(57)【要約】【課題】用紙の種類に応じて、確実に適切な給紙高さを確保することができる給紙装置を提供する。【解決手段】複数枚のプリント命令を受付けると（Ｓ１１）、用紙Ｐの最上面の位置の変化量を検出する（Ｓ１２）と共に、用紙Ｐの給紙枚数を、カウンタによりカウントする（Ｓ１３）。用紙Ｐの最上面の位置の変化量およびカウントした用紙Ｐの給紙枚数により、用紙Ｐの種類を検知する（Ｓ１４）。用紙Ｐの種類に対応する供給電圧をリフトアップモータ２６へ供給する（Ｓ１５）。供給電圧に応じたリフトアップモータ２６の回転により底板２５を上昇させる（Ｓ１６）。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙する用紙を収納する給紙カセットと、
前記給紙カセット内に収納された用紙を所定の給紙高さまで上昇させる用紙上昇手段と、
前記給紙カセット内に収納された用紙の種類を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知した用紙の種類に応じて、前記用紙上昇手段による上昇速度を変更する制御手段とを備える、給紙装置。
【請求項２】
前記用紙上昇手段は、供給電圧に応じた回転速度により用紙を上昇させるモータを含み、
前記制御手段は、前記供給電圧を変更して前記上昇速度を変更する、請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記給紙カセットは、その上に用紙を積載する底板を含み、
前記用紙上昇手段は、前記底板を上昇させて用紙を前記所定の給紙高さまで上昇させる、請求項１または２に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記検知手段は、前記給紙カセット内に収納された用紙の最上面の位置を検出するセンサと、用紙の給紙枚数をカウントするカウント手段とを含み、
前記センサによって検出した用紙の最上面の位置の変化量および前記カウント手段によってカウントした給紙枚数によって用紙の種類を検知する、請求項１〜３のいずれかに記載の給紙装置。
【請求項５】
前記検知手段は、前記センサによって検出した用紙の最上面の位置の変化量および前記カウント手段によってカウントした給紙枚数と、前記変化量および前記給紙枚数から導出される用紙の種類とを対応付けるテーブルを備える、請求項４に記載の給紙装置。
【請求項６】
前記センサは、用紙の最上面の位置が所定の位置に達するまでの時間を計測する計測手段を含み、
前記検知手段は、前記センサによって計測した時間および前記カウント手段によってカウントした給紙枚数によって用紙の種類を検知する、請求項４に記載の給紙装置。
【請求項７】
前記センサは、ＰＩセンサを含む、請求項４〜６のいずれかに記載の給紙装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の給紙装置を含む、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給紙装置および画像形成装置に関するものであり、特に、給紙の際に給紙カセット内に収納された用紙を上昇させて給紙する給紙装置、およびこのような給紙装置を含む画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な画像形成装置には、給紙カセット内に収納された用紙を画像形成のタイミングに合わせて給紙する給紙装置が備えられている。画像形成装置には、用紙のサイズや向きに応じて複数の給紙カセットが備えられている。給紙装置は、複数の給紙カセットのうち、自動または手動で選択された給紙カセットから用紙を給紙する。
【０００３】
給紙カセットには、その上に複数枚の用紙を積載する底板と、積載された複数枚の用紙のうち、最上面の用紙に当接して、その回転により用紙を１枚ずつピックアップして搬送路へ供給する給紙ピックアップコロが設けられている。底板は、リフトアップモータの回転により上下方向に可動可能である。給紙カセット内の用紙は、給紙されるに従い、その量が減少していく。このとき、最上面の用紙と給紙ピックアップコロとの当接状態が、用紙の量の減少と共に変化する。ここで、リフトアップモータの回転によって底板を適宜上昇させることにより、給紙カセット内に収納された最上面の用紙と給紙ピックアップコロとの適切な当接状態を維持している。
【０００４】
