(57)【要約】【課題】  給紙装置の可動規制板によって確実に積載トレイ上のシートを整合し、給紙不良を防止することができる給紙装置を提供することを目的とする。【解決手段】  封筒を積載する積載トレイ３２と、この積載トレイ３２に積載された封筒に接触して繰り出す繰出ローラ４０と、繰り出された封筒を給紙する給紙ローラ４１と、を備えた給紙装置において、積載トレイ３２の封筒の積載量を検出する積載量検出手段６１と、積載量検出手段６１の検出された封筒の積載量に応じて、積載トレイ３２上の封筒の上面に付与する荷重を変更する変更手段と、設けた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
封筒を積載する積載トレイと、この積載トレイに積載された封筒に接触して繰り出す繰出ローラと、繰り出された封筒を給紙する給紙ローラと、を備えた給紙装置において、
前記積載トレイの封筒の積載量を検出する積載量検出手段と、
前記積載量検出手段の検出された封筒の積載量に応じて、前記積載トレイ上の封筒の上面に付与する荷重を変更する変更手段と、設けたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記積載トレイを上昇、下降させる昇降手段と、
前記積載トレイ上の封筒の上面が所定の位置に到達したことを検出する上面検出手段と、を設け、
前記変更手段は、前記検出手段の検出された封筒の積載量に応じて前記上面検出手段が封筒の上面を検出した時点からの前記昇降手段の上昇駆動量を設定する設定手段と、前記設定手段で設定された上昇駆動量に基づき前記昇降手段の駆動を制御する制御手段を有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】
前記設定手段は、積載量が少ないときよりも積載量が多いときの方が前記積載トレイの上昇駆動量を大きく設定することを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
【請求項４】
積載トレイに積載された封筒の上面を押圧して積載された封筒の圧縮量を検出する圧縮量検出手段を設け、
前記変更手段は、前記圧縮量検出手段で検出された圧縮量に基づき前記設定手段で設定された前記昇降手段の上昇駆動量を補正する補正手段を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記上面検出手段が封筒の上面を検出した時点からの前記昇降手段の上昇駆動量を、前記圧縮量検出手段で検出された圧縮量が所定以下の場合は予め定められた上昇駆動量とし、前記圧縮量検出手段で検出された圧縮量が所定よりも大きい場合は前記検出手段の検出された封筒の積載量に応じて前記設定手段にて設定された上昇駆動量とすることを特徴とする請求項４に記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複写機やプリンタなどの画像形成装置にシートを給送する給紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置の画像形成部にシートを給紙する給紙装置が知られている。給紙装置は、積載トレイ上のシートを繰り出す繰出ローラと、シートを１枚に分離する分離機構と、分離されたシートを画像形成装置に向けて搬送する搬送ローラ対と、を備える給紙部が設けられている。そして、積載トレイ上のシートは、繰出ローラ、分離手段、搬送ローラ対によって、給紙経路に沿って画像形成装置に案内される。
【０００３】
この種の給紙装置の中でも、扱うシート枚数が大量である装置では、積載トレイを上昇させて、繰出ローラの周面に積載トレイ上のシートの最上面を当接させる昇降自在な積載トレイを備えた装置が知られている。この積載トレイを備えた給紙装置では、モータによって積載トレイを上昇させて繰出ローラにシートの最上面を接触させ、所定量繰出ローラを押し上げた位置（繰出位置）でシートを給紙するものがある。そして、この給紙装置には、積載トレイ上に載置されたシートの最上面が所定の繰出位置に到達したこと検出するシート上面検出手段が設けられており、シート上面検出手段はシートの上面を検出するとモータを停止させるように制御する。
【０００４】
ここで、近年の給紙装置では、取り扱うシートが普通紙以外に封筒を取り扱うものもある。このような封筒も取り扱い可能な給紙装置では、積載された封筒が膨らみを有するため、封筒と繰出ローラとの圧接力が封筒を繰り出す際に変動し、封筒の不送りやスキューなどの繰り出し不良が発生していた。
