画像形成装置の給紙機構
【課題】記録媒体の補給等による給紙トレイの引き出し時における騒音を極力回避し、且つ、給紙トレイと記録装置との接触事故を防止する。
【解決手段】可動板１３１を昇降させて、積載された記録媒体１０を上下動させる可動板駆動モータ４１１と、印刷処理の動作状態を検出する印刷処理動作検出部３３１と、印刷処理動作検出部３３１による検出結果に応じて、可動板駆動モータ４１１の上下動を制御する可動板駆動制御部３３３ａとを備え、可動板駆動制御部３３３ａは、可動板１３１が所定高さ以上に上昇されている場合に、印刷処理の動作が停止したとき、可動板１３１を所定位置まで下降させる。
【解決手段】可動板１３１を昇降させて、積載された記録媒体１０を上下動させる可動板駆動モータ４１１と、印刷処理の動作状態を検出する印刷処理動作検出部３３１と、印刷処理動作検出部３３１による検出結果に応じて、可動板駆動モータ４１１の上下動を制御する可動板駆動制御部３３３ａとを備え、可動板駆動制御部３３３ａは、可動板１３１が所定高さ以上に上昇されている場合に、印刷処理の動作が停止したとき、可動板１３１を所定位置まで下降させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙トレイ内の可動板上に積載された記録媒体を搬送経路に供給して、該記録媒体に対して印刷処理を行う画像形成装置の給紙機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置の処理能力の向上に伴って、使用される記録媒体も大量となり、記録媒体を給紙トレイに補給するユーザー操作回数も増加している。この画像形成装置における記録媒体の給紙について、定められたサイズの記録媒体の束を給紙トレイ内に積載させ、積載された記録媒体を給紙トレイから搬送経路を経て画像形成部に繰り出す給紙機構がある。
【０００３】
そして、多数枚の記録媒体が載置される給紙トレイでは、給紙トレイ内の底部に配置された底板が、記録媒体の残量に応じて上下動する構造となっている。具体的には、一般的な給紙トレイでは、記録媒体を搬送経路に供給できる所定の高さにまでトレイ底板を上昇させ、給紙を行っている。
【０００４】
ところで、この従来の画像形成装置では、本体側にある駆動手段からの駆動力を、上記トレイ底板に伝達してこれを上下動させる機構であることから、給紙トレイを画像形成装置本体から取り外す際、駆動手段からの駆動力が瞬時に切離なされると、底板が落下し、落下したトレイ底板とトレイ箇体とが衝突し、騒音が発生していた。
【０００５】
これらに応えるべく、従前では、例えば、給紙トレイ内における用紙の有無を検出するセンサを設け、給紙トレイ内に用紙がなくなった場合に底板を下降させる技術がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１０６３７４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、上記特許文献１に開示された画像形成装置では、用紙がなくなった場合に予め底板を下降させておく構成であるため、用紙がなくなる前にユーザーが給紙トレイを引き出した場合には、底板が上昇された状態にあることから、結果的に底板が落下することとなり、騒音が発生していた。
【０００８】
また、近年では、装置の小型化、省スペース化の要望が高まっていることから、給紙トレイを小型化する必要がある一方で、印刷量の増大、印刷処理の高速化から、給紙トレイ内への記録媒体の積載量を増大させる必要がある。このため、給紙トレイの装着時には、画像形成装置内において、小型化された給紙トレイから記録媒体を送り出すために、底板を給紙トレイ内から外方へ迫り出させる必要が生じ、この状態でユーザーによって給紙トレイが引き出されると、迫り出された底板と装置本体とが衝突し、画像形成装置が破損する可能性があった。
【０００９】
そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、記録媒体の補給等による給紙トレイの引き出し時における騒音を極力回避し、且つ、給紙トレイと記録装置との干渉を回避することができる画像形成装置の給紙機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、給紙トレイ内の可動板上に積載された記録媒体を搬送経路に供給して、記録媒体に対して印刷処理を行う画像形成装置の給紙機構であって、可動板を昇降させて、積載された記録媒体を上下動させる駆動手段と、印刷処理の動作状態を検出する動作検出手段と、動作検出手段による検出結果に応じて、駆動手段の上下動を制御する駆動制御手段とを備え、駆動制御手段は、可動板が所定高さ以上に上昇されている場合に、印刷処理の動作が停止したとき、可動板を所定位置まで下降させる。
【００１１】
このような本発明によれば、動作検出手段によって印刷処理の動作状態を検出し、可動板が所定高さ以上に上昇されている場合に、印刷処理の動作が停止したとき、可動板を所定位置まで下降させるため、給紙トレイ内に記録媒体が残っているときにユーザーが給紙トレイを開けた場合であっても、可動板の落下距離を短縮させることができ、騒音の発生を低減させることができる。また、可動板を所定高さにまで下降させることにより、給紙トレイが小型であっても、給紙トレイの引き出し時に可動板が装置本体とが接触することがなく、装置の破損を低減することができる。さらに、可動板は、所定高さまで下降されるだけで、完全には下降されないことから、ユーザーによって給紙トレイが開けられず、印刷処理が継続された場合でも、印刷処理再開までのタイムラグを最低限なものとすることができる。
【００１２】
上記発明において、記録媒体の積載量を検出する残量検知手段をさらに備え、駆動制御手段は、積載量に応じて可動板を上昇させる機能を有していることが好ましい。この場合には、積載量に応じて可動板を上昇させるため、可動板の下降量を調節することができ、落下距離の縮小による騒音の低減と、印刷処理再開までのタイムラグの短縮とのバランスを図り、より適正な制御が可能となる。
【００１３】
上記発明において、残量検知手段は、可動板の上下動に応じて変位する遮蔽板と、遮蔽板の有無を検出することにより、可動板の上下動が所定範囲内にあるか否かを検知する遮蔽板検知手段とを有し、残量検知手段は、可動板の上下動が所定範囲以上となった場合に、記録媒体の積載量が所定量以下となったと検出することが好ましい。
【００１４】
この場合には、遮蔽板の有無を検出し、可動板の上下動が所定範囲内にあるか否かというように、記録媒体の残量を二値的に検知することから、残量の検知機構を簡略化することができ、装置の小型化及び製造コストの低減を実現しつつ、落下距離の縮小による騒音低減と、印刷処理再開までのタイムラグの短縮とを、適正に調整することができる。
【００１５】
上記発明において、残量検知手段は、可動板上に積載された記録媒体の上面位置を検出する用紙有無センサを備え、用紙有無センサによって記録媒体の有無を検出することが好ましい。この場合には、記録媒体上面の検出により記録媒体の有無を検出することができるため、用紙がなくなった後まで、可動板の制御が続行されるのを回避することができ、より適正な制御が可能となる。
【００１６】
なお、この用紙有無センサにより記録媒体の有無を検出する構成と、上述した遮蔽板の有無を検出して記録媒体の残量を二値的に検知する構成とを併用すれば、用紙の残量を二値的に検知することによる精度低下を、用紙有無センサによって補うことができ、装置の簡略化を図りつつ、騒音低下のための制御精度を向上させることができる。
【００１７】
上記発明において、駆動手段は、画像形成装置側に備えられ、給紙トレイは、画像形成装置に対して着脱可能に備えられるとともに、駆動手段の駆動力を可動板に伝達するための連結部を備え、連結部は、給紙トレイが画像形成装置に対して装着された状態において、駆動手段と連結され、給紙トレイが画像形成装置から離脱される際に連結が解除されることが好ましい。
【００１８】
この場合には、画像形成装置本体側にある駆動手段からの駆動力を、上記トレイ底板に伝達してこれを上下動させる機構であることから、可動板を駆動するための駆動源を給紙トレイ側に設ける必要がなく、給紙トレイの小形化、製造コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、可動板を所定位置まで下降させることによって、印刷処理開始までのタイムラグを最低限に維持しつつ、記録媒体の補給等による給紙トレイの引き出し時における騒音を回避することができ、且つ、給紙トレイと記録装置とが接触することによる破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る印刷装置の印刷用紙搬送経路の概要を示す構成図である。
【図２】本実施形態における給紙機構を示す外観斜視図である。
【図３】実施形態に係る筐体内部に設置される給紙トレイを示す斜視図である。
【図４】実施形態に係る筐体内部に設置される給紙トレイを示す上面図である。
【図５】実施形態に係る給紙機構の、各部材の位置関係を示す説明図である。
【図６】実施形態に係る給紙機構の、給紙トレイの部材を示す側面図である。
【図７】実施形態に係る可動板と連結部との位置関係を示す説明図である。
【図８】実施形態に係る遮蔽板とセンサとの位置関係を示す説明図である。
【図９】本実施形態に係る給紙機構の給紙時における動作を時系列に従って示す説明図である。
【図１０】本実施形態に係る給紙機構に係る各部材の位置関係を示す説明図である。
【図１１】本実施形態に係る給紙機構の印刷停止時における動作を時系列に従って示す説明図である。
【図１２】本実施形態に係る演算処理部の給紙機構に係るモジュールを示すブロック図である。
【図１３】実施形態に係る給紙機構の動作を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る印刷装置１００の搬送経路の概要を示す図である。本実施形態では、印刷装置１００は、多数のノズルが形成されたインクヘッドを複数備え、それぞれのインクヘッドから黒又はカラーインクを吐出してライン単位で印刷を行い、搬送ベルト上の記録媒体上に複数の画像を互いに重なり合うように形成するインクジェット方式のラインカラープリンタを例に説明する。
【００２２】
図１に示すように印刷装置１００は、環状の搬送経路上を搬送される記録媒体表面に画像を形成する装置であり、搬送経路は、記録媒体を供給する給紙経路ＦＲと、この給紙経路ＦＲからヘッドユニット１１０を経て排紙経路ＤＲへ至る通常経路ＣＲと、通常経路ＣＲに分岐接続された反転経路ＳＲとから概略構成されてる。
【００２３】
給紙経路ＦＲにおいて、記録媒体の供給を行う給紙機構としては、筐体側面の外部に配設されたサイド給紙台１２０と、筐体内部に設けられた複数の給紙トレイ（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）とが備えられている。また、印刷済みの記録媒体を排出する排紙機構として排紙口１４０を備えている。
【００２４】
