JP5882271B2 - シート供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙等のシートを供給するシート供給装置及び画像形成装置に関する。

シート供給装置は、複写機やファクシミリ、スキャナ、複合機等の画像形成装置に広く採用されている。例えば、シート供給装置を用いて原稿画像が転写される用紙等のシートを一枚ずつ自動的に画像形成位置に搬送することで、画像形成装置は各画像を連続的に印刷することができる。

シート供給装置は、トレイに積載された複数枚のシートを一枚ずつ送り出すため、シート束をピックアップローラに当接させる。シート束の厚みはトレイに積載されているシートの枚数に応じて変わるので、ピックアップローラに対してシート束を常に適切に当接させるにはシート載置面とピックアップローラとの距離をシート束の厚みに応じて調整する必要がある。この調整に、シートの載置面に昇降可能に取り付けた昇降板を用いることができる。このようなシート供給装置は、昇降板により昇降板上のシート束を押し上げ、シート束をピックアップローラに当接させる。ピックアップローラは当接したシートを送り出す。

このようなシート供給装置において、画像形成装置内の温度や湿度等の環境が変化したり、使用に伴って部材が摩耗したりした場合、最適なシート送り出し条件が変化してシートの不送りや重送等の給送不具合が発生することがある。この対策として、例えば、後掲の特許文献１は、先行して搬送されたシートの搬送時間と予め登録された標準時間とを比較し、その比較結果に基づいてピックアップローラの速度を調整する構成を開示している。この構成では、例えば、ピックアップローラにスリップが発生してシート搬送時間が長くなった場合、ピックアップローラの速度を低下させ、以降で搬送されるシートにおけるスリップの発生を抑制することができる。

また、画像形成装置では、ユーザは、シート供給装置に収容されたシートとは種類が異なるシートの使用を希望することがある。この場合、ユーザは、シート供給装置に収容された全シートを一旦取り出して所望のシートに交換せずに、既収容のシート上に所望のシートを継足して所望のシートを使用することがある。このような状況下において、ユーザが意図しないシートが出力物に混在することを防止するため、後掲の特許文献２は、トレイにシートが収容された状態でそのトレイに継足しがなされると、先に収容されていたシートと継足されたシートとを別管理する構成を開示している。

一方、シート搬送によりトレイ上のシートがすべて送り出され、トレイ上のシートの有無を検知するシートセットセンサがシート非検知状態（シート無し）になると、新たなシートの積載が必要になる。近年の画像形成装置では、シート無しが検知されたときにユーザに新たなシートの補充を要求するのではなく、画像形成装置が備える表示部等にシート残量を表示する構成を採用し、用紙残量が少なくなった場合に表示部に注意を促すメッセージ等を表示するものも多い。このようにシートが完全になくなる前にユーザにシートの補充を促すことで、ジョブ途中にシート切れが発生することを防止している（例えば、特許文献３等）。

特開平１０−１３９１９１号公報 特開２０１１−０２０８５４号公報 特開２００４−３２３１９７号公報

上述のように、シートが完全になくなる前にユーザにシートの補充を促す構成では、メッセージ等を確認したユーザは必要に応じて同種のシートを補充する。この場合、トレイ上にシート束が残存している状態で、当該残存シート束上に新たなシート束を継足す場合が発生する。このような継足しが発生した場合、継足し部分、すなわち、残存シート束の最上面と補充シート束の最下面との間に空気層が介在し、これらのシート間の摩擦力は他の隣接シート間の摩擦力と比較して小さくなる。そのため、継足し位置の上層かつ近傍にあるシートをピックアップローラが送り出そうとした場合、一枚のシートが送り出されるのではなく、継足し部分上の複数枚のシートが継足し部分で分離して当該複数枚のシートがピックアップローラによって送り出されてしまい、給送不良が発生することがある。

このような不具合は、先行するシートの搬送は正常に行われるため、上述の特許文献１が開示する技術を適用しても解消することはできない。また、上述の特許文献２が開示する技術を適用した場合、継足し位置を管理することは可能であるが、このような給送不良の発生は認識されておらず、不具合を解消することはできない。また、特許文献２が開示する技術は、そもそも異なる種類のシートの継足しを前提としたものであり、同種のシートを別々に管理する構成ではないため、適用自体が困難である。

