(57)【要約】【課題】  用紙補給時に用紙積載部を自動的に下降し、かつ、用紙積載部の高さを一定に保持できる給紙装置、画像形成装置、及び画像形成装置システムを提供すること。【解決手段】  用紙積載部と昇降駆動手段とを有する給紙装置において、用紙補給信号発生手段と、停止位置到達信号を発する位置検出センサと、を有し、用紙補給信号が発せられたときに前記昇降駆動手段が動作して前記用紙積載部を下降させ、前記用紙積載部に用紙が積載されているときは積載された前記用紙端面の最上部位置を、用紙が積載されていないときは前記用紙積載部の端面上部を、前記位置検出センサが検出し、前記用紙端面の最上部位置または前記用紙積載部の端面上部が所定の停止位置に達したときに停止位置到達信号を発して前記昇降駆動手段の動作を停止させ、下降する前記用紙積載部を所定の停止位置で停止させるように構成したことを特徴とする給紙装置。【選択図】        図５
2005247440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を積載する用紙積載部と、前記用紙積載部を昇降駆動する昇降駆動手段と、を有し、最上部に積載された用紙を１枚ずつ給紙する給紙装置において、
用紙補給時に用紙補給信号を発する用紙補給信号発生手段と、
用紙補給信号発生後、下降する前記用紙積載部を所定の停止位置で停止させるため、停止位置到達信号を発する位置検出センサと、を有し、
前記用紙補給信号が発せられたときに前記昇降駆動手段が動作して前記用紙積載部を下降させ、
前記用紙積載部に用紙が積載されているときは積載された前記用紙端面の最上部位置の通過を、用紙が積載されていないときは前記用紙積載部の端面上部の通過を、前記位置検出センサが検出し、前記用紙端面の最上部位置または前記用紙積載部の端面上部が所定の停止位置を通過したときに停止位置到達信号を発して前記昇降駆動手段の動作を停止させ、
下降する前記用紙積載部を所定の停止位置で停止させるように構成したことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記用紙補給時に発せられる用紙補給信号が、前記給紙装置に配設された用紙補給蓋の開放動作から発せられ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】
前記給紙装置は用紙補給時に用紙端面が突き当てられる突き当て部材を備え、前記位置検出センサが前記突き当て部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記位置検出センサが、用紙積載部に積載された用紙の有無を検知する用紙検知センサとしての機能を兼ね備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記位置検出センサが、用紙積載部に積載された用紙の残量を検知する残量検知センサとしての機能を兼ね備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項６】
前記位置検出センサが、用紙積載部に積載された用紙の過積載を検知する過積載検知センサとしての機能を兼ね備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の給紙装置を内蔵し、前記給紙装置から給送された用紙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８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の給紙装置と、前記給紙装置より給紙された用紙に画像を形成する画像形成装置とを有し、前記給紙装置と前記画像形成装置とを別体に構成し、両者を電気的及び機械的に接続したことを特徴とする画像形成装置システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は大量の用紙を収納することができる給紙装置、画像形成装置、及び画像形成装置システムに関し、特に用紙積載部が昇降する構成の給紙装置、該給紙装置を備えた画像形成装置、及び該給紙装置と該画像形成装置とを接続した画像形成装置システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙を積載する用紙積載部が昇降する構成の給紙装置は公知であり、用紙積載部の上昇時には昇降駆動手段であるモータ等の駆動力により給紙位置まで上昇し、下降時にはモータ等の駆動力または自重で最下部まで降下するという構成が一般的である。