JP2017122007A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シート材が載置されて昇降可能な昇降板16と、昇降板16を昇降させる昇降板昇降制御カム19と、昇降板昇降制御カム19により上昇された昇降板16に載置されているシート材と当接し、回転することによって当接したシート材を給送する給紙ローラ6と、回転することによって昇降板昇降制御カム19と給紙ローラ6を駆動するステッピングモータ21と、第一の回転数でステッピングモータ21が回転するように制御する制御部50と、を有し、給紙ローラ6が昇降板16又は昇降板16に載置されているシート材によって押圧され、給紙ローラ6が回転できない状態が生じた場合、制御部50は、第一の回転数(S102)よりも小さい第二の回転数でステッピングモータ21が回転するように制御する(S109)。
【選択図】図3
Description
図1(a)を参照して、実施例1のカラー画像形成装置(以下、画像形成装置という)
100の全体構成について説明する。図1(a)は、シート材給送制御機構を備えた画像形成装置100の概略断面図である。画像形成装置100は、電子写真プロセスを用いた、4色フルカラーのレーザプリンタである。画像形成装置100は、パーソナルコンピュータ(以下、PCという)等の外部ホスト装置から画像形成装置のコントローラである制御部50に入力される画像信号に基づいて、記録材であるシート材Sに画像を形成する。制御部50は、PC等の外部ホスト装置から画像信号等の印刷要求を受信すると、画像形成部、定着装置、給送制御部等に画像形成動作の開始を指示する。また、制御部50はROM、RAMを有しており、ROMには、制御部50が実行する制御プログラムやデータが格納されており、RAMは、制御部50が実行する制御プログラムが一時的に情報を保存するために使用されるメモリである。また、制御部50は時間測定を行うタイマ機能を有している。
次に、シート材給送装置10の構成について説明する。図1(b)は、シート材給送装置の概略斜視図である。シート材給送装置10は、シート材Sを積載するための給紙カセット9、昇降板16を昇降させるための昇降機構、駆動源であるステッピングモータ21から給紙ローラ6、搬送ローラ7までの回転駆動の伝達経路から構成されている。本実施例のシート材給送装置10は、昇降板16に載置されたシート材Sの有無を検知するセンサ機能や、給紙カセット9に載置されたシート材の種類を判別するセンサ機能等のシート材検知手段は備えていない。なお、図1(b)に付した符号についての説明は後述する。
まず、図2を用いて、給紙カセット9について説明する。図2(a)は、給紙カセット9の概略斜視図である。給紙カセット9は、図1(a)に示す画像形成装置100の図中右側面である画像形成装置100の前面側から着脱自在となっており、ユーザによるシート材Sの載置及びジャム処理が容易に行えるように構成されている。図2(a)に示すように、給紙カセット9には、シート材Sが載置され、後述する上昇動作を行うことで、シート材Sを給紙ローラ6に付勢する昇降板16が設けられている。昇降板16は、昇降板の回転中心36を回転の中心として回転自在に位置決めされる。また、昇降板16の両端には、昇降板16の昇降動作を制御する昇降レバー18との係合部17が設けられている。
続いて、昇降板16の昇降機構について説明する。図2(b)は、昇降板16が不図示の給紙ローラ6から最も離間した状態(最も降下した状態)を示す概略斜視図、図2(c)は、昇降板16が上昇し、不図示の給紙ローラ6に当接した状態(最も上昇した状態)を示す概略斜視図である。画像形成装置100の本体側には、図2(b)、(c)に示すように、昇降レバー18が、昇降レバーの回転中心37を回転の中心として回転自在に位置決めされている。昇降レバー18は、不図示の付勢部材により給紙ローラ6の方向に付勢されている。画像形成装置100に給紙カセット9が装着された状態においては、前述した昇降板16の係合部17と昇降レバー18が係合し、昇降レバー18の昇降動作と連動して、昇降板16も昇降可能なように構成されている。
次に、図2(d)を用いて、駆動源の回転が給紙ローラ6、搬送ローラ7へと伝達される駆動伝達経路について説明する。図2(d)は、本実施例における駆動伝達経路を示す概略斜視図である。画像形成装置100には、駆動源であるステッピングモータ21が備えられている。制御部50からの制御により、ステッピングモータ21は駆動され、ステッピングモータ21の回転駆動は、第1駆動ギア22から第2駆動ギア23へと伝達される。ここで、欠歯ギア24は不図示のソレノイドにより制御される欠歯ギアとなっており、第2駆動ギア23と選択的に噛み合う構成となっている。本実施例においては、欠歯ギア24と第2駆動ギア23の噛み合いをソレノイドにより制御する構成としているが、例えば電磁クラッチ等を用いて制御する構成でもよい。また、欠歯ギア24と制御カム19は同じ回転軸25に固定されており、一体となって回転するよう構成されている。すなわち、制御部50からの制御信号に基づいてソレノイドが動作すると、欠歯ギア24が第2駆動ギア23と噛み合い、ステッピングモータ21の駆動は欠歯ギア24を介して、同じ回転軸25に固定された制御カム19を回転させる構成となっている。
