JP6632273B2

JP6632273B2 - 用紙給送装置、画像形成装置及び画像形成装置の制御方法

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Publication number: JP6632273B2
Application number: JP2015176859A
Authority: JP
Inventors: 武木下
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-09-08
Filing date: 2015-09-08
Publication date: 2020-01-22
Anticipated expiration: 2035-09-08
Also published as: JP2017052594A; US9969578B2; US20170066612A1

Description

本発明は、用紙を２列に並べて収容する用紙積載部から用紙を給送する画像形成装置に関する。

従来複写機やプリンタなどの画像形成装置において大量の連続プリント時の利便性向上のために所定サイズの用紙を収容して、１枚ずつ画像形成部に給紙することができる用紙給送装置が供されている。この用紙給送装置の用紙積載量は利用者の用紙補給回数を低減させるためにできるだけ大容量であることが求められる。しかしながら用紙分離給紙機構で用紙を給紙する構造上カット紙を垂直に積載することが必要であり、ゆえに用紙を大量に積載すると、積載高さが高くなり給送装置自体が大型化してしまう。また分離給紙機構に連続して用紙が供給されるためには用紙積載台が徐々に垂直に上昇して用紙束上面が該分離給紙機構に接している必要がある。したがって用紙積載量が多くなることは稼働する用紙積載台の機構の大型化につながる。

この点を鑑みて、特許文献１では用紙給送部の横に補給用紙を予め収容しておくための補給用紙積載部を設けて用紙給送部の用紙積載台にかかる荷重の低減と用紙給送部の高さの低減を実現する給送装置が提案されている。特許文献１では水平移動する補給トレイ上に補給用紙を積載しておき、補給トレイ上の補給用紙を用紙給送部の用紙積載台へ移送する構成となっている。

特許２６２５０２４号

特許文献１においては用紙補給機構に異常が生じた場合について言及されていない。通常、装置の一部に異常が生じると装置を停止し、装置のメイン電源スイッチをオフ／オンしないと異常状態が解除されないなど、使い勝手に課題がある。特に、印刷ジョブの設定を行った後に、用紙補給部の異常に気が付いた場合、メイン電源スイッチをオフすることで、印刷ジョブの設定が消去されてしまう。

上記の課題を解決するための、本発明の用紙給送装置は、用紙が積載される第１の用紙積載手段と、前記第１の用紙積載手段に積載された用紙を給送する給送手段と、前記第１の用紙積載手段に隣接して配置され、前記第１の用紙積載手段に補給する用紙が積載される第２の用紙積載手段と、前記第２の用紙積載手段に用紙が積載される待機位置と前記第２の用紙積載手段に積載された用紙が前記第１の用紙積載手段に補給される補給位置との間で前記第２の用紙積載手段を移動させる移動手段と、前記第１の用紙積載手段の用紙の有無を検知する給紙用紙検知手段と、前記第２の用紙積載手段が前記待機位置にあることを検知する待機位置検知手段と、前記移動手段による前記第２の用紙積載手段の移動の異常の発生を検知する異常検知手段と、前記第１の用紙積載手段の用紙がなくなると、前記第２の用紙積載手段に積載されている用紙を前記第１の積載手段に移動させるように前記第２の積載手段を前記補給位置に移動させ、その移動の完了後、前記第２の用紙積載手段が前記補給位置から前記待機位置へ移動するように前記駆動手段を動作させても前記待機位置検知手段により前記第２の用紙積載手段が前記待機位置に到達したことが検知されない異常が前記異常検知手段により検知されると、前記駆動手段の動作を禁止するが、前記異常が解消されていなくても、給送指令があると前記給送手段による給送動作を実行させる制御手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置の制御方法は、用紙が積載される用紙積載手段と、前記用紙積載手段に積載された用紙を給送する給送手段と、前記給送手段により給送される用紙に画像を形成する画像形成手段と、前記用紙積載手段に隣接する所定位置に積載された用紙を前記用紙積載手段へ補給するように移動させる移動部材と、前記所定位置へ用紙が積載されるときに前記移動部材が待機する待機位置と前記移動部材により前記所定位置に積載された用紙の前記用紙積載手段への補給が完了する補給位置との間で前記移動部材を移動させる駆動手段と、前記用紙積載手段の用紙の有無を検知する用紙検知手段と、前記移動部材が前記待機位置にあることを検知する移動部材検知手段と、を有する画像形成装置の制御方法であって、前記用紙積載手段の用紙がなくなったことが前記用紙検知手段により検知されると、前記所定位置に積載された用紙を前記移動手段により前記用紙積載手段へ移動させるよう前記駆動手段を制御し、前記用紙積載手段への用紙の補給が完了した後に前記移動部材を前記補給位置から前記待機位置へ移動させるよう前記駆動手段を制御し、前記移動部材を前記補給位置から前記待機位置へ移動させるよう前記駆動手段を制御しても所定時間以内に前記移動部材検知手段が前記移動部材を検知しない場合、前記駆動手段の駆動を停止させ、前記移動部材検知手段が前記移動部材を検知していなくても給送指令を受け取ると、前記用紙積載手段に補給された用紙を給送するよう前記給送手段を制御することを特徴とする。

