JPS63117827A - 用紙供給装置 - 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】 〔概　要〕 複写機等の用紙供給装置において、給紙面が所定閾値レ
ベルよりも低下し、且つ所定供給枚数の供給が検出され
たときに用紙駆動手段を起動して給紙面のレベルを上げ
る様にする。これにより、用紙駆動手段を含む制御系の
作動回数が減少し、用紙供給装置の長寿命化、故障の低
減化、低消費電力化を実現することが出来る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、複写機、プリンタ、光学文字読取装置（ＯＣ
Ｒ）等の用紙供給装置、特にその制御系の作動回数を減
少させて、長寿命化、故障の低減化、低消費電力化を実
現する様に改良した用紙供給装置に関する。

〔従来の技術〕

複写機、プリンタ、ＯＣＲ等の用紙供給装置においては
、用紙の供給が良好に行われる様にする為、積層された
用紙の給紙面が、常に給紙可能な上限レベルと下限レベ
ルの範囲内にある様に制御されている。

第２図は用紙供給装置の説明図で、図において、１１は
積層用紙で、１１１はその給紙面である。

１２は給紙面位置検出手段で、積層用紙１１の給紙面１
１１の位置検出を行う。給紙面位置検出手段１２は、例
えば光センサで構成され、検出レバー１２１が給紙面１
１１と共に上下し、光センサ１２２で検出されたときに
給紙面１１１が閾値レベルに達したことが検出される。

１３は用紙駆動手段で、例えばテーブル１３１上に積層
用紙１１を搭載し、これを図示しない駆動モータにより
駆動して給紙面１１１の位置を調整する。

１４は給紙検出手段で、用紙の１枚毎の給紙を検出する
。給紙検出手段１４は、例えば給紙ローラ１４１の回転
を利用して、用紙の１枚毎の給紙を検出する。

この構成において、従来の用紙供給制御方式を、第７図
の動作タイミングチャートを参照して説明する。第７図
（ａ）において、Ｌｍａｘは給紙ローラ１４１による用
紙供給可能範囲の上限レベノペＬｍｉｎは給紙ローラ１
４１による用紙供給可能範囲の下限レベル、Ｌｓは給紙
面位置検出手段１２によって検出される閾値レベルであ
る。

最初、積層用紙１１の給紙面１１１は閾値レベルＬｓよ
りも低い位置にある。用紙駆動手段１３は図示しない駆
動モータにより積層用紙１１を駆動する。

積層用紙１１の給紙面１１１が時間ｔ１　において閾値
レベルＬｓに達すると、給紙面位置検出手段１２は位置
検出信号Ｓａを発生する（第７図ら））。

この位置検出信号Ｓａにより駆動モータの駆動信号Ｓｃ
はオフになる（第７図（Ｃ））。

モータの駆動信号Ｓｃがオフになっても、慣性により用
紙１１は少し上昇して停止する。閾値レベルＬｓは、こ
の停止位置が上限レベルＬｍａｘを越えない様に設定さ
れる。

この状態で給紙ローラ１４１により給紙が開始されると
、給紙面１１１のレベルは低下し、時間ｔ２において閾
値レベルＬｓまで下り、位置検出信号Ｓａをオフにする
。位置検出信号Ｓａがオフになると駆動信号Ｓｃがオン
となり、積層用紙１１を一ヒ方に駆動する。積層用紙１
１の給紙面１１１が時間ｔ３において再び閾値レベルＬ
ｓに達すると、給紙面位置検出手段１２により検出され
、位置検出信号Ｓａはオンとなり、駆動信号Ｓｃはオフ
にリセットされる。

以下同様な操作が繰り返され、積層用紙１１の給紙面１
１１が常に閾値レベルＬｓの近傍にあって、良好な給紙
が行われる様に制御される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の用紙供給装置においては、前述の様に、給紙面１
１１が給紙面位置検出手段１２の検出位置である閾値レ
ベルＬｓの近傍にある様に制御されていた。従って、用
紙１１の給紙面１１１の位置の変化範囲は、上限レベル
Ｌｍａｘと下限レベルＬｍｉｎの範囲に比べて小範囲の
ものとなっていた。

