JP2004256274A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置であって、給紙カセット内に積層された用紙の幅合わせを正確に行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】給紙カセット3の底板部3aには、給紙カセット3内に積層される用紙の用紙幅を規制するための紙幅ガイド板27が移動自在となる様に配設されている。当該底板部3aの裏面には、紙幅ガイド板27を駆動するための駆動部28と、用紙の積層状態に応じてON/OFF状態が切り替わるスイッチ部29が配設されている。
【選択図】 図2
【解決手段】給紙カセット3の底板部3aには、給紙カセット3内に積層される用紙の用紙幅を規制するための紙幅ガイド板27が移動自在となる様に配設されている。当該底板部3aの裏面には、紙幅ガイド板27を駆動するための駆動部28と、用紙の積層状態に応じてON/OFF状態が切り替わるスイッチ部29が配設されている。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置であって、給紙カセット内に積層された用紙の幅合わせを正確に行うことができる画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複写機、ファクシミリやプリンタ装置等の画像形成装置における給紙カセットには、各種用紙サイズに応じた用紙幅の設定を行うべく、積層された用紙の両側面に紙幅ガイド板が設けられている。この紙幅ガイド板は、用紙の搬送方向に対して鉛直方向に駆動可能となっており、給紙カセット内に用紙を補給する際には、ユーザーが当該紙幅ガイド板を駆動し、用紙の両側面に紙幅ガイド板を接触させて、各種用紙サイズに応じた用紙幅を設定することが一般的に行われている。(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−120195号公報(第2頁、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の画像形成装置においては、上述のごとく、給紙カセットにおける各種用紙サイズに応じた用紙幅は、ユーザーの手作業により調整されていたため、紙幅ガイド板の調整精度が悪く、用紙幅の幅合わせが不完全となる場合があり、結果として、給紙時に斜め給紙が発生したり、紙詰まりや斜め印字が発生してしまうという問題が生じていた。
【0005】
本発明は、上記問題点を解決し、給紙カセットにおける各種用紙サイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができるとともに、安定した給紙を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、積層した用紙の用紙幅を規制するために給紙カセットに配設された紙幅ガイド板と、紙幅ガイド板を駆動する駆動手段と、駆動手段の駆動状態に基づいて駆動手段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【0007】
この構成によると、制御手段が、駆動手段の駆動状態に基づいて駆動手段を制御するようにしているため、給紙カセットにおける各種用紙サイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができるとともに、安定した給紙を行うことができ、給紙性能が向上する。
【0008】
又、本発明の画像形成装置は、積層した用紙の用紙幅を規制するために給紙カセットに配設された紙幅ガイド板と、紙幅ガイド板を駆動する駆動手段と、給紙カセットに配設されるとともに、用紙の積層状態に応じてON/OFF状態が切り替わるスイッチと、駆動手段の駆動状態とスイッチのON/OFF状態に基づいて駆動手段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【0009】
この構成によると、制御手段が、駆動手段の駆動状態とスイッチのON/OFF状態に基づいて駆動手段を制御するようにしているため、給紙カセットに積層される用紙が少ない場合であっても、給紙カセットに積層される各種用紙のサイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【0011】
図1に示す様に、この画像形成装置1は、反転現像により画像形成を行う複写機であって、大きくは、一方向(図中のA方向)に回転する感光体ドラム2、用紙を収納した複数の給紙カセット3、これら給紙カセット3の各端部上方に配設され感光体ドラム2に向けて用紙を供給する給紙ユニット4、感光体ドラム2に対向するとともに、当該感光体ドラム2の上記回転方向に沿って配設された帯電ユニット5、現像ユニット6、転写ユニット7、及びクリーニングユニット8、その転写ユニット7から用紙を受け入れる定着ユニット9、この定着ユニット9から用紙を受け入れ画像形成装置1の外部に用紙を排出する排出部10、画像形成装置1の上部に配設され複写原稿を搬送する原稿搬送部11、この原稿搬送部11の下部に配設され複写原稿の画像を読み取る原稿読取部12から構成される。
【0012】
この様な構成のもとで、複写原稿は原稿搬送部11により原稿読取部12に搬送されて、この原稿読取部12によりその複写原稿の画像が読み取られ、これとともに感光体ドラム2の表面は帯電ユニット5により一様に帯電させられる。次いで、原稿読取部12によって読み取られた画像に基づく光が、不図示の光学部により感光体ドラム2の表面に照射されてその画像の静電潜像が形成され、その後、現像ユニット6によりその静電潜像にトナーを付着させトナー像が形成される。
【0013】
更に、給紙カセット3に収納された用紙は、給紙ユニット4により用紙供給経路21を経由して感光体ドラム2と転写ユニット7との間に供給され、次いで、この転写ユニット7により感光体ドラム2からトナー像が用紙上に引き寄せられて転写される。その後、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム2から分離されて、用紙搬送経路22を経由して定着ユニット9に搬送され、この定着ユニット9によりそのトナー像が転写紙上に定着される。
【0014】
一方、転写ユニット7によるトナー像転写後、感光体ドラム2の表面に残留するトナーは、クリーニングユニット8により完全に除去される。そして、残留トナーが除去された感光体ドラム2は、複数のLED等で構成された不図示の除電部によりその表面の残留電荷が除去され、帯電ユニット5に至る。
【0015】
