JPH06219573A - 画像形成装置の給紙装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給紙トレイから給紙する際に、用紙の厚さの
情報にしたがって、ピックアップローラを押圧する時間
を制御し、紙厚の違いにより送り出しのタイミングにズ
レが生じないようにする。 【構成】 画像形成装置の給紙部で、給紙トレイ１に対
応させて配置する給紙装置１０を、ソレノイド１８によ
りピックアップローラ１１を用紙Ｐの上面に押圧して、
用紙を用紙さばき装置を介して用紙搬送路６に向けて送
り出す機構を構成する。前記用紙搬送路にはセンサＳ１
を配置して、送り出した用紙の枚数を制御装置に記憶さ
せる。また、トレイ内で用紙を上昇させるボトムプレー
ト２に対して、リフトアーム４による駆動手段を配置
し、１回の用紙の上昇の動作の間で、用紙を送り出した
枚数と、ボトムプレートを上昇させる距離により、制御
装置で用紙の厚さを検出して、前記用紙の厚さの情報に
より、ピックアップローラ１１を用紙に押圧する時間を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エレベータ方式のトレ
イのように、用紙を支持するボトムプレートを上下動さ
せる機構を設けた給紙トレイに対する給紙装置に関し、
特に、用紙の厚さ等の情報を自動的に検出し、用紙の厚
さの情報に応じて、ピックアップローラを駆動する時間
を制御し得るようにする給紙装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機やプリンタ等の画像形成
装置においては、給紙部に複数の給紙カセットや給紙ト
レイ等の用紙収容部材を配置して、それ等の給紙トレイ
等から任意のサイズの用紙を画像記録部に向けて給紙す
る方式が用いられている。前記用紙収容部材に対して
は、ピックアップローラ等を押圧しながら回転させる給
紙装置を配置し、用紙を１枚ずつ送り出すための用紙さ
ばき装置を設けている。前記用紙収容部材において、給
紙カセット等の部材では、例えば、実開平２−８８９３
８号公報などに示されるように、用紙を支持するボトム
プレートを、スプリング等により上昇させて、ピックア
ップローラに対して用紙の上面を押圧することにより、
用紙と給紙ローラとの間の接触圧力（ノーマルフォー
ス）を設定し、用紙を送り出すようにしている。

【０００３】また、給紙トレイ等のように、大量の用紙
を収容可能な用紙収容部材では、例えば、実開平４−５
８５３２号公報等に示されるような、いわゆるエレベー
タ方式の用紙上昇機構を用いている。前記給紙トレイで
は、ボトムプレートを支持するワイヤ等を、駆動機構に
より巻き取ることによってボトムプレートを上昇させ、
用紙を給紙位置に向けて上昇させるような機構を構成し
ている。前記給紙トレイでは、画像形成装置の給紙部に
給紙トレイを装着すると、ボトムプレートを上昇させる
動作を行い、用紙を所定の位置にまで上昇させた状態
で、給紙の動作に対応させるようにする。そして、給紙
ローラ等により用紙を送り出している途中で、ボトムプ
レートに支持される用紙の上面が、一定の位置にまで低
下すると、再びボトムプレートを上昇させて用紙の上面
を所定の位置に位置決めする動作を繰り返して行うよう
にする。前記従来の給紙トレイでは、例えば、１回のボ
トムプレートの上昇の高さを３mmに設定し、普通紙の場
合に、約３０枚程度の給紙を行うような機構を構成して
いる。

【０００４】また、一般的な給紙トレイ等においては、
前記従来例とは別に、図５に示されるような給紙機構を
用いている。前記図５に示される装置では、給紙トレイ
１の内部で用紙を支持するボトムプレート２を、トレイ
の外部に配置するリフトアーム４により支持し、図示を
省略した駆動機構を用いてリフトアーム４を駆動するこ
とにより、ボトムプレートを所定の高さだけ上昇させる
機構を構成している。前記給紙トレイ１に対して配置す
る給紙装置１０は、用紙Ｐの送り出し側端部に配置する
ピックアップローラ１１と、トレイの下流部に配置する
用紙さばき装置とから構成し、前記用紙さばき装置をフ
ィードローラ１５とリタードローラ１６とを対向させて
構成している。前記給紙装置１０において、ピックアッ
プローラ１１はフレーム１２に支持され、該フレーム１
２をフィードローラ１５の軸１４を介して揺動可能に設
け、ソレノイド１８によりピックアップローラが用紙を
送り出す間だけ、用紙の上にピックアップローラ１１を
押圧して、給紙の動作を行うようにする。

