JP6669381B2 - 画像形成装置、画像形成方法及び給紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙などのシートに画像形成を行う複写機、プリンタ等の給紙制御に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、給紙カセットや、例えば手差しトレイなどの給紙トレイを有し、これら給紙カセットや給紙トレイ上に載置された用紙を画像形成制御部に給紙して、画像形成を行う。特に、手差しトレイは、給紙カセットが対応していない坪量の高い厚紙やコート紙等に画像形成を行う場合に広く使用されている。

特許文献１は、手差しトレイ上の用紙を給紙する給紙ピックアップローラと、その搬送方向下流に位置する給紙ローラとを備えた駆動伝達機構を開示する。これら給紙ピックアップローラと給紙ローラとは同一の動力源で駆動される。給紙ピックアップローラが給紙を行うたびに給紙ピックアップローラの支持アームが上下方向に揺動することで、給紙トレイ上の最上位紙が画像形成制御部へと１枚ずつ給紙される。

また、従来から、画像形成装置においては、コピーキーが押し下げられてから１枚目のコピーが出力されるまでの時間であるファーストコピータイムを短縮することが望まれている。もちろん、前述した手差しトレイからの給紙の場合においても、ファーストコピータイムを短縮することが望ましい。

特開平７−９７０７９号公報

手差しトレイを頻繁に利用するユーザに対するユーザビリティ向上を目的として、サイズ固定モードという機能が広く知られている。この機能を有効化することで、使用する用紙サイズを予め設定することが可能となる。従って、手差しトレイを使用するたびに操作部からサイズ設定を行うという煩わしい作業を解消することができる。

しかしながら、従来技術においては、サイズ固定モードが有効化されているか否かにかかわらず、手差しトレイから１枚給紙するたびに給紙ピックアップローラを上下させている。その結果、ピックアップローラは、非給紙動作時は初期位置である上限位置に待機する。プリント開始時には、給紙ピックアップローラが上限位置から給紙のために手差しトレイ上の用紙面へ下降するまでの時間と用紙上で給紙ピックアップローラの振動が収まるまでの待ち時間とにより給紙が遅延してしまう。この遅延時間によりファーストコピータイムが長くなってしまうおそれがある。

従って、手差しトレイ使用時において、給紙トレイを給紙位置に移動することに起因する、給紙が可能となるまでの遅延時間を短縮することが求められている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる画像形成装置は、画像形成されるシートが載置される手差しトレイと、前記手差しトレイ上のシートの有無を検知する有無検知手段と、前記手差しトレイに載置されたシートのサイズを検知するサイズ検知手段と、前記手差しトレイに載置された前記シートを給紙するための給紙手段と、前記給紙手段により給紙されるシートに画像形成を行う画像形成手段と、前記手差しトレイから給紙するべきシートのサイズを単一の固定のサイズとして、シートの載置前に予め指定可能なサイズ固定モードを設定するサイズ固定モード設定手段と、前記サイズ固定モード設定手段により前記サイズ固定モードが設定されていない場合に、前記有無検知手段がシートを検知すると、シートサイズを設定するためのサイズ設定画面を表示させ、前記サイズ固定モード設定手段により前記サイズ固定モードが設定されている場合に、前記有無検知手段がシートを検知すると、前記サイズ設定画面を表示させず、前記サイズ検知手段により検知されたサイズと前記サイズ固定モード設定手段により指定されたサイズとが一致すると、画像形成の開始の指示が入力されていなくても、前記給紙手段と前記手差しトレイとが近づくように前記給紙手段と前記手差しトレイとの少なくとも一方の移動を開始させ、前記サイズ検知手段により検知されたサイズと前記サイズ固定モード設定手段により指定されたサイズとが一致しなければ、前記移動を開始させない制御手段と、を有する。

本発明では、給紙されるシートのサイズがユーザによって指定されており、かつ、手差しトレイにシートが載置されたと判定された場合、給紙手段と手差しトレイとの少なくとも一方を移動させる。この移動は、給紙手段と手差しトレイとが、載置されたシートを給紙手段により給紙することが可能となる位置となるように行われる。従って、手差しトレイ使用時において、給紙トレイを給紙位置に移動することに起因する、給紙が可能となるまでの遅延時間を短縮することが可能となる。

画像形成装置本体の断面図。 画像形成装置の機能ブロック図。 給紙トレイの断面図。 給紙トレイの平面図。 主走査長と紙幅センサの関係を表すグラフ。 センサでの検知結果と用紙サイズとの関係を表すマトリクス。 ユーザインターフェースの説明図。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、給紙ピックアップローラの昇降動作の説明図。 給紙トレイへの用紙セット時の制御フローチャート。 給紙ピックアップローラの下降サブフローチャート 電源ＯＮ時の制御フローチャート。 プリントジョブ開始時の制御フローチャート。

＜画像形成システムの概略構成＞
本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０の断面図を図１に示す。また、画像形成装置１０の機能ブロック図を図２に示す。以下、これら図１及び図２を参照して第１実施形態を説明する。

＜画像形成装置の概略構成＞
図１に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１０は、４色のトナー、すなわちイエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の複数色からなるカラー画像を形成することができる。また、４色のトナーの中から選択した一色（単色）で画像形成を行うこともできる。本説明においては、単色の画像形成がモノクロプリント（ブラック）である場合を例に挙げて説明する。
また、画像形成装置１０は、図２に示される外部Ｉ/Ｆ２８２を介してコンピュータ２８３等の他の機器（例えば、ファクシミリなど）と接続可能に構成される。

画像形成装置１０は、レーザスキャナユニット１０３、転写体である一次転写ローラ１０５（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）、転写ベルトの一例である中間転写ベルト１３０、定着器１７０、及びシート（例えば、用紙）を収容する手差しトレイ１１１を有する。以下、シートとして用紙を用いた例を説明する。

