JP2000203731A - 給紙装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 選択された給紙トレイの用紙の残量を正確に
認識でき、且つ構造の簡略化を図る。 【解決手段】 複数の給紙トレイ１１の配列方向に沿っ
て一つの給紙ユニット１２を無端帯１３の回転により下
降させ、選択した給紙トレイ１１の用紙Ｐを給紙ユニッ
ト１２により給紙することで、各給紙トレイ１１に用紙
Ｐを積載してモータにより駆動する底板を設ける必要性
をなくす。さらに、無端帯１３に設けた記憶媒体５１に
書き込まれた位置データをセンサ５２で読み取ること
で、給紙ユニット１２の移動位置を小刻みに認識し、そ
の給紙ユニット１２の位置により選択された給紙トレイ
１１の用紙Ｐの残量を正確に認識できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多段に配列された
給紙トレイを備え、選択された給紙トレイから用紙を給
紙する給紙装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置等において、大容量の用紙
を給紙するために、複数の給紙トレイを多段に配列した
給紙装置がある。従来の給紙トレイは用紙を積層状態で
支える底板を備え、最上位の用紙が一定の給紙位置に位
置するように、底板上の用紙の枚数が少なくなるに従い
底板をモータによって上昇させ、或いは底板をバネによ
り押し上げて最上位の用紙をピックアップローラに押し
当てている。そして、底板の位置をセンサで検知するこ
とにより、底板上の用紙の残量を検知することが行われ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の構成において、
用紙の残量検知の精度を高めるためには底板の高さ位置
を小刻みに検知しなければならず、そのためには底板の
昇降ストローク内に配列する複数のセンサを一つの給紙
トレイ毎に設けなければならない。給紙トレイの底板を
モータで上昇させる方式は、そのモータを給紙トレイ毎
に用意しなければならない。これにより、部品点数が増
えコストが高くなる問題がある。

【０００４】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
で、選択された給紙トレイの用紙の残量を正確に認識で
き、且つ構造の簡略化を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
それぞれ多数枚の用紙が積層状態で収納されて上下方向
に配列された複数の給紙トレイと、使用する前記給紙ト
レイを選択するトレイ選択手段と、選択された前記給紙
トレイを給紙方向に向けて所定距離進出させるトレイ駆
動手段と、複数の前記給紙トレイの給紙方向側の前面に
沿って回転可能に設けられた無端帯と、前記給紙トレイ
上の前記用紙を給紙方向に引き出すピックアップローラ
を有して前記無端帯に保持された給紙ユニットと、選択
された前記給紙トレイの最上位の前記用紙に前記ピック
アップローラが所定の圧力をもって接触したときに接触
検知信号を出力するピックアップセンサと、給紙のため
に前記給紙トレイが選択されたときに前記接触検知信号
が出力されるまで前記無端帯を駆動する無端帯駆動手段
と、少なくとも前記給紙ユニットの移動位置に対応する
位置データが書き込まれて前記無端帯に設けられた記憶
媒体と、定位置に設けられて前記記憶媒体の記憶内容を
読み取るセンサとを備える。

【０００６】したがって、給紙のために給紙トレイが選
択されると、無端帯が駆動され、給紙ユニットは該当す
る給紙トレイの給紙側の端部と対向する位置に移動し、
そのピックアップローラが最上位の用紙を給紙方向に引
き出す。給紙の継続により給紙トレイ上の用紙の残量が
少なくなると、ピックアップローラが最上位の用紙に所
定の圧力をもって接触するまで無端帯が回転し給紙ユニ
ットが下降する。このときの無端帯の回転によりセンサ
による記憶媒体の読み取り位置が変化し、センサが記憶
媒体に書き込まれている給紙ユニットの位置データを順
次読み取り、この位置データにより選択された給紙トレ
イ上の用紙の残量が認識される。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記記憶媒体には前記位置データの他に前
記給紙トレイに関する情報が記憶されている。したがっ
て、老朽化した給紙装置をメーカーが回収したときに、
給紙トレイの再利用の判断等のために、給紙トレイに関
する情報を参照することが可能となる。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記センサは前記給紙ユニット以外
の固定部に固定的に設けられている。したがって、無端
帯の回転により全ての記憶媒体の記憶内容を一つのセン
サで検知することが可能となる。

