(57)【要約】【課題】同一サイズの用紙を貯留する給紙カセットが複数備えられている場合に、各給紙カセットから画像形成部までの用紙搬送路の長さを考慮して給紙カセットを選択する。【解決手段】画像形成装置１０は、同一サイズの用紙を貯留する第１給紙カセット２１及び第２給紙カセット２２を備える。第２給紙カセット２２から画像形成部１３までの用紙搬送路Ｃ２は、第１給紙カセット２１から画像形成部１３までの用紙搬送路Ｃ１よりも長いものとされている。コピー機能の実行時には、用紙が比較的短い用紙搬送路Ｃ１を経由する第１給紙カセット２１を使用する。一方、プリンタ機能の実行時には、比較的長い用紙搬送路Ｃ２を経由する第２給紙カセット２２を使用する。これにより、コピー時には１枚目の用紙出力を早く得ることができると共に、第１給紙カセット２１のみが偏って使用されないので、一方が著しく早く寿命期を迎えることもない。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に対して所定の第１の処理動作を行う第１の機能と、用紙に対して前記第１の処理動作とは異なる第２の処理動作を行う第２の機能とを備えた用紙搬送装置であって、
用紙に対して前記第１の機能又は第２の機能に基づく処理を施与することが可能とされた用紙処理部と、
所定サイズの用紙を貯留し、前記用紙処理部まで前記用紙を搬送する用紙搬送路の長さが所定の第１の距離となる位置に配置される第１用紙貯留部と、
前記第１用紙貯留部と同一サイズの用紙を貯留し、前記用紙処理部まで前記用紙を搬送する用紙搬送路の長さが前記第１の距離よりも長い第２の距離となる位置に配置される第２用紙貯留部と、
前記用紙処理部に対して用紙を給紙させる用紙貯留部を、前記用紙処理部で実行される前記第１の機能又は第２の機能に応じて選択する制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
少なくとも原稿に対する画像読み取り動作を自身で行って得られた画像データに基づき画像形成動作を行うコピー機能と、外部から与えられた画像データに基づき画像形成動作を行う印刷機能とを備えた画像形成装置であって、
用紙に対して画像形成処理を行う画像形成部と、
所定サイズの用紙を貯留し、前記画像形成部まで前記用紙を搬送する用紙搬送路の長さが所定の第１の距離となる位置に装着される第１給紙カセットと、
前記第１給紙カセットと同一サイズの用紙を貯留し、前記画像形成部まで前記用紙を搬送する用紙搬送路の長さが前記第１の距離よりも長い第２の距離となる位置に装着される第２給紙カセットと、
前記画像形成部に対して用紙を給紙させる給紙カセットを選択する制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記コピー機能の実行時においては前記第１給紙カセットから給紙を行わせ、前記印刷機能の実行時においては前記第２給紙カセットから給紙を行わせることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記第１給紙カセット及び前記第２給紙カセットの各々について、給紙した用紙の枚数をカウントするカウント手段を備え、
前記制御手段は、前記カウント手段によりカウントされた前記第１給紙カセットの給紙カウント数と前記第２給紙カセットの給紙カウント数との差が所定値以上に達している場合、前記コピー機能の実行時であるか前記印刷機能の実行時であるかに拘わらず、給紙カウント数の少ない方の給紙カセットから用紙を給紙させる優先給紙モードを所定枚数だけ実行させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１給紙カセットの給紙カウント数と前記第２給紙カセットの給紙カウント数との差が、予め定められたカウント数差範囲内に維持されるように給紙カセットの選択制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる第１の機能及び第２の機能に基づき用紙に所定の処理を行う用紙搬送装置に関し、特にコピー機能と印刷機能とを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に複写機等の画像形成装置は、異なるサイズの被複写原稿に対応するために、例えばＢ５、Ａ４、Ｂ４、Ａ３サイズの用紙束をそれぞれ貯留する給紙カセットが複数備えられている。また、使用頻度の高いサイズの用紙（一般的にはＡ４サイズの用紙）に対応できるよう、給紙カセットの大容量化を図るだけでなく、そのサイズの用紙を貯留可能な２つ以上の給紙カセットが装置本体に設置され、これらの給紙カセットから画像形成部へ当該用紙が給紙されるように構成された複写機等が汎用されている。これにより、ユーザは、使用頻度の高いサイズの用紙につき、度々用紙補給を行うという煩わしさを回避できるようになる。
【０００３】
このような、同一サイズの用紙を貯留する給紙カセットが複数備えられた画像形成装置において、特許文献１には、一枚給紙する毎に給紙カセットを切り替えるようにした装置が開示されている。これは、一つの給紙カセットのみが偏って使用されることで、その給紙カセットが他の給紙カセットに比べていち早く消耗してしまうことを抑止するためである。また特許文献２には、給紙カセット毎に使用量カウンタを設け、給紙カセットの寿命値を考慮して使用する給紙カセットを適宜選択する技術が開示されている。