しかしながら下降時において、モータ等の駆動力により下降するという構成では用紙の積載量が大きくなると下降する時間が長くなり待ち時間が増えるという問題があり、自重で降下するという構成では用紙積載下量が大きい場合、衝撃による騒音や装置破損の恐れという問題があった。更に、用紙積載部が最下部まで降下すると、用紙補給時にユーザが前屈みの姿勢で操作せざるを得ないという問題もあった。これらの問題を解決するため、用紙積載部を最下部まで降下させないで、ダンパ等の負荷トルクを付与する技術（例えば、特許文献１）や、ばねを用いて用紙積載量の大小に拘わらず用紙積載部の高さを一定に保つ技術（例えば、特許文献２）が開示されている。これらの方式を採用すれば用紙積載部を最下部まで降下させないで用紙を補給することができるようにはなるが、ダンパやばねを用いた方式では用紙のサイズや斤量により下降する量が変化するため、全ての用紙の積載量に適応させることは不可能であり、用紙のサイズや質量により用紙積載時における用紙積載部の高さが一定にならないという問題が残されている。この問題を解決するため、用紙補給時に使用する下降スイッチを設け、モータ等の駆動力を利用して用紙積載部を最下部まで降下させず、中間の補給し易い高さの位置まで降下させるという技術が開示されている（特許文献３）。しかしながらこの方式でも、用紙を補給する際に毎回下降スイッチを押さなければならないという問題がある。
【特許文献１】特開平６−１５６７５４号公報
【特許文献２】特開平１０−３１６２５０号公報
【特許文献３】特開平１１−１１６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記の問題を解決するためのもので、本発明の目的は、用紙補給時に、スイッチやレバー等を操作することなく用紙積載部を自動的に下降させ、かつ、下降した用紙積載部の高さを、用紙のサイズや斤量、及び積載量に拘わらず常に一定に保つことができる給紙装置、該給紙装置を備えた画像形成装置、及び該給紙装置と該画像形成装置とを接続した画像形成装置システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、下記の構成により達成することが出来る。
【０００５】
（１）用紙を積載する用紙積載部と、前記用紙積載部を昇降駆動する昇降駆動手段と、を有し、最上部に積載された用紙を１枚ずつ給紙する給紙装置において、
用紙補給時に用紙補給信号を発する用紙補給信号発生手段と、
用紙補給信号発生後、下降する前記用紙積載部を所定の停止位置で停止させるため、停止位置到達信号を発する位置検出センサと、を有し、
前記用紙補給信号が発せられたときに前記昇降駆動手段が動作して前記用紙積載部を下降させ、
前記用紙積載部に用紙が積載されているときは積載された前記用紙端面の最上部位置の通過を、用紙が積載されていないときは前記用紙積載部の端面上部の通過を、前記位置検出センサが検出し、前記用紙端面の最上部位置または前記用紙積載部の端面上部が所定の停止位置を通過したときに停止位置到達信号を発して前記昇降駆動手段の動作を停止させ、
下降する前記用紙積載部を所定の停止位置で停止させるように構成したことを特徴とする給紙装置。
【０００６】
（２）前記用紙補給時に発せられる用紙補給信号が、前記給紙装置に配設された用紙補給蓋の開放動作から発せられることを特徴とする（１）に記載の給紙装置。
【０００７】
（３）前記給紙装置は用紙補給時に用紙端面が突き当てられる突き当て部材を備え、前記位置検出センサが前記突き当て部材に取り付けられていることを特徴とする（１）または（２）に記載の給紙装置。
【０００８】
（４）前記位置検出センサが、用紙積載部に積載された用紙の有無を検知する用紙検知センサとしての機能を兼ね備えていることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の給紙装置。
【０００９】
（５）前記位置検出センサが、用紙積載部に積載された用紙の残量を検知する残量検知センサとしての機能を兼ね備えていることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の給紙装置。
【００１０】
（６）前記位置検出センサが、用紙積載部に積載された用紙の過積載を検知する過積載検知センサとしての機能を兼ね備えていることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の給紙装置。
【００１１】
