JP2015218012A - 給紙装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙される用紙や駆動部の負荷を大きくせず、給紙動作前に過積載を検知、防止できる給紙装置とする。
【解決手段】ペーパーエンド検知装置のフィラー２０３のセンサ遮蔽部２０３ａを一部切り欠く。トレイ２２３に用紙非積載状態ではフィラー２０３は待機位置、第１、第２の透過型センサ２０２、２０４は共に検知オフで、用紙無し、と判断される。用紙１０２を適切な枚数積載した状態で、用紙１０２が用紙当接部２０３ｂに当接してフィラー２０３が回転し、遮蔽部２０３ａが第１の透過型センサ２０２を遮って検知オンとし、第２の透過型センサ２０４は検知オフで、用紙有り、積載状態は適切と判断する。用紙１０２が過積載の状態では、フィラー２０３が回転し、遮蔽部２０３ａが第２の透過型センサ２０４を遮って検知オン、第１の透過型センサ２０２では検知オフとし、用紙有り、過積載状態と判断する。
【選択図】図７

Description

本発明は、給紙装置と、これを備えた画像形成装置に関し、詳細には、給紙動作前に過積載を検知、防止することを図った給紙装置、画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置が備える手差しトレイにおいては、給紙する用紙の過積載による給紙不良を防止することを目的とする、いくつかの用紙過積載防止機構（あるいはシート過積載防止機構）が知られている。なお本明細書において、特に記載しなければ、「用紙」、「シート」は用紙状のあるいはシート状の物品を指し、両者の間には特段の差異は無いものとする。

特許文献１には、用紙過積載による給紙不良防止を目的として、給紙ピックアップ機構の動作に連動してセンサで検知する過積載防止機構が開示されている。また特許文献２には、同様の目的で、サイドフェンス形状に用紙侵入防止用の傾斜を設けることで給紙部への過積載した用紙の進入を防ぐようにした過積載防止機構が開示されている。また特許文献３には、同様の目的で、給紙ピックアップ機構の動作に連動して給紙時には過積載防止部材を持ち上げる過積載防止機構が開示されている。

しかしながら、従来の用紙過積載防止機構あるいはシート過積載防止機構には以下の問題がある。すなわち、
・給紙ピックアップ機構の動作に連動してセンサにて検知する機構（特許文献１）では、給紙動作を開始しないと過積載検知を出来ない。
・サイドフェンス形状に用紙侵入防止用の傾斜を設けることで給紙部への過積載した用紙の進入を防ぐ機構（特許文献２）では、給紙部への侵入は防止できるが、給紙される用紙の上に用紙は積載されたままのため、用紙の負荷が大きくなる。
・給紙ピックアップ機構の動作に連動して、給紙時には過積載防止部材を持ち上げる機構（特許文献３）では、ピックアップと連動したリンク機構が必要となり、駆動負荷が大きくなる。

本発明は、上述の従来の諸問題点にかんがみ、給紙される用紙や駆動部の負荷を大きくせず、給紙動作前に過積載を検知、あるいは防止できる給紙装置と、これを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る給紙装置は、複数枚のシートを積載可能な積載トレイと、前記シートを送り出す給紙手段と、前記積載トレイに積載されたシートを前記給紙手段にて給紙可能な給紙可能位置にシートがあることを検知可能なシート検知手段と、を備えた給紙装置である。前記シート検知手段は、前記給紙可能位置にあるシートに当接した場合に回転可能な回転部材と、該回転部材の回転軌道上に配置された第１の回転部材検知手段及び第２の回転部材検知手段を備え、前記第１の回転部材検知手段は、前記回転部材が第１の回転角に位置した際に検知可能に配置され、前記第２の回転部材検知手段は、前記第１の回転角より大きな第２の検知角に前記回転部材が位置した際に該回転部材を検知可能に配置され、前記第１、第２の回転部材検知手段による前記回転部材の検知の有無に応じて、前記積載トレイに積載されたシートが前記給紙可能位置にあるか否かを判断可能として構成する。