【特許文献１】特公平１−２６９７３号公報
【特許文献２】特開２００４−１４９２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術のように、給紙カセットの偏り使用の抑止を第１に考慮して給紙カセットの選択を行うようにした場合、当該画像形成装置のオペレーションの観点からは、必ずしもユーザの満足が得られないことがある。すなわち、各給紙カセットから画像形成部まで用紙を搬送する用紙搬送路の長さは、各給紙カセットによって異なる場合が多々ある。そして、用紙搬送路の長さの相違に起因する用紙搬送時間の相違により、最初の１枚目の用紙に対する画像形成速度に差異が生じ得る。このため、ユーザが高速の画像形成動作を望む状況下にあっても、給紙カセット寿命の平滑化を優先する結果、用紙搬送路が長い給紙カセットが選択されてしまい、所期の高速画像形成を装置が実行しないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題点に鑑みなされたものであって、同一サイズの用紙を貯留する給紙カセットが複数備えられた用紙搬送装置又は画像形成装置において、各給紙カセットから画像形成部までの用紙搬送路の長さを考慮して最適な給紙カセットの選択を行えるようにした用紙搬送装置又は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】
本発明の請求項１に係る用紙搬送装置は、用紙に対して所定の第１の処理動作を行う第１の機能と、用紙に対して前記第１の処理動作とは異なる第２の処理動作を行う第２の機能とを備えた用紙搬送装置であって、用紙に対して前記第１の機能又は第２の機能に基づく処理を施与することが可能とされた用紙処理部と、所定サイズの用紙を貯留し、前記用紙処理部まで前記用紙を搬送する用紙搬送路の長さが所定の第１の距離となる位置に配置される第１用紙貯留部と、前記第１用紙貯留部と同一サイズの用紙を貯留し、前記用紙処理部まで前記用紙を搬送する用紙搬送路の長さが前記第１の距離よりも長い第２の距離となる位置に配置される第２用紙貯留部と、前記用紙処理部に対して用紙を給紙させる用紙貯留部を、前記用紙処理部で実行される前記第１の機能又は第２の機能に応じて選択する制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る画像形成装置は、少なくとも原稿に対する画像読み取り動作を自身で行って得られた画像データに基づき画像形成動作を行うコピー機能と、外部から与えられた画像データに基づき画像形成動作を行う印刷機能とを備えた画像形成装置であって、用紙に対して画像形成処理を行う画像形成部と、所定サイズの用紙を貯留し、前記画像形成部まで前記用紙を搬送する用紙搬送路の長さが所定の第１の距離となる位置に装着される第１給紙カセットと、前記第１給紙カセットと同一サイズの用紙を貯留し、前記画像形成部まで前記用紙を搬送する用紙搬送路の長さが前記第１の距離よりも長い第２の距離となる位置に装着される第２給紙カセットと、前記画像形成部に対して用紙を給紙させる給紙カセットを選択する制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記コピー機能の実行時においては前記第１給紙カセットから給紙を行わせ、前記印刷機能の実行時においては前記第２給紙カセットから給紙を行わせることを特徴とする。
【０００８】
一般に、印刷機能が実行される場合、画像形成装置から離れた位置にあるパーソナルコンピュータ等から画像データが転送され、かかる画像データに基づき画像形成装置が画像形成動作を行う。従って、ユーザが印刷済みの用紙を取りに来るまで一定の時間を要することから、１枚目の画像形成済み用紙をさほど高速で出力させる必要はない。これに対し、コピー機能が実行される場合、ユーザは画像形成装置の直前で操作を行う。従って、ユーザが急ぎのコピーを行いたいと考えているときに、１枚目の出力が遅いと苛々感を与えてしまうことになる。
【０００９】
このような事情を考慮して、本発明では、コピー機能の実行時においては用紙搬送路の長さが比較的短い第１給紙カセットから給紙が行われ、印刷機能の実行時においては前記第１の給紙カセットに比べて用紙搬送路の長さが比較的長い第２給紙カセットから給紙が行われるように構成している。かかる構成を採用することで、コピー機能の実行時においては１枚目の出力を比較的早く行わせることができる。また、常に第１給紙カセットを使用するのではなく、印刷機能の実行時においては第２給紙カセットが使用されるので、第１給紙カセットのみが偏って使用されてしまうことも無い。
【００１０】
上記構成において、前記第１給紙カセット及び前記第２給紙カセットの各々について、給紙した用紙の枚数をカウントするカウント手段を備え、前記制御手段は、前記カウント手段によりカウントされた前記第１給紙カセットの給紙カウント数と前記第２給紙カセットの給紙カウント数との差が所定値以上に達している場合、前記コピー機能の実行時であるか前記印刷機能の実行時であるかに拘わらず、給紙カウント数の少ない方の給紙カセットから用紙を給紙させる優先給紙モードを所定枚数だけ実行させる構成とすることが望ましい（請求項３）。
【００１１】
この構成によれば、第１給紙カセット又は第２給紙カセットのいずれかが偏って使用されたことがカウント手段による給紙カウント数に基づき判明した場合、コピー機能の実行時であるか印刷機能の実行時であるかに拘わらず、給紙カウント数の少ない方の給紙カセットから用紙が給紙される。従って、前記第１給紙カセット又は前記第２給紙カセットのいずれかが一方的に寿命期を迎えるという不都合が回避される。
