給紙装置、及びそれを備えた画像形成装置
【課題】温湿度環境が変化しても、高速機に適用可能な重送やノーフィード防止が可能な給紙装置と、そのような給紙装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】積層された用紙を搭載して上下に移動する用紙載置台と、最上の用紙位置を検知する用紙位置検知手段と、該用紙位置を所定の給紙位置に維持する給紙位置変更手段と、最上の用紙を送り出す送り出し手段と、用紙を受け取る給紙ローラと、該給紙ローラに圧接する重送防止用の捌きローラと、該給紙ローラと前記送り出し手段との間にあって送り出された用紙の先端が当接して乗り越える傾斜面を備えた傾斜面保有部材と、周囲の温度及び湿度を検知する温度検知手段及び湿度検知手段と、を有し、前記温度検知手段及び湿度検知手段に検知される温度及び湿度が低温低湿基準値の値より低いとき、前記最上の用紙位置を前記所定の給紙位置より高い位置に変更することを特徴とする給紙装置。
【解決手段】積層された用紙を搭載して上下に移動する用紙載置台と、最上の用紙位置を検知する用紙位置検知手段と、該用紙位置を所定の給紙位置に維持する給紙位置変更手段と、最上の用紙を送り出す送り出し手段と、用紙を受け取る給紙ローラと、該給紙ローラに圧接する重送防止用の捌きローラと、該給紙ローラと前記送り出し手段との間にあって送り出された用紙の先端が当接して乗り越える傾斜面を備えた傾斜面保有部材と、周囲の温度及び湿度を検知する温度検知手段及び湿度検知手段と、を有し、前記温度検知手段及び湿度検知手段に検知される温度及び湿度が低温低湿基準値の値より低いとき、前記最上の用紙位置を前記所定の給紙位置より高い位置に変更することを特徴とする給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は給紙装置、及びそれを備えた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置では、給紙トレイなどの給紙装置から、用紙を１枚ずつ供給し、画像形成部で電子写真方式により形成されたトナー像を転写部において用紙上に転写し、可視画像を定着形成している。
【０００３】
このような画像形成装置では、温湿度等室内環境の変化、用紙表面の摩擦係数、用紙間の静電的な吸着力等の理由で用紙間の分離が困難な場合があり、複数の用紙が重なった状態、或いは階段状にずれて重なった状態で搬送されるいわゆる重送という現象が起きる。一方、この重送とは別に、用紙を送り出すことができないノーフィードという問題もある。
【０００４】
また、使用される用紙の斤量、サイズ、材質等が多様化しており、斤量は５０ｇ／ｍ２程度の薄いものから３５０ｇ／ｍ２程度の厚いものまで、サイズはハガキサイズから１３×１８インチの大きさまでが一般に使用されている。更に紙種は、普通紙、再生紙、コート紙、特殊加工紙、と多種の用紙の給紙が求められ、重送やノーフィードが起き易くなっている。
【０００５】
従来、重送の防止法としては、捌きローラを使用する方法、傾斜面保有部材を乗り越えさせる方法、送り出しローラと用紙との接触圧を調整する方法等が知られている。
【０００６】
捌きローラを用いる給紙装置としては、特許文献１（特開平６−１０７３４９号）がある。この給紙装置は、用紙の上から圧接する送り出しローラと、重送防止のための給紙ローラと捌きローラとを備えている。給紙するときには、先ず用紙の上面位置が設定位置まで上昇し、給紙信号により送り出しローラと給紙ローラとが同時に回転を開始する。所定の位置で用紙上面に圧接した送り出しローラは、用紙を給紙ローラと捌きローラとのニップ位置に送り込む。捌きローラには、トルクリミッタが接続されていて、給紙ローラに圧接している。捌きローラに接続しているトルクリミッタは、給紙ローラと捌きローラが直接接触したとき（ニップ間に用紙がないとき）、または用紙が１枚ニップ間に送り込まれたとき、リミットトルクを越えてすべり、捌きローラは給紙ローラに従動して回転する。しかし、用紙が２枚以上ニップ間に送り込まれた場合、リミットトルクが用紙間の摩擦力に打ち勝って、捌きローラを逆方向に回転させ、下側の用紙を押し戻して重送（多数枚送り）を防止している。以上のようにして、１枚ずつ分離されて給紙された用紙はレジストローラへと搬送され、画像形成される。
【０００７】
また、傾斜面保有部材の傾斜面を乗り越えさせる方法は、送り出しローラで送り出した用紙の先端を傾斜面保有部材の傾斜面に突き当てることで、重なっている用紙をこの傾斜面で１枚ずつに分離するようにするものである。給紙性能を向上させるために、この傾斜面に抵抗部材を追加するものもある。
【０００８】
特許文献２（特開２００７−５５７０５号）は、この傾斜面を使用したものであるが、特に、傾斜面の角度を変えることができる可動式の構成と、高さ方向で角度を変えている固定式の構成とを有するものである。固定式の構成においては、用紙束の最上の位置を変更しうる給紙位置変更手段も備えている。
【０００９】
特許文献３（特開２００４−２７７１１４号）も、この傾斜面を使用したものであるが、特に、積載された用紙にカールがある場合でも、重送を防止できるようにした例である。すなわち、積載された用紙のカールの程度をセンサで検知し、カールの程度により傾斜面の傾斜角を変更できるようにしている。
【００１０】
これらの技術は重送やノーフィードに対してそれなりに効果が認められるが、温湿度条件によっては最適な条件が変わってしまうという問題がある。
【００１１】
この問題を解決するために、温湿度条件によって傾斜面保有部材の傾斜面の角度を変化させるという技術が特許文献４（特開２００３−１１２８３８号）に開示されている。特許文献４は用紙の厚みや弾力性によりこの傾斜面の角度を変化させるというものである。
【００１２】
しかしながら、傾斜面保有部材の傾斜面の角度を変化させるためには、この傾斜面を可動にする構成が必要であり、かつ、傾斜面を傾けるための動力源が必要となり、コストアップの要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平６−１０７３４９号公報
【特許文献２】特開２００７−５５７０５号公報
【特許文献３】特開２００４−２７７１１４号公報
【特許文献４】特開２００３−１１２８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、簡単な構成でありながら、温湿度条件が変化しても重送やノーフィードを生じさせない給紙装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的は下記の発明により達成される。
【００１６】
１．積層された用紙を用紙束として搭載し、上下方向に移動する用紙載置台と、
前記用紙束の最上の用紙を検知する給紙位置検知手段と、
前記給紙位置検知手段の検知に基づいて、前記用紙束の最上の用紙位置が所定の給紙位置を維持するように前記用紙載置台を移動させる給紙位置変更手段と、
前記用紙束の最上の用紙を送り出す送り出し手段と、
送り出された用紙を受け取る給紙ローラと、
該給紙ローラに圧接する重送防止用の捌きローラと、
該給紙ローラと前記送り出し手段との間にあって前記送り出し手段から送り出された用紙の先端が当接して乗り越える傾斜面を備えた傾斜面保有部材と、
周囲の温度及び湿度を検知する温度検知手段及び湿度検知手段と、を有し
前記温度検知手段及び湿度検知手段により検知される温度及び湿度が予め設定した低温低湿基準値の値より低いとき、前記用紙束の最上の用紙位置を前記所定の給紙位置より高い位置に変更することを特徴とする給紙装置。
【００１７】
２．前記湿度検知手段により検知される湿度が予め設定した高湿基準値の値より高いとき、前記用紙束の最上の用紙位置を前記所定の給紙位置より低い位置に変更することを特徴とする前記１に記載の給紙装置。
【００１８】
３．用紙の種別に適応した給紙位置を記憶する給紙位置決定手段を有し、使用される用紙の種別に応じて、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする前記１又は２に記載の給紙装置。
【００１９】
４．給紙ミスの発生頻度をカウントする給紙ミス対応手段を有し、該給紙ミス対応手段によりカウントされる給紙ミスの発生頻度が予め設定した給紙ミス発生頻度基準値を超えるとき、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする前記１から３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【００２０】
５．前記送り出し手段が前記用紙束の最上の用紙の送り出しを開始してから、前記送り出し手段の用紙搬送方向の下流側に位置する搬送ローラに達するまでの給紙時間を計測する給紙時間対応手段を有し、
該給紙時間に応じて、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする前記１から４のいずれか１項に記載の給紙装置。
【００２１】
６．用紙のカールの方向と大きさを検知するカール対応手段を有し、該カール対応手段の検知結果に応じて、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする前記１から５のいずれか１項に記載の給紙装置。
【００２２】
７．前記傾斜面保有部材の前記傾斜面は、該傾斜面に当接する用紙とのなす角度が、用紙の進行方向に沿って角度が緩くなるように形成されていることを特徴とする前記１から６のいずれか１項に記載の給紙装置。
【００２３】
８．前記傾斜面保有部材と用紙とのなす傾斜角が０°を超え９０°未満であることを特徴とする前記１から７のいずれか１項に記載の給紙装置。
【００２４】
９．前記１から８のいずれか１項に記載の給紙装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、特別な機構や新たな動力源を用いることなく、周囲の温度又は湿度が変化しても重送やノーフィードの発生を抑制しうる給紙装置、又はそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施形態を示す概略断面図である。
【図２】大容量の給紙装置であるＬＣＴの断面図である。
【図３】本発明に係る給紙装置の第１及び第２の実施形態における送り出しユニット５０Ａ、５０Ｂを拡大した平面図である。
【図４】図２の給紙装置の第１の実施形態における送り出しユニット５０Ａの周辺部分を拡大した拡大断面図である。
【図５】本発明の給紙装置の一般的な動作に係る制御系のブロック図である。
【図６】本発明の給紙装置の第２の実施形態における送り出しユニット５０Ｂの構成を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の給紙装置において、特殊な手段を含む手段により給紙位置を変える際の動作に係る制御系のブロック図である。