サイド給紙台１２０、給紙トレイ１３０ａ〜ｄのいずれかの給紙機構から給紙された記録媒体は、ローラー等の駆動機構によって筐体内の給紙経路ＦＲに沿って搬送され、記録媒体の先頭部分の基準位置であるレジスト部Ｒに導かれる。レジスト部Ｒのさらに搬送方向側には、複数のインクヘッドを備えたヘッドユニット１１０が設けられている。記録媒体は、ヘッドユニット１１０の対向面に設けられた搬送ベルト１６０によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、各インクヘッドから吐出されたインクによりライン単位で画像形成される。
【００２５】
印刷済みの記録媒体は、さらに、ローラー等の駆動機構によって通常経路ＣＲ上を搬送される。記録媒体の片側の面のみに印刷を行う片面印刷の場合は、そのまま排紙経路ＤＲを経て、排紙口１４０に導かれて排紙され、排紙口１４０の受台として設けられた排紙台１５０に印刷面を下にして積載されていく。排紙台１５０は、筐体から突出したトレイ形状をしており、ある程度の厚みを有している。排紙台１５０は傾斜しており、傾斜の下位置に形成された壁により、排紙口１４０から排紙された記録媒体が自然に整えられて重なっていくようになっている。
【００２６】
一方、記録媒体の両面に印刷を行う両面印刷の場合は、表面（最初に印刷される面を「表面」、次に印刷される面を「裏面」とする。）印刷終了時には排紙経路ＤＲ側に導かれずに、さらに筐体内を搬送され、反転経路ＳＲに送出される。このため、印刷装置１００は、裏面印刷用に搬送路を切り替えるための切替機構１７０が設けられており、切替機構１７０によって排出経路へ送出されなかった記録媒体は、反転経路ＳＲに引き込まれる。
【００２７】
この反転経路ＳＲでは、通常経路ＣＲから記録媒体が受け渡され、記録媒体を往復させることにより記録媒体の表裏を反転させる、所謂スイッチバックを行う。そして、ローラー等の駆動機構によって、切替機構１７２を経由して通常経路ＣＲに戻され、レジスト部Ｒを経て再給紙されて、表面と同様の手順によって裏面の印刷が行われる。その後、裏面の印刷が行われ、両面に画像が形成された記録媒体は、排紙経路ＤＲを通じて排紙口１４０に導かれて排紙され、排紙口１４０の受台として設けられた排紙台１５０に積載されていく。なお、本実施形態では、両面印刷時におけるスイッチバックを、排紙台１５０内に設けられた空間を利用して行うようにしている。
【００２８】
印刷装置１００では、給紙された記録媒体の先頭部分の基準位置となるレジスト部Ｒに、両面印刷時に片面印刷済みの記録媒体も再給紙されてくる。このため、レジスト部Ｒの直前部分には、新規に給紙される記録媒体の搬送経路と、裏面印刷の記録媒体が循環して搬送されてくる再給紙経路とが合流する合流点が形成される。そして、レジスト部Ｒは、給紙経路ＦＲと通常経路ＣＲとの合流点近傍において、記録媒体の送り出しを行う。
【００２９】
そして、本実施形態においては、ある記録媒体を給紙した後、その記録媒体に印刷が施され排紙されるのを待って次の記録媒体を給紙するのではなく、スケジューリングにより、先行する記録媒体が排紙される前に、後続の記録媒体を給紙して、所定の間隔で連続的に印刷できるようになっている。したがって、両面印刷時の通常のスケジューリングでは、表面の記録媒体を給紙する際に、反転経路ＳＲから戻ってきた記録媒体が挿入される位置を確保するように、予めスペースを確保しておく。これにより、本装置では、表面の印刷と裏面の印刷とを並行させることができ、片面印刷時に対して１／２の生産性を確保することができる。
【００３０】
前記搬送ベルト１６０は、ヘッドユニット１１０に対向する面の前端及び後端に配設された駆動ローラー１６１及び従動ローラー１６２に掛け渡されており、図１中、時計回り方向に回転移動する。また、搬送ベルト１６０の上面には、そのベルト移動方向に沿って、４色のインクヘッドが並べて配置され、複数の画像を互いに重なり合うようにしてカラー画像を形成するヘッドユニット１１０が対向配置されている。
【００３１】
さらに、図１に示すように、印刷装置１００には、演算処理部３３０が備えられている。この演算処理部３３０は、ＣＰＵやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサ、メモリ、及びその他の電子回路等のハードウェア、或いはその機能を持ったプログラム等のソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成された演算モジュールであり、プログラムを適宜読み込んで実行することにより種々の機能モジュールを仮想的に構築し、構築された各機能モジュールによって、画像データに関する処理や、各部の動作制御、ユーザー操作に対する種々の処理を行う。また、この演算処理部３３０には、操作パネル３４０が接続されており、この操作パネル３４０を通じて、ユーザーによる指示や設定操作を受け付けることができる。
【００３２】
（給紙機構）
本実施形態において、上記給紙経路ＦＲには、本発明に係る給紙機構が備えられている。図２は、本実施形態における給紙機構を示す外観斜視図であり、図３は、印刷装置内に装填される給紙トレイを示す斜視図であり、図４は、その動作を模式的に示す上面図である。本実施形態に係る給紙機構４００は、上述した給紙経路ＦＲ中の各給紙トレイ（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）の収納部分に設けられており、給紙トレイ内に積載された記録媒体１０を、給紙経路ＦＲに送り出す機構である。本実施形態において、給紙機構４００は、印刷装置１００側の機構と、印刷装置１００に対して着脱可能に装填される給紙トレイ１３０側の機構とから構成される。
【００３３】
（１）印刷装置側の機構
印刷装置１００側の機構は、給紙経路ＦＲに連通された給紙口２３１の近傍に設置され、給紙口２３１の周辺にトレイ駆動部２３０を有し、このトレイ駆動部２３０に対して係脱可能に給紙トレイ１３０が収納される。印刷装置１００側の機構としては、トレイ駆動部２３０の他、可動板駆動モータ４１１と、各種センサとを備えている。
【００３４】
トレイ駆動部２３０は、給紙機構４００において、記録媒体１０の送出方向Ｘの前部に設けられ、給紙口２３１を通じて、給紙経路ＦＲに記録媒体を送出する駆動装置である。このトレイ駆動部２３０は、印刷装置１００内に給紙トレイ１３０が装填された状態において、給紙トレイ１３０の上部開口の上方に掛け渡されるように位置され、その下部にピックアップローラー２３２と、上限センサ４０２と、用紙有無センサ４０１とが取付けられている。そして、給紙トレイ１３０が装着された状態で、ピックアップローラー２３２を回転させることにより、給紙トレイ１３０内に積載された記録媒体を、その最上層から１枚ずつ取り込んで、給紙経路ＦＲ上に送出させる。
【００３５】
可動板駆動モータ４１１は、図４（ａ）に示すように、印刷装置１００側に備えられ、引出方向Ｙにおける給紙トレイ１３０の後方に設置されたエレベーターモータである。この可動板駆動モータ４１１は、連結部１３７を介して給紙トレイ１３０側に駆動力を伝達させ、可動板１３１を昇降させて、積載された記録媒体１０を上下動させる。詳述すると、図４（ｂ）に示すように、給紙トレイ１３０が印刷装置１００に対して装着された状態では、可動板駆動モータ４１１は、給紙トレイ１３０の連結部１３７と連結するようになっている。一方、図４（ｃ）に示すように、給紙トレイ１３０が印刷装置１００から離脱されることで、可動板駆動モータ４１１と連結部１３７との連結は解除されるようになっている。
【００３６】
なお、本実施形態において、可動板駆動モータ４１１の近傍には、トレイセットスイッチ４０４が設けられている。このトレイセットスイッチ４０４は、印刷装置１００側において給紙トレイ１３０の収納箇所に隣接された給紙トレイ１３０の着脱を検知するスイッチであり、図４（ｂ）に示すように、給紙トレイ１３０が印刷装置１００に物理的に接続されるとＯＮの状態となり、図４に示すように、給紙トレイが切り離されるとＯＦＦの状態となり、これにより給紙トレイが装着されているか否かを判断することができる。
【００３７】
（２）給紙トレイ側の機構
次いで、給紙トレイ側の機構について説明する。図５は、給紙機構４００に係る各センサの位置関係を示す説明図であり、図６は、給紙トレイ１３０内の可動板１３１を示す側面図であり、図７は、可動板１３１と連結部１３７との位置関係を示す説明図である。
【００３８】
給紙トレイ１３０は、多数の記録媒体を積層状態で収納する函体であり、印刷装置１００に対して着脱可能に備えられ、装着された状態においては、印刷装置１００の筐体内部のトレイ駆動部２３０の下方に位置されるようになっている。
【００３９】
さらに、給紙トレイ１３０の内部には、記録媒体が積載される可動板１３１と、この可動板１３１を昇降させるために可動板駆動モータ４１１の駆動力を伝達させる連結部１３７が設けられている。
【００４０】
可動板１３１は、給紙トレイ１３０内の底面１３８上に設けられ、記録媒体１０を積載させる底板部材であり、本実施形態では、図７にも示すように、三角形状の両側壁を有する所謂ちり取り状をなしている。また、この可動板は、ピン部材１３１ａで揺動可能に給紙トレイ１３０の内側面に取付けられている。さらに、この可動板１３１の下方には、可動板支持部１３９が上下動可能に取付けられており、この可動板支持部１３９によって、後端部１３１ｃに支えられて可動板１３１の先端部１３１ｂが持ち上げられ、傾斜角度が変化される。そして、この可動板１３１は、記録媒体の積載量に応じて斜度が変化されて、載置された記録媒体を上下するように駆動される。
【００４１】
なお、本実施形態において給紙トレイ１３０内には、その内部に一対のサイドフェンス１３５，１３５と、エンドフェンス１３４と、用紙サイズセンサ４０５備えている。
【００４２】
一対のサイドフェンス１３５，１３５は、図４（ａ）に示すように、給紙口２３１へ送出する記録媒体１０の送出方向Ｘの両側において、送出方向Ｘと直交する用紙幅方向に相対移動自在に設けられている。これらの一対のサイドフェンス１３５，１３５は、用紙サイズに合わせて設定することができ、積載された記録媒体１０の送出方向Ｘを規制し、紙揃えを行う。
【００４３】
エンドフェンス１３４は、図４（ａ）に示すように、給紙口２３１へ進入する記録媒体１０の引出方向Ｙの後部に設置され、給紙トレイ１３０内において、送出方向Ｘに相対移動自在に設けられている。このエンドフェンス１３４は、用紙サイズに合わせて設定することができ、積載された記録媒体１０の送出方向Ｘを規制し、紙揃えを行う。用紙サイズセンサ４０５は、図４（ａ）に示すように、給紙トレイ１３０内のエンドフェンス１３４位置から、積載された記録媒体１０の用紙サイズを検知するセンサである。
【００４４】
（３）連結部の機構
本実施形態において、上記連結部１３７は、図７に示すように、下部ギア１３７ｂと、上部ギア１３７ａとから構成されており、下部ギア１３７ｂは、シャフト１３９ａを介して可動板支持部１３９と連結されている。この可動板支持部１３９は、その上部に位置する可動板１３１を支持するように配置されており、この可動板支持部１３９は、シャフト１３９ａが回転することによって、上下動され、これにより、上部の可動板１３１が昇降されるようになっている。