画像形成装置１０は、また、可動給紙手段として動作する給紙ピックアップローラ１１３、給紙ローラ１１４、シートセンサ１１５、レジストローラ１１６、二次転写部１１８、画像形成ユニット１２０及び排紙ローラ１３９を有する。また、排紙トレイ１３２及び操作部（以下、ＵＩ（ユーザインターフェース）と称する）３３０、原稿台１５２、原稿搬送ローラ１１２、原稿有無センサ１５１、イメージセンサ２３３及び原稿ガラス５５を有する。シートセンサ１１５は、手差しトレイ１１１上に用紙があるか否かを検知する。
なお、画像形成ユニット１２０は、感光体ドラム１０１（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）、帯電ローラ１０２（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）、現像器１０４（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）、感光体ドラムクリーナ１０７（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）を有する。

図２に示す制御部３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３及びタイマ２９１を有する。制御部３００のＣＰＵ３０１は、画像形成装置１０の制御を行う。ＣＰＵ３０１には、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ３０２と、制御に用いる変数やイメージセンサ２３３によって読取られた画像データを保存するＲＡＭ３０３とが、アドレスバスとデータバスにより接続されている。ＣＰＵ３０１には、時間カウントが可能なタイマ２９１が接続されている。ＣＰＵ３０１は、タイマ２９１のタイムカウント値の設定を行うとともに、タイマ２９１からタイマ計測値の取得を行う。

ＣＰＵ３０１は、原稿給送装置制御部４８０を介して、原稿搬送ローラ１１２の駆動及び原稿有無センサ１５１による原稿有無の検知などを行う。またＣＰＵ３０１は、イメージリーダ制御部２８０を介して、原稿圧板の開閉動作を検知する。更に、ＣＰＵ３０１は、原稿ガラス５５上の原稿画像や原稿給送装置制御部４８０によって給送された原稿画像を、イメージセンサ２３３を通じて取得する。その後、ＣＰＵ３０１は、イメージセンサ２３３から得られたアナログ画像信号を画像信号制御部２８１に転送する。

画像信号制御部２８１は、コピー動作時は、イメージセンサ２３３からのアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換した後にコピー動作で必要な処理を実行し、この処理されたデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部２８５に出力する。また、画像信号制御部２８１は、プリント動作時は、コンピュータ２８３から外部Ｉ/Ｆ２８２を介して入力されたデジタル画像信号に必要な各種処理を施し、このデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部２８５に出力する。

プリンタ制御部２８５は、ＣＰＵ３０１からの指示に基づいて、画像形成制御部２７１へ画像形成を指示する。画像形成制御部２７１は、入力されたビデオ信号に基づき画像形成ユニット１２０を駆動する。また、画像形成制御部２７１は、ＣＰＵ３０１からの指示に基づいて、シート搬送部２７０へ用紙の給紙、搬送制御、及び給紙ピックアップローラ１１３の昇降動作を行う。また、ＣＰＵ３０１は、プリンタ制御部２８５を介して、図１の手差しトレイ１１１に用紙が載置されたか否かを判定する。この実施形態では、ＣＰＵ３０１は、図１に示されるシートセンサ１１５で用紙が検知された場合に、用紙が載置されたと判定する。

ＵＩ３３０は、画像形成装置１０の操作部である。ユーザは、ＵＩ３３０を通じて、画像形成におけるカラーモードの選択、画像形成装置１０の状態表示、コピースタート等の指示を行う。ＣＰＵ３０１は、手差しトレイ１１１に用紙がセットされたことを検出すると、用紙サイズ選択画面をＵＩ３３０に表示する。ここで選択されたモード設定は、ＲＡＭ３０３に格納される。

＜画像形成装置の基本画像形成動作＞
次に、図１及び図２を参照して、基本的な画像形成動作について説明する。ＣＰＵ３０１は、シートセンサ１１５を通じて、手差しトレイ１１１に用紙がセットされたことを検出し、ＵＩ３３０に用紙サイズ選択画面を表示する。ユーザによって用紙サイズが選択及び確定されると、ＣＰＵ３０１は、給紙ピックアップローラ１１３を昇降動作させる。その結果、給紙ピックアップローラ１１３の位置は、手差しトレイ１１１上に置かれた用紙とニップを形成する、給紙ピックアップローラ当接位置に移動する。

ＣＰＵ３０１は、ＵＩ３３０等を通じてカラーモードやプリント枚数等のプリント設定指示を検知する。そして、原稿給送装置制御部４８０やイメージリーダ制御部２８０を介して原稿圧板開閉や原稿載置を検知する。これらプリント設定指示や原稿圧板開閉、原稿載置等の検知の後にプリント準備動作を行う。
プリント準備動作では、ＣＰＵ３０１は、定着器１７０の温度調整制御を開始する。手差しトレイ１１１上の用紙サイズが確定している場合、ＣＰＵ３０１は、給紙ピックアップローラ１１３位置が給紙ピックアップローラに当接する位置（以下、単に「当接位置」と記載する）にあるかを検出する。給紙ピックアップローラ１１３の位置が当接位置ではない場合には、給紙ピックアップローラ１１３の位置を当接位置へ移動させる。給紙ピックアップローラ１１３の昇降動作、及びプリント準備動作に関しては詳細を後述する。

次に、ＵＩ３３０を通じてプリント動作開始が通知されると、ＣＰＵ３０１は、原稿給送装置制御部４８０を介して原稿読取を開始する。また、ＣＰＵ３０１は、原稿搬送ローラ１１２を駆動して原稿用紙を原稿台１５２からプラテンガラス上に搬送し、プラテンガラスにランプ（図示せず）の光を照射する。
原稿からの反射光はイメージセンサ２３３に導かれ、イメージセンサ２３３により読取られた原稿の画像データが画像信号制御部２８１に出力される。原稿読取は、原稿ガラス５５上の原稿読取が完了するまで、もしくは原稿有無センサ１５１によって検知された最終原稿の読取が完了するまで継続される。

