JP2011057384A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 用紙の種類に対応して用紙を適切な位置で停止させる。
【解決手段】 プリンタが備える第1増設給紙部は、第1駆動モータと、蓄積された用紙を取出す第1給紙ローラと、第1駆動モータの回転に伴い回転し、第1給紙ローラにより搬送される用紙を搬送する第1搬送ローラと、第1駆動モータを制御する駆動制御部203と、第1駆動モータの負荷を検出する負荷検出部201と、を備え、駆動制御部203は、第1搬送ローラにより搬送される用紙を所定の位置で停止させるために、検出された負荷に基づいて、第1駆動モータを停止させる停止タイミングを決定する停止タイミング決定部205を含む。
【選択図】 図6

Description

この発明は、画像形成装置に関し、特に、増設された給紙トレイに収納された用紙に画像を形成する画像形成装置に関する。
画像形成装置は、給紙トレイに収納された複数枚の用紙を1枚ずつ取出し、取出した用紙を搬送する途中で、用紙に画像を形成する。給紙トレイに収納された用紙は、モータにより回転するローラによって、搬送経路に沿って搬送される。一方、給紙トレイは、複数種類の用紙を収納可能であるが、用紙は種類によってサイズ、重量等が異なるため、用紙の種類によってモータの負荷が異なり、用紙を搬送する搬送速度が異なってしまう。このため、給紙トレイに収納している用紙のサイズ、坪量等の種類が、画像形成装置に予め設定されており、その設定に従ってローラの回転が制御される。
誤って画像形成装置に、実際に給紙トレイに収納されている用紙の種類と異なるものが設定される場合に備えて、特開2007−55710号公報には、記録紙を複数枚搭載する記録紙搭載手段と、記録紙を給紙する給紙ローラと、用紙搬送路上に設けられた給紙センサと、時間を測定可能な時間測定手段と、前記時間測定手段を使って前記給紙ローラを回し始めて前記給紙センサが記録紙を検出するまでの時間が一定時間以内だった場合、前記記録紙搭載手段で搭載されている記録紙が正しく積載されていないと判断し、記録紙を正しく積載するように使用者に対して警告を発する警告手段を設けたことを特徴とする画像形成装置が記載されている。
一方で、静止している用紙を所定の速度になるまで搬送する時間のばらつきを低減させるために、ステッピングモータを使用することが考えられる。しかしながら、ステッピングモータは、その特性として回転同期をはずれると脱調から復帰することができない。このため、脱調しないように最も負荷の大きな条件を考量してステッピングモータに流す電流を設定しなければならないので、負荷が小さい場合であっても大きな電流で駆動され、効率が悪いといった問題がある。この問題に対しては、直流(DC)ブラシレスモータを使用することにより解決することはできるが、DCブラシレスモータの特性として、負荷の変動により起動・停止する時間が変更するため、用紙の搬送距離を制御したり用紙を適切な位置で停止させたりするためには、DCブラシレスモータと搬送ローラとの間にクラッチを設けなければならず、コストが上昇するといった問題がある。
特開2007−55710号公報
この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の一つは、用紙の種類に対応して用紙を適切な位置で停止させることが可能な画像形成装置を提供することである。
この発明の他の目的は、用紙を搬送する距離を適切に制御することが可能な画像形成装置を提供することである。
上述した目的を達成するために、この発明のある局面によれば、画像形成装置は、駆動手段と、蓄積された用紙を取出す取出手段と、駆動手段の回転に伴い回転し、取出手段により搬送される用紙を搬送する搬送手段と、駆動手段を制御する駆動制御手段と、駆動手段の負荷を検出する負荷検出手段と、を備え、駆動制御手段は、搬送手段により搬送される用紙を所定の位置で停止させるために、検出された負荷に基づいて、駆動手段を停止させる停止タイミングを決定する停止タイミング決定手段を含む。
この局面に従えば、搬送手段が搬送する用紙の種類によって駆動手段の負荷が変動し、負荷が異なると駆動手段を停止させてから搬送手段が停止するまでの時間が異なる。駆動手段の負荷に基づいて、駆動手段を停止させる停止タイミングが決定されるので、搬送手段が停止するまでの用紙を搬送する距離を適切に制御することができる。このため、用紙の種類に対応して用紙を適切な位置で停止させることが可能な画像形成装置を提供することができる。
好ましくは、搬送手段により搬送された用紙に画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段と搬送手段との間に設けられ、駆動手段とは別の駆動源により駆動されて画像形成手段に用紙を供給する供給手段と、供給手段と搬送手段との間に設けられ、用紙の有無を検出する第1検出手段と、をさらに備え、停止タイミング決定手段は、第1検出手段によって用紙が検出されてから駆動手段を停止させる停止タイミングまでの時間を決定する停止時間決定手段を含む。
この局面に従えば、画像形成手段と搬送手段との間に設けられた供給手段と搬送手段との間に設けられ、用紙の有無を検出する第1検出手段によって、用紙が検出されてから駆動手段を停止させる停止タイミングまでの時間が決定される。負荷が異なると駆動手段を停止させてから搬送手段が停止するまでの時間が異なる。第1検出手段によって、用紙が検出されてから駆動手段を停止させる停止タイミングまでの時間が決定されるので、供給手段と搬送手段との間で用紙が湾曲した状態で停止させることができる。その結果、搬送手段により搬送される用紙の傾きを、供給手段によって補正することができる。
好ましくは、駆動制御手段は、検出された負荷に基づいて、駆動手段を停止させた後に次に駆動手段を駆動させる再駆動タイミングを決定する駆動タイミング決定手段をさらに含む。
この局面に従えば、検出された負荷に基づいて、駆動手段を停止させた後に次に駆動手段を駆動させる再駆動タイミングが決定される。駆動手段の負荷が異なると搬送手段が停止した状態から所定の回転数に至るまでの時間が異なる。駆動手段の負荷に基づいて、駆動手段を再駆動させる駆動タイミングが決定されるので、搬送手段が停止した状態から用紙を搬送する距離を適切に制御することができる。
好ましくは、搬送手段により搬送された用紙に画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段と搬送手段との間に設けられ、駆動手段とは別の駆動源により駆動されて画像形成手段に用紙を供給する供給手段と、をさらに備え、駆動タイミング決定手段は、再駆動タイミングから供給手段が画像形成手段に搬送を開始するタイミングまでの時間を決定する駆動時間決定手段を含む。
この局面に従えば、再駆動タイミングから供給手段が画像形成手段に搬送を開始するタイミングまでの時間が決定される。このため、供給手段と搬送手段との間で用紙の長さを所定の長さ以上に維持することができ、用紙が供給手段と搬送手段とで引っ張られるのを回避することができる。
好ましくは、負荷検出手段は、駆動手段の回転数を検出する回転数検出手段と、駆動手段を駆動させてから所定の回転数になるまでの駆動手段の駆動状態に基づいて負荷を決定する。
この局面に従えば、駆動手段を駆動させてから所定の回転数になるまでの駆動手段の駆動状態が検出されるので、駆動手段の負荷をより早く、確実に検出することができる。
好ましくは、駆動手段と取出手段との間に設けられ、駆動手段の動力伝達を切換えるクラッチを、さらに備え、駆動制御手段は、取出手段が1枚目の用紙を取出す際に、駆動手段の駆動と同時またはそれより若干送れてクラッチを繋ぎ、負荷検出手段は、クラッチが繋がれてから駆動手段が所定の回転数になるまでの駆動手段の駆動状態に基づいて負荷を決定する。
この局面に従えば、駆動手段を駆動させてから取出手段と搬送手段とに動力を伝達しているときの駆動状態に基づいて負荷が決定される。駆動手段が停止した状態から所定の回転数になるまでの間であって、駆動手段の負荷が最も大きいときの駆動状態が検出されるので、駆動状態を正確に検出することができる。
好ましくは、給紙トレイに収納された用紙のサイズを取得するサイズ取得手段と、給紙トレイに収納された用紙の残量を検出する残量検出手段と、給紙トレイに収納された用紙の坪量として予め定められた坪量を取得する坪量取得手段と、を含み、検出された用紙のサイズ、用紙の残量および坪量に対して予め定められた基準負荷から所定の範囲内に負荷検出手段により検出された駆動手段の負荷が含まれるか否かを判断する判断手段をさらに備える。
この局面に従えば、検出された用紙のサイズ、用紙の残量および用紙の坪量に対して予め定められた基準負荷から所定の範囲内に負荷検出手段により検出された駆動手段の負荷が含まれるか否かを判断する。駆動手段の負荷は、用紙のサイズ、用紙の残量および用紙の坪量によって変動するので、予め基準負荷を定めることができる。負荷検出手段により検出された駆動手段の負荷が、基準負荷から所定の範囲内になければ、予め定められた用紙の坪量が誤っていることを検出することができる。
好ましくは、判断手段により基準負荷から所定の範囲内に負荷検出手段により検出された駆動手段の負荷が含まれないと判断される場合、坪量の設定が誤っていることを通知する通知手段を、さらに備える。
好ましくは、駆動手段の負荷と、用紙サイズ、用紙の坪量および用紙の残量との関係を予め定めた基準テーブルを記憶する記憶手段と、判断手段により基準負荷から所定の範囲内に負荷検出手段により検出された駆動手段の負荷が含まれないと判断される場合、負荷検出手段により検出された負荷に基づいて、基準テーブルによって関係付けられた用紙サイズ、用紙の坪量および用紙の残量の組み合わせを決定する設定決定手段と、をさらに備える。
この局面に従えば、負荷検出手段により検出された負荷に基づいて、基準テーブルによって関係付けられた用紙サイズ、用紙の坪量および用紙の残量の組み合わせが決定されるので、設定するべき用紙の坪量の正しい値を決定することができる。
好ましくは、設定決定手段により決定された組み合わせによって定まる用紙の坪量で、予め設定されている坪量を変更する設定変更手段を、さらに備え、画像形成手段は、設定変更手段により坪量が変更された場合、変更後の坪量に対応する画像形成条件で画像を形成する。
この局面に従えば、決定された組み合わせによって定まる用紙の坪量で、予め設定されている坪量が変更され、変更後の坪量に対応する画像形成条件で画像が形成される。このため、適切な画像形成条件で画像を形成することができる。
好ましくは、給紙トレイに収納されている用紙のサイズを検出するサイズ検出手段と、給紙トレイに収納されている用紙の残量を検出する残量検出手段と、をさらに備え、設定決定手段は、負荷検出手段により検出される負荷と、基準テーブルによって関係付けられた用紙のサイズ、用紙の坪量および用紙の残量の組み合わせが複数ある場合、検出された用紙のサイズおよび用紙の残量が同じ複数の組み合わせのうちから負荷検出手段により検出された負荷に最も近い負荷と関係付けられた組を決定する。
好ましくは、負荷検出手段は、給紙トレイに収納された用紙のサイズを取得するサイズ取得手段と、給紙トレイに収納された用紙の残量を検出する残量検出手段と、給紙トレイに収納された用紙の坪量を取得する坪量取得手段と、検出された用紙のサイズ、用紙の残量および坪量で、用紙のサイズ、用紙の坪量および用紙の残量との関係を予め定めた基準テーブルを参照して、モータの負荷を決定する。
この局面に従えば、駆動手段の負荷は、用紙のサイズ、用紙の残量および坪量によって変動するが、それらを検出することによって駆動手段の負荷を決定するので、駆動手段の負荷を容易に検出することができる。
好ましくは、駆動手段と取出手段との間に設けられ、駆動手段の動力伝達を切換えるクラッチと、取出手段と搬送手段との間に設けられ、用紙の有無を検出する第2検出手段と、をさらに備え、駆動制御手段は、クラッチを繋いでから所定時間後にクラッチを離し、クラッチを繋いでから第2検出手段により用紙が検出されるまでの時間を計測する計測手段と、計測された時間に基づいて、第2検出手段により検出されていた用紙が検出されなくなってから次にクラッチを繋ぐ接続タイミングを決定する接続タイミング決定手段と、をさらに含む。
