(57)【要約】【課題】各載置台の高さを揃えて当該載置台を移動させることができる給紙装置、及び、画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】載置台３３４、３３５を用紙収容部の内部で上方向に移動させる複数の駆動部Ｍ１、Ｍ２と、載置台３３４、３３５と自身との間の距離を測定し、当該測定した距離を表す測定信号を出力する複数の測距センサＳ１、Ｓ２と、載置台３３４、３３５に載置されている用紙のうち最上位置の用紙が用紙取出位置に位置するように、駆動部Ｍ１、Ｍ２により載置台３３４、３３５を移動させる制御部１０と、を備えており、制御部１０は、駆動部Ｍ１、Ｍ２により載置台３３４、３３５を移動させるに際し、測距センサＳ１、Ｓ２から出力された測定信号に基づいて、載置台３３４、３３５の上下方向の位置を検出し、当該各位置を一致させるように、載置台３３４、３３５の移動速度を制御する。【選択図】図４
2011246255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を収容するための用紙収容部であって、前記用紙を載置する複数の載置台が、当該用紙収容部の内部で予め設定された、最下位置と用紙取出位置との間で、上下方向に移動可能に設けられた用紙収容部と、
前記各載置台に対応して設けられており、前記載置台を前記用紙収容部の内部で上方向に移動させる複数の駆動部と、
前記各載置台に対応して設けられており、前記載置台と自身との間の前記上下方向の距離を測定し、当該測定した距離を表す測定信号を出力する複数の測距センサと、
前記各載置台に載置されている用紙のうち最上位置の用紙が前記用紙取出位置に位置するように、前記各駆動部により前記各載置台を移動させる制御部と、
を備えており、
前記制御部は、
前記各駆動部により前記各載置台を移動させるに際し、前記各測距センサから出力された測定信号に基づいて、前記各載置台の前記上下方向の位置を検出し、当該各位置を一致させるように、前記各載置台の移動速度を制御する
ことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記各駆動部により当該駆動部に対応して設けられた前記載置台を上方向に移動させるに際し、前記各載置台のうち、前記測定信号に基づいて検出された位置が他の載置台よりも上の位置に位置する載置台の移動速度が、前記他の載置台の移動速度よりも小さくなるように、前記各載置台の移動速度を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記各測距センサは、前記上下方向に同じ位置に配設されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記各測距センサにより出力された測定信号に基づいて、前記各測距センサにより測定される距離が等しくなるように、前記各載置台の移動速度を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記各駆動部はそれぞれモータで構成されており、
前記各モータにパルス信号を出力して前記各モータを駆動させるパルス信号出力部をさらに備えており、
前記制御部は、前記パルス信号出力部により前記各モータに出力されるパルス信号のオンデューティを制御して、前記各載置台の移動速度を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の給紙装置。
【請求項６】
前記各モータは、それぞれＤＣモータである
ことを特徴とする請求項５に記載の給紙装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の給紙装置と、
前記用紙収容部に収容された用紙を前記用紙取出位置で取り出して搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された用紙に画像を形成する画像形成部と、
を備える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、及び、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、大容量のカセットタイプの給紙装置が例示されている。この種の給紙装置は、基準板を取り付けることにより、２つの小空間を形成することができる。そして、各小空間に対応して、用紙（例えばＡ４サイズの用紙）を載置することが可能な昇降板が配置されている。
【０００３】
この給紙装置は、各昇降板に載置されている用紙の量が少なくなるにつれて、当該昇降板に載置されている用紙のうち最上位置の用紙をピックアップローラにより取り出すことができるように、当該昇降板を上方向に移動させる。
【０００４】
また、この給紙装置では、基準板が取り外されたときには、各昇降板を跨ぐサイズの用紙（例えばＡ３サイズの用紙）を、各昇降板を跨ぐように載置することができる。
【０００５】
この場合、給紙装置は、各昇降板を跨ぐように載置された用紙のうち最上位置の用紙をピックアップローラにより取り出すことができるように、各昇降板を同時に上方向に移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２６１１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図６に示すように、仕切り部材３３３、つまり、先述した基準板により、ストッカ３３の内部が左半分の空間と右半分の空間とに仕切られている場合には、給送装置は、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を個別に移動させて、第１トレイ３３４を、当該第１トレイ３３４上の用紙ＳＨのうち最上位置の用紙が用紙取り出しローラ４１３Ａに当接するように移動させる。また、給紙装置は、第２トレイ３３５を、当該第２トレイ３３５上の用紙ＳＨのうち最上位置の用紙が用紙取り出しローラ４１４Ａに当接するように移動させる。