【０００５】前述したように構成される装置において、
ボトムプレート２に支持される用紙Ｐの上面の位置を検
知するために、前記フレーム１２の上部に突部１３を設
けておき、前記突部１３に対してセンサＳ２を配置し
て、用紙の上昇位置を検知するような手段を設けてい
る。前述したようにして、ピックアップローラにより用
紙を送り出している途中で、用紙の上面に押圧されるピ
ックアップローラの位置により、センサＳ２が突部１３
を検出しない状態になると、該センサからの情報によ
り、リフトアーム４を駆動する機構が作動する。そし
て、前記リフトアーム４を用いてボトムプレート２を所
定の高さだけ上昇させ、ピックアップローラによる用紙
の送り出し高さが一定の範囲に設定され得るようにす
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したように構成さ
れる給紙トレイからの給紙機構においては、用紙の厚さ
がピックアップローラによる送り出し性能に大きな影響
を与えるという問題があるが、一般の複写機のような装
置では、最も多く使用される普通紙等を基準にして、ロ
ーラ装置の設計を行っている。ところが、厚紙等のよう
に、剛性の大きな用紙等を給紙する際に、給紙装置から
の送り出しのタイミングにズレが生じたりすると、紙詰
まりとなったり、その後の用紙搬送装置での送りのタイ
ミングにも影響を与える。そこで、用紙搬送路に紙厚を
検出する手段を配置して、その用紙の厚さの情報に応じ
て、ピックアップローラによる送り出しの動作時間を制
御すること等が考えられている。

【０００７】前述したような問題を解決するために、例
えば、特開平３−２１６４２８号公報等に示されるよう
に、給紙トレイから送り出される用紙に対して、ピック
アップローラによる駆動時間を調整する手段を用いるこ
とも考えられる。前記従来例では、給紙トレイから送り
出される用紙が、下流部のセンサにより検出されるタイ
ミングを測定し、その検出された時間の情報により、そ
の後のピックアップローラの駆動時間を制御するように
している。しかしながら、前述したように、用紙の送り
出しタイミングにもとづいて、ピックアップローラの駆
動時間を制御する場合には、用紙の吸湿の程度や、その
他の条件により、容易に変化しやすい値となる。したが
って、従来の制御手段を用いる場合には、画像形成装置
の制御装置を常時作動させ、その制御情報を頻繁に書き
換えないと、正確な制御の動作を行い得ないという問題
も発生する。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、前述したような画像形成装置
の給紙装置の問題を解消するもので、一定の枚数の給紙
を行った状態で、用紙の厚さ等を検知して、その後の送
りの制御値を容易に得ることができるとともに、制御の
作用を容易に行い得るような装置を提供することを目的
としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、用
紙を支持するボトムプレートを上下動可能に設けた給紙
トレイと、前記給紙トレイに収容される用紙の最上部に
配置され、昇降機構を用いて給紙時に用紙に押圧される
ピックアップローラとを設け、用紙の上面の所定の第一
の位置と、第二の位置との間で、用紙の上昇を規制する
手段とを備えた給紙装置に関する。本発明においては、
前記給紙トレイから送り出される用紙の枚数を数えて、
その情報を記憶する記憶手段と、前記給紙トレイに収容
される用紙を上昇させる第１の動作と、消費された用紙
を再度上昇させる第２の動作との間で、送り出された用
紙の枚数を比較して、用紙の厚さを検出する手段と、前
記用紙の厚さの情報に応じて、ピックアップローラを用
紙に押圧する時間を制御する制御手段とを備えている。

【００１０】また、本発明においては、前記ピックアッ
プローラを用紙に押圧して用紙に対する送りの動作を継
続する時間は、トレイから送り出される用紙の先端部
が、用紙さばき装置の下流部に配置する搬送ローラ装置
に到達するのに必要とされる時間、または、給紙される
最小サイズの用紙の後端部が、ピックアップローラに到
達するのに要する時間と、給紙される用紙の先端部が、
ピックアップローラの下流部の用紙さばき装置または搬
送ローラ装置に到達するまでの時間との間で、ピックア
ップローラを駆動して用紙を送り出す時間を制御する手
段を用いることができる。

