JP5111231B2 - 給紙装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は給紙装置および画像形成装置に関し、特に、電磁クラッチを利用して用紙を供給する給紙装置、およびこのような給紙装置を備える画像形成装置に関するものである。

画像形成装置には、画像を形成するための用紙を供給する給紙装置が具備されている。給紙装置は、用紙が格納された給紙トレイから１枚ずつ用紙を給紙し、画像を形成する画像形成部へ用紙を供給する。

給紙装置は、用紙を搬送するローラと、ローラを回転させるモータと、ローラとモータとの間に設けられる電磁クラッチとを備える。ローラの回転は、電磁クラッチのオン／オフに応じて制御される。

ここで、電磁クラッチをオンするタイミングを制御する画像形成装置が、特開２００７−２３０７１８号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１によると、画像形成装置がある期間動作していなかった後の最初の用紙の搬送の際、予め電磁クラッチをオンするよう制御する。これにより、用紙を搬送するタイミングに遅れることなくローラとモータとが接続した状態となり、用紙を遅れることなく搬送することとしている。
特開２００７−２３０７１８号公報（段落番号００１５〜００１６）

特許文献１に記載されているような従来の電磁クラッチは、オン／オフに応じて作動する。具体的には、電磁クラッチをオンすると、ローラとモータとが接続した状態となり、モータの回転力の伝達が行われる。これにより、ローラは回転する。また、電磁クラッチをオフすると、ローラとモータとが離間した状態となり、モータの回転力の伝達の遮断が行われる。これにより、回転していたローラは停止して、ローラは回転しなくなる。

ここで、電磁クラッチのオンの状態が連続すると、モータが連続して回転することになる。そうすると、モータの連続回転等に伴って、電磁クラッチの温度が上昇してしまう。図６は、従来の電磁クラッチの温度状態を示すグラフである。縦軸に電磁クラッチの温度を示し、横軸に用紙の搬送枚数を示している。電磁クラッチのオンの状態が連続する場合、図６に示すように、電磁クラッチの温度は、１００℃まで上昇してしまう。このような高温で電磁クラッチを作動させると、電磁クラッチが破損してしまう虞がある。そこで、従来は、ファンを追加することにより冷却して温度の上昇を抑制していた。しかし、このような構成とすると、ファンの追加によるコストがかかってしまう。

また、温度の上昇を抑制する他の方法として、用紙を搬送する毎に電磁クラッチをオフする方法、すなわち、用紙を搬送する毎にローラとモータとを離間した状態とし、ローラとモータとを断続的に作動させる方法がある。しかし、このような構成とすると、電磁クラッチのオン／オフの回数が増加するため、電磁クラッチの疲労により電磁クラッチの寿命が短くなってしまう。

この発明の目的は、安価に温度上昇を抑制すると共に、電磁クラッチを長寿命にすることができる給紙装置を提供することである。

この発明の他の目的は、安価に温度上昇を抑制すると共に、電磁クラッチを長寿命にすることができる画像形成装置を提供することである。

この発明に係る給紙装置は、用紙を搬送するローラと、ローラを回転させる駆動手段と、ローラと駆動手段との間に設けられる電磁クラッチと、ローラにより供給される用紙の枚数を数える計数手段と、ローラによる給紙が開始されてから計数手段により数えられた用紙の枚数が第１の所定の枚数に達するまでは、複数の用紙においてローラと駆動手段とを接続した状態で作動させるよう、電磁クラッチを第１のモードで制御し、第１の所定の枚数に達した後、計数手段により数えられた用紙の枚数が第２の所定の枚数に達するまでは、１枚毎にローラと駆動手段とを断続的に作動させるよう、電磁クラッチを第２のモードで制御する制御手段とを備える。

好ましくは、制御手段は、第１のモードと第２のモードとを繰り返すよう制御する反復手段を含む。

さらに好ましくは、周囲の温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段により検知された周囲の温度に応じて、第１および第２の所定の枚数を変更する変更手段とを備える。

さらに好ましくは、第２の所定の枚数は、第１の所定の枚数より多い。

この発明の他の局面においては、上記のいずれかに記載の給紙装置と、給紙装置によって供給された用紙に画像を形成する画像形成部とを備える。

この発明に係る給紙装置は、供給される用紙の枚数に応じて、電磁クラッチを第１または第２のモードで制御する。したがって、第２のモードで制御されることにより、ローラとモータとが離間した状態である電磁クラッチのオフの状態を確保することができるため、電磁クラッチの温度の上昇を抑制することができる。したがって、ファンを追加する必要もない。また、第１のモードで制御されることにより、電磁クラッチのオン／オフの回数を少なくすることができるため、電磁クラッチの疲労を軽減することができる。その結果、安価に温度上昇を抑制すると共に、電磁クラッチを長寿命にすることができる。