【０００５】
このような問題を解決するため、特許文献１では、封筒の最上面に繰出ローラまたは押し部材で一定の荷重を掛け、封筒の膨らみを低減して封筒を繰り出すようにした装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２４９２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された装置では、封筒に掛ける荷重が一定であるため、封筒の積載量（積載枚数）が少ない場合と多い場合とで封筒の上面と繰出ローラが接触した際の接触圧力に差が生じ、繰り出し不良が発生する。つまり、封筒に掛ける荷重が小さければ、封筒の積載量（積載枚数）が多いときに不送りやスキューなどが発生し、封筒に掛ける荷重が大きければ、封筒の積載量（積載枚数）が少ないときに重送やシートに繰出ローラの押圧した跡が発生するとの問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、封筒の積載量に係らず封筒を繰り出すことができる給紙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】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、封筒を積載する積載トレイと、この積載トレイに積載された封筒に接触して繰り出す繰出ローラと、繰り出された封筒を給紙する給紙ローラと、を備えた給紙装置において、積載トレイの封筒の積載量を検出する積載量検出手段と、前記積載量検出手段にて検出された封筒の積載量に応じて、積載トレイ上の封筒の上面に付与する荷重を変更する変更手段と、設けた。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、封筒の積載量に応じて積載トレイ上の封筒の上面に付与する荷重を変更するようにしたので、積載量による繰出ローラと封筒上面との接触圧力のばらつきを抑えることができ、封筒の繰り出し不良を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る給紙装置を備えた画像形成システムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明に係る給紙装置を示す断面図である。
【図３】本発明に係る給紙装置の収納庫を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る給紙装置の制御系を示す概念図である。
【図５】本発明に係る給紙装置において封筒用を選択された場合の積載トレイの上昇動作を示すフローチャート図である。
【図６】本発明に係る給紙装置の積載トレイの上昇状態を示す状態図である。
【図７】本発明に係る給紙装置の変形例を示す状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、給紙装置を備えた画像形成システムの全体構成を示す図である。同図で示すように、画像形成システムは、シートに画像を印刷する画像形成装置１、原稿を読み取る原稿読取装置２、シートを原稿読取装置２の読取部に搬送する原稿送り装置３、画像形成装置１にシートを供給する給紙装置４、画像形成装置１の排紙口に連結されて、画像形成装置１から排出されるシートを集積するシート集積装置５とで構成されている。
【００１３】
画像形成装置１は、１００枚程度のシートを収納可能な２つの給紙カセット６ａ、６ｂを備えている。そして、２つの給紙カセット６ａ、６ｂと給紙装置４のいずれか１つからシート取り出し、取り出したシートに原稿読取装置２から転送される画像データを印刷し、排紙ローラ対１０によってシート集積装置５に排出する。
【００１４】
画像形成装置１は静電印刷を行うもので、感光ドラム１１に静電潜像を形成するビーム投光器１２と、静電潜像にトナーインクを付着する現像器１３と、転写チャージャ１４とを備えている。そして、シートに、感光ドラム１１に形成した画像インクを転写チャージャ１４で転写し、その下流側には配置される定着ローラ１５によってシート上の画像を加熱定着して、シート集積装置５へと搬送する構成となっている。
【００１５】
給紙装置４は、給紙カセット６ａ、６ｂよりも多い３０００枚のシートが収納可能な収納部（収納庫）３０を備え、画像形成装置１からの給紙指令に従って１枚毎にシートを画像形成装置１に供給する。
【００１６】