この為、給紙面位置検出手段１２．用紙駆動手段１３等
の制御系が頻繁に作動、停止することから、給紙面位置
検出手段１２や用紙駆動手段１３等の制御系に対する負
荷が大きくなり、寿命の低下、故障の増加、消費電力の
増大等が生じるという問題があった。

本発明は、積層された用紙の給紙面が給紙可能な上限レ
ベル及び下限レベルの範囲内にある様に制御しつつ、給
紙面位置検出手段や用紙駆動手段等の制御系の作動回数
を減少させることにより、制御系に対する負荷を低下さ
せ、長寿命、故障の低下、低消費電力を実現する様に改
良した用紙供給装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の講じた解決手段を、第１図及び第２図を参照し
て説明する。第１図は、本発明の基本構成をブロック図
で示したものである。第２図は、本発明に用いられる用
紙供給装置を例示的に示したものである。

第１図において、１２は給紙面位置検出手段で、積層用
紙１１の給紙面１１１の位置を検出する。

１３は用紙駆動手段で、積層用紙１１を駆動してその給
紙面１１１の位置を調整する。１４は給紙検出手段で、
用紙の１枚毎の給紙を検出する。

１５は用紙供給枚数検出手段で、給紙検出手段１４から
の給紙検出信号に基づいて用紙の供給枚数をカウントし
、給紙面１１１が給紙可能下限レベルよりも低下しない
範囲で選定された所定単位枚数の用紙供給が行われる毎
に、それを検出する。

１６は駆動範囲判別手段で、給紙面位置検出手段１２の
検出レベルが所定の閾値レベルよりも低く、且つ用紙供
給枚数検出手段１５が前記所定単位枚数の用紙供給を検
出したときに用紙駆動手段１３を起動し、給紙面位置検
出手段１２の検出レベルが前記所定閾値レベルに達した
ときに用紙駆動手段１３の駆動動作を停止させる。

〔作　用〕

第１図の動作を、第３図に示した本発明の一動作タイミ
ングチヤードに従って動作する場合を例にとって説明す
る。

第３図（ａ）において、Ｌｍａｘは用紙供給可能範囲の
上限レベル、Ｌｍｉｎは用紙供給可能範囲の下限レベル
、ＬＳは閾値レベルである。

最初、積層用紙１１の給紙面１１１は閾値レベルＬｓよ
りも低い値にあるので、用紙駆動手段１３により駆動さ
れ、時間ｔ１　において給紙面位置検出手段１２は、給
紙面１１１が閾値レベルＬｓに達したことを検出する。

駆動範囲判別手段１６は、給紙面位置検出手段１２が閾
値レベルＬｓを検出したことを受けて、用紙駆動手段１
３の駆動動作を停止させる。

用紙供給が開始されると、積層用紙１１の給紙面１１１
は低下し、時間ｔ２において閾値レベルＬｓまで低下す
る。一方、用紙供給枚数検出手段１５は、用紙供給が開
始されると、給紙検出手段１４からの給紙検出信号に基
づいて用紙の供給枚数をカウントする。

給紙面１１１の位置が閾値レベルＬｓまで低下した時点
ｔ２において、用紙供給枚数検出手段のカウント値は所
定単位枚数に達していないので、駆動範囲判別手段１６
は用紙駆動手段１３を起動しない。

給紙面位置検出手段１２の検出レベルが閾値レベルＬｓ
よりも低く、且つ用紙供給枚数検出手段１５が所定単位
枚数の用紙供給を検出した時点ｔ３において、駆動範囲
判別手段１６は用紙駆動手段１３を起動する。

なお、所定単位枚数（Ｎ）は、最も厚い用紙をＮ枚供給
したとき、給紙面１１１の位置が下限レベルＬｍｉｎよ
りも低下しない様に実験的に求められる。

用紙駆動手段１３が積層用紙１１を駆動し、時間ｔ、に
おいて、その給紙面１１１の位置が閾値レベルＬｓに達
すると、駆動範囲判別手段１６は、用紙駆動手段１３の
駆動動作を停止させる。

