JP3604762B2 - Paper remaining amount detection device - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、紙残量検知装置に関し、特に、プリンタや複写機等のカットシートを給紙し、搬送し、画像を形成する画像形成装置に用いられる紙残量検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置で用いられる紙残量検知装置が実公平４−２０８４６号公報に提案されている。この公報に記載の紙残量検知装置では、紙を積載した中板の位置をその中板の一部を画像形成装置の給紙カセットの外部に表示することで、紙の残量が外部から分かるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、紙の残量を機械的に外部に表示するだけであったために、オペレータが画像形成装置、特に、その給紙カセットを見ない限り、給紙カセット内の紙の残量が分からないものであった。また、残量を表示する位置が給紙カセットの近傍であるという場所の制約があった。このため、例えば、プリンタから離れた位置がプリンタを制御するコンピュータが設置されている場合などでは、オペレータが紙の残量表示が見えにくいか、全く見えないために、プリンタの紙が残り少ないのもかかわらず、大量の紙を印刷する命令を出力することがあり、このため、印刷途中で紙無しとなり、せっかく紙残量表示を設けても、そのような場合には、機能を果していなかった。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、プリンタから離れて置かれたコンピュータを操作しているオペレータにプリンタに、印刷に使用する紙の残量を認識させることができる紙残量検知装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために、本発明は、紙を積載する積載手段と、前記積載手段に積載された紙を給紙するための半月状給紙ローラと、前記半月状給紙ローラを駆動する駆動手段と、前記半月状給紙ローラによって給紙された紙が搬送路上の所定位置に到達したことを検知する検知手段と、を有する画像形成装置で用いられる紙残量検知装置において、
前記駆動手段が前記半月状給紙ローラを駆動してから前記検知手段が紙を検知するまでの時間に基づいて、前記積載手段に積載された紙の残量を検知する紙残量検知手段を有することを特徴とする紙残量検知装置を採用するものである。
【０００６】
また、本発明は、紙を積載する積載手段と、前記積載手段に積載された紙を給紙するための半月状給紙ローラと、前記半月状給紙ローラを駆動する駆動手段と、前記駆動手段の負荷変動を検知する検知手段と、を有する画像形成装置で用いられる紙残量検知装置において、前記駆動手段が前記半月状給紙ローラを駆動してから前記検知手段によって前記駆動手段の負荷変動が検知されるまでの時間に基づいて、紙の残量を検知する紙残量検知手段を有することを特徴とする紙残量検知装置を採用するものである。
【０００７】
【実施例】
次に、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【０００８】
（実施例１）
図１は、本発明の紙残量検知装置を適用できる画像形成装置の断面図である。図１において、Ｐは紙であり、１は紙Ｐを給紙する給紙ローラであり、２は給紙ローラ軸であり、３は紙Ｐの先端の両側に位置し紙Ｐを１枚ずつ分離するための分離爪であり、４は紙Ｐを積載する中板であり、５は中板４上の紙Ｐと給紙ローラ１を押圧接触させるための圧縮バネであり、６は紙Ｐを収納するカセットであり、７は搬送ローラであり、８は搬送ローラと共動して紙Ｐを搬送する搬送コロであり、９はフォトセンサであり、１０は搬送された紙Ｐによって回動されるセンサアームである。
【０００９】
図２は、給紙ローラの駆動部を示す拡大斜視図である。図２において、１１はバネクラッチであり、１２は給紙ローラギアであり、１３は給紙ローラギアを駆動する駆動ギアであり、１４はソレノイドである。このソレノイド１４がそのアクチュエータを引くと、バネクラッチ１１が連結されて給紙ローラギア１２を介して駆動ギア１３から給紙ローラ軸２に駆動が伝達され、給紙ローラ１が回転を開始する。
【００１０】
次に、この構成における動作を説明する。ホストコンピュータ（図示せず）より、プリンタデータが送られてくると、プリンタ側は、そのデータに基づきプリンタのコントローラによって画像を展開し、メインモータがスタートし、出力の準備をする。プリンタ内部の画像形成部、例えば、レーザビームプリンタであれば、スキャナの回転中、感光体の状態、定着部の温度、またインクジェットプリンタであれば、インクジェットのヘッド部等の状態に基づいて、プリンタでプリント可能であると判断すると、プリンタの制御部より、給紙信号が出力され、ソレノイド１４が動作する。ソレノイドのアクチュエータが引かれ、給紙ローラ１が回転を始め、カセット６内に載置されている紙Ｐを分離爪３によって最上位の紙Ｐ０ のみを分離し、プリンタ内部へ送り込まれる。紙Ｐ０ は搬送ローラ対７、８によって搬送され、センサアーム１０を倒す。センサアーム１０はフォトセンサ９の受光部を遮り、紙Ｐ０ が到達したことを検知し、この信号を基に紙Ｐ０ と画像出力を同期させる。
