(57)【要約】【課題】用紙補給により自動的に補給作業が容易となる位置まで用紙収納部の底面が下降する自動昇降機構を備えるとともに、作業者の安全も確保できる用紙収納装置を提供する。【解決手段】用紙収納装置１は、数千枚単位の用紙の収納が可能な大容量タイプであり、用紙収納カセット２の上面から用紙５の補給が行われる。用紙位置検知手段８は、作業者が用紙を補給する場合に用紙５の最上部（若しくは昇降板３）が用紙位置検知手段８の高さにあるとき補給作業に最適となるような位置に配置されており、用紙補給モードにおいて用紙位置検知手段８が用紙の最上部を検知するまで昇降板３を自動的に下降させるとともに、異物検知手段９により用紙収納カセット２内への作業者の手や他の異物の進入が検知された場合は昇降装置４の駆動を停止して昇降板３の下降を中断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を収納する用紙収納部と、該用紙収納部の底板を昇降させる昇降装置と、前記用紙収納部内の用紙の最上部が所定位置に到達したことを検知する用紙位置検知手段と、前記昇降装置の駆動を制御する制御手段と、を備え、前記用紙収納部の上方から用紙を補給する用紙収納装置において、
前記用紙収納部内の異物を検知する異物検知手段が設けられており、前記制御手段は、前記用紙収納部への用紙補給時に前記用紙位置検知手段からの検知信号に基づいて前記底板を所定量下降させるとともに、前記異物検知手段が異物を検知したときは前記底板の下降を中断することを特徴とする用紙収納装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記用紙収納部上面に設けられたカバーの開閉により用紙補給開始及び終了を検知することを特徴とする請求項１に記載の用紙収納装置。
【請求項３】
前記異物検知手段は、遠距離検知センサであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙収納装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙を収納するとともに複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に給紙を行う用紙収納装置に関し、特に大容量の用紙収納装置への用紙の補給作業を円滑且つ安全に行う方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば１台の画像形成装置を多数のユーザで共用することにより、画像形成装置１台当たりの用紙消費量が増大することとなる。そこで、収納可能な用紙枚数をより増加させた大容量の用紙収納装置を搭載した画像形成装置が開発されている。このような大容量の用紙収納装置では、補給される用紙が数千枚単位となるため、ユーザは用紙補給時に複数回に分けて用紙収納カセット（用紙収納部）内に用紙を補給することとなる。
【０００３】
このとき、用紙収納装置が用紙収納カセットの上面から用紙を補給するタイプの場合、用紙収納カセット内への用紙補給開始時にはカセット底部に用紙を入れる必要があるため、作業者は前屈姿勢を強いられることとなる。そこで、カセット底面を昇降可能とし、用紙を補給し易い高さまでカセット底面を持ち上げて補給性を向上させることが行われていた。
【０００４】
しかし、この底面の昇降を手動で行う場合は、作業者の身長等に応じた好みの高さに設定可能である反面、昇降操作を作業者自身が行う必要があり作業性が低下する。また、底面の昇降を自動で行う場合であっても、補給開始時に所定位置まで上昇するだけの場合は用紙の補給に伴い作業者が用紙を必要以上に高く持ち上げる必要が生じ、作業効率が悪くなる。
【０００５】
一方、カセット底面を用紙残量に応じて自動で昇降させる方法も提案されており、例えば特許文献１には、用紙の最上部を検知する紙面位置検知センサの検知結果に応じて底板を昇降させるとともに、上昇開始から検知までの時間に基づいて用紙残量を推定可能とした画像形成装置が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、用紙の補給作業中に自動的にカセット底面が昇降した場合、自動で昇降することを知らない作業者を驚かせることがあり、さらに用紙とカセット底面或いは側面との間に手を挟む危険性があった。また、用紙収納カセット内に落下物等の異物が入った状態で底面が昇降すると、用紙収納カセットが破損するという問題点もあった。
