JP4230030B2 - 印刷装置の給紙トレイ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷装置に供給される印刷用紙が積載される給紙トレイに関し、特に積載された印刷用紙を位置決めして保持するための印刷装置の給紙トレイに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、給紙部から排紙部に至る通紙経路中に印刷用紙を通紙させて、この通紙過程において印刷用紙に所望の画像を印刷する印刷装置では、給紙台に積載された印刷用紙を分離給紙して通紙経路に送り込むようになっている。また、一般に、大型の印刷装置になるほど、印刷することができる印刷用紙のサイズが多様化する。そこで、多様なサイズの印刷用紙に印刷することができる機種では、通常、印刷用紙が積載される給紙台に互いに対向する一対のサイドフェンスが備えられ、これらのサイドフェンスの対向間隔が可変自在となっているのが一般的である。図7は、従来の給紙トレイの一例を示す平面図である。用紙台101には、一対のサイドフェンス102が案内レール103に沿って印刷用紙104の紙幅方向(図7中の矢印a方向)にスライド自在に取り付けられている。このような構造のものでは、印刷用紙104のサイズに合わせて、オペレータがサイドフェンス102の対向間隔を調節する。こうすることによって、一対のサイドフェンス102が印刷用紙104の幅方向の端面を保持して、分離給紙時に印刷用紙104に生じようとするスキューなどを抑制するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この給紙トレイにおけるサイドフェンスの位置調整はオペレータが手作業で行なわなければならないのが一般的である。このときの作業としては、例えば、サイドフェンスを目盛に合せて位置調節する。このため、作業が煩雑であるという問題がある。また、このサイドフェンスは、印刷中に移動しないように適度な負荷が必要である。そのため、スライド操作には力がいるので位置調節がやりずらいといった問題がある。そして、サイドフェンスを印刷用紙に強く押し当ててしまうと、その摩擦力により給紙できないことがある。更に、手作業によるサイドフェンスの位置調節は、どうしても位置ずれが生じやすく、これが用紙スキュー、用紙ジャム、或いは、印刷画像に対しての印刷用紙の位置ずれ、といった問題の原因となる。
【0004】
本発明は、印刷用紙のセットが容易で、そのセットされた印刷用紙を安定して給紙できる印刷装置の給紙トレイを供給することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、給紙部から排紙部に至る通紙経路に印刷用紙を通紙させて、この通紙過程で印刷用紙に所望の画像を印刷する印刷装置の給紙部に設けられて、印刷用紙が積載される用紙台を備える印刷装置の給紙トレイにおいて、用紙台に積載された印刷用紙の幅方向のサイズを認識する用紙サイズ認識手段と、用紙台に設けられて印刷用紙の幅方向にスライド自在である一対のサイドフェンスと、サイドフェンスを駆動して近接離反方向にスライドさせる駆動機構と、駆動機構を駆動する電動機と、用紙サイズ認識手段によって認識された印刷用紙の幅方向のサイズに応じてサイドフェンスを位置決めするサイドフェンス位置決め手段と、前記用紙台上における印刷用紙の有無を検出する用紙有無検出センサと、印刷枚数の入力を許容し、印刷枚数をカウントし、前記用紙有無検出センサが前記用紙台上に印刷用紙が無くなったことを検出した場合には、前記入力された印刷枚数と前記カウントした印刷枚数とを比較し、印刷残り枚数有りの場合には前記サイドフェンスを動作させず、印刷残り枚数無しの場合には前記電動機を起動して前記サイドフェンスを対向間隔が最大となる待機位置に位置させる手段と、を具備する。
【0006】
