JP2009292594A - 給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】待機中やプリント動作中に用紙サイズを誤検出するおそれを排除し、かつ、用紙交換時、補充時の操作性を損なうことのない給紙装置を得る。
【解決手段】積載収容された複数枚の用紙を画像形成のために１枚ずつ送り出す給紙装置。エンプティ検出センサＳＥ１がオンして用紙の存在を検出しているとき（ステップＳ１でＹＥＳ）、用紙サイズの検出を実行する（ステップＳ２）。画像形成の開始を指示するプリント要求が発せられるまでは（ステップＳ４でＮＯ）、用紙サイズの検出を継続する。一方、プリント要求が発せられると（ステップＳ４でＹＥＳ）、用紙サイズの検出を禁止する。
【選択図】図６

Description

本発明は、給紙装置、特に、複写機やプリンタなどの画像形成装置に搭載されて用紙を１枚ずつ給紙する給紙装置に関する。

一般に、この種の給紙装置においては、画像形成開始信号が発せられるまでの待機中及びプリント動作中常に収容されている用紙のサイズを検出するようにしていた。しかし、これでは、サイズ検出センサの位置によっては封筒など特殊なサイズの用紙がセンサと干渉し、給紙時において用紙の連れ送りや衝撃によって収容されている用紙に乱れが生じてセンサの検出状態が変化し、誤検出してしまう不具合を有していた。用紙サイズを誤検出すると、用紙があるにも拘わらず用紙なしと判断し、プリント処理を停止することになる。

そのため、用紙が全て給紙され（以下、エンプティとも記す）、その後用紙を補充した所定時間内に用紙のサイズを検出して確定し、その後は用紙サイズの検出を禁止するようにした給紙装置が提供されている。これにて、所定時間後における用紙の乱れなどによる誤検出は防止できるが、所定時間内でユーザがサイド規制板などを動かすと、やはり誤検出を生じてしまう。

特許文献１には、手差し給紙装置であって、ユーザによるマニュアル操作とサイズ検出手段とによって不定形のサイズを検出するようにした装置が記載されている。しかし、これでは、ユーザによるマニュアル操作が伴うので使い勝手が悪く、収容後の用紙の乱れによる誤検出までも防止することはできない。

また、特許文献２には、原稿サイズを検出した後は用紙サイズを確定してしまう装置が記載されている。しかし、これでは、用紙を交換した場合に対応することができない。
特開２００５−１９４０２０号公報 実開平９−５０１号公報

そこで、本発明の目的は、待機時やプリント動作中に用紙サイズを誤検出するおそれを排除し、かつ、用紙交換時、補充時の操作性を損なうことのない給紙装置を提供することにある。

以上の目的を達成するため、本発明の一形態である給紙装置は、
積載収容された複数枚の用紙を画像形成のために１枚ずつ送り出す給紙手段と、
用紙の有無を検出するエンプティ検出手段と、
収容された用紙のサイズを検出するサイズ検出手段と、
前記給紙手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記エンプティ検出手段によって用紙の存在が検出されているときに前記サイズ検出手段によるサイズ検出を実行させ、かつ、画像形成の開始を指示する信号に基づいて前記サイズ検出手段によるサイズ検出を禁止すること、
を特徴とする。

前記給紙装置においては、画像形成の開始を指示する信号に基づいて用紙サイズの検出を禁止する。これにて、プリント処理中に収容されている用紙の乱れなどによって用紙サイズを誤検出する不具合を生じることがない。また、待機中にエンプティ検出手段によって用紙の存在が検出されているときには用紙サイズの検出を継続する。即ち、用紙が交換されたり補充された場合には直ちに用紙サイズを検出するので、待機時にも常に正常な用紙サイズが検出されることになる。また、用紙を補充した後にサイド規制板の位置を設定し直したりしても、正常に用紙サイズが検出され、ユーザによる操作性を犠牲にすることはない。