本発明は、このような従来の実情を鑑みてなされたものであり、生産性の低下を抑制しつつ、継足し部分での給送不具合の発生を防止することができる、シート供給装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明は以下の技術的手段を採用している。すなわち、本発明に係るシート供給装置は、ピックアップローラ、残量検知部、第１の残量保持部、第２の残量保持部、判定部及び給送速度制御部を備える。ピックアップローラは、送出対象の複数枚のシートが搭載されるシート載置面の上方に設けられ、シート載置面に搭載されたシートの上面に当接して当該シートを送り出す。残量検知部は、シート載置面に搭載されたシートの残量レベルを段階的に検知する。第１の残量保持部は、残量検知部により検知された、シート載置面上へのシート補給操作前のシート残量レベルを保持する。第２の残量保持部は、残量検知部により検知された、シート載置面上へのシート補給操作後のシート残量レベルを保持する。判定部は、第１の残量保持部及び第２の残量保持部に保持された各シート残量レベルに基づいてシート継足し位置を判定する。給送速度制御部は、判定部により判定されたシート継足し位置及び残量検知部により検知されたシート残量に基づいてピックアップローラのシート送り出し速度を変更する。本構成において、判定部は、第１の残量保持部のシート残量レベルに対して第２残量保持部のシート残量レベルが同じかもしくは大きい場合に、第１の残量保持部のシート残量レベル内に継足し位置があると判断する。そして、給送速度制御部は、残量検知部により検知されたシート残量レベルが第１の残量保持部のシート残量レベルとなったときにピックアップローラのシート送り出し速度を低下させ、残量検知部により検知されたシート残量レベルが第１の残量保持部のシート残量レベルより小さくなったときにピックアップローラのシート送り出し速度を速度低下前の速度に復帰させる。また、給送速度制御部は、残量検知部による残量レベルの検知分解能が用紙継足しに起因する用紙搬送不具合が発生する、現実の用紙継足し位置よりも上層かつ近傍の所定範囲よりも小さい場合、残量検知部により検知されたシート残量レベルが、第１の残量保持部のシート残量レベルに上記所定範囲を加えた用紙範囲内となったときにピックアップローラのシート送り出し速度を低下させる。

この構成では、給送不具合が発生する可能性のある継足し位置に基づいてピックアップローラのシート送り出し速度を変更する構成であるため、継足し位置における給送不具合の発生を確実に防止することができる。また、給送不具合が発生する可能性のある継足し位置に基づいてピックアップローラのシート送り出し速度を変更する構成であるため、給送不具合の発生可能性がない部分ではシート送り出し速度を通常とできる。そのため、生産性の低下を抑制することができる。

上記シート供給装置において、残量検知部は、オンオフの信号を出力可能な複数のセンサを有し、当該複数のセンサのオンオフの組み合わせによってシート載置面に搭載されたシートの残量レベルを段階的に検知する構成を採用することができる。

一方、他の観点では、本発明は上述のシート供給装置を備えた画像形成装置を提供することもできる。

本発明によれば、生産性の低下を抑制しつつ、継足し部分での給送不具合の発生を防止することができる。

本発明の一実施形態における複合機の全体構成を示す概略構成図 本発明の一実施形態における複合機の要部を拡大して示す模式図 本発明の一実施形態における複合機のハードウェア構成を示す図 本発明の一実施形態における複合機を示す機能ブロック図 本発明の一実施形態における継足し位置判定の一例を示す図 本発明の一実施形態における複合機が実施するシート搬送手順の一例を示すフロー図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。以下では、用紙供給装置を備えるデジタル複合機として本発明を具体化する。

図１は本実施形態におけるデジタル複合機の全体構成の一例を示す概略構成図である。図１に示すように、複合機１００は、画像読取部１２０及び画像形成部１４０を含む本体１０１と、本体１０１の上方に取り付けられたプラテンカバー１０２とを備える。本体１０１の上面には原稿台１０３が設けられており、原稿台１０３はプラテンカバー１０２によって開閉されるようになっている。また、プラテンカバー１０２は、原稿搬送装置１１０を備えている。なお、複合機１００の前面には、ユーザが複合機１００に複写開始やその他の指示を与えたり、複合機１００の状態や設定を確認したりすることができる操作パネル２００が設けられている。