この局面に従えば、クラッチを繋いでから用紙が取出手段と搬送手段との間に搬送されるまでの時間が計測され、計測された時間に基づいて、次にクラッチを繋ぐ接続タイミングが決定される。このため、収納される用紙のずれを補正することができる。
好ましくは、それぞれが駆動手段と、取出手段と、搬送手段と、駆動制御手段と、負荷検出手段と、を備えた増設給紙手段が複数重なって配置され、複数の増設給紙手段は、供給手段に最も近い最下流増設給紙手段と、用紙を供給する最上流増設給紙手段と、最下流増設給紙手段と最上流増設給紙手段との間の少なくとも1つの中間増設給紙手段とを含み、最下流増設給紙手段が有する搬送手段は、上流から搬送される用紙を、供給手段に搬送し、最上流増設給紙手段が有する搬送手段は、給紙ローラから搬送される用紙を、少なくとも1つの中間増設給紙手段のうち最も上流のものが有する搬送手段に搬送し、少なくとも1つの中間増設給紙手段それぞれが有する搬送手段は、上流から搬送される用紙を下流の中間増設給紙手段または増設給紙手段が有する搬送手段に搬送し、 複数の負荷検出手段それぞれは、複数の増設給紙手段それぞれが有する駆動手段ごとに、負荷を検出し、複数の駆動制御手段に含まれる停止タイミング決定手段は、複数の増設給紙手段それぞれが有する駆動手段を停止させる停止タイミングを、該駆動手段について検出された負荷に基づいて決定する。
この局面に従えば、複数の増設給紙手段それぞれが有する駆動手段を停止させる停止タイミングが、該駆動手段について検出された負荷に基づいて決定されるので、複数の増設給紙手段それぞれにおいて、適切な位置で用紙を停止させることができる。
好ましくは、駆動制御手段に含まれる駆動タイミング決定手段は、複数の増設給紙手段それぞれが有する駆動手段を再駆動させる再駆動タイミングを、該駆動手段について検出された負荷に基づいて決定する。
この局面に従えば、複数の増設給紙手段それぞれが有する駆動手段を再駆動させる再駆動タイミングが、該駆動手段について検出された負荷に基づいて決定されるので、複数の増設給紙手段それぞれにおいて、搬送手段が停止した状態から用紙を搬送する距離を適切に制御することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
図1は、本発明の実施の形態の1つにおけるプリンタの概略構成を示す模式的断面図である。図1を参照して、プリンタ1は、本体10と、本体に着脱自在な第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cと、で構成される。
本体10は、プリンタ1の全体を制御するための制御基板11と、画像形成部12と、本体給紙部20と、を備える。画像形成部12は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックそれぞれに対応する画像形成ユニット19A、19B、19C、19Dと、転写ベルト17と、駆動ローラ13と、従動ローラ15と、転写ローラ35と、定着ローラ37と、を備える。
転写ベルト17は、駆動ローラ13と従動ローラ15とにより弛まないように懸架されている。駆動ローラ13が図中で反時計回りに回転すると、転写ベルト17が所定の速度で図中反時計回りに回転する。転写ベルト17の回転に伴って、従動ローラ15が、反時計回りに回転する。
画像形成ユニット19A、19B、19C、19Dには、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの印字用データがそれぞれ入力され、少なくとも1つが駆動して、転写ベルト17上にトナー像が形成される。画像形成ユニット19A、19B、19C、19Dのすべてが駆動すると、フルカラーの画像を形成する。画像形成ユニット19A、19B、19C、19Dそれぞれが、転写ベルト上にトナー像を転写するタイミングは、転写ベルト17に付された基準マークを検出することにより、調整される。なお、画像形成ユニット19A、19B、19C、19Dは、それぞれ一体的に構成され、本体10に着脱可能となっている。
本体給紙部20は、用紙が収納される本体給紙トレイ21と、本体押上板22と、本体給紙ローラ23と、本体用紙規制板25と、本体用紙残量検出センサ27と、本体エンプティセンサ29と、タイミングローラ(供給手段)31と、タイミングセンサ33と、を含む。本体用紙規制板25は、本体給紙トレイ21に収納される用紙のサイズに応じた位置に合わされ、用紙がずれないように用紙を支持する。本体用紙規制板25は、位置が合わされると、複数のサイズの用紙に応じてそれぞれ配置された複数の接点を有する本体サイズ検出スイッチのいずれか1つの接点と接続される。制御基板11においては、本体サイズ検出スイッチの複数の接点のうちONとなった接点を特定することにより、用紙のサイズを検出する。
本体用紙残量検出センサ27は可変抵抗を含み、制御基板11に接続されている。本体用紙残量検出センサ27は、本体押上板22と接続され用紙残量に応じて変わる本体押上板22の位置により抵抗が変化する。制御基板11は、本体用紙残量検出センサ27の両端の電圧を検出し、本体押上板22の位置から本体給紙トレイ21に収納された用紙の残量を検出する。本体エンプティセンサ29は、例えば、近接スイッチであり、制御基板11に接続されている。制御基板11は、本体エンプティセンサ29の出力から本体給紙トレイ21に収納された用紙の有無を検出する。また、本体エンプティセンサ29としては、赤外発光素子と赤外線受光素子とを組み合わせたセンサを用いるようにしてもよい。
本体給紙トレイ21に収納された用紙は、本体押上板22により上方に押し上げられて、本体給紙ローラ23に押し付けられる。本体給紙ローラ23と用紙との摩擦により本体給紙ローラ23が回転すると、積載された複数の用紙の最も上の1枚の用紙が本体給紙トレイ21からタイミングローラ31に繋がる経路を経て、タイミングローラ31まで搬送される。
タイミングセンサ33は、用紙が流れる経路中においてタイミングローラ31の上流に設けられ、用紙の有無を検出する。タイミングセンサ33は、用紙を検出している間はON信号を出力し、用紙を検出しない間はOFF信号を出力する。
タイミングローラ31は、転写ベルト17の回転に同期して回転を開始し、用紙を転写ベルト17に搬送する。用紙は、転写ローラ35により転写ベルト17に押し当てられ、転写ベルト17上に重畳して形成されたトナー像が用紙に転写される。
トナー像が転写された用紙は、定着ローラ37に搬送され、定着ローラ37により加熱される。これにより、トナーが溶かされて用紙に定着する。その後、用紙は本体上部の排紙トレイに排出される。
第1〜第4増設給紙部50、50A、50B、50Cは、それぞれの構成は、同じなので、ここでは特に言及しない限り、第1増設給紙部50を例に説明する。なお、第1〜第4増設給紙部50、50A、50B、50Cそれぞれが有する部材の符号を、第1増設給紙部50が有する部材を数字のみで示し、第2〜第4増設給紙部50A、50B、50Cそれぞれが有する部材に付す符号は、第1増設給紙部50が有する部材と同一の部材には同一の数字の後にA,B,Cそれぞれの英字を付加した符号として示している。
第1増設給紙部50は、第1増設給紙部50の全体を制御する第1増設基板51と、第1駆動モータ(駆動手段)53と、用紙を収納する第1給紙トレイ61と、第1押上板62と、第1給紙トレイ61に収納された用紙を取出す第1給紙ローラ(取出手段)23と、第1クラッチ64と、第1給紙ローラ63により搬送される用紙を搬送する搬送ローラ(搬送手段)71と、用紙の有無を検出する搬送センサ(第2検出手段)73と、第1押上板62と、第1用紙規制板65と、第1用紙残量検出センサ67と、第1エンプティセンサ69と、を含む。
第1駆動モータは、第1給紙ローラ63および第1搬送ローラ71を回転させるための動力源であり、ここでは直流(DC)ブラシレスモータを用いている。DCブラシレスモータは、負荷が異なると、停止した状態から回転を開始して所定の回転数に至るまでの時間が異なる特定を有する。なお、ここでは、第1駆動モータの一例としてDCブラシレスモータを用いるが、負荷が異なると停止した状態から回転を開始して所定の回転数に至るまでの時間が異なる特定を有するモータであれば、別のモータを用いるようにしてもよい。
第1クラッチ64は、第1駆動モータ53と第1給紙ローラ63との間に設けられ、第1駆動モータ53の動力伝達を切り換える。搬送ローラ71は、第1駆動モータ53と歯車またはベルトで接続され、第1駆動モータ53の回転に伴い回転し、第1給紙ローラ63により搬送される用紙を搬送する。第1搬送センサ73は、第1給紙ローラ63と搬送ローラ71との間に設けられ、第1給紙ローラ63から搬送される用紙の有無を検出する。
第1用紙規制板65、第1用紙残量検出センサ67、第1エンプティセンサ69は、上記本体用紙規制板25、本体用紙残量検出センサ27および本体エンプティセンサ29と同じなので、ここでは説明を繰り返さない。
第1給紙トレイ61に収納された用紙は、第1押上板62により上方に押し上げられて、第1給紙ローラ63に押し付けられる。第1給紙ローラ63と用紙との摩擦により第1給紙ローラ63が回転すると、積載された複数の用紙の最も上の1枚の用紙が第1給紙トレイ61から第1搬送ローラ71に搬送される。さらに、第1搬送ローラ71が回転することにより用紙がタイミングローラ31に繋がる経路を経て、タイミングローラ31まで搬送される。
第2増設給紙部50Aの第2給紙トレイ61Aに収納された用紙は、第2給紙ローラ63Aが回転することにより、用紙が第2給紙トレイ61Aから第2搬送ローラ71Aに搬送される。さらに、第2搬送ローラ71Aが回転することにより用紙が第1搬送ローラ71に繋がる経路を経て、第1搬送ローラ71まで搬送される。この場合、第1搬送ローラ71が回転することにより用紙がタイミングローラ31に繋がる経路を経て、タイミングローラ31まで搬送される。
第3増設給紙部50Bの第3給紙トレイ61Bに収納された用紙は、第3給紙ローラ63Bが回転することにより、用紙が第3給紙トレイ61Bから第3搬送ローラ71Bに搬送される。さらに、第3搬送ローラ71Bが回転することにより用紙が第2搬送ローラ71Aに繋がる経路を経て、第2搬送ローラ71Aまで搬送される。この場合、第2搬送ローラ71Aおよび第1搬送ローラ71が回転することにより用紙がタイミングローラ31に繋がる経路を経て、タイミングローラ31まで搬送される。
第4増設給紙部50Cの第4給紙トレイ61Cに収納された用紙は、第4給紙ローラ63Cが回転することにより、用紙が第4給紙トレイ61Cから第4搬送ローラ71Cに搬送される。さらに、第4搬送ローラ71Cが回転することにより用紙が第3搬送ローラ71Bに繋がる経路を経て、第2搬送ローラ71Aまで搬送される。この場合、第3搬送ローラ71B、第2搬送ローラ71Aおよび第1搬送ローラ71が回転することにより用紙がタイミングローラ31に繋がる経路を経て、タイミングローラ31まで搬送される。
図2は、制御基板11のハードウェア構成の概略の一例を示すブロック図である。図2を参照して、制御基板11は、それぞれがバス110に接続されたメインCPU101と、記憶部103と、カードI/F105と、通信I/F109と、ネットワークインターフェイス(I/F)111と、操作パネル113と、を含む。
メインCPU101は、制御基板11の全体を制御する。通信I/F109は、プリンタ1をパーソナルコンピュータと接続する。通信I/F109は、パーソナルコンピュータと通信し、パーソナルコンピュータから画像を形成するためのプリントデータを受信する。ネットワークI/F111は、プリンタ1をネットワークと接続する。ネットワークI/F111は、データを所定の通信プロトコルに従ってネットワークに出力し、ネットワークから所定の通信プロトコルに従ってデータを受信する。メインCPU101は、ネットワークI/F111を介してネットワークに接続された他のコンピュータからプリントデータを受信することが可能となる。このため、プリンタ1は、通信I/F109を介して接続されたコンピュータ、またはネットワークI/F111を介して接続されたコンピュータのいずれかからプリントデータを受信し、画像を形成する。
