JP5712177B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この明細書に記載の実施形態は、給紙カセット内に過積載されたシートが原因のシート詰まりを防止する技術に関する。

従来、シートに画像を形成するＭＦＰ(Multi Function Peripheral)等の画像形成装置が知られる（例えば、特許文献１）。画像形成装置の給紙カセット内において、シートは、向かい合うサイドガイド間に収容される。サイドガイドの壁面には、ラベルにてシートの積載量の上限が示される。

従来の装置では、給紙カセット内へのシートの積載量は検出しておらず、給紙カセットのシートの積載量はユーザに依存していたため、給紙カセットにシートが過積載されるおそれがある。給紙カセットにシートが過積載されると、給紙カセットを装置に挿入する際にシートがピックアップローラに衝突して曲がってしまい、曲がったシートが給紙されることによりシート詰まりが生じるおそれがある。

この明細書は、給紙カセット内に過積載されたシートによりシート詰まりが生じることを防止する技術を提供することを目的とする。

一般に、実施形態によれば、シートに画像を形成する画像形成装置は、給紙トレイと、トレイアップ機構と、第１センサと、第２センサと、表示部と、カセット検知センサと、制御部と、を備える。給紙トレイは、給紙カセット内にあり、シートが載置される。トレイアップ機構は、給紙トレイを上昇させる。第１センサは、給紙トレイの上昇開始を検知する。第２センサは、給紙トレイの給紙位置への到達を検知する。カセット検知センサは、給紙カセットが画像形成装置内に挿入されていることを検知する。制御部は、第１センサにより給紙トレイの上昇開始が検知されてから給紙トレイの給紙位置への到達が検知されるまでの時間をトレイアップ時間として計測し、トレイアップ時間が、給紙トレイ上に最大設定積載量のシートが積載される場合の値として設定される下限トレイアップ時間より小さい場合、給紙トレイ上にシートが過積載されているとの通知を表示部に表示させるとともに、前記給紙カセットの引き出しおよび挿入が前記カセット検知センサにより検知されるまで、前記画像形成装置を印刷動作が禁止されたカセット挿入待機状態にし、前記給紙カセットの引き出しおよび挿入が検知されると、再度トレイアップ時間を計測し、この再度計測したトレイアップ時間が前記下限トレイアップ時間より小さいか否かを判定する。

画像形成装置の内部構成を示す図である。 画像形成装置の制御部の機能ブロック図である。 給紙カセットの構成を示す斜視図である。 トレイアップ機構を示す斜視図である。 シートの過積載通知処理の流れを説明するためのフローチャートである。 過積載通知処理および過積載通知解除処理のフローチャートである。 過積載通知処理および過積載通知解除処理フローチャートである。

以下、各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は、画像形成装置１の内部構成を示す図である。
画像形成装置１は、ＭＦＰである。画像形成装置１は、タッチパネル１１（表示部）でユーザの操作入力を受け付けると、ＡＤＦ１２(Auto Document Feeder) や原稿台１３１上にセットされたシートを、画像読取部１３にてＣＣＤ(Charge Coupled Device)１３２により読み取り、画像データや印刷枚数等のコマンドを含む印刷ジョブを生成する。

続いて、画像形成装置１は、ピックアップローラ２１１等により給紙カセット１４１〜１４４からシートを取り出した後、搬送ローラ２１２によってシートを画像形成部２２に送り、画像形成部２２にて印刷ジョブに基づきシートに画像を形成する。給紙カセット１４１，１４２（第１、第２給紙カセット）は共に同一サイズのシート、例えばＡ４サイズのシートを収容するものとする。給紙カセット１４３は、給紙カセット１４１，１４２とは異なるサイズのシート、例えばＢ５サイズのシートを収容するものとする。給紙カセット１４４は、給紙カセット１４１〜１４３とは異なるサイズのシート、例えばＡ３サイズのシートを収容するものとする。