【０００８】
この場合、第１トレイ３３４と第２トレイ３３５との間で高さが違っていても、各トレイを跨ぐように用紙が載置されていないため、各トレイ上の用紙は水平面に対して傾斜しない。
【０００９】
しかしながら、図７に示すように、仕切り部材、つまり、先述した基準板を取り外して、第１トレイ３３４と第２トレイ３３５とを跨ぐように各トレイに用紙ＳＨ１を載置している場合、第１トレイ３３４と第２トレイ３３５とを互いの高さを揃えて移動させないと、用紙ＳＨ１が水平面に対して傾斜する。
【００１０】
したがって、給紙装置が各昇降板を同時に移動させる際には、各昇降板上の用紙が水平面に対して傾斜しないように、各昇降板の高さを揃えて移動させる必要がある。
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、各載置台の高さを揃えて当該載置台を移動させることができる給紙装置、及び、画像形成装置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】
【００１２】
本発明の一局面に係る給紙装置は、用紙を収容するための用紙収容部であって、前記用紙を載置する複数の載置台が、当該用紙収容部の内部で予め設定された、最下位置と用紙取出位置との間で、上下方向に移動可能に設けられた用紙収容部と、前記各載置台に対応して設けられており、前記載置台を前記用紙収容部の内部で上方向に移動させる複数の駆動部と、前記各載置台に対応して設けられており、前記載置台と自身との間の前記上下方向の距離を測定し、当該測定した距離を表す測定信号を出力する複数の測距センサと、前記各載置台に載置されている用紙のうち最上位置の用紙が前記用紙取出位置に位置するように、前記各駆動部により前記各載置台を移動させる制御部と、を備えており、前記制御部は、前記各駆動部により前記各載置台を移動させるに際し、前記各測距センサから出力された測定信号に基づいて、前記各載置台の前記上下方向の位置を検出し、当該各位置を一致させるように、前記各載置台の移動速度を制御することを特徴とする（請求項１）。
【００１３】
この構成によれば、各載置台を移動させるに際し、各載置台に対応して設けられ当該載置台と自身との間の上下方向の距離を測定する測距センサにより出力された測定信号に基づいて、各載置台の上下方向の位置を検出し、各位置を一致させるように、各載置台の移動速度を制御する。
【００１４】
これにより、各載置台を移動させるに際し、各載置台の高さが同じ高さとなるように各載置台の移動速度を調整する。その結果、各載置台の高さを揃えて当該載置台を移動させることができる。
【００１５】
上記構成において、前記制御部は、前記各駆動部により当該駆動部に対応して設けられた前記載置台を上方向に移動させるに際し、前記各載置台のうち、前記測定信号に基づいて検出された位置が他の載置台よりも上の位置に位置する載置台の移動速度が、前記他の載置台の移動速度よりも小さくなるように、前記各載置台の移動速度を制御することが好ましい（請求項２）。
【００１６】
この構成によれば、各載置台を上方向に移動させるに際し、他の載置台よりも上の位置に位置する載置台の移動速度が他の載置台の移動速度よりも小さくなるように、各載置台の移動速度を制御する。
【００１７】
これにより、当該上の位置に位置する載置台に他の載置台が追いつく。その結果、各載置台の高さ方向の位置が揃う。そのため、各載置台の高さ方向の位置を補正しながら各載置台を上方向に移動させることができる。
【００１８】
上記構成において、前記各測距センサは、前記上下方向に同じ位置に配設されていることが好ましい（請求項３）。
【００１９】
この構成によれば、各測距センサは、上下方向に同じ位置に配設されているため、各測距センサと当該測距センサに対応する載置台との間の距離が等しくなるように各載置台の移動速度を調整することにより、各載置台を同じ高さに揃えることができる。
【００２０】
上記構成において、前記各測距センサにより出力された測定信号に基づいて、前記各測距センサにより測定される距離が等しくなるように、前記各載置台の移動速度を制御することが好ましい（請求項４）。
【００２１】
この構成によれば、各測距センサにより出力された測定信号に基づいて、各測距センサにより測定される距離が等しくなるように、各載置台の移動速度を制御するため、簡易な制御により、各載置台を同じ高さに揃えることができる。
【００２２】
上記構成において、前記各駆動部はそれぞれモータで構成されており、前記各モータにパルス信号を出力して前記各モータを駆動させるパルス信号出力部をさらに備えており、前記制御部は、前記パルス信号出力部により前記各モータに出力されるパルス信号のオンデューティを制御して、前記各載置台の移動速度を制御することが好ましい（請求項５）。
【００２３】
この構成によれば、各モータに出力されるパルス信号のオンデューティを制御して各載置台の移動速度を制御するため、簡易な制御により、各載置台を同じ高さに揃えることができる。
【００２４】
上記構成において、前記各モータは、それぞれＤＣモータであることが好ましい（請求項６）。
【００２５】
この構成によれば、大きなトルクを有するＤＣモータにより載置台が移動するため、各載置台は、当該載置台に大容量の用紙束が載置された場合でも十分な移動力を受けて移動することができる。
【００２６】
また、本発明の他の局面に係る画像形成装置は、請求項１乃至請求項６いずれか一項に記載の給紙装置と、前記用紙収容部に収容された用紙を前記用紙取出位置で取り出して搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送された用紙に画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする（請求項７）。
【００２７】