用紙搬出経路23内で、定着ユニット9の直後には、第1の分岐爪13が設けられている。この第1の分岐爪13は、図示しないソレノイド等により連結されており、当該ソレノイドの作動又は非作動により第1の分岐爪13を制御することにより、用紙の搬送経路を切り換えている。即ち、トナー像が定着された転写紙をそのまま用紙搬出経路23に沿って、排出部10により画像形成装置1の外部に排出させるか、第1の分岐爪13の下方に設けられた反転経路15に向かって搬送させるかを、当該第1の分岐爪13で切り換えている。
【0016】
反転経路15には、搬送ローラ54とガイドローラ54aが設けられており、反転経路15の搬送方向下流側には、トナー像が定着された転写紙を搬送経路に沿って反転搬送する両面ユニット14が設けられている。又、両面ユニット14は、転写紙の反転搬送を行うための反転ローラ50、及びガイドローラ50aを備えている。
【0017】
反転ローラ50、及びガイドローラ50aにより反転搬送された転写紙は、第2の分岐爪24により、両面ユニット14の搬送方向下流側の第1の返送経路25、又は第2の返送経路26のいずれかに分岐される。尚、第2の分岐爪24の切り替えは、第1の分岐爪13と同様に、図示しないソレノイド等により行われる。
【0018】
図1に示す様に、第2の返送経路26は、用紙搬出経路23に通じているため、用紙の表面のみに印刷をし、当該印刷された面を裏にして(印刷された面と反対の面を表にして)排出したい場合は、定着ユニット9を出た転写紙が反転経路15から両面ユニット14を経て、第2の返送経路26を通過し、用紙搬出経路23へ戻ってくる様に、第1、及び第2の分岐爪13、24を作動させる。
【0019】
一方、第1の返送経路25は、用紙供給経路21に通じているため、用紙の両面に印刷をしたい場合は、定着ユニット9を出た転写紙が反転経路15から両面ユニット14に設けられた第1の返送経路25を通過し、用紙供給経路21に戻ってくる様に、第1、及び第2の分岐爪13、24を作動させる。用紙供給経路21に戻ってきた用紙は、再度、感光体ドラム2と転写ユニット7との間に供給され、次いで、この転写ユニット7により感光体ドラム2からトナー像が用紙裏面上に引き寄せられて転写される。その後、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム2から分離されて、用紙搬送経路22を経由して定着ユニット9に搬送され、この定着ユニット9によりそのトナー像が用紙裏面上に定着される。
【0020】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置の給紙カセットについて説明する。図2は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における給紙カセットの概略構成を示す斜視図である。
【0021】
図2に示す様に、給紙カセット3の底板部3aには、給紙カセット3内に積層される用紙の用紙幅を規制するための紙幅ガイド板27が、用紙の搬送方向(図中の矢印の方向)に対して鉛直方向に移動自在となる様に配設されており、又、当該底板部3aの裏面には、紙幅ガイド板27を駆動するための駆動部28と、用紙の積層状態に応じてON/OFF状態が切り替わるスイッチ部29が配設されている。
【0022】
駆動部28は、図3に示す様に、モータ30と、当該モータ30によって回転駆動するピニオン30’、及び当該ピニオンにより直線駆動するラック31とから構成されている。このモータ30は、図3に示す様に、時計回り/反時計回りのいずれの方向にも回転可能であり、又、図2に示す様に、ラック31には、紙幅ガイド板27が固定されているため、モータ30の回転に従ってラック31が駆動すると、ラック31に固定された紙幅ガイド板27が移動する構成となっている。
【0023】
スイッチ部29は、図4に示す様に、アクチュエータ32と、赤外線等を発する発光ダイオードからなる発光素子33と、フォトダイオードからなる受光素子34とから構成されており、給紙カセットに積層される用紙がアクチュエータ32の先端部に当接することにより当該アクチュエータ32が回動するようになっている。即ち、図4において、用紙が当接する前においては、アクチュエータ32は実線で示す35の状態(スイッチOFFの状態)にあり、この状態下では、発光素子33と受光素子34は遮光状態にあるが、アクチュエータ35の先端部に用紙が当接すると、用紙の重みによりアクチュエータ35は回動し、図4において点線で示す35’の状態(スイッチONの状態)になり、発光素子33と受光素子34の遮光状態が解除され、光信号が発生する構成となっている。
【0024】
図5は、モータの駆動制御を行う回路系を示したものである。図5において、36は制御部であり、当該制御部36は、CPU37と、モータ駆動回路38と、電流検出器39とから構成されている。又、モータ30とモータ駆動回路38により、モータ駆動部38’が構成されている。スイッチ部29が上述のスイッチONの状態になった時に発生するON信号がCPU37に入力されると、当該CPU37は、モータ30を駆動するためのモータ駆動信号を発生し、当該モータ駆動信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ駆動信号に基づいて作動し、モータ30を駆動する。モータ30の駆動電流は、モータ駆動部38’を経由して、制御部36に設けられた電流検出器39により検出され、増幅器とA/D変換器(いずれも図示せず)を通じてCPU37へと入力される。尚、モータ30の駆動電流とは、モータ30を駆動する際の、モータ30の駆動負荷に基づく電流を意味し、本実施形態においては、駆動手段であるモータ30の駆動状態を示すパラメータとしての役割を有するものである。
【0025】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置におけるモータの制御について詳しく説明する。図6は、本発明の実施形態に係る画像形成装置におけるモータの制御の手順を示すフローチャートである。
【0026】
図6において、まず、給紙カセット3が画像形成装置1に挿入され(ステップS1)、当該給紙カセット3に積層された用紙が、アクチュエータ35の先端部に当接し、当該用紙の重みによりアクチュエータ35が回動すると、前述のごとくスイッチ部29はスイッチONの状態になり(ステップS2)、発光素子33と受光素子34の遮光状態が解除され、光信号が発生する。当該光信号は図示しない増幅器により電気信号に変換されて、制御部36のCPU37に入力され、CPU37は、モータ30を正転駆動するためのモータ正転駆動信号を発生し、当該モータ正転駆動信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ正転駆動信号に基づいて作動し、モータ30を正転駆動(図3において、時計回りに駆動)する(ステップ3)。モータ30が正転すると、紙幅ガイド板27は互いに近づく方向に動くとともに、モータ30からは駆動電流が発生し、当該駆動電流は、モータ駆動部38’を経由して、制御部36に設けられた電流検出器39により検出され、増幅器とA/D変換器(いずれも図示せず)を通じてCPU37へと入力される。