したがって、用紙台上の印刷用紙が無くなった場合に、さらに印刷用紙を用紙台上に補給する必要がある場合(印刷残り枚数有りの場合)にはサイドフェンスの位置がそのまま維持され、その必要がない場合(印刷残り枚数無しの場合)にはサイドフェンスが待機位置に位置して次の給紙に備えられる。これにより、用紙セットの作業性が向上する。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について、図1ないし図6に基づいて説明する。図6は、本実施の形態における印刷装置の概略を示す図である。図6に示すように、本実施の形態における印刷装置の給紙トレイ1には、その用紙台2上に印刷用紙3の幅方向にスライド自在である一対の対向するサイドフェンス4が設けられ、印刷装置本体の給紙ローラ5に対して、図示しない昇降機構によって昇降自在に設けられている。そして、制御装置6(図3参照)の指令によって給紙トレイ1が上昇することで、用紙台2に積載された最上部の印刷用紙3の面に、給紙方向に回転する給紙ローラ5を当接させる。すると、給紙ローラ5の回転により、最上部の印刷用紙3が給紙部7から排紙部8に至る通紙経路へ送り出される構造となっている。また、印刷装置については周知のものなので、その基本構造等の説明を省く。
【0018】
次に、本実施の形態における給紙トレイ1を図1ないし図3に基づいて説明する。図1は、本実施例の給紙トレイ1の構造を示すために用紙台2を切り欠いた平面図である。図1に示すように、本実施の形態における給紙トレイ1に設けられた、一対の対向するサイドフェンス4は、その対向間隔が後述する駆動機構9によって近接離反方向に移動するよう構成されている。また、サイドフェンス4は、駆動機構9に連結されているパルスモータ10を起動することによって駆動される構造となっている。
【0019】
そして、本実施の形態の給紙トレイ1は、用紙台2に積載された印刷用紙3のサイズを後述する用紙サイズ認識手段によって認識して、その認識された用紙サイズに応じてサイドフェンス4を後述するサイドフェンス位置決め手段によって位置決めする。これにより、給紙トレイ1は、用紙台2上に積載された印刷用紙3の端面をサイドフェンス4で挟持させて、印刷用紙3を保持する構造となっている
次に、サイドフェンス4を駆動する駆動機構9の構造について説明する。図2は、本実施例の給紙トレイ1の構造を示す図1におけるX−X線断面図である。給紙トレイ1には、その用紙台2上に互いに対向する一対のサイドフェンス4が設けられている。これらのサイドフェンス4は、案内レール11の裏面に回転自在に設けられたピニオンギア12aとそのピニオンギア12aに係合するラック12bとからなるラック&ピニオン機構12に連結されて、互いに連動してスライドする。このラック&ピニオン機構12のピニオンギア12aは、その途中にトルクリミッタ13を介して、パルスモータ10に駆動されるウォームギア14aとウォームホイール14bとからなるウォームギア機構14に連結されている。このウォームギア機構14は、パルスモータ10の減速機構として機能する構造となっている。また、パルスモータ10は、トルクリミッタ13を介してピニオンギア12aに連結されているので、そのトルクリミッタ13の設定トルクの範囲内でラック&ピニオン機構12に駆動力を伝達するよう構成されている。
【0020】
駆動機構9は、パルスモータ10の駆動力をこれらウォームギア機構14とトルクリミッタ13とラック&ピニオン機構12とを介してサイドフェンス4に伝達することによって、サイドフェンス4を駆動するしくみになっている。
【0021】
次に、用紙サイズ認識手段の構成について説明する。用紙サイズ認識手段は、一対のサイドフェンス4のそれぞれと一体で移動する一対の用紙端面検出センサ15と、サイドフェンス4の移動量を検出する移動量検出センサ16との検出信号に基づき用紙サイズを認識する手段である。この用紙サイズ認識手段は、制御装置6(図3参照)に接続されている用紙端面検出センサ15および移動量検出センサ16の検出信号をマイクロコンピュータ等からなる制御装置6によって、演算処理することによって用紙サイズを認識するしくみになっている。
【0022】
次に、サイドフェンス位置決め手段は、用紙サイズ認識手段で認識された用紙サイズに基づいてサイドフェンス4を位置決めさせる手段である。サイドフェンス位置決め手段では、用紙サイズ認識手段で認識された用紙サイズに基づいて、マイクロコンピュータ等からなる制御装置6によってサイドフェンス4の移動量が設定される。そして、サイドフェンス位置決め手段は、その設定された移動量をサイドフェンス4が移動したことを移動量検出センサ16で検出することによってサイドフェンス4を所定の位置に位置決めするしくみになっている。