（７）（１）乃至（６）のいずれか１項に記載の給紙装置を内蔵し、前記給紙装置から給送された用紙に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
（８）（１）乃至（６）のいずれか１項に記載の給紙装置と、前記給紙装置より給紙された用紙に画像を形成する画像形成装置とを有し、前記給紙装置と前記画像形成装置とを別体に構成し、両者を電気的及び機械的に接続したことを特徴とする画像形成装置システム。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１及び２に記載の発明により、用紙補給時における用紙積載部の高さを用紙のサイズや斤量、及び積載量に拘わらず常に一定に保つことができ、かつ、スイッチ等を操作することがなく用紙積載部を自動的に下降させることができるため、用紙補給時の操作性が向上する。
請求項３に記載の発明により、用紙検知センサにより検知される用紙端面が常に一定の位置に位置するため、検知精度を高めることができる。
請求項４に記載の発明により、用紙検知センサを別に設ける必要がなくなり、コストダウンができる。
請求項５に記載の発明により、残量検知センサを別に設ける必要がなくなり、コストダウンができる。
請求項６に記載の発明により、過積載検知センサを別に設ける必要がなくなり、コストダウンができる。
請求項７または８に記載の発明により、用紙補給時の操作性が良い画像形成装置または画像形成装置システムが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、給紙装置または画像形成装置は、正面より見て左右をＸ方向、上下をＹ方向、前後をＺ方向とする。また、左側を＋Ｘ、右側を−Ｘ、上側を＋Ｘ、下側を−Ｘ、前側を＋Ｚ、後側を−Ｚとする。
【００１５】
（実施の形態１）
本発明に係る実施の形態１は、画像形成装置の周辺装置として適用される実施の形態の給紙装置である。最初に、画像形成装置と給紙装置を組み合わせた画像形成装置システムについて説明する。図１は画像形成装置と実施の形態の給紙装置を組み合わせた画像形成装置システムの構成を示す断面図である。画像形成装置１０Ａの本体内部には、上部に公知の画像形成部１１が設置され、下部に内蔵の給紙部１２が設置されている。給紙部１２は２段となっている。一方、画像形成装置１０Ａの右側面に大容量の給紙装置２０Ａが設置されている。給紙装置２０Ａは用紙Ｐ１または、Ｐ１より大きいサイズの用紙Ｐ２のいずれかが収納できる。なお、用紙Ｐ１は２束に分かれて並列に積載できる。画像形成装置１０Ａ側の上部には操作パネル１３が設けられており、操作パネル１３には操作ボタン、表示部が形成されており、操作ボタンの操作により、画像形成装置１０Ａ或いは給紙装置２０Ａが作動される。
【００１６】
次に、給紙装置２０Ａについて説明する。図２は、同一サイズの用紙を２つの束に分けて収納した場合の給紙装置の構成を示す断面図であり、図３は、用紙Ｐ１より大きいサイズの用紙を収納した給紙装置の構成を示す断面図である。
【００１７】
図２、３に示すように、給紙装置２０Ａは、本体ケーシング２１、用紙積載部である用紙収納手段４０、昇降駆動手段であるモータ４１、用紙搬送手段７０、制御手段８０Ａ等で構成される。用紙収納手段４０は、第１トレイ３０Ａ、第２トレイ３０Ｂ、第３トレイ３０Ｃ、用紙検知手段８５、等で構成され、用紙搬送手段７０は、第１給紙手段５０及び第２給紙手段６０で構成される。
【００１８】
本体ケーシング２１は箱状となっており、上部が開放した筐体２１ａと、上部の開放部をふさぐ用紙補給蓋である開閉蓋２１ｂで構成されている。開閉蓋２１ｂは、図２、３で＋Ｙ方向に持ち上げると開き、−Ｙ方向に下ろすと閉じる。開閉蓋２１ｂを開くことにより、用紙Ｐ１、Ｐ２の補充、補給ができる。なお、開閉蓋２１ｂには、後述する用紙搬送手段７０の一部である対ローラ７１、７２が組み込まれている。また、給紙装置２０Ａ本体には用紙補給信号発生手段である開閉蓋検知センサ８４が固設され、開閉蓋２１ｂを閉じたときに開閉蓋２１ｂの一部が開閉蓋検知センサ８４に検知されて載置台（後述）が上昇し、開閉蓋２１ｂを開くと開閉蓋検知センサ８４の検知が解除されて用紙補給信号が発せられ、制御手段８０Ａからの指令によりモータ４１が動作され載置台が下降される構成となっている。
【００１９】
なお、用紙補給信号発生手段としては、上記開閉蓋検知センサの他に、用紙の載置台に配設された用紙検知センサ（後述）や、載置台を下降させるため、専用に設けられた載置台下降ボタン（不図示）等を用いた構成としてもよい。
