JP2006240838A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多段給紙トレイの各搬送用モータを駆動することによって消費電力が増大し、騒音が増大する。
【解決手段】 装置本体１の下部には第１段ないし第４段給紙トレイ２１ａ〜２１ｄを備え、各給紙トレイ２１ａ〜２１ｄには、用紙３１ａ〜３１ｄを搬送するための共通の用紙搬送路４１を有し、用紙搬送路４１で用紙３１を搬送するための搬送ローラ５１及びこれに対向する対向ローラ５２と、搬送ローラ５１を回転駆動するための用紙搬送用モータ５３と、用紙搬送路４１に用紙３１があるか否かを検知する用紙センサ５４ａ〜５４ｄを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に多段の給紙トレイを備える画像形成装置に関する。

プリンタ、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機等の画像形成装置として、種類やサイズの異なる用紙を装置本体に給紙するために、用紙を収容する給紙トレイ（給紙カセット、給紙ユニットともいう。）を多段に配置し、所要の用紙を選択的に給紙するようにしたものがある。この場合、通常、給紙トレイは装置の下部へ増設していく構造が主流であり、機構的には増設できる給紙トレイの数には制限が無いが、給紙トレイ選択のための制御回路の制約により、接続できる給紙トレイの数は決定される。

このような画像形成装置において、例えば、特許文献１には多数の給紙ユニットに対して２つ以上のモータを配置し、２つないし３つの給紙ユニットを１つのグループとして、１つのモータにより駆動する機構を構成し、それぞれの給紙ユニットに対する駆動の制御を個別に行うことにより、給紙トレイからの用紙の取り出しと、用紙搬送路内での用紙に対する搬送作用とを制御する画像形成装置が記載されている。
特許第３１４９６０５号公報

また、特許文献２には給紙部に複数の給紙トレイを多段に配置し、各給紙トレイに対応させて給紙ユニットを配置し、多段に配置された給紙ユニットを上下方向に貫通する用紙搬送路を介して、用紙を画像転写部に向けて搬送する機構を構成し、各給紙ユニットに対して駆動用のモータをそれぞれ配置し、各々の給紙ユニットにおける用紙搬送部材に対する駆動を行うとともに、画像形成装置本体の制御装置からの信号により、各給紙ユニットに対する駆動の制御を行うこと画像形成装置の給紙装置が記載されている。
特許第３２２６５８７号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載のように給紙トレイの数よりは少なく駆動モータを備え、あるいは、特許文献２に記載のように各給紙トレイに用紙を搬送するための駆動用モータ（用紙搬送用モータ）を備えた場合、装置本体に接続された全ての給紙トレイの用紙搬送用モータを駆動すると、搬送経路を用紙が搬送されない給紙トレイの用紙搬送用モータも駆動されることになり、消費電力が大きくなるとともに、駆動する搬送用モータの数が多くなれば、それだけ騒音の発生も大きくなるという課題が生じる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、効率的なモータ駆動を行なうことで用紙搬送時の消費電力及び騒音を低減できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、各給紙トレイには用紙を搬送するための用紙搬送用モータと前記用紙搬送経路に用紙が存在しているか否かを検知するための用紙検知手段とを備えている構成とした。

ここで、前記用紙を給紙するとき、前記用紙検知手段の検知結果に基づいて前記用紙搬送モータを駆動する手段を備えていることが好ましく、この場合、用紙が前記搬送経路中に存在する前記給紙トレイの前記用紙搬送モータのみを駆動することが、あるいは、用紙が前記搬送経路中に存在する前記給紙トレイのうちの用紙搬送方向最下流側の給紙トレイの前記用紙搬送モータのみを駆動することが好ましい。

本発明に係る画像形成装置によれば、各給紙トレイには用紙を搬送するための用紙搬送用モータと前記用紙搬送経路に用紙が存在しているか否かを検知するための用紙検知手段とを備えているので、必要な搬送用モータだけを駆動するようにすることができ、効率的なモータ駆動を行なうことができるようになって、用紙搬送時の消費電力及び騒音の低減を図れる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る画像形成装置の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の模式的説明図、図２は同装置の給紙トレイの模式的説明図である。
この画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成ユニット１１を含む装置本体１と、装置本体１の下部に多段（ここでは、４段とする。）に重ねて配置した、それぞれ用紙３１ａ〜３１ｄ（区別しないときは「用紙３１」という。）を収容する第１段ないし第４段給紙トレイ２１ａ〜２１ｄ（区別しないときは「給紙トレイ２１」という。）を備えている。

装置本体１には下段の給紙トレイ２１から給紙搬送路１４に搬送されてきた用紙３０をレジストして搬送する搬送ローラ１２、１３を備え、所定のタイミングで用紙３０を画像形成ユニット１１に給送し、画像形成ユニット１１で用紙３０に画像を形成して図示しない排紙トレイに排出する。画像形成ユニット１１としては、記録液の液滴を用紙に吐出して画像を形成するインクジェット記録方式の画像形成ユニットでも、あるいは、電子写真方式の画像形成ユニットなどのいずれであっても良い。また、装置本体１には原稿を読み取る画像読取装置（スキャナ）を備える構成とすることもできる。