【００１１】前述したように、給紙トレイ内で用紙を支
持するボトムプレートの動作と、送り出した用紙の枚数
の情報とを用いて、紙厚の情報を得て、その紙厚の情報
にもとづいてピックアップローラを押圧する時間を設定
することにより、給紙機構の制御情報を正確に得ること
ができる。また、本発明の制御手段は、画像形成装置の
使用を開始した最初の段階では、制御装置に設定した普
通紙等の制御情報にしたがって作動するが、一定の枚数
の給紙を行った後では、制御装置で演算された情報にし
たがって制御の動作を行うので、装置を設置してから
は、自動的に給紙のモードを変更することができる。し
たがって、用紙の種類を変更した場合でも、その用紙に
対する給紙のモードを自動的に設定でき、オペレータに
余分な負担を強いることなしに、コピーの作成の動作を
行うことができる。

【００１２】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の画像形
成装置の給紙装置を説明する。図１に示される給紙トレ
イからの給紙機構は、従来の装置の場合とほぼ同様に構
成されているもので、用紙Ｐを収容する給紙トレイ１の
内部には、用紙を支持するボトムプレート２を、トレイ
の内部で上下動させるようにしている。前記ボトムプレ
ート２に対応させて、その給紙部の前方下部から、トレ
イ内に突入するリフトアーム４を配置し、前記リフトア
ーム４を図示を省略した駆動機構を用いて揺動させ、ボ
トムプレートを所定の高さだけ上昇させる機構を構成し
ている。また、前記ボトムプレート２を上下動させるた
めのリフトアーム４は、給紙トレイに対して配置する給
紙装置の位置の検出情報にしたがって、ボトムプレート
２を所定の高さずつ段階的に上昇させる手段を用いてい
る。

【００１３】前記給紙トレイ１に対して配置する給紙装
置１０は、用紙Ｐの送り出し側端部に配置するピックア
ップローラ１１と、トレイの下流部に配置する用紙さば
き装置とから構成し、前記用紙さばき装置をフィードロ
ーラ１５とリタードローラ１６とを対向させて構成して
いる。前記給紙装置１０において、ピックアップローラ
１１はフレーム１２に支持され、該フレーム１２をフィ
ードローラ１５の軸１４を介して揺動可能に設け、ソレ
ノイド１８によりピックアップローラが用紙を送り出す
間だけ、用紙の上にピックアップローラ１１を押圧する
ようにしている。なお、本発明においては、前記ピック
アップローラ１１を駆動する時間を、後で説明するよう
に、用紙の厚さの情報にもとづいて行い得るようにす
る。また、前記給紙装置１０により用紙搬送路６に向け
て送り出される用紙は、用紙さばき装置から給紙路５を
介して用紙搬送路６に送り出され、該用紙搬送路６に配
置する搬送ローラ装置７により、画像記録部に向けて給
紙される。前記用紙搬送路に向けて送り出される用紙
は、センサＳ１により先端部が検出された情報により、
正常に給紙されていることを確認することができるよう
にする。

【００１４】本発明の装置において、ボトムプレート２
に支持される用紙Ｐの上面の位置を検出するために、前
記フレーム１２の上部に突部１３を設けておき、前記突
部１３に対応させてセンサＳ２を配置し、用紙の上昇位
置を検出するような手段を設けている。そして、ピック
アップローラにより用紙を送り出している途中で、用紙
の上面に押圧されるピックアップローラの位置により、
センサＳ２が突部１３を検出しない状態になると、前記
センサからの情報により、リフトアーム４を駆動する機
構が作動する。

【００１５】前記図１に示されるように、給紙トレイ１
から給紙装置１０により給紙する装置において、トレイ
から送り出された用紙をセンサＳ１により検出すると、
その検出情報は、図２に示される制御装置２０に入力さ
れる。前記図２に示される制御装置２０においては、制
御情報として用紙搬送路に配置したセンサＳ１と、給紙
装置に設けたセンサＳ２で得られる情報を入力部２５を
介して入力し、リフター駆動情報２７と紙厚情報２９の
２種類の情報を、出力部２６から出力するようにしてい
る。前記制御装置２０においては、ＣＰＵ２１に対し
て、制御情報の受け渡しを行うＲＡＭ２２とＲＯＭ２
３、および用紙の枚数をカウントするカウンタ２４とを
接続し、画像形成装置の制御を行うとともに、給紙装置
における制御の動作を行うようにする。

【００１６】本発明の制御装置２０では、図３のタイミ
ングチャートおよび、図４のフローチャートに示される
ように、センサＳ２からの情報にもとづいて、ボトムプ
レートを上昇させる動作を行うようにする。さらに、前
記ボトムプレートを上昇させる情報と、送り出した用紙
の枚数の情報とにもとづいて紙厚を計算し、給紙装置１
０のピックアップローラ１１に対する駆動時間の制御と
を行うようにしている。また、本発明の制御装置では、
前記図３のタイミングチャートに示されるように、給紙
トレイから用紙の送り出しを開始してから、次にボトム
プレートを上昇させるまでの間は、制御装置に組み込ん
だプログラムにしたがって、ソレノイド１８によるピッ
クアップローラの上下動の動作と、ピックアップローラ
１１に対する駆動の動作とを繰り返して行うようにす
る。