【0027】
CPU37では、入力されたモータ30の駆動電流の大きさに基づく検出値と、給紙カセット3に積層される用紙の紙幅毎に設定され、制御部36に予め記憶された所定の基準値を比較し(ステップ4)、当該検出値が所定の基準値以下と判断した場合は、モータ30の駆動電流の大きさに基づく検出値と基準値の比較を繰り返し行い、基準値以上と判断した場合は、CPU37は、モータ30の回転を停止するためのモータ停止信号を発生し、当該モータ停止信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ停止信号に基づいて作動し、モータ30の回転を停止する(ステップ5)。
【0028】
以上、説明した様に、本実施形態においては、制御部36が、モータ30の駆動電流の大きさに基づく検出値、即ち、モータ30の駆動負荷に基づく電流の大きさにより決定される検出値に基づいてモータ30の回転を制御するようにしているため、駆動手段であるモータ30の駆動状態に基づいて、給紙カセットにおける各種用紙サイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができるとともに、安定した給紙を行うことができ、給紙性能が向上する。
【0029】
図7は、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置におけるモータの制御の手順を示すフローチャートである。
【0030】
図7において、ステップS11からステップS13に関しては、図6において説明したステップS1からステップS3と同じであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【0031】
モータ30が正転すると、上述のごとく、紙幅ガイド板27は互いに近づく方向に動くとともに、モータ30の駆動電流が制御部36の電流検出器39により検出され、ディジタル値に変換されてCPU37へと入力され、CPU37において、入力されたモータ30の駆動電流の大きさに基づく検出値と、給紙カセット3に積層される用紙の紙幅毎に設定され、制御部36に予め記憶された所定の基準値を比較するが(ステップS14)、本実施形態においては、CPU37が、当該検出値が所定の基準値以上と判断した場合は、紙幅ガイド板27が所定の距離退避するように(即ち、紙幅ガイド板27が、所定の距離だけ互いに遠ざかる方向に動くように)モータ30の回転方向を逆転させる(図3において、反時計回りの方向に回転させる)ために、モータ逆転信号を発生し、当該モータ逆転信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ逆転信号に基づいて作動し、モータ30の回転を逆転する(ステップS15)。その後、CPU37は、モータ30の回転を停止するためのモータ停止信号を発生し、当該モータ停止信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ停止信号に基づいて作動し、モータ30の回転を停止する(ステップS16)。
【0032】
以上、説明した様に、制御部36におけるCPU37によって、検出値が所定の基準値以上と判断された場合に、紙幅ガイド板27が所定の距離退避するように、モータ30の回転方向を逆転させることにより、給紙カセット3に積層される用紙が少ない場合であっても、紙幅ガイド板27によって用紙を押しつぶすことなく、給紙カセット3に積層される各種用紙のサイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができる。
【0033】
一方、当該検出値が所定の基準値以下と判断した場合は、制御部36は、スイッチ部29がスイッチONの状態にあるか、スイッチOFFの状態にあるかを判断し(ステップS17)、スイッチがONの状態にあると判断した場合は、モータ30の駆動電流の大きさに基づく検出値と基準値の比較を繰り返し行い、スイッチがOFFの状態にあると判断した場合は、制御部36のCPU37は、紙幅ガイド板27が所定の距離退避するようにモータ30の回転方向を逆転させるために、モータ逆転信号を発生し、当該モータ逆転信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ逆転信号に基づいて作動し、モータ30の回転を逆転する(ステップS18)。
【0034】
即ち、給紙カセット3に積層された用紙が少量の場合は、検出値が所定の基準値以下であっても、紙幅ガイド板27により用紙にかかる圧力が大きくなってしまうため、当該用紙が給紙カセット3の底板部3aから浮いた状態となる場合がある。この場合、給紙カセット3に用紙が積層されているにもかかわらず、当該用紙がスイッチ部29におけるアクチュエータ32に当接していないため、用紙の重みがアクチュエータ32にかからず、当該アクチュエータ32が図4において説明した35の状態(即ち、スイッチOFFの状態)となってしまう場合がある。この状態下では、給紙カセットにおける各種用紙サイズに応じた幅合わせが正確に行われていないため、安定した給紙を行うことが困難になってしまう。そこで、スイッチ部29のアクチュエータ32が図4に示した35の状態になり、当該アクチュエータ32により、発光素子33と受光素子34が遮光状態にある場合は、制御部36のCPU37は、スイッチ部29がスイッチOFFの状態にあると判断して、スイッチ部29を再度スイッチONの状態にするために、モータ30の回転方向を逆転させ、紙幅ガイド板27を所定の距離退避させるべく、モータ逆転信号をモータ駆動回路38に出力する構成としたものである。
【0035】
モータ30の逆転により、アクチュエータ35の先端部に用紙が当接するとともに、当該用紙の重みによりアクチュエータ35が回動し、図4において点線で示す35’の状態になり、発光素子33と受光素子34の遮光状態が解除されると、制御部36のCPU37は、スイッチ部29がスイッチONの状態にあると判断して(ステップS19)、モータ30の回転を停止するためのモータ停止信号を発生し、当該モータ停止信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ停止信号に基づいて作動し、モータ30の回転を停止する(ステップ20)。
【0036】
以上、説明した様に、制御部36におけるCPU37によって、モータ30の駆動状態とスイッチ部29のスイッチON/OFF状態に基づいて前記モータ30の駆動を制御することにより、即ち、駆動電流の大きさに基づく検出値が所定の基準値以下と判断された場合であって、かつ、スイッチ部29がスイッチOFFの状態にある場合に、紙幅ガイド板27が所定の距離退避するように、モータ30の回転方向を逆転させ、スイッチ部29が再びスイッチONの状態になった場合に、紙幅ガイド板27が停止する様に、モータ30の回転を停止させることにより、給紙カセット3に積層される用紙が少ない場合であっても、給紙カセット3に積層される各種用紙のサイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができる。