【００４５】
上部ギア１３７ａ及び下部ギア１３７ｂは、可動板駆動モータ４１１の駆動力により回転される歯車機構であり、上部ギア１３７ａは、給紙トレイ１３０が印刷装置１００内に装填された状態において、可動板駆動モータ４１１と係合され、回転可能となる。下部ギア１３７ｂは、上部ギア１３７ａが回転すると、それに追従して回転され、シャフト１３９ａを回転させる。このシャフト１３９ａの回転に伴って、可動板支持部１３９の傾斜角度が変化し、その傾斜角度に応じて、上方の可動板１３１を昇降させる。
【００４６】
また、上部ギア１３７ａには、遮蔽板１３６が取付けられている。この遮蔽板１３６は、歯車である上部ギア１３７ａと同心軸の扇形部材１３６ｂの円弧部分に、湾曲部材１３６ａを一体的に形成した部材であり、湾曲部材１３６ａは、可動板１３１の上下動に応じて変位する検知センサ遮蔽部材となっている。この湾曲部材１３６ａは、これを挟み込むように残量検知センサ４０３が配置されている。
【００４７】
（４）可動板の昇降検知機構
上記給紙機構４００における可動板１３１の上下動は、各センサにより検知されて制御される。各センサとしては、本実施形態においては、上限センサ４０２と、用紙有無センサ４０１と、残量検知センサ４０３とを備えている。
【００４８】
用紙有無センサ４０１は、トレイ駆動部２３０に設置され、図５に示すように、可動板１３１上に積載された記録媒体１０の有無を検出する反射型センサであり、本実施形態では、記録媒体１０があるときＯＮ状態となり、記録媒体１０がないときＯＦＦ状態となる。なお、用紙有無センサ４０１としては、本実施形態では反射型センサとするが、この形態に限られるものではなく、例えば、コの字型の透過型センサを使用するようにしてもよい。
【００４９】
上限センサ４０２は、トレイ駆動部２３０に設置され、可動板１３１に積載された記録媒体１０の上面が給紙位置の上限位置にあるかどうかを検出するセンサである。本実施形態では、記録媒体１０を検出することによりＯＮ状態となり、非検出となることによってＯＦＦ状態となる。
【００５０】
残量検知センサ４０３は、印刷装置１００に備えられ、装着された給紙トレイ１３０の連結部１３７傍近に設置され、可動板１３１の上下動が所定範囲内にあるか否かを検知するセンサである。図８は、遮蔽板１３６と残量検知センサ４０３との位置関係を示す説明図である。
【００５１】
この残量検知センサ４０３は、印刷装置１００側に設けられ、給紙トレイが印刷装置側に装填された状態において、連結部１３７の遮蔽板１３６と係合するようになっている。本実施形態における残量検知センサ４０３は、コの字型をした透過型の光センサであり、コの字状に対向配置された発光部と受光センサによりコの字形状の内方に挿入された物体の有無を検出する。すなわち、発光部によって発行された光が、コの字形上内方に挿入された物体により遮られ、受光センサがＯＦＦとなることによって、物体の存在を検出する。
【００５２】
このような残量検知センサ４０３で遮蔽板１３６の有無を検出することにより、可動板１３１の上下動が所定範囲内にあるか否かの判断を行う。連結部１３７では、可動板１３１が上昇動作を行うと、上部ギア１３７ａに結合されている遮蔽板１３６が、可動板１３１の上下動に応じて回転され、湾曲部材１３６ａが変位する構成となっており、具体的には、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、下部ギア１３７ｂにより可動板１３１が上昇すると、下部ギア１３７ｂの回転により、上部ギア１３７ａも回転する。これにより、上部ギア１３７ａに結合している遮蔽板１３６の湾曲部材１３６ａの位置が変位されるようになっている。
【００５３】
そして、給紙トレイ１３０が印刷装置１００に装填されると、図８に示すように、残量検知センサ４０３が、遮蔽板１３６の湾曲部材１３６ａを、側方から、コの字形上内方に挟み込むように係合される。ここで、残量検知センサ４０３は、可動板１３１の位置が所定範囲内にあるか否かによって判断することから、記録媒体１０の積載量は、所定量以下であるか否かというように、二値的に検出される。
【００５４】
この所定範囲内か否かは、用紙残量が５０％以下か否かで判別する。すなわち、可動板１３１の上下動に応じて回転され、遮蔽板１３６が残量検知センサ４０３の位置にない場合は、センサ遮蔽なしとしてセンサＯＦＦとなり、可動板１３１の上下動が所定範囲外、すなわち、残量５０％〜１００％であると判別される。一方、図８（ｂ）に示すように、遮蔽板１３６が残量検知センサ４０３の位置にある場合は、センサを遮蔽としてセンサＯＮとなり、可動板１３１の上下動が所定範囲内、すなわち残量５０％以下であると判別される。
【００５５】
（５）演算処理部の構成
このような構成の給紙機構の制御は、上述した演算処理部３３０において行われる。特に、本実施形態では、各給紙トレイ内における記録媒体１０の有無や、可動板１３１の上下動が所定範囲内か否かを検知することで、印刷処理の動作状態に応じた可動板１３１の上下動の制御を行う。
【００５６】
図１２は、演算処理部３３０の給紙機構に係るモジュール及び周囲のモジュールとの関係を示すブロック図である。なお、説明中に用いられる「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。
【００５７】
図１２に示すように、演算処理部３３０は、画像処理に関するモジュールとして、画像処理部３３２と、印刷処理動作検出部３３１とを有している。この画像処理部３３２は、画像処理に特化したディジタル信号処理を行う演算処理装置であり、印刷の処理単位であるジョブデータを受信し、このジョブデータに含まれる印刷に必要な画像データの変換等を行い、印刷を実行するモジュールである。この画像処理部３３２は、ジョブデータを受信する通信インターフェースや、ＲＧＢ印刷画像をＣＭＹＫ印刷画像に変換する色変換回路、各色のインクヘッドの駆動及び搬送経路の駆動手段の動作を制御し、画像形成部３４１を通じて、画像形成処理全体を制御する画像形成制御機能が含まれる。この画像形成部３４１は、ヘッドユニット１１０や搬送経路の各駆動部の動作を制御し、画像形成を実行させるモジュールである。なお、この画像処理部３３２において印刷処理が実行されたときには、その処理動作を示す制御信号が、印刷処理動作検出部３３１に送出される。
【００５８】
印刷処理動作検出部３３１は、画像処理部３３２から送出された制御信号に基づいて、印刷装置１００における印刷処理の実行を検出するモジュールである。そして、印刷処理動作検出部３３１は、検出した印刷処理の実行状態を駆動制御部３３３に通知する。
【００５９】
また、演算処理部３３０は、給紙機構に係るモジュールとして、駆動制御部３３３と、可動板駆動制御部３３３ａと、残量検知部３３４とを備えている。
【００６０】
残量検知部３３４は、給紙機構に設置された上限センサ４０２と、用紙有無センサ４０１、残量検知センサ４０３、及びトレイセットスイッチ４０４からの検知結果に基づいて、給紙トレイ１３０が印刷装置１００に対して装着された状態か否かや、可動板１３１の上下動が所定範囲内か否かを検知するモジュールである。
【００６１】
駆動制御部３３３は、各搬送経路を駆動させる各駆動部や切替機構１７０など、印刷装置１００内各機能の動作を制御するモジュールである。また、本実施形態において、この駆動制御部３３３には、可動板駆動制御部３３３ａが含まれる。この可動板駆動制御部３３３ａは、残量検知部３３４及び印刷処理動作検出部３３１による検出結果に応じて、可動板１３１の昇降を制御するモジュールである。
【００６２】
詳述すると、可動板駆動制御部３３３ａは、残量検知部３３４を通じて、可動板１３１上に積載された記録媒体１０の積載量を検出し、積載量に応じて可動板１３１を上昇させる。さらに、可動板駆動制御部３３３ａは、残量検知部３３４及び印刷処理動作検出部３３１による検出結果に応じて、可動板１３１が所定高さ以上に上昇されている場合に、印刷処理の動作が停止されたとき、可動板１３１を所定位置まで下降させる。なお、本実施形態において、この所定高さとは、給紙トレイ底面から給紙口までの高さ（給紙トレイの深さ）の１／２とする。
【００６３】
（給紙機構の制御）
以上の構成を有する給紙機構の制御について以下に説明する。以下に、印刷開始時の制御、印刷処理実行中の制御、及び印刷処理終了後（印刷待機状態）の制御に分けて説明する。
【００６４】
（１）印刷開始時における制御
始めに、印刷処理の動作開始が検出されると、可動板駆動モータ４１１が駆動され、連結部１３７を介して、可動板１３１が上昇される。そして、可動板１３１の上昇により、可動板１３１に積載された記録媒体１０は給紙口２３１の高さへ到達し、ピックアップローラー２３２による給紙経路ＦＲへの送出が可能となる。ここで、可動板１３１の上昇は、積層された記録媒体１０の上面を上限センサ４０２による位置出し処理によって調整及び停止される。
【００６５】
詳述すると、図９に示すように、記録媒体１０を積載させた可動板１３１は、印刷処理が開始され、記録媒体の減少に伴い上昇される。このとき、下限位置からの上昇では、上限センサ４０２までの距離が長いため、上昇の速度が速くなってしまい、停止目標位置である上限センサ４０２を通り過ぎてしまう（図９（ｃ））。そのため、本実施形態では、可動板１３１の上昇に際し、停止位置までに位置出し処理を行う。この位置出し処理は、センサオーバーした可動板１３１を一旦上限センサ４０２がＯＦＦとなる位置まで下降させて停止し、（図９（ｄ）〜図９（ｆ））、再度上限センサ４０２がＯＮとなる位置まで上昇させる（図９（ｇ）〜（ｉ））。位置出し処理での停止位置は、図９（ｆ）に示すように、下限位置よりも、移動距離が少ないため、低速度状態で停止することができ、オーバーセンサされることがない。
【００６６】
（２）印刷処理実行中の制御
次に、本実施形態において、印刷処理実行中における記録媒体１０の上下動制御について説明する。印刷処理の実行中は、所謂サーボ動作により、給紙トレイ１３０に積載された記録媒体１０の積載量に応じて、その可動板１３１を上下動させ、上限位置（上限センサがＯＮとなる位置）を維持する。
【００６７】
すなわち、印刷処理実行中にあっては、給紙トレイから給紙され、記録媒体が減少していくことから、最上面の記録媒体が上限位置を保てなくなる。サーボ動作は、その状態を防止するための動作であり、基本的には、周期的に上限センサ４０２をチェックし、上限センサ４０２がＯＦＦ状態であったら可動板１３１の上昇動作を開始し、上限センサがＯＮ状態になる位置まで上昇させる。
【００６８】
さらに、本実施形態では、上述したサーボ動作に際し、用紙有無センサ４０１及び残量検知センサ４０３による用紙残量の検知が行われる。図１０（ａ）〜（ｃ）は、印刷処理の実行中における用紙残量の検知処理を示す説明図である。
【００６９】
先ず、給紙トレイ１３０に記録媒体１０を補給し、印刷装置１００側に給紙トレイ１３０を装着すると、上述した位置出し処理により、可動板１３１が上限センサ４０２がＯＮとなる位置まで上昇され、給紙の際は、サーボ動作により記録媒体１０の最上部が常に給紙位置に保たれる。
【００７０】