以下、前述のｔ１〜ｔ４の動作が繰り返され、用紙１１
の供給制御が行われる。

以上の様にすることにより、積層用紙１１の給紙面１１
１の位置が上限レベルＬｍａｘ及び下限レベルＬｍｉｎ
の範囲にある様に制御しつつ、給紙面位置検出手段１２
や用紙駆動手段１３等の制御系の作動回数を従来方式よ
りも減少させることが出来る。それに伴って、制御系に
対する負荷が低減され、長寿命、故障の低下、低消費電
力を実現することが出来る。

なお、第２図は本発明の一部の手段を例示したものであ
って、本発明の構成は第２図の構成に限定されるもので
はない。又、用紙駆動手段１３による用紙の駆動方向は
、上下方向に限定されるものでなく、斜め方向や水平方
向も含むものである。

〔実施例〕

本発明の実施例を、第２図〜第６図を参照して説明する
。第４図は本発明の実施例の構成の説明図、第５図は実
施例の一動作タイミングチヤード、第６図は実施例の他
の動作タイミングチャートである。

（八）実施例の構成 第４図において、給紙面位置検出手段１２．用紙駆動手
段１３．給紙検出手段１４．用紙供給枚数検出手段１５
．駆動範囲判別手段１６については、第１図で説明した
通りである。

給紙枚数検出手段１５において、１５１はカウンタで、
端子ＣＫに人力された給紙信号Ｓｄをカウントし、所定
Ｎ枚を計数する毎に、Ｎ値検出信号ｓｂを出力端子Ｐよ
り発生する。ＤＡＴＡは所定カウント値Ｎが入力される
端子で、ＬＯＡＤ端子にＬＯΔＤ信号が人力されると、
所定カウント値Ｎがカウンタ１５１にセットされる。

１５２と１５３はＤ形フリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）で
、Ｄ端子には給紙面位置検出手段１２の発生した位置検
出信号Ｓａが加えられる。Ｋ端子はクロック端子で、給
紙信号Ｓｄがクロックとして加えられる。Ｑは出力端子
、＊ＱはＱの反転信号が出力される出力端子で、Ｄ−Ｆ
Ｆ］、５２のＱ端子は、Ｄ−ＦＦ１５３のＤ端子に接続
される。

なお＊印は、以下反転符号として用いられろものとする
。

１５４及び１５５はＡＮＤゲート、１５６はＮＡＮＤゲ
ートである。ＡＮＤゲート１５４の入力端には、カウン
タ１５のＰ端子から入力されたＮ値検出信号ｓｂと給紙
位置検出手段１２から入力された位置検出信号Ｓａが加
えられ、出力端子は、ＮＡＮＤゲート１５６の一方の入
力端子に接続される。

ＡＮＤゲート１５５の入力側には、Ｄ−ＦＦＩ５２のＱ
端子出力とＤ−ＦＦ１５３の＊Ｑ端子出力が加えられ、
その出力端子は、ＮΔＮＤゲートの他方の入力端子に接
続される。

ＮＡＮＤゲート１５６の出力端子からはＬＯΔＤ信号が
発生され、カウンタ１５１のＬＯＡＤ端子に加えられろ
。ＮΔＮＤゲート１５６は、正人力（Δ又はＢ）を反転
してＬＯΔＤ信号＊Ａ又は＊Ｂに変換する。

駆動範囲判別手段１６において、１６１はＪＫ形のフリ
ップフロップ（ＪＫ−ＦＦ）、１６２はＯＲゲート、１
６３はインバータである。

ＯＲゲート１６２の入力側には、カウンタ１５１のＰ端
子からＮ値検出信号ｓｂと外部よりインバータ１７を介
して外部アップ信号Ｓｅが加えられ、その出力端子は、
ＪＫ＞ＦＦのクロック端子Ｔに接続される。

ＪＫ−ＦＦ１６１のＪ端子は＋５■にセットされ、Ｋ端
子は接地される。Ｒはリセット端子で、給紙面位置検出
手段１２から出力された位置検出信号Ｓａがインバータ
１６３で反転されて加えられる。ＪＫ−ＦＦ１６１は、
外部アップ信号Ｓｅの立上り又はＮ値検出信号ｓｂの立
下りでセットされて出力端子Ｏより駆動信号Ｓｃを発生
し、位置検出信号Ｓａの立上りでリセットされて、出力
端子Ｑからの駆動信号Ｓｃがオフにされる。

