(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙部から排紙部に至る通紙経路に印刷用紙を通紙させて、この通紙過程で印刷用紙に所望の画像を印刷する印刷装置の前記給紙部に設けられて、印刷用紙が積載される用紙台を備える印刷装置の給紙トレイにおいて、
前記用紙台に積載された印刷用紙の幅方向のサイズを認識する用紙サイズ認識手段と、
前記用紙台に設けられて印刷用紙の幅方向にスライド自在である一対のサイドフェンスと、
前記サイドフェンスを駆動して近接離反方向にスライドさせる駆動機構と、
前記駆動機構を駆動する電動機と、
前記用紙サイズ認識手段によって認識された印刷用紙の幅方向のサイズに応じて前記サイドフェンスを位置決めするサイドフェンス位置決め手段と、
前記用紙台上における印刷用紙の有無を検出する用紙有無検出センサと、
印刷枚数の入力を許容し、印刷枚数をカウントし、前記用紙有無検出センサが前記用紙台上に印刷用紙が無くなったことを検出した場合には、前記入力された印刷枚数と前記カウントした印刷枚数とを比較し、印刷残り枚数有りの場合には前記サイドフェンスを動作させず、印刷残り枚数無しの場合には前記電動機を起動して前記サイドフェンスを対向間隔が最大となる待機位置に位置させる手段と、
を具備することを特徴とする印刷装置の給紙トレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷装置に供給される印刷用紙が積載される給紙トレイに関し、特に積載された印刷用紙を位置決めして保持するための印刷装置の給紙トレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、給紙部から排紙部に至る通紙経路中に印刷用紙を通紙させて、この通紙過程において印刷用紙に所望の画像を印刷する印刷装置では、給紙台に積載された印刷用紙を分離給紙して通紙経路に送り込むようになっている。また、一般に、大型の印刷装置になるほど、印刷することができる印刷用紙のサイズが多様化する。そこで、多様なサイズの印刷用紙に印刷することができる機種では、通常、印刷用紙が積載される給紙台に互いに対向する一対のサイドフェンスが備えられ、これらのサイドフェンスの対向間隔が可変自在となっているのが一般的である。図７は、従来の給紙トレイの一例を示す平面図である。用紙台１０１には、一対のサイドフェンス１０２が案内レール１０３に沿って印刷用紙１０４の紙幅方向（図７中の矢印ａ方向）にスライド自在に取り付けられている。このような構造のものでは、印刷用紙１０４のサイズに合わせて、オペレータがサイドフェンス１０２の対向間隔を調節する。こうすることによって、一対のサイドフェンス１０２が印刷用紙１０４の幅方向の端面を保持して、分離給紙時に印刷用紙１０４に生じようとするスキューなどを抑制するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この給紙トレイにおけるサイドフェンスの位置調整はオペレータが手作業で行なわなければならないのが一般的である。このときの作業としては、例えば、サイドフェンスを目盛に合せて位置調節する。このため、作業が煩雑であるという問題がある。また、このサイドフェンスは、印刷中に移動しないように適度な負荷が必要である。そのため、スライド操作には力がいるので位置調節がやりずらいといった問題がある。そして、サイドフェンスを印刷用紙に強く押し当ててしまうと、その摩擦力により給紙できないことがある。更に、手作業によるサイドフェンスの位置調節は、どうしても位置ずれが生じやすく、これが用紙スキュー、用紙ジャム、或いは、印刷画像に対しての印刷用紙の位置ずれ、といった問題の原因となる。
【０００４】