本発明によれば、用紙補給部に異常が生じた場合においても、装置のメイン電源スイッチをオフ／オンせずに、給紙動作を継続可能にすることで、使い勝手の低下を抑制する。

画像形成装置の全体構成図給送装置の給紙積載台と補給トレイの底面形状を説明する概略図給送装置の制御ユニットのブロック図第１の実施例における補給トレイ４４のホームポジション（以下、ＨＰと記載）戻り動作から用紙補給動作開始までを示すフローチャート説明する概略図

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例の全体構成図である。画像形成装置１００は、中間転写ベルト２の下面に沿って画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

給紙ユニット４は用紙Ｐを１枚ずつ送り出し、搬送ローラ１２は、給紙ユニット４から１枚ずつ送給された用紙Ｐをレジストローラ９へ送り出す。レジストローラ９は、回転が停止した状態で用紙Ｐの先端が突き当てられ、用紙の斜行を補正する。その後レジストローラ９は、中間転写ベルト２に形成されたトナー像の移動にタイミングを合わせて用紙Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り込む。

画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれの現像装置で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下には画像形成部１ａについて説明する。

画像形成部１ａは、感光ドラムａ、帯電器、現像器、クリーナー等を含む電子写真プロセスカートリッジである。感光ドラムａは、不図示の駆動モータから駆動力を伝達されて、所定のプロセススピードで回転する。感光ドラムａは、画像形成部１ａに内蔵された帯電器を用いて、一様な負極性の電位に帯電される。露光装置６は、各色の画像を展開した画像データに基づいて変調されたレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラムａの表面に静電潜像を形成させる。感光ドラムａに形成された静電潜像は、画像形成部１ａに内蔵された現像器によってトナーが付着されて、トナー像に現像される。

一次転写ローラ２ａに正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラムａに担持された負極性のトナー像が、一次転写部ＴａにおいてＲ２方向へ回転する中間転写ベルト２へ転写される。他の画像形成部１ｂ、１ｃ、１ｄでも同様に各色のトナー像が形成され、形成されたトナー像が中間転写ベルト２へ転写される。

中間転写ベルト２に重ねて転写された４色のトナー像は二次転写部Ｔ２に搬送されてきた用紙Ｐに転写される。その後、用紙Ｐは定着装置５へ搬送される。

定着装置５は、ヒータを設けた定着ローラ５ａに加圧ローラ５ｂを圧接して加熱ニップ部を形成する。用紙Ｐ上のトナー像は、加熱ニップ部で加熱及び加圧されて用紙Ｐに定着される。

その後、用紙Ｐは排出ローラ１１により排紙トレイ７へ排出される。

また、画像形成装置１００には電源スイッチ１６０が設けられており、電源スイッチ１６０をオフにすることにより、画像形成装置１００全体の電力供給が停止される。

給紙ユニット４における給紙機構は給紙ローラ４２とピックアップローラ４３からなり、給紙トレイ４１に積載された用紙Ｐの束から最上位の用紙を１枚ずつ分離して給紙する。給紙に伴って給紙トレイ４１上の用紙Ｐは減少していくので、最上位の用紙の位置が所定位置より下がらないように、給紙トレイ４１は所定のタイミングで上昇する。これにより、給紙動作が連続で行えるようになる。