また、この発明に係る画像形成装置は、上記したような給紙装置を備えるため、安価に温度上昇を抑制すると共に、電磁クラッチを長寿命にすることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る給紙装置２３を備える画像形成装置をデジタル複合機１０に適用した場合のデジタル複合機１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して、デジタル複合機１０は、デジタル複合機１０全体を制御する制御部１１と、画像データ等の書き込みや読み出しを行うためのＤＲＡＭ１２と、デジタル複合機１０の有する情報を表示する表示画面を含み、デジタル複合機１０におけるユーザとのインターフェースとなる操作部１３と、原稿を自動的に所定の原稿読み取り位置へ搬送する原稿送り装置１４と、原稿送り装置１４によって搬送されてきた原稿の画像を所定の読み取り位置でスキャナで読み取る画像読取り部１５と、画像読取り部１５で読み取られた原稿等からその画像を形成する画像形成部１６と、画像形成部１６まで自動的に用紙を供給する給紙装置２３と、画像データ等を格納するハードディスク１７と、公衆回線２０に接続されるＦＡＸ通信部１８と、ネットワーク２１と接続するためのネットワークＩＦ（インターフェース）部１９とを備える。

制御部１１は、画像読取り部１５から与えられる原稿データをＤＲＡＭ１２に圧縮符号化して書き込み、ＤＲＡＭ１２に書き込んだデータを読み出し、伸張復号化して画像形成部１６により出力する。

また、制御部１１は、給紙装置２３により供給される用紙の枚数を数える計数手段を備える。

デジタル複合機１０は、画像読取り部１５により読み取られた原稿を用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１０は、ネットワークＩＦ部１９を通じて、ネットワーク２１に接続されたパソコン２２から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、プリンターとして作動する。さらに、デジタル複合機１０は、ＦＡＸ通信部１８を通じて、公衆回線２０から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、また、画像読取り部１５により読み取られた原稿の画像データを、ＦＡＸ通信部１８を通じて公衆回線２０に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。すなわち、デジタル複合機１０は、画像処理に関し、複写（コピー）機能、プリンター機能、ＦＡＸ機能等、複数の機能を有する。さらに、各機能に対しても、さらに詳細に設定可能な機能を有する。

なお、図１において、太線の矢印は画像データの流れを示しており、細線の矢印は制御信号または制御データの流れを示している。

図２は、給紙装置２３および画像形成部１６の概略を示す図である。なお、図２中の実線の矢印は、用紙の搬送方向を示している。図３は、給紙装置２３の要部を示す図である。図１〜図３を参照して、給紙装置２３は、用紙３０を格納する給紙トレイ２５と、給紙トレイ２５から用紙をピックアップするピックアップローラ２９と、ピックアップローラ２９によりピックアップされた用紙を１枚ずつ給紙する給紙ローラ２６と、給紙ローラ２６により給紙された用紙を、画像形成部１６へ向けて搬送する搬送ローラ２８と、搬送ローラ２８等を回転させる駆動手段としてのメインモータ２７と、ピックアップローラ２９および給紙ローラ２６にメインモータ２７の回転力の伝達等を行う給紙クラッチ３６と、搬送ローラ２８にメインモータ２７の回転力の伝達等を行う搬送クラッチ３７とを備える。

給紙ローラ２６は、ピックアップローラ２９によりピックアップされた用紙を１枚ずつ給紙する。

搬送ローラ２８は、給紙ローラ２６により給紙された用紙を、画像形成部１６へ向けて搬送する。

搬送クラッチ３７は、電磁クラッチであって、搬送ローラ２８とメインモータ２７との間に設けられている。制御部１１は、搬送クラッチ３７をオンして、搬送クラッチ３７を接続すると、搬送ローラ２８とメインモータ２７とが接続した状態となり、搬送ローラ２８にメインモータ２７の回転力の伝達が行われる。これにより、搬送ローラ２８は回転する。また、制御部１１は、搬送クラッチ３７をオフして、搬送クラッチ３７を切断すると、搬送ローラ２８とメインモータ２７とが離間した状態となり、搬送ローラ２８にメインモータ２７の回転力の伝達の遮断が行われる。これにより、回転していた搬送ローラ２８は停止して、搬送ローラ２８は回転しなくなる。このように、搬送ローラ２８の回転は、搬送クラッチ３７のオン／オフに応じて制御される。

制御部１１は、第１のモードとして、搬送クラッチ３７のオンの状態が連続するよう制御する。すなわち、制御部１１は、複数の用紙において、搬送ローラ２８とメインモータ２７とを離間した状態とすることなく、搬送ローラ２８とメインモータ２７とを接続した状態で作動させるよう、搬送クラッチ３７を制御する。また、制御部１１は、第２のモードとして、用紙を搬送する毎に搬送クラッチ３７をオフするよう制御する。すなわち、制御部１１は、用紙を搬送する毎に搬送ローラ２８とメインモータ２７とを離間した状態とし、１枚毎に搬送ローラ２８とメインモータ２７とを断続的に作動させるよう、搬送クラッチ３７を制御する。ここで、制御部１１は、制御手段として作動する。

