JP2000255797A - 記録材供給装置および画像形成装置 - Google Patents
記録材供給装置および画像形成装置Info
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Abstract
た場合でも正確かつ簡単にリフトアップ量の調整や残量
表示を行なうことができる。 【解決手段】 記録材Pが積載された昇降台1を上昇さ
せるリフトアップ機構2と、画像形成を行う画像形成部
に向けて記録材Pを供給する記録材供給機構3と、この
リフトアップ機構2と記録材供給機構3とを制御する制
御装置4とを備え、この制御装置4は、記録材供給機構
3による記録材Pの供給前に、リフトアップ機構2にお
ける昇降台1を上昇させるように制御する初期リフトア
ップ手段5と、記録材供給機構3により所定量の記録材
Pが供給された後に、リフトアップ機構2における昇降
台1を上昇させるように制御する中間リフトアップ手段
6と、この中間リフトアップ手段6がリフトアップする
際に昇降台1に残留している記録材Pの量を算出する算
出手段7と、この算出手段7による算出結果に基づいて
中間リフトアップ手段6による昇降台1の上昇量を調整
する上昇量調整手段8とを備える。
Description
複写機、ファクシミリ等に用いられる画像形成装置に係
り、特に画像を形成するための記録材をリフトアップ機
構により供給するための記録材供給装置および記録材供
給装置を具備した画像形成装置に関する。
一サイズの記録材(用紙)を大量に出力(プリントアウト)
する要請が強まってきている。この大量にプリントアウ
トする際に画像形成装置本体に用いられる一般の給紙カ
セットでは容量が不足して処理を再度やり直す必要が生
じたり、用紙の補充を頻繁に行う必要性があるため、画
像形成装置本体の内部または外付けの形で大量に用紙を
積載できる大量給紙装置を配設する製品が従来から開発
されてきた。一般にこれらの大量給紙装置は、積載され
た用紙を給紙するために、所謂エレベータトレイを有す
るエレベータ方式を採用し、エレベータトレイが引き抜
かれた際には昇降台を降下させて用紙の補給を可能と
し、エレベータトレイが挿着された際にはモータの回転
により昇降台を上昇させ、上昇させた用紙に例えば給紙
ロールが一定圧で接触して用紙を順次搬送するように構
成されていた。そして、上昇させた用紙が所定量搬送さ
れると、給紙ロールの接触圧が落ち又は給紙ロールが接
触できなくなって用紙を搬送することが困難になること
に鑑み、昇降台を給紙動作中に一定量上昇させる所謂中
間リフトアップを実施していた。
高さを検知するためのリフトアップセンサを一つ設け、
そのリフトアップセンサのON/OFFにより用紙面が
下がったことを検知して中間リフトアップを実施する技
術が存在していた。しかし、この唯一のリフトアップセ
ンサにより中間リフトアップを実施する場合には、リフ
トアップセンサにおけるON/OFFの誤差といった微
妙な位置でしか高さの制御をすることができず、中間リ
フトアップによる上昇頻度が高くなり、モータの負荷の
増大や電力消費量の増大等が問題となっていた。この問
題点を解決するために、エレベータトレイが上下に許容
できる上限と下限の2箇所にレベルアップセンサを設
け、下限の検知によりモータ回転(上昇)、上限の検知に
よりモータの停止を実施してエレベータトレイにおける
用紙面の高さを調整する技術が存在する。これによれ
ば、搬送途中で一定量上昇させる中間リフトアップの目
的は一応、達成することができる。しかしながら、この
技術では高価なリフトアップセンサが2個必要となり、
更に、そのリフトアップセンサに検知されるためのアク
チュエータ構造も2個必要となる。そのため、これらの
構造が装置全体のコストアップの原因となり問題となっ
ていた。
ップ動作を実施する際にこのような問題点を解決するも
のとして、出願人は、用紙の下限検知をトリガにして、
その下限検知から一定時間、モータ等の駆動装置を駆動
することによりエレベータトレイの昇降台を上昇させる
技術を検討した。これによれば、センサは用紙の下限検
知だけで良いことからコストダウンが図れ、更に、所定
の安定度にて中間リフトアップ動作を繰り返すことが可
能となる。しかし、エレベータトレイの昇降台を上昇さ
せる駆動装置として小型直流モータ等を用いた場合に
は、モータへの負荷によって回転数が変化してしまうこ
とから、これをそのまま大容量給紙装置に適用して昇降
台を上昇させようとすると、用紙の重さによりリフトア
ップ量が大きく変化してしまい、安定した用紙高さの制
御を実施することができなくなる。これに対して耐負荷
性能の高い大型モータを用いたり、パルスモータを用い
て該パルスモータのパルス数をカウントして正確な回転
数を確保する等の方法が考えられるが、構成が複雑にな
るとともに高価なモータが必要となり、大きなコストア
ップとなってしまう。
て回転速度が変化する点に着目し、一定量の用紙をリフ
トアップするのに要する単位時間を用紙情報毎に予め記
憶しておき、駆動モータの作動に要した時間から用紙残
量を検知する技術について、本出願人から既に提案を行
っている(特開平10-181944号公報)。この提案
によれば、高価なモータを用いずに小型モータであって
も用紙残量を高精度に把握することが可能である。しか
し、用紙を補給した際にリフトアップを行う所謂初期リ
フトアップにおいては高精度な用紙残量を把握できる
が、用紙搬送途中である中間リフトアップにおいては、
常に単位時間によるリフトアップを行っているために、
補給した用紙の重量による負荷の変動について対応がで
きず、この中間リフトアップ後の用紙残量値については
十分な対処ができていない。また、中間リフトアップ時
における単位時間のリフトアップだけでは小型モータの
負荷変動に対処できず、安定した用紙高さの制御が難し
いといった課題が残されていた。
付けで大量給紙装置を配置した際に、大量給紙装置の用
紙残量をそのまま画像形成装置本体にて表示できれば問
題はないのであるが、別個独立に開発を進めた場合には
画像形成装置本体の制御装置に新たな改造を加える必要
性が生じ、制御装置におけるROMの変更等が余儀なく