【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
の何れか一記載の発明において、前記センサの読み取り
結果を更新可能に保存する保存手段を備えている。した
がって、給紙動作の前に保存手段の内容に基づいて各給
紙トレイの用紙の残量を認識することが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基
づいて説明する。図１に示すように、給紙装置１の上に
画像形成装置２が載置されている。本実施の形態におけ
る画像形成装置２は、原稿の画像を読み取るスキャナ３
と、このスキャナ３の読取画像に基づいて画像を形成す
る静電写真方式の印刷部４と、給紙装置１内の用紙Ｐを
印刷部４を経由してスキャナ３の上部に排紙する用紙搬
送路５と、印刷部４により印刷された用紙Ｐを再び印刷
部４に再給紙する再給紙路６と、給紙装置１内の用紙Ｐ
以外の用紙を印刷部４に給紙する手差給紙部７とを備え
た複写機であるが、複写機以外のプリンタであってもよ
い。画像形成装置２が有する操作パネル８には、後述す
る給紙トレイを選択するトレイ選択手段としてのトレイ
選択釦９と、個々の給紙トレイ内の用紙Ｐの残量を絵柄
で表示する表示手段としての残量表示部９ａ（図７参
照）とが設けられている。

【００１１】給紙装置１は、給紙装置本体１０の内部
に、複数の給紙トレイ１１と、一つの給紙ユニット１２
と、この給紙ユニット１２の一部を保持する無端帯であ
るベルト１３（図５、図６、図８参照）とを備えてい
る。本実施の形態において、給紙トレイ１１は５個であ
るが個数については限定されるものではない。給紙装置
本体１０には開閉可能なドア１４が設けられている。

【００１２】次に、図２を参照して選択された給紙トレ
イ１１を給紙方向（矢印Ｂ方向）に向けて所定距離進出
させるトレイ駆動手段１５の構成について説明する。図
２では最上位の給紙トレイ１１に対応するトレイ駆動装
置１５しか図示しないが、トレイ駆動装置１５は複数の
給紙トレイ１１毎に設けられている。これらのトレイ駆
動装置１５は、正逆回転可能なモータ１６と、このモー
タ１６により順次駆動される複数のギヤ１７ないし２０
と、給紙トレイ１１に固定的に設けられてギヤ２０に噛
合されたラック２１とにより形成されている。すなわ
ち、モータ１６を正転させることにより給紙トレイ１１
が給紙方向に進出し、モータ１６を逆転させることによ
り給紙トレイ１１がホーム位置に復帰するように構成さ
れている。図２おける矢印Ｊは給紙トレイ１１の復帰方
向である。

【００１３】図３及び図４に示すように、給紙トレイ１
１の給紙側とは反対側の端部には突片２２が設けられ、
この突片２２によって光軸が遮られることにより、給紙
トレイ１１がホーム位置に復帰した状態を認識する透過
型のホームセンサ２３が設けられている。図３は選択さ
れた給紙トレイ１１が給紙方向に進出した状態、図４は
給紙トレイ１１がホーム位置に復帰した状態を示す。

【００１４】次に、図５を参照して給紙ユニット１２の
構成について説明する。給紙ユニット１２が備える昇降
台２４には、給紙トレイ１１上の用紙Ｐを引き出すピッ
クアップローラ２５と、引き出した用紙Ｐを一枚ずつ分
離する分離ローラ２６，２７と、対をなす搬送ローラ２
８，２９と、用紙Ｐの通路を形成する案内板３０，３１
とが設けられている。ピックアップローラ２５は分離ロ
ーラ２６の軸３２に上下回動可能に支持されたアーム３
３の自由端側に回転可能に支持されている。このアーム
３３は下縁で用紙Ｐを案内する機能を備えている。

