JPH02221970A - 画像形成装置の給紙方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複写機、プリンタ等の画像形成装置の給紙方法
及び装置に関するものである。

〔従来技術〕

画像形成装置の一例として複写機においては、紙サイズ
や紙質の異なる用紙を収納できるように多段状に用紙収
納部として給紙トレイ又は給紙カセットを設けることが
普通に行われている。

従来は１個又は２個の用紙収納部を設けた複写機が多か
ったが、最近５段カセット等の多数の用紙収納部を有す
る複写機が多用されるようになってきた。このように用
紙収納部の数が多くなると、従来の用紙収納部の少ない
場合には問題にならなったが、各用紙収納部から画像形
成位置まで、例えば感光体による転写位置までの距離が
異なることが問題になる。即ち、一番画像形成位置に近
い用紙収納部と一番画像形成位置から遠い用紙収納部と
の間では１枚目の画像形成（以下ファーストコピーと称
す）に要する時間が異なることになり、１番違い例えば
第５番目の給紙カセットではファーストコピーのコピー
速度の遅さが気になるようになる。

従来は給紙トレイや給紙力セントは複写機本体の側部に
張り出すように装着されていたが、最近省スペースによ
る複写機の小型化の傾向が強くなり、用紙収納部を複写
機本体から横に張り出した形で設けるのではなく、複写
機本体を載せている台の部分、すなわち複写機本体の下
方のスペースを有効に利用することが多くなってきた。

このため、用紙収納部は複写機本体の下の台の中に設け
る傾向が出てきた。このように複写機本体より下方の台
の中に用紙収納部を設けると、その用紙収納部から複写
機本体内の画像形成位置までの搬送距離はますます長く
なり、ファーストコピーの所要時間が長くなることが問
題になってくる。特に複写機本体内に１個又は２個の用
紙収納部を内蔵するようにすると、複写機本体内蔵の用
紙収納部と舎内の用紙収納部とでは搬送距離の違いが大
になる。

数種類の用紙のうち成るＩＩＩ類の用紙の、例えばＡ４
サイズ又はＢ５サイズの用紙の使用頻度が高く、大量の
複写をする場所では、同一サイズの用紙を複数の用紙収
納部に収納し、１つの用紙収納部、例えば給紙カセット
の用紙がなくなると、続いて給紙力セントの給紙切換を
行ない別の給紙カセットから用紙の給紙を自動継続する
場合がある。このような場合、例えば第１給紙カセット
と第５給紙カセットとに収納してあると、第１給紙カセ
ットがなくなり、第５給紙カセットに切換えられると、
そのときの１枚目のコピー、すなわちファーストコピー
の時間（ファーストコピータイム）が大になり、作業効
率が悪くなるという問題があった。

なくなった第１給紙カセットに用紙を補充して再び第１
給紙カセットから給紙するようにするき、第５給紙カセ
ットの用紙は使用される機会が少なくなり、長時間残留
することになる。それだけ第１給紙カセットの用紙の補
給回数が多くなり作業に手間がかかるという問題を生じ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来の上記の問題点を解消し、多数の用紙収
納部を設けた画像形成装置において、ファーストコピー
タイムを少なくして画像形成位置から離れた用紙収納部
も有効に活用できる給紙方法及び装置を提供することを
課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を、夫々の用紙収納部から画像形
成位置までの搬送距離を記憶し、複数の用紙収納部に同
一サイズの用紙があることを検知している場合に、複数
枚の画像形成指令が出されると、当該同一サイズの用紙
の収納部の搬送距離を比較演算し、第１枚目は搬送距離
の短い用紙収納部より給紙し、第２枚目以後は搬送距離
の長い用紙収納部より給紙し、第２枚目の給紙開始時を
第１枚目の用紙に対し予め設定してある時間間隔で画像
形成部に到達可能な如く制御することを特徴とする画形
成装置の給紙方法により解決した。

更に、画像形成装置内の画像形成手段の近くに配置され
る第１用紙収納部と、画像形成手段の下方に上下に重ね
て配置される複数の用紙収納部とを有し、夫々の用紙収
納部から切換給紙可能であることと、第１用紙収納部が
複数の＃ｌ１ｌＩＩＫの用紙を少量宛収納し、種類別に
切換給紙可能に形成されていることを特徴とする画像形
成装置の給紙装置により、多種類の用紙の何れについて
も上記の課題を解決した。