【0037】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて各部の構造、形状等を適宜変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
【0038】
例えば、上記実施形態においては、スイッチ部29に、アクチュエータ32を有するスイッチを用いたが、図8に示す様な、フォトインタラプタ型の反射型光電スイッチを用いる構成としても良い。この場合、スイッチ部29は、赤外線等を発する発光ダイオードからなる発光素子40と、フォトダイオードからなる受光素子41とから構成されており、発光素子40から出た光が用紙42により反射され、受光素子41に入射すると、光信号が発生し、スイッチONの状態となる。当該光信号は、図示しない増幅器により電気信号に変換されて、制御部36のCPU37に入力される。
【0039】
又、上記実施形態においては、駆動手段であるモータ30の駆動状態を示すパラメータとしてモータ30の駆動電流を用い、当該駆動電流の大きさに基づく検出値に基づいてモータ30の回転を制御したが、上記駆動電流以外のものを駆動手段であるモータ30の駆動状態を示すパラメータとして使用し、モータ30の回転を制御する構成としても良い。例えば、上記駆動電流の代わりにモータ30の回転数をパラメータとして用い、当該回転数の大きさに基づく検出値に基づいてモータ30の回転を制御するようにしても良い。この場合、図5において説明した電流検出器39は回転検出器に置き換わり、図6において説明したステップ4、及び図7において説明したステップ14においては、CPU37が、入力されたモータ30の回転数の大きさに基づく検出値と、給紙カセット3に積層される用紙の紙幅毎に設定され、制御部36に予め記憶された所定の基準値を比較することとなる。
【0040】
即ち、図6のスッテプ4においては、制御部36が、回転数の大きさに基づく検出値が所定の基準値以下と判断した場合は、モータ30の回転数の大きさに基づく検出値と基準値の比較を繰り返し行い、基準値以上と判断した場合は、CPU37は、モータ30の回転を停止するためのモータ停止信号を発生し、当該モータ停止信号はモータ駆動回路38に入力される。
【0041】
又、図7のステップ14においては、制御部36が、回転数の大きさに基づく検出値が所定の基準値以上と判断した場合は、紙幅ガイド板27が所定の距離退避するようにモータ30の回転方向を逆転させるために、モータ逆転信号を発生し、当該モータ逆転信号はモータ駆動回路38に入力される。一方、回転数の大きさに基づく検出値が所定の基準値以下と判断した場合は、制御部36は、スイッチ部29がスイッチONの状態にあるか、スイッチOFFの状態にあるかを判断し(ステップS17)、スイッチがONの状態にあると判断した場合は、モータ30の回転数の大きさに基づく検出値と基準値の比較を繰り返し行い、スイッチがOFFの状態にあると判断した場合は、制御部36のCPU37は、紙幅ガイド板27が所定の距離退避するようにモータ30の回転方向を逆転させるために、モータ逆転信号を発生し、当該モータ逆転信号はモータ駆動回路38に入力される。
【0042】
【発明の効果】
以上、説明した様に、本発明によれば、駆動手段であるモータの駆動状態に基づいてモータの回転を制御するようにしているため、給紙カセットにおける各種用紙サイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができる。従って、給紙時における斜め給紙や、紙詰まり等の発生を回避することができ、安定した給紙を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図2】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における給紙カセットの概略構成を示す斜視図である。
【図3】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における駆動部の概略構成を示す上面図である。
【図4】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置におけるスイッチ部の概略構成を示す斜視図である。
【図5】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における駆動部の駆動制御を行う回路系を示した概略図である。
【図6】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における駆動部の駆動制御の手順を示すフローチャートである。
【図7】は、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置における駆動部の駆動制御の手順を示すフローチャートである。
【図8】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置におけるスイッチ部の変形例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置
2 感光体ドラム
3 給紙カセット
4 給紙ユニット
5 帯電ユニット
6 現像ユニット
7 転写ユニット
8 クリーニングユニット
9 定着ユニット
14 両面ユニット
27 紙幅ガイド板
28 駆動部
29 スイッチ部
30 モータ
31 ラック
32 アクチュエータ
36 制御部
37 CPU
38 モータ駆動回路
39 電流検出器
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置であって、給紙カセット内に積層された用紙の幅合わせを正確に行うことができる画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複写機、ファクシミリやプリンタ装置等の画像形成装置における給紙カセットには、各種用紙サイズに応じた用紙幅の設定を行うべく、積層された用紙の両側面に紙幅ガイド板が設けられている。この紙幅ガイド板は、用紙の搬送方向に対して鉛直方向に駆動可能となっており、給紙カセット内に用紙を補給する際には、ユーザーが当該紙幅ガイド板を駆動し、用紙の両側面に紙幅ガイド板を接触させて、各種用紙サイズに応じた用紙幅を設定することが一般的に行われている。(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−120195号公報(第2頁、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の画像形成装置においては、上述のごとく、給紙カセットにおける各種用紙サイズに応じた用紙幅は、ユーザーの手作業により調整されていたため、紙幅ガイド板の調整精度が悪く、用紙幅の幅合わせが不完全となる場合があり、結果として、給紙時に斜め給紙が発生したり、紙詰まりや斜め印字が発生してしまうという問題が生じていた。