【００１５】そして、このアーム３３が一定の高さまで
回動した状態を検知することで、選択された給紙トレイ
１１の最上位の用紙Ｐにピックアップローラ２５が所定
の圧力をもって接触したことを意味する接触検知信号を
出力するピックアップセンサ３４が昇降台２４に設けら
れている。さらに、昇降台２４に上面には突片３５が設
けられ、この突片３５を検知することで昇降台２４が上
方のホーム位置に上昇したことを意味する検知信号を出
力する給紙ユニットセンサ３６が定位置に固定的に設け
られている。さらに、図５に示すように、搬送ローラ２
８，２９によって搬送された用紙Ｐを印刷部４（図１参
照）に向けて搬送する給紙ベルト３７が設けられてい
る。

【００１６】次に、図６を参照し、無端帯駆動手段３８
の構成について説明する。この無端帯駆動手段３８は、
給紙ユニット１２が上方のホーム位置に復帰した状態
で、給紙のために給紙トレイ１１が選択されたときに、
ベルト１３を駆動して給紙ユニット１２を下降させ、選
択された給紙トレイ１１の最上位の用紙Ｐにピックアッ
プローラ２５が接触し、これによりアーム３３が上方へ
回動し、ピックアップセンサ３４から接触検知信号が出
力されたときにベルト１３を停止させるものである。

【００１７】具体的に、ベルト１３は昇降台２４の両端
から突出する突部３９が固定されるように二本平行に設
けられている。これらのベルト１３はプーリ４０，４１
に巻回され、上部のプーリ４０同士は回転軸４２により
連結されている。そして、正逆回転可能なモータ４３の
回転を複数のギヤ４４ないし４７を介して回転軸４２に
伝達することにより、ベルト１３が駆動される。昇降台
２４の一端から突出する突部３９は、側板４８に形成さ
れた縦長のガイド孔４９に昇降可能に嵌合され、昇降台
２４の反対側は支柱５０により昇降可能に支持されてい
る。

【００１８】さらに、図５には一部しか図示しないが、
ベルト１３には記憶媒体として複数の磁気テープ５１が
貼付されている。これらの磁気テープ５１は給紙トレイ
１１の数だけ設けられ、それぞれの磁気テープ５１に
は、給紙ユニット１２の移動位置に対応する位置データ
と、個々の給紙トレイ１１に関する情報とが書き込まれ
ている。給紙ユニット１２は用紙Ｐの枚数が少なくなる
に従い下降するので、位置データは個々の給紙トレイ１
１上の用紙Ｐの残量としての情報を意味する。個々の給
紙トレイ１１に関する情報は、この例では給紙トレイ１
１の材質や耐用年数等を知るための部品番号である。そ
して、これらの磁気テープ５１に書き込まれた情報を読
み取るセンサとしての磁気ヘッド５２が固定部としての
側板４８に固定的に設けられている。

【００１９】ここで、給紙装置１の電気的構成を図８及
び図９に基づいて説明する。給紙装置１の動作を制御す
る制御装置５３が設けられている。この制御装置５３
は、図示しないがＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマ
イクロコンピュータ構成の制御装置である。この制御装
置５３には、トレイ選択釦９、残量表示部９ａ、ホーム
センサ２３、個々のモータ１６を駆動する複数のドライ
バ５４、モータ４３を駆動するドライバ５５等が接続さ
れている。この制御装置５３は、画像形成動作に合わせ
て給紙動作を制御するとともに、画像形成装置２を使用
した後は、各給紙トレイ１１がホーム位置に復帰するよ
うにドライバ５４の動作を制御し、昇降ユニット１２が
上方のホーム位置に復帰するようにドライバ５５を制御
するプログラムがＲＯＭに書き込まれている。