このとき、表１に示すように、用紙有無センサ４０１及び、残量検知センサ４０３のＯＮ，ＯＦＦ状態を対比することで、用紙残量を判別する。この判別は、可動板１３１が上限位置に存在するときに有効となり、上限位置のときの残量センサの情報により残量を決定する。なお、本実施形態では、残量検知センサ４０３は、湾曲部材１３６ａの有無を検出することにより、可動板１３１の上下動が所定範囲内にあるか否かを検知する構成であることから、残量判定は残量５０％以上か又は以下かで実行される。
【表１】
【００７１】
詳述すると、図１０（ａ）に示すように、上限センサ４０２により可動板１３１の上限が検出された後、用紙有無センサ４０１がＯＮの状態である場合には、給紙トレイ１３０に記録媒体１０が残存している状態であると判別される。このとき、残量検知センサ４０３がＯＦＦ状態である場合には、湾曲部材１３６ａの位置が所定範囲外であるので、５０％以上の記録媒体１０が積載されていると判別でき、給紙トレイ１３０の用紙残量は１００％と検出される。
【００７２】
次いで、図１０（ｂ）に示すように、積層された記録媒体１０の残量が減少すると、用紙有無センサ４０１では、ＯＮの状態が継続されるが、残量検知センサ４０３がＯＮ状態となった時点で、可動板１３１の位置が所定範囲内に位置されており、５０％以下の記録媒体１０が積載されていると判別でき、給紙トレイ１３０の用紙残量は５０％と検出される。
【００７３】
さらに、図１０（ｃ）に示すように、積層された記録媒体１０の残量が減少すると、用紙有無センサ４０１がＯＦＦの状態となり、給紙トレイ１３０に記録媒体は積載されていないと判別されるので、用紙残量は０％と検出する。
【００７４】
（３）印刷処理終了後の制御
その後、印刷処理が停止した場合、上述した残量判定による給紙トレイ１３０の積載量に応じて、可動板１３１を所定位置まで下降させる。ここでは、給紙トレイに記録媒体が少ない（又はない）状態で、且つ印刷処理終了後（印刷待機状態）のときに、可動板１３１を下降させる。本実施形態では、記録媒体が給紙されるたびにサーボ動作を実行するため、用紙が少ない（又はなし）状態となったときには、可動板１３１の位置は、上限近くまで上昇された状態となっていることから、可動板１３１が上昇された状態でトレイが物理的に勢い良く引き抜かれ可動板１３１等の部品が他の部品と干渉するのを回避する必要がある。
【００７５】
このため、本実施形態では、上述した部品の干渉が発生しないよう、印刷処理の終了が検知された時点で、給紙トレイ１３０の積載量が所定量以上のときには、可動板１３１を所定の高さまで下降させる。
【００７６】
具体的には、印刷動作の停止が検出され、且つ給紙トレイ１３０に記録媒体１０の積載量が５０％以上であると判別した場合には、印刷終了後（印刷待機状態）でも、可動板１３１は下降させず、上限センサがＯＮとなる位置に記録媒体１０が停止している（図１１（ａ））。一方、印刷動作の停止が検出され、且つ給紙トレイ１３０に記録媒体の積載量が５０％以下であると判別した場合には、一旦、可動板１３１は、下降する（図１１（ｂ））。ここで、可動板１３１は、下限位置まで、下降することなく、中間位置において停止する（図１１（ｃ）及び（ｄ））。そして、次の搬送予約が発生したときには、給紙位置まで可動板１３１を上昇させる（図１１（ａ））。
【００７７】
（４）全体の制御
以上説明した各制御を含む全体的な給紙制御は、以下の通りである。図１３は、本実施形態における給紙機構の動作を示すフローチャート図である。
【００７８】
先ず、印刷動作が開始された際、給紙トレイ１３０内に記録媒体１０があるか否かを判断する（Ｓ１０１）。この判断は、用紙有無センサ４０１の検知によって残量検知部３３４で行われる。給紙トレイ１３０に記録媒体があると判断された場合は（Ｓ１０１における“Ｙ”）、印刷処理が実行される（Ｓ１０２）。
【００７９】
印刷実行中は、給紙トレイから順次記録媒体が供給され、記録媒体の積載量が減少される。この間、サーボ動作により、給紙トレイ１３０に積載された記録媒体１０の積載量に応じて、可動板１３１が上下動され、上限位置（上限センサがＯＮとなる位置）が維持される。
【００８０】
次いで、印刷処理動作検出部３３１により、現在の印刷ジョブが終了か否かを判別し（Ｓ１０３）、終了していない場合（Ｓ１０３における“Ｎ”）、印刷動作を続行する。一方、現在のジョブが終了した場合は（Ｓ１０３における“Ｙ”）、次のジョブの有無を判断し、次のジョブがある場合には（Ｓ１０４における“Ｙ”）、印刷動作を続行する。なお、この印刷動作の実行中は、ステップＳ１０１の用紙有無の判断が周期的に実行される。
【００８１】
他方、現在のジョブが終了し、印刷処理動作検出部３３１により印刷動作の停止が検出された後、次のジョブがない場合には（Ｓ１０４における“Ｎ”）、給紙トレイ１３０内の記録媒体１０の用紙残量を検知する（Ｓ１０５）。用紙残量が５０％以下である場合は（Ｓ１０５における“Ｙ”）、可動板１３１を中間ポジションに移動させて待機状態とする。一方、用紙残量が５０％以上である場合は（Ｓ１０５における“Ｎ”）、可動板１３１のポジションをそのまま保持し、待機状態とする。
【００８２】
（作用・効果）
このような本実施形態によれば、給紙トレイ１３０内において、可動板１３１が所定高さ以上（給紙トレイの深さ１／２）に上昇されている場合（すなわち用紙残量が５０％以下の場合）に、印刷処理の動作が停止したとき、可動板１３１を１／２の高さまで下降させるため、給紙トレイ１３０内に記録媒体１０が残っているときにユーザーが給紙トレイ１３０を開けた場合であっても、可動板１３１の落下距離を短縮させることができ、騒音の発生を低減させることができる。また、可動板１３１を１／２の高さにまで下降させることにより、給紙トレイ１３０の引き出し時に可動板１３１が装置本体とが接触することがなく、装置の破損を低減することができる。さらには、可動板１３１は、１／２の高さまで下降されるだけで、完全には下降されないことから、給紙トレイ１３０が開けられず、印刷処理が継続された場合でも、印刷処理再開までのタイムラグを最低限なものとすることができる。
【００８３】
さらに、本実施形態は、記録媒体１０の積載量を検出する残量検知部３３４をさらに備え、可動板駆動モータ４１１は、積載量に応じて可動板１３１を上下動させる機能を有しているので、可動板１３１の下降量を調節することができ、落下距離の縮小による騒音の低減と、印刷処理再開までのタイムラグの短縮とのバランスを図り、より適正な制御が可能となる。
【００８４】
また、残量検知部３３４は、遮蔽板１３６の有無を検出し、可動板１３１の上下動が所定範囲内にあるか否かというように、記録媒体１０の残量を二値的に検知することから、残量の検知機構を簡略化することができ、装置の小型化及び製造コストの低減を実現しつつ、落下距離の縮小による騒音低減と、印刷処理再開までのタイムラグの短縮とを、適正に調整することができる。
【００８５】
さらに、残量検知部３３４は、可動板１３１上に積載された記録媒体１０の上面を検出するに用紙有無センサ４０１を備え、記録媒体１０の有無を検出するため、用紙がなくなった後まで、可動板１３１の制御が続行されるのを回避することができ、より適正な制御が可能となる。
【００８６】
なお、この用紙有無センサ４０１により記録媒体１０の有無を検出する構成と、上述した遮蔽板１３６の有無を検出して記録媒体１０の残量を二値的に検知する構成とを併用すれば、用紙の残量を二値的に検知することによる精度低下を、用紙有無センサ４０１によって補うことができ、装置の簡略化を図りつつ、騒音低下のための制御精度を向上させることができる。
【００８７】
また、本実施形態では、画像形成装置本体側にある可動板駆動モータ４１１からの駆動力を、連結部１３７を介して、可動板１３１に伝達してこれを上下動させる機構であることから、可動板１３１を駆動するための駆動源を給紙トレイ側に設ける必要がなく、給紙トレイ１３０の小形化、製造コストの低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００８８】
ＣＲ…通常経路
ＤＲ…排紙経路
ＦＲ…搬送経路
ＦＲ…給紙経路
Ｒ…レジスト部
ＳＲ…反転経路
Ｘ…送出方向
Ｙ…引出方向
１０…記録媒体
１００…印刷装置
１１０…ヘッドユニット
１２０…サイド給紙台
１３０（１３０ａ〜ｄ）…給紙トレイ
１３１…可動板
１３１ａ…ピン部材
１３１ｂ…先端部
１３１ｃ…後端部
１３４…エンドフェンス
１３５，１３５…サイドフェンス
１３６…遮蔽板
１３６ａ…湾曲部材
１３６ｂ…扇形部材
１３７…連結部
１３７ａ…上部ギア
１３７ｂ…下部ギア
１３８…底面
１３９…可動板支持部
１３９ａ…シャフト
１４０…排紙口
１５０…排紙台
１６０…搬送ベルト
１７０，１７２…切替機構
２３０…トレイ駆動部
２３１…給紙口
２３２…ピックアップローラー
３３０…演算処理部
３３１…印刷処理動作検出部
３３２…画像処理部
３３３…駆動制御部
３３３ａ…可動板駆動制御部
３３４…残量検知部
３４０…操作パネル
３４１…画像形成部
４００…給紙機構
４０１…用紙有無センサ
４０２…上限センサ
４０３…残量検知センサ
４０４…トレイセットスイッチ
４０５…用紙サイズセンサ
４１１…可動板駆動モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙トレイ内の可動板上に積載された記録媒体を搬送経路に供給して、該記録媒体に対して印刷処理を行う画像形成装置の給紙機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置の処理能力の向上に伴って、使用される記録媒体も大量となり、記録媒体を給紙トレイに補給するユーザー操作回数も増加している。この画像形成装置における記録媒体の給紙について、定められたサイズの記録媒体の束を給紙トレイ内に積載させ、積載された記録媒体を給紙トレイから搬送経路を経て画像形成部に繰り出す給紙機構がある。
【０００３】
そして、多数枚の記録媒体が載置される給紙トレイでは、給紙トレイ内の底部に配置された底板が、記録媒体の残量に応じて上下動する構造となっている。具体的には、一般的な給紙トレイでは、記録媒体を搬送経路に供給できる所定の高さにまでトレイ底板を上昇させ、給紙を行っている。
【０００４】
ところで、この従来の画像形成装置では、本体側にある駆動手段からの駆動力を、上記トレイ底板に伝達してこれを上下動させる機構であることから、給紙トレイを画像形成装置本体から取り外す際、駆動手段からの駆動力が瞬時に切離なされると、底板が落下し、落下したトレイ底板とトレイ箇体とが衝突し、騒音が発生していた。
【０００５】
これらに応えるべく、従前では、例えば、給紙トレイ内における用紙の有無を検出するセンサを設け、給紙トレイ内に用紙がなくなった場合に底板を下降させる技術がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１０６３７４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、上記特許文献１に開示された画像形成装置では、用紙がなくなった場合に予め底板を下降させておく構成であるため、用紙がなくなる前にユーザーが給紙トレイを引き出した場合には、底板が上昇された状態にあることから、結果的に底板が落下することとなり、騒音が発生していた。