【００１１】
次に、図３を参照して、給紙信号とセンサアーム１０が紙を検知するまでの時間について説明する。給紙信号によりソレノイド１４のアクチュエータが引かれると、給紙ローラ１が回転を開始し、最上位の紙Ｐ０ と接触するまで、即ち、Ｌだけ回転すると、紙Ｐ０ が動き出す。紙Ｐ０ が動き出した後、図３に示すＬ０ の距離を搬送されてセンサアーム１０に到達し、紙の先端が検知される。
【００１２】
給紙ローラの搬送速度および搬送ローラの搬送速度は等しいとすれば（速度をＶとする）、給紙信号が出力されてから紙の先端が検知されるまでの時間ｔは、ｔ＝（Ｌ＋Ｌ０ ）／Ｖである。
【００１３】
紙の先端は分離爪３によって揃えられているため、Ｌ０ は紙の積載量（紙残量）に関係なく一定であるが、図３、図４を比較すれば分かるように、給紙ローラ１とカセット内の最上位の紙Ｐ０ の距離Ｌは、カセット内の紙の積載量によって変化する。即ち、図３に示すように、積載量が多いときは、Ｌは短く、少なくなるにつれてＬは増加する。図４は、積載量が例えば１０枚以下のように極めて少なくなったときを示している。
【００１４】
次に、前述の場合の積載枚数と検知時間との関係を示す図５を参照すると（横軸に積載枚数を表示し、縦軸に所要検知時間を表示する）、検知時間ｔとカセット内の紙の積載量の関係は、満載時は短く、残りが少なくなるにつれて長くなる。図５に示すように、ある画像形成装置における実験例では、満載時２５０枚のとき、検知時間は２．７秒であり、少載時の１０枚以下で、検知時間は３．２秒であった。
【００１５】
（実施例２）
前述の実施例１では、積載量を検知時間で検知しているが、実施例２では、他の方法として、モータの負荷変動による積載量の検知について説明する。給紙ローラ１が紙Ｐ０ と接触すると、給紙ローラギア１２を駆動する駆動力が増大する。したがって、図６に示すように、ソレノイド１４が動作してから駆動負荷が増大するまでの時間を検知すれば、紙の積載量を検知できる。即ち、積載量は、検知時間が短いと、満載時であると判断でき、また検知時間が長いと少載時であると判断できる。
【００１６】
実施例１、２に基づいて検知された積載量は、プリンタからコンピュータに信号で知らされ、コンピュータの表示装置上で積載量が表示されることによって、オペレータはプリンタにおける紙残量を知ることができる。
【００１７】
実施例１では、紙が給紙して斜行したりすると、Ｌ０ の距離が変化してしまうため、測定誤差が発生する可能性があるが、実施例２の負荷変動を検知する場合には、紙の搬送状態による影響を無視できるので、精度は向上する。
【００１８】
また、検知時間は、満載時では、紙が膨らんでＬの距離にバラツキがでやすく、したがって、検知時間にも誤差が生じ易いが、少載時には、紙の姿勢が安定するので、精度が向上する。このため、精度が高い残量が少ない場合だけを表示するようにしてもよい。又、精度が向上するように、１０枚程度を測定してから平均した検知時間を基に判断し表示してもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、給紙信号から紙の先端を検知するまでの時間を測定すれば、カセット内の紙積載量を電気的に推定できるので、紙積載量を測定するための別の機構が不用であり、電気的に検知できるので、離れているホストコンピュータへ知らせることができる。
【００２０】
また、第２の実施例ではソレノイド動作時から駆動負荷変動までの時間を測定してカセット内の積載量を電気的に推定できるので、紙の先端を検知するセンサが不用とすることができ、装置が簡略化、コストダウンができると共に、紙搬送のバラツキを無くすことができるので、精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の紙残量検知装置を適用できる画像形成装置の断面図である。
【図２】図２は、給紙ローラの駆動部を示す拡大斜視図である。
【図３】図３は、積載した紙の上面と給紙ローラの関係（満載時）を説明するための断面図である。
【図４】図４は、積載した紙の上面と給紙ローラの関係（少載時）を説明するための断面図である。
【図５】図５は、紙の積載量と検知時間の関係を示すグラフである。
【図６】図６は、給紙時の負荷変動を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 給紙ローラ
３ 分離爪
７、８ 搬送ローラ
９ フォトセンサ
１０ センサアーム
１４ ソレノイド
Ｐ 紙
Ｐ０ 最上位紙[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a paper remaining amount detecting device, and more particularly to a paper remaining amount detecting device used in an image forming apparatus that feeds, conveys, and forms an image on a cut sheet such as a printer or a copier.
