(57)【要約】 【課題】  本発明は、用紙のピックアップの適正高さ位置でリフト底板を制止させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の給紙装置は、ピックアップの適正高さ位置に用紙が移動した後に、支持枠の振動によって、必要以上にリフト底板が上昇することを防止するために、適正高さ位置に用紙が位置しているどうかと、現在のリフト昇降板の立上り角度とに基づいてリフト昇降板の立上り角度を変更するかどうかを判断する。【選択図】  図１  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙をピックアップするピッアップローラと、
上記用紙が載置されるリフト底板を、立上がることで上昇させるリフト昇降板と、
上記用紙が適正高さ位置に位置しているか否かを検知する位置検知手段と、
上記リフト昇降板の立上り角度を検知する角度検知手段と、
上記位置検知手段及び上記角度検知手段の検知結果に基づいて、上記リフト昇降板の立上り角度を変更する角度変更手段とを備えたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
上記用紙が上記適正高さ位置に位置していないと上記位置検知手段が検知している期間を計測する計測手段を備え、
上記角度変更手段は、上記位置検知手段と上記角度検知手段の検知結果と、計測された期間の長さに基づいて上記立上り角度を変更する請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
上記角度変更手段は、給紙動作中でないときに、上記角度検知手段の検知結果に基づいて上記立上り角度を変更する請求項２に記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置に給紙する給紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の給紙装置は、画像形成装置からの要求があると、感光ドラムや転写ローラ等で形成される転写部に用紙を１枚づつ搬送できるように構成されている。図５に示すように、給紙装置１００は、給紙カセット１１０と、給紙カセット１１０が画像形成装置内に収納されているか否かを検知する収納センサ１０７と、給紙カセット１１０に収納された用紙を給紙できる状態にする給紙機構とを備える。
【０００３】
この給紙機構は、ピックアップローラ１０４と、給紙カセット１１０に収納された用紙がピックアップローラ１０４のピックアップに適した適正高さ位置に位置しているかどうかを検知する位置検知手段１１１と、上記適正高さ位置に上記用紙を移動させるリフトモータ１０５と、リフトモータ１０５の回転力を伝達する回転軸１０３と、リフトモータ１０５を制御する角度変更手段１１３を備える。
【０００４】
上記給紙カセット１１０は、用紙束Ｓが載置されるリフト底板１０１と、リフトモータ１０５と連動して回転する回転軸１０３に一端が固定され、回転軸１０３が回転すると立上り角度が変化して、他端でリフト底板１０１をピックアップローラ１０４側に押上げるリフト昇降板１０２を備える。
【０００５】
上記回転軸１０３と上記リフトモータ１０５のモータ軸は、給紙カセット１１０が画像形成装置内に収納されると互いに噛み合うように構成されている。従って、給紙カセット１１０が画像形成装置内に収納されているときのみ、リフトモータ１０５の回転力が回転軸１０３に伝達され、給紙カセット１１０が用紙の補充等のために画像形成装置の外部に引き出されているときは、リフトモータ１０５の回転力が回転軸１０３に伝達されない。そのため、給紙カセット１１０が外部に引き出されているときは、回転軸１０３とリフトモータ１０５が噛み合っていないため、上記リフト昇降板１０２は、リフト底板１０１や用紙束Ｓの重みによって給紙カセット１１０の底に倒れている。
【０００６】
ユーザ等によって、給紙カセット１１０が引き出された状態から画像形成装置内に収納され、上記収納センサ１０７にて給紙カセット１１０の収納が検知されると、上記角度変更手段１１３は、上記リフトモータ１０５を駆動して上記リフト昇降板１０２の立上げ角度を大きくして、リフト底板１０１を押上げる。この押上げにより、用紙束Ｓが適度な力でピックアップローラ１０４を押上げる適正高さ位置に到達すると、上記位置検知手段１１１にて適正高さ位置に用紙が上昇したことが検知される。
【０００７】