【図８】本発明の給紙装置において、給紙位置を変更する手順を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態の構成及び動作について説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２８】
図１は、本発明に係る画像形成装置の実施形態を示す概略断面図である。図１に示す画像形成装置は、電子写真方式により用紙上に画像を形成する画像形成装置本体１０と、原稿を読取位置に搬送する自動原稿搬送装置２０と、第１後処理装置３０と、第２後処理装置４０とから構成される。第２後処理装置４０は、画像形成装置本体１０で画像形成されて第１後処理装置３０から搬送される用紙に対し、綴じ処理等の後処理を行う装置である。自動原稿搬送装置２０は、原稿が載置される原稿給紙台２１と、原稿を読取位置上に搬送するプラテンローラ２２と、読取済み原稿が載置される原稿排紙台２３とを有する。
【００２９】
画像形成装置本体１０は、感光体１１と、画像形成部１２と、収納部１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、給紙部１８ａ、１８ｂ、１８ｃと、反転給紙部１４と、定着器１５と、を有する。画像形成部１２は、感光体１１に対して帯電、露光、現像を行ってトナー像を形成し、感光体１１に形成されたトナー像を用紙に転写する。収納部１３ａ、１３ｂ、１３ｃは種々のサイズの用紙をそれぞれサイズ毎に区別して収納する。給紙部１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、各収納部１３ａ、１３ｂ、１３ｃから用紙を１枚ずつ搬出し、画像形成部１２へと搬送する、ローラ群を備える。反転給紙部１４は、用紙の両面への画像形成に際して片面記録された用紙を反転し、画像形成部１２へと搬送する。定着器１５は用紙上に転写されたトナー像を定着する。画像形成装置は更に、大容量の給紙装置であるＬＣＴ５０を備えており、ＬＣＴ５０から画像形成部１２に給紙して画像を形成する。
【００３０】
制御手段９５は、画像形成装置本体１０に内蔵され、画像形成装置各部の動作を制御するとともに、自動原稿搬送装置２０、第１後処理装置３０、第２後処理装置４０、及びＬＣＴ５０との間における信号の授受により、これらの装置との動作の連係を司っている。
【００３１】
図２は大容量の給紙装置であるＬＣＴ５０の断面図である。用紙Ｐは昇降可能な用紙載置台としての給紙台５２に載置される。給紙台５２に載置された用紙束の最上に位置する用紙Ｐが所定の給紙位置まで上昇すると、最上に位置する用紙Ｐの上面に、送り出し手段としての送り出しローラ５３が接触し、用紙Ｐを最上位のものから順に送り出す。即ち、用紙束の最上位に位置する用紙Ｐの高さが所定の給紙位置となる。給紙ローラ５４と、トルクリミッタにより回転を規制され、給紙ローラ５４に圧接する捌きローラ５５とにより用紙Ｐは１枚に分離され、分離された用紙Ｐは搬送ローラ５６に搬送されて画像形成部１２（図１参照）に搬送される。送り出しローラ５３、給紙ローラ５４、捌きローラ５５、及びその周辺の部材は後述する給紙装置の第１の実施形態における送り出しユニット５０Ａ、又は第２の実施形態における送り出しユニット５０Ｂを構成する。
【００３２】
給紙台５２は、ＬＣＴ５０の枠５１の底部に設けられた給紙位置変更手段としての２個のモータ６０、７０により駆動されて給紙台５２を図の上下方向（矢印ｂの方向）に昇降する。前方昇降用モータとしてのモータ７０は給紙方向ａの前方部において給紙台５２を昇降し、後方昇降用モータとしてのモータ６０は給紙方向ａの後方部において給紙台５２を昇降する。給紙台５２の給紙方向ａ後端部の昇降機構はモータ６０、モータ６０の回転軸６１の両端に固定されたワイヤプーリ６２、６３、これらワイヤプーリ６２、６３に一端が取り付けられたワイヤ６６、６７及び枠５１に取り付けられた滑車６４、６５からなる。ワイヤ６６、６７は、給紙方向ａに直交し、かつ、紙面に垂直な方向の給紙台５２の両後端部を支持している。給紙台５２の給紙方向ａの先端部の昇降機構はモータ７０、モータ７０の回転軸７１に固定されたワイヤプーリ７２、７３、これらワイヤプーリ７２、７３に一端が取り付けられたワイヤ７６、７７及び枠５１に取り付けられた滑車７４、７５からなる。ワイヤ７６、７７は、給紙台５２の給紙方向ａに直交し、かつ、紙面に垂直な方向の両前端部を支持している。
【００３３】
モータ６０、７０は、用紙束の最上の用紙位置を給紙位置として検知する、後述する給紙位置検知手段としてのセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄの出力に基づいて作動し、用紙Ｐの消費に伴って給紙台５２をｂ方向に上昇させて給紙位置を常に一定のレベルに維持する。従って、給紙台５２上の用紙Ｐの量の変動に左右されない安定した給紙が行われる。
【００３４】
枠５１には、用紙幅の両端部において用紙Ｐを案内する案内板８０、８１が用紙幅に応じて移動可能に設けられる。また、枠５１には、給紙方向ａの後端部において用紙Ｐを案内する後端案内部材としての案内板８２が給紙方向ａに移動可能に設けられ、用紙サイズに応じた位置に設定される。
【００３５】
図２に示すように、モータ６０、７０の回転軸６１、７１にはそれぞれエンコーダ６８、７８が固定され、エンコーダ６８、７８の回転量がセンサ６９、７９によりそれぞれ検知される。
【００３６】
図３は、本発明に係る給紙装置の第１及び第２の実施形態における送り出しユニット５０Ａ、５０Ｂを拡大した平面図である。図４は、図２の給紙装置の第１の実施形態における送り出しユニット５０Ａの周辺部分を拡大した拡大断面図である。
【００３７】
送り出しユニット５０Ａ、５０Ｂは、送り出しローラ５３、給紙ローラ５４、給紙ローラ５４の軸５４ａ、ベルト５７、センサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄ、連結ロッド９１、９３、センサＳｄ、Ｓｓ、Ｓｕ、及び傾斜面保有部材１００、２００、２１０等からなる。本発明の給紙装置における第１の実施形態と第２の実施形態との違いは、傾斜面保有部材１００と傾斜面保有部材２００及び２１０との形状の違いである。
【００３８】
始めに、第１の実施形態の送り出しユニット５０Ａについて、図３及び図４を用いて説明する。
【００３９】
図３及び図４において、送り出しローラ５３は、用紙束の最上の用紙Ｐを確実に送り出せるように、溝付きローラとなっている。給紙ローラ５４と送り出しローラ５３とは、連結ロッド９１、９３で結合され、給紙ローラ５４の軸５４ａが駆動軸となり、給紙ローラ５４の回転がベルト５７により送り出しローラ５３に伝達される。また、給紙ローラ５４の軸５４ａを中心に送り出しローラ５３が回動自在に保持されており、送り出しローラ５３は、自重によって、用紙の上面に圧接した状態を保つことができる。従って、用紙Ｐを送り出す高さ（給紙位置）が上下方向に変化しても用紙Ｐは正常に送り出される構成となっている。
【００４０】
用紙束の最上の用紙Ｐの用紙高さを検知するアクチュエータ９０は、軸５４ａに回動自在に取り付けられる支軸部９０ａと、送り出しローラ５３の軸を遊嵌する環状部を備えた検知部９０ｂと、センサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄを遮光する遮光部９０ｃと、を有する。遮光部９０ｃより検知部９０ｂの方が重いので、検知部９０ｂの方が下がり、検知部９０ｂの下端が用紙束の最上の用紙Ｐに当接することで、用紙束の上端位置が識別される。給紙装置のフレームに設けられた３つの光電素子からなるセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄは、それぞれ投光器と受光器を備えており、アクチュエータ９０の遮光部９０ｃが投光器と受光器の間に進入してセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄを遮光することで、最上の用紙Ｐの高さを検知する。センサＳｕ、Ｓｄの中間に位置するセンサＳｓは、温湿度等の条件が通常状態にあるとき、給紙位置Ｐｓの位置を所定の給紙位置として給紙台５２を停止させるように検知する。センサＳｓより下方に位置するセンサＳｄは、所定の給紙位置より低い位置Ｐｄを検知し、センサＳｓより上方に位置するセンサＳｕは、所定の給紙位置より高い位置Ｐｕを検知して給紙台５２が停止される。遮光部９０ｃが給紙位置検知手段としての３つのセンサＳｄ、Ｓｓ、Ｓｕのいずれにより検知されるかは、制御手段９５からの指示により決定される。制御手段９５は、温湿度等の環境条件、用紙の種別、給紙ミスの発生頻度、給紙時間の長短、用紙のカールの度合等の諸条件（後述）の情報から、いずれかのセンサを選択する。即ち、用紙の重送が発生し易い条件にあるときには、給紙位置を所定の給紙位置より低い位置Ｐｄに設定することにより用紙搬送の抵抗力を増やし、追随する用紙の搬送を阻止することができる。また、ノーフィードが発生し易い条件にあるときには給紙位置を所定の給紙位置より高い位置Ｐｕに設定することにより、用紙搬送の抵抗力を減らして用紙搬送を円滑にすることができる。
【００４１】
３つのセンサＳｄ、Ｓｓ、Ｓｕの内のいずれか１つのセンサが選択されると、それに対応する給紙位置Ｐｕ、Ｐｓ、Ｐｄ（図４参照）が決定され、用紙束の最上の用紙Ｐは、決定したいずれかの給紙位置から送り出される。
【００４２】
本発明の第１の実施形態では、図３、図４に示すように、送り出しローラ５３と給紙ローラ５４との間に、傾斜角θの一様な傾斜面１００ａを有する傾斜面保有部材１００が設けられている。３つの給紙位置Ｐｕ、Ｐｓ、Ｐｄのいずれかから送り出される用紙Ｐは、この傾斜面１００ａに当接し、傾斜面１００ａを乗り越えて画像形成部１２へ向けて送り出されるように設定されている。
【００４３】
なお、本発明者は、実験を通して、第１の実施形態における傾斜面保有部材１００の傾斜面１００ａの傾斜角θは、０°を超え９０°未満の範囲に設定することで良い結果が得られることを確認している。
【００４４】
本実施の形態によれば、傾斜面保有部材１００の傾斜面１００ａは固定であり、傾斜面１００ａに用紙Ｐが当接する位置により用紙搬送の抵抗力をコントロールしているため、傾斜面１００ａを可動式にする必要がない。従って、構成を簡略にすることができ、かつ動力源としてのモータは本来給紙台５２を昇降させるためのものであり、特別に設ける必要がないため、製造コストを低く抑えることができる。
【００４５】
図５は、本発明の給紙装置の一般的な動作に係る制御系のブロック図である。温湿度等の環境条件等の条件が通常状態にあるとき、給紙位置変更手段としてのモータ６０、７０は、制御手段９５により、センサ６９、７９及びセンサＳｓを介して次のように制御される。制御手段９５は、用紙Ｐの給紙位置が所定の給紙位置Ｐｓより低下したことをセンサＳｓが検知すると、検知した信号に基づいてモータ６０、７０を作動させ、給紙台５２を上昇させて用紙Ｐの位置を上昇させる。モータ６０、７０の作動により用紙Ｐの位置が所定の給紙位置Ｐｓに達すると、センサＳｓからの検知信号に基づきモータ６０、７０を停止させる。
