JPH07144790A - 給紙装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明により、特別な部品を用いることな
く、給紙トレイ中の用紙の残量を検出することを目的と
する。 【構成】 給紙トレイ１内に用紙を載置するための用紙
載置板２が、回動可能に設けられ、付勢手段１０によっ
て、給紙ローラに向けて付勢されている。周囲の一部が
切り欠かれたき給紙ローラ４は、給紙信号によって回転
駆動され、用紙を送り出す。さらに、用紙の到達を検出
する用紙センサＰＳ１と、給紙信号から用紙センサＰＳ
１をＯＮするまでの時間を掲示するタイマーとを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ、フ
ァクシミリ等の画像形成装置における給紙装置の用紙残
量検出機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置では用紙の補給の目
安を得るために、給紙トレイに積載されている用紙の残
量を検出する機構が設けられたものが提案されている。
例えば、特公昭６３−３９４９９号公報には、用紙載置
板が上下動する範囲にフォトセンサを設け、該フォトセ
ンサが用紙載置板の位置を検出することによつて、画像
形成装置の操作部に残量を表示する残量表示機構が開示
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特公昭６３−３９４９
９号公報に記載の方法によると、残量を検出するために
フォトセンサ及びそれに付随する特別な部品が必要とな
る。

【０００４】本件発明においては、残量を検出するため
の特別な部品を不要とした用紙の残量検出機能を有する
給紙装置を提案するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の給紙装置は、
用紙を収容する給紙トレイと、該給紙トレイの底面に回
動自在に設けられた用紙を載置する載置板と、載置板を
上方に付勢する付勢手段と、給紙トレイに載置された用
紙を給紙する偏心した給紙ローラと、給紙手段の駆動を
指示する指示手段と、給紙ローラによって送り出された
用紙を所定位置に導くための搬送路と、該搬送路上に設
けた用紙の到達を検出する検出手段と、前記指示手段の
指示から前期検出手段が用紙を検出するまでを計時する
タイマーと、該タイマーの出力から給紙トレイ上の用紙
の残量を判別する判別手段とを有する。

【０００６】

【作用】給紙トレイ１内に用紙を載置するための用紙載
置板２が、給紙方向と垂直方向に延びる回動軸９によっ
てに回動可能に設けられている。用紙載置板２は付勢手
段１０によって、給紙ローラに向けて付勢されている。
給紙ローラ４は偏心しており、周囲の一部のみが用紙と
接触し、用紙を送り出す。送り出された用紙は、給紙ト
レイ１の給紙方向先端部分に設けられ、積載された用紙
の位置を揃えるための、捌き爪５によって１枚に捌かれ
る。ＣＰＵ１３は、給紙信号を受けると駆動機構を駆動
し給紙動作を開始させる。ＣＰＵ１３内のタイマーは、
給紙信号を受けてから、搬送路７中に設けられた用紙の
到着を検出するセンサＰＳ１が給紙された用紙の先端を
検出するまでの時間を計る。そして、ＣＰＵ１３によ
り、タイマーからの出力に所定の演算を施し、該給紙ト
レイ内に残存する用紙量を演算する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【０００８】図１は本発明に係るプリンタの給紙部の断
面を示すものである。給紙トレイ１内の用紙載置板２に
積載された用紙３は、給紙ローラ４と捌き爪５によって
１枚に捌かれ、搬送ローラ対６によって搬送される。そ
の後、搬送路７に設けられたアクチュエーター８を蹴っ
て用紙センサＰＳ１に検出された後、図示しない作像部
へ送られ、用紙上に画像が転写される。

【０００９】給紙ローラ４は、その周囲の１部が切り欠
かれた半月状のローラであり、給紙ローラ４の回転軸１
１は図示しない本体側板に固定されている。

【００１０】用紙載置板２は、給紙トレイ１の内部で底
面近くに回動軸９によって回動自在に保持されている。
そして、用紙載置板２は、同じく給紙トレイ１の内部に
１端を固定されたバネ１０によって、上方向、即ち、給
紙ローラ４に向ってに勢されている。用紙積載量の多い
とき（１００枚）には、用紙載置板２の先端は、回転軸
９を中心として載置された用紙に押し下げられて、給紙
トレイ１の底面に近接した位置にある。このとき、用紙
３の上面は、給紙トレイ１の底面とほぼ水平となる図中
に破線で示す３ａの位置にある。そして、用紙が少ない
とき（１枚）には、用紙載置板２は、その先端が回転軸
９を中心としてバネ１０の付勢力により用紙を介してさ
ばき爪５を押圧する位置にある。このとき、用紙３の上
面は、回転軸９から捌き爪５に至る用紙載置板２とほぼ
一致した図中に示す３ｂの位置にある。