用紙駆動手段１３において、１３２はスイッチングトラ
ンジスタ、１３３はテーブル１３１を駆動する駆動モー
タ、１３４は保護抵抗である。駆動信号Ｓｃがスイッチ
ングトランジスタ１３２のベースに加えられると、スイ
ッチングトランジスタ１３２はオンとなって駆動モータ
１３３を駆動し、テーブル１３１を上昇させ積層用紙１
１即ち給紙面１１１を上昇させる。駆動信号Ｓｃがオフ
となると、スイッチングトランジスタ１３２もオフとな
って駆動モータ１３３及びテーブル１３１の駆動が停止
され、積層用紙１１即ち給紙面１１１の上昇も停止され
る。

（Ｂ）実施例の動作 用紙の厚みには各種の値がある。従って、同じＮ枚を供
給しても、給紙面１１１の低下量は、用紙の厚みの薄い
程少くなる。

所定単位枚数Ｎは、最も厚い用紙をＮ枚供給しても給紙
面１１１が給紙可能下限レベルＬｍｉｎよりも低下しな
い様に選定される。従って、用紙の供給を開始して最初
の所定単位枚数Ｎのカウントが終了したときに、給紙面
１１１の位置が閾値ＬＳよりも低下する場合と、低下し
ない場合が生じる。両者の動作に異なる点があるので、
以下、各場合に分けて実施例の動作を説明する。

（Ｂ−１）所定単位枚数Ｎを供給したとき給紙面の位置
が閾値レベルよりも下る場合、 （Ｂ−１）の場合の動作は、用紙の厚さが大きく、所定
単位枚数Ｎが供給されると、積層用紙１１の給紙面１１
１が閾値Ｌｓよりも低下する場合の実施例である。

以下、第３図及び第５図の動作タイミングチャートを参
照してその動作を説明する。第５図は、第３図のタイミ
ングチャートのｔ１〜ｔ５の部分の詳細図である。

最初、積層用紙１１の給紙面１１１は閾値レベルＬｓよ
りも低い位置にある。外部アップ信号Ｓｅを時点ｔｏに
おいて外部より加えると、その立上りはインバータ１７
及びＯＲゲート１６２を通ってＪＫ−ＦＦ　１６１をセ
ットし、そのＱ端子より駆動信号Ｓｃを発生させる（第
５図（ａ）、　（ｅ）参照）。

駆動信号Ｓｃは、スイッチングトランジスタ１３２のベ
ースに加えられ、これをオンにして駆動モータ１３２を
駆動し、積層用紙１１を搭載したテーブル１３１を上昇
させる。

時間ｔ１において給紙面位置検出手段１２は給紙面１１
１が閾値レベルＬｓに達したことを検出すると、位置検
出信号Ｓａを発生する（第５図（ｂ）参照）。

位置検出信号Ｓａは、インパーク１６３で反転され、そ
の立下り即ち位置検出信号Ｓａの立上りで、ＪＫ−ＦＦ
　１６１をリセットし、駆動信号ＳＣをオフにする（第
５図（ｂ）、（ｅ）参照）。これにより、スイッチング
トランジスタ１３２はオフとなり、駆動モータ１３３及
びテーブル１３１の駆動動作は停止する。

積層用紙１１の給紙面１１１が閾値Ｌｓに達したｔｌの
時点より給紙ローラ１４１により給紙がｂ 開始され、用紙を１枚給紙する毎に給紙検出手段１４は
給紙信号Ｓｄを発生して、カウンタ１５１のＣＫ端子及
びＤ−ＦＦ　１５２及び１５３のに端子にそれぞれ供給
する。

カウンタ１５１は給紙信号Ｓｄの個数即ち給紙枚数をカ
ウントし、Ｎ個目の給紙信号Ｓｄの立上りでＮ値検出信
号ｓｂを立上らせ、次のＮ＋１個目の給紙信号Ｓｄの立
上り時点ｔ３においてカウンタ１５１をリセットしてＮ
値検出信号ｓｂを立下らせる（第５図（Ｃ）、（ｄ）参
照）。

