特許第6048021号(P6048021)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6048021
(24)【登録日】2016年12月2日
(45)【発行日】2016年12月21日
(54)【発明の名称】給紙装置、及び、画像形成装置
(51)【国際特許分類】
   B65H 1/04 20060101AFI20161212BHJP
   B65H 1/00 20060101ALI20161212BHJP
【FI】
   B65H1/04 320A
   B65H1/00 501A
   B65H1/04 324
【請求項の数】3
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2012-201322(P2012-201322)
(22)【出願日】2012年9月13日
(65)【公開番号】特開2014-55054(P2014-55054A)
(43)【公開日】2014年3月27日
【審査請求日】2015年8月18日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100117215
【弁理士】
【氏名又は名称】北島 有二
(72)【発明者】
【氏名】青山 純平
(72)【発明者】
【氏名】荒明 哲
【審査官】 冨江 耕太郎
(56)【参考文献】
【文献】 特開2004−26474(JP,A)
【文献】 特開2010−47368(JP,A)
【文献】 特開2011−162355(JP,A)
【文献】 特開2011−32034(JP,A)
【文献】 特開平5−330669(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65H1/00、1/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
用紙を給送する給紙装置であって、
用紙が載置されるとともに、載置された用紙が給送手段によって給送される載置部と、
前記載置部の幅方向両端部に設置されて、前記載置部に載置された用紙を幅方向両端部の側から挟むように移動手段によって幅方向に移動可能に形成された一対のフェンス部材と、
前記載置部に用紙が載置された状態を検知するセット検知手段と、
前記セット検知手段によって前記載置部に用紙が載置された状態が検知されてからの経過時間を検知する時間検知手段と、
装置を操作する個人を特定する個人認証手段と、
を備え、
前記時間検知手段によって検知された経過時間が予め定められた設定時間に達した後に、前記移動手段によって前記一対のフェンス部材を幅方向に移動させ、
前記設定時間は、前記個人認証手段によって特定される個人ごとに任意の値に設定可能であることを特徴とする給紙装置。
【請求項2】
前記一対のフェンス部材のうち少なくとも一方に設置され、用紙に対向する前記フェンス部材のフェンス面に対して幅方向中央部に向けて突出するとともに、用紙の幅方向端部に接触して幅方向に押動されるように形成された接触部材と、
前記接触部材が変位した位置を検知する位置検知手段と、
を備え、
前記移動手段によって前記一対のフェンス部材の幅方向の移動が開始されて、前記接触部材が当該用紙の幅方向端部への接触を開始した後に前記移動手段による前記一対のフェンス部材の移動を停止するように制御して、前記一対のフェンス部材の移動が停止した状態で前記位置検知手段によって検知される検知結果に基いて前記移動手段によって前記一対のフェンス部材を幅方向に再び移動させて当該一対のフェンス部材の幅方向の位置を調整することを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の給紙装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、転写紙等の用紙を給送する給紙装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機や印刷機等の画像形成装置と、に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、転写紙等の用紙が給送される給紙装置に、用紙の幅方向両端部を挟む一対のフェンス部材(サイドフェンス)を自動で移動させる技術が知られている(例えば、特許文献1〜3参照。)。
【0003】
詳しくは、特許文献1〜3等における給紙装置(シート収納装置)には、載置部(載置台、載置面)の幅方向両端部に、一対のフェンス部材(サイドフェンス)が設置されている。そして、載置部に用紙が載置された状態がセット検知手段で検知されると、駆動モータを駆動して、その用紙の幅方向両端部を挟み込むように、フェンス部材を幅方向に移動させる。そして、フェンス部材が用紙の幅方向両端部に接触した状態が検知手段によって検知されると、駆動モータの駆動を停止して、フェンス部材の移動を停止する。
