(57)【要約】  【課題】装置に負担をかけることなく載置台の下降速度の可変化を実現した給紙装置および画像形成装置を提供する。  【解決手段】転写対象となるシート部材を載置する載置台と、載置台を昇降させる昇降駆動モーターと、載置台の最も低い位置である最下位置よりも上部において、載置台が下降方向に通過した旨を検知する通過検知スイッチと、通過検知スイッチによる検知に基づいて下降速度を減少させる速度制御手段とを備える給紙装置および画像形成装置を提供する。【選択図】図３
2007238313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写対象となるシート部材を載置する載置台と、
上記載置台を昇降させる昇降駆動モーターと、
載置台の最も低い位置である最下位置よりも上部において、上記載置台が下降方向に通過した旨を検知する通過検知スイッチと、
上記通過検知スイッチによる検知に基づいて下降速度を減少させる速度制御手段と、
を備えた給紙装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給紙装置を備えた画像形成装置。
【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し、詳しくは、大量のシート部材を格納する給紙装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機やＦＡＸ、プリンタ、これらを備えた複合機などに代表される画像形成装置において、一度に大量の印刷用紙を利用するユーザは、例えばオプションとして提供される給紙装置を利用する。当該給紙装置は、数千枚もの大量の印刷用紙を収納することが可能であり、その高さは数十センチから１メートルにも及ぶ。
【０００３】
上記給紙装置は、印刷用紙を載せる載置台に昇降機構を備えており、印刷用紙の残存枚数に応じて昇降機構を上下させる。これにより、印刷用紙上端部の位置を、画像形成装置に搬送する際の給紙口の位置近傍に維持している。
【０００４】
なお、特開平１１−７９４２１号公報では、載置台に載置された印刷用紙の量をセンサーにより検知し、その検知結果に応じた速度で載置台の昇降速度を可変に制御する技術が開示されている。
【０００５】
昇降速度の可変制御により、載置台上の印刷用紙が少ない場合における載置台が給紙装置下部まで移動するまでの時間を短縮し、ユーザの使いやすさを向上させている。
【特許文献１】特開平１１−７９４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、昇降速度を可変に制御する技術では、最速で載置台を下降させた場合、載置台に積載された印刷用紙の数量によっては、停止時に装置全体に大きな負荷や衝撃がかかる。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を鑑みてなされたものであり、装置に負担をかけることなく載置台の下降速度の可変化を実現した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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために以下の手段を採用している。すなわち本発明における給紙装置は、転写対象となるシート部材を載置する載置台と、載置台を昇降させる昇降駆動モーターと、載置台の最も低い位置である最下位置よりも上部において、載置台が下降方向に通過した旨を検知する通過検知スイッチと、通過検知スイッチによる検知に基づいて下降速度を減少させる速度制御手段とを備える。
【０００９】
なお、上記給紙装置をそなえた画像形成装置として提供することもできる。
【発明の効果】
【００１０】
載置台下降時のユーザの待ち時間を減少させ、すなわちユーザの使いやすさを向上させることができる。
また、通過検知スイッチに基づいて下降速度制御手段が徐々に減速させるため、装置全体に負担や衝撃をかけることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１２】