次に、図3のフローチャートを用いて、本実施例の給送動作について説明する。図3は、本実施例の給送動作の制御シーケンスを示すフローチャートであり、PC等の外部ホスト装置からの印刷要求を受信すると、制御部50により図3に示す処理が実行される。まず、ステップ101(以下、S101のように記す)では、制御部50は、画像形成部、定着装置、給送制御部等に、画像形成動作の開始を指示し、タイマをリセットし、スタートさせる。
歯ギア24と同じ回転軸に固定された制御カム19を回転させる。前述したように、制御カム19が回転することで、昇降レバー18が上昇し、昇降レバー18との係合部17を介して昇降板16も上昇を始める。シート材Sを積載した昇降板16が、上昇動作を行うことにより、昇降板16の最上面のシート材Sと給紙ローラ6が当接する。また、制御カム19と同じ回転軸上のギア27により回転駆動されるギア31の回転を受け、給紙ローラ6と搬送ローラ7が回転駆動される。このようなシート材給送装置10の通常の給送動作を、以下では「第一の駆動動作」という。そして、給紙カセット9の昇降板16上に積載されている記録媒体であるシート材Sは、給紙ローラ6により給送され、搬送ローラ7と分離ローラ8により、1枚ずつ分離されて搬送路を給送される。
モータ21が脱調したと判断する。S109では、制御部50は、過負荷による脱調状態から復帰させるため、ステッピングモータ21を自起動領域の低速回転(第二の回転数)で所定時間だけ回転させる「第二の駆動動作」を行う。これにより、制御カム19を回転させ、昇降板16を給紙ローラ6から離間した位置まで移動させる。更に、制御部50は、第二の駆動動作を行う所定時間である第二の所定時間を測定するためにタイマをリセットし、スタートさせる。本実施例では、第二の所定時間は、制御カム19を回転させて、昇降板16を給紙ローラ6から最も離間した位置(図2(b))である正常位置まで戻すのに要する時間とする。S110では、制御部50は、タイマよりタイマ値を読み出し、第二の所定時間が経過したかどうか判断し、経過していればS111に進み、経過していなければS110の処理を繰り返す。S111では、制御部50は、シート材給送装置10による第二の駆動動作を停止させ、処理を終了する。
上述したステッピングモータ21の駆動動作について、タイムチャートを用いて詳細に説明する。図4は、図3のフローチャートをタイムチャートで表した図であり、図4(a)は、シート材Sが給紙カセット9に載置されている場合、図4(b)は、シート材Sが給紙カセット9に載置されていない場合のタイムチャートである。図4(a)、(b)において、縦軸はステッピングモータ21のモータ回転数(単位:rad/s(ラジアン/秒))、横軸は時間(単位:s(秒))を示す。また、図中のTから始まる符号(例えばT101等)は時間タイミングを示し、符号中の番号は、図3で説明したフローチャート中の各処理に付したSで始まるステップ番号に対応する。
紙ローラ6に付勢(押圧)した位置で停止している状態では、ユーザが給紙カセット9にシート材Sを入れ直しても、シート材Sの搬送方向の先端が昇降板16と給紙ローラ6の間に入らずジャムとなってしまう。
給紙カセット上に載置されたシート材の紙種と異なったシート材をユーザが印刷設定したことにより、ステッピングモータが脱調した場合の第二の駆動動作について説明する。なお、本実施例においても、実施例1の図1、図2で説明した画像形成装置100、シート材給送装置10を使用するものとし、実施例1と同じ構成については同一符号を付し、説明を省略する。
まず、本実施例の給送動作について、図5のフローチャートを用いて説明する。図5は、本実施例の給送動作の制御シーケンスを示すフローチャートであり、PC等の外部ホスト装置からの印刷要求を受信すると、制御部50により図5に示す処理が実行される。なお、図5において、実施例1の図3に示す処理と同一の処理については、同じステップ番号を付している。
場合には、ステッピングモータ21が脱調状態から復帰し、シート材Sが正常に搬送されたと判断し、S124に進む。
