(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の用紙を積載可能な第１用紙収容部と、該第１用紙収容部に対して水平且つ並列に配設され複数枚の用紙を積載可能な第２用紙収容部と、該第２用紙収容部上の用紙を上記第１用紙収容部へ押し出す用紙移送手段とを備える給紙装置において、前記用紙移送手段に対して前記第１用紙収容部側の用紙量を検知する積載量検知手段を設け、前記積載量検知手段を、前記用紙移送手段に対して前記第１用紙収容部側と反対側の用紙量も検知するように配置してなることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
上記移送フェンスが上記ホームポジション方向へ戻る動作を開始する前に上記積載量検知手段が用紙を検知したときに、上記移送フェンスの移送動作停止及び上記第２用紙収容部へ用紙を再度セットし直すことの要求を報知する制御手段を有することを特徴とする請求項１の給紙装置。
【請求項３】
上記移送フェンスが上記ホームポジション方向へ戻る動作中に上記積載量検知手段の検知内容が用紙無から用紙有へ変化したときに、上記移送フェンスの移送動作停止及び上記第２用紙収容部への用紙を再度セットし直すことの要求を報知する制御手段を有することを特徴とする請求項１または２の給紙装置。
【請求項４】
収容した用紙を移動させるために上記第２用紙収容部内の底面側に配した移送板の一部を凸状に盛り上げたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの給紙装置。
【請求項５】
上記第２用紙収容部内の底面側で上記移送フェンスの上記ホームポジション側角部に上記第１用紙収容部側が低く、上記ホームポジション側が高くなる曲面または斜面形状部を設けてなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの給紙装置。
【請求項６】
上記移送フェンスが、上記第１用紙収容部側の用紙移送面と反対側の上記ホームポジション側の面に凸状部を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの給紙装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかの給紙装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙収容部を横方向に併置した給紙装置において、補給用の用紙を積載する第２用紙収容部の積載量を検知する手段を利用して、第２用紙収容部への用紙の誤セットを検出することができる給紙装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
用紙収容部を横方向に併置した給紙装置においては、補給用の用紙を積載する第２用紙収容部への用紙誤セットを検知する手段が必要である。このため、特開平９−２０２４６２号公報に開示の給紙装置では、専用の誤セット検知センサを第１用紙収容部との境界側に近い部位で第２用紙収容部の下側に設けている。
【０００３】
このような用紙誤セット検知専用のセンサは、誤セット検知以外の検知に兼用できないため、コストアップにつながりやすいことは勿論であるが、複数サイズの用紙の積載検知に対応することも面倒である。すなわち、複数の用紙サイズに対応するためにはセンサの個数が多くなるので、スペース等の関係で所要のセンサを全数配置できないときは検知領域が狭くならざるを得ず、またセンサ位置を可変にするには面倒な機構が必要になり、いずれも大幅なコストアップにつながりやすい。またセンサとしてフィラー作動型の検知手段を用いると、微量の用紙の検知が困難になり、これを改善するために非接触反射型センサを用いると、用紙移送面の下側に位置するために落下する紙粉によってセンサが汚れ、これに起因する誤検知が発生しやすくなる。
【０００４】