【００１１】給紙トレイ１の搬送方向下流側には、給紙
トレイ１から送り出された用紙を搬送する搬送ローラ対
６と、用紙を所定方向に導くためのガイド７とが設けら
れている。さらに給紙部でのジャムを検出するために、
ガイド７上には用紙の到達を検出する用紙センサＰＳ１
が設けられている。

【００１２】図２は、制御部１２を示すブロック図であ
る。制御部１２は、ＲＯＭとＲＡＭを内蔵したＣＰＵ１
３を中心に構成されている。ＣＰＵ１３には、給紙ロー
ラ４や搬送ローラ対６等のローラ対を駆動するための給
紙モータＭ、給紙ローラ４の回転駆動のＯＮ−ＯＦＦを
切り換えるクラッチＣＬ１、搬送ローラ対６の回転駆動
のＯＮ−ＯＦＦを切り換えるクラッチＣＬ２、用紙残量
及びその他種々の表示を行う表示部１４、用紙センサー
ＰＳ１と、その他の制御部１５が接続されている。さら
に、図示せぬ本体側の制御ＣＰＵ１６とデータバスを介
して、接続されている。

【００１３】次に、前述した給紙装置の動作について説
明する。

【００１４】本体側のＣＰＵ１６から給紙信号が発せら
れると、制御部１２のＣＰＵ１３は、給紙モータＭを駆
動し、続いて、クラッチＣＬ１を所定時間ＯＮして接続
させ、給紙ローラ４を１回転させる。給紙ローラが１回
転すると、用紙３は捌き爪５によって１枚に捌かれて搬
送ローラ対６へと送り出される。以降、用紙３は搬送ロ
ーラ対６よって搬送される。

【００１５】給紙ローラ４は周囲の一部を切り欠いた断
面が扇形であるので、用紙積載量が多く満杯の状態にい
れられているとき、即ち、図中破線３ａで示す状態にあ
るときは、給紙ローラ４が角ｋa度回転したとき、用紙
３の上面に給紙ローラ４が接触し、給紙を開始する。一
方、使用可能な最低厚みの用紙が１枚のみ入っている状
態のとき、即ち、図中に３ｂで示す状態にあるときは、
給紙ローラ４が左記の各ｋaより回転角度が大きい角ｋb
度回転したとき、用紙３の給紙を開始する。即ち、給紙
信号が出てから、実際に給紙を開始するまでのおくれ時
間は、用紙積載量が多いときには給紙ローラ４がｋa度
回転するのに要する時間ｔaであり、用紙が１枚のみの
時には、給紙ローラ４がｋb度回転するのに要する時間
ｔb（ｔb＞ｔa）になる。従って、ＣＰＵ１３が給紙信
号を受けてから用紙３の先端がアクチュエーター８を蹴
ることによって用紙センサーＰＳ１に検出されるまでの
時間Ｔは、給紙ローラ４の空転時間（ｔａ〜ｔb）と、
給紙ローラ４と用紙３が接触してから用紙３の先端が用
紙センサＰＳ１によって検出される間での時間ｔpの合
計であり、時間Ｔは、用紙の載置量に応じて異なる。よ
って、この時間Ｔを検出することによって、用紙残量を
検出することができる。

【００１６】図４のタイミングチャートを参照して詳細
に述べると、本体側のＣＰＵ１６から、ＣＰＵ１２に給
紙信号が送られてきた時刻をｔ0とする。ＣＰＵ１２
は、給紙信号に合わせて、内部タイマをスタートさせ、
給紙モータＭを駆動し、給紙ローラ４が１回転するため
に必要な所定期間クラッチＣＬ１をＯＮさせる。さら
に、クラッチＣＬ１をＯＮするタイミングから少し遅れ
てクラッチＣＬ２をＯＮさせ搬送ローラつい６を回転さ
せる。その後、ＰＳ１で用紙の先端を検出すると、内部
タイマを停止させ、給紙信号を受けてから、即ち、ｔ0
から、用紙センサＰＳ１で用紙３の先端検出するまでの
時間Ｔをえる。時間Ｔは、用紙残量に応じて用紙が満杯
に入っている状態の時に要する時間ｔ1、即ち、給紙ロ
ーラ４が回転角ｋaで給紙を開始するのに必要な空転時
間ｔaとｔpの合計から、用紙が１枚のみ入っている状態
の時に要する時間ｔ2、即ち、給紙ローラが回転角ｋbで
給紙を開始するのに必要な空転時間ｔbとｔpの合計との
間で変化することになる。

【００１７】また、内部タイマにより計時される時間Ｔ
が所定時間Ｔj(＝給紙信号を受けてから用紙センサＰＳ
１をＯＮするのに必要な最大時間ｔ2＋微小時間)を越え
ても用紙センサＰＳ１がＯＮしないとき、ＣＰＵ１３
は、給紙装置を停止させ、本体側のＣＰＵ１６にジャム
信号を発送するとともに、表示部１４に表示する。