本発明は、印刷用紙のセットが容易で、そのセットされた印刷用紙を安定して給紙できる印刷装置の給紙トレイを供給す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、給紙部から排紙部に至る通紙経路に印刷用紙を通紙させて、この通紙過程で印刷用紙に所望の画像を印刷する印刷装置の給紙部に設けられて、印刷用紙が積載される用紙台を備える印刷装置の給紙トレイにおいて、用紙台に積載された印刷用紙の幅方向のサイズを認識する用紙サイズ認識手段と、用紙台に設けられて印刷用紙の幅方向にスライド自在である一対のサイドフェンスと、サイドフェンスを駆動して近接離反方向にスライドさせる駆動機構と、駆動機構を駆動する電動機と、用紙サイズ認識手段によって認識された印刷用紙の幅方向のサイズに応じてサイドフェンスを位置決めするサイドフェンス位置決め手段と、前記用紙台上における印刷用紙の有無を検出する用紙有無検出センサと、印刷枚数の入力を許容し、印刷枚数をカウントし、前記用紙有無検出センサが前記用紙台上に印刷用紙が無くなったことを検出した場合には、前記入力された印刷枚数と前記カウントした印刷枚数とを比較し、印刷残り枚数有りの場合には前記サイドフェンスを動作させず、印刷残り枚数無しの場合には前記電動機を起動して前記サイドフェンスを対向間隔が最大となる待機位置に位置させる手段と、を具備する。
【０００６】
したがって、用紙台上の印刷用紙が無くなった場合に、さらに印刷用紙を用紙台上に補給する必要がある場合（印刷残り枚数有りの場合）にはサイドフェンスの位置がそのまま維持され、その必要がない場合（印刷残り枚数無しの場合）にはサイドフェンスが待機位置に位置して次の給紙に備えられる。これにより、用紙セットの作業性が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について、図１ないし図６に基づいて説明する。図６は、本実施の形態における印刷装置の概略を示す図である。図６に示すように、本実施の形態における印刷装置の給紙トレイ１には、その用紙台２上に印刷用紙３の幅方向にスライド自在である一対の対向するサイドフェンス４が設けられ、印刷装置本体の給紙ローラ５に対して、図示しない昇降機構によって昇降自在に設けられている。そして、制御装置６（図３参照）の指令によって給紙トレイ１が上昇することで、用紙台２に積載された最上部の印刷用紙３の面に、給紙方向に回転する給紙ローラ５を当接させる。すると、給紙ローラ５の回転により、最上部の印刷用紙３が給紙部７から排紙部８に至る通紙経路へ送り出される構造となっている。また、印刷装置については周知のものなので、その基本構造等の説明を省く。
【００１８】
次に、本実施の形態における給紙トレイ１を図１ないし図３に基づいて説明する。図１は、本実施例の給紙トレイ１の構造を示すために用紙台２を切り欠いた平面図である。図１に示すように、本実施の形態における給紙トレイ１に設けられた、一対の対向するサイドフェンス４は、その対向間隔が後述する駆動機構９によって近接離反方向に移動するよう構成されている。また、サイドフェンス４は、駆動機構９に連結されているパルスモータ１０を起動することによって駆動される構造となっている。
【００１９】
そして、本実施の形態の給紙トレイ１は、用紙台２に積載された印刷用紙３のサイズを後述する用紙サイズ認識手段によって認識して、その認識された用紙サイズに応じてサイドフェンス４を後述するサイドフェンス位置決め手段によって位置決めする。これにより、給紙トレイ１は、用紙台２上に積載された印刷用紙３の端面をサイドフェンス４で挟持させて、印刷用紙３を保持する構造となっている
次に、サイドフェンス４を駆動する駆動機構９の構造について説明する。図２は、本実施例の給紙トレイ１の構造を示す図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。給紙トレイ１には、その用紙台２上に互いに対向する一対のサイドフェンス４が設けられている。これらのサイドフェンス４は、案内レール１１の裏面に回転自在に設けられたピニオンギア１２ａとそのピニオンギア１２ａに係合するラック１２ｂとからなるラック＆ピニオン機構１２に連結されて、互いに連動してスライドする。このラック＆ピニオン機構１２のピニオンギア１２ａは、その途中にトルクリミッタ１３を介して、パルスモータ１０に駆動されるウォームギア１４ａとウォームホイール１４ｂとからなるウォームギア機構１４に連結されている。このウォームギア機構１４は、パルスモータ１０の減速機構として機能する構造となっている。また、パルスモータ１０は、トルクリミッタ１３を介してピニオンギア１２ａに連結されているので、そのトルクリミッタ１３の設定トルクの範囲内でラック＆ピニオン機構１２に駆動力を伝達するよう構成されている。
【００２０】
駆動機構９は、パルスモータ１０の駆動力をこれらウォームギア機構１４とトルクリミッタ１３とラック＆ピニオン機構１２とを介してサイドフェンス４に伝達することによって、サイドフェンス４を駆動するしくみになっている。