原稿読取装置２は、透明なガラスで形成される第１プラテン１６と第２プラテン１７とを装置の上部に水平方向に並設している。第１プラテン１６は、手置きでセットされる原稿の読み取りに用いられ、使用可能な原稿の最大寸法サイズに形成されている。そして、第２プラテン１７は所定速度で移動する原稿の読み取りに用いられる。
【００１７】
画像読取装置２の内部には、第１、第２の読取キャリッジ１８、１９と、集光レンズ２０及び光電変換素子２１（ＣＣＤ）を有する光電変換手段が備えられている。第１、第２の読取キャリッジ１８、１９は、図示しないがキャリッジモータによって駆動されて、第１プラテン１６の下方を副走査方向に往復移動する。第１の読取キャリッジ１８には、光を原稿に向けて照射するランプと、原稿から反射された光を反射するミラーが設けられ、第２の読取キャリッジ１９には、第１の読取キャリッジ１８のミラーからの光を集光レンズ２０及び光電変換素子２１に案内する２つのミラーが設けられている。そして、第１、第２の読取キャリッジ１８、１９は移動して、第１プラテン１６にセットされている原稿に光を照射し、原稿からの反射光を光電変換素子２１で光電変換して原稿を読み取る。そして、光電変換素子２１で読み取った原稿の画像データは、画像形成装置１のビーム投光器１２に画像信号で送信される。
【００１８】
原稿送り装置３は、給紙トレイ２２にセットされた原稿をシート搬送機構２４によって第２プラテン１７を通過させて、排紙トレイ２３に排紙する。なお、原稿送り装置３で第２プラテン１７上を通過する原稿を読み取る場合、第１、第２の読み取りキャリッジ１８、１９は第２プラテン１７の下方で静止させ、移動する原稿を読み取る。
【００１９】
図２は給紙装置４を示す断面図である。また、図３の給紙装置４に設けられた収納庫３０を示す斜視図である。
【００２０】
図２、図３に示すように給紙装置４は、シートをセットするために引き出される収納庫３０と、シートを収納庫３０内のシートを給紙する給紙機構３１を備えている。収納庫３０には大量のシートが集積され、上下方向に昇降する積載トレイ３２と、シートの幅方向に位置を規制する規制板３３、３４と、シートの後端位置を規制する後端規制板３５と、積載トレイ３２を昇降させる昇降機構（昇降手段）と、を備えている。また、給紙装置４には、後述するが積載されたシートの最上面の位置を検知するシート上面検出手段としてのシート上面検出センサ３８と、が設けられている。なお、シート上面検出センサ３８は、既に知られているような検出機構を採用すればよい。本実施の形態では図７で示すように封筒の上面に接触する検出レバーを有する検出機構を採用する。
【００２１】
昇降機構は、図２、図３に示すように、積載トレイ３２の両側部に設けられた４つの支持部４ａ，４ｂに固着された４本のワイヤ５５と、４本のワイヤ５５がそれぞれ架けられる複数のプーリ５２と、同一のシャフトに取り付けられ、４本のワイヤ５５を巻き取る４つの巻取プーリ５３と、４つの巻取プーリ５３を駆動するための複数の駆動ギヤ５４と、駆動ギヤ５４を介して巻取プーリ５３を駆動する昇降モータＭ３とで構成される。そして、昇降モータＭ３を正転駆動することによって４つの巻取プーリ５３が回転し、それぞれワイヤ５５を巻き上げる。これによって、積載トレイ３２の４つの支持部４ａ、４ｂが同時に引き上げられ、積載トレイ３２が略水平状態を維持したままで上昇する。一方、昇降モータＭ３を逆転駆動すると巻取プーリ５３が反対方向に回転駆動され、積載トレイは自重によって水平状態で降下する。
【００２２】
給紙機構３１は、積載されたシートの最上面に接触してシートを繰り出す繰出ローラ４０と、送り出されたシートを１枚に分離して給紙する分離手段と、分離手段にて１枚に分離されたシートを画像形成装置１に搬送する搬送ローラ対４３と、を備えている。分離手段は、給紙ローラ４１と、給紙ローラ４１に圧接して１枚以降のシートの給紙を阻止する分離ローラ４２で構成されている。
【００２３】
繰出ローラ４０は、シートを繰り出すためのシートの上面位置（繰出位置）に固定されて設けられている。なお、本実施の形態では、繰出ローラ４０を繰出位置で固定するようにしているが、繰出ローラ４０を少なくとも繰出位置よりも上方に移動させないように規制し、繰出位置よりも下方に揺動可能に構成してもよい。
【００２４】
図４は制御系を示す説明図である。給紙装置４には、上述した上面検出センサ３８の他に、収納庫３０が所定の位置でロックされたことを検出する収納庫セットセンサ（図示せず）、積載トレイ３２が最下限位置にあることを検出する下限位置センサ６０が設けられている。
【００２５】