ここで、給紙カセット内の用紙と給紙ピックアップコロとの適切な当接状態を維持する給紙装置に関する技術が、特開平５−３３０６７１号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１によると、底板を上昇させるモータを回転させるための電圧を転写紙の積載量の多少に合わせて少なくとも２段階以上に切替え、これにより、適切な給紙のための給紙高さを安定して得ることができるようにしている。
【特許文献１】特開平５−３３０６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１によると、リフトアップモータへの供給電圧を用紙の積載量に合わせて変化させて底板を上昇させ、用紙を適切な給紙高さにすることとしている。しかし、用紙の積載量に合わせて底板を上昇させても、給紙する用紙の種類によっては、例えば、リフトアップモータへの供給電圧停止時におけるリフトアップモータの惰性回転の影響で、給紙高さが適切にならない場合もある。このような場合には適切な給紙高さを確保することができない。
【０００６】
この発明の目的は、用紙の種類に応じて、確実に適切な給紙高さを確保することができる給紙装置を提供することである。
【０００７】
この発明の他の目的は、適切に形成した画像を用紙に転写することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る給紙装置は、給紙する用紙を収納する給紙カセットと、給紙カセット内に収納された用紙を所定の給紙高さまで上昇させる用紙上昇手段と、給紙カセット内に収納された用紙の種類を検知する検知手段と、検知手段により検知した用紙の種類に応じて、用紙上昇手段による上昇速度を変更する制御手段とを備える。
【０００９】
好ましくは、用紙上昇手段は、供給電圧に応じた回転速度により用紙を上昇させるモータを含み、制御手段は、供給電圧を変更して上昇速度を変更する。
【００１０】
さらに好ましくは、給紙カセットは、その上に用紙を積載する底板を含み、用紙上昇手段は、底板を上昇させて用紙を所定の給紙高さまで上昇させる。
【００１１】
さらに好ましくは、検知手段は、給紙カセット内に収納された用紙の最上面の位置を検出するセンサと、用紙の給紙枚数をカウントするカウント手段とを含み、センサによって検出した用紙の最上面の位置の変化量およびカウント手段によってカウントした給紙枚数によって用紙の種類を検知する。
【００１２】
さらに好ましい一実施形態として、検知手段は、センサによって検出した用紙の最上面の位置の変化量およびカウント手段によってカウントした給紙枚数と、変化量および給紙枚数から導出される用紙の種類とを対応付けるテーブルを備える。
【００１３】
また、センサは、用紙の最上面の位置が所定の位置に達するまでの時間を計測する計測手段を含み、検知手段は、計測手段によって計測した時間およびカウント手段によってカウントした給紙枚数によって用紙の種類を検知するようにしてもよい。
【００１４】
さらに好ましい一実施形態として、センサは、ＰＩセンサを含む。
【００１５】
この発明の他の局面においては、画像形成装置は、上記したいずれかの給紙装置を含む。
【発明の効果】
【００１６】
この発明に係る給紙装置によると、給紙カセット内に収納された用紙の種類に応じて、用紙上昇手段による上昇速度を変更している。そうすると、用紙の種類が変化した場合でもあっても、用紙の上昇速度を変更して、適切な給紙高さとすることができる。したがって、用紙の種類に応じて、確実に適切な給紙高さを確保することができる。
【００１７】
また、このような画像形成装置によると、用紙の種類に応じて、確実に適切な給紙高さを確保することができる給紙装置を含むため、適切に形成した画像を用紙に転写することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る給紙装置を含む画像形成装置をデジタル複合機１０に適用した場合のデジタル複合機１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して、デジタル複合機１０は、デジタル複合機１０全体を制御する制御部１１と、画像データ等の書込みや読出しを行うためのＤＲＡＭ１２と、デジタル複合機１０の有する情報を表示する表示画面を含み、デジタル複合機１０におけるユーザとのインターフェースとなる操作部１３と、原稿を自動的に所定の原稿読取り位置へ搬送する原稿送り装置１４と、原稿送り装置１４によって搬送されてきた原稿の画像を所定の読取り位置で読取る画像読取り部１５と、画像読取り部１５で読取られた原稿等からその画像を形成し、用紙に転写して出力する画像形成部１６と、画像データ等を格納するハードディスク１７と、公衆回線２０に接続されるＦＡＸ通信部１８と、ネットワーク２１と接続するためのネットワークＩＦ（インターフェース）部１９と、画像形成部１６へ転写する用紙を給紙する給紙装置２３とを含む。