操作パネル113は、入力部113Aと表示部113Bとを含む。入力部113Aは、プリンタ1のユーザによる操作の入力を受け付けるためのタッチパネル、キーボードまたはマウス等の入力装置である。表示部113Bは、液晶表示装置または有機EL(electro−luminescence)ディスプレイパネルである。入力部113Aに透明な部材からなるタッチパネルを用いる場合には、表示部113B上にタッチパネルを重ねて設置することで、表示部113Bに表示されたボタンの指示を検出することができる。これにより、種々の操作の入力が可能となる。
記憶部103は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)およびEEPROM(Electrically Erasable/Programable ROM)などの半導体メモリおよびハードディスクドライブ(HDD)等の磁気記憶装置を含む。
メインCPU101は、記憶部103に含まれるROMに記憶されたプログラムを実行する。ここでは、メインCPU101が記憶部103のROMに記憶されたプログラムを実行する例を示すが、メインCPU101が実行するプログラムは、ROMに記憶されたものに限られず、EEPROMに記憶するようにしてもよい。EEPROMに記憶するようにすれば、プログラムを書き換えるまたは追加して書き込みすることが可能となる。このため、ネットワークに接続された他のコンピュータが、プリンタ1のEEPROMに記憶されたプログラムを書換える、または、新たなプログラムを追加して書き込むことができる。さらに、プリンタ1が、ネットワークに接続された他のコンピュータからプログラムをダウンロードして、そのプログラムをEEPROMに記憶することができる。
カードI/F105には、メモリカード105Aが装着される。メインCPU101は、カードI/F110を介してメモリカード105Aにアクセスが可能である。プログラムをメモリカード105Aに記憶するようにし、メインCPU101がカードI/F105に装着されたメモリカード105Aに記録されたプログラムをロードして実行するようにしてもよい。なお、プログラムを記録する記録媒体は、メモリカード105Aに限定されることなく、他の記録媒体を用いてもよい。ここでいうプログラムは、メインCPU101により直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
図3は、第1増設給紙部が有する第1増設制御基板の概略を示すブロック図である。図3を参照して、第1増設制御基板51は、第1増設給紙部50の全体を制御する第1CPU81と、第1CPU81が実行するプログラムを記憶する第1ROM83と、第1CPU81の作業領域として用いられる第1RAM85とを備える。第1CPU81は、第1駆動モータ53と接続され、第1駆動モータ53を制御する。具体的には、第1駆動モータ53に駆動開始信号を出力して第1駆動モータ53を回転させ、駆動停止信号を出力して第1駆動モータ53の回転を停止させる。また、第1CPU81は、第1駆動モータ53から回転数(角速度)が入力され、第1駆動モータ53の角加速度を検出する。
第1CPU81は、第1クラッチ64と接続され、第1クラッチ64の開閉を制御する。具体的には、第1CPU81は、第1クラッチ64にON信号を出力することにより、第1クラッチを閉じさせる。第1クラッチ64が閉じている間は、第1駆動モータ53の動力が第1給紙ローラ63に伝達される。また、第1CPU81は、第1クラッチ64にOFF信号を出力することにより、第1クラッチ64を開かせる。第1クラッチ64が開いている間は、第1駆動モータ53の動力が第1給紙ローラ63に伝達されない。
第1CPU81は、第1用紙残量検出センサ67と接続される。第1用紙残量検出センサ67は可変抵抗を含み、第1押上板62と接続され、用紙残量に応じて変わる第1押上板62の位置により抵抗が変化する。第1CPU81は、第1用紙残量検出センサ67の両端の電圧を検出し、第1押上板62の位置から第1給紙トレイ61に収納された用紙の残量を検出する。第1CPU81は、第1エンプティセンサ69と接続され、第1エンプティセンサ69の出力から第1給紙トレイ61に収納された用紙の有無を検出する。
第1CPU81は、第1搬送センサ73と接続される。第1搬送センサ73は、用紙を検出している間はON信号を出力し、用紙を検出しない間はOFF信号を出力する。第1CPU81は、第1搬送センサ73の出力がOFFからONへの変化を検出することにより、用紙の先端が第1搬送センサ73が配置される位置にあることを検出し、第1搬送センサ73の出力がONからOFFへの変化を検出することにより、用紙の後端が第1搬送センサ73が配置される位置にあることを検出する。
第1CPU81は、第1サイズ検出スイッチ66と接続される。第1サイズ検出スイッチ66は、第1給紙トレイ61に収納される用紙のサイズに応じてそれぞれ配置された複数の接点を有する。第1用紙規制板65が用紙のサイズに合わせて位置決めされると、第1サイズ検出スイッチ66が有する複数の接点のうち第1用紙規制板65の位置に対応する1つがONする。第1CPU81は、第1サイズ検出スイッチ66の複数の接点のうちONとなった接点を特定することにより、用紙のサイズを検出する。
図4は、第1駆動モータの起動時の回転数の変化の一例を示す図である。図5は、第1駆動モータの停止時の回転数の変化の一例を示す図である。図4および図5において、第1駆動モータに基準の負荷を受ける場合における回転数の変化を実線で示し、第1駆動モータに基準よりも小さい負荷を受ける場合における回転数の変化を点線で示し、第1駆動モータに基準よりも大きい負荷を受ける場合における回転数の変化を一点鎖線で示す。図4を参照して、起動時において第1駆動モータ53が所定の回転数に達するまでの時間は、負荷が基準よりも小さい場合、負荷が基準の場合、負荷が基準よりも大きい場合の順に長くなる。図5を参照して、停止時において所定の回転数から回転が停止するまでの時間は、負荷が基準よりも大きい場合、負荷が基準の場合、負荷が基準よりも小さい場合の順に長くなる。
第1駆動モータ53は、起動時において負荷によって所定の回転数に達するまでの時間と、停止時において所定の回転から停止するまでの時間が異なる。このため、本実施の形態におけるプリンタ1は、タイミングローラ31と、第1搬送ローラ71との間で用紙が引っ張られることのないように、第1駆動モータ53の駆動を制御する。
図6は、第1CPU81が有する機能およびメインCPU101が有する機能それぞれの一例を示すブロック図である。第1CPU81が有する機能およびメインCPU101が有する機能は、第1CPU81が第1ROM83に記憶されたプログラムを実行することにより、また、メインCPU101が記憶部103に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。図7は、駆動モータの駆動開始と停止を説明するためのタイミングチャートである。以下、図6および図7を用いて、プリンタ1が画像形成する際の用紙の供給について、説明する。
メインCPU101は、第1検出部121と、タイミングローラ制御部123と、画像形成制御部125と、通知部133と、設定決定部135と、設定変更部137と、を含む。画像形成制御部125は、画像形成部12を制御し、画像書き出し信号をタイミングローラ制御部123に出力する。画像書き出し信号は、画像形成制御部125の基準となる信号であり、画像書き出し信号に基づいて、転写ベルト17が回転する。
タイミングローラ制御部123は、画像形成制御部125から入力される画像書き出し信号に基づいて、タイミングクラッチをOFFからONに切り換えることにより、タイミングローラ31の回転を開始させ、タイミングクラッチをONからOFFに切り換えることによりタイミングローラ31の回転を停止させる。また、タイミングローラ制御部123は、画像書き出し信号を第1CPU81に出力する。タイミングローラ制御部123は、この画像書き出し信号に同期して、具体的には、画像書き出し信号が入力されてから所定時間経過後に、タイミングローラ31の回転を開始する。このため、画像書き出し信号は、タイミングローラ31が回転を開始するタイミングを示す信号といえる。
第1検出部121は、タイミングセンサ33の出力が入力され、タイミングセンサ33の出力がOFFからONへの変化を検出することにより、用紙の先端がタイミングセンサ33が配置される位置、換言すればタイミングローラ31の上流近傍にあることを検出する。第1検出部121は、用紙の先端がタイミングセンサ33が配置されている位置にあることを検出すると、第1検出信号を第1CPU81に出力する。
第1CPU81は、第1駆動モータ53の負荷を検出する負荷検出部201と、第1駆動モータ53を制御する駆動制御部203と、第1クラッチ64を制御するクラッチ制御部213と、第1搬送センサ73の出力が入力される第2検出部217と、時間を計測する計測部215と、を含む。
負荷検出部201は、第1駆動モータ53の起動時における負荷を検出する。図8は、負荷検出部201の詳細な機能を示すブロック図である。図8を参照して、負荷検出部201は、回転数検出部251と、駆動状態検出部253とを含む。回転数検出部251は、第1駆動モータ53の回転数が入力され、回転数を駆動状態検出部253に出力する。駆動状態検出部253は、第1駆動モータ53が回転を開始してから所定回転数になるまでの角加速度または時間を計測することにより、第1駆動モータ53の起動時における負荷を検出する。ここで、起動時とは、第1駆動モータ53が回転を開始してから所定回転数に到達する前であって、第1クラッチ64をONしている期間をいう。すなわち、第1駆動モータ53が、第1給紙ローラ63と、第1搬送ローラ71とを回転させて、それらが用紙を搬送している期間である。起動時における第1駆動モータ53の負荷が最も大きくなるので、この期間における負荷を検出することにより、用紙によって異なる負荷の差を正確に検出することができる。第1給紙ローラ63と、第1搬送ローラ71とが用紙を搬送している場合、用紙の重量または積載されている用紙の摩擦によって、第1駆動モータ53の負荷が異なる。ここでは、起動時における第1駆動モータ53の負荷を、角加速度とする場合を例に説明する。負荷検出部201は、起動時における駆動モータの所定時間t1における回転数の変化(v1)を検出し、角加速度(R)を算出し、駆動制御部203およびメインCPU101に出力する。ただし、R=v1/t1である。
図6および図7に戻って、駆動制御部203は、第1駆動モータ53をOFFからONに切り換えることにより、第1駆動モータ53の駆動を開始させ、第1駆動モータ53をONからOFFに切り換えることにより、第1駆動モータ53の駆動を停止させる。駆動制御部203は、タイミングローラ制御部123から入力される画像書き出し信号に基づいて、第1駆動モータ53を起動させる。駆動制御部203は、最初の1枚目の用紙を搬送する際に、タイミングローラ制御部123から入力される画像書き出し信号がOFFからONに切り換わってから所定時間経過後に、第1駆動モータ53を起動させる。
クラッチ制御部213は、第1クラッチ64のONとOFFとを切り換えることにより、第1給紙ローラ63の回転を制御する。クラッチ制御部213は、タイミングローラ制御部123から画像書き出し信号が入力され、画像書き出し信号に基づいて、第1クラッチ64をOFFからONに切り換え、第1給紙ローラ63を回転させる。クラッチ制御部213は、最初の1枚目の用紙を搬送する際は、タイミングローラ制御部123から入力される画像書き出し信号がOFFからONに切り換わってから所定時間経過後に第1クラッチ64をOFFからONに切り換える。