【００１２】
この場合、前記制御手段は、前記第１給紙カセットの給紙カウント数と前記第２給紙カセットの給紙カウント数との差が、予め定められたカウント数差範囲内に維持されるように給紙カセットの選択制御を行うことが望ましい（請求項４）。
【００１３】
第１給紙カセットと第２給紙カセットとの使用バランスが取られすぎると、両給紙カセットが同時に寿命期を迎え、使用出来る給紙カセットが存在しなくなるという新たな問題も生じ得る。上記構成によれば、第１給紙カセットの使用量と第２給紙カセットの使用量とに一定のカウント数差が存在するように選択制御されるので、両給紙カセットに同じ消耗部品が用いられている場合、一方の給紙カセットが寿命期に達した場合でも他方の給紙カセットは前記カウント数差分だけは稼働できることとなるので、同時に寿命期を迎えるといった不具合を未然に防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、用紙搬送装置の用紙処理部で実行される処理が、第１の機能によるものか、あるいは第２の機能によるものかに応じて、用紙処理部に対して用紙を給紙させる用紙貯留部が選択される。従って、実行させる機能に応じて、用紙処理部までの用紙搬送時間を選択することができ、用紙搬送装置の機能性、利便性を向上させることができる。また、２つの用紙貯留部の機械的な寿命期の到来を平滑化できる。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、ユーザが高速出力を望むケースが多いコピー機能の実行時においては、用紙搬送路の長さが比較的短い第１給紙カセットが選択されるため、１枚目の用紙出力を比較的早く行わせることができる。従って、コピー操作を行うユーザになるべく苛々感を与えないようにすることができる。また、常に第１給紙カセットを使用するのではなく、印刷機能の実行時においては第２給紙カセットが使用される。このため寿命期が自ずと平滑化され、第１給紙カセットが早々に寿命期を迎えてしまうという不都合も防止できる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、結果的にいずれかの給紙カセットが偏って使用されてしまった場合に、優先給紙モードにより給紙カセットの使用量バランスが調整されることとなるので、給紙カセットの一方のみが早々に寿命期を迎えてしまうという不都合を防止することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、両給紙カセットが同時に寿命期を迎え、使用出来る給紙カセットが存在しなくなるという問題について、そのリスク回避を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０（本発明に係る用紙搬送装置の適用例の一つ）の内部構造の概要を説明するための説明図である。図２は、図１に示す画像形成装置１０の外観視の斜視図である。図１、図２において、Ｘ−Ｘ方向を左右方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。 
【００１９】
本実施形態に係る画像形成装置１０は、原稿に対する画像読み取り動作を当該装置自身で行って得られた画像データに基づき画像形成動作を行うコピー機能（第１の機能）と、外部から与えられた画像データに基づき画像形成動作を行う印刷機能（第２の機能；以下、これを「プリンタ機能」という）とを備えた複合機である。かかる画像形成装置１０は、箱形の装置本体１１の下部に配設された給紙部１２と、この給紙部１２の上方に配設された画像形成部１３（用紙処理部）と、この画像形成部１３の用紙搬送方向下流側に配設された定着部１４と、画像形成部１３および定着部１４の上方に配設された光学系部材を有する画像読取部１５と、給紙部１２から画像形成部１３および定着部１４を経て用紙排出に至る用紙搬送部１６とを備えた基本構成を有している。
【００２０】
画像読取部１５は、前記コピー機能が実行される際に、コンタクトガラス１５１上に載置された原稿に対して図略の露光ランプからの光を照射すると共に、その反射光を光学系部材を介してＣＣＤ（Charge Coupled Device）等からなる光電変換部に導くことによって、原稿の画像情報を読み取る画像読み取り動作を行うものである。この画像読み取り動作により得られた画像データが、後述の露光ユニット１３３へ入力される。
【００２１】
給紙部１２は、装置本体１１に対して引き出し可能な給紙カセット１２１に積層載置された用紙Ｐの束（用紙束Ｐ１）から、用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送部１６に給紙するものである。本実施形態においては、給紙カセット１２１は上下方向３段に形成され、最上段には左右方向に並んで、大容量給紙カセットである第１給紙カセット２１（第１用紙貯留部）及び第２給紙カセット２２（第２用紙貯留部）が設けられている。ここで、第１給紙カセット２１は用紙搬送部１６に隣接する位置に装着され、第２給紙カセット２２は用紙搬送部１６からは比較的遠い位置に装着されている。このような配置関係とされている結果、貯留している用紙Ｐを画像形成部１３へ搬送する用紙搬送路の長さは、第１給紙カセット２１よりも第２給紙カセット２２の方が長くなっている。
