(57)【要約】      （修正有）【課題】  オプション給紙装置の給紙において、耐久劣化により給紙エラー率が増加いた場合でも、給紙性能を向上させて給紙エラーを低減し、給紙の信頼性を向上させる。【解決手段】  オプション給紙カセットからシート材を給送する給紙ローラと、オプション給紙装置本体内に設けら、給紙ローラを駆動するモータと、給紙動作をしたにもかかわらずシート材が給送されず、再度同じ給紙動作を試行して給紙を行えなかった場合、モータの回転速度を下げて再度給紙を行う第２の給紙シーケンスにて給紙を行わせる制御手段を備える。【選択図】  図３
2006131313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に着脱可能に設けられたオプション給紙装置において、
オプション給紙カセットからシート材を給送する給紙ローラと、
前記オプション給紙装置本体内に設けられ、前記給紙ローラを駆動するモータと、
給紙動作をしたにもかかわらずシート材が給送されず、再度同じ給紙動作を試行しても給紙が行えなかった場合、前記モータの回転速度を下げて再度給紙を行う第２の給紙シーケンスにて給紙を行なわせる制御手段と、を備えたことを特徴とするオプション給紙装置。
【請求項２】
前記給紙ローラ駆動用のモータにステッピングモータを用いたことを特徴とする請求項１に記載のオプション給紙装置。
【請求項３】
第２の給紙パターンにて給紙を行う時は前記モータの電流を減少させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオプション給紙装置。
【請求項４】
第２の給紙パターンにて給紙を行う時は、前記モータの励磁方法を１−２相励磁にすることを特徴とする請求項２に記載のオプション給紙装置。
【請求項５】
前記請求項１乃至請求項４に記載のオプション給紙装置と、該オプション給紙装置が装着される画像形成装置と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】
本発明は、画像形成装置のオプション給紙装置の給紙制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置において、画像形成装置へのシートの供給能力を高めるためにオプションで給紙装置を装着できるようにしたものがある。また、給紙装置では、給紙不良の発生をできるだけ少なくするために、一度給紙不良を起こしても再度給紙動作を行うリトライ制御を備えたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図９は、従来のオプション給紙装置の給紙が失敗した場合の給紙制御を説明する給紙シーケンスのフローチャートである。
【０００４】
前記オプション装置が給紙命令を受信する（ステップ３０：以下ステップをＳと略す）と、前述したように前記ソレノイドを引き給紙動作（Ｓ９０）を行う。給紙動作を行い前記シート材１が前記画像形成装置４に設けられた、給紙センサ５にて検知された場合（Ｓ９１）は、前記給紙動作は終了（Ｓ３３）し、給紙命令待ち（Ｓ３４）の状態となる。一方、給紙動作を行ったにもかかわらず、前記、センサにてシート材が検知されなかった場合、再度同じ給紙動作であるリトライモード（Ｓ９２）に移行する。前記リトライモード（Ｓ９２）は、前記１回目の給紙動作と同じ給紙動作を再度行うモードである。そして、再度、給紙動作を行っても前記給紙センサ５にて前記シート材１が検知されなかった場合（Ｓ９３）、前記オプション給紙装置は、給紙エラーを前記画像形成装置に出力する（Ｓ９４）。
【特許文献１】特開平１１−３３４９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例では以下に示す問題点があった。
【０００６】
図１０に示すように、給紙エラーの発生する確率は、プリント枚数の増加に従い増加する。要因は、給紙ローラや分離パッドに設けられているシート材に接触するゴム材が給紙枚数に従い磨耗し、シート材の給紙性が低下する為である。通常の給紙性を設計する際は、その製品の寿命プリント枚数までは給紙エラーが発生しないように給紙ローラと分離パッドの給紙性能の仕様を選択する。しかし、製品の寿命枚数を超過したオプション給紙装置においては、その給紙性は低下している為、リトライモードで給紙したとしても、給紙が行えず頻繁に給紙エラーとなってしまうことがあった。
【０００７】