【0005】
本発明は、上記問題点を解決し、給紙カセットにおける各種用紙サイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができるとともに、安定した給紙を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、積層した用紙の用紙幅を規制するために給紙カセットに配設された紙幅ガイド板と、紙幅ガイド板を駆動する駆動手段と、駆動手段の駆動状態に基づいて駆動手段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【0007】
この構成によると、制御手段が、駆動手段の駆動状態に基づいて駆動手段を制御するようにしているため、給紙カセットにおける各種用紙サイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができるとともに、安定した給紙を行うことができ、給紙性能が向上する。
【0008】
又、本発明の画像形成装置は、積層した用紙の用紙幅を規制するために給紙カセットに配設された紙幅ガイド板と、紙幅ガイド板を駆動する駆動手段と、給紙カセットに配設されるとともに、用紙の積層状態に応じてON/OFF状態が切り替わるスイッチと、駆動手段の駆動状態とスイッチのON/OFF状態に基づいて駆動手段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【0009】
この構成によると、制御手段が、駆動手段の駆動状態とスイッチのON/OFF状態に基づいて駆動手段を制御するようにしているため、給紙カセットに積層される用紙が少ない場合であっても、給紙カセットに積層される各種用紙のサイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【0011】
図1に示す様に、この画像形成装置1は、反転現像により画像形成を行う複写機であって、大きくは、一方向(図中のA方向)に回転する感光体ドラム2、用紙を収納した複数の給紙カセット3、これら給紙カセット3の各端部上方に配設され感光体ドラム2に向けて用紙を供給する給紙ユニット4、感光体ドラム2に対向するとともに、当該感光体ドラム2の上記回転方向に沿って配設された帯電ユニット5、現像ユニット6、転写ユニット7、及びクリーニングユニット8、その転写ユニット7から用紙を受け入れる定着ユニット9、この定着ユニット9から用紙を受け入れ画像形成装置1の外部に用紙を排出する排出部10、画像形成装置1の上部に配設され複写原稿を搬送する原稿搬送部11、この原稿搬送部11の下部に配設され複写原稿の画像を読み取る原稿読取部12から構成される。
【0012】
この様な構成のもとで、複写原稿は原稿搬送部11により原稿読取部12に搬送されて、この原稿読取部12によりその複写原稿の画像が読み取られ、これとともに感光体ドラム2の表面は帯電ユニット5により一様に帯電させられる。次いで、原稿読取部12によって読み取られた画像に基づく光が、不図示の光学部により感光体ドラム2の表面に照射されてその画像の静電潜像が形成され、その後、現像ユニット6によりその静電潜像にトナーを付着させトナー像が形成される。
【0013】
更に、給紙カセット3に収納された用紙は、給紙ユニット4により用紙供給経路21を経由して感光体ドラム2と転写ユニット7との間に供給され、次いで、この転写ユニット7により感光体ドラム2からトナー像が用紙上に引き寄せられて転写される。その後、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム2から分離されて、用紙搬送経路22を経由して定着ユニット9に搬送され、この定着ユニット9によりそのトナー像が転写紙上に定着される。
【0014】
一方、転写ユニット7によるトナー像転写後、感光体ドラム2の表面に残留するトナーは、クリーニングユニット8により完全に除去される。そして、残留トナーが除去された感光体ドラム2は、複数のLED等で構成された不図示の除電部によりその表面の残留電荷が除去され、帯電ユニット5に至る。
【0015】
用紙搬出経路23内で、定着ユニット9の直後には、第1の分岐爪13が設けられている。この第1の分岐爪13は、図示しないソレノイド等により連結されており、当該ソレノイドの作動又は非作動により第1の分岐爪13を制御することにより、用紙の搬送経路を切り換えている。即ち、トナー像が定着された転写紙をそのまま用紙搬出経路23に沿って、排出部10により画像形成装置1の外部に排出させるか、第1の分岐爪13の下方に設けられた反転経路15に向かって搬送させるかを、当該第1の分岐爪13で切り換えている。
【0016】
反転経路15には、搬送ローラ54とガイドローラ54aが設けられており、反転経路15の搬送方向下流側には、トナー像が定着された転写紙を搬送経路に沿って反転搬送する両面ユニット14が設けられている。又、両面ユニット14は、転写紙の反転搬送を行うための反転ローラ50、及びガイドローラ50aを備えている。
【0017】
反転ローラ50、及びガイドローラ50aにより反転搬送された転写紙は、第2の分岐爪24により、両面ユニット14の搬送方向下流側の第1の返送経路25、又は第2の返送経路26のいずれかに分岐される。尚、第2の分岐爪24の切り替えは、第1の分岐爪13と同様に、図示しないソレノイド等により行われる。
【0018】
図1に示す様に、第2の返送経路26は、用紙搬出経路23に通じているため、用紙の表面のみに印刷をし、当該印刷された面を裏にして(印刷された面と反対の面を表にして)排出したい場合は、定着ユニット9を出た転写紙が反転経路15から両面ユニット14を経て、第2の返送経路26を通過し、用紙搬出経路23へ戻ってくる様に、第1、及び第2の分岐爪13、24を作動させる。
【0019】
一方、第1の返送経路25は、用紙供給経路21に通じているため、用紙の両面に印刷をしたい場合は、定着ユニット9を出た転写紙が反転経路15から両面ユニット14に設けられた第1の返送経路25を通過し、用紙供給経路21に戻ってくる様に、第1、及び第2の分岐爪13、24を作動させる。用紙供給経路21に戻ってきた用紙は、再度、感光体ドラム2と転写ユニット7との間に供給され、次いで、この転写ユニット7により感光体ドラム2からトナー像が用紙裏面上に引き寄せられて転写される。その後、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム2から分離されて、用紙搬送経路22を経由して定着ユニット9に搬送され、この定着ユニット9によりそのトナー像が用紙裏面上に定着される。