【００２１】
次に、用紙サイズ認識手段の構成について説明する。用紙サイズ認識手段は、一対のサイドフェンス４のそれぞれと一体で移動する一対の用紙端面検出センサ１５と、サイドフェンス４の移動量を検出する移動量検出センサ１６との検出信号に基づき用紙サイズを認識する手段である。この用紙サイズ認識手段は、制御装置６（図３参照）に接続されている用紙端面検出センサ１５および移動量検出センサ１６の検出信号をマイクロコンピュータ等からなる制御装置６によって、演算処理することによって用紙サイズを認識するしくみになっている。
【００２２】
次に、サイドフェンス位置決め手段は、用紙サイズ認識手段で認識された用紙サイズに基づいてサイドフェンス４を位置決めさせる手段である。サイドフェンス位置決め手段では、用紙サイズ認識手段で認識された用紙サイズに基づいて、マイクロコンピュータ等からなる制御装置６によってサイドフェンス４の移動量が設定される。そして、サイドフェンス位置決め手段は、その設定された移動量をサイドフェンス４が移動したことを移動量検出センサ１６で検出することによってサイドフェンス４を所定の位置に位置決めするしくみになっている。
【００２３】
ここで、図１および図２に示すように、用紙端面検出センサ１５は、一対のサイドフェンス４のそれぞれと連結されているラック＆ピニオン機構１２のラック１２ｂにそれぞれ設けられた一対の光電センサである。この光電センサは、光反射式センサであり用紙台２の裏側から用紙台２に形成された長溝１７を通して用紙端面を検出できるよう構成されている。また、移動量検出センサ１６は、ピニオンギア１２ａと一体で回転する格子円板１６ａと、その格子を検出する光透過式の光電センサ１６ｂとによって構成されるロータリーエンコーダである。そして、移動量検出センサ１６は、サイドフェンス４を駆動する駆動機構９の構成の一部であるラック＆ピニオン機構１２のピニオンギア１２ａの回転による位相変位をロータリーエンコーダでパルスカウントすることによって移動量を検出するしくみになっている。
【００２４】
次に、制御手段について説明する。制御手段は、用紙台２に印刷用紙３が正しくセットされたことを用紙セット検出センサ１８が検出することで制御装置６がパルスモータ１０を駆動させて一対のサイドフェンス４を互いに近接方向に移動するように制御する手段である。
【００２５】
ここで、給紙トレイ１の給紙方向上流側の前方には、印刷用紙３のセットの際に印刷用紙３を突き当てるための前面フェンス１９が設けられている。そして、用紙セット検出センサ１８は、この前面フェンス１９の所定の位置に設けられている。
【００２６】
更に、用紙台２には、サイドフェンス４の待機位置を検出する待機位置検出センサ２０が設けられている。この待機位置検出センサ２０は、光透過式の光電センサによって構成され、ラック＆ピニオン機構１２における一方のラック１２ｂより突出する検出片２０ａを検出することによって、制御装置６に待機位置を認識させるしくみになっている。
【００２７】
また、用紙台２の裏側には、用紙台２上における印刷用紙３の有無を検出する光反射式の光電センサからなる用紙有無検出センサ２１が設けられている。
【００２８】
そして、図３に示すように、これらの用紙セット検出センサ１８、待機位置検出センサ２０並びに用紙有無検出センサ２１は、それぞれマイクロコンピュータ等からなる制御装置６に接続されている。
【００２９】
なお、給紙トレイ１の上面部には、サイドフェンス４を手動操作によって駆動するための手動スイッチ２２が設けられている。
【００３０】
このような構成において、図４は、給紙トレイ１の用紙台２に印刷用紙３がセットされた場合の制御装置６における処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに基づいて、給紙トレイ１の動作フローについて説明する。
【００３１】
まず、用紙台２上に印刷用紙３をセットする前の状態では、一対の対向するサイドフェンス４はその対向間隔が最大となる待機位置に位置している。そして、そのサイドフェンス４によって形成される間隔に、オペレータが印刷用紙３をセットする。ここで、用紙台２に印刷用紙３が存在することを用紙有無検出センサ２１が検出する（ステップＳ１）とともに用紙が正しくセットされたことを用紙セット検出センサ１８が検出する（ステップＳ２）ことによって、制御装置６はパルスモータ１０を正転方向に起動（ステップＳ４）させる。これにより、このパルスモータ１０の駆動力は、駆動機構９を介することによって一対のサイドフェンス４を互いに近接方向に移動させるように作用する。このステップ１からステップ４までを実行することによって、制御手段がなされている。