このように用紙の幅方向両端部がフェンス部材によって挟み込まれるように規制されることで、スキューや横レジストずれやシワが生じた状態で用紙が給送される不具合を軽減することができる。また、フェンス部材が自動的に移動するように構成することで、ユーザーがフェンス部材を手動で移動するように構成した場合に比べて、ユーザーの操作ミスによって用紙がフェンス部材により充分に挟持されない状態で給送されてしまう不具合を防止することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の給紙装置は、載置部に用紙が載置された状態がセット検知手段で検知されると、駆動モータが駆動されてフェンス部材が幅方向に移動されたが、そのセット検知手段で検知されてからフェンス部材が駆動されるまでのタイミングは固定化されていた。そのため、載置部に用紙をセットするユーザーによっては、セット検知手段で検知されてからフェンス部材が駆動されるまでの時間が、短すぎると感じたり、長すぎると感じてしまうことがあった。特に、セット検知手段で検知された直後にフェンス部材が駆動されるように設定されている場合や、セット検知手段で検知されてからフェンス部材が駆動されるまでの時間が充分に長く設定されていても不慣れなユーザーが操作する場合などには、載置部に用紙が充分にセットされていない状態でフェンス部材が移動を開始してしまう不具合が生じることがあった。
【0005】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置を操作するユーザーにとって、載置部に用紙を載置した後に最適なタイミングでフェンス部材が自動で移動される、給紙装置、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明の請求項1記載の発明にかかる給紙装置は、用紙を給送する給紙装置であって、用紙が載置されるとともに、載置された用紙が給送手段によって給送される載置部と、前記載置部の幅方向両端部に設置されて、前記載置部に載置された用紙を幅方向両端部の側から挟むように移動手段によって幅方向に移動可能に形成された一対のフェンス部材と、前記載置部に用紙が載置された状態を検知するセット検知手段と、前記セット検知手段によって前記載置部に用紙が載置された状態が検知されてからの経過時間を検知する時間検知手段と、装置を操作する個人を特定する個人認証手段と、を備え、前記時間検知手段によって検知された経過時間が予め定められた設定時間に達した後に、前記移動手段によって前記一対のフェンス部材を幅方向に移動させ、前記設定時間は、前記個人認証手段によって特定される個人ごとに任意の値に設定可能であるものである。
【発明の効果】
【0007】
本発明は、セット検知手段によって載置部に用紙が載置された状態が検知されてから時間検知手段によって検知された経過時間が予め定められた設定時間に達した後に移動手段によってフェンス部材を移動させたり、セット検知手段によって載置部に用紙が載置された状態が検知された後に操作スイッチが操作されてから移動手段によってフェンス部材を移動させたりしているため、装置を操作するユーザーにとって、載置部に用紙を載置した後に最適なタイミングでフェンス部材が自動で移動される、給紙装置、及び、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
図2】給紙装置の外観を示す斜視図である。
図3】給紙装置を示す概略上面図である。
図4】フェンス部材における接触部材の近傍を示す概略拡大断面図である。
図5】フェンス部材に設置されたホール素子とマグネットとの高さ方向の位置関係を示す概略図である。
図6】フェンス部材の移動にともなうホール素子の出力の変化を示す図である。
図7】フェンス部材の移動制御を示すフローチャートである。
図8】変形例としての、フェンス部材の移動制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【0010】
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としての複写機の装置本体(画像形成装置本体)、2は原稿Dの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、3は原稿読込部2で読み込んだ画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム5上に照射する露光部、4は感光体ドラム5上にトナー像(画像)を形成する作像部、7は感光体ドラム5上に形成されたトナー像を用紙P(シート)に転写する転写部(画像形成部)、10はセットされた原稿Dを原稿読込部2に搬送する原稿搬送部(自動原稿搬送装置)、12〜15は転写紙等の用紙Pが収納された給紙カセット(給紙装置)、16はユーザーが手差しでセットした用紙Pを給送する給紙装置(手差し給紙部)、17、18は転写部7に向けて用紙Pを搬送するレジストローラ(タイミングローラ)、20は用紙P上に担持されたトナー像(未定着画像)を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着ローラ、22は定着装置20に設置された加圧ローラ、31は装置本体1から排紙された用紙Pが積載される排紙トレイ、42〜46は各給紙装置12〜16に設置された給紙ローラ、を示す。
【0011】