本発明によれば、ペーパーエンド検知に用いていたセンサを従来の一つから二つにすることによって、検知出来るペーパーエンドフィラーの回転角が二つ以上となる。そして、一つ目のセンサで用紙積載有無の検知をし、二つ目のセンサでペーパーエンドフィラーが一定以上の回転角になっていることが検知可能となる。それにより、給紙される用紙や駆動部の負荷を大きくせず、給紙動作前に過積載を検知、防止できる。

本発明の実施対象となる画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 一般的な手差し給紙装置とトレイについて説明するための斜視図である。 一般的な手差し給紙装置とトレイについて説明するための斜視図である。 過積載状態について説明するための概念図である。 用紙長さ検出手段について説明するための拡大斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る給紙装置における給紙部の拡大図である。 図６に示した実施形態に係る動作について説明するための図である。 過積載状態を示す警告を表示する、ユーザーインターフェイスのディスプレイを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る動作に関する説明を行うための図である。

本発明の実施の形態を説明する。本発明の実施形態に係る給紙装置は以下の特徴を有する。要するに、ペーパーエンド検知に用いていたセンサを従来の一つから二つにすることによって、検知出来るペーパーエンドフィラーの回転角（用紙が当接することによってフィラーが回転する）が二つ以上となる。そして、一つ目のセンサによって、（従来の機能である）用紙積載有無の検知をし、二つ目のセンサによって、ペーパーエンドフィラーが一定以上の回転角になっている（＝トレイに積載されている用紙高さが高い）ことが検知可能となる。

＜実施形態１＞
上述した本発明の特徴について、以下の図面に示す実施形態を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施対象となる画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像本発明の実施対象となる画像形成装置の一例を示す概略構成図である。形成装置における給紙装置には、画像形成装置の装置本体１０１に定型サイズの用紙１０２を収容するための給紙カセット１０３が備えられている。さらに、装置本体１０１には、給紙カセット１０３に収容できないサイズの用紙や、少数枚の用紙への印刷等に対応するために、手差しにより用紙を供給するために手差し用のトレイ１０４が備えられている。

図２、図３は、一般的な手差し給紙装置とトレイについて説明するための斜視図である。
本例の画像形成装置の手差し給紙装置は、トレイ２２３上に載置された用紙１０２に接し、これを送り出すピックアップローラ２１３を備える。また、ピックアップローラ２１３を用紙に接する給紙位置と用紙から離れる離間位置との間で移動する図示しない接離手段と、ピックアップローラ２１３から送り出された用紙を１枚ずつ給紙するセパレートローラ２１１、２１２とを備える。

この手差し給紙装置では、用紙１０２をトレイ２２３上に載置したときには、図３のようにペーパーエンド検知装置のフィラー２０１は用紙１０２の当接により回転する。そして、ペーパーエンド検知装置のセンサ２０２によりフィラー２０１の回転を検知し、用紙の有無を判断する。

また、図示のような手差し給紙装置では、一般的にトレイ２２３の上下方向位置が固定であって上昇させることなく、ピックアップローラ２１３がトレイ２２３に載置された用紙１０２上に当接して最上紙から順次給紙する。多数枚の用紙１０２をトレイ２２３に載置したとき、最上位の用紙に対するピックアップローラ２１３の接触圧と最下位の用紙に対するピックアップローラの接触圧とが異なる。さらに、図示しない入口ガイド板に対する進入高さレベルも最上位の用紙と最下位の用紙とでは異なる。

従って、図示のような手差し給紙装置では、トレイ２２３に載置可能な用紙枚数を規制しており、通常、普通紙において１００枚程度までである。多数枚の用紙１０２をトレイ２２３に載置しても、ピックアップローラ２１３の圧特性や進入高さの差による搬送特性の違いが搬送上の問題が生じない範囲に留めるためである。

そして、このような積載枚数の規制は、厳密に行わなければ不送り等の搬送上の不具合が発生する可能性が高くなる。そこで、従来では積載枚数の上限を記載したデカル等による注意喚起を行っているが、過積載を確実に防げるものではない。そこでまた従来では、用紙の幅方向を規制するサイドフェンス２２１、２２２に屋根または庇２２１ａ、２２２ｂを設け、用紙１０２がこの屋根または庇を超えて載置されないように高さ制限を行うようにしたものが知られている。

