(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートが積載されるボトムプレート及びこのボトムプレートに対してシートが積載された後に上昇するボトムプレート上昇機構を有するシート積載トレイと、
前記シート積載トレイに積載されるシートの上面からシートを送り出すシート引込部と、
前記シート積載トレイに積載されるシートの上部からシートを検出する第１のセンサと、
前記シート積載トレイに積載されるシートの下部からシートを検出する第２のセンサと、
初期動作時には前記第２のセンサからの出力に基づいてシートの有無を検出し、シート供給動作中またはシート供給動作後には前記第１のセンサからの出力に基づいてシートの有無を検出すると共に、夫々シートが無いことが検出されたときには前記ボトムプレートの上昇を禁止するようにボトムプレート上昇機構を制御する制御部と、
を具備することを特徴とするシート供給装置。
【請求項２】
請求項１記載のシート供給装置において、
前記第２のセンサは、シート供給方向に対して前記シート引込部近傍位置から下流側に配置されることを特徴とするシート供給装置。
【請求項３】
搬送されるシートに対して画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部に搬送するシートをボトムプレート上に積載すると共に、当該ボトムプレートが上下動するシート積載トレイと、
前記ボトムプレート上に積載されたシートの上面から前記画像形成部に向けてシートを供給するシート引込部と、
前記シート積載トレイの上部に設けられてシートの有無を検出する第１のセンサと、
前記シート積載トレイの前記ボトムプレートに設けられてシートの有無を検出する第２のセンサと、
前記シート積載トレイにおける前記ボトムプレートの上下動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記シート積載トレイの装置セット時に前記第２のセンサによりシートが検出されない場合及びシート供給動作中またはシート供給動作後には前記第１のセンサによりシートが検出されない場合には前記ボトムプレートの上昇を禁止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
ボトムプレート上にシートが積載されるシート積載トレイの上部に設けられた第１のセンサと当該シート積載トレイの下部に設けられた第２のセンサとによるシートの検出結果により当該ボトムプレートを上昇させると共に、上昇されたシートの上面から順次シートを供給するシート供給方法であって、
初期動作時には、前記第２のセンサによるシートの検出結果に基づいて前記ボトムプレートを上昇させ、
シート供給動作中には、前記第１のセンサによる検出結果に基づいて前記ボトムプレートを上昇させることを特徴とするシート供給方法。
【請求項５】
請求項４記載のシート供給方法において、
前記シート供給動作中には、前記第２のセンサによるシートの検出結果に関わらずシート供給動作を継続することを特徴とするシート供給方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給紙トレイに積載されたシートを供給するシート供給装置、シート供給方法およびこれを用いるプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタや複写機、ファクシミリなどの画像形成装置にあっては、電子写真方式等を用いた画像形成部にて形成された画像を出力するために、一般に、紙やＯＨＰシートなどの被記録材であるシート(用紙)を、給紙トレイや給紙カセットに積載するとともに、この給紙トレイや給紙カセットからシートを１枚ずつ繰り出し、画像形成部へと供給するシート供給装置を備えている。
近年、この画像形成部における画像処理技術が進み、短時間で大量な画像形成を実施できる一方で、給紙トレイや給紙カセットにシートを大量に蓄積することが必要となり、各給紙トレイや給紙カセットにおけるシート積載容量の大型化がますます要求されてきている。
【０００３】
ここで、この大容量化された給紙トレイ等に使用者(オペレータ)がシートを積載した後、シートを安定して供給するために、積載されたシートを一定の高さまで持ち上げ、その持ち上げた位置においてシートの上面から１枚ずつ供給するシート供給方法が一般に用いられている。このシートを持ち上げるために、シートが積載されたボトムプレートを平行のまま上昇させるエレベータトレイ方式や、一端を回転中心として他端を上昇させるレバー方式を採用し、シートの上面に接触する引込ロール(ナジャーロール)に対してシートの上面位置(高さ)を合わせ、ナジャーロールのシートに対する圧力をほぼ一定に保つことが必要となる。即ち、これらのシート供給装置においては、前提条件であるシートの有無を検出するシート有無検出機構の他に、シートの高さを検出するシート高さ検出機構を配設することが必要となる。
