知手段が前記支持部を検知している場合には、前記トレイを上昇させないことを特徴とする請求項５に記載のシート給送装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記シートが給送されるタイミングになると、前記ピックアップローラの駆動を開始し、前記ピックアップローラが回転することによって前記モータの回転子にかかる前記負荷トルク量に基づいて、前記回動規制部材が前記挿入方向において前記第１の位置よりも上流側であるか否かを検知し、前記回動規制部材が前記挿入方向において前記第１の位置よりも上流側である場合は前記ピックアップローラの駆動を停止し、前記回動規制部材が前記挿入方向において前記第１の位置よりも上流側でない場合は前記ピックアップローラの駆動を継続することを特徴とする請求項５又は６に記載のシート給送装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記シートが給送されるタイミングになる前に前記ピックアップローラを所定時間駆動させ、前記ピックアップローラが前記所定時間駆動する期間に前記モータの回転子にかかる前記負荷トルク量に基づいて、前記回動規制部材が前記挿入方向において前記第１の位置よりも上流側であるか否かを検知し、
更に、前記制御手段は、前記回動規制部材が前記挿入方向において前記第１の位置よりも上流側である場合は前記ピックアップローラを駆動させず、前記回動規制部材が前記挿入方向において前記第１の位置よりも上流側でない場合は前記ピックアップローラの駆動を開始することを特徴とする請求項５又は６に記載のシート給送装置。
【請求項９】
前記所定時間は、前記制御手段が前記モータを駆動させてから前記検出手段が前記駆動電流を検出する精度が保障されるまでに要する時間よりも長い時間であることを特徴とする請求項８に記載のシート給送装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記回転子の目標位相を表す指令位相と前記位相決定手段によって決定された回転位相との偏差が小さくなるように、前記回転座標系において表される、前記トルク電流成分の目標値と前記モータの巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流成分の目標値とを設定することによって前記モータを制御することを特徴とする請求項３乃至９のいずれか一項に記載のシート給送装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記回転子の回転速度を決定する速度決定手段を備え、
前記制御手段は、前記回転子の目標速度を表す指令速度と前記速度決定手段によって決定された回転速度との偏差が小さくなるように、前記回転座標系において表される、前記トルク電流成分の目標値と前記モータの巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流成分の目標値とを設定することによって前記モータを制御することを特徴とする請求項３乃至９のいずれか一項に記載のシート給送装置。
【請求項１２】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載のシート給送装置と、
を備え、
前記画像形成手段は、前記シート給送装置によって給送された前記シートに画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
請求項５乃至請求項９のいずれか一項に記載のシート給送装置と、
を備え、
前記画像形成手段は、前記シート給送装置によって給送された前記シートに画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
前記画像形成装置は、
前記回動規制部材が前記挿入方向において前記第１の位置よりも上流側である場合に前記収納部が前記シート給送装置に正しく挿入されていないことを示す情報を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタなどの画像形成装置に適用可能なシート給送装置、及びシート給送装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機等の画像形成装置には、複数枚のシートを収納する用紙カセットと、用紙カセットに収納されたシートをピックアップローラによりピックアップし、給送する給送部とを備えたシート給送装置が設けられている。このようなシート給送装置では、ピックアップローラを保持する保持部が、用紙カセットに載置された最上位のシートの面の高さを検知する検知手段としての機能を有する。具体的には、最上位のシートの面の高さを検知するフォトセンサがシート給送装置に設けられており、最上位のシートに接触したピックアップローラがシートの給送に適した高さになると、ピックアップローラを保持する保持部は、フォトセンサの光を遮光する。即ち、ピックアップローラを保持する保持部は、ピックアップローラがシートの給送に適した高さに位置していることを検知するためのフラグとして使用される。更に、カセットを画像形成装置本体に挿入する動作に連動して、ピックアップローラをシートに接触させるためにシート上に落下させる構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような構成を有するシート給送装置では、用紙カセットがカセット装着部の適正な位置まで挿入された場合には、ピックアップローラがシート上に落下し、保持部はフォトセンサを遮光しない位置まで移動する。その後、シートが積載（収納）されている面がリフトアップすることで、保持部がフォトセンサを遮光する位置まで上昇する。この結果、ピックアップローラは適正な高さでシートの給送を行うことができる。また、画像形成装置本体には、用紙カセットがシート給送装置に挿入されたことを検知する挿入センサが設けられている。用紙カセットの挿入方向奥側に設けられたフラグがフォトセンサで構成された挿入センサを遮光することにより、用紙カセットが挿入されたことが検知される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２２６９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した用紙カセットの挿入動作に連動してピックアップローラを用紙カセットに収容されたシート上に落下させる構成には、次のような課題がある。用紙カセットの挿入動作に連動してピックアップローラの落下が開始されるタイミングが早すぎると、ピックアップローラとシートが接触した状態で用紙カセットの挿入動作が行われるため、シートの斜行やシートの折れの原因となる。これを防ぐために、ピックアップローラの落下が開始されるタイミングは、用紙カセットの挿入が完了する直前に設定されるべきである。