図1を参照して、画像形成装置本体1における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部10の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送(給送)されて、原稿読込部2上を通過する。このとき、原稿読込部2では、上方を通過する原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部2で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部3(書込部)に送信される。そして、露光部3からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、作像部4の感光体ドラム5上に向けて発せられる。
【0012】
一方、作像部4において、感光体ドラム5は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程)を経て、感光体ドラム5上に画像情報に対応した画像(トナー像)が形成される。
その後、感光体ドラム5上に形成された画像は、画像形成部としての転写部7で、レジストローラ17、18により搬送された用紙P上に転写される。
【0013】
一方、転写部7(画像形成部)に搬送される用紙Pは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体1の複数の給紙カセット12〜15のうち、1つの給紙カセットが自動又は手動で選択される(例えば、最上段の給紙カセット12が選択されたものとする。)。そして、給紙カセット12に収納された用紙Pの最上方の1枚が、給紙ローラ42によって給送されて、搬送経路Kに向けて搬送される。その後、用紙Pは、複数の搬送ローラが配設された搬送経路Kを通過して、レジストローラ17、18の位置に達する。
なお、装置本体1の側方に設置された給紙装置16(手差し給紙部)が選択された場合には、ユーザーによって給紙装置16の載置部51(図2図3を参照できる。)に載置された用紙P(複数枚の用紙Pが積載された場合には、最上方の用紙P)が、給紙ローラ46(給送手段)によって搬送経路に向けて給送されて、レジストローラ17、18の位置に達することになる。
【0014】
レジストローラ17、18の位置に達した用紙Pは、感光体ドラム5上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部7(画像形成部)に向けて搬送される。
そして、転写工程後の用紙Pは、転写部7の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置20に達する。定着装置20に達した用紙Pは、定着ローラ21と加圧ローラ22との間に送入されて、定着ローラ21から受ける熱と双方の部材21、22から受ける圧力とによってトナー像が定着される(定着工程である)。トナー像が定着された定着工程後の用紙Pは、定着ローラ21と加圧ローラ22との間(ニップ部である。)から送出された後に、画像形成装置本体1から排出されて、出力画像として排紙トレイ31上に積載されることになる。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
【0015】
次に、図2図7にて、本実施の形態において特徴的な給紙装置16について詳述する。
図2及び図3を参照して、給紙装置16には、載置部51(ベース部)、一対のフェンス部材としてのサイドフェンス52、53、セット検知手段(載置検知手段)としてのセット検知センサ71、移動手段60〜62、接触部材55(突出部材)、位置検知手段54、56、給送手段としての給紙ローラ46(図1を参照できる。)、等が設置されている。
【0016】
載置部51は、略平板状に形成されていて、その上に1枚又は複数枚の用紙Pがユーザーによって載置される。載置部51に載置された用紙Pは、給紙ローラ46(給送手段)によって図3の白矢印方向に給送(搬送)されることになる。
セット検知手段としてのセット検知センサ71は、載置部51の載置面であって、用紙Pにおける先端部の幅方向中央部に対応する位置に形成された凹部に設置されたフォトセンサであって、載置部51に用紙Pが載置(セット)された状態を非接触で光学的に検知する。なお、セット検知手段としては、フォトセンサの他に、公知のもの(例えば、用紙Pの積載によって揺動するフィラーの動作を光学センサによって検知する接触式の検知手段である。)を用いることもできる。
【0017】
一対のフェンス部材としてのサイドフェンス52、53は、載置部51の幅方向(図2の左右方向であって、図1の紙面垂直方向である。)の両端部に設置されている。一対のサイドフェンス52、53(フェンス部材)は、載置部51に載置された用紙Pを幅方向両端部の側から挟むように移動手段60〜62によって幅方向に移動可能に形成されている。
詳しくは、幅方向一端側に設置された第1サイドフェンス52は、主として、載置部51の載置面(用紙Pが載置される面である。)から鉛直方向上方に突出して起立するように設置されたフェンス部52aと、載置部51の載置面から突出しないように裏面側において幅方向に延在するように設置されたラックギア部52bと、で構成されている。フェンス部52aは、実際に用紙Pの幅方向端部に接触して用紙Pの姿勢を規制する部分である。ラックギア部52bは、給送方向(図3の上下方向である。)の一端側に第1ピニオンギア61に噛合するラックギア(一点鎖線で示す部分である。)が形成され、給送方向の他端側に第2ピニオンギア62に噛合するラックギア(一点鎖線で示す部分である。)が形成されている。