ＣＰＵ３０１は、画像形成制御部２７１を介して画像形成ユニット１２０（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）を制御し、ＲＡＭ３０３に保存された画像データの画像形成動作を開始する。
画像形成ユニット１２０（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）は、感光体ドラム１０１（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）、現像器１０４（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）、帯電ローラ１０２（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）、感光体ドラムクリーナ１０７（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）を有する。画像形成ユニット１２０（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）では、感光体ドラム１０１表面が帯電された後、レーザスキャナユニット１０３（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）から照射されるレーザ光により、感光体ドラム１０１（ｙ, ｍ, ｃ, ｋ）上に潜像が形成される。

形成された潜像は、現像器内のトナーにより感光体ドラム１０１上に現像される。その後、感光体ドラム１０１上に現像されたトナー像は、モノクロ一次転写ローラ１０５ｋ及びカラー一次転写ローラ１０５（ｙ, ｍ, ｃ）において一次転写電圧が印加されて中間転写ベルト１３０に転写される。中間転写ベルト１３０に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１３０の回転によって、二次転写部１１８へと至る。

ＣＰＵ３０１は、シート搬送部２７０を通じて給紙ピックアップローラ１１３、給紙ローラ１１４、レジストローラ１１６、及び排紙ローラ１３９の駆動源となる搬送モータ（図示せず）を駆動させる。この駆動は、二次転写部１１８にトナー像が到着するタイミングに間に合うように行われる。その結果、給紙ピックアップローラ１１３が回転駆動して、手差しトレイ１１１から用紙が１枚ずつ給紙搬送される。

以上のようにして二次転写部１１８に到達した用紙とトナー像に対して二次転写電圧を印加することにより、トナー像が用紙に転写される。
二次転写後の用紙は、定着器１７０へ搬送される。定着器１７０では、用紙上のトナー像が用紙に加熱定着される。その後、ＣＰＵ３０１は、シート搬送部２７０によって制御された排紙ローラ１３９を通じて排紙トレイ１３２に排紙を行う。プリント動作が完了すると、ＣＰＵ３０１は、給紙ピックアップローラ１１３を、手差しトレイ１１１に当接する位置から上方へと移動させ、給紙ピックアップローラ離間位置に移動させる。
なお、上記の基本的な画像形成動作は一例であり、本発明は上記構成に限定されるものではない。

＜用紙検知構成＞
図３を参照して、本第１実施形態における手差しトレイ１１１に載置された用紙検知構成について説明する。

図３は、手差しトレイ１１１の断面図である。手差しトレイ１１１上に用紙Ｐがセットされると、用紙Ｐの有無を検知する用紙フラグ４１１が用紙Ｐに押されて移動し、シートセンサ１１５を遮光する。遮光された場合、シートセンサ１１５は、手差しトレイ１１１に用紙Ｐがあることを検知する。その結果、ＣＰＵ３０１は、手差しトレイ１１１に用紙Ｐが載置されたと判定することが可能となっている。また、手差しトレイ１１１は、手差しトレイ１１１上にセットされた用紙Ｐの搬送方向における用紙長さを検知するための第１検知フラグ４１２を有する。用紙Ｐがセットされると、第１センサ２１８が遮光されるか否かにより、用紙長さを検知することができる。同様に、用紙長さを検知するために、手差しトレイ１１１には、第２検知フラグ４１３及び第２センサ２１９が設けられている。

後述する給紙トレイ用紙のサイズ固定登録機能（以下、サイズ固定モード）が有効化されていない場合、手差しトレイ１１１に用紙Ｐがセットされると、ＣＰＵ３０１は、ＵＩ３３０に用紙サイズ選択画面を表示する。一方で、サイズ固定モードが有効化されている場合、手差しトレイ１１１に用紙Ｐがセットされた場合でも、ＣＰＵ３０１は、ＵＩ３３０に用紙サイズ選択画面を表示することはない。なお、ＵＩ３３０の表示の詳細に関しては後述する。
また、給紙ピックアップローラ１１３が用紙Ｐに当接した状態で給紙搬送モータ１６４を回転させることで、給紙ピックアップローラ１１３及び給紙ローラ１１４が回転し、用紙Ｐは矢印で示す方向へ給紙搬送される。

＜給紙トレイでの用紙サイズ検知＞
次に、図４及び図５を参照して、本第１実施形態における手差しトレイ１１１にセットされた用紙のサイズの判定方法について説明する。
図４は、手差しトレイ１１１の平面図である。セットされた用紙束は、手差しサイド規制ガイド２１２、２１３によって狭侍され、給紙ピックアップローラ１１３による搬送時に斜行しながら搬送することが防止される。また、主走査長の異なる用紙がセットされた場合は、手差しサイド規制ガイド２１２、２１３が矢印２１５、２１６の方向にスライドする。これにより、用紙の斜行が防止される。更に、手差しサイド規制ガイド２１２、２１３は、紙幅センサ２１７とリンク（図示せず）を介して連結されており、手差しサイド規制ガイド２１２の位置に応じた値をＣＰＵ３０１に対して入力する。紙幅センサ２１７は、用紙の搬送方向に直交する幅方向における用紙の長さ（以下、用紙幅）を検出する。

ＣＰＵ３０１は、入力された値を基に幅方向の用紙幅検知を行う。また、第１センサ２１８が第１検知フラグ４１２により遮光されるか否かを検出することで、手差しトレイ１１１上にセットされた用紙の用紙長さを検知する。同様に、第２センサ２１９が第２検知フラグ４１３により遮光されるか否かを検出することで、手差しトレイ１１１上にセットされた用紙の用紙長さを検知する。

