JP5791352B2 - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録材を積載する給紙カセットを上昇させて給紙を行う給紙装置を備えた、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタなどの画像形成装置は、給紙カセット内に積載された記録材を画像形成部へ順次搬送し、画像形成を行っている。このような画像形成装置において、給紙カセットに記録材を規定枚数より多く積載した過積載の状態で給紙を行うと、紙面の高さが理想の給紙位置よりも高い状態で給紙することになる。そのため、記録材にシワや破れが発生することや、ジャムの発生率を増大させることが懸念される。そこで、このような状態を解消するために、特許文献１は給紙カセットに積載された記録材の有無を検知する検知手段と、記録材の高さを検知する検知手段を備えている。そして、記録材の給紙のために給紙カセットを上昇する前に、どちらの検知手段も検知状態となった場合に過積載状態であると判断し、給紙を禁止することで、記録材の損傷を抑制する方法が開示されている。

特開２００８−２５４８９６

しかしながら、画像形成装置が電源ＯＦＦからＯＮへの遷移、又はスリープ状態からの復帰時に、給紙カセットが給紙装置に装着済みで、且つ紙面位置検知手段が検知状態となる状態がある。このような状態では、給紙カセット内に記録材が規定の枚数以下で積載されおり、給紙のために給紙カセットを上昇した状態であるか、又は過積載状態であるかを判別することができないという可能性がある。

本出願にかかる発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものであり、紙面検知手段を用いて記録材が過積載状態であるかどうかを精度良く判別することを目的とする。

上記目的を達成するために、記録材を積載する積載手段と、前記積載手段に積載された記録材を給紙する給紙手段と、前記積載手段に積載された記録材の紙面位置が給紙可能な位置の高さとなっているかを検知する記録材検知手段と、画像形成装置の状態が電源オフからオンになったか、又はスリープから復帰したかを検知する状態検知手段と、前記給紙手段を移動させる駆動手段と、前記状態検知手段により、画像形成装置の状態が電源オフからオンになった、又はスリープから復帰したと検知された場合に、前記記録材検知手段により記録材の紙面が検知されていると、前記駆動手段により前記給紙手段を記録材と接触している第１の位置よりさらに積載されている記録材を押圧する第２の位置に移動させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記給紙手段を前記第２の位置に移動させた際の前記記録材検知手段の検知結果に応じて、記録材の積載状態を判別することを特徴とする。

本発明の構成によれば、紙面検知手段を用いて記録材が過積載状態であるかどうかを精度良く判別することができる。

画像形成装置の概略構成図 画像形成装置のシステム構成の一例を説明するブロック図 給紙装置に備えられた給紙機構の概略構成図 過積載検知の方法を示すフローチャート

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（第１の実施形態）
図１は、給紙装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置１には、給紙装置２が接続されている。給紙装置２は向かって手前側に開閉が可能な構成となっている積載手段としての給紙カセット２１を備えており、記録材１０が複数枚積載される。給紙カセット２１内に積載された記録材１０は底板２２の上に配置される。積載された記録材１０を給紙する際には、底板２２をセンサ１０１によって紙面を検知するまで上昇させる。センサ１０１により、紙面が検知されると給紙ローラ３１によって記録材１０を一枚ずつ給紙する。給紙された記録材１０は、搬送ローラ３２、３３によって搬送される。センサ１０２は、記録材１０の搬送状態を検知するためのセンサである。

搬送ローラによって記録材１０は、画像形成部へと搬送される。画像形成部は、感光ドラム、現像ローラ、帯電ローラ、スキャナ部等からなる。まず、感光ドラムは帯電ローラにより一様に帯電される。続いて、スキャナ部により露光され、潜像が形成される。形成された潜像を現像ローラにより現像を行い、感光ドラム上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は、転写ローラにより記録材１０上に転写される。トナー像が転写された記録材１０は、定着部に搬送される。定着部は、加熱ローラと加圧ローラにより記録材１０に転写されたトナー像を定着させる。トナー像が定着された記録材１０は、機外に排出される。

図２は、画像形成装置のシステム構成の一例を説明するためのブロック図である。ＣＰＵ２００は画像形成装置１又は給紙装置２に搭載され、画像形成装置１及び給紙装置２の動作制御を行う。ＣＰＵ２００は、制御機能としての過積載判断部２１１、給紙部下降量調整部２１２、表示手段としての表示制御部２１３を備えている。ＣＰＵ２００は、センサ部１００、駆動部２０１、表示部２０２と接続されている。センサ部１００は、給紙装置２に配置されているセンサ１０１及びセンサ１０２を含む。センサ１０１は、上述した通り給紙カセット２１に積載された記録材１０の紙面を検知するセンサであり、紙面の状態をＣＰＵ２００に送信する。センサ１０１は、紙面を検知しているとＯＮ、紙面を検知していないとＯＦＦとなる。センサ１０２は、搬送ローラ３３によって記録材が搬送された後に記録材の有無を検知し、ＣＰＵ２００に送信する。記録材を検知しているとＯＮ、記録材を検知していないとＯＦＦとなる。