クラッチ制御部213が第1クラッチをOFFからONに切り換えるタイミングは、駆動制御部203が第1駆動モータ53をOFFからONに切り換えるタイミングより数ms遅い。これは、第1クラッチ64の特性上、回転しながらの連結のほうがより連結時間が安定するからである。なお、クラッチ制御部213が第1クラッチをOFFからONに切り換えるタイミングを、駆動制御部203が第1駆動モータ53をOFFからONに切り換えるタイミングと同時またはそれより前にしてもよい。
クラッチ制御部213は、第1クラッチ64をONして繋いでから所定時間後に第1クラッチ64をOFFして離し、第1給紙ローラ63の駆動を停止させる。所定時間は、少なくとも用紙が第1搬送ローラ71に到達するまでの時間である。第1クラッチ64をONからOFFに切り換えると、第1給紙ローラ63が駆動を停止するが、用紙が第1搬送ローラ71により搬送されるので、第1給紙ローラ63は、搬送される用紙によって従動する。クラッチ制御部213は、第1クラッチ64をONする場合、取出開始信号を計測部215に出力する。
第2検出部217は、第1搬送センサ73の出力が入力され、第1搬送センサ73の出力がOFFからONへの変化を検出すると、計測部215に先端検出信号を出力し、第1搬送センサ73の出力がONからOFFへの変化を検出すると、クラッチ制御部213に後端検出信号を出力する。
計測部215は、クラッチ制御部213から取出開始信号が入力されてから第2検出部217から先端検出信号が入力されるまでの時間を計測し、計測した時間t11をクラッチ制御部213に出力する。
クラッチ制御部213は、計測部215から入力される時間t11に基づいて、第2検出部217から後端検出信号が入力されてから次に第1クラッチ64をOFFからONに切り換えるタイミングまでの時間t41を決定する。2枚目以降の用紙の取出しは、第1駆動モータ53が所定の回転数で回転しているので、第1クラッチ64のONによってばらつきが少ない。時間t11は、第1給紙トレイ61での用紙位置のずれを示し、この時間t41は、このずれを補正するための時間である。ここでは、基準値tPSからのずれの1/2を補正するようにしている。
クラッチ制御部213は、第2検出部217から後端検出信号が入力されてから補正された時間t41後に、第1クラッチ64をOFFからONに切り換える。これにより、連続して搬送される用紙の間隔を、できるだけ等間隔にすることができる。
駆動制御部203は、停止タイミング決定部205と、駆動タイミング決定部209とを含む。停止タイミング決定部205は、第1搬送ローラ71により搬送される用紙を所定の位置で停止させるために、負荷検出部201から入力される角加速度Rに基づいて、第1駆動モータ53を停止するタイミングを決定する。停止タイミング決定部205は、停止時間決定部207を含む。停止時間決定部207は、予め定められた係数K1を角加速度Rで除算することにより停止補正量を算出し、予め定められた停止時間t21を、それに停止補正量を加算した値に補正する。停止補正量は、第1駆動モータ53の負荷(角加速度R)が大きいほど大きな値である。第1駆動モータ53の負荷が大きいほど、第1駆動モータ53の駆動を停止してから実際に回転を停止するまでの時間が長いからである。
第1搬送ローラ71により搬送される用紙は、その先端がタイミングセンサ33により検出された後、タイミングローラ31に搬送される。この時点においてタイミングローラ31は回転していないため、さらに第1搬送ローラ71により用紙が搬送されることにより、用紙がタイミングローラ31と第1搬送ローラ71との間で湾曲する。これにより、用紙がタイミングローラ31によってその傾きが補正される。予め定められた停止時間t21は、ここでは、用紙の先端がタイミングセンサ33により検出されてからの時間として、最も負荷の小さい用紙がタイミングローラ31と第1搬送ローラ71との間で湾曲するのに必要な時間として予め定められた値としている。
停止時間t21=t21+K1/R … (1)
停止タイミング決定部205は、第1駆動モータ53を停止するタイミングを、第1検出部121から第1検出信号が入力されてから補正された停止時間t21が経過するときに決定する。駆動制御部203は、第1検出部121から第1検出信号が入力されてから補正された停止時間t21が経過すると、第1駆動モータ53をOFFにし、駆動を停止させる。これにより、第1駆動モータ53の負荷によって停止時間t21が補正されるので、第1搬送ローラ71と、タイミングローラ31との間において、用紙を所定量だけ湾曲させることができ、用紙の傾きを補正することができる。
駆動タイミング決定部209は、第1駆動モータ53を停止させた後に次に第1駆動モータ53を駆動させる再駆動タイミングを、負荷検出部201から入力される角加速度Rに基づいて決定する。駆動タイミング決定部209は、駆動時間決定部211を含む。駆動時間決定部211は、予め定められた係数K2に角加速度Rを乗算することにより駆動補正量を算出し、予め定められた駆動時間t31を、それに駆動補正量を加算した値に補正する。駆動補正量は、第1駆動モータ53の負荷(角加速度R)が大きいほど小さな値である。第1駆動モータ53の負荷が大きいほど、第1駆動モータ53の駆動を開始してから所定の回転数になるまでの時間が長いからである。
タイミングローラ31と第1搬送ローラ71との間で停止する用紙は、タイミングローラ31が、画像書き出し信号がONに切り換わってから所定時間経過後に回転を開始することにより、タイミングローラ31によって搬送される。この際、タイミングローラ31と第1搬送ローラ71との間で用紙を所定量湾曲した状態を維持するのが好ましい。第1搬送ローラ71が駆動することなく、タイミングローラ31のみで用紙を搬送すると、第1搬送ローラ71により用紙が引っ張られて、用紙の傾きを補正することができない場合がある。そのため、第1搬送ローラ71を、タイミングローラ31の回転よりも前に回転させるのが好ましい。予め定められた駆動時間t31は、画像書き出し信号がONに切り換わってから時間として、最も負荷の大きい用紙がタイミングローラ31と第1搬送ローラ71との間で湾曲するのに必要な時間として予め定められた値である。
駆動時間t31=t31+K2×R … (2)
駆動時間t31は、画像書き出し信号がONに切り換わった時を基準としており、画像書き出し信号がONに切り換わってからの経過時間であり、タイミングローラ31の回転の開始は、画像書き出し信号がONに切り換わった時を基準としており、画像書き出し信号がONに切り換わってから所定時間経過した時である。したがって、駆動時間決定部211は、タイミングローラ31が回転を開始するタイミングに基づいて、駆動時間t31を決定するようにことも可能である。
停止タイミング決定部205は、第1駆動モータ53を駆動するタイミングを、画像書き出し信号がONに切り換わってから補正された駆動時間t31が経過する時に決定する。駆動制御部203は、画像書き出し信号がONに切り換わってから補正された駆動時間t31が経過すると、第1駆動モータ53をONにし、駆動を開始させる。第1駆動モータ53の負荷によって駆動時間t31が補正されるので、第1搬送ローラ71と、タイミングローラ31との間において、用紙を所定量だけ湾曲させた状態で搬送することができ、用紙の傾きを補正することができる。
判断部131は、負荷検出部201から入力される角加速度に基づいて、本体給紙部20、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cのうち用紙を給紙するものとして選択されたものに対して設定されている坪量が正しいか否かを判断する。具体的には、判断部131は、本体給紙部20、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cそれぞれから用紙サイズおよび残量を取得し、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cそれぞれに対して予め設定されている坪量を取得する。そして、記憶部103に予め記憶されている基準テーブルを読み出す。基準テーブルは、用紙のサイズ、残量および坪量の複数の組み合わせそれぞれと、第1〜第4駆動モータ53,53A,53B,53Cそれぞれの起動時の角加速度との関係を定めたテーブルである。
図9は、基準テーブルの一例を示す図である。図9においては、第1増設給紙部50が備える第1駆動モータ53における基準テーブルを示す。図9を参照して、基準テーブルは、用紙のサイズ、残量および坪量との組と、第1駆動モータ53の起動時における角加速度との関係を予め定める。
図6に戻って、次に、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cのうち用紙を給紙するものとして選択されたものについて、取得された用紙サイズ、残量および坪量の組み合わせに対応して基準テーブルにより定められた角加速度を取得する。判断部131は、負荷検出部201から入力される角加速度が、基準テーブルから取得された角加速度から所定の範囲内に含まれるか否かを判断し、所定の範囲内ならば坪量の設定が正しいと判断するが、所定の範囲内でなければ坪量の設定が誤っていると判断する。判断部131は、坪量の設定が誤っていると判断する場合、通知部133に通知指示を出力するとともに、設定決定部135に取得された用紙サイズおよび残量と、負荷検出部201から入力される角加速度とを出力する。
通知部133は、坪量の設定が誤っていることをユーザに通知する。例えば、表示部113Bにエラーメッセージを表示する。
設定決定部135は、記憶部103に記憶されている基準テーブルを参照して、負荷検出部201から入力される角加速度を所定の範囲内に含む角加速度が対応付けられた用紙サイズ、残量および坪量の組みをすべて抽出する。さらに、抽出された組のうちから、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cのうち用紙を給紙するものとして選択されたものから取得される用紙のサイズおよび残量を含む組を抽出する。この段階で、複数の組が抽出される場合、それらのうちから負荷検出部201から入力される角加速度に最も近い角加速度が対応付けられた組を1つ決定する。そして、決定された組で定義される坪量を、設定するための坪量に決定する。設定決定部135は、決定された坪量を、設定変更部137に出力する。
設定変更部137は、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cのうち用紙を給紙するものとして選択されたものに対して設定されている坪量を、設定決定部135から入力される坪量で更新する。
画像形成制御部125は、更新された坪量で定まる画像形成条件に従って画像形成部12を制御し、画像形成する。画像形成条件は、例えば、転写ローラ35における転写電圧、または定着ローラ37における定着温度である。坪量により、転写条件および転職条件が異なるが、誤った坪量の設定が正しい値に更新されるので、適切に転写および定着することができる。
なお、ここでは、基準テーブルを、用紙のサイズ、用紙の残量、用紙の坪量の組に対して第1駆動モータ53の負荷を関連付けるようにしたが、用紙のサイズ、用紙の残量、用紙の坪量のうちから選ばれた少なくとも1つからなる組と第1駆動モータ53の負荷とを関連付けるようにしてもよい。例えば、基準テーブルが、用紙のサイズ、用紙の残量、用紙の坪量のいずれかと負荷とを関連付ける場合、負荷から用紙のサイズ、用紙の残量、用紙の坪量を決定することができる。
