JP2010006528A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続印刷時、用紙供給部の切替時、搬送速度を上げて、用紙の到着遅れをなくしその後、搬送速度を低下させ、騒音量増加、モータの寿命短命化、給紙性能低下等の弊害をなくす。
【解決手段】画像形成装置は、回転速度が可変の給紙ローラ２１を備えた複数の用紙カセット２と、用紙サイズセンサ６と、レジストローラと、用紙の搬送速度を制御する制御部８と、用紙切れを検出する用紙有無センサ２３と、を備え、連続印刷中に用紙切れが検出された場合、制御部８は、同じサイズの用紙を収容する用紙カセット２を確認できた場合、給紙元を切り替え、切替後にレジストローラまでの搬送距離が長くなる場合、切替後の用紙カセット２の搬送速度をレジストローラに用紙の到着が遅れない速度まで上げ、更に、給紙ごとに給紙開始タイミングを早めつつ、切替後の用紙カセット２の搬送速度を下げる。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の用紙カセット等の用紙供給部を備えたプリンタ、複合機、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置では、画像形成装置に収容する用紙の枚数を増加させ、又、複数のサイズの用紙を使用できるようにするため、用紙カセット等の用紙供給部を複数備えることが多い。又、画像形成装置は、標準装備として２つ程度の用紙カセットを備え、オプション装置として、同様の用紙カセットや、大容量の給紙装置が増設されることもある。そして、例えば、Ａ４サイズのような使用頻度の高い用紙を複数の用紙カセット等に収容しておけば、使用者は、頻繁に用紙補給をせずに済む。

そして、一般に、用紙カセット等は縦積みされ、各用紙カセット等から、レジストローラやトナー像の転写位置や、画像形成位置等の、ある地点までの搬送距離が、各用紙カセットの位置により異なる。このように、搬送距離が異なると、同じ搬送速度で、同時に給紙を開始してもレジストローラ等への到着時間が異なる。言い換えると、最上段以外の用紙カセット等から供給された用紙は、最上段の用紙カセット等からの給紙に比べ、レジストローラ等への到着が遅れる場合がある。用紙が遅れて到着すれば、トナー像形成や転写等の画像形成動作を一時的に停止させる必要があり、印刷動作が間欠的となる。

このような、用紙カセット等の搬送距離差による用紙の到着遅れ解消を試みる発明が、特許文献１に記載されている。特許文献１には、複数の給紙段にそれぞれ配設された用紙収納部と、各用紙収納部の用紙を送り出す給紙コロと、その給紙コロにより送り出された用紙を作像部に向けて搬送する搬送部材を有する用紙搬送路とを備えた画像形成装置において、上記複数の給紙段の各給紙コロの回転速度を変更する給紙コロ回転速度変更手段を設けた画像形成装置が記載されている。これにより、作像部から最も遠くなる一番下の給紙段を選択して用紙を給紙しても、その給紙した用紙が作像部に到着する時間を、早めようとする（特許文献１：請求項１、段落［０００７］等参照）。
特開平１０−１２０２１６号

ここで、連続印刷中、給紙中の用紙カセット等で用紙切れが生じた場合、同じサイズの用紙を収容する用紙カセットがあれば、給紙を行う用紙カセット等を切り替えることで、印刷を継続することができる。しかし、この切替では、一般に、搬送速度は、各用紙供給部において同じであるため、切替後の用紙供給部の位置によって、用紙供給部からレジストローラ等までの搬送距離が長くなり、用紙到着が遅れる。又、最後の用紙がある程度搬送されなければ、用紙切れが検出されないので、用紙切れを検出してから給紙元の切り換えが行われた時点で、給紙を開始すべきタイミングを徒過している場合がある。従って、給紙元の切替時、レジストローラへの用紙到着遅れが生じやすいという問題がある。

そこで、特許文献１をみると、用紙供給部の切替についての記述はないものの、給紙コロ回転速度変更手段を設けるので、用紙供給部を切り替えても、レジストローラ等への到着遅れを防ぐことができる場合がある。しかし、特許文献１記載の発明は、給紙開始のタイミングは同じまま、一番上の給紙段の用紙収納部から作像部までの用紙搬送路の長さに対して長い分だけその選択された給紙段の給紙コロの回転速度を速める（特許文献１：段落［０００８］等参照）。従って、一番上以外の給紙段の給紙コロは、高速で回転され続け、モータ駆動音や用紙と給紙コロの摩擦音が大きくなるので、騒音は大きくなり、又、給紙コロを回転させるモータの寿命も短くなるという問題がある。

又、搬送速度が上がれば、ジャム（詰まり）や斜め送りも生じやすく給紙性能が低下するところ、特許文献１記載の発明は搬送速度を高めた状態を維持するので、給紙性能は低くなる。又、給紙コロを高速回転させると、給紙コロと用紙との摩擦や滑りで給紙コロの摩耗が早くなる。この給紙コロの早期摩耗も給紙性能の低下を招き、又、部品交換頻度を高めるという不都合を引き起こす。このように、特許文献１記載の発明では、騒音や、モータの短寿命化、給紙性能低下、給紙コロの早期摩耗等の多くの問題、弊害を伴う。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、連続印刷時、用紙供給部の切替時、搬送速度を上げて、用紙の到着遅れをなくし、その後、搬送速度を低下させていき、騒音量増大、モータの寿命短命化、給紙性能低下等の弊害をなくすことを課題とする。

請求項１に係る画像形成装置は、画像形成に用いる複数の用紙を収容し、用紙と接し回転することで給紙、搬送するとともに、その回転速度が可変である給紙用回転体を備えた複数の用紙供給部と、各前記用紙供給部に収容される用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出体と、用紙に画像を形成する画像形成部に、タイミングをあわせて用紙を送り込むレジストローラと、前記給紙用回転体の回転速度を制御して搬送速度を制御する制御部と、前記各用紙供給部での用紙切れを検出する用紙切れ検出体と、を備え、前記用紙切れ検出体により連続印刷中に用紙切れが検出された場合、前記制御部は、前記用紙サイズ検出体により画像形成中の用紙サイズと同じサイズの用紙を収容する前記用紙供給部の存在を確認できた場合、用紙切れを起こしていない前記用紙供給部に給紙元を切り替えるとともに、前記制御部は、切替後に前記レジストローラまでの搬送距離が長くなった場合、切替前の前記用紙供給部の搬送速度よりも、切替後の前記用紙供給部の搬送速度を前記レジストローラに用紙の到着が遅れない速度まで上げ、更に、給紙ごとに給紙開始タイミングを早めつつ、切替後の前記用紙供給部の搬送速度を下げることとした。

この構成によれば、切替前の用紙供給部の搬送速度よりも、切替後の用紙供給部の搬送速度をレジストローラに用紙が遅れない速度まで上げるので、レジストローラへの用紙の到着が遅れず、画像形成を一時的に停止させる必要が無く、用紙供給部の切替による生産性の低下を防ぐことができる。そして、給紙を行うごとに給紙開始タイミングを早めつつ、切替後の用紙供給部の搬送速度を下げるので、用紙供給部から生ずる騒音を次第に低下させることができる。又、給紙用回転体の高速回転状態（搬送速度を上げた状態）を維持しないから、給紙モータ等の回転機構の長寿命化、ジャムや斜め送りの抑制による基本的な給紙性能の向上を図ることもできる。又、給紙用回転体を高速回転させ続けないので、給紙用回転体の早期摩耗も防ぐことができ、経時による給紙性能の低下や部品交換の高頻度化を防ぐことができる。