【0020】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置の給紙カセットについて説明する。図2は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における給紙カセットの概略構成を示す斜視図である。
【0021】
図2に示す様に、給紙カセット3の底板部3aには、給紙カセット3内に積層される用紙の用紙幅を規制するための紙幅ガイド板27が、用紙の搬送方向(図中の矢印の方向)に対して鉛直方向に移動自在となる様に配設されており、又、当該底板部3aの裏面には、紙幅ガイド板27を駆動するための駆動部28と、用紙の積層状態に応じてON/OFF状態が切り替わるスイッチ部29が配設されている。
【0022】
駆動部28は、図3に示す様に、モータ30と、当該モータ30によって回転駆動するピニオン30’、及び当該ピニオンにより直線駆動するラック31とから構成されている。このモータ30は、図3に示す様に、時計回り/反時計回りのいずれの方向にも回転可能であり、又、図2に示す様に、ラック31には、紙幅ガイド板27が固定されているため、モータ30の回転に従ってラック31が駆動すると、ラック31に固定された紙幅ガイド板27が移動する構成となっている。
【0023】
スイッチ部29は、図4に示す様に、アクチュエータ32と、赤外線等を発する発光ダイオードからなる発光素子33と、フォトダイオードからなる受光素子34とから構成されており、給紙カセットに積層される用紙がアクチュエータ32の先端部に当接することにより当該アクチュエータ32が回動するようになっている。即ち、図4において、用紙が当接する前においては、アクチュエータ32は実線で示す35の状態(スイッチOFFの状態)にあり、この状態下では、発光素子33と受光素子34は遮光状態にあるが、アクチュエータ35の先端部に用紙が当接すると、用紙の重みによりアクチュエータ35は回動し、図4において点線で示す35’の状態(スイッチONの状態)になり、発光素子33と受光素子34の遮光状態が解除され、光信号が発生する構成となっている。
【0024】
図5は、モータの駆動制御を行う回路系を示したものである。図5において、36は制御部であり、当該制御部36は、CPU37と、モータ駆動回路38と、電流検出器39とから構成されている。又、モータ30とモータ駆動回路38により、モータ駆動部38’が構成されている。スイッチ部29が上述のスイッチONの状態になった時に発生するON信号がCPU37に入力されると、当該CPU37は、モータ30を駆動するためのモータ駆動信号を発生し、当該モータ駆動信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ駆動信号に基づいて作動し、モータ30を駆動する。モータ30の駆動電流は、モータ駆動部38’を経由して、制御部36に設けられた電流検出器39により検出され、増幅器とA/D変換器(いずれも図示せず)を通じてCPU37へと入力される。尚、モータ30の駆動電流とは、モータ30を駆動する際の、モータ30の駆動負荷に基づく電流を意味し、本実施形態においては、駆動手段であるモータ30の駆動状態を示すパラメータとしての役割を有するものである。
【0025】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置におけるモータの制御について詳しく説明する。図6は、本発明の実施形態に係る画像形成装置におけるモータの制御の手順を示すフローチャートである。
【0026】
図6において、まず、給紙カセット3が画像形成装置1に挿入され(ステップS1)、当該給紙カセット3に積層された用紙が、アクチュエータ35の先端部に当接し、当該用紙の重みによりアクチュエータ35が回動すると、前述のごとくスイッチ部29はスイッチONの状態になり(ステップS2)、発光素子33と受光素子34の遮光状態が解除され、光信号が発生する。当該光信号は図示しない増幅器により電気信号に変換されて、制御部36のCPU37に入力され、CPU37は、モータ30を正転駆動するためのモータ正転駆動信号を発生し、当該モータ正転駆動信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ正転駆動信号に基づいて作動し、モータ30を正転駆動(図3において、時計回りに駆動)する(ステップ3)。モータ30が正転すると、紙幅ガイド板27は互いに近づく方向に動くとともに、モータ30からは駆動電流が発生し、当該駆動電流は、モータ駆動部38’を経由して、制御部36に設けられた電流検出器39により検出され、増幅器とA/D変換器(いずれも図示せず)を通じてCPU37へと入力される。
【0027】
CPU37では、入力されたモータ30の駆動電流の大きさに基づく検出値と、給紙カセット3に積層される用紙の紙幅毎に設定され、制御部36に予め記憶された所定の基準値を比較し(ステップ4)、当該検出値が所定の基準値以下と判断した場合は、モータ30の駆動電流の大きさに基づく検出値と基準値の比較を繰り返し行い、基準値以上と判断した場合は、CPU37は、モータ30の回転を停止するためのモータ停止信号を発生し、当該モータ停止信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ停止信号に基づいて作動し、モータ30の回転を停止する(ステップ5)。
【0028】
以上、説明した様に、本実施形態においては、制御部36が、モータ30の駆動電流の大きさに基づく検出値、即ち、モータ30の駆動負荷に基づく電流の大きさにより決定される検出値に基づいてモータ30の回転を制御するようにしているため、駆動手段であるモータ30の駆動状態に基づいて、給紙カセットにおける各種用紙サイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができるとともに、安定した給紙を行うことができ、給紙性能が向上する。
【0029】
図7は、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置におけるモータの制御の手順を示すフローチャートである。
【0030】
図7において、ステップS11からステップS13に関しては、図6において説明したステップS1からステップS3と同じであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【0031】