[0002]
[Prior art]
A paper remaining amount detection device used in an image forming apparatus is proposed in Japanese Utility Model Publication No. Hei 4-20846. In the paper remaining amount detecting device described in this publication, the position of the middle plate on which paper is loaded is displayed on a part of the middle plate outside the paper feed cassette of the image forming apparatus, so that the remaining amount of paper can be detected from outside. I understand it.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional example, since the remaining amount of paper is merely mechanically displayed outside, unless the operator views the image forming apparatus, particularly, the paper cassette, the remaining paper in the paper cassette is not considered. The quantity was unknown. In addition, there is a restriction on the place where the position for displaying the remaining amount is near the sheet cassette. Therefore, for example, when a computer that controls the printer is installed at a position distant from the printer, it is difficult for the operator to see the remaining amount of paper. Regardless, a command to print a large amount of paper may be output.Therefore, there is no paper in the middle of printing, and even if the remaining paper display is provided, the function is not performed in such a case. Was.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a paper remaining amount detecting device that allows an operator operating a computer placed away from a printer to make the printer recognize the remaining amount of paper used for printing. is there.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the foregoing objects, the present invention includes driving a loading means for loading paper, and a semicircular paper feed roller for feeding the paper stacked on the stacking means, the semicircular sheet feed roller drive means for, in Kamizan amount detection device used in the image forming apparatus having a detecting means for detecting that paper has been fed by the semicircular sheet feed roller has reached a predetermined position of the transport path,
Paper remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of paper loaded on the loading means based on the time from when the driving means drives the half-moon-shaped paper feeding roller to when the detecting means detects paper. The present invention employs a paper remaining amount detecting device characterized by having the above.
[0006]
Further, the present invention includes a stacking unit for stacking paper, a semicircular paper feed roller for feeding the paper stacked on the stacking unit, and a driving means for driving the semicircular sheet feed roller, the drive in Kamizan amount detection device used in the image forming apparatus having a detecting means for detecting a load variation means, the load of the driving means by said detecting means and said driving means from driving the semicircular feed roller The present invention employs a paper remaining amount detecting device having a paper remaining amount detecting means for detecting a remaining amount of paper based on a time until a change is detected.
[0007]
【Example】
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0008]
(Example 1)
FIG. 1 is a sectional view of an image forming apparatus to which the remaining paper amount detecting device of the present invention can be applied. In FIG. 1, P is paper, 1 is a paper feed roller for feeding the paper P, 2 is a paper feed roller shaft, and 3 is located on both sides of the leading end of the paper P and feeds the paper P one by one. Reference numeral 4 denotes a middle plate on which the paper P is stacked, 5 denotes a compression spring for pressing the paper P on the middle plate 4 against the paper feed roller 1, and 6 denotes a paper spring. , A conveying roller 7, a conveying roller 8 that cooperates with the conveying roller to convey the paper P, a photosensor 9, and a rotation 10 by the conveyed paper P. Sensor arm.
[0009]
FIG. 2 is an enlarged perspective view illustrating a driving unit of the sheet feeding roller. In FIG. 2, 11 is a spring clutch, 12 is a paper feed roller gear, 13 is a drive gear for driving the paper feed roller gear, and 14 is a solenoid. When the solenoid 14 pulls its actuator, the spring clutch 11 is connected, the drive is transmitted from the drive gear 13 to the paper feed roller shaft 2 via the paper feed roller gear 12, and the paper feed roller 1 starts rotating.
