JP2010001094A - 給紙装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙に要する時間を短縮することができる給紙装置を提供する。
【解決手段】給紙装置２３は、第一の給紙カセット２４内に収納された用紙Ｐを順次画像形成部１６まで給紙する（Ｓ１１）。次に、超音波センサ２６により用紙Ｐの残数が１枚となるか否かの残数検知を行なう（Ｓ１２）。用紙Ｐの残数が１枚となったことを検知すれば（Ｓ１２において、ＹＥＳ）、第二の給紙カセットの作動を開始する（Ｓ１３）。第一の給紙カセット２４内の用紙がなくなれば、第二の給紙カセットから用紙の給紙を行なう（Ｓ１４）。
【選択図】図４

Description

この発明は、給紙装置および画像形成装置に関するものであり、特に、用紙を収納する複数の給紙カセットを含む給紙装置およびこのような給紙装置を含む画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置に備えられる給紙装置においては、オートカセットチェンジ機能を有するものがある。オートカセットチェンジ機能とは、用紙を収納する複数の給紙カセットを含む給紙装置において、ある給紙カセットで用紙を順次給紙していき、その給紙カセット内に給紙する用紙がなくなれば、給紙カセットを用紙が収納された他の給紙カセットに自動的に切替えて、他の給紙カセットから給紙を行なう機能である。

このようなオートカセットチェンジ機能、すなわち、一方の給紙カセットの用紙切れが発生すれば、他方の給紙カセットに切替える機能に関する技術が、特開平５−９２８３１号公報（特許文献１）、および特開平７−３２９３９１号公報（特許文献２）に開示されている。
特開平５−９２８３１号公報 特開平７−３２９３９１号公報

特許文献１および特許文献２においては、一方の給紙カセット内に収納された用紙がなくなったことを検知してから、他方の給紙カセットに切替えることとしている。ここで、給紙カセットは給紙を行なうことが可能となる状態になるまで所定の時間を要する。そうすると、一方の給紙カセット内の用紙がなくなってから他方の給紙カセットで給紙を行なうことが可能となる状態となるまでの時間を浪費してしまうことになる。特に、用紙をエアーにより吸引して給紙するエアー給紙タイプの給紙装置においては、エアーによる吸引に相当の時間を要することになり、浪費する時間が長くなってしまう。

この発明の目的は、給紙に要する時間を短縮することができる給紙装置を提供することである。

この発明の他の目的は、画像形成時に適切に給紙を行うことができる画像形成装置を提供することである。

この発明に係る給紙装置は、用紙を収納する第一および第二の給紙カセットと、第一の給紙カセット内に収納された用紙の残数を検知する検知手段と、検知手段により検知した用紙の残数に応じて、第二の給紙カセットの作動を開始するよう制御する制御手段とを備える。

好ましくは、検知手段は、第一の給紙カセット内に収納された用紙に対して超音波を発信し、用紙を通過して減衰した超音波を受信することにより用紙の残数を検知する超音波センサを含む。

また、検知手段は、第一の給紙カセット内に収納された用紙の所定の箇所における光の透過率により用紙の残数を検知する光センサを含むようにしてもよい。

さらに好ましくは、制御手段は、第一の給紙カセットから用紙を給紙している際に作動する。

さらに好ましくは、給紙カセット内の用紙を吸引して給紙するエアー給紙手段を含み、制御手段は、エアー給紙手段により第二の給紙カセット内の用紙の吸引を行なうよう制御する。

この発明の他の局面において、画像形成装置は、上記したいずれかの給紙装置を含む。

このような給紙装置によると、第一の給紙カセット内に収納された用紙の残数に応じて、第二の給紙カセットの作動を開始するよう制御する。そうすると、第一の給紙カセット内の用紙がなくなった場合でも、即時に第二の給紙カセットから用紙を給紙することができる。したがって、給紙に要する時間を短縮することができる。

また、このような画像形成装置についても、上記した給紙装置を含むため、画像形成時に適切に給紙を行うことができる。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る給紙装置を含む画像形成装置をデジタル複合機１０に適用した場合のデジタル複合機１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して、デジタル複合機１０は、デジタル複合機１０全体を制御する制御部１１と、画像データ等の書込みや読出しを行うためのＤＲＡＭ１２と、デジタル複合機１０の有する情報を表示する表示画面を含み、デジタル複合機１０におけるユーザとのインターフェースとなる操作部１３と、原稿を自動的に所定の原稿読取り位置へ搬送する原稿送り装置１４と、原稿送り装置１４によって搬送されてきた原稿の画像を所定の読取り位置で読取る画像読取り部１５と、画像読取り部１５で読取られた原稿等からその画像を形成し、用紙に出力する画像形成部１６と、画像データ等を格納するハードディスク１７と、公衆回線２０に接続されるＦＡＸ通信部１８と、ネットワーク２１と接続するためのネットワークＩＦ（インターフェース）部１９と、用紙を収納する複数の給紙カセット２４を備え、画像形成部１６に用紙を給紙する給紙装置２３とを含む。