【０００８】
また、近年では、装置の小型化、省スペース化の要望が高まっていることから、給紙トレイを小型化する必要がある一方で、印刷量の増大、印刷処理の高速化から、給紙トレイ内への記録媒体の積載量を増大させる必要がある。このため、給紙トレイの装着時には、画像形成装置内において、小型化された給紙トレイから記録媒体を送り出すために、底板を給紙トレイ内から外方へ迫り出させる必要が生じ、この状態でユーザーによって給紙トレイが引き出されると、迫り出された底板と装置本体とが衝突し、画像形成装置が破損する可能性があった。
【０００９】
そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、記録媒体の補給等による給紙トレイの引き出し時における騒音を極力回避し、且つ、給紙トレイと記録装置との干渉を回避することができる画像形成装置の給紙機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、給紙トレイ内の可動板上に積載された記録媒体を搬送経路に供給して、記録媒体に対して印刷処理を行う画像形成装置の給紙機構であって、可動板を昇降させて、積載された記録媒体を上下動させる駆動手段と、印刷処理の動作状態を検出する動作検出手段と、動作検出手段による検出結果に応じて、駆動手段の上下動を制御する駆動制御手段とを備え、駆動制御手段は、可動板が所定高さ以上に上昇されている場合に、印刷処理の動作が停止したとき、可動板を所定位置まで下降させる。
【００１１】
このような本発明によれば、動作検出手段によって印刷処理の動作状態を検出し、可動板が所定高さ以上に上昇されている場合に、印刷処理の動作が停止したとき、可動板を所定位置まで下降させるため、給紙トレイ内に記録媒体が残っているときにユーザーが給紙トレイを開けた場合であっても、可動板の落下距離を短縮させることができ、騒音の発生を低減させることができる。また、可動板を所定高さにまで下降させることにより、給紙トレイが小型であっても、給紙トレイの引き出し時に可動板が装置本体とが接触することがなく、装置の破損を低減することができる。さらに、可動板は、所定高さまで下降されるだけで、完全には下降されないことから、ユーザーによって給紙トレイが開けられず、印刷処理が継続された場合でも、印刷処理再開までのタイムラグを最低限なものとすることができる。
【００１２】
上記発明において、記録媒体の積載量を検出する残量検知手段をさらに備え、駆動制御手段は、積載量に応じて可動板を上昇させる機能を有していることが好ましい。この場合には、積載量に応じて可動板を上昇させるため、可動板の下降量を調節することができ、落下距離の縮小による騒音の低減と、印刷処理再開までのタイムラグの短縮とのバランスを図り、より適正な制御が可能となる。
【００１３】
上記発明において、残量検知手段は、可動板の上下動に応じて変位する遮蔽板と、遮蔽板の有無を検出することにより、可動板の上下動が所定範囲内にあるか否かを検知する遮蔽板検知手段とを有し、残量検知手段は、可動板の上下動が所定範囲以上となった場合に、記録媒体の積載量が所定量以下となったと検出することが好ましい。
【００１４】
この場合には、遮蔽板の有無を検出し、可動板の上下動が所定範囲内にあるか否かというように、記録媒体の残量を二値的に検知することから、残量の検知機構を簡略化することができ、装置の小型化及び製造コストの低減を実現しつつ、落下距離の縮小による騒音低減と、印刷処理再開までのタイムラグの短縮とを、適正に調整することができる。
【００１５】
上記発明において、残量検知手段は、可動板上に積載された記録媒体の上面位置を検出する用紙有無センサを備え、用紙有無センサによって記録媒体の有無を検出することが好ましい。この場合には、記録媒体上面の検出により記録媒体の有無を検出することができるため、用紙がなくなった後まで、可動板の制御が続行されるのを回避することができ、より適正な制御が可能となる。
【００１６】
なお、この用紙有無センサにより記録媒体の有無を検出する構成と、上述した遮蔽板の有無を検出して記録媒体の残量を二値的に検知する構成とを併用すれば、用紙の残量を二値的に検知することによる精度低下を、用紙有無センサによって補うことができ、装置の簡略化を図りつつ、騒音低下のための制御精度を向上させることができる。
【００１７】
上記発明において、駆動手段は、画像形成装置側に備えられ、給紙トレイは、画像形成装置に対して着脱可能に備えられるとともに、駆動手段の駆動力を可動板に伝達するための連結部を備え、連結部は、給紙トレイが画像形成装置に対して装着された状態において、駆動手段と連結され、給紙トレイが画像形成装置から離脱される際に連結が解除されることが好ましい。
【００１８】
この場合には、画像形成装置本体側にある駆動手段からの駆動力を、上記トレイ底板に伝達してこれを上下動させる機構であることから、可動板を駆動するための駆動源を給紙トレイ側に設ける必要がなく、給紙トレイの小形化、製造コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、可動板を所定位置まで下降させることによって、印刷処理開始までのタイムラグを最低限に維持しつつ、記録媒体の補給等による給紙トレイの引き出し時における騒音を回避することができ、且つ、給紙トレイと記録装置とが接触することによる破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る印刷装置の印刷用紙搬送経路の概要を示す構成図である。
【図２】本実施形態における給紙機構を示す外観斜視図である。
【図３】実施形態に係る筐体内部に設置される給紙トレイを示す斜視図である。
【図４】実施形態に係る筐体内部に設置される給紙トレイを示す上面図である。
【図５】実施形態に係る給紙機構の、各部材の位置関係を示す説明図である。
【図６】実施形態に係る給紙機構の、給紙トレイの部材を示す側面図である。
【図７】実施形態に係る可動板と連結部との位置関係を示す説明図である。
【図８】実施形態に係る遮蔽板とセンサとの位置関係を示す説明図である。
【図９】本実施形態に係る給紙機構の給紙時における動作を時系列に従って示す説明図である。
【図１０】本実施形態に係る給紙機構に係る各部材の位置関係を示す説明図である。
【図１１】本実施形態に係る給紙機構の印刷停止時における動作を時系列に従って示す説明図である。
【図１２】本実施形態に係る演算処理部の給紙機構に係るモジュールを示すブロック図である。
【図１３】実施形態に係る給紙機構の動作を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る印刷装置１００の搬送経路の概要を示す図である。本実施形態では、印刷装置１００は、多数のノズルが形成されたインクヘッドを複数備え、それぞれのインクヘッドから黒又はカラーインクを吐出してライン単位で印刷を行い、搬送ベルト上の記録媒体上に複数の画像を互いに重なり合うように形成するインクジェット方式のラインカラープリンタを例に説明する。
【００２２】
図１に示すように印刷装置１００は、環状の搬送経路上を搬送される記録媒体表面に画像を形成する装置であり、搬送経路は、記録媒体を供給する給紙経路ＦＲと、この給紙経路ＦＲからヘッドユニット１１０を経て排紙経路ＤＲへ至る通常経路ＣＲと、通常経路ＣＲに分岐接続された反転経路ＳＲとから概略構成されてる。
【００２３】
給紙経路ＦＲにおいて、記録媒体の供給を行う給紙機構としては、筐体側面の外部に配設されたサイド給紙台１２０と、筐体内部に設けられた複数の給紙トレイ（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）とが備えられている。また、印刷済みの記録媒体を排出する排紙機構として排紙口１４０を備えている。
【００２４】
サイド給紙台１２０、給紙トレイ１３０ａ〜ｄのいずれかの給紙機構から給紙された記録媒体は、ローラー等の駆動機構によって筐体内の給紙経路ＦＲに沿って搬送され、記録媒体の先頭部分の基準位置であるレジスト部Ｒに導かれる。レジスト部Ｒのさらに搬送方向側には、複数のインクヘッドを備えたヘッドユニット１１０が設けられている。記録媒体は、ヘッドユニット１１０の対向面に設けられた搬送ベルト１６０によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、各インクヘッドから吐出されたインクによりライン単位で画像形成される。
【００２５】
印刷済みの記録媒体は、さらに、ローラー等の駆動機構によって通常経路ＣＲ上を搬送される。記録媒体の片側の面のみに印刷を行う片面印刷の場合は、そのまま排紙経路ＤＲを経て、排紙口１４０に導かれて排紙され、排紙口１４０の受台として設けられた排紙台１５０に印刷面を下にして積載されていく。排紙台１５０は、筐体から突出したトレイ形状をしており、ある程度の厚みを有している。排紙台１５０は傾斜しており、傾斜の下位置に形成された壁により、排紙口１４０から排紙された記録媒体が自然に整えられて重なっていくようになっている。
【００２６】
一方、記録媒体の両面に印刷を行う両面印刷の場合は、表面（最初に印刷される面を「表面」、次に印刷される面を「裏面」とする。）印刷終了時には排紙経路ＤＲ側に導かれずに、さらに筐体内を搬送され、反転経路ＳＲに送出される。このため、印刷装置１００は、裏面印刷用に搬送路を切り替えるための切替機構１７０が設けられており、切替機構１７０によって排出経路へ送出されなかった記録媒体は、反転経路ＳＲに引き込まれる。
【００２７】
この反転経路ＳＲでは、通常経路ＣＲから記録媒体が受け渡され、記録媒体を往復させることにより記録媒体の表裏を反転させる、所謂スイッチバックを行う。そして、ローラー等の駆動機構によって、切替機構１７２を経由して通常経路ＣＲに戻され、レジスト部Ｒを経て再給紙されて、表面と同様の手順によって裏面の印刷が行われる。その後、裏面の印刷が行われ、両面に画像が形成された記録媒体は、排紙経路ＤＲを通じて排紙口１４０に導かれて排紙され、排紙口１４０の受台として設けられた排紙台１５０に積載されていく。なお、本実施形態では、両面印刷時におけるスイッチバックを、排紙台１５０内に設けられた空間を利用して行うようにしている。
【００２８】
印刷装置１００では、給紙された記録媒体の先頭部分の基準位置となるレジスト部Ｒに、両面印刷時に片面印刷済みの記録媒体も再給紙されてくる。このため、レジスト部Ｒの直前部分には、新規に給紙される記録媒体の搬送経路と、裏面印刷の記録媒体が循環して搬送されてくる再給紙経路とが合流する合流点が形成される。そして、レジスト部Ｒは、給紙経路ＦＲと通常経路ＣＲとの合流点近傍において、記録媒体の送り出しを行う。
【００２９】
そして、本実施形態においては、ある記録媒体を給紙した後、その記録媒体に印刷が施され排紙されるのを待って次の記録媒体を給紙するのではなく、スケジューリングにより、先行する記録媒体が排紙される前に、後続の記録媒体を給紙して、所定の間隔で連続的に印刷できるようになっている。したがって、両面印刷時の通常のスケジューリングでは、表面の記録媒体を給紙する際に、反転経路ＳＲから戻ってきた記録媒体が挿入される位置を確保するように、予めスペースを確保しておく。これにより、本装置では、表面の印刷と裏面の印刷とを並行させることができ、片面印刷時に対して１／２の生産性を確保することができる。