本発明に係る画像形成装置は、例えばスキャナや、コピー機、ファックス、あるいはこれらを備えた複合機等が該当する。なお、一例としてコピー機を利用する場合の画像形成装置及び給紙装置の動作を説明する。
【００１３】
ユーザがコピー機を利用して例えば原稿の印刷を行う場合、原稿を、図１に示す原稿台１０３或いは原稿載置台１０５に配置し、原稿台近傍に供えられた操作パネルに対して印刷の指示を行う。当該指示があると、以下に示す各部が動作することで、印刷が行われる。
即ち、図１に示すように、画像形成装置１００は、本体１０１と、本体１０１の側面に取り付けられた給紙装置１５０により構成される。本体１０１の上面は原稿台１０３が設けられており、原稿台１０３は、プラテンカバー１０２によって開閉されるようになっている。プラテンカバー１０２は、自動原稿給紙装置１０４と原稿載置台１０５と排紙台１０９が設けられている。
【００１４】
自動原稿給紙装置１０４は、プラテンカバー１０２の内部に形成された原稿搬送路１０８と、プラテンカバー１０２の内部に備えられたピックアップローラ１０６や搬送ローラ１０７等で構成される。原稿搬送路１０８は、原稿載置台１０５から、本体１０１に設けられた読取部１１０にて読み取りが行なわれる読取位置Ｐを経由して、排紙台１０９に通じる原稿の搬送路である。
【００１５】
自動原稿給紙装置１０４は、原稿載置台１０５に載置された原稿１枚ずつをピックアップローラ１０７で搬送路内１０８に引き出し、搬送ローラ１０６等によって引き出した原稿を、読取位置Ｐを通過させて排紙台１０９に排紙する。読取位置Ｐを通過する時に原稿は読取部１１０にて読み取られる。
【００１６】
読取部１１０は、原稿台１０３の下方に設けられている。読取部１１０は、原稿台１０３を照射する主走査方向に長い光源１１１と、原稿台からの光を導くミラー１１２、１１３、１１４と、ミラーで導かれた光を撮像する撮像素子１１５とで構成されている。
【００１７】
自動原稿給紙装置１０４が原稿を搬送する際には、光源１１１は、読取位置Ｐを照射できる位置に移動して発光する。光源１１１からの光は、原稿台１０３を透過して読取位置Ｐを通過する原稿にて反射し、ミラー１１２、１１３、１１４によって撮像素子１１５に導かれる。撮像素子１１５は受光した光を撮像することで、原稿の画像データを生成する。
【００１８】
読取部１１０は、自動原稿給紙装置１０４で搬送される原稿だけでなく、原稿台１０３に載置された原稿も読み取ることが可能となっている。原稿台１０３に載置された原稿を読み取る場合は、読取部１１０は、光源１１１を発光させながら副走査方向に移動させて、原稿台１０３の全体を照射する。原稿台１０３からの反射光を撮像素子１１５に導くために、ミラー１１２は光源１１１と共に移動し、光源１１１から撮像素子１１５までの光路長を一定にするために、ミラー１１３、１１４は光源１１１及びミラー１１２の１/２の速度で移動する。
【００１９】
撮像素子１１５は、自動原稿給紙装置１０４に搬送された原稿のときと同じように、ミラー１１２、１１３、１１４に導かれた光に基づいて原稿台１０３に載置された原稿の画像データを生成する。
【００２０】
本体１０１の読取部１１０の下方には、画像データを印刷する印刷部１２０を備えている。印刷部１２０が印刷できる画像データは、上記のように撮像素子１１５に生成されたものや、その他画像形成装置１００とＬＡＮ等のネットワークに接続されたパソコン等の端末から送信されたものである。
【００２１】
印刷部１２０が行う印刷方式には、電子写真方式が用いられている。即ち、感光ドラム１２１を帯電器１２２で一様に帯電させ、その後レーザ１２３で感光ドラム１２１を照射して感光ドラム１２１に潜像を形成し、現像器１２４で潜像にトナーを付着させて可視像を形成し、転写ローラ１２５にて可視像をシート部材である印刷用紙に転写する方式で印刷が行われる。
【００２２】
可視像が印刷される印刷用紙は、給紙カセット１３２、１３３、１３４などの給紙トレイに載置されたものや、あるいは給紙装置１５０より給紙されたものが利用される。