【０００６】
そのため、ピックアップローラの落下を開始させるべき用紙カセットの位置は、挿入センサが用紙カセットの挿入を検知する位置よりも、更に用紙カセットが奥側に挿入された位置に設定されなければならない場合がある。この場合、用紙カセットの挿入は検知されているが、ピックアップローラの落下を開始させるべき位置まで用紙カセットが挿入されていないことが起こる可能性がある。
【０００７】
一方、ピックアップローラを落下させるための機構による負荷等の影響で、用紙カセットを挿入する際には挿入負荷が発生する。ユーザは、用紙カセットを画像形成装置本体に挿入するときに、挿入負荷の影響により用紙カセットが適正な位置まで挿入されていると思い込み、用紙カセットが適正な位置まで挿入されずに放置される場合がある。すなわち、用紙カセットの挿入は検知されているが、ピックアップローラの落下を開始させるための位置まで用紙カセットが挿入されていないことが起こる可能性がある。この場合、ピックアップローラは用紙カセットに収容されたシート上に落下していないため、ピックアップローラを保持する保持部はフォトセンサを遮光している。そのため、ピックアップローラは、シートの給送に適した高さに位置していると判断され、用紙カセットからシートを給送する動作が開始されてしまう。しかしながら、ピックアップローラはシートに接触していないため、シートが正常に給送されない状態が発生してしまう。
【０００８】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、ピックアップローラがシートに接触していない状態で、シートを給送する動作が行われてしまうことを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
（１）シートを給送するシート給送装置において、前記シートを収納するトレイを有し、シート給送装置に対して着脱可能な収納部と、前記トレイに収納されたシートに当接又は離間し、前記シートに当接した状態で前記シートを給送するピックアップローラと、前記収納部の先端が前記シート給送装置の所定位置まで到達すると、前記ピックアップローラを落下させることによって前記ピックアップローラを前記トレイに収納されたシートに当接させる支持部と、前記収納部が挿入される挿入方向において前記所定位置よりも上流側に設けられ、前記収納部を検知する検知手段と、前記ピックアップローラを駆動するモータと、前記ピックアップローラが前記シートを給送する動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検知手段が前記収納部を検知している状態で前記ピックアップローラを駆動している期間において前記モータの回転子にかかる負荷トルク量が所定値以上である場合は前記シートを給送する動作を許可し、前記負荷トルク量が前記所定値より小さい場合は前記シートを給送する動作を禁止することを特徴とするシート給送装置。
【００１１】
（２）シートに画像を形成する画像形成手段と、前記（１）に記載のシート給送装置と、を備え、前記画像形成手段は、前記シート給送装置によって給送された前記シートに画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ピックアップローラがシートに接触していない状態でシートの給送動作が行われてしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１、２の画像形成装置の構成を示す断面図
【図２】実施例１、２のシート給送装置への用紙カセットの挿入動作を説明する図
【図３】実施例１のシート給送装置の給送部の構成を説明する模式図
【図４】実施例１、２の跳上アームの構成を説明する図
【図５】実施例１のシート給送装置の制御ブロック図
【図６】Ａ相及びＢ相から成る２相のモータと、ｄ軸及びｑ軸によって表される回転座標系との関係を示す図
【図７】実施例１、２のステッピングモータの駆動制御装置を説明するブロック図
【図８】実施例１のシート搬送制御の制御シーケンスのフローチャート
【図９】実施例２の搬送センサを説明する模式図
【図１０】実施例２のシート給送装置の制御ブロック図
【図１１】実施例２のシート搬送制御の制御シーケンスのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【実施例１】
【００１５】
［画像形成装置の構成］
まず、シート給送装置を備える画像形成装置について、図１を用いて説明する。図１に示すように、画像形成装置であるフルカラーのレーザービームプリンタ（以下、プリンタという）２００は、画像形成装置本体（以下、装置本体ともいう）２０１と、画像読取装置２０２を備えている。
【００１６】
装置本体２０１は、シート給送装置２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄを有する。シート給送装置２３０ａ〜２３０ｄは、シートＰを収納する収納部である用紙カセット５ａ〜５ｄを有し、用紙カセット５ａ〜５ｄは、シート給送装置２３０ａ〜２３０ｄに着脱可能である。用紙カセット５ａ〜５ｄには、それぞれ異なる種類のシートを収納することができる。例えば、用紙カセット５ａにはＡ４サイズの普通紙が収納され、用紙カセット５ｂにはＡ４サイズの厚紙が収納される。なお、シートとは、画像形成装置によって画像が形成されるものであって、例えば、用紙、樹脂シート、布、ＯＨＰシート、ラベル等がシートに含まれる。画像形成動作が行われる際には、シート給送装置２３０ａ〜２３０ｄの中の指定されたシート給送装置から画像形成部２０１ｂにシートＰが給送される。なお、シート給送装置２３０ａ〜２３０ｄは、用紙カセット５ａだけが、用紙カセット５ｂ〜５ｄに比べて、図中、左右方向の長さが異なるが、後述するシートＰを給送する給送部の構成は、同じ構成となっている。
【００１７】
用紙カセット５ａ〜５ｄは、図中手前方向に引き出すことによりシート給送装置２３０ａ〜２３０ｄから抜き出され、図中奥行方向に押し込むことによりシート給送装置２３０ａ〜２３０ｄに装着される。なお、以下では、特定のシート給送装置を指す場合を除き、シート給送装置２３０ａ〜２３０ｄを総称して、シート給送装置２３０と呼ぶ。
【００１８】
画像形成部２０１ｂは４ドラムフルカラー方式を採用しており、レーザスキャナ２１０と、図中左側から順にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像を形成する４個のプロセスカートリッジ２１１とを有している。各プロセスカートリッジ２１１は、感光体としての感光ドラム２１２と、帯電手段としての帯電器２１３と、現像手段としての現像器２１４と、クリーニング手段としてのクリーナ（不図示）とを有している。なお、図中、最も左側のイエローのプロセスカートリッジ２１１のみに符号を付し、他のマゼンタ、シアン、ブラックのプロセスカートリッジ２１１については、イエローのプロセスカートリッジと構成が同一であるため、符号の記載を省略する。