制御部１１は、画像読取り部１５から出力される原稿データをＤＲＡＭ１２に圧縮符号化して書き込み、ＤＲＡＭ１２に書き込んだデータを読出し、伸張符号化して画像形成部１６により出力する。

デジタル複合機１０は、画像読取り部１５により読取られた原稿を用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１０は、ネットワークＩＦ部１９を通じて、ネットワーク２１に接続されたパソコン２２から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、プリンターとして作動する。さらに、デジタル複合機１０は、ＦＡＸ通信部１８を通じて、公衆回線２０から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、また、画像読取り部１５により読取られた原稿の画像データを、ＦＡＸ通信部１８を通じて公衆回線２０に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。

なお、図１において太線の矢印は画像データの流れを示しており、細線の矢印は制御信号または制御データの流れを示している。

次に、給紙装置２３の構成の詳細について説明する。図２は、給紙装置２３の一部を示す概略図である。図１および図２を参照して、給紙装置２３は、複数枚の用紙Ｐを積層するようにして収納する第一の給紙カセット２４と、第一の給紙カセット２４内に収納された用紙Ｐを画像形成部１６に順次給紙する給紙コロ２５と、第一の給紙カセット２４内に収納された用紙Ｐの残数が１枚であることを検知する検知手段としての超音波センサ２６と、複数枚の用紙Ｐをその上に載置する給紙トレイ２８とを備える。また、給紙装置２３は、図示しない第二の給紙カセットを備える。第二の給紙カセットには、第一の給紙カセット２４内に収納された用紙と同じサイズの複数枚の用紙が収納されている。第二の給紙カセットの構成については、第一の給紙カセット２４と同様であるため、その説明を省略する。

給紙コロ２５は、第一の給紙カセット２４内に収納された複数枚の用紙Ｐのうち、最上面の用紙Ｐと当接するようにして配置される。給紙コロ２５の回転により最上面の用紙Ｐから順次給紙される。給紙していくにつれ、給紙コロ２５と最上面の用紙Ｐとの当接状態が変化するが、給紙していくに従い、給紙トレイ２８を徐々に上昇するようにして、給紙コロ２５と最上面の用紙Ｐとの適切な当接状態を維持することとしている。なお、給紙の開始前では、給紙コロ２５は最上面の用紙Ｐに当接していない状態である。

超音波センサ２６は、第一の給紙カセット２４内に収納された用紙Ｐに対して超音波を発信する発信部２７ａと、発信部２７ａにより発信された超音波を受信する受信部２７ｂとを含む。すなわち、超音波センサ２６は、発信部２７ａと受信部２７ｂとが一対となった構成である。発信部２７ａは、第一の給紙カセット２４内に収納された複数の用紙Ｐの上部側に配置され、受信部２７ｂは、第一の給紙カセット２４に収納された複数の用紙Ｐの下部側に配置される。発信部２７ａと受信部２７ｂとの間に用紙Ｐが介在している場合、受信部２７ｂは用紙Ｐを通過して減衰した超音波を受信する。発信部２７ａと受信部２７ｂとの間隔Ａは、用紙Ｐの枚数に応じて受信部２７ｂが受信する超音波の強度によって定められる。具体的には、用紙の残数が１枚となったときに、発信部２７ａから発信された超音波のうち、数割かの強度に減衰した超音波を受信することができるよう、間隔Ａが定められる。

ここで、超音波センサ２６により第一の給紙カセット２４内に収納された用紙Ｐが１枚となったことを検知する方法について説明する。図３は、超音波センサ２６に含まれる受信部２７ｂが受信する超音波の強度を示す図であり、給紙カセット内に収納された用紙Ｐが（ａ）２枚以上の場合の受信した超音波の信号３１ａ、（ｂ）１枚の場合の受信した超音波の信号３１ｂ、（ｃ）０枚の場合の受信した超音波の信号３１ｃを示す。