【００２２】
最上段に続く第２段及び第３段には、２つの小容量給紙カセット１２２（大サイズ用給紙カセット）が配置されている。第１給紙カセット２１及び第２給紙カセット２２には、使用頻度が高い同一サイズの用紙、例えばＡ４サイズの用紙Ｐが貯留されている。一方、小容量給紙カセット１２２には、上段のものにはＢ４サイズの用紙Ｐが貯留され、下段のものにはＡ３サイズの用紙Ｐが貯留されている。
【００２３】
図３は、第２給紙カセット２２の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。なお、図３におけるＸおよびＹによる方向表示は、図２の場合と同様である。ここでは第２給紙カセット２２を示しているが、第１給紙カセット２１も実質的に同一構成である。この第２給紙カセット２２は、上面が開口した有底の箱体３０と、この箱体３０内に装着された用紙束Ｐ１が載置される昇降トレイ４０と、この昇降トレイ４０を昇降させる昇降機構５０と、前記昇降トレイ４０に載置される用紙のサイズに応じて操作される上下方向に長尺の幅合わせガイド板（奥側当止板）６０とを備えている。
【００２４】
箱体３０は、平面視で矩形状の底板３１と、この底板３１の左右の縁部から立設された左右方向一対の側板３２と、これら左右一対の側板３２の前縁部間に架設された化粧板３３と、この化粧板３３と対向するように前記一対の側板３２の後縁部間に架設された背面板３４とを備えている。化粧板３３は、装置本体１１の外装の一部を構成するものであって、その中央位置には装置本体１１に対する挿脱操作を行う際に利用される把手部３３１が凹設されている。また、背面板３４には、昇降トレイ４０の被ガイド突片４２を貫通させるための上下方向に長尺なガイド長孔３４１が穿設されている。
【００２５】
昇降トレイ４０は、平面視で矩形状を呈するトレイ本体４１と、このトレイ本体４１の後方縁部から後方に向かって突設された左右方向一対の被ガイド突片４２とを備えている。トレイ本体４１には、その後方縁部における一対の被ガイド突片４２間に、幅合わせガイド板６０と干渉しないための逃げ凹部４１１が凹設されている。各々の被ガイド突片４２には、後述するスパイラルロッド５２に螺着される孔心が上下方向に延びたナット部材４３が固定されている。
【００２６】
昇降機構５０は、昇降トレイ４０を昇降させるものであり、背面板３４の後面側に装着された昇降モータ５１と、図略の駆動力伝達手段を介して前記昇降モータ５１の駆動力が伝達されることにより軸心回りに回転される一対のスパイラルロッド５２とを備えて構成されている。前記一対のスパイラルロッド５２は、背面板３４の後面側において当該背面板３４に穿設された前記一対のガイド長孔３４１にそれぞれ対応して上下方向に延びるように配設されている。各スパイラルロッド５２は、背面板３４の裏面側に設けられた各上下一対の図略の軸受け部材に軸支されている。このスパイラルロッド５２にナット部材４３が螺着された状態において、スパイラルロッド５２が軸心回りに正逆回転されることにより、各ナット部材４３及び被ガイド突片４２を介してトレイ本体４１が昇降される。
【００２７】
幅合わせガイド板６０は、上下方向に長尺のガイド板本体６１と、このガイド板本体６１の上縁部から後方に向けて延設された上部ブラケット６２と、ガイド板本体６１の下縁部から前方に向かって突設された下部ブラケット６３とを備えて構成されている。昇降トレイ４０に載置される用紙束Ｐ１は、この幅合わせガイド板６０と化粧板３３の裏面とでその前後位置が位置決めされるとともに、一対の側板３２の対向面で左右方向の位置決めが行われるようになっている。
【００２８】
図１に戻って、用紙搬送部１６は、給紙部１２から給紙される用紙Ｐを、搬送ローラ対１６１およびレジストローラ対１６２によって画像形成部１３に向けて搬送する。さらに用紙搬送部１６は、画像形成部１３及び定着部１４に用紙Ｐを通過させた後、排出ローラ対１６３の駆動により装置本体１１の外壁に設けられた排出トレイ１６４上へ向けて、画像形成処理が施された用紙Ｐを排出させる。
【００２９】
給紙カセット１２１の各々には、このような用紙搬送部１６へ用紙Ｐを給紙させるための給紙機構１８が備えられている（図３にも示している）。すなわち給紙機構１８は、給紙カセット１２１の各々の上方位置に配置され、給紙カセット１２１に貯留されている用紙束Ｐ１から最上位の用紙Ｐを繰り出させ用紙搬送部１６へ向わせるものである。
【００３０】
具体的には給紙機構１８は、給紙カセット１２１に装填されている用紙束Ｐ１の最上位に位置した用紙Ｐの搬送方向下流端上面と対向するように設けられた繰り出しローラ１８１と、この繰り出しローラ１８１の直ぐ下流側に設けられた給紙ローラ対１８２とを備えて構成されている。そして、用紙束Ｐ１の最上位の用紙Ｐが繰り出しローラ１８１の周面に当接された状態で当該繰り出しローラ１８１が所定の駆動手段により駆動回転されることで、前記最上位の用紙Ｐが用紙束Ｐ１から繰り出される。そして、繰り出しローラ１８１と同期回転している給紙ローラ対１８２によって、用紙Ｐは用紙搬送部１６に向けて搬送される。因みに、この給紙機構１８の構成部品の寿命は給紙枚数で２０万枚〜５０万枚程度であり、一般に装置本体１１の機械寿命が５０万枚〜１００万枚程度であるので、機械寿命に至るまでの間に、１〜２回程度の交換を要する。
【００３１】