【0023】
ここで、図1および図2に示すように、用紙端面検出センサ15は、一対のサイドフェンス4のそれぞれと連結されているラック&ピニオン機構12のラック12bにそれぞれ設けられた一対の光電センサである。この光電センサは、光反射式センサであり用紙台2の裏側から用紙台2に形成された長溝17を通して用紙端面を検出できるよう構成されている。また、移動量検出センサ16は、ピニオンギア12aと一体で回転する格子円板16aと、その格子を検出する光透過式の光電センサ16bとによって構成されるロータリーエンコーダである。そして、移動量検出センサ16は、サイドフェンス4を駆動する駆動機構9の構成の一部であるラック&ピニオン機構12のピニオンギア12aの回転による位相変位をロータリーエンコーダでパルスカウントすることによって移動量を検出するしくみになっている。
【0024】
次に、制御手段について説明する。制御手段は、用紙台2に印刷用紙3が正しくセットされたことを用紙セット検出センサ18が検出することで制御装置6がパルスモータ10を駆動させて一対のサイドフェンス4を互いに近接方向に移動するように制御する手段である。
【0025】
ここで、給紙トレイ1の給紙方向上流側の前方には、印刷用紙3のセットの際に印刷用紙3を突き当てるための前面フェンス19が設けられている。そして、用紙セット検出センサ18は、この前面フェンス19の所定の位置に設けられている。
【0026】
更に、用紙台2には、サイドフェンス4の待機位置を検出する待機位置検出センサ20が設けられている。この待機位置検出センサ20は、光透過式の光電センサによって構成され、ラック&ピニオン機構12における一方のラック12bより突出する検出片20aを検出することによって、制御装置6に待機位置を認識させるしくみになっている。
【0027】
また、用紙台2の裏側には、用紙台2上における印刷用紙3の有無を検出する光反射式の光電センサからなる用紙有無検出センサ21が設けられている。
【0028】
そして、図3に示すように、これらの用紙セット検出センサ18、待機位置検出センサ20並びに用紙有無検出センサ21は、それぞれマイクロコンピュータ等からなる制御装置6に接続されている。
【0029】
なお、給紙トレイ1の上面部には、サイドフェンス4を手動操作によって駆動するための手動スイッチ22が設けられている。
【0030】
このような構成において、図4は、給紙トレイ1の用紙台2に印刷用紙3がセットされた場合の制御装置6における処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに基づいて、給紙トレイ1の動作フローについて説明する。
【0031】
まず、用紙台2上に印刷用紙3をセットする前の状態では、一対の対向するサイドフェンス4はその対向間隔が最大となる待機位置に位置している。そして、そのサイドフェンス4によって形成される間隔に、オペレータが印刷用紙3をセットする。ここで、用紙台2に印刷用紙3が存在することを用紙有無検出センサ21が検出する(ステップS1)とともに用紙が正しくセットされたことを用紙セット検出センサ18が検出する(ステップS2)ことによって、制御装置6はパルスモータ10を正転方向に起動(ステップS4)させる。これにより、このパルスモータ10の駆動力は、駆動機構9を介することによって一対のサイドフェンス4を互いに近接方向に移動させるように作用する。このステップ1からステップ4までを実行することによって、制御手段がなされている。
【0032】
サイドフェンス4が互いに近接方向に移動することによって、まず、サイドフェンス4と一体で移動する一対の用紙端面検出センサ15の一方が印刷用紙3の用紙幅方向の一方の端面を検出する(ステップS5)。更にサイドフェンス4が移動することによって、他方の用紙端面検出センサ15が印刷用紙3の用紙幅方向の他方の端面を検出する(ステップS6)。その瞬間を示しているのが図5である。
【0033】
いま、図5において、
A:待機位置におけるサイドフェンス4の対向間隔。
【0034】
