JP5499578B2 - Paper feeding device, image forming apparatus, and remaining paper amount detection method - Google Patents

Paper feeding device, image forming apparatus, and remaining paper amount detection method Download PDF

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本発明は、用紙、転写紙、OHPシートなどのシート状記録媒体を後段に供給する給紙装置、この給紙装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、デジタル複合機などの画像形成装置、及び前記給紙装置で実行される用紙残量検知方法に関する。   The present invention relates to a sheet feeding device that supplies a sheet-like recording medium such as paper, transfer paper, or OHP sheet to the subsequent stage, and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, a plotter, or a digital multi-function peripheral equipped with the sheet feeding device. And a sheet remaining amount detection method executed by the sheet feeding device.

近年、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、用紙積載可能枚数をより増加させ、ユーザによる用紙セット回数を減らし、あるいは用紙の残量検知を多段階で行えるようにするなど、操作性を向上させるための機能が多く求められてきている。   In recent years, in image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles, operations such as increasing the number of sheets that can be stacked, reducing the number of sheets set by the user, or enabling detection of the remaining amount of sheets in multiple stages, etc. Many functions for improving the performance have been demanded.

従来の用紙の残量検知を多段階で検出する残量検知では、
1)用紙の上昇運動に連動して遮蔽板が上昇するようにし、遮蔽板の位置を検出するための複数のセンサを設け、用紙積載量が遮蔽板で遮蔽されているセンサの数によって検出するもの、
2)用紙の上昇運動のための上昇モータの回転部にエンコーダを設け、エンコーダのスリットをセンサによって計測し、センサからのパルス数(回転角、移動量)から用紙積載量を検出するもの、
3)上昇モータにステッピングモータを用い、モータ駆動パルス数(回転角、移動量)から用紙積載量を検出するもの、
などが提案されている。
具体的には、例えば特許文献1ないし3に記載された発明が公知である。このうち特許文献1(特許第4015860号公報)には、昇降自在に給紙カセット内に設けられ用紙を積載する底板と、前記給紙カセットが装着された場合に前記底板を上昇させる一方、取り外された場合に前記底板を降下させるように回動する昇降手段と、この昇降手段の回動に連動し前記昇降手段の回動軸と直交する方向に扇形状に広がった面とこの面の外周辺から前記給紙カセットの挿入方向に突出する外周突出面とこの外周突出面に設けられた切り欠き部とを有する残量検知手段と、前記外周突出面と切り欠き部の位置を検知し前記残量検知手段の回動に応じてオン/オフを出力する所定の位置に設けられた複数のセンサと、前記残量検知手段の回動が停止した時点で前記複数のセンサから出力されたオン/オフの組合せに基づき用紙残量を判定する判定手段とを具備し、前記給紙カセットの装着時に前記複数のセンサの少なくとも1つが必ずオンするように配置したことを特徴とする用紙残量検知装置が開示されている。
With the remaining amount detection that detects the remaining amount detection of the conventional paper in multiple stages,
1) A plurality of sensors for detecting the position of the shielding plate are provided so that the shielding plate rises in conjunction with the upward movement of the paper, and the paper loading amount is detected by the number of sensors shielded by the shielding plate. thing,
2) An encoder is provided in the rotating part of the ascending motor for the ascending movement of the paper, the slit of the encoder is measured by a sensor, and the paper loading amount is detected from the number of pulses (rotation angle, moving amount) from the sensor,
3) A stepping motor is used as the ascending motor, and the paper loading amount is detected from the number of motor drive pulses (rotation angle, movement amount).
Etc. have been proposed.
Specifically, for example, the inventions described in Patent Documents 1 to 3 are known. Among them, Patent Document 1 (Japanese Patent No. 4015860) discloses a bottom plate that is provided in a sheet feeding cassette so as to be movable up and down, and that raises the bottom plate when the sheet feeding cassette is mounted, while being detached. Lifting and lowering means that pivots so as to lower the bottom plate, and a surface that extends in a fan shape in a direction orthogonal to the pivot axis of the lifting and lowering means in conjunction with the rotation of the lifting and lowering means Remaining amount detecting means having an outer peripheral protruding surface protruding from the periphery in the insertion direction of the paper feed cassette and a notch provided in the outer peripheral protruding surface, and detecting positions of the outer peripheral protruding surface and the notch A plurality of sensors provided at predetermined positions for outputting ON / OFF according to the rotation of the remaining amount detecting means, and the ON output from the plurality of sensors when the rotation of the remaining amount detecting means stops. / Based on off combination There is disclosed a sheet remaining amount detecting device, comprising: a determination unit that determines a remaining sheet amount, and disposed so that at least one of the plurality of sensors is always turned on when the sheet feeding cassette is mounted. .

また、特許文献2(特開2000−118792号公報)には、用紙を給紙カセットの底板に支持させ、該底板の給紙側端部を上昇させることにより給紙ローラに上記用紙を押圧し、該給紙ローラを回転させて用紙を送り出す給紙装置において用いる用紙残量検知装置であって、用紙の有無により回動する第1の突出部を有する第1のアクチュエータと、上記底板の高さにより回動する第2の突出部を有する第2のアクチュエータと、上記第1、第2の突出部の回動軌跡上にそれぞれ配置する複数個の突出部検知手段とを備え、上記第1、第2の突出部の回動軌跡の少なくとも一部を一致させ、上記突出部検知手段による上記突出部の検知情報を用いて、上記給紙カセット内の用紙の残量及び有無を検知可能とした用紙残量検知装置が開示されている。   In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-118792), a sheet is supported on a bottom plate of a sheet feeding cassette, and the sheet is pressed against a sheet feeding roller by raising a sheet feeding side end of the bottom plate. A sheet remaining amount detecting device used in a sheet feeding device that rotates the sheet feeding roller to feed the sheet, and includes a first actuator having a first protrusion that rotates depending on the presence or absence of the sheet, and a height of the bottom plate A second actuator having a second projecting portion that rotates according to the height, and a plurality of projecting portion detecting means disposed on the pivot trajectories of the first and second projecting portions, respectively. , At least a part of the rotation trajectory of the second protrusion is made coincident, and the remaining amount and presence / absence of the sheet in the sheet cassette can be detected by using the detection information of the protrusion by the protrusion detection unit. Disclosed paper remaining amount detection device is disclosed To have.

さらに、特許文献3(特開2000−16639号公報)には、用紙を積載した給紙カセットの底板を上昇させる駆動手段と、上記底板が上昇して上記用紙の最上面が所定の給紙開始位置に到達したことを検知する紙面検知手段と、上記給紙カセットが装置本体にセットされたか否かを検知するカセットセット検知手段を備える画像形成装置において、残量検知オフ状態となった時点から上記給紙カセットより用紙が給紙される毎に給紙枚数をカウントし、多段階の用紙残量検知を行うための数種類の設定値のうちの予め設定されたいずれかの設定値に上記カウント値が到達することにより用紙残量の推定を行う制御手段を備えた画像形成装置が開示されている。   Further, Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-16639) discloses a driving means for raising a bottom plate of a paper feed cassette loaded with paper, and the bottom plate is raised so that the uppermost surface of the paper starts a predetermined paper feed. In the image forming apparatus including the paper surface detecting means for detecting the arrival at the position and the cassette set detecting means for detecting whether or not the paper feed cassette is set in the apparatus main body, from the time when the remaining amount detection is turned off. Each time a sheet is fed from the sheet cassette, the number of sheets fed is counted, and the count is set to one of preset values among several types of setting values for detecting the remaining amount of paper in multiple stages. An image forming apparatus including a control unit that estimates the remaining amount of paper when a value reaches is disclosed.