されていた。
めになされたものであって、所定量の記録材を供給した
後の中間リフトアップ時に記録材の量を算出し、その算
出量に基づいてリフトアップ量の調整や記録材の残量を
表示することで、これらの技術的課題を解決する記録材
供給装置および記録材供給装置を具備した画像形成装置
を提供するものである。
材供給装置は、図1に示すように、記録材Pが積載され
た昇降台1を上昇させるリフトアップ機構2と、画像形
成を行う画像形成部に向けて記録材Pを供給する記録材
供給機構3と、このリフトアップ機構2と記録材供給機
構3とを制御する制御装置4とを備え、この制御装置4
は、記録材供給機構3による記録材Pの供給前に、リフ
トアップ機構2における昇降台1を上昇させるように制
御する初期リフトアップ手段5と、記録材供給機構3に
より所定量の記録材Pが供給された後に、リフトアップ
機構2における昇降台1を上昇させるように制御する中
間リフトアップ手段6と、この中間リフトアップ手段6
がリフトアップする際に昇降台1に残留している記録材
Pの量を算出する算出手段7と、この算出手段7による
算出結果に基づいて中間リフトアップ手段6による昇降
台1の上昇量を調整する上昇量調整手段8とを具備する
ことを特徴としている。ここで用いられる記録材供給装
置は、画像形成を行う画像形成部を有した画像形成装置
本体に対して必ずしも外付けされるものだけではなく、
画像形成装置本体に内装されるものであっても構わな
い。また、初期リフトアップ手段5における記録材Pの
供給前とは、例えば用紙補給時に昇降台1を含むトレイ
を出し入れした際にリセットされる状態の他、一定量の
記録材Pを供給した後にトレイが出し入れされて昇降台
1が上下する場合、更に、トレイの出し入れに限らず何
らかの信号をトリガとして、例えば電源投入時に昇降台
1がリフトアップされる装置であればそれらの状態をも
含む意味である。また、必ずしも昇降台1の最下段から
の上昇には限られないが、最下段からの上昇であれば初
期段階での記録材の積載量検出が正確かつ容易に行える
点で好ましい。更に、中間リフトアップ手段6における
所定量の記録材Pが供給された後とは、連続して記録材
Pを供給する場合であればその供給途中も含むものであ
り、連続供給のかたまりであるJOBと一致するとは限
らない。即ち上記初期リフトアップと区別して記録材P
が供給された後、又は供給途中にリフトアップする状態
等を意味している。
の駆動により前記昇降台の上昇または停止が制御される
ことを特徴とすれば、本発明の作用効果を良く享受で
き、更にこのモータとして小型直流モータ等の駆動負荷
によって回転速度の変動の大きいモータを用いた場合で
あってもその作用効果を良く享受できる。
は、初期リフトアップ手段5によるリフトアップ時間と
中間リフトアップ手段6におけるリフトアップ回数とに
基づいて昇降台1に残留している記録材Pの量を算出す
るように構成すれば、記録材Pの残量に伴う負荷変動に
関係なく、正確に記録材Pの残量を把握することが可能
となる。尚、このリフトアップ回数は、初期リフトアッ
プ手段5によるリフトアップが行われた後であれば演算
等が容易に行える点で好ましく、この回数は初期リフト
アップによりリセットされれば、残量測定が簡易に行え
る点から好ましい。
調整手段8は、算出手段7により算出される算出結果に
基づいて中間リフトアップ手段6の動作時間を変更する
ように構成すれば、記録材残量に伴う負荷変動に対応し
て、例えばリフトアップ高さ等、一定量のリフトアップ
量が確保でき、給紙装置の信頼性の低下を防いで安定し
た給紙性能を確保することが可能となる点で好ましい。
尚、動作時間の変更は、残留している記録材Pの量に基
づいてリフトアップの動作時間を数段階に制御する多段
階制御であっても良く、また、残留している記録材Pの
量から特定の関係式に基づいて連続的にリフトアップの
動作時間を変化させる連続制御であっても良い。
手段8は、リフトアップ機構2の昇降台1に積載された
記録材Pの種類に基づいて動作時間を変更するように構
成すれば、例えば記録材のサイズや紙種等により極端に
重量が異なり、負荷変動に大きく影響を与える場合にも
一定量のリフトアップ量が確保できる点で有効である。
に示すように、内装される記録材供給部10から記録材
Pを供給し、内装される画像形成部11にて記録材Pに
対して画像を形成する画像形成装置本体9と、この画像
形成装置本体9に対して外付けで取り付けられ、この画
像形成装置本体9に対して記録材Pを供給する外部供給
装置12とを具備する画像形成装置において、外部供給
装置12は、記録材Pが積載された昇降台1を上昇させ
るリフトアップ機構2と、このリフトアップ機構2によ
り上昇された記録材Pを画像形成装置本体9に向けて供
給する記録材供給機構3と、このリフトアップ機構2と
記録材供給機構3とを制御する制御装置14とを備え、
更に、この制御装置14は、記録材供給機構3により記
録材Pが供給された後の当該昇降台1に積載されている
記録材Pの残量を検出する残量検出手段14aと、この
残量検出手段14aにより検出された残量を画像形成装
置本体9に内装される記録材供給部10の残量として画
像形成装置本体9へ出力する残量出力手段14bとを具
備することを特徴としており、外部供給装置12の記録
材の残量検知情報を画像形成装置本体9の記録材供給部
10の残量情報に変換して通知することで、例えば画像
形成装置本体9が外部供給装置12を認識していない場
合であっても外部供給装置12の残量表示が可能とな
る。
換えて画像形成装置本体9に内装されると共に、外部供
給装置12から供給される記録材Pを内装される画像形
成部11に向けて搬送する記録材搬送装置13とを更に
具備すれば、記録材搬送装置13に置き換えられた記録
材供給部10の残量情報に変換でき、ユーザには何ら違
和感を与えることなく外部供給装置12の残量表示を行
える点で好ましい。
給装置12における積載可能な記録材Pの量と、画像形
成装置本体9に内装される記録材供給部10における積
載可能な記録材Pの量との比率に基づいて残量を出力す
るように構成すれば、ユーザは積載容量の違いを意識せ