画像形成部２２では、レーザユニット２２１がレーザにより現像器ユニット２２２の各色毎の感光体２２２１Ｙ〜２２２１Ｋ上に静電潜像を形成する。現像器ユニット２２２は、感光体２２２１Ｙ〜２２２１Ｋ上の静電潜像を現像し、感光体２２２１Ｙ〜２２２１Ｋ上に各色毎のトナー像を形成する。感光体２２２１Ｙ〜２２２１Ｋは、各色のトナー像を転写ユニット２２３の転写ベルト２２３１上に重ねて転写し、１枚のカラートナー像を形成する。転写ベルト２２３１は、搬送ローラ２１２が送り出すシートに対し、転写位置Ｐにてシートにトナー像を転写する。このようにしてトナー像が転写されたシートを画像形成装置１は、定着器２３により加熱押圧し、画像をシートに定着させた後、排紙トレイ２４に排紙する。画像形成装置１は、印刷ジョブが両面印刷を指示する場合、定着器２３により一方の面に画像を定着させたシートを、ＡＤＵ２５により反転させて転写位置Ｐに送る。画像形成装置１は、他方の面にも転写位置Ｐにて画像形成部２２により画像を形成した後、定着処理を施し、排紙トレイ２４に排紙する。

図２は、画像形成装置１の制御部３に係る機能ブロック図である。
制御部３は、画像形成装置１全体を制御する。制御部３は、プロセッサ３１、プロセッサ３１に読み出される各種のプログラムや該プログラム処理に用いる閾値等の各種の値を格納するＲＯＭ(Read Only Memory)等のメモリ３２およびＨＤＤ３３(Hard Disk Drive)、制御部３の機能の一部を実現する専用の回路であるＡＳＩＣ３４(Application Specific Integrated Circuit)を備える。メモリ３２内には、後述する積載量算出データテーブル３２１が格納される。

画像形成装置１は、制御部３により制御される後述するトレイアップ機構４を備える。制御部３には、トレイアップ機構４に係る後述するセンサ５１，５２が接続する。また、制御部３には、給紙カセット１４１〜１４４が画像形成装置１内に挿入されていることを検知するカセット検知センサ５３が接続する。カセット検知センサ５３は、給紙カセット１４１〜１４４が画像形成装置１内に挿入されている状態においてはＯＮし、給紙カセット１４１〜１４４が画像形成装置１において規定の位置になく、画像形成装置１から引き出されている状態においてＯＦＦする。

図３は、給紙カセット１４１の構成を示す斜視図である。給紙カセット１４１〜１４４はいずれも同様の構成を備えるので、以下、給紙カセット１４１〜１４４の構成を給紙カセット１４１の構成を例に説明する。
給紙カセット１４１内には、シートが載置される給紙トレイ６と、サイドガイド７がある。サイドガイド７は、給紙トレイ６からピックアップローラ２１１方向への給紙方向（図３中左方向から右方向に向かう方向）と直交する方向（図３中上下方向）にスライド移動可能であり、対向するサイドガイド７が連動して移動する。対向するサイドガイド７は、給紙方向と直交する方向のシートの両端部に接する位置にそれぞれ位置づけられることで、シートを給紙トレイ６上で位置決めする。

給紙トレイ６は、トレイアップ機構４により給紙方向下流側（給紙先端側）が持ち上げられる、換言するとトレイアップされる。給紙トレイ６において給紙方向下流側の上方には、ピックアップローラ２１１が位置する。ピックアップローラ２１１は、アーム２１０により支持される。アーム２１０は、アーム２１０の基端側にある回動軸を中心にピックアップローラ２１１を上下方向に回動可能に支持する。
アーム２１０には、図３中上方に延びる不図示のアクチュエータを支持する支持部２１３がある。アクチュエータは、アーム２１０と一体に回動する（アーム２１０と同期して回動する）。アーム２１０近傍にはトレイアップセンサ５２がある。