給紙装置における残量検知技術には、多種多様な技術があるが、それぞれ一長一短であることから、さらに目的、用途に応じて種々の技術が提案されている。このうち、前記特許文献1記載の技術では、底板上昇に伴う回動軸と同軸に外形に切り欠きのある部材と、変位センサにて用紙残量を検知するように構成されているが、用紙残量検知専用のセンサが必要、かつ高価であること、さらに専用部品の追加が必要となることから、低コストの装置には適用することができない。   There are a wide variety of techniques for detecting the remaining amount in the paper feeding device. However, since each technique has merits and demerits, various techniques have been proposed according to the purpose and application. Among these, the technique described in Patent Document 1 is configured to detect the remaining amount of paper with a member having a notch in the outer shape coaxially with the rotation shaft accompanying the rise of the bottom plate, and the displacement sensor. Since a sensor dedicated to the remaining amount detection is necessary and expensive, and additional components are required, it cannot be applied to a low-cost apparatus.

また、特許文献2記載の技術では、用紙有無検知センサともう1つのセンサを用いて、複合的な信号のON/OFFにより多段階で用紙残量を検知するように構成されているが、用紙残量検知専用のセンサが必要であり、また、用紙が大量か、中間レベルで残っているか、用紙がなくなったかの3段階の検知のみしかできず、精度に欠ける。   In the technique disclosed in Patent Document 2, the remaining amount of paper is detected in multiple stages by ON / OFF of a composite signal using a paper presence / absence detection sensor and another sensor. A sensor dedicated to the remaining amount detection is required, and only three-step detection of whether there is a large amount of paper, an intermediate level remaining, or no paper is available, and lacks accuracy.

さらに、特許文献3記載の技術では、底板に積載された用紙が多量か少量かの中間にセンサを設け、中間以降は用紙の通紙回数によるカウントを行い、残量を推定するように構成されているが、用紙残量検知専用のセンサが別途必要であること、及び通紙回数のカウントによる残量推定では確実性に欠けるという問題が残る。すなわち、特許文献1−3に記載された発明においても、検知精度及び装置コストの点で改善の余地があった。   Furthermore, in the technique described in Patent Document 3, a sensor is provided in the middle of whether the amount of paper stacked on the bottom plate is large or small, and the remaining amount is estimated by counting according to the number of times the paper is passed after the middle. However, there remains a problem that a sensor dedicated to detecting the remaining amount of paper is separately required, and the remaining amount estimation by counting the number of times of passing of paper lacks certainty. That is, the inventions described in Patent Documents 1-3 also have room for improvement in terms of detection accuracy and device cost.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、部品の増加を招くことなく、ほぼ無段階でリアルタイムに用紙残量の検知を可能とすることにある。   Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to enable detection of the remaining amount of paper in almost real time without causing an increase in parts.

前記課題を解決するため、本発明は、用紙が載置される底板の給紙側端部を上昇させることにより前記用紙を用紙送り出し用のローラに押し当て、前記ローラが前記用紙に当接する前から前記ローラを給紙方向に回転させて用紙を送り出す給紙部を有する給紙装置であって、前記給紙部の用紙搬送方向下流部にあって用紙の先端を検知する検知手段と、用紙を給送する際、用紙1枚毎に前記ローラへの押圧と離間を行わせる駆動手段と、前記底板上に最大枚数載置された用紙が前記ローラへ接触するタイミングよりも前の予め設定されたタイミングから前記検知手段が前記ローラによって給紙されて用紙の先端を検知するまでの時間Tnに基づいて用紙の残量を演算する演算手段と、を備え、前記演算手段は、
用紙給紙開始から前記検知手段による先端検知までの時間をt1、
用紙最大積載時の底板の上昇開始から圧接までの時間をt0、
用紙最大積載時の枚数をN、
用紙最大積載時からの通紙枚数をn、
用紙1枚通紙毎の底板上昇時間の遅れをΔt/N、
としたとき、
用紙最大積載から通紙n枚目の用紙先端が、給紙命令を受けてから前記検知手段が検知する前記時間
Tn=t0+t1+nΔt/N
と、用紙種に対して用紙最大積載時の用紙枚数、前記底板の回動角度、前記底板の回転速度、用紙の移動速度 及び搬送モードの関係を記憶した個別の用紙残量テーブルとを参照して前記用紙残量を演算することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention raises the paper feed side end of the bottom plate on which the paper is placed to press the paper against the paper feed roller, before the roller abuts the paper. A sheet feeding device having a sheet feeding section that rotates the roller in the sheet feeding direction to feed the sheet, and is located downstream of the sheet feeding section in the sheet conveying direction and detects the leading edge of the sheet; Driving means for pressing and separating the roller for each sheet, and a preset timing before the timing when the maximum number of sheets placed on the bottom plate come into contact with the roller. Calculating means for calculating a remaining amount of paper based on a time Tn from when the detecting means is fed by the roller until the leading edge of the paper is detected, and the calculating means comprises:
The time from the start of paper feeding until the leading edge is detected by the detecting means is t1,
T0 is the time from when the bottom plate starts to rise to the pressure contact when the paper is fully loaded.
N, the maximum number of sheets loaded
N, the number of sheets passed from the maximum loading
Δt / N is the delay in the bottom plate rise time for each sheet of paper
When
The time that the detection means detects after the leading edge of the nth sheet from the maximum stacking capacity receives a paper feed command
Tn = t0 + t1 + nΔt / N
And a separate sheet remaining amount table that stores the relationship between the number of sheets when the maximum number of sheets is loaded, the rotation angle of the bottom plate, the rotation speed of the bottom plate, the movement speed of the sheet, and the conveyance mode with respect to the sheet type. And calculating the remaining amount of paper .

なお、後述の実施形態では、底板は符号1,2に、給紙側端部は回転中心1−a、2−
aから離れた側の端部に、用紙送り出し用のローラはピックアップローラR2あるいは給
紙ローラR1に、給紙部は本体給紙部PS1及び手差し給紙部PS2に、検知手段はレジ
ストセンサS3に、駆動手段は図示しない駆動機構に、前記ローラへ接触するタイミング
よりも前の予め設定されたタイミングはB2に、検知手段が前記ローラによって給紙され
て用紙の先端を検知するタイミングはB5,B6に、演算手段はCPU111に、用紙残量テーブルは記憶部170に、画像形成装置はプリンタ100に、それぞれ対応する。
In the embodiment described later, the bottom plate is denoted by reference numerals 1 and 2, and the sheet feeding side end is the rotation center 1-a, 2-
At the end away from a, the paper feed roller is the pickup roller R2 or the paper feed roller R1, the paper feed unit is the main body paper feed unit PS1 and the manual paper feed unit PS2, and the detection means is the registration sensor S3. The drive means is a drive mechanism (not shown), the preset timing before the timing of contacting the roller is B2, and the timing when the detection means is fed by the roller to detect the leading edge of the paper is B5, B6. to, the calculating means CPU 111, the use Kamizanryou table in the storage unit 170, images forming apparatus to the printer 100, corresponding.

本発明によれば、部品の増加を招くことなく、ほぼ無段階でリアルタイムに用紙残量を検知することができる。   According to the present invention, it is possible to detect the remaining amount of paper substantially in real time without causing an increase in parts.

本発明の実施形態に係るプリンタの給紙装置及び給紙搬送経路を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a paper feeding device and a paper feeding conveyance path of a printer according to an embodiment of the present invention. 用紙を積載した状態の手差し給紙装置の動作を示す概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an operation of the manual sheet feeder in a state where sheets are stacked. 給紙動作における各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating the operation timing of each unit in a paper feeding operation. 通紙枚数と演算によって求められる時間Tnの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the time Tn calculated | required by the number of paper passing, and a calculation. 時間Tnを演算する際に使用するテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the table used when calculating time Tn. 本実施形態に係るプリンタの制御構成の概略を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an outline of a control configuration of a printer according to the present embodiment.