又、請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記制御部は、最も前記レジストローラまでの搬送距離が短い前記用紙供給部から、予め定められた基準となる搬送速度である標準搬送速度で搬送を行う際の前記レジストローラへの到着時間と同じ時間に到着するように、切替後の前記用紙供給部の搬送速度を上げることとした。この構成によれば、請求項１記載の効果に加え、レジストローラに到着するまでの時間を基準とするので、各用紙供給部からレジストローラまでの距離は予め明らかであるから、搬送速度を容易に定めることができ、搬送速度を的確に制御することができる。

又、請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の発明において、切替後の前記用紙供給部の搬送速度を下げる場合、前記制御部は、前記標準搬送速度と同じ速度まで下げることとした。この構成によれば、上げた搬送速度を、やがて標準搬送速度まで下げるので、通常の騒音レベルに抑えることができる。

又、請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の発明において、２以上の前記用紙供給部に同じサイズの用紙が収容されている場合、前記制御部は、前記レジストローラまでの搬送距離が長い前記用紙供給部を印刷時に優先的に使用する設定を行うこととした。制御部は、レジストローラまでの搬送距離が長い用紙供給部を印刷時に優先的に使用する設定を行うので、用紙供給部の切替時に、搬送距離は短くなりやすく、用紙のレジストローラへの到着遅れを減らすことができる。従って、搬送速度を上げなくてもよい場合も生じ、装置から発生する騒音量の増大や、モータの短命化等の弊害の発生を防ぐことができる。

又、請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の発明において、前記用紙供給部から前記レジストローラまで用紙を搬送する搬送路上に設けられる搬送ローラを備え、前記制御部は、前記搬送ローラの搬送速度を、前記用紙供給部の搬送速度と同じ速度とすることとした。用紙の長さや、搬送距離等の要因から、給紙用回転体だけでは、レジストローラまで搬送できないため、搬送ローラが設けられる場合、この構成によれば、搬送ローラによる搬送速度を、用紙供給部による搬送速度と同速とするので、搬送速度の差による用紙のジャム（詰まり）や、レジストローラへの到着遅れを防ぐことができる。

又、請求項６に係る発明は、請求項１乃至５の発明において、各用紙供給部には、それぞれ、各給紙用回転体を回転させる給紙モータが設けられ、前記制御部は、それぞれの前記給紙モータの回転速度を制御することで、搬送速度の上昇及び低下を制御することとした。この構成は、各用紙供給部に、各給紙用回転体を回転させる給紙モータを、それぞれ１つ設けるので、制御部は、各給紙モータの回転を制御すれば、用紙供給部の搬送速度を容易に可変させる制御を行える。尚、本発明は、好適例の１つである。

上述したように、本発明によれば、連続印刷時、給紙元を切り替えても、一時的に搬送速度を上げるので生産性が低下しない。従って、用紙切れを検出してからでも、レジストローラに用紙の到着が遅れることがない。又、その後、搬送速度は一時的にしか上げないので、騒音増大や、給紙性能の低下や、給紙ローラ等の回転体の早期摩耗もない。

以下、本発明の実施形態について図１〜６を参照しつつ説明する。但し、各実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。

（画像形成装置の概略構成）
まず、図１及び図２を用いて、本発明の実施形態における電子写真方式のプリンタ１（画像形成装置に相当）の概略を説明する。図１は、本発明の実施形態に係るプリンタ１の概略構成を示す模型的断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る用紙サイズセンサ（用紙サイズ検出体に相当）６の説明図である。

本実施形態のプリンタ１は、図１に示すように、プリンタ１内に、計３段の用紙カセット２（用紙供給部に相当）、用紙搬送路３、画像形成部４、定着部５等が設けられる。

本実施形態のプリンタ１では、画像形成に用いる複数の用紙を収容し、用紙と接し回転することで給紙、搬送するとともに、その回転速度が可変である給紙ローラ２１（給紙用回転体に相当）を備えた用紙カセット２が設けられ、３つの用紙カセット２が垂直方向に積まれる（最上段のものには、「２Ａ」と、中段のものには「２Ｂ」と、最下段のものには「２Ｃ」と符号を付す）。尚、用紙カセット２は、２段でもよく、４段以上積み重ねられても良い。そして、各用紙カセット２は、各種（例えば、プリンタ１用紙、普通紙、再生紙、厚紙、ＯＨＰシート、ラベル用紙等）、各サイズ（例えば、Ａ４、Ａ３、Ｂ４、Ｂ５、レターサイズ等）の複数の用紙を収容する。尚、図１は、用紙カセット２Ａ、２Ｂ、２Ｃに、同一サイズの用紙が収容されていることを示している。

又、各用紙カセット２は、プリンタ１に対し着脱可能であり、用紙が無くなれば、カセットを引き出して用紙の補給が行われる。尚、本実施形態では、構成は共通するので、各用紙カセット２Ａ〜２Ｃにおける「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」の符号は、特に説明する場合を除き省略し、各用紙カセット２において、共通する部材には、同一の符号を付す。

又、各用紙カセット２には、給紙ローラ２１（給紙用回転体に相当）が、各用紙カセット２上部の用紙搬送方向（図１において破線で図示）下流側にそれぞれ設けられる。この各給紙ローラ２１は、給紙モータＭ２（図３参照）により給紙時に回転される。そして、各用紙カセット２内に、それぞれ、用紙を載置するための昇降板２２が設けられる。これら各昇降板２２は、上下方向に移動し、例えば、弾性体により上方向に付勢され（モータ等を用いてもよい）、最上位の用紙を各給紙ローラ２１に当接させる。そして、印刷時、各用紙カセット２では、最上位の用紙から１枚ずつ用紙が供給される。

又、各用紙カセット２の上方に、各用紙カセット２での用紙切れ（用紙の有無）を検出するための用紙有無センサ２３（用紙切れ検出体に相当）が設けられる。各用紙有無センサ２３は、例えば、発光部（例えば、ＬＥＤ）と受光量に応じて電流（電圧）を出力する受光部（例えば、フォトダイオード）を有する光センサで構成できる。例えば、用紙有無センサ２３の管状のＬ字型部分の内部の端部に発光部を、他端に受光部を配し、受光部は、紙有りの状態では、用紙の反射光を受光し、用紙無し状態では、昇降板２２の反射光を受光する。尚、昇降板２２の光の照射部分に穴を設け、用紙無し状態では、受光無としてもよい。このように、例えば、用紙の有無により、受光部の受光量を変化させ、出力電流（電圧）の変化により、用紙切れが発生したかを検出する。尚、用紙有無センサ２３は、上記のような例に限られず、用紙の有無を検出できればよい。

又、各昇降板２２には、用紙の載置位置規制のため、規制部材２４が設けられる。この規制部材２４は、各カセットにおいて、用紙の上下方向規制用の規制部材２４ａと左右方向規制用の規制部材２４ｂの少なくとも２種の規制部材２４が設けられる。そして、各規制部材２４は、スライド可能であり、収容する用紙サイズに合わせて移動させることができる。そして、各用紙カセット２には、収容される用紙のサイズを検出するため、各用紙カセット２の下方に用紙サイズセンサ６が、設けられる。

図２に示すように、用紙サイズセンサ６は、各規制部材２４のスライド量（位置）に応じて抵抗が変化する可変抵抗６１、６１´を利用して用紙のサイズを検出する。そして、用紙サイズセンサ６は、用紙の上下方向のサイズを検出するため、可変抵抗６１と抵抗６２を直列接続した回路と、用紙の左右方向のサイズを検出するため、可変抵抗６１´と抵抗６２´を直列接続した回路の２つの回路で構成することができる。そして、各回路は、一端に任意の電圧Ｖ１が、他端にグランドが接続される。そして、可変抵抗６１と抵抗６２の間の電圧Ｖｒｅｆ１と、可変抵抗６１´と抵抗６２´の間の電圧がＶｒｅｆ１´が参照電圧として取り出される。