トレイアップセンサ５２（第２センサ）は、給紙トレイ６の給紙位置への到達を検知する。トレイアップセンサ５２は、センサ領域５２１を有し、該センサ領域５２１内への検知対象物の進入を検知するとＯＮする。
給紙カセット１４１が画像形成装置１内に挿入され、給紙トレイ６がトレイアップ機構４にトレイアップされると、給紙トレイ６上のシートによりピックアップローラ２１１が上方に押される。これにより、アーム２１０が上方に回動し、ピックアップローラ２１１が上方に移動する。

給紙トレイ６上のシートが所定の高さ位置となる給紙位置まで給紙トレイ６がトレイアップされると、アーム２１０に設けられて当初トレイアップセンサ５２の下方に位置したアクチュエータがトレイアップセンサ５２のセンサ領域５２１内に位置付けられ、トレイアップセンサ５２がＯＮする。すると、制御部３は、トレイアップ機構４の駆動を停止し、給紙トレイ６のトレイアップを停止する。

給紙トレイ６上のシートの積載量が多いほど、トレイアップ開始後、給紙トレイ６上のシートが早くピックアップローラ２１１に接することとなる。従って、給紙トレイ６は、シートの積載量が多いほど、給紙トレイ６が低い位置にある時に、給紙位置に到達したとトレイアップセンサ５２により検出され、トレイアップが停止される。

なお、給紙カセット１４１が画像形成装置１から引き出される際に、給紙トレイ６はトレイアップ機構４による支持を失って機械的に落下し、給紙カセット１４１の底面上の初期位置に戻ることとなる。この際、ピックアップローラ２１１およびアーム２１０は下方に移動し、アクチュエータがトレイアップセンサ５２のセンサ領域５２１よりも下方に移動することとなるため、トレイアップセンサ５２はＯＦＦすることとなる。

図４は、トレイアップ機構４を示す斜視図である。
トレイアップ機構４は、制御部３による制御の下、トレイアップユニット４１内のモータを駆動し、カップリング４２を介してトレイアップシャフト４３を回転させることにより、給紙トレイ６を給紙位置までトレイアップする。トレイアップシャフト４３において、トレイアップユニット４１側には、トレイアップシャフト４３の径方向外側に延びるアクチュエータ４４が設けられている。

アクチュエータ４４は、トレイアップシャフト４３と一体に回動する（トレイアップシャフト４３と同期して回動する）。アクチュエータ４４の先端部はトレイアップユニット４１側に曲がった鉤状部４４１になっている。トレイアップユニット４１において、前記アクチュエータ４４の鉤状部４４１が通過する軌跡上にトレイ起動検知センサ５１が設けられている。

トレイ起動検知センサ５１（第１センサ）は、給紙トレイ６の上昇開始を検知する。トレイ起動検知センサ５１は、センサ領域５１１を有し、該センサ領域５１１内への検知対象物の進入を検出するとＯＮする。給紙カセット１４１が画像形成装置１内に挿入されると、トレイアップ機構４がトレイアップシャフト４３を例えば図４中Ａ方向に回動させて給紙トレイ６をトレイアップし始める。

すると、当初トレイ起動検知センサ５１の図４中右方に位置したアクチュエータ４４の鉤状部４４１が図４中左方に移動してトレイ起動検知センサ５１のセンサ領域５１１に進入する。これにより、トレイ起動検知センサ５１は、ＯＮし、給紙トレイ６の上昇開始を検知する。トレイ起動検知センサ５１は、アクチュエータ４４の鉤状部４４１がさらに図４中左方に移動してセンサ領域５１１を通過しきるとＯＦＦする。