【００２０】このような構成において、画像形成装置２
を使用するために電源を投入し、トレイ選択釦９により
使用する給紙トレイ１１を選択すると、選択された給紙
トレイ１１に対応するモータ１６が正転駆動され、所望
の給紙トレイ１１が図５に仮想線で示すように給紙位置
に進出する。続いてモータ４３が正転駆動され、ベルト
１３の回転により給紙ユニット１２が下降する。この下
降によりピックアップローラ２５が給紙位置に進出した
給紙トレイ１１上の最上位の用紙Ｐに接触する。なおも
ベルト１３の回転が進行し給紙ユニット１２が下降し、
用紙Ｐの圧力によりアーム３３が上方に所定角度回動す
ると、ピックアップセンサ３４がアーム３３を検知して
ピックアップローラ２５が最上位の用紙Ｐを圧接したこ
とを意味する接触検知信号を出力する。この信号により
モータ４３が停止される。この状態でピックアップロー
ラ２５、分離ローラ２６，２７、搬送ローラ２８，３０
が図示しないモータによって駆動されるため、選択され
た給紙トレイ１１上の用紙Ｐが最上位のものから順に画
像形成装置２に向けて給紙される。なお、画像形成装置
２側の構成については公知の構成と変わりないので、用
紙Ｐの搬送動作、画像形成動作については説明を省略す
る。

【００２１】このように給紙装置１における給紙動作が
進行すると、選択された給紙トレイ１１上の用紙Ｐの残
量が少なくなるので、これに伴いアーム３３が自重或い
はスプリング（図示せず）の付勢力により下方に回動す
ると、ピックアップセンサ３４からの信号が切り替わる
ため、モータ４３が再び正転駆動され、ベルト１３が回
転し、給紙ユニット１２が下降する。なおもベルト１３
の回転が進行し給紙ユニット１２が下降し、用紙Ｐの圧
力によりアーム３３が上方に所定角度回動すると、ピッ
クアップセンサ３４がアーム３３を検知してピックアッ
プローラ２５が最上位の用紙Ｐを所定の圧力をもって接
触したことを意味する接触検知信号を出力する。この信
号によりモータ４３が停止される。

【００２２】このように用紙Ｐの残量が少なくなるに従
い、ベルト１３の回転により給紙ユニット１２を下降さ
せながら給紙動作が継続される。このときの給紙ユニッ
ト１２の位置は、磁気ヘッド５２が磁気テープ５１に書
き込まれている位置データを読み取ることで検知でき
る。この位置データは選択された給紙トレイ１１上の用
紙Ｐの残量に相当する。その残量は制御装置５３のＲＡ
Ｍ等の保存手段により更新可能に保存され、その保存内
容が残量表示部９ａに表示される。

【００２３】この場合、磁気テープ５１に限られるもの
ではないが、磁気テープ５１を含む記憶媒体には給紙ユ
ニット１２の位置に対応する位置データを書き込むこと
ができるので、従来のようにセンサ類を増やすことなく
給紙ユニット１２の位置変化、すなわち用紙Ｐの残量変
化を小刻みに精度よく検知することができる。

【００２４】また、磁気テープ５１を含む記憶媒体には
位置データの他に、給紙トレイ１１の材質や耐用年数等
を知るための部品番号を書き込むことができるので、例
えば、老朽化した給紙装置１をメーカーで回収したとき
に、給紙トレイ１１の再利用等の判断が容易にできる。

【００２５】また、磁気ヘッド５２は給紙ユニット１２
以外の固定部に固定的に設けられているので、ベルト１
３の回転により全ての磁気テープ５１の記憶内容を一つ
の磁気ヘッド５２で読み取ることができる。

【００２６】さらに、給紙トレイ１１上の用紙Ｐの残量
変化が制御装置５３のＲＡＭ等の保存手段により更新可
能に保存され、その保存された残量データが残量表示部
９ａに表示されるため、給紙動作の前に各給紙トレイ１
１の用紙Ｐの残量を認識し、用紙Ｐの補給の必要性につ
いて正確に判断することができる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、複数の給
紙トレイの配列方向に沿って一つの給紙ユニットを無端
帯の回転により下降させ、選択した給紙トレイの用紙を
給紙ユニットにより給紙し、その給紙トレイ上の用紙の
減少に応じて給紙ユニットを下降させることができる。
これにより、各給紙トレイに用紙を積載してモータによ
り駆動する底板を設ける必要性をなくすことができる。
さらに、無端帯に設けた記憶媒体の位置データをセンサ
で読み取ることで、給紙ユニットの移動位置を小刻みに
認識し、その給紙ユニットの位置により給紙トレイの用
紙の残量を正確に認識することができる。