図５に、手差しサイド規制ガイド２１２、２１３の移動に応じて変動する紙幅センサ２１７の出力値と、実際に検知する用紙幅との関係を示す。紙幅センサ２１７は、具体的には１０ｂｉｔの値を出力するセンサであり、０〜０ｘ４００の出力値を用紙幅にほぼ比例して出力する。
図５において、紙幅センサ２１７の出力値０ｘ３２０はＡ４Ｒ幅である２１０ｍｍを示し、同様に、出力値０ｘ３８４はＢ４Ｒ幅である２５７ｍｍ、出力値０ｘ３Ｄ４はＡ４幅である２９７ｍｍを示す。
ＣＰＵ３０１は、紙幅センサ２１７の出力値と、第１センサ２１８と第２センサ２１９の出力とから用紙サイズを特定する。この際にＣＰＵ３０１が参照する、用紙サイズを特定するためのマトリクスを図６に示す。

図６に示されるように、手差し紙有無センサ２１４がＯＮ、第１センサ２１８がＯＦＦ、第２センサ２１９がＯＦＦ、紙幅センサ２１７の出力値が０ｘ３２０±０ｘ０１０の場合、用紙はＡ５サイズであると特定される。なお、Ａ５サイズに対する紙幅センサ２１７の出力値は０ｘ３２０である。この実施形態では、紙幅センサの検出誤差を０ｘ０１０として、紙幅センサの出力値が０ｘ３２０±０ｘ０１０の範囲内にある場合、用紙はＡ５幅サイズであるとした。

同様に、手差し紙有無センサ２１４がＯＮ、第１センサ２１８がＯＮ、第２センサ２１９がＯＦＦ、紙幅センサ２１７の出力値が０ｘ３２０±０ｘ０１０の場合に用紙はＡ４Ｒサイズであると特定される。このように、紙幅センサ２１７の出力値が同じ場合であっても、第１センサ２１８又は第２センサ２１９の出力の違いにより、異なるサイズであると判定することが可能となる。
反対に、Ｂ５サイズでは、第１センサ２１８と第２センサ２１９の出力はＡ５サイズと同様になるが、紙幅センサ２１７の出力値が０ｘ３８４±０ｘ０１０となり、紙幅センサ２１７の出力値の違いによっても用紙サイズを判定することが可能となっている。

＜ＵＩの説明＞
図７（ａ）〜（ｄ）に、ＵＩ画面の説明図を示す。図７（ａ）は、第１実施形態に係るＵＩ３３０の画面の説明図である。ＵＩ３３０には、コピー動作を開始するためのスタートキー３０６、コピー動作を中断するためのストップキー３０７、プリント枚数設定等を行うテンキー３１３、などが配置されている。また、上部にタッチパネルが形成された表示部３１１が配置されており、画面上にソフトキーを作成可能となっている。用紙サイズ表示部３１２には、コピー設定が表示される。この例では、拡大倍率は１００％（等倍）、用紙選択は自動用紙となっている。また、ＣＰＵ３０１は、用紙の枚数設定等を行うテンキー３１３等への操作に応じて、プリント準備動作制御を実施する。

図７（ｂ）は、サイズ固定モード無効時に手差しトレイ１１１に用紙Ｐがセットされた場合に、表示部３１１に表示される用紙サイズ選択画面である。なお、サイズ固定モード有効時には、ユーザによって予め使用する用紙サイズが設定されているので、用紙サイズ選択画面は出ない。サイズ固定モードの詳細な説明は後述する。

表示部３１１には、Ａ５ボタン３２１、Ａ４ボタン３２２、Ａ３ボタン３２３、Ａ５Ｒボタン３２４、Ａ４Ｒボタン３２５、Ｂ５ボタン３２６、Ｂ４ボタン３２７、Ｂ５Ｒボタン３２８が配置されている。いずれかのボタンを選択した状態でＯＫボタン３２９を押し下げることで、用紙サイズを確定し、選択された用紙サイズをＲＡＭ３０３に格納する。用紙サイズ確定後、ＣＰＵ３０１がシートセンサ１１５の状態から用紙がないと判定すると、用紙サイズは不確定となり、ＲＡＭ３０３にもその結果が格納される。その後用紙Ｐがセットされたときに、再度用紙サイズ選択画面が表示される。用紙サイズが確定するまでは、プリント動作を開始することはできない。

図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、サイズ固定モードの設定画面である。図７（ａ）の表示部３１１上に配置されたサイズ固定モード設定ボタン３３５を押し下げることで、サイズ固定モード設定画面への遷移を行う。
予め使用する用紙サイズを本サイズ固定モードにより設定しておくことで、手差しトレイ１１１に用紙Ｐをセットするたびに表示部３１１による用紙サイズ設定を行う必要がなくなる。サイズ固定モードでは、モード有効ボタン３３１、モード無効ボタン３３２、用紙サイズ登録ボタン３３３、ＯＫボタン３３４が配置されている。

図７（ｃ）は、サイズ固定モードが有効になっている場合の表示部３１１の状態を示している。モード有効ボタン３３１が選択された状態で、用紙サイズ登録ボタン３３３を押し下げると、図７（ｂ）の表示部３１１にて用紙サイズが設定可能となる。そこで、ボタン３２１〜３２８のいずれかを選択した状態で、ＯＫボタン３２９を押し下げると図７（ｃ）に表示部３１１が移動する。続いて、ＯＫボタン３３４を押し下げることで、選択された用紙サイズ、及びサイズ固定モードが有効化される。ＣＰＵ３０１は、サイズ固定モードが有効化されたことを表す情報をＲＡＭ３０３に格納する。

以下、選択された用紙サイズを固定サイズとして説明する。例えば、サイズ固定モードにより用紙サイズがＡ４に設定された場合は、手差しトレイ１１１から給紙するジョブが選択されると、図７（ａ）の用紙サイズ表示部３１２に「Ａ４」が表示される。
図７（ｄ）は、サイズ固定モードが有効化されていない場合、つまり無効になっている場合の表示部３１１の状態を示す。モード無効ボタン３３２が選択された状態で、ＯＫボタン３３４を押し下げることで、サイズ固定モードが無効になったことを表す情報がＲＡＭ３０３に格納される。