給紙トレイ４１に隣接して、補給トレイ４４が配置されている。補給トレイ４４には、給紙トレイ４１の用紙がなくなった時に補給されるべき補給用紙Ｐ’が積載される。給紙トレイ４１に用紙が積載されているか否かは給紙用紙検知手段としての給紙トレイ用紙有無センサ５０により判断される。補給トレイ４４は、その一端が補給トレイ駆動ローラ４９に巻回されたベルト４８に固定されていて不図示の補給トレイ移動モータ３０７が補給トレイ駆動ローラ４９を駆動することで、補給トレイ４４を水平方向に平行移動させる。給紙トレイ４１と補給トレイ４４の水平面は図２の上面視図に示すように、互いにかみ合う櫛歯状の形状をしている。給紙トレイ４１が補給トレイ４４の底面と同じ高さまで下降し、補給トレイ駆動ローラ４９により補給トレイ４４が平行移動することで、補給トレイ４４は図２（ａ）の補給待機位置から図２（ｂ）の補給位置まで移動する。これにより、給紙トレイ４１と補給トレイ４４のそれぞれの用紙積載面が一体となった平面を形成する。図２（ａ）に示すように、補給トレイ４４は利用者が用紙Ｐ’を補給可能なように左側の補給待機位置で待機している。この待機位置を補給トレイ４４のホームポジション（以下、ＨＰ）とし、補給トレイＨＰセンサ４５は補給トレイ４４がＨＰにいるか否かを検知する。即ち、補給トレイＨＰセンサ４５は待機位置検知手段として機能する。給紙トレイ４１に用紙Ｐがない状態で給紙トレイ４１の用紙積載面が補給トレイ４４の用紙積載面と同じ高さまで下降し、かつ補給トレイ４４に用紙が積載されている状態で補給トレイ４４がＨＰに待機している場合に、補給トレイ４４の移動が可能となる。尚、補給トレイ４４に用紙が積載されているか否かは補給用紙検知手段としての補給トレイ用紙有無センサ４７により判断される。

また、補給トレイ４４が給紙トレイ４１側に移動中、補給位置センサ４６が補給トレイ４４を検知すると、補給トレイ４４の移動が停止される。即ち、補給位置センサ４６は補給トレイ４４が補給位置に到達したこと検知するセンサである。補給位置センサ４６が補給トレイ４４を検知すると、用紙補給動作は完了したことになり、補給トレイ４４はＨＰに戻る。補給トレイ４４が補給位置から退避すると、用紙が給紙トレイ４１に残ったままとなる。なお、補給トレイ４４が補給位置に到達すれば、補給トレイ４４がＨＰに戻らなくても、給紙トレイ４１からの給紙が可能となる。なぜなら、図２に示すように、補給トレイ４４の積載面と給紙トレイ４１の積載面とがお互い干渉しないようにかみ合う構成だからである。

給紙ユニット４は、画像形成装置１００の手前側に引き出すことが可能な構成であり、給紙ユニット４が手前側に引き出されることにより、補給トレイ４４及び給紙トレイ４１も手前に引き出される。利用者は、引き出した補給トレイ４４に補給用の用紙Ｐ’を補給することができる。また、利用者は、引き出した給紙トレイ４１へ直接用紙Ｐを補給することも可能である。

図３は本装置の給紙ユニット４の構成を示すブロック図である。制御ユニット３００は、画像形成装置本体を制御する画像形成制御部１５０と通信し、画像形成制御部１５０からの指示に基づいて動作する。制御ユニット３００はＣＰＵ３０１を搭載しており、ＣＰＵ３０１は、内蔵されたＲＯＭに格納されたプログラムによって、予め決められた給紙動作を実行する。またその際、一次的または恒久的に保存することが必要な書き換え可能なデータを格納するために、ＲＡＭも内蔵している。ＲＡＭには、例えばモータ制御部３０３へ与えるモータ駆動制御設定値などが格納される。

モータ制御部３０３には、給紙モータ３０５、給紙トレイ昇降モータ３０６、補給トレイ移動モータ３０７、補給トレイＨＰセンサ４５、補給位置センサ４６、補給トレイ用紙有無センサ４７が接続される。給紙モータ３０５は給紙ローラ４２やピックアップローラ４３を回転駆動する。給紙トレイ昇降モータ３０６は給紙トレイ４１を昇降する。補給トレイ移動モータ３０７は補給トレイ駆動ローラ４９を回転させて補給トレイ４４を平行移動させる。各モータはそれぞれＣＰＵ３０１の指示に基づき、モータ制御部３０３により適宜回転動作を制御される。また、モータ制御部３０３は、補給トレイ移動モータ３０７の異常状態を検知する回路を有している。