この構成によれば、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の給紙装置を備えるため、請求項１乃至請求項６のいずれか一項の効果を奏する画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、各載置台を移動させるに際し、各載置台に対応して設けられ当該載置台と自身との間の上下方向の距離を測定する測距センサにより出力された測定信号に基づいて、各載置台の上下方向の位置を検出し、各位置を一致させるように、各載置台の移動速度を制御する。
【００２９】
これにより、各載置台を移動させるに際し、各載置台の高さが同じ高さとなるように各載置台の移動速度を調整する。その結果、各載置台の高さを揃えて当該載置台を移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を示した概略断面図であって、ストッカに仕切板を取り付けた状態を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を示した概略断面図であって、ストッカから仕切板を取り外した状態を示した図である。
【図３】仕切板が取り外された状態のストッカの外観の一例を概念的に示した図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る給紙装置の機能モジュールの一例を示したブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る給紙装置の基本動作の概要の一例について示したフローチャートである。
【図６】従来の給紙装置の問題点を説明するための図である。
【図７】従来の給紙装置の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態に係る用紙残量検出装置及び画像形成装置を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を示した概略断面図であって、ストッカに仕切板（仕切り部材）を取り付けた状態を示した図である。図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を示した概略断面図であって、ストッカから仕切板を取り外した状態を示した図である。
【００３２】
尚、図１及び２に示す画像形成装置には、本発明の一実施形態に係る給紙装置が含まれている。
【００３３】
まず、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る画像形成装置Ａの構成を概略的に説明する。
【００３４】
図１に示すように、画像形成装置Ａは、略直方体に形成された筐体２と、筐体２の内部空間下部に配設されるとともに用紙ＳＨが蓄えられる貯留部３と、貯留部３から用紙ＳＨを取り出すとともに搬送する搬送部４と、搬送途中の用紙ＳＨの面にトナー画像を形成する画像形成部５と、用紙上に形成されたトナー画像を用紙ＳＨの面上に定着させる定着部６と、トナー画像が定着された用紙ＳＨを筐体２外に排出する排出部７とを備える。筐体２の上部には、原稿の画像を読み取るための原稿読取部８が配設される。原稿読取部８は、原稿の画像を読み取り、電子データ化する。
【００３５】
貯留部３は、少量の用紙ＳＨの束を収容する第１カートリッジ３１及び第２カートリッジ３２を含む。第２カートリッジ３２は、第１カートリッジ３１の上方に配設される。貯留部３は、第１カートリッジ３１及び第２カートリッジ３２が収容可能な枚数以上の用紙ＳＨを収容するためのストッカ（用紙収容部）３３をさらに含む。ストッカ３３は、第２カートリッジ３２の上方に配設される。
【００３６】
ストッカ３３は、略矩形板状の底部３３１と、底部３３１の周縁から上方に向かって延出する周壁部３３２とを含む。周壁部３３２の上縁は、ストッカ３３の開口部を形成する。底部３３１と周壁部３３２とで定められるストッカ３３の内部空間に収容された用紙ＳＨは、ストッカ３３の上部に形成される開口部を通じて、搬送部４により取り出され、画像形成部５に向けて搬送される。第１カートリッジ３１、第２カートリッジ３２及びストッカ３３は、筐体２内部から引き出し可能に設けられている。
【００３７】
ストッカ３３では、当該ストッカ３３の内部空間を横切るように、仕切板（仕切り部材）３３３が着脱可能に取り付けられている。仕切板３３３は、底部３３１から上方に延出し、図１中において、ストッカ３３の内部空間を左右に互いに隣接する小空間に仕切る。左方に形成される小空間は第１収容部３３Ａを形成しており、右方に形成される小空間は第２収容部３３Ｂを形成している。
【００３８】
尚、本実施形態では、１つの仕切板３３３により、ストッカ３３の内部空間を２つの小空間に仕切っているが、この例には限られず、２つ以上の仕切板３３３により、ストッカ３３の内部空間を３つ以上の小空間に仕切ってもよい。
【００３９】
第１収容部３３Ａには、第１トレイ３３４が配設され、第２収容部３３Ｂには第２トレイ３３５が配設されている。第１トレイ３３４は、用紙ＳＨの束を載置するための上面を備える。また、第２トレイ３３５も、用紙ＳＨの束を載置するための上面を備える。
【００４０】
尚、２つの仕切板３３３により、ストッカ３３の内部空間が３つ以上の小空間に仕切られている場合には、各小空間にトレイが配置される。この場合、各トレイを当該トレイが配置されている小空間内で当該トレイの上面に載置されている用紙が用紙取出位置ＰＨに位置するように当該トレイを上方向に移動させるため、各トレイに対応してモータが配置される。
【００４１】
第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５は、ストッカ３３の内部において、予め定められた最下位置ＰＬと、予め定められた用紙取出位置ＰＨとの間で上下方向に移動可能に構成されている。ここにおいて、用紙取出位置ＰＨは、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５に載置されている用紙ＳＨの上限位置として設定されている。