用紙搬送部１６は、装置本体１１の下方部においては、右側壁部に近い位置で上下方向に延びる垂直搬送路１６０と、この垂直搬送路１６０から分かれて左右方向に延びる分岐搬送路１６５とを有している。垂直搬送路１６０には、第１給紙カセット２１及び２つの小容量給紙カセット１２２のために設置されている給紙機構１８が対向している。一方、分岐搬送路１６５の始端には、第２給紙カセット２２のために設置されている給紙機構１８が対向している。上述した通り、用紙Ｐを画像形成部１３へ搬送する用紙搬送路の長さが、第１給紙カセット２１よりも第２給紙カセット２２の方が長くなるのは、このような分岐搬送路１６５を経由させる必要が有るからである。
【００３２】
図４は、第１給紙カセット２１及び第２給紙カセット２２から画像形成部１３までの用紙搬送路の長さを模式的に示す断面図である。図４から明らかな通り、第１給紙カセット２１が装着される位置から画像形成部１３までの用紙搬送路Ｃ１の長さ（第１の距離）に比べ、第２給紙カセット２２が装着される位置から画像形成部１３までの用紙搬送路Ｃ２の長さ（第２の距離）は、前記分岐搬送路１６５の分だけ長くなっている。
【００３３】
従って、第１給紙カセット２１に貯留されている用紙束Ｐ１から繰り出される最上位の用紙Ｐ２１が画像形成部１３に至るまでに要する時間に比べ、第２給紙カセット２２に貯留されている用紙束Ｐ１から繰り出される最上位の用紙Ｐ２２が画像形成部１３に至るまでに要する時間の方が長くなってしまう。このため、Ａ４サイズの用紙に対する画像形成処理の指示が与えられた場合において、第１給紙カセット２１から給紙されるか、或いは第２給紙カセット２２から給紙されるかによって、１枚目の用紙が出力されるまでに要する時間に差異が生じるようになる。このような出力時間差に鑑みて、本実施形態では、当該画像形成装置１０がコピー機能を実行するか或いはプリンタ機能を実行するかに応じて、Ａ４サイズの用紙を給紙させるカセットを選択する制御を行うようにしている。この点については後記で詳述する。
【００３４】
画像形成部１３は、電子写真プロセスによって用紙Ｐに所定のトナー像を転写する画像形成処理を行うものである。画像形成部１３は、軸心回りに回転可能な感光体ドラム１３１と、この感光体ドラム１３１の周囲にその回転方向に沿って配設された、帯電ユニット１３２、露光ユニット１３３、現像ユニット１３４、転写ユニット１３５、クリーナー１３６および除電ユニット１３７とを備えている。
【００３５】
感光体ドラム１３１は、その周面に静電潜像及びトナー像を形成させるためのものであり、例えば円筒状を呈するドラム本体の周面にアモルファスシリコン感光体が積層されてなるアモルファスシリコン感光体ドラムを用いることができる。帯電ユニット１３２は、コロナ放電によって感光体ドラム１３１の表面に所定電位を与えるものである。
【００３６】
露光ユニット１３３は、コピー機能の実行時には画像読取部１５によって読み取られた原稿の画像データに基づいて、プリンタ機能の実行時には外部のパーソナルコンピュータ等から与えられる印刷用の画像データに基づいて、所定のレーザー光を感光体ドラム１３１に対して照射する。かかるレーザー光照射により、感光体ドラム１３１表面の電位が選択的に減衰され、当該感光体ドラム１３１の表面に静電潜像が形成される。
【００３７】
現像ユニット１３４は、前記静電潜像をトナーにより現像して、感光体ドラム１３１の表面にトナー像を形成するものである。転写ユニット１３５は、感光体ドラム１３１の表面のトナー像を用紙Ｐに転写するものである。クリーナー１３６は、転写後の感光体ドラム１３１の表面に残留しているトナーを除去するものである。除電ユニット１３７は、感光体ドラム１３１の表面の残留電荷を除去するものである。
【００３８】
定着部１４は、画像形成部１３で用紙Ｐに転写されたトナー像を用紙Ｐへ定着させる処理を施すものである。定着部１４は、画像形成部１３の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置１４１と、この定着装置１４１の下流側に配設されて定着装置１４１から排出された用紙Ｐを排出ローラ対１６３へ向けて案内するカバーユニット１４４とを備えて構成されている。定着装置１４１は、箱形を呈した定着装置本体に内装されて軸心回りに回転可能に軸支されたヒートローラ１４２と、周面がこのヒートローラ１４２の周面に押圧当接された加圧ローラ１４３とを備えている。
【００３９】
画像形成部１３から搬送された用紙Ｐは、ヒートローラ１４２と加圧ローラ１４３との間のニップ部において両者に押圧挟持されながらこれらの回転によって搬送されつつヒートローラ１４２からの熱を得てトナー像の用紙Ｐへの定着処理が施される。その後、用紙Ｐは、カバーユニット１４４および排出ローラ対１６３を介して排出トレイ１６４へ向けて排出される。
【００４０】
このような画像形成装置１０において、給紙部１２に設けられた給紙カセット１２１の各々は、図２に示すように、前方に向けて引き出し可能になっている。また、装置本体１１の天板の前方位置には、テンキーや液晶を有する表示板並びに各種の操作キー等を備えた操作パネル１１１が設けられているとともに、天板の後方位置には、コンタクトガラス１５１（図１）を覆うように開閉可能な原稿自動供給装置１５２が設けられている。さらに、装置本体１１における前面の給紙部１２より上方位置には、横開きで開閉可能な蓋体１７が設けられている。