図３を参照して、（ａ）用紙Ｐが２枚以上の場合、発信部２７ａにより発信された超音波は２枚以上の用紙Ｐにほとんど吸収され、受信部２７ｂは、発信部２７ａにより発信された超音波をほとんど受信しない。（ｂ）用紙Ｐが１枚の場合、発信部２７ａにより発信された超音波は、１枚の用紙Ｐを通過することにより多少減衰され、受信部２７ｂは減衰した超音波を受信する。（ｃ）用紙Ｐが０枚の場合、発信部２７ａにより発信された超音波は、用紙Ｐによって減衰されることはないため、ほとんどそのままの強度で受信部２７ｂが受信する。すなわち、発信部２７ａと受信部２７ｂとの間に介在する用紙Ｐの枚数に応じて、受信部２７ｂが受信する超音波の強度が異なる。ここでいう超音波の強度は、図３中の紙面上下方向に示す超音波の信号３１ａ〜３１ｃの振幅によって表れるものであり、図３（ｂ）で示す振幅Ｌ_１は、図３（ｃ）で示す振幅Ｌ_２よりも小さく、その差異を検出できるものである。また、この振幅の差は、用紙Ｐの種類やサイズによってほとんど変化しないものである。

ここで、給紙装置２３は、超音波センサ２６により第一の給紙カセット２４内の用紙Ｐの残数が１枚であることを検知すれば、図示しない第二の給紙カセットの作動を開始するよう制御する制御手段を備える。

次に、この発明の一実施形態に係る給紙装置２３を含むデジタル複合機１０において複数の画像を形成し、用紙Ｐに転写する場合について説明する。図４は、この場合における制御部１１の動作を示すフローチャートである。図１〜図４を参照して、まず、ユーザは、デジタル複合機１０に対して複数枚の画像形成の要求を行なう。このときの枚数は、第一の給紙カセット２４内に収納された用紙Ｐの枚数よりも多いものである。デジタル複合機１０は、画像形成の要求に応じて、画像形成部１６において画像を形成する。給紙装置２３は、画像形成部１６において形成した画像を転写させるために、第一の給紙カセット２４内に収納された用紙Ｐを画像形成部１６まで順次給紙する（図４において、ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。

このとき、第一の給紙カセット２４内に収納された用紙Ｐの残数の監視を行い、用紙Ｐの残数が１枚となるか否かの残数検知を行なう（Ｓ１２）。具体的には、第一の給紙カセット２４において給紙している際に、発信部２７ａにより常に超音波を発信し、受信部２７ｂによる超音波の受信の状態の監視を行なう。受信部２７ｂにより超音波がほとんど受信されなければ、すなわち、図３（ａ）に示す信号３１ａの状態が続けば、用紙Ｐの残数が２枚以上であることを検知できる。このようにして、用紙Ｐの残数が２枚以上であることを検知する。

その後、図３（ｂ）に示す信号３１ｂとなり、用紙Ｐの残数が１枚となったことを検知すれば（Ｓ１２において、ＹＥＳ）、第二の給紙カセットの作動を開始する（Ｓ１３）。具体的には、例えば、第二の給紙カセットにおいて、給紙トレイを上昇させて給紙コロと給紙カセット内に収納された最上面の用紙に給紙コロを当接させるようにする。このようにして、即時に第二の給紙カセットから給紙可能な状態とする。

そして、第一の給紙カセット２４内の用紙Ｐがなくなれば、第二の給紙カセットから用紙の給紙を行なう（Ｓ１４）。

このように構成することにより、第一の給紙カセット２４内の用紙がなくなった場合でも、即時に第二の給紙カセットから用紙を給紙することができる。したがって、給紙装置２３は、給紙に要する時間を短縮することができる。

また、このようなデジタル複合機１０についても、上記した給紙装置２３を含むため、画像形成時に適切に給紙を行うことができる。すなわち、いわゆる画像形成部１６における給紙待ちの状態を少なくすることができる。

この場合、超音波センサを用いているため、給紙カセット内に収納された用紙の種類やサイズ等の影響を少なくすることができる。したがって、より効率よく用紙の残数を検知することができる。