B:一対の用紙端面検出センサ15が共に用紙端面を検出するまでにそれぞれが移動した距離。
【0035】
C:サイドフェンス4と一体で移動する用紙端面検出センサ15とサイドフェンス4の距離。
【0036】
D:一方の用紙端面検出センサ15が用紙端面を検出してから他方の用紙端面検出センサ15が用紙端面を検出するまでの時間に、それぞれのサイドフェンス4が移動した距離。
【0037】
H:印刷用紙3の用紙幅方向のサイズ。
であるとすると、用紙の紙幅Hは、
H=A−2B−2C+D
を制御装置6で演算することによって算出される。このステップ5およびステップ6を実行して制御装置6で演算処理することによって、用紙サイズ認識手段は、紙幅Hを算出するとともに認識する。
【0038】
また、図5に示す状態において、サイドフェンス4の対向間隔が用紙サイズ認識手段で認識された用紙の紙幅Hになるようにサイドフェンス4を位置決めするためのサイドフェンス4の残りの移動量Lは、
L=(A−2B−H)/2
である。つまり、
L=(2C−D)/2
である。サイドフェンス位置決め手段は、用紙サイズ認識手段で認識された用紙の紙幅Hに基づいて、このLの値を制御装置6で演算処理することによってサイドフェンス4の移動量を設定する(ステップS7)。そして、サイドフェンス位置決め手段は、その設定された移動量に応じてサイドフェンス4を移動させる。制御装置6では、一対の用紙端面検出センサ15が共に用紙端面を検出したタイミングで、サイドフェンスの移動量を移動量検出センサ16によってカウントして(ステップS8)、移動量検出センサ16によって所定の移動量Lをカウントアップしたタイミングでパルスモータ10の起動をOFFする(ステップS9)ことが行われている。また、実際には、用紙台2上に積載された印刷用紙3に一対のサイドフェンス4によって適度の負荷を付与するために、例えば、5mm程度の移動量に相当するパルス量だけ余分にパルスモータ10を起動させるように制御装置6によって制御されている。
【0039】
そして、用紙台2上に印刷用紙3が無くなったことを用紙有無検出センサ21が検出(ステップS10)すると、制御装置6は、オペレータによって入力された印刷枚数とマイクロコンピュータがカウントしている印刷枚数の印刷残り枚数とを比較する。そして、印刷残り枚数有りの場合(ステップS11のN)には、制御装置6は用紙台2に同じサイズの印刷用紙3がセットされるものと判断してサイドフェンス4を動作させない。図示しない操作パネルには、給紙を促すメッセージが表示される。また、印刷残り枚数無しの場合(ステップS11のY)には、制御装置6は用紙台2に新たな印刷用紙3がセットされるものと判断して、パルスモータ10を逆転方向に回転させる(ステップS12)ことによって一対のサイドフェンス4を互いに離反方向に移動させる。そして、待機位置検出センサ20が前述した検出片20aを検出することで(ステップS13)、サイドフェンス4は待機位置で待機することとなる。
【0040】
なお、用紙台2の手動スイッチ22をワンタッチ操作することで、一対のサイドフェンス4のスライド動作を手動操作で指令することができる。また、ジョギング動作で、目視しながらサイドフェンス4を微細に移動させて操作してもよい。
【0041】
したがって、オペレータは、用紙台2に印刷用紙3を積載するだけで、それを制御手段が検出して一対の対向するサイドフェンス4を駆動するパルスモータ10を起動させるので、煩わしい用紙セットのための作業が軽減される。そして、用紙サイズ認識手段によって印刷用紙3の紙幅方向のサイズを正確に認識できるので、サイドフェンス位置決め手段は、その認識された用紙サイズに応じてサイドフェンス4を正確に位置決めさせることができる。また、駆動機構9には、トルクリミッタ13が装備されているので、サイドフェンス4が過大な力で印刷用紙3を押し付けることがない。したがって、サイドフェンス4の対向間隔を印刷用紙3のサイズやロットの誤差によらず最適に設定でき、しかも、用紙に無理な負荷が掛からないので、給紙動作の際の用紙スキュー並びに用紙ジャム、給紙用紙の不送り、或いは、印刷画像の印刷ずれといった不具合が生じなく安定した給紙が可能となる。
【0042】