上述したステッピングモータ21の駆動動作について、タイムチャートを用いて説明する。図6は、図5のフローチャートをタイムチャートで表した図である。図6(a)は、正しい紙種のシート材Sが給紙カセット9に載置されている場合、図6(b)は、指定されたシート材の紙種と異なる紙種のシート材Sが給紙カセット9に載置されている場合のタイムチャートである。図6(a)、(b)において、縦軸はステッピングモータ21のモータ回転数(単位:rad/s(ラジアン/秒))、横軸は時間(単位:s(秒))を示す。図6(a)では、通常のシート材の場合のステッピングモータ21の回転数を破線で示し、厚紙等の特定のシート材の場合の回転数を実線で示している。図6(a)に示すように、シート材Sが厚紙の場合には、通常のシート材に比べて、ステッピングモータ21の回転数を抑えて、遅い搬送速度で搬送動作が行われることがわかる。なお、図中のTから始まる符号(例えばT101等)は時間タイミングを示し、符号中の番号は、図5で説明したフローチャート中の各処理に付したSで始まるステップ番号に対応する。図6(a)のタイムチャートは、シート材Sが厚紙であるため、ステッピングモータの回転数が実施例1よりも遅いことを除けば、実施例1で説明した図4(a)に示すタイムチャートと同様であり、説明を省略する。
本実施例の給送動作について、図7のフローチャートを用いて説明する。図7は、本実施例の給送動作の制御シーケンスを示すフローチャートであり、PC等の外部ホスト装置からの印刷要求を受信すると、制御部50により図7に示す処理が実行される。なお、図7において、実施例1の図3に示す処理と同一の処理については、同じステップ番号を付している。
させることによりステッピングモータの出力を実施例1、2に比べて上昇させて、脱調状態からの復帰を行うものである。なお、ステッピングモータ21の速度は、第一の駆動動作と同じ加速状態まで上昇させてもよい。上述した実施例1や2における第一の駆動動作において定常的に電流値を増加させない理由は、ステッピングモータ21の電流値を増加させることにより、ステッピングモータ21の温度が上昇したり、騒音が発生したりするためである。そこで、本実施例では、通常の給送動作である第一の駆動動作には適用できないが、第三の駆動動作を実施する場合のみ、一時的にステッピングモータ21の電流値を増加させることで、給紙ローラ6から離間した位置に昇降板16を移動させる制御を行う。
すなわち、昇降板を上昇させて、昇降板に載置されているシート材Sを給送する構成のユニットであれば、上述した実施例を適用することができる。
16 昇降板
19 昇降板昇降制御カム
21 ステッピングモータ
50 制御部
Claims (17)
- シート材が載置されて昇降可能な昇降板と、
前記昇降板を昇降させる昇降手段と、
前記昇降手段により上昇された前記昇降板に載置されているシート材と当接し、回転することによって前記当接したシート材を給送する給送手段と、
回転することによって前記昇降手段と前記給送手段を駆動する駆動源と、
第一の回転数で前記駆動源が回転するように前記駆動源を制御する制御手段と、
を有し、
前記給送手段が前記昇降板又は前記昇降板に載置されているシート材によって押圧され、前記給送手段が回転できない状態が生じた場合、前記制御手段は、前記第一の回転数よりも小さい第二の回転数で前記駆動源が回転するように前記駆動源を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段が前記駆動源を前記第一の回転数で回転させるように制御した結果、前記昇降手段が前記昇降板を上昇させ、前記給送手段が回転して、その後、前記給送手段が停止したことによって前記駆動源が停止した場合に、前記制御手段は前記給送手段が回転できない状態が発生したと判断することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- シート材が載置されて昇降可能な昇降板と、
前記昇降板を昇降させる昇降手段と、
前記昇降手段により上昇された前記昇降板に載置されているシート材と当接し、回転することによって前記当接したシート材を給送する給送手段と、
前記給送手段により給送されたシート材を検知する検知手段と、
回転することによって前記昇降手段と前記給送手段を駆動する駆動源と、
第一の回転数で前記駆動源が回転するように前記駆動源を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段が前記駆動源を前記第一の回転数で回転させるように制御してから、第一の所定時間が経過しても前記検知手段がシート材を検知しない場合には、前記制御手段は、前記第一の回転数よりも小さい第二の回転数で前記駆動源が回転するように前記駆動源を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第一の所定時間が経過した場合、前記昇降板にシート材が載置されていないと判断することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