各給紙トレイ２１には、用紙３１を搬送するための共通の用紙搬送路４１を有し、この用紙搬送路４１で用紙３１を搬送するための搬送ローラ５１及びこれに対向する対向ローラ５２と、搬送ローラ５１を回転駆動するための用紙搬送用モータ５３（各トレイで区別するときは「用紙搬送用モータ５３ａ〜５３ｄ」という。）と、用紙搬送路４１に用紙３１があるか否かを検知する用紙検知手段である用紙センサ５４（各トレイで区別するときは「用紙センサ５４ａ〜５４ｄ」という。）とを備えている。なお、各給紙トレイ２１には用紙３１を用紙搬送路４１に送り出すための給紙機構を備えている。用紙搬送用モータ５３は給紙機構の給紙モータと兼用することもできる。

次に、この画像形成装置の制御部の概略について図３を参照して説明する。
この制御部は、装置全体の制御を司る主制御部６１と、画像形成ユニット１１を構成する各部を制御するための印刷制御部６２と、画像が形成された用紙を排紙のための搬送する排紙搬送部１６などを駆動する排紙駆動部６３と、装置本体１内の搬送ローラ１２などを含む給紙部１５を駆動制御するとともに、各給紙トレイ２１ａ〜２１ｄの各用紙搬送用モータ５３ａ〜５３ｄを、各モータドライバ６６ａ〜６６ｄを介して駆動制御し、また、図示しない給紙機構を駆動するための給紙制御部６４などを備えている。この給紙制御部６４には各給紙トレイ２１ａ〜２１ｄの用紙センサ５４ａ〜５４ｄからの用紙検知信号が入力され、この検知信号に基づいて各用紙搬送用モータ５３ａ〜５３ｄを駆動制御する。

次に、この制御部による給紙制御について図４を参照して説明する。
図示しないホストコンピュータからの印刷命令あるいは装置本体１のプリントスタート命令を受けて印刷（画像形成）を開始するとき、指定されたサイズの用紙３１が収納されている給紙トレイ２１の給紙機構を駆動して、用紙３１の用紙搬送路４１への給紙（送り出し）を開始する。そして、用紙センサ５４ａ〜５４ｄのいずれかがオフ状態（用紙３１を検知していない状態）からオン状態（用紙３１を検知している状態）に遷移したときには、当該オン状態になった用紙センサ３１の給紙トレイ２１の用紙搬送用モータ５３を駆動し、次いで、用紙センサ５４ａ〜５４ｄのいずれかがオン状態からオフ状態に遷移したときには、当該オフ状態になった用紙センサ３１の給紙トレイ２１の用紙搬送用モータ５３を停止させ、すべての用紙センサ５４ａ〜５４ｄがオフ状態に遷移したときには処理を終了する。

例えば、図５を参照して、第２段給紙トレイ２１ｂの用紙３１ｂを給紙する場合、第２段給紙トレイ２１ｂの用紙３１ｂが用紙搬送路４１に給紙されることで当該第２段給紙トレイ２１ｂの用紙センサ５４ｂがオフ状態からオン状態に遷移するので、用紙搬送モータ５３ｂを駆動する。これによって、図６に示すように、用紙３１ｂは用紙搬送路４１を下流側の第１段給紙トレイ２１ａの用紙搬送路４１に向けて搬送され、第１段給紙トレイ２１ａの用紙センサ５４ａがオフ状態からオン状態に遷移するので、第１段給紙トレイ２１ａの用紙搬送用モータ５３ａが駆動され、用紙３１ｂは装置本体１に向けて搬送される。

このとき、用紙３１ｂの搬送に関与しない第３段、第４段給紙トレイ２１ｃ、２１ｄの用紙搬送用モータ５３ｃ、５３ｄは用紙センサ５４ｃ、５４ｄが用紙を検知しないために駆動されることがなく、必要な用紙搬送用モータだけを駆動することできることになる。

そして、用紙３１ｂの後端が第２段給紙トレイ２１ｂの用紙センサ５４ｂを抜けると当該用紙センサ５４ｂがオン状態からオフ状態に遷移するので、用紙搬送用モータ５３ｂを停止し、次いで、用紙３１ｂの後端が第１段給紙トレイ２１ａの用紙センサ５４ａを抜けると当該用紙センサ５４ａがオン状態からオフ状態に遷移するので、用紙搬送用モータ５３ａも停止する。

このように、各給紙トレイには用紙を搬送するための用紙搬送用モータと用紙搬送経路に用紙が存在しているか否かを検知するための用紙検知手段とを備えることによって、用紙搬送に関与する搬送用モータだけを駆動するようにすることができ、効率的なモータ駆動を行なうことができるようになって、用紙搬送時の消費電力及び騒音の低減を図ることができる。