以下、本発明に係る給紙装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。

（画像形成装置の全体構成）
図１に本発明の一実施例である手差し給紙装置３０が搭載された画像形成装置（プリンタ）１の外観を示す。このプリンタ１は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の画像を形成するための四つの画像形成ユニット１０を水平方向に並置した、いわゆるタンデム方式を採用している。各画像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１、帯電チャージャや現像器などを備えている。レーザ走査光学ユニット１５からは、画像データに基づいて変調されたレーザビームが各感光体ドラム１１に放射され、感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。画像形成ユニット１０の直上には中間転写ベルト１６が矢印Ａ方向に回転可能に配置され、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト１６上に１次転写されてカラー画像に合成される。なお、この種の画像形成プロセスは周知であり、その詳細な説明は省略する。

プリンタ１の下段には、カセット給紙装置２０及び手差し給紙装置３０が配置されている。カセット給紙装置２０は用紙を比較的大量に積載収容可能であり、通常はこのカセット給紙装置２０から用紙が１枚ずつ給紙される。手差し給紙装置３０は、少量の用紙をいわば臨時的に１枚ずつ給紙するものであり、使用しないときには、装置の筺体に突出しないように収納されている。

給紙された用紙は、中間転写ベルト１６と２次転写ローラ１７に挟着されて搬送され、トナー画像が２次転写される。その後、用紙は定着ユニット１８にてトナーの定着を施され、排出ローラ１９からプリンタ１の上面に排出される。

（手差し給紙装置）
手差し給紙装置３０は、図２及び図３に示すように、概略、ベース板３１と積載台３２と補助積載台３３と押上げ板３４と給紙手段（ピックアップローラ４１、給紙ローラ４２、捌きローラ４３）とサイド規制板５０とで構成されている。

押上げ板３４は、図３に示すように、支軸３４ａを支点として上下動可能に設置され、モータを含む駆動手段３５にて待機位置（図３中実線で示す位置）と押上げ位置（図３中点線で示す位置）との間で上下動可能とされている。

複数枚の用紙は、押上げ板３４から積載台３２及び補助積載台３３上に積載収容され、サイド規制板５０が給紙方向Ｂ（図４参照）に対して直交する方向Ｃにユーザによる操作で移動することにより位置規制される。用紙の先端は、ベース板３１の先端規制部３１ａに当接することにより規制される。

用紙は、画像形成の開始を指示する信号に基づいて１枚ずつ給紙される。まず、押上げ板３４が支軸３４ａを支点として上動し、用紙の最上面をピックアップローラ４１に圧接させる。そして、ピックアップローラ４１の回転に基づいて用紙がピックアップされ、給紙ローラ４２の回転に基づいて１枚に捌かれて給紙される。プリント枚数分の用紙が給紙されると、押上げ板３４は待機位置に復帰する。なお、捌きローラ４３は回転されることがない。この種のローラ４１，４２，４３による給紙動作は周知であり、詳細な説明は省略する。

（エンプティ及び用紙サイズの検出）
本手差し給紙装置３０には、用紙検出手段として図２に示すように、センサＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４が配置されている。センサＳＥ１は押上げ板３４の位置に配置されて用紙の先端部分を検出し、エンプティ検出センサとして機能する。センサＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４は、それぞれ、積載板３２、補助積載板３３に配置され、用紙の後端部分を検出し、センサＳＥ１と協働して用紙の給紙方向Ｂのサイズを検出する。

また、前記サイド規制板５０は、図４に示すように、ピニオン５１と対向して歯合するラック５２を備え、ピニオン５１の回転（回転方向、回転量）はボリューム５３の電圧値に基づいて検出される。この検出結果によってサイド規制板５０の位置を判断し、用紙Ｐの幅サイズを検出する。

（制御部）
制御部は、図５に示すように、プリンタ１のエンジン制御部６１とコントローラ６２とを備え、コントローラ６２は表示パネル６３などと信号を交換する。エンジン制御部６１には前記各種センサＳＥ１〜ＳＥ４からのオン／オフ信号やボリューム５３からのアナログ信号などが入力される。エンジン制御部６１はピックアップローラ４１、給紙ローラ４２などを制御する。エンジン制御部６１とコントローラ６２とは、プリントコマンドやエンプティ情報など各種情報を交換する。

以上の構成において、エンジン制御部６１は、センサＳＥ１によって用紙の存在が検出されているときにセンサＳＥ１〜ＳＥ４による給紙方向Ｂのサイズ、及び、ボリューム５３からの信号による幅方向Ｃのサイズを検出する。そして、画像形成の開始を指示する信号がコントローラ６２から送られてくると、用紙サイズの検出を禁止する。以下に詳しく説明する。