【００２０】
用紙は用紙Ｐ１の束、または用紙Ｐ２の束のどちらかが選択的に収納可能となっており、用紙Ｐ１は通常は２束に分けて第１トレイ３０Ａ、第２トレイ３０Ｂに収納するが、どちらか一方に収納してもよい。用紙Ｐ２は１束のみが第３トレイ３０Ｃに収納できる。
【００２１】
図２において、第１トレイ３０Ａは、＋Ｘ側に設けたトレイであり、第２トレイ３０Ｂは、−Ｘ側に設けたトレイである。第１トレイ３０Ａと第２トレイ３０Ｂとは用紙Ｐ１の用紙を載置する載置台３５を共用している。また、図３において、第３トレイ３０Ｃは用紙Ｐ２専用のトレイである。
【００２２】
第１トレイ３０Ａ、第２トレイ３０Ｂ、第３トレイ３０ＣのＺ方向には図示しない位置決め用サイドフェンスがそれぞれ設けられている。また、第１トレイ３０Ａと第３トレイ３０Ｃには用紙後端部材であるバックフェンス３２、用紙先端を突き当てるための突き当て部材である用紙先端位置決め部材３１が設けられ、また、第２トレイ３０Ｂにはバックフェンス３４、用紙先端位置決め部材３３が設けられている。なお、バックフェンス３２、３４は用紙のサイズの大きさにより位置を任意に変更できるようになっており、用紙先端位置決め部材３１、３２は給紙装置２０Ａ本体に固定して配設されている。
【００２３】
次に、載置台３５に載置された用紙の昇降について説明する。図２において、モータ４１が正回転すると、プーリー４３が回転して載置台３５に一端が固定されたワイヤー４２ａ、４２ｂが巻き取られる。ワイヤー４２ａ、４２ｂの移動により、ローラ４４、４５を介して載置台３５が所定の下降位置より上昇することとなる。上昇する際には、一端が本体に、他端が載置台３５に固定された引張バネ４６が延ばされることになる。なお、載置台３５の下降は、モータ４１が逆回転し、引張バネ４６が縮むことにより行われる（用紙昇降手段）。
【００２４】
第１トレイ３０Ａにある用紙Ｐ１の束が上昇し、束の最上部用紙が、レバー５４に設けられたローラ５１を上に押し上げ、レバー５４が反時計方向に回動して、レバー５４の端部が発光部と受光部を有する光学センサの光線を遮断することにより検知される（用紙上限位置検知手段８６）。
【００２５】
同様にして、第２トレイ３０Ｂにある用紙Ｐ１の束が上昇し、束の最上部用紙が、レバー６４に設けられたローラ６１を上に押し上げ、レバー６４が反時計方向に回動して、レバー６４の端部が発光部と受光部を有する光学センサの光線を遮断することにより検知される（用紙上限位置検知手段８６）。
【００２６】
第１トレイ３０Ａ、または第３トレイ３０Ｃに収納された用紙の最上部用紙は図示しないモータ５５により回転駆動されるローラ５１により送り出され、ローラ５２及び５３により用紙を＋Ｘ方向に給紙する（第１給紙手段）。
【００２７】
第２トレイ３０Ｂに収納された用紙の最上部用紙は図示しないモータ６５により回転駆動されるローラ６１により送り出され、ローラ６２及び６３により用紙は＋Ｘ方向に給紙される（第２給紙手段）。
【００２８】
図３に破線で示す第２給紙手段６０は、用紙Ｐ２を使用する場合に、用紙Ｐ２と第２給紙手段６０とが図３にも示すように干渉するので、第２給紙手段６０を図示しない公知の方法によりユニット化して退避させるかまたは取り除くようにする（第２給紙退避手段）。
【００２９】
用紙搬送路７６は、用紙搬送路７６ａ、７６ｂ、７６ｃで構成される。第１トレイ３０Ａ、第３トレイ３０Ｃから給紙された用紙Ｐ２は用紙搬送路７６ｂ、７６ｃに沿って開口部７まで搬送される。第２トレイ３０Ｂから給紙された用紙Ｐ２は用紙搬送路７６ｂ、７６ｃに沿って開口部７７まで搬送される（用紙搬送手段７０）。
【００３０】
用紙搬送路７６には合流部７５があり、合流部７５は用紙搬送路７６ａと用紙搬送路７６ｂが合流する部分である。また、レジスト部７３は合流部７５と開口部７７の間に設けられ、用紙Ｐ１、Ｐ２の先端位置の曲がり修正、用紙を画像形成装置１０Ａに送り込むタイミングをとっている。なお、開口部７７の近くには用紙片寄りセンサ８７が設けられ、用紙片寄りを画像処理により補正するための情報を読み取っている。
【００３１】
画像形成装置１０Ａの上部には操作パネル１３が設けられ、操作パネル１３には操作ボタン、表示部が形成されている。操作ボタンの操作により、画像形成装置１０Ａや給紙装置２０Ａが作動される。表示部には、プリント枚数、給紙装置に収納されている用紙のサイズ、用紙が少なくなったときに表示される残量表示、用紙が無くなったときに表示される紙無し表示、用紙をトレイの規定量以上に収納したときに表示される用紙過積載表示、等が表示される。操作ボタンには、プリント開始ボタン、プリント枚数設定ボタン等がある。