適正高さ位置に用紙が上昇したか否かの検知は、例えば特開平９−１１０１８８号公報に記載のように、図５に示す透過型の光センサ２１０と、ピックアップローラ１０４を支持する支持枠２１１の先端部２１２が、光センサ２１０の光路を遮光したか否かにより行われている。以後先端部２１２を遮光部２１２と呼ぶ。
【０００８】
支持枠２１１は、画像形成装置の筐体２１３に回転可能に取り付けられている。上記のように、リフト底板１０１が押上げられると、ピックアップローラ１０４がリフト底板１０１に載置された用紙束Ｓによって下方から押上げられ、支持枠２１１が、筐体２１３を回転の中心として、図１の上方向に回転する。支持枠２１１が所定の角度回転すると、上記遮光部２１２は、上記光センサ２１０から発せられた光を遮光できる位置に位置する。
【０００９】
上記位置検知手段１１１は、光センサ２１０から発せられた光が遮光されると、適正高さ位置に用紙が上昇したことを検知する。適正高さ位置に用紙が上昇したことが上記位置検知手段１１１に検知されると、上記角度変更手段１１３は、上記リフトモータ１０５を停止させる。
【００１０】
用紙が転写部に搬送されて用紙束Ｓが薄くなると、ピックアップローラ１０４に対する用紙束Ｓの押上げ量が小さくなるので、一定枚数以上の給紙が行われると光センサ２１０から発せられた光が遮光部２１２にて遮光されなくなる。光が遮光されなくなると、上記位置検知手段１１１は、適正高さ位置に用紙が位置していないことを検知する。適正高さ位置に用紙が位置していないことが検知されると、上記角度変更手段１１３は、適正高さ位置に用紙が上昇したことが上記検知手段１１１に再び検知されるまで、上記リフト底板１０１を上昇させる。
【特許文献１】特開平９−１１０１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のように、ピックアップローラ１０４を支持する支持枠２１１は画像形成装置に回転可能に取り付けられているために、外部からの力によって画像形成装置が振動したり、ピックアップローラ１０４にピックアップされる際に用紙がたわみ、その用紙が元の状態に戻ろうとする力がピックアップローラ１０４を介して支持枠２１１に伝わったりすると、支持枠２１１が上方向に回転してしまうことがある。遮光部２１２が光センサ２１０から発せられた光を遮光する位置に位置しているときに、支持枠２１１が上方向に回転すると、光センサ２１０から発せられた光は遮光されなくなる。
【００１２】
上記のように、光が遮光されなくなると、適正高さ位置に用紙が位置していないと上記位置検知手段１１１が検知し、上記角度変更手段１１３は、リフト底板１０１を上昇させる。遮光されなくなった原因が給紙でなく、画像形成装置の振動等による支持枠２１１の回転である場合に、リフト底板１０１が押上げられると、用紙が適正高さ位置よりも上側に移動し、必要以上の力でピックアップローラ１０４が押上げられ、用紙のピックアップが正常に行われなくなる。また、用紙束Ｓが適正高さ位置より上側に移動すると、給紙カセット１００の引き出しの際に、リフト底板１０１や用紙束Ｓが画像形成装置の筐体に引っかかり、給紙カセット１００を引き出せない事態が発生する場合もある。
【００１３】
そこで、本発明は、用紙のピックアップの適正高さ位置でリフト底板を制止させることができる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】
【００１４】
本発明の給紙装置は、ピックアップの適正高さ位置に用紙が移動した後に、支持枠の振動によって、必要以上にリフト底板が上昇することを防止するために、適正高さ位置に用紙が位置しているどうかと、現在のリフト昇降板の立上り角度とに基づいてリフト昇降板の立上り角度を変更するかどうかを判断する。
【００１５】
リフト昇降板の一端はリフトローラ１０３に固定されリフトモータ１０５の軸に固定されるため、リフトモータ１０５が回転しない限りリフトローラ１０３は容易には動かない、また他端はリフト底板や用紙束の重みで押さえ付けられているので、画像形成装置が振動したり、たわんだ用紙が元の状態に戻ろうとする力が発生しても、リフト昇降板はほとんど振動しない。従って、リフト昇降板の立上り角度は、画像形成装置が振動や、たわんだ用紙が元の状態に戻ろうとする力にほとんど影響されない。
【００１６】
適正高さ位置に用紙が位置している時のリフト昇降板の立上り角度は、ピックアップローラとリフト底板とリフト昇降板の互いの位置関係等から予め予測することができる。よって、適正高さ位置に用紙が位置していないことが検知されても、現在のリフト昇降板の立上り角度が適正高さ位置に用紙が位置していると予測できる角度の場合、支持枠の振動によって、適正高さ位置に用紙が位置しなくなったと判断することができる。この場合、給紙装置は、リフト昇降板の立上り角度を変更しない。