【００１９】
また、画像形成部２０１ｂは、中間転写ユニット２０１ｃを有している。中間転写ユニット２０１ｃは、駆動ローラ２１６ａ及びテンションローラ２１６ｂに巻き掛けられた中間転写ベルト２１６を有している。また、中間転写ユニット２０１ｃは、中間転写ベルト２１６の内側の、感光ドラム２１２に対向した位置に配置され、中間転写ベルト２１６の内面に当接する一次転写ローラ２１９を有している。中間転写ベルト２１６は、フィルム状部材から構成され、各感光ドラム２１２に当接しており、駆動部（不図示）によって駆動される駆動ローラ２１６ａにより図中矢印方向に回転する。
【００２０】
一次転写ローラ２１９から中間転写ベルト２１６に正極性の転写電圧が印加されることにより、感光ドラム２１２上の負極性を持つ各色トナー像が順次中間転写ベルト２１６に多重転写され、中間転写ベルト２１６上にカラー画像が形成される。駆動ローラ２１６ａと対向する位置には二次転写ローラ２１７が配置され、二次転写ローラ２１７によって中間転写ベルト２１６上に形成されたカラー画像がシートＰに転写される。
【００２１】
二次転写ローラ２１７のシート搬送方向の下流には定着部２２０が配置され、定着部２２０の下流には、排出ローラ対２２５ａ、排出ローラ対２２５ｂ、及び反転排出部としての両面反転部２０１ｄが配置されている。両面反転部２０１ｄは、正回転及び逆回転が可能な反転ローラ対２２２、及び第１面に画像が形成されたシートＰを再度、画像形成部２０１ｂに搬送する再搬送通路Ｒ等を有している。
【００２２】
上述したプリンタ２００では、画像読取装置２０２が読み取った画像情報、又はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）（不図示）等の外部機器から入力された画像情報は、画像処理により電気信号に変換され画像形成部２０１ｂのレーザスキャナ２１０に送信される。画像形成部２０１ｂの各プロセスカートリッジ２１１では、帯電器２１３によって感光ドラム２１２の表面が所定の極性及び電位に一様に帯電される。そして、レーザスキャナ２１０から画像情報に対応するレーザ光が出射され、各プロセスカートリッジ２１１の感光ドラム２１２の外周面には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの静電潜像が形成される。各プロセスカートリッジ２１１の感光ドラム２１２の外周面に形成された静電潜像は現像器２１４が感光ドラム２１２の外周面にトナーを付着させることにより可視化される。即ち、感光ドラム２１２の外周面にトナー像が形成される。そして、各感光ドラム２１２の外周面に形成されたトナー像は、一次転写ローラ２１９に印加された電圧により中間転写ベルト２１６に順次重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト２１６上にトナー像が形成される。
【００２３】
一方、後述する方法によりシート給送装置２３０ａ〜２３０ｄのいずれかから給送されたシートＰは、レジストレーションローラ対２４０を通過し、二次転写ローラ２１７と中間転写ベルト２１６とのニップ部へ搬送される。そして、中間転写ベルト２１６上に転写されたトナー像が、シートＰ上に転写される。トナー像が転写されたシートＰは定着部２２０に搬送されて加熱及び加圧され、トナー像がシートＰに定着される。その後、トナー像が定着されたシートＰは、排出ローラ対２２５ａによって排出空間Ｓに排出され、排出空間Ｓ内に設けられた排出トレイ２５０に積載される。
【００２４】
また、操作部２０は、データ入力や印刷指示等を行う操作パネルと、ユーザへの各種情報表示やアラーム表示等を行う表示部とから構成されている。
【００２５】
［シート給送装置の構成］
続いて、本実施例のシート給送装置２３０について、図を参照して説明する。図２は、用紙カセット５がシート給送装置２３０に挿入される動作を説明する図である。図２は、図１に示すプリンタ２００を図中上方向から見たときの用紙カセット５及びシート給送装置２３０の状態を示した図である。図２（ａ）は、用紙カセット５がシート給送装置２３０から引き出されている状態を示す図である。図２（ｂ）は、用紙カセット５が矢印Ａ方向（図２（ａ）に表示）にシート給送装置２３０に挿入されている途中の状態を示す図である。図２（ｃ）は、シート給送装置２３０への用紙カセット５の挿入が完了し、シート給送装置２３０に用紙カセット５が装着された状態を示す図である。なお、用紙カセット５に収容されたシートＰは、図中、右方向に給送される。
【００２６】
図２（ａ）において、シート給送装置２３０には、用紙カセット５の挿入を検知する挿入センサ９と、用紙カセット５が挿入されたときに用紙カセット５に設けられたロックアーム６が引っ掛かって用紙カセット５を位置決めするロックピン８が設けられている。また、シート給送装置２３０には、ピックアップローラ１（図３参照）を落下させるための跳上アーム１４が設けられている。
【００２７】
一方、用紙カセット５には挿入方向（図２（ａ）の矢印Ａ方向）の奥側に、斜面部５ａ（回動規制部材）と、挿入センサ９を遮光するフラグ５ｂが設けられている。斜面部５ａは、ピックアップローラ１を用紙カセット５に収容されたシートＰ上に落下させるために跳上アーム１４を回動させる。一方、用紙カセット５の挿入方向手前側には、支点軸７を中心にバネ（不図示）により反時計回り方向に付勢されたロックアーム６が設けられている。用紙カセット５がシート給送装置２３０の適正な位置まで挿入されると、ロックアーム６はシート給送装置２３０に設けられたロックピン８と係合する（図２（ｃ））。
【００２８】
挿入センサ９（検知手段）は、光を出射する発光部と発光部からの光を検知する受光部から構成されるフォトセンサ（不図示）を有している。挿入センサ９は、用紙カセット５に設けられたフラグ５ｂが発光部からの光を遮光することにより、用紙カセット５の挿入を検知することができる。フラグ５ｂが発光部からの光を遮光するときの用紙カセット５の位置は、用紙カセット５が挿入される所定位置である適正な位置よりも用紙カセット５の挿入方向上流側である。ここで、フラグ５ｂが挿入センサ９のフォトセンサを遮光している状態を挿入センサ９のオン状態とし、フラグ５ｂがフォトセンサを遮光していない状態を挿入センサ９のオフ状態とする。用紙カセット５がシート給送装置２３０に挿入されると、用紙カセット５に設けられたフラグ５ｂが挿入センサ９の発光部と受光部との間に挿入され、挿入センサ９に設けられたフォトセンサの発光部から出力される光を遮光する。これにより、挿入センサ９は、用紙カセット５が挿入されたことを検知する（図２（ｂ）、（ｃ））。
【００２９】