【００２３】
印刷部１２０は、印刷を行うときには、例えばユーザにより選択された何れか１つの給紙トレイやあるいは給紙装置１５０から印刷用紙１枚を、ピックアップローラを用いて引き出す。なお、給紙装置１５０を利用する際には、本体１０１及び給紙装置１５０に備えられたインターフェイス１５１を介して制御手段１５７に、本体１０１からの給紙命令が送信される。給紙命令を受けた制御手段１５７は、積層された印刷用紙を供給口２０６より本体１０１に供給するための命令を各駆動回路に送信するが、詳細は後述する。
【００２４】
供給された印刷用紙は、搬送ローラ１３７にてレジストローラ１３８に送られ、レジストローラ１３８にて傾きを補正されて感光ドラム１２１と転写ローラ１２５の間に送り込まれる。
【００２５】
印刷部１２０は、感光ドラム１２１と転写ローラ１２５の間に送り込んだ印刷用紙に可視像を転写すると、可視像を定着させるために、搬送ベルト１２６で定着装置１２７に用紙を送る。定着装置１２７は、ヒータが内蔵された加熱ローラ１２８と、所定の圧力で加熱ローラ１２８に押し当てられた加圧ローラ１２９とで構成されている。加熱ローラ１２８と加圧ローラ１２９の間を用紙が通過すると、熱と用紙への押圧力によって可視像が用紙に定着する。印刷部１２０は、定着装置１２７を通過した用紙を排紙トレイ１３０に排紙する。
【００２６】
以上が、画像形成装置１００における給紙装置１５０を利用したコピーサービスの処理である。
【００２７】
続いて、給紙装置１５０の詳細について、各図を用いて説明する。
【００２８】
給紙装置１５０は、画像形成装置１００の例えば側面に着脱可能に設けられる機器であり、インターフェイス１５１を介して画像形成装置１００との命令等の授受が可能である。また、給紙装置１５０は、その筐体内部に数千枚もの大量の印刷用紙１５３を収納することが可能であり、当該印刷用紙は、筐体内部に設けられた昇降可能な載置台１５２に積載される。上記載置台１５２は、昇降駆動機構１５４を構成する昇降駆動モーター（リフトモーター）１５５の駆動により昇降する。
【００２９】
さらに図２に示すように、載置台１５２の下部には、印刷用紙の有無を検出する用紙検知スイッチ２０９と、載置台１５２の最下位置を検出する下端検知スイッチ２１０が備えられている。
【００３０】
給紙装置１５０の上部には、上方扉１５６が設けられており、給紙時には当該上方扉１５６を、回転軸２００を中心軸として画像形成装置１００とは逆端を画像形成装置１００側上方に開口可能である。上記上方扉１５６の開口時のみ露出する、給紙装置の筐体における開口部上面には、上方扉１５６の開口を検知する開口検知スイッチ２１３が設けられており、上方扉１５６の開閉状態を検知可能である。また、上記開口部上面には、ユーザが載置台１５２を強制下降動作させる強制下降スイッチ２１２が設けられている。さらに上記開口部上面には、上方扉１５６の開口時に、昇降駆動モーター１５５への電力の供給を制御するモータードライバ１５４（昇降駆動機構）と昇降駆動モーター１５５とを接続する入力回路の、昇降駆動モーター１５５側の一端を接地（アース）させる上昇防止スイッチ手段２１４を備えている。
【００３１】
上方扉１５６の筐体内部側には、載置台１５２上の印刷用紙１５３の上端を、給紙機構２０１により適切に給紙しうる高さに位置させるように昇降駆動機構１５４を動作させるため、印刷用紙１５３の上端部の位置を検知する上端検知スイッチ２１１が設けられている。当該上端検知スイッチ２１１は、上記上方扉１５６とともに開閉動作するようになっている。上記上端検知スイッチ２１１は、先端が球面形状をした棒状の検知片をバネ等の弾性手段によって下方に付勢し、載置台１５２上の印刷用紙１５３の上面に押し付けることにより、印刷用紙上端部の位置を検知する。
【００３２】
また、給紙装置１５０の上部に配置される給紙機構２０１は、載置台１５２に載置された印刷用紙の上端部の１枚を浮遊させて一枚ずつに分離するエア分離部２０３と、当該エア分離部２０３のエアの吹き込みによる印刷用紙の浮き上がりを防止する用紙押え部材２０４と、エア分離部２０３により分離された１枚の印刷用紙をエア吸引によって吸着して搬送するエア搬送部２０５と、当該エア搬送部２０５にて搬送される印刷用紙を給紙口２０６に送り出す搬送ローラ対２０７、２０８とを備えている。