ずに残量の認識を行うことができる点で優れている。
置12における残量が画像形成装置本体9に内装される
記録材供給部10における積載可能な記録材の量よりも
多いときは満杯として出力するように構成すれば、ユー
ザの使用上、影響のない範囲での表示を省略することが
できる。
給装置12における残量が画像形成装置本体9に内装さ
れる記録材供給部10における積載可能な記録材の量よ
りも少ないときに残量の絶対値を出力するように構成す
れば、画像形成装置本体9が例えば記録材供給部10の
残量を絶対値で表現している場合であっても、そのまま
外部供給装置12の残量表示として適用できる点で好ま
しい。
に、外部供給装置12における制御装置14は、記録材
供給機構3による記録材Pの供給前にリフトアップ機構
2における昇降台1を上昇させるように制御する初期リ
フトアップ手段5と、記録材供給機構3により所定量の
記録材Pが供給された後にリフトアップ機構2における
昇降台1を上昇させるように制御する中間リフトアップ
手段6とを更に具備し、残量検出手段14aはこの初期
リフトアップ手段5によるリフトアップ時間と中間リフ
トアップ手段6におけるリフトアップ回数とに基づいて
昇降台1に積載されている記録材Pの残量を検出するよ
うに構成すれば、記録材Pの残量に伴う負荷変動に関係
なく、正確に記録材Pの残量を把握することが可能とな
る。
に基づいてこの発明を詳細に説明する。図3は本発明が
適用される画像形成装置の実施の形態を示す概略構成図
であり、外部供給装置である大量給紙装置(High Capaci
ty Feeder:HCF)及び記録材搬送装置であるトランス
ポート(Transport)を接続する前の状態を示している。
同図において、符号20は画像形成装置本体(IOT本
体)であり、画像入力部21により入力された画像デー
タを画像形成部22により記録材(用紙)Pに対して記録
し、可視画像として印刷出力している。この画像形成部
22は、感光体ドラム23を露光する画像書込装置(R
OS)24、ROS24により露光された感光体ドラム
23を現像する現像装置25、現像装置25により感光
体ドラム23に担持されたトナー画像を用紙Pに転写す
る転写装置26、転写装置26により転写されたトナー
像を用紙Pに定着させる定着装置27等を主に有してお
り、後述する用紙収容カセット等と共に画像形成装置本
体20に内装されている。
置本体20は一連の用紙搬送系を備えており、画像形成
装置本体20の左側面28側に沿った位置には、用紙P
を収容する用紙収容カセット30〜33を内装してい
る。この用紙収容カセット30〜33には用紙Pを供給
する用紙供給機構(Feeder Assy)34〜37が備えら
れ、これらの用紙供給機構34〜37は、積載された用
紙Pを押下して取り上げる引込ロール(Nudger Roll)3
8と、用紙搬送方向に回転する供給ロール(Feed Roll)
と例えば用紙搬送方向に対して逆転する捌きロール(Ret
ard Roll)とからなる捌き機構(Retard Assy)39とをそ
れぞれ有している。ここで、本実施の形態における用紙
収容カセット30は、各用紙収容カセットの最上段に位
置し、昇降台41に積載された用紙Pをエレベータ方式
にて昇降させる所謂エレベータトレイであり、本実施の
形態では約1000枚の用紙を収容できるように構成さ
れている。さらに、この用紙収容カセット30は一対の
レール部材49に支持されており、このレール部材49
により手前側への引き出し及び用紙セット時の奥側への
挿入を可能としている。また、符号40は制御部であ
り、用紙搬送の制御の他、図示しないコントロールパネ
ルへの用紙残量の表示や紙詰まり(JAM)表示等を制御
している。
ット30からの用紙搬送について説明する。まず、用紙
収容カセット30に用紙Pがセットされると、用紙収容
カセットの昇降台41が給紙可能な位置まで上昇する。
画像形成装置本体20の制御部40は、この昇降台41
が上昇する際に要した時間等により用紙の量を測定し、
図示しないコントロールパネル等により測定した用紙の
量を表示する。尚、この制御部40は、例えば使用した
用紙の枚数をカウントし用紙残量を演算してコントロー
ルパネルに表示している。制御部40からの給紙信号に
より引込ロール38が用紙Pの表面に下がり、回転して
用紙Pを引き込む。この引き込まれた用紙Pは捌き機構
39により1枚に捌かれ、第1送出ロール(#1Take aw
ay Roll)42を経てレジスト装置43へ搬送される。こ
のレジスト装置43は、所定の長さの搬送路を経てプレ
レジロール(PRE REGE Roll)44及びレジロール(REGE R
oll)45を配置し、転写装置26にて用紙Pに転写する
タイミングを合わせて一旦、用紙Pを待機させると共
に、例えば用紙Pにループ等を形成して用紙Pにおける
縦横方向の位置合わせを行っている。制御部40からの
信号によりレジロール45は用紙Pを送り出し、用紙P
は転写装置26にて画像が転写された後に定着装置27
にて定着されて出力される。この定着された用紙Pは、
両面に画像を形成する両面プリントモードの場合には用
紙反転路46を経て反転されてレジスト装置43へと搬
送され、裏面についても同様に画像の転写、定着がなさ
れて出力される。尚、用紙収容カセット30以外の用紙
収容カセット31〜33に収容された用紙Pも、同様の
機能を有する用紙供給機構35〜37により送り出さ
れ、用紙搬送路47を経由してレジスト装置43まで搬
送され、同様に画像形成がなされる。ここで、本実施の
形態では、画像形成装置本体20の右側面29側には後
処理装置48が装着されており、定着装置27を経て出
力された用紙Pに対してステープル処理やソート処理等
を行っている。このように、本実施の形態における画像
形成装置では右側面は後処理装置が外付けされており、
右側面に大量給紙装置を外付けできる余裕が全くない。
従って、用紙搬送路47が右側面に存在していてもその
搬送路を利用することが困難である。
おいて、外部供給装置である大量給紙装置(HCF)60
及び記録材搬送装置であるトランスポート90を接続し
た状態を示す概略構成図である。同図において、大量給