また、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、用紙カセット５がシート給送装置２３０の奥方向へと挿入されると、跳上アーム１４が斜面部５ａの斜面に沿って図中、左方向へと移動する。これにより、跳上アーム１４によるピックホルダー４（図４参照）の回転規制部１６（図４参照）による規制が外れ、ピックホルダー４に支持されたピックアップローラ１が用紙カセット５に載置された最上位のシートＰ上に落下する。
【００３０】
［給送部の構成］
図３は、用紙カセット５に収容されたシートを画像形成部２０１ｂへ給送する給送部の構成を示す模式図である。図３は、図２（ｃ）に示すシート給送装置２３０を図中下から上方向に向かって見たときの給送部の周辺の構成を示している。用紙カセット５には、用紙カセット５に回動自由に軸支され、シートＰを積載するトレイであるシート積載板１０と、用紙カセット５に回動自由に軸支され、シート積載板１０のシート給送方向の下流側端部を押し上げるリフター板１１が備えられている。なお、昇降手段であるリフター板１１は、後述するリフタモータＭ２（図５参照）により駆動されて、昇降動作を行う。
【００３１】
給送部は、ピックアップローラ１と、フィードローラ２と、リタードローラ３を有する。ピックアップローラ１は、シート積載板１０上の最上位のシートＰをピックアップし、フィードローラ（搬送ローラともいう）２は、ピックアップローラ１によりピックアップされたシートＰを画像形成部２０１ｂへ搬送する。また、リタードローラ３は、フィードローラ２に押圧され、２枚目以降のシートＰを用紙カセット５側に戻して、シートＰの重送を防止する。ピックアップローラ１は、バネ（不図示）により用紙カセット５上に載置されたシートＰの方向へ押圧され、フィードローラ２の回転軸を中心に回転自由に軸支されるピックホルダー４により保持されている。ピックアップローラ１、フィードローラ２、リタードローラ３は、後述する給送モータＭ１（図５参照）により駆動されて、回転する。
【００３２】
また、シート積載板１０に載置されたシートＰの高さを検知する高さセンサ１２（第２検知手段）は、光を出射する発光部と、発光部からの光を検知する受光部と、から構成されるフォトセンサ（不図示）を有している。リフタモータＭ２によりシート積載板１０を押し上げることにより、シート積載板１０に載置された最上位のシートＰに接触しているピックアップローラ１も上昇する。これにより、ピックアップローラ１を支持している支持部であるピックホルダー４も上昇し、ピックホルダー４の先端に設けられたフラグ４ａも上昇する。そして、ピックホルダー４に設けられたフラグ４ａが、高さセンサ１２の発光部からの光を遮光することにより、シート積載板１０に載置されたシートＰの高さを検知することができる。ここで、フラグ４ａがフォトセンサを遮光している状態を高さセンサ１２のオン状態とし、フラグ４ａがフォトセンサを遮光していない状態を高さセンサ１２のオフ状態とする。なお、図３の模式図は、シート積載板１０が上昇し、ピックアップローラ１を支持するピックホルダー４の先端に設けられたフラグ４ａが、フォトセンサを遮光している状態を示している。
【００３３】
［跳上アームの構成］
図４は、用紙カセット５の挿入方向におけるシート給送装置２３０の奥側に設けられた跳上アーム１４の状態を説明する模式図であり、ピックアップローラ１、フィードローラ２、リタードローラ３は省略されている。図４は、図２に示すシート給送装置２３０を図中下から上方向に向かって見たときの跳上アーム１４及び給送部の構成を示している。図４（ａ）は、図２（ａ）に示す跳上アーム１４の状態を示す模式図であり、図４（ｂ）は、図２（ｃ）に示す跳上アーム１４の状態を示す模式図である。
【００３４】
シート給送装置２３０に用紙カセット５が挿入されていない状態では、跳上アーム軸１３に回動可能に軸支されている跳上アーム１４は、バネ（不図示）により反時計回り方向へ常時付勢されている。そして、跳上アーム１４は、シート給送装置２３０に設けられた回転規制部１６により、一定角度以上回転しないように規制されている。また、跳上アーム１４の回転規制部１６側の端部には、用紙カセット５の斜面部５ａと接触する当接部１４ａが設けられており、跳上アーム１４のもう一方の端部には、コロ１５が取り付けられている。コロ１５は、ピックホルダー４のアーム当接部４ｂに当接して、ピックホルダー４を支持している。そして、ピックホルダー４の先端に設けられたフラグ４ａは、高さセンサ１２のフォトセンサを遮光し、高さセンサ１２はオン状態となっている。
【００３５】
前述したように、跳上アーム１４は、用紙カセット５がシート給送装置２３０に挿入されると、用紙カセット５に設けられた斜面部５ａにより跳上アーム軸１３を中心に回転し、状態が変化する。図４（ｂ）は、シート給送装置２３０に用紙カセット５が挿入され、ロックアーム６がロックピン８と係合する所定位置まで用紙カセット５が到達したとき（図２（ｃ））の跳上アーム１４の状態を示す模式図である。用紙カセット５が所定位置まで到達すると、斜面部５ａは跳上アーム１４と接触する位置（第１の位置）まで到達する。この結果、跳上アーム１４は、斜面部５ａとの接触により、跳上アーム軸１３を中心に時計回り方向に回転する。これにより、コロ１５はピックホルダー４のアーム当接部４ｂの表面を図中右方向に移動し、跳上アーム１４の時計回り方向の回転が更に進むと、コロ１５は、アーム当接部４ｂから離間する位置に到達する。その結果、ピックホルダー４は跳上アーム１４による支持がなくなって、フィードローラ２（図３）の回転軸を中心に回動して図中下方向に落下する（図４（ｂ））。これにより、ピックホルダー４に支持されたピックアップローラ１がシート積載板１０に載置されたシートＰ上に落下する。これにより、ピックホルダー４の先端に設けられたフラグ４ａは、図中下方向に移動するため、高さセンサ１２はオン状態からオフ状態となる。
【００３６】
［シート給送装置の制御部の構成］
図５は、シート給送装置２３０の制御部の構成を示すブロック図である。制御手段である制御部２６０は、挿入センサ９、高さセンサ１２、操作部２０、リフタモータＭ２、モータ制御部１５７、駆動制御装置５１６（図６参照）に接続されている。モータ制御部１５７は、制御部２６０から出力される指令に基づいて、駆動制御装置５１６を制御する。駆動制御装置５１６は、モータ制御部１５７から出力される指令に基づいてステッピングモータである給送モータＭ１（駆動部）を制御する。
【００３７】
制御部２６０は、挿入センサ９、高さセンサ１２の検知情報に基づいて、リフタモータＭ２の駆動及びモータ制御部１５７を介した給送モータＭ１の駆動と、操作部２０の制御を行う。また、制御部２６０は、後述する駆動制御装置５１６から取得した給送モータＭ１に供給される電流値等の情報を取得し、給送モータＭ１の負荷量（負荷トルク量）を算出する。そして、制御部２６０は、算出した負荷量に基づいて、モータ制御部１５７を介して給送モータＭ１の駆動制御を行う。また、制御部２６０は、制御に必要なデータ等が格納された記憶部２６１を有している。なお、ここでは、制御部２６０はシート給送装置２３０の制御部として説明しているが、例えば、プリンタ２００の制御部であってもよい。