図４は、過積載状態について説明するための概念図である。
上述の手段で、図４に示すように、サイドフェンス２２１（２２２）の屋根または庇２２１ａ（２２２ａ）の位置まで用紙１０２を過積載した状態まで用紙を積載したとする。すると、用紙１０２は屋根または庇２２１ａ（２２２ａ）に挟まれ、用紙１０２には大きく負荷が掛かった状態となる。この状態で給紙を開始すると、ピックアップローラ２１３で用紙１０２をセパレートローラ２１１、２１２まで搬送できず、ジャムとなってしまう。

図５は、用紙長さ検出手段について説明するための拡大斜視図である。
ペーパーエンド検知は一般的に、用紙の有無を判定するために設置されており、トレイ２２３からの給紙が可能であるか、または連続印刷中に用紙が無くなった際に印刷の停止を実行する。そして、使用者に用紙の再給紙を促すようユーザーインターフェイス３０１のディスプレイ３０２上に表示する際に必要となる。

一般的なペーパーエンド検知は図５に示すように、図示していないブラケット等に固定されたフィラー２０１と、フィラー２０１の回転軌道上に設置された一つの透過型センサ２０２の組み合わせ（またはフィラーとセンサが一体となったセンサ）により構成される。そして、用紙がトレイ２２３上に積載されると、積載された用紙１０２の先端がフィラー２０１の用紙当接部２０１ｂに当接することによりフィラー２０１が回転し、フィラー２０１のセンサ遮蔽部２０１ａにより透過型センサ２０２のオン／オフを切り替える。そして、このことにより用紙１０２の有無を検知する。

図６は、本発明の第１の実施形態に係る給紙装置における給紙部の拡大図である。この給紙装置は、過積載防止機構、機能を備えたペーパーエンド検知装置を有する。

過積載防止機構は、図６に示すように、図示していないブラケット等に固定されたフィラー２０３と、同様に図示していないブラケット等に固定された第１の透過型センサ２０２と第２の透過型センサ２０４によって構成される。なお図示の例ではセンサとして透過型センサ２０２、２０４を使用しているが、反射型センサを使用して遮光部からの反射光有無で用紙を検出しても構わない。

図７（ａ）〜（ｄ）は、図６に示した実施形態に係る過積載防止機構を備えた用紙長さ検出手段の動作、同じく過積載防止機能を備えたペーパーエンド検知装置の動作について説明するための図である。
ペーパーエンド検知装置のフィラー２０３のセンサ遮蔽部２０３ａは以下の説明に示すような、「適切な積載高さ」、「厚紙において過積載状態」、「普通紙においても過積載状態」と判別できるように、一部が切り欠かれた状態となっている。

以下、図７（ａ）〜（ｄ）を参照して詳細に説明する。
図７（ａ）に示すように、トレイ２２３に用紙が積載されていない状態では、フィラー２０３は待機位置に位置しており、第１の透過型センサ２０２、第２の透過型センサ２０４は共に検知オフの状態となっている。このとき、用紙は無しの状態と判断される。

そして図７（ｂ）〜（ｄ）に示すように、トレイ２２３に用紙１０２が１〜複数枚（図中、Ａ＜Ｂ＜Ｃ）が積載されている状態では、フィラー２０３は用紙１０２がフィラーの用紙当接部２０３ｂに当接することで回転する。フィラーのセンサ遮蔽部２０３ａが第１の透過型センサ２０２を遮ることによって、第１の透過型センサ２０２は検知オン、第２の透過型センサ２０４は検知オフの状態となっている。このとき、用紙は有り、積載状態は適切な状態と判断される。

ところで手差し給紙においては、手差し用のトレイは用紙の給紙方向に対して角度が付いていることが一般的である。このため、用紙の先端は図７（ｂ）〜（ｄ）のように折れ曲がることとなる。しかし、厚紙は普通紙に比べ用紙のコシが強いため、普通紙で給紙可能な積載高さと同じ高さを積載した場合であっても、用紙のコシが負荷となる。そのために、適切に搬送されずにジャムとなる場合があるため、普通紙と厚紙で異なる積載枚数（高さ）の上限を設定することが知られている。