なお、給紙クラッチ３６においても同様に、電磁クラッチであって、制御部１１の給紙クラッチ３６のオン／オフの制御により、ピックアップローラ２９および給紙ローラ２６に、メインモータ２７の回転力の伝達または伝達の遮断を行う。制御部１１は、給紙クラッチ３６においては、搬送クラッチ３７における用紙の衝突を防止するために、用紙を給紙する毎に給紙クラッチ３６をオフするよう制御する。

ここで、給紙装置２３において、用紙を供給する場合について説明する。図４は、給紙装置２３において、用紙を供給する場合について示すフローチャートである。図５は、搬送クラッチ３７の動作を、第１のモードと第２のモードとを繰り返すよう制御した場合の、搬送クラッチ３７の温度状態を示すグラフである。縦軸に搬送クラッチ３７の温度を示し、横軸に用紙の搬送枚数を示している。図１〜図５を参照して、給紙装置２３において、図５のＰ_１で示す１５００枚目以降の用紙を供給する場合について説明する。

まず、制御部１１は、搬送クラッチ３７を上記した第１のモード、すなわち、搬送クラッチ３７のオンの状態が連続するよう制御する（図４において、ステップＳ１１、以下ステップを省略する）。このとき、搬送クラッチ３７の温度は、約５０℃となっている。

制御部１１は、搬送ローラ２８により供給される用紙の枚数を数える（Ｓ１２）。具体的には、第１のモードで制御を開始してから、搬送ローラ２８により供給される用紙の枚数を数える。

制御部１１は、数えた用紙の枚数が第１の所定の枚数に達したか否かを判断する（Ｓ１３）。この実施形態においては、第１の所定の枚数を５００枚とする。なお、図５中のＮ_１は、第１の所定の枚数を示している。そして、供給した用紙の枚数が５０１枚であると計数手段により計数すれば、第１の所定の枚数に達したと判断する（Ｓ１３において、ＹＥＳ）。すなわち、図５中のＰ_２で示す２０００枚に達した状態である。このとき、搬送クラッチ３７の温度は、オンの状態の連続により、ステップ１１における５０℃と比較すると、上昇して約７０℃となっている。

そうすると、制御部１１は、搬送クラッチ３７を第２のモード、すなわち、用紙を搬送する毎に搬送クラッチ３７をオフするよう制御する（Ｓ１４）。

その後、制御部１１は、再度搬送ローラ２８により供給される用紙の枚数を数える（Ｓ１５）。具体的には、ステップ１４において、第２のモードで制御を開始してから、搬送ローラ２８により供給される用紙の枚数を数える。

制御部１１は、数えた用紙の枚数が第２の所定の枚数に達したか否かを判断する（Ｓ１６）。この実施形態においては、第２の所定の枚数は、第１の所定の枚数より多い８００枚とする。なお、図５中のＮ_２は、第２の所定の枚数を示している。そして、供給した用紙の枚数が８０１枚であると計数手段により計数すれば、第２の所定の枚数に達したと判断する（Ｓ１６において、ＹＥＳ）。すなわち、図５中のＰ_３で示す２８００枚に達した状態である。このとき、搬送クラッチ３７の温度は、用紙を搬送する毎のオフにより、ステップ１３における７０℃と比較すると、下降して約５０℃となっている。

そうすると、制御部１１は、再度第１のモード、すなわち、搬送クラッチ３７のオンの状態が連続するよう制御する（Ｓ１１）。このように、制御部１１は、搬送クラッチ３７の動作を、第１のモードと第２のモードとを繰り返すよう制御する。ここで、制御部１１は、反復手段として作動する。

このように、給紙装置２３は、供給される用紙の枚数に応じて、搬送クラッチ３７を第１または第２のモードで制御する。したがって、第２のモードで制御されることにより、搬送ローラ２８とメインモータ２７とが離間した状態である搬送クラッチ３７のオフの状態を確保することができるため、搬送クラッチ３７の温度の上昇を抑制することができる。したがって、ファンを追加する必要もない。また、第１のモードで制御されることにより、搬送クラッチ３７のオン／オフの回数を少なくすることができるため、搬送クラッチ３７の疲労を軽減することができる。その結果、安価に温度上昇を抑制すると共に、搬送クラッチ３７を長寿命にすることができる。

また、第１のモードと第２のモードとを繰り返すよう制御するため、搬送クラッチ３７の温度を、図６に示すように、従来の１００℃まで上昇することを抑制して、図５に示すように、約５０〜７０℃の範囲に抑えることができる。