本発明は、オプション給紙装置の給紙において、耐久劣化により給紙エラー率が増加した場合でも、給紙性能を向上させて給紙エラーを低減し、給紙の信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、画像形成装置に着脱可能に設けられたオプション給紙装置において、オプション給紙カセットからシート材を給送する給紙ローラと、前記オプション給紙装置本体内に設けられ、前記給紙ローラを駆動するモータと、給紙動作をしたにもかかわらずシート材が給送されず、再度同じ給紙動作を試行しても給紙が行えなかった場合、前記モータの回転速度を下げて再度給紙を行う第２の給紙シーケンスにて給紙を行なわせる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、給紙エラーが発生した場合、第２の給紙シーケンスにてモータの回転速度を低下し給紙ローラの回転速度を低下させる第２の給紙を行うことにより、給紙性能を向上させ給紙エラーを低減させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第ｌの実施の形態）
図１乃至図６に基づいて本発明の第１の実施形態を説明する。第１の給紙パターンで給紙が失敗した場合に第１の給紙速度速度よりも給紙速度が遅い第２の給紙パターンにて給紙を行うことで給紙性能を向上させ給紙エラー率を低減すること説明する。
【００１１】
図１は、本発明第１の実施形態の構成を説明する図である。
【００１２】
１はシート材であり、前記画像形成装置から給紙命令を受信すると、前記シート材１を給紙する給紙ローラ２により前記シート材１の一番上のシート材が前記シート材１の搬送路３へ送り出され、画像形成装置４にて画像形成される。５は、前記シート材１の給紙を検知するための給紙センサであり、給紙動作後、給紙されたシート材１を検知した場合、出力を前記画像形成装置へ送信する。６は、前記給紙ローラ２を駆動する為のステッピングモータである。７は、前記シート材１の一番上のシート材とそれに隣接した下のシート材とを分離する為の分離パッドである。また、８は前記分離パッド７を前記給紙ローラに圧力を印加するための分離パッドバネである。９は、前記シート材の一番上のシート材を、前記分離バットの位置まで押し上げる為の板バネである。１０は前記シート材１の搬送を行うための搬送ローラである。
【００１３】
図２は、本発明第１の実施形態の給紙機構の構成を説明する図である。
【００１４】
前記画像形成装置４より前記オプション給紙装置の給紙を行う命令を前記オプション装置が受信すると、前記給紙ローラ２を２０へ回転させるために、ソレノイド２１の爪２２が２３の方向へ引かれる。前記ソレノイド２１の前記爪２２が引かれると、前記ソレノイド２１で支えられていた欠歯ギヤ２４の欠歯バネ２５により発生していた圧が解除され、前記欠歯ギヤ２４が２０方向に回転する。また、６は前記ステッップングモータであり、前記ソレノイド２１が引かれるタイミングで２５の方向に回転を開始する。前記欠歯ギヤ２０の歯が前記ステッピングモータ６のピニオンギヤ２６に噛み合い前記ステッピングモータ６の駆動力を前記欠歯ギヤ２４へ伝達する。そして、前記給紙ローラ２を２０の方向へ回転させ前記シート材１を２７の方向へ搬送する。
【００１５】
図３は、本発明第１の実施形態の給紙が失敗した場合の給紙制御を説明するフローチャートである。
【００１６】
前記オプション装置が給紙命令を受信する３０と、前述したように前記ソレノイド２１を引き第１の給紙シーケンスで給紙３１を行う。前記第１のシーケンスで給紙３１を行い前記シート材１が前記画像形成装置４に設けられた、前記給紙センサ５にて検知された場合３２は、前記給紙動作は終了３３し、給紙命令待ち３４の状態となる。一方、前記第１の給紙動作３１を行ったにもかかわらず、前記給紙センサ５にて前記シート材１が検知されなかった場合、再度同じ第１の給紙シーケンスで給紙を行うリトライモード３５に移行する。前記リトライモード３５にて給紙できた場合３６、前記給紙動作は終了３３し、給紙命令待ち３４の状態となる。一方、前記リトライモード３５でも、前記シート材１が給紙されず前記給紙センサ５にて前記シート材１が検知されなかった場合、更に、第２の給紙シーケンスで給紙する第２のリトライモード３７に移行する。前記第２のリトライモード３７では、モータの回転数を低減させ給紙動作を行う。前記第２のリトライモード３７にて給紙できた場合３８、前記給紙動作は終了３３し、給紙命令待ち３４の状態となる。一方、前記第２のリトライモード３７でも、前記シート材１が給紙されず前記給紙センサ５にて前記シート材１が検知されなかった場合、給紙エラーを前記オプション給紙装置は、給紙エラーを前記画像形成装置に出力する３９。