具体的に、各回路では、例えば、各規制部材２４に可変抵抗６１、６１´のつまみや、スライドボリュームが接続され、各規制部材２４のスライドに連動し、可変抵抗６１、６１´の抵抗値が変えられる。この抵抗値の変化により、各回路での分圧比が変化し、Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ１´が変化する。これらのＶｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ１´に基づき、用紙サイズを検出することができる（詳細は後述）。

用紙搬送路３は、用紙カセット２から供給された用紙を、案内、搬送する通路である（図１で、搬送経路を破線で図示）。用紙搬送路３には、搬送モータＭ３（図３参照）の駆動を受け、例えば、用紙カセット２からレジストローラ対３２まで用紙を搬送する搬送路上に設けられ、搬送時に回転する複数の搬送ローラ対３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）や、搬送される用紙を一時的に停止させ、撓ませることで用紙の斜行を修正し、画像を用紙に形成する画像形成部４に、タイミングをあわせて用紙を送り込むレジストローラ対３２等が設けられる。尚、レジストローラ対３２への用紙到着検出のため、透過型光センサ等で構成されるレジストセンサ７が設けられる。

例えば、レジストセンサ７は、ＬＥＤ等の発光部に、フォトダイオード等の受光部を向かい合わせ、発光部と受光部の間には、搬送される用紙に接し、用紙の搬送方向と平行な方向で回動する遮光板を設けておく。そして搬送されてきた用紙が遮光板を回動させ、それにより遮光状態が解除され、受光部の出力が変化する。尚、搬送される用紙を挟むようにして発光部と受光部を設け、用紙が搬送されると、受光部への光の入射が遮られるものでもよい。そして、このレジストセンサ７によりレジストローラ対３２への用紙の到着が検出され、後述の制御部８により、用紙到着の遅延の有無も検出できる。

前記画像形成部４は、用紙に画像を形成するため、トナー像を形成し、用紙にトナー像の転写を行う。具体的に、画像形成部４は、図１中に示す矢印方向に回転可能に支持された感光体ドラム４１、感光体ドラム４１の周囲に配設された帯電装置４２、露光装置４３、現像装置４４、転写ローラ４５、清掃装置４６等を備える。

感光体ドラム４１は、画像形成部４の略中心に設けられ、メインモータＭ４の駆動を受け、定められた速度で所定方向に回転する。帯電装置４２は、感光体ドラム４１の上方に設けられ、感光体ドラム４１の表面を所定電位に帯電させる。露光装置４３は、例えば、レーザ走査ユニット等で構成され、印刷する画像データに基づき、帯電後の感光体ドラム４１に光を照射し、走査・露光を行い、静電潜像を形成する。現像装置４４は、感光体ドラム４１の右方に設けられ、トナーを帯電させ、感光体ドラム４１上の静電潜像にトナーを供給して現像する。尚、トナーを収容し、現像装置４４にトナーを補給するコンテナ４４ａが現像装置４４に取り付けられる。

そして、感光体ドラム４１の下方に設けられる転写ローラ４５は、感光体ドラム４１に圧接し、転写ニップＮ（転写位置）が形成される。形成されたトナー像の転写ニップ進入タイミングにあわせ、レジストローラ対３２から用紙が送り出され、転写ニップＮに用紙とトナー像が進入する。この際、転写ローラ４５に所定の電圧を印加し、感光体ドラム４１上に形成されたトナー像が、用紙に転写される。尚、清掃装置４６は、転写の終了後、次のトナー像形成のため、感光体ドラム４１の表面に残留するトナーを清掃する。

前記定着部５は、用紙に転写されたトナー像を加熱・加圧して定着させる。本実施形態における定着部５は、主として、発熱源が内蔵される加熱ローラ５１と加圧ローラ５２とで構成される。そして、加圧ローラ５２は、加熱ローラ５１に圧接し、定着ニップが形成される。そして、加熱ローラ５１と加圧ローラ５２は、印刷時に回転し、定着ニップに進入した用紙を搬送するとともに、用紙通過時にトナー像を加熱・加圧し、その結果、トナーが溶融し、用紙に定着する。そして、定着後の用紙は、排出トレイ（不図示）等に排出され、１枚の画像形成処理が完了する。

（ハードウェア構成及び用紙に関する検出）
次に、図３に基づき、本発明の実施形態に係るプリンタ１のハードウェア構成の一例を説明する。図３は、本発明の実施形態に係るプリンタ１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

まず、本実施形態のプリンタ１は、例えば、用紙カセット２からの給紙ローラ２１の回転速度を制御して搬送速度制御や給紙開始タイミングなど、用紙供給制御等の各種動作制御を行う制御部８を有する。制御部８は、主として、印刷を行う画像データや、外部との通信制御や、基本的な動作制御等を行うコントローラ基板８１と、用紙搬送や画像形成部４、定着部５の駆動制御を行うエンジン基板９１で構成される。

そして、コントローラ基板８１には、ＣＰＵ８２（Central Processing Unit）、ＲＯＭ８３（Read-Only Memory）、ＡＳＩＣ８４（Application Specific Integrated Circuit）、ＲＡＭ８５（Random Access Memory）、Ｉ／Ｆ回路８６、８７（インターフェイス回路）が搭載される。ＣＰＵ８２は、プログラム、データ、入力信号等に基づき、演算や信号処理等を行い、プリンタ１の各部の制御を行う。ＲＯＭ８３は、ＣＰＵ８２の制御で必要なプログラム、データを記憶する。ＡＳＩＣ８４は、画像データに対し画像処理を施す専用回路で、多様な画像処理を行うため、複数の回路が組み合わされた電子回路である。このＡＳＩＣ８４に印刷を行う画像データを入力すると、設定に応じて、例えば、濃度変更処理やズーム（拡大・縮小）等、多様な画像処理後の画像データが生成され、ＲＡＭ８５に送られる。ＲＡＭ８５は、画像データやプログラム等を一時的に展開、記憶する。

Ｉ／Ｆ回路８６は、外部装置を接続するための端子（コネクタ等）を有する回路であり、このＩ／Ｆ回路８６により、ネットワーク等を介して、ユーザ端末１００（ＰＣ）とプリンタ１間でデータ通信可能となる。そして、印刷時には、ユーザ端末１００にインストールされるプリンタドライバソフトウェアを利用して、ユーザ端末１００から、印刷を行う画像データや、印刷に使用する用紙サイズ等の印刷設定データが送信され、Ｉ／Ｆ回路８６を経て、制御部８（コントローラ基板８１）に入力される。

尚、Ｉ／Ｆ回路８７は、エンジン基板９１のＩ／Ｆ回路９７と接続され、エンジン基板９１とコントローラ基板８１を通信可能に接続するための回路である。このＩ／Ｆ回路８７とＩ／Ｆ回路９７の接続により、コントローラ基板８１からエンジン基板９１に動作指示データや、露光装置４３に入力して印刷を行う画像処理済の画像データ等が送られ、エンジン基板９１が、印刷プロセスの制御を行う。

そして、エンジン基板９１には、ＣＰＵ９２、ＲＯＭ９３、ＲＡＭ９４、入力ポート９５、出力ポート９６が設けられる。ＣＰＵ９２は、各種演算、処理を行って、給紙、用紙搬送や感光体ドラム４１等の各部材の駆動制御等、主として、画像形成プロセスの制御を行う。ＲＯＭ９３は、ＣＰＵ９２の制御に必要な制御用プログラム、データを記憶する。ＲＡＭ９４は、制御に必要な各種プログラム、データを一時的に展開するメモリである。