原稿台１０３の下方には、画像読取部１２０が設けられている。画像読取部１２０は、走査光学系１２１により原稿の画像を読み取りその画像のデジタルデータ（画像データ）を生成する。原稿は、原稿台１０３や原稿搬送装置１１０に載置することができる。走査光学系１２１は、第１キャリッジ１２２や第２キャリッジ１２３、集光レンズ１２４を備える。第１キャリッジ１２２には線状の光源１３１及びミラー１３２が設けられ、第２キャリッジ１２３にはミラー１３３及び１３４が設けられている。光源１３１は原稿を照明する。ミラー１３２、１３３、１３４は、原稿からの反射光を集光レンズ１２４に導き、集光レンズ１２４はその光像をラインイメージセンサ１２５の受光面に結像する。この走査光学系１２１において、第１キャリッジ１２２及び第２キャリッジ１２３は、副走査方向１３５に往復動可能に設けられている。第１キャリッジ１２２及び第２キャリッジ１２３を副走査方向１３５に移動することによって、原稿台１０３に載置された原稿の画像をイメージセンサ１２５で読み取ることができる。原稿搬送装置１１０にセットされた原稿の画像を読み取る場合、画像読取部１２０は、第１キャリッジ１２２及び第２キャリッジ１２３を画像読取位置に合わせて一時的に固定し、画像読取位置を通過する原稿の画像をイメージセンサ１２５で読み取る。イメージセンサ１２５は、受光面に入射した光像から、例えば、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色に対応する原稿の画像データを生成する。生成された画像データは、画像形成部１４０において用紙に印刷することができる。また、ネットワークインタフェイス１６１によりネットワーク１６２を通じて他の機器（図示せず）へ送信することもできる。

画像形成部１４０は、画像読取部１２０で得た画像データや、ネットワーク１６２に接続された他の機器から受信した画像データを用紙に印刷する。画像形成部１４０は、感光体ドラム１４１を備える。感光体ドラム１４１は一定速度で一方向に回転する。感光体ドラム１４１の周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器１４２、露光器１４３、現像器１４４、中間転写ベルト１４５が配置されている。帯電器１４２は、感光体ドラム１４１表面を一様に帯電させる。露光器１４３は、一様に帯電した感光体ドラム１４１の表面に、画像データに応じて光を照射し、感光体ドラム１４１上に静電潜像を形成する。現像器１４４は、その静電潜像にトナーを付着させ、感光体ドラム１４１上にトナー像を形成する。中間転写ベルト１４５は、感光体ドラム１４１上のトナー像を用紙に転写する。画像データがカラー画像である場合、中間転写ベルト１４５は、各色のトナー像を同一の用紙に転写する。なお、ＲＧＢ形式のカラー画像は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）形式の画像データに変換され、各色の画像データが露光器１４３に入力される。

画像形成部１４０は、手差しトレイ１５１、用紙供給装置１５２、１５３等から、中間転写ベルト１４５と転写ローラ１４６との間の転写部に用紙を給送する。手差しトレイ１５１や各用紙供給装置１５２、１５３には、様々なサイズの用紙を載置又は収容することができる。画像形成部１４０は、ユーザの指定した用紙や、自動検知した原稿のサイズに応じた用紙を選択し、選択した用紙をピックアップローラ１５４により手差しトレイ１５１や用紙供給装置１５２、１５３から給紙する。給紙された用紙は搬送ローラ１５５、１５６やレジストローラ１５７で転写部に搬送される。トナー像が転写された用紙は、搬送ベルト１４７により定着器１４８に搬送される。定着器１４８は、ヒータを内蔵した定着ローラ１５８及び加圧ローラ１５９を有しており、熱と押圧力によってトナー像を用紙に定着する。画像形成部１４０は、定着器１４８を通過した用紙を排紙トレイ１４９へ排紙する。

以下、用紙供給装置１５２に基づいて、用紙供給装置１５２、１５３の構成について説明する。用紙供給装置１５２は、その内部に用紙Ｐ（適宜、用紙束という。）を収容可能であり、当該用紙束は用紙供給装置１５２に設けられた昇降可能な昇降板に積載される。図２は、用紙供給装置１５２の要部を拡大して示す図である。図２（ａ）は、ピックアップローラ１５４近傍の拡大図であり、図２（ｂ）〜図２（ｄ）は、昇降板の昇降を利用した用紙残量検知部を示す図である。