【００４２】
ストッカ３３に仕切板３３３が取り付けられたときには、その旨を後述する仕切板検知センサＳ５が検知する。すると、ストッカ３３は、第１収容部３３Ａに第１トレイ３３４上面の面積と同じ面積或いは当該上面の面積よりも小さな面積の用紙（例えばＡ４サイズの用紙）ＳＨを収容するとともに、第２収容部３３Ｂに第２トレイ３３５上面の面積と同じ面積或いは当該上面の面積よりも小さな面積の用紙（例えばＡ４サイズの用紙）ＳＨを収容するストッカとして機能する。
【００４３】
第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５は、各トレイに対応して配置されたモータにより駆動される。第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５は、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５に載置されている最上位置の用紙が用紙取出位置ＰＨに位置するように、各モータの駆動力により上方向に移動する。第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の上面が用紙取出位置ＰＨに位置したときには、後述する上限検知センサが検知信号を出力する。
【００４４】
すると、画像形成装置Ａは、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の移動を停止させる。
【００４５】
搬送部４は、貯留部３の右側で上下方向に延びる搬送路４３を含む。用紙取り出しローラ４１３Ａによりストッカ３３から取り出された用紙ＳＨ、及び、用紙取り出しローラ４１４Ａによりストッカ３３から取り出された用紙ＳＨは、ベルト装置４１２により搬送路４３に搬送され、搬送路４３を通じて画像形成部５に向かう。
【００４６】
用紙取りだしローラ４１３Ａは第１ローラ装置４１３に設けられており、用紙取りだしローラ４１４Ａは第２ローラ装置４１４に設けられている。第１ローラ装置４１３及び第２ローラ装置４１４は、筐体２に対して回動可能に取り付けられている。
【００４７】
第１ローラ装置４１３は、ストッカ３３に載置されている用紙ＳＨに上方向に押されることにより水平面との間の角度が変動する。また、第２ローラ装置４１４は、ストッカ３３に載置されている用紙ＳＨに上方向に押されることにより水平面との間の角度が変動する。
【００４８】
そして、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の上面が用紙取出位置ＰＨに位置したときには、第１ローラ装置４１３及び第２ローラ装置４１４の水平面との間の角度が予め設定された角度となる。この状態で、第１トレイ３３４に載置された用紙ＳＨが用紙取り出しローラ４１３Ａにより取り出され、第２トレイ３３５に載置された用紙ＳＨが用紙取り出しローラ４１４Ａにより取り出される。そして、取り出された用紙がベルト装置４１２により矢印方向に搬送される。
【００４９】
搬送部４は更に、第１カートリッジ３１及び第２カートリッジ３２の右上部角隅部近傍に配設されるピックアップローラ４４及びピックアップローラ４４の近傍下流に配設される分離・給紙ローラ４５を含む。ピックアップローラ４４及び分離・給紙ローラ４５は、第１カートリッジ３１及び第２カートリッジ３２から１枚ずつ用紙ＳＨを取り出し、搬送路４３へ搬送する。搬送部４は更に、搬送路４３に沿って配設される複数の搬送ローラ４６を含む。搬送ローラ４６は、ストッカ３３、第１カートリッジ３１又は第２カートリッジ３２から送り出された用紙ＳＨを、搬送路４３を通じて、画像形成部５へ搬送する。
【００５０】
画像形成部５は、筐体２に回転可能に支持される略円筒形状の感光体ドラム５１と、感光体ドラム５１の上方に配設される帯電器５２とを含む。感光体ドラム５１は、図１中、時計回りに回転する。帯電器５２は、感光体ドラム５１に電荷を付与し、感光体ドラム５１周面を一様に帯電させる。画像形成部５は更に、露光装置５３を備える。露光装置５３は、原稿読取部８が原稿の画像を読み取ることにより得られた画像データに基づき、レーザ光を感光体ドラム５１の帯電された周面に照射する。この結果、レーザ光は感光体ドラム５１上の電荷を消失させるため、感光体ドラム５１上には画像データに一致する静電潜像が形成されることとなる。画像形成部５は更に、現像装置５４を備える。現像装置５４は、トナーを収容するトナーコンテナ５５を備え、トナーコンテナ５５から静電潜像が形成された感光体ドラム５１の周面にトナーを供給する。この結果、感光体ドラム５１の周面に、静電潜像に一致するトナー像が形成されることになる。
【００５１】
画像形成部５は更に、感光体ドラム５１の下方に配設される転写ベルト５６を含む。搬送路４３を通じて、用紙ＳＨは、感光体ドラム５１と転写ベルト５６との間に送り込まれる。感光体ドラム５１と転写ベルト５６との間を用紙ＳＨが通過するとき、感光体ドラム５１の周面に形成されたトナー像は、トナーの帯電と逆の極性の逆バイアスの印加により用紙ＳＨに転写されることとなる。
【００５２】
画像形成部５は更に、用紙ＳＨへトナー像を転写した後の感光体ドラム５１の周面上に残留するトナーを除去するクリーニング装置５７と、残留トナーの除去がなされた感光体ドラム５１の周面から残留電荷を除去する除電装置５８とを含む。
【００５３】
画像形成部５にて、トナー像の転写がなされた用紙ＳＨは、定着部６へ送られる。定着部６は、定着ローラ６１と、定着ローラ６１に圧接される加圧ローラ６２とを含む。定着ローラ６１の内部には熱源６３が配設され、定着ローラ６１と加圧ローラ６２との間を通過する用紙ＳＨ上のトナーが溶融されるとともに、加圧ローラ６２からの圧力により用紙ＳＨ上にトナーが定着される。これにより、用紙ＳＨ上へのトナー像の定着がなされることとなる。