〔作用〕

本発明により、複数の用紙収納部の画像形成位置までの
搬送距離を予め記憶させ、画像形成すべきサイズの用紙
が収納される用紙収納部が複数個検知されると、夫々の
搬送距離を比較演算し、第１枚目の用紙は搬送距離の短
い用紙収納部より給紙し、第２枚目以降は搬送距離の遠
い用紙収納部より給紙するように用紙収納部給紙切換制
御をし、第２枚目の用紙の給紙開始時点を、同一用紙収
納部内の用紙が連続して給紙される場合のために予め設
定してある時間間隔で画像形成位置に用紙を給紙できる
タイミングで給紙するように制御する。

本発明により、多用するサイズの用紙を画像形成位置に
一番近い例えば第１用紙収納部と一番遠い、例えば第５
用紙収納部に収納しておけば、第１枚目の用紙は第１用
紙収納部から給紙し、第２枚目以降は第５用紙収納部か
ら給紙し、しかも第２枚目以降の用紙は第１用紙収納部
から給紙する場合と同じタイミングで画像形成位置に到
達することができるように給紙開始時点を制御すること
ができる。これにより画像形成位置からの搬送距離の長
い用紙収納部を利用してファーストコピータイムを短く
することができ、更に遠くにある用紙収納部の用紙が残
留しやすい傾向も解消できる。

画像形成位置に近い場所に数種類のサイズの用紙を少数
枚ずつ収納することができ、個別に給紙することができ
る第１給紙トレイのような用紙収納部を設け、第２給祇
トレイ又はカセット以下に夫々の種類の用紙を多数収納
するようにすれば、１種類のサイズの用紙だけでなく、
多種類の用紙についてファーストコピータイムの短い複
写を可能にする。

第１給紙トレイ又は給紙カセットを、複数の用紙を区分
けして収納可能にし個別に切換給紙可能に形成するか、
又は少量の用紙を収納する複数の給紙トレイ又はカセッ
トとして形成すると、どの種類の用紙についてもファー
ストコピーを短くすることができるという結果が得られ
る。

〔実施例〕

本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。

画像形成装置の一例として複写機を示す第１図において
、複写機本体ｌは台２の上に配置される。

複写機本体ｌには第１給紙トレイ３と第２給紙トレイ４
が設けられる。第１給紙トレイ３は例えばＡ４縦サイズ
までの用紙を、例えば１０００枚収納可能に形成し、第
２給祇トレイ４にばＡ３サイズまでの用紙を、例えば５
００枚収納可能に形成する。

台２の中には第３給紙トレイ５、第４給紙トレイ６、第
５給紙トレイ７が設けられる。第３〜第５給祇トレイ５
〜７は各種のサイズの用紙に対応できるように形成され
、例えば５００枚収容できるように形成する。

第３給祇トレイ５〜第５給紙トレイ７に代えて第２図に
示すように大容量第３給紙トレイ（給紙バンク）５′を
設けることもできる。

第１図の例も第２図の例も、複写機本体１にはハロゲン
ランプ８及びミラー９を備える第１スキヤナｌＯが設け
られる。第１スキヤナ１０は、図の右方へ移動する走査
により原稿台ｌｌ上の原稿面を照射し、原稿面からの反
射光は、ミラー９．１２、〜１６およびスルーレンズ１
７を介してドラム状の感光体１８へ入射する。

なお、ミラー１２．１３を備える第２スキヤナ１９及び
スルーレンズ１７等は、第１スキヤナ１０と共に移動す
るが、第１スキヤナｌＯよりも低速度で移動し、反射光
の光路長を一定に保つように構成する。

また、感光体Ｉ８は第１スキヤナＩＯの走査に応じて回
転し、帯電チャージ＋２０により負電位へ帯電してから
、反射光の入射により静電的な潜像が形成されると共に
、イレーザ２１により原稿外部分および指定された画像
消去部分の除電がなされたうえ、赤、青、緑の一トナー
を収納できるカラー現像ユニット２２、および黒のトナ
ーを収納した黒現像ユニット２３により潜像上へトナー
の付着が行われた後、これによって現像された画像と転
写紙との相互位置を一致させてレジストローラ２４によ
り供給される転写紙上へ転写チャージャ２５の作用下で
画像を転写する。