【０００４】
このシート有無検出機構とシート高さ検出機構を備えた従来技術として、例えば、特開平５−２１３４８３号公報、特開平５−２２１５５３号公報、実公平６−３０７５３号公報、特開平７−１７２６２４号公報等がある。この特開平５−２１３４８３号公報には、ボトムプレートが上昇するものではないが、ピックアップローラがシートの取り出し位置の低下と共に回動してシートの残量を検知し、用紙切れとなる前に表示する技術が開示されている。また、特開平５−２２１５５３号公報には、回動自在にされたカセットが、押し上げ部材により一端が押し上げられ、このカセットの押し上げにより上部に設けられた取り出し手段が変位する状態に基づいてシートの有無を検出する技術について開示されている。また、実公平６−３０７５３号公報では、用紙の最上部位置にて用紙の高さおよび用紙切れの検知を単一の検知機構で共用化し、その構成の簡略化を図った技術が示されている。更に、特開平７−１７２６２４号公報には、給紙トレイの上部に設けられたレバー構造のアームの位置により、シート無しとシート上昇高さを検知する技術について開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平５−２１３４８３号公報開示の技術では、シート搬送途中におけるシート残量を検知することは可能であるが、ボトムプレートが上昇するタイプのシート残量検出に対して応用するのは困難であり、更に、ボトムプレート上昇前の初期動作時におけるシートの有無を検出することができない。また、特開平５−２２１５５３号公報開示の技術によれば、ボトムプレート上昇機構にて初期動作時およびシート搬送途中における用紙の有無を検知することができるが、回動自在にされたカセットが押し上げ部材により押し上げられて初めて用紙無し状態が検出できるので、用紙無しの検出までに時間が多くかかり、特に大量の用紙を積載する装置の場合には、初期の用紙有無検出までに極端に多大の時間がかかり、かかる多大な無駄時間は商品仕様の欠陥ともなり得る問題である。
【０００６】
更にまた、実公平６−３０７５３号公報開示の技術では、シート検出機構の簡素化を図ることはできるが、一つのセンサで用紙の高さおよび用紙切れの検知を実施しようとするために、例えば紙詰まりを生じた用紙を排除してカバーと閉じたような所謂初期動作時にも、一旦、底板を上昇させた後に底板を所定量下降させることが必要であり、初期の用紙有無の検出時間が更に長くなる。また、そのトレイの構造によっては、初期動作時におけるトレイ上昇時に暴走して装置の破壊等が生じる恐れがある。
【０００７】
また、特開平７−１７２６２４号公報開示の技術では、簡潔な機構により、用紙無しと用紙上昇高さを検知することができる点で非常に優れているが、ボトムプレートを一旦、上昇させた後でなければ用紙無しが検出できないので、前述の各公報に記載された技術と同様に、特に大容量給紙トレイの初期動作時におけるノーペーパー検出の遅れが問題になると共に、用紙のセット位置が悪い場合には用紙のリフトアップが原因で給紙機構が破壊されるトラブルが発生する恐れがある。
【０００８】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、所謂初期動作のボトムプレートが上昇する前にシートの有無を検出することができ、例えばボトムプレートの上昇時における暴走を未然に防止することを可能とした、シート供給装置およびシート供給方法並びにこれらを用いた画像形成装置に関する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明のシート供給装置は、図１に示すように、シートＰが積載されるボトムプレート６及びこのボトムプレート６に対してシートＰが積載された後に上昇するボトムプレート上昇機構７を有するシート積載トレイ１と、このシート積載トレイ１に積載されるシートＰの上面からシートＰを送り出すシート引込部２と、シート積載トレイ１に積載されるシートＰの上部からシートを検出する第１のセンサ３と、シート積載トレイ１に積載されるシートＰの下部からシートＰを検出する第２のセンサ４と、初期動作時にはこの第２のセンサ４からの出力に基づいてシートＰの有無を検出し、シート供給動作中またはシート供給動作後には第１のセンサ３からの出力に基づいてシートの有無を検出すると共に、夫々シートＰが無いことが検出されたときにはボトムプレート６の上昇を禁止するようにボトムプレート上昇機構７を制御する制御部５とを具備することを特徴としている。
【００１０】
この第２のセンサ４は、シートＰの下部からシートＰを検出するものであれば、どの構造部に設けるかは問わないが、束となって戴置されるシートＰが正しくセットされたか否かを判断できるものであることが好ましい。