そこで、図７（ｃ）に示すように、トレイ２２３に用紙１０２が厚紙において過積載（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）の状態では、フィラー２０３は用紙１０２がフィラーの用紙当接部２０３ｂに当接することで回転する。フィラーのセンサ遮蔽部２０３ａが第１の透過型センサ２０２及び第２の透過型センサ２０４を遮ることによって、第１の透過型センサ２０２、第２の透過型センサ２０４は共に検知オンの状態となっている。このとき、用紙は有り、積載状態は厚紙において過積載状態、普通紙においては、積載状態は適切な状態として判断される。

また図７（ｄ）に示すように、トレイ２２３に用紙１０２が普通紙において過積載（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）の状態では、フィラー２０３は用紙１０２がフィラーの用紙当接部２０３ｂに当接することで回転する。フィラーのセンサ遮蔽部２０３ａが第２の透過型センサ２０４を遮ることによって、第１の透過型センサ２０２では検知オフ、第２の透過型センサ２０４は検知オンの状態となっている。このとき、用紙は有り、積載状態は普通紙においても過積載状態として判断される。

以上のように、過積載状態が制御により判断された場合には、給紙動作を不能とすることでジャムを防ぐことが可能である。また、図８に示すように、ユーザーインターフェイス３０１のディスプレイ３０２に過積載状態を示す警告を表示することで、使用者に用紙の除去を促し、適切な用紙枚数での給紙が可能となる。

給紙される用紙が厚紙か普通紙かは、ユーザーインターフェイス３０１により事前に入力された紙厚等により判断が可能である。例えば、第１の透過型センサ２０２、第２の透過型センサ２０４が共に検知オンの状態のときは、事前に判断された給紙用紙が「厚紙」の場合には「過積載」と判断する。そして、過積載警告表示手段を構成するディスプレイ３０２に警告を出す。「普通紙」の場合には「適切な積載状態」として判断し、警告は出さず給紙する。こういった制御が可能である。

なお上述の制御には、この種の給紙装置、画像形成装置に搭載されるマイクロコンピュータ等の周知の手段、機器を制御手段として用いれば良いので、詳細な説明は省略する。

＜実施形態２＞
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態である過積載防止機構を備えた用紙長さ検出手段の動作、同じく過積載防止機能を備えたペーパーエンド検知装置の動作に関する説明を行うための図である。

上述したような厚紙と普通紙での積載可能高さに違いが無い場合がある。また、積載可能高さや用紙の給紙搬送上に必要なフィラーの回転角に対して、レイアウトの関係上、透過型センサ２０２、２０４とペーパーエンドフィラーのセンサ遮蔽部２０３ａの切り欠きの配置が困難な場合がある。これらの場合には、以下に説明する本発明の第２の実施形態である過積載防止機能を備えたペーパーエンド検知装置が有効である。なお、図ではペーパーエンドを検知するためのフィラー２０５のセンサ遮蔽部２０５ａは切り欠かれておらず、繋がった状態となっている。

用紙１０２がトレイ２２３に積載されていない状態では、図７（ａ）について説明した場合と同様にフィラー２０５が待機位置におり、第１の透過型センサ２０２、第２の透過型センサ２０４は共に検知オフの状態となっている。このとき、用紙は無しの状態と判断される。

そして図９（ａ）のようにトレイ２２３に用紙１０２が１〜複数枚（Ｄ＜Ｅ）が積載されている状態では、フィラー２０５は用紙１０２がフィラー２０５の用紙当接部２０５ｂに当接することで回転する。そして、フィラー２０５のセンサ遮蔽部２０５ａが第１の透過型センサ２０２を遮ることによって、第１の透過型センサ２０２は検知オン、第２の透過型センサ２０４は検知オフの状態となっている。このとき、用紙は有り、積載状態は適切な状態と判断される。