図２（ａ）に示すように、昇降板２０１は、用紙供給装置１５２の内部かつピックアップローラ１５４側の底部（シート載置面）に配置される。昇降板２０１は、用紙供給装置１５２の幅方向（用紙搬送方向と垂直な方向）の全体にわたって配置される。また、用紙供給装置１５２の長さ方向（用紙搬送方向）は、用紙供給装置１５２の底部のピックアップローラ１５４側から所定距離（例えば、長さ方向全体の１／２程度）にわたって配置される。ピックアップローラ１５４から遠い側の昇降板２０１の端部は、用紙供給装置１５２の幅方向に沿う回転軸周りに回動可能な状態で用紙供給装置１５２の底部に支持されている。また、ピックアップローラ１５４側の昇降板２０１の端部は、図示しない付勢手段によりピックアップローラ１５４側、すなわち上方に向けて付勢されている。この構造では、昇降板２０１上に搭載された用紙束Ｐは、ピックアップローラ１５４側の端部が昇降板２０１の上昇に伴って上昇し、最上位の用紙がピックアップローラ１５４に当接する。ピックアップローラ１５４は、当接した用紙を下流側へ送り出す。

図２（ａ）に示すように、ピックアップローラ１５４の下流側には、給送ローラ２０２及び分離ローラ２０３からなる搬送ローラ１５５が配置されており、引き出された原稿が二以上あっても、それらの原稿から一枚目の原稿を給送ローラ２０２及び分離ローラ２０３が分離して下流側へ搬送する。

昇降板２０１上の用紙残量は用紙残量検知部２１０により検知される。本実施形態では、本発明の原理説明のため、分解能の低い用紙残量検知部２１０の構成を採用しているが、用紙残量検知部には公知の任意の構成を採用することができる。

図２（ｂ）に示すように、用紙残量検知部２１０は、発光部及び受光部が一方面に配置された反射型フォトセンサ（フォトリフレクタ）２１１、２１２を上下方向に並べて配置した構造を有している。なお、用紙残量検知部２１０は、発光部と受光部とが対向して配置された透過型フォトセンサ（フォトインタラプタ）等の他の非接触型センサやマイクロスイッチ等の接触型センサを使用して構成することもできる。特に限定されないが、用紙残量検知部２１０は、用紙供給装置１５２の幅方向の一方端に配置され、用紙残量検知部２１０を構成する反射型フォトセンサ２１１、２１２の発光部と対向する位置には、昇降板２０１に一端が固定された反射部材２０５が配置されている。反射部材２０５は、昇降板２０１上に用紙束Ｐが満載された際に、図２（ｂ）に示すように、すべての反射型フォトセンサ２１１、２１２と対向する状態に位置し、昇降板２０１上に用紙が存在しないときには昇降板２０１の上昇に伴って上昇し、図２（ｃ）に示すように、反射型フォトセンサ２１１、２１２と対向しない状態に位置する。すなわち、用紙束Ｐが満載の場合は、反射型フォトセンサ２１２（及び反射型フォトセンサ２１１）がオン状態（反射光検知状態）になる。用紙が存在しない場合は、反射型フォトセンサ２１１（及び反射型フォトセンサ２１２）がオフ状態（反射光非検知状態）になる。用紙束Ｐが半分程度であるときは、図２（ｄ）に示すように、反射型フォトセンサ２１１がオン状態（反射型フォトセンサ２１２はオフ状態）になる。なお、反射型フォトセンサ２１１がオフの場合、複合機１００は、用紙なしを認識して用紙が補充されるまで用紙供給装置１５２の用紙を使用する画像形成処理を禁止する。

用紙残量検知部２１０により検知された用紙残量は、操作パネル２００が備えるディスプレイに表示される。用紙残量を認識したユーザは必要に応じて用紙を補充する。本実施形態では、用紙供給装置１５２は、用紙収容部分である用紙トレイが複合機１００の正面側に引き出し可能に構成されており、ユーザは、補充対象の用紙トレイを引き出して用紙を補充し、補充が完了すると引き出した用紙トレイを複合機１００に装着する。

図３は、複合機における制御系のハードウェア構成図である。本実施形態の複合機１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０４及び原稿搬送装置１１０、画像読取部１２０、画像形成部１４０における各駆動部に対応するドライバ３０５が内部バス３０６を介して接続されている。ＲＯＭ３０３やＨＤＤ３０４等はプログラムを格納しており、ＣＰＵ３０１はその制御プログラムの指令にしたがって複合機１００を制御する。例えば、ＣＰＵ３０１はＲＡＭ３０２を作業領域として利用し、ドライバ３０５とデータや命令を授受することにより上記各駆動部の動作を制御する。また、ＨＤＤ３０４は、画像読取部１２０により得られた画像データや、外部機器からネットワークインタフェイス１６１を通じて受信した画像データの蓄積にも用いられる。