【００１７】
図４は、本発明第１の実施形態の電気回路ブロック図である。
【００１８】
４０は、前記画像形成装置の範囲を示したものであり、４１は、前記オプション給紙装置の範囲を示したものである。４２は、前記画像形成装置の制御を行うＡＳＩＣであり、前記オプション給紙装置の制御を行っているＣＰＵ４３へ給紙信号４４を送信する。前記ＣＰＵ４３は前記給紙信号４４を受信すると前記給紙ソレノイド２１を駆動する為の信号であるソレノイドＯＮ信号４５をドレノイド駆動用トランジスタ４６へ出力する。前記ソレノイド駆動用トランジスタ４６は、前記ソレノイドＯＮ信号４５を受信すると前記ソレノイド２１に通電４７を行う。また、前記ソレノイドＯＮ信号４５と同時に、前記ステッピングモータ６の駆動を行う為の励磁パルス信号４８が前記ステッピングモータの駆動を行うステッピングモータドライバ４９へ送信される。前記ステッピングモータドライバ４９は、前記ＣＰＵ４３の励磁パルスに従って、前記ステッピングモータへ通電５０を行う。５１は給紙されたシート材の検知を行う給紙センサ５であり、前記シート材１の給紙を検知すると給紙検知信号５１を前記ＣＰＵ４３に出力し、前記ＣＰＵ４３は、給紙検知信号５１を前記ＡＳＩＣ４２へ出力する。
【００１９】
図５は、一般的な給紙失敗確率−プリント枚数の関係を給紙速度をパラメータとして表現したグラフである。前記給紙ローラ２や前記分離パッド７はプリントの累積枚数に比例して磨耗するため、プリント枚数に比例して給紙の失敗確率が増加する。また、前記給紙ローラ２と分離パッド７は、給紙速度が遅い状態で前記シート材１を搬送すると、給紙するシート材と分離されるべきシート材との摩擦力が、減少するため、十分な給紙性能が確保されるため、給紙失敗確率が減少する。よって、前述したように第１の給紙シーケンスで給紙が失敗した場合、第２の給紙シーケンスで給紙を行うことにより給紙失敗確率が減少する。
【００２０】
図６は、本発明第１の実施形態の第１の給紙シーケンスと、第２の給紙シーケンスを説明する図であり、縦軸は、前記ステッピングモータ６の回転速度であり、横軸は時間である。６０は、第１の給紙シーケンスであり、６２は、前記第１の給紙シーケンスにおける前記ステッピングモータの回転速度である。また、６１は、第２の給紙シーケンスであり、６３は、前記第２の給紙シーケンスにおける前記ステッピングモータの回転速度である。このように、前記ステッピングモータ６の回転速度を低速度にすることで、前記給紙ローラ２の回転速度を低速にし給紙速度を減少させる。
【００２１】
以上説明してきたように、給紙シーケンスにおいて、通常給紙シーケンスである第１の給紙シーケンスと前記第１の給紙シーケンスよりも低速度の第２の給紙シーケンスを設け、前記第１の給紙シーケンスで給紙が失敗した場合に、前記第２の給紙シーケンスで給紙を行うことにより、給紙失敗確率を低減することが出来る。そして、給紙失敗確率を低減することにより、市場でのユーザクレームを低減することができる。過剰に給紙性能を考慮することが不要であり、また、ファームウエアの追加機能のみで実現可能なためコストアップは発生しない。
【００２２】
上記説明では、給紙駆動用のモータはステッピングモータで説明したが、回転速度が可変であるモータであれば同様の効果が得られることは説明するまでも無い。
【００２３】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。この実施の形態は第１の実施の形態に以下の機能を追加したものであり、説明のない構成、シーケンス等については第１の実施の形態と同じである。
【００２４】
実施の形態１における第２の給紙シーケンスを行った場合、前記ステッピングモータには余剰トルクが発生するため、モータの振動が大きくなり騒音レベルが増加する。以下に、モータの電流値を減少させることにより、前記騒音レベルの低減を行う構成につい説明する。
【００２５】