同様に、幅方向他端側に設置された第2サイドフェンス53は、主として、載置部51の載置面から鉛直方向上方に突出して起立するように設置されたフェンス部53aと、載置部51の載置面から突出しないように裏面側において幅方向に延在するように設置されたラックギア部53bと、で構成されている。フェンス部53aは、実際に用紙Pの幅方向端部に接触して用紙Pの姿勢を規制する部分である。ラックギア部53bは、給送方向の一端側に第2ピニオンギア62に噛合するラックギア(一点鎖線で示す部分である。)が形成されている。
なお、本実施の形態において、第2サイドフェンス53には、用紙Pに対向する第2サイドフェンス53のフェンス面に対して、幅方向中央部に向けて突出する接触部材55が設置されているが、これについては後で詳しく説明する。
【0018】
一対のサイドフェンス52、53を幅方向に移動する移動手段は、駆動源としてのステッピングモータ60、第1ピニオンギア61、第2ピニオンギア62、等で構成されている。移動手段60〜62は、サイドフェンス52、53のラックギア部52b、53bと同様に、載置部51の裏面側に設置されている。
詳しくは、駆動源としてのステッピングモータ60は、モータ軸に、第1ピニオンギア61に噛合する駆動ギアが設置されている。第2ピニオンギア62は、第1サイドフェンス52のラックギア部52bと第2サイドフェンス53のラックギア部53bとに挟まれるように設置されていて、双方のラックギアに噛合する。このような構成により、ステッピングモータ60が正方向に回転駆動されると一対のサイドフェンス52、53が互いの幅方向の距離を狭めるように一体的に移動して、ステッピングモータ60が逆方向に回転駆動されると一対のサイドフェンス52、53が互いの幅方向の距離を拡げるように一体的に移動することになる(図3中の両矢印方向の移動である。)。
【0019】
ここで、図3等を参照して、本実施の形態では、セット検知センサ71(セット検知手段)によって載置部51に用紙Pが載置された状態が検知されてからの経過時間Tを検知する時間検知手段としてのタイマー72が、装置本体1(又は、給紙装置16)に設置されている。そして、タイマー72(時間検知手段)によって検知された経過時間Tが予め定められた設定時間Aに達した後に、移動手段60〜62によって一対のサイドフェンス52、53が幅方向に移動されるように制御している。この設定時間Aは、ユーザー(又は、サービスマン等の作業者)が不図示の操作パネル(装置本体1又は給紙装置16に設置されている。)を操作することで、任意の値に変更可能なものである。
【0020】
詳しくは、この設定時間A(セット検知センサ71によって用紙Pのセットが検知されてからサイドフェンス52、53の移動が開始されるまでの時間である。)は、画像形成装置1(給紙装置16)が製造工場から出荷される前に、作業者によって暫定的に決まられた値(例えば、1.5秒である。)として入力される。入力された設置値Aは、制御部70におけるメモリ領域に記憶される。そして、メモリ領域に記憶された設定値Aは、操作パネルを介して新たな設定値が入力されるまで、記憶保持されることになる。
そして、画像形成装置1(給紙装置16)がユーザーのもとに着荷されて、その使用が開始された後に、ユーザーが設定時間Aが長いと感じたときにはそれよりも短い設定時間Aに変更したり、ユーザーが設定時間Aが短いと感じたときにはそれよりも長い設定時間Aに変更したりすることになる。また、この設定時間Aは、その後も、ユーザーのニーズに対応して、いつでも変更することができる。
これにより、ユーザーは、載置部51に用紙Pを載置した後にサイドフェンス52、53が駆動されるまでの時間が、短すぎたると感じたり長すぎると感じたりすることなく、最適なタイミングでサイドフェンス52、53が自動で移動されることになる。
【0021】
なお、オフィスのフロアーに設置されて複数のユーザーによって操作される画像形成装置などは、個々のユーザーが装置を操作する個人を特定する個人認証カード等の個人認証手段を用いて使用することを義務づけられて管理されていることがある。すなわち、個々のユーザーは、それぞれの個人認証カードを装置本体1におけるカードリーダーにて読み取らせて認証させてから、画像形成装置1の使用を開始することになる。
このような場合に、個人認証カード(個人認証手段)によって特定される個人ごとに、上述した設定時間Aを任意の値に設定できるように構成することが好ましい。これにより、個々のユーザーにとって、載置部51に用紙Pをセットしてから最適なタイミングでサイドフェンス52、53が自動で移動されることになる。そして、このような場合、個人認証カード(個人認証手段)がセットされるたびに、そこに入力された設定時間Aの情報に基いて制御部70のメモリ領域に記憶された設定時間Aが変更されて、変更された設定時間Aに基いてサイドフェンス52、53の駆動開始制御がおこなわれることになる。
【0022】
ここで、本実施の形態では、第2サイドフェンス53のフェンス部53aに、接触部材55(突出部材)が設置されている。図3図4等を参照して、接触部材55は、第2サイドフェンス53(フェンス部53a)のフェンス面に対して幅方向中央部(図の右方である。)に向けて突出するように設置されている。すなわち、載置部51に載置された用紙Pに対して第2サイドフェンス53が離間した位置から接触する位置に向けて移動するときに、そのフェンス面より先にまず接触部材55が用紙Pの幅方向端部に接触することになる。そして、この接触部材55は、用紙Pの幅方向端部に接触して幅方向に押動されるように形成されている。