本発明は、元々設置されているセンサの検知時間タイミングを利用することによって部品の増加なく、かつ、ほぼ無段階でリアルタイムに用紙残量の検知を行うことができるようにしたものである。以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。   According to the present invention, the remaining amount of paper can be detected in real time almost without any increase in parts by using the detection time timing of a sensor that is originally installed. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施形態に係るプリンタの給紙装置及び給紙搬送経路を示す概略構成図である。図中矢印A1,A2及びA3は用紙の搬送経路を示している。給紙部は図中左側の本体給紙部PS1、右側の手差し給紙部PS2からなる。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a paper feeding device and a paper feeding conveyance path of a printer according to an embodiment of the present invention. Arrows A1, A2, and A3 in the figure indicate the sheet conveyance path. The sheet feeding unit is composed of a main body sheet feeding unit PS1 on the left side and a manual sheet feeding unit PS2 on the right side.

本体給紙部PS1は、回転中心1−aを中心として揺動する底板1、底板1の回転中心1−aとは逆側の端部に配置された給紙ローラR1、給紙ローラR1位置からレジストローラ対R4位置に至る搬送路A2、レジストローラ対R4位置から転写ローラR5を経て排紙口に導く搬送路A1、底板1を給紙ローラR1側に常時弾性付勢する弾性部材3、及び底板1上の用紙を検出するためのセンサフィラー(以下、単にセンサと称す)S1を備えている。   The main body sheet feeding portion PS1 includes a bottom plate 1 that swings about a rotation center 1-a, a sheet feeding roller R1 that is disposed at an end of the bottom plate 1 opposite to the rotation center 1-a, and a sheet feeding roller R1 position. A conveyance path A2 from the registration roller pair R4 position to the registration roller pair R4 position, a conveyance path A1 that leads from the registration roller pair R4 position through the transfer roller R5 to the paper discharge port, and an elastic member 3 that constantly elastically urges the bottom plate 1 toward the paper feed roller R1. And a sensor filler (hereinafter simply referred to as a sensor) S1 for detecting paper on the bottom plate 1.

同様に、手差し給紙部PS2は、回転中心2−aを中心として揺動する底板2、底板2の回転中心2−aとは逆側の端部に配置されたピックアップローラR2、ピックアップローラの用紙搬送方向下流側に位置する給紙ローラR3、給紙ローラR3位置からレジストローラ対R4位置に至る搬送路A3、底板2をピックアップローラR2側に常時弾性付勢する弾性部材4、及び底板2上の用紙を検出するためのセンサフィラー(以下、単にセンサと称す)S2を備えている。なお、給紙ローラR1,R3には、それぞれ分離部材7,5が摺接し、重送されてきた用紙を分離して、給紙ローラR1,R3に接している側の用紙のみを給送するようになっている。また、転写ローラR5は転写ベルト6間でニップを有し、このニップ間を通る用紙に対して転写ベルト6上の画像を転写する。   Similarly, the manual sheet feeding portion PS2 includes a bottom plate 2 that swings about the rotation center 2-a, a pickup roller R2 that is disposed at the end opposite to the rotation center 2-a of the bottom plate 2, and a pickup roller. Paper feed roller R3 located on the downstream side in the paper conveyance direction, conveyance path A3 from the paper feed roller R3 position to the registration roller pair R4 position, elastic member 4 that constantly elastically urges the bottom plate 2 toward the pickup roller R2, and the bottom plate 2 A sensor filler (hereinafter simply referred to as a sensor) S2 for detecting the upper sheet is provided. The separation members 7 and 5 are in sliding contact with the paper feed rollers R1 and R3, respectively, to separate the multi-feed paper and feed only the paper on the side in contact with the paper feed rollers R1 and R3. It is like that. The transfer roller R5 has a nip between the transfer belts 6 and transfers an image on the transfer belt 6 to a sheet passing between the nips.

すなわち、図1の例では、転写ベルト6と転写ローラR5によって用紙に画像形成もしくは印字する言わば印字ヘッドを構成している。この印字ヘッドは所謂電子写真方式の作像部を前提としていることから転写ベルト6を使用した例を挙げているが、作像部もモノクロのもの、フルカラーのものがあり、転写ベルト6ではなく転写ドラムを使用したもの、転写ドラムを使用した場合においてもモノクロとフルカラーのものがある。さらには、電子写真方式以外の方式として、インクジェット方式、あるいはジェルジェット方式などの液滴吐出型の印字ヘッドのものでも良く、本発明において、プリンタの印字方式を限定するものではない。   That is, in the example of FIG. 1, a so-called print head that forms or prints an image on a sheet by the transfer belt 6 and the transfer roller R5 is configured. Since this print head presupposes a so-called electrophotographic image forming section, an example using the transfer belt 6 is given. However, there are monochrome and full-color image forming sections, not the transfer belt 6. Even when a transfer drum is used and when a transfer drum is used, there are monochrome and full-color ones. Furthermore, as a method other than the electrophotographic method, a droplet discharge type print head such as an ink jet method or a gel jet method may be used. In the present invention, the printing method of the printer is not limited.

このように大略構成された給紙装置では、例えば、手差し給紙部PS2から用紙を搬送する場合、用紙を底板2上に戴置し、弾性部材4によってピックアップローラR2の方向に用紙毎付勢し、最上位の用紙をピックアップローラR2に圧接させる。このとき、底板2は用紙を1枚給紙する毎にギヤやカムなど1回転クラッチ、あるいはステッピングモータなどの駆動機構により回転中心2−aを中心に揺動し、積載用紙の昇降を繰り返す。   In the paper feeding device configured in this way, for example, when paper is transported from the manual paper feeding unit PS2, the paper is placed on the bottom plate 2 and is urged by the elastic member 4 in the direction of the pickup roller R2. Then, the uppermost sheet is brought into pressure contact with the pickup roller R2. At this time, every time a sheet is fed, the bottom plate 2 is swung around the rotation center 2-a by a one-rotation clutch such as a gear or a cam or a driving mechanism such as a stepping motor, and repeatedly raises and lowers the stacked sheets.

ピックアップローラR2に圧接された用紙は、ピックアップローラR2が回転することにより給紙ローラR3と給紙ローラR3に摺接する分離部材5のニップに到達し、1枚に分離される。分離された用紙は、搬送路A3に沿ってレジストローラ対R4に搬送され、レジストローラ対R4にニップ位置で、用紙の斜行などを修正した後、転写ベルト6上の画像とタイミングを取って送り出され、下流側の転写ローラR5と転写ベルト6まで到達する。転写ローラR5と転写ベルト6にニップで、現像部から送られてきたトナー画像が用紙に転写され、さらに下流の不図示の定着部、排紙部を通過して用紙が排出される。   The sheet pressed against the pickup roller R2 reaches the nip between the sheet feeding roller R3 and the separation member 5 that is in sliding contact with the sheet feeding roller R3 by the rotation of the pickup roller R2, and is separated into one sheet. The separated sheet is conveyed along the conveyance path A3 to the registration roller pair R4, and after correcting the skew of the sheet at the nip position with the registration roller pair R4, the image on the transfer belt 6 is timed. It is sent out and reaches the transfer roller R5 and the transfer belt 6 on the downstream side. The toner image sent from the developing unit is transferred to the sheet at the nip between the transfer roller R5 and the transfer belt 6, and further, the sheet is discharged through a fixing unit and a sheet discharge unit (not shown) downstream.

本体給紙PS1からの給紙の場合も同様に底板1に戴置された用紙は給紙ローラR1、レジストローラ対R4、転写ローラR5及び転写ベルト6のニップを通過し、排紙口から排出される。   Similarly, in the case of paper feed from the main body feed PS1, the paper placed on the bottom plate 1 passes through the nip of the feed roller R1, the registration roller pair R4, the transfer roller R5 and the transfer belt 6 and is discharged from the paper discharge port. Is done.