さらに本願発明者の知るところでは、従来の給紙装置においては第２用紙収容部内への用紙の誤セットの検知手段を備えるものはあっても、第２用紙収容部に積載した用紙の積載量を検知する手段を設けた  ものはなく、上記用紙誤セット検知の問題とあいまって解決が望まれていた。本発明はこれら従来の諸問題点を解決可能な給紙装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の給紙装置のうち請求項１に係るものは、上記目的を達成するために、複数枚の用紙を積載可能な第１用紙収容部と、該第１用紙収容部に対して水平且つ並列に配設され複数枚の用紙を積載可能な第２用紙収容部と、該第２用紙収容部上の用紙を上記第１用紙収容部へ押し出す用紙移送手段とを備える給紙装置において、前記用紙移送手段に対して前記第１用紙収容部側の用紙量を検知する積載量検知手段を設け、前記積載量検知手段を、前記用紙移送手段に対して前記第１用紙収容部側と反対側の用紙量も検知するように配置してなることを特徴とする。
【０００６】
同請求項２に係るものは、上記移送フェンスが上記ホームポジション方向へ戻る動作を開始する前に上記積載量検知手段が用紙を検知したときに、上記移送フェンスの移送動作停止及び上記第２用紙収容部へ用紙を再度セットし直すことの要求を報知する制御手段を有することを特徴とする。
【０００７】
同請求項３に係るものは、上記移送フェンスが上記ホームポジション方向へ戻る動作中に上記積載量検知手段の検知内容が用紙無から用紙有へ変化したときに、上記移送フェンスの移送動作停止及び上記第２用紙収容部への用紙を再度セットし直すことの要求を報知する制御手段を有することを特徴とする。
【０００８】
同請求項４に係るものは、収容した用紙を移動させるために上記第２用紙収容部内の底面側に配した移送板の一部を凸状に盛り上げたことを特徴とする。
【０００９】
同請求項５に係るものは、上記第２用紙収容部内の底面側で上記移送フェンスの上記ホームポジション側角部に上記第１用紙収容部側が低く、上記ホームポジション側が高くなる曲面または斜面形状部を設けてなることを特徴とする。
【００１０】
同請求項６に係るものは、上記移送フェンスが、上記第１用紙収容部側の用紙移送面と反対側の上記ホームポジション側の面に凸状部を有することを特徴とする。
また請求項７に係る画像形成装置は、請求項１から６のいずれかの給紙装置を用いたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１〜３は本発明の対象である給紙装置を備えた画像形成システム全体の概略図である。図中２０が画像形成装置で、その下部に給紙装置２を設置してある。
【００１２】
給紙装置２は、小サイズ用紙によるデッドスペースをなくすために小サイズ用紙を横方向に並列して収納できるようにトレイ３内部に第１用紙収納部Ａと第２用紙収納部Ｂが構成してある。第１用紙収納部Ａには、給紙手段として給紙コロ１６、分離コロ１７、搬送ローラ１８が設けてあり、底板１０上に積載した用紙の最上位の用紙から画像形成装置２０に用紙を順次給紙するようになっている。用紙の高さは上限センサ１５によって検知し、常に給紙高さを保つように底板１０の上下動を制御している。
【００１３】
簡単に動作を説明する。底板１０上に用紙１Ａが無くなると、ペーパーエンドセンサ１４が用紙無を検知して底板１０が下限位置まで下降する。下限センサ１２がＯＮして底板１０の下降が完了すると、エンドフェンス６（図３に示すように、紙面の奥行き方向に、前フェンスと後フェンスがある。）が開いて第２用紙収納部Ｂに積載した用紙１Ｂを移送フェンス５によって第１用紙収納部Ａ方向（図中矢印Ｅ方向）へ押し出す。移送停止位置センサ９がＯＮすると移送フェンス５による用紙移送が完了し、エンドフェンス６が閉じて底板１０が給紙高さまで上昇し、給紙可能状態となる。移送フェンス５はホームポジション方向（図中矢印Ｄ方向）へ移動してホームポジションセンサ８がＯＮするまで戻る。この位置が移送フェンス５のホームポジションである。トレイ３は、スライドレール１１によって図の紙面垂直方向にスライド操作可能で、用紙を補給するときには引き出して用紙セットを行う。トレイ３は、底板１０及び移送フェンス５の位置に関係なく自由に給紙装置２から引き出し可能となっている。図中４は移送板で、第２用紙収納部Ｂに積載した用紙１Ｂを第１用紙収納部Ａ側へスライド移動させるためのものである。