内部バス３０６には、操作パネル２００や各種のセンサ３０７も接続されている。操作パネル２００は、ユーザの操作を受け付け、その操作に基づく信号をＣＰＵ３０１に供給する。また、操作パネル２００は、ＣＰＵ３０１からの制御信号にしたがって自身が備えるディスプレイに操作画面を表示する。センサ３０７は、プラテンカバー１０２の開閉検知センサや原稿台１０３上の原稿検知センサ、定着器１４８の温度センサ、搬送される用紙又は原稿の検知センサなど各種のセンサを含む。ＣＰＵ３０１は、例えばＲＯＭ３０３に格納されたプログラムを実行することで、以下の各手段（機能ブロック）を実現するとともに、これらセンサからの信号に応じて各手段の動作を制御する。

図４は、本実施形態の複合機の機能ブロック図である。図４に示すように、本実施形態の複合機１００は、第１の残量保持部４０１、第２の残量保持部４０２、判定部４０３及び給送速度制御部４０４を備える。

第１の残量保持部４０１は、残量検知部２１０により検知された、用紙載置面上への用紙補給操作前の用紙残量を保持する。用紙補給操作とは、上述のように、用紙トレイを引き出して用紙を補充し、補充後に用紙トレイを複合機１００に装着する一連の操作を意味する。本実施形態では、残量検知部２１０において検知状態が変動した際に、変動後の検知状態（用紙残量）が第１の残量保持部４０１に格納されるようになっており、第１の残量保持部４０１には残量検知部２１０による最新の検知状態が格納される。したがって、ユーザが用紙補給操作を開始する際、第１の残量保持部４０１には常に残量検知部２１０による最新の検知状態が格納されている。本実施形態では、例えば、ＲＡＭ３０２が第１の残量保持部４０１として機能する。

第２の残量保持部４０２は、残量検知部２１０により検知された、用紙載置面上への用紙補給操作後の用紙残量を保持する。本実施形態では、ユーザによる用紙補給操作が完了した時点における残量検知部２１０の検知状態が第２の残量保持部４０２に格納される。複合機１００では、用紙補給操作の完了はセットセンサ４１１により検知される。セットセンサ４１１は、用紙トレイが引き出されている開放状態と、用紙トレイが装着されている装着状態とを検知する。すなわち、セットセンサ４１１の検知状態が開放状態から装着状態に変化したときに、残量検知部２１０の検知状態が第２の残量保持部４０２に格納される。本実施形態では、例えば、ＲＡＭ３０２が第２の残量保持部４０２として機能する。

セットセンサ４１１は、例えば、透過型フォトセンサ、反射型フォトセンサ等の非接触型センサや、マイクロスイッチ等の接触型センサを使用して構成することができる。用紙トレイの状態を検知可能であれば、セットセンサ４１１の配置位置は任意である。

判定部４０３は、第１の残量保持部４０１及び第２の残量保持部４０２に保持された各用紙残量に基づいて用紙の継足し位置を判定する。用紙の継足しの有無は、用紙補給操作の前後において、用紙供給装置１５２内の用紙が減少したか否かにより判別することができる。すなわち、用紙補給操作の前後において用紙が減少した場合、引き出された用紙トレイから用紙が抜き出されているため用紙の継足しは発生していない。また、用紙補給操作の前後において用紙が増加した場合、引き出された用紙トレイに用紙が補充されている。そのため、用紙トレイが引き出された際に、用紙トレイ内に用紙が存在していた場合には用紙の継足しが発生していることになる。さらに、用紙補給操作の前後において残量検知部２１０の検知状態が変化していない場合、用紙が補充されることなく用紙トレイが装着されたとも考えられるが、残量検知部２１０の用紙残量検知分解能の範囲内において用紙が補充されている可能性がある。そのため、本実施形態では、用紙トレイが引き出された際に、用紙トレイ内に用紙が存在していた場合には用紙の継足しが発生していると判断する。

また、判定部４０３は、用紙の継足しが発生していると判定した場合、用紙トレイを引き出す前の用紙残量を用紙の継足し位置であると判定する。

図５は、図２（ｂ）に示す構成における継足し位置判定の一例を示す図である。図中の「用紙なし」は、反射型フォトセンサ２１１及び反射型フォトセンサ２１２がともにオフ状態の検知状態に対応する。図中の「レベル１」は、反射型フォトセンサ２１１がオン状態かつ反射型フォトセンサ２１２がオフ状態の検知状態に対応する。また、図中の「レベル２」は、反射型フォトセンサ２１１及び反射型フォトセンサ２１２がともにオン状態の検知状態に対応する。