そして、エンジン基板９１の入力ポート９５には、例えば、各用紙有無センサ２３、各用紙サイズセンサ６、レジストセンサ７が接続され、各センサの出力がエンジン基板９１に入力される。そして、各センサの出力状態から、ＣＰＵ９２が比較や演算を行って、用紙切れの有無や、用紙サイズやレジストローラ対３２への到着が検出される。

例えば、ＣＰＵ９２による用紙有無の検出は、例えば、ＲＯＭ９３に、用紙有無を判定するための閾値電圧を記憶しておき、ＣＰＵ９２が、用紙有無センサ２３の出力電圧と閾値電圧を比較し、その大小関係を確認することで、用紙の有無を検出することができる。

又、例えば、ＣＰＵ９２による用紙サイズの検出では、あらかじめ各用紙サイズについて、各規制部材２４を位置あわせし、この時のＶｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ１´を取得し、例えば、ＲＯＭ９３にデータやテーブルとして記憶しておく。この作業を収容予定の用紙サイズごとに（例えば、Ａ４、Ｂ４等）について行っておく。そして、実際に用紙サイズセンサ６から出力されるＶｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ１´とＲＯＭ９３に記憶されたＶｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ１´とを順次比較する。そして、ＲＯＭ９３に記憶されたもののうち、最も値の近いＶｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ１´を特定し、制御部８（ＣＰＵ９２）は、そのＶｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ１´に対応する用紙サイズが用紙カセット２に収容されていると判定する。

又、例えば、ＣＰＵ９２によるレジストローラ対３２への用紙の到着は、レジストセンサ７の出力変化により検出できる。言い換えると、レジストローラ対３２への用紙の到着を、レジストセンサ７の出力変化により、ＣＰＵ９２が検出できればよい。このように、本実施形態のプリンタ１は、各用紙カセット２での用紙有無、用紙サイズ、及び、レジストローラ対３２への用紙到着を少なくとも検出できる。

又、画像形成プロセスの制御のため、エンジン基板９１の出力ポート９６には、給紙モータ２、搬送モータＭ３、メインモータＭ４等の各種モータが接続される、これらの給紙モータＭ２、搬送モータＭ３等には、例えば、ステッピングモータを用いることができる。制御部８（ＣＰＵ９２）は、出力ポート９６から各モータに入力するパルスの制御を行って、パルスの入力の有無により各モータのＯＮ／ＯＦＦや、パルス周波数を変化させて回転速度を制御できる。

ここで、各モータとその回転制御について詳説しておく。

まず、給紙モータＭ２を説明する。本実施形態では、給紙モータＭ２は、各給紙ローラ２１を回転させるため、各用紙カセット２に設けることができる（本実施形態では、計３つの給紙モータＭ２を備えることになるが、図３では、便宜上、１つの給紙モータＭ２のみを図示）。本発明は、給紙ローラ２１の回転速度を変化させ、用紙カセット２からの搬送速度を変化させるので、給紙モータＭ２は、各用紙カセット２に設ける方が、制御が容易となる。即ち、制御部８は、それぞれの給紙モータＭ２の回転速度を制御することで、搬送速度の上昇及び低下を制御する。尚、全ての給紙ローラ２１の回転駆動力の供給を１つの給紙モータＭ２で行うことも可能であるが、その際には、クラッチによって、各給紙ローラ２１の回転のＯＮ／ＯＦＦを制御する必要がある。

そして、各給紙モータＭ２、各給紙ローラ２１を共通するものとすれば、給紙モータＭ２にステッピングモータを用いる場合、給紙モータＭ２への入力パルスの制御のみで搬送速度比を決定することができる。例えば、用紙カセット２Ａの搬送速度に対し、用紙カセット２Ｃの搬送速度を２倍にする場合は、用紙カセット２Ｃの給紙モータＭ２への単位時間あたりの入力パルス数を、用紙カセット２Ａの給紙モータＭ２に対して２倍とする。

そして、本実施形態のプリンタ１では、最上段の用紙カセット２Ａは、レジストローラ対３２までの距離が最も近いので、基本的に一定速度で搬送を行う。この搬送速度は、予め定められた基準となる搬送速度である標準搬送速度であり、制御部８の指示に基づき、用紙カセット２Ａは、給紙を行い、連続印刷時には、用紙間隔が一定となるように、予め設定されるタイミングで（一定の時間間隔で）、給紙動作を行う。言い換えると。最もレジストローラ対３２に近く搬送距離が短い用紙カセット２Ａから搬送を行っても、レジストローラ対３２への到達が遅れず、最低限確保すべき搬送速度が、標準搬送速度である。

又、用紙カセット２の切替があった場合、制御部８は、用紙カセット２Ａが給紙を行った場合と同じタイミングでレジストローラ対３２に用紙が到着するように、最上段以外の用紙カセット２（即ち、用紙カセット２Ｂ、２Ｃ）の搬送速度を上げる。言い換えると、用紙カセット２Ｂ、２Ｃの搬送速度は、用紙カセット２Ａの搬送速度以上となり得る。

更に、本発明では、最上段以外の用紙カセット２への切替があった場合、給紙開始タイミングを早めつつ、搬送速度を下げるが、この場合、基準とする用紙カセット２Ａの搬送速度と同じ速度、即ち、標準搬送速度まで下げる。これにより、プリンタ１から生ずる騒音は、いずれの用紙カセット２から給紙を行っても、最終的に同じとなる。

次に、搬送ローラ対３１を回転させる搬送モータＭ３について説明する。用紙サイズが小さい場合や、各用紙カセット２からレジストローラ対３２までの搬送距離や、用紙カセット２を積み重ねる数によっては、用紙カセット２の給紙ローラ２１の駆動だけでは、レジストローラ対３２まで用紙を搬送することができない場合がある。そこで、各用紙カセット２からレジストローラ対３２までの用紙搬送路上に搬送ローラ対３１が複数設けられる。搬送ローラ対３１は、給紙モータＭ２等によって回転させることもできるが、本実施形態のプリンタ１は、搬送ローラ対３１に接続される搬送モータＭ３を備える。

そして、本実施形態のプリンタ１では、各用紙カセット２の搬送速度は可変であり、ジャムやレジストローラ対３２への用紙到着遅れを防止するため、搬送ローラ対３１の周速度（搬送速度）も可変とする必要がある。そのため、制御部８は、搬送ローラ対３１の回転速度を制御して、搬送速度を制御する。

ここで、本発明では、用紙カセット２の切替があった場合、切替先の用紙カセット２の搬送速度を上げる場合があるが、各用紙カセット２からレジストローラ対３２までの搬送距離や用紙サイズによっては、切替後の用紙カセット２の給紙開始時、先の用紙がレジストローラ対３２に向け、まだ搬送中である場合が生じ得る。このとき、各用紙カセット２からレジストローラ対３２までの搬送速度を一律に変化させると、用紙のジャムや、レジストローラ対３２に用紙が速く到着しすぎることが考えられる。

