(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２のシート昇降機構によってそれぞれ昇降自在に支持された第１、第２のシート積載部を有し、これらシート積載部のシートを給紙位置に移動して画像形成装置へ送り出す給紙装置において、
前記第１、第２のシート昇降機構を選択的に駆動する単一の駆動装置を切り換えることで、第１のシート積載部、及び第２のシート積載部を選択的に上昇させ、
前記駆動装置の切り換えによる第２のシート積載部の上昇と並行して、第１のシート積載部から画像形成装置にシートを送り出すことを特徴とする給紙装置の制御方法。
【請求項２】
第１、第２のシート昇降機構によってそれぞれ昇降自在に支持された第１、第２のシート積載部を有し、これらシート積載部のシートを給紙位置に移動して画像形成装置へ送り出す給紙装置において、
前記第１、第２のシート昇降機構を選択的に駆動する単一の駆動装置を切り換えることで、第１のシート積載部、及び第２のシート積載部を選択的に上昇させ、
前記第２のシート積載部の上昇中に、第１のシート積載部から所定量のシートが画像形成装置に送り出された場合、前記第２のシート積載部の上昇を中断し、駆動装置を切り換えて第１のシート積載部を上昇させることを特徴とする給紙装置の制御方法。
【請求項３】
前記駆動装置の駆動の切り換えは、少なくとも第１のシート積載部を所定の給紙位置まで上昇させた後である請求項１又は２記載の給紙装置の制御方法。
【請求項４】
第１のシート積載部に載置してあるシートの全てが画像形成装置に送り出された時には、第２のシート積載部は既に所定の給紙位置にある請求項１又は２記載の給紙装置の制御方法。
【請求項５】
前記駆動装置の切り換えは、単一モータの正逆転と、それに伴うワンウエイクラッチの作動によって制御される請求項１又は２記載の給紙装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタなどの画像読取装置にシートを給紙するための給紙装置において、その制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近は、複写機やプリンタなどの画像形成装置による一回当たりの処理枚数が飛躍的に増大する傾向がある。そのため、最近の画像形成装置には大容量のシート収容部を備えた給紙装置が提供される場合が多い。
【０００３】
従来、この種の大容量のシート収容部を備えた給紙装置は、サイズ毎に給紙カセットが設けられ、これら給紙カセットが昇降機構により上下動する構成となっている（例えば特開平６−１００１９００号）。この給紙装置は、給紙方向に２つのシートカセットを並設しており、先ず下流側のシートカセットから給紙を開始し、シートが全て給紙された後に、上流側のシートカセットの積載されたシートを下流側のシートカセットを介して画像形成装置に送り出すように構成してある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の給紙装置にあっては、各シートカセットの昇降動作をそれぞれに設けた駆動モータによって行なっているため、給紙装置全体が大型化してしまうといった問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、給紙方向に並設された少なくとも２つのシートカセットを単一の駆動装置によって作動させることで、給紙装置全体をコンパクトにするとともにコストの低廉化を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る給紙装置の制御方法は、第１、第２のシート昇降機構によってそれぞれ昇降自在に支持された第１、第２のシート積載部を有し、これらシート積載部のシートを給紙位置に移動して画像形成装置へ送り出す給紙装置において、前記第１、第２のシート昇降機構を選択的に駆動する単一の駆動装置を切り換えることで、第１のシート積載部、及び第２のシート積載部を選択的に上昇させ、前記駆動装置の切り換えによる第２のシート積載部の上昇と並行して、第１のシート積載部から画像形成装置にシートを送り出すことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る給紙装置の制御方法は、第１、第２のシート昇降機構によってそれぞれ昇降自在に支持された第１、第２のシート積載部を有し、これらシート積載部のシートを給紙位置に移動して画像形成装置へ送り出す給紙装置において、前記第１、第２のシート昇降機構を選択的に駆動する単一の駆動装置を切り換えることで、第１のシート積載部、及び第２のシート積載部を選択的に上昇させ、前記第２のシート積載部の上昇中に、第１のシート積載部から所定量のシートが画像形成装置に送り出された場合、前記第２のシート積載部の上昇を中断し、駆動装置を切り換えて第１のシート積載部を上昇させることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係る給紙装置の制御方法は、前記駆動装置の駆動の切り換えが、少なくとも第１のシート積載部を所定の給紙位置まで上昇させた後であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項４に係る給紙装置の制御方法は、第１のシート積載部に載置してあるシートの全てが画像形成装置に送り出された時には、第２のシート積載部は既に所定の給紙位置にあることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項５に係る給紙装置の制御方法は、前記駆動装置の切り換えが、単一モータの正逆転と、それに伴うワンウエイクラッチの作動によって制御されることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る給紙装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明に係る給紙装置の概念図を示したものである。この給紙装置１は、直方体形状の枠体２と、この枠体２内に引き出し可能に収納される給紙ユニット３とを備える。給紙ユニット３は、レターサイズやＡ４サイズの用紙を給紙方向において載置できるように、一対のシート積載部４，５を並設してある。また、これらシート積載部４，５のそれぞれに載置されたシートＳに圧接して矢印で示す給紙方向に繰り出す繰出し手段６，７と、この繰出し手段６，７によって繰り出されたシートＳのうちで最上紙のみを給紙するための分離ローラ８を備える。なお、給紙ユニット３はガイドレール３１によって案内され、給紙方向に対して直交する方向であって且つ操作側（紙面手前）に引き出し可能となっており、シート補給指示に従って給紙ユニット３を引き出すことで、両方のシート積載部４，５に対し同時に補給することができる。
【００１６】
図２は、前記給紙装置１の一使用例を示したものであり、給紙装置１の上部に複写機本体１０を搭載した複写システムを示したものである。複写機本体１０は、上面のプラテン１１上に載置された原稿を露光するためのランプ１２及び複数のミラー、レンズからなる光学系１３を有し、感光体１４上に受けた原稿像から潜像を形成し、これを現像する手段と用紙上へ転写する転写手段とを有し、これを定着させる定着手段１５を経て排紙トレー１６上に排出するものである。なお、排紙トレー１６に代えて大量の処理済みシートを収容するダウントレーや区分けして収容するソータなどを連結することもできる。
【００１７】
また、給紙装置１との結合部には、シートを受ける入口ローラ１７、ガイド１８及びレジストローラ１９が配設されている。一方、図２に示した給紙装置１の枠体２内には、前述した給紙ユニット３の上部に大サイズのシートを収容するＡ３用カセット２０及びＢ４用カセット２１等が配設されている。これらのカセット２０，２１は、それぞれガイドレール２２，２３によって案内され、しかもシートの補給を容易にするためにオペレータの手前側、即ち紙面手前側に引き出し可能に装着してある。各カセット２０，２１の内部にはシートを上方へ押し上げる周知の押し上げ手段が内蔵されている一方、最上位置のシートを繰り出す繰出し手段２４，２５が配置されている。また、その近傍には繰出し手段２４，２５によって繰り出されたシートを一枚毎に分離して給送する分離ローラ２６，２７が設けられ、さらに下流側の給送ガイド３０に合流している。
【００１８】
図３は、前記給紙装置１の詳細を示したものである。給紙ユニット３は、給紙方向で２室に分割されており、それぞれに平板状のシート積載部４，５が昇降動可能に配置され、上方に繰出し手段６，７と分離ローラ８及びレジストローラ９が配置された構造となっている。
【００１９】
繰出し手段６は、図３及び図４に示したように、給紙ユニット３の上部に配設された取付フレーム３２にブラケットを介して揺動可能に支持されたレバー３３ａ，３３ｂと、このレバー３３ａ，３３ｂに３つのギヤ３４を介して設けられるピックアップローラ３５とで構成される。ピックアップローラ３５の回転は、ピッククラッチ３６ａの作動によって制御される。また、ピックアップローラ３５は、ばね３７によって下方側に付勢され、シート最上面を押圧するとともにシート最上面のレベルに応じて上下動する。レバー３３ａ，３３ｂは、ピックアップローラ３５の上下動に応じて支持点を中心に揺動し、レバー３３ａの他端近傍に配設されたシート積載部４のレベルセンサ３８ａに当接してレベルセンサ３８ａをオン・オフする。なお、他方の繰出し手段７の構造も、上述した繰出し手段６と同様であるので、同一の符号を用いて説明を省略する。これらの繰出し手段６，７は、給紙ユニット３の引き出し時にはピックアップローラ３５が跳ね上がった状態になっているが、図４に示したように、給紙ユニット３を収納すると引出しレバー３９が押されて回転し、操作杆４０をスプリング４１を伸張させながら矢印方向にスライドさせてレバー３３ｂとの係合を解除し、前述したばね３７のばね圧によって下方側に付勢する機構となっている。