【００５４】
排出機構７は、定着部６の下流に配設されるとともに筐体２の内壁面近傍に取り付けられる排出ローラ７１と、排出ローラ７１から筐体２外に排出された用紙ＳＨを受け止める排出トレイ７２とを含む。
【００５５】
図１に示されるデジタル複写機１は、ストッカ３３と画像形成部５／定着部６との間に両面印刷用の搬送路４７を備える。排出ローラ７１は、スイッチバック方式で搬送路４７へ用紙ＳＨを送り出すことも可能である。搬送路４７は、搬送路４３途中部に配設されたレジストローラ４８の直前で合流する。搬送路４７を通過した用紙ＳＨは、レジストローラ４８により画像形成部５へ送り出され、画像形成部５内でトナー像が定着されていない面にトナー像の転写がなされる。その後、定着ユニット６により新たに転写されたトナー像の用紙ＳＨへの定着がなされる。最後に、用紙ＳＨは排出ローラ７１により排紙トレイ７２上に排紙されることとなる。
【００５６】
図１に示す画像形成装置Ａにおいて、ストッカ３３から仕切板３３３が取り外されたときには、図２に示す状態となる。尚、図２において、図１と同じ構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
画像形成装置Ａにおいて、ストッカ３３から仕切板３３３が取り付けられていることは、仕切板検知センサＳ５により検知されるため、ストッカ３３から仕切板３３が取り外されたときには、当該仕切板検知センサＳ５からの検知信号が、後述する制御部１０に到来しなくなる。
【００５８】
すると、画像形成装置Ａは、ストッカ３３を、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を跨ぐサイズの用紙ＳＨ１（例えば、Ａ３サイズの用紙）を収容するためのストッカとして機能させる。
【００５９】
画像形成装置Ａは、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５に載置されている用紙ＳＨ１のうち最上位置の用紙が用紙取出位置ＰＨに位置するように、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を上方向に移動させる。
【００６０】
このとき、画像形成装置Ａは、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を、ストッカ３３の内部において上下方向の位置が同じとなるように、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を移動させる、具体的には、画像形成装置Ａは、ストッカ３３の底部に対して同じ高さに揃えた状態となるように、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を移動させる。
【００６１】
そして、最上位置の用紙が用紙取出位置ＰＨに位置したときには、当該最上位置の用紙が用紙取り出しローラ４１４Ａに当接するとともに、後述する上限検知センサから検知信号が出力される。すると、画像形成装置Ａは、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の移動の移動を停止させる。
【００６２】
この状態で、最上位置の用紙ＳＨ１が、用紙取り出しローラ４１４Ａにより取り出され、ベルト装置４１２により矢印方向に搬送される。
【００６３】
図３は、仕切板３３３が取り外された状態のストッカ３３の外観の一例を概念的に示した図である。尚、図３において、図２と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
図３に示すように、第１トレイ３３４の上面と対向する位置であって用紙取出位置ＰＨよりも上の位置には、第１トレイ３３４の上面と自身との間の距離ｄを三角測距法により測定し、当該距離ｄを電圧値（レベル値）で表す電圧信号（測定信号）を出力する第１測距センサＳ１が配置されている。
【００６５】
また、第２トレイ３３５の上面と対向する位置であって用紙取出位置ＰＨよりも上の位置には、第２トレイ３３５の上面と自身との間の距離ｄを三角測距法により測定し、当該距離ｄを電圧値（レベル値）で表す電圧信号（測定信号）を出力する第２測距センサＳ２が配置されている。尚、３つ以上のトレイがストッカ３３に配置されている場合、各トレイに対応して測距センサが配置される。
【００６６】
測距センサＳ１は、給紙装置１が当該測距センサＳ１と第１トレイ３３４の上面との間の距離に基づいて第１トレイ３３４に載置されている用紙の残量を検出するためのものである。第１トレイ３３４は、載置されている用紙の枚数が減るにつれて、上方向に移動するため、第１トレイ３３４上面と測距センサＳ１との間の距離が小さくなる。給紙装置１は、第１トレイ３３４上面と測距センサＳ１との間の距離の変動に応じて、第１トレイ３３４上の用紙の残量を検出する。
【００６７】
測距センサＳ２は、給紙装置１が当該測距センサＳ２と第２トレイ３３５の上面との間の距離に基づいて第２トレイ３３５に載置されている用紙の残量を検出するためのものである。第２トレイ３３５は、載置されている用紙の枚数が減るにつれて、上方向に移動するため、第２トレイ３３５上面と測距センサＳ２との間の距離が小さくなる。給紙装置１は、第２トレイ３３５上面と測距センサＳ２との間の距離の変動に応じて、第２トレイ３３５上の用紙の残量を検出する。
【００６８】
測距センサＳ１及びＳ２は、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５との間の距離が小さい程、出力される電圧信号の電圧値が大きくなり、当該距離が大きい程、出力される電圧信号の電圧値が小さくなる。本実施形態に係る給紙装置は、各測距センサにより得られる電圧値が等しくなるように各トレイの移動速度を制御することにより、各トレイの上下方向の位置を一致させる。