更に、給紙台1には、手動操作でサイドフェンス4をスライド動作するための手動スイッチ22が設けられているので、オペレータが目視しながらの手動操作によるサイドフェンス4のスライド動作が可能である。
【0043】
なお、本実施の形態における電動機として、パルスモータ10を用いたが、DCモータを用いてその位相変位を移動量検出センサ16で検出することにより構成しても良い。
【0044】
【発明の効果】
請求項1記載の発明は、給紙部から排紙部に至る通紙経路に印刷用紙を通紙させて、この通紙過程で印刷用紙に所望の画像を印刷する印刷装置の給紙部に設けられて、印刷用紙が積載される用紙台を備える印刷装置の給紙トレイにおいて、用紙台に積載された印刷用紙の幅方向のサイズを認識する用紙サイズ認識手段と、用紙台に設けられて印刷用紙の幅方向にスライド自在である一対のサイドフェンスと、サイドフェンスを駆動して近接離反方向にスライドさせる駆動機構と、駆動機構を駆動する電動機と、用紙サイズ認識手段によって認識された印刷用紙の幅方向のサイズに応じてサイドフェンスを位置決めするサイドフェンス位置決め手段と、前記用紙台上における印刷用紙の有無を検出する用紙有無検出センサと、印刷枚数の入力を許容し、印刷枚数をカウントし、前記用紙有無検出センサが前記用紙台上に印刷用紙が無くなったことを検出した場合には、前記入力された印刷枚数と前記カウントした印刷枚数とを比較し、印刷残り枚数有りの場合には前記サイドフェンスを動作させず、印刷残り枚数無しの場合には前記電動機を起動して前記サイドフェンスを対向間隔が最大となる待機位置に位置させる手段と、を具備するので、用紙台上の印刷用紙が無くなった場合に、さらに印刷用紙を用紙台上に補給する必要がある場合(印刷残り枚数有りの場合)にはサイドフェンスの位置がそのまま維持され、その必要がない場合(印刷残り枚数無しの場合)にはサイドフェンスが待機位置に位置して次の給紙に備えられる。したがって、用紙セットの作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における給紙トレイの構造を示すために、その一部を切欠いた平面図である。
【図2】図1のX−X線断面図である。
【図3】本実施例における給紙トレイの電気的接続を示すブロック図である。
【図4】本実施例における給紙部の動作の流れを示すフローチャートである。
【図5】本実施例のサイドフェンス位置決め手段がサイドフェンスの移動量を設定する設定方法を説明する説明図である。
【図6】本実施例における印刷装置の概略を示す側面図である。
【図7】従来における給紙トレイの概略を示す平面図である。
【符号の説明】
1 給紙トレイ
2 用紙台
3 印刷用紙
4 サイドフェンス
7 給紙部
8 排紙部
9 駆動機構
10 パルスモータ
13 トルクリミッタ
15 用紙端面検出センサ
16 移動量検出センサ
19 用紙セット検出センサ
22 手動スイッチ
Claims (1)
- 給紙部から排紙部に至る通紙経路に印刷用紙を通紙させて、この通紙過程で印刷用紙に所望の画像を印刷する印刷装置の前記給紙部に設けられて、印刷用紙が積載される用紙台を備える印刷装置の給紙トレイにおいて、
前記用紙台に積載された印刷用紙の幅方向のサイズを認識する用紙サイズ認識手段と、
前記用紙台に設けられて印刷用紙の幅方向にスライド自在である一対のサイドフェンスと、
前記サイドフェンスを駆動して近接離反方向にスライドさせる駆動機構と、
前記駆動機構を駆動する電動機と、
前記用紙サイズ認識手段によって認識された印刷用紙の幅方向のサイズに応じて前記サイドフェンスを位置決めするサイドフェンス位置決め手段と、
前記用紙台上における印刷用紙の有無を検出する用紙有無検出センサと、
印刷枚数の入力を許容し、印刷枚数をカウントし、前記用紙有無検出センサが前記用紙台上に印刷用紙が無くなったことを検出した場合には、前記入力された印刷枚数と前記カウントした印刷枚数とを比較し、印刷残り枚数有りの場合には前記サイドフェンスを動作させず、印刷残り枚数無しの場合には前記電動機を起動して前記サイドフェンスを対向間隔が最大となる待機位置に位置させる手段と、
を具備することを特徴とする印刷装置の給紙トレイ。
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