【００３２】
画像形成装置１０Ａには画像形成装置内の各部の動作を制御する制御部８０が配設されている。
【００３３】
第１トレイ３０Ａ、第２トレイ３０Ｂ、第３トレイ３０Ｃに収納された用紙の検知方法は、載置台３５に用紙検知センサ８５ａ、８５ｂ、８５ｃが設けられており、第１トレイ３０Ａの用紙Ｐ１は用紙検知センサ８５ａのみで検知され、第２トレイ３０Ｂの用紙Ｐ１は用紙検知センサ８５ｃのみで検知され、第３トレイ３０Ｃの用紙Ｐ２は用紙検知センサ８５ａ、８５ｂで検知される（用紙収納検知手段８５）。
【００３４】
制御手段８０Ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等で構成され、給紙装置２０Ａをシーケンシャルに制御し、また前述した各手段を制御する。
【００３５】
ここで、用紙Ｐ１を２つの束に分けて給紙した場合の給紙方法について図４を参照して例示して説明する。図４は用紙Ｐ１を使用した場合の各工程を示す図である。最初に、用紙Ｐ１を第１トレイ３０Ａ、第２トレイ３０Ｂにそれぞれ収納した後に、開閉蓋２１ｂを閉めると、載置台３５は＋Ｙ方向に上昇し、用紙の上限位置センサ８６ａか上限位置センサ８６ｂのいずれかが最上部用紙を検知するまで上昇する。この実施の形態では、上限位置センサ８６ａの方が先に最上部用紙を検知する（図４（ａ））。給紙動作の開始後に、最初に検知した側の第１給紙手段５０が駆動して用紙Ｐ１を＋Ｘ方向に給紙する（図４（ｂ））。用紙Ｐ１が図示しないＮＦ（ノーフィード）センサに到達した時点で、もう一方の第２給紙手段６０が用紙Ｐ１の上限を検知しているときは、次の送り出しは、第２給紙手段６０から行うこととしている。なお、第１給紙手段５０及び第２給紙手段６０の双方で用紙の上限位置が検知されているときは給紙が交互に行われる（図４（ｃ））。用紙が図示しないＮＦ（ノーフィード）センサに到達時に、第１給紙手段５０が上限に達していない場合は、続けて同じ第２給紙手段６０が次の給紙を行うこととする（図４（ｄ））。さらに、載置台３５により上限位置センサ８６ａが上限位置を検知していても、用紙検知センサ８５ａが用紙ありを検知していない第１給紙手段５０からは給紙しない（図４（ｅ））。
【００３６】
次に、給紙装置の作用について、用紙Ｐ１を使用する場合と用紙Ｐ２を使用する場合にそれぞれ分けて説明する。
イ）用紙Ｐ１の束を２つに分けて使用する場合（図２参照）
開閉蓋２１ｂを＋Ｙ方向に開くと、図示しない公知の方法によりローラ５１、６１が反時計方向に回動して退避し、載置台３５が所定の停止位置（後述）まで下降して、用紙Ｐ１が収納できるようになる。第１トレイ３０Ａ、第２トレイ３０Ｂにそれぞれ用紙Ｐ１を収納すると、用紙検知センサ８５ａにより第１トレイ３０Ａ、用紙検知センサ８５ｃにより第２トレイ３０Ｂに用紙Ｐ１が収納されたことが検知される。用紙Ｐ１の後端部の押さえ板３２、３４をセットする。ここで開閉蓋２１ｂを閉じると、載置台３５が所定の下降位置より上昇し、載置台３５に載置された用紙の最上部用紙が上限位置センサ８６ａ、８６ｂによりいずれかが検出され、載置台３５の上昇が停止する。次に、操作ボタンの開始動作により、用紙Ｐ１が給紙され用紙搬送路７６に沿って搬送される。用紙Ｐ１はレジスト部で一旦停止し、開口部７７より画像形成装置１０Ａに送り込まれる。その後、用紙Ｐ１は画像を形成され、熱定着され、画像形成装置１０Ａから排出される。
ロ）用紙Ｐ２を使用する場合（図３参照）
開閉蓋２１ｂを＋Ｙ方向に開くと、図示しない公知の方法によりローラ５１、６１が反時計方向に回動して退避し、載置台３５が所定の停止位置（後述）まで下降して、用紙Ｐ２が収納できるようになる。用紙Ｐ２を第３トレイ３０Ｃに収納すると、用紙検知センサ８５ａ、８５ｂにより用紙Ｐ２が収納されたことが検知される。用紙Ｐ２の後端部の押さえ板３２をセットし、開閉蓋２１ｂを閉じると、載置台３５が所定の下降位置より上昇し、積載された用紙Ｐ２の最上部用紙が上限位置センサ８６ａにより検出され、載置台３５の上昇が停止する。ここで操作パネル１３のボタンオンの動作により、用紙Ｐ２が第３トレイ３０Ｃより給紙され、用紙搬送路７６に沿って搬送される。用紙Ｐ２はレジストローラ７３の位置で一旦停止し、開口部７７より画像形成装置１０Ａに送り込まれる。その後、用紙Ｐ２は画像を形成され、熱定着されて画像形成装置１０Ａから排出される。
【００３７】
次に、位置検出センサの動作について図５を用いて説明する。