モータ30が正転すると、上述のごとく、紙幅ガイド板27は互いに近づく方向に動くとともに、モータ30の駆動電流が制御部36の電流検出器39により検出され、ディジタル値に変換されてCPU37へと入力され、CPU37において、入力されたモータ30の駆動電流の大きさに基づく検出値と、給紙カセット3に積層される用紙の紙幅毎に設定され、制御部36に予め記憶された所定の基準値を比較するが(ステップS14)、本実施形態においては、CPU37が、当該検出値が所定の基準値以上と判断した場合は、紙幅ガイド板27が所定の距離退避するように(即ち、紙幅ガイド板27が、所定の距離だけ互いに遠ざかる方向に動くように)モータ30の回転方向を逆転させる(図3において、反時計回りの方向に回転させる)ために、モータ逆転信号を発生し、当該モータ逆転信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ逆転信号に基づいて作動し、モータ30の回転を逆転する(ステップS15)。その後、CPU37は、モータ30の回転を停止するためのモータ停止信号を発生し、当該モータ停止信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ停止信号に基づいて作動し、モータ30の回転を停止する(ステップS16)。
【0032】
以上、説明した様に、制御部36におけるCPU37によって、検出値が所定の基準値以上と判断された場合に、紙幅ガイド板27が所定の距離退避するように、モータ30の回転方向を逆転させることにより、給紙カセット3に積層される用紙が少ない場合であっても、紙幅ガイド板27によって用紙を押しつぶすことなく、給紙カセット3に積層される各種用紙のサイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができる。
【0033】
一方、当該検出値が所定の基準値以下と判断した場合は、制御部36は、スイッチ部29がスイッチONの状態にあるか、スイッチOFFの状態にあるかを判断し(ステップS17)、スイッチがONの状態にあると判断した場合は、モータ30の駆動電流の大きさに基づく検出値と基準値の比較を繰り返し行い、スイッチがOFFの状態にあると判断した場合は、制御部36のCPU37は、紙幅ガイド板27が所定の距離退避するようにモータ30の回転方向を逆転させるために、モータ逆転信号を発生し、当該モータ逆転信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ逆転信号に基づいて作動し、モータ30の回転を逆転する(ステップS18)。
【0034】
即ち、給紙カセット3に積層された用紙が少量の場合は、検出値が所定の基準値以下であっても、紙幅ガイド板27により用紙にかかる圧力が大きくなってしまうため、当該用紙が給紙カセット3の底板部3aから浮いた状態となる場合がある。この場合、給紙カセット3に用紙が積層されているにもかかわらず、当該用紙がスイッチ部29におけるアクチュエータ32に当接していないため、用紙の重みがアクチュエータ32にかからず、当該アクチュエータ32が図4において説明した35の状態(即ち、スイッチOFFの状態)となってしまう場合がある。この状態下では、給紙カセットにおける各種用紙サイズに応じた幅合わせが正確に行われていないため、安定した給紙を行うことが困難になってしまう。そこで、スイッチ部29のアクチュエータ32が図4に示した35の状態になり、当該アクチュエータ32により、発光素子33と受光素子34が遮光状態にある場合は、制御部36のCPU37は、スイッチ部29がスイッチOFFの状態にあると判断して、スイッチ部29を再度スイッチONの状態にするために、モータ30の回転方向を逆転させ、紙幅ガイド板27を所定の距離退避させるべく、モータ逆転信号をモータ駆動回路38に出力する構成としたものである。
【0035】
モータ30の逆転により、アクチュエータ35の先端部に用紙が当接するとともに、当該用紙の重みによりアクチュエータ35が回動し、図4において点線で示す35’の状態になり、発光素子33と受光素子34の遮光状態が解除されると、制御部36のCPU37は、スイッチ部29がスイッチONの状態にあると判断して(ステップS19)、モータ30の回転を停止するためのモータ停止信号を発生し、当該モータ停止信号はモータ駆動回路38に入力される。モータ駆動回路38は、モータ停止信号に基づいて作動し、モータ30の回転を停止する(ステップ20)。
【0036】
以上、説明した様に、制御部36におけるCPU37によって、モータ30の駆動状態とスイッチ部29のスイッチON/OFF状態に基づいて前記モータ30の駆動を制御することにより、即ち、駆動電流の大きさに基づく検出値が所定の基準値以下と判断された場合であって、かつ、スイッチ部29がスイッチOFFの状態にある場合に、紙幅ガイド板27が所定の距離退避するように、モータ30の回転方向を逆転させ、スイッチ部29が再びスイッチONの状態になった場合に、紙幅ガイド板27が停止する様に、モータ30の回転を停止させることにより、給紙カセット3に積層される用紙が少ない場合であっても、給紙カセット3に積層される各種用紙のサイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができる。
【0037】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて各部の構造、形状等を適宜変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
【0038】
例えば、上記実施形態においては、スイッチ部29に、アクチュエータ32を有するスイッチを用いたが、図8に示す様な、フォトインタラプタ型の反射型光電スイッチを用いる構成としても良い。この場合、スイッチ部29は、赤外線等を発する発光ダイオードからなる発光素子40と、フォトダイオードからなる受光素子41とから構成されており、発光素子40から出た光が用紙42により反射され、受光素子41に入射すると、光信号が発生し、スイッチONの状態となる。当該光信号は、図示しない増幅器により電気信号に変換されて、制御部36のCPU37に入力される。
【0039】
又、上記実施形態においては、駆動手段であるモータ30の駆動状態を示すパラメータとしてモータ30の駆動電流を用い、当該駆動電流の大きさに基づく検出値に基づいてモータ30の回転を制御したが、上記駆動電流以外のものを駆動手段であるモータ30の駆動状態を示すパラメータとして使用し、モータ30の回転を制御する構成としても良い。例えば、上記駆動電流の代わりにモータ30の回転数をパラメータとして用い、当該回転数の大きさに基づく検出値に基づいてモータ30の回転を制御するようにしても良い。この場合、図5において説明した電流検出器39は回転検出器に置き換わり、図6において説明したステップ4、及び図7において説明したステップ14においては、CPU37が、入力されたモータ30の回転数の大きさに基づく検出値と、給紙カセット3に積層される用紙の紙幅毎に設定され、制御部36に予め記憶された所定の基準値を比較することとなる。