【００１４】
図２に示すように、移送フェンス５のホームポジション側には積載量検知センサ７ａ〜７ｃが複数個（本実施形態では３個）上下方向に並べて設けてあり、第２用紙収納部Ｂに積載した用紙１Ｂのホームポジション側の端面を検知可能としてある。積載量検知センサ７（以下、３個のセンサを個別的に述べる場合を除き、符号ａ〜ｃを省略して記す。）は、反射型（非接触）、フィラー型（接触）のいずれでもよい。なお積載量検知センサ７の位置を用紙幅中央（図３で言えば移送フェンス５が存在している範囲の部位）に設けた場合は、移送フェンス５に穴を開ける。移送フェンス５から外れた位置に設けてもよい。
【００１５】
第１用紙収納部Ａの用紙１Ａがすべて消費されると、第２用紙収納部Ｂに積載されていた用紙１Ｂが移送フェンス５によって第１用紙収納部Ａに押し込まれ、移送が完了する。トレイ３は底板１０、移送フェンス５の位置に関係なく引き出し可能となので、この時点でトレイ３を引き出すことが出来る。トレイ３を給紙装置２内へ押し込むと、移送フェンス５がホームポジション方向に戻る動作を行う。
【００１６】
ここで、図４に示すように移送フェンス５が移送停止位置にある状態でトレイ３を給紙装置２から引き出し、移送フェンス５の図中左側、すなわちホームポジション側にできている空間に図示のように誤って用紙１Ｃをセットし、そのままトレイ３を給紙装置２内へ押し込むと、上述のように移送フェンス５がホームポジション方向に戻る動作を行うが、誤セットされた用紙１Ｃの積載量が多い場合は、移送フェンス５の戻り動作を開始する前に積載量センサ７が用紙１Ｃ有を検知することになるので、これを利用して誤セットと判断して移送動作停止と再度の用紙のセット要求、すなわち用紙のセットのやり直し要求を画像形成装置２０に報知できる。
【００１７】
また図５に示すように移送フェンス５が移送停止位置にある状態でトレイ３が引き出され、移送フェンス５寄り空間にユーザーが用紙１Ｃを誤積載した場合は、移送フェンス５が戻り動作を開始する前には積載センサ７で用紙１Ｃを検知できないので、移送フェンス５の戻り動作が開始され、移送フェンス５によって用紙１Ｃがホームポジション方向へ押されてしまう。しかし、移送フェンス５の戻り動作が継続されて用紙１Ｃのホームポジション側の端面が積載量センサ７の検出エリアに入ってくるので、積載量センサ７の検知信号は用紙無から用紙有の状態へ変化する。このような移送フェンス５の戻り動作中における用紙１Ｃ有りの検知を利用して誤セットと判断し、用紙の移送動作の停止と再度の用紙のセット要求、すなわち用紙のセットのやり直し要求を画像形成装置２０に報知できる。
【００１８】
次に図６のように誤セットされた用紙１Ｃの積載高さが最下の積載量センサ７ａより低い（積載量が少ない）場合は、移送フェンス５の戻り動作開始前に用紙誤セットを検知できず、移送フェンス５の戻り動作が開始され、移送フェンス５によって用紙１Ｃがホームポジション方向へ押されてしまう。しかし、移送フェンス５の戻り動作が継続されると、図７に示すように用紙１Ｃが座屈して途中部位が上昇してゆき、最下の積載量センサ７ａから順に用紙１Ｃを検知するようになる。すなわちいずれかの積載量センサ７の検知信号が用紙無から用紙有の状態へ変化するので、これを利用して誤セットと判断し、用紙の移送動作の停止と再度の用紙のセット要求、すなわち用紙のセットのやり直し要求を画像形成装置２０に報知できる。
【００１９】