図５は、制御部３によるシートの過積載通知処理の流れを説明するためのフローチャートである。以下では、給紙カセット１４１が画像形成装置１から引き出された状態であるものとする。また、以下のシートの過積載通知処理は、給紙カセット１４１だけでなく、他の給紙カセット１４２〜１４４についても同様に行われる。
制御部３は、給紙カセット１４１が画像形成装置１から引き出された状態であるため、画像形成装置１を、印刷等の機能の実行を禁止させるカセット挿入待機状態とする（Ａｃｔ１）。

制御部３は、給紙カセット１４１が画像形成装置１に挿入され、カセット検知センサ５３がＯＮすると（Ａｃｔ２：ＹＥＳ）、トレイアップセンサ５２がＯＦＦの場合には（Ａｃｔ３：ＮＯ）、すなわち、給紙トレイ６が給紙カセット１４１の底面上の初期位置にあると判定する場合には、トレイアップ機構４によりトレイアップシャフト４３を回転させて給紙トレイ６をトレイアップさせる（Ａｃｔ４）。

制御部３が給紙トレイ６をトレイアップさせ始めると、トレイ起動検知センサ５１はあるタイミングでＯＮする、すなわちトレイアップシャフト４３に設けられたアクチュエータ４４がトレイ起動検知センサ５１のセンサ領域５１１内に至るタイミングでＯＮする。

すると制御部３は、トレイ起動検知センサ５１により給紙トレイ６の上昇開始が検知されてから給紙トレイ６の給紙位置への到達がトレイアップセンサ５２により検知されるまでの時間であるトレイアップ時間Ｔ１を計測し始める（Ａｃｔ５）。

制御部３は、給紙トレイ６上のシートによりピックアップローラ２１１が上昇し、トレイアップセンサ５２がＯＮすると、すなわち給紙トレイ６が積載するシート量に応じた給紙位置へ到達したことが検知されると、トレイアップ時間Ｔ１の計測を完了する（Ａｃｔ６）。

ここで、メモリ３２内には、例えば３段階程度に区分けされたシートの積載量が各トレイアップ時間Ｔ１に対応付けられた積載量算出データテーブル３２１が格納される（図２）。また、メモリ３２内には、給紙トレイ６上に最大設定積載量のシートが積載される場合のトレイアップ時間としての下限トレイアップ時間Ｔ２が格納される。

ここで、給紙トレイ６を所定の高さ位置に位置づけた際に、給紙トレイ６上のシートの積載量が多いほど、ピックアップローラ２１１は早く持ち上げられ始めるので、早くトレイアップセンサ５２がＯＮすることとなる。従って、給紙トレイ６上のシートの積載量が多いほど、早くトレイアップセンサ５２がＯＮし、短い時間でトレイアップ時間Ｔ１の計測が完了する。すなわち、シートの積載量が多いほどトレイアップ時間Ｔ１は小さくなり、逆にシートの積載量が少ないほどトレイアップ時間Ｔ１は大きくなる。
計測されるトレイアップ時間Ｔ１は、シートの積載量が最大設定積載量を超えていない場合、下限トレイアップ時間Ｔ２よりも大きくなる。

制御部３は、トレイアップ時間Ｔ１が下限トレイアップ時間Ｔ２よりも大きい場合、シートの積載量は最大設定積載量よりも少ないと判定する（Ａｃｔ７：ＹＥＳ）。そして、制御部３は、積載量算出データテーブル３２１に基づいてトレイアップ時間Ｔ１から３段階程度に区分けされたシートの大まかな積載量を取得し（Ａｃｔ８）、該積載量をタッチパネル１１に表示する（Ａｃｔ９）。その後、制御部３は、画像形成装置１を印刷待機状態とする（Ａｃｔ１０）。

一方、制御部３は、トレイアップ時間Ｔ１が下限トレイアップ時間Ｔ２よりも小さい場合、シートの積載量が最大設定積載量よりも多いと判定し（Ａｃｔ７：ＮＯ）、タッチパネル１１に給紙トレイ６上にシートが過積載されているとの通知、例えば「シート積載量が上限をオーバーしているおそれがあります。カセットを抜いて確認して下さい。」との通知を表示する（Ａｃｔ１１）。