駆動部２０１は、給紙ローラ３１、搬送ローラ３２、搬送ローラ３３、及び後述する図３のギア３０を含み、ＣＰＵ２００から入力される駆動データに基づいて、各駆動部分を複数の駆動源によって制御する。過積載判断部２１１は、電源ＯＮ時やスリープ復帰時に給紙部４２を通常の給紙時よりも所定量だけ多く下降した後、センサ１０１の状態を確認し、過積載状態かどうかを判断する。給紙部下降量調整部２１２は、給紙部４２を下降する際にその下降量を調整する。表示制御部２１３は、過積載判断部２１１の判断結果を基に、過積載である場合に表示部２０２に給紙カセット２１が過積載状態であることを表示させる。

図３は、給紙装置に備えられた給紙機構の概略構成図である。なお、記録材１０、給紙ローラ３１、底板２２、センサ１０１は図１と同様のものである。ギア３０はラックピニオン４１を上下に駆動するためのもので、図示しないステッピングモータの駆動により回転する。ステッピングモータの回転方向を、正転と反転を切り替えることで、ラックピニオン４１の上方向の駆動と下方向の駆動を切り替える。給紙部４２、及び給紙部４２に接続された給紙ローラ３１は、ラックピニオン４１の上下の駆動に応じて上下に移動する。

図３（ａ）は、給紙を行う前の状態である。給紙を行う前は、給紙ローラ３１は記録材１０の紙面位置よりも高い位置Ｈ１にある。図３（ｂ）は、給紙を行う状態である。給紙を行う際は、ギア３０を回転させ、給紙ローラ３１が記録材１０の紙面に接するまでラックピニオン４１と給紙部４２を下降させる。その後、図示しないギア３０のステッピングモータとは別駆動源のモータによって、給紙ローラ３１を回転させて、記録材１０を１枚ずつ給紙する。給紙終了後は、ステッピングモータの回転方向を逆方向に切り替え、ギア３０を逆方向に回転させてラックピニオン４１と給紙部４２を上昇し、給紙ローラ３１をＨ１の位置に戻す。

図３（ｃ）は、過積載検知を行う状態である。後述する過積載検知を行う際は、図３（ｂ）のように給紙ローラ３１が記録材１０の紙面に接した状態から、ラックピニオン４１と給紙部４２をさらに所定量だけ下降させる。下降させた後、センサ１０１の状態を確認し、過積載かどうかを判断する。つまり、給紙部４２により記録材１０を押圧した際のセンサ１０１の検知結果により、過積載であるか否かの判断を行う。具体的には、センサ１０１がＯＮのままであれば過積載である、ＯＦＦになれば過積載でないと判断する。この時、トルクリミッター４０によって所定量以上下降させないように下降量を制限する。過積載検知については、次の図４を用いて詳しく説明する。

図４は、過積載検知の方法を示すフローチャートである。なお、ここでは一例として、給紙カセット２１が閉まっていることを検知した後、給紙動作を行う前に過積載検知を行うこととする。Ｓ１０１において、ＣＰＵ２００はセンサ１０１がＯＮであるかを確認する。センサ１０１がＯＦＦとなり、記録材１０の紙面を検知していない場合、Ｓ１１０において、ＣＰＵ２００は底板２２のリフトアップを開始し、記録材１０の紙面位置を給紙が可能な位置Ｈ３にする。Ｓ１０７において、ＣＰＵ２００は給紙カセット２１が給紙可能であることを報知する。

センサ１０１がＯＮとなり、記録材１０の紙面を検知している場合、Ｓ１０２において、ＣＰＵ２００は画像形成装置１が電源ＯＮ時であるか、又はスリープ復帰時であるかを判断する。画像形成装置１が電源ＯＮ時やスリープ復帰時で無い場合、リフトアップを実施していないにも関わらずセンサ１０１がＯＮであるため、Ｓ１０８において、ＣＰＵ２００は過積載状態であると判断する。そして、Ｓ１０６において、ＣＰＵ２００は給紙部４２を上昇させる。その後、Ｓ１０９において、ＣＰＵ２００は給紙カセット２１が給紙禁止であることを報知する。

画像形成装置１が電源ＯＮ時、又はスリープ復帰時の場合、過積載かどうかを判断するために、Ｓ１０３において、ＣＰＵ２００は給紙部４２を下降させる。図３（ｂ）に示すように、通常の給紙時は給紙部４２を給紙ローラ３１が記録材１０の紙面に接する位置まで下降させる。これに対し、過積載を検知する際には、図３（ｃ）に示すように、通常の給紙時よりも更にラックピニオン４１を下降し、給紙部４２を下降させる。この時、図３（ｂ）のＨ２を記録材１０が給紙可能な紙面上限位置、Ｈ３を底板２２が上昇した際にセンサ１０１が記録材１０の紙面を検知する位置とする。過積載検知時に下降する量は、通常の給紙時に対してＨ２とＨ３の差分だけ多く記録材１０の紙面位置を押し下げる。図３（ｃ）は、位置Ｈ２から位置Ｈ３の差分として、記録材１０の紙面位置Ｈ３を位置Ｈ４まで押し下げたものである。記録材１０の紙面位置を押し下げる力の制限は、トルクリミッター４０によって行い、位置Ｈ３から位置Ｈ４よりも押し下げないようにする。