ＣＰＵ３０１は、給紙トレイ４１の用紙が給送され、給紙トレイ４１に用紙がなくなったことが給紙トレイ４用紙有無センサ５０により検知されると、給紙トレイ昇降モータにより給紙トレイを下降させる。その後ＣＰＵ３０１は、補給トレイ移動モータ３０７により補給トレイ４４を補給位置へ移動させることにより、給紙トレイ４１へ用紙を移動させる。但し、補給トレイ用紙有無センサ４７により用紙無しが検知されているときは、ＣＰＵ３０１は補給トレイ４４を移動させない。

また、補給トレイ用紙有無センサ４７は、給紙ユニット４の底面に固定されており、補給トレイ４４が補給位置にある状態でも待機位置の用紙の有無を検知できる。例えば、補給トレイ４４が補給位置にある状態で給紙ユニット４が利用者により引き出された場合や利用者が手動で補給トレイ４４を待機値から補給位置へ移動させた場合に、利用者が待機位置に用紙を積載してしまっても、用紙有が検知される。

次に、図４のフローチャートを用いて、補給トレイ４４のＨＰ戻り動作についてＣＰＵ３０１が行う制御を説明する。まず、ＣＰＵ３０１は、補給トレイ４４がＨＰにない状態で、補給トレイ用紙有無センサ４７により補給トレイ４４の戻る方向の用紙Ｐ’の有無を判断する（Ｓ４０１）。ここでの判断は、補給トレイ４４上の用紙の有無ではなく、補給待機位置における用紙の有無が判断される。補給待機位置に用紙Ｐ’がある場合、ＨＰへ戻る補給トレイ４４と用紙Ｐ’が衝突してしまうため、ＣＰＵ３０１はモータ制御部３０３に補給トレイ移動モータ３０７の動作禁止命令を出す（Ｓ４０２）。

Ｓ４０１にて用紙がないと判断された場合、ＣＰＵ３０１はモータ制御部３０３に補給トレイ移動モータ３０７の動作命令を出す（Ｓ４０３）。続いて、ＣＰＵ３０１は、モータ制御部３０３内部の補給トレイ移動モータ異常検知回路３０４により異常状態（例えば、異物混入などによるモータの過負荷状態）を検知したか否かを判断する（Ｓ４０４）。過負荷状態は例えば、モータに流れる電流が所定値以上になることで検知される。異常を検知した場合、ＣＰＵ３０１は、モータ制御部３０３に補給トレイ移動モータ３０７の動作禁止命令を出す（Ｓ４０２）。

Ｓ４０４にて異常を検知しなかった場合、ＣＰＵ３０１は、補給トレイＨＰセンサ４５により補給トレイ４４がＨＰに戻ったか否かを判断する（Ｓ４０５）。補給トレイ４４がＨＰ位置にない場合、ＣＰＵ３０１は、Ｓ４０３で動作命令を出してから所定時間Ｔ以上経過したか否かを確認する（Ｓ４０６）。

所定時間Ｔ以上経過している場合、ＣＰＵ３０１は、タイムアウト（所定時間Ｔ以内にＨＰに戻れない）異常と判断し、モータ制御部３０３に補給トレイ移動モータ３０７の動作禁止命令を出す（Ｓ４０２）。Ｓ４０３から所定時間Ｔまで経過していない場合は、補給トレイ４４がＨＰ位置に戻るまで（補給トレイＨＰセンサ４５がオンするまで）、もしくはタイムアウト異常になるまで、Ｓ４０４、Ｓ４０５の処理を繰り返し実行する。所定時間Ｔ以内に補給トレイＨＰセンサ４５がオンした場合、補給トレイ４４がＨＰに戻った（正常終了した）ことになるので、ＣＰＵ３０１は、モータ制御部３０３に補給トレイ移動モータ３０７の停止命令を出す（Ｓ４０７）。

補給トレイ４４がＨＰに戻っていなくても、給紙トレイ４１の昇降には影響がないので、給紙トレイ４１からの用紙Ｐの給紙が可能である。従って、補給トレイ４４の移動の異常が発生していても、給紙ユニット４全体の動作を禁止させる必要はない。従って、ＣＰＵ３０１は、補給トレイ４４のＨＰ戻り動作の正常終了（Ｓ４０７）あるいは異常終了（Ｓ４０２）に拘わらず、給紙トレイ４１からの給送動作を許容し、画像形成制御部１５０から給紙指令があれば、給紙動作を行わせる（Ｓ４０８）。