【0023】
詳しくは、図4を参照して、接触部材55は、支軸55aを中心に回動可能に、第2サイドフェンス53に設置されている。また、接触部材55の他端側(支軸55aから離れた側の端部である。)には、接触部材55を幅方向中央部に向けてそれほど大きくない付勢力で付勢する付勢部材としての引張スプリング57(他端側のフック部がフェンス部53aに接続されている。)の一端側のフック部が接続されている。また、載置部51には、載置面に対して下方に向けて設けられた段差によって、引張スプリング57によって幅方向中央部側に付勢される接触部材55の位置を定めるストッパ部51aが形成されている。
【0024】
このような構成により、接触部材55は、用紙Pに接触していないときに、引張スプリング57によって付勢されてストッパ部51aに接触した状態(その一部が第2サイドフェンス53のフェンス面から突出した状態である。)に維持されることになる(図4(A)の状態である。)。これに対して、接触部材55は、移動手段60〜62による第2サイドフェンス53の矢印方向の移動にともない用紙Pに接触すると、用紙Pに押動されて、引張スプリング57の付勢力に抗するように支軸55aを中心に図の反時計方向に回動して、上述した突出した位置から幅方向端部側に移動することになる。そして、第2サイドフェンス53のフェンス面が用紙Pに接触すると、接触部材55はフェンス面から突出しない位置に退避した状態になる(図4(B)の状態である。)。
【0025】
そして、本実施の形態では、接触部材55が変位した位置(幅方向の位置である。)を検知する位置検知手段54、56が設置されている。
そして、載置部51に用紙Pが載置されて、上述した所定の条件のもとに移動手段60〜62によって一対のサイドフェンス52、53の幅方向の移動が開始されると、接触部材55が用紙Pの幅方向端部への接触を開始した後に移動手段60〜62による一対のサイドフェンス52、53の移動を停止するように制御して、一対のサイドフェンス52、53の移動が停止した状態で位置検知手段54、56によって検知される検知結果に基いて移動手段60〜62によって一対のサイドフェンス52、53を幅方向に再び移動させて一対のサイドフェンス52、53の幅方向の位置を調整(微調整)している。
【0026】
詳しくは、位置検知手段は、ホール素子54、マグネット56(磁界形成手段)、制御部70(装置本体1に設けられ、演算部や記憶部やコンパレータ等が設置されている。)、等で構成されている。
図4図5等を参照して、ホール素子54は、ラックギア部53bの幅方向端部の上面(載置部51の載置面の裏側に位置している。)に固設されていて、移動手段60〜62によって駆動される第2サイドフェンス53とともに幅方向に移動するように設置されている。
マグネット56は、接触部材55の底部(載置部51の載置面の裏側に位置している。)においてホール素子54に対向するように固設されていて、接触部材55とともに変位するように(幅方向に移動するように)設置されている。
そして、位置検知手段は、ホール素子54の出力によって、接触部材55が用紙Pの幅方向端部に接触した状態を検知するとともに、接触部材55の変位量(幅方向の移動量)を検知することになる。具体的に、接触部材55が用紙Pに押動されて変位すると、接触部材55に固設されたマグネット56のホール素子54に対する相対的な位置も変化して、それに応じて生じる磁界の変化をホール素子54が検出して、その出力によって接触部材55が用紙Pの幅方向端部に接触した状態や、接触部材55の変位量が検知されることになる。なお、ホール素子54の出力電圧(アナログ電圧である。)と接触部材55の変位量とは比例関係にあり、ホール素子54の出力に基いて演算部で接触部材55の変位量が求められる。
【0027】
このように、本実施の形態では、接触部材55が用紙Pの幅方向端部への接触を開始した状態がホール素子54によって検知されたときにステッピングモータ60の駆動を停止してサイドフェンス52、53の移動を停止するように制御して、その停止状態でホール素子54によって検知される接触部材55の変位量(幅方向の位置)に基いてステッピングモータ60を再駆動してサイドフェンス52、53を幅方向に再移動させている。これにより、用紙Pの種類(特に、コシや紙厚等である。)や枚数に関わらず、サイドフェンス52、53の停止位置(用紙Pの幅方向両端部を規制する位置)が安定的に最適化されて、スキューや横レジストずれやシワが生じた状態で用紙が給送されてしまう不具合が確実に軽減されることになる。
詳しくは、本実施の形態では、接触部材55が用紙Pに接触を開始する状態までサイドフェンス52、53の移動位置がまず粗調整されることになり、その後にサイドフェンス52、53が移動停止した状態で検知される接触部材55の位置に基いてサイドフェンス52、53の移動位置が微調整されるため、結果的にサイドフェンス52、53の移動位置(用紙Pとの隙間)を狙いの位置に高精度に調整することができる。特に、本実施の形態では、検知精度がμオーダーとなるホール素子54を用いているため、高精度な調整が可能になる。したがって、最初の粗調整時にモータ60の停止精度がばらついたり慣性によってサイドフェンス52、53が狙いの位置からズレてしまっても、微調整時にサイドフェンス52、53の移動位置を狙いの位置に確実に補正することができることになる。そのため、最初の粗調整時にはサイドフェンス52、53の移動速度を高速化して、微調整時にはサイドフェンス52、53の移動速度を低速化するように、モータ60の駆動速度を可変制御するようなことも可能になる。