【００６９】
尚、本実施形態では、測距センサＳ１及びＳ２は、ストッカ３３の内部において同じ高さの位置に配置されている。しかしながら、測距センサＳ１及びＳ２は、ストッカ３３の底部３３１に対して同じ高さに配設される例には限られない。例えば、測距センサＳ１が配設された位置の高さと、測距センサＳ２が配設された位置の高さとに差がある場合には、高い位置の測距センサにより測定された距離から各測距センサの高さの差を減算した値を、当該高い位置の測距センサに対応するトレイの高さ方向の位置情報として用いる。一方で、他方の測距センサにより測定された距離を当該他方の測距センサに対応するトレイの高さ方向の位置情報として用いる。
【００７０】
このような構成によっても、給紙装置１は、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の高さ方向の位置が判る。
【００７１】
また、測距センサＳ１及びＳ２は、測定した距離を測定信号の形で出力するものであればよく、三角測距法により距離を測定するセンサには限られない。さらに、測定信号は電圧信号に限られず、電流信号やデジタル信号であってもよい。
【００７２】
さらに、本実施形態の給紙装置１では、トレイと自身との間の上下方向の距離が小さい程、出力される電圧信号の電圧値が大きくなり、当該距離が大きいほど、出力される電圧信号の電圧値が小さくなっているが、この例には限られず、当該距離が小さい程出力される電圧信号の電圧値が大きくなり、当該距離が大きい程出力される電圧信号の電圧値が小さくなるものであってもよい。
【００７３】
つまり、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の上面と、自身との間の距離が測定信号の形で得られるのであれば、どの構成要素を用いても良い。
【００７４】
そして、制御部１０は、各トレイの高さ方向の位置情報で示される位置が一致するように、各トレイを移動させる。
【００７５】
さらに、第１トレイ３３４の上面と対向する位置であって、用紙取出位置ＰＨと同じ高さの位置には、第１トレイ３３４に載置されている用紙ＳＨ１が第１トレイ３３４の上限位置、つまり、用紙取出位置ＰＨに到達したことを検知する第１上限検知センサＳ３が配置されている。
【００７６】
また、第２トレイ３３５の上面と対向する位置であって、用紙取出位置ＰＨと同じ高さの位置には、第２トレイ３３５の上面が第２トレイ３３５の上限位置、つまり、用紙取出位置ＰＨに到達したことを検知する第２上限検知センサＳ４が配置されている。
【００７７】
尚、上限検知センサＳ３及びＳ４は、ストッカ３３の内部において同じ高さの位置に配置されている。また、３つ以上のトレイがストッカ３３に配置されている場合、各トレイに対応して上限検知センサが配置される。また、上限検知センサとして、例えば、最上位置の用紙ＳＨ１が当接したときにオンする接点スイッチが上げられる。
【００７８】
このストッカ３３では、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５は、当該第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の上面に、予め設定された最大枚数の用紙ＳＨ１が載置されたときには、ストッカ３３の底部３３１に当接する。このときの第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の上面の位置が、先述した最下位置ＰＬとして設定されている。
【００７９】
このように第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５に最大枚数の用紙ＳＨ１が載置されているときには、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の上面に載置された用紙ＳＨのうち最上位置の用紙ＳＨ１が、用紙取出位置ＰＨに位置する。このとき、最上位置の用紙ＳＨ１が上限検知センサＳ３及びＳ４と当接して、当該上限検知センサＳ３及びＳ４から検知信号が出力されている。
【００８０】
そして、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５上の最上位置の用紙ＳＨ１が順次取り出されると、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５上の用紙ＳＨ１の枚数が減少する。すると、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５上の用紙ＳＨ１のうち最上位置の用紙ＳＨ１が上限検知センサＳ３及びＳ４と当接しなくなる。
【００８１】
したがって、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５上の用紙ＳＨ１の枚数が減少するにつれて、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５は、モータの駆動力を受けて上方向に移動する。すると、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５上の用紙ＳＨ１のうち最上位置の用紙ＳＨ１が上限検知センサＳ３及びＳ４と当接する。このとき、上限検知センサＳ３及びＳ４から検知信号が出力されて第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の移動が停止する。
【００８２】
これにより、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の用紙ＳＨ１の枚数が減少しても、最上位置にある用紙ＳＨを順次取り出すことができる。
【００８３】