【００４６】
制御手段９５は、また、センサ６９、７９の回転検知信号に基づいてモータ７０の回転量が常にモータ６０の回転量に等しいように制御する。その結果、給紙台５２は常に水平な姿勢を保持して図２の矢印ｂ方向に昇降する。
【００４７】
図５の給紙装置の制御系のブロック図において、制御手段９５には、用紙データを入力する入力部９６があり、ここから給紙装置であるＬＣＴ５０に収容されている用紙Ｐの種別などのデータを入力できるようになっている。この入力部９６は、画像形成装置本体１０の入力部を利用することができる。入力データの例としては、例えば、Ａ４サイズの普通紙で斤量は○○ｇ／ｍ２であるとか、Ｂ５サイズのコート紙で斤量は△△ｇ／ｍ２である等である。入力されたデータは制御手段９５のメモリ９５ａに記憶される。
【００４８】
また、制御手段９５は、予め実験により設定される、用紙の種別に応じた最適な給紙位置を表として記憶するプログラムからなる給紙位置決定手段９７を備えている。制御手段９５は、入力部９６から用紙Ｐのデータが入力されると、このデータを給紙位置決定手段９７内のデータのどの紙種に一致するかを探しだし、その紙種に最適な所定の給紙位置を選定する。制御手段９５は、この所定の給紙位置の情報に基づいて、給紙位置調整手段１０１に指示を出し、給紙位置を調整させる。
【００４９】
なお、本発明の給紙装置は、ＬＣＴ５０に限定されるものではなく、各収納部１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、これらに対応する各給紙部１８ａ、１８ｂ、１８ｃとであっても良く、これらはＬＣＴ５０とは別の３つの給紙装置を構成している。各給紙装置には、それぞれサイズや紙質の異なる用紙Ｐが収納されているが、これらの用紙Ｐのデータは、予め入力部からメモリ９５ａに入力しておくことができる。従って、オペレータが給紙装置の１つを選択すれば、制御手段９５は、給紙位置決定手段９７を介して、その給紙装置に収納されている用紙Ｐに合った給紙位置を決定することができ、給紙位置調整手段１０１により指示された給紙位置が設定される。
【００５０】
本実施形態に係る給紙位置調整手段１０１は、制御基板からなり、制御手段９５からの指示に基づいて３つのセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄのいずれか１つに接続する回路を選び、残りの回路を遮断することにより、使用するセンサを選択する。
【００５１】
制御手段９５は、給紙位置調整手段１０１により１つのセンサを選択するとき、使用する用紙が厚紙や剛性の高い紙の場合は、傾斜面１００ａを乗り越え難いので給紙位置が傾斜面１００ａの上方に位置する給紙位置Ｐｕを選択すべく、センサＳｕを選定する。また、薄紙や剛性の低い紙の場合は、給紙位置が傾斜面１００ａの下方に位置する給紙位置Ｐｄを選択すべく、センサＳｄを選定して重送の発生を防止する。即ち、給紙位置調整手段１０１により、センサＳｕが選択された場合は、アクチュエータ９０の遮光部９０ｃがセンサＳｕに検知されるまで給紙台５２が上昇し、用紙束の最上位の用紙Ｐは給紙位置Ｐｕの位置に達する。同様に、センサＳｄが選択された場合は、最上位の用紙Ｐは給紙位置Ｐｄの位置に達し、センサＳｓが選択された場合は最上位の用紙Ｐは所定の給紙位置Ｐｓの位置に達する。かくして、給紙位置調整手段１０１が３つのセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄのいずれか１つを選択することにより、用紙束の最上位の用紙Ｐは給紙位置Ｐｕ、Ｐｓ、Ｐｄのいずれかの位置から送り出されるように設定される。
【００５２】
以上の構成は従来の給紙装置と同じである。以下、本発明の特徴的な構成を以下に説明する。
【００５３】
本発明に係る温度検知手段としての温度検知センサ９８、及び湿度検知手段としての湿度検知センサ９９は、画像形成装置に内蔵され、画像形成装置の周囲の温度及び湿度を検知する。制御手段９５にはメモリ９５ａが内蔵されており、環境条件が低温低湿であるかどうかを判定する基準となる低温低湿基準値、及び、高湿であるかどうかを判定する基準となる高湿基準値が記憶されている。
【００５４】
また、本発明に係る給紙位置決定手段９７は、用紙種別と給紙位置とを対比させて用紙Ｐの種別に応じた給紙位置を選択するとともに、周囲の温湿度に応じて、それに対応する最適な給紙位置を対比させ、温湿度に応じた給紙位置を選択するプログラムからなる。
【００５５】
制御手段９５は、温度検知センサ９８、及び湿度検知センサ９９により検知される温度及び湿度が、ともに低温低湿基準値より低いときには、画像形成装置内外の環境条件が低温低湿の状態にあると判断する。そして、後述の給紙位置決定手段及び給紙位置調整手段を介して給紙位置を変更させ、低温低湿時に発生し易いノーフィードに備える。具体的には、傾斜面保有部材１００の傾斜面１００ａに対して用紙Ｐが進入する給紙位置をより高い位置に設定することにより、傾斜面１００ａからの抵抗を小さくして用紙の搬送性を高めるものである。
【００５６】
また、制御手段９５は、湿度検知センサ９９により検知される湿度が、高湿基準値より高いとき、画像形成装置内外の環境条件が高湿の状態にあると判断し、給紙位置決定手段及び給紙位置調整手段を介して給紙位置を変更させ、高湿時に発生し易い重送に備える。具体的には、傾斜面保有部材１００の傾斜面１００ａに対して用紙Ｐが進入する給紙位置をより低い位置に設定することにより、傾斜面１００ａからの抵抗を大きくして重なる用紙を分離させ、重送を防止するものである。
【００５７】
つまり、給紙位置を決定する要因としては、前述した用紙Ｐの種別と、本発明に係る温湿度とがあり、本発明に係る給紙位置決定手段９７は、これら２つの要因を組み合わせた実験に基づいて作成されたデータをプログラムとして保有するものである。
【００５８】
また、本発明に係る給紙位置調整手段１０１の制御基板にはタイマを含む制御回路が備えられており、用紙Ｐの種別により決定された給紙位置を、更に温湿度に応じた位置に再設定することができる。例えば、用紙Ｐの種別により決定された給紙位置をより高い位置に再設定するときには、アクチュエータ９０がセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄを検知した時点からタイマを動作させてモータ６０、７０の回転する時間を延長させるという構成である。即ち、モータ６０、７０の回転する時間をタイマにより延長させることにより、給紙台５２の停止位置をより高い位置とする。また、温湿度に応じて変更したい給紙位置をより低い位置にしたい場合には、用紙種別に応じて決定される給紙位置を予め全体に低い位置に設定しておき、通常の温湿度時においては、タイマにより上昇させた位置を所定の給紙位置として設定する構成とすれば良い。
【００５９】
本発明によれば、用紙の種別に応じて給紙位置を変化させることにより、用紙種別による搬送性の違いに対応することができるとともに、周囲の温湿度に対応して給紙位置を変化させることにより、温湿度による搬送不良の発生を抑制することができる。
【００６０】
図６は、本発明の給紙装置の第２の実施形態における送り出しユニット５０Ｂの構成を示す拡大断面図であり、図６（ａ）は第１の実施形態の図４に対応する拡大断面図、図６（ｂ）は傾斜面保有部材の変形例を示す図である。
【００６１】
第１の実施形態と共通する部分は同一の符号を付し、相違点を中心に以下に説明する。この第２の実施形態は、傾斜面保有部材２００の傾斜面２００ａを曲面としたものである。傾斜面２００ａの傾斜角は、傾斜面保有部材２００の上方、すなわち、用紙の進行方向に沿って緩くなる。所定の給紙位置Ｐｓにおける傾斜角をθ０としたとき、使用される用紙が厚紙や剛性の高い紙の場合は、給紙位置が傾斜面２００ａのより上方に位置するように、センサＳｕにより給紙位置Ｐｕの位置に設定され、傾斜面２００ａの傾斜角はθ１となる。また、薄紙や剛性の低い紙の場合は、給紙位置は傾斜面２００ａのより下方に位置するように、センサＳｄを用いて給紙位置Ｐｄに設定され、傾斜面２００ａの傾斜角はθ２となる。ここで、傾斜角は、θ２＞θ０＞θ１となるように設定されている。そして、センサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄによる用紙の高さを給紙位置で示すと、センサＳｄによる用紙の高さは、Ｐｄに示す低い給紙位置になり、傾斜角θ２は大きくなる。逆に、センサＳｕによる用紙の高さは、Ｐｕに示す高い給紙位置になり、傾斜角θ１は小さくなる。即ち、本第２の実施形態では、用紙Ｐの給紙位置が変わると、用紙Ｐの先端が当接する傾斜面２００ａの傾斜角θも変化するようになっている。
【００６２】
図６（ｂ）は、傾斜面保有部材の変形例を示す概略図である。この傾斜面保有部材２１０は、中間の２箇所が折れた形状の３つの平面からなる傾斜面２１０ａを有している。傾斜面２１０ａの傾斜角は、図６（ａ）の傾斜面２００ａと同様に、上側がθ１、下側がθ２、中間がθ０で、θ２＞θ０＞θ１の関係にある。この傾斜面保有部材２１０を使用する場合は、傾斜角がθ０、θ１、又はθ２のいずれを利用するか、３者択一の選択となる。
【００６３】
なお、本発明者は、実験を通して、第１の実施形態と同様に、第２の実施形態における傾斜面保有部材２００、２１０の傾斜面２００ａ、２１０ａの傾斜角θ０、θ１、θ２を、０°を超え９０°未満の範囲に設定することで良い結果を得ている。
【００６４】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様、傾斜面保有部材２００、２１０の傾斜面２００ａ、２１０ａは固定であり、傾斜面２００ａ、２１０ａへの用紙Ｐの当接位置で用紙Ｐ搬送の抵抗力をコントロールしており、傾斜面１００ａを可動式にする必要がない。従って、第１の実施形態と同様に、構成を簡略にすることができ、かつ動力源としてのモータやソレノイドが不要であるため、製造コストを低く抑えることができる。
【００６５】
また、第１の実施形態より多くの傾斜角を設定できるため、種々の条件変化に対応しうる給紙位置を設定することができる。
【００６６】
第２の実施形態では、用紙の高さを３通りとし、センサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄの３つのセンサを使用したが、傾斜面１００ａが曲面なので、用紙Ｐの高さを多様に変化させることで、傾斜角を３つ以上に細かく変更することが可能となる。その場合、センサの数を増加してもよいが、センサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄのいずれか１つとし、そのセンサの高さを可動式のセンサ保持部材で上下方向に移動する構成としても良い。また、支軸部９０ａにエンコーダ６８を設けてアクチュエータ９０ｂの傾斜角を検知できるようにすることで、センサの数を１つだけにして、多数の用紙高さを設定することもできる。
【００６７】