画像の転写された転写紙は、分離チャージ中および分離
爪により感光体１Ｂから分離されるが、感光体１８は更
に回転し、クリーニングブラシ２６及びクリーニングブ
レード２７により余剰のトナーが除去された後、除電ラ
ンプ２８により除電され、つぎの複写動作に備える。

一方、分離された転写紙は、搬送ベルト２９により搬送
され、定着有する３０において画像の定着がなされたう
え、分離爪３１の作動状況に応じ、排出されるか、又は
、再転写を行うかが定まり、再転写の場合には中間トレ
イ３２に一旦収納され、該中間トレイ３２から逆にロー
ラ３３により送られ、中間搬送路３４を通してレジスト
ローラ２４により再び供給される。

なお、中間トレイ３２から送られる場合に反転ローラを
介するように構成すれば、再転写が転写紙の裏面に行わ
れることができる。

転写紙の排紙トレイ３５は本体左側に位置する。

第１図において第３給祇トレイ５〜第５給紙トレイ７に
対して夫々送りコロ３６と重送防止ローラ３７とを有し
、垂直搬送路３８を通して第２給紙トレイ４からレジス
トローラ２４への給紙搬送路３９に用紙を給紙可能に形
成してある。給紙搬送路３９は中間搬送路３４の延長部
分として形成されることもできる。

第１給紙トレイ３は送りコロ４０により送り出されてレ
ジストローラ２４に至る給紙の搬送経路はほぼ直線状に
短い経路にすることが出来る。第２給紙トレイ４〜５給
紙トレイ７は画像形成手段としての感光体１日の下方に
重ねて配置されるため、用紙はほぼ垂直線の垂直搬送路
３８を通り、Ｓ字状に反転してレジストローラ２４に導
かれるので、用紙搬送路は長くなる。

第１図及び第２図の構造例では、第２給祇トレイ４〜第
５給祇トレイ７及び大量給紙用の第３給紙トレイ５′か
らレジストローラ２４までの搬送路が長くなり、第２〜
第５給祇トレイ４〜７又は第３給紙トレイ５′からの用
紙のファーストコピータイムは著しく長くなる。各給紙
トレイから排紙トレイまでの搬送パス及びＡ４横サイズ
紙を給紙した場合のファーストコピータイムの一例を表
１に示す、このとき給紙トレイよりの給紙から排紙トレ
イへの排紙までの搬送線速は２５０置鵬／ｓｅｃである
。ファーストコピータイムには、露光ランプの光量立上
がり時間、スキャナの助走時間も大きく影響する。搬送
経路のうち画像形成位置、つまり感光体による転写位置
から排紙トレイ迄はどの給紙トレイからの用紙について
も共通部分であるので、ファーストコピータイムには各
給紙トレイから画像形成位置又はレジストローラの位置
までの搬送路長が影響する。

表１ 例えば第１給紙トレイ３のファーストコピータイム２．
８秒は、搬送路長３５０鳳−とＡ４用紙の長さ２１０ｍ
−の搬送時間２．２秒と、上記光量立上がり時間とスキ
ャナの助送時間約１秒の合計より、これらの重なり時間
を差し引いた値となる。搬送経路の長い第２給祇トレイ
４以下の場合は、光量立ち上がり時間やスキャナの助走
時間は給紙搬送時間に吸収され、搬送路と用紙の長さを
搬送速度で割った値が、はぼファーストコピータイムと
なる。