【００４１】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１０の制御構成について説明する。図５は、本発明に関わり深い部分である給紙のための制御構成を示す機能ブロック図である。画像形成装置１０には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成される制御部７０（制御手段）が備えられている。この制御部７０には、機能的に、コピー制御部７１、プリンタ制御部７２、モード判定部７３、給紙制御部７４、給紙機構駆動制御部７５、カウント部７６、ＲＡＭ７７、ＲＯＭ７８及びＩ／Ｆ７９が備えられている。
【００４２】
また、第１給紙カセット２１及び第２給紙カセット２２には、それぞれの給紙機構１８Ａ、１８Ｂを駆動させて用紙Ｐの給紙動作を実際に行わせるためのモータ等からなる第１ローラ駆動部２１１及び第２ローラ駆動部２２１と、各々のカセットから給紙された用紙Ｐの枚数をカウントする第１カウンタ２１２及び第２カウンタ２２２（カウント手段）とが付設されている。なお、小容量給紙カセット１２２に対する制御構成については省略している。
【００４３】
制御部７０のコピー制御部７１は、操作パネル１１１からコピー機能の実行を指示する指示信号が与えられた場合に、画像形成装置１０の各部をコピー機能に対応した動作を行うよう制御する。具体的にはコピー制御部７１は、画像読取部１５及び必要に応じて原稿自動供給装置１５２を動作させて原稿画像の読み取りを行わせ、該読み取りにより得られた画像データに基づき画像形成部１３に画像形成動作等を行わせる。
【００４４】
プリンタ制御部７２は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の外部装置８０から、画像形成装置１０に対して印刷用画像データを伴ってプリンタ機能の実行を指示する指示信号が与えられた場合に、画像形成装置１０の各部をプリンタ機能に対応した動作を行うよう制御する。プリンタ制御部７２は、Ｉ／Ｆ７９を介して外部装置８０から与えられた画像データに基づき画像形成部１３に画像形成動作等を行わせる。
【００４５】
モード判定部７３は、画像形成装置１０の動作モードが、コピー機能を実行する「コピーモード」であるか、プリンタ機能を実行する「プリンタモード」であるかのモード判定を行う。
【００４６】
給紙制御部７４は、基本的に、Ａ４サイズの用紙を使用する画像形成動作を行う場合において、上記動作モードに応じて、画像形成部１３に対して用紙を給紙せる給紙カセットを選択する制御を行う。すなわち給紙制御部７４は、モード判定部７３による判定結果が「コピーモード」である場合は、比較的短い用紙搬送路Ｃ１（図４参照）で画像形成部１３まで用紙を搬送できる第１給紙カセット２１を選択し、該第１給紙カセット２１から用紙Ｐを給紙させる。一方、モード判定部７３による判定結果が「プリンタモード」である場合は、比較的長い用紙搬送路Ｃ２を経て用紙を画像形成部１３まで搬送することとなる第２給紙カセット２２を選択し、該第２給紙カセット２２から用紙Ｐを給紙させる。その理由は次の通りである。
【００４７】
一般に、プリンタ機能が実行される場合、画像形成装置１０から離れた位置にある外部装置８０から画像データが転送され、かかる画像データに基づき画像形成装置１０は画像形成動作を行う。従って、ユーザが印刷済みの用紙を取りに来るまで一定の時間を要することから、１枚目の画像形成済み用紙をさほど高速で出力させる必要はない。これに対し、コピー機能が実行される場合、ユーザは通常画像形成装置１０の直前に立ち、その操作を行う。従って、ユーザが急ぎのコピーを行いたいと考えているときに、１枚目の出力が遅いと苛々感を与えてしまうことになる。かかる事情に鑑み、「コピーモード」時においては比較的短い用紙搬送路Ｃ１を経由する第１給紙カセット２１から給紙を行わせ、「プリンタモード」時においては比較的長い用紙搬送路Ｃ２を経由する第２給紙カセット２２から給紙が行わせるようにしたものである。
【００４８】
このような給紙カセット選択制御を行うことで、「コピーモード」時においては１枚目の出力を比較的早く行わせることができる。また、常に第１給紙カセット２１を使用するのではなく、「プリンタモード」時においては第２給紙カセット２２が使用されるので、第１給紙カセット２１のみが偏って使用されてしまうことも無い。このため、第１給紙カセット２１及び第２給紙カセット２２の消耗度合いが略平均化され、例えば一方の給紙カセットの給紙機構１８が他方に比べて著しく早く寿命期を迎えてしまうといった不具合を自ずと抑止できるようになる。
【００４９】
給紙機構駆動制御部７５は、給紙制御部７４による給紙カセットの選択結果に応じて、第１給紙カセット２１の給紙機構１８Ａ、若しくは第２給紙カセット２２の給紙機構１８Ｂのいずれかを駆動させる駆動信号を生成する。給紙機構駆動制御部７５は、給紙制御部７４により第１給紙カセット２１が選択された場合、第１ローラ駆動部２１１に対する駆動信号を生成して送信し、給紙機構１８Ａを駆動させて第１給紙カセット２１から用紙Ｐ２１を給紙させる。一方、第２給紙カセット２２が選択された場合、第２ローラ駆動部２２１に対する駆動信号を生成して送信し、給紙機構１８Ｂを駆動させて第２給紙カセット２２から用紙Ｐ２２を給紙させる。
【００５０】