【００１７】そして、トレイから用紙が送り出される都
度、用紙搬送路に配置したセンサＳ１が用紙の検出を行
って、その用紙の検出情報を制御装置に伝達することに
より、カウンタ２４に用紙の枚数の情報を記憶させてお
く。なお、前記タイミングチャートにおいて、用紙を上
昇させる信号は、センサＳ２がフレーム１２の突部１３
を検出した信号にもとづいて出力されるもので、最初に
給紙トレイをセットした際に、ピックアップローラ１１
を用紙の上に押圧することにより、センサＳ２から検出
信号が出力されて、リフトアーム４を作動させ、用紙を
給紙位置にまで上昇させるようにする。また、トレイか
ら用紙が送り出されて、ピックアップローラ１１を用紙
の上面に押圧した際に、センサＳ２から突部を検出しな
い信号が出力されると、リフトアームは再びボトムプレ
ートを上昇させる動作を行い、用紙の上面を所定の位置
にまで上昇させて、給紙の動作を継続させるようにす
る。なお、本発明の制御装置では、２度目のボトムプレ
ートの上昇の動作を行う時に、それまでの間に送り出し
た用紙の枚数の情報にもとづいて、用紙の厚さの検出を
行い、その用紙の厚さの情報にしたがって、その後のト
レイからの給紙に際して、ピックアップローラ１１を用
紙に押圧する時間を調整するようにしている。

【００１８】前記本発明の制御装置２０における制御情
報に際して、図４のフローチャートに示されるステップ
を踏んで、用紙の厚さの情報を得るようにされる。ま
ず、給紙トレイを給紙部に装着すると、その給紙トレイ
の装着情報にもとづいて、ソレノイド１８がピックアッ
プローラ１１を用紙の上に押圧する状態を設定し、セン
サからフレームの突部が一定の位置に停止されたことを
検出する。そして、前記検出信号により、ａ−１のステ
ップで、リフトアームを駆動してボトムプレート２を上
昇させ、用紙の上面が所定の位置に停止されるようにす
るとともに、制御装置のカウンタをｂ＝０に設定する。
前記ａ−１のステップの後で、トレイからの給紙の動作
が開始されると、ステップａ−２で、用紙をトレイから
１枚送り出す都度、カウンタの値を１ずつ増加させ、ス
テップａ−３でセンサＳ２の信号が出力されるまで、給
紙の動作を継続する。

【００１９】前述したようにして、トレイから給紙して
いる間に、センサＳ２から突部を検出しないことの信号
が出力されると、前記タイミングチャートに示されるよ
うに、リフトアームを駆動してボトムプレートに支持さ
れる用紙を所定の間隔だけ（例えば、３mm）上昇させる
動作を行うが、それと同時に、ａ−４のステップで、用
紙の厚さの判断を行うようにする。前記用紙の厚さの判
定に際しては、カウンタに記憶されている用紙の枚数の
値と、ボトムプレートを上昇させた間隔の値、つまり、
ステップａ−１とａ−３の間で、ボトムプレートを上昇
させる高さとを比較して、用紙の１枚当たりの厚さを検
出する。そして、前記ステップａ−４で、メモリに蓄積
された用紙の枚数ｂと、普通紙の場合の枚数ｋとの比較
を行う。そして、前記ステップａ−４で得られる計算値
が、ｂ＜ｋの場合には厚紙と判断されてステップａ−５
に移行し、ｂ＞ｋの場合には薄紙と判断されてステップ
ａ−７に移行する。

【００２０】また、前記ａ−４のステップで、普通紙と
判定された場合には、ａ−６のステップで、ソレノイド
によりピックアップローラを用紙に押圧する時間を、設
定値ｓのままで継続する。これに対して、厚紙の場合に
は、ピックアップローラを用紙に押圧する時間を、Ｓ＝
ｓ＋Δｓに設定し、ピックアップローラを押圧して用紙
を送り出す時間を長く設定する状態で給紙の動作を行う
ようにする。さらに、前記ステップａ−４で、薄紙と判
断された場合には、ａ−７のステップで、給紙時間Ｓ＝
ｓ−Δｓとして設定し、薄紙に対応する時間だけピック
アップローラを駆動する状態を設定する。そして、前記
ステップａ−５〜ａ−７の給紙モードのいずれかを選択
して、その給紙トレイからの給紙の動作を継続させ、コ
ピーの作成に対応させるようにする。