図５に示すように、用紙トレイ引き出し前に「用紙なし」であった場合、用紙トレイ内に用紙が存在しないため、装着後が「用紙なし」、「レベル１」、「レベル２」のいずれであっても用紙の継足しは発生しない。したがって、判定部４０３は、いずれの場合も継足しなし（継足し位置なし）と判定する。

用紙トレイ引き出し前に「レベル１」であった場合、装着後が「用紙なし」であると用紙が減少しているため、判定部４０３は継足しなし（継足し位置なし）と判定する。装着後が「レベル２」である場合、用紙が増加しているため、判定部４０３は継足しあり（継足し位置は「レベル１」）と判定する。装着後が「レベル１」である場合、上述の理由により、判定部４０３は継足しあり（継足し位置は「レベル１」）と判定する。

用紙トレイ引き出し前に「レベル２」であった場合、装着後が「用紙なし」及び「レベル１」であると用紙が減少しているため、判定部４０３は継足しなし（継足し位置なし）と判定する。装着後が「レベル２」である場合、上述の理由により、判定部４０３は継足しあり（継足し位置は「レベル２」）と判定する。

給送速度制御部４０４は、判定部４０３により判定された用紙継足し位置及び残量検知部２１０により検知された用紙残量に基づいてピックアップローラ１５４の用紙送り出し速度を変更する。ピックアップローラ１５４の用紙送り出し速度を変更は、例えば、ピックアップローラ１５４を駆動するモータの回転数を変更することで実現可能である。

特に限定されないが、本実施形態では、給送速度制御部４０４は、残量検知部２１０により検知された用紙残量が判定部４０３により判定された用紙継足し位置が属する用紙範囲内となったときにピックアップローラ１５４の送り出し速度を低下させる。また、給送速度制御部４０４は、残量検知部２１０により検知された用紙残量が上述の用紙範囲外となったときにピックアップローラ１５４の送り出し速度を速度低下前の速度に復帰させる。例えば、図５に示す例において、用紙トレイ引き出し前に「レベル１」、装着後が「レベル２」である場合（すなわち、継足し位置が「レベル１」）、残量検知部２１０の検知状態が「レベル２」であるときは、給送速度制御部４０４はピックアップローラ１５４の用紙送り出し速度を通常速度にする。その後、残量検知部２１０の検知状態が「レベル１」になったときは、給送速度制御部４０４はピックアップローラ１５４の用紙送り出し速度を通常速度の１／２〜３／４程度の速度にする。

なお、用紙継足し位置が属する用紙範囲は、残量検知部２１０の用紙残量検知分解能及び用紙継足しに起因する用紙給送不具合が発生し得る範囲（現実の用紙継足し位置よりも上層かつ近傍の所定範囲）に基づいて設定される。例えば、用紙残量検知分解能が用紙の積載方向について２０ｍｍで、用紙継足しに起因する用紙給送不具合が発生し得る範囲が当該２０ｍｍの範囲に含まれるのであれば、用紙継足し位置が属する用紙範囲は、用紙継足し位置を含む当該用紙残量検知分解能（残量検知部２１０の用紙検知最小単位）の範囲になる。また、例えば、用紙残量検知分解能が１ｍｍで、用紙継足しに起因する用紙給送不具合が発生し得る範囲が３ｍｍであれば、用紙継足し位置が属する用紙範囲は、用紙継足し位置を含む当該用紙残量検知分解能に用紙給送不具合が発生し得る範囲を加えた範囲になる。

図６は、複合機１００が実行する用紙搬送手順の一例を示すフロー図である。当該手順は、例えば、複合機１００の主電源が投入されたときに開始される。そして、当該手順は、セットセンサ４１１の状態が開放状態から装着状態へ変動したことをトリガとして進行する（ステップＳ６０１Ｎｏ、Ｓ６０１Ｙｅｓ）。

用紙供給装置１５２のセットセンサ４１１が開放状態から装着状態へ変動した場合、残量検知部２１０は、上述のように、用紙トレイが装着状態になった時点での検知状態、すなわち、用紙残量を第２の残量保持部４０２に格納する（ステップＳ６０２）。このとき、検知状態の格納を完了した残量検知部２１０は、判定部４０３にその旨を通知する。