【００３３】
図３は、給紙装置１５０における制御関連の構成を示す概略ブロック図である。画像形成装置１００を制御する本体側制御部３０２と、給紙装置１５０を制御する給紙装置側制御部１５７（以後制御部１５７と称する）はインターフェイス１５１を介して情報の授受を行っている。制御手段１５７には、用紙検知スイッチ２０９、下端検知スイッチ２１０、上端検知スイッチ２１１、開口検知スイッチ２１３、強制下降スイッチ２１２、通過検知スイッチ２２０が接続されており、各スイッチの状態が制御手段１５７に入力される。制御手段１５７は、上記入力に基づき昇降駆動機構を構成するモータードライバ１５４を制御することで、電源３０１から昇降駆動モーター１５５への電力の供給を制御する。当該電力供給の制御により、昇降駆動モーター１５５が正逆回転を行うことで、載置台１５２を昇降させる。
【００３４】
続いて、給紙装置１５０における印刷用紙補給時の動作について説明する。印刷用紙が十分に載置されている状態が図１に示されている。この状態で、画像形成装置１００に対してユーザが印刷を行うと、上述したように印刷用紙１５３の上端部より給紙口２０６を介して画像形成装置１００に給紙処理が行われることにより、給紙装置１５０内の印刷用紙１５３が減少する。
【００３５】
給紙に基づく印刷用紙１５４の減少は、上端検知スイッチ２１１が例えばオフとなることにより検知され、制御手段１５７にその旨が送信される。上記減少を検知した制御手段１５７は、モータードライバ１５４に対して昇降駆動モーター１５５を正方向（上昇方向）に回転させるよう、上昇信号を送信する。
【００３６】
上昇信号を受信したモータードライバ１５４は、昇降駆動モーター１５５に接続される２本の入力接続３０３、３０４のうち例えば入力接続３０４に正電位を与えると共に、入力接続３０３を接地（アース）状態とする。
【００３７】
上記モータードライバ１５４の動作により、昇降駆動モーター１５５が正方向に回転し、載置台１５２が上方に移動することで、再び印刷用紙１５３の上端部が上端検知スイッチ２１１をオンとする。
当該上端検知スイッチ２１１の状態が制御手段１５７に入力されると、制御手段１５７はモータードライバ１５４への上昇信号を停止することで、昇降台１５２の上昇を停止させる。
【００３８】
上記処理を繰り返すことで、印刷用紙１５３の減少に対応して載置台１５２が上昇し、印刷用紙１５３の上端部が給紙機構２０１近傍に位置される。
【００３９】
載置台１５２上に載置された印刷用紙１５３がすべて給紙口２０６より排出されると、用紙検知スイッチ２０９はその旨を検知し、制御手段１５７に送信する。
【００４０】
印刷用紙が無い旨を受信すると、制御手段１５７は、載置台１５２を降下させるために、モータードライバ１５７に対して昇降駆動モーター１５５を逆方向（下降方向）に回転させるよう、下降信号を送信する。当該下降信号を受信したモータードライバ１５４は、入力接続３０４を接地状態とし、入力接続３０３に正電位を与えることで、昇降駆動モーター１５５を逆回転させ、すなわち載置台１５２を下降させる。この際、例えば昇降駆動モーター１５５の能力範囲内の最高速度で下降させる。
【００４１】
下降時のモーター速度（上昇速度：ｍｍ／ｓｅｃ）のグラフを図４に示す。なお、図４の破線４０１にて下降を開始したものとし、下降時との比較例として、上昇時のモーター速度も示している。上昇時には、印刷用紙や載置台１５２の重量のため、下降時に比べて速度が遅い。
上記降下信号が送信されることで載置台１５２が下降し、下降中の載置台１５２が、通過検知スイッチ２２０が機能する下限ライン２２２を通過すると、その旨が速度制御手段２２１に通知される。
通過検知スイッチ２２０からの通過した旨の信号を受信した速度制御手段２２１は、載置台の筐体内での最も低い位置である最下位置２２３にて載置台が停止するように、モータードライバ１５７に対して減速信号を送信する（破線４０２）。減速信号を送信してからの下方向のモーター速度を図４のライン４０３にて示す。