【００３８】
図５は本発明の実施の形態１に係る給紙装置の用紙補給時における位置検出センサの動作について説明するための模式図であり、第１トレイ３０Ａを基にして説明する。（第２トレイ３０Ｂ、第３トレイ３０Ｃについては第１トレイ３０Ａと同様な構成及び動作となるので説明は省略する。）
図５（ａ）は、載置台３５に載置された用紙Ｐ１が、ローラ５１により第１トレイ３０Ａから送り出されている状態を示す図である。図５（ｂ）は、第１トレイ３０Ａ内の用紙Ｐ１が無くなった状態を示す図であり、図５（ｃ）は、用紙Ｐ１が無くなり自動的に下降する載置台３５が所定の停止位置で止まった状態を示す図である。ここでいう所定の停止位置とは、用紙補給時に積載用紙の量に拘わらず載置時の高さを一定にして補給作業が楽に行えるように予め設定した位置（高さ）で、載置台３５に積載された用紙の最上部位置が位置検出センサ８８により検出され、載置台３５が停止したときの位置（高さ）をいう。
【００３９】
図５（ｄ）は、所定の停止位置で止まった載置台３５上に用紙Ｐ１を補給した状態を示す図であり、図５（ｅ）は、用紙Ｐ１を補給された載置台３５が更に下降して所定の停止位置で止まった状態を示す図である。
【００４０】
図５（ａ）において、符号の８８は用紙先端位置決め部材３１に取り付けられた位置検出センサである。位置検出センサ８８は、用紙補給時に下降する載置台３５上に載置された用紙端面の最上部位置、または、用紙が無い場合は載置台３５端面の上部位置、を検出して下降する載置台３５を所定の停止位置で停止させるための信号（停止位置到達信号）を発するセンサである。符号のＰＦは、用紙Ｐ１送り出し時の用紙端面の最上部位置を示す用紙送り出し位置である。用紙送り出し位置ＰＦは用紙先端位置決め部材３１の最上部位置と略一致する。位置検出センサ８８は用紙送り出し位置ＰＦから所定の距離ｄだけ下降した位置（所定の停止位置）ＰＳに、給紙装置２０Ａに固定して配設されるが、本実施の形態では用紙先端位置決め部材３１に固設している。位置検出センサ８８として、本実施の形態では反射タイプの光センサが用いたが、透過タイプの光センサを用いてもよく、アクチュエータ付きのマイクロスィッチを用いることも可能である。位置検出センサ８８は、下降する載置台３５上の用紙端面または載置台３５端面からの反射光を検知し、当該反射光が途切れた瞬間に停止位置到達信号を発する。
【００４１】
図５（ｂ）において、載置台３５に載置された用紙Ｐ１が無くなったとき、用紙検知センサ８５ａは紙無しを検知して紙無し信号を制御手段８０Ａに向けて発し、制御手段８０Ａから指令が発せられ、前記用紙昇降手段を介して載置台３５が降下される。このときの用紙検知センサ８５ａは用紙補給信号発生手段としての機能を有する。
【００４２】
図５（ｃ）において、載置台３５端面の上部位置が用紙送り出し位置ＰＦから距離ｄだけ下降した所定の停止位置ＰＳに達したとき、位置検出センサ８８が載置台３５端面の上部位置を検知して停止位置到達信号を発し、制御手段８０Ａ及び用紙昇降手段を介して載置台３５は停止される。
【００４３】
図５（ｄ）において、所定の停止位置ＰＳに停止した載置台３５上に用紙Ｐ１が載置されると、用紙検知センサ８５ａは用紙Ｐ１の端面からの反射光を検知し、制御手段８０Ａ及び用紙昇降手段を介して載置台３５が再び降下される。
【００４４】
図５（ｅ）において、載置台３５に載置された用紙Ｐ１の端面最上部位置が所定の停止位置ＰＳに達すると、位置検出センサ８８は停止位置到達信号を発し、制御手段８０Ａ及び用紙昇降手段を介して載置台３５は再び停止される。
【００４５】
図５（ｄ）及び図５（ｅ）で説明した動作を繰り返し行うことにより用紙の更なる補給が可能で、補給した用紙端面の最上部位置が所定の停止位置ＰＳまで降下している間は、補給動作を継続することができる。載置台３５が最下部まで下降すると、図示しない最下部検知センサからの信号により載置台３５の下降が停止される。この時点でユーザは用紙送り出し位置ＰＦから上にはみ出た用紙は取り除くことになる。
【００４６】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２の給紙装置に係る用紙補給時における位置検出センサの動作について説明するための模式図である。
【００４７】
図６において、載置台３５には用紙検知センサは無く、位置検出センサ８８が用紙検知センサの機能を兼ねる。その他の構成及び動作は実施の形態１の給紙装置と同一であるため、説明は省略する。図６（ａ）は、用紙Ｐ１がローラ５１により送り出され、載置台３５が上昇して載置台３５の底面が所定の停止位置ＰＳから離間するときの状態を示す図である。図６（ｂ）は、すべての用紙が送り出され、載置台３５の上面が用紙送り出し位置ＰＦに達した状態を示す図である。