そこで、例えば、本実施形態のプリンタ１は、最下段の用紙カセット２Ｃからレジストローラ対３２の搬送経路上に３つの搬送ローラ対３１を備えるが（上方から搬送ローラ対３１ａ、３１ｂ、３１ｃ（図１参照））、これらの３つの搬送ローラ３１ａ〜３１ｃを回転させる搬送モータＭ３を複数備える構成とする。例えば、図３に示すように、搬送ローラ対３１ａに搬送モータＭ３ａを接続し、搬送ローラ対３１ｂ、３１ｃに、別の搬送モータＭ３ｂを接続し、搬送ローラ対３１ａと搬送ローラ対３１ｂ、３１ｃとを異なる速度で回転させることで、用紙カセット２からレジストローラ対３２までの用紙搬送路内で搬送速度を可変とする。これにより、上記問題を回避することができる。尚、搬送モータＭ３を３つ以上設けても構わない。

一方、最下段の用紙カセット２からレジストローラ対３２までの搬送距離が比較的短く、搬送ローラ対３１の搬送速度を一律に変化させても問題がない場合は、用紙カセット２からレジストローラ対３２までの搬送ローラ対３１を回転させるための搬送モータＭ３は１つで良い。従って、搬送モータＭ３の設置数は、用紙カセット２からレジストローラ対３２までの距離や収容する用紙サイズ等を勘案して、定めればよい。

次に、メインモータＭ４の駆動を説明する。例えば、メインモータＭ４は、感光体ドラム４１や加熱ローラ５１（加圧ローラ５２）やレジストローラ対３２を回転させるための駆動力を提供する。尚、レジストローラ対３２は、他のモータで回転させても良い。

又、そして、例えば、レジストローラ対３２は、用紙到着後、ひとまず回転せず、トナー像の形成に合わせて用紙の搬送を行うので、例えば、電磁クラッチからなるクラッチ１０を、メインモータＭ４との間に有する。このクラッチ１０は、例えば、出力ポート９６からの信号がＨｉｇｈとなれば、クラッチミートし、レジストローラ対３２の回転がＯＮされる。このように、制御部８のＣＰＵ９２が出力ポート９６からクラッチ１０に向けての信号を制御することにより、適切なタイミングでレジストローラ対３２を回転させることができる。尚、本実施形態のプリンタ１では、ジャムを防止するため、感光体ドラム４１や加熱ローラ５１（加圧ローラ５２）やレジストローラ対３２の周速度（搬送速度）を同じ速度とすることができる。

尚、図３において、コントローラ基板８１に接続される操作表示部８８は、例えば、プリンタ１の正面上方に設けられ、エラー状態やジョブ進行状態を示すためのＬＥＤ等の表示部分と、使用する用紙カセット２の選択入力等、プリンタ１の操作・設定を行うための複数のキーを有する。いわゆる操作パネルである。

（用紙供給制御）
次に、図４に基づき、本発明の実施形態に係る用紙供給制御の一例を説明する。図４は、本発明の実施形態に係るプリンタ１の画像形成時の用紙供給制御の一例を記すフローチャートである。

本実施形態のプリンタ１は、複数の用紙カセット２を有し、各用紙カセット２には、同一サイズの用紙を収容することが可能である。そして、同一サイズの用紙が複数の用紙カセット２に収容されている場合、連続印刷中、給紙していた用紙カセット２で用紙切れが起きれば、他の用紙カセット２に切り替えて印刷を続けることが可能である。

しかし、用紙切れ検出後、別の用紙カセット２から給紙を行っても、もし、全ての給紙ローラ２１の回転速度（周速度）が同じならば、レジストローラ対３２や転写ニップＮへの到着が遅れる場合がある。例えば、最上段の用紙カセット２Ａから、中段や最下段の用紙カセット２Ｂ、２Ｃに切り替えると、レジストローラ対３２や転写ニップＮまでの搬送距離は長くなり、レジストローラ対３２等への到着が遅れやすい。尚、用紙カセット２Ｂ、２Ｃからの給紙開始タイミングを早めることも考えられるが、用紙有無センサ２３で用紙切れを検知するには、最後の用紙の後端が用紙有無センサ２３を通過し切らなければならず、用紙切れ検出にはある程度の時間を要し、切替時にいきなり給紙開始タイミングを早めることができないこともある。

そこで、本実施形態のプリンタ１は、制御部８（ＣＰＵ９２）の制御により、給紙モータＭ２の回転速度を制御して搬送速度を可変とする。これにより、用紙有無センサ２３による用紙切れの検出後、下段の用紙カセット２に切り替えても、レジストローラ対３２への到着が遅れない。この用紙供給制御の一例を図４を用いて以下に説明する。

まず、図４に示すスタートは、主電源投入時である。そして、主電源投入後、プリンタ１が印刷可能な状態とするためのウォームアップ処理が行われる（ステップ♯１）。このウォームアップ処理では、制御部８のＣＰＵ８２、９２が必要なデータ、プログラムのＲＯＭ８３、９３等からの読み出しや、定着可能温度までの定着部の昇温等が行われる。そして、本実施形態のプリンタ１では、電源投入時、２以上の用紙カセット２に同じサイズの用紙が収容されていることが検出された場合、制御部８は、レジストローラ３２までの搬送距離が長い用紙カセット２を印刷時に優先的に使用する設定を行う（デフォルト設定の変更）。これにより、用紙カセット２の切替時、レジストローラ対３２までの搬送距離が長くなることが少なくなる。

そして、ウォームアップ処理終了後、制御部８は、ユーザ端末１００等から、画像データや印刷設定データの送信の有無を確かめる（ステップ♯２）。即ち、ステップ＃２は、待機状態である。尚、印刷終了後（後述のステップ♯４、１４、１７等）、ステップ♯２の待機状態に移行するが、この時、ウォームアップ処理と同様、同サイズの用紙を収容する用紙カセット２があれば、より下段のものを使用する設定が自動的に行われてもよい。

そして、この確認は、ユーザ端末１００等から印刷用の画像データの送信があるまで行われる（ステップ♯２のＮｏ）。一方、画像データ等の送信があった場合（ステップ♯２のＹｅｓ）、制御部８は、給紙モータＭ２や搬送モータＭ３を制御し、いずれかの用紙カセット２から給紙と用紙搬送が行われる（ステップ♯３）。尚、本来、ユーザ端末１００や操作表示部８８で指定される、印刷を行うサイズの用紙有無を確認するが、ここでは、指定された用紙が少なくとも１つの用紙カセット２に既に収容されているとして以下、説明する。

次に、制御部８は、次の給紙の必要性を確認する（ステップ♯４）。即ち、複数枚の印刷を連続して行う連続印刷で、連続して給紙を行うべきかを確認する。もし、次の給紙が必要なければ（ステップ♯４のＮｏ）、印刷を終了し、ステップ♯２に戻る。一方、次の給紙が必要ならば（ステップ♯４のＹｅｓ）、制御部８は、現在の用紙カセット２で用紙切れが生じたかを確認する（ステップ♯５）。もし、用紙切れでなければ（ステップ♯５のＮｏ）、現在の用紙カセット２から給紙を行えばよく、搬送速度を変化させなくても、レジストローラ対３２への用紙到着は遅れないので、給紙元となる用紙カセット２を変更せず給紙を行い（ステップ♯６）、ステップ♯４に戻る。

もし、用紙が切れれば（ステップ♯５のＹｅｓ）、制御部８は、次に、同一サイズの用紙を収容する用紙カセット２が存在するかを確認する（ステップ♯７）。もし、なければ（ステップ♯７のＮｏ）、印刷を継続できないので、制御部８は、用紙なし処理を実行する（ステップ♯８）。ここで、用紙なし処理とは、操作表示部８８のＬＥＤを点灯や点滅させる用紙切れのエラー表示や、印刷動作停止が挙げられる。その後、使用者が用紙補充を行ったことを、制御部８は用紙有無センサ２３等で確認する（ステップ♯９）。もし、用紙が補充されれば（ステップ♯９のＹｅｓ）、補充のあった用紙カセット２から給紙が再開される（ステップ♯１０）。