また、給紙装置４には、積載トレイ３２上のシート類の積載量を検出するための積載量検出手段が設けられている。この積載量検出手段は、巻取プーリ５３の回転軸上に設けられ、巻取プーリ５３と同期して回転する円盤と、円盤のスリットを検出するフォトセンサと、からなるエンコーダ６１であり、このエンコーダ６１の出力パルスをカウントすることでシート類の積載量を検出する。
【００２６】
図４における符号１００は、上面検出センサ３８、収納庫セットセンサ、下限位置センサ６０、エンコーダ６１などの各センサからの検出信号や画像形成装置１からの各種の情報に基づき各モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３の駆動制御を行う制御部（制御手段）である。この制御手段は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、カウンタなどを有し、後述する各種の処理を行う。
【００２７】
ここで、本実施の形態の給紙装置４では、封筒を取り扱うことが可能となっている。封筒は膨らみを有するため、繰出ローラ４０は封筒を繰り出すための適正な圧接力を得ることが難しい。本実施の形態の給紙装置４では、積載トレイ３２の上昇量を制御することで封筒の上面と繰出ローラ４０との圧接力が適正な圧接力となるようにしている。
【００２８】
以下に封筒が積載された場合の積載トレイ３２の上昇動作について、図５の動作フリーチャート図、図６の積載トレイ３２の状態図に基づき説明する。本実施の形態では、収納庫３０すなわち給紙装置４を通常のシート（普通紙）用として使用するかまたは封筒用で使用するかを図４に示す操作手段１０１によって選択できるようになっている。なお、本実施の形態において操作手段１０１は給紙装置に設けられた押しボタンスイッチであり、押しボタンスイッチが押されたことに基づき封筒用の積載トレイ上昇動作を実行する。なお、この実施の形態では操作手段１０１を押しボタンスイッチとしたが、画像形成装置１に設けられた操作パネル（図示せず）で封筒モードを使用者が選択するように構成し、画像形成装置１からの封筒モードを指示する信号によって給紙装置４が封筒用の積載トレイ上昇動作を実行するようにしてもよい。
【００２９】
封筒用の積載トレイ上昇動作では、先ず引き出された収納庫３０の積載トレイ３２上に使用者によって封筒がセットされ、収納庫３０が給紙装置４に収納されると、積載トレイ３２が下限位置にあるか否かが下限センサ６０で検出される（ＳＴ１）。下限センサ６０によって下限位置にあると検出（ＯＮ）されると昇降モータＭ３を正転駆動し、積載トレイ３２を上昇させる（ＳＴ２）。この昇降モータＭ３を正転駆動と同時に上昇カウントを開始する（ＳＴ３）。一方、下限センサ６０が積載トレイ３２を検出していなければ、異常処理を実行する（ＳＴ２０）。異常処理では給紙装置４の全ての動作を中断し、使用者に異常を放置する。
【００３０】
そして、下限センサ６０で検出され、昇降モータＭ３を駆動で上昇する封筒の上面を上面検出センサ３８が検出（ＯＮ）すると、昇降モータＭ３を停止する（ＳＴ４〜ＳＴ５）。このとき、封筒の上面は図６（ａ）に示すように繰出ローラ４０の周面位置Ｐ１から一定距離離れた待機位置Ｐ２にまで到達した状態になっている。また、これと同時に上昇カウントを停止する（ＳＴ６）。なお、上昇カウントは積載トレイ３２を上昇させるための巻取プーリ５３の回転軸に設けられたエンコーダ６１の出力パルス数をカウントすることであり、エンコーダ６１のパルス数をカウントすることで積載トレイ３２の上昇した量や位置を検出することができる。
【００３１】
次に、収納庫３０または給紙装置４が封筒用に設定させていれば、先にカウントされた上昇カウント値、すなわち積載トレイ３２が下限位置から封筒上面が上面検出センサ３８に検出されるまでのエンコーダのカウント値から封筒の積載量を算出する（ＳＴ７〜ＳＴ８）。そして、封筒の積載量に応じて上昇値を設定する（ＳＴ９）。本実施の形態において積載量に応じた上昇値はエンコーダ６１のパルス値であり、このパルス値を予め制御部１００のＲＯＭに格納しておき、算出された積載量に対応したパルス値をＲＯＭから呼び出して設定している。
【００３２】
上昇値が設定されると昇降モータＭ３を正転回転させる（ＳＴ１０）。これによって、積載トレイ３０が再度上昇し、設定された上昇値（エンコーダ６１のパルス数）に到達すると昇降モータＭ３を停止する。このとき、封筒の上面は図６（ｂ）、（ｃ）に示すように固定された繰出ローラ４０の周面に接触した位置にある。そして、画像形成装置１から給紙動作の指示があるまでこの状態で待機し、給紙動作の指示があると繰出ローラ４０、給紙ローラ４１を駆動して給紙動作を行う。