図10は、タイミングローラ制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。タイミングローラ制御処理は、メインCPU101が、画像形成プログラムを実行することによりメインCPU101により実行される処理である。図10を参照して、メインCPU101は、印字要求を受け付けたか否かを判断する(ステップS01)。例えば、通信I/F109またはネットワークI/F111が、コンピュータからプリントデータを受信することにより、印字要求を受け付ける。印字要求を受け付けるまで待機状態となり(ステップS01でNO)、印字要求を受け付けたならば(ステップS01でYES)、処理をステップS02に進める。
ステップS02においては、変数nに印字枚数Nを設定する。印字枚数Nは、外部のコンピュータから受信されるプリントデータに含まれ、プリントデータから抽出することにより取得される。次のステップS03においては、給紙トレイを決定する。外部のコンピュータから受信されるプリントデータに含まれるサイズの用紙を収納する給紙トレイを、本体給紙部20、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cのうちから決定する。ステップS02において印字枚数Nが設定された変数nは、ステップS03において決定された給紙トレイを制御するCPUに渡される。ここでは、第1増設給紙部50が決定される場合について説明する。したがって、変数nは、第1増設給紙部50が備える第1CPU81に渡され、後述する第1CPU81が実行する給紙制御処理において用いられる。
ステップS04においては、画像書き出し信号を検出したか否かを判断する。画像書き出し信号は、メインCPU101が基準とする信号であればよく、画像形成部12が制御される基準となる信号である。例えば、回転する転写ベルト17が所定の位置にきたときを基準とすれば、転写ベルト17に付された基準マークを検出するためのセンサが、基準マークを検出することにより画像書き出し信号を検出する。画像書き出し信号を検出するまで待機状態となり(ステップS04でNO)、画像書き出し信号を検出したならば(ステップS04でYES)、処理をステップS05に進める。
ステップS05においては、タイマ1をスタートさせる。タイマ1は、画像書き出し信号を検出してからの経過時間を計時する。次のステップS06においては、タイミングセンサ33がOFFからONに切り換わったか否かを判断する。換言すれば、用紙の先端がタイミングセンサ33が設置された位置に到達したか否かを判断する。タイミングセンサ33がONに切り換わったならば処理をステップS07に進め、そうでなければ処理をステップS11に進める。ステップS11においては、タイマ1の値がしきい値T1になったか否かを判断する。タイマ1の値がしきい値T1と同じならば処理をステップS04に戻すが、そうでなければ処理をステップS06に戻す。しきい値T1は、画像書き出し信号を検出してからタイミングセンサ33がONになるまでに許される最大の値であり、画像書き出し信号が検出されてからしきい値T1が経過した後は、次に画像書き出し信号が検出されなければ画像形成することができない時間である。
ステップS07においては、タイマ1の値がしきい値T2となったか否かを判断する。タイマ1の値がしきい値T2になるまで待機状態となり(ステップS07でNO)、タイマ1の値がしきい値T2になると処理をステップS08に進める。しきい値T2は、画像書き出し信号が検出されてからタイミングローラ31の駆動を開始させるための時間として予め定められた値である。転写ベルト17に形成されたトナー像と、タイミングローラ31により搬送される用紙との位置が合致するように予め定められた値である。
ステップS08においては、タイミングローラ31の駆動を開始する。これにより用紙がタイミングローラ31により搬送され、転写ローラ35に搬送され、転写ベルト17に形成されたトナー像が用紙に転写される。ステップS09においては、タイミングセンサ33がONからOFFに切り換わったか否かを判断する。タイミングセンサ33がOFFに切り換わるまで待機状態となり(ステップS09でNO)、タイミングセンサ33がOFFに切り換わると(ステップS09でYES)、処理をステップS10に進める。ステップS10においては、タイミングローラ31の駆動を停止し、処理をステップS04に戻す。
図11は、給紙制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。給紙制御処理は、第1CPU81が、給紙制御プログラムを実行することにより第1CPU81により実行される処理である。給紙制御プログラムは、画像形成プログラムの一部である。図11を参照して、第1CPU81は、画像書き出し信号を検出したか否かを判断する(ステップS21)。画像書き出し信号は、メインCPU101から入力される。画像書き出し信号を検出するまで待機状態となり(ステップS21でNO)、画像書き出し信号を検出したならば(ステップS21でYES)、処理をステップS22に進める。
ステップS22においては、第1駆動モータ53の駆動を開始する。これにより、第1搬送ローラ71が回転を開始する。次のステップS23においては、第1クラッチ64をONに切り換える。これにより、第1駆動モータ53の回転が第1給紙ローラ63に伝達され、第1給紙ローラ63が回転を開始する。ステップS24においては、タイマ2をスタートさせる。タイマ2は、第1駆動モータ53が駆動を開始してからの経過時間を計時する。次のステップS25においては、停止駆動時間決定処理を実行する。停止駆動時間決定処理の詳細は後述するが、第1駆動モータ53の駆動を停止するタイミング(停止時間)と、第1駆動モータ53の駆動を再開するタイミング(駆動時間)を決定する処理である。
次のステップS26においては、第1搬送センサ73がOFFからONに切り換わったか否かを判断する。換言すれば、第1給紙ローラ63により搬送される用紙の先端が、第1搬送センサ73が設置された位置に到達したか否かを判断する。第1搬送センサ73がONに切り換わるまで待機状態となり(ステップS26でNO)、第1搬送センサ73がONに切り換わったならば(ステップS26でYES)、処理をステップS27に進める。
次のステップS27においては、定数t11にタイマ2の値を設定する。定数t11には、第1駆動モータ53の駆動を開始してから用紙の先端が第1搬送センサ73が設置された位置に到達するまでの時間が設定される。次のステップS28においては、定数t41を、次式(1)に従って定まる値に変更する。定数t41は、第1搬送センサ73が用紙の後端を検出してから次に第1給紙ローラ63の回転を開始するまでの時間として予め定められた値である。
t41=t41+(tPS−t11)/2 … (1)
2枚目以降の用紙を取出す場合、第1駆動モータ53は所定の回転数で回転しているので、第1クラッチ64をONにする場合におけるばらつきが少ない。このため、定数t11は第1給紙トレイ61での用紙位置のずれの補正に相当する。ここでは、補正量を基準値tPSからのずれの1/2を補正するようにしている。
ステップS29においては、第1クラッチ64をONに切り換えてから所定時間が経過したか否かを判断する。第1クラッチ64をONに切り換えてから所定時間が経過するまで待機状態となり(ステップS29でNO)、第1クラッチ64をONに切り換えてから所定時間が経過すると(ステップS29でYES)、処理をステップS30に進める。所定時間は、第1給紙ローラ63が用紙を第1搬送ローラ71まで搬送するのに十分な時間として予め定められた値である。ステップS30においては、第1クラッチ64をONからOFFに切り換える。これにより、第1駆動モータ53から第1給紙ローラ63に伝達される動力が切断される。この段階以降、第1給紙ローラ63は、第1搬送ローラ71により搬送される用紙によって従動する。
次のステップS31においては、タイミングセンサ33がOFFからONに切り換わったか否かを判断する。タイミングセンサ33がONに切り換わるまで待機状態となり(ステップS31でNO)、ONに切り換わったならば(ステップS31でYES)、処理をステップS32に進める。ステップS32においては、タイマ2をスタートさせる。タイマ2は、タイミングセンサ33がONに切り換わってからの経過時間を計時する。換言すれば、第1搬送ローラ71により搬送される用紙の先端がタイミングセンサ33の設置された位置に到達してからの経過時間を計時する。
ステップS33においては、タイマ2の値が停止時間に等しくなったか否かを判断する。タイマ2の値が停止時間に等しくなるまで待機状態となり(ステップS33でNO)、停止時間に等しくなると(ステップS33でYES)、処理をステップS34に進める。停止時間は、ステップS25において定められた時間である。ステップS34においては、第1駆動モータ53の駆動を停止し、処理をステップS35に進める。第1駆動モータ53の駆動を停止することにより、第1搬送ローラ71は、第1駆動モータ53から動力の伝達を受けなくなるが、慣性によりある程度回転して停止する。停止時間は、この慣性による回転量を考慮した値に設定されるので、第1搬送ローラ71により搬送される用紙を、第1搬送ローラ71とタイミングローラ31との間で所定の湾曲した状態とすることができ、用紙の傾きを補正することができる。
次のステップS35においては、タイマ1の値が駆動時間に等しくなったか否かを判断する。駆動時間は、ステップS25において決定される時間である。タイマ1の値が駆動時間に等しくなるまで待機状態となり(ステップS35でNO)、駆動時間に等しくなると(ステップS35でYES)、処理をステップS36に進める。
ステップS36においては、第1駆動モータ53の駆動を開始し、処理をステップS37に進める。第1駆動モータ53を駆動させることにより、第1搬送ローラ71が回転を開始する。第1搬送ローラ71が回転を開始するタイミングは、タイミングローラ31が回転を開始するタイミングよりも少し早くなるように駆動時間が設定されるため、タイミングローラ31と第1搬送ローラ71との間で用紙が引っ張られることなく、撓みすぎることなく、適度な湾曲した状態が維持される。このため、用紙の傾きを適切に補正することができる。また、用紙が湾曲しすぎで、搬送経路と過度に接触するのを減少させることができる。これにより、ノイズを低減することができる。
ステップS37においては、第1搬送センサ73がONからOFFに切り換わったか否かを判断する。第1搬送センサ73がOFFに切り換わるまで待機状態となり(ステップS37でNO)、切り換わったならば(ステップS37でYES)、処理をステップS38に進める。ステップS38においては、タイマ3をスタートさせる。タイマ3は、第1搬送センサ73がONからOFFに切り換わってからの経過時間を計時する。ステップS39においては、変数nを、それから1を減算した値に設定し、処理をステップS40に進める。ステップS40においては、変数nが「0」に等しくなったか否かを判断する。変数nが「0」と等しいならば処理をステップS45に進めるが、そうでなければ処理をステップS41に進める。
ステップS41においては、ステップS38において計時を開始したタイマ3の値がステップS28において補正された定数t41と等しくなったか否かを判断する。タイマ3の値が定数t41と等しくなるまで待機状態となり(ステップS41でNO)、タイマ3の値が定数t41と等しいならば処理をステップS42に進める。ステップS42においては、第1クラッチ64をOFFからONに切り換え、処理をステップS43に進める。これにより、第1給紙ローラ63が回転を開始するので、次の用紙の搬送が開始される。ステップS43においては、タイマ2をスタートさせ、処理をステップS26に戻す。
一方、処理がステップS44に進む場合、最後の用紙を供給する場合である。ステップS44においては、第1駆動モータ53の駆動を停止し、処理を終了する。