【００３８】
［用紙カセット５の挿入不良］
用紙カセット５がシート給送装置２３０から引き抜かれた状態（図２（ａ））では、跳上アーム１４の先端に設けられたコロ１５はピックホルダー４のアーム当接部４ｂと当接し、ピックアップローラ１はシート積載板１０上のシートＰから離間している。このとき、高さセンサ１２はオン状態である（図４（ａ））。一方、用紙カセット５がシート給送装置２３０の適正な位置まで挿入された状態（図２（ｃ））では、跳上アーム１４の当接部１４ａが用紙カセット５に設けられた斜面部５ａと当接することにより、跳上アーム１４が回転する。その結果、コロ１５がピックホルダー４のアーム当接部４ｂから離間し、ピックホルダー４に支持されているピックアップローラ１は、シート積載板１０に載置されたシートＰ上へ落下する。このとき、高さセンサ１２はオフ状態である（図４（ｂ））。
【００３９】
また、用紙カセット５がシート給送装置２３０に挿入されている途中で、用紙カセット５の斜面部５ａが跳上アーム１４を回転させるときの負荷により、用紙カセット５の挿入が停止してしまった場合の用紙カセット５の状態は、図２（ｂ）のように表される。このとき、ピックホルダー４は図４（ａ）で表される状態である。そのため、ピックホルダー４に支持されているピックアップローラ１はシート積載板１０に載置されたシートＰの方向に落下しておらず、高さセンサ１２はオン状態のままである。そのため、この状態のままで給紙動作が実行されると、シートＰが正常に給送されない。
【００４０】
［給送モータＭ１の駆動制御］
次に、給送モータＭ１の駆動制御であるベクトル制御について、図を参照して説明する。なお、以下の説明におけるモータには、モータの回転子の回転位相を検出するためのロータリエンコーダなどのセンサは設けられていないが、ロータリエンコーダなどのセンサが設けられていてもよい。
【００４１】
図６は、Ａ相（第１相）とＢ相（第２相）との２相から成るステッピングモータとしての給送モータ（以下、モータと称する）Ｍ１と、ｄ軸及びｑ軸によって表される回転座標系との関係を示す図である。図６では、静止座標系において、Ａ相の巻線に対応した軸であるα軸と、Ｂ相の巻線に対応した軸であるβ軸とが定義されている。また、図６では、回転子４０２に用いられている永久磁石の磁極によって作られる磁束の方向に沿ってｄ軸が定義され、ｄ軸から反時計回りに９０度進んだ方向（ｄ軸に直交する方向）に沿ってｑ軸が定義されている。α軸とｄ軸との成す角度はθと定義され、回転子４０２の回転位相は角度θによって表される。ベクトル制御では、回転子４０２の回転位相θを基準とした回転座標系が用いられる。具体的にはベクトル制御では巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルの回転座標系における電流成分であって、回転子にトルクを発生させるｑ軸成分（トルク電流成分）の値と巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸成分（励磁電流成分）の値とが用いられる。
【００４２】
図７は、モータＭ１の駆動を制御する駆動制御装置５１６の構成を示す制御ブロック図である。制御部２６０は、モータ制御部１５７にモータＭ１の回転子の目標位相を出力する。モータ制御部１５７は、制御部２６０から受信した目標位相に応じて、時間変化に伴う位相指令を位相指令生成部５００で生成し、駆動制御装置５１６に出力する。駆動制御装置５１６は、モータ制御部１５７から入力された位相指令に応じた駆動電流をモータＭ１の巻線に供給し、モータＭ１の駆動を制御する。
【００４３】
駆動制御装置５１６は、位相制御部５０１、速度制御部５０２、電流制御部５０３、５０４の３つの制御ループで構成される。駆動制御装置５１６は、モータＭ１の回転子の回転位相θを後述する方法により決定し、その決定結果に基づいてベクトル制御を行う。位相指令生成部５００は、モータＭ１の回転子の目標位相を表す指令位相θ＿ｒｅｆを生成し、所定の時間周期で指令位相θ＿ｒｅｆを駆動制御装置５１６へ出力する。減算器１０１は、モータＭ１の回転子の回転位相θと指令位相θ＿ｒｅｆとの偏差を演算し、該偏差を位相制御部５０１に出力する。
【００４４】
位相制御部５０１は、比例制御（Ｐ）、積分制御（Ｉ）、微分制御（Ｄ）に基づいて、減算器１０１から出力された偏差が小さくなるように、速度指令ω＿ｒｅｆを出力する。具体的には、位相制御部５０１は、Ｐ制御、Ｉ制御、Ｄ制御に基づいて減算器１０１から出力された偏差が０になるように、速度指令ω＿ｒｅｆを出力する。なお、Ｐ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、Ｉ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間積分に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、Ｄ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間変化に比例する値に基づいて制御する制御方法である。本実施形態における位相制御部５０１は、ＰＩＤ制御に基づいて速度指令ω＿ｒｅｆを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、位相制御部５０１は、ＰＩ制御に基づいて速度指令ω＿ｒｅｆを生成してもよい。なお、回転子に永久磁石を用いる場合、通常は巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆは０に設定されるが、これに限定されるものではない。
【００４５】
減算器１０２は、位相制御部５０１から出力された、回転子の目標速度を表す指令速度である速度指令ω＿ｒｅｆと、速度決定部５１４によって後述する方法により決定された回転速度ωとの偏差を演算し、該偏差を速度制御部５０２に出力する。速度制御部５０２は、ＰＩＤ制御に基づいて、減算器１０２から出力された偏差が小さくなるように、ｄ軸電流指令ｉｄ＿ｒｅｆ、ｑ軸電流指令ｉｑ＿ｒｅｆを生成して出力する。具体的には、速度制御部５０２は、ＰＩＤ制御に基づいて、減算器１０２から出力された偏差が０になるように、ｑ軸電流指令ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する。なお、本実施例における速度制御部５０２は、ＰＩＤ制御に基づいてｑ軸電流指令ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令ｉｄ＿ｒｅｆを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、速度制御部５０２は、ＰＩ制御に基づいてｑ軸電流指令ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令ｉｄ＿ｒｅｆを生成してもよい。なお、回転子に永久磁石を用いる場合、通常は巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆは０に設定されるが、これに限定されるものではない。