一方、同一サイズの用紙を収容する用紙カセット２があれば（ステップ♯７のＹｅｓ）、制御部８は、切替後の用紙カセット２の位置から、最上層の用紙カセット２Ａと同じ速度（標準搬送速度）で用紙を搬送した場合、レジストローラ対３２への用紙の到着が遅れるか、即ち、切替後に搬送距離が長くなるかを確認する（ステップ♯１１）。ここで、ウォームアップ処理で、より下段の用紙カセット２を使用する設定が行われるが、使用者の給紙元の選択設定があった場合は、その設定が優先され、切替後に搬送距離が長くなる場合は、存在する。

例えば、切替先が現在よりも上段の用紙カセット２である場合など、遅れないならば（ステップ♯１１のＮｏ）、生産性は低下しないので、設定を変更せず、給紙元となる用紙カセット２を切り替え、標準搬送速度で給紙を行った後（ステップ♯１２）、ステップ♯４に戻る。もし、用紙カセット２からレジストローラ対３２までの搬送距離が長くなるならば（ステップ♯１１のＹｅｓ）、制御部８は、生産性を低下させない（レジストローラ対３２への用紙の到着が遅れない）速度で搬送が行われるように、給紙ローラ２１の回転速度を上げ、搬送速度を上げる設定を行い、その設定で１枚給紙を行う（ステップ♯１３）。この時、給紙ローラ２１の駆動のみではレジストローラ対３２に用紙を到着させることができない場合、搬送ローラ対３１の搬送速度（回転速度）の設定も合わせて行われる。例えば、制御部８は、全ての又は一部の搬送ローラ対３１の搬送速度を、用紙カセット２の搬送速度と同じ速度とする。

即ち、用紙有無センサ２３により連続印刷中に用紙切れが検出された場合、制御部８は、用紙サイズセンサ６により画像形成中の用紙サイズと同じサイズの用紙を収容する用紙カセット２の存在を確認できた場合、用紙切れを起こしていない用紙カセット２に給紙元を切り替えるとともに、制御部８は、切替後にレジストローラ対３２までの搬送距離が長くなった場合、切替前の用紙カセット２の搬送速度よりも、切替後の用紙カセット２の搬送速度をレジストローラ対３２に用紙の到着が遅れない速度まで上げる。この時、制御部８は、最もレジストローラ対３２までの搬送距離が短い用紙カセット２Ａでの通常の搬送速度で搬送を行った際のレジストローラ対３２への到着時間と等しくなるように、切替後の用紙供給部の搬送速度を上げる。

次に、生産性を低下させない搬送速度で給紙を１枚行った後、更に、給紙を行う必要があるか、即ち、ジョブが残っているかを確認する（ステップ♯１４）。ステップ♯１４の段階で全ジョブが完了すれば（ステップ♯１４のＮｏ）、ステップ♯２に戻ればよい。

一方、ジョブがまだ残っていれば（ステップ♯１４のＹｅｓ）、制御部８は、次の給紙について、先の給紙よりも給紙ローラ２１の回転速度を下げる等により搬送速度を下げ、レジストローラ対３２への用紙の到着が遅れないように、給紙開始のタイミングを早める設定を行い、その設定で次の用紙の給紙を行う（ステップ♯１５）。即ち、制御部８は、給紙ごとに給紙開始タイミングを早めつつ、切替後の用紙カセット２の搬送速度を下げる。この時、給紙ローラ２１の駆動のみではレジストローラ対３２に用紙を到着させることができない場合、搬送ローラ対３１による搬送速度（回転速度）を下げる設定や駆動時間の設定も合わせて行われる。例えば、制御部８は、全ての又は一部の搬送ローラ対３１の搬送速度を、用紙カセット２の搬送速度と同じ速度とする。

次に、制御部８は、給紙元の用紙カセット２からの搬送速度が、最上層の用紙カセット２Ａの搬送速度と同じ速度にまで下げられたかを確認する（ステップ♯１６）。即ち、切替後の用紙カセット２の搬送速度を下げる場合、制御部８は、最もレジストローラ対３２までの搬送距離が短い用紙カセット２Ａの通常の搬送速度と同じ速度まで低下させる。もし、同じ速度でなければ（ステップ♯１６のＮｏ）、ステップ♯１４に戻る。一方、同じ速度であれば（ステップ♯１６のＹｅｓ）、ジョブが完了するまで、設定された給紙タイミングと最上層の用紙カセット２Ａの搬送速度と同じ速度で給紙を継続する（ステップ♯１７）。その後、ステップ♯２に戻る。

尚、上昇させた搬送速度は、一気に最上層の用紙カセット２Ａの搬送速度にまで下げてもよい。又、複数枚（例えば、２〜５枚等）かけて、最上層の用紙カセット２Ａの搬送速度にまで下げてもよい。搬送速度を下げる度合は、適宜設定することができる。

次に、図５及び図６に基づき、実例を挙げて、本実施形態のプリンタ１の用紙供給制御を説明する。図５は、本発明の実施形態に係る用紙供給制御の一例を説明するための説明図である。図６は、本発明の実施形態に係る各ローラの回転状態の一例を示すタイミングチャートである。

まず、図５を用いて、本実施形態のプリンタ１の給紙タイミングの一例を説明する。そして、各ローラの回転速度（搬送速度）や各地点の距離や各用紙カセット２からレジストローラ対３２までの搬送距離は、以下のように設定されているものとして説明する。尚、以下の設定は、説明用のものであり、プリンタ１によって、任意に、又は、仕様上設定され、以下の例には限らない。

・Ａ点−レジストローラ対３２間の距離 ５０ｍｍ
・レジストローラ対３２−Ｂ点間の距離 ５０ｍｍ
・Ａ点−Ｂ点間の距離（ＬＡＢ） １００ｍｍ
・レジストローラ対３２
周速度（搬送速度） １００ｍｍ／ｓ
・用紙カセット２Ａ（最上段の用紙カセット２）
（１）給紙ローラ周速度（搬送速度） ２００ｍｍ／ｓ
（２）給紙位置からレジストローラ対３２までの距離（Ｌ１） ２００ｍｍ
・用紙カセット２Ｂ（中段の用紙カセット２）
（１）給紙ローラ周速度（搬送速度） ２００〜３００ｍｍ／ｓ
（２）給紙位置からレジストローラ対３２までの距離（Ｌ２） ３００ｍｍ
・用紙カセット２Ｃ（最下段の用紙カセット２）
（１）給紙ローラ周速度（搬送速度） ２００〜４００ｍｍ／ｓ
（２）給紙位置からレジストローラ対３２までの距離（Ｌ３） ４００ｍｍ

更に、以上のように設定した場合、先に給紙した用紙後端がＡ点の位置（レジストローラ対３２から５０ｍｍの位置）にある時に、次の用紙の先端がレジストローラ対３２に
到着していれば、トナー像の形成や転写が停止せず、生産性の低下がないとする。

用紙カセット２Ａは、搬送速度が２００ｍｍ／ｓで、給紙位置からレジストローラ対３２までの距離Ｌ１は、２００ｍｍなので、給紙開始からレジストローラ対３２に到着するまで１秒を有する。

用紙カセット２Ｂは、搬送速度を３００ｍｍ／ｓとすることが可能であり、給紙位置からレジストローラ対３２までの距離Ｌ２は、３００ｍｍなので、最短で１秒間で給紙開始からレジストローラ対３２に用紙を到着させることができる。