図７は、本発明の給紙装置において、特殊な手段を含む手段により給紙位置を変える際の動作に係る制御系のブロック図である。図５のブロック図と同様に、用紙の高さ（給紙位置）は、センサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄにより設定され、図４又は図６（ａ）のＰｕ、Ｐｓ、Ｐｄに示す位置となる。
【００６８】
図７において、温度検知センサ９８、及び湿度検知センサ９９からの温湿度データ、センサ６９、７９、及びセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄからの用紙位置情報、及び入力部から入力される用紙のデータについては、図５のブロック図と同一であり、説明は省略する。図７で特徴的な構成は、給紙時間対応手段１１１、給紙ミス対応手段１１２、及びカール対応手段１１３を備えていることである。
【００６９】
本発明に係る給紙ミス対応手段１１２は、発生したフィードジャムや重送をカウントして発生頻度を記憶し、その発生頻度が予め設定した給紙ミス発生頻度基準値を超える場合に給紙位置を変化させる手段である。この給紙ミス対応手段１１２は、図示しないジャム検知センサ、ジャム検知センサにより検知されたフィードジャムの発生回数をカウントするカウンタ、及びフィードジャムの発生頻度とそれを防止するための最適な給紙位置とを対比させたプログラムからなる。
【００７０】
このプログラムは実験に基づいて作成され、用紙の種別に応じて、フィードジャムや重送の発生頻度とそれを防止するための給紙位置とを対比させたものである。フィードジャムや重送の発生頻度が用紙の種別により差があるとき、フィードジャムの発生頻度が高い用紙を用いる場合には、第１の実施形態においては、給紙位置を高くして傾斜面の抵抗を小さくする。また、第２の実施形態においては、傾斜角度を緩くするために給紙位置を高くする。重送が起こりやすい用紙を用いる場合は、第１の実施形態においては、給紙位置を低くして傾斜面の抵抗を大きくし、第２の実施形態においては、傾斜角度を強くするために給紙位置を下げる。フィードジャムや重送の発生頻度が用紙の種別により差があるかどうかは、制御手段９５により判断される。
【００７１】
用紙の種別による差がなく、フィードジャム及び重送の発生頻度が高いときには、プログラムは用紙に関係なく、フィードジャムの発生頻度が高い場合には給紙位置を高くし、重送の発生頻度が高い場合には給紙位置を低くするように作成されている。
【００７２】
本発明に係る給紙時間対応手段１１１は、送り出しローラ５３が用紙の送り出しを開始してから、例えば、搬送ローラ５６に達するまでの給紙時間を測定する手段であり、この時間を計測することにより、用紙ジャムを未然に防止する狙いがある。この時間を測定するには、送り出しローラ５３と搬送ローラ５６とのそれぞれの近傍に図示しない用紙位置検知センサを配設することで可能となる。用紙が送り出しローラ５３から搬送ローラ５６に達するまでの給紙時間が下限として予め設定した給紙時間基準値より短い場合は用紙搬送に対する抵抗が小さすぎるものと判断し、第１の実施形態においては、給紙位置を低くして傾斜面の抵抗を大きくする。第２の実施形態においては、傾斜角度を強く（θを大きく）するように給紙位置を低くする。給紙時間が上限として予め決められた給紙時間基準値より長い場合は、用紙搬送に対する抵抗が大きすぎるものと判断し、第１の実施形態においては、給紙位置を高くして傾斜面の抵抗を小さくする。第２の実施形態においては、傾斜角度を緩く（θを小さく）するように給紙位置を高くする。
【００７３】
本発明に係るカール対応手段１１３は、給紙装置内に収容されている用紙のカールを検知し、カールの大きさが予め設定した用紙カール基準値を超える場合に給紙位置を変化させるものである。カール対応手段１１３は、カールの方向と大きさとを測定するカール測定手段と、カールの方向と大きさとに応じてそれに対応する給紙位置を対比させたプログラムとからなる。カール測定手段としては、例えば、前記特許文献３（特開２００４−２７７１１４）に記載された構成を使用することができる。即ち、用紙の高さを、用紙搬送方向の異なる位置で用紙上面に当接する回動自在なアームと、アームの回転量を検出するエンコーダとにより測定し、測定した異なる位置での値から、カールの方向と大きさとを算出するという構成である。即ち、用紙の先端部と中央部との高さの測定値から、用紙が上に凸のカールか下に凸のカールかのカールの方向と、その大きさとが判る。カールの方向が上に凸のカールであり、大きさが用紙カール基準値より大きい場合、用紙は傾斜面１００ａ、２００ａ、２１０ａに対して用紙先端の抵抗が大きく、ノーフィードを生じさせる危険性が高い。従って、用紙が上に凸のカールである場合には用紙を傾斜面１００ａ、２００ａ、２１０ａの高い位置で当接させることにより用紙搬送に対する抵抗を弱め、ノーフィードの発生を防止することができる。また、カールの方向が下に凸のカールで、大きさが用紙カール基準値より大きい場合には用紙下面が滑り易く、重送を起こし易い。従って、用紙が下に凸のカールである場合には用紙を傾斜面１００ａ、２００ａ、２１０ａの低い位置で当接させることにより用紙搬送に対する抵抗を強め、重送の発生を防止することができる。
【００７４】
本実施の形態によれば、用紙の搬送不良やカールに応じて適切な給紙位置を設定することができ、用紙の搬送性を向上させることができる。
【００７５】
図８は、本発明の給紙装置において、給紙位置を変更する手順を説明するためのフローチャートである。
【００７６】
図８において、始めに、用紙Ｐが給紙装置に装填される（ステップＳ１１）。次に、温度検知センサ９８及び湿度検知センサ９９からの検知信号により、制御手段９５は、検知された温度及び湿度が予め設定した低温低湿基準値の値より低いかどうかを確認する（ステップＳ１２）。低温低湿基準値の値より低ければ（ステップＳ１２肯定）ステップＳ１３に進み、低くなければ（ステップＳ１２否定）ステップＳ１４に進む。
【００７７】
ステップＳ１３において、制御手段９５は、給紙位置決定手段９７、給紙位置調整手段１０１、及び給紙位置変更手段としてのモータ６０、７０を動作させ、用紙Ｐの位置が所定の給紙位置より高い位置となるように給紙台５２を移動させる（ステップＳ１３）。
【００７８】
低温低湿基準値の値より低くなければステップＳ１４に進み、制御手段９５は、検知された湿度が予め設定した高湿基準値の値より高いかどうかを確認する（ステップＳ１４）。高湿基準値の値より高ければ（ステップＳ１４肯定）ステップＳ１５に進み、高くなければ（ステップＳ１４否定）ステップＳ１６に進む。
【００７９】
ステップＳ１５において、制御手段９５は、給紙位置決定手段９７、給紙位置調整手段１０１、及びモータ６０、７０を動作させ、用紙Ｐの位置が所定の給紙位置より低い位置となるように給紙台５２を移動させる（ステップＳ１５）。
【００８０】
高湿基準値の値より高くなければステップＳ１６に進み、制御手段９５は、給紙位置決定手段９７、給紙位置調整手段１０１、及びモータ６０、７０を動作させ、用紙Ｐの位置が所定の給紙位置となるように給紙台５２を移動させる（ステップＳ１６）。
【００８１】
給紙台５２の移動が完了した後、制御手段９５は、送り出しローラ５３を回転させて用紙Ｐを給紙台５２から送り出す（ステップＳ１７）。
【００８２】
本実施の形態によれば、周囲の温湿度に自動的に対応しうる給紙装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０ 画像形成装置本体
５０ ＬＣＴ５０（大容量の給紙装置）
５０Ａ 第１の実施形態における送り出しユニット
５０Ｂ 第２の実施形態における送り出しユニット
５２ 給紙台（用紙載置台）
５３ 送り出しローラ（送り出し手段）
５４ 給紙ローラ
５５ 捌きローラ
５６ 搬送ローラ
６０ モータ（給紙位置変更手段）
６９ センサ
７０ モータ（給紙位置変更手段）
７９ センサ
９０ アクチュエータ
９５ 制御手段
９５ａ メモリ
９６ 入力部
９７ 給紙位置決定手段
９８ 温度検知センサ（温度検知手段）
９９ 湿度検知センサ（湿度検知手段）
１００ 傾斜面保有部材
１００ａ 傾斜面
１０１ 給紙位置調整手段
１１１ 給紙時間対応手段
１１２ 給紙ミス対応手段
１１３ カール対応手段
２００ 傾斜面保有部材
２００ａ 傾斜面
２１０ 傾斜面保有部材
２１０ａ 傾斜面
Ｐ 用紙
Ｐｕ 給紙位置
Ｐｓ 給紙位置（所定の給紙位置）
Ｐｄ 給紙位置
Ｓｕ センサ（給紙位置検知手段）
Ｓｓ センサ（給紙位置検知手段）
Ｓｄ センサ（給紙位置検知手段）
θ、θ０、θ１、θ２、 傾斜角
【技術分野】
【０００１】
本発明は給紙装置、及びそれを備えた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置では、給紙トレイなどの給紙装置から、用紙を１枚ずつ供給し、画像形成部で電子写真方式により形成されたトナー像を転写部において用紙上に転写し、可視画像を定着形成している。
【０００３】
このような画像形成装置では、温湿度等室内環境の変化、用紙表面の摩擦係数、用紙間の静電的な吸着力等の理由で用紙間の分離が困難な場合があり、複数の用紙が重なった状態、或いは階段状にずれて重なった状態で搬送されるいわゆる重送という現象が起きる。一方、この重送とは別に、用紙を送り出すことができないノーフィードという問題もある。
【０００４】
また、使用される用紙の斤量、サイズ、材質等が多様化しており、斤量は５０ｇ／ｍ２程度の薄いものから３５０ｇ／ｍ２程度の厚いものまで、サイズはハガキサイズから１３×１８インチの大きさまでが一般に使用されている。更に紙種は、普通紙、再生紙、コート紙、特殊加工紙、と多種の用紙の給紙が求められ、重送やノーフィードが起き易くなっている。
【０００５】
従来、重送の防止法としては、捌きローラを使用する方法、傾斜面保有部材を乗り越えさせる方法、送り出しローラと用紙との接触圧を調整する方法等が知られている。
【０００６】
捌きローラを用いる給紙装置としては、特許文献１（特開平６−１０７３４９号）がある。この給紙装置は、用紙の上から圧接する送り出しローラと、重送防止のための給紙ローラと捌きローラとを備えている。給紙するときには、先ず用紙の上面位置が設定位置まで上昇し、給紙信号により送り出しローラと給紙ローラとが同時に回転を開始する。所定の位置で用紙上面に圧接した送り出しローラは、用紙を給紙ローラと捌きローラとのニップ位置に送り込む。捌きローラには、トルクリミッタが接続されていて、給紙ローラに圧接している。捌きローラに接続しているトルクリミッタは、給紙ローラと捌きローラが直接接触したとき（ニップ間に用紙がないとき）、または用紙が１枚ニップ間に送り込まれたとき、リミットトルクを越えてすべり、捌きローラは給紙ローラに従動して回転する。しかし、用紙が２枚以上ニップ間に送り込まれた場合、リミットトルクが用紙間の摩擦力に打ち勝って、捌きローラを逆方向に回転させ、下側の用紙を押し戻して重送（多数枚送り）を防止している。以上のようにして、１枚ずつ分離されて給紙された用紙はレジストローラへと搬送され、画像形成される。