【００１９】
制御部１１は、画像読取り部１５から出力される原稿データをＤＲＡＭ１２に圧縮符号化して書き込み、ＤＲＡＭ１２に書き込んだデータを読出し、伸張符号化して画像形成部１６により出力する。
【００２０】
デジタル複合機１０は、画像読取り部１５により読取られた原稿を用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１０は、ネットワークＩＦ部１９を通じて、ネットワーク２１に接続されたパソコン２２から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、プリンターとして作動する。さらに、デジタル複合機１０は、ＦＡＸ通信部１８を通じて、公衆回線２０から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、また、画像読取り部１５により読取られた原稿の画像データを、ＦＡＸ通信部１８を通じて公衆回線２０に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。
【００２１】
なお、図１において太線の矢印は画像データの流れを示しており、細線の矢印は制御信号または制御データの流れを示している。
【００２２】
次に、デジタル複合機１０に含まれる給紙装置２３の構成について説明する。図２および図３は、給紙装置２３に含まれる給紙カセット２４の一部を示す概略断面図である。図２は、用紙Ｐを給紙する前の状態を示し、図３は、複数枚の用紙Ｐを給紙した後の状態を示す。図１〜図３を参照して、給紙装置２３は、画像形成部１６において形成した画像を転写する用紙Ｐを複数枚収納する給紙カセット２４を含む。給紙装置２３は、用紙Ｐのサイズや向き等に応じて、複数の給紙カセット２４を含むが、ここでは、１つの給紙カセット２４について説明する。給紙カセット２４は、底部分に設けられ、その上に複数枚の用紙Ｐを積載する底板２５と、底板２５を上下方向に可動させるリフトアップモータ２６と、給紙カセット２４内に収納された複数枚の用紙Ｐのうち、最上面の用紙Ｐに当接し、支点２９を中心に回転可能に設けられるアクチュエータ２７と、アクチュエータ２７の動きに応じて遮光される光の光量を検出するＰＩ（Ｐｈｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒ）センサ２８と、用紙Ｐの最上面に当接して回転運動により用紙Ｐをピックアップし、画像形成部１６に通ずる搬送路（図示せず）へ用紙Ｐを順次給紙する給紙ピックアップコロ（図示せず）とを含む。また、給紙装置２３は、給紙カセット２４の出口に設けられたカウンタ（図示せず）を含み、このカウンタにより、用紙Ｐの給紙枚数をカウントする。
【００２３】
リフトアップモータ２６は、その回転により底板２５を図２中の矢印で示す上下方向に可動させ、用紙Ｐの最上面の位置を所定の給紙高さとする。これにより、給紙ピックアップコロと最上面の用紙Ｐとの適切な当接状態を維持して順次用紙Ｐを給紙することができる。リフトアップモータ２６は、供給電圧に応じてその回転速度が変化する。具体的には、供給電圧が大きい程、その回転速度が大きくなり、これに応じて、底板２５の上昇速度も速くなる。
【００２４】
リフトアップモータ２６への電圧の供給は、ＰＩセンサ２８による光量の変化に応じて行なわれる。図４は、経過時間、すなわち、給紙開始からの時間とＰＩセンサ２８の出力電圧値との関係を示すグラフである。横軸は、経過時間を示し、縦軸は、ＰＩセンサ２８の出力電圧値を示す。図１〜図４を参照して、プリント開始、すなわち給紙開始からの時間の経過と共に用紙Ｐの最上面は下降していく。これに伴って用紙Ｐの最上面に当接していたアクチュエータ２７は、支点２９を中心に回転する。そうすると、アクチュエータ２７による遮光量が減少し、ＰＩセンサ２８による出力電圧値が高くなる。そして、出力電圧値がＶｘとなると、リフトアップモータ２６に電圧を供給して底板２５を上昇させる。その後、底板２５の上昇に伴って用紙Ｐの最上面に当接しているアクチュエータ２７が再び逆方向に回転して遮光量が増大する。ＰＩセンサ２８による出力電圧値が低くなって、出力電圧値がＶｙとなれば、リフトアップモータ２６への電圧の供給を停止して、底板２５の上昇を止める。