また、初期動作時は、装置本体の電源投入時の他、シートを戴置した後や紙詰まり(ＪＡＭ)の後等において、装置の使用者(ユーザー)がシート積載トレイ１をセットした状態、例えば装脱着可能(引き出し方式)に構成されておればそのシート積載トレイ１を一旦引き出した後に装着したとき等、シートＰの有無によって後述するボトムプレート６の上昇動作が行われるときであればその作用効果が高い。
更に、シート供給動作中は、シート引込部２によるシートＰの送り出し動作中の他、複数枚のシートＰを連続して繰り出す際には各シートの送り出しの間、作業がジョブ(ＪＯＢ)単位であればそのジョブのシート枚数間、また、各ジョブの間も有効である。
【００１１】
また、シート積載トレイ１は、ボトムプレート６に対してシートＰが積載された後に上昇するボトムプレート上昇機構７を有することを特徴とすれば、ボトムプレート上昇機構７によるボトムプレート６のリフトアップ前に第２のセンサ４によるシート有無が検出できるので、シートＰが存在しない状態におけるボトムプレート６のリフトアップを防止することができる。更に、シートＰが存在していても第２のセンサ４による検出がなければリフトアップを中止することができ、使用者によるシートＰのセットミスによるトラブルを防止することが可能となる。
【００１２】
また、第２のセンサ４は、シート供給方向に対してシート引込部２近傍位置から下流側に配置されることを特徴とすれば、このシート引込部２近傍位置から下流側に配置された第２のセンサ４によるシートの検出結果に基づいてシートＰをリフトアップすることができる点で好ましく、特に、シート引込部２への接触によってボトムプレート６の上昇を停止させる方式を採用した場合には、例えば使用者が誤ってシートＰの束をシート供給方向の上流側にてセットしたとしても、ボトムプレート６の暴走を防ぐことが可能となり、シート引込部２の周辺機器における破損を未然に防止できる。また、シート引込部２によるシートＰの搬送性能を維持することをも可能となる。とりわけ、シート供給方向の上流側にてシート位置を規制するエンドガイドが設けられていない装置においては、シートが正しくセットされない状態が生じやすく、かかる装置において本発明の構成は特に有効である。
【００１３】
また、本発明の画像形成装置は、搬送されるシートＰに対して画像を形成する画像形成部と、この画像形成部に搬送するシートＰをボトムプレート６上に積載すると共に、このボトムプレート６が上下動するシート積載トレイ１と、ボトムプレート６上に積載されたシートＰの上面から画像形成部に向けてシートＰを供給するシート引込部２と、シート積載トレイ１の上部に設けられてシートＰの有無を検出する第１のセンサ３と、シート積載トレイ１のボトムプレート６に設けられてシートＰの有無を検出する第２のセンサ４と、シート積載トレイ１におけるボトムプレート６の上下動を制御する制御部５とを備え、この制御部５は、シート積載トレイ１の装置セット時に第２のセンサ４によりシートＰが検出されない場合及びシート供給動作中またはシート供給動作後には第１のセンサ３によりシートＰが検出されない場合にはボトムプレート６の上昇を禁止することを特徴としている。
【００１４】
このボトムプレート６の上下動は、大容量トレイに一般的に用いられるエレベータトレイ方式の平行なプレート上昇の他、一端を支点として他端を持ち上げる方式等、が考えられ、その方式は問わないが、特に本発明の構成を用いることでシートの有無を検出するまでの時間が縮小化でき、大量のシートを積載しボトムプレート６の移動距離が大きい給紙トレイを有する装置において大きな効果が得られる。
また、ボトムプレート６の上昇を禁止することで、シート積載時の誤った認識によりボトムプレート６が上昇し、給紙部の構造物を破壊する問題点を解消できる。この問題点を解消する観点からすれば、第２のセンサ４の位置は、ボトムプレート上昇による各種機構部の破壊が生じる恐れの有る箇所に対応して配置されることが好ましい。
更に、ボトムプレート６の上昇を禁止することに加え、シート無しの状態を例えば装置のコントロールパネルに表示することや、ネットや回線で接続されている場合にはパソコン等のホスト装置に表示することで、使用者に対して早期対応を促すことができる。
【００１５】
更に、この制御部５は、シート供給動作中に第１のセンサ３によりシートＰが検出されない場合には、シート供給動作中におけるボトムプレート６の上昇を禁止するように構成することで、第２のセンサ４と切り離してシートＰを検出することができ、迅速かつ正確なるシートＰの検出が可能となる。特に、大量のシートを積載し、シートの供給に基づくシート積載面の下降に対して極め細かに上昇させてシートを供給する装置においては、簡易な構成にてシート無しを検出できる点で好ましい。
【００１６】