【００２８】請求項２記載の発明によれば、記憶媒体に
は給紙ユニットの位置データの他に給紙トレイに関する
情報が記憶されているので、老朽化した給紙装置をメー
カーが回収したときに、給紙トレイの再利用の判断等の
ために、給紙トレイに関する情報を参照することができ
る。

【００２９】請求項３記載の発明によれば、センサは給
紙ユニット以外の固定部に固定的に設けられているの
で、無端帯の回転により全ての記憶媒体の記憶内容を一
つのセンサで検知することができ、これにより、さらな
るコストダウンを図ることができる。

【００３０】請求項４記載の発明によれば、センサの読
み取り結果を更新可能に保存する保存手段を備えている
ので、給紙動作の前に保存手段の内容に基づいて各給紙
トレイの用紙の残量を認識することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態おける給紙装置を実装し
た画像形成装置の概略構成を示す縦断正面図である。

【図２】トレイ駆動機構を示す斜視図である。

【図３】給紙トレイを給紙位置に進出させた状態を示す
斜視図である。

【図４】給紙トレイをホーム位置に復帰させた状態を示
す斜視図である。

【図５】給紙ユニットの内部構造示す縦断正面図であ
る。

【図６】無端帯駆動手段の構成を示す斜視図である。

【図７】操作パネルの平面図である。

【図８】給紙装置の機械的構成及び電気的構成を示す説
明図である。

【図９】給紙装置の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

９ トレイ選択手段 １１ 給紙トレイ １２ 給紙ユニット １３ 無端帯 １５ トレイ駆動手段 ２５ ピックアップローラ ３４ ピックアップセンサ ３８ 無端帯駆動手段 ５１ 記憶媒体 ５２ センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F343 FA02 FB01 FC01 GA01 GB01 GC01 GD01 HA15 HA36 HB04 HD15 JA19 KB04 KB05 KB13 KB20 LA04 LA14 LC19 MA04 MA13 MA14 MA24 MA32 MB04 MB13 MB14 MC19 MC21 MC28

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ多数枚の用紙が積層状態で収納
   されて上下方向に配列された複数の給紙トレイと、 使用する前記給紙トレイを選択するトレイ選択手段と、 選択された前記給紙トレイを給紙方向に向けて所定距離
   進出させるトレイ駆動手段と、 複数の前記給紙トレイの給紙方向側の前面に沿って回転
   可能に設けられた無端帯と、 前記給紙トレイ上の前記用紙を給紙方向に引き出すピッ
   クアップローラを有して前記無端帯に保持された給紙ユ
   ニットと、 選択された前記給紙トレイの最上位の前記用紙に前記ピ
   ックアップローラが所定の圧力をもって接触したときに
   接触検知信号を出力するピックアップセンサと、 給紙のために前記給紙トレイが選択されたときに前記接
   触検知信号が出力されるまで前記無端帯を駆動する無端
   帯駆動手段と、 少なくとも前記給紙ユニットの移動位置に対応する位置
   データが書き込まれて前記無端帯に設けられた記憶媒体
   と、 定位置に設けられて前記記憶媒体の記憶内容を読み取る
   センサと、 前記センサの出力を表示する表示手段と、を備える給紙
   装置。
2. 【請求項２】 前記記憶媒体には前記位置データの他に
   前記給紙トレイに関する情報が記憶されている請求項１
   記載の給紙装置。
3. 【請求項３】 前記センサは前記給紙ユニット以外の固
   定部に固定的に設けられている請求項１又は２記載の給
   紙装置。
4. 【請求項４】 前記センサの読み取り結果を更新可能に
   保存する保存手段を備えている請求項１ないし３の何れ
   か一記載の給紙装置。