【００２０】
シート積載部４，５の昇降動作は、図５乃至図７に示したように、各シート積載部４，５にそれぞれ配置された昇降機構４２，４３と、これら昇降機構４２，４３を選択的に駆動する単一の駆動装置４４とで構成される。昇降機構４２，４３は、給紙ユニット３の縦壁に開設された縦長開口４５ａ，４５ｂの左右縁にラック４６ａ，４６ｂを設け、このラック４６ａ，４６ｂに沿って一対ごとのピニオン４７ａ，４７ｂを上下動させることによってシート積載部４，５の昇降を可能としている。給紙ユニット３の縦壁にはプーリ４８ａ，４８ｂに掛け渡したタイミングベルト４９ａ，４９ｂによってピニオン４７ａ，４７ｂの連結板５０ａ，５０ｂと連結される楕円ローラ５１ａ，５１ｂが回転可能に設けられ、楕円ローラ５１ａ，５１ｂを矢印方向に回転させることによってピニオン４７ａ，４７ｂを上方に移動することができる。なお、ラック４６ａ，４６ｂ及びピニオン４７ａ，４７ｂは背面側の縦壁にも設けられており、両者はシート積載部４，５の下面において軸５２ａ，５２ｂで連結されている。
【００２１】
上記昇降機構４２，４３の駆動装置４４は、図６及び図７に示したように、シート積載部４，５の中間に配置されており、単一の昇降モータ５４と、この昇降モータ５４の回転軸に設けられたギヤ６１と、このギヤ６１に噛合するギヤ６２ａ，６２ｂと、このギヤ６２ａ，６２ｂの回転軸に設けられたワンウエイクラッチ５５ａ，５５ｂと、ギヤ６３ａ，６３ｂ、６４ａ，６４ｂ、６５ａ，６５ｂ、６６ａ，６６ｂ、６７ａ，６７ｂ、６８ａ，６８ｂとを備える。ギヤ６８ａ，６８ｂには前進後退するクランプ軸５７ａ，５７ｂが設けられ、クランプ軸５７ａ，５７ｂの先端には前記楕円ローラ５１の回転軸に突設した各係止片５３ａ，５３ｂと嵌まり合うカップリング溝５８ａ，５８ｂが形成されている。昇降モータ５４は正逆回転可能であり、ワンウエイクラッチ５５ａ，５５ｂの働きによって２台のシート積載部４，５を片方ずつ選択的に上昇させることが可能となっている。なお、ワンウエイクラッチ５５ａ，５５ｂに代えて電磁クラッチなどで片方ずつ切り換えることも可能である。
【００２２】
従って、上記駆動装置４４を用いてシート積載部４，５を上昇させる場合、先ずクランプ軸５７ａ，５７ｂを突き出してカップリング溝５８ａ，５８ｂと楕円ローラ５１ａ，５２ｂの係止片５３ａ，５３ｂとをそれぞれ嵌合する。次いで、駆動装置４４の昇降モータ５４を正転させて一方の楕円ローラ５１ａを矢印方向に回転させ、ピニオン４７ａとともに給紙方向に対して下流側のシート積載部４を上昇させる。シートの最上面がピックアップローラ３５に当接しながら押し上げ、それに伴ってレバー３３ａの他端が下方側に回動しレベルセンサ３８ａに検出されると昇降モータ５４が駆動を停止してその高さ位置が確保される。また、シート積載部４から給紙が開始されるとシート最上面が次第に低くなって給紙が困難になるので、給紙可能の制限高さ位置を予め決めておき、その位置でレバー３３ａの他端がレベルセンサ３８ａから離れるようにレバー長を調整し、昇降モータ５４を再び作動させてシート最上面を高くする。なお、給紙可能の制限高さ位置は、別途位置センサを設置して検出する場合や給紙枚数を積算して検出する場合等が考えられる。
【００２３】
一方、下流側のシート積載部４を上昇させた状態で昇降モータ５４を逆転させると、他方側のワンウエイクラッチ５５ｂが作動し、前述と同様にして、上流側のシート積載部５が所定の位置まで上昇する。クランプ軸５７ａ，５７ｂのカップリング溝５８ａ，５８ｂと楕円ローラ５１ａ，５１ｂの係止片５３ａ，５３ｂとが嵌合している間はシート積載部４，５の高さ位置が確保されるが、給紙ユニット３が引き出されるとクランプ軸５７ａ，５７ｂが後退して係止片５３ａ，５３ｂから離脱するため、シート積載部４，５は自重で自由落下する。
【００２４】