図12は、停止駆動時間決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。停止駆動時間決定処理は、図11のステップS25において実行される処理である。図12を参照して、第1CPU81は、角加速度を検出する(ステップS61)。第1駆動モータ53が出力する回転数に基づいて角加速度を検出する。次のステップS62においては、第1駆動モータ53の回転数が所定の回転数に到達したか否かを判断する第1駆動モータ53の回転数が所定の回転数に到達したならば処理をステップS63に進めるが、そうでなければ処理をステップS61に戻す。第1駆動モータ53が駆動を開始してから所定の回転数に到達するまでの角加速度を検出する。角加速度は、第1駆動モータ53が駆動を開始してから所定の回転数に到達するまでの間であれば、いずれのタイミングであってもよいし、その間に検出される角加速度度の平均を用いるようにしてもよい。また、角加速度を検出するのに代えて、第1駆動モータ53が駆動を開始してから所定の回転数に到達するまでの時間を検出するようにしてもよい。
ステップS63においては、停止補正量を決定する。ここでは、係数K1を角加速度で除算した値を停止補正量に決定する。次のステップS64においては、駆動補正量を決定する。ここでは、係数K2に角加速度を乗じた値を駆動補正量に決定する。次のステップS65においては、停止時間を算出する。停止時間は予め定められた停止基準時間t21にステップS63において決定された停止補正量を加算した値である。次のステップS66においては、駆動時間を算出し、処理をタイミングローラ制御処理に戻す。駆動時間は、予め定められた駆動基準時間t31にステップS64において決定された駆動補正量を加算した値である。
図13は、設定判断処理の流れの一例を示すフローチャートである。設定判断処理は、プリンタ1が備えるメインCPU101が、画像形成プログラムを実行することにより、メインCPU101により実行される処理である。図13を参照して、メインCPU101は、画像形成の対象となる用紙のサイズを検出する(ステップS71)。外部のコンピュータから入力されるプリントデータに含まれるサイズを取得することにより、画像形成の対象となる用紙のサイズを検出する。次のステップS72においては、用紙を給紙するために決定された給紙トレイ(第1増設給紙部50)に収納されている用紙の残量を第1増設給紙部50から取得する。そして、ステップS73においては、用紙を給紙するために決定された給紙トレイ(第1増設給紙部50)に収納されている用紙の坪量を取得する。第1増設給紙部50に収納されている用紙の坪量は、ユーザが入力部113Aに入力することにより予め設定されている。
次のステップS74においては、記憶部103に予め記憶されている基準テーブルを読み出す。基準テーブルは、用紙のサイズ、残量および坪量の複数の組み合わせそれぞれと、第1駆動モータ53の起動時の角加速度との関係を定めたテーブルである。次のステップS75においては、角加速度を取得する。用紙を給紙するために決定された給紙トレイ、ここでは第1増設給紙部50から、それにより検出された起動時の角加速度を取得する。
そして、取得された角加速度が、図9に示した基準テーブルにより予め定められた角加速度から所定の範囲内に含まれるか否かを判断する。所定の範囲内に含まれるのであれば処理を終了するが、そうでなければ処理をステップS77に進める。所定の範囲は、ここでは、基準テーブルで定められる角加速度の上下15%としている。
ステップS77においては、坪量の設定が誤っていることをユーザに通知する。具体的には、表示部113Bにエラーメッセージを表示する。次のステップS78においては、基準組み合わせを抽出する。具体的には、ステップS74において読み出された基準テーブルにおいて、ステップS75において取得された角加速度を所定の範囲内に含む用紙サイズ、残量および坪量の組み合わせを抽出する。ここでは、用紙サイズおよび残量はステップS71およびステップS72において検出されているので、それらが同じ組み合わせを抽出する。ステップS75において取得された角加速度を所定の範囲内に含む用紙サイズ、残量および坪量の組み合わせが複数抽出される場合は、抽出された複数の組み合わせのうち、角加速度が最も近い組み合わせを基準組み合わせとして抽出する。そして、抽出されたら基準組み合わせにおいて定義されている坪量を決定し、設定されている坪量を決定された坪量で更新する(ステップS79)。
画像形成部12においては、更新された坪量で定まる画像形成条件に従って画像形成する。画像形成条件は、例えば、転写ローラ35における転写電圧、または定着ローラ37における定着温度である。坪量により、転写条件および転職条件が異なるが、誤った坪量の設定が正しい値に更新されるので、適切に転写および定着することができる。
<負荷検出部の変形例>
上述した実施の形態において、負荷検出部201は、第1駆動モータ53の起動時における角加速度に基づいて第1駆動モータ53の駆動状態を検出するようにしたが、供給する用紙のサイズ、給紙トレイに収納される用紙の残量および坪量との組と、補正量との関係を予め定めた補正テーブルを予め準備しておくことにより、第1駆動モータ53の起動時における角加速度を検出することなく、補正量を決定することができる。
図14は、変形された負荷検出部の機能の概要を示すブロック図である。図14を参照して、変形された負荷検出部201Sは、サイズ取得部261と、残量検出部263と、坪量検出部265と、補正量決定部267と、を含む。サイズ取得部261は、画像形成するべき用紙のサイズを取得し、補正量決定部267に出力する。ここでは、収納されている用紙のサイズを、第1サイズ検出スイッチ66の出力から検出する。残量検出部263は、第1増設給紙部50に収納されている用紙の残量を、第1用紙残量検出センサ67の出力に基づいて検出し、補正量決定部267に出力する。坪量検出部265は、ユーザにより本体10の入力部113Aに入力され、設定された坪量を、本体10のメインCPU101から取得することにより検出し、補正量決定部267に出力する。
補正量決定部267は、サイズ取得部161から入力されるサイズと、残量検出部263から入力される残量と、坪量検出部265から入力され坪量とに基づいて、記憶部103に予め記憶された停止補正量テーブルおよび駆動補正量テーブルを参照して停止補正量および駆動補正量を決定する。
図15は、停止補正量テーブルの一例を示す図である。図15を参照して、停止補正量テーブルは、用紙のサイズ、残量および坪量との組と、停止補正量との関係を予め定める。
図16は、駆動補正量テーブルの一例を示す図である。図16を参照して、停止補正量テーブルは、用紙のサイズ、残量および坪量との組と、駆動補正量との関係を予め定める。
停止時間決定部207および駆動時間決定部211は、補正量決定部267により決定された停止補正量および駆動補正量を用いて停止時間および駆動時間をそれぞれ決定する。
停止時間t21=t21+停止補正量 … (1’)
駆動時間t31=t31+駆動補正量 … (2’)
次に、第4増設給紙部50Cに収納されている用紙に画像を形成する場合について説明する。図17は、第4増設給紙部から用紙を給紙する場合における第1〜第4CPUおよびメインCPUの機能の概要の一例を示すブロック図である。図6に示したブロック図と比較して、第2CPU81A〜第4CPU81Cが追加された点、第1CPU81からクラッチ制御部213、計測部215、および第2検出部217が削除された点が異なる。 第2〜第4CPU81A,81B,81Cにおいては、図6に示した第1CPU81が備える機能と同一の機能には、同一の番号に、それぞれ符号A,B,Cを付加した符号で示している。
第4増設給紙部50Cに収納されている用紙に画像を形成する場合、第4増設給紙部50Cに収納されている用紙を、第4給紙ローラ63Cが取出す。その後、用紙は、第4搬送ローラ71C、第3搬送ローラ71B、第2搬送ローラ71Aおよび第1搬送ローラ71の順で搬送され、タイミングローラ31に搬送される。
第1CPU81が備える負荷検出部201は、1枚目の用紙を搬送する際における第1駆動モータ53の起動時における角加速度を検出する。第2CPU81Aが備える負荷検出部201Aは、1枚目の用紙を搬送する際における第1駆動モータ53Aの起動時における角加速度を検出する。第3CPU81Bが備える負荷検出部201Bは、1枚目の用紙を搬送する際における第3駆動モータ53Bの起動時における角加速度を検出する。第4CPU81Cが備える負荷検出部201Cは、1枚目の用紙を搬送する際における第4駆動モータ53Cの起動時における角加速度を検出する。負荷検出部201Cが検出する第4駆動モータ53Cの起動時における角加速度は、第1増設給紙部50に収納された用紙を画像形成する場合における負荷検出部201が検出する角加速度と同じである。
第1〜第4搬送ローラ71,71A〜71Cが停止および駆動するタイミングは、同時とするよりも、下段(上流)に従ってタイミングを早くすることにより、用紙を湾曲して保持することができる。
以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置としてのプリンタ1は、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cを備えており、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cそれぞれは、第1〜第4駆動モータ53,53A,53B,53Cと、蓄積された用紙を取出す第1〜第4給紙ローラ63,63A,63B,63Cと、第1〜第4搬送ローラ71,71A,71B,71Cと、それらを制御する第1〜第4CPU81,81A,81B,81Cと、を備えている。例えば、第1増設給紙部50から給紙する場合を例に説明すると、第1CPU81は、第1駆動モータ53の負荷を検出する負荷検出部201と、第1駆動モータ53を制御する駆動制御部203と、を備え、駆動制御部203は、第1搬送ローラ71により搬送される用紙をタイミングローラ31との間で用紙が湾曲した状態で停止させるために、検出された負荷に基づいて、第1駆動モータ53を停止させる停止タイミングを決定する停止タイミング決定部205を含む。第1搬送ローラ71が搬送する用紙の種類によって第1駆動モータ53の負荷が変動し、負荷が異なると第1駆動モータ53を停止させてから第1搬送ローラ71が回転を停止するまでの時間が異なる。第1駆動モータ53の負荷に基づいて、第1駆動モータ53を停止させる停止タイミングを決定するので、第1搬送ローラが回転を停止するまでに用紙を搬送する距離を適切に制御することができる。
また、用紙に画像を形成する画像形成部12と、画像形成部12と第1搬送ローラ71との間に設けられ、第1駆動モータ53とは別の駆動源により駆動されて画像形成部12に用紙を供給するタイミングローラ31(供給手段)と、タイミングローラ31と第1搬送ローラ71との間に設けられ、用紙の有無を検出するタイミングセンサ33(第1検出手段)と、をさらに備え、停止タイミング決定部205は、タイミングセンサ33によって用紙が検出されてから第1駆動モータ53を停止させる停止タイミングまでの時間を決定する。第1駆動モータ53の負荷が異なると第1駆動モータ53を停止させてから第1搬送ローラ71が停止するまでの時間が異なるが、タイミングセンサ33によって、用紙が検出されてから第1駆動モータ53を停止させる停止タイミングまでの時間を決定するので、タイミングローラ31と第1搬送ローラ71との間で用紙を湾曲した状態で停止させることができる。その結果、第1搬送ローラ71により搬送される用紙が進行方向に対して傾いている場合であっても、その傾きを、タイミングローラ31によって補正することができる。
また、駆動制御部203は、検出された負荷に基づいて、第1駆動モータ53を停止させた後に次に第1駆動モータ53を駆動させる再駆動タイミングを決定する駆動タイミング決定部209をさらに含む。第1駆動モータ53の負荷が異なると第1搬送ローラ71が停止した状態から所定の回転数に至るまでの時間が異なる。第1駆動モータ53の負荷に基づいて、第1駆動モータ53を再駆動させる駆動タイミングを決定するので、第1搬送ローラ71が停止した状態から用紙を搬送する距離を適切に制御することができる。