なお、制御部３は、給紙カセット１４１が画像形成装置１に挿入され、カセット検知センサ５３がＯＮした際に（Ａｃｔ２：ＹＥＳ）、トレイアップセンサ５２がＯＮしている場合（Ａｃｔ３：ＹＥＳ）、すなわち何らかの事情によりトレイアップ動作前にすでに給紙トレイ６が給紙位置にあると判定する場合、この場合にもタッチパネル１１に給紙トレイ６上にシートが過積載されているとの通知、例えば「シート積載量が上限をオーバーしているおそれがあります。カセットを抜いて確認して下さい。」との通知を表示する（Ａｃｔ１１）。

制御部３は、タッチパネル１１によりシートの過積載通知表示を行った場合、画像形成装置１を、印刷機能等の実行を禁止するカセット挿入待機状態にし（Ａｃｔ１）、ユーザに対し、給紙カセット１４１内の余剰シートの取り出しを促す。

（第２実施形態）
図６は、シートの過積載通知処理およびシートの過積載通知解除処理の流れを説明するためのフローチャートである。
第１実施形態では、制御部３は、タッチパネル１１によりシートの過積載通知表示を行う場合（Ａｃｔ１１）、画像形成装置１をカセット挿入待機状態にした（Ａｃｔ１）。本実施形態では、制御部３は、第１実施形態と同様の処理によりシートの過積載通知表示を行った場合（Ａｃｔ１１）、画像形成装置１を印刷待機状態にし、シートの過積載分の印刷を行うと過積載通知表示を解除する、すなわちシートの過積載通知解除処理を行う。以下、シートの過積載通知解除処理について説明する。

本実施形態では、メモリ３２内に、シートの積載枚数が各トレイアップ時間Ｔ１に対応付けられた積載枚数算出データテーブルが格納されている。また、メモリ３２内には、給紙トレイ６上に最大設定積載枚数のシートが積載される場合のトレイアップ時間としての下限トレイアップ時間Ｔ２が格納される。

制御部３は、シートの過積載通知表示（Ａｃｔ１１）を行った後、積載枚数算出データテーブルに基づいてトレイアップ時間Ｔ１からシートの積載枚数を取得し（Ａｃｔ１２）、シートの積載枚数と最大設定積載枚数との差分から過積載枚数Ｋ１を算出する（Ａｃｔ１３）。

制御部３は、シートが過積載と判定された給紙カセット１４１を画像形成装置１へのシートの給紙用のカセットとして設定し、給紙カセット１４１と同一サイズのシートを収容する給紙カセット１４２側から給紙することを禁止するとともに（Ａｃｔ１４）、画像形成装置１を印刷待機状態にする（Ａｃｔ１５）。なお、給紙禁止にする給紙カセット１４２が過積載でないことは制御部３により判定済みであるものとする。

制御部３は、画像形成装置１を制御して入力される印刷ジョブを実行するとともに、過積載側の給紙カセット１４１からの印刷枚数を積算する（Ａｃｔ１６）。制御部３は、画像形成装置１による積算印刷枚数Ｋ２が給紙カセット１４１の過積載枚数Ｋ１を上回るか否かを判定し（Ａｃｔ１７）、上回ると判定する場合（Ａｃｔ１７：ＹＥＳ）、タッチパネル１１によるシートの過積載通知表示を解除する（Ａｃｔ１８）。

（第３実施形態）
図７は、シートの過積載通知処理の流れを説明するためのフローチャートである。
第２実施形態では、制御部３は、シートの過積載通知表示を行った後（Ａｃｔ１１）、
過積載の給紙カセット１４１を給紙用のカセットとして設定し（Ａｃｔ１４）、過積載の給紙カセット１４１側のシートを印刷処理に用いた。