一連の搬送動作の中で、センサS1,S2は底板1,2上の用紙の有無によりセンサのON/OFFを検知しており、用紙がないと判断した場合はセット用紙切れと判断して装置は印刷動作を中止する。レジストセンサフィラー(以下、単位レジストセンサと称する)S3は用紙先端が接触して回転することによりON/OFFを検知し、用紙の搬送タイミングの情報として測定され、用紙が所定の搬送動作を行わなかった場合には搬送ジャムと判断して印刷動作を中止する。   In a series of transport operations, the sensors S1 and S2 detect the ON / OFF state of the sensor based on the presence or absence of paper on the bottom plates 1 and 2, and when it is determined that there is no paper, it is determined that the set paper has run out. Cancels the printing operation. A registration sensor filler (hereinafter referred to as a unit registration sensor) S3 detects ON / OFF when the leading edge of the sheet contacts and rotates, and is measured as information on the sheet conveyance timing, and the sheet does not perform a predetermined conveyance operation. If it is detected, it is determined that the jam has occurred and the printing operation is stopped.

図2は用紙を積載した状態の手差し給紙装置の動作を示す概略構成図、図3は給紙動作における各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図2(a)は用紙の積載数が最小(0)の場合、図2(b)は積載数が最大の場合をそれぞれ示す、図2では、Pは積載用紙、F0は底板昇降の待機位置を表している。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the operation of the manual sheet feeder in a state where sheets are stacked, and FIG. 3 is a timing chart illustrating the operation timing of each unit in the sheet feeding operation. 2A shows a case where the number of stacked sheets is minimum (0), FIG. 2B shows a case where the number of stacked sheets is maximum, and in FIG. 2, P is a stacked sheet, and F0 is a standby position for raising and lowering the bottom plate. Represents.

給紙装置が給紙命令を受けると、ピックアップローラR2が回転を開始し(図3:B1)、同時に底板2が待機位置F0から、給紙動作を開始するために上昇動作を開始する(図3:B2)。このとき、用紙積載数0の場合の待機位置F0からピックアップローラR2への圧接(図3:B3)までの回動角度をθ1[deg]、用紙積載数最大の場合の回動角度をθ2[deg]とすると、用紙積載数が少ない程、回動角度が大きくなる。すなわち、
θ1>θ2
となる。
When the sheet feeding device receives a sheet feeding command, the pickup roller R2 starts to rotate (FIG. 3: B1), and at the same time, the bottom plate 2 starts a lifting operation to start the sheet feeding operation from the standby position F0 (FIG. 3). 3: B2). At this time, the rotation angle from the standby position F0 to the pressure contact (B3) to the pickup roller R2 when the number of sheets is 0 is θ1 [deg], and the rotation angle when the number of sheets is maximum is θ2 [deg]. deg], the smaller the number of sheets, the larger the rotation angle. That is,
θ1> θ2
It becomes.

一方、底板2の回転速度をA[rpm]としたとき、用紙積載数0の場合と用紙積載数最大の場合の、底板上昇開始(図3:B2)からピックアップローラR2への圧接(図3:B3,B4)までの時間差をΔt(図3:B4−B3)とすると、
Δt=(θ1−θ2)/6A [sec] ・・・(1)
が成り立つ。用紙の搬送はすでに回転しているピックアップローラR2に圧接した瞬間(図3:B3,B4)から開始されるので、用紙積載数が最大の場合は用紙積載数0の場合よりもΔt[sec]だけ早く開始されることになる(図3:B3)。
On the other hand, when the rotation speed of the bottom plate 2 is set to A [rpm], the pressure contact (FIG. 3) from the bottom plate rising start (FIG. 3: B2) to the pickup roller R2 when the number of sheets is 0 and when the number of sheets is maximum. : B3, B4) as Δt (FIG. 3: B4-B3)
Δt = (θ1−θ2) / 6A [sec] (1)
Holds. Since the conveyance of the sheet is started from the moment when it is brought into pressure contact with the already rotating pickup roller R2 (FIG. 3: B3, B4), Δt [sec] is greater when the number of sheets is maximum than when the number of sheets is zero. It will start as soon as possible (FIG. 3: B3).

用紙搬送開始の位置は一定とし、待機位置からレジストセンサS3をONするまでの搬送距離をL、用紙の移動速度をVとすると、用紙給紙開始からレジストセンサS3のONまでの時間t1(図3)は、
t1=L/V [sec] ・・・(2)
となる。用紙最大積載時の枚数をN枚、N枚積載時の底板2の上昇開始から圧接までの時間をt0とすると、時間t0(図3:B3−B2)は、
t0=θ2/6A [sec] ・・・(3)
となる。用紙1枚通紙毎に
Δt/N [sec]
ずつ遅れていくため、用紙最大積載から通紙n枚目の用紙先端が、給紙命令を受けてからレジストセンサS3のON(図3:B5,B6)を検知する時間Tnは、
Tn=t0+t1+nΔt/N [sec] ・・・(4)
となる。
Assuming that the paper conveyance start position is constant, the conveyance distance from the standby position until the registration sensor S3 is turned ON is L, and the paper movement speed is V, the time t1 from the paper supply start to the registration sensor S3 ON (FIG. 3)
t1 = L / V [sec] (2)
It becomes. Assuming that the number of sheets when the maximum number of sheets is stacked is N, and the time from the start of raising the bottom plate 2 to the pressure contact when N sheets are stacked is t0, time t0 (FIG. 3: B3-B2) is
t0 = θ2 / 6A [sec] (3)
It becomes. Δt / N [sec] for each sheet of paper
The time Tn for detecting the ON (FIG. 3: B5, B6) of the registration sensor S3 after the leading edge of the nth sheet passing from the maximum stacking of the sheets after receiving the sheet feeding command is
Tn = t0 + t1 + nΔt / N [sec] (4)
It becomes.

式(4)をnについて解くと
n=(Tn−t1−t0)N/Δt [枚目] ・・・(5)
となり、このときの用紙残量Nzは
Nz=N−n
=N−(Tn − t1− t0 )N/Δt
=N(1−(Tn−t1−t0)/Δt) [枚] ・・・(6)
となる。
Solving equation (4) for n: n = (Tn−t1−t0) N / Δt [sheet number] (5)
The remaining paper amount Nz at this time is Nz = N−n
= N- (Tn-t1-t0) N / .DELTA.t
= N (1− (Tn−t1−t0) / Δt) [sheets] (6)
It becomes.

そこで、式(6)から変数である時間Tnを測定すれば1枚毎の用紙残量が推定可能となる。ここで、残量検知精度を1枚毎ではなく段階的な用紙残量検知に抑えることで、搬送中に起こる用紙の位置ばらつきを許容することができ、より低コストに構成することができる。   Therefore, if the time Tn which is a variable is measured from the equation (6), the remaining amount of paper for each sheet can be estimated. Here, by suppressing the remaining amount detection accuracy to a step-by-step detection of the remaining amount of paper instead of every single sheet, it is possible to allow variation in the position of the sheet that occurs during conveyance, and to achieve a lower cost.

また、時間Tnの測定開始タイミングは最大積載用紙がピックアップローラR2に圧接するタイミングより一定時間前であれば、特に底板上昇開始をトリガとすることにこだわる必要はない。   Further, if the measurement start timing of the time Tn is a certain time before the timing when the maximum loaded paper is pressed against the pickup roller R2, there is no need to be particularly concerned with the start of the bottom plate ascent.