【００４６】
モータ５０９のＡ相及びＢ相の巻線に流れる電流は、検出手段である電流検知部５０７、５０８によって検知され、その後、Ａ／Ｄ変換器５１０によってアナログ値からデジタル値へと変換される。Ａ／Ｄ変換器５１０によってアナログ値からデジタル値へと変換された駆動電流の電流値は、静止座標系における電流値ｉα及びｉβとして、図６に示す電流ベクトルの位相θｅを用いて次式によって表される。なお、電流ベクトルの位相θｅは、α軸と電流ベクトルとの成す角度と定義される。また、Ｉは電流ベクトルの大きさを示す。
ｉα＝Ｉ×ｃｏｓθｅ・・・（１）
ｉβ＝Ｉ×ｓｉｎθｅ・・・（２）
これらの電流値ｉα及びｉβは、座標変換部５１１と誘起電圧決定部５１２に入力される。
【００４７】
変換手段である座標変換部５１１は、次式によって、電流値ｉα及びｉβを回転座標系におけるｑ軸電流の電流値ｉｑ及びｄ軸電流の電流値ｉｄに変換する。
ｉｄ＝ｃｏｓθ×ｉα＋ｓｉｎθ×ｉβ・・・（３）
ｉｑ＝−ｓｉｎθ×ｉα＋ｃｏｓθ×ｉβ・・・（４）
座標変換部５１１は、電流値ｉｑを減算器１０３と制御部２６０とに出力する。また、座標変換部５１１は、電流値ｉｄを減算器１０４に出力する。
【００４８】
減算器１０３は、トルク電流成分の目標値を示すｑ軸電流指令ｉｑ＿ｒｅｆと電流値ｉｑとの偏差を演算し、該偏差を電流制御部５０３に出力する。また、減算器１０４は、励磁電流成分の目標値を示すｄ軸電流指令ｉｄ＿ｒｅｆと電流値ｉｄとの偏差を演算し、該偏差を電流制御部５０４に出力する。電流制御部５０３は、ＰＩＤ制御に基づいて、入力された偏差がそれぞれ小さくなるように駆動電圧Ｖｑを生成する。具体的には、電流制御部５０３は、入力された偏差がそれぞれ０になるように駆動電圧Ｖｑを生成して座標変換部５０５に出力する。
【００４９】
また、電流制御部５０４は、ＰＩＤ制御に基づいて、入力された偏差がそれぞれ小さくなるように駆動電圧Ｖｄを生成する。具体的には、電流制御部５０４は、入力された偏差がそれぞれ０になるように駆動電圧Ｖｄを生成して座標変換部５０５に出力する。なお、本実施例における電流制御部５０３、５０４は、ＰＩＤ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、電流制御部５０３、５０４は、ＰＩ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成してもよい。
【００５０】
座標変換部５０５は、回転座標系における駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを、次式によって、静止座標系における駆動電圧Ｖα及びＶβに逆変換する。
Ｖα＝ｃｏｓθ＊Ｖｄ−ｓｉｎθ＊Ｖｑ・・・（５）
Ｖβ＝ｓｉｎθ＊Ｖｄ＋ｃｏｓθ＊Ｖｑ・・・（６）
座標変換部５０５は、回転座標系における駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを静止座標系における駆動電圧Ｖα及びＶβに座標逆変換した後、Ｖα及びＶβをＰＷＭインバータ５０６及び誘起電圧決定部５１２に出力する。
【００５１】
ＰＷＭインバータ５０６は、フルブリッジ回路を有する。フルブリッジ回路は座標変換部５０５から入力された駆動電圧Ｖα及びＶβに基づくＰＷＭ信号によって駆動される。その結果、ＰＷＭインバータ５０６は、駆動電圧Ｖα及びＶβに応じた駆動電流ｉα及びｉβを生成し、駆動電流ｉα及びｉβをモータＭ１の各相の巻線に供給することによって、モータＭ１を駆動させる。
【００５２】
次に、回転位相θの決定方法について説明する。回転子の回転位相θの決定には、回転子の回転によってモータＭ１のＡ相及びＢ相の巻線に誘起される誘起電圧Ｅα及びＥβの値が用いられる。誘起電圧の値は誘起電圧決定部５１２によって決定（算出）される。具体的には、誘起電圧Ｅα及びＥβは、Ａ／Ｄ変換器５１０から誘起電圧決定部５１２に入力された電流値ｉα及びｉβと、座標変換部５０５から誘起電圧決定部５１２に入力された駆動電圧Ｖα及びＶβとから、次式によって決定される。
Ｅα＝Ｖα−Ｒ×ｉα−Ｌ×ｄｉα／ｄｔ・・・（７）
Ｅβ＝Ｖβ−Ｒ×ｉβ−Ｌ×ｄｉβ／ｄｔ・・・（８）
Ｒ：巻線レジスタンス、Ｌ：巻線リアクタンス
ここで、巻線レジスタンスＲと巻線リアクタンスＬの値は、予め誘起電圧決定部５１２に記憶されている。
【００５３】
算出されたＥα、Ｅβは、位相決定部５１３に出力される。位相決定手段である位相決定部５１３は、誘起電圧決定部５１２から入力された誘起電圧Ｅα、Ｅβに基づいて、以下の式（９）により、モータＭ１の回転子の回転位相θを決定する。なお、ＡＴＡＮは、逆正接演算関数（アークタンジェント）である。
θ＝ＡＴＡＮ（−Ｅβ／Ｅα）・・・（９）
なお、本実施例においては、位相決定部５１３は、式（９）に基づく演算を行うことによって回転位相θを決定したが、この限りではない。例えば、位相決定部５１３は、予め位相決定部５１３に記憶されている、誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβと誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβとに対応する回転位相θとの関係を示すテーブルを参照することによって回転位相θを決定してもよい。前述の如くして得られた回転子の回転位相θは、減算器１０１、座標変換部５０５、５１１及び速度決定部５１４に出力される。
【００５４】
速度決定部５１４は、位相決定部５１３から入力された回転位相θを用いて、以下の式（１０）よりモータＭ１の回転子の回転速度ωを決定する。
ω＝ｄθ／ｄｔ・・・（１０）
決定された回転速度ωは、速度制御部５０２に出力される。駆動制御装置５１６は、上述した制御を繰り返し行う。
【００５５】
制御部２６０は、入力されたｑ軸電流値ｉｑに基づいて、モータＭ１の負荷量（負荷トルク量）を決定する。具体的には、制御部２６０は、記憶部２６１に予め記憶されている、ｑ軸電流値ｉｑと当該ｑ軸電流値ｉｑに対応するモータＭ１のトルク量とを対応付けたテーブルに基づいてモータＭ１の負荷量（トルク量）を決定する。
【００５６】
以上のように、本実施例における駆動制御装置５１６は、指令位相θ＿ｒｅｆと回転位相θとの偏差が小さくなるように回転座標系における電流値を制御するベクトル制御を行う。ベクトル制御を行うことによって、モータが脱調状態となることや、余剰トルクに起因してモータ音が増大すること及び消費電力が増大することを抑制することができる。