【００３０】
前記搬送ベルト１６０は、ヘッドユニット１１０に対向する面の前端及び後端に配設された駆動ローラー１６１及び従動ローラー１６２に掛け渡されており、図１中、時計回り方向に回転移動する。また、搬送ベルト１６０の上面には、そのベルト移動方向に沿って、４色のインクヘッドが並べて配置され、複数の画像を互いに重なり合うようにしてカラー画像を形成するヘッドユニット１１０が対向配置されている。
【００３１】
さらに、図１に示すように、印刷装置１００には、演算処理部３３０が備えられている。この演算処理部３３０は、ＣＰＵやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサ、メモリ、及びその他の電子回路等のハードウェア、或いはその機能を持ったプログラム等のソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成された演算モジュールであり、プログラムを適宜読み込んで実行することにより種々の機能モジュールを仮想的に構築し、構築された各機能モジュールによって、画像データに関する処理や、各部の動作制御、ユーザー操作に対する種々の処理を行う。また、この演算処理部３３０には、操作パネル３４０が接続されており、この操作パネル３４０を通じて、ユーザーによる指示や設定操作を受け付けることができる。
【００３２】
（給紙機構）
本実施形態において、上記給紙経路ＦＲには、本発明に係る給紙機構が備えられている。図２は、本実施形態における給紙機構を示す外観斜視図であり、図３は、印刷装置内に装填される給紙トレイを示す斜視図であり、図４は、その動作を模式的に示す上面図である。本実施形態に係る給紙機構４００は、上述した給紙経路ＦＲ中の各給紙トレイ（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）の収納部分に設けられており、給紙トレイ内に積載された記録媒体１０を、給紙経路ＦＲに送り出す機構である。本実施形態において、給紙機構４００は、印刷装置１００側の機構と、印刷装置１００に対して着脱可能に装填される給紙トレイ１３０側の機構とから構成される。
【００３３】
（１）印刷装置側の機構
印刷装置１００側の機構は、給紙経路ＦＲに連通された給紙口２３１の近傍に設置され、給紙口２３１の周辺にトレイ駆動部２３０を有し、このトレイ駆動部２３０に対して係脱可能に給紙トレイ１３０が収納される。印刷装置１００側の機構としては、トレイ駆動部２３０の他、可動板駆動モータ４１１と、各種センサとを備えている。
【００３４】
トレイ駆動部２３０は、給紙機構４００において、記録媒体１０の送出方向Ｘの前部に設けられ、給紙口２３１を通じて、給紙経路ＦＲに記録媒体を送出する駆動装置である。このトレイ駆動部２３０は、印刷装置１００内に給紙トレイ１３０が装填された状態において、給紙トレイ１３０の上部開口の上方に掛け渡されるように位置され、その下部にピックアップローラー２３２と、上限センサ４０２と、用紙有無センサ４０１とが取付けられている。そして、給紙トレイ１３０が装着された状態で、ピックアップローラー２３２を回転させることにより、給紙トレイ１３０内に積載された記録媒体を、その最上層から１枚ずつ取り込んで、給紙経路ＦＲ上に送出させる。
【００３５】
可動板駆動モータ４１１は、図４（ａ）に示すように、印刷装置１００側に備えられ、引出方向Ｙにおける給紙トレイ１３０の後方に設置されたエレベーターモータである。この可動板駆動モータ４１１は、連結部１３７を介して給紙トレイ１３０側に駆動力を伝達させ、可動板１３１を昇降させて、積載された記録媒体１０を上下動させる。詳述すると、図４（ｂ）に示すように、給紙トレイ１３０が印刷装置１００に対して装着された状態では、可動板駆動モータ４１１は、給紙トレイ１３０の連結部１３７と連結するようになっている。一方、図４（ｃ）に示すように、給紙トレイ１３０が印刷装置１００から離脱されることで、可動板駆動モータ４１１と連結部１３７との連結は解除されるようになっている。
【００３６】
なお、本実施形態において、可動板駆動モータ４１１の近傍には、トレイセットスイッチ４０４が設けられている。このトレイセットスイッチ４０４は、印刷装置１００側において給紙トレイ１３０の収納箇所に隣接された給紙トレイ１３０の着脱を検知するスイッチであり、図４（ｂ）に示すように、給紙トレイ１３０が印刷装置１００に物理的に接続されるとＯＮの状態となり、図４に示すように、給紙トレイが切り離されるとＯＦＦの状態となり、これにより給紙トレイが装着されているか否かを判断することができる。
【００３７】
（２）給紙トレイ側の機構
次いで、給紙トレイ側の機構について説明する。図５は、給紙機構４００に係る各センサの位置関係を示す説明図であり、図６は、給紙トレイ１３０内の可動板１３１を示す側面図であり、図７は、可動板１３１と連結部１３７との位置関係を示す説明図である。
【００３８】
給紙トレイ１３０は、多数の記録媒体を積層状態で収納する函体であり、印刷装置１００に対して着脱可能に備えられ、装着された状態においては、印刷装置１００の筐体内部のトレイ駆動部２３０の下方に位置されるようになっている。
【００３９】
さらに、給紙トレイ１３０の内部には、記録媒体が積載される可動板１３１と、この可動板１３１を昇降させるために可動板駆動モータ４１１の駆動力を伝達させる連結部１３７が設けられている。
【００４０】
可動板１３１は、給紙トレイ１３０内の底面１３８上に設けられ、記録媒体１０を積載させる底板部材であり、本実施形態では、図７にも示すように、三角形状の両側壁を有する所謂ちり取り状をなしている。また、この可動板は、ピン部材１３１ａで揺動可能に給紙トレイ１３０の内側面に取付けられている。さらに、この可動板１３１の下方には、可動板支持部１３９が上下動可能に取付けられており、この可動板支持部１３９によって、後端部１３１ｃに支えられて可動板１３１の先端部１３１ｂが持ち上げられ、傾斜角度が変化される。そして、この可動板１３１は、記録媒体の積載量に応じて斜度が変化されて、載置された記録媒体を上下するように駆動される。
【００４１】
なお、本実施形態において給紙トレイ１３０内には、その内部に一対のサイドフェンス１３５，１３５と、エンドフェンス１３４と、用紙サイズセンサ４０５備えている。
【００４２】
一対のサイドフェンス１３５，１３５は、図４（ａ）に示すように、給紙口２３１へ送出する記録媒体１０の送出方向Ｘの両側において、送出方向Ｘと直交する用紙幅方向に相対移動自在に設けられている。これらの一対のサイドフェンス１３５，１３５は、用紙サイズに合わせて設定することができ、積載された記録媒体１０の送出方向Ｘを規制し、紙揃えを行う。
【００４３】
エンドフェンス１３４は、図４（ａ）に示すように、給紙口２３１へ進入する記録媒体１０の引出方向Ｙの後部に設置され、給紙トレイ１３０内において、送出方向Ｘに相対移動自在に設けられている。このエンドフェンス１３４は、用紙サイズに合わせて設定することができ、積載された記録媒体１０の送出方向Ｘを規制し、紙揃えを行う。用紙サイズセンサ４０５は、図４（ａ）に示すように、給紙トレイ１３０内のエンドフェンス１３４位置から、積載された記録媒体１０の用紙サイズを検知するセンサである。
【００４４】
（３）連結部の機構
本実施形態において、上記連結部１３７は、図７に示すように、下部ギア１３７ｂと、上部ギア１３７ａとから構成されており、下部ギア１３７ｂは、シャフト１３９ａを介して可動板支持部１３９と連結されている。この可動板支持部１３９は、その上部に位置する可動板１３１を支持するように配置されており、この可動板支持部１３９は、シャフト１３９ａが回転することによって、上下動され、これにより、上部の可動板１３１が昇降されるようになっている。
【００４５】
上部ギア１３７ａ及び下部ギア１３７ｂは、可動板駆動モータ４１１の駆動力により回転される歯車機構であり、上部ギア１３７ａは、給紙トレイ１３０が印刷装置１００内に装填された状態において、可動板駆動モータ４１１と係合され、回転可能となる。下部ギア１３７ｂは、上部ギア１３７ａが回転すると、それに追従して回転され、シャフト１３９ａを回転させる。このシャフト１３９ａの回転に伴って、可動板支持部１３９の傾斜角度が変化し、その傾斜角度に応じて、上方の可動板１３１を昇降させる。
【００４６】
また、上部ギア１３７ａには、遮蔽板１３６が取付けられている。この遮蔽板１３６は、歯車である上部ギア１３７ａと同心軸の扇形部材１３６ｂの円弧部分に、湾曲部材１３６ａを一体的に形成した部材であり、湾曲部材１３６ａは、可動板１３１の上下動に応じて変位する検知センサ遮蔽部材となっている。この湾曲部材１３６ａは、これを挟み込むように残量検知センサ４０３が配置されている。
【００４７】
（４）可動板の昇降検知機構
上記給紙機構４００における可動板１３１の上下動は、各センサにより検知されて制御される。各センサとしては、本実施形態においては、上限センサ４０２と、用紙有無センサ４０１と、残量検知センサ４０３とを備えている。
【００４８】
用紙有無センサ４０１は、トレイ駆動部２３０に設置され、図５に示すように、可動板１３１上に積載された記録媒体１０の有無を検出する反射型センサであり、本実施形態では、記録媒体１０があるときＯＮ状態となり、記録媒体１０がないときＯＦＦ状態となる。なお、用紙有無センサ４０１としては、本実施形態では反射型センサとするが、この形態に限られるものではなく、例えば、コの字型の透過型センサを使用するようにしてもよい。
【００４９】
上限センサ４０２は、トレイ駆動部２３０に設置され、可動板１３１に積載された記録媒体１０の上面が給紙位置の上限位置にあるかどうかを検出するセンサである。本実施形態では、記録媒体１０を検出することによりＯＮ状態となり、非検出となることによってＯＦＦ状態となる。
【００５０】
残量検知センサ４０３は、印刷装置１００に備えられ、装着された給紙トレイ１３０の連結部１３７傍近に設置され、可動板１３１の上下動が所定範囲内にあるか否かを検知するセンサである。図８は、遮蔽板１３６と残量検知センサ４０３との位置関係を示す説明図である。
【００５１】
この残量検知センサ４０３は、印刷装置１００側に設けられ、給紙トレイが印刷装置側に装填された状態において、連結部１３７の遮蔽板１３６と係合するようになっている。本実施形態における残量検知センサ４０３は、コの字型をした透過型の光センサであり、コの字状に対向配置された発光部と受光センサによりコの字形状の内方に挿入された物体の有無を検出する。すなわち、発光部によって発行された光が、コの字形上内方に挿入された物体により遮られ、受光センサがＯＦＦとなることによって、物体の存在を検出する。
【００５２】