紙装置(HCF)60は、画像形成装置本体20の左側面
28に外付けで取り付けられ、トランスポート90は画
像形成装置本体20に内装されていた用紙収容カセット
30の位置に取り付けられたものである。即ち、本実施
の形態では、図3に示した画像形成装置本体20から左
側面28のカバー(図示せず)、用紙収容カセット30及
び用紙供給機構34を取り外し、図4に示す大量給紙装
置60を接続部89により画像形成装置本体20に接続
し、トランスポート90を一対のレール部材49に固定
している。また、搬送経路部を開口させた左側面28の
改造カバー(図示せず)およびハーネス(図示せず)が接続
され、図3に示す画像形成装置本体20における大量給
紙装置60及びトランスポート90の置き換えが完了す
る。
示すように、一対のレール部材62により支持されて大
量給紙装置60の本体から引き抜き又は装着可能なトレ
イ61を有し、このトレイ61の引き抜き及び装着はト
レイインセンサ77により検出される。このトレイ61
には用紙Pを積載し上下動が可能である昇降台(ボトム
プレート)63が配置され、この昇降台63はワイヤ6
4によりプーリ65を介し、巻上げシャフト67を回転
させるリフトアップモータ66により引き上げられる。
また、巻上げシャフト67にはブレーキ68が接続され
ている。ここで、リフトアップモータ66が回転すると
巻上げシャフト67が回転し、ワイヤ64を巻き取り、
昇降台63を上昇させる。一方、トレイ61を引き抜く
と、リフトアップモータ66と巻上げシャフト67との
カップリング(図示せず)が外れて昇降台63は自然落下
するが、ブレーキ68が作用することで一気に落ちるこ
とがないように構成されている。
引込ロール(Nudger Roll)であり、後述する供給ロール
(Feed Roll)72の中心を支点としてブラケット74を
介して上下動するように構成され、ナジャーソレノイド
82のON(給電)により用紙表面に落下し用紙を送り出
す機能を有する。また、符号75は用紙の高さが基準値
にあることを検知するためのトレイレベルセンサであ
り、ブラケット74の一部が引込ロール71の上下に追
従してこのトレイレベルセンサ75をON/OFFする
ことで用紙高さを検知するように構成されている。ま
た、72は用紙Pの搬送方向に回転する供給ロール(Fee
d Roll)であり、停止または搬送方向と逆方向に回転す
る捌きロール(Retard Roll)73と共に、引込ロール7
1から送り出された用紙Pを捌き、1枚だけを下流側に
搬送するように構成されている。また、76はHCF送
出ロール(HCF Take away Roll)であり、連続して送り出
すために捌かれて搬送された用紙Pを一旦停止させると
共に、タイミングを待ってトランスポート90へと送出
している。更に、符号69は大量給紙装置60の各ロー
ルの回転駆動及び停止を実行するHCFモータ、符号7
0は引込ロール71及び供給ロール72にHCFモータ
69の回転力を伝達するHCFフィードクラッチであ
る。
れた用紙Pのサイズを検知するサイズセンサである。ま
た、79はトレイ61内に用紙Pが有ることを検知する
ノーペーパーセンサであり、昇降台63の上昇が完了し
用紙Pを搬送できる所謂REDY状態となった時に、ノ
ーペーパーセンサ79がON(受光)であればトレイ61
内に用紙Pが存在すると検知するように構成されてい
る。更に、80はHCFプレフィードセンサであり、供
給された用紙を検知し、ナジャーソレノイド82の無給
電トリガとなっている。また、81はフィードアウトセ
ンサであり、供給された用紙の到達を検知し、この検知
信号がHCFモータ69及びHCFフィードクラッチ7
0を停止させるトリガとなっている。更に、大量給紙装
置60の上部カバーの開閉を検知するインターロックス
イッチ83を具備しており、ジャム除去等により用紙搬
送路が開放された後に、カバーが閉じられたか否かを検
知し、ユーザに対する安全性を確保している。尚、符号
100は制御部であり、上記各種センサからの信号を受
けて大量給紙装置60の動き及び用紙搬送を制御すると
ともに、後述するトランスポート90の動き及びトラン
スポート90内の用紙搬送を制御している。更に、前述
した本体側の制御部40に対して各種信号を送出するよ
うに構成されている。
説明する。図4において、符号91はトランスポートモ
ータであり、トランスポート90にて用紙Pを搬送する
第1搬送ロール92と第2搬送ロール93の駆動および
停止を制御部100の指示により実行している。本実施
の形態では、第1搬送ロール92を430mm/secと30
0mm/secの正転2速、第2搬送ロール93を430mm/s
ecの正転1速にて回転できるように構成されている。こ
の430mm/secの高速は大量給紙装置60の搬送スピー
ドに追従させ、300mm/secの低速は画像形成装置本体
20の搬送スピードに追従させている。このように高速
と低速をトランスポート部で切り替えることにより、大
量給紙装置60における用紙搬送の生産性を高めること
が可能であると同時に画像形成装置本体20のプロセス
スピードに一致した用紙搬送が実現できる。また、この
トランスポート90は複数のシュートにより画像形成装
置本体20への中継搬送路を形成している。この複数の
シュートの中でシュートカバー94及び95は、トラン
スポート90がレール部材49を用いて引き抜かれた際
に図のWa方向及びWb方向へ開口できるように構成さ
れており、スタート時に用紙サイズが異なっていた場合
や紙詰まり(JAM)を生じた場合等にトランスポート9
0における用紙Pを容易に除去できるように配慮されて
いる。
1搬送ロール92にトランスポートモータ91の回転力
を伝達するためのトランスポートクラッチ、97は給紙
された用紙Pを検知してトランスポートモータ91の起
動トリガとするためのトランスポートインセンサ、98
は給紙された用紙Pを検知してトランスポートクラッチ
96の起動トリガとするためのトランスポートセンサで
ある。更に、符号87は第1プレフィードセンサであ
り、給紙された用紙がこのセンサに到達したことを検知