また、本発明のシート供給方法は、ボトムプレート６上にシートＰが積載されるシート積載トレイ１の上部に設けられた第１のセンサ３とこのシート積載トレイ１の下部に設けられた第２のセンサ４とによるシートの検出結果によりボトムプレート６を上昇させると共に、上昇されたシートＰの上面から順次シートＰを供給するシート供給方法であって、初期動作時には、第２のセンサ４によるシートＰの検出結果に基づいてボトムプレート６を上昇させ、シート供給動作中には、第１のセンサ３による検出結果に基づいてボトムプレート６を上昇させることを特徴としている。
【００１７】
更にまた、シート供給動作中には、第２のセンサ４によるシートＰの検出結果に関わらずシート供給動作を継続することを特徴としている。即ち、第２のセンサ４によってシート無し状態が検知されても、シート供給動作中にて第１のセンサ３によってシートＰが検出される限り、シートＰの供給動作を継続させるものである。これにより、シートＰがシート捌き部８に挟持される等の理由により、シート積載トレイ１の下部から浮いただけでシートＰが未だ存在する場合に、シート無し状態としてシートの供給を停止してしまうことを防ぐことができる。
【００１８】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
使用者がシート積載トレイ１のボトムプレート６にシートＰを正しく積載し、シート積載トレイ１を画像形成装置にセットした初期動作時では、シートＰが第２のセンサ４に検出され、このセンサ４の出力を受けて、制御部５はシートＰが存在することを認識する。この認識により、制御部５は、ボトムプレート上昇機構７を作動させてボトムプレート６を上昇させるとともに、かかる認識情報を、画像形成装置に設けられたコントロールパネル等の表示部にて表示する。
積載されたシートＰの上面が一定圧力にてシート引込部２に接触するまでボトムプレート６が上昇したことを図示しないセンサが認識すると、制御部５からのシート供給の信号を受けて、図示しない駆動源はシート引込部２および下流側のシート捌き部８を駆動させ、シート引込部２によりシート積載トレイ１に積載されたシートＰを、その上面から取り上げて送り出し、シート捌き部８にて１枚ずつに捌いた状態で下流側の画像形成部に向けてシートＰを順次、搬送する。
この所定枚数のシートが画像形成部に向けて搬送されると、シートの上面が下がる結果、シート引込部２へのシートの接触圧が次第に下がり、そのままでは積載されたシートＰの搬送が困難となる。そこで、図示しないセンサによりシート面が下がったことを認識し、且つ、第１のセンサ３によりシートＰの存在が認識されると、ボトムプレート上昇機構７の働きによりボトムプレート６が上昇し、シート引込部２と所定圧力にて接触することでシートＰの搬送を可能とする。
【００１９】
一方、初期動作時にて、例えば、使用者により、シート積載トレイ１の上流側、即ち、シート引込部２ではシートを搬送できない程度まで後方にてシートＰが積載された場合には、第２のセンサ４によりシート無しと認識され、制御部５はボトムプレート上昇機構７を作動させず、図示しない表示部にて『シート無し』を表示する。この第２のセンサ４は、シート引込部２の近傍位置から下流側に配置されており、ボトムプレート６の暴走上昇によるシート引込部２を含むシート搬送機構の破損を未然に防止できる。
一方で、シート搬送途中では、例えば、シート捌き部８にて複数枚のシートＰが挟持された状態で待機する場合でも、第２のセンサ４は『シート無し』を検出してしまう。この場合はシートＰが未だ残っている状態であり、シート無しの動作を実行することは好ましくない。そのため制御部５は、シート搬送途中では第２のセンサ４によるシート無し検出を用いず、シートＰの上部からシートの有無を検出する第１のセンサ３の情報を用いてシート無し時の動作を実行する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図２は、本発明が適用された実施の形態における画像形成装置の概要を示す。
画像形成装置２１は、シート(用紙)Ｐ上に画像を形成する装置本体２２と、原稿画像を読み取る画像読取装置(ＩＩＴ)２３とを備えている。
この装置本体２２は、用紙Ｐ上に画像を直接形成する画像形成部２４を有しており、同図において、符号２５は感光体ドラム、２６は画像処理装置(ＩＰＳ)２９から出力される信号に基いて感光体ドラム２５上に静電潜像を形成するレーザー露光装置、２７は感光体ドラム２５上に形成された静電潜像をトナー等の現像剤により可視像化するための現像装置、３０は感光体ドラム２５に対向する転写ロールにより用紙Ｐに未定着トナー像を転写する転写装置、３１は転写装置３０により用紙Ｐに形成された未定着トナー像を定着させる定着装置であり、加熱ロールと加圧ロールを適宜な圧力にて接触させ、このロール間に用紙Ｐを通過させて定着させている。本実施の形態においては、感光体ドラム２５および現像装置２７は、装置本体２２に装脱着可能なカートリッジ２８に一体的に組み込まれており、カートリッジ２８は現像剤を収容するタンクを兼ねていると共に、この現像剤は現像ロール２７ａを介して感光体ドラム２５に供給される。また、画像処理装置(ＩＰＳ)２９は、電子複写機としてＩＩＴ２３から出力された画像情報に基づき、また、プリンタやＦＡＸとして、外部装置からの画像情報に基いて、装置本体２２にて形成可能な画像情報への変換等を行っている。更に、制御部６９は装置本体２２の各構成要素の動きを制御すると共に、装置本体２２の各所に設けられたセンサ等からの信号を受け、アクチュエータ等を制御して用紙Ｐを搬送する制御を実施している。