さらに、駆動タイミング決定部209は、再駆動タイミングからタイミングローラ31が画像形成部12に用紙の搬送を開始するタイミングまでの時間を決定する。このため、タイミングローラ31と第1搬送ローラ71との間で用紙の長さを所定の長さ以上に維持することができ、用紙がタイミングローラ31と第1搬送ローラ71とで引っ張られるのを回避することができる。
また、負荷検出部201は、第1駆動モータ53の回転数を検出し、第1駆動モータ53が駆動してから所定の回転数になるまでの間の時間、またはその間の角加速度に基づいて負荷を決定する。第1駆動モータ53の負荷をより早く、確実に検出することができる。
さらに、記憶部103に、用紙のサイズ、用紙の残量および用紙の坪量の複数の組それぞれに対して基準負荷を定義する基準テーブルを記憶しており、メインCPU101は、給紙トレイ61に収納された用紙のサイズを取得し、給紙トレイ61に収納された用紙の残量を検出し、給紙トレイ61に収納された用紙の坪量として予め定められた坪量を取得し、検出された用紙のサイズ、用紙の残量および用紙の坪量に対して基準テーブルによって定義された基準負荷を取得し、基準負荷から所定の範囲内に、負荷検出部201により決定された第1駆動モータ53の負荷が含まれるか否かを判断する判断部131をさらに備える。第1駆動モータ53の負荷は、用紙のサイズ、用紙の残量および用紙の坪量によって変動するので、予め基準負荷を測定することにより基準テーブルを生成しておき、負荷検出部201により検出された第1駆動モータ53の負荷が、基準負荷から所定の範囲内になければ、予め定められた用紙の坪量が誤っていることを検出することができる。
また、メインCPU101は、判断部131により基準負荷から所定の範囲内に負荷検出手段により検出された駆動手段の負荷が含まれないと判断される場合、坪量の設定が誤っていることを通知する通知部133を、さらに備える。ユーザに通知することにより、ユーザに坪量の設定を変更するように促すことができる。
また、メインCPU101は、判断部131により基準負荷から所定の範囲内に負荷検出部201により検出された第1駆動モータ53の負荷が含まれないと判断される場合、負荷検出部201により検出された負荷に基づいて、基準テーブルによって関係付けられた用紙サイズ、用紙の坪量および用紙の残量の組み合わせを決定する設定決定部135、をさらに備える。負荷検出部201により検出された負荷に基づいて、基準テーブルによって関係付けられた用紙サイズ、用紙の坪量および用紙の残量の組み合わせが決定されるので、設定するべき用紙の坪量の正しい値を決定することができる。
また、メインCPU101は、設定決定部135により決定された組み合わせによって定まる用紙の坪量で、予め設定されている坪量を変更する設定変更部137を、さらに備え、画像形成部12は、設定変更部137により坪量が変更された場合、変更後の坪量に対応する画像形成条件で画像を形成する。このため、実際に収納されている用紙の坪量に対応する画像形成条件で画像が形成されるので、用紙に対して最適な画像形成条件で画像を形成することができる。
さらに、設定決定部135は、給紙トレイに収納されている用紙のサイズを検出し、給紙トレイに収納されている用紙の残量を検出し、負荷検出手段により検出される負荷と、基準テーブルによって関係付けられた用紙のサイズ、用紙の坪量および用紙の残量の組み合わせが複数ある場合、検出された用紙のサイズおよび用紙の残量が同じ複数の組み合わせのうちから負荷検出部201により検出された負荷に最も近い負荷と関係付けられた組を決定する。
さらに、第1駆動モータ53の負荷と、用紙のサイズ、用紙の坪量および用紙の残量との関係を予め定めた基準テーブルをROM83に記憶しており、変形された負荷検出部201Sは、給紙トレイ61に収納された用紙のサイズを取得するサイズ取得部261と、給紙トレイ61に収納された用紙の残量を検出する残量検出部263と、給紙トレイ61に収納された用紙の坪量を取得する坪量検出部265と、を含み、検出された用紙のサイズ、用紙の残量および坪量で基準テーブルを参照して、モータの負荷を決定する。第1駆動モータ53の負荷は、用紙のサイズ、用紙の残量および坪量によって変動するが、それらを検出することによって、第1駆動モータ53の負荷を決定するので、第1駆動モータ53の負荷を容易に検出することができる。
さらに、第1増設給紙部50は、第1クラッチ64と、第1給紙ローラ63と第1搬送ローラ71との間に設けられた搬送センサ73と、をさらに備え、第1CPU81は、第1クラッチ64を制御し、第1クラッチ64を繋いでから所定時間後に第1クラッチ64を離すクラッチ制御部213と、第1クラッチ64を繋いでから搬送センサ73により用紙が検出されるまでの時間を計測する計測部215と、を含み、クラッチ制御部213は、計測された時間に基づいて、搬送センサ73により検出されていた用紙が検出されなくなってから次に第1クラッチ64を繋ぐ接続タイミングを決定する接続タイミング決定部を含む。第1クラッチ64を繋いでから用紙が第1給紙ローラ63と第1搬送ローラ71との間に搬送されるまでの時間が計測され、計測された時間に基づいて、次に第1クラッチ64を繋ぐ接続タイミングが決定される。このため、第1給紙トレイ61に収納される用紙のずれを補正することができる。
第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cそれぞれは、第1〜第4駆動モータ53,53A,53B,53Cと、第1〜第4給紙ローラ63,63A,63B,63Cと、第1〜第4搬送ローラ71,71A,71B,71Cと、第1〜第4CPU81,81A,81B,81Cとを備え、例えば、第1CPU81は、駆動制御部205と、負荷検出部201と、を備え、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cが重なって配置され、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cは、タイミングローラ31に最も近い第1増設給紙部50と、用紙を供給する第4増設給紙部50Cと、第2および第3増設給紙部50A,50Bとを含み、第1増設給紙部50が有する第1搬送ローラ71は、上流から搬送される用紙をタイミングローラ31に搬送し、第4増設給紙部50Cが有する第4搬送ローラ71Cは、第4給紙ローラ63Cから搬送される用紙を、第3増設給紙部50Bが有する第3搬送ローラ71Bに搬送し、第3増設給紙部50Bが有する第3搬送ローラ71Bは、第4搬送ローラ71Cから搬送される用紙を下流の第2増設給紙部50Aが有する第2搬送ローラ71Aに搬送し、第2増設給紙部50Aが有する第2搬送ローラ71Aは、第3搬送ローラ71Bから搬送される用紙を下流の第1増設給紙部50が有する第1搬送ローラ71に搬送し、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cそれぞれが有する負荷検出部201は、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cそれぞれが有する第1〜第4駆動モータ53,53A,53B,53Cごとに、負荷を検出し、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cそれぞれに含まれる停止タイミング決定部205は、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cそれぞれが有する第1〜第4駆動モータ53,53A,53B,53Cを停止させる停止タイミングを、第1〜第4駆動モータ53,53A,53B,53Cそれぞれについて検出された負荷に基づいて決定する。第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cそれぞれにおいて、適切な位置で用紙を停止させることができる。
また、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cそれぞれに含まれる駆動タイミング決定部209は、第1〜第4増設給紙部50,50A,50B,50Cそれぞれが有する第1〜第4駆動モータ53,53A,53B,53Cを再駆動させる再駆動タイミングを、第1〜第4駆動モータ53,53A,53B,53Cそれぞれについて検出された負荷に基づいて決定する。このため、複数の増設給紙手段それぞれにおいて、搬送手段が停止した状態から用紙を搬送する距離を適切に制御することができる。
本実施の形態においては、第1搬送ローラ71を第1駆動モータ53と直結し、第1給紙ローラ63と第1駆動モータ53との間に第1クラッチ64を設けるようにした。これは、第1給紙ローラ63に対する回転制御が、第1搬送ローラ71に対する回転制御に比較して複雑なことによる。すなわち、第1搬送ローラ71に対する回転制御は、先行する用紙に合せて搬送の開始または停止する制御でよいのに対して、第1給紙ローラ63に対する回転制御は、第1給紙トレイ61に収納される用紙の位置のばらつきが大きいために用紙を取出すタイミングの調整幅が大きいこと、および連続して搬送される用紙の間隔として所定距離を確保する必要があることから制御が複雑になるからである。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
<付記>
(1) 前記負荷検出手段は、前記駆動手段の負荷を決定する、請求項11に記載の画像形成装置。
(2) 用紙のサイズ、用紙の坪量および用紙の残量の組と前記駆動手段を停止させるために予め定められた停止時間を補正するための停止補正量との関係を予め定めた停止補正量テーブルを記憶する記憶手段と、をさらに備え、
前記停止タイミング決定手段は、前記停止補正量テーブルを参照して、前記第1検出手段によって用紙が検出されてから前記駆動手段を停止させる停止タイミングまでの時間を決定する停止時間決定手段を含む、請求項11に記載の画像形成装置。
(3) 前記搬送手段により搬送された用紙に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段と前記搬送手段との間に設けられ、前記駆動手段とは別の駆動源により駆動されて前記画像形成手段に用紙を供給する供給手段と、
用紙のサイズ、用紙の坪量および用紙の残量の組と前記駆動手段を再駆動させるために予め定められた駆動時間を補正するための駆動補正量との関係を予め定めた駆動補正量テーブルを記憶する記憶手段と、をさらに備え、
前記駆動制御手段は、前記駆動補正量テーブルを参照して、前記検出された負荷に基づいて、前記駆動手段を停止させた後に次に前記駆動手段を駆動させる再駆動タイミングを決定する駆動タイミング決定手段を含む、請求項11に記載の画像形成装置。
(4) 前記供給手段と前記搬送手段との間に設けられ、用紙の有無を検出する第1検出手段と、をさらに備え、
前記停止タイミング決定手段は、前記第1検出手段によって用紙が検出されてから前記駆動手段を停止させる停止タイミングまでの時間を決定する停止時間決定手段を含む、請求項4に記載の画像形成装置。
(5) 前記負荷検出手段は、前記駆動手段を駆動させてから所定の回転数になるまでの起動時間を検出する、請求項5に記載の画像形成装置。
(6) 前記負荷検出手段は、前記検出される回転数に基づいて、前記駆動手段を駆動させてから所定の回転数になるまでの間の角加速度を検出する、請求項5に記載の画像形成装置。
(7) 前記接続タイミング決定手段は、前記第2検出手段により検出されていた用紙が検出されなくなってから前記接続タイミングまでの接続時間を算出する、請求項12に記載の画像形成装置。