[0010]
Next, the operation in this configuration will be described. When printer data is sent from a host computer (not shown), the printer develops an image by a printer controller based on the data, starts the main motor, and prepares for output. The image forming unit inside the printer, for example, based on the state of the photosensitive member, the temperature of the fixing unit during rotation of the scanner in the case of a laser beam printer, and the state of the inkjet head unit in the case of an inkjet printer, When it is determined that printing is possible, a paper feed signal is output from the control unit of the printer, and the solenoid 14 operates. Retraction of the actuator of the solenoid, the paper feed roller 1 starts rotating, the paper P placed in the cassette 6 to separate only paper P 0 of the highest level by the separation pawl 3, are fed into the printer. Paper P 0 is conveyed by the conveying roller pairs 7,8 and defeat the sensor arm 10. Sensor arm 10 intercepts the light receiving portion of the photosensor 9 detects that the paper P 0 is reached, to synchronize the paper P 0 and the image output on the basis of this signal.
[0011]
Next, with reference to FIG. 3, a description will be given of a paper feed signal and a time until the sensor arm 10 detects a paper. When the actuator of the solenoid 14 is pulled by the paper feed signal, the paper feed roller 1 starts rotating, and the paper P 0 starts to move until it comes into contact with the uppermost paper P 0 , that is, when it rotates by L. After the paper P 0 starts moving, and arrives at the sensor arm 10 is conveyed a distance L 0 shown in FIG. 3, the front end of the paper is detected.
[0012]
Assuming that the transport speed of the paper feed roller and the transport speed of the transport roller are equal (the speed is V), the time t from when the paper feed signal is output to when the leading edge of the paper is detected is t = (L + L0). ) / V.
[0013]
Since the front end of the paper is aligned by the separation pawl 3, L 0, as is constant irrespective of the load of the paper (Kamizanryou), it can be seen by comparing FIGS. 3 and 4, the paper feed roller the distance L of the paper P 0 of the uppermost 1 and the cassette is changed by load of the paper in the cassette. That is, as shown in FIG. 3, when the load amount is large, L is short, and as the load amount decreases, L increases. FIG. 4 shows a case where the stacking amount becomes extremely small, for example, 10 or less.
[0014]
Next, referring to FIG. 5 showing the relationship between the number of loaded sheets and the detection time in the case described above (the number of loaded sheets is displayed on the horizontal axis and the required detection time is displayed on the vertical axis), The relationship between the paper loading amounts is short when the paper is fully loaded, and becomes longer as the remaining paper becomes smaller. As shown in FIG. 5, in an experimental example in a certain image forming apparatus, the detection time is 2.7 seconds when 250 sheets are fully loaded, the detection time is 10 seconds or less when a small number of sheets are loaded, and the detection time is 3.2 seconds. there were.
[0015]
(Example 2)
In the above-described first embodiment, the load amount is detected based on the detection time. In the second embodiment, detection of the load amount due to a change in the load of the motor will be described as another method. When the sheet feed roller 1 is in contact with the paper P 0, the driving force for driving the paper feed roller gear 12 is increased. Therefore, as shown in FIG. 6, if the time from when the solenoid 14 operates to when the driving load increases is detected, it is possible to detect the paper stacking amount. That is, the loading amount can be determined to be full when the detection time is short, and it can be determined to be small when the detection time is long.
[0016]
The load amount detected based on the first and second embodiments is notified by a signal from the printer to the computer, and the load amount is displayed on the display device of the computer, so that the operator can know the remaining amount of paper in the printer. it can.
[0017]
In Example 1, the paper or oblique to the sheet feeding, when the distance L 0 is changed, there is a possibility that measurement error is generated, for detecting the load variation of Example 2 Since the influence of the paper transport state can be ignored, the accuracy is improved.
[0018]
Also, the detection time is such that when the paper is fully loaded, the paper swells and the distance of L tends to fluctuate, so that the detection time is apt to have an error. I do. For this reason, it is possible to display only the case where the remaining amount with high accuracy is small. Further, in order to improve the accuracy, it may be determined and displayed based on the average detection time after measuring about 10 sheets.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, if the time from the paper feed signal to the detection of the leading edge of the paper is measured, the paper load in the cassette can be electrically estimated, so that the paper load is measured. Since a separate mechanism is unnecessary and can be detected electrically, it can be notified to a remote host computer.