なお、上記の実施の形態においては、検知手段としての超音波センサにより用紙の残数が１枚になったことを検知することとしたが、これに限らず、他のセンサによって用紙の残数が１枚になったことを検知してもよい。例えば、光センサが適用される。すなわち、検知手段としての光センサは、給紙カセット内に収納された用紙の上方側に配置される発光部と、給紙カセット内に収納された用紙の下方側に配置される受光部とを備える。受光部が受光する光量は、給紙カセット内に収納された複数の用紙Ｐに対する透過率に左右される。すなわち、受光部は、用紙の残数が少なくなれば、発光部から受光する光量が少なくなる。ここで、用紙の残数が１枚となった場合の受光量を予め求めておき、予め求められた用紙Ｐの残数が１枚のときの受光量となったときに、用紙の残数が１枚となったことを検知することができる。すなわち、給紙装置は、光の透過率により用紙の残数を検知する光センサを備えることとしてもよい。

また、用紙を収納した給紙カセットの重量の変化を検知するセンサや、給紙カセット内に収納された用紙の高さの変化を検知するセンサを備え、これにより用紙の残数を検知することとしてもよい。なお、上記したセンサは、複数のものを併用してもよい。

また、上記の実施の形態においては、給紙コロにより給紙カセットに収納された最上面の用紙をピックアップして用紙を給紙することとしたが、これに限らず、給紙装置は、給紙カセット内に収納された用紙を予め捌いておき、最上面の用紙をエアー吸引して給紙するエアー給紙手段を備え、用紙の残数が１枚となれば、第二の給紙カセットの最上面の用紙の吸引を開始するよう制御することとしてもよい。このようなエアー給紙は、給紙に要する時間が長いため、従来のように第一の給紙カセットに収納された用紙がなくなってから、すなわち、第一の給紙カセットに収納された用紙がなくなったことを検知した後、第二の給紙カセット内の用紙のエアー吸引を始めたのでは、給紙に要する時間が大幅に長くなってしまう。しかし、このように構成することにより、給紙に要する時間を大幅に短縮することができる。

なお、上記の実施の形態においては、用紙の残数が１枚となった場合に、第二の給紙カセットの作動を開始するよう制御することとしたが、これに限らず、用紙の残数が他の数、例えば、２枚となった場合に、第二の給紙カセットの作動を開始するようにしてもよい。すなわち、用紙の残数に応じて、第二の給紙カセットの作動を開始するよう制御することとしてもよい。

また、上記の実施の形態においては、給紙装置は、デジタル複合機に含まれる制御部で制御することにしたが、これに限らず、給紙装置が独自に制御部を有し、この制御部により、給紙装置全体を制御するよう構成してもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明の一実施形態に係る給紙装置を含むデジタル複合機の全体構成を示すブロック図である。 この発明の一実施形態に係る給紙装置の一部を示す概略図である。 受信部により受信した超音波の強度を示す図であり、（ａ）用紙の残数が２以上の場合、（ｂ）用紙の残数が１の場合、（ｃ）用紙の残数が０の場合を示す。 この発明の一実施形態に係る給紙装置を含むデジタル複合機において画像を形成する場合の制御部の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ デジタル複合機、１１ 制御部、１２ ＤＲＡＭ、１３ 操作部、１４ 原稿送り装置、１５ 画像読取り部、１６ 画像形成部、１７ ハードディスク、１８ ＦＡＸ通信部、１９ ネットワークＩＦ部、２０ 公衆回線、２１ ネットワーク、２２ パソコン、２３ 給紙装置、２４ 給紙カセット、２５ 給紙コロ、２６ 超音波センサ、２７ａ 発信部、２７ｂ 受信部、２８ 給紙トレイ、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 信号。

Claims (6)

1. 用紙を収納する第一および第二の給紙カセットと、
   前記第一の給紙カセット内に収納された用紙の残数を検知する検知手段と、
   前記検知手段により検知した用紙の残数に応じて、前記第二の給紙カセットの作動を開始するよう制御する制御手段とを備える、給紙装置。
2. 前記検知手段は、前記第一の給紙カセット内に収納された用紙に対して超音波を発信し、用紙を通過して減衰した超音波を受信することにより用紙の残数を検知する超音波センサを含む、請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記検知手段は、前記第一の給紙カセット内に収納された用紙の所定の箇所における光の透過率により用紙の残数を検知する光センサを含む、請求項１または２に記載の給紙装置。
4. 前記制御手段は、前記第一の給紙カセットから用紙を給紙している際に作動する、請求項１〜３のいずれかに記載の給紙装置。
5. 前記給紙カセット内の用紙を吸引して給紙するエアー給紙手段を含み、
   前記制御手段は、前記エアー給紙手段により前記第二の給紙カセット内の用紙の吸引を行なうよう制御する、請求項１〜４のいずれかに記載の給紙装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の給紙装置を含む、画像形成装置。

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