当該通知を受けた判定部４０３は、上述のように、第１の残量保持部４０１及び第２の残量保持部４０２に保持された各用紙残量に基づいて、用紙の継足しの有無及び継足し位置を判定する（ステップＳ６０３）。また、判定部４０３は、判定結果を給送速度制御部４０４へ通知する。特に限定されないが、判定結果が継足しありの場合、判定部４０３は、その用紙継足し位置（図５の例では「レベル１」又は「レベル２」）を給送速度制御部４０４へ通知する。判定結果が継足しなしの場合、判定部４０３は、その旨を給送速度制御部４０４へ通知する。

判定部４０３から継足しなしの判定結果が入力された場合、給送速度制御部４０４は、用紙供給装置１５２のピックアップローラ１５４の送り出し速度を通常速度に設定する（ステップＳ６０４Ｎｏ、Ｓ６１０）。当該状態は、用紙供給装置１５２のセットセンサ４１１が開放状態から装着状態に変化し、判定部４０３が再度判定を実施するまで維持される（ステップＳ６０１Ｎｏ、Ｓ６０１Ｙｅｓ、Ｓ６０２、Ｓ６０３、Ｓ６０４）。

一方、判定部４０３から用紙継足し位置が入力された場合、給送速度制御部４０４は、上述のように、入力された用紙継足し位置及び残量検知部２１０により検知された用紙残量に基づいてピックアップローラ１５４の用紙送り出し速度を変更する。すなわち、当該状態で画像形成指示が入力されると、給送速度制御部４０４は、入力された用紙継足し位置が属する上述の用紙範囲と第１の残量保持部４０１に格納されている残量検知部２１０の最新の用紙残量とを比較する（ステップＳ６０５Ｙｅｓ、Ｓ６０７）。そして、残量検知部２１０の最新の用紙残量が用紙範囲外であれば、給送速度制御部４０４は、用紙供給装置１５２のピックアップローラ１５４の送り出し速度を通常速度に設定する（ステップＳ６０７Ｎｏ、Ｓ６１１）。また、残量検知部２１０の最新の用紙残量が用紙範囲内であれば、給送速度制御部４０４は、用紙供給装置１５２のピックアップローラ１５４の送り出し速度を通常速度より小さい予め指定された速度に設定する（ステップＳ６０７Ｙｅｓ、Ｓ６０８）。

以上の用紙範囲と最新の用紙残量との比較は、画像形成処理中に用紙が消費される都度実施される（ステップＳ６０９Ｎｏ、Ｓ６０７）。そのため、画像形成処理中に最新の用紙残量が、用紙継足し位置が属する用紙範囲外から範囲内になると、給送速度制御部４０４は、用紙供給装置１５２のピックアップローラ１５４の送り出し速度を通常速度より小さい予め指定された速度に設定する（ステップＳ６０７Ｙｅｓ、Ｓ６０８）。また、画像形成処理中に最新の用紙残量が、用紙継足し位置が属する用紙範囲内から範囲外になると、給送速度制御部４０４は、用紙供給装置１５２のピックアップローラ１５４の送り出し速度を通常速度に設定する（ステップＳ６０７Ｎｏ、Ｓ６１１）。

なお、画像形成指示入力の待機中にセットセンサ４１１が開放状態になると、上述の手順が最初から実施されることになる（ステップＳ６０９Ｙｅｓ、Ｓ６０５Ｎｏ、Ｓ６０６Ｎｏ、Ｓ６０５Ｎｏ、Ｓ６０６Ｙｅｓ、Ｓ６０１）。

以上説明したように、複合機１００では、給送不具合が発生する可能性のある継足し位置に基づいてピックアップローラ１５４の用紙送り出し速度を変更する構成であるため、継足し位置における給送不具合の発生を確実に防止することができる。また、給送不具合が発生する可能性のある継足し位置に基づいてピックアップローラ１５４の用紙送り出し速度を変更する構成であるため、給送不具合の発生可能性がない部分では用紙送り出し速度を通常とできる。そのため、生産性の低下を抑制することができる。なお、上述の実施形態では、分解能の低い用紙残量検知部２１０を採用しているため、用紙継足し位置が属する用紙範囲が比較的大きいが、分解能の高い用紙残量検知部を採用することで、生産性の低下をより抑制することができる。例えば、用紙トレイ内の用紙を１０段階に区分して用紙残量を検知できる構成では、用紙継足し位置が属する用紙範囲は、おおむね、１０段階中の１段階になるため、生産性の低下をより抑制することが可能である。