し、トランスポートモータ91及びトランスポートクラ
ッチ96の停止トリガとしている。尚、符号88は第1
フィードアウトセンサであり、このセンサは画像形成装
置本体20の基準センサであると共に、このセンサ出力
は、一旦停止していた後続の用紙Pを搬送させるべくH
CF送出ロール76の起動トリガに用いられている。
尚、このトランスポート90にはトランスポートモータ
91と電源を接続しているドロワーコネクタ(図示せず)
が設けられ、トランスポート90が本体から引き抜かれ
たときに抜けることでモータと電源との接続を断ち、ト
ランスポート90をセットすることによりモータと電源
が接続されるように構成され、ユーザに対する安全性を
確保している。
の概要を説明する。本実施の形態では、前述のとおり、
画像形成装置本体20における従前の用紙収容カセット
30を取り除き、トランスポート90の置き換えと大量
給紙装置60の取り付けをおこなっている。そのため、
本実施の形態では、トランスポート90の第1搬送ロー
ル92を、取り外し以前の用紙供給機構34における引
込ロール38と仮想し、まるで給紙トレイに常時用紙が
存在するがごとく、常に第1プレフィードセンサ87上
に用紙があると見せかけることによって、画像形成装置
本体20の制御部40ではなく大量給紙装置60におけ
る制御部100の管理下において用紙Pの搬送を可能と
している。即ち、大量給紙装置60をセットすることに
より自動的にトランスポート90へ用紙Pを1枚送り込
んで(プレフィードで)REDY状態とし、画像形成装置
本体20の制御部40からの給紙信号により、このトラ
ンスポート90へ搬送されている用紙Pを画像形成部2
2へと搬送するようにしている。これにより、画像形成
装置本体20の制御部40は何ら変更することはなく、
新たに独立して開発された大量給紙装置60の制御部1
00にて画像形成装置本体20への用紙搬送を可能とし
ている。
ら給紙(FEED)要求信号を受けると、HCFモータ6
9を駆動し、HCFフィードクラッチ70とナジャーソ
レノイド82をONさせる。これにより引込ロール(Nud
ger Roll)71は用紙Pを給紙する。給紙された用紙P
は供給ロール(Feed Roll)72および捌きロール(Retard
Roll)73により1枚に捌かれ、HCFプレフィードセ
ンサ80およびフィードアウトセンサ81に検知された
後、HCF送出ロール(HCF Take away Roll)76を経て
トランスポート90へと搬送される。尚、このHCFプ
レフィードセンサ80およびフィードアウトセンサ81
の検知信号がトリガとなって、ナジャーソレノイド82
のOFFや、HCFモータ69及びHCFフィードクラ
ッチ70のOFF等が制御部100によって制御され
る。制御部100は、トランスポート90にて、搬送さ
れた用紙Pがトランスポートインセンサ97をONした
後、トランスポートモータ91を大量給紙装置60の搬
送スピードに合わせて430mm/secで起動する。第2
搬送ロール93を経てトランスポートセンサ98をON
すると、その信号をトリガとしてトランスポートクラッ
チ96がONされる。次に、用紙Pが第1プレフィード
センサ87をONした後、所定時間後にトランスポート
モータ91およびトランスポートクラッチ96を停止さ
せ、用紙Pを停止させる。これにより、大量給紙装置6
0からトランスポート90への所謂プレフィードが完了
し、トランスポートはREDY状態となり、REDY信
号を画像形成装置本体20の制御部40へと送出する。
0からFEED信号、即ち、トランスポート90への交
換前の用紙収容カセット30におけるフィードモータの
ON信号を受ける。このFEED信号を受けると同時に
トランスポートクラッチ96及びトランスポートモータ
91を、画像形成装置本体20の用紙搬送速度である3
00mm/secで起動し、停止していた用紙Pを画像形成
部22へ向けて搬送する。その後、画像形成装置本体2
0の制御部40からFEED停止信号を受けてトランス
ポートクラッチ96及びトランスポートモータ91をO
FFにする。尚、トランスポート90の用紙Pが送り出
されたとき、大量給紙装置60のHCF送出ロール(HCF
Take away Roll)76にて一旦停止していた次の用紙
は、そのタイミングを合わせてトランスポート90へと
搬送され、上述と同様にプレフィードを完了させる。以
上のように、本実施の形態によれば、画像形成装置本体
20の用紙収容カセット30に置き換えてトランスポー
ト90を配置し、外付けで大量給紙装置60を接続させ
ることにより、画像形成装置本体20の改造を極力少な
くし、例えば制御部40のROM等を改造せずに大量給
紙装置への置き換えを可能としている。
フトアップ制御および用紙Pの残量算出と残量表示につ
いて説明する。図5は、本実施の形態における制御構成
を示した説明図である。制御部100は、各種制御動作
を実行するCPU101、上記で説明した用紙搬送プロ
グラムや昇降台63のリフトアッププログラム、警告表
示プログラム等の各種プログラムが予め格納されている
ROM102、CPU101にてプログラムを実行する
際にデータを一時的に格納するRAM103、各種セン
サやアクチュエータと接続されたI/Oポート104を
システムバス105にて相互に接続したマイクロコンピ
ュータで構成されており、各種センサの出力がI/Oポ
ート104を介してCPU101に取り込まれ、CPU
101からの制御信号がI/Oポート104を介して送
出され、各種モータやクラッチ等の動作が制御されるよ
うになっている。
ックにて表現したものであり、制御部100は、トレイ
61の挿入時等に昇降台63を上昇させる初期リフトア
ップ部201を機能として有している。図7はこの初期
リフトアップ部201における初期リフトアップ動作を
説明するためのフローチャートである。CPU101
は、トレイ61が挿入されてトレイインセンサ77およ
びサイズセンサ78がONの状態から、まず、ナジャー
ソレノイド82をONさせて引込ロール(Nudger Roll)
71を落下させる(S171)。その後、リフトアップモ
ータ66をONさせて昇降台63を上昇させる(S17