前記のファーストコピータイムの遅れによる不具合を解
消するために、目的とするサイズの用紙が２つ以上のト
レイに存在する場合、１枚目の複写は、ファーストコピ
ータイムの短いトレイ（Ａ）より給紙し、２枚目以降は
他のトレイ（Ｂ）より連続給紙するように構成する。従
来は、２つ以上のトレイに同一サイズの用紙が収納され
ている場合は、最初はトレイ（Ａ）のみから給紙し、ト
レイ（Ａ）の用紙が無くなるとトレイ（Ｂ）より給紙す
るように給紙順番が定まっていた。また、原稿サイズを
検出して転写紙サイズを自動選択する自動用紙選択モー
ド（以下ＡＰＳと称する）でも、優先的にトレイ（Ａ）
を選択していた。これによりトレイ（Ａ）の用紙のみ消
費され、その後トレイ（Ｂ）に切換るため、トレイ（Ｂ
）によるｌｔ。

ｌコピー（原稿１枚より１枚複写）等の生産性が著しく
低下する。

一方、大量かつ多種サイズの用紙のトレイを複写機本体
の近傍に配置すれば、ファーストコピータイムの短縮と
、補給間隔の延長が可能であるが、構造上の限界がある
。

本発明の複写装置の制御部は第５図に示すように、全体
のシステム及びタイミング制御を行うメインＣＰＵと、
操作部のキー人力及びモードのしＥＤ表示を行う操作部
ＣＰＵと、ランプ、ヒータの光量及び温度制御を行い、
スキャナ、レンズ／ミラーの速度及び位置制御を行う光
学系／ＡＣ系ＣＰＵより構成される。上記ＣＰＵ間はシ
リアル通信により、その情報の連絡及び指令を行う。

メインＣＰＵは給紙クラッチを始めとし、クラッチ、ソ
レノイド等複写工程をつかさどる各種負荷の駆動を行い
、またセンサ類の情報を検知する。

また、ＡＤＦ、ソータ等のオブシッン系とも通信を行う
、メインＣＰＵは全体の駆動をするメイン駆動モータの
オン／オフ制御を行い、メイン駆動モータに接続または
その駆動伝達部の一部に設けられたロータリエンコーダ
を回転させる。従ってメイン駆動モータが回転すると、
その回転に応じてメインＣＰＵの割込人力ポートへエン
コーダ割込み（ドラムクロツタ割込みとも呼ぶ）が入力
される。つまりこの信号が複写工程の位置信号であり、
メイン駆動モータは等速回転するので、タイミング信号
にもなる。このエンコーダ割込みは、約２−ｓｅｃ毎に
発生し、それを計数することにより、その計数値がある
目標値に達するとタイミング制御を行う０例えば、スタ
ートキーが押下され、メイン駆動モータが回転し、割込
み回転を計数して１７５パルスにてスキャナ駆動を開始
し、２７５ハルスで第１給紙クラッチをオンするもので
ある。本発明のタイミング制御はこのエンコーダ割込み
をタイミングの基準クロックに用い、給紙クラッチを始
めとする各種負荷を制御する。

給紙における用紙の選択は、メインＣＰＵにて行う、こ
の方法は第５図で示すものであり、その後そのときの制
御タイミングを決定する。

２つの適応サイズ紙がある場合、近い方（搬送路の短い
）の給紙を（Ａ）、他方を（Ｂ）とすると、（Ａ）の給
紙口からレジストローラまでの搬送路と、（Ｂ）のもの
はシステムのレイアウトより既知である。第１枚目は搬
送路の短い（Ａ）を選択し、２枚目の給紙は、（Ａ）に
よる連続給紙の際の２枚目の用紙がレジストローラに達
する時刻と、スタートキーの押下げにより（Ａ）よりの
第１枚目の給紙と同時に（Ｂ）より給紙を開始したとし
た場合の第１枚目の用紙がレジストローラに達する時刻
とを各搬送路とその線速から算出し、前者の方が早い場
合は前者を選択（後者が早い場合は後者を選択する）す
る、３枚目以降も同様の比較を行い、（Ｂ）の方が早く
なった時点で給紙口を（Ｂ）へ切換える。このとき、（
Ａ）による連続給紙タイミングと同様にレジストローラ
に達し、（Ｂ）からの第１枚目の給紙を（Ａ）による最
終紙に続くように、（Ｂ）の最初の給紙タイミングを計
算する。すなわち、転写紙がＡ４横サイズの場合、その
用紙間隔は約１６０ｍであり、給紙口が変わってもこれ
を一定にする。従って、レジストローラ以降に位１する
複写工程は、給紙口の変化を意識せず、同様の繰り返し
で良く、コピーも従来の方式と同一のタイミング（間隔
）で得られる。