ここで、例えば厚さがありコシの強い用紙、あるいは表面が粗く摩擦係数が高い用紙の場合、測定時間Tnのばらつきは大きくなる。この場合、用紙給紙部からレジストセンサS3の途中に、図1に示す中継ローラR6を設けて搬送力を強化する。これにより時間Tnのばらつきを抑えて用紙残量検知精度を高く保つことができる。   Here, for example, when the paper is thick and strong, or the paper has a rough surface and a high friction coefficient, the variation in the measurement time Tn increases. In this case, a relay roller R6 shown in FIG. 1 is provided in the middle of the registration sensor S3 from the paper feeding unit to strengthen the conveyance force. As a result, the variation in time Tn can be suppressed and the remaining sheet detection accuracy can be kept high.

また、図2におけるピックアップローラR2では、底板2のエンド側(搬送方向上流側)にエンドガイド8を設け、n番目の用紙を送り出した後に搬送方向とは逆回転に回転させる。これにより、n番目の用紙に摩擦力によって連れ出されて先行していたn+1番目の用紙を元の待機位置に戻すことができる。その結果、用紙給紙の開始位置を常に一定に保ち、結果的に用紙残量検知精度を高く保つことが可能となる。その他、さらに用紙残量の検知精度を上げるためには、
・レジストセンサS3自身の分解能を上げる、
・底板2の回転速度を極力遅くする、
などの方法がある。
Further, in the pickup roller R2 in FIG. 2, an end guide 8 is provided on the end side (upstream side in the transport direction) of the bottom plate 2, and after the nth sheet is sent out, it is rotated in the direction opposite to the transport direction. As a result, the (n + 1) th sheet that has been taken forward by the friction force to the nth sheet can be returned to the original standby position. As a result, it is possible to always keep the sheet feeding start position constant, and as a result, it is possible to keep the remaining sheet detection accuracy high. In addition, in order to further improve the detection accuracy of the remaining amount of paper,
-Increase the resolution of the resist sensor S3 itself,
-Decrease the rotation speed of the bottom plate 2 as much as possible,
There are methods.

図4は通紙枚数と前記式(4)で求められる時間Tnの関係を示す図である。用紙給紙後、例えば部品間の継ぎ目や成形不良によるバリなどに引っ掛かる、あるいはセット用紙の先端が元々折れていたりなどすると、レジストセンサS3への到達が突発的に遅れる場合がある。このようなイレギュラーな動作が発生するk番目の通紙用紙の情報のみで確定せず、直前のなるべく多くの連続したTnの値に対して所定のばらつきのしきい値を設定し、ばらつきがしきい値を上回った場合は用紙残量情報をクリアし、再度時間を測定し直すようにする。これにより、イレギュラーな搬送動作による用紙残量誤検知を防止することができる。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the number of sheets to be passed and the time Tn obtained by the above equation (4). After the paper is fed, for example, when it is caught by a joint between parts or a burr due to molding failure, or the leading edge of the set paper is originally broken, the arrival at the registration sensor S3 may be suddenly delayed. A predetermined variation threshold value is set for as many consecutive Tn values as possible immediately before the determination is made only by the information of the k-th sheet that causes such an irregular operation. If the threshold value is exceeded, the remaining paper amount information is cleared and the time is measured again. As a result, it is possible to prevent erroneous detection of the remaining amount of paper due to an irregular transport operation.

具体的には、図4において、ハッチングを施した丸印で示すポイントは、突発的な用紙遅れが起こったk枚目のTn(k)である。このとき、Tnと併せて直前の、Tn−1、Tn−2の母数3の標準偏差σnを取る。このとき、予め決めたばらつきのしきい値σaとして、以下の条件を設定する。   Specifically, in FIG. 4, the points indicated by hatched circles are the kth Tn (k) where a sudden paper delay has occurred. At this time, the standard deviation σn of the parameter 3 of Tn−1 and Tn−2 immediately before Tn is taken. At this time, the following condition is set as the predetermined variation threshold σa.

[条件]
σn≧σa のとき Tnをリセット
σn<σa のとき Tn=(Tk−2+Tk−1+Tk)/3 ・・・(7)
として式(6)に時間Tnを代入することにより用紙残量Nzを演算する。
[conditions]
Tn is reset when σn ≧ σa When σn <σa Tn = (Tk−2 + Tk−1 + Tk) / 3 (7)
As a result, the remaining paper amount Nz is calculated by substituting the time Tn into the equation (6).

この場合、図4に示すTkを用いて計算される標準偏差σk,σk+1,σk+2について、予め決めたばらつきのしきい値σaを上回り、これらについてはリセットされる。その後、σk+3以降の値がσaを下回ってTnが確定し、用紙残量を演算する。この処置により、突発的に起こった用紙遅れのTkによって用紙残量の誤検知を防止できる。また母数及びしきい値σaを調整することにより残量検知精度を変えることが可能である。こうして用紙の通紙中、あるいは所定枚数の印刷動作が終わった後にユーザが用紙束を補給した場合などでも、誤検知を起こす可能性は低くなる。   In this case, the standard deviations σk, σk + 1, σk + 2 calculated using Tk shown in FIG. 4 exceed the predetermined variation threshold σa, and are reset. Thereafter, the value after σk + 3 falls below σa, Tn is determined, and the remaining amount of paper is calculated. By this measure, it is possible to prevent erroneous detection of the remaining amount of paper due to a sudden paper delay Tk. Further, the remaining amount detection accuracy can be changed by adjusting the parameter and the threshold value σa. Thus, the possibility of erroneous detection is reduced even when a sheet is being fed or when a user replenishes a bundle of sheets after a predetermined number of printing operations have been completed.

また、式(7)のように複数の値の平均値を取ると、検知残量の変位は滑らかになる。また1枚ずつの残量検知ではなく最大積載枚数Nを複数に分け、段階的に用紙残量Nzを検知して分解能を下げることによって物理的な精度を上げることなく誤検知を防止することができる。   Moreover, when the average value of a plurality of values is taken as in Expression (7), the displacement of the detected remaining amount becomes smooth. Further, instead of detecting the remaining amount one by one, the maximum number of stacked sheets N is divided into a plurality, and the remaining amount of paper Nz is detected step by step to lower the resolution, thereby preventing erroneous detection without increasing physical accuracy. it can.

また、図1に示した用紙の有無を検知するセンサS1,S2が設置されていれば、最終紙までの用紙残量はレジストセンサS3で判断し、最終紙のみ前記センサS1,S2の検知状態により判断するというように、センサの役割を分けることによって必要に用紙残量検知の精度を上げることなく、用紙切れ後のジャムを確実に防ぐことができる。   If the sensors S1 and S2 for detecting the presence or absence of the paper shown in FIG. 1 are installed, the remaining amount of paper up to the final paper is judged by the registration sensor S3, and only the final paper is detected by the sensors S1 and S2. As described above, it is possible to reliably prevent a jam after the sheet has run out without increasing the accuracy of the remaining sheet detection as necessary by separating the roles of the sensors.

前述したように、用紙の種類によっては同じ搬送経路でも用紙先端の搬送速度が変わることがある。また、装置によっては用紙の紙の厚さ(坪量)に対して搬送速度を個別に設定していることが多い。よって、予め通紙される用紙種に対して時間Tnを測定する上で補足する値の数値テーブルを用意しておけば、給紙される用紙の残量検知精度向上に繋がる。   As described above, depending on the type of paper, the transport speed at the front end of the paper may change even in the same transport path. Also, depending on the apparatus, the conveyance speed is often set individually for the paper thickness (basis weight). Therefore, if a numerical value table supplementary for measuring the time Tn is prepared for the paper type to be passed in advance, the accuracy of detecting the remaining amount of paper to be fed is improved.