2)。次に、トレイレベルセンサ75がONかどうかの
確認、即ち、昇降台63に積載された用紙Pが引込ロー
ル(Nudger Roll)71を押し上げてブラケット74がト
レイレベルセンサ75を遮光するのを確認する(S17
3)。このトレイレベルセンサ75がOFFの場合には
ONになるまでS171およびS172にて昇降台63
を上昇させ、トレイレベルセンサ75がONになるまで
の時間を測定し、初期リフトアップ時間としてRAM1
03に格納する。このRAM103に格納された初期リ
フトアップ時間は、後述する中間リフトアップのリフト
アップ時間を算出する際に用いられると共に、CPU1
01により画像形成装置本体20における置き換え前の
用紙収容カセット30の残量に相当する時間に修正され
て、I/Oポート104を介して画像形成装置本体20
の制御部40へ送出される。次に、トレイレベルセンサ
75がONになった後、CPU101はナジャーソレノ
イド82とリフトアップモータ66をOFFさせ(S1
74)、リフトアップを完了させる。
202における中間リフトアップ動作を説明するための
フローチャートであり、制御部100は、所定量の用紙
Pを搬送した後、即ち搬送途中において昇降台63を上
昇させる機能を有する。用紙搬送モード時において、C
PU101は、HCFモータ69及びHCFフィードク
ラッチ70をONさせて各駆動ロールを回転駆動させる
と共に、ナジャーソレノイド82をONさせて引込ロー
ル(Nudger Roll)71を落下させる(S181)。次に、
CPU101はトレイレベルセンサ75がOFFになっ
ているかどうかを調べる(S182)。このトレイレベル
センサ75がOFFではない、即ちONであれば、用紙
Pを搬送できる状態まで用紙Pの高さが維持されている
ことになり、用紙搬送モード時ではそのまま用紙搬送を
実施する(S181)。トレイレベルセンサ75がOFF
になった段階では、所定量の用紙が供給されて用紙Pの
上面が引込ロール(Nudger Roll)71による供給可能高
さよりも下がった状態であることから、リフトアップモ
ータ66をONさせて昇降台63に積載された用紙Pを
上昇させる(S183)。ここで、CPU101はこのリ
フトアップの上昇量を時間によって制御しており、後述
するように用紙残量によってその駆動時間を決定してい
る。
残量出力部210の各機能について説明する。前述のよ
うに初期リフトアップ部201では、CPU101は、
ナジャーソレノイド82をONさせて引込ロール(Nudge
r Roll)71を落下させた後、リフトアップモータ66
をONさせてトレイレベルセンサ75がONになるまで
昇降台63を上昇させているが、残量算出部203では
そのリフトアップモータ66をONさせてトレイレベル
センサ75がONになるまでのリフトアップ時間205
を初期の残量値としてRAM103に記憶させている。
また、残量算出部203は、記憶されたリフトアップ時
間205をリフトアップ回数206に変換し、中間リフ
トアップ部202によるリフトアップ回数207を差し
引いて残量値を算出している。更に、この算出された残
量値は、トランスポート90に置き換える以前の用紙収
容カセット30の残量値として、残量出力部210によ
り画像形成装置本体20の制御部40へ送出している。
ここで、図9は、A4サイズの用紙を積載した場合に、
大量給紙装置60におけるトレイ61(HCFトレイ)の
リフトアップ時間および残量値と、トランスポート90
に置き換える以前の用紙収容カセット30(#1トレイ)
における残量値との対応関係を示した表である。このリ
フトアップ時間が長いということはそれだけ昇降台63
が上昇する必要があったことを示しており、残量が少な
い状態を示している。本実施の形態では、HCFトレイ
における残量値の初期値は、 (1600ms−リフトアップ時間)÷41 にて求められた値に若干の補正を加えたものを図9の表
に示しており、上式により求まった残量値は、その後に
何回中間リフトアップが可能であるかを表すものとし
て、350を最大量としている。
成装置本体20における制御部40のROM等を改造せ
ずに大量給紙装置(容量3600枚)への置き換えを可能
とすることから、置き換える以前の用紙収容カセット3
0(容量1000枚)における残量値と対応させている。
そこで、残量出力部210では、図9に示す#1トレイ
(用紙収容カセット30)における残量値を画像形成装置
本体20の制御部40に対して送出し、制御部40は、
その残量を1/4、1/2、3/4、FULLの4段階の
割合にて図示しないコントロールパネルに表示してい
る。これにより、置き換え以前の用紙収容カセット30
における残量表示と同等に表示することが可能となり、
改造後であっても改造前と同様に用紙残量表示を使用す
ることができるようになる。また、ユーザーに対して大
量給紙装置60への変更に際し何ら違和感を持たせるこ
となく用紙残量を認識させることが可能となる。
中に上部カバーの開閉がなされてインタロックスイッチ
のON/OFFがあった場合に、インタロックスイッチ
がONまたはOFFされるまでの時間と、再度リフトア
ップモータ66をONさせてトレイレベルセンサ75が
ONになるまでの時間との合計から残量を判断するよう
に構成している。このように構成することで、初期リフ
トアップとして、必ずしも昇降台63が最下段の位置か
ら上昇するものに限られず、把握している残量から加算
するものであっても使用できる。更に、トレイ61が上
りきった状態のときに電源がON/OFFされた場合に
は、トレイレベルセンサ75がONのままであれば電源
OFF前の値をそのまま採用し、トレイレベルセンサ7
5がOFFであれば一旦トレイが引き出されたものと判
断して再度、初期リフトアップの時間を算出している。
また、リフトアップ中に電源がON/OFFされた場合
に、リフトアップ時間が所定時間を超える場合には電源
OFF後のリフトアップ時間から残量値を判断するよう
に構成している。
た残量値から、給紙途中(所定量の記録材が供給された
後)のリフトアップである中間リフトアップを行う度に
その残量値を減らし、新たな残量値を求めていく。この