【００４８】
図６（ａ）に示す時点で位置検出センサ８８は、載置台３５の底面が所定の停止位置ＰＳからの離間するタイミングを検知し、制御手段８０Ａに信号を発する。この信号を受けた制御手段８０Ａは、プリント枚数、載置台３５の移動時間または移動距離等の値を予め制御手段８０Ａに入力したプログラムの値と比較し演算処理することにより、図６（ｂ）に示す時点での用紙切れのタイミングが算出され、操作パネル１３に用紙切れの表示を出すことが可能となる。
【００４９】
（実施の形態３）
実施の形態２で説明した構成と同一の構成で、動作のタイミングを若干早めることにより、位置検出センサ８８に残量検知センサの機能を兼ねさせることができる。即ち、実施の形態２と同様に、図６（ａ）に示す時点で位置検出センサ８８は、載置台３５の底面が所定の停止位置ＰＳからの離間するタイミングを検知し、制御手段８０Ａに信号を発し、制御手段８０Ａが、プリント枚数、載置台３５の移動時間または移動距離等の値を予め制御手段８０Ａに入力したプログラムの値と比較し演算処理することにより、所定の残量でのタイミングが算出され、操作パネル１３に「残量が少ない」という表示を出すことが可能となる。
【００５０】
（実施の形態４）
実施の形態２または３と類似した構成により、位置検出センサ８８に過積載検知センサの機能を兼ねさせることができる。即ち、図５において、用紙補給時に載置台３５の下降する距離または時間を累積計算しておき、載置台３５が最下点に達するタイミングを算出して操作パネル１３に「用紙が積み過ぎです」という表示を出す構成である。
【００５１】
図７は、本発明の実施の形態１に係る給紙装置２０Ａと画像形成装置１０Ａとにより構成される画像形成装置システムのブロック図である。
【００５２】
図７において、画像形成装置１０Ａの制御部８０は操作パネル１３、画像形成部１１、給紙部１２等を制御し、給紙装置２０Ａの制御手段８０Ａは昇降駆動手段４１、送り出しモータ５５、６５、各種センサ等を制御する。画像形成装置１０Ａの制御部８０と給紙装置２０Ａの制御手段８０Ａとは、図示しないコネクタ等の接続手段により電気的及び機械的に接続される。その結果、画像形成装置１０Ａの操作パネル１３から操作して給紙装置２０Ａの昇降駆動手段４１や送り出しモータ５５、６５を動作させ、画像形成装置１０Ａ内に送り込まれた用紙に画像を形成することが可能となる。
【００５３】
図８は、本発明の実施の形態１に係る給紙装置の用紙積載部の動作制御について説明するためのブロック図であり、図９は本発明の実施の形態１に係る給紙装置の用紙積載部の動作手順を示すフローチャートである。
【００５４】
図８に示すように、制御手段８０Ａは、用紙補給信号発生手段である開閉蓋検知センサ８４、位置検出センサ８８、及び上限位置センサ８６ａ、８６ｂからの信号を受けて昇降駆動手段であるモータ４１を正回転または逆回転させ、載置台３５を上昇または下降させる。
【００５５】
以下に、本実施の形態における給紙装置の用紙積載部の動作手順について、図９を用いて説明する。
【００５６】
ユーザは、画像形成装置１０Ａの操作パネル１３（図１参照）上の表示部に表示される表示により、所望するサイズの用紙が給紙装置２０Ａに収納されているかどうかを確認し（Ｓ１１）、所望するサイズの用紙が給紙装置２０Ａに収納されていないときは、Ｓ１２に進み、所望するサイズの用紙が給紙装置２０Ａに収納されているときは、Ｓ１８に進む。例えば、所望するサイズの用紙Ｐ２が給紙装置２０Ａに収納されていないとき、ユーザは給紙装置２０Ａの開閉蓋２１ｂを開き（Ｓ１２）、載置台３５が所定の停止位置まで下降する（Ｓ１３）。ユーザは用紙Ｐ２の後端部の押さえ板３２をセットし、用紙を第３トレイ３０Ｃに収納する（Ｓ１４）（ここで、用紙補給後の用紙の最上部が所定の停止位置まで下降している間は用紙の補充を継続することができる。）。用紙検知センサ８５ａ、８５ｂにより用紙Ｐ２が収納されたことが検知され、開閉蓋２１ｂを閉じる（Ｓ１５）と開閉蓋検知センサ８４からの信号によりモータ４１が正回転し載置台３５が上昇する（Ｓ１６）。図３で説明したように、上昇する載置台３５に積載された用紙の最上部用紙が、レバー５４に設けられたローラ５１を上に押し上げ、レバー５４が反時計方向に回動して、上限位置センサ８６ａにより検知され、載置台３５が停止される（Ｓ１７）。