【0028】
ここで、図示は省略するが、本実施の形態における位置検知手段には、ホール素子54の出力が所定の閾値(設定電圧)に達したときに接触部材55が用紙Pの幅方向端部に接触した状態であるものとして移動手段60〜62による一対のサイドフェンス52、53の移動を停止するための信号(アナログ電圧)を出力するコンパレータが設けられている。具体的に、このコンパレータは、ホール素子54の出力を処理する制御部70の回路に設けられている。
このようなコンパレータを設けることで、制御部70(演算部)において、ホール素子54の出力に基いた接触部材55の変位量の計算が絶えず繰り返しおこなわれることなく、ホール素子54の出力が所定の閾値に達したときにその出力値(信号)が演算部(CPU)に送られて、その出力値に基いて接触部材55の変位量が計算されることになる。これにより、演算部(CPU)にかかる負荷を軽減することができる。
【0029】
図6は、サイドフェンス52、53の幅方向両端部から幅方向中央部への移動にともなうホール素子54の出力の変化を示す図である。
図6に示すように、まず、ユーザーによって載置部51に用紙Pがセットされると、その状態がセット検知センサ71によって検知され、タイマー(時間検知手段)によって検知(計測)された経過時間(セット検知センサ71で用紙Pのセットが検知されてからの経過時間である。)が予め定められた設定時間に達した後にステッピングモータ60の駆動が開始され、サイドフェンス52、53の移動が開始される。このとき、接触部材55は用紙Pに接触しておらずホームポジション(図4(A)の位置である。)にあるため、ホール素子54の出力電圧が低値になっている。そして、サイドフェンス52、53の幅方向中央部側への移動にともない接触部材55が用紙Pに接触開始すると、接触部材55の変位量に応じて徐々にホール素子54の電圧が上昇する。そして、ホール素子54の電圧が設定電圧(閾値)に達したときに、接触部材55が用紙Pに完全に接触した状態であるものとして、ステッピングモータ60の駆動を停止するための信号を発する。そして、その後に、ホール素子54の出力に基いて用紙Pとサイドフェンス52、53との隙間(接触部材55の位置)が計算される。なお、図6では、簡単のため、この計算をおこなうときのホール素子54の出力が、上述の設定電圧になっているものとして図示している。
その後、計算されたサイドフェンス52、53と用紙Pの隙間に基いて、サイドフェンス52、53の位置を最適化するために、ステッピングモータ60を再駆動してフェンス位置の微調整を開始する。そして、ステッピングモータ60の駆動が停止されて、サイドフェンス52、53の位置が最適化されると、給紙装置16から用紙Pの給紙が可能な状態になる。
【0030】
ここで、本実施の形態では、移動手段の駆動源としてステッピングモータ60を用いている。そして、一対のサイドフェンス52、53を移動停止した状態から再び移動させるときに、ステッピングモータ60のパルス制御に基いてその移動をおこなっている。
これにより、高性能な演算部(CPU)を用いることなく、高精度にサイドフェンス52、53の位置調整をおこなうことができる。詳しくは、移動手段の駆動源としてDCモータを用いた場合には、サイドフェンスを移動させる距離を移動速度で割って駆動時間を換算することになり、駆動時間を制御するためのタイマーが必要になるため、高性能で高価な演算部(CPU)が必要になってしまう。これに対して、本実施の形態のように、移動手段の駆動源としてステッピングモータ60を用いる場合には、ステッピングモータ60を1パルス分回転駆動させたときに移動するサイドフェンス52、53の移動量と、サイドフェンス52、53を微調整する移動距離と、からステッピングモータ60の動作パルスを求めて、ステッピングモータ60を駆動することになるため、高精度にサイドフェンス52、53の位置調整をおこなうことができることになる。
【0031】
また、本実施の形態における給紙装置16は、製造工程時に、少なくとも移動手段60〜62と一対のサイドフェンス52、53と接触部材55とともにホール素子54及びマグネット56(位置検知手段)が載置部51に組み付けられた状態で、ホール素子54の校正(キャリブレーション)がおこなわれる。
これは、マグネット55とホール素子54とのギャップG(図5を参照できる。)や、マグネット55とホール素子54との幅方向の位置関係を決定する構成部品(第2サイドフェンス53や接触部材55等である。)の部品寸法精度や組み付け精度にバラツキが生じたときに、ホール素子54の電圧と接触部材55の変位量との比例式における傾きが変動するためである。したがって、マグネット55とホール素子54とのギャップGや幅方向の位置関係を決定する構成部品が組み付けられた後に、ホール素子54の電圧と接触部材55の変位量との関係を示す少なくとも2点のデータを取得して、それらのデータに基いて上述した比例式における傾きを定めて、それを制御部70の記憶部に入力する。これにより、より精度の高いサイドフェンス位置の調整をおこなうことができる。