【００３３】
ここで、積載量による各上昇値は、積載量が増大するに比して大きい上昇値が選択される。つまり、図６（ｂ）、（ｃ）に示す積載トレイ３２上の封筒の積載高さがＨ１である場合と封筒の積載高さがＨ１よりも低いＨ２である場合とで説明すると、積載トレイ３２上の封筒の積載高さがＨ１である場合（図６（ｂ）参照。）は、積載トレイ３２の上昇量としてＬ２が選択され、封筒の積載高さがＨ１よりも低いＨ２である場合（図６（ｂ）参照。）は、積載トレイ３２の上昇量としてＬ２よりも小さいＬ３が選択されるようになっている。
【００３４】
このように、積載量に比して上昇量を大きくすることで、封筒の積載量に比して封筒に対する荷重を大きくすることができ、封筒と繰出ローラ３２の圧接力のばらつきを小さくすることができる。
【００３５】
次に、上述した実施の形態では、積載トレイ３２上の封筒の積載量によって、積載トレイ３２の上昇量を変更するようにしたが、封筒の上面を押したときの変形量を検出する検出手段６８を設け、変形量が所定以下であるときは積載トレイ３２上の封筒の積載量に係らずに所定の積載量を選択するようにしてもよい。
【００３６】
具体的な構成を図７の状態図に基づき説明すると、検出手段６８（圧縮量検出手段）は、図７に示すように封筒の上面を押圧する押圧レバー６８ａと、押圧レバー６８ａの揺動を検出するための揺動フラグ６８ｂと、揺動フラグ６８ｂの位置を検出するフォトセンサ６８ｃと、押圧レバー６８ａを封筒の上面に向けて付勢する押圧バネ６８ｄで構成されている。この検出手段６８は、封筒の上面が上面検出センサ３８で検出された待機位置Ｐ２にあるとき押圧レバー６８ａが封筒上面を押圧する位置に配置されている。そして、積載トレイ３２が上昇し、封筒の上面が上面検出センサ３８で封筒の上面が検出されて積載トレイ３２の上昇を停止させた時点で図７（ａ）に示すように封筒の押圧レバー６８ａの揺動がフォトセンサ６８ｃで検出されていなければ、封筒の変形量は所定量以下であると判断する。そして、封筒の変形が所定量以下の場合は、封筒の積載量に係らず繰出ローラ４０の周面位置Ｐ１から待機位置Ｐ２までの距離に相当する上昇量に若干の上昇量を加えた基準上昇量を選択する。一方、封筒の上面が上面検出センサ３８で封筒の上面が検出されて積載トレイ３２の上昇を停止させた時点で図７（ｂ）に示すように封筒の押圧レバー６８ａの揺動がフォトセンサ６８ｃで検出していた場合は、封筒の変形量は所定量よりも大きいと判断する。そして、上述した実施の形態と同様に積載量に応じて上昇量を選択して設定し、設定された上昇量で積載トレイ３２を上昇させる。このとき、選択される上昇量は、上記の基準上昇量よりも大きい値が選択され、また封筒の積載量が多いときは少ないときに比して大きい上昇量を選択するようになっている。
【００３７】
なお、上面検出センサ３８は、封筒の上面を接触する検出レバー３８ａと、検出レバー３８ａの揺動を検出するための検出フラグ３８ｂと、検出フラグ３８ｂの位置を検出するフォトセンサ３８ｃと、検出レバー３８ａを封筒の上面に向けて付勢する捩じりバネ３８ｄで構成している。ここで、捩じりバネ３８ｄは、検出レバー３８ａが封筒の上面に接触する程度の付勢力とし、その付勢力は検出手段６８の押圧バネ６８ｄの付勢力よりも十分に小さくしている。なお、上面検出センサ３８は捩じりバネ３８ｄを用いずに自重で検出レバー３８ａを垂下させ、封筒の上面に接触させるように構成してもよい。もちろん、上面検出センサ３８は検出レバーを用いない、他の構成を採用してもよい。
【００３８】
上述した構成によれば、積載量が多い場合であっても封筒の膨らみがない場合や使用者が間違って封筒以外の膨らみのないシートを積載トレイ上の積載した場合に封筒、またはシートに過剰な荷重が付与されることを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  画像形成装置
４  給紙装置
３０  収納庫
３１  給紙機構
３２  積載トレイ
３８  シート上面検出センサ
４０  繰出ローラ
４１  給紙ローラ
４２  分離ローラ
４４  ブラケット
６０  下限センサ
１００  制御部
Ｍ１  給紙モータ
Ｍ３  昇降モータ
【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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