ところが用紙の座屈形状が図８に示すように用紙１Ｃの端部Ｆ側が移送フェンス５のホームポジション側の面（第１用紙収納部Ａ側の用紙移送面と反対側の面）をせり上がり始めると、移送フェンス５がホームポジションへ近付いても積載量センサ７が用紙１Ｃを検知できない。そこで、図９に示すように移送板４の中央部に凸部Ｋを設け、凸部Ｋによって積載量センサ７での検知に適する用紙１Ｃの座屈を誘発させる構造とするとよい。
【００２０】
また座屈形状の不具合だけでなく、用紙１Ｃの積載高さが高い場合は、用紙１Ｃを座屈をさせるまで移送フェンス５を戻すには高トルクの移送モータが必要となってくる。そこで、図１０に示すように移送板のホームポジション側の端部Ｊ部の形状を第１用紙収容部Ａ側が低く、ホームポジション側が高くなる曲面または斜面形状部とし、容易に用紙１Ｃの端部Ｇ側のせり上がりを誘発させる構造としてもよい。なお端部Ｊ部の形状は、全面的に曲面または斜面状とするのではなく、リブ状としてもよい。
【００２１】
さらに移送板４の端部Ｊ部の形状を曲面または斜面形状としても、用紙１Ｃの状態によってはうまく座屈形状を誘発できず、図８と同様に積載量センサ７で検知できなくなることもあり得る。そこで図１１、１２に示すように、移送フェンス５のホームポジション側の面の途中部位に凸部Ｈを設け、移送フェンス５のホームポジション側の面をせり上がり始めた用紙１Ｃの端面を押さえ込む構造としてもよい。凸部Ｈが用紙端部Ｆ側のせり上がりを押さえて端部Ｇ側をせり上がらせることになり、積載量センサ７で誤セットを検知できる。なお凸部Ｈは、移送フェンス５の幅全面に設けてもよいし、一部のみに設けてもよい。また凸部Ｈの高さ（移送フェンス５の移動方向での突出寸法）は任意でよいが、最下の積載量センサ７ａによる検知位置より上方で極力低い位置が好ましい。
【００２２】
図１３は上述してきた本発明の実施形態の移送フェンス駆動用の移送モータの逆転処理動作（移送フェンス戻り動作）の制御を示すフローチャートである。積載量センサ７がＯＮであるかＯＦＦであるかを判断し（ステップ１）、ＯＦＦであれば移送モータを逆転させ（ステップ２）、再び積載量センサ７がＯＮであるかＯＦＦであるかを判断し（ステップ３）、ＯＦＦであればホームポジションセンサ８がＯＮであるかＯＦＦであるかを判断し（ステップ４）、ＯＦＦであればステップ２へ戻って移送モータの動作を継続させ、ＯＮであれば移送フェンス５がホームポジションへ戻っているので移送モータを停止させる（ステップ５）。ステップ１、３において積載量センサ７がＯＮであれば、誤セットと判断して移送動作停止と再セット要求を画像形成装置２０に報知する（ステップ６）。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に係る給紙装置とこれを用いた画像形成装置は、以上説明してきたように、第２用紙収容部に収容した用紙量を検知する積載量検知手段を用紙移送手段に対して第１用紙収容部側と反対側の用紙量も検知するように配置してなるので、用紙移動手段に対して第１用紙収容部側の用紙量のみならず、第１用紙収容部側と反対側の用紙量も検知することができ、これにより、通常使用時に、第２用紙収容部に積載される用紙量を検知するだけでなく、ユーザーの誤セット時に、第１用紙収容部側と反対側の用紙量も検知することができるという効果がある。
【００２４】
請求項２に係る給紙装置とこれを用いた画像形成装置は、以上説明してきたように、移送フェンスがホームポジション方向へ戻る動作を開始する前に積載量検知手段が用紙を検知したときに移送フェンスの移送動作停止及び第２用紙収容部への用紙再セット要求を報知する制御手段を有するので、上記共通の効果に加え、第２用紙収容部への用紙誤セット時の機械の破損等々を未然に防止できるという効果がある。
【００２５】
請求項３に係る給紙装置とこれを用いた画像形成装置は、以上説明してきたように、移送フェンスがホームポジション方向へ戻る動作中に積載量検知手段の検知内容が用紙無から用紙有へ変化したときに、移送フェンスの移送動作停止及び第２用紙収容部への用紙再セット要求を報知する制御手段を有するので、上記共通の効果に加え、いろいろな用紙誤セットパターンに対応して誤セットを検出できるという効果がある。