例えば最大積載高さが同じ場合でも用紙の厚さが違う場合は、最大積載時の用紙枚数Nが変化する。また、用紙によっては積載高さを制限する場合もあり、最大積載時の底板2の回動角度θ2も変化する場合がある。また用紙の搬送負荷が高い場合、搬送速度を落として対応することもあるため用紙の移動速度Vを個別設定する場合がある。移動速度Vを変える場合、底板上昇速度も同様に変えることが多いため、底板2の回転速度Aも個別設定する。回動角度θ1、搬送距離Lは用紙種に関わらず一定値であることが普通である。以上を踏まえた個別設定のテーブルの例を図5に示す。   For example, even when the maximum stacking height is the same, if the sheet thickness is different, the number N of sheets at the maximum stacking changes. Further, depending on the paper, the stacking height may be limited, and the rotation angle θ2 of the bottom plate 2 at the time of maximum stacking may also change. In addition, when the paper conveyance load is high, the paper movement speed V may be individually set because the conveyance speed may be lowered. When the moving speed V is changed, the bottom plate ascent speed is often changed in the same manner, so that the rotational speed A of the bottom plate 2 is also set individually. The rotation angle θ1 and the transport distance L are usually constant values regardless of the paper type. FIG. 5 shows an example of an individual setting table based on the above.

このテーブルでは、用紙種に対して最大積載時の用紙枚数N、最大積載時の底板の回動角度θ2、底板の回転速度A、用紙の移動速度V、及び搬送モードの関係を設定している。用紙種では、用紙(a)〜(d)について、最大積載用紙枚数Nは全て個別の値、回動速度θ2については用紙(a)と用紙(b)で共通である。これは最大積載高さが同じであることを示す。なお、待機位置からレジストセンサS3をONするまでの搬送距離Lと、用紙積載数0の場合の待機位置F0からピックアップローラR2への圧接までの回動角度θ1は用紙種(用紙の厚さ)と関係がないので、給紙装置の機種に応じた固定値(一定値)である。   In this table, the relationship among the number of sheets N at the time of maximum loading, the rotation angle θ2 of the bottom plate at the maximum loading, the rotation speed A of the bottom plate, the movement speed V of the sheet, and the conveyance mode is set for the sheet type. . With regard to the paper types, the maximum number N of sheets that can be stacked is the individual value, and the rotation speed θ2 is common to the sheets (a) and (b) for the sheets (a) to (d). This indicates that the maximum loading height is the same. Note that the conveyance distance L from the standby position to turning on the registration sensor S3 and the rotation angle θ1 from the standby position F0 to the pressure contact with the pickup roller R2 when the number of sheets is 0 are the sheet type (sheet thickness). Therefore, it is a fixed value (a constant value) according to the model of the paper feeding device.

回転速度Aと移動速度Vについては搬送モードとして用紙(a),(b)のモード(1)と用紙(c),(d)のモード(2)の2モードが設定されている。例えば、紙厚の薄い用紙(a),(b)に対して、紙厚の厚い用紙(c),(d)のモードは、搬送速度Vと底板上昇速度Aが半分であるが、用紙(c)と(d)では最大積載高さが違う、など装置の搬送性能により以上の設定値について複数の設定されていることが多い。したがって、予め予想される用紙種に対してこのような設定テーブルを用意しておけば、式(1)から式(6)の各式を用いて用紙残量Nzを計算することができる。   As for the rotation speed A and the movement speed V, two modes of mode (1) for paper (a) and (b) and mode (2) for paper (c) and (d) are set as the transport modes. For example, the mode of thick paper (c) and (d) is less than the thin paper (a) and (b), while the transport speed V and the bottom plate raising speed A are halved. In many cases, a plurality of setting values are set depending on the conveyance performance of the apparatus, such as the maximum loading height is different between c) and (d). Therefore, if such a setting table is prepared for a paper type expected in advance, the remaining paper amount Nz can be calculated using the equations (1) to (6).

このようなテーブルを用意したとしても、予め想定したテーブルにない新たな用紙種を通紙する場合には、その用紙の通紙時の時間Tnの測定値と、最大積載枚数Nの情報で新たに数値テーブルを作成し、反映することができるようにする。このため、本実施形態では、図6に示した制御部110のCPU111にその機能を持たせる。   Even if such a table is prepared, when a new paper type that does not exist in the assumed table is passed, a new value is obtained based on the measured value of the time Tn when the paper is passed and information on the maximum number N of sheets loaded. Create a numerical table in the table so that it can be reflected. For this reason, in this embodiment, the CPU 111 of the control unit 110 shown in FIG.

すなわち、図6は本実施形態に係るプリンタの制御構成の概略を示すブロック図である。同図において、本実施形態に係るプリンタ100は、給紙部120、作像部130、排紙部140、操作表示部150、外部I/F部160、及び記憶部170を備え、これらの各部が制御部110によって制御される制御構成となっている。給紙部120は図1に示した本体給紙部PS1と手差し給紙部PS2からなり、作像部130は図1の転写ベルト6を含む作像要素からなる。排紙部140は転写ローラR5の搬送方向下流側の図示しない定着部より下流側で、用紙に画像が定着された用紙を機外、もしくは後段の後処理装置などに排紙する。操作表示部150はプリンタ100のユーザインターフェイスであって、ユーザから操作指示が入力されると共に、画面にソフトキーやメッセージが表示される。外部I/Fは、図示しないPC(パーソナルコンピュータ)、スキャナなどが接続され制御部110との間で信号の送受を行うインターフェイスである。記憶部170は、画像データ及び前記テーブルを記憶するメモリであり、例えばHDDなどの大量記憶装置が使用される。なお、テーブルにはDRAMなどのフラッシュメモリを使用することもできる。   That is, FIG. 6 is a block diagram showing an outline of the control configuration of the printer according to the present embodiment. In FIG. 1, the printer 100 according to the present embodiment includes a paper feed unit 120, an image forming unit 130, a paper discharge unit 140, an operation display unit 150, an external I / F unit 160, and a storage unit 170. The control configuration is controlled by the control unit 110. The sheet feeding unit 120 includes the main body sheet feeding unit PS1 and the manual sheet feeding unit PS2 illustrated in FIG. 1, and the image forming unit 130 includes image forming elements including the transfer belt 6 illustrated in FIG. The paper discharge unit 140 discharges the paper on which the image is fixed on the paper to the outside of the apparatus or a post-processing device on the downstream side, on the downstream side of the transfer roller R5 in the transport direction and downstream of the fixing unit (not shown). The operation display unit 150 is a user interface of the printer 100, and receives operation instructions from the user and displays soft keys and messages on the screen. The external I / F is an interface that is connected to a control unit 110 to which a PC (personal computer), a scanner, and the like (not shown) are connected. The storage unit 170 is a memory for storing image data and the table, and a mass storage device such as an HDD is used. Note that a flash memory such as a DRAM can be used for the table.

制御部110は、CPU111、ROM112及びRAM113を備え、各部からセンサ信号が入力され、入力された信号及び操作信号に基づいて各部を制御する。制御はCPU111によって実行されるが、CPU111はROM112に格納されたプログラムをRAM113に展開し、RAM113をワークエリア及びデータバッファとして使用しながらプログラムで定義された処理を実行する。   The control unit 110 includes a CPU 111, a ROM 112, and a RAM 113, receives sensor signals from each unit, and controls each unit based on the input signals and operation signals. The control is executed by the CPU 111. The CPU 111 develops a program stored in the ROM 112 in the RAM 113, and executes processing defined by the program while using the RAM 113 as a work area and a data buffer.