【００１７】
支持枠の振動は、一定時間経過すると収まるために、適正高さ位置に用紙が位置していないことが一定時間以上検知された場合、転写部に用紙が搬送されたために、用紙束が薄くなり適正高さ位置に用紙が位置しなくなったと判断することができる。従って、このような状態が一定時間継続すると、給紙装置は、リフト昇降板の立上り角度を上昇させる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の給紙装置は、適正高さ位置に用紙が位置しているかどうかと、外部からの力によって画像形成装置が振動したり、たわんだ用紙が元の状態に戻ろうとする力が発生してもほとんど振動しないリフト昇降板の立上り角度とに基づいて、リフト昇降板の立上り角度を変更する。そのため、適正高さ位置より用紙が上側に移動することを防ぐことができるので、ピックアップが正常に行われなくなったり、給紙カセットを引き出せない事態が発生することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施の形態１）  
図１に、本発明の給紙装置１００の断面図を示す。従来の給紙装置と共通する部品については、背景技術で用いた符号と同じ符号を付して説明する。
【００２０】
図１に示すように、給紙装置１００は、図５に示す従来の給紙装置１００と同じように、給紙カセット１１０と、給紙カセット１１０が画像形成装置に収納されているか否かを検知する収納センサ１０７と、給紙カセット１１０に収納された用紙を給紙できる状態にする給紙機構とを備える。
【００２１】
本発明の給紙装置１００は、従来の給紙装置１００が備えないリフト昇降板１０２の立上り角度を検知する角度検知手段１１２を備えている。角度変更手段１１３は、給紙動作中であるかどうかと、位置検知手段１１１と上記角度検知手段１１２の検知結果に基づいて、リフト昇降板１０２の立上り角度を変更する。
【００２２】
外部に引き出されている給紙カセット１１０がユーザ等によって画像形成装置内に収納されて、収納センサ１０７によってこの収納が検知されると、上記角度変更手段１１３は、上記位置検知手段１１１の検知結果を認識する（図２、Ｓ２０１→Ｓ２０２）。上記角度変更手段１１３は、上記位置検知手段１１１にて適正高さ位置に用紙が上昇していることが検知されている場合、上記角度検知手段１１２の検知結果に関わらずリフトモータ１０５を駆動させない（図２、Ｓ２０２→Ｓ２０３）。
【００２３】
背景技術に記載したように、給紙カセット１１０が外部に引き出されているときは、リフト昇降板１０２は、給紙カセット１１０の底に倒れた状態となっているので、給紙カセットが収納された時点で適正高さ位置に用紙が位置していることはない。従って、収納センサ１０７によって給紙カセット１１０の収納が検知された直後は、上記角度変更手段１１３は、上記位置検知手段１１１が適正高さ位置に用紙が位置していることを検知するまで、リフトモータ１０５を駆動させてリフト昇降板１０２を立上げることになる（図２、Ｓ２０２→Ｓ２０４）。
【００２４】
上記角度変更手段１１３は、上記位置検知手段１１１に適正高さ位置まで用紙が上昇したことが検知されるまでリフト底板１０１を上昇させると、その後、用紙のピックアップが正常に行われるように、上記位置検知手段１１１の検知結果に基づいて適正高さ位置に用紙が位置しているか否かを監視する。一旦適正高さ位置に用紙が上昇したことが検知された後に、上記位置検知手段１１１が適正高さ位置に用紙が位置していないことを検知すると（図２、Ｓ２０５のＮＯ）、上記角度変更手段１１３は、給紙動作中でなければ上記角度変更手段１１２の検知結果を取得する（図２、Ｓ２０６のＮＯ）。上記角度変更手段１１３は取得した検知結果が、適正高さ位置に用紙が位置しているときのリフト昇降板１０２の立上り角度であるかどうかを判断する（図２、Ｓ２０７）。
【００２５】