次に本装置の制御について説明する。

第１図に示す複写装置において、第１給紙トレイ３、第
３給紙トレイ５共にＡ４横サイズが収納されているとき
、所望の用紙サイズがＡ４横である場合は、第１枚目の
用紙を第１給祇トレイ３より給紙し、次いで第２枚目の
用紙を第３給紙トレイ５から給紙する。以降、置数枚だ
け第３給祇トレイ５より給紙して連続複写を行う、その
動作サイジングを第３図のタイミングチャートに示す。

第２枚目の用紙の給紙は、第１給紙トレイ３から給紙さ
れる場合に第２枚目の用紙が転写されるときと同タイミ
ングで転写位置に至るように第３給祇トレイ５より給紙
を開始する。これにより、あたかも最も搬送パスが短い
第１給紙トレイから連続給紙しているのと同等のコピー
生産性が得られる。従って、ファーストコピータイムは
第３給紙の場合は４．０秒であったものが、第２枚目か
ら第３給紙トレイを使用するように切換えることにより
、第３給祇トレイ５についてもファーストコピータイム
が実質的に２．８秒と短縮されたと同し効果が得られる
。第３枚目以降は第２枚目に続いて第３給祇トレイ５か
ら所定の間隔で送り出される。

１枚目を搬送路長の短い給紙トレイから給紙し、第２枚
目以降を搬送路長の長い給紙トレイよりの給紙に切換え
ることにより、搬送路長の長い給紙トレイについても搬
送路長の短い給紙トレイと同じファーストコピータイム
を維持した状態で給紙することが可能になる。従ってフ
ァーストコピータイムを短くするため搬送路長の短い給
紙トレイばかりを使う必要がなくなった。

第４図に本装置の制御フローチャートを示す。

所望の用紙サイズと第１〜第５給紙トレイの用紙サイズ
を比較し、その適合をトレイフラグに格納する。トレイ
フラグのビット０から４は第１トレイから第５トレイの
それぞれのデータであり、適合するものは１　（ＨＩＣ
；Ｈ）で表される。ここで所望の用紙サイズとは、ＡＰ
Ｓモードでの最適な用紙サイズや、キー人力によって選
択された用紙サイズである。トレイフラグの各ビットが
Ｏのときは、適合する用紙サイズのトレイが無いか、用
紙が空のときであり、そのときは表示や警告を発する。

トレイフラグのＨＩＧＨのピット数が１つであるとき、
すなわちこれは適合サイズトレイが唯一であり、このと
きはＨＩＧＨのビットに相当する給紙トレイから置数枚
の給紙を行い複写する。

トレイフラグのｆ（ＩＧｆ（のビット数が２つ以上の場
合は、適合サイズのトレイが２つ以上存在し、複写１枚
目は、トレイフラグの下位ビット、つまり上段の給紙ト
レイを選択し給紙する。また２枚目以降は、下段の給紙
トレイより合計が置数枚と等しくなるまで連続複写を行
う。なお適合する給紙トレイが複数に及ぶ場合は、トレ
イフラグがＨｒＧｆ（のどの給紙トレイから給紙しても
よい、第４図に示していないが初期に設定された給紙ト
レイを選んでもよいし、トレイフラグを下位ビットから
順次チエツクしてＨＩＧＨの最初のピントの給紙トレイ
を選んでもよいし、残留紙やトレイ容量の多いものを優
先的に選択するようにしてもかまわない。

例えばこれにより、ＡＰＳモードで適合する用紙サイズ
のトレイが第１トレイと、第４トレイに有る場合、１枚
目は第１トレイより、２枚目以降は第４トレイより給紙
される。また、用紙選択モードで第１トレイを選択して
いても、第４トレイに同一サイズ紙が有るため、連続コ
ピーの２枚目以降は第４トレイ給紙に切換える。

但し、上記の場合、同−紙サイズでも紙質や紙色等を変
えである場合があり、そのときには、本発明に係る上記
のトレイ切り換えをキー人力等で解途できる手段を設け
こともできる。上記制御は本体のシーケンス制御をつか
さどるＣＰＵを有するシーケンスコントローラでプログ
ラム処理され、給紙等のタイミング制御も行う。