ここで、上記取付フレーム３２に配設された種々のセンサ類及びクラッチ類を前述の図４に基づいて説明する。符号６０は給紙装置全体の搬送モータであり、その駆動は、前述したピッククラッチ３６ａ，３６ｂの他、分離クラッチ６１及びレジクラッチ６２によって制御される。繰出し手段６，７の一側方にはそれぞれのエンプティセンサＳ１，Ｓ２が設けられ、各シート積載部４，５でのシートの有無を検出する。なお、エンプティセンサＳ１は、シートの有無検出の他に、上流側のシート積載部４から給紙されるシートをその位置で待機させる場合の検出センサとしても機能する。Ｓ３は待機センサであり、ピックアップローラ３５で繰り出されたシートを給紙する前に一旦その位置で待機させるためのものである。符号８は分離ローラである。複写機本体からの給紙信号に基づいて分離クラッチ６１が作動し、分離ローラ８の回転によって最上面のシートから一枚ずつ送り出す。分離ローラ８の下流側近傍にはレジストセンサＳ４と一対のレジストローラ９，９が設置されている。分離ローラ８によって送り出されたシートは、レジストローラ９に先端が突き当たることでレジストループが取られると共に、レジストセンサＳ４からの検出信号によってレジクラッチ６２が作動し、レジストローラ９が回転することでシートを搬送路に送り出す。
【００２５】
図８は上述した給紙装置の制御装置を示したものであり、複写機本体との信号の受け渡しを始め、各種センサ類のオン・オフ、クラッチ類の作動、搬送モータの駆動、カバーの開閉、シート残量の検出などの制御を中央演算装置（ＣＰＵ）で行なっている。
【００２６】
次に、上記構成からなる給紙装置１の給紙方法を説明する。図９は、シート積載部４，５の昇降動作を模式的に示したものであり、図１０はこの昇降動作を制御するためのタイミングチャートを示したものである。まず、給紙方向に対して下流側及び上流側のいずれのシート積載部４，５も下降した状態でシートがセットされる（ａ）。この時、複写機本体側から動作許可信号を受信すると、駆動装置４４の昇降モータ５４が正転駆動して下流側のシート積載部４を上昇させる。そして、最上面のシートがピックアップローラ３５に当たると、そのままピックアップローラ３５が押し上がると同時にレバー３３ａの他端が下がってレベルセンサ３８ａをオンする。これによって昇降モータ５４の回転が停止し、下流側のシート積載部４が給紙位置に確保される。昇降モータ５４は停止後直ちにを逆転駆動し、今度は上流側のシート積載部５を上昇させる（ｂ）。また、上記レベルセンサ３８ａがオンすると同時に搬送モータ６０が作動し、シート積載部４のピックアップローラ３５が回転して最上面のシートを待機センサＳ１位置まで繰り出す。上流側のシート積載部５の上昇中に複写機本体側から給紙信号を受けると分離クラッチ６１が作動し分離ローラ８を回転させてシートを給紙する。そして、レジストセンサＳ４の検出からｔ１時間後にレジクラッチ６２が作動し、レジストローラ９を回転させてシートを複写機本体の搬送路に送り込む。シートの後端が待機センサＳ３を抜けるとピッククラッチ３６ａが作動してピックアップローラ３５を回転させ、シート積載部４の最上面のシートを待機センサＳ３位置まで繰り出す。この間昇降モータ５４は逆転駆動し続けており、シート面が上昇して前述と同様にレベルセンサ３８ｂがオンすると昇降モータ５４の駆動が停止され、上流側のシート積載部５が給紙位置に確保される（ｃ）。
【００２７】
このようにして下流側のシート積載部４に載置してあるシートを給紙し続け、その全てが複写機本体に給紙されてしまうと、給紙動作中にエンプティセンサＳ１がオフになる。すると今度は、両方のピッククラッチ３６ａ，３６ｂが作動して両方のピックアップローラ３５，３５を回転させ、上流側のシート積載部５の最上面のシートを下流側のシート積載部４を介して繰り出し、先端がエンプティセンサＳ１の位置で待機させる。そして、先のシートの後端が待機センサＳ３を抜けると、ピッククラッチ３６ａが作動してピックアップローラ３５が回転し、待機センサＳ３位置まで繰り出された後、上述と同様にして搬送される（ｄ）。
【００２８】
図１１及び図１２は、下流側のシート積載部４からのシート給紙時に最上面のシート高さ位置を確保する場合の一制御方法を示したものである。シート面の低下によってレバー３３ａがレベルセンサ３８ａから離れ、レベルセンサ３８ａがオフになっている時に複写機本体側から給紙信号を受けると（ｂ）、この給紙信号に基づいて昇降モータ５４が正転駆動し、再びシート積載部４を上昇させてレベルセンサ３８ａをオンする（ｃ）。この間、給紙は中断することなく継続して行われ、分離クラッチ６１及びレジクラッチ６２の作動によって通常と同様の給紙が行われる。なお、シート積載部４の上昇動作と給紙動作とは互いに関係なく作動するように制御されていることから、昇降モータ５４の駆動を給紙信号に基づいて行なう必要はなく、例えばレベルセンサ３８ａのオフ信号に基づいて駆動することも可能である。
【００２９】