Ｎ値検出信号ｓｂは、ＯＲゲート１６２を通ってＪＫ−
ＦＦ’１６１のＴ端子に加えられる。この時点において
は、積層用紙１１の給紙面１１１は閾値レベルＬｓより
も低レベルにあるので（第３図参照）、ＪＫ−ＦＦ１６
１のリセット端子Ｒに位置検出信号Ｓａは供給されない
。従って、ＪＫ−ＦＦ　１６１はリセット状態を保持せ
ず、計数終了信号ｓｂが加えられるとセット状態となり
、Ｑ端子より駆動信号Ｓｃを発生し、用紙駆動手段１３
に供給する。

ｔｊ 用紙駆動手段１３は、前述と同様にして積層用紙１１即
ち給紙面１１１を上方に駆動する。時間ｔ４　において
給紙面位置検出手段１２は給紙面１１１が閾値レベルＬ
ｓに達したことを検出すると、位置検出信号Ｓａを発生
する（第５図（ｂ）参照）。

位置検出信号Ｓａは、前述と同様にして、その立上りで
ＪＫ−ＦＦ　１６１をリセットし、駆動信号Ｓｃをオフ
にする。

所で、カウンタ１５１が時点ｔ３において発生したＮ値
検出信号ｓｂは、ＡＮＤゲート１５４の一方の入力端子
に加えられる。ＡＮＤゲート１５４の他方の入力端子に
は位置検出信号Ｓａが加えられるが、時点ｔ３　におい
て給紙面１１１の位置は閾値Ｌｓよりも低いので、給紙
面位置検出手段１２の発生する位置検出信号Ｓａはオフ
（０”）である。

この結果、ＡＮＤゲート１５４は閉じ、Ｎ値検出信号ｓ
ｂは遮断されてカウンタ１５１のＬＯＡＤ端子に供給さ
れない。

従って、時点ｔ３においてカウンタ１５１がＮ値をカウ
ントアツプしても、カウント値Ｎは再セットされず、給
紙信号Ｓａが人力されてもカウントを行わない。

一方、Ｄ−ＦＦ１．５２及び１５３の出力が共に”　１
　”となり、ＡＮＤゲート１５５より１″が出力される
のは、その構成より、給紙信号３ａが”　ｏ　”の状態
から１″′の状態に変換した時点、即ち給紙面１１１の
レベルが閾値レベルＬｓより低いレベルから閾値レベル
Ｌｓに到達した時点ｔ０．ｔ４等である。

時点ｔ４　においてＡＮＤゲート１５５が発生した゛１
′″出力は、ＮＡＮＤゲート１５６に送られ、■、○Ａ
Ｄ信号に変換されてカウンタ１５１のＬ○ＡＤ端子に加
えられる。

カウンタ１５１は、このＬＯＡＤ信号を受けると、ＤＡ
ＴＡ端子に加えられた所定カウント値Ｎをセットし、ｔ
６時点以降に入力された給紙信号Ｓｄをカウントする。

以下、前述のｔｌ　〜ｔ４の動作が繰り返えされ、積層
用紙の供給制御が行われる。

（Ｂ−２）所定単位枚数Ｎを供給したとき給紙面が閾値
レベルより下らない場合、 用紙の厚みが薄い場合は、所定単位枚数Ｎを供給しても
給紙面１１１が閾値レベルＬｓより下らない場合が生じ
る。この場合の動作を、第６図の動作タイミングチャー
トを参照して説明する。

時点ｔｌ　において給紙面１１１が閾値レベルＬＳに達
して給紙が開始され、カウンタ１５１が給紙枚数のカウ
ントを開始する動作は、前述の（Ｂ−１）と同じである
。

然しなから、用紙の厚みが薄い為、カウンタ１５１がＮ
までカウントしてＮ値検出信号ｓｂを発生した時点ｔａ
において、積層用紙１１の給紙面１１１の位置は閾値レ
ベルＬｓよりも高いレベルにある。

この時、給紙面位置検出手段１５から構成される装置検
出信号Ｓａはオン（”　１　”　）であり、ＪＫ−ＦＦ
　１６１はリセット状態に保持される。この為、時点ｔ
ａにおいてＮ値検出信号Ｓ、ｂを発生してもＪＫ−ＦＦ
　１６１はセットされず、そのＱ端子からは駆動信号Ｓ
ｃは発生されない。