【特許文献１】特開２０００−２８９８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、用紙補給により自動的に補給作業が容易となる位置まで用紙収納部の底面が下降する自動昇降機構を備えるとともに、作業者の安全も確保できる用紙収納装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、用紙を収納する用紙収納部と、該用紙収納部の底板を昇降させる昇降装置と、前記用紙収納部内の用紙の最上部が所定位置に到達したことを検知する用紙位置検知手段と、前記昇降装置の駆動を制御する制御手段と、を備え、前記用紙収納部の上方から用紙を補給する用紙収納装置において、前記用紙収納部内の異物を検知する異物検知手段が設けられており、前記制御手段は、前記用紙収納部への用紙補給時に前記用紙位置検知手段からの検知信号に基づいて前記底板を所定量下降させるとともに、前記異物検知手段が異物を検知したときは前記底板の下降を中断することを特徴としている。
【０００９】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記用紙収納部上面に設けられたカバーの開閉により用紙補給開始及び終了を検知することを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記異物検知手段は、遠距離検知センサであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の構成によれば、用紙補給時において用紙収納部の底板が用紙を入れ易い高さまで自動的に下降するため、作業者は前屈姿勢を強いられたり、用紙を必要以上に高く持ち上げたりする必要がなくなり、補給作業を容易且つ円滑に行うことができる。また、作業者自身が昇降操作を行う必要がないため作業効率も向上する。さらに、異物検知手段が用紙収納部内の異物を検知した場合は昇降板が下降しないため、作業者を驚かせたり、手や指を挟んで怪我をしたりする心配もなくなる。
【００１２】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の用紙収納装置において、用紙収納部上面に設けられたカバーの開閉により用紙補給開始及び終了を検知することにより、作業者が用紙切れになる前に補給作業を開始する場合、或いは用紙が満載状態となる前に補給作業を中断する場合に、作業者が用紙補給時と画像形成時のモード切替操作等を行う必要がなくなり、作業効率が向上するとともにモードの切替忘れもなくなる。
【００１３】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の用紙収納装置において、異物検知手段を遠距離検知センサとすることにより、用紙収納部内に進入する異物を確実に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の用紙収納装置の構成を示す概略図である。用紙収納装置１は、数千枚単位の用紙の収納が可能な大容量タイプであり、用紙収納カセット２の上面から用紙の補給が行われる。３は用紙収納カセット２内を上下に昇降可能な昇降板であり、用紙収納カセット２の底面を兼ねている。昇降板３の駆動は、用紙収納装置１の下方に配置された昇降装置４により行われる。
【００１５】
用紙収納装置１は、図１の左側に隣接する画像形成装置（図示せず）と連結されており、画像形成が開始されると、用紙収納カセット２内の用紙５が給紙部６から画像形成装置内に順次給紙される。給紙部６による用紙５の給紙タイミングは、画像形成装置側の制御部から送信される制御信号により制御される。７は用紙収納カセット２の上面に開閉自在に設けられる上面カバーである。
【００１６】