図１３及び図１４は、昇降モータ５４の逆転駆動によって上流側のシート積載部５を上昇させている途中で、下流側のシート積載部４のシート面が下がってしまった場合の制御方法を示したものである。この場合にも複写機本体側からの動作許可信号に基づいて昇降モータ５４が正転し、下流側のシート積載部４から上昇する（ａ）。そして、レベルセンサ３８ａがオンしたのち昇降モータ５４を逆転させて上流側のシート積載部５を上昇させるまでは、上記図９及び図１０の制御と同じである（ｂ）。この場合の制御では、上流側のシート積載部５を上昇させている途中で、下流側のシート積載部４の紙面レベルが急速に下がってレベルセンサ３８ａがオフになると、次の給紙信号に基づいて昇降モータ５４の逆転駆動を停止して上流側のシート積載部５の上昇を中断し、直ちに昇降モータ５４を正転させて下流側のシート積載部４を再び上昇させ、レベルセンサ３８ａをオンする（ｃ）（ｄ）。先の制御と同様、この間、給紙は中断することなく継続して行われ、分離クラッチ６１及びレジクラッチ６２の作動によって通常と同様の給紙が行われる。レベルセンサ３８ａがオンすると同時に昇降モータ５４を停止し、さらに昇降モータ５４が逆転駆動させて上流側のシート積載部５の上昇を再開する（ｅ）。そして、レベルセンサ３８ｂがオンした時点で昇降モータの駆動を停止する（ｆ）。この場合の制御にあっても、シート積載部４の上昇動作と給紙動作とは互いに関係なく作動することから、先の制御と同様、昇降モータ５４の正転駆動を給紙信号に基づいて行なう必要はなく、例えばレベルセンサ３８ａのオフ信号に基づいて駆動することも可能である。前述したように、レベルセンサ３８ａのオン・オフ位置は、前記レバー３３の長さによって制御できることから、上流側のシート積載部５を上昇させている間は、レベルセンサ３８ａがオフにならないように、レバー長を調整しておくのが望ましい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る給紙装置によれば、複数のシート昇降機構を単一の駆動装置によって選択的に駆動できるので、シート昇降機構のそれぞれに駆動装置を設けた場合に比べて給紙装置全体をコンパクト化できるといった効果がある。
【００３１】
また、単一の駆動装置を複数のシート昇降装置の中間位置に配置することで、両方への駆動伝達を同じ機構で達成することができ、伝達機構を単純化することができる。
【００３２】
また、本発明の給紙方法によれば、給紙方向に対して下流側のシート積載部が上昇を完了すると同時に給紙を開始し、上流側のシート積載部を上昇させている間も給紙し続けるように制御したので、迅速な給紙を行なうことができる。
【００３３】
また、本発明の給紙方法によれば、上流側のシート積載部の上昇中に、下流側のシート積載部から所定量のシートが画像形成装置に送り出された場合、上流側のシート積載部の上昇を中断し、駆動装置を切り換えて下流側のシート積載部を上昇させるように制御したので、給紙を中断することなく両方のシート積載部を所定の給紙位置まで上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図ｌ】本発明に係る給紙装置の全体概略図である。
【図２】上記給紙装置に複写機本体を搭載した複写システムの概略図である。
【図３】給紙装置の繰出し手段を示す断面図である。
【図４】シート搬送手段の配置を示す取付フレームの平面図である。
【図５】昇降機構の概略図である。
【図６】昇降機構と駆動装置の位置関係を示す概略図である。
【図７】駆動装置の拡大説明図である。
【図８】制御系を示す説明図である。
【図９】通常時におけるシート積載部の昇降動作を模式的に示した図である。
【図１０】上記図９の昇降動作を制御するためのタイミングチャートである。
【図１１】シート最上面のレベルが下がった時のシート積載部の昇降動作を模式的に示した図である。
【図１２】上記図１１の昇降動作を制御するためのタイミングチャートである。
【図１３】シート最上面のレベルが下がった時に下流側のシート積載部を優先して上昇させる場合の昇降動作を模式的に示した図である。
【図１４】上記図１３の昇降動作を制御するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  給紙装置
４  下流側のシート積載部
５  上流側のシート積載部
１０  複写機本体
４２，４３  昇降機構
４４  駆動装置
５４  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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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