（制御手順の第１例）
図６に示すように、待機中において、センサＳＥ１によって用紙の有無を監視する（ステップＳ１）。センサＳＥ１がオン状態にあるとき用紙は収容されており、オフするとエンプティである。また、オフからオンに切り換ると用紙が補充されたことになる。センサＳＥ１がオン状態にあるとき（ステップＳ１でＹＥＳ）、用紙サイズを検出する（ステップＳ２）。ここで検出された用紙サイズはコントローラ６２へ転送され、表示パネル６３上に表示される（ステップＳ３）。

次に、画像形成開始信号（プリント要求）がコントローラ６２から発せられると（ステップＳ４でＹＥＳ）、プリント処理（給紙動作）を実行する。（ステップＳ５）。そして、プリント処理が完了すると（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ１へ戻って用紙の有無を監視し、用紙サイズの検出を再開する。また、プリント要求が発せられるまでは（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ１へ戻って用紙サイズの検出を継続する。

以上の制御手順においては、プリント要求が発せられると、ステップＳ１へ戻ることなく用紙サイズの検出を禁止する。即ち、用紙サイズを確定する（図６のステップＳ４の次に描かれている点線ボックス参照）。これにて、プリント処理中に収容されている用紙の乱れなどによって用紙サイズを誤検出する不具合を生じることがない。また、待機中にセンサＳＥ１によって用紙の存在が検出されているときには用紙サイズの検出を継続する（ステップＳ１，Ｓ２）。即ち、用紙が交換されたり補充された場合には直ちに用紙サイズを検出する。それゆえ、待機時にも常に正常な用紙サイズが検出されることになる。また、用紙を補充した後にサイド規制板５０の位置を設定し直したりしても、プリント要求が発せられる前であるので、正常に用紙サイズが検出され、ユーザによる操作性を犠牲にすることはない。

（用紙サイズ検出の詳細）
次に、前記ステップＳ２で実行される用紙サイズ検出の手順を図７を参照して説明する。まず、センサＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４のいずれかの信号が変化したか否かを判定し（ステップＳ１１）、変化があれば、タイマＴ１をスタートさせる（ステップＳ１２）。そして、センサＳＥ２〜ＳＥ４の信号が変化したか否かを１０ｍ秒の周期で検出し（ステップＳ１３）、変化すればタイマＴ１を再スタートさせる。タイマＴ１は少なくとも０．１秒に設定されており、変化することなくタイマＴ１がカウントアップすると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、即ち、タイマＴ１の設定時間だけセンサＳＥ２〜ＳＥ４が同じ検出信号であれば、これにて給紙方向Ｂの用紙サイズが確定されたことになる。

次に、ボリューム５３の電圧値から用紙の幅サイズを検出し（ステップＳ１５）、タイマＴ２をスタートさせる（ステップＳ１６）。そして、ボリューム５３の電圧値が変化したか否かを１０ｍ秒の周期で検出し（ステップＳ１７）、変化すれば前記ステップＳ１１へ戻る。タイマＴ２は少なくとも１秒に設定されており、変化することなくタイマＴ２がカウントアップすると（ステップＳ１８でＹＥＳ）、即ち、タイマＴ２の設定時間だけサイド規制板５０が移動しなければ、これにて用紙の幅サイズが確定されたことになる。従って、前記ステップＳ１４でのサイズ確定とともに、ここで用紙サイズが決定される（ステップＳ１９）。

ここで、ボリューム５３の電圧値に基づく用紙の幅サイズの検出について説明する。ボリューム５３の電圧値はアナログデータとしてエンジン制御部６１に入力され、幅寸法（ｍｍ）に変換される。即ち、幅寸法Ｄは、

Ｄ＝（Ｎｗ−Ｎｘ）×（２９７０００−１０００００）／（Ｎｎ−Ｎｗ）＋２９７０００
Ｎｘ：ボリューム電圧のＡ／Ｄ変換値
Ｎｎ：最小値側規制板幅値（２９７ｍｍ規制位置での基準電圧）
Ｎｗ：最大値側規制板幅値（１００ｍｍ規制位置での基準電圧）