このような残量検知センサ４０３で遮蔽板１３６の有無を検出することにより、可動板１３１の上下動が所定範囲内にあるか否かの判断を行う。連結部１３７では、可動板１３１が上昇動作を行うと、上部ギア１３７ａに結合されている遮蔽板１３６が、可動板１３１の上下動に応じて回転され、湾曲部材１３６ａが変位する構成となっており、具体的には、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、下部ギア１３７ｂにより可動板１３１が上昇すると、下部ギア１３７ｂの回転により、上部ギア１３７ａも回転する。これにより、上部ギア１３７ａに結合している遮蔽板１３６の湾曲部材１３６ａの位置が変位されるようになっている。
【００５３】
そして、給紙トレイ１３０が印刷装置１００に装填されると、図８に示すように、残量検知センサ４０３が、遮蔽板１３６の湾曲部材１３６ａを、側方から、コの字形上内方に挟み込むように係合される。ここで、残量検知センサ４０３は、可動板１３１の位置が所定範囲内にあるか否かによって判断することから、記録媒体１０の積載量は、所定量以下であるか否かというように、二値的に検出される。
【００５４】
この所定範囲内か否かは、用紙残量が５０％以下か否かで判別する。すなわち、可動板１３１の上下動に応じて回転され、遮蔽板１３６が残量検知センサ４０３の位置にない場合は、センサ遮蔽なしとしてセンサＯＦＦとなり、可動板１３１の上下動が所定範囲外、すなわち、残量５０％〜１００％であると判別される。一方、図８（ｂ）に示すように、遮蔽板１３６が残量検知センサ４０３の位置にある場合は、センサを遮蔽としてセンサＯＮとなり、可動板１３１の上下動が所定範囲内、すなわち残量５０％以下であると判別される。
【００５５】
（５）演算処理部の構成
このような構成の給紙機構の制御は、上述した演算処理部３３０において行われる。特に、本実施形態では、各給紙トレイ内における記録媒体１０の有無や、可動板１３１の上下動が所定範囲内か否かを検知することで、印刷処理の動作状態に応じた可動板１３１の上下動の制御を行う。
【００５６】
図１２は、演算処理部３３０の給紙機構に係るモジュール及び周囲のモジュールとの関係を示すブロック図である。なお、説明中に用いられる「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。
【００５７】
図１２に示すように、演算処理部３３０は、画像処理に関するモジュールとして、画像処理部３３２と、印刷処理動作検出部３３１とを有している。この画像処理部３３２は、画像処理に特化したディジタル信号処理を行う演算処理装置であり、印刷の処理単位であるジョブデータを受信し、このジョブデータに含まれる印刷に必要な画像データの変換等を行い、印刷を実行するモジュールである。この画像処理部３３２は、ジョブデータを受信する通信インターフェースや、ＲＧＢ印刷画像をＣＭＹＫ印刷画像に変換する色変換回路、各色のインクヘッドの駆動及び搬送経路の駆動手段の動作を制御し、画像形成部３４１を通じて、画像形成処理全体を制御する画像形成制御機能が含まれる。この画像形成部３４１は、ヘッドユニット１１０や搬送経路の各駆動部の動作を制御し、画像形成を実行させるモジュールである。なお、この画像処理部３３２において印刷処理が実行されたときには、その処理動作を示す制御信号が、印刷処理動作検出部３３１に送出される。
【００５８】
印刷処理動作検出部３３１は、画像処理部３３２から送出された制御信号に基づいて、印刷装置１００における印刷処理の実行を検出するモジュールである。そして、印刷処理動作検出部３３１は、検出した印刷処理の実行状態を駆動制御部３３３に通知する。
【００５９】
また、演算処理部３３０は、給紙機構に係るモジュールとして、駆動制御部３３３と、可動板駆動制御部３３３ａと、残量検知部３３４とを備えている。
【００６０】
残量検知部３３４は、給紙機構に設置された上限センサ４０２と、用紙有無センサ４０１、残量検知センサ４０３、及びトレイセットスイッチ４０４からの検知結果に基づいて、給紙トレイ１３０が印刷装置１００に対して装着された状態か否かや、可動板１３１の上下動が所定範囲内か否かを検知するモジュールである。
【００６１】
駆動制御部３３３は、各搬送経路を駆動させる各駆動部や切替機構１７０など、印刷装置１００内各機能の動作を制御するモジュールである。また、本実施形態において、この駆動制御部３３３には、可動板駆動制御部３３３ａが含まれる。この可動板駆動制御部３３３ａは、残量検知部３３４及び印刷処理動作検出部３３１による検出結果に応じて、可動板１３１の昇降を制御するモジュールである。
【００６２】
詳述すると、可動板駆動制御部３３３ａは、残量検知部３３４を通じて、可動板１３１上に積載された記録媒体１０の積載量を検出し、積載量に応じて可動板１３１を上昇させる。さらに、可動板駆動制御部３３３ａは、残量検知部３３４及び印刷処理動作検出部３３１による検出結果に応じて、可動板１３１が所定高さ以上に上昇されている場合に、印刷処理の動作が停止されたとき、可動板１３１を所定位置まで下降させる。なお、本実施形態において、この所定高さとは、給紙トレイ底面から給紙口までの高さ（給紙トレイの深さ）の１／２とする。
【００６３】
（給紙機構の制御）
以上の構成を有する給紙機構の制御について以下に説明する。以下に、印刷開始時の制御、印刷処理実行中の制御、及び印刷処理終了後（印刷待機状態）の制御に分けて説明する。
【００６４】
（１）印刷開始時における制御
始めに、印刷処理の動作開始が検出されると、可動板駆動モータ４１１が駆動され、連結部１３７を介して、可動板１３１が上昇される。そして、可動板１３１の上昇により、可動板１３１に積載された記録媒体１０は給紙口２３１の高さへ到達し、ピックアップローラー２３２による給紙経路ＦＲへの送出が可能となる。ここで、可動板１３１の上昇は、積層された記録媒体１０の上面を上限センサ４０２による位置出し処理によって調整及び停止される。
【００６５】
詳述すると、図９に示すように、記録媒体１０を積載させた可動板１３１は、印刷処理が開始され、記録媒体の減少に伴い上昇される。このとき、下限位置からの上昇では、上限センサ４０２までの距離が長いため、上昇の速度が速くなってしまい、停止目標位置である上限センサ４０２を通り過ぎてしまう（図９（ｃ））。そのため、本実施形態では、可動板１３１の上昇に際し、停止位置までに位置出し処理を行う。この位置出し処理は、センサオーバーした可動板１３１を一旦上限センサ４０２がＯＦＦとなる位置まで下降させて停止し、（図９（ｄ）〜図９（ｆ））、再度上限センサ４０２がＯＮとなる位置まで上昇させる（図９（ｇ）〜（ｉ））。位置出し処理での停止位置は、図９（ｆ）に示すように、下限位置よりも、移動距離が少ないため、低速度状態で停止することができ、オーバーセンサされることがない。
【００６６】
（２）印刷処理実行中の制御
次に、本実施形態において、印刷処理実行中における記録媒体１０の上下動制御について説明する。印刷処理の実行中は、所謂サーボ動作により、給紙トレイ１３０に積載された記録媒体１０の積載量に応じて、その可動板１３１を上下動させ、上限位置（上限センサがＯＮとなる位置）を維持する。
【００６７】
すなわち、印刷処理実行中にあっては、給紙トレイから給紙され、記録媒体が減少していくことから、最上面の記録媒体が上限位置を保てなくなる。サーボ動作は、その状態を防止するための動作であり、基本的には、周期的に上限センサ４０２をチェックし、上限センサ４０２がＯＦＦ状態であったら可動板１３１の上昇動作を開始し、上限センサがＯＮ状態になる位置まで上昇させる。
【００６８】
さらに、本実施形態では、上述したサーボ動作に際し、用紙有無センサ４０１及び残量検知センサ４０３による用紙残量の検知が行われる。図１０（ａ）〜（ｃ）は、印刷処理の実行中における用紙残量の検知処理を示す説明図である。
【００６９】
先ず、給紙トレイ１３０に記録媒体１０を補給し、印刷装置１００側に給紙トレイ１３０を装着すると、上述した位置出し処理により、可動板１３１が上限センサ４０２がＯＮとなる位置まで上昇され、給紙の際は、サーボ動作により記録媒体１０の最上部が常に給紙位置に保たれる。
【００７０】
このとき、表１に示すように、用紙有無センサ４０１及び、残量検知センサ４０３のＯＮ，ＯＦＦ状態を対比することで、用紙残量を判別する。この判別は、可動板１３１が上限位置に存在するときに有効となり、上限位置のときの残量センサの情報により残量を決定する。なお、本実施形態では、残量検知センサ４０３は、湾曲部材１３６ａの有無を検出することにより、可動板１３１の上下動が所定範囲内にあるか否かを検知する構成であることから、残量判定は残量５０％以上か又は以下かで実行される。
【表１】
【００７１】
詳述すると、図１０（ａ）に示すように、上限センサ４０２により可動板１３１の上限が検出された後、用紙有無センサ４０１がＯＮの状態である場合には、給紙トレイ１３０に記録媒体１０が残存している状態であると判別される。このとき、残量検知センサ４０３がＯＦＦ状態である場合には、湾曲部材１３６ａの位置が所定範囲外であるので、５０％以上の記録媒体１０が積載されていると判別でき、給紙トレイ１３０の用紙残量は１００％と検出される。
【００７２】
次いで、図１０（ｂ）に示すように、積層された記録媒体１０の残量が減少すると、用紙有無センサ４０１では、ＯＮの状態が継続されるが、残量検知センサ４０３がＯＮ状態となった時点で、可動板１３１の位置が所定範囲内に位置されており、５０％以下の記録媒体１０が積載されていると判別でき、給紙トレイ１３０の用紙残量は５０％と検出される。
【００７３】
さらに、図１０（ｃ）に示すように、積層された記録媒体１０の残量が減少すると、用紙有無センサ４０１がＯＦＦの状態となり、給紙トレイ１３０に記録媒体は積載されていないと判別されるので、用紙残量は０％と検出する。
【００７４】
（３）印刷処理終了後の制御
その後、印刷処理が停止した場合、上述した残量判定による給紙トレイ１３０の積載量に応じて、可動板１３１を所定位置まで下降させる。ここでは、給紙トレイに記録媒体が少ない（又はない）状態で、且つ印刷処理終了後（印刷待機状態）のときに、可動板１３１を下降させる。本実施形態では、記録媒体が給紙されるたびにサーボ動作を実行するため、用紙が少ない（又はなし）状態となったときには、可動板１３１の位置は、上限近くまで上昇された状態となっていることから、可動板１３１が上昇された状態でトレイが物理的に勢い良く引き抜かれ可動板１３１等の部品が他の部品と干渉するのを回避する必要がある。
【００７５】
このため、本実施形態では、上述した部品の干渉が発生しないよう、印刷処理の終了が検知された時点で、給紙トレイ１３０の積載量が所定量以上のときには、可動板１３１を所定の高さまで下降させる。
【００７６】
具体的には、印刷動作の停止が検出され、且つ給紙トレイ１３０に記録媒体１０の積載量が５０％以上であると判別した場合には、印刷終了後（印刷待機状態）でも、可動板１３１は下降させず、上限センサがＯＮとなる位置に記録媒体１０が停止している（図１１（ａ））。一方、印刷動作の停止が検出され、且つ給紙トレイ１３０に記録媒体の積載量が５０％以下であると判別した場合には、一旦、可動板１３１は、下降する（図１１（ｂ））。ここで、可動板１３１は、下限位置まで、下降することなく、中間位置において停止する（図１１（ｃ）及び（ｄ））。そして、次の搬送予約が発生したときには、給紙位置まで可動板１３１を上昇させる（図１１（ａ））。