とき、残量出力部210は、 (134÷350)×HCF側残量値=IOT側残量値
(小数点以下四捨五入) により残量値に変化が有ったことを認識させている。即
ち、#1トレイとHCFトレイの最大残量値の比をもと
にIOT側の残量値を求めて画像形成装置本体20の制
御部40にその値を送出している。例えば、HCF側残
量値が301の状態で中間リフトアップをスタートさせ
た場合に、 initial (134÷350)×301=115.2 → 115 1回目 (134÷350)×300=114.8 → 115 2回目 (134÷350)×299=114.4 → 114 であり、2回目にて変化が有ったので、ここでIOT側
にリフトアップ動作として要求信号を出すように構成し
ている。尚、ノーペーパーセンサ79により用紙Pがな
いことを検出する前に図9における残量値が0となった
場合には、リフトアップ時間から求めた残量値には誤差
があることを考慮して残量値を1に保持し続けるように
構成している。
御について説明する。図10は、リフトアップ時間を3
0,40,50,60,70msecにしたときの用紙スタ
ック高さに対するリフトアップ枚数を測定した実測値を
示している。本実施の形態に用いたリフトアップモータ
66は小型直流モータであり、負荷が大きいと十分な回
転数を得ることができない。そのため、図10に示すよ
うに用紙スタック高さ400mmの高負荷においては十
分なリフトアップが得られず、例えばリフトアップ時間
が30,40,50の場合にはリフトアップを得ることが
できない。一方、用紙スタック高さが低い軽負荷の場合
にはリフトアップ時間が短いものであっても十分なリフ
トアップが得られるが、リフトアップ時間が長いとリフ
トアップが高くなりすぎてしまう。本実施の形態におけ
る用紙供給部では、給紙機能を維持する為にはリフトア
ップ枚数10枚〜15枚程度が最適であり、それ以上に
上昇させると、引込ロール(Nudger Roll)71による搬
送不良等が発生する可能性がある。そこで、本実施の形
態では、給紙動作中の中間リフトアップにおける時間制
御として、用紙残量値が75%(350×0.75=2
62、用紙スタック高さに換算して約300mm)以上
の場合には70msecのリフトアップ時間、用紙残量
が75%未満の場合には50msecのリフトアップ時
間の2段階に切り換えるように構成されている。このよ
うに切り換えることで、用紙積載量が多く高負荷の状態
からリフトアップを行う場合であっても一定のリフトア
ップ量が確保でき、更に、用紙積載量が少なく低負荷の
場合でも上昇しすぎる問題点を解決できる。尚、本実施
の形態では高負荷の場合に70msecを選定してい
る。実測値からはこれよりも大きな値を選定することが
好ましが、本実施の形態では、例えば昇降台63が落ち
る前にユーザが再セットした場合等、不正確な動作時に
トラブルを発生させないレベルとしてこの値を選定して
いる。また、本実施の形態ではリフトアップ時間を2段
階制御としたが、多段階制御や関係式による連続制御
等、より細かな制御を実施すれば、更に安定した給紙性
能が確保でき、中間リフトアップを実施した後にも正確
な残量表示が可能となる。
を積載した場合における残量認識を示しているが、積載
される用紙のサイズが異なった場合には、その積載量に
対する負荷が異なり、初期リフトアップに要する時間や
1回の中間リフトアップによる上昇量が異なってしま
う。そこで、本実施の形態では、制御部100の上昇量
調整部204は記録材の種類209に基づいて残量値を
認識できるように構成している。即ち、サイズセンサ7
8により検知されたサイズ情報に基づいて初期リフトア
ップ時間からの残量値を新たに認識し、その残量に基づ
いて中間リフトアップにおけるリフトアップ時間を選択
して上昇量を調整している。このように認識された用紙
の種類に基づいて上昇量が調整されるので、上昇し過ぎ
による給紙不良や上昇不足を防ぐことができ、安定した
リフトアップを確保することができる。更に、初期リフ
トアップ後の残量表示はもとより中間リフトアップ後の
残量表示も正確に実施することが可能となる。更にま
た、例えばコート紙やOHP用紙等、サイズ以外の種類
情報を認識できるように構成すれば、用紙サイズと同様
に積載量における負荷の違いに対して上昇量の調整や残
量表示を適切に実施することが可能となる。
の表示として、4段階の割合を用いていたが、残量の絶
対値を出力するように構成することもできる。即ち、本
実施の形態では、大量給紙装置60の積載容量は360
0枚であり、トランスポート90への置き換え前の用紙
収容カセット30の積載容量は1000枚であることか
ら、大量給紙装置60の残量が1000枚になるまでは
満杯(FULL)表示を行い、それ以降の残量について
は、例えば枚数等の絶対値で表現するように構成するこ
とができる。このように構成すれば、画像形成装置本体
20における制御部40を変更することなく残量表示を
行うことができると共に、残量を置き換え前の用紙収容
カセット30の絶対値と同等にユーザーに対して認識さ
せることができるので、ユーザーにとって使い勝手の良
い画像形成装置を提供することが可能となる。
所定量の記録材を供給した後の中間リフトアップ時に記
録材の量を算出し、その算出量に基づいてリフトアップ
量の調整や記録材の残量を表示するので、例えば負荷に
より変動するリフトアップ機構を用いた場合でも正確か
つ簡単にリフトアップ量の調整や残量表示を行なうこと
ができる。
明図である。
要を示す説明図である。
トランスポート90を接続する前の画像形成装置の概要
を示す説明図である。
トランスポート90を接続した後の画像形成装置の概要
を示す説明図である。
図である。
クにて表現した説明図である。
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
と、#1トレイにおける残量値との対応関係を示した表
である。
ック高さに対するリフトアップ枚数を測定した実測値を
示したグラフである。
構、3…記録材供給機構、4…制御装置、5…初期リフ
トアップ手段、6…中間リフトアップ手段、7…算出手