ボリューム５３の電圧値から変換された幅サイズと前記センサＳＥ２〜ＳＥ４による長さサイズとに基づいて以下の表１に示す対応関係から用紙サイズを決定する。なお、表１における検出サイズの欄で、「縦通し」とは用紙の長辺が給紙方向と平行にセットされている場合、「横通し」とは用紙の短辺が給紙方向と平行にセットされている場合を意味する。

（制御手順の第２例）
図３に示すように、手差し給紙装置３０には押上げ板３４が待機位置にあることを検出するセンサＳＥ１１が設けられている。このセンサＳＥ１１を用いて、画像形成開始信号が発せられた後、センサＳＥ１１が押上げ板３４が待機位置から移動したことを検出すると、用紙のサイズ検出を禁止するようにしてもよい。

具体的には、図８に示すように、ステップＳ４でプリント要求が発せられた後、センサＳＥ１１がオフして押上げ板３４が待機位置から移動したことが検出されると（ステップＳ４ＡでＹＥＳ）、以後は用紙サイズの検出を禁止する。

（制御手順の第３例）
あるいは、手差し給紙装置３０に押上げ板３４が押上げ位置に移動したことを検出するセンサＳＥ１２を設け、画像形成開始信号が発せられた後、センサＳＥ１２がオンして押上げ板３４が押上げ位置に移動したことを検出すると、用紙のサイズ検出を禁止するようにしてもよい。

（他の実施例）
なお、本発明に係る給紙装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。

特に、積載台、押上げ板、サイド規制板の細部の構成、形状などは任意である。ピックアップローラ、給紙ローラ、捌きローラを含む給紙手段も種々の構成を採用できる。また、前記実施例では手差し給紙装置について説明したが、本発明はカセット給紙装置やエレベータ方式の大容量給紙装置などについても適用することができる。

また、図６に示した制御手順を実行する選択キーを表示パネルに設け、ユーザによって従来の給紙制御手順と選択的に実行可能としてもよい。

本発明に係る給紙装置を搭載したプリンタを示す概略構成図である。 手差し給紙装置の概略構成を示す斜視図である。 手差し給紙装置の内部構成を示す側面図である。 手差し給紙装置の用紙積載部分を示す平面図である。 制御部を示すブロック図である。 手差し給紙装置の制御手順の第１例を示すフローチャート図である。 用紙サイズ検出の制御手順を示すフローチャート図である。 手差し給紙装置の制御手順の第２例を示すフローチャート図である。

符号の説明

１…プリンタ
３０…手差し給紙装置
３４…押上げ板
４１…ピックアップローラ
４２…給紙ローラ
６１…エンジン制御部
ＳＥ１〜ＳＥ４…用紙検出センサ
ＳＥ１１，ＳＥ１２…押上げ板検出センサ
５３…ボリューム（用紙幅サイズ検出手段）

Claims (4)

1. 積載収容された複数枚の用紙を画像形成のために１枚ずつ送り出す給紙手段と、
   用紙の有無を検出するエンプティ検出手段と、
   収容された用紙のサイズを検出するサイズ検出手段と、
   前記給紙手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記エンプティ検出手段によって用紙の存在が検出されているときに前記サイズ検出手段によるサイズ検出を実行させ、かつ、画像形成の開始を指示する信号に基づいて前記サイズ検出手段によるサイズ検出を禁止すること、
   を特徴とする給紙装置。
2. 前記サイズ検出手段は、用紙の給紙方向先端部分を検出するセンサと、用紙の給紙方向後端部分を検出する複数のセンサと、給紙方向に対して直交する方向に移動自在なサイド規制板による規制位置を検出する手段と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. さらに、積載収容された用紙を給紙手段に対して押し上げる押上げ板と、該押上げ板が待機位置にあることを検出する検出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記画像形成開始信号が発せられた後、前記検出手段が前記押上げ板が待機位置から移動したことを検出すると、前記サイズ検出手段によるサイズ検出を禁止すること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給紙装置。
4. さらに、積載収容された用紙を給紙手段に対して押し上げる押上げ板と、該押上げ板が押上げ位置に移動したことを検出する検出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記画像形成開始信号が発せられた後、前記検出手段が押上げ板が押上げ位置に移動したことを検出すると、前記サイズ検出手段によるサイズ検出を禁止すること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給紙装置。

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