＜給紙ピックアップローラの昇降動作＞
図８（ａ）〜（ｃ）に、第１実施形態に係る給紙ピックアップローラ１１３の昇降動作の説明図を示す。
図８（ａ）は、手差し給紙部の給紙ピックアップローラ１１３と、それを支える給紙アーム１６０の平面図である。給紙ピックアップローラ１１３は、給紙ピックアップローラ軸１６１を介して給紙アーム１６０によって支持されている。給紙アーム軸１６２は、給紙アーム１６０に固定されており、給紙ピックアップローラ昇降モータ１６３の駆動が、図示しないカムを介して伝達されるよう構成されている。

図８（ｂ）に示される手差し給紙部の概略の説明図を参照して、給紙ピックアップローラ１１３の昇降を説明する。図示されるように、給紙ピックアップローラ昇降モータ１６３が駆動されると、上述したカムを介して給紙アーム軸１６２が一定角度範囲で回転往復する。給紙アーム軸１６２は給紙アーム１６０に固定されており、給紙アーム軸１６２を支点にした回転によって給紙アーム１６０が昇降する。給紙アーム１６０の昇降に連動して給紙ピックアップローラ１１３が矢印Ｄ１のように昇降する。手差しトレイ１１１に対して最も離れている位置である給紙ピックアップローラ１１３離間位置に給紙ピックアップローラ１１３がある場合、給紙ピックアップローラＨＰセンサ１６７は給紙アーム１６０によって遮光される。なお、給紙ピックアップローラＨＰセンサ１６７は、給紙ピックアップローラ１１３がホームポジションにあることを検知するためのセンサである。このホームポジションは手差しトレイ１１１に用紙が載置されていないときの給紙ピックアップローラ１１３の位置でもあり、手差しトレイ１１１から離間した（上昇した）位置である。

図８（ｃ）に、給紙ピックアップローラ昇降モータ１６３の駆動と給紙ピックアップローラ１１３の位置、給紙ピックアップローラＨＰセンサ１６７の関係を、時間ｔを横軸にとって示したタイミングチャートを示す。
上述した用紙サイズ確定が行われた場合、時間Ｔ１において給紙ピックアップローラ昇降モータ１６３を駆動ＯＮにする場合を説明する。この場合、給紙ピックアップローラ１１３は、手差しトレイ１１１から離間した位置である離間位置から下降を開始する。所定時間Ｔａが経過したＴ２において、ＣＰＵ３０１は、給紙ピックアップローラ１１３が手差しトレイ１１１に対して最も近づく当接位置に移動したと判定する。その後、ＣＰＵ３０１は、給紙ピックアップローラ昇降モータ１６３の駆動をＯＦＦとして給紙ピックアップローラ１１３を当接位置に保持する。

このように、プリント動作開始指示前に給紙ピックアップローラ１１３を当接位置に移動して、当接位置でプリント動作開始指示を受けることで、Ｔａ（＝５００［ｍｓ］）時間分だけファーストコピータイムが短縮される。次に、プリント動作が完了したＴ３において、再度給紙ピックアップローラ昇降モータ１６３駆動をＯＮすることで、給紙ピックアップローラ１１３は、当接位置から上昇を開始する。給紙ピックアップローラＨＰセンサ１６７のＯＮエッジを検知するＴ４において、離間位置に移動したと判定して、給紙ピックアップローラ昇降モータ１６３駆動をＯＦＦし、同様に給紙ピックアップローラ１１３を離間位置に保持する。

第１実施形態では、サイズ固定モード有効時に手差しトレイ１１１上に用紙があることを検知すると、ユーザにより指定されたサイズとサイズ検知結果とが一致するかを判定する。両者が一致する場合、給紙ピックアップローラ１１３を当接位置に移動する。これにより、プリント開始指示後、即時に給紙が可能となり、その結果、給紙ピックアップローラ１１３と用紙とが当接するために必要な時間を短縮してファーストコピータイムを短縮することが可能である。
サイズ固定モード有効化時は、ユーザによって予めＵＩ３３０で用紙サイズが選択済みであり、用紙サイズが確定されている。このことから、サイズ固定モード有効時においては、手差しトレイ１１１に指定サイズと一致する用紙ありと検知したことを契機に給紙ピックアップローラ１１３を当接位置に移動している。その理由に関して詳細を述べる。

給紙ピックアップローラ１１３が用紙に当接している場合、給紙ピックアップローラ１１３は、手差しトレイ１１１から用紙を給紙するために、ある程度トレイ側に加圧される。この場合でも、ユーザが手差しトレイ１１１上にある用紙を手差しトレイ１１１から取り去ろうとする場合は用紙を引き抜くことは可能である。
しかしながら、当接位置においては、手差しトレイ１１１と給紙ピックアップローラ１１３との間にユーザが用紙を挿入することは困難である。このため、給紙ピックアップローラ１１３の初期位置を装置の状態や手差しトレイ１１１に載置された用紙の有無にかかわらず当接位置とした場合、ユーザビリティが低下する。

また、サイズ固定モードを有効化していない場合は、給紙トレイで使用される用紙は毎回異なることが想定される。そのため、給紙トレイを使用するには、ユーザが給紙トレイ上に用紙をセットし、手差しサイド規制ガイド２１２、２１３を用紙幅に合わせ、操作部から使用するサイズを選択する必要がある。用紙ありを検知したタイミングで給紙ピックアップローラ１１３を当接位置に移動させる方式を採用した場合、ユーザが給紙トレイ上に用紙をセットしている途中で、給紙ピックアップローラ１１３が当接位置に位置することになる。従って、ユーザが手差しサイド規制ガイド２１２、２１３を調整して用紙を正しくセットする際のユーザビリティが低くなってしまう。