ユーザは操作パネル１３の操作ボタンによりプリント枚数等をセットしてプリント開始ボタン（不図示）を押す（Ｓ１８）。ローラ５１により載置台３５に積載された用紙の最上部用紙が送り出され、用紙Ｐ２に画像が形成される（Ｓ１９）。用紙検知センサ８５ａ、８５ｂにより用紙Ｐ２の有無が検知され（Ｓ２０）、用紙Ｐ２が有るときはＳ２１に進み、用紙Ｐ２が無くなったときにはＳ１１に戻る。次に、制御手段８０Ａはセットしたプリント枚数が最終の枚数に達したかどうかを判定し（Ｓ２１）、最終の枚数に達したときにはＳ２２に進み、最終の枚数に達していないときにはＳ１９に戻る。最後に、セットしたプリント枚数がリセットされ、最終の枚数の用紙Ｐ２に画像が形成され、熱定着されて画像形成装置１０Ａから排出される（Ｓ２２）。
【００５７】
（実施の形態５）
実施の形態５は、画像形成装置の下部に本発明の給紙装置を内蔵したものである。図１０は本発明の実施の形態５に係る画像形成装置の下部に内蔵した給紙装置の構成を示す図である。画像形成装置１０Ｂの下部に内蔵した給紙装置２０Ｂは、実施の形態１の給紙装置２０Ａと同様の構造となっている。また、給紙装置２０Ｂは、−Ｚ方向に引き出せる構造となっている。用紙Ｐ１の２束までの収納、または用紙Ｐ１より大きいサイズの用紙Ｐ２の１束の収納が選択できる。
【００５８】
なお、用紙Ｐ１は、第１トレイ３０Ａ、第２トレイ３０Ｂに収納可能な大きさであればよく、例えばＡ４判サイズ、Ｂ５判サイズである。用紙Ｐ２は、第３トレイ３０Ｃ（図３参照）に収納可能な大きさであればよく、例えば、Ａ３判サイズ、Ｂ４判サイズである。また、用紙Ｐ１は第１トレイ３０Ａまたは第２トレイ３０Ｂのどちらか一方だけに積載することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】画像形成装置と実施の形態の給紙装置を組み合わせた画像形成装置システムの構成を示す断面図である。
【図２】同一サイズの用紙を２つの束に分けて収納した場合の給紙装置の構成を示す断面図である。
【図３】用紙Ｐ１より大きいサイズの用紙を収納した給紙装置の構成を示す断面図である。
【図４】用紙Ｐ１を使用した場合の各工程を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る給紙装置の用紙補給時における位置検出センサの動作について説明するための模式図である。
【図６】本発明の実施の形態２の給紙装置に係る用紙補給時における位置検出センサの動作について説明するための模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る給紙装置２０Ａと画像形成装置１０Ａとにより構成される画像形成装置システムのブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る給紙装置の用紙積載部の動作制御について説明するためのブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る給紙装置の用紙積載部の動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る画像形成装置の下部に内蔵した給紙装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０Ａ、１０Ｂ  画像形成装置
２０Ａ、２０Ｂ  給紙装置
２１ｂ  開閉蓋（用紙補給蓋）
３０Ａ  第１トレイ
３０Ｂ  第２トレイ
３０Ｃ  第３トレイ
３１  用紙先端位置決め部材（突き当て部材）
３５  載置台
４０  用紙収納手段（用紙積載部）
４１  モータ（昇降駆動手段）
５０  第１給紙手段
６０  第２給紙手段
７０  用紙搬送手段
８０  制御部
８０Ａ  制御手段
８４  開閉蓋検知センサ（用紙補給信号発生手段）
８５ａ  用紙検知センサ（用紙補給信号発生手段）
８６ａ、８６ｂ  上限位置センサ
８８  位置検出センサ
Ｐ１、Ｐ２  用紙
ＰＦ  用紙送り出し位置
ＰＳ  所定の停止位置
【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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【図９】
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【図１０】
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