【００２１】
この装置本体２２には、用紙Ｐをサイズ別あるいは給紙方向別に収容する複数(本実施の形態では２つ)の給紙トレイ３２が上下段に着脱可能に設けられている。これらの給紙トレイ３２は、その内部に設けられたボトムプレート３３上に多数枚の用紙Ｐが積載収容されており、装置本体２２の手前側(図２に示す前面)からレール５０を介して挿入および引き出しが可能となるように構成されている。この給紙トレイ３２が装置本体２２に挿入されたことを図示しないトレイインセンサが検出すると、給紙トレイ３２におけるボトムプレート３３が上昇し、後述するナジャーロール(Nudger Roll)３５に用紙Ｐの上面が接触し、用紙Ｐがナジャーロール３５を持ち上げた後にボトムプレート３３の上昇が停止するように構成されている。
【００２２】
更に、この装置本体２２の最下段には大容量給紙トレイ(ＨＣＦ)７０が配設されている。この大容量給紙トレイ７０は、一対のレール７１により支持されて装置本体２２から引き抜き又は装着可能に構成され、この引き抜き及び装着動作は、図示しないトレイインセンサにより検出される。この大容量給紙トレイ７０には用紙Ｐを積載し上下動が可能であるボトムプレート (昇降台)７２が配置され、このボトムプレート７２はワイヤ７３によりプーリ７４を介し、巻上げシャフト７５により引き上げられる。この巻上げシャフト７５は図示しないリフトアップモータにより回転し、更に図示しないブレーキが接続されている。ここで、大容量給紙トレイ７０が装置本体２２にセットされると、制御部６９からの信号を受けて、リフトアップモータにより巻上げシャフト７５が回転し、ワイヤ７３を巻き取り、ボトムプレート７２を上昇させる。一方、大容量給紙トレイ７０を引き抜くと、リフトアップモータと巻上げシャフト７５とのカップリングが外れてボトムプレート７２は自然落下するが、ブレーキが作用することで一気に落ちることがないように構成されている。
【００２３】
また装置本体２２には、各給紙トレイ３２および大容量給紙トレイ７０に対し、積載された用紙Ｐの上面から１枚ずつ、用紙Ｐを画像形成部２４に向けて送り出す給紙ロール群３４がそれぞれ配備されている。本実施の形態では、各給紙トレイ３２および大容量給紙トレイ７０に対して共通の給紙ロール群３４を用いており、共通化によるコストダウンを図っている。これらの給紙ロール群３４は、給紙トレイ３２のリフトレバー５３によるボトムプレート３３の上昇、及び大容量給紙トレイ７０のボトムプレート７２の上昇により持ち上げられた積戴用紙Ｐに対し、その上面に接触して用紙Ｐを引き込むナジャーロール(Nudger Roll)３５を有すると共に、ナジャーロール３５から取り出された用紙Ｐを捌く用紙捌き手段をロール対にて構成する、フィードロール(Feed Roll)３６とリタードロール(Retard Roll)３７とを備えている。
【００２４】
また、フィードロール３６とリタードロール３７の下流側で、装置本体２２における左側面には用紙搬送路３８が形成されており、配設された複数のトランスポートロール３９を有している。最下段の大容量給紙トレイ７０から供給された用紙Ｐは、この用紙搬送路３８の全長を搬送され、上段にある給紙トレイ３２から供給された用紙Ｐは、用紙搬送路３８の途中に合流して画像形成部２４に向けて搬送される。この画像形成部２４の手前側には、レジストレーションロール４０が備えられており、用紙Ｐの搬送姿勢と搬送タイミングが整合され、制御部６９からの指示に基づいて画像形成部２４に送り込まれる。
【００２５】
画像形成部２４を経由し、前述の定着装置３１を通過して第１の面に画像が形成された用紙Ｐは、片面印字の場合は第１の排紙ロール４１により装置本体２２の上面に形成された排紙トレイ４２上に、画像形成された第１面が下向きの状態にて排出される。
両面印字の場合には、用紙Ｐは一旦排紙トレイ４２側に送られ、用紙Ｐの後端部が第１の排紙ロール４１に保持される位置に達すると、制御部６９の指示によりゲート４３を切り換えると共に、第１の排紙ロール４１を逆転させ、用紙Ｐの今まで後端部であった端部を先端部として用紙Ｐを反転させ、第２の排紙ロール４４から自動両面ユニット４５に送られる。
【００２６】