【0032】
以下、図7に示すフローチャートを用いて、本実施の形態におけるサイドフェンス52、53の移動制御についてまとめる。
まず、セット検知センサ71によって、載置部51上に用紙Pが載置されているかが判断される(ステップS0)。その結果、載置部51上に用紙Pが載置されていないものと判断された場合には、そのままフローを終了して(ステップS11)、ステップS0に戻る。
これに対して、載置部51上に用紙Pが載置されているものと判断された場合には、まず、タイマー72によって経過時間T(セット検知センサ71によって用紙Pが載置された状態が検知されてからの時間である。)の計測が開始される(ステップS1)。そして、経過時間Tがメモリ領域に記憶された設定時間Aに達しているかが判別される(ステップS2)。そして、経過時間Tが設定時間Aに達していると判別された場合に、ステッピングモータ60の駆動を開始する(ステップS3)。これにより、サイドフェンス52、53がホームポジション(最も幅方向両端部側に拡がった状態である。)から幅方向中央部側に向けての移動が開始される。このとき、ステッピングモータ60の駆動開始をトリガーにして、ホール素子54の信号(出力)がリニアに検出される(継続監視される)。
【0033】
そして、ホール素子54の出力が所定の閾値に達して、コンパレータからステッピングモータ60の駆動を停止する信号が発せられると、ステッピングモータ60の駆動が停止される(ステップS4〜S5)。これにより、サイドフェンス52、53の移動も停止される。
そして、このときのホール素子54の出力が確認され(ステップS6)、演算部にてその出力(アナログ信号)が微調整すべきサイドフェンスの移動距離に変換される(ステップS7)。さらに、演算部にて、微調整すべきサイドフェンスの移動距離を、ステッピングモータ60が1パルス分回転したときのサイドフェンスの移動距離(M)で割って、その整数分のパルス分だけステッピングモータ60を再駆動する(ステップS8)。そして、そのパルス分のモータ駆動が終了して停止すると(ステップS9)、給紙開始可能な状態として(ステップS10)、本フローを終了する。
【0034】
なお、本実施の形態において、設定時間A(セット検知センサ71によって用紙Pのセットが検知されてからサイドフェンス52、53の移動が開始されるまでの時間である。)を変更した回数が所定値(例えば、20回である。)以上に達した場合に、それらの設定時間Aのデータから最適な設定時間A´を求めて、タイマー72(時間検知手段)によって検知された経過時間Tがその最適な設定時間A´に達した後に移動手段60〜62によってサイドフェンス52、53を幅方向に移動させるように制御することもできる。
その場合、最適な設定時間A´は、過去に入力された複数の設定時間Aを平均化したものでもよいし、過去に入力された複数の設定時間Aのうち最多の値(頻度の多い値)としたものでもよい。そして、そのような制御がおこなわれた場合には、最適な設定時間A´が設定されている旨と、新たな設定時間Aの変更が可能である旨と、を操作パネルの表示部に告知するとともに、それに対応した制御をおこなうことが好ましい。
【0035】
なお、本実施の形態では、タイマー72を用いて用紙Pのセットをセット検知センサ71で検知してからの経過時間Tが変更可能な設定時間Aに達してからサイドフェンス52、53の移動を開始するように制御した。
これに対して、図3を参照して、サイドフェンス52、53の移動を開始する信号を制御部70に向けて発するための操作スイッチ73を、給紙装置16の外装部上やサイドフェンス52、53上に設置することもできる。そして、セット検知センサ71(セット検知手段)によって載置部51に用紙Pが載置された状態が検知された後に、操作スイッチ73が手動で操作(押下)されてから移動手段60〜62によってサイドフェンス52、53を幅方向に移動させることもできる。すなわち、セット検知センサ71によって載置部51に用紙Pが載置された状態が検知されていて、ユーザーによって操作スイッチ73が操作されると、その直後に移動手段60〜62によってサイドフェンス52、53が移動開始されることになる。
【0036】
詳しくは、図8のフローチャートに示すように、まず、セット検知センサ71によって、載置部51上に用紙Pが載置されているかが判断される(ステップS0)。その結果、載置部51上に用紙Pが載置されているものと判断された場合には、操作スイッチ73が操作(オン)されたかが判別される(ステップS12)。そして、操作スイッチ73が操作(オン)されたと判別された場合に、ステッピングモータ60の駆動を開始する(ステップS3)。それ以降のフローは、先に説明した図7のものと同様である。
【0037】
このような場合であっても、ユーザーは、載置部51に用紙Pを載置した後にサイドフェンス52、53が駆動されるまでの時間が、短すぎたると感じたり長すぎると感じたりすることなく、最適なタイミングでサイドフェンス52、53が自動で移動されることになる。
なお、操作スイッチ73は、種々の公知のもの(例えば、ボタン式スイッチなどである。)を用いることができる。そして、操作スイッチ73を給紙装置16の外装部上やサイドフェンス52、53上に設置することで、載置部51への用紙Pのセット操作に連続して操作スイッチ73の操作をおこないやすくなる。なお、操作スイッチ73を装置本体1の操作パネルに設置することもでき、その場合には画像形成をおこなうためのその他の操作とともに操作スイッチ73の操作をおこないやすくなる。