【００７７】
（４）全体の制御
以上説明した各制御を含む全体的な給紙制御は、以下の通りである。図１３は、本実施形態における給紙機構の動作を示すフローチャート図である。
【００７８】
先ず、印刷動作が開始された際、給紙トレイ１３０内に記録媒体１０があるか否かを判断する（Ｓ１０１）。この判断は、用紙有無センサ４０１の検知によって残量検知部３３４で行われる。給紙トレイ１３０に記録媒体があると判断された場合は（Ｓ１０１における“Ｙ”）、印刷処理が実行される（Ｓ１０２）。
【００７９】
印刷実行中は、給紙トレイから順次記録媒体が供給され、記録媒体の積載量が減少される。この間、サーボ動作により、給紙トレイ１３０に積載された記録媒体１０の積載量に応じて、可動板１３１が上下動され、上限位置（上限センサがＯＮとなる位置）が維持される。
【００８０】
次いで、印刷処理動作検出部３３１により、現在の印刷ジョブが終了か否かを判別し（Ｓ１０３）、終了していない場合（Ｓ１０３における“Ｎ”）、印刷動作を続行する。一方、現在のジョブが終了した場合は（Ｓ１０３における“Ｙ”）、次のジョブの有無を判断し、次のジョブがある場合には（Ｓ１０４における“Ｙ”）、印刷動作を続行する。なお、この印刷動作の実行中は、ステップＳ１０１の用紙有無の判断が周期的に実行される。
【００８１】
他方、現在のジョブが終了し、印刷処理動作検出部３３１により印刷動作の停止が検出された後、次のジョブがない場合には（Ｓ１０４における“Ｎ”）、給紙トレイ１３０内の記録媒体１０の用紙残量を検知する（Ｓ１０５）。用紙残量が５０％以下である場合は（Ｓ１０５における“Ｙ”）、可動板１３１を中間ポジションに移動させて待機状態とする。一方、用紙残量が５０％以上である場合は（Ｓ１０５における“Ｎ”）、可動板１３１のポジションをそのまま保持し、待機状態とする。
【００８２】
（作用・効果）
このような本実施形態によれば、給紙トレイ１３０内において、可動板１３１が所定高さ以上（給紙トレイの深さ１／２）に上昇されている場合（すなわち用紙残量が５０％以下の場合）に、印刷処理の動作が停止したとき、可動板１３１を１／２の高さまで下降させるため、給紙トレイ１３０内に記録媒体１０が残っているときにユーザーが給紙トレイ１３０を開けた場合であっても、可動板１３１の落下距離を短縮させることができ、騒音の発生を低減させることができる。また、可動板１３１を１／２の高さにまで下降させることにより、給紙トレイ１３０の引き出し時に可動板１３１が装置本体とが接触することがなく、装置の破損を低減することができる。さらには、可動板１３１は、１／２の高さまで下降されるだけで、完全には下降されないことから、給紙トレイ１３０が開けられず、印刷処理が継続された場合でも、印刷処理再開までのタイムラグを最低限なものとすることができる。
【００８３】
さらに、本実施形態は、記録媒体１０の積載量を検出する残量検知部３３４をさらに備え、可動板駆動モータ４１１は、積載量に応じて可動板１３１を上下動させる機能を有しているので、可動板１３１の下降量を調節することができ、落下距離の縮小による騒音の低減と、印刷処理再開までのタイムラグの短縮とのバランスを図り、より適正な制御が可能となる。
【００８４】
また、残量検知部３３４は、遮蔽板１３６の有無を検出し、可動板１３１の上下動が所定範囲内にあるか否かというように、記録媒体１０の残量を二値的に検知することから、残量の検知機構を簡略化することができ、装置の小型化及び製造コストの低減を実現しつつ、落下距離の縮小による騒音低減と、印刷処理再開までのタイムラグの短縮とを、適正に調整することができる。
【００８５】
さらに、残量検知部３３４は、可動板１３１上に積載された記録媒体１０の上面を検出するに用紙有無センサ４０１を備え、記録媒体１０の有無を検出するため、用紙がなくなった後まで、可動板１３１の制御が続行されるのを回避することができ、より適正な制御が可能となる。
【００８６】
なお、この用紙有無センサ４０１により記録媒体１０の有無を検出する構成と、上述した遮蔽板１３６の有無を検出して記録媒体１０の残量を二値的に検知する構成とを併用すれば、用紙の残量を二値的に検知することによる精度低下を、用紙有無センサ４０１によって補うことができ、装置の簡略化を図りつつ、騒音低下のための制御精度を向上させることができる。
【００８７】
また、本実施形態では、画像形成装置本体側にある可動板駆動モータ４１１からの駆動力を、連結部１３７を介して、可動板１３１に伝達してこれを上下動させる機構であることから、可動板１３１を駆動するための駆動源を給紙トレイ側に設ける必要がなく、給紙トレイ１３０の小形化、製造コストの低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００８８】
ＣＲ…通常経路
ＤＲ…排紙経路
ＦＲ…搬送経路
ＦＲ…給紙経路
Ｒ…レジスト部
ＳＲ…反転経路
Ｘ…送出方向
Ｙ…引出方向
１０…記録媒体
１００…印刷装置
１１０…ヘッドユニット
１２０…サイド給紙台
１３０（１３０ａ〜ｄ）…給紙トレイ
１３１…可動板
１３１ａ…ピン部材
１３１ｂ…先端部
１３１ｃ…後端部
１３４…エンドフェンス
１３５，１３５…サイドフェンス
１３６…遮蔽板
１３６ａ…湾曲部材
１３６ｂ…扇形部材
１３７…連結部
１３７ａ…上部ギア
１３７ｂ…下部ギア
１３８…底面
１３９…可動板支持部
１３９ａ…シャフト
１４０…排紙口
１５０…排紙台
１６０…搬送ベルト
１７０，１７２…切替機構
２３０…トレイ駆動部
２３１…給紙口
２３２…ピックアップローラー
３３０…演算処理部
３３１…印刷処理動作検出部
３３２…画像処理部
３３３…駆動制御部
３３３ａ…可動板駆動制御部
３３４…残量検知部
３４０…操作パネル
３４１…画像形成部
４００…給紙機構
４０１…用紙有無センサ
４０２…上限センサ
４０３…残量検知センサ
４０４…トレイセットスイッチ
４０５…用紙サイズセンサ
４１１…可動板駆動モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙トレイ内の可動板上に積載された記録媒体を搬送経路に供給して、該記録媒体に対して印刷処理を行う画像形成装置の給紙機構であって、
前記可動板を昇降させて、積載された前記記録媒体を上下動させる駆動手段と、
前記印刷処理の動作状態を検出する動作検出手段と、
前記動作検出手段による検出結果に応じて、前記駆動手段の上下動を制御する駆動制御手段と
を備え、前記駆動制御手段は、前記可動板が所定高さ以上に上昇されている場合に、印刷処理の動作が停止したとき、該可動板を所定位置まで下降させることを特徴とする画像形成装置の給紙機構。
【請求項２】
前記記録媒体の積載量を検出する残量検知手段をさらに備え、
前記駆動制御手段は、前記積載量に応じて前記可動板を上昇させる機能を有していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の給紙機構。
【請求項３】
前記残量検知手段は、
前記可動板の上下動に応じて変位する遮蔽板と、
前記遮蔽板の有無を検出することにより、前記可動板の上下動が所定範囲内にあるか否かを検知する遮蔽板検知手段と
を有し、
前記残量検知手段は、前記可動板の上下動が所定範囲以上となった場合に、前記記録媒体の積載量が所定量以下となったと検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の給紙機構。
【請求項４】
前記残量検知手段は、前記可動板上に積載された前記記録媒体の上面位置を検出する用紙有無センサを備え、該用紙有無センサによって該記録媒体の有無を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の給紙機構。
【請求項５】
前記駆動手段は、前記画像形成装置側に備えられ、
前記給紙トレイは、前記画像形成装置に対して着脱可能に備えられるとともに、前記駆動手段の駆動力を前記可動板に伝達するための連結部を備え、
前記連結部は、前記給紙トレイが前記画像形成装置に対して装着された状態において、前記駆動手段と連結され、該給紙トレイが該画像形成装置から離脱される際に前記連結が解除される
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の給紙機構。
【請求項１】
給紙トレイ内の可動板上に積載された記録媒体を搬送経路に供給して、該記録媒体に対して印刷処理を行う画像形成装置の給紙機構であって、
前記可動板を昇降させて、積載された前記記録媒体を上下動させる駆動手段と、
前記印刷処理の動作状態を検出する動作検出手段と、
前記動作検出手段による検出結果に応じて、前記駆動手段の上下動を制御する駆動制御手段と
を備え、前記駆動制御手段は、前記可動板が所定高さ以上に上昇されている場合に、印刷処理の動作が停止したとき、該可動板を所定位置まで下降させることを特徴とする画像形成装置の給紙機構。
【請求項２】
前記記録媒体の積載量を検出する残量検知手段をさらに備え、
前記駆動制御手段は、前記積載量に応じて前記可動板を上昇させる機能を有していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の給紙機構。
【請求項３】
前記残量検知手段は、
前記可動板の上下動に応じて変位する遮蔽板と、
前記遮蔽板の有無を検出することにより、前記可動板の上下動が所定範囲内にあるか否かを検知する遮蔽板検知手段と
を有し、
前記残量検知手段は、前記可動板の上下動が所定範囲以上となった場合に、前記記録媒体の積載量が所定量以下となったと検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の給紙機構。
【請求項４】
前記残量検知手段は、前記可動板上に積載された前記記録媒体の上面位置を検出する用紙有無センサを備え、該用紙有無センサによって該記録媒体の有無を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の給紙機構。
【請求項５】
前記駆動手段は、前記画像形成装置側に備えられ、
前記給紙トレイは、前記画像形成装置に対して着脱可能に備えられるとともに、前記駆動手段の駆動力を前記可動板に伝達するための連結部を備え、
前記連結部は、前記給紙トレイが前記画像形成装置に対して装着された状態において、前記駆動手段と連結され、該給紙トレイが該画像形成装置から離脱される際に前記連結が解除される
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の給紙機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２０２２８９（Ｐ２０１０−２０２２８９Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４６４１６（Ｐ２００９−４６４１６）
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
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