第３実施形態では、制御部３は、過積載の給紙カセット１４１に関するシートの過積載通知表示を行った後（Ａｃｔ１１）、過積載でない側の給紙カセット１４２を給紙用のカセットとして設定し（Ａｃｔ１９）、画像形成装置１を印刷待機状態にすることにより（Ａｃｔ２０）、過積載でない側の給紙カセット１４２を印刷処理に用いる。

記録媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であってもよい。具体的に、記録媒体としては、例えば、ＲＯＭやＲＡＭ等のコンピュータに内部実装される内部記憶装置、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の可搬型記憶媒体、コンピュータプログラムを保持するデータベース、あるいは他のコンピュータ並びにそのデータベースなどが挙げられる。インストールやダウンロードにより得る機能は、装置内部のＯＳ等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。プログラムは、その一部または全部が、動的に生成される実行モジュールであってもよい。
前記各実施形態における各処理の順序は、前記実施形態で例示した順序と異なっていてもよい。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

１…画像形成装置、３…制御部、４…トレイアップ機構、６…給紙トレイ、５１…トレイ起動検知センサ（第１センサ）、５２…トレイアップセンサ（第２センサ）、５３…カセット検知センサ、１４１、１４２…給紙カセット（第１、第２給紙カセット）。

特開２００９−３０１０４５号公報

Claims (4)

1. シートに画像を形成する画像形成装置であって、
   給紙カセット内にあり、シートが載置される給紙トレイと、
   前記給紙トレイを上昇させるトレイアップ機構と、
   前記給紙トレイの上昇開始を検知する第１センサと、
   前記給紙トレイの給紙位置への到達を検知する第２センサと、
   前記給紙カセットが前記画像形成装置内に挿入されていることを検知するカセット検知センサと、
   表示部と、
   前記第１センサにより前記給紙トレイの上昇開始が検知されてから前記給紙トレイの給紙位置への到達が検知されるまでの時間をトレイアップ時間として計測し、前記トレイアップ時間が、前記給紙トレイ上に最大設定積載量のシートが積載される場合の値として設定される下限トレイアップ時間より小さい場合、前記給紙トレイ上にシートが過積載されているとの通知を前記表示部に表示させるとともに、前記給紙カセットの引き出しおよび挿入が前記カセット検知センサにより検知されるまで、前記画像形成装置を印刷動作が禁止されたカセット挿入待機状態にし、前記給紙カセットの引き出しおよび挿入が検知されると、再度トレイアップ時間を計測し、この再度計測したトレイアップ時間が前記下限トレイアップ時間より小さいか否かを判定する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記制御部は、前記トレイアップ時間に基づいてシートの前記最大設定積載量に対する超過積載量を取得し、前記超過積載量分を前記画像形成装置が印刷したと判定する場合、前記表示部による前記通知の表示を解除する
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
   シートに画像を形成する画像形成部を備え、
   前記給紙カセットは、同一サイズのシートを収容する第１給紙カセットおよび第２給紙カセットを備え、
   前記制御部は、前記第１、第２給紙カセットのうちの一方の給紙カセットのトレイアップ時間は前記下限トレイアップ時間より小さく、他方の給紙カセットのトレイアップ時間は前記下限トレイアップ時間より大きいと判定する場合、前記他方の給紙カセットを前記画像形成部への給紙用のカセットとして設定する
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
   シートに画像を形成する画像形成部を備え、
   前記給紙カセットは、同一サイズのシートを収容する第１給紙カセットおよび第２給紙カセットを備え、
   前記制御部は、前記第１、第２給紙カセットのうちの一方の給紙カセットのトレイアップ時間は前記下限トレイアップ時間より小さく、他方の給紙カセットのトレイアップ時間は前記下限トレイアップ時間より大きいと判定する場合、前記一方の給紙カセットを前記画像形成部への給紙用の給紙カセットとして設定する
   ことを特徴とする画像形成装置。
   

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