図４は、本発明の一実施形態に係る給紙装置の機能モジュールの一例を示したブロック図である。尚、図４において、測距センサＳ１及びＳ２と、上限検知センサＳ３及びＳ４と、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５とについては、図３で例示したので、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８４】
給紙装置１は、ＣＰＵやＡ／Ｄコンバータなどで構成されており給紙装置１を統括的に制御する制御部１０を備える。また、給紙装置１は、第１トレイ３３４を移動させるための駆動力を発生させる第１ＤＣモータ（駆動部）Ｍ１と、第２トレイ３３５を移動させるための駆動力を発生させる第２ＤＣモータ（駆動部）Ｍ２と、を備える。尚、モータは、３つ以上のトレイが配置されている場合には、各トレイに対応して配置される。
【００８５】
さらに、給紙装置１は、ＤＣモータＭ１及びＭ２を駆動させるためのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号（パルス信号）を発生させるＰＷＭ信号出力部（パルス信号出力部）１１を備える。さらに、給紙装置１は、ストッカ３３において仕切板３３３が取り付けられていることを検知したときに検知信号を制御部１０に出力する仕切板検知センサＳ５を備える。
【００８６】
制御部１０は、仕切板検知センサＳ５から検知信号を受け付けているときには、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の高さを揃えるように、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を移動させる処理は行わない。つまり、制御部１０は、第１トレイ３３４と第２トレイ３３５の高さが揃っているかいないかを判断することをせずに、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を移動させる。
【００８７】
一方で、制御部１０は、仕切板検知センサＳ５から検知信号を受け付けていないときには、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の高さを揃えるように、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を移動させる。以下、この処理について説明する。
【００８８】
図５は、本発明の一実施形態に係る給紙装置１の基本動作の概要の一例について示したフローチャートである。
【００８９】
尚、以下の処理では、制御部１０は、測距センサＳ１及びＳ２により得られた電圧値が互いに等しくなるように各トレイの移動速度を制御しているが、この例には限られず、各測距センサにより得られた、距離を表す電流値やデジタル値が、互いに等しくなるように各トレイの移動速度を制御してもよい。
【００９０】
或いは、測距センサＳ１と測距センサＳ２とが異なる高さの位置に配設されている場合には、高い位置の測距センサにより測定された距離から各測距センサの高さの差を減算した値と、他方の測距センサにより測定された距離とが等しくなるように、各トレイの移動速度を制御してもよい。
【００９１】
さらには、各測距センサの測定値の較正が施された結果として、各測距センサにより測定される距離が互いに等しい場合でも各距離を表す測定値が互いに異なる場合がある。そのため、本実施形態のように各測距センサの測定値が互いに等しくなるように各トレイの移動速度を制御するだけには限られず、各測距センサの測定値の差が予め設定された差となるように各トレイの移動速度を制御してもよい。
【００９２】
尚、前記予め設定された差は、各トレイの高さ方向の位置が同じであるときにおける各測距センサの測定値の差である。
【００９３】
制御部１０は、第１上限検知センサＳ３及び第２上限検知センサＳ４が検知信号を出力していないときには（ステップＳ１のＮＯ）、ＰＷＭ信号出力部１１により第１ＤＣモータＭ１と第２ＤＣモータＭ２とにＰＷＭ信号を出力して、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を、当該第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５上の最上位置の用紙ＳＨ１が用紙取出位置ＰＨに位置するように上方向に移動させる（ステップＳ１）。
【００９４】
そして、制御部１０は、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５を移動させる過程において、第１測距センサＳ１により得られた電圧値（Ｖ１）と、第２測距センサＳ２により得られた電圧値（Ｖ２）とが等しいか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００９５】
ステップＳ３による判断の結果、電圧値（Ｖ１）と電圧値（Ｖ２）とが等しい場合には（ステップＳ３のＹＥＳ）、第１トレイ３３４と第２トレイ３３５とは同じ高さにあるため、制御部１０は、ＰＷＭ信号出力部１１から第１ＤＣモータＭ１及び第２ＤＣモータＭ２に出力されるＰＷＭ信号のオンデューティを維持したまま、ステップＳ１の処理に戻る。
【００９６】
その一方で、ステップＳ３による判断の結果、電圧値（Ｖ１）と電圧値（Ｖ２）とが等しくない場合には（ステップＳ３のＮＯ）、制御部１０は、電圧値（Ｖ１）が電圧値（Ｖ２）よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００９７】
ステップＳ４による判断の結果、電圧値（Ｖ１）が電圧値（Ｖ２）よりも大きな場合には（ステップＳ４のＹＥＳ）、第１トレイ３３４は第２トレイ３３５よりも高い位置にあるため、制御部１０は、ＰＷＭ信号出力部１１により第１ＤＣモータＭ１に出力されるＰＷＭ信号のオンデューティを小さくして、第１ＤＣモータＭ１の回転速度を第２ＤＣモータＭ２の回転速度よりも小さくする。（ステップＳ５）。この場合、第１ＤＣモータＭ１の回転速度が第２ＤＣモータＭ２の回転速度を下回るため、第２トレイ３３５が第１トレイ３３４に追いつく。その結果、第１トレイ３３４と第２トレイ３３５の各々の高さ方向の位置が揃う。