記第一の所定時間は、前記駆動源が前記第一の回転数で駆動されているときに、前記給送手段により給送されたシート材の搬送方向の先端が前記検知手段に到達するまでに要する時間であることを特徴とする請求項3又は4に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記駆動源の回転数を前記第二の回転数に変更した後に前記検知手段がシート材を検知した場合には、前記駆動源の駆動を停止することを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記駆動源の回転数を前記第二の回転数に変更した後に第二の所定時間が経過した場合には、前記駆動源の駆動を停止することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第二の所定時間は、前記駆動源が前記第二の回転数で駆動されているときに、前記昇降手段が前記給送手段に当接した前記昇降板を前記給送手段から離間させるために要する時間であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記駆動源はステッピングモータであり、
前記第二の回転数は、前記ステッピングモータの自起動領域に含まれる回転数であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記昇降板は、前記昇降板に載置された最下面のシート材の重送を防ぐための分離パットを有し、
前記分離パットは、前記給送手段と対向するように設けられていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記分離パットは、前記昇降板にシート材が載置されていない場合には、前記昇降板の上昇により前記給送手段に当接し、前記給送手段を付勢することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記昇降手段は、前記駆動源からの駆動を受けて回転する回転軸と、前記回転軸が回転することにより前記昇降板を昇降させるカムと、を有することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記昇降手段は、前記昇降板を上昇させて載置されているシート材を前記給送手段に当接し、前記昇降板を下降させて載置されているシート材を前記給送手段から離間させることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、シート材の紙種に応じて、前記第一の回転数を変更することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記昇降手段は、前記給送手段がシート材を1枚給送する毎に、前記昇降板を上昇させ下降させることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- シート材が載置されて昇降可能な昇降板と、
前記昇降板を昇降させる昇降手段と、
前記昇降手段により上昇された前記昇降板に載置されているシート材と当接し、回転することによって前記当接したシート材を給送する給送手段と、
回転することによって前記昇降手段と前記給送手段を駆動する駆動源と、
第一の電流値によって前記駆動源が駆動されて、回転するように前記駆動源を制御する制御手段と、
を有し、
前記給送手段が前記昇降板又は前記昇降板に載置されているシート材によって押圧され、前記給送手段が回転できない状態が生じた場合、前記制御手段は、前記第一の電流値よりも大きい第二の電流値によって前記駆動源が駆動されて、回転するように前記駆動源を制御することを特徴とする画像形成装置。 - シート材が載置されて昇降可能な昇降板と、
前記昇降板を昇降させる昇降手段と、
前記昇降手段により上昇された前記昇降板に載置されているシート材と当接し、回転することによって前記当接したシート材を給送する給送手段と、
前記給送手段により給送されたシート材を検知する検知手段と、
回転することによって前記昇降手段と前記給送手段を駆動する駆動源と、
第一の電流値で前記駆動源が回転するように前記駆動源を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段が前記駆動源を第一の電流値で駆動して回転させるように制御してから、
第一の所定時間が経過しても前記検知手段がシート材を検知しない場合には、前記制御手段は、前記第一の電流値よりも大きい第二の電流値によって前記駆動源が駆動されて、回転するように前記駆動源を制御することを特徴とする画像形成装置。
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