【００５７】
［用紙カセット挿入時の制御シーケンス］
次に、ユーザが用紙カセット５をシート給送装置２３０に挿入した際の制御シーケンスについて説明する。図８は、用紙カセット５がシート給送装置２３０に挿入された際の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、画像形成動作の開始が指示されることにより起動され、制御部２６０により実行される。
【００５８】
ステップ（以下、Ｓという）１０において、挿入センサ９がオン状態である場合は、制御部２６０は処理をＳ１１に進める。一方、Ｓ１０において、挿入センサがオフ状態である場合は、制御部２６０はＳ１０の処理を繰り返す。
【００５９】
Ｓ１１において、高さセンサ１２がオン状態である場合は、制御部２６０は処理をＳ１２に進める。その後、Ｓ１２において、シートを給送するタイミングになると、Ｓ１３において、制御部２６０は、モータ制御部１５７を介してモータＭ１の駆動を行い、ピックアップローラ１、フィードローラ２、リタードローラ３の回転を開始する。なお、シートを給送するタイミングは、予め画像形成動作の動作シーケンスによって設定されている。
【００６０】
Ｓ１４において、制御部２６０は、ピックアップローラ１を回転駆動している期間にモータＭ１の駆動を制御する駆動制御装置５１６から取得した電流値ｉｑに基づいてモータＭ１の回転子にかかるトルク量を決定する。具体的には、制御部２６０は、上述した記憶部２６１に格納されたテーブルに基づいてトルク量を決定する。制御部２６０は、決定したトルク量が閾値以上（所定値以上）である場合は、シートを給送する動作を許可しシートの給送を継続するため、処理をＳ２３に進める。一方、制御部２６０は、決定したトルク量が閾値未満である場合は、シートを給送する動作を禁止するため、処理をＳ１５に進める。ここで、所定値である閾値のトルク量をＴ（負荷量Ｔ）とし、ピックアップローラ１がシートＰに接触していないときのモータＭ１のトルク量（以下、空転トルク量という）をＴ０とする。また、ピックアップローラ１がシートＰに接触しているときのモータＭ１のトルク量（以下、搬送トルク量という）をＴｓとする。本実施例では、３つのトルク量Ｔ、Ｔ０、Ｔｓの間には、Ｔ０≦Ｔ＜Ｔｓの関係式が成り立つように、閾値のトルク量Ｔが設定される。また、モータＭ１からピックアップローラ１までのギア比をＲｇ、ピックアップローラ１の半径をｒａ、シートＰ同士の摩擦係数をμｐ、ピックアップローラ１のシートＰへの当接圧をＮａとする。搬送トルク量Ｔｓと空転トルク量Ｔ０の間には、次の式（１１）により示される関係が成り立つ。
Ｔｓ−Ｔ０＝μｐ×Ｎａ×ｒａ／Ｒｇ・・・（１１）
【００６１】
次に、Ｓ１５において、制御部２６０は、モータ制御部１５７を介してモータＭ１の駆動を停止し、ピックアップローラ１、フィードローラ２、リタードローラ３の回転を停止させる。そして、Ｓ１６において、制御部２６０は、操作部２０の表示部に、用紙カセット５がシート給送装置２３０に正しく挿入されていない（用紙カセット５が適正な位置まで挿入されていない）こと（挿入不良）を示す情報を表示（警告表示）する。その後、Ｓ１７において、挿入センサ９がオフ状態である場合は、制御部２６０は処理をＳ１０に戻す。一方、Ｓ１７において、挿入センサ９がオン状態である場合は、制御部２６０はＳ１７の処理を繰り返す。
【００６２】
一方、Ｓ１１において、高さセンサ１２がオフ状態である場合は、制御部２６０は処理をＳ１８に進める。Ｓ１８において、制御部２６０は、用紙カセット５のシート積載板１０に載置されたシートＰ上のピックアップローラ１をシートＰの給送のための所定の位置まで上昇させるために、リフタモータＭ２の駆動を行い、リフター板１１を上昇させる。その後、Ｓ１９において、高さセンサ１２がオン状態になると、Ｓ２０において、制御部２６０は、リフタモータＭ２の駆動を停止し、リフター板１１の上昇を停止させる。
【００６３】
次にＳ２１において、用紙カセット５に収容されたシートを給送するタイミングになると、Ｓ２２において制御部２６０は、モータ制御部１５７を介してモータＭ１の駆動を行い、ピックアップローラ１、フィードローラ２、リタードローラ３の回転を開始する。そして、Ｓ２３において、制御部２６０は、画像形成部へシートＰを給紙する動作シーケンスを実行する。この結果、シートＰは画像形成部へ給紙される。
【００６４】
上述したように、給紙動作は、モータＭ１の負荷状態に基づいて、制御部２６０によって制御される。この結果、ピックアップローラ１が用紙カセット５に収容されたシートＰに接触していない状態で給紙動作が開始されてしまうことを防止することができる。即ち、用紙カセット５がシート給送装置２３０の適正な位置まで挿入されていないことに起因して、シートＰが正常に給送されない状態が発生することを未然に防止することができる。更に、操作部の表示画面に警告表示を行うことで、ユーザに用紙カセットの挿抜操作を促し、用紙カセットの挿入不良を解消することができる。なお、図８に示すフローチャートの処理は、用紙カセット５がシート給送装置２３０に挿入された後、最初に給紙動作が行われる際にのみ行われてもよいし、給紙動作が行われる度に行われてもよい。
以上説明したように、本実施例によれば、ピックアップローラがシートに接触していない状態で、シートを給送する動作が行われてしまうことを防止することができる。
【実施例２】
【００６５】
実施例１では、シートを給送するタイミングになってからモータＭ１の負荷を決定し、決定結果に基づいて、用紙カセット５がシート給送装置２３０の適正な位置まで挿入されているか否かを検知した。実施例２では、シートを給送するタイミングになる前に、用紙カセット５がシート給送装置２３０の適正な位置まで挿入されているか否かを検知する方法について説明する。なお、プリンタ２００、シート給送装置２３０の構成については、実施例１と同様であり、以下では、実施例１と同じ構成には同じ符号を用いることで、ここでの説明を省略する。
【００６６】
［搬送センサ］
図９は、本実施例の用紙カセット５に収容されたシートＰを画像形成部２０１ｂへ給送する給送部の構成を示す模式図である。図９は、図２（ｃ）に示すシート給送装置２３０を図中下から上方向に向かって見たときの給送部周辺の構成を示している。図９は、実施例１の図３と比べて、搬送センサ２２が追加されている点が異なるが、その他の構成については、図３と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００６７】
搬送センサ２２は、シートＰの給送方向においてピックアップローラ１の下流側に設けられたフィードローラ２の近傍に設けられている。搬送センサ２２は、光を出射する発光部と光を検知する受光部とを有する。受光部は発光部から出射した光のシートＰからの反射光を検知することにより、シートＰがフィードローラ２のニップ部を通過していることを検知する。なお、シートＰからの反射光を受光部が検知している状態をオン状態とし、反射光を受光部が検知していない状態をオフ状態とする。