給紙部４２を下降した後、Ｓ１０４において、ＣＰＵ２００はセンサ１０１がＯＦＦになったかどうかを確認する。センサ１０１がＯＮとなり、記録材１０の紙面を検知している場合、紙面位置を押し下げてもセンサ１０１がＯＦＦとならないため、Ｓ１０８において、ＣＰＵ２００は過積載状態であると判断する。そして、Ｓ１０６において、ＣＰＵ２００は給紙部４２を上昇させる。その後、Ｓ１０９において、ＣＰＵ２００は給紙カセット２１が給紙禁止であることを報知する。

センサ１０１がＯＦＦとなり、記録材１０の紙面を検知していない場合、Ｓ１０５において、ＣＰＵ２００は給紙可能な紙面位置であると判断する。そして、Ｓ１０６において、ＣＰＵ２００は給紙部４２を上昇させる。その後、Ｓ１０７において、ＣＰＵ２００は給紙カセット２１が給紙可能であることを報知する。なお、Ｓ１０３で過積載検知時に給紙部４２を下降する際、センサ１０１がＯＦＦとなり紙面を検知しなくなると、即座に給紙部４２の下降を停止するような制御にしても良い。

このように、画像形成装置１が電源ＯＮ時やスリープ復帰時にセンサ１０１がＯＮとなったときに記録材１０の紙面を検知している場合がある。そのときに、給紙動作を開始する前に、給紙部４２を所定量下降してセンサ１０１の状態を確認する。そして、センサ１０１がＯＮのままである場合は過積載状態である、センサ１０１がＯＦＦになった場合は給紙可能な状態であると判断することで、過積載状態にも関わらず給紙動作を開始してしまうことを防止できる。よって、紙面位置を検知する紙面検知手段が一つの給紙装置においても、紙面検知手段を用いて記録材が過積載状態であるかどうかを精度良く判別することができる。

１ 画像形成装置
２ 給紙装置
１０ 記録材
２１ 給紙カセット
２２ 底板
４１ ラックピニオン
４２ 給紙部
１０１ センサ
２００ ＣＰＵ

Claims (6)

1. 記録材を積載する積載手段と、
   前記積載手段に積載された記録材を給紙する給紙手段と、
   前記積載手段に積載された記録材の紙面位置が給紙可能な位置の高さとなっているかを検知する記録材検知手段と、
   画像形成装置の状態が電源オフからオンになったか、又はスリープから復帰したかを検知する状態検知手段と、
   前記給紙手段を移動させる駆動手段と、
   前記状態検知手段により、画像形成装置の状態が電源オフからオンになった、又はスリープから復帰したと検知された場合に、前記記録材検知手段により記録材の紙面が検知されていると、前記駆動手段により前記給紙手段を記録材と接触している第１の位置よりさらに積載されている記録材を押圧する第２の位置に移動させる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記給紙手段を前記第２の位置に移動させた際の前記記録材検知手段の検知結果に応じて、記録材の積載状態を判別することを特徴とする給紙装置。
2. 前記制御手段は、前記給紙手段を前記第２の位置に移動させた際に前記記録材検知手段により記録材の紙面が検知されていると記録材が過積載であると判断し、記録材の紙面が検知されていないと過積載でないと判断することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記制御手段は、記録材が過積載でないと判断すると、前記給紙手段を前記第２の位置から前記第１の位置に上昇させ、前記給紙手段は記録材を給紙することを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
4. 前記制御手段は、記録材が過積載であると判断すると、前記給紙手段による記録材の給紙を禁止することを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
5. 前記給紙手段に積載されている記録材の状態を表示する表示手段を備え、
   前記制御手段は、前記給紙手段に積載された記録材の積載状態を判別した結果を前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の給紙装置。
6. 画像を形成する画像形成手段と、
   記録材を積載する積載手段と、
   前記積載手段に積載された記録材を給紙する給紙手段と、
   前記積載手段に積載された記録材の紙面位置が給紙可能な位置の高さとなっているかを検知する記録材検知手段と、
   画像形成装置の状態が電源オフからオンになったか、又はスリープから復帰したかを検知する状態検知手段と、
   前記給紙手段を移動させる駆動手段と、
   前記状態検知手段により、画像形成装置の状態が電源オフからオンになった、又はスリープから復帰したと検知された場合に、前記記録材検知手段により記録材の紙面が検知されていると、前記駆動手段により前記給紙手段を記録材を接触している第１の位置よりさらに積載されている記録材を押圧する第２の位置に移動させる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記給紙手段を前記第２の位置に移動させた際の前記記録材検知手段により記録材を検知した検知結果に応じて記録材の積載状態を判別し、給紙可能であれば前記画像形成手段に記録材を給紙させることを特徴とする画像形成装置。

Images