【００２１】なお、画像形成装置の給紙部に複数の給紙
トレイを装備しているものでは、全てのトレイから最初
に用紙を送り出す都度用紙の厚さの検出情報を得て、前
述したような用紙の送り出しのモードの選択を行うよう
にする。また、画像形成装置を使用している途中で、給
紙トレイに用紙を補給する都度、前記給紙モードを選択
することにより、用紙の種類が変化した場合に対応する
ことができる。さらに、用紙の種類を変えない場合に
は、特に、給紙モードを変化させる必要はないこともあ
る。これに対して、給紙装置のピックアップローラ等が
摩耗した場合にも、ピックアップローラによる送り出し
性能が変化することに対応させて、適当な時期に給紙モ
ードを変更することもできるので、そのようなローラ部
材の経時変化に対処させることも可能になる。そして、
紙厚に対応させて、用紙を送り出す動作を行うことによ
り、紙詰まりや、用紙の給紙のタイミングにズレ等が生
じることを防止して、コピーの作成作用を安定した状態
で行うことが可能になる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の画像形成装置の給紙装置は、前
述したような制御方式を用いているので、給紙トレイ内
で用紙を支持するボトムプレートの動作と、送り出した
用紙の枚数の情報とを用いて、紙厚の情報を得て、その
紙厚の情報にもとづいてピックアップローラを押圧する
時間を設定することにより、給紙機構の制御情報を正確
に得ることができる。また、本発明の制御手段は、画像
形成装置の使用を開始した最初の段階では、制御装置に
設定した普通紙等の制御情報にしたがって作動するが、
一定の枚数の給紙を行った後では、制御装置で演算され
た情報にしたがって制御の動作を行うので、装置に設定
されてからは、自動的に給紙のモードを変更することが
できる。したがって、用紙の種類を変更した場合でも、
その用紙に対する給紙のモードを自動的に設定でき、オ
ペレータに余分な負担を強いることなしに、コピーの作
成の動作を行うことができ、用紙の厚さ等の違いによる
給紙タイミングに差が生じることを防止する状態で、コ
ピーの作成の動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の給紙機構の構成を示す説明図であ
る。

【図２】 本発明の制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】 本発明の制御装置での制御の動作のタイミン
グチャートである。

【図４】 制御装置での動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】 従来の給紙機構の説明図である。

【符号の説明】

１ 給紙トレイ、 ２ ボトムプレート、 ４
リフトアーム、６ 用紙搬送路、 １０ 給紙装
置、 １１ ピックアップローラ、１３ 突部、
１５ フィードローラ、 １６ リタードローラ、
１８ ソレノイド、 ２０ 制御装置、 ２１
ＣＰＵ、２４ カウンタ、 ２７ リフター駆動情
報、 ２９ 紙厚情報。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙を支持するボトムプレートを上下動
   可能に設けた給紙トレイと、前記給紙トレイに収容され
   る用紙の最上部に接離自在に配置され、用紙に押圧され
   るピックアップローラとを設け、 用紙の上面の所定の第一の位置と、第二の位置との間
   で、用紙の上昇を規制する手段を備えた給紙装置におい
   て、 前記給紙トレイから送り出される用紙の枚数を数えて、
   その情報を記憶する記憶手段と、 前記給紙トレイに収容される用紙を上昇させる第１の動
   作と、消費された用紙を再度上昇させる第２の動作との
   間で、送り出された用紙の枚数を比較して、用紙の厚さ
   を検出する手段と、 前記用紙の厚さの情報に応じて、ピックアップローラを
   用紙に押圧する時間を制御する制御手段とを備えること
   を特徴とする画像形成装置の給紙装置。
2. 【請求項２】 前記ピックアップローラを用紙に押圧し
   て、用紙に対する送りの動作を継続する時間は、 トレイから送り出される用紙の先端部が、用紙さばき装
   置の下流部に配置する搬送ローラ装置に到達するのに必
   要とされる時間、または、給紙される最小サイズの用紙
   の後端部が、ピックアップローラに到達するのに要する
   時間と、給紙される用紙の先端部が、ピックアップロー
   ラの下流部の用紙さばき装置または搬送ローラ装置に到
   達するまでの時間との間で、 ピックアップローラを駆動して用紙を送り出す時間を制
   御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置
   の給紙装置。