[0020]
Further, in the second embodiment, since the time from the solenoid operation to the drive load fluctuation can be measured to electrically estimate the loaded amount in the cassette, the sensor for detecting the leading edge of the paper can be omitted, and Since the apparatus can be simplified and the cost can be reduced, and variations in paper conveyance can be eliminated, accuracy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus to which a remaining paper amount detecting device of the present invention can be applied.
FIG. 2 is an enlarged perspective view illustrating a driving unit of a sheet feeding roller.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a relationship between a top surface of stacked paper and a paper feed roller (at full loading).
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a relationship between the upper surface of stacked paper and a paper feed roller (when the number of sheets is small);
FIG. 5 is a graph illustrating a relationship between a paper stacking amount and a detection time.
FIG. 6 is a graph showing a load variation during paper feeding.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Paper feed roller 3 Separation claw 7, 8 Conveyance roller 9 Photo sensor 10 Sensor arm 14 Solenoid P Paper P 0 Top paper
Claims (5)
前記積載手段に積載された紙を給紙するための半月状給紙ローラと、
前記半月状給紙ローラを駆動する駆動手段と、
前記半月状給紙ローラによって給紙された紙が搬送路上の所定位置に到達したことを検知する検知手段と、を有する画像形成装置で用いられる紙残量検知装置において、
前記駆動手段が前記半月状給紙ローラを駆動してから前記検知手段が紙を検知するまでの時間に基づいて、前記積載手段に積載された紙の残量を検知する紙残量検知手段を有することを特徴とする紙残量検知装置。Loading means for loading paper;
A semicircular paper feed roller for feeding the paper stacked on the stacking means,
Driving means for driving the half-moon-shaped paper feed roller ,
In Kamizan amount detection device used in the image forming apparatus having a detecting means for detecting that paper has been fed by the semicircular sheet feed roller has reached a predetermined position of the transport path,
Paper remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of paper loaded on the loading means based on the time from when the driving means drives the half-moon-shaped paper feeding roller to when the detecting means detects paper. A device for detecting the amount of remaining paper, comprising:
前記積載手段に積載された紙を給紙するための半月状給紙ローラと、
前記半月状給紙ローラを駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の負荷変動を検知する検知手段と、を有する画像形成装置で用いられる紙残量検知装置において、
前記駆動手段が前記半月状給紙ローラを駆動してから前記検知手段によって前記駆動手段の負荷変動が検知されるまでの時間に基づいて、紙の残量を検知する紙残量検知手段を有することを特徴とする紙残量検知装置。Loading means for loading paper;
A semicircular paper feed roller for feeding the paper stacked on the stacking means,
Driving means for driving the half-moon-shaped paper feed roller ,
A detection unit for detecting a load change of the driving unit , and a paper remaining amount detection device used in an image forming apparatus having
A remaining paper amount detecting unit that detects a remaining amount of paper based on a time period from when the driving unit drives the half-moon-shaped paper feeding roller to when a load change of the driving unit is detected by the detecting unit; A paper remaining amount detecting device, characterized in that:
前記紙残量検知手段により検知された紙残量を表す信号を外部機器に出力する出力手段を有することを特徴とする紙残量検知装置。The paper remaining amount detecting device according to claim 1 or 2,
An apparatus for detecting a remaining amount of paper, comprising output means for outputting a signal indicating the remaining amount of paper detected by the remaining paper amount detecting means to an external device.
前記出力手段は、前記紙残量が所定の枚数より少ない場合に、前記外部機器に前記紙残量を表す信号を出力することを特徴とする紙残量検知装置。The paper remaining amount detecting device according to claim 3,
The output device outputs a signal indicating the remaining amount of paper to the external device when the remaining amount of paper is smaller than a predetermined number of sheets.
前記紙残量検知手段は、前記積載手段に積載された複数の紙の給紙に係る前記時間を平均した時間に基づいて、前記紙残量を検知することを特徴とする紙残量検知装置。The paper remaining amount detecting device according to claim 1 or 2,
The remaining paper amount detecting device detects the remaining amount of paper based on a time obtained by averaging the times related to the feeding of a plurality of papers stacked on the stacking device. .
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