その一方、サイズ固定モードを有効にしている場合、予め使用する用紙サイズは決まっているので、給紙トレイ上にセットされる用紙は毎回同じである蓋然性が高い。つまり、多くの場合、既に手差しサイド規制ガイド２１２、２１３の位置はセットする用紙幅に合っており、ユーザが改めて調整する必要はないと考えられる。
従って、給紙トレイに指定サイズの用紙ありと検知した後に給紙ピックアップローラ１１３を当接位置に移動しても、ユーザにより再度用紙セットをやり直すなどの支障が生じにくい。従って、サイズ固定モード有効時のユーザビリティを保つことができる。以上のことから、ユーザが手差しトレイ１１１上に指定サイズの用紙をセットした時点で給紙ピックアップローラ１１３を当接位置に移動しても、ユーザビリティを低下させることなくファーストコピータイムを短縮させることが可能となる。
なお、上述したように、サイズ固定モードが有効になっている場合は給紙トレイ上にセットされる用紙は指定サイズであり、既に手差しサイド規制ガイド２１２、２１３の位置はセットする用紙幅に合っている蓋然性が高い。従って、手差しトレイ１１１に載置された用紙のサイズと指定サイズとの一致を条件とせず、用紙が載置されたこの検知により給紙ピックアップローラ１１３を当接位置に移動させるようにしてもよい。

＜手差しトレイ１１１に載置された用紙セット検知フロー＞
図９に、サイズ固定モードが有効化されている場合に、ＣＰＵ３０１が手差しトレイ１１１に用紙がセットされたことを検知して実行する制御のフローチャートを示す。
なお、サイズ固定モードが有効である場合、ＵＩ３３０を通じて用紙サイズが選択されているので、ＲＡＭ３０３内には用紙サイズに関する情報が記憶されている。図７を参照して説明したように、例えば、ユーザがサイズ固定モードでＡ４サイズを設定していた場合、ＲＡＭ３０３には、用紙サイズとしてＡ４サイズが指定されたことを表す情報が記憶されている。このＡ４サイズが指定されたという情報は、サイズ固定モードが無効とされるまでＲＡＭ３０３に保持される。

図９に示されるように、ＣＰＵ３０１は、給紙トレイに用紙がセットされているか否かを検知する（Ｓ１１２２）。その後、ＣＰＵ３０１は、シートセンサ１１５を通じて、手差しトレイ１１１に用紙があるか否かを判定する（Ｓ１１２３）。用紙がないと判定した場合（Ｓ１１２３：Ｎ）、用紙が取り除かれたと判定してフローを終了する。用紙ありと判定した場合（Ｓ１１２３：Ｙ）、ＣＰＵ３０１は、上述した手差しトレイ１１１でのサイズ検知結果を検知サイズとしてＲＡＭ３０３に記憶する（Ｓ１１２４）。

検知サイズが確定した後、ＣＰＵ３０１は、ユーザがサイズ固定モードで設定した用紙サイズと検知サイズとが一致しているか否かを判定する（Ｓ１１２５）。一致していない場合（Ｓ１１２５：Ｎ）、ＣＰＵ３０１の処理はＳ１１２３に戻る。
一方、表示部３１１を通じて設定した用紙サイズとは異なるサイズの用紙をユーザが誤って手差しトレイ１１１にセットしてしまう場合もある。この場合、ユーザは、手差しトレイ１１１から用紙を取り出し、正しいサイズの用紙を手差しトレイ１１１に交換する必要がある。この際、給紙ピックアップローラ１１３が当接位置にあると、上述したように交換作業におけるユーザビリティが低下する。従って、この時点では、給紙ピックアップローラ１１３を当接位置へ移動させる制御は行わない。

一方で、検知サイズと用紙サイズとが同じである場合（Ｓ１１２５：Ｙ）は、ユーザによる手差しサイド規制ガイド２１２、２１３の操作は終わっていると考えられる。つまり、給紙ピックアップローラ１１３を当接位置に移動してもユーザによる操作を妨げることはない。従って、ＣＰＵ３０１は、後述する図１０に示される、給紙ピックアップローラ下降サブフローを実行し、給紙ピックアップローラ１１３を手差しトレイ１１１に当接する位置に移動させる。

＜給紙ピックアップローラ下降サブフロー＞
図１０に、給紙ピックアップローラ下降サブフローを表すフローチャートを示す。ＣＰＵ３０１は、図９のＳ１１２５で検知サイズと用紙サイズとが同じであると判断された場合（Ｓ１１２５：Ｙ）、プリント開始指示に先立って給紙ピックアップローラ１１３の下降制御を行う（Ｓ２１１２）。具体的には、図８（ｃ）に示したように、給紙ピックアップローラ昇降モータ１６３をＴａ時間だけ駆動する（Ｓ２１１２）。

次に、給紙ピックアップローラ１１３が下降した当接位置で長時間維持されることを防止するため、所定時間の経過を判定出来るようタイマ２９１をセットする（Ｓ２１１４）。この例では所定時間を３０秒として設定した。
ＣＰＵ３０１は、シートセンサ１１５を通じて手差しトレイ１１１に用紙があるか否かを判定する（Ｓ２１１６）。シートセンサ１１５で用紙が検出されなかった場合（Ｓ２１１６：Ｎ）、ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３に記憶された用紙サイズ情報を「サイズ不確定」に更新し、給紙ピックアップローラ１１３を上昇させて離間位置へと移動させる（Ｓ２１２６）。
これにより、手差しトレイ１１１から給紙ピックアップローラ１１３が離間するので、ユーザは、手差しトレイ１１１に用紙をセットすることが可能となる。具体的には、ＣＰＵ３０１は、給紙ピックアップローラＨＰセンサ１６７のＯＮエッジが検知されるまで給紙ピックアップローラ昇降モータ１６３を駆動して処理を終了する。