【００３２】
サイドフェンス４が互いに近接方向に移動することによって、まず、サイドフェンス４と一体で移動する一対の用紙端面検出センサ１５の一方が印刷用紙３の用紙幅方向の一方の端面を検出する（ステップＳ５）。更にサイドフェンス４が移動することによって、他方の用紙端面検出センサ１５が印刷用紙３の用紙幅方向の他方の端面を検出する（ステップＳ６）。その瞬間を示しているのが図５である。
【００３３】
いま、図５において、
Ａ：待機位置におけるサイドフェンス４の対向間隔。
【００３４】
Ｂ：一対の用紙端面検出センサ１５が共に用紙端面を検出するまでにそれぞれが移動した距離。
【００３５】
Ｃ：サイドフェンス４と一体で移動する用紙端面検出センサ１５とサイドフェンス４の距離。
【００３６】
Ｄ：一方の用紙端面検出センサ１５が用紙端面を検出してから他方の用紙端面検出センサ１５が用紙端面を検出するまでの時間に、それぞれのサイドフェンス４が移動した距離。
【００３７】
Ｈ：印刷用紙３の用紙幅方向のサイズ。
であるとすると、用紙の紙幅Ｈは、
Ｈ＝Ａ−２Ｂ−２Ｃ＋Ｄ
を制御装置６で演算することによって算出される。このステップ５およびステップ６を実行して制御装置６で演算処理することによって、用紙サイズ認識手段は、紙幅Ｈを算出するとともに認識する。
【００３８】
また、図５に示す状態において、サイドフェンス４の対向間隔が用紙サイズ認識手段で認識された用紙の紙幅Ｈになるようにサイドフェンス４を位置決めするためのサイドフェンス４の残りの移動量Ｌは、
Ｌ＝（Ａ−２Ｂ−Ｈ）／２
である。つまり、
Ｌ＝（２Ｃ−Ｄ）／２
である。サイドフェンス位置決め手段は、用紙サイズ認識手段で認識された用紙の紙幅Ｈに基づいて、このＬの値を制御装置６で演算処理することによってサイドフェンス４の移動量を設定する（ステップＳ７）。そして、サイドフェンス位置決め手段は、その設定された移動量に応じてサイドフェンス４を移動させる。制御装置６では、一対の用紙端面検出センサ１５が共に用紙端面を検出したタイミングで、サイドフェンスの移動量を移動量検出センサ１６によってカウントして（ステップＳ８）、移動量検出センサ１６によって所定の移動量Ｌをカウントアップしたタイミングでパルスモータ１０の起動をＯＦＦする（ステップＳ９）ことが行われている。また、実際には、用紙台２上に積載された印刷用紙３に一対のサイドフェンス４によって適度の負荷を付与するために、例えば、５ｍｍ程度の移動量に相当するパルス量だけ余分にパルスモータ１０を起動させるように制御装置６によって制御されている。
【００３９】
そして、用紙台２上に印刷用紙３が無くなったことを用紙有無検出センサ２１が検出（ステップＳ１０）すると、制御装置６は、オペレータによって入力された印刷枚数とマイクロコンピュータがカウントしている印刷枚数の印刷残り枚数とを比較する。そして、印刷残り枚数有りの場合（ステップＳ１１のＮ）には、制御装置６は用紙台２に同じサイズの印刷用紙３がセットされるものと判断してサイドフェンス４を動作させない。図示しない操作パネルには、給紙を促すメッセージが表示される。また、印刷残り枚数無しの場合（ステップＳ１１のＹ）には、制御装置６は用紙台２に新たな印刷用紙３がセットされるものと判断して、パルスモータ１０を逆転方向に回転させる（ステップＳ１２）ことによって一対のサイドフェンス４を互いに離反方向に移動させる。そして、待機位置検出センサ２０が前述した検出片２０ａを検出することで（ステップＳ１３）、サイドフェンス４は待機位置で待機することとなる。
【００４０】
なお、用紙台２の手動スイッチ２２をワンタッチ操作することで、一対のサイドフェンス４のスライド動作を手動操作で指令することができる。また、ジョギング動作で、目視しながらサイドフェンス４を微細に移動させて操作してもよい。
【００４１】