前述のようにCPU111が新たなテーブルの作成機能を備えているので、新たな紙種に対する用紙残量Nの計算用のテーブルが必要な場合には、その都度作成する。これにより使用する全紙種に対応することができる。例えば、新しい用紙種を通紙する場合には、用紙残量検知用のモードを用意し、底板に用紙を最大積載高さまで積載して通紙動作を行う。このときの最終紙までの通紙枚数がNであり、最終紙のTnは図3によるとTn(min)であるので、前記搬送モードにより決まるt0、t1及びΔtから、前述した式(6)によって、用紙残量Nzを推定することができる。   As described above, since the CPU 111 has a function for creating a new table, a table for calculating the remaining amount N of paper for a new paper type is created whenever necessary. As a result, all types of paper used can be handled. For example, when passing a new paper type, a mode for detecting the remaining amount of paper is prepared, and the paper is loaded on the bottom plate up to the maximum stacking height to perform the paper passing operation. At this time, the number of sheets to be passed through to the final sheet is N, and the Tn of the final sheet is Tn (min) according to FIG. 3. Therefore, from the t0, t1, and Δt determined by the transport mode, the above-described formula (6) Thus, the remaining paper amount Nz can be estimated.

このようにして求められた用紙残量検知情報は、プリンタ100の操作表示部150、及び/又は印刷指示を行うパーソナルコンピュータの画面などに表示され、これによりユーザに用紙残量を認識させることが可能となる。その結果、用紙切れになる前にユーザに用紙セットを促すことができる。   The remaining paper amount detection information obtained in this way is displayed on the operation display unit 150 of the printer 100 and / or the screen of a personal computer that issues a print instruction, thereby allowing the user to recognize the remaining paper amount. It becomes possible. As a result, it is possible to prompt the user to set the paper before it runs out of paper.

以上のように、本実施形態によれば、
1)底板2上に最大枚数載置された用紙がピックアップローラR2へ接触するタイミングB3よりも前の予め設定されたタイミングB2からレジストセンサS3がピックアップローラR2によって給紙されて用紙の先端を検知するまでの時間Tnに基づいて用紙の残量を演算するので、新たに部品を追加することなく、セット用紙の残量をリアルタイムに検知することができる。
2)用紙給紙部からレジストセンサS3の途中に中継ローラR6を設けて搬送力を強化したので、用紙先端の移動速度のばらつきを抑え、用紙の残量検知を正確に行うことができる。
3)ピックアップローラR2を逆転さえることにより先行紙による後行紙の連れ出しを防止し、残量検知をより正確に行うことができる。
4)連続する複数の時間Tnについて、所定のばらつきσaを上回った場合には用紙残量情報を一旦クリアし、その後の連続する複数回の記録が所定のばらつきσaを下回った場合に用紙残量の演算結果を反映するので、突発的に用紙の挙動が乱れても用紙残量の誤検知を防止することができる。
5)用紙最大積載量を複数に分けて段階的に用紙残量を検知するようにし、残量検知の分解能を下げることによって、誤検知を防止することができる。
6)レジストセンサS3に加えて底板上の用紙の有無を検知するセンサS1,S2を備えているので、残量検知を行いつつ、用紙切れによるジャムを確実に防止することができる。
7)予め複数の用紙種に関する個別の用紙残量テーブル(図5)をさらに備え、時間Tnの演算に際し、前記用紙残量テーブルを参照して演算するので、用紙種が変わっても、予め想定された用紙種に対して正確に残量検知を行うことができる。
8)使用する用紙種に対して時間Tnを測定し、その用紙種に対する用紙残量のテーブルを新たに作成し、用紙残量情報に反映するので、想定外の用紙種に対しても残量検知を正確に行うことができる。
9)ユーザは操作表示部150を介して用紙残量を認識することができるので、ユーザによる用紙切れ前の用紙補給が可能となり、印刷の作業効率の向上を図ることができる。
などの効果を奏する。
As described above, according to the present embodiment,
1) The registration sensor S3 is fed by the pickup roller R2 from the preset timing B2 before the timing B3 when the maximum number of sheets placed on the bottom plate 2 come into contact with the pickup roller R2, and detects the leading edge of the sheet. Since the remaining amount of paper is calculated on the basis of the time Tn until it is done, the remaining amount of set paper can be detected in real time without newly adding parts.
2) Since the relay roller R6 is provided in the middle of the registration sensor S3 from the paper feeding unit to enhance the conveying force, variation in the moving speed of the leading edge of the paper can be suppressed and the remaining amount of paper can be detected accurately.
3) By moving the pickup roller R2 in the reverse direction, it is possible to prevent the trailing paper from being taken out by the preceding paper, and the remaining amount can be detected more accurately.
4) For a plurality of continuous times Tn, when the predetermined variation σa is exceeded, the remaining paper amount information is once cleared, and when the subsequent continuous recording is less than the predetermined variation σa, the remaining amount of paper is Therefore, even if the paper behavior is suddenly disturbed, erroneous detection of the remaining amount of paper can be prevented.
5) It is possible to prevent erroneous detection by dividing the maximum amount of paper into a plurality of pieces and detecting the remaining amount of paper step by step and lowering the resolution of the remaining amount detection.
6) Since sensors S1 and S2 for detecting the presence or absence of paper on the bottom plate are provided in addition to the registration sensor S3, jamming due to running out of paper can be reliably prevented while detecting the remaining amount.
7) An individual sheet remaining amount table (FIG. 5) relating to a plurality of sheet types is further provided in advance, and when calculating the time Tn, the calculation is performed with reference to the sheet remaining amount table. The remaining amount can be accurately detected with respect to the selected paper type.
8) The time Tn is measured for the paper type to be used, and a new table of remaining paper amount for the paper type is newly created and reflected in the remaining paper amount information. Detection can be performed accurately.
9) Since the user can recognize the remaining amount of paper via the operation display unit 150, the user can replenish paper before running out of paper, and the work efficiency of printing can be improved.
There are effects such as.

なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された発明の技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。   It should be noted that the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible, and all technical matters included in the technical idea of the invention described in the scope of claims are the subject of the present invention. .

特許第4015860号公報Japanese Patent No. 4015860 特開2000−118792号公報JP 2000-118792 A 特開2000−16639号公報JP 2000-16639 A

1,2 底板
1−a,2−a 回転中心
8 エンドフェンス
100 プリンタ
111 CPU
150 操作表示部
170 記憶部
PS1 本体給紙部
PS2 手差し給紙部
R1 給紙ローラ
R2 ピックアップローラ
R6 中継ローラ
S1,S2 センサ
S3 レジストセンサ
1, 2 Bottom plate 1-a, 2-a Rotation center 8 End fence 100 Printer 111 CPU
150 Operation Display Unit 170 Storage Unit PS1 Main Body Paper Feed Unit PS2 Manual Paper Feed Unit R1 Paper Feed Roller R2 Pickup Roller R6 Relay Roller S1, S2 Sensor S3 Registration Sensor

Claims (10)