上記角度検知手段１１２の立上り角度の検知は、本実施の形態においては、図４に示す中央部に穴の開いたリフト昇降板１０２と水平方向に光を発する光センサ３０１を用いて行うことができる。上記リフト昇降板１０２の給紙動作時の角度は、図３（ａ）に示すように上記リフト底板１０１が載置できる最大厚みの用紙束Ｓがリフト底板１０１に載置されているときに、用紙束Ｓの一番上の用紙が適正高さ位置に位置しているときのリフト昇降板１０２の立上り角度（以下、「最小立上り角度」という）と、図３（ｂ）に示すように用紙束Ｓが載置されていないときにリフト底板１０１によってリフトローラ１０４が押上げられることで光センサ２１０の光が遮光部２１２で遮光されるときのリフト昇降板１０２の立上り角度（以下、「最大立上り角度」という）の間の角度である。上記リフト昇降板１０２の立ち上がり角度が上記最大立上り角度と最小立上り角度の間の角度であるときに、上記リフト昇降板１０２の中央部に開いた穴を光センサ３０１の光が透過するように光センサ３０１を例えば給紙カセット内に設置する。
【００２６】
このように光センサ３０１を設置するのは、光センサ３０１の光が透過するときは、用紙束Ｓの一番上の用紙が適正高さ位置に位置していると見なすことができるからである。
【００２７】
上記角度変更手段１１３は、上記角度検知手段１１２の検知した立ち上がり角度が、２つの角度の間である場合は、用紙束Ｓの一番上の用紙が適正高さ位置に位置しているとみなし、リフトモータ１０５を駆動させない（図２、Ｓ２０７のＹＥＳ）。
【００２８】
一方、上記角度変更手段１１３は、上記角度検知手段１１２の検知した立上り角度が２つの角度の間でない場合、用紙束Ｓの一番上の用紙が適正高さ位置に位置していないとみなし、リフトモータ１０５を駆動させて、上記位置検知手段１１１によって適正高さ位置まで用紙が上昇したことが再度検知されるまでリフト底板１０１を立上げる（図２、Ｓ２０７→Ｓ２０８）。
【００２９】
給紙動作中は給紙によって用紙束Ｓの厚みが減少することから、適正高さ位置に用紙が位置しない原因が、用紙束Ｓの厚みの減少であるのか、支持枠２１１の振動であるのかを判断する必要がある。上記角度変更手段１１３は、給紙動作中であれば、用紙が適正高さ位置に位置していないことを検知してから、上記位置検知手段１１１が適正高さ位置に用紙が位置していないと検知する時間を計測する（図２、Ｓ２０９）。このように、一定時間位置検知手段１１１の検知結果を見るのは、振動等による支持枠２１１の揺れは一定時間経つと収まるので、一定時間上記位置検知手段１１１の検知結果を見れば、適正高さ位置に用紙が位置していない原因が支持枠２１１の振動であるのか、給紙であるのかが判るためである。
【００３０】
一定時間以上、適正高さ位置に用紙が位置していないと上記位置検知手段１１１にて検知された場合、給紙動作により用紙が減少したために適正高さ位置に位置しないと判断し、上記角度変更手段１１３はリフトモータ１０５を駆動させて上記リフト底板１０１を上昇させる（図２、Ｓ２０９→Ｓ２０８）。
【００３１】
一方、一定時間未満で、適正高さ位置に用紙が位置していると上記位置検知手段１１１にて検知された場合、適正高さ位置に用紙が位置しない原因が支持枠２１１の振動等であるのが判るので、上記角度変更手段１１３はリフトローラ１０５を駆動させない（図２、Ｓ２０９→Ｓ２１０）。
【００３２】
このように上記角度変更手段１１３は、給紙カセットがユーザ等にて再び外部に引き出されるまで、位置検知手段１１１と角度検知手段１１２の検知結果に基づいて、適正高さ位置に用紙が位置している状態を保つ（図２、Ｓ２１０）。
【００３３】
なお、上記角度検知手段１１２の立上り角度の検知は、リフトモータ１０５の回転角に応じた信号を出力する公知のモータを使用することにより行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】画像形成装置の機能ブロック図。
【図２】保存先及び読取方式が決定されるまでの操作パネルの模式図。
【図３】用紙束の厚みによって、適正高さ位置に用紙が位置しているときの立上り角度が異なることを示す図。
【図４】本実施の形態のリフト昇降板の模式図。
【図５】従来の給紙装置の概念図。
【符号の説明】
【００３５】
１００  給紙装置
１０１  リフト底板
１０２  リフト昇降板
１０３  回転軸
１０４  ピックアップローラ
１０５  リフトモータ
１０７  収納センサ
１０８  回転軸
１１０  給紙カセット
１１１  位置検知手段
１１２  角度検知手段
１１３  角度変更手段
２１０  ３０２  光センサ
２１１  支持枠
２１２  遮光部
２１３  筐体
【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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