【００９８】
尚、電圧値（Ｖ１）が電圧値（Ｖ２）よりも大きな場合には、第２トレイ３３５は第１トレイ３３４よりも低い位置にあるため、ＰＷＭ信号出力部１１により第２ＤＣモータＭ２に出力されるＰＷＭ信号のオンデューティを大きくして、第２ＤＣモータＭ２の回転速度を第１ＤＣモータＭ１の回転速度よりも大きくしてもよい。この場合、第２ＤＣモータＭ２の回転速度が第１ＤＣモータＭ１の回転速度を上回るため、第２トレイ３３５が第１トレイ３３４に追いつく。その結果、第１トレイ３３４と第２トレイ３３５の各々の高さ方向の位置が揃う。
【００９９】
その一方で、ステップＳ４による判断の結果、電圧値（Ｖ１）が電圧値（Ｖ２）よりも大きくない場合、すなわち、電圧値（Ｖ１）が電圧値（Ｖ２）よりも小さな場合には（ステップＳ４のＮＯ）、第１トレイ３３４は第２トレイ３３５よりも低い位置にあるため、制御部１０は、ＰＷＭ信号出力部１１により第２ＤＣモータＭ２に出力されるＰＷＭ信号のオンデューティを小さくして、第２ＤＣモータＭ２の回転速度を第１ＤＣモータＭ１の回転速度よりも小さくする。（ステップＳ６）。この場合、第１ＤＣモータＭ１の回転速度が第２ＤＣモータＭ２の回転速度を下回るため、第１トレイ３３４が第２トレイ３３５に追いつく。その結果、第１トレイ３３４と第２トレイ３３５の各々の高さ方向の位置が揃う。
【０１００】
尚、電圧値（Ｖ１）が電圧値（Ｖ２）よりも小さな場合には、ＰＷＭ信号出力部１１により第１ＤＣモータＭ１に出力されるＰＷＭ信号のオンデューティを大きくして、第１ＤＣモータＭ１の回転速度を第２ＤＣモータＭ２の回転速度よりも大きくしてもよい。この場合、第１ＤＣモータＭ１の回転速度が第２ＤＣモータＭ２の回転速度を上回るため、第１トレイ３３４が第２トレイ３３５に追いつく。その結果、第１トレイ３３４と第２トレイ３３５の各々の高さ方向の位置が揃う。
【０１０１】
そして、制御部１０は、第１上限検知センサＳ３及び第２上限検知センサＳ４が検知信号を出力すると（ステップＳ１のＹＥＳ）、ＰＷＭ信号出力部１１による第１ＤＣモータＭ１及び第２ＤＣモータＭ２へのＰＷＭ信号の出力を停止することにより、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の移動を停止させる（ステップＳ７）。
【０１０２】
本実施形態の給紙装置１によれば、以上のように、第１測距センサＳ１により得られた電圧値（Ｖ１）と第２測距センサＳ２により得られた電圧値（Ｖ２）とが等しくなるように、第１ＤＣモータＭ１と第２ＤＣモータＭ２とに出力されるＰＷＭ信号のオンデューティを制御して、第１ＤＣモータＭ１と第２ＤＣモータの回転速度を制御する。
【０１０３】
これにより、第１トレイ３３４上面と第１測距センサＳ１との間の距離と、第２トレイ３３５上面と第２測距センサＳ２との間の距離とが等しくなるように、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の移動速度が制御される。
【０１０４】
その結果、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５は、ストッカ３３の底部３３１に対する高さが揃うように移動することができる。
【０１０５】
また、本実施形態の給紙装置１によれば、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５をＤＣモータにより移動させている。
【０１０６】
一般に、回転速度を簡易に制御できるモータとしてはステッピングモータが知られている。ステッピングモータは、ステップパルスが入力されるごとに予め定められた角度ずつ回転するという特性がある。そのため、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の高さを互いに同じ高さに保ったまま移動させるために、複数のステッピングモータを同期して回転させることは簡単である。
【０１０７】
しかしながら、ステッピングモータは、ＤＣモータとは異なり、大容量の用紙を載置するトレイを移動させるのに十分なトルクを有していない。また、ステッピングモータは、脱調しやすく、一旦脱調すると復帰しにくい。さらに、ステッピングモータは高価である。
【０１０８】
したがって、ステッピングモータは、トレイを移動させるための手段としては適してはいない。
【０１０９】
これに対して、本実施形態の給紙装置１によれば、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５をＤＣモータにより移動させているため、トレイは、大容量の用紙束が載置された場合でも十分な移動力を受けて移動することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
Ａ    画像形成装置
１    給紙装置
４    搬送部
５    画像形成部
１０    制御部
１１    ＰＷＭ信号出力部
３３    ストッカ
３３４    第１トレイ
３３５    第２トレイ
Ｍ１    第１ＤＣモータ
Ｍ２    第２ＤＣモータ
ＰＬ    最下位置
ＰＨ    用紙取出位置
Ｓ１    第１測距センサ
Ｓ２    第２測距センサ
Ｓ３    第１上限検知センサ
Ｓ４    第２上限検知センサ
ＳＨ１    用紙
【図１】
2011246255.tif 000003
【図２】
2011246255.tif 000004
【図３】
2011246255.tif 000005
【図４】
2011246255.tif 000006
【図５】
2011246255.tif 000007
【図６】
2011246255.tif 000008
【図７】
2011246255.tif 000009