図７は、ステッピングモータのトルク−回転速度の特性を示したものである。縦軸は、ステッピングモータの出力トルクであり、横軸は、ステッピングモータの回転速度である。また、７０は、第１の給紙シーケンスにおけるステッピングモータのトルク特性を示してしており、７１は、第２の給紙シーケンスにおけるステッピングモータのトルク特性を示す。また、７２は、第１の給紙シーケンスにおけるステッピングモータの回転速度であり、７３は第２の給紙シーケンスにおけるステッピングモータの回転速度である。ステッピングモータは、オープンループ制御であるため、回転速度が遅くなっても、サーボモータのように適正な電流値に電流が減少しない。モータの出力トルクに変換されなかった余剰な電流は、熱や振動や音となりモータから放出される。ここで問題となる項目は、振動と音であり、７４を本オプション給紙装置における機械的な負荷トルクとした場合、本発明における第２の給紙シーケンスのようにモータの回転速度低下させると７５だけ余剰なモータ出力トルクが発生する。そこで、第２の給紙シーケンスでは前記ステッピングモータ６に通電する電流を減少させることにより、余剰なトルクを減少させ前記ステッピングモータ６から発生する振動や音を低減させる。
【００２６】
以上説明したように第２の給紙シーケンスにおいては、モータに通電する電流を減少させることによりユーザに不快な振動や音を低減させることができる。
【００２７】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態では、実施の形態１における給紙シーケンスを行った場合、前記ステッピングモータには余剰トルクが発生するため、モータの振動が大きくなり騒音レベルが増加する。以下に、モータの励磁方法を細かく制御することにより、前記騒音レベルの低減を行う構成につい説明する。
【００２８】
図８は、第１の給紙シーケンスで２−２相励磁、第２の励磁シーケンスで１−２相励磁を行いそれぞれのトルクカーブを示したものである。８０は、第１の給紙シーケンスのトルクカーブであり、８１は第２の給紙シーケンスのトルクカーブである。２−２相励磁と比較し、１−２相励磁は、前記ステッピングモータ６の出力トルクが減少すめ、モータの出力トルクに対し余剰トルクが減少し、振動が抑えられる。さらに、１−２相励磁は、２−２相励磁の半分のステップ角度で駆動するため、２−２相励磁と比較して振動の抑えられた駆動を行うことが出来る。
【００２９】
以上の説明では、１−２相励磁にのみ説明したが、更にステップ角度の細かいＷ１−２相励磁、２Ｗ１−２相励磁、若しくは、マイクロステップ駆動などでも同じ効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るオプション給紙装置の断面を説明する図。
【図２】本発明に係る給紙機構を説明する図。
【図３】本発明の給紙制御方法を示したフローチャート。
【図４】本発明のオプション給紙装置の回路ブロックを示した図。
【図５】本発明のオプション給紙装置に係る給紙エラー率−プリント枚数の関係を示したグラフ。
【図６】本発明に係る給紙シーケンスを示したグラフ。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るステッピングモータのトルクカーブ。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るステッピングモータのトルクカーブ。
【図９】従来例の給紙制御方法を示したフローチャート。
【図１０】従来のオプション給紙装置に係る給紙エラー率−プリント枚数の関係を示したグラフ。
【符号の説明】
【００３１】
１  シート材
２  給紙ローラ
３  搬送路
４  画像形成装置
５  給紙センサ
６  ステッピングモータ
７  分離パッド
８  分離パッドバネ
９  板バネ
１０  搬送ローラ
２０  分離パッドの回転方向
２１  ソレノイド
２２  ソレノイドの爪
２３  ソレノイドの爪の引く方向
２４  欠歯ギヤ
２５  欠歯バネ
２６  ピニオンギヤ
【図１】
2006131313.tif 000003
【図２】
2006131313.tif 000004
【図３】
2006131313.tif 000005
【図４】
2006131313.tif 000006
【図５】
2006131313.tif 000007
【図６】
2006131313.tif 000008
【図７】
2006131313.tif 000009
【図８】
2006131313.tif 000010
【図９】
2006131313.tif 000011
【図１０】
2006131313.tif 000012