第６図に示すように第１用紙収納部である第１給祇トレ
イ３又はカセットは、複数の種類の用紙、例えば第２〜
第５給紙トレイに対応する４種の用紙を個別に収納でき
るように形成することもできる１例えば少量の用紙を収
納する４個のトレイ（又はカセット）３ａ、３ｂ、３Ｃ
１３ｄを重ねて配置するか、１つのトレイに４段の祇載
せ台を設け、夫々の用紙を個別に切換給送できるように
、夫々のトレイ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに１個宛の送り
コロを設けるか、共通の送りコロに対する各トレイの位
置を対応移動するようにする。

この構成によりどの種類の用紙も第１枚目は第１給紙ト
レイから、第２対目以降は第２〜第５給紙トレイの該当
するトレイから給紙することができ、複数のサイズの用
紙全てについてファーストコピータイムを短くすること
を可能にする。

〔効果〕

本発明により複数の用紙収納部に同サイズの用紙が収納
されている場合に搬送経路の短い用紙収納部から第１枚
目を搬送経路の長い用紙収納部から第２枚目から又はそ
れ以降からの給紙を行うことにより搬送経路の長い用紙
収納部からの用紙をファーストコピータイムを早くした
状態で利用することが可能になった。その上搬送経路の
長い用紙収納部の用紙が残留しやすい傾向が解除された
。

搬送経路の一番短い第１用紙収納部から複数の用紙を切
換給紙可能にすることにより複数の種類の用紙全体につ
いてファーストコピータイムを早くすることが可能にな
った。

格納容量又は積載容量の多い用紙収納部を搬送路の長い
位置に配！し、２枚目以降の多数枚のコピーの給紙に利
用することにより、複数の用紙収納部を有効に利用し、
用紙残留が一部の用紙収納部に片寄ることが防止され、
用紙補給の回数が少な（なった。

本発明により、異なる複数の用紙収納部より同一用紙収
納部からと同じ用紙間隔になるようにタイミングをとっ
て用紙を連続給紙することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置の全体略説明断面
図、第２図は変形例の全体断面図、第３図は制御タイム
チャート、第４図はｆＩＩＩ御フローチャート、第５図
は制御部のブロック図、第６図は別の実施例の全体略断
面図である。 １・・・複写機本体　　　２・・・台 ３・・・第１給祇トレイ（用紙収納部）４・・・第２給
紙トレイ（用紙収納部）５．５′・・・第３給祇トレイ
（用紙収納部）６・・・第４給紙トレイ（用紙収納部）
７・・・第５給祇トレイ（用紙収納部）１８・・・感光
体（画像形成手段） 平成　１年　６月２６日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の用紙収納部と、用紙収納部選択手段とを備
   え、選択手段よりの指示により用紙を給紙する用紙収納
   部を切換可能な画像形成装置の給紙方法において、 夫々の用紙収納部から画像形成位置までの搬送距離を記
   憶し、複数の用紙収納部に同一サイズの用紙があること
   を検知している場合に、複数枚の画像形成指令が出され
   ると、当該同一サイズの用紙の収納部の搬送距離を比較
   演算し、第１枚目は搬送距離の短い用紙収納部より給紙
   し、第２枚目以後は搬送距離の長い用紙収納部より給紙
   し、第２枚目の給紙開始時を第１枚目の用紙に対し予め
   設定してある時間間隔で画像形成部に到達可能な如く制
   御することを特徴とする画形成装置の給紙方法。
2. （２）画像形成手段と、該画像形成手段に給紙する給紙
   装置とを有し、該給紙装置が複数の用紙収納部を有する
   画像形成装置において、 画像形成装置内の画像形成手段の近くに配置される第１
   用紙収納部と、画像形成手段の下方に上下に重ねて配置
   される複数の用紙収納部とを有し、夫々の用紙収納部か
   ら切換給紙可能であることと、第１用紙収納部が複数の
   種類の用紙を少量宛収納し、種類別に切換給紙可能に形
   成されていることを特徴とする画像形成装置の給紙装置
   。