【００２５】
リフトアップモータ２６への供給電圧は、変更することができる。図５は、リフトアップモータ２６の回転停止時間とリフトアップモータ２６への供給電圧との関係を示すグラフである。横軸は、リフトアップモータ２６の回転停止時間を示し、縦軸は、供給電圧を示す。図５を参照して、供給電圧がＶ１であれば、供給電圧Ｖ１に対応する上昇速度で底板２５は上昇する。そして、リフトアップモータ２６への電圧供給をＴ０で停止した後、惰性回転によりリフトアップモータ２６の回転は、Ｔ１で停止する。一方、供給電圧がＶ１よりも高いＶ２であれば、供給電圧Ｖ２に対応する上昇速度で底板２５は上昇する。そして、リフトアップモータ２６への電圧供給をＴ０で停止した後、惰性回転によりリフトアップモータ２６の回転は、Ｔ１よりも多いＴ２で停止する。すなわち、Ｔ２−Ｔ１の惰性回転の分だけ上昇して停止する。
【００２６】
次に、上記した給紙装置２３を含むデジタル複合機１０によって、複数枚のプリントを行なう場合について説明する。図６は、この場合における制御部１１の動作を示すフローチャートである。図１〜図６を参照して、まず、ユーザからのプリント要求により、複数枚のプリント命令を受付けると、要求に応じて用紙Ｐの給紙を開始する（図６において、ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。
【００２７】
用紙Ｐが順次給紙されていくにつれ、上記したように給紙カセット２４内の用紙Ｐは減少していく。用紙Ｐの減少に従い、給紙カセット２４内の用紙Ｐは、図２に示す状態から図３に示す状態となる。ここで、上記したように、アクチュエータ２７による遮光量が変化し、ＰＩセンサ２８により検出されていた光量が変化する。この光量の変化によりアクチュエータ２７のズレ量、すなわち、用紙Ｐの最上面の位置の変化量を検出する（Ｓ１２）。また、用紙Ｐの最上面の位置の変化量の検出と共に、この時の用紙Ｐの給紙枚数を、カウンタによりカウントする（Ｓ１３）。ここで、カウンタは、カウント手段として作動する。
【００２８】
次に、用紙Ｐの最上面の位置の変化量およびカウントした用紙Ｐの給紙枚数により、用紙Ｐの種類を検知する（Ｓ１４）。具体的には、予め算出された用紙Ｐの最上面の位置の変化量およびカウントした用紙Ｐの給紙枚数と、変化量および給紙枚数から導出される用紙Ｐの種類とを対応付けたテーブルを参照し、用紙Ｐの種類を検知する。なお、このようなテーブルは、例えば、ハードディスク１７等に格納され、デジタル複合機１０に備えられている。テーブルは、所定の給紙枚数毎の用紙Ｐの最上面の位置の変化量に対応する用紙Ｐの坪量および厚さによって対応付けられている。用紙Ｐの坪量（Ｎ／ｍ２）については、その種類に応じて、例えば、５２．３、６４．３、７５．６、８１．４、１０４．７、１２７．９、１６３．０、１８６．０等がある。また、用紙Ｐの厚さ（μｍ）は、これらに応じて、７０、８２、９５、１０６、１２４、１５１、１８２、２２０となる。このような用紙Ｐの種類の変化に対応して、所定の給紙枚数毎の用紙Ｐの最上面の位置の変化量、すなわち、用紙Ｐの給紙枚数に対応する用紙Ｐの最上面の位置の減少量により、用紙Ｐの種類を導出する。
【００２９】
その後、用紙Ｐの種類に対応する供給電圧をリフトアップモータ２６へ供給する（Ｓ１５）。例えば、用紙Ｐの坪量が小さく、比較的薄い用紙であれば、図５に示すＶ１のような小さい電圧を供給する。また、用紙Ｐの坪量が大きく、比較的厚い用紙であれば、図５に示すＶ２のような大きい電圧を供給する。そして、供給電圧に応じたリフトアップモータ２６の回転により底板２５を上昇させる（Ｓ１６）。その後、電圧の供給を停止し、底板２５の上昇を止める。
【００３０】
このように構成することにより、用紙Ｐの種類が変化した場合でもあっても、リフトアップモータ２６への供給電圧を変更して用紙Ｐの上昇速度を変更し、リフトアップモータ２６への供給電圧停止時におけるリフトアップモータ２６の惰性回転の影響等を考慮した適切な給紙高さとすることができる。したがって、用紙Ｐの種類に応じて、確実に適切な給紙高さを確保することができる。
【００３１】
また、このようなデジタル複合機１０は、用紙の種類に応じて、確実に適切な給紙高さを確保することができる給紙装置２３を含むため、適切に形成した画像を用紙に転写することができる。
【００３２】