用紙カセット２Ｃは、搬送速度を４００ｍｍ／ｓとすることが可能であり、給紙位置からレジストローラ対３２までの距離Ｌ３は、４００ｍｍなので、最短で１秒間で給紙開始からレジストローラ対３２に用紙を到着させることができる。

そして、レジストローラ対３２の搬送速度は、１００ｍｍ／ｓなので、Ａ点から逆算して、Ａ点から１秒前に、先の用紙の後端は、１００ｍｍ前のＢ点に存在する（Ａ−Ｂ間は、１００ｍｍ）。従って、各用紙カセット２Ａ、２Ｂ、２Ｃから、先の用紙の後端がＢ点を通過したときに給紙を開始すれば、生産性を低下させることはない。

ここで、用紙カセット２Ａの用紙切れにより、用紙カセット２Ｃに切り替えた場合、制御部８は、用紙カセット２Ｃは、用紙カセット２Ａよりも搬送速度（給紙ローラ２１の回転速度）を早くすれば、レジストローラ対３２への用紙到着は遅れない。しかし、上記の例で言えば、用紙カセット２Ｃの搬送速度を用紙カセット２Ａの搬送速度の２倍とする必要がある。これでは、給紙モータＭ２から生ずる騒音は大きくなり、モータの寿命は短くなり、給紙ローラ２１は摩耗しやすくなる。

そこで、用紙カセット２Ａから、下段の用紙カセット２Ｂ、２Ｃへの切替があれば、給紙を経るごとに、新たな給紙元となる用紙カセット２Ｂ、２Ｃの搬送速度（給紙ローラ２１の回転速度）を下げつつ、給紙タイミングを早める。

具体的に、用紙カセット２Ｃを例に挙げて説明する。もし、用紙カセット２Ｃの搬送速度を３００ｍｍ／ｓに落とした場合、先の給紙開始タイミングと同じタイミングで給紙すれば（先の用紙の後端がＢ点に到達したとき。以下同じ）、１秒間で３００ｍｍ進む。しかし、用紙カセット２Ｃからレジストローラ対３２までの搬送距離は４００ｍｍなので、４００−３００＝１００ｍｍ足りず、レジストローラ対３２への到着が遅れる。従って、１００ｍｍ分だけ給紙開始タイミングを早める必要がある。

そして、搬送速度が３００ｍｍ／ｓで１００ｍｍ進むためには、１００ｍｍ／３００ｍｍ／ｓ＝１／３秒必要である。そうすると、レジストローラ対３２の搬送速度は、１００ｍｍ／ｓなので、１００／３ｍｍ（１００ｍｍ／ｓ×１／３秒）だけＢ点よりも用紙搬送方向上流側の地点（この地点をＣ点として図５に図示）に先の用紙の後端にあると認められる場合に、用紙カセット２Ｃから３００ｍｍ／ｓで給紙を開始すれば、レジストローラ対３２に用紙の到着が遅れない。

更に、用紙カセット２Ｃの搬送速度を２００ｍｍ／ｓ（最上段の用紙カセット２Ａと同じ搬送速度）に下げた場合、先の給紙開始タイミングと同じタイミングで給紙すれば、１秒間で２００ｍｍ進む。しかし、用紙カセット２Ｃからレジストローラ対３２までの搬送距離は、４００ｍｍなので、４００−２００＝２００ｍｍ足りず、レジストローラ対３２への到着が遅れる。従って、２００ｍｍ分だけ給紙開始タイミングを早める必要がある。

そして、搬送速度が２００ｍｍ／ｓで２００ｍｍ進むためには、１秒必要である。そうすると、レジストローラ対３２の搬送速度は、１００ｍｍ／ｓなので、１００ｍｍだけＢ点よりも用紙搬送方向上流側の地点（この地点をＤ点として図５に図示）に先の用紙の後端にあると認められた場合に、用紙カセット２Ｃから２００ｍｍ／ｓで給紙を開始すれば、レジストローラ対３２に用紙の到着が遅れない。

尚、用紙カセット２Ａから用紙カセット２Ｂに切り替えられた場合について説明しておくと、用紙カセット２Ｂの搬送速度を３００ｍｍ／ｓから２００ｍｍ／ｓ（最上段の用紙カセット２Ａと同じ搬送速度）に落とした場合、先の給紙開始タイミングと同じタイミングで給紙すれば、１秒間で２００ｍｍ進む。しかし、用紙カセット２Ｂからレジストローラ対３２までの搬送距離は、３００ｍｍなので、３００−２００＝１００ｍｍ足りない。従って、１００ｍｍ分だけ給紙開始タイミングを早める必要がある。

そして、搬送速度が２００ｍｍ／ｓで１００ｍｍ進むためには、０．５秒必要である。そうすると、レジストローラ対３２の搬送速度は、１００ｍｍ／ｓなので、５０ｍｍだけＢ点よりも用紙搬送方向上流側の地点（この地点をＥ点として図５に図示）に、先の用紙の後端にあると認められた場合に、用紙カセット２Ｃから２００ｍｍ／ｓで給紙を開始すれば、レジストローラ対３２に用紙の到着が遅れない。

尚、先に搬送された用紙がＢ点、Ｃ点、Ｄ点、Ｅ点のいずれに存在するかは、例えば、用紙サイズセンサ６により、印刷を行っている用紙のサイズは判明しているので、各サイズの用紙の搬送方向における長さを、例えば、ＲＯＭ９３に記憶しておく。そして、レジストローラ対３２の搬送速度（周速度）と、レジストローラ対３２の搬送開始からの時間から、用紙の後端が、レジストローラ対３２から用紙搬送方向上流側のどの位置に存在するか演算により求めることができる。

例えば、用紙の搬送方向での長さをＤ［ｍｍ］とし、レジストローラ対３２の搬送開始からの経過時間をＴ［ｓ］とし、レジストローラ対３２の搬送速度をＸ［ｍｍ／ｓ］とし、レジストローラ対３２から搬送方向上流側の後端の位置をＹ［ｍｍ］とすると、
Ｄ＝ＸＴ＋Ｙなので、Ｙ＝Ｄ−ＸＴ［ｍｍ］として容易に、ＣＰＵ９２等によって、演算により求めることができる。又、レジストローラ対３２の搬送開始からの経過時間も、ＣＰＵ９２は、計時機能を内蔵するものであれば、ＣＰＵ９２がカウントしても良いし、別途、タイマ（計時部）を設けて、カウントをしても良い（図３参照）。

尚、上記の例では、各用紙カセット２Ａ、２Ｂ、２Ｃの給紙ローラ２１の搬送速度について説明したが、制御部８は、各給紙ローラ２１による用紙搬送速度が変化した場合、あわせて搬送ローラ対３１ａ、３１ｂ、３１ｃによる用紙の搬送速度も変化させればよい。

次に、図６により、図５に示した例における給紙ローラ２１の回転開始タイミングの一例を説明する。尚、図６では、最上段の用紙カセット２Ａから、最下段の用紙カセット２Ｃに給紙元を切り替えた場合の給紙タイミングの変化を示している。

図６における最も上方のラインは、レジストローラ対３２のＯＮ／ＯＦＦを示している。即ち、Ｈｉｇｈ状態では、レジストローラ対３２が回転し、Ｌｏｗ状態では、レジストローラ対３２が停止していることを示している。そして、図６に示すＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図５の例を示したＡ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点を用紙の後端が用紙の後端が通過する時点の一例を示している。