８は用紙収納カセット２内の用紙５の最上部が所定位置に到達したことを検知する用紙位置検知手段である。用紙位置検知手段８は、作業者が用紙を補給する場合に用紙５の最上部（カセット内に用紙がない場合は昇降板３）が用紙位置検知手段８の高さにあるとき補給作業に最適となるような位置に配置されており、用紙位置検知手段８の検知結果に基づいて、用紙補給時に用紙５の最上部（若しくは昇降板３）が用紙位置検知手段８の高さに来るように昇降板３の下降を制御する。
【００１７】
用紙位置検知手段８としては、物理センサや光センサ等の種々のセンサを用いることができる。物理センサとしては、例えば用紙収納カセット２の内壁面に出没自在に設けられたアクチュエータスイッチを用紙束側面でＯＮ／ＯＦＦさせて用紙５の最上部を検知する構成が挙げられる。
【００１８】
光センサとしては、発光部と受光部とから成るフォトインタラプタが好適に用いられる。フォトインタラプタを用いる場合、例えば発光部と受光部を用紙収納カセット２の内壁面の対向する２箇所に配置しておき、光路が用紙束側面により遮断されるか否かで用紙５の最上部を検知しても良いし、発光部と受光部を近接して配置しておき、発光部から出射された光が用紙束側面で反射され、受光部に入射するか否かで用紙５の最上部を検知しても良い。
【００１９】
用紙位置検知手段８の上方には、用紙収納カセット２内に進入する作業者の手等の異物を検知する異物検知手段９が設けられている。図１に示すように、異物検知手段９は水平方向から斜め上方向までが検知可能範囲となるように配置されている。異物検知手段９としては、動きのある物体を検知できる種々のセンサを用いることができ、例えば被検知体表面に赤外線等を照射し、その反射により検知を行う方法（アクティブ方式）や、被検知体表面からの受光のみで検知を行う方法（パッシブ方式）を用いた種々の光センサが挙げられる。
【００２０】
光センサの中でも、遠距離検知センサ（測距センサ）が好適に用いられる。遠距離検知センサとしては、物体に光を出射する発光ダイオード等の発光部（発光素子）と、物体からの反射光を結像する位置検出素子（受光素子）とを有する光学式変位センサが一般的である。光学式変位センサには、物体からの正反射光を直接受光する正反射方式と、反射光のうちの拡散反射光（乱反射光）を受光する拡散反射方式とがあり、さらに対象物上のスポットビームを受光素子上に投影したときの重心位置を距離換算するＰＳＤ（Position Sensitive Device）方式と、対象物上のスポットビームを受光素子上に投影したときの光電変換素子（ＣＣＤ）の各画素の光量を検出して距離換算するＣＣＤ方式とがある。
【００２１】
物体の位置（センサからの距離）が変化すれば位置検出素子上の結像位置も異なるため、このときの変位量を測定すれば、三角測距方式を用いてセンサから物体までの距離を求めることができる。そして、上記原理を用いてセンサから異物までの距離変化を測定することにより、用紙収納カセット２内の動きのある異物を正確に検知可能となる。なお、異物検知手段９として光学式変位センサ以外の遠距離検知センサを用いることもできる。
【００２２】
図２は、図１に示した用紙収納装置の制御機構を示すブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。用紙収納装置１は、用紙収納カセット２、給紙部６、用紙位置検知手段８、異物検知手段９、及び制御部１０から構成されており、用紙収納部２は昇降板３及び上面カバー７を備えている。
【００２３】
制御部１０は、用紙補給時（以下、用紙補給モードという）において、用紙位置検知手段８及び異物検知手段９から送信された検知信号に基づいて昇降装置４の駆動を制御する。具体的には、用紙位置検知手段８が用紙の最上部（若しくは昇降板３）を検知するまで、即ち作業者が用紙を補給し易い位置まで昇降板３を自動的に下降させるとともに、異物検知手段９により用紙収納カセット２内への作業者の手や他の異物の進入が検知された場合は昇降装置４の駆動を停止して昇降板３の下降を中断する。
【００２４】
これにより、用紙補給モードにおいては用紙を入れ易い高さまで昇降板３が自動的に下降するため、作業者は前屈姿勢を強いられたり、逆に用紙を必要以上に高く持ち上げたりする必要がなくなり、補給作業を容易且つ円滑に行うことができる。また、作業者自身が昇降操作を行う必要がないため作業効率も向上する。さらに、作業者が用紙収納カセット２内に手を入れた場合は昇降板３が下降しないため、作業者を驚かせたり、手や指を挟んで怪我をしたりする心配もなくなる。