なお、本実施例では補給トレイ４４のＨＰ戻り動作から用紙補給動作開始までについて説明した。しかし、本発明はこれに限定したものではなく、例えば用紙補給動作時に補給トレイ４４が補給位置へ移動されない異常を検知し、補給トレイ４４の動作を停止するとしても良い。例えば、補給トレイ４４を補給位置へ移動させるように補給トレイ移動モータ３０７を駆動させても、補給位置センサ４６が補給トレイ４４を検知しない、異常と判断される。この場合も、利用者が給紙トレイ４１に用紙を補給すれば、給紙トレイ４１からの給紙動作が可能になる。

本実施形態によれば、補給トレイ４４に異常があっても、画像形成装置の電源スイッチ１６０をオフ／オンさせることなく、給紙動作を続行させることができるので、給送装置の操作性を向上できる。

４１給紙トレイ
４４補給トレイ
４５補給トレイＨＰセンサ
４６補給位置センサ
４７補給トレイ用紙有無センサ
４８補給トレイ駆動ベルト
４９補給トレイ駆動ローラ
１００画像形成装置
３００制御ユニット
３０１ＣＰＵ
３０３モータ制御部
３０４補給トレイ移動モータ異常検知回路
３０５給紙モータ
３０６給紙トレイ昇降モータ
３０７補給トレイ移動モータ

Claims

用紙が積載される第１の用紙積載手段と、
前記第１の用紙積載手段に積載された用紙を給送する給送手段と、
前記第１の用紙積載手段に隣接して配置され、前記第１の用紙積載手段に補給する用紙が積載される第２の用紙積載手段と、
前記第２の用紙積載手段に用紙が積載される待機位置と前記第２の用紙積載手段に積載された用紙が前記第１の用紙積載手段に補給される補給位置との間で前記第２の用紙積載手段を移動させる移動手段と、
前記第１の用紙積載手段の用紙の有無を検知する給紙用紙検知手段と、
前記第２の用紙積載手段が前記待機位置にあることを検知する待機位置検知手段と、
前記移動手段による前記第２の用紙積載手段の移動の異常の発生を検知する異常検知手段と、
前記第１の用紙積載手段の用紙がなくなると、前記第２の用紙積載手段に積載されている用紙を前記第１の積載手段に移動させるように前記第２の積載手段を前記補給位置に移動させ、その移動の完了後、前記第２の用紙積載手段が前記補給位置から前記待機位置へ移動するように前記駆動手段を動作させても前記待機位置検知手段により前記第２の用紙積載手段が前記待機位置に到達したことが検知されない異常が前記異常検知手段により検知されると、前記駆動手段の動作を禁止するが、前記異常が解消されていなくても、給送指令があると前記給送手段による給送動作を実行させる制御手段と、
を有することを特徴とする用紙給送装置。
請求項１に記載の用紙給送装置と、
前記用紙給送装置により給送された用紙に画像形成する画像形成手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
用紙が積載される用紙積載手段と、
前記用紙積載手段に積載された用紙を給送する給送手段と、
前記給送手段により給送される用紙に画像を形成する画像形成手段と、
前記用紙積載手段に隣接する所定位置に積載された用紙を前記用紙積載手段へ補給するように移動させる移動部材と、
前記所定位置へ用紙が積載されるときに前記移動部材が待機する待機位置と前記移動部材により前記所定位置に積載された用紙の前記用紙積載手段への補給が完了する補給位置との間で前記移動部材を移動させる駆動手段と、
前記用紙積載手段の用紙の有無を検知する用紙検知手段と、
前記移動部材が前記待機位置にあることを検知する移動部材検知手段と、
を有する画像形成装置の制御方法であって、
前記用紙積載手段の用紙がなくなったことが前記用紙検知手段により検知されると、前記所定位置に積載された用紙を前記移動手段により前記用紙積載手段へ移動させるよう前記駆動手段を制御し、
前記用紙積載手段への用紙の補給が完了した後に前記移動部材を前記補給位置から前記待機位置へ移動させるよう前記駆動手段を制御し、
前記移動部材を前記補給位置から前記待機位置へ移動させるよう前記駆動手段を制御しても所定時間以内に前記移動部材検知手段が前記移動部材を検知しない場合、前記駆動手段の駆動を停止させ、前記移動部材検知手段が前記移動部材を検知していなくても給送指令を受け取ると、前記用紙積載手段に補給された用紙を給送するよう前記給送手段を制御する
ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。