したがって、オペレータは、用紙台２に印刷用紙３を積載するだけで、それを制御手段が検出して一対の対向するサイドフェンス４を駆動するパルスモータ１０を起動させるので、煩わしい用紙セットのための作業が軽減される。そして、用紙サイズ認識手段によって印刷用紙３の紙幅方向のサイズを正確に認識できるので、サイドフェンス位置決め手段は、その認識された用紙サイズに応じてサイドフェンス４を正確に位置決めさせることができる。また、駆動機構９には、トルクリミッタ１３が装備されているので、サイドフェンス４が過大な力で印刷用紙３を押し付けることがない。したがって、サイドフェンス４の対向間隔を印刷用紙３のサイズやロットの誤差によらず最適に設定でき、しかも、用紙に無理な負荷が掛からないので、給紙動作の際の用紙スキュー並びに用紙ジャム、給紙用紙の不送り、或いは、印刷画像の印刷ずれといった不具合が生じなく安定した給紙が可能となる。
【００４２】
更に、給紙台１には、手動操作でサイドフェンス４をスライド動作するための手動スイッチ２２が設けられているので、オペレータが目視しながらの手動操作によるサイドフェンス４のスライド動作が可能である。
【００４３】
なお、本実施の形態における電動機として、パルスモータ１０を用いたが、ＤＣモータを用いてその位相変位を移動量検出センサ１６で検出することにより構成しても良い。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、給紙部から排紙部に至る通紙経路に印刷用紙を通紙させて、この通紙過程で印刷用紙に所望の画像を印刷する印刷装置の給紙部に設けられて、印刷用紙が積載される用紙台を備える印刷装置の給紙トレイにおいて、用紙台に積載された印刷用紙の幅方向のサイズを認識する用紙サイズ認識手段と、用紙台に設けられて印刷用紙の幅方向にスライド自在である一対のサイドフェンスと、サイドフェンスを駆動して近接離反方向にスライドさせる駆動機構と、駆動機構を駆動する電動機と、用紙サイズ認識手段によって認識された印刷用紙の幅方向のサイズに応じてサイドフェンスを位置決めするサイドフェンス位置決め手段と、前記用紙台上における印刷用紙の有無を検出する用紙有無検出センサと、印刷枚数の入力を許容し、印刷枚数をカウントし、前記用紙有無検出センサが前記用紙台上に印刷用紙が無くなったことを検出した場合には、前記入力された印刷枚数と前記カウントした印刷枚数とを比較し、印刷残り枚数有りの場合には前記サイドフェンスを動作させず、印刷残り枚数無しの場合には前記電動機を起動して前記サイドフェンスを対向間隔が最大となる待機位置に位置させる手段と、を具備するので、用紙台上の印刷用紙が無くなった場合に、さらに印刷用紙を用紙台上に補給する必要がある場合（印刷残り枚数有りの場合）にはサイドフェンスの位置がそのまま維持され、その必要がない場合（印刷残り枚数無しの場合）にはサイドフェンスが待機位置に位置して次の給紙に備えられる。したがって、用紙セットの作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における給紙トレイの構造を示すために、その一部を切欠いた平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】本実施例における給紙トレイの電気的接続を示すブロック図である。
【図４】本実施例における給紙部の動作の流れを示すフローチャートである。
【図５】本実施例のサイドフェンス位置決め手段がサイドフェンスの移動量を設定する設定方法を説明する説明図である。
【図６】本実施例における印刷装置の概略を示す側面図である。
【図７】従来における給紙トレイの概略を示す平面図である。
【符号の説明】
１        給紙トレイ
２        用紙台
３        印刷用紙
４        サイドフェンス
７        給紙部
８        排紙部
９        駆動機構
１０      パルスモータ
１３      トルクリミッタ
１５      用紙端面検出センサ
１６      移動量検出センサ
１９      用紙セット検出センサ
２２      手動スイッチ
【図１】
0004230030.tif 000002
【図２】
0004230030.tif 000003
【図３】
0004230030.tif 000004
【図４】
0004230030.tif 000005
【図５】
0004230030.tif 000006
【図６】
0004230030.tif 000007
【図７】
0004230030.tif 000008