この自動両面ユニット４５は、装置本体２２よりやや小さい奥行きを有する比較的薄い筐体で外殻が構成されており、その下には、手差しトレイ４６の支持ユニット４７が装置本体２２に固定されると共に、自動両面ユニット４５は下端部が支持ユニット４７にヒンジ結合され、上側が自由端となって装置本体２２に対して開閉自在に構成されている。また、この自動両面ユニット４５内には、両面印字用の循環搬送路４８が設けられ、この循環搬送路４８には複数の搬送ロール４９が配備されている。この循環搬送路４８は、装置本体２２の用紙搬送経路に連結されており、一端の開口を第２の排紙ロール４４に対向させ、他端の開口を用紙搬送路３８の上端部に対向させている。
両面印字の場合、第１面(表面)を印字された用紙Ｐは第２の排紙ロール４４から循環搬送路４８に送り込まれ、搬送ロール４９により下方に搬送され、再び装置本体２２の用紙搬送路３８に供給される。その後、レジストレーションロール４０により搬送タイミングが整えられ、画像形成部２４にて第２面(裏面)に画像を形成する。その後、定着装置３１を経て第２面が定着された後、その第２面が下向きの状態で排紙トレイ４２上に排出される。
【００２７】
次に、給紙トレイ３２について図３を用いて詳述する。
この図３は、給紙トレイ３２を斜視図にて示している。給紙トレイ３２におけるボトムプレート３３は、用紙Ｐを積載可能に構成されていると共に、給紙方向と反対側の端部近傍にヒンジ機構５１が設けられ、給紙トレイ３２の両側面部にヒンジ結合してボトムプレート３３の給紙方向側を回動自在に構成されている。このボトムプレート３３の給紙方向側がリフトアップモータ５５の回転によりジョイント５４を介してリフトレバー５３の作動にて上昇し、用紙Ｐの搬送方向側を上昇させ、ナジャーロール３５の下側周面に接触するようになっている。また、給紙トレイ３２の底面には、積載した用紙Ｐの後端(用紙搬送方向の上流側)から用紙Ｐを押圧して位置決めするエンドガイド５２が設けられており。このエンドガイド５２は、シート搬送方向に移動可能に構成され、用紙Ｐのサイズによってその位置を変更することを可能としている。
【００２８】
更に、本実施の形態では、ボトムプレート３３にノーペーパーセンサ５６が配設されている。このノーペーパーセンサ５６は、用紙搬送方向に対してナジャーロール３５とフィードロール３６との間に位置し、下方から用紙Ｐの存在を検知する例えば反射型のセンサであり、少なくとも用紙Ｐの先端がナジャーロール３５の位置(搬送方向位置)よりも搬送方向下流側に存在する状態で用紙Ｐが積載されていることを確認している。
また更に、装置本体２２には、各給紙トレイ毎に収容されている用紙Ｐのサイズ及び収容方向を検知するサイズセンサ５７を備えており、ボトムプレート３３により上昇された用紙Ｐのサイズを検知して制御部６９に出力しており、制御部６９は、このサイズ情報を、例えば図示しないコントロールパネル等を用いて装置の使用者に対して出力表示している。
【００２９】
図４は、給紙トレイ３２及び給紙ロール群３４における各構造を示す説明図である。前述のように、ボトムプレート３３に設けられたノーペーパーセンサ５６は、積載された用紙Ｐの下方から用紙Ｐの有無を検知する。一方、給紙トレイ３２の上方に設けられた給紙ロール群３４において、ナジャーロール３５、フィードロール３６およびリタードロール３７は、互いに同一形状および同一サイズのロールであり、軸方向の両端部が表面にゴム等の弾性体によって中心部よりも若干大径化され、これらの大径部が用紙Ｐに接触して用紙Ｐの搬送作用を実行している。このナジャーロール３５は、フィードロール３６の軸を中心として回動するアーム６０に片持ち支持されている。このフィードロール３６は、図示しないフィードモータからの動力を図示しない駆動ギアとフィードクラッチを介して連結されており、フィードクラッチの接続状態において、フィードロール軸を介してフィードロール３６が用紙Ｐを送り出す順方向に回転する。また、ナジャーロール３５は、その軸に図示しないギアが固定されており、このギアを介してフィードロール３６と共に回転するように構成されている。また、このときナジャーロール３５は、軸の順方向回転に伴い、フィードロール３６の軸を回転軸としてアーム６０の回動により用紙Ｐの表面を押圧する方向へ回動する。
【００３０】
また、リタードロール３７は、トランスポートロール３９の軸を回転中心とし、サポータ６１を介して回転自在に支持されており、フィードロール３６の回転に伴ってリタードロール３７の圧力が上がるように構成されている。更に、リタードロール３７の軸には図示しないトルクリミッタが設けられ、このリタードロール３７は、用紙Ｐが無いときは、摩擦力(μ)が大きいことからトルクリミッタのリミット力に打ち勝ってフィードロール３６に連れ回り、２枚以上の用紙Ｐが搬送されてくると、用紙間の摩擦力(μ)が小さいことからトルクリミッタにより給紙方向と逆方向に回転し、その結果、フィードロール３６とリタードロール３７により、重送された２枚目以降の用紙Ｐを堰きとめ、結果として用紙Ｐを１枚ずつ捌いて下流側に搬送する機能を有している。
【００３１】