次に、他の実施形態について図７及び図８を参照して説明する。
この実施形態では、各用紙搬送用モータ５３と搬送ローラ５１との間にクラッチ機構などを介在させることによって、搬送ローラ５１がフリー状態（モータ開放状態）で回転できるようにしている。

そして、図７に示すように、図示しないホストコンピュータからの印刷命令あるいは装置本体１のプリントスタート命令を受けて印刷（画像形成）を開始するとき、指定されたサイズの用紙３１が収納されている給紙トレイ２１の給紙機構を駆動して、用紙３１の用紙搬送路４１への給紙（送り出し）を開始する。そして、用紙３１を送り出した給紙トレイ２１の用紙センサ５３がオン状態になったときに当該給紙トレイ２１の用紙搬送用モータ５３を駆動した後、次段（用紙搬送方向下流側の段）の給紙トレイ２１の用紙センサ５４がオン状態になったか否かを判別し、次段の用紙センサ５４がオン状態になると、当該段の用紙搬送用モータ５３を駆動するとともに、前段の用紙搬送用モータ５３を停止して開放状態にし、これを装置本体１側への送り込みが完了するまで繰り返す。

例えば、図８を参照して、第２段給紙トレイ２１ｂの用紙３１ｂを給紙する場合、第２段給紙トレイ２１ｂの用紙３１ｂが用紙搬送路４１に給紙されることで当該第２段給紙トレイ２１ｂの用紙センサ５４ｂがオン状態になるので、用紙搬送モータ５３ｂを駆動する。これによって、用紙３１ｂは用紙搬送路４１を下流側の第１段給紙トレイ２１ａの用紙搬送路４１に向けて搬送され、第１段給紙トレイ２１ａの用紙センサ５４ａがオフ状態からオン状態に遷移したとき、第１段給紙トレイ２１ａの用紙搬送用モータ５３ａを駆動するとともに、第２段給紙トレイ２１ｂの用紙搬送用モータ５３ｂは停止して開放状態にし、用紙３１ｂを第１段給紙トレイ２１ａの用紙搬送用モータ５３ａのみ駆動して装置本体１に向けて搬送する。

つまり、用紙センサ５４が用紙３１を検知している複数の給紙トレイ２１のうち、最も用紙搬送方向下流側の給紙トレイ２１の用紙搬送用モータ５３のみを駆動して用紙３１を搬送する。

このように、用紙搬送経路上で進行方向のもっとも前方の用紙搬送モータだけを駆動し、その他の給紙トレイのモータは、用紙搬送の負荷とならないようにフリーの状態とすることで、用紙搬送で駆動されているモータは、用紙の受け渡しの瞬間を除くと、唯一１カ所だけ駆動されることになり、電力の消費と騒音を大幅に低減することができる。しかも、複数のモータを並行して駆動した場合には、モータ回転速度の誤差から、用紙搬送時に用紙がたわんだり、引っ張られたりして、ジャムが発生する不具合が生じるが、実質的に単一のモータによる用紙搬送と同じになり、このようなジャムなどの発生を防止することもできる。

本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す模式的説明図である。 同装置の給紙トレイの模式的説明図である。 同装置の制御部の概要を示すブロック図である。 同制御部による給紙トレイからの給紙制御の説明に供するフロー図である。 図４の処理の具体例の説明に供する説明図である。 同じくその説明に供する説明図である。 他の実施形態における制御部による給紙トレイからの給紙制御の説明に供するフロー図である。 図７の処理の具体例の説明に供する説明図である。

符号の説明

１…装置本体
１１…画像形成ユニット
１２…搬送ローラ
２１ａ〜２１ｄ…給紙トレイ
３１ａ〜３１ｄ…用紙
４１…用紙搬送路
５１ａ〜５１ｄ…搬送ローラ
５３ａ〜５３ｄ…用紙搬送用モータ
５４ａ〜５４ｄ…用紙センサ

Claims (4)

1. 用紙に画像を形成する装置本体と、用紙を収容する複数段の給紙トレイとを備え、各給紙トレイから給紙される用紙を共通の用紙搬送路を介して前記装置本体に搬送する画像形成装置において、各給紙トレイには用紙を搬送するための用紙搬送用モータと前記用紙搬送経路に用紙が存在しているか否かを検知するための用紙検知手段とを備えてい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、前記用紙を給紙するとき、前記用紙検知手段の検知結果に基づいて前記用紙搬送モータを駆動する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記用紙が前記搬送経路中に存在する前記給紙トレイの前記用紙搬送モータのみを駆動することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記用紙が前記搬送経路中に存在する前記給紙トレイのうちの用紙搬送方向最下流側の給紙トレイの前記用紙搬送モータのみを駆動することを特徴とする画像形成装置。
   

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