【００２５】
なお、画像形成中（以下、画像形成モードという）に給紙部６からの給紙を円滑に行うためには、用紙５の消費に伴い昇降板３を徐々に上昇させて用紙５の最上部と給紙部６との位置関係を一定に保持する必要があるが、画像形成処理中における昇降装置４の駆動制御は、給紙部６の給紙タイミング制御と同様に画像形成装置側の制御部（図示せず）により行われる。
【００２６】
また、制御部１０は、用紙収納カセット２内に用紙５が無くなった状態、即ち昇降板３が上限位置にあるとき用紙補給モードを設定し、用紙収納カセット２内に用紙５が満載の状態、即ち昇降板３が下限位置にあるとき用紙補給モードを解除するとともに、上面カバー７の開閉によっても用紙補給モードの開始及び終了を検知する。即ち、上面カバー７が開放されたときは用紙補給が開始されたものと判断し、上面カバー７が閉鎖されたときは用紙補給が終了したものと判断する。これにより、作業者が用紙切れになる前に補給作業を開始する場合、或いは用紙が満載状態となる前に補給作業を中断する場合に用紙補給モードの開始又は終了操作等を行う必要がなくなり、作業効率が向上するとともにモードの切替忘れも防止できる。
【００２７】
次に、本発明の用紙収納装置の動作について説明する。図３は、本発明の用紙収納装置への用紙補給手順を示すフローチャートである。図１及び図２を参照しながら、図３のステップに従い用紙補給操作について説明する。この操作手順では、まず、制御部１０により上面カバー７の開放が検知され（ステップＳ１）、用紙補給モードが設定されると、制御部１０は昇降板３が下限位置にあるか否かを判断する（ステップＳ２）。昇降板３が既に下限位置にあるときは用紙が満載状態（オーバーフロー）であるため、制御部１０は表示ランプや音声等によりオーバーフローを通知して（ステップＳ３）処理を終了する。
【００２８】
ステップＳ２において昇降板３が下限位置にない場合は昇降装置４を駆動させて昇降板３を補給位置（ここでは用紙位置検知手段８の高さ）まで下降させる（ステップＳ４）。制御部１０は下降中に昇降板３が下限位置に到達したか否かを検知し（ステップＳ５）、下限位置が検出された場合は昇降板３を停止するとともに（ステップＳ６）オーバーフローを通知して（ステップＳ３）処理を終了する。
【００２９】
一方、下限位置が検出されずに昇降板が補給位置まで下降すると（ステップＳ７）、昇降板３を停止し（ステップＳ８）、作業者により用紙の補給が行われる（ステップＳ９）。用紙の補給は用紙位置検知手段８により検知される。
【００３０】
用紙の補給が検知されると、制御部１０は、異物検知手段９からの信号に基づいて用紙収納カセット２内に異物（ここでは作業者の手）があるか否かを検知する（ステップＳ１０）。用紙収納カセット２内に作業者の手を検知した場合は補給作業中であると認識し、昇降板３を下降させずに待機させておき（ステップＳ１１）、作業者の手が用紙収納カセット２外へ退避するのを確認してから（ステップＳ１２）下降を開始する（ステップＳ１３）。一方、ステップＳ１０において作業者の手が検知されなかった場合はそのまま昇降板３の下降を開始する（ステップＳ１３）。
【００３１】
そして、制御部１０は、昇降板３の下降中に下限位置に到達したか否かを検知し（ステップＳ１４）、下限位置が検出された場合は昇降板３を停止するとともに（ステップＳ１５）オーバーフローを通知して（ステップＳ３）処理を終了する。また、制御部１０は用紙位置検知手段８からの信号に基づいて、用紙５の最上部を検出して昇降板３が補給位置まで下降したか否かを判断する（ステップＳ１６）。
【００３２】
即ち、用紙位置検知手段８により用紙５の側面が検知されている間は、用紙５の最上部が補給位置まで下降していないものと判断され、ステップＳ１３に戻って昇降板３の下降を継続する。一方、用紙位置検知手段８により用紙５の側面が検知されなくなった場合は、用紙５の最上部が補給位置まで下降したものと判断され、昇降板３の下降を停止する（ステップＳ１７）。
【００３３】