また、第２の所定の枚数を第１の所定の枚数より多くすることにより、搬送クラッチ３７のオフの状態を長く確保して、搬送クラッチ３７の温度の上昇の上限を抑えることができる。

また、このような給紙装置２３を備えるデジタル複合機１０は、安価に温度上昇を抑制すると共に、搬送クラッチ３７を長寿命にすることができる。

なお、ステップ１３において、計数した枚数が、第１の所定の枚数に達していない場合には（Ｓ１３において、ＮＯ）、第１のモード、すなわち、搬送クラッチ３７のオンの状態が連続するよう制御することを維持する。

また、ステップ１６においても同様に、計数した枚数が、第２の所定の枚数に達していない場合には（Ｓ１６において、ＮＯ）、第２のモード、すなわち、用紙を搬送する毎に搬送クラッチ３７をオフするよう制御することを維持する。

なお、上記の実施の形態においては、第１の所定の枚数を５００枚と規定し、第２の所定の枚数を８００枚と規定する例について説明したが、これに限らず、第１および第２の枚数を他の規定枚数としてもよい。例えば、第１の所定の枚数を３００枚とすると、図５を参照して、Ｐ_２で示す位置の約７０℃より低い温度である約６０℃まで、温度の上昇を抑えることができる。

さらに、デジタル複合機１０が、周囲の温度を検知する温度センサ等の温度検知手段を備える構成とし、温度検知手段により検知された周囲の温度に応じて、第１および第２の所定の枚数を変更できる変更手段を備えてもよい。こうすることにより、周囲の温度に応じて、搬送クラッチ３７の温度の上昇を抑制することができる。

また、上記の実施の形態においては、搬送クラッチ３７の制御を、第１のモードと第２のモードとを繰り返すよう制御する例について説明したが、これに限らず、例えば、上記した温度検知手段により検知された温度に応じて、第１のモードで制御するか第２のモードで制御するかを選択してもよい。

また、上記の実施の形態においては、給紙トレイ２５は、給紙装置２３に１つ備えられている例について説明したが、複数の給紙トレイを備える場合にも適用できる。

また、上記の実施の形態においては、制御部１１は、デジタル複合機１０に備えられる構成の例について説明したが、これに限らず、給紙装置２３に備えられる構成としてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明の一実施形態に係る給紙装置を備える画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の構成を示すブロック図である。 給紙装置および画像形成部の概略を示す図である。 給紙装置の要部を示す図である。 給紙装置において、用紙を供給する場合について示すフローチャートである。 搬送クラッチの動作を、第１のモードと第２のモードとを繰り返すよう制御した場合の、搬送クラッチの温度状態を示すグラフである。 従来の電磁クラッチの温度状態を示すグラフである。

符号の説明

１０ デジタル複合機、１１ 制御部、１２ ＤＲＡＭ、１３ 操作部、１４ 原稿送り装置、１５ 画像読取り部、１６ 画像形成部、１７ ハードディスク、１８ ＦＡＸ通信部、１９ ネットワークＩＦ部、２０ 公衆回線、２１ ネットワーク、２２ パソコン、２３ 給紙装置、２５ 給紙トレイ、２６ 給紙ローラ、２７ メインモータ、２８ 搬送ローラ、２９ ピックアップローラ、３０ 用紙、３６ 給紙クラッチ、３７ 搬送クラッチ。

Claims (5)

1. 用紙を搬送するローラと、
   前記ローラを回転させる駆動手段と、
   前記ローラと前記駆動手段との間に設けられる電磁クラッチと、
   前記ローラにより供給される用紙の枚数を数える計数手段と、
   前記ローラによる給紙が開始されてから前記計数手段により数えられた用紙の枚数が第１の所定の枚数に達するまでは、複数の用紙において前記ローラと前記駆動手段とを接続した状態で作動させるよう、前記電磁クラッチを第１のモードで制御し、前記第１の所定の枚数に達した後、前記計数手段により数えられた用紙の枚数が第２の所定の枚数に達するまでは、１枚毎に前記ローラと前記駆動手段とを断続的に作動させるよう、前記電磁クラッチを第２のモードで制御する制御手段とを備える、給紙装置。
2. 前記制御手段は、前記第１のモードと前記第２のモードとを繰り返すよう制御する反復手段を含む、請求項１に記載の給紙装置。
3. 周囲の温度を検知する温度検知手段と、
   前記温度検知手段により検知された周囲の温度に応じて、前記第１および第２の所定の枚数を変更する変更手段とを備える、請求項１または２に記載の給紙装置。
4. 前記第２の所定の枚数は、前記第１の所定の枚数より多い、請求項１〜３のいずれかに記載の給紙装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の給紙装置と、
   前記給紙装置によって供給された用紙に画像を形成する画像形成部とを備える、画像形成装置。

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