【００１８】図５のフローチャートを用いて、残量検出
と表示制御の詳細を述べる。まず初めに、ステップＳ１
でタイマーが起動しているかどうかを見る。タイマーと
は、前述したとおり給紙信号を受けてから、ＰＳ１がＯ
Ｎするまでの時間を計るタイマーである。最初はタイマ
ーは起動していないので、Ｓ２へ進む。ステップＳ２で
給紙信号が送られてきたかどうかを見る。給紙信号が送
られてきていない時にはリターンする。Ｓ２で給紙信号
が送られてくるとＳ３へ進み、ステップＳ３でタイマー
をスタートさせる。次にステップＳ４でＰＳ１の状態を
検出する。ＰＳ１が用紙を検出していないなら、Ｓ５へ
進む。ステップＳ５で、タイマーの値がＴｊを越えてい
ないかどうかを検出する。もし、Ｔｊを越えているので
あれば、給紙ミスやジャムの発生であると判断してＳ６
に進む。ステップＳ６ではジャム信号を発生するととも
に、表示部１４にジャム表示を行い、給紙モータＭを停
止させるなど、ジャム時の制御を行う。一方、Ｓ５でタ
イマ−の値ＴがＴjを越えていないときにはリターンす
る。

【００１９】ステップＳ４でＰＳ１が用紙を検出したな
ら、Ｓ８に進み、ステップＳ８でタイマ−を終了させ、
その時の時間Ｔの値を得る。そして、ステップＳ９で得
られた時間Ｔの値から、載置用紙量に換算し、表示部１
４に表示する。時間Ｔの値から給紙トレイに載置された
用紙の量に変換するには、時間ｔ1からｔ2までの値を６
等分して時間Ｔがどの中に含まれているかで図３に示す
表示部１４の一部である残量表示ＬＥＤ１９に表示す
る。時間Ｔがほぼｔ1に等しいときは、残量表示ＬＥＤ
１９の全てのＬＥＤを点灯させ、時間Ｔがほぼｔ2に等
しいときは、残量表示ＬＥＤ１９の"Ｅ"の横の１つのＬ
ＥＤのみを点灯させる。

【００２０】また、上記以外に換算式を用いることも考
えられる。あらかじめ設定された定数Ａ（定数Ａの値は
実測によって求める）を用いて、標準用紙で換算した暫
定的な用紙載置枚数Ｃを以下の式で判別して、７セグメ
ントＬＥＤや液晶等に残量枚数を表示させるようにして
もよい。

【００２１】［式］ Ｃ＝（ｔ2ーＴ）×Ａ 以上述べた実施例は、給紙ローラ４が扇形の場合につい
て説明したが、楕円形であっても良いし、通常の円柱ロ
ーラであっても駆動軸が偏心しているものであれば、給
紙ローラ４に置き換えることができる。また、残量表示
を１回の給紙毎ではなく、例えば、１０回毎位に更新し
てもよい。１０回毎に更新する場合は、１０回分の平均
値を求め表示するようにしてもよいし、１０回目の値の
みを利用して表示するようにしても構わない。

【００２２】

【発明の効果】本発明によると、特別な部品を付加する
ことなく、給紙タイミングの擦れを検出することによ
り、給紙トレイ中の用紙の残量を検出することを可能と
した。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリンタの給紙部の断面図。

【図２】制御部１２を示すブロック図。

【図３】表示部１４の中の用紙載置量表示部。

【図４】制御部１２のタイミングチャート。

【図５】制御部１２のフローチャート。

【符号の説明】

１…給紙トレイ ２…用紙載置板 ３…用紙 ４…給紙ローラ ５…捌き爪 ７…搬送路 ９…回動軸 １０…バネ １３…ＣＰＵ １４…表示部 ＰＳ１…用紙センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙を収容する給紙トレイと、該給紙ト
   レイの底面に回動自在に設けられた用紙を載置する載置
   板と、載置板を上方に付勢する付勢手段と、給紙トレイ
   に載置された用紙を給紙する回転軸が偏心した給紙ロー
   ラと、給紙手段の駆動を指示する指示手段と、給紙ロー
   ラによって送り出された用紙を所定位置に導くための搬
   送路と、該搬送路上に設けた用紙の到達を検出する検出
   手段と、前記指示手段の指示から前期検出手段が用紙を
   検出するまでを計時するタイマーと、該タイマーの出力
   から給紙トレイ上の用紙の残量を判別する判別手段とを
   有することを特徴とする給紙装置。
2. 【請求項２】 前記給紙ローラは、周囲の１部が切り欠
   かれた半月ローラであり、用紙を１枚ずつに捌く捌き爪
   を有することを特徴とする請求項第１項記載の給紙装
   置。
3. 【請求項３】 前記判別手段の判別結果に基ずき用紙残
   量を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項
   第１項または、請求項第２項記載の給紙装置。