以上が給紙制御部７４の基本的な制御機能であるが、第１給紙カセット２１及び第２給紙カセット２２の使用実績（給紙枚数）に一定の差異が生じている場合には、給紙制御部７４はモード判定部７３による判定結果に基づかずに、給紙枚数が少ない方の給紙カセットから給紙を行わせる「優先給紙モード」を実行させる。これは、ユーザの使用態様によっては、「コピーモード」又は「プリンタモード」のいずれかが偏って使用されるケースがあり、かかるケースでは第１給紙カセット２１又は第２給紙カセット２２のいずれかが一方的に寿命期を迎えてしまうからである。「優先給紙モード」を適宜実行させることで、両給紙カセットの使用バランスが取られるようになる。
【００５１】
一方、第１給紙カセット２１と第２給紙カセット２２との給紙枚数差が一定値以下になっている場合は、一定の給紙枚数差を常に確保させるべく、給紙枚数が多い方の給紙カセットから給紙を行わせる「差分確保給紙モード」を実行させる。これは、第１給紙カセット２１と第２給紙カセット２２との使用バランスが取られすぎると、両給紙カセットが同時に寿命期を迎え、使用出来る給紙カセットが存在しなくなるという新たな問題も想定されるからである。「差分確保給紙モード」を適宜実行させることで、第１給紙カセット２１の給紙枚数と第２給紙カセット２２の給紙枚数とに、一定の差分が常に確保されるようになるので、一方の給紙カセットが寿命期に達した場合でも他方の給紙カセットは前記差分だけは稼働できるようになる。
【００５２】
このような「優先給紙モード」並びに「差分確保給紙モード」の実行のために、カウント部７６と、第１カウンタ２１２及び第２カウンタ２２２とが備えられている。カウント部７６は、第１給紙カセット２１に付設されている第１カウンタ２１２による給紙カウント数と、第２給紙カセット２２に付設されている第２カウンタ２２２による給紙カウント数とを所定のサンプリング周期（例えば１回〜２回／日）で取得する。また、カウント部７６は、これら給紙カウント数を記憶すると共に、両者の給紙カウント数差を求めて給紙制御部７４へ出力する。
【００５３】
給紙制御部７４は、カウント部７６からサンプリング周期毎に与えられる給紙カウント数差に基づき、モード判定部７３によるモード判定結果に応じた給紙カセット選択（これを「通常給紙モード」という）を行うか、或いは上記「優先給紙モード」若しくは「差分確保給紙モード」に基づく給紙カセット選択を行うかを決定する。
【００５４】
図６は、給紙制御部７４による給紙モード選択の具体的な一例を示す表形式の図である。ここでは、第１給紙カセット２１についての給紙カウント数Ｓ１と第２給紙カセット２２についての給紙カウント数Ｓ２との関係が、差分の下限設定値Ａ１＝１０００１枚、上限設定値Ａ２＝２００００枚とするとき、
Ｓ１−Ｓ２＝｜Ａ１〜Ａ２｜
の関係を満たすときに前記「通常給紙モード」が実行され、またＡ２以上であるとき「優先給紙モード」が、Ａ１以下であるとき「差分確保給紙モード」がそれぞれ実行されるよう設定されているものとする。
【００５５】
カウント部７６が給紙カウント数を取得するサンプリング周期ｔ１において、Ｓ１＝１００，０００枚、Ｓ２＝８５，０００枚という値が得られた場合、両者の差分Ｓ１−Ｓ２＝１５，０００枚であるので、給紙制御部７４は「通常給紙モード」での給紙制御を行う。すなわち、上述したように「コピーモード」のときは第１給紙カセット２１から給紙を行わせ、「プリンタモード」のときは第２給紙カセット２２から給紙を行わせる。
【００５６】
これに続くサンプリング周期ｔ２において、Ｓ１＝１２０，０００枚、Ｓ２＝９９，０００枚という値が得られた場合、Ｓ１−Ｓ２は上限設定値Ａ２を超過する２１，０００枚となっているので、この場合には給紙制御部７４は「優先給紙モード」による給紙を行わせる。すなわち、「コピーモード」か「プリンタモード」かに拘わらず、給紙カウント数が少ない第２給紙カセット２２からの給紙を行わせ、両給紙カセットの給紙枚数差を縮めるようにする。これにより、第１給紙カセット２１の方が極端に早く寿命期を迎えてしまうことを抑止できる。
【００５７】
このような「優先給紙モード」が一定期間継続された後のサンプリング周期ｔ３において、Ｓ１＝１２０，０００枚、Ｓ２＝１０１，０００枚という値が得られた場合、Ｓ１−Ｓ２は上限設定値Ａ２を下回る１９，０００枚に回復されているので、給紙制御部７４は「優先給紙モード」から「通常給紙モード」にモード変更して給紙制御を行う。
【００５８】
上記「通常給紙モード」がある程度の期間継続された後のサンプリング周期ｔ４において、Ｓ１＝１５０，０００枚、Ｓ２＝１４０，０００枚という値が得られた場合、Ｓ１−Ｓ２は下限設定値Ａ１を下回る１０，０００枚となっているので、給紙制御部７４は「差分確保給紙モード」による給紙を行わせる。すなわち、「コピーモード」か「プリンタモード」かに拘わらず、給紙カウント数が多い第１給紙カセット２１からの給紙を行わせ、両給紙カセットの給紙枚数差を拡大させるようにする。これにより、１０，０００枚に近い給紙枚数差を最低でも確保できるようになり、両給紙カセットが同時に寿命期を迎えてしまうことを抑止できる。
【００５９】
このような「差分確保給紙モード」が一定期間継続された後のサンプリング周期ｔ５において、Ｓ１＝１５１，０００枚、Ｓ２＝１４０，０００枚という値が得られた場合、Ｓ１−Ｓ２は下限設定値Ａ１を超過する１１，０００枚に回復されているので、給紙制御部７４は「差分確保給紙モード」から「通常給紙モード」にモード変更して給紙制御を行う。そして、「通常給紙モード」がある程度の期間継続された後のサンプリング周期ｔ６において、Ｓ１＝２００，０００枚、Ｓ２＝１８５，０００枚という値が得られた場合、Ｓ１−Ｓ２は設定範囲内である１５，０００枚であるので、給紙制御部７４は「通常給紙モード」による給紙制御を継続するものである。