更に、給紙トレイ３２の上側には、用紙Ｐの上面位置を検出するフェイスコントロールセンサ５９を有している。このフェイスコントロールセンサ５９はアーム６０の端が通過できるようにコ字状に構成され、ボトムプレート３３がリフトレバー５３の作動にて上昇し、用紙Ｐの搬送方向側を上昇させて、用紙Ｐの上面がナジャーロール３５を押し上げ、アーム６０の端がセンサ部を通過することにより用紙Ｐが上面位置に達したことを検出している。即ち、ナジャーロール３５の上下に追従してこのフェイスコントロールセンサ５９をＯＮ/ＯＦＦすることで用紙高さを検知するように構成されている。また、給紙トレイ３２の上側には、アッパーノーペーパーセンサ５８を有しており、搬送途中における用紙Ｐの有無を検知している。
【００３２】
図５は、大容量給紙トレイ７０を装置の後側(トレイ引出し方向の反対側)から眺めた状態を示す斜視図である。前述のとおり、大容量給紙トレイ７０のボトムプレート７２は、ワイヤ７３によりプーリ７４を介し、巻上げシャフト７５により引き上げられて用紙Ｐを供給することが可能であり、普通紙で約３３００枚を収納できるように設計されている。用紙Ｐを積載するボトムプレート７２の用紙搬送方向端部近傍にはノーペーパーセンサ７７を備えており、この位置は、大容量給紙トレイ７０の上側に設けられた、ナジャーロール３５とフィードロール３６との間に位置するように構成されている。このノーペーパーセンサ７７による検出結果を待って、図示しないリフトアップモータにより巻上げシャフト７５が回転し、ワイヤ７３を巻き取り、ボトムプレート７２を上昇させる。
尚、図５には示していないが、大容量給紙トレイ７０の上側にも、図４に示す給紙ロール群３４と同様な機構を備えており、用紙Ｐの上面をナジャーロール３５の上下に追従して検知するフェイスコントロールセンサ５９と、搬送途中における用紙Ｐの有無を検知するアッパーノーペーパーセンサ５８とを同様に備えている。
【００３３】
次に、本実施の形態における用紙Ｐの供給動作について、図３〜図５を用いて説明する。
例えば、図示しないコントロールパネルから『紙無し』が表示されると、使用者(ユーザー)は給紙トレイ３２を装置本体２２から引き抜き、給紙トレイ３２のボトムプレート３３に用紙Ｐを積載する作業を実施する。このとき、使用者がエンドガイド５２を適切に用いることなく用紙Ｐを搬送方向下流側に寄せた状態で積載し、そのまま給紙トレイ３２を装置本体２２にセットすると、ノーペーパーセンサ５６は用紙Ｐを検知できない状態になる。もしも、この状態にてそのままボトムプレート３３を上昇させると、用紙Ｐはナジャーロール３５の下側周面に接触せずにそのまま上昇を継続し、暴走してしまう。即ち、このナジャーロール３５を用紙Ｐの上面が押し上げることでフェイスコントロールセンサ５９が用紙Ｐの上面位置を検知することが可能であるのに対し、用紙Ｐがナジャーロール３５に接触しないことから、装置本体２２の制御部６９は用紙Ｐの存在を認識することができず、リフトアップモータ５５はそのまま回転を続けてボトムプレート３３の上昇を継続し、終いには積載された用紙Ｐによってフェイスコントロールセンサ５９やアーム６０等の各種機構部が破壊されてしまう。
【００３４】
従って、本実施の形態では、給紙トレイ３２が装置本体２２にセットされたときに、ノーペーパーセンサ５６が用紙Ｐを検知できないときには、ボトムプレート３３の上昇を禁止し、制御部６９は、使用者が用紙Ｐを積載したか否かにかかわらず、コントロールパネルへの『紙無し』表示を継続させるように構成した。即ち、使用者による再確認を促し、用紙Ｐが正しく積載されてノーペーパーセンサ５６が用紙Ｐを検知した状態になるまで、以後の給紙動作を停止させるようにするものである。このノーペーパーセンサ５６の位置は、用紙Ｐがナジャーロール３５を押圧可能な位置であり、これにより上記トラブルの発生を未然に防止することが可能となる。
【００３５】
このようにして、正しくセットされた用紙Ｐは、ナジャーロール３５により上面から引き上げられ、用紙捌き部であるフィードロール３６およびリタードロール３７によって１枚毎に捌かれて下流側に搬送される。その後、所定枚数搬送されると、ナジャーロール３５が下に落ち込み、用紙Ｐの引き上げに必要な圧力が得られなくなる。この状態を、フェイスコントロールセンサ５９がアーム６０の下動により認識し、制御部６９はリフトアップモータ５５を可動させて、リフトレバー５３によりボトムプレート３３を上昇させる。この動作を繰り返して用紙Ｐを搬送した後、用紙Ｐが無くなると、アッパーノーペーパーセンサ５８が用紙無しを検知して制御部６９に出力する。制御部６９は、この検知情報を受けてコントロールパネルへ『紙無し』表示したり、同一サイズの同一方向にセットされた給紙トレイが存在する場合には、その給紙トレイへの切り替え等の処理を実行させて、ジョブの途中における給紙作業を円滑に継続できるように構成されている。
【００３６】