一方、シートセンサ１１５が用紙を検出した場合（Ｓ２１１６：Ｙ）、タイマ２９１を通じて、所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ２１１８）。タイムアップしている場合（Ｓ２１１８：Ｙ）、ＣＰＵ３０１は、上述したＳ２１２６を実行し、給紙ピックアップローラ１１３を離間位置へ移動させて処理を終了する。
なお、給紙ピックアップローラ１１３が用紙と当接した状態で長時間放置されると、手差しトレイ１１１に積載された最上位紙にローラ痕が残ってしまう場合がある。このことから、この実施形態においては、タイムアップを検出することで、所定時間を経過しても給紙が行われないことを検出している。この場合、プリントが開始される可能性が低いことから、ＣＰＵ３０１は、給紙ピックアップローラ１１３を離間位置に移動させる。

所定時間が経過していない場合（Ｓ２１１８：Ｎ）、プリント開始指示によりプリント処理が開始したかを判定する（Ｓ２１２２）。プリント処理が開始されていない場合（Ｓ２１２２：Ｎ）は、ＣＰＵ３０１は、Ｓ２１１６の処理を実行する。プリント処理が開始された場合（Ｓ２１２２：Ｙ）は、ＣＰＵ３０１は処理を終了する。

＜電源ＯＮもしくは省電力モードから復帰した際の制御フロー＞
図１１に、ＣＰＵ３０１が実行する制御のフローチャートを示す。この制御は、サイズ固定モードが有効になっている場合に、第１実施形態の画像形成装置１０が電源ＯＮされた場合、または省電力モードから復帰した際に実行される。
ＣＰＵ３０１は、シートセンサ１１５を通じて、手差しトレイ１１１に用紙が載置されているか否かを判定する（Ｓ３１２２）。用紙が検出されなかった場合（Ｓ３１２２：Ｎ）、ＣＰＵ３０１は、処理を終了する。用紙が検出された場合（Ｓ３１２２：Ｙ）、ＣＰＵ３０１は、手差しトレイ１１１でのサイズ検知結果を検知サイズとしてＲＡＭ３０３に記憶する（Ｓ３１２３）。

検知サイズが確定した後、ＣＰＵ３０１は、ユーザがサイズ固定モードで設定した用紙サイズと検知サイズとが一致しているか否かを判定する（Ｓ３１２４）。一致していない場合（Ｓ３１２４：Ｎ）、ＣＰＵ３０１は、図９を参照して説明した給紙トレイの用紙セットの検知処理（Ｓ１１２２）を実行する。検知結果が一致している場合（Ｓ３１２４：Ｙ）、ＣＰＵ３０１は、図１０を参照説明した給紙ピックアップローラ下降制御処理（Ｓ２１１２）を実行する。以上の制御により、電源ＯＮ後、あるいは省電力モードからの復帰後にすぐプリント処理等の開始が要求される場合でも、ユーザビリティを保ちつつファーストコピータイムの短縮をはかることができる。

＜プリントジョブ開始時の制御フロー＞
図１２に、画像形成装置１０におけるプリント処理開始時に実行される制御を表すフローチャートを示す。
ＣＰＵ３０１は、プリント処理開始指示を受けると、給紙ピックアップローラ１１３が当接位置にあるかを判定する（Ｓ５１１４）。給紙ピックアップローラ１１３が当接位置にある場合（Ｓ５１１４：Ｙ）、給紙を開始する（Ｓ５１１６）。給紙ピックアップローラ１１３が当接位置にない場合（Ｓ５１１４：Ｎ）、ＣＰＵ３０１は、給紙ピックアップローラ１１３を下降させて当接位置に移動させ（Ｓ５１１５）、再度Ｓ５１１４を実行する。その後、給紙ピックアップローラ１１３が当接位置まで下降すると、Ｓ５１１４での判定結果がＹとなり、給紙が開始される（Ｓ５１１６）。

ＣＰＵ３０１は、給紙を開始した後、プリント処理が完了したか否かを判定する（Ｓ５１１７）。プリント処理が完了していない場合（Ｓ５１１７：Ｎ）、再度Ｓ５１１７を実行する。プリント処理が完了していた場合（Ｓ５１１７：Ｙ）、ＣＰＵ３０１は、給紙ピックアップローラ１１３を離間位置へ移動する制御を実施し（Ｓ５１１８）、処理を終了する。
なお、図１２のＳ５１１４に関し、図１１のＳ３１２２〜Ｓ３１２４に示されるように、サイズ固定モードが有効化されている場合がある。この場合、図１１において、手差しトレイ１１１に用紙がある（Ｓ３１２２：Ｙ）と検知したタイミングで給紙ピックアップローラ１１３が当接位置に移動される。

通常、ユーザは、用紙を手差しトレイ１１１にセットしてからプリント処理開始指示を行うので、図１２において、プリント処理開始後に実行されるＳ５１１４での判定結果はＹとなる。しかし、例えば図１０で説明したように、ユーザが給紙トレイ上に用紙をセットしてから、所定時間を超えてもプリント処理が実行されない場合（Ｓ２１１８：Ｙ）もある。
この場合、図１０に示されるように、ＣＰＵ３０１は、給紙ピックアップローラ１１３を上昇させて離間位置へ移動する（Ｓ２１２６）。このような場合に、図１２におけるＳ５１１４の判定結果がＮとなり、Ｓ５１１５が実行される。

一方で、この実施形態においては、サイズ固定モード無効時には、プリント処理等に先立って給紙ピックアップローラ１１３を当接位置に移動する制御は行っていない。従って、この場合、図１２のＳ５１１４の判定結果はＮとなり（Ｓ５１１４：Ｎ）、ＣＰＵ３０１は、Ｓ５１１５で給紙ピックアップローラ１１３を当接位置に移動する制御を実行する。

