JP6682604B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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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。
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。
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。
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。
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 (13)
- 記録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記録材と当接し、回転することによって前記当接した記録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ステッピングモータと、
前記ステッピングモータが回転するように前記ステッピングモータを制御する制御手段と、
を有する画像形成装置において、
前記昇降手段は、前記ステッピングモータからの駆動力を受けて回転する第一のギアと、前記第一のギアと係合して回転し、前記昇降板を昇降させる第二のギアであって、一回転すると前記第一のギアとの係合が解除される第二のギアと、前記第一のギアと前記第二のギアを係合させ、前記ステッピングモータからの駆動力を前記昇降板へと伝達する伝達手段と、を含み、
前記第一のギアと前記第二のギアを係合させ、前記ステッピングモータからの駆動力を前記昇降板へと伝達するように前記制御手段が前記伝達手段を制御し、かつ第一の回転速度で前記ステッピングモータが回転するように前記制御手段が前記ステッピングモータを制御する間に、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、再び前記伝達手段を制御することなく、前記第一の回転速度よりも遅い第二の回転速度で前記ステッピングモータが回転するように前記ステッピングモータを制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記伝達手段はソレノイドを備え、
前記制御手段が前記伝達手段を制御する場合、前記制御手段は、前記ソレノイドをオンにすることにより前記第一のギアと前記第二のギアとを係合させて前記昇降板を上昇させ、
前記制御手段が前記伝達手段を制御しない場合、前記制御手段は、前記ソレノイドをオンにしないことで前記第一のギアと前記第二のギアとを係合させないことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記給送手段により給送された記録材を検知する検知手段を有し、
前記第一の回転速度で前記ステッピングモータが回転するように前記制御手段が前記ステッピングモータを制御してから、第一の所定時間が経過するまでに前記検知手段が記録材を検知しない場合、前記制御手段は、前記給送手段が回転できない状態が生じたと判断することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記第一の所定時間は、前記ステッピングモータが前記第一の回転速度で回転している場合に、前記給送手段が前記昇降板に載置された記録材の給送を開始してから、前記給送された記録材の搬送方向における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に記載の画像形成装置。
- 前記給送手段により給送された記録材を検知する検知手段を有し、
前記制御手段は、前記ステッピングモータの回転速度を前記第二の回転速度に変化させてから、第二の所定時間が経過するまでに前記検知手段が記録材を検知した場合、前記ステッピングモータの駆動を停止することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 - 記録材の搬送方向において前記検知手段よりも下流側に設けられ、記録材に対して画像を形成する画像形成手段を有し、
前記制御手段が前記画像形成手段の動作を開始させ、前記第一の回転速度で前記ステッピングモータが回転するように前記制御手段が前記ステッピングモータを制御する間に、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、前記画像形成手段の動作を停止させた状態で、前記第二の回転速度で前記ステッピングモータが回転するように前記ステッピングモータ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、前記ステッピングモータの回転速度を前記第二の回転速度に変化させてから第二の所定時間が経過した場合、前記ステッピングモータ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、前記ステッピングモータが前記第二の回転速度で回転している場合に、前記昇降手段が前記昇降板を前記給送手段から最も離れた位置まで下降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5乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記給送手段の回転軸には前記第二のギアとカムが固定されており、前記カムが一回転することによって前記昇降板は一回上昇し下降す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。
- 前記第二の回転速度は、前記ステッピングモータが回転できる速度範囲の中で最も遅い回転速度であ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。
- 前記昇降手段は、前記昇降板を上昇させて前記昇降板に載置されている記録材を前記給送手段に当接させ、前記昇降板を下降させて前記昇降板に載置されている記録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10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、記録材の種類に応じて、前記第一の回転速度を変更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、前記給送手段が記録材を1枚給送する毎に、前記昇降板を一回上昇させ下降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。
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