【０００７】
また、傾斜面保有部材の傾斜面を乗り越えさせる方法は、送り出しローラで送り出した用紙の先端を傾斜面保有部材の傾斜面に突き当てることで、重なっている用紙をこの傾斜面で１枚ずつに分離するようにするものである。給紙性能を向上させるために、この傾斜面に抵抗部材を追加するものもある。
【０００８】
特許文献２（特開２００７−５５７０５号）は、この傾斜面を使用したものであるが、特に、傾斜面の角度を変えることができる可動式の構成と、高さ方向で角度を変えている固定式の構成とを有するものである。固定式の構成においては、用紙束の最上の位置を変更しうる給紙位置変更手段も備えている。
【０００９】
特許文献３（特開２００４−２７７１１４号）も、この傾斜面を使用したものであるが、特に、積載された用紙にカールがある場合でも、重送を防止できるようにした例である。すなわち、積載された用紙のカールの程度をセンサで検知し、カールの程度により傾斜面の傾斜角を変更できるようにしている。
【００１０】
これらの技術は重送やノーフィードに対してそれなりに効果が認められるが、温湿度条件によっては最適な条件が変わってしまうという問題がある。
【００１１】
この問題を解決するために、温湿度条件によって傾斜面保有部材の傾斜面の角度を変化させるという技術が特許文献４（特開２００３−１１２８３８号）に開示されている。特許文献４は用紙の厚みや弾力性によりこの傾斜面の角度を変化させるというものである。
【００１２】
しかしながら、傾斜面保有部材の傾斜面の角度を変化させるためには、この傾斜面を可動にする構成が必要であり、かつ、傾斜面を傾けるための動力源が必要となり、コストアップの要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平６−１０７３４９号公報
【特許文献２】特開２００７−５５７０５号公報
【特許文献３】特開２００４−２７７１１４号公報
【特許文献４】特開２００３−１１２８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、簡単な構成でありながら、温湿度条件が変化しても重送やノーフィードを生じさせない給紙装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的は下記の発明により達成される。
【００１６】
１．積層された用紙を用紙束として搭載し、上下方向に移動する用紙載置台と、
前記用紙束の最上の用紙を検知する給紙位置検知手段と、
前記給紙位置検知手段の検知に基づいて、前記用紙束の最上の用紙位置が所定の給紙位置を維持するように前記用紙載置台を移動させる給紙位置変更手段と、
前記用紙束の最上の用紙を送り出す送り出し手段と、
送り出された用紙を受け取る給紙ローラと、
該給紙ローラに圧接する重送防止用の捌きローラと、
該給紙ローラと前記送り出し手段との間にあって前記送り出し手段から送り出された用紙の先端が当接して乗り越える傾斜面を備えた傾斜面保有部材と、
周囲の温度及び湿度を検知する温度検知手段及び湿度検知手段と、を有し
前記温度検知手段及び湿度検知手段により検知される温度及び湿度が予め設定した低温低湿基準値の値より低いとき、前記用紙束の最上の用紙位置を前記所定の給紙位置より高い位置に変更することを特徴とする給紙装置。
【００１７】
２．前記湿度検知手段により検知される湿度が予め設定した高湿基準値の値より高いとき、前記用紙束の最上の用紙位置を前記所定の給紙位置より低い位置に変更することを特徴とする前記１に記載の給紙装置。
【００１８】
３．用紙の種別に適応した給紙位置を記憶する給紙位置決定手段を有し、使用される用紙の種別に応じて、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする前記１又は２に記載の給紙装置。
【００１９】
４．給紙ミスの発生頻度をカウントする給紙ミス対応手段を有し、該給紙ミス対応手段によりカウントされる給紙ミスの発生頻度が予め設定した給紙ミス発生頻度基準値を超えるとき、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする前記１から３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【００２０】
５．前記送り出し手段が前記用紙束の最上の用紙の送り出しを開始してから、前記送り出し手段の用紙搬送方向の下流側に位置する搬送ローラに達するまでの給紙時間を計測する給紙時間対応手段を有し、
該給紙時間に応じて、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする前記１から４のいずれか１項に記載の給紙装置。
【００２１】
６．用紙のカールの方向と大きさを検知するカール対応手段を有し、該カール対応手段の検知結果に応じて、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする前記１から５のいずれか１項に記載の給紙装置。
【００２２】
７．前記傾斜面保有部材の前記傾斜面は、該傾斜面に当接する用紙とのなす角度が、用紙の進行方向に沿って角度が緩くなるように形成されていることを特徴とする前記１から６のいずれか１項に記載の給紙装置。
【００２３】
８．前記傾斜面保有部材と用紙とのなす傾斜角が０°を超え９０°未満であることを特徴とする前記１から７のいずれか１項に記載の給紙装置。
【００２４】
９．前記１から８のいずれか１項に記載の給紙装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、特別な機構や新たな動力源を用いることなく、周囲の温度又は湿度が変化しても重送やノーフィードの発生を抑制しうる給紙装置、又はそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施形態を示す概略断面図である。
【図２】大容量の給紙装置であるＬＣＴの断面図である。
【図３】本発明に係る給紙装置の第１及び第２の実施形態における送り出しユニット５０Ａ、５０Ｂを拡大した平面図である。
【図４】図２の給紙装置の第１の実施形態における送り出しユニット５０Ａの周辺部分を拡大した拡大断面図である。
【図５】本発明の給紙装置の一般的な動作に係る制御系のブロック図である。
【図６】本発明の給紙装置の第２の実施形態における送り出しユニット５０Ｂの構成を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の給紙装置において、特殊な手段を含む手段により給紙位置を変える際の動作に係る制御系のブロック図である。
【図８】本発明の給紙装置において、給紙位置を変更する手順を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態の構成及び動作について説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２８】
図１は、本発明に係る画像形成装置の実施形態を示す概略断面図である。図１に示す画像形成装置は、電子写真方式により用紙上に画像を形成する画像形成装置本体１０と、原稿を読取位置に搬送する自動原稿搬送装置２０と、第１後処理装置３０と、第２後処理装置４０とから構成される。第２後処理装置４０は、画像形成装置本体１０で画像形成されて第１後処理装置３０から搬送される用紙に対し、綴じ処理等の後処理を行う装置である。自動原稿搬送装置２０は、原稿が載置される原稿給紙台２１と、原稿を読取位置上に搬送するプラテンローラ２２と、読取済み原稿が載置される原稿排紙台２３とを有する。
【００２９】
画像形成装置本体１０は、感光体１１と、画像形成部１２と、収納部１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、給紙部１８ａ、１８ｂ、１８ｃと、反転給紙部１４と、定着器１５と、を有する。画像形成部１２は、感光体１１に対して帯電、露光、現像を行ってトナー像を形成し、感光体１１に形成されたトナー像を用紙に転写する。収納部１３ａ、１３ｂ、１３ｃは種々のサイズの用紙をそれぞれサイズ毎に区別して収納する。給紙部１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、各収納部１３ａ、１３ｂ、１３ｃから用紙を１枚ずつ搬出し、画像形成部１２へと搬送する、ローラ群を備える。反転給紙部１４は、用紙の両面への画像形成に際して片面記録された用紙を反転し、画像形成部１２へと搬送する。定着器１５は用紙上に転写されたトナー像を定着する。画像形成装置は更に、大容量の給紙装置であるＬＣＴ５０を備えており、ＬＣＴ５０から画像形成部１２に給紙して画像を形成する。
【００３０】
制御手段９５は、画像形成装置本体１０に内蔵され、画像形成装置各部の動作を制御するとともに、自動原稿搬送装置２０、第１後処理装置３０、第２後処理装置４０、及びＬＣＴ５０との間における信号の授受により、これらの装置との動作の連係を司っている。
【００３１】
図２は大容量の給紙装置であるＬＣＴ５０の断面図である。用紙Ｐは昇降可能な用紙載置台としての給紙台５２に載置される。給紙台５２に載置された用紙束の最上に位置する用紙Ｐが所定の給紙位置まで上昇すると、最上に位置する用紙Ｐの上面に、送り出し手段としての送り出しローラ５３が接触し、用紙Ｐを最上位のものから順に送り出す。即ち、用紙束の最上位に位置する用紙Ｐの高さが所定の給紙位置となる。給紙ローラ５４と、トルクリミッタにより回転を規制され、給紙ローラ５４に圧接する捌きローラ５５とにより用紙Ｐは１枚に分離され、分離された用紙Ｐは搬送ローラ５６に搬送されて画像形成部１２（図１参照）に搬送される。送り出しローラ５３、給紙ローラ５４、捌きローラ５５、及びその周辺の部材は後述する給紙装置の第１の実施形態における送り出しユニット５０Ａ、又は第２の実施形態における送り出しユニット５０Ｂを構成する。
【００３２】
給紙台５２は、ＬＣＴ５０の枠５１の底部に設けられた給紙位置変更手段としての２個のモータ６０、７０により駆動されて給紙台５２を図の上下方向（矢印ｂの方向）に昇降する。前方昇降用モータとしてのモータ７０は給紙方向ａの前方部において給紙台５２を昇降し、後方昇降用モータとしてのモータ６０は給紙方向ａの後方部において給紙台５２を昇降する。給紙台５２の給紙方向ａ後端部の昇降機構はモータ６０、モータ６０の回転軸６１の両端に固定されたワイヤプーリ６２、６３、これらワイヤプーリ６２、６３に一端が取り付けられたワイヤ６６、６７及び枠５１に取り付けられた滑車６４、６５からなる。ワイヤ６６、６７は、給紙方向ａに直交し、かつ、紙面に垂直な方向の給紙台５２の両後端部を支持している。給紙台５２の給紙方向ａの先端部の昇降機構はモータ７０、モータ７０の回転軸７１に固定されたワイヤプーリ７２、７３、これらワイヤプーリ７２、７３に一端が取り付けられたワイヤ７６、７７及び枠５１に取り付けられた滑車７４、７５からなる。ワイヤ７６、７７は、給紙台５２の給紙方向ａに直交し、かつ、紙面に垂直な方向の両前端部を支持している。