段、8…上昇量調整手段、9…画像形成装置本体、10
…記録材供給部、11…画像形成部、12…外部供給装
置、13…記録材搬送装置、14…制御装置、28…左
側面、29…右側面、30、31、32、33…用紙収
容カセット、34,35,36,37…用紙供給機構(F
eeder Assy)、38…引込ロール(Nudger Roll)、39…
捌き機構(Retard Assy)、40…制御部、49…レール
部材、60…大量給紙装置、61…トレイ、62…レー
ル部材、63…昇降台(ボトムプレート)、64…ワイ
ヤ、65…プーリ、66…リフトアップモータ、67…
巻上げシャフト、69…HCFモータ、70…HCFフ
ィードクラッチ、71…引込ロール(Nudger Roll)、7
2…供給ロール(Feed Roll)、73…捌きロール(Retard
Roll)、74…ブラケット、75…トレイレベルセン
サ、76…HCF送出ロール(HCF Take away Roll)、8
7…第1プレフィードセンサ、88…第1フィードアウ
トセンサ、89…接続部、90…トランスポート、91
…トランスポートモータ、92…第1搬送ロール、93
…第2搬送ロール、94,95…シュートカバー、10
0…制御部、101…CPU、102…ROM、103
…RAM、104…I/Oポート
Claims (11)
- 【請求項1】 記録材が積載された昇降台を上昇させる
リフトアップ機構と、 画像形成を行う画像形成部に向けて記録材を供給する記
録材供給機構と、 前記リフトアップ機構と前記記録材供給機構とを制御す
る制御装置とを備え、 前記制御装置は、 前記記録材供給機構による記録材の供給前に、前記リフ
トアップ機構における前記昇降台を上昇させるように制
御する初期リフトアップ手段と、 前記記録材供給機構により所定量の記録材が供給された
後に、前記リフトアップ機構における前記昇降台を上昇
させるように制御する中間リフトアップ手段と、 前記中間リフトアップ手段がリフトアップする際に前記
昇降台に残留している記録材の量を算出する算出手段
と、 前記算出手段による算出結果に基づいて前記中間リフト
アップ手段による昇降台の上昇量を調整する上昇量調整
手段とを具備することを特徴とする記録材供給装置。 - 【請求項2】 前記リフトアップ機構は、モータの駆動
により前記昇降台の上昇または停止が制御されることを
特徴とする請求項1記載の記録材供給装置。 - 【請求項3】 前記制御装置における前記算出手段は、
前記初期リフトアップ手段によるリフトアップ時間と前
記中間リフトアップ手段におけるリフトアップ回数とに
基づいて前記昇降台に残留している記録材の量を算出す
ることを特徴とする請求項1記載の記録材供給装置。 - 【請求項4】 前記制御装置における前記上昇量調整手
段は、前記算出手段により算出される算出結果に基づい
て前記中間リフトアップ手段の動作時間を変更すること
を特徴とする請求項1記載の記録材供給装置。 - 【請求項5】 前記制御装置における前記上昇量調整手
段は、前記リフトアップ機構の昇降台に積載された記録
材の種類に基づいて前記動作時間を変更することを特徴
とする請求項4記載の記録材供給装置。 - 【請求項6】 内装される記録材供給部から記録材を供
給し、内装される画像形成部にて当該記録材に対して画
像を形成する画像形成装置本体と、 前記画像形成装置本体に対して外付けで取り付けられ、
当該画像形成装置本体に対して記録材を供給する外部供
給装置とを具備する画像形成装置において、 前記外部供給装置は、記録材が積載された昇降台を上昇
させるリフトアップ機構と、当該リフトアップ機構によ
り上昇された記録材を前記画像形成装置本体に向けて供
給する記録材供給機構と、当該リフトアップ機構と当該
記録材供給機構とを制御する制御装置とを備え、更に、
当該制御装置は、当該記録材供給機構により記録材が供
給された後の当該昇降台に積載されている記録材の残量
を検出する残量検出手段と、当該残量検出手段により検
出された残量を当該画像形成装置本体に内装される前記
記録材供給部の残量として当該画像形成装置本体へ出力
する残量出力手段とを具備することを特徴とする画像形
成装置。 - 【請求項7】 内装される前記記録材供給部と置き換え
て前記画像形成装置本体に内装されると共に、前記外部
供給装置から供給される記録材を内装される前記画像形
成部に向けて搬送する記録材搬送装置とを更に具備した
ことを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。 - 【請求項8】 前記残量出力手段は、前記外部供給装置
における積載可能な記録材の量と、前記画像形成装置本
体に内装される前記記録材供給部における積載可能な記
録材の量との比率に基づいて残量を出力することを特徴
とする請求項6記載の画像形成装置。 - 【請求項9】 前記残量出力手段は、前記外部供給装置
における残量が前記画像形成装置本体に内装される前記
記録材供給部における積載可能な記録材の量よりも多い
ときは満杯として出力することを特徴とする請求項6記
載の画像形成装置。 - 【請求項10】 前記残量出力手段は、前記外部供給装
置における残量が前記画像形成装置本体に内装される前
記記録材供給部における積載可能な記録材の量よりも少
ないときに残量の絶対値を出力することを特徴とする請
求項6記載の画像形成装置。 - 【請求項11】 前記外部供給装置における前記制御装
置は、前記記録材供給機構による記録材の供給前に前記
リフトアップ機構における前記昇降台を上昇させるよう
に制御する初期リフトアップ手段と、当該記録材供給機
構により所定量の記録材が供給された後に当該リフトア
ップ機構における当該昇降台を上昇させるように制御す
る中間リフトアップ手段と、を更に具備し、前記残量検
出手段は当該初期リフトアップ手段によるリフトアップ
時間と当該中間リフトアップ手段におけるリフトアップ
回数とに基づいて前記昇降台に積載されている記録材の
残量を検出することを特徴とする請求項6記載の画像形
成装置。
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