【００６０】
図５に戻って、ＲＡＭ７７は、制御部７０において用いられているＣＰＵの作業領域として活用される他、上述の下限設定値Ａ１及び上限設定値Ａ２についての設定値を記憶したり、給紙カウント数Ｓ１，Ｓ２の値やその差分値を一時的に記憶したりする。
【００６１】
ＲＯＭ７８は、当該画像形成装置１０を制御するための各種制御プログラム等を記憶する。制御部７０のＣＰＵは、このＲＯＭ７８に格納されている制御プログラムを読み出すことにより、上述した各種機能を実行する。
【００６２】
Ｉ／Ｆ７９は、パーソナルコンピュータ等の外部装置８０と当該画像形成装置１０との間におけるデータ通信を実行可能とするためのインターフェイス装置である。
【００６３】
以上説明した通りの本実施形態に係る画像形成装置１０の給紙制御に関する動作を、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。処理が開始されると、制御部７０により「コピーモード」若しくは「プリンタモード」によるジョブが存在するか否かが確認される（ステップ＃１）。ジョブが存在しない場合は（ステップ＃１でＮＯ）、終了指示が与えられるか否かを確認しつつ（ステップ＃１５）、待機する。
【００６４】
ジョブが存在する場合は（ステップ＃１でＹＥＳ）、所定のサンプリング周期でカウント部７６により第１カウンタ２１２及び第２カウンタ２２２から取得されている、第１給紙カセット２１についての給紙カウント数Ｓ１と第２給紙カセット２２についての給紙カウント数Ｓ２とが確認される（ステップ＃２）。そして、給紙制御部７４により、Ｓ１−Ｓ２の値が、絶対値において下限設定値Ａ１〜上限設定値Ａ２の範囲にあるか否かが判定される（ステップ＃３）。なお、あるサンプリング周期ｔ１から、次のサンプリング周期ｔ２までの間は、新たな給紙カウント数は取得されないので、同じ給紙カウント数が確認されることとなる。
【００６５】
Ｓ１−Ｓ２が｜Ａ１〜Ａ２｜の範囲であれば（ステップ＃３でＹＥＳ）、給紙制御部７４は「通常給紙モード」での給紙制御を行う。この場合、モード判定部７３によりジョブモードの判定が行われ（ステップ＃４）、その判定結果が給紙制御部７４に与えられる。給紙制御部７４は、判定結果が「コピーモード」又は「プリンタモード」のいずれであるかを判定し（ステップ＃５）、「コピーモード」である場合は第１給紙カセット２１を選択する（ステップ＃６）。この選択を受けて、給紙機構駆動制御部７５により、第１ローラ駆動部２１１を介して第１給紙カセット２１用の給紙機構１８Ａが駆動され、第１給紙カセット２１に貯留されている用紙Ｐ２１が画像形成部１３（図１参照）へ向けて給紙される（ステップ＃７）。そして、第１給紙カセット２１からの給紙枚数をカウントする第１カウンタ２１２の給紙カウント数Ｓ１が「１」だけ加算される（ステップ＃８）。その後、ステップ＃１に戻る。
【００６６】
一方、ステップ＃５で「プリンタモード」であると判定した場合、給紙制御部７４は第２給紙カセット２２を選択する（ステップ＃９）。この選択を受けて、給紙機構駆動制御部７５により、第２ローラ駆動部２２１を介して第２給紙カセット２２用の給紙機構１８Ｂが駆動され、第２給紙カセット２２に貯留されている用紙Ｐ２２が画像形成部１３へ向けて給紙される（ステップ＃１０）。そして、第２給紙カセット２２からの給紙枚数をカウントする第２カウンタ２２２の給紙カウント数Ｓ２が「１」だけ加算される（ステップ＃１１）。その後、ステップ＃１に戻る。
【００６７】
これに対し、ステップ＃３において、Ｓ１−Ｓ２が｜Ａ１〜Ａ２｜の範囲でない場合（ステップ＃３でＮＯ）、続いて給紙制御部７４はＳ１−Ｓ２が下限設定値Ａ１以上であるか否かを判定する（ステップ＃１２）。Ａ１以上である場合（ステップ＃１２でＹＥＳ）、それは第１給紙カセット２１と第２給紙カセット２２との給紙枚数差がＡ２を超える状態になっていることを意味するので（図６に示したサンプリング周期ｔ２参照）、この場合には給紙制御部７４は「優先給紙モード」を採用する。そして、Ｓ１＞Ｓ２を満たしているか否か確認し（ステップ＃１３）、Ｓ２の方が多い場合（ステップ＃１３でＮＯ）は、第１給紙カセット２１の給紙枚数を第２給紙カセット２２に追いつかせるようにするために第１給紙カセット２１を選択する（ステップ＃６）。また、Ｓ１の方が多い場合（ステップ＃１３でＹＥＳ）は、逆に第２給紙カセット２２を選択する（ステップ＃９）。
【００６８】
上記ステップ＃１２において、Ａ１以上ではない場合（ステップ＃１２でＮＯ）、それは第１給紙カセット２１と第２給紙カセット２２との給紙枚数差がＡ１を下回る状態になっていることを意味するので（図６に示したサンプリング周期ｔ４参照）、この場合には給紙制御部７４は「差分確保給紙モード」を採用する。そして、Ｓ１＞Ｓ２を満たしているか否か確認し（ステップ＃１４）、Ｓ１の方が多い場合（ステップ＃１４でＹＥＳ）は、第１給紙カセット２１の給紙枚数が第２給紙カセット２２に対してより多くなるようにするために第１給紙カセット２１を選択する（ステップ＃６）。また、Ｓ２の方が多い場合（ステップ＃１３でＮＯ）は、逆に第２給紙カセット２２を選択するものである（ステップ＃９）。
【００６９】