なお、上記の実施の形態においては、ＰＩセンサのアナログ出力、具体的に刃、出力電圧値の量に応じて最上面の用紙の位置の変化量を検出し、これを基に用紙の種類を検知することにしたが、これに限らず、ＰＩセンサのデジタル出力を利用した以下の構成としてもよい。すなわち、ＰＩセンサにおいて、最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かによりオン、オフを切り替える構成とする。そして、カウンタにより所定の枚数をカウントすると、まず、底板の上昇を開始する。このときのＰＩセンサの出力を、オフとする。その後、底板の上昇により用紙の最上面の位置が上昇して所定の位置に達したとき、ＰＩセンサの出力がオフからオンに切り替わる。このときのオフからオンに切り替わるまでの時間を計測する。ここで、ＰＩセンサは、用紙の最上面の位置が所定の位置に達するまでの時間を計測する計測手段を含む。オフからオンに切り替わるのに要する時間は、上記した用紙の坪量や用紙の厚み等、引いては、用紙の種類に依存する。したがって、計測された時間および給紙枚数により、用紙の種類を検知することができる。このように構成することによっても、用紙の種類を検知することができる。ここで、デジタル複合機は、計測時間および給紙枚数と、計測時間および給紙枚数から導出される用紙の種類とを対応付けたテーブルを備えることにしてもよい。
【００３３】
なお、上記の実施の形態においては、リフトアップモータにより底板を上昇させて、所定の給紙高さまで上昇させることにしたが、これに限らず、例えば、給紙カセットを構成する他の部材を上昇させて、用紙を所定の給紙高さまで上昇させるようにしてもよい。
【００３４】
また、上記の実施の形態においては、用紙の最上面の位置の変化量をＰＩセンサで検出することにしたが、これに限らず、用紙の最上面の位置の変位量を測定可能な他のセンサで検出することにしてもよい。
【００３５】
なお、上記の実施の形態においては、リフトアップモータの回転により底板を上昇させる構成としたが、これに限らず、他の用紙上昇手段により底板を上昇させる構成としてもよい。
【００３６】
また、上記の実施の形態においては、テーブルを参照して、用紙の種類を検知することにしたが、これに限らず、用紙の最上面の位置の変化量および用紙の給紙枚数から随時用紙の種類を導出して、これに応じた電圧を供給して上昇速度を変更することにしてもよい。
【００３７】
なお、上記の実施の形態においては、用紙の最上面の位置の変化量および用紙の給紙枚数から用紙の種類を検知することにしたが、これに限らず、例えば、用紙の給紙枚数と、減少した給紙カセットの重量から用紙の種類を検知するようにしてもよい。
【００３８】
また、上記の実施の形態においては、給紙装置は、デジタル複合機に含まれる制御部で制御することにしたが、これに限らず、給紙装置が独自に制御部を有し、この制御部により、給紙装置全体を制御するよう構成してもよい。
【００３９】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の一実施形態に係る給紙装置を含むデジタル複合機の全体構成を示すブロック図である。
【図２】給紙装置に含まれる給紙カセットの一部を示す概略断面図である。
【図３】図２に示す給紙カセットにおいて、複数枚の用紙を給紙した後の状態を示す概略断面図である。
【図４】経過時間とＰＩセンサにおける出力電圧値との関係を示すグラフである。
【図５】リフトアップモータの回転停止時間とリフトアップモータへの供給電圧との関係を示すグラフである。
【図６】この発明の一実施形態に係る給紙装置を含むデジタル複合機を用いて複数枚のプリントを行う場合の制御部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１０  デジタル複合機、１１  制御部、１２  ＤＲＡＭ、１３  操作部、１４  原稿送り装置、１５  画像読取り部、１６  画像形成部、１７  ハードディスク、１８  ＦＡＸ通信部、１９  ネットワークＩＦ部、２０  公衆回線、２１  ネットワーク、２２  パソコン、２３  給紙装置、２４  給紙カセット、２５  底板、２６  リフトアップモータ、２７  アクチュエータ、２８  ＰＩセンサ、２９  支点。
【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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