【0038】
また、図8に示すような制御をおこなうにあたり、タイマー72(時間検知手段)によって計測した経過時間Tを用いた制御を合わせておこなうこともできる。
詳しくは、タイマー72によって経過時間T(セット検知センサ71によって用紙Pが検知されてから操作スイッチ73が操作されるまでの時間である。)を検知した回数が所定値(例えば、10回である。)以上に達した場合に、それらの経過時間Tのデータから最適な経過時間T´を求めて、操作スイッチ73を操作しなくてもタイマー72によって検知された経過時間Tがその最適な経過時間T´に達した後に移動手段60〜62によってサイドフェンス52、53を幅方向に移動させるモードを選択可能にすることもできる。すなわち、ユーザーは、操作スイッチ73を操作してサイドフェンス52、53の移動を開始するモードとは別に、最適な経過時間T´にてサイドフェンス52、53の移動を開始するモード(自動モード)を、操作パネルの操作によって選択できることになる。このような制御をおこなうことで、ユーザーが操作スイッチ73を操作する手間を省くことができる。なお、このような自動モードは、ユーザー操作スイッチ73の操作が所定時間経過しても実施されなかった場合に、自動的に選択されるように構成することもできる。
なお、最適な経過時間T´は、過去に計測された複数の経過時間Tを平均化したものでもよいし、過去に計測された複数の経過時間Tのうち最多の値(頻度の多い値)としたものでもよい。そして、そのような制御がおこなわれた場合には、最適な経過時間T´が設定されている旨と、操作スイッチ73を用いた手動操作が可能である旨と、を操作パネルの表示部に告知するとともに、それに対応した制御をおこなうことが好ましい。
【0039】
以上説明したように、本実施の形態においては、セット検知センサ71(セット検知手段)によって載置部に用紙Pが載置された状態が検知されてからタイマー72(時間検知手段)によって検知された経過時間Tが予め定められた設定時間Aに達した後に移動手段60〜62によってサイドフェンス52、53(フェンス部材)を移動させているため、給紙装置16を操作するユーザーにとって、載置部51に用紙Pを載置した後に最適なタイミングでサイドフェンス52、53を自動で移動させることができる。
【0040】
なお、本実施の形態では、モノクロの画像形成装置1に設置される給紙装置16に対して本発明を適用したが、カラーの画像形成装置に設置される給紙装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置1に設置される給紙装置16に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置(例えば、インクジェット方式の画像形成装置や種々の形態の印刷機などである。)に設置される給紙装置に対しても本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0041】
また、本実施の形態では、画像形成装置1における給紙装置としての手差し給紙部16に対して本発明を適用したが、給紙装置としての給紙カセット12〜15に対しても当然に本発明を適用することができるし、給紙装置としての原稿搬送部10(自動原稿搬送装置)に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、第2サイドフェンス53に接触部材55を設置したが、第1サイドフェンス52に接触部材を設置することもできるし、双方のサイドフェンス52、53にそれぞれ接触部材を設置することもできる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0042】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【0043】
なお、本願において、「幅方向」とは、用紙の給送方向(通紙方向)に対して直交する方向であるものと定義する。
また、本願において、「用紙」とは、転写紙の他にOHP等のシート状の記録媒体のすべてを含み、さらには給紙装置としての自動原稿搬送装置において給送される原稿をも含むものと定義する。
【符号の説明】
【0044】
1 画像形成装置本体(装置本体)、
16 給紙装置、
51 載置部、
51a ストッパ部、
52、53 サイドフェンス(フェンス部材)、
52a、53a フェンス部、
52b、53b ラックギア部、
54 ホール素子、
56 マグネット、
57 引張スプリング、
60 ステッピングモータ(移動手段)、
61 第1ピニオンギア(移動手段)、
62 第2ピニオンギア(移動手段)、
71 セット検知センサ(セット検知手段、載置検知手段)、
72 タイマー(時間検知手段)、
73 操作スイッチ、
P 用紙。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0045】
【特許文献1】特開2011−162355号公報
【特許文献2】特開2012−62127号公報
【特許文献3】特開2011−32034号公報
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8