以上説明したように、本発明によれば、サイズ固定モード有効時に、手差しトレイ１１１に用紙が載置されていると検知した場合、給紙ピックアップローラ１１３は当接位置に移動している。これにより、サイズ固定モード有効時のユーザビリティを保ちつつ、給紙ピックアップローラと用紙とを当接させてプリント開始後迅速に給紙を開始することが可能である。従って、給紙ピックアップローラと用紙を当接するために必要とされていた時間を短縮し、ファーストコピータイムが短縮される。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な形態で実施が可能である。例えば、第１実施形態に示した給紙ピックアップローラ昇降モータ１６３と給紙ピックアップローラ１１３、及び給紙ピックアップローラＨＰセンサ１６７のメカ構成、及び昇降条件は一例を示すに過ぎない。
また、第１実施形態においては、給紙ピックアップローラ１１３と用紙とを当接／離間させるために、手差しトレイ１１１を固定して給紙ピックアップローラ１１３を昇降する構成とした。しかし、給紙ピックアップローラ１１３を固定して手差しトレイ１１１を昇降する構成や、両者を共に昇降可能とする構成としてもよい。すなわち、給紙ピックアップローラ１１３と手差しトレイ１１１とが近づく方向あるいは離れる方向に、給紙ピックアップローラ１１３と手差しトレイ１１１の少なくとも一方を移動させればよい。

Claims (10)

1. 画像形成されるシートが載置される手差しトレイと、
   前記手差しトレイ上のシートの有無を検知する有無検知手段と、
   前記手差しトレイに載置されたシートのサイズを検知するサイズ検知手段と、
   前記手差しトレイに載置された前記シートを給紙するための給紙手段と、
   前記給紙手段により給紙されるシートに画像形成を行う画像形成手段と、
   前記手差しトレイから給紙するべきシートのサイズを単一の固定のサイズとして、シートの載置前に予め指定可能なサイズ固定モードを設定するサイズ固定モード設定手段と、
   前記サイズ固定モード設定手段により前記サイズ固定モードが設定されていない場合に、前記有無検知手段がシートを検知すると、シートサイズを設定するためのサイズ設定画面を表示させ、前記サイズ固定モード設定手段により前記サイズ固定モードが設定されている場合に、前記有無検知手段がシートを検知すると、前記サイズ設定画面を表示させず、前記サイズ検知手段により検知されたサイズと前記サイズ固定モード設定手段により指定されたサイズとが一致すると、画像形成の開始の指示が入力されていなくても、前記給紙手段と前記手差しトレイとが近づくように前記給紙手段と前記手差しトレイとの少なくとも一方の移動を開始させ、前記サイズ検知手段により検知されたサイズと前記サイズ固定モード設定手段により指定されたサイズとが一致しなければ、前記移動を開始させない制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記載置されたシートを前記給紙手段により給紙することが可能となる位置に前記給紙手段と前記手差しトレイとの少なくとも一方を移動させることを特徴とする、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記手差しトレイに載置されたシートのサイズを検知するサイズ検知手段を更に有し、前記制御手段は、前記検知されたサイズと前記指定されたサイズとが一致する場合に、前記移動を開始させることを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記検知されたサイズと前記指定されたサイズとが一致しない場合は、前記給紙手段の前記移動を開始させないことを特徴とする、
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記サイズ検知手段は、搬送方向における前記手差しトレイに載置された用紙の長さを検知する第１センサと、前記搬送方向と交わる方向における前記手差しトレイに載置された用紙の長さを検知する第２センサとを有し、
   前記制御手段は、前記第１センサと前記第２センサとの検知結果に応じて前記手差しトレイにセットされたシートのサイズを判定することを特徴とする、
   請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記移動を行った後、所定時間を経過しても前記開始の指示が入力されない場合は、前記給紙手段と前記手差しトレイとの少なくとも一方を前記給紙手段と前記手差しトレイとが離れる方向に移動させることを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記移動を行った後に、前記検知手段が前記シートを検知しなくなると、前記給紙手段と前記手差しトレイとの少なくとも一方を前記給紙手段と前記手差しトレイとが離れる方向へ移動させることを特徴とする、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記給紙手段は可動であり、前記制御手段は、前記給紙手段を前記手差しトレイへと移動させることで、前記載置されたシートを前記給紙手段により給紙を可能とすることを特徴とする、
   請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記手差しトレイは可動であり、前記制御手段は、前記手差しトレイを前記給紙手段へと移動させることで、前記載置されたシートを前記給紙手段により給紙を可能とすることを特徴とする、
   請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 画像形成されるシートが載置される手差しトレイと、
    前記手差しトレイ上のシートの有無を検知する有無検知手段と、
    前記手差しトレイに載置されたシートのサイズを検知するサイズ検知手段と、
    前記手差しトレイに載置された前記シートを給紙するための給紙手段と、
    前記給紙手段により給紙されるシートに画像形成を行う画像形成手段と、
    前記手差しトレイから給紙するべきシートのサイズを単一の固定のサイズとして、シートの載置前に予め指定可能なサイズ固定モードを設定するサイズ固定モード設定手段と、を備えた画像形成装置が実行する方法であって、
    前記サイズ固定モード設定手段により前記サイズ固定モードが設定されていない場合に、前記有無検知手段がシートを検知すると、シートサイズを設定するためのサイズ設定画面を表示させ、前記サイズ固定モード設定手段により前記サイズ固定モードが設定されている場合に、前記有無検知手段がシートを検知すると、前記サイズ設定画面を表示させず、前記サイズ検知手段により検知されたサイズと前記サイズ固定モード設定手段により指定されたサイズとが一致すると、画像形成の開始の指示が入力されていなくても、前記給紙手段と前記手差しトレイとが近づくように前記給紙手段と前記手差しトレイとの少なくとも一方の移動を開始させ、前記サイズ検知手段により検知されたサイズと前記サイズ固定モード設定手段により指定されたサイズとが一致しなければ、前記移動を開始させないことを特徴とする、
    画像形成方法。