本発明の実施の形態の1つにおけるプリンタの概略構成を示す模式的断面図である。 制御基板のハードウェア構成の概略の一例を示すブロック図である。 第1増設給紙部が有する第1増設制御基板の概略を示すブロック図である。 第1駆動モータの起動時の回転数の変化の一例を示す図である 第1駆動モータの停止時の回転数の変化の一例を示す図である。 第1CPUが有する機能およびメインCPUが有する機能それぞれの一例を示すブロック図である。 駆動モータの駆動開始と停止を説明するためのタイミングチャートである。 負荷検出部の詳細な機能を示すブロック図である。 基準テーブルの一例を示す図である。 タイミングローラ制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 給紙制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 停止駆動時間決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 設定判断処理の流れの一例を示すフローチャートである。 変形された負荷検出部の機能の概要を示すブロック図である。 停止補正量テーブルの一例を示す図である。 駆動補正量テーブルの一例を示す図である。 第4増設給紙部から用紙を給紙する場合における第1〜第4CPUおよびメインCPUの機能の概要の一例を示すブロック図である。
1 プリンタ、10 本体、11 制御基板、12 画像形成部、13 駆動ローラ、15 従動ローラ、17 転写ベルト、19A 画像形成ユニット、20 本体給紙部、21 本体給紙トレイ、22 本体押上板、23 本体給紙ローラ、25 本体用紙規制板、27 本体用紙残量検出センサ、29 本体エンプティセンサ、31 タイミングローラ、33 タイミングセンサ、35 転写ローラ、37 定着ローラ、50,50A,50B,50C 第1〜第4増設給紙部、51,51A,51B,51C 第1〜第4増設制御基板、53,53A,53B,53C 第1〜第4駆動モータ、61,63A,63B,63C 第1〜第4給紙トレイ、62,62A,62B,62C 第1〜第4押上板、63,63A,63B,63C 第1〜第4給紙ローラ、64,64A,64B,64C 第1〜第4クラッチ、65,65A,65B,65C 第1〜第4用紙規制板、66 第1サイズ検出スイッチ、67,67A,67B,67C 第1〜第4用紙残量検出センサ、69,69A,69B,69C 第1〜第4エンプティセンサ、71,71A,71B,71C 第1〜第4搬送ローラ、73,73A,73B,73C 第1〜第4搬送センサ、81,81A,81B,81C 第1〜第4CPU、83,83A,83B,83C 第1〜第4ROM、85,85A,85B,85C 第1〜第4RAM、101 メインCPU、103 記憶部、105 カードI/F、105A メモリカード、109 通信I/F、110 バス、111 ネットワークI/F、113 操作パネル、113A 入力部、113B 表示部、121 第1検出部、123 タイミングローラ制御部、125 画像形成制御部、131 判断部、133 通知部、135 設定決定部、137 設定変更部、161 サイズ取得部、201,201A,201B,201C,201S 負荷検出部、203 駆動制御部、205 停止タイミング決定部、207 停止時間決定部、209 駆動タイミング決定部、211 駆動時間決定部、213 クラッチ制御部、215 計測部、217 第2検出部、251 回転数検出部、253 駆動状態検出部、261 サイズ取得部、263 残量検出部、265 坪量検出部、267 補正量決定部。

Claims (15)

  1. 駆動手段と、
    蓄積された用紙を取出す取出手段と、
    前記駆動手段の回転に伴い回転し、前記取出手段により搬送される用紙を搬送する搬送手段と、
    前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、
    前記駆動手段の負荷を検出する負荷検出手段と、を備え、
    前記駆動制御手段は、前記搬送手段により搬送される用紙を所定の位置で停止させるために、前記検出された負荷に基づいて、前記駆動手段を停止させる停止タイミングを決定する停止タイミング決定手段と、を含む、画像形成装置。
  2. 前記搬送手段により搬送された用紙に画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段と前記搬送手段との間に設けられ、前記駆動手段とは別の駆動源により駆動されて前記画像形成手段に用紙を供給する供給手段と、
    前記供給手段と前記搬送手段との間に設けられ、用紙の有無を検出する第1検出手段と、をさらに備え、
    前記停止タイミング決定手段は、前記第1検出手段によって用紙が検出されてから前記駆動手段を停止させる停止タイミングまでの時間を決定する停止時間決定手段を含む、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記駆動制御手段は、前記検出された負荷に基づいて、前記駆動手段を停止させた後に次に前記駆動手段を駆動させる再駆動タイミングを決定する駆動タイミング決定手段をさらに含む、請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 前記搬送手段により搬送された用紙に画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段と前記搬送手段との間に設けられ、前記駆動手段とは別の駆動源により駆動されて前記画像形成手段に用紙を供給する供給手段と、をさらに備え、
    前記駆動タイミング決定手段は、前記再駆動タイミングから前記供給手段が前記画像形成手段に搬送を開始するタイミングまでの時間を決定する駆動時間決定手段を含む、請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記負荷検出手段は、前記駆動手段の回転数を検出する回転数検出手段と、
    前記駆動手段を駆動させてから所定の回転数になるまでの前記駆動手段の駆動状態に基づいて負荷を決定する、請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記駆動手段と前記取出手段との間に設けられ、前記駆動手段の動力伝達を切換えるクラッチを、さらに備え、
    前記駆動制御手段は、前記取出手段が1枚目の用紙を取出す際に、前記駆動手段の駆動と同時またはそれより若干送れて前記クラッチを繋ぎ、
    前記負荷検出手段は、前記クラッチが繋がれてから前記駆動手段が所定の回転数になるまでの前記駆動手段の駆動状態に基づいて負荷を決定する、請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 給紙トレイに収納された用紙のサイズを取得するサイズ取得手段と、
    前記給紙トレイに収納された用紙の残量を検出する残量検出手段と、
    前記給紙トレイに収納された用紙の坪量として予め定められた坪量を取得する坪量取得手段と、を含み、
    前記検出された用紙のサイズ、用紙の残量および坪量に対して予め定められた基準負荷から所定の範囲内に前記負荷検出手段により検出された前記駆動手段の負荷が含まれるか否かを判断する判断手段をさらに備えた請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. 前記判断手段により前記基準負荷から所定の範囲内に前記負荷検出手段により検出された前記駆動手段の負荷が含まれないと判断される場合、前記坪量の設定が誤っていることを通知する通知手段を、さらに備えた請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記駆動手段の負荷と、用紙サイズ、用紙の坪量および用紙の残量との関係を予め定めた基準テーブルを記憶する記憶手段と、
    前記判断手段により前記基準負荷から所定の範囲内に前記負荷検出手段により検出された前記駆動手段の負荷が含まれないと判断される場合、前記負荷検出手段により検出された負荷に基づいて、前記基準テーブルによって関係付けられた用紙サイズ、用紙の坪量および用紙の残量の組み合わせを決定する設定決定手段と、をさらに備えた、請求項7または8に記載の画像形成装置。
  10. 前記設定決定手段により決定された組み合わせによって定まる用紙の坪量で、前記予め設定されている坪量を変更する設定変更手段を、さらに備え、
    前記画像形成手段は、前記設定変更手段により坪量が変更された場合、変更後の坪量に対応する画像形成条件で画像を形成する、請求項9に記載の画像形成装置。
  11. 給紙トレイに収納されている用紙のサイズを検出するサイズ検出手段と、
    前記給紙トレイに収納されている用紙の残量を検出する残量検出手段と、をさらに備え、
    前記設定決定手段は、前記負荷検出手段により検出される負荷と、前記基準テーブルによって関係付けられた用紙のサイズ、用紙の坪量および用紙の残量の組み合わせが複数ある場合、前記検出された用紙のサイズおよび用紙の残量が同じ複数の組み合わせのうちから前記負荷検出手段により検出された負荷に最も近い負荷と関係付けられた組を決定する、請求項10に記載の画像形成装置。
  12. 前記負荷検出手段は、給紙トレイに収納された用紙のサイズを取得するサイズ取得手段と、
    前記給紙トレイに収納された用紙の残量を検出する残量検出手段と、
    前記給紙トレイに収納された用紙の坪量として予め定められた坪量を取得する坪量取得手段と、
    前記検出された用紙のサイズ、用紙の残量および用紙の坪量で、前記駆動手段の負荷と、用紙のサイズ、用紙の坪量および用紙の残量との関係を予め定めた基準テーブルを参照して、前記モータの負荷を決定する、請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
  13. 前記駆動手段と前記取出手段との間に設けられ、前記駆動手段の動力伝達を切換えるクラッチと、
    前記取出手段と前記搬送手段との間に設けられ、用紙の有無を検出する第2検出手段と、をさらに備え、
    前記駆動制御手段は、前記クラッチを繋いでから所定時間後に前記クラッチを離し、
    前記クラッチを繋いでから前記第2検出手段により用紙が検出されるまでの時間を計測する計測手段と、
    前記計測された時間に基づいて、前記第2検出手段により検出されていた用紙が検出されなくなってから次に前記クラッチを繋ぐ接続タイミングを決定する接続タイミング決定手段と、をさらに含む請求項1〜12のいずれかに記載の画像形成装置。
  14. それぞれが前記駆動手段と、前記取出手段と、前記搬送手段と、前記駆動制御手段と、前記負荷検出手段と、を備えた増設給紙手段が複数重なって配置され、
    前記複数の増設給紙手段は、前記供給手段に最も近い最下流増設給紙手段と、用紙を供給する最上流増設給紙手段と、前記最下流増設給紙手段と前記最上流増設給紙手段との間の少なくとも1つの中間増設給紙手段とを含み、
    前記最下流増設給紙手段が有する前記搬送手段は、上流から搬送される用紙を、前記供給手段に搬送し、
    前記最上流増設給紙手段が有する前記搬送手段は、前記給紙ローラから搬送される用紙を、前記少なくとも1つの中間増設給紙手段のうち最も上流のものが有する前記搬送手段に搬送し、
    前記少なくとも1つの中間増設給紙手段それぞれが有する前記搬送手段は、上流から搬送される用紙を下流の前記中間増設給紙手段または前記給紙増設給紙手段が有する前記搬送手段に搬送し、
    前記複数の負荷検出手段それぞれは、前記複数の増設給紙手段それぞれが有する前記駆動手段ごとに、負荷を検出し、
    前記複数の駆動制御手段に含まれる前記停止タイミング決定手段は、前記複数の増設給紙手段それぞれが有する前記駆動手段を停止させる停止タイミングを、該駆動手段について前記検出された負荷に基づいて決定する、請求項1〜13のいずれかに記載の画像形成装置。
  15. 前記駆動制御手段に含まれる前記駆動タイミング決定手段は、前記複数の増設給紙手段それぞれが有する前記駆動手段を再駆動させる再駆動タイミングを、該駆動手段について前記検出された負荷に基づいて決定する、請求項14に記載の画像形成装置。
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