【００３３】
モータ６０、７０は、用紙束の最上の用紙位置を給紙位置として検知する、後述する給紙位置検知手段としてのセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄの出力に基づいて作動し、用紙Ｐの消費に伴って給紙台５２をｂ方向に上昇させて給紙位置を常に一定のレベルに維持する。従って、給紙台５２上の用紙Ｐの量の変動に左右されない安定した給紙が行われる。
【００３４】
枠５１には、用紙幅の両端部において用紙Ｐを案内する案内板８０、８１が用紙幅に応じて移動可能に設けられる。また、枠５１には、給紙方向ａの後端部において用紙Ｐを案内する後端案内部材としての案内板８２が給紙方向ａに移動可能に設けられ、用紙サイズに応じた位置に設定される。
【００３５】
図２に示すように、モータ６０、７０の回転軸６１、７１にはそれぞれエンコーダ６８、７８が固定され、エンコーダ６８、７８の回転量がセンサ６９、７９によりそれぞれ検知される。
【００３６】
図３は、本発明に係る給紙装置の第１及び第２の実施形態における送り出しユニット５０Ａ、５０Ｂを拡大した平面図である。図４は、図２の給紙装置の第１の実施形態における送り出しユニット５０Ａの周辺部分を拡大した拡大断面図である。
【００３７】
送り出しユニット５０Ａ、５０Ｂは、送り出しローラ５３、給紙ローラ５４、給紙ローラ５４の軸５４ａ、ベルト５７、センサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄ、連結ロッド９１、９３、センサＳｄ、Ｓｓ、Ｓｕ、及び傾斜面保有部材１００、２００、２１０等からなる。本発明の給紙装置における第１の実施形態と第２の実施形態との違いは、傾斜面保有部材１００と傾斜面保有部材２００及び２１０との形状の違いである。
【００３８】
始めに、第１の実施形態の送り出しユニット５０Ａについて、図３及び図４を用いて説明する。
【００３９】
図３及び図４において、送り出しローラ５３は、用紙束の最上の用紙Ｐを確実に送り出せるように、溝付きローラとなっている。給紙ローラ５４と送り出しローラ５３とは、連結ロッド９１、９３で結合され、給紙ローラ５４の軸５４ａが駆動軸となり、給紙ローラ５４の回転がベルト５７により送り出しローラ５３に伝達される。また、給紙ローラ５４の軸５４ａを中心に送り出しローラ５３が回動自在に保持されており、送り出しローラ５３は、自重によって、用紙の上面に圧接した状態を保つことができる。従って、用紙Ｐを送り出す高さ（給紙位置）が上下方向に変化しても用紙Ｐは正常に送り出される構成となっている。
【００４０】
用紙束の最上の用紙Ｐの用紙高さを検知するアクチュエータ９０は、軸５４ａに回動自在に取り付けられる支軸部９０ａと、送り出しローラ５３の軸を遊嵌する環状部を備えた検知部９０ｂと、センサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄを遮光する遮光部９０ｃと、を有する。遮光部９０ｃより検知部９０ｂの方が重いので、検知部９０ｂの方が下がり、検知部９０ｂの下端が用紙束の最上の用紙Ｐに当接することで、用紙束の上端位置が識別される。給紙装置のフレームに設けられた３つの光電素子からなるセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄは、それぞれ投光器と受光器を備えており、アクチュエータ９０の遮光部９０ｃが投光器と受光器の間に進入してセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄを遮光することで、最上の用紙Ｐの高さを検知する。センサＳｕ、Ｓｄの中間に位置するセンサＳｓは、温湿度等の条件が通常状態にあるとき、給紙位置Ｐｓの位置を所定の給紙位置として給紙台５２を停止させるように検知する。センサＳｓより下方に位置するセンサＳｄは、所定の給紙位置より低い位置Ｐｄを検知し、センサＳｓより上方に位置するセンサＳｕは、所定の給紙位置より高い位置Ｐｕを検知して給紙台５２が停止される。遮光部９０ｃが給紙位置検知手段としての３つのセンサＳｄ、Ｓｓ、Ｓｕのいずれにより検知されるかは、制御手段９５からの指示により決定される。制御手段９５は、温湿度等の環境条件、用紙の種別、給紙ミスの発生頻度、給紙時間の長短、用紙のカールの度合等の諸条件（後述）の情報から、いずれかのセンサを選択する。即ち、用紙の重送が発生し易い条件にあるときには、給紙位置を所定の給紙位置より低い位置Ｐｄに設定することにより用紙搬送の抵抗力を増やし、追随する用紙の搬送を阻止することができる。また、ノーフィードが発生し易い条件にあるときには給紙位置を所定の給紙位置より高い位置Ｐｕに設定することにより、用紙搬送の抵抗力を減らして用紙搬送を円滑にすることができる。
【００４１】
３つのセンサＳｄ、Ｓｓ、Ｓｕの内のいずれか１つのセンサが選択されると、それに対応する給紙位置Ｐｕ、Ｐｓ、Ｐｄ（図４参照）が決定され、用紙束の最上の用紙Ｐは、決定したいずれかの給紙位置から送り出される。
【００４２】
本発明の第１の実施形態では、図３、図４に示すように、送り出しローラ５３と給紙ローラ５４との間に、傾斜角θの一様な傾斜面１００ａを有する傾斜面保有部材１００が設けられている。３つの給紙位置Ｐｕ、Ｐｓ、Ｐｄのいずれかから送り出される用紙Ｐは、この傾斜面１００ａに当接し、傾斜面１００ａを乗り越えて画像形成部１２へ向けて送り出されるように設定されている。
【００４３】
なお、本発明者は、実験を通して、第１の実施形態における傾斜面保有部材１００の傾斜面１００ａの傾斜角θは、０°を超え９０°未満の範囲に設定することで良い結果が得られることを確認している。
【００４４】
本実施の形態によれば、傾斜面保有部材１００の傾斜面１００ａは固定であり、傾斜面１００ａに用紙Ｐが当接する位置により用紙搬送の抵抗力をコントロールしているため、傾斜面１００ａを可動式にする必要がない。従って、構成を簡略にすることができ、かつ動力源としてのモータは本来給紙台５２を昇降させるためのものであり、特別に設ける必要がないため、製造コストを低く抑えることができる。
【００４５】
図５は、本発明の給紙装置の一般的な動作に係る制御系のブロック図である。温湿度等の環境条件等の条件が通常状態にあるとき、給紙位置変更手段としてのモータ６０、７０は、制御手段９５により、センサ６９、７９及びセンサＳｓを介して次のように制御される。制御手段９５は、用紙Ｐの給紙位置が所定の給紙位置Ｐｓより低下したことをセンサＳｓが検知すると、検知した信号に基づいてモータ６０、７０を作動させ、給紙台５２を上昇させて用紙Ｐの位置を上昇させる。モータ６０、７０の作動により用紙Ｐの位置が所定の給紙位置Ｐｓに達すると、センサＳｓからの検知信号に基づきモータ６０、７０を停止させる。
【００４６】
制御手段９５は、また、センサ６９、７９の回転検知信号に基づいてモータ７０の回転量が常にモータ６０の回転量に等しいように制御する。その結果、給紙台５２は常に水平な姿勢を保持して図２の矢印ｂ方向に昇降する。
【００４７】
図５の給紙装置の制御系のブロック図において、制御手段９５には、用紙データを入力する入力部９６があり、ここから給紙装置であるＬＣＴ５０に収容されている用紙Ｐの種別などのデータを入力できるようになっている。この入力部９６は、画像形成装置本体１０の入力部を利用することができる。入力データの例としては、例えば、Ａ４サイズの普通紙で斤量は○○ｇ／ｍ２であるとか、Ｂ５サイズのコート紙で斤量は△△ｇ／ｍ２である等である。入力されたデータは制御手段９５のメモリ９５ａに記憶される。
【００４８】
また、制御手段９５は、予め実験により設定される、用紙の種別に応じた最適な給紙位置を表として記憶するプログラムからなる給紙位置決定手段９７を備えている。制御手段９５は、入力部９６から用紙Ｐのデータが入力されると、このデータを給紙位置決定手段９７内のデータのどの紙種に一致するかを探しだし、その紙種に最適な所定の給紙位置を選定する。制御手段９５は、この所定の給紙位置の情報に基づいて、給紙位置調整手段１０１に指示を出し、給紙位置を調整させる。
【００４９】
なお、本発明の給紙装置は、ＬＣＴ５０に限定されるものではなく、各収納部１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、これらに対応する各給紙部１８ａ、１８ｂ、１８ｃとであっても良く、これらはＬＣＴ５０とは別の３つの給紙装置を構成している。各給紙装置には、それぞれサイズや紙質の異なる用紙Ｐが収納されているが、これらの用紙Ｐのデータは、予め入力部からメモリ９５ａに入力しておくことができる。従って、オペレータが給紙装置の１つを選択すれば、制御手段９５は、給紙位置決定手段９７を介して、その給紙装置に収納されている用紙Ｐに合った給紙位置を決定することができ、給紙位置調整手段１０１により指示された給紙位置が設定される。
【００５０】
本実施形態に係る給紙位置調整手段１０１は、制御基板からなり、制御手段９５からの指示に基づいて３つのセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄのいずれか１つに接続する回路を選び、残りの回路を遮断することにより、使用するセンサを選択する。
【００５１】
制御手段９５は、給紙位置調整手段１０１により１つのセンサを選択するとき、使用する用紙が厚紙や剛性の高い紙の場合は、傾斜面１００ａを乗り越え難いので給紙位置が傾斜面１００ａの上方に位置する給紙位置Ｐｕを選択すべく、センサＳｕを選定する。また、薄紙や剛性の低い紙の場合は、給紙位置が傾斜面１００ａの下方に位置する給紙位置Ｐｄを選択すべく、センサＳｄを選定して重送の発生を防止する。即ち、給紙位置調整手段１０１により、センサＳｕが選択された場合は、アクチュエータ９０の遮光部９０ｃがセンサＳｕに検知されるまで給紙台５２が上昇し、用紙束の最上位の用紙Ｐは給紙位置Ｐｕの位置に達する。同様に、センサＳｄが選択された場合は、最上位の用紙Ｐは給紙位置Ｐｄの位置に達し、センサＳｓが選択された場合は最上位の用紙Ｐは所定の給紙位置Ｐｓの位置に達する。かくして、給紙位置調整手段１０１が３つのセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄのいずれか１つを選択することにより、用紙束の最上位の用紙Ｐは給紙位置Ｐｕ、Ｐｓ、Ｐｄのいずれかの位置から送り出されるように設定される。
【００５２】
以上の構成は従来の給紙装置と同じである。以下、本発明の特徴的な構成を以下に説明する。
【００５３】
本発明に係る温度検知手段としての温度検知センサ９８、及び湿度検知手段としての湿度検知センサ９９は、画像形成装置に内蔵され、画像形成装置の周囲の温度及び湿度を検知する。制御手段９５にはメモリ９５ａが内蔵されており、環境条件が低温低湿であるかどうかを判定する基準となる低温低湿基準値、及び、高湿であるかどうかを判定する基準となる高湿基準値が記憶されている。