用紙が載置される底板の給紙側端部を上昇させることにより前記用紙を用紙送り出し用のローラに押し当て、前記ローラが前記用紙に当接する前から前記ローラを給紙方向に回転させて用紙を送り出す給紙部を有する給紙装置であって、
前記給紙部の用紙搬送方向下流部にあって用紙の先端を検知する検知手段と、
用紙を給送する際、用紙1枚毎に前記ローラへの押圧と離間を行わせる駆動手段と、
前記底板上に最大枚数載置された用紙が前記ローラへ接触するタイミングよりも前の予め設定されたタイミングから前記検知手段が前記ローラによって給紙されて用紙の先端を検知するまでの時間Tnに基づいて用紙の残量を演算する演算手段と、
を備え
前記演算手段は、
用紙給紙開始から前記検知手段による先端検知までの時間をt1、
用紙最大積載時の底板の上昇開始から圧接までの時間をt0、
用紙最大積載時の枚数をN、
用紙最大積載時からの通紙枚数をn、
用紙1枚通紙毎の底板上昇時間の遅れをΔt/N、
としたとき、
用紙最大積載から通紙n枚目の用紙先端が、給紙命令を受けてから前記検知手段が検知する前記時間
Tn=t0+t1+nΔt/N
と、用紙種に対して用紙最大積載時の用紙枚数、前記底板の回動角度、前記底板の回転速度、用紙の移動速度 及び搬送モードの関係を記憶した個別の用紙残量テーブルとを参照して前記用紙残量を演算すること
を特徴とする給紙装置。
By raising the paper feed side end of the bottom plate on which the paper is placed, the paper is pressed against a paper feed roller, and the roller is rotated in the paper feed direction before the roller contacts the paper. A paper feeding device having a paper feeding unit for feeding paper,
Detection means for detecting the leading edge of the paper in the downstream portion of the paper feeding direction in the paper feeding direction;
Driving means for pressing and separating the roller for each sheet when feeding the sheet;
The time Tn from when the detection unit is fed by the roller to detect the leading edge of the sheet from the preset timing before the timing when the maximum number of sheets placed on the bottom plate contact the roller is reached. A computing means for computing the remaining amount of paper based on;
Equipped with a,
The computing means is
The time from the start of paper feeding until the leading edge is detected by the detecting means is t1,
T0 is the time from when the bottom plate starts to rise to the pressure contact when the paper is fully loaded.
N, the maximum number of sheets loaded
N, the number of sheets passed from the maximum loading
Δt / N is the delay in the bottom plate rise time for each sheet of paper
When
The time that the detection means detects after the leading edge of the nth sheet from the maximum stacking capacity receives a paper feed command
Tn = t0 + t1 + nΔt / N
And a separate sheet remaining amount table that stores the relationship between the number of sheets when the maximum number of sheets is loaded, the rotation angle of the bottom plate, the rotation speed of the bottom plate, the movement speed of the sheet, and the conveyance mode with respect to the sheet type. And calculating the remaining amount of paper.
請求項1に記載の給紙装置であって、
前記ローラより下流であって、前記検知手段よりも上流に1以上の用紙搬送用ローラを備えていることを特徴とする給紙装置。
The sheet feeding device according to claim 1,
A paper feeding device comprising one or more paper transport rollers downstream from the rollers and upstream from the detection means .
請求項1又は2に記載の給紙装置であって、
前記ローラによって用紙を給紙した後に次紙を搬送方向とは逆方向に移動させる手段と、
逆方向に移動した用紙の移動方向の位置を規制する規制手段と、
を備えていることを特徴とする給紙装置。
The sheet feeding device according to claim 1 or 2,
Means for moving the next sheet in the direction opposite to the conveying direction after feeding the sheet by the roller ;
A restricting means for restricting the position in the moving direction of the paper moved in the reverse direction;
A paper feeding device comprising:
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の給紙装置であって、
前記演算手段は、連続する複数の前記時間Tnについて、所定のばらつきを上回った場合には用紙残量情報を一旦クリアし、その後の連続する複数回の記録が所定のばらつきを下回った場合に用紙残量の演算結果を反映すること
を特徴とする給紙装置。
The sheet feeding device according to any one of claims 1 to 3,
The computing means once clears the remaining sheet information when the predetermined variation for a plurality of consecutive times Tn exceeds a predetermined variation, and the sheet when a plurality of subsequent recordings are less than the predetermined variation. A sheet feeding device that reflects a calculation result of a remaining amount .
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の給紙装置であって、
前記演算手段は、用紙最大積載量を複数に分けて段階的に用紙残量を検知すること
を特徴とする給紙装置。
The sheet feeding device according to any one of claims 1 to 4,
The paper feeding device is characterized in that the computing means divides the maximum paper loading capacity into a plurality of parts and detects the remaining paper quantity step by step .
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の給紙装置であって、
前記検知手段に加えて、前記底板上の用紙の有無を検知する用紙有無手段を備えていること
を特徴とする給紙装置。
The sheet feeding device according to any one of claims 1 to 5,
In addition to the detecting means, a paper feeding device comprising paper presence / absence means for detecting the presence / absence of paper on the bottom plate .
請求項1ないし6のいずれか1項に記載の給紙装置であって、
前記演算手段は、
使用する用紙種に対して前記時間Tnを測定し、
前記用紙種に対する用紙残量のテーブルを新たに作成すること
を特徴とする給紙装置。
The sheet feeding device according to any one of claims 1 to 6,
The computing means is
Measure the time Tn for the paper type to be used,
A sheet feeding device that newly creates a table of remaining sheet amounts for the sheet types .
請求項1ないし7のいずれか1項に記載の給紙装置であって、
前記演算手段によって演算された用紙残量に基づいて、確定した用紙残量を操作者へ認識させる手段を備えていること
を特徴とする給紙装置。
The sheet feeding device according to any one of claims 1 to 7,
A sheet feeding device comprising: means for causing an operator to recognize the determined remaining sheet amount based on the remaining sheet amount calculated by the calculating unit.
請求項1ないし8のいずれか1項に記載の給紙装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the paper feeding device according to claim 1 . 用紙が載置される底板の給紙側端部を上昇させることにより前記用紙を用紙送り出し用のローラに押し当て、前記ローラが前記用紙に当接する前から前記ローラを給紙方向に回転させて用紙を送り出す給紙部を有する給紙装置における用紙残量検知方法であって、
前記給紙部の用紙搬送方向下流部にあって用紙の先端を検知する検知手段と、
前記ローラより下流であって、前記検知手段よりも上流に設けられた1以上の用紙搬送用ローラと、
用紙を給送する際、用紙1枚毎に前記ローラへの押圧と離間を行わせる駆動手段と、
を備え、
用紙給紙開始から前記検知手段による先端検知までの時間をt1、
用紙最大積載時の底板の上昇開始から圧接までの時間をt0、
用紙最大積載時の枚数をN、
用紙最大積載時からの通紙枚数をn、
用紙1枚通紙毎の底板上昇時間の遅れをΔt/N、
としたとき、
用紙最大積載から通紙n枚目の用紙先端が、給紙命令を受けてから前記検知手段が検知する時間
Tn=t0+t1+nΔt/N
と、用紙種に対して用紙最大積載時の用紙枚数、前記底板の回動角度、前記底板の回転速度、用紙の移動速度 及び搬送モードの関係を記憶した個別の用紙残量テーブルとを参照して用紙の残量を演算すること
を特徴とする用紙残量検知方法
By raising the paper feed side end of the bottom plate on which the paper is placed, the paper is pressed against a paper feed roller, and the roller is rotated in the paper feed direction before the roller contacts the paper. A method for detecting a remaining amount of paper in a paper feeding device having a paper feeding unit for feeding paper ,
Detection means for detecting the leading edge of the paper in the downstream portion of the paper feeding direction in the paper feeding direction;
One or more paper transport rollers provided downstream of the rollers and upstream of the detection means;
Driving means for pressing and separating the roller for each sheet when feeding the sheet;
With
The time from the start of paper feeding until the leading edge is detected by the detecting means is t1,
T0 is the time from when the bottom plate starts to rise to the pressure contact when the paper is fully loaded.
N, the maximum number of sheets loaded
N, the number of sheets passed from the maximum loading
Δt / N is the delay in the bottom plate rise time for each sheet of paper
When
Time that the detecting means detects after the leading edge of the nth sheet from the maximum stacking capacity receives a paper feed command
Tn = t0 + t1 + nΔt / N
And a separate sheet remaining amount table that stores the relationship between the number of sheets when the maximum number of sheets is loaded, the rotation angle of the bottom plate, the rotation speed of the bottom plate, the movement speed of the sheet, and the conveyance mode with respect to the sheet type. And calculating the remaining amount of paper .
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