【0040】
即ち、図6のスッテプ4においては、制御部36が、回転数の大きさに基づく検出値が所定の基準値以下と判断した場合は、モータ30の回転数の大きさに基づく検出値と基準値の比較を繰り返し行い、基準値以上と判断した場合は、CPU37は、モータ30の回転を停止するためのモータ停止信号を発生し、当該モータ停止信号はモータ駆動回路38に入力される。
【0041】
又、図7のステップ14においては、制御部36が、回転数の大きさに基づく検出値が所定の基準値以上と判断した場合は、紙幅ガイド板27が所定の距離退避するようにモータ30の回転方向を逆転させるために、モータ逆転信号を発生し、当該モータ逆転信号はモータ駆動回路38に入力される。一方、回転数の大きさに基づく検出値が所定の基準値以下と判断した場合は、制御部36は、スイッチ部29がスイッチONの状態にあるか、スイッチOFFの状態にあるかを判断し(ステップS17)、スイッチがONの状態にあると判断した場合は、モータ30の回転数の大きさに基づく検出値と基準値の比較を繰り返し行い、スイッチがOFFの状態にあると判断した場合は、制御部36のCPU37は、紙幅ガイド板27が所定の距離退避するようにモータ30の回転方向を逆転させるために、モータ逆転信号を発生し、当該モータ逆転信号はモータ駆動回路38に入力される。
【0042】
【発明の効果】
以上、説明した様に、本発明によれば、駆動手段であるモータの駆動状態に基づいてモータの回転を制御するようにしているため、給紙カセットにおける各種用紙サイズに応じた幅合わせを精度良く行うことができる。従って、給紙時における斜め給紙や、紙詰まり等の発生を回避することができ、安定した給紙を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図2】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における給紙カセットの概略構成を示す斜視図である。
【図3】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における駆動部の概略構成を示す上面図である。
【図4】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置におけるスイッチ部の概略構成を示す斜視図である。
【図5】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における駆動部の駆動制御を行う回路系を示した概略図である。
【図6】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における駆動部の駆動制御の手順を示すフローチャートである。
【図7】は、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置における駆動部の駆動制御の手順を示すフローチャートである。
【図8】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置におけるスイッチ部の変形例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置
2 感光体ドラム
3 給紙カセット
4 給紙ユニット
5 帯電ユニット
6 現像ユニット
7 転写ユニット
8 クリーニングユニット
9 定着ユニット
14 両面ユニット
27 紙幅ガイド板
28 駆動部
29 スイッチ部
30 モータ
31 ラック
32 アクチュエータ
36 制御部
37 CPU
38 モータ駆動回路
39 電流検出器
Claims (7)
- 積層した用紙の用紙幅を規制するために給紙カセットに配設された紙幅ガイド板と、前記紙幅ガイド板を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆動状態に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
- 前記駆動手段はモータであり、前記制御手段は前記モータの回転を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記駆動状態を示す駆動電流の大きさに基づく検出値と前記制御手段に予め記憶された所定の基準値を比較し、前記検出値が前記所定の基準値以上の場合に、前記モータの回転を停止させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記駆動状態を示す駆動電流の大きさに基づく検出値と前記制御手段に予め記憶された所定の基準値を比較し、前記検出値が前記所定の基準値以上の場合に、前記紙幅ガイド板が所定の距離退避するように前記モータの回転方向を逆転させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 積層した用紙の用紙幅を規制するために給紙カセットに配設された紙幅ガイド板と、前記紙幅ガイド板を駆動する駆動手段と、前記給紙カセットに配設されるとともに、前記用紙の積層状態に応じてON/OFF状態が切り替わるスイッチと、前記駆動手段の駆動状態と前記スイッチのON/OFF状態に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
- 前記駆動手段はモータであり、前記制御手段は前記モータの回転を制御することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記駆動状態を示す駆動電流の大きさに基づく検出値と前記制御手段に予め記憶された所定の基準値を比較し、前記検出値が前記所定の基準値以下の場合であり、かつ、前記スイッチがOFFの状態にある場合には、前記紙幅ガイド板が所定の距離退避するように前記モータの回転方向を逆転させることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
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Cited By (1)
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US7379701B2 (en) | 2004-12-24 | 2008-05-27 | Kyocera Mita Corporation | Sheet cassette and image forming apparatus |
-
2003
- 2003-02-27 JP JP2003050985A patent/JP2004256274A/ja active Pending
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