【００５４】
また、本発明に係る給紙位置決定手段９７は、用紙種別と給紙位置とを対比させて用紙Ｐの種別に応じた給紙位置を選択するとともに、周囲の温湿度に応じて、それに対応する最適な給紙位置を対比させ、温湿度に応じた給紙位置を選択するプログラムからなる。
【００５５】
制御手段９５は、温度検知センサ９８、及び湿度検知センサ９９により検知される温度及び湿度が、ともに低温低湿基準値より低いときには、画像形成装置内外の環境条件が低温低湿の状態にあると判断する。そして、後述の給紙位置決定手段及び給紙位置調整手段を介して給紙位置を変更させ、低温低湿時に発生し易いノーフィードに備える。具体的には、傾斜面保有部材１００の傾斜面１００ａに対して用紙Ｐが進入する給紙位置をより高い位置に設定することにより、傾斜面１００ａからの抵抗を小さくして用紙の搬送性を高めるものである。
【００５６】
また、制御手段９５は、湿度検知センサ９９により検知される湿度が、高湿基準値より高いとき、画像形成装置内外の環境条件が高湿の状態にあると判断し、給紙位置決定手段及び給紙位置調整手段を介して給紙位置を変更させ、高湿時に発生し易い重送に備える。具体的には、傾斜面保有部材１００の傾斜面１００ａに対して用紙Ｐが進入する給紙位置をより低い位置に設定することにより、傾斜面１００ａからの抵抗を大きくして重なる用紙を分離させ、重送を防止するものである。
【００５７】
つまり、給紙位置を決定する要因としては、前述した用紙Ｐの種別と、本発明に係る温湿度とがあり、本発明に係る給紙位置決定手段９７は、これら２つの要因を組み合わせた実験に基づいて作成されたデータをプログラムとして保有するものである。
【００５８】
また、本発明に係る給紙位置調整手段１０１の制御基板にはタイマを含む制御回路が備えられており、用紙Ｐの種別により決定された給紙位置を、更に温湿度に応じた位置に再設定することができる。例えば、用紙Ｐの種別により決定された給紙位置をより高い位置に再設定するときには、アクチュエータ９０がセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄを検知した時点からタイマを動作させてモータ６０、７０の回転する時間を延長させるという構成である。即ち、モータ６０、７０の回転する時間をタイマにより延長させることにより、給紙台５２の停止位置をより高い位置とする。また、温湿度に応じて変更したい給紙位置をより低い位置にしたい場合には、用紙種別に応じて決定される給紙位置を予め全体に低い位置に設定しておき、通常の温湿度時においては、タイマにより上昇させた位置を所定の給紙位置として設定する構成とすれば良い。
【００５９】
本発明によれば、用紙の種別に応じて給紙位置を変化させることにより、用紙種別による搬送性の違いに対応することができるとともに、周囲の温湿度に対応して給紙位置を変化させることにより、温湿度による搬送不良の発生を抑制することができる。
【００６０】
図６は、本発明の給紙装置の第２の実施形態における送り出しユニット５０Ｂの構成を示す拡大断面図であり、図６（ａ）は第１の実施形態の図４に対応する拡大断面図、図６（ｂ）は傾斜面保有部材の変形例を示す図である。
【００６１】
第１の実施形態と共通する部分は同一の符号を付し、相違点を中心に以下に説明する。この第２の実施形態は、傾斜面保有部材２００の傾斜面２００ａを曲面としたものである。傾斜面２００ａの傾斜角は、傾斜面保有部材２００の上方、すなわち、用紙の進行方向に沿って緩くなる。所定の給紙位置Ｐｓにおける傾斜角をθ０としたとき、使用される用紙が厚紙や剛性の高い紙の場合は、給紙位置が傾斜面２００ａのより上方に位置するように、センサＳｕにより給紙位置Ｐｕの位置に設定され、傾斜面２００ａの傾斜角はθ１となる。また、薄紙や剛性の低い紙の場合は、給紙位置は傾斜面２００ａのより下方に位置するように、センサＳｄを用いて給紙位置Ｐｄに設定され、傾斜面２００ａの傾斜角はθ２となる。ここで、傾斜角は、θ２＞θ０＞θ１となるように設定されている。そして、センサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄによる用紙の高さを給紙位置で示すと、センサＳｄによる用紙の高さは、Ｐｄに示す低い給紙位置になり、傾斜角θ２は大きくなる。逆に、センサＳｕによる用紙の高さは、Ｐｕに示す高い給紙位置になり、傾斜角θ１は小さくなる。即ち、本第２の実施形態では、用紙Ｐの給紙位置が変わると、用紙Ｐの先端が当接する傾斜面２００ａの傾斜角θも変化するようになっている。
【００６２】
図６（ｂ）は、傾斜面保有部材の変形例を示す概略図である。この傾斜面保有部材２１０は、中間の２箇所が折れた形状の３つの平面からなる傾斜面２１０ａを有している。傾斜面２１０ａの傾斜角は、図６（ａ）の傾斜面２００ａと同様に、上側がθ１、下側がθ２、中間がθ０で、θ２＞θ０＞θ１の関係にある。この傾斜面保有部材２１０を使用する場合は、傾斜角がθ０、θ１、又はθ２のいずれを利用するか、３者択一の選択となる。
【００６３】
なお、本発明者は、実験を通して、第１の実施形態と同様に、第２の実施形態における傾斜面保有部材２００、２１０の傾斜面２００ａ、２１０ａの傾斜角θ０、θ１、θ２を、０°を超え９０°未満の範囲に設定することで良い結果を得ている。
【００６４】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様、傾斜面保有部材２００、２１０の傾斜面２００ａ、２１０ａは固定であり、傾斜面２００ａ、２１０ａへの用紙Ｐの当接位置で用紙Ｐ搬送の抵抗力をコントロールしており、傾斜面１００ａを可動式にする必要がない。従って、第１の実施形態と同様に、構成を簡略にすることができ、かつ動力源としてのモータやソレノイドが不要であるため、製造コストを低く抑えることができる。
【００６５】
また、第１の実施形態より多くの傾斜角を設定できるため、種々の条件変化に対応しうる給紙位置を設定することができる。
【００６６】
第２の実施形態では、用紙の高さを３通りとし、センサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄの３つのセンサを使用したが、傾斜面１００ａが曲面なので、用紙Ｐの高さを多様に変化させることで、傾斜角を３つ以上に細かく変更することが可能となる。その場合、センサの数を増加してもよいが、センサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄのいずれか１つとし、そのセンサの高さを可動式のセンサ保持部材で上下方向に移動する構成としても良い。また、支軸部９０ａにエンコーダ６８を設けてアクチュエータ９０ｂの傾斜角を検知できるようにすることで、センサの数を１つだけにして、多数の用紙高さを設定することもできる。
【００６７】
図７は、本発明の給紙装置において、特殊な手段を含む手段により給紙位置を変える際の動作に係る制御系のブロック図である。図５のブロック図と同様に、用紙の高さ（給紙位置）は、センサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄにより設定され、図４又は図６（ａ）のＰｕ、Ｐｓ、Ｐｄに示す位置となる。
【００６８】
図７において、温度検知センサ９８、及び湿度検知センサ９９からの温湿度データ、センサ６９、７９、及びセンサＳｕ、Ｓｓ、Ｓｄからの用紙位置情報、及び入力部から入力される用紙のデータについては、図５のブロック図と同一であり、説明は省略する。図７で特徴的な構成は、給紙時間対応手段１１１、給紙ミス対応手段１１２、及びカール対応手段１１３を備えていることである。
【００６９】
本発明に係る給紙ミス対応手段１１２は、発生したフィードジャムや重送をカウントして発生頻度を記憶し、その発生頻度が予め設定した給紙ミス発生頻度基準値を超える場合に給紙位置を変化させる手段である。この給紙ミス対応手段１１２は、図示しないジャム検知センサ、ジャム検知センサにより検知されたフィードジャムの発生回数をカウントするカウンタ、及びフィードジャムの発生頻度とそれを防止するための最適な給紙位置とを対比させたプログラムからなる。
【００７０】
このプログラムは実験に基づいて作成され、用紙の種別に応じて、フィードジャムや重送の発生頻度とそれを防止するための給紙位置とを対比させたものである。フィードジャムや重送の発生頻度が用紙の種別により差があるとき、フィードジャムの発生頻度が高い用紙を用いる場合には、第１の実施形態においては、給紙位置を高くして傾斜面の抵抗を小さくする。また、第２の実施形態においては、傾斜角度を緩くするために給紙位置を高くする。重送が起こりやすい用紙を用いる場合は、第１の実施形態においては、給紙位置を低くして傾斜面の抵抗を大きくし、第２の実施形態においては、傾斜角度を強くするために給紙位置を下げる。フィードジャムや重送の発生頻度が用紙の種別により差があるかどうかは、制御手段９５により判断される。
【００７１】
用紙の種別による差がなく、フィードジャム及び重送の発生頻度が高いときには、プログラムは用紙に関係なく、フィードジャムの発生頻度が高い場合には給紙位置を高くし、重送の発生頻度が高い場合には給紙位置を低くするように作成されている。
【００７２】
本発明に係る給紙時間対応手段１１１は、送り出しローラ５３が用紙の送り出しを開始してから、例えば、搬送ローラ５６に達するまでの給紙時間を測定する手段であり、この時間を計測することにより、用紙ジャムを未然に防止する狙いがある。この時間を測定するには、送り出しローラ５３と搬送ローラ５６とのそれぞれの近傍に図示しない用紙位置検知センサを配設することで可能となる。用紙が送り出しローラ５３から搬送ローラ５６に達するまでの給紙時間が下限として予め設定した給紙時間基準値より短い場合は用紙搬送に対する抵抗が小さすぎるものと判断し、第１の実施形態においては、給紙位置を低くして傾斜面の抵抗を大きくする。第２の実施形態においては、傾斜角度を強く（θを大きく）するように給紙位置を低くする。給紙時間が上限として予め決められた給紙時間基準値より長い場合は、用紙搬送に対する抵抗が大きすぎるものと判断し、第１の実施形態においては、給紙位置を高くして傾斜面の抵抗を小さくする。第２の実施形態においては、傾斜角度を緩く（θを小さく）するように給紙位置を高くする。
【００７３】