そして図９（ｂ）のように、トレイ２２３に用紙１０２が過積載（Ｄ＜Ｅ）の状態では、フィラー２０５は用紙１０２がフィラーの用紙当接部２０５ｂに当接することで回転する。フィラー２０５のセンサ遮蔽部２０５ａが第１の透過型センサ２０２及び、第２の透過型センサ２０４を遮る。このことによって、第１の透過型センサ２０２、第２の透過型センサ２０４は共に検知オンの状態となっている。このとき、用紙は有り、積載状態は過積載状態として判断される。なおフィラー２０５のセンサ遮蔽部２０５ａは、透過型センサ２０２、２０４を遮ぎらない位置から遮る位置（検知可能位置）まで回転する。ただし、その回転がなす円弧の長さは、前記遮ぎらない位置から遮る位置までの回転の弧の必要な長さよりも長くして余裕を持つことが好ましい。

本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

１０１ ：画像形成装置の装置本体
１０２ ：用紙
１０３ ：給紙カセット
１０４ ：トレイ
２０１ ：フィラー
２０１ａ ：センサ遮蔽部
２０１ｂ ：用紙当接部
２０２ ：第１の透過型センサ
２０３ ：フィラー
２０３ａ ：センサ遮蔽部
２０３ｂ ：用紙当接部
２０４ ：第２の透過型センサ
２０５ ：フィラー
２０５ａ ：センサ遮蔽部
２０５ｂ ：用紙当接部
２１１ ：セパレートローラ
２１２ ：セパレートローラ
２１３ ：ピックアップローラ
２２１ ：サイドフェンス
２２１ａ ：庇
２２２ ：サイドフェンス
２２２ｂ ：庇
２２３ ：トレイ
３０１ ：ユーザーインターフェイス
３０２ ：ディスプレイ

特開平６−２５５８３６号公報 特開平９−２４０８８７号公報 特開２０１２−１７６８４４号公報

Claims (6)

1. 複数枚のシートを積載可能な積載トレイと、
   前記シートを送り出す給紙手段と、
   前記積載トレイに積載されたシートを前記給紙手段にて給紙可能な給紙可能位置にシートがあることを検知可能なシート検知手段と、
   を備えた給紙装置において
   前記シート検知手段は、前記給紙可能位置にあるシートに当接した場合に回転可能な回転部材と、該回転部材の回転軌道上に配置された第１の回転部材検知手段及び第２の回転部材検知手段を備え、
   前記第１の回転部材検知手段は、前記回転部材が第１の回転角に位置した際に検知可能に配置され、
   前記第２の回転部材検知手段は、前記第１の回転角より大きな第２の検知角に前記回転部材が位置した際に該回転部材を検知可能に配置され、
   前記第１、第２の回転部材検知手段による前記回転部材の検知の有無に応じて、前記積載トレイに積載されたシートが前記給紙可能位置にあるか否かを判断可能としてなる、
   ことを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１に記載の給紙装置において、
   前記回転部材が、前記第１及び第２の回転部材検知手段を検知可能に遮蔽する遮蔽部を備え、
   該遮蔽部は前記第１及び第２の回転部材検知手段の検知可能位置の円弧間よりも長い、
   ことを特徴とする給紙装置。
3. 請求項１に記載の給紙装置において、
   前記第１及び第２の回転部材検知手段を検知可能に遮蔽する前記回転部材の遮蔽部を備え、
   該遮蔽部は、前記第２の回転部材検知手段が遮蔽されて検知オンの時に、前記第１の回転部材検知手段が遮蔽されないで検知オフの状態となる切り欠き部を有する、
   ことを特徴とする給紙装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の給紙装置であって、
   前記第１と第２の回転部材検知手段の検知の有無を判断することが可能な制御手段を備え、
   該制御手段は、前記第１と第２の回転部材検知手段の検知の有無の組み合せにより、シートの過積載と判断した場合に、前記給紙手段からのシートの給紙を不能とする、
   ことを特徴とする給紙装置。
5. 請求項１乃至３のいずれかに記載の給紙装置において、
   前記積載トレイへのシートの過積載を警告、表示する過積載警告表示手段と、前記第１と第２の回転部材検知手段の検知の有無を判断することが可能な制御手段とを備え、
   該制御手段は、前記第１と第２の回転部材検知手段の検知の有無の組み合せにより、シートの過積載と判断した場合に、前記過積載警告表示手段をオンとする、
   ことを特徴とする給紙装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の給紙装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。