尚、本実施の形態では、用紙Ｐを搬送途中または一定枚数の用紙Ｐを搬送した後の用紙Ｐの有無は、アッパーノーペーパーセンサ５８の情報に基づいて判断しており、ボトムプレート３３に設けられたノーペーパーセンサ５６の情報は用いていない。これは、ナジャーロール３５により複数枚の用紙Ｐが引き上げられ、フィードロール３６とリタードロール３７にて挟持されて待機している状態では、用紙Ｐはまだ複数枚の印字出力が可能であるにもかかわらず、ボトムプレート３３から用紙Ｐが浮いた状態にあり、ノーペーパーセンサ５６では誤って『用紙無し』を出力してしまうためである。特に、複数枚がまとめて引き上げられる現象は、用紙Ｐの枚数が少なくなった状態にて頻繁に発生し、かかる状態にて『用紙無し』を表示することは使用者に対して好ましくない。このように、本実施の形態では、初期状態か否か、搬送途中か否かで、異なったセンサを用いてノーペーパーを検知して出力しており、装置の作業状態に合わせて適切な検知出力を得ることができる。
【００３７】
また、大容量給紙トレイ７０に積載された用紙Ｐも同様に制御される。本実施の形態における大容量給紙トレイ７０では、用紙セット時における使用者の操作性を向上させるために、用紙搬送方向におけるエンドガイドを設けていない。そのために、使用者による用紙Ｐの積載位置が搬送方向の後方に大きくずれる可能性が高く、後方にずれた状態でボトムプレート７２が上昇してしまうことによって各種機構部が破壊されるトラブルが発生し易くなる。そのため、本実施の形態では、大容量給紙トレイ７０においても上述の給紙トレイ３２における制御と同様に、使用者が装置本体２２に大容量給紙トレイ７０をセット(挿入)したときに、ノーペーパーセンサ７７により用紙Ｐが検知されない場合にはボトムプレート７２の上昇を禁止している。また、搬送途中では、用紙Ｐの有無は、アッパーノーペーパーセンサ５８の情報に基づいて判断しており、ボトムプレート７２に設けられたノーペーパーセンサ７７の情報は用いていない。このように初期状態または搬送途中かでノーペーパーの検知手段を選択している。
【００３８】
このように、本実施の形態によれば、ボトムプレート３３、７２に設けられたノーペーパーセンサ５６、７７および上方に配置されたアッパーノーペーパーセンサ５８を用いることにより、ノーペーパーセンサ５６、７７で用紙Ｐのセットミスによるボトムプレート３３、７２の暴走を避けることができ、更に、アッパーノーペーパーセンサ５８にて、搬送途中における用紙Ｐが少なくなった状態、即ちフィードロール３６に用紙Ｐが入り込んだ状態におけるノーペーパーの誤検知を避けることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シート積載トレイにおけるシートの有無を、その装置の動作状態に応じて認識することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る装置の概要を示す説明図である。
【図２】  実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図３】  本実施の形態における給紙トレイを説明するための斜視図である。
【図４】  本実施の形態における給紙トレイ及び給紙ロール群の各構造を示す説明図である。
【図５】  本実施の形態における大容量給紙トレイを説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１…シート積載トレイ、２…シート引込部、３…第１のセンサ、
４…第２のセンサ、５…制御部、６…ボトムプレート、
７…ボトムプレート上昇機構、８…シート捌き部
２１…画像形成装置、２２…装置本体、２３…画像読取装置(ＩＩＴ)、
２４…画像形成部、２５…感光体ドラム、２６…レーザー露光装置、
２７…現像装置、２８…カートリッジ、２９…画像処理装置(ＩＰＳ)、
３０…転写装置、３１…定着装置、３２…給紙トレイ、３３…ボトムプレート、
３４…給紙ロール群、３５…ナジャーロール、３６…フィードロール、
３７…リタードロール、３８…用紙搬送路、３９…トランスポートロール、
４０…レジストレーションロール、４１…第１の排紙ロール、４２…排紙トレイ、
５０…レール、５１…ヒンジ機構、５２…エンドガイド、５３…リフトレバー、
５４…ジョイント、５５…リフトアップモータ、５６…ノーペーパーセンサ、
５７…サイズセンサ、５８…アッパーノーペーパーセンサ、
５９…フェイスコントロールセンサ、６０…アーム、６１…サポータ、
７０…大容量給紙トレイ、７１…レール、７２…ボトムプレート、
７３…ワイヤ、７４…プーリ、７５…巻上げシャフト、
７７…ノーペーパーセンサ、Ｐ…シート(用紙)。
【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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