【００２６】
請求項４に係る給紙装置とこれを用いた画像形成装置は、以上説明してきたように、収容した用紙を移動させるために第２用紙収容部内の底面側に配した移送板の一部を凸状に盛り上げてなるので、上記共通の効果に加え、誤セットされた用紙を容易に座屈させることができ、したがって用紙誤セットを確実に検出できるという効果がある。
【００２７】
請求項５に係る給紙装置とこれを用いた画像形成装置は、以上説明してきたように、第２用紙収容部内の底面側で移送フェンスのホームポジション側角部に第１用紙収容部側が低くてホームポジション側が高くなる曲面または斜面形状部を設けてなるので、上記共通の効果に加え、誤セットを確実に検出できるように用紙の座屈を誘発でき、また誤セットされた用紙を座屈させるときの負荷が少ないので移送フェンスの駆動手段に掛かる負荷が小さくて済むという効果がある。
【００２８】
請求項６に係る給紙装置とこれを用いた画像形成装置は、以上説明してきたように、移送フェンスが第１用紙収容部側の用紙移送面と反対側のホームポジション側の面に凸状部を有するので、上記共通の効果に加え、用紙の移送フェンス側での座屈を防止でき、積載量検知手段側での用紙の座屈を誘発でき、用紙誤セットを確実に検出できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象である給紙装置を備えた画像形成システム全体の概略側面断面図である。
【図２】本発明に係る給紙装置の一実施形態の概略側面断面図である。
【図３】同概略平面図である。
【図４】同動作説明のための側面図である。
【図５】同動作説明のための側面図である。
【図６】同動作説明のための側面図である。
【図７】同動作説明のための側面図である。
【図８】本発明に係る給紙装置の一実施形態における不都合な挙動を説明するための側面図である。
【図９】本発明に係る給紙装置の一実施形態の変形例の概略側面断面図である。
【図１０】本発明に係る給紙装置の一実施形態の他の変形例の概略側面断面図である。
【図１１】本発明に係る給紙装置の一実施形態のさらに他の変形例の概略側面断面図である。
【図１２】図１１の例の動作説明のための側面図である。
【図１３】本発明に係る給紙装置の一実施形態の移送フェンス戻り動作の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  用紙
２  給紙装置
３  トレイ
４  移送板
５  移送フェンス
６  エンドフェンス
７ａ〜７ｃ  積載量検知センサ
８  ホームポジションセンサ
９  移送停止位置センサ
１０  底板
１１  スライドレール
１２  下限センサ
１４  ペーパーエンドセンサ
１５  上限センサ
１６  給紙コロ
１７  分離コロ
１８  搬送ローラ
２０  画像形成装置
Ａ  第１用紙収納部
Ｂ  第２用紙収納部
Ｈ  移送フェンスの凸部
Ｊ  移送板の端部
Ｋ  移送板の凸部
【図１】
0003930205.tif 000002
【図２】
0003930205.tif 000003
【図３】
0003930205.tif 000004
【図４】
0003930205.tif 000005
【図５】
0003930205.tif 000006
【図６】
0003930205.tif 000007
【図７】
0003930205.tif 000008
【図８】
0003930205.tif 000009
【図９】
0003930205.tif 000010
【図１０】
0003930205.tif 000011
【図１１】
0003930205.tif 000012
【図１２】
0003930205.tif 000013
【図１３】
0003930205.tif 000014