【００６８】
［シート給送装置の制御部の構成］
図１０は、本実施例のシート給送装置２３０の制御部２６０の構成を示すブロック図である。図１０は、実施例１の図５と比べて、上述した搬送センサ２２が追加された点が異なるが、その他の構成は実施例１と同様の構成であるため、説明を省略する。制御部２６０は、搬送センサ２２の検知結果に応じて、モータ制御部１５７を介してモータＭ１の駆動制御を行う。
【００６９】
［シート搬送制御の制御シーケンス］
次に、ユーザが用紙カセット５をシート給送装置２３０に挿入した際の本実施例の制御シーケンスについて説明する。図１１は、用紙カセット５がシート給送装置２３０に挿入された際の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、画像形成動作の開始が指示されたときに起動され、制御部２６０により実行される。
【００７０】
Ｓ３０、Ｓ３１の処理は、実施例１の図８のＳ１０、Ｓ１１と同様の処理であるため説明を省略する。また、Ｓ３１において、高さセンサ１２がオフ状態である場合に実行されるＳ３８〜Ｓ４３の処理は、実施例１の図８のＳ１８〜Ｓ２３と同様の処理であるため説明を省略する。Ｓ３２において、搬送センサ２２がオフ状態である場合は、制御部２６０は処理をＳ３３に進める。一方、搬送センサ２２がオン状態である場合は、制御部２６０は処理をＳ４１に進める。
【００７１】
Ｓ３３において、制御部２６０は、モータ制御部１５７を介して給送モータＭ１を所定時間駆動させ、ピックアップローラ１、フィードローラ２、リタードローラ３を所定量だけ回転させる。なお、ピックアップローラ１が回転することによってシートＰは搬送方向に搬送される。ピックアップローラ１の回転量が多いほど用紙カセット５からはみ出すシートＰの長さは長くなる。この結果、用紙カセット５をユーザが引き抜く場合に、用紙カセット５からはみ出したシートＰの一部がシート給送装置２３０の側壁に引っかかり、シートＰが座屈してしまう可能性がある。ピックアップローラの回転量は、このようにシートＰが座屈したり破損したりすることが起こらないように可能な限り少ない量に設定される。更に、ステッピングモータである給送モータＭ１の立ち上げ時は、駆動制御装置５１６の電流検知部５０７、５０８による電流値の検知誤差が大きい。そのため、ピックアップローラ１を所定量回転する時間（所定時間）は、モータＭ１が立ち上がってから電流検知部５０７、５０８が電流を検知する精度が保障されるまでに要する時間よりも長い時間に設定されなければならない。これにより、制御部２６０は、検知誤差の少ない電流値を取得することができ、モータＭ１の負荷量（負荷トルク量）をより正確に決定することができる。
【００７２】
その後、Ｓ３４において、制御部２６０は、モータ制御部１５７を介してモータＭ１の駆動を停止し、ピックアップローラ１、フィードローラ２、リタードローラ３の回転を停止させる。そして、Ｓ３５において、制御部２６０は、Ｓ３３の処理においてモータＭ１の駆動を制御する駆動制御装置５１６から取得した電流値ｉｑに基づいて、モータＭ１の回転子にかかるトルク量を決定する。具体的には、制御部２６０は、上述した記憶部２６１に格納されたテーブルに基づいてトルク量を決定する。制御部２６０は、決定したトルク量が閾値以上である場合は処理をＳ４１に進め、決定したトルク量が閾値未満である場合は処理をＳ３６に進める。Ｓ３６、Ｓ３７、Ｓ３８の処理は、実施例１の図８のＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１８と同様の処理であるため説明を省略する。
【００７３】
なお、Ｓ３２の処理で、搬送センサ２２がオフかどうかの判断を行う理由は、用紙カセット５が複数回連続して挿抜された場合、その間にシートＰが少しずつ搬送されてしまうことを防止するためである。実施例１では、モータＭ１の負荷量の測定は画像形成動作時に行っていた。例えば実施例１のシート給送装置２３０の構成で、次のような制御により、用紙カセットの挿入状況を判断してもよい。すなわち、シートの給送動作が１回行われた後、用紙カセット５が引き出された後の最初の用紙カセットの挿入を検知した場合のみ、本実施例のようにモータＭ１を所定量回転し、モータＭ１の負荷量に基づいて用紙カセットの挿入状況を判断してもよい。
【００７４】
また、上述した実施例１、２においては、モータＭ１の負荷計測手段として、駆動制御装置５１６の電流検知部５０７、５０８による電流値の検知に基づく構成について説明した。例えば電流検知部５０７、５０８に代えて、電圧検知部を設け、電圧検知部により電圧を計測し、計測された電圧から電流値を算出し、算出された電流値により負荷を検知してもよい。更に、例えば、ピックアップローラ１の軸にトルク計（トルクトランスデューサー）を接続して、ピックアップローラ１を回転するために出力されたトルクを直接測定し、測定されたトルク量に基づいて負荷を判断してもよい。
以上説明したように、本実施例によれば、ピックアップローラがシートに接触していない状態で、シートを給送する動作が行われてしまうことを防止することができる。
【００７５】
なお、実施例１及び実施例２においては、回転子に係る負荷トルクに基づいて、シートの給送動作の制御が行われたが、例えば、回転座標系における電流値ｉｑに基づいて、シートの給送動作の制御が行われてもよい。即ち、回転座標系におけるトルク電流成分を示す電流値ｉｑの値が所定値（第２の閾値）以上の場合にはシートの給送動作を行い、電流値ｉｑの値が所定値（第２の閾値）よりも小さい場合にはシートの給送動作を行わない。また、回転座標系における電流値ｉｑではなく、静止座標系における電流値ｉαやｉβに基づいて、シートの給送動作の制御が行われてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１        ピックアップローラ
４        ピックホルダー
５        用紙カセット
９        挿入センサ
２６０    制御部
Ｍ１      給送モータ
【図１】
2018122958.tif 000003
【図２】
2018122958.tif 000004
【図３】
2018122958.tif 000005
【図４】
2018122958.tif 000006
【図５】
2018122958.tif 000007
【図６】
2018122958.tif 000008
【図７】
2018122958.tif 000009
【図８】
2018122958.tif 000010
【図９】
2018122958.tif 000011
【図１０】
2018122958.tif 000012
【図１１】
2018122958.tif 000013