尚、図５で示したように、レジストローラ対３２から用紙の後端が抜けると、以後、用紙は、感光体ドラム４１等により搬送される（尚、感光体ドラム４１と転写ローラ４５の周速度は、レジストローラ対３２と同じ）ので、Ｂ点からＡ点に到る前に、レジストローラ対３２は回転を停止する。更に、用紙を撓ませ、用紙の反発力で、レジストローラ対３２のニップに用紙の先端を沿わせて斜行を修正するため、後の用紙がレジストローラ対３２に到着しても（Ａの時点）、Ａの時点を超えて、短時間、用紙は搬送させられ続ける。

そして、図６における中段のラインは、最上段の用紙カセット２Ａの給紙ローラ２１（給紙モータＭ２）の回転のＯＮ／ＯＦＦを示している（Ｈｉｇｈ状態でＯＮ）。尚、用紙切れのため、１度目の給紙ローラ２１の回転の後、以後、回転しないことを示している。

そして、図６における最下方のラインは、用紙カセット２Ｃの給紙ローラ２１のＯＮ／ＯＦＦを示している。用紙カセット２Ａから用紙カセット２Ｃへの切替時、まず、用紙切れを検知するまでの時間を考慮して、先の用紙の後端がＢ点まで搬送された際に、用紙カセット２は給紙を開始する。この時、用紙カセット２Ｃの給紙モータＭ２を用紙カセット２Ａの給紙モータＭ２よりも高速で回転させる。

次の給紙では、図６に示すように、制御部８は、パルスの周波数を落とす等により、用紙カセット２Ｃの搬送速度を落とすが、同時に、生産性低下の防止のため、先に給紙した用紙の後端がＣ点にさしかかったときに給紙を開始して、給紙開始タイミングを早める。更に、次の用紙の給紙時には、用紙カセット２Ｃの搬送速度を落とし、かつ、Ｄの地点から給紙を開始して、給紙開始タイミングを早める。

そして、最終的には、最下段の用紙カセット２の給紙における給紙モータＭ２の回転速度と、最上段の用紙カセット２の給紙モータＭ２の回転速度と同等にして、騒音や給紙モータＭ２の寿命等の均一化を図る。

このようにして、本実施形態の構成によれば、切替前の用紙供給部の搬送速度よりも、切替後の用紙供給部（例えば、用紙カセット２）の搬送速度をレジストローラに用紙が遅れない速度まで上げるので、レジストローラへの用紙の到着が遅れず、画像形成を一時的に停止させる必要が無く、用紙供給部の切替による生産性の低下を防ぐことができる。そして、給紙を行うごとに給紙開始タイミングを早め、切替後の用紙供給部の搬送速度を下げるので、用紙供給部から生ずる騒音を次第に低下させることができる。又、給紙用回転体（例えば、給紙ローラ２１）の高速回転状態を維持しないから、給紙モータＭ２等の回転機構の長寿命化や、ジャムや斜め送りの抑制による基本的な給紙性能の向上を図ることができる。又、給紙用回転体を高速で回転させ続けないので、給紙用回転体の早期摩耗も防ぐことができ、経時による給紙性能の低下や部品交換の高頻度化を防ぐことができる。

又、レジストローラに到着するまでの時間を基準として、搬送速度を上げるので、各用紙供給部からレジストローラまでの距離は予め明らかであるから、搬送速度を容易に定めることができ、搬送速度を的確に制御することができる。又、搬送速度を上げても、やがて、最もレジストローラまでの搬送距離が短い用紙供給部の搬送速度まで下げるので、最小限度の騒音に抑えることができる。又、給紙モータＭ２の長寿命化や、給紙性能の向上や、給紙用回転体の早期摩耗を防ぐことができる。又、制御部８は、レジストローラ対３２までの搬送距離が長い用紙供給部を印刷時に優先的に使用する設定を行うので、用紙供給部の切替時に、搬送距離は短くなることが多くなり、用紙のレジストローラへの到着遅れを減らすことができる。従って、搬送速度を上げなくてもよい場合も生じ、装置から発生する騒音量の増大や、モータの短命化等の弊害の発生を防ぐことができる。

又、用紙の長さや、搬送距離等の要因から、給紙用回転体だけでは、レジストローラまで搬送できないため、搬送ローラが設けられる場合、この構成によれば、搬送ローラによる搬送速度を、用紙供給部による搬送速度と同じ速度とするので、給紙用回転体と搬送ローラの回転速度の差による用紙のジャム（詰まり）や、レジストローラへの到着遅れを防ぐことができる。各給紙用回転体を回転させる給紙モータＭ２を各用紙供給部には、それぞれ１つ設けるので、制御部８は、各給紙モータＭ２の回転を制御すれば、用紙供給部の搬送速度を容易に可変させる制御を行える。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は複数の用紙カセット等の用紙供給部を有する画像形成装置に利用可能である。

本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す模型的断面図である。 本実施形態に係る用紙サイズセンサの説明図である。 本実施形態に係るプリンタのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態に係るプリンタの画像形成時の用紙供給制御の一例を記すフローチャトである。 本実施形態に係る用紙供給制御の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る各ローラの回転状態の一例を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ） 用紙カセット（用紙供給部）
２１ 給紙ローラ（給紙用回転体）
２３ 用紙有無センサ（用紙切れ検出体）
３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ） 搬送ローラ対（搬送ローラ）
３２ レジストローラ対（レジストローラ）
４ 画像形成部
６ 用紙サイズセンサ（用紙サイズ検出体）
８ 制御部
Ｍ２ 給紙モータ
Ｍ３ 搬送モータ

Claims (6)

1. 画像形成に用いる複数の用紙を収容し、用紙と接し回転することで給紙、搬送するとともに、その回転速度が可変である給紙用回転体を備えた複数の用紙供給部と、
   各前記用紙供給部に収容される用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出体と、
   用紙に画像を形成する画像形成部に、タイミングをあわせて用紙を送り込むレジストローラと、
   前記給紙用回転体の回転速度を制御して搬送速度を制御する制御部と、
   前記各用紙供給部での用紙切れを検出する用紙切れ検出体と、を備え、
   前記用紙切れ検出体により連続印刷中に用紙切れが検出された場合、
   前記制御部は、前記用紙サイズ検出体により画像形成中の用紙サイズと同じサイズの用紙を収容する前記用紙供給部の存在を確認できた場合、用紙切れを起こしていない前記用紙供給部に給紙元を切り替えるとともに、
   前記制御部は、切替後に前記レジストローラまでの搬送距離が長くなった場合、切替前の前記用紙供給部の搬送速度よりも、切替後の前記用紙供給部の搬送速度を前記レジストローラに用紙の到着が遅れない速度まで上げ、更に、給紙ごとに給紙開始タイミングを早めつつ、切替後の前記用紙供給部の搬送速度を下げることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、最も前記レジストローラまでの搬送距離が短い前記用紙供給部から、予め定められた基準となる搬送速度である標準搬送速度で搬送を行う際の前記レジストローラへの到着時間と同じ時間に到着するように、切替後の前記用紙供給部の搬送速度を上げることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 切替後の前記用紙供給部の搬送速度を下げる場合、
   前記制御部は、前記標準搬送速度と同じ速度まで下げることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. ２以上の前記用紙供給部に同じサイズの用紙が収容されている場合、
   前記制御部は、前記レジストローラまでの搬送距離が長い前記用紙供給部を印刷時に優先的に使用する設定を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記用紙供給部から前記レジストローラまで用紙を搬送する搬送路上に設けられる搬送ローラを備え、
   前記制御部は、前記搬送ローラの搬送速度を、前記用紙供給部の搬送速度と同じ速度とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 各用紙供給部には、それぞれ、各給紙用回転体を回転させる給紙モータが設けられ、
   前記制御部は、それぞれの前記給紙モータの回転速度を制御することで、搬送速度の上昇及び低下を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images