なお、上述した実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上記複合機１００では給送速度制御部４０４はピックアップローラ１５４の送り出し速度を通常と低速の２段階で調整する構成としたが、３段階以上の多段階でピックアップローラ１５４の送り出し速度を変更する構成を採用してもよい。

また、上記実施形態では、付勢力により昇降板２０１を上昇させる構成を例示したが、昇降板はモータ等の駆動手段により昇降される構成であってもよい。この場合、モータによる昇降板の駆動量に基づいて用紙残量を検知する構成とすれば、用紙残量検知分解能を著しく向上させることができる。また、用紙残量検知は、画像形成処理における用紙消費量と組み合わせて実施することも可能である。

さらに、図６に示したフローチャートは、等価な作用を奏する範囲において各ステップの順序等を適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、画像形成処理において用紙を消費する都度、最新の用紙残量が、用紙継足し位置が属する用紙範囲内であるか否かを判定する構成としたが、画像形成処理の開始時のみ等、適当なタイミングにおいて判定を実施する構成を採用することもできる。

加えて、上述の実施形態では、デジタル複合機の用紙供給装置として本発明を具体化したが、デジタル複合機に限らず、プリンタ、複写機等、印刷機能を有する任意の画像処理装置の用紙供給装置、さらには、用紙に限らず、任意のシートを搬送するシート供給装置に本発明を適用することも可能である。

本発明によれば、生産性の低下を抑制しつつ、継足し部分での給送不具合の発生を防止することができ、シート供給装置及び画像形成装置として有用である。

１００ 複合機（画像形成装置）
１５２、１５３ 用紙供給装置（シート供給装置）
１５４ ピックアップローラ
２１０ 残量検知部
４０１ 第１の残量保持部
４０２ 第２の残量保持部
４０３ 判定部
４０４ 給送速度制御部

Claims (4)

1. シート載置面に搭載された複数枚のシートを、一枚ずつ送り出すシート供給装置であって、
   前記シート載置面の上方に設けられ、前記シート載置面に搭載されたシートの上面に当接して当該シートを送り出すピックアップローラと、
   前記シート載置面に搭載されたシートの残量レベルを段階的に検知する残量検知部と、
   前記残量検知部により検知された、前記シート載置面上へのシート補給操作前のシート残量レベルを保持する第１の残量保持部と、
   前記残量検知部により検知された、前記シート載置面上へのシート補給操作後のシート残量レベルを保持する第２の残量保持部と、
   前記第１の残量保持部及び前記第２の残量保持部に保持された各シート残量レベルに基づいてシート継足し位置を判定する判定部と、
   前記判定部により判定されたシート継足し位置及び前記残量検知部により検知されたシート残量レベルに基づいて前記ピックアップローラのシート送り出し速度を変更する給送速度制御部と、
   を備え、
   前記判定部は、前記第１の残量保持部のシート残量レベルに対して前記第２残量保持部のシート残量レベルが同じかもしくは大きい場合に、前記第１の残量保持部のシート残量レベル内に継足し位置があると判断し、
   前記給送速度制御部は、前記残量検知部により検知されたシート残量レベルが前記第１の残量保持部のシート残量レベルとなったときに前記ピックアップローラのシート送り出し速度を低下させ、前記残量検知部により検知されたシート残量レベルが前記第１の残量保持部のシート残量レベルより小さくなったときに前記ピックアップローラのシート送り出し速度を速度低下前の速度に復帰させるシート供給装置。
2. 前記残量検知部による前記残量レベルの検知分解能が、用紙継足しに起因する用紙搬送不具合が発生する、現実の用紙継足し位置よりも上層かつ近傍の所定範囲よりも小さい場合、前記給送速度制御部は、前記残量検知部により検知されたシート残量レベルが、前記第１の残量保持部のシート残量レベルに前記所定範囲を加えた用紙範囲内となったときに前記ピックアップローラのシート送り出し速度を低下させる請求項１に記載のシート供給装置。
3. 前記残量検知部は、オンオフの信号を出力可能な複数のセンサを有し、
   前記複数のセンサのオンオフの組み合わせによって前記シート載置面に搭載されたシートの残量レベルを段階的に検知する請求項１又は請求項２に記載のシート供給装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシート供給装置を備える画像形成装置。

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