次に、上面カバー７が閉鎖されたか否かが判断される（ステップＳ１８）。上面カバー７が閉鎖されている場合は補給作業が終了したものと判断して用紙補給モードを終了する。一方、上面カバー７が開放されている場合は補給作業が継続していると判断し、ステップＳ９に戻って次の用紙補給が検知された後、以下同様の処理が繰り返される（ステップＳ１０〜Ｓ１８）。
【００３４】
なお、ステップＳ１２において作業者の手の退避が確認されたときは、制御部１０により昇降板３を直ちに下降させても良いが、作業者の手の退避が確認され、さらに所定時間（数秒間）経過後に昇降板３を下降させる制御とすれば、作業者を驚かせるおそれがさらに低くなる。
【００３５】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば図３に示した用紙補給手順は一例に過ぎず、ステップＳ４における昇降板３の補給位置を用紙位置検出手段８よりも下方に設定しても良い。その場合、作業者により補給された用紙の高さが用紙位置検出手段８を超えたとき、用紙の補給が検知されて昇降板３の下降が開始することとなる。
【００３６】
また、上記実施形態においては上面カバー７の開閉により用紙補給モードの開始及び終了を判断することとしたが、これに限らず、例えば作業者のパネル操作により用紙補給モードの開始及び終了を入力するようにしても良い。また、ここでは異物検知手段９で作業者の手を異物として検知することにより、作業者の手の動きに合わせて昇降板３を下降及び停止させる制御について説明したが、用紙収納カセット２内に異物が落下した場合についても同様の制御が作動して昇降板３の下降が停止するため、用紙収納カセット２や昇降板３の破損を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、用紙を収納する用紙収納部と、該用紙収納部の底板を昇降させる昇降装置と、用紙収納部内の用紙の最上部が所定位置に到達したことを検知する用紙位置検知手段と、昇降装置の駆動を制御する制御手段とを備え、用紙収納部の上方から用紙を補給する用紙収納装置において、用紙収納部内の異物を検知する異物検知手段が設けられており、制御手段は、用紙収納部への用紙補給時に用紙位置検知手段からの検知信号に基づいて底板を所定量下降させるとともに、異物検知手段が異物を検知したときは底板の下降を中断する。
【００３８】
これにより、一度に数千枚の用紙を収納可能な大容量の用紙収納装置において、用紙補給時に作業者が前屈姿勢を強いられたり、用紙を必要以上に高く持ち上げたりすることなく、補給作業を容易且つ円滑に行うことができ、且つ作業者を驚かせたり、手や指を挟んで怪我をしたりする心配もない用紙収納装置を提供することができる。
【００３９】
また、用紙収納部の上面カバーの開閉により用紙補給開始及び終了を検知することとしたので、作業者が用紙切れになる前に補給作業を開始する場合、或いは用紙が満載状態となる前に補給作業を中断する場合に用紙補給モードと画像形成モードとの切替操作等を行う必要がなくなり、作業効率が向上するとともにモードの切替忘れも防止できる。
【００４０】
また、異物検知手段として遠距離検知センサを用いたので、用紙収納部内に進入する異物を確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】は、本発明の用紙収納装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】は、本発明の用紙収納装置の制御機構を示すブロック図である。
【図３】は、本発明の用紙収納装置への用紙補給手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１      用紙収納装置
２      用紙収納カセット（用紙収納部）
３      昇降板（用紙収納部底面）
４      昇降装置
５      用紙
６      給紙部
７      上面カバー
８      用紙位置検知手段
９      異物検知手段
１０    制御部（制御手段）
【図１】
2007186282.tif 000003
【図２】
2007186282.tif 000004
【図３】
2007186282.tif 000005