従って、用紙駆動手段１３は作動せず、積層用紙１１の
給紙面１１１は給紙により引き続き下降する。

一方、給紙面位置検出手段１５から構成される装置検出
信号Ｓａは、時点ｔ３においてオン（“１”）状態にあ
るので、ＡＮＤゲート１５４は開となる。従って、Ｎ値
検出信号ｓｂはＡＮＤゲート１５４を通り、更にＮＡＮ
Ｄゲート１５６によりＬＯＡＤ信号に変換され、カウン
タ１５１のＬＯＡＤ端子に加えられる。

カウンタ１５１は、このＬＯＡＤ信号を受けて、新たに
所定カウント値Ｎを再セットし、給紙信号Ｓｄのカウン
トを開始する。これにより、カウンタ１５１は時点ｔａ
においてＮ値のカウントを終了すると、引き続き次のＮ
値のカウントを再開する。

以下、時点ｔ２において給紙面１１１の位置が閾値Ｌｓ
まで下降し、時点ｔ３においてカウンタ１５１のＮ値カ
ウントが終了し、前述の（Ｂ−１）のｔ２〜ｔ４　と同
じ動作が行われる。

もし、カウンタ１５１がＮ値の２回連続カウントを終了
しても積層用紙１１の給紙面１１１の位置が閾値Ｌｓよ
りも下らない場合は、前述のｔａ時点と同じ動作が繰り
返され、カウンタ１５１は連続して３回目のＮ値カウン
トを行う。以下同様にして、Ｎ値カウント終了時に給紙
面１１１の位置が閾値Ｌｓより下る迄、連続してＮ値カ
ウントが行われる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば次の諸効果が得られ
る。

（イ）積層された用紙の給紙面が、給紙可能な上限レベ
ル及び下限レベルの範囲内にある様に制御しつつ、給紙
面位置検出手段や用紙駆動手段等の制御系の作動回数を
減少させることが出来る。

（ロ）前記（イ）により、制御系に対する負荷が低減さ
れ、用紙供給装置の長寿命化、故障の低減化、低消費電
力化を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明の基本構成の説明図、第２図・・・
用紙供給装置の説明図、 第３図・・・本発明の用紙供給装置の一動作タイミング
チヤード、 第４図・・・本発明の実施例の構成の説明図、第５図・
・・同実施例の一動作タイミングチヤード、第６図・・
・同実施例の他の動作タイミングチャート、第７図・・
・従来の用紙供給装置の動作タイミングチャート、 第１図、第２図及び第４図において、 １１・・・積層用紙、１１１・・・給紙面、１２・・・
給紙面位置検出手段、１３・・・用紙駆動手段、１４・
・・給紙検出手段、１５・・・給紙枚数検出手段、１６
・・・駆動範囲判別手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 積層用紙（１１）の給紙面（１１１）の位置を検出する
   給紙面位置検出手段（１２）と、積層用紙（１１）を駆
   動して給紙面（１１１）の位置を調整する用紙駆動手段
   （１３）と、用紙の１枚毎の給紙を検出する給紙検出手
   段（１４）を備え、給紙面（１１１）の位置が給紙可能
   な範囲内にある様に制御する用紙供給装置において、 （ａ）給紙検出手段（１４）からの給紙検出信号に基づ
   いて用紙の供給枚数をカウントし、給紙面（１１１）が
   給紙可能下限レベルよりも低下しない範囲で選定された
   所定単位枚数の用紙供給が行われる毎に、それを検出す
   る用紙供給枚数検出手段（１５）と、 （ｂ）給紙面位置検出手段（１２）の検出レベルが所定
   の閾値レベルよりも低く、且つ用紙供給枚数検出手段（
   １５）が前記所定単位枚数の用紙供給を検出したときに
   用紙駆動手段（１３）を起動し、給紙面位置検出手段（
   １２）の検出レベルが前記所定閾値レベルに達したとき
   に用紙駆動手段（１３）の駆動動作を停止させる駆動範
   囲判別手段（１６）、 を備えたことを特徴とする用紙供給装置。