本発明に係るカール対応手段１１３は、給紙装置内に収容されている用紙のカールを検知し、カールの大きさが予め設定した用紙カール基準値を超える場合に給紙位置を変化させるものである。カール対応手段１１３は、カールの方向と大きさとを測定するカール測定手段と、カールの方向と大きさとに応じてそれに対応する給紙位置を対比させたプログラムとからなる。カール測定手段としては、例えば、前記特許文献３（特開２００４−２７７１１４）に記載された構成を使用することができる。即ち、用紙の高さを、用紙搬送方向の異なる位置で用紙上面に当接する回動自在なアームと、アームの回転量を検出するエンコーダとにより測定し、測定した異なる位置での値から、カールの方向と大きさとを算出するという構成である。即ち、用紙の先端部と中央部との高さの測定値から、用紙が上に凸のカールか下に凸のカールかのカールの方向と、その大きさとが判る。カールの方向が上に凸のカールであり、大きさが用紙カール基準値より大きい場合、用紙は傾斜面１００ａ、２００ａ、２１０ａに対して用紙先端の抵抗が大きく、ノーフィードを生じさせる危険性が高い。従って、用紙が上に凸のカールである場合には用紙を傾斜面１００ａ、２００ａ、２１０ａの高い位置で当接させることにより用紙搬送に対する抵抗を弱め、ノーフィードの発生を防止することができる。また、カールの方向が下に凸のカールで、大きさが用紙カール基準値より大きい場合には用紙下面が滑り易く、重送を起こし易い。従って、用紙が下に凸のカールである場合には用紙を傾斜面１００ａ、２００ａ、２１０ａの低い位置で当接させることにより用紙搬送に対する抵抗を強め、重送の発生を防止することができる。
【００７４】
本実施の形態によれば、用紙の搬送不良やカールに応じて適切な給紙位置を設定することができ、用紙の搬送性を向上させることができる。
【００７５】
図８は、本発明の給紙装置において、給紙位置を変更する手順を説明するためのフローチャートである。
【００７６】
図８において、始めに、用紙Ｐが給紙装置に装填される（ステップＳ１１）。次に、温度検知センサ９８及び湿度検知センサ９９からの検知信号により、制御手段９５は、検知された温度及び湿度が予め設定した低温低湿基準値の値より低いかどうかを確認する（ステップＳ１２）。低温低湿基準値の値より低ければ（ステップＳ１２肯定）ステップＳ１３に進み、低くなければ（ステップＳ１２否定）ステップＳ１４に進む。
【００７７】
ステップＳ１３において、制御手段９５は、給紙位置決定手段９７、給紙位置調整手段１０１、及び給紙位置変更手段としてのモータ６０、７０を動作させ、用紙Ｐの位置が所定の給紙位置より高い位置となるように給紙台５２を移動させる（ステップＳ１３）。
【００７８】
低温低湿基準値の値より低くなければステップＳ１４に進み、制御手段９５は、検知された湿度が予め設定した高湿基準値の値より高いかどうかを確認する（ステップＳ１４）。高湿基準値の値より高ければ（ステップＳ１４肯定）ステップＳ１５に進み、高くなければ（ステップＳ１４否定）ステップＳ１６に進む。
【００７９】
ステップＳ１５において、制御手段９５は、給紙位置決定手段９７、給紙位置調整手段１０１、及びモータ６０、７０を動作させ、用紙Ｐの位置が所定の給紙位置より低い位置となるように給紙台５２を移動させる（ステップＳ１５）。
【００８０】
高湿基準値の値より高くなければステップＳ１６に進み、制御手段９５は、給紙位置決定手段９７、給紙位置調整手段１０１、及びモータ６０、７０を動作させ、用紙Ｐの位置が所定の給紙位置となるように給紙台５２を移動させる（ステップＳ１６）。
【００８１】
給紙台５２の移動が完了した後、制御手段９５は、送り出しローラ５３を回転させて用紙Ｐを給紙台５２から送り出す（ステップＳ１７）。
【００８２】
本実施の形態によれば、周囲の温湿度に自動的に対応しうる給紙装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０ 画像形成装置本体
５０ ＬＣＴ５０（大容量の給紙装置）
５０Ａ 第１の実施形態における送り出しユニット
５０Ｂ 第２の実施形態における送り出しユニット
５２ 給紙台（用紙載置台）
５３ 送り出しローラ（送り出し手段）
５４ 給紙ローラ
５５ 捌きローラ
５６ 搬送ローラ
６０ モータ（給紙位置変更手段）
６９ センサ
７０ モータ（給紙位置変更手段）
７９ センサ
９０ アクチュエータ
９５ 制御手段
９５ａ メモリ
９６ 入力部
９７ 給紙位置決定手段
９８ 温度検知センサ（温度検知手段）
９９ 湿度検知センサ（湿度検知手段）
１００ 傾斜面保有部材
１００ａ 傾斜面
１０１ 給紙位置調整手段
１１１ 給紙時間対応手段
１１２ 給紙ミス対応手段
１１３ カール対応手段
２００ 傾斜面保有部材
２００ａ 傾斜面
２１０ 傾斜面保有部材
２１０ａ 傾斜面
Ｐ 用紙
Ｐｕ 給紙位置
Ｐｓ 給紙位置（所定の給紙位置）
Ｐｄ 給紙位置
Ｓｕ センサ（給紙位置検知手段）
Ｓｓ センサ（給紙位置検知手段）
Ｓｄ センサ（給紙位置検知手段）
θ、θ０、θ１、θ２、 傾斜角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された用紙を用紙束として搭載し、上下方向に移動する用紙載置台と、
前記用紙束の最上の用紙を検知する給紙位置検知手段と、
前記給紙位置検知手段の検知に基づいて、前記用紙束の最上の用紙位置が所定の給紙位置を維持するように前記用紙載置台を移動させる給紙位置変更手段と、
前記用紙束の最上の用紙を送り出す送り出し手段と、
送り出された用紙を受け取る給紙ローラと、
該給紙ローラに圧接する重送防止用の捌きローラと、
該給紙ローラと前記送り出し手段との間にあって前記送り出し手段から送り出された用紙の先端が当接して乗り越える傾斜面を備えた傾斜面保有部材と、
周囲の温度及び湿度を検知する温度検知手段及び湿度検知手段と、を有し
前記温度検知手段及び湿度検知手段により検知される温度及び湿度が予め設定した低温低湿基準値の値より低いとき、前記用紙束の最上の用紙位置を前記所定の給紙位置より高い位置に変更することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記湿度検知手段により検知される湿度が予め設定した高湿基準値の値より高いとき、前記用紙束の最上の用紙位置を前記所定の給紙位置より低い位置に変更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】
用紙の種別に適応した給紙位置を記憶する給紙位置決定手段を有し、使用される用紙の種別に応じて、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙装置。
【請求項４】
給紙ミスの発生頻度をカウントする給紙ミス対応手段を有し、該給紙ミス対応手段によりカウントされる給紙ミスの発生頻度が予め設定した給紙ミス発生頻度基準値を超えるとき、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記送り出し手段が前記用紙束の最上の用紙の送り出しを開始してから、前記送り出し手段の用紙搬送方向の下流側に位置する搬送ローラに達するまでの給紙時間を計測する給紙時間対応手段を有し、
該給紙時間に応じて、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項６】
用紙のカールの方向と大きさを検知するカール対応手段を有し、該カール対応手段の検知結果に応じて、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項７】
前記傾斜面保有部材の前記傾斜面は、該傾斜面に当接する用紙とのなす角度が、用紙の進行方向に沿って角度が緩くなるように形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項８】
前記傾斜面保有部材と用紙とのなす傾斜角が０°を超え９０°未満であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の給紙装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
積層された用紙を用紙束として搭載し、上下方向に移動する用紙載置台と、
前記用紙束の最上の用紙を検知する給紙位置検知手段と、
前記給紙位置検知手段の検知に基づいて、前記用紙束の最上の用紙位置が所定の給紙位置を維持するように前記用紙載置台を移動させる給紙位置変更手段と、
前記用紙束の最上の用紙を送り出す送り出し手段と、
送り出された用紙を受け取る給紙ローラと、
該給紙ローラに圧接する重送防止用の捌きローラと、
該給紙ローラと前記送り出し手段との間にあって前記送り出し手段から送り出された用紙の先端が当接して乗り越える傾斜面を備えた傾斜面保有部材と、
周囲の温度及び湿度を検知する温度検知手段及び湿度検知手段と、を有し
前記温度検知手段及び湿度検知手段により検知される温度及び湿度が予め設定した低温低湿基準値の値より低いとき、前記用紙束の最上の用紙位置を前記所定の給紙位置より高い位置に変更することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記湿度検知手段により検知される湿度が予め設定した高湿基準値の値より高いとき、前記用紙束の最上の用紙位置を前記所定の給紙位置より低い位置に変更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】
用紙の種別に適応した給紙位置を記憶する給紙位置決定手段を有し、使用される用紙の種別に応じて、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙装置。
【請求項４】
給紙ミスの発生頻度をカウントする給紙ミス対応手段を有し、該給紙ミス対応手段によりカウントされる給紙ミスの発生頻度が予め設定した給紙ミス発生頻度基準値を超えるとき、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記送り出し手段が前記用紙束の最上の用紙の送り出しを開始してから、前記送り出し手段の用紙搬送方向の下流側に位置する搬送ローラに達するまでの給紙時間を計測する給紙時間対応手段を有し、
該給紙時間に応じて、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項６】
用紙のカールの方向と大きさを検知するカール対応手段を有し、該カール対応手段の検知結果に応じて、前記用紙束の最上の用紙位置を変更することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項７】
前記傾斜面保有部材の前記傾斜面は、該傾斜面に当接する用紙とのなす角度が、用紙の進行方向に沿って角度が緩くなるように形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項８】
前記傾斜面保有部材と用紙とのなす傾斜角が０°を超え９０°未満であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の給紙装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２６９９２３（Ｐ２０１０−２６９９２３Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２５０８７（Ｐ２００９−１２５０８７）
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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