載置台１５２が供給装置１５０内部の最下位置に到達すると、下端検知スイッチ２１０によりその旨が制御手段１５７に送信され、制御手段１５７が昇降駆動モーター１５５を停止することで載置台１５２が停止する。
上記降下が完了しあるいは印刷用紙が無い旨を受信した際に、制御手段１５７は、本体側制御手段３０２に対して印刷用紙が無い旨を通知する。本体側制御手段３０２では、例えば印刷用紙を補給する旨をユーザに通知するために、ディスプレイに給紙の指示を表示し、あるいは音声により給紙を指示する。
【００４２】
ユーザが給紙装置１５０に対して給紙を行う場合には、ユーザはまず上方扉１５６を上方に持ち上げる。
【００４３】
上記開口状態になると、開口検知スイッチ２１３は例えばオフ状態となり、その旨が制御手段１５７に送信される。
【００４４】
上記の状態で、例えばユーザが印刷用紙を載置台１５２上に載置して上方扉１５６を閉じると、開口検知スイッチ２１３がオン状態（閉口状態）となり、その旨が制御手段１５７に送信される。
【００４５】
上記旨を受信した制御手段１５７は、上端検知スイッチ２１１が印刷用紙の上端部を検知する位置まで載置台１５２を上昇させるためにモータードライバ１５４に対して上昇信号を送信する。
【００４６】
上昇信号はモータードライバ１５４に送信され、モータードライバ１５４が入力接続４０４に正電位を与えると共に入力接続４０３を接地状態とすることで載置台１５２が上昇する。当該上昇により、印刷用紙１５３の上端部が上端検知スイッチ２１１をオン状態とし、上昇が停止する。
【００４７】
以上により、印刷用紙１５３が供給口２０６より供給可能状態となり、その旨が本体制御手段３０２に送信されることで、給紙装置１５０を利用したコピーサービスが可能となる。
【００４８】
以上のように、載置台降下時には高速で下降させ、通過検知スイッチによる検知後には緩やかに停止させることで、載置台の下降に伴うユーザの待ち時間を減少させ、すなわちユーザの使いやすさを向上させることができる。また、急激に停止するものではないため、装置に負担や衝撃をかけることがない。
【００４９】
なお、通過検知スイッチ２２０は、印刷用紙上面の下降方向への移動を検知できればよく、例えば光を出力しその反射光を受光することで載置台の有無を検知する光学センサー等が利用可能である。
【００５０】
上記実施の形態においては、載置台の下降時の例として補給の際の下降について示したが、補給時に限らず、載置台が下降する際には上記技術を適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る給紙装置及び画像形成装置は、載置台の下降に伴うユーザの待ち時間を減少させると共に、装置に負担や衝撃をかけることのない給紙装置及び画像形成装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】画像形成装置及び給紙装置の概略構成を示した側面図。
【図２】給紙装置の詳細構成を示す側面図。
【図３】制御関連の構成を示す概略ブロック図。
【図４】上昇時及び下降時のモーター速度を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５３】
１００  画像形成装置
１５０  給紙装置
１５２  載置台
１５４  モータードライバ
１５５  昇降駆動モーター
１５７  給紙装置側制御手段
２０９  用紙検知スイッチ
２１０  下端検知スイッチ
２１１  上端検知スイッチ
２１２  強制下降スイッチ
２１３  開口検知スイッチ
２１４  上昇防止スイッチ
２２０  通過検知スイッチ
２２１  速度制御手段
３０１  電源
３０２  本体側制御手段
３０３、３０４  入力接続
【図１】
2007238313.tif 000003
【図２】
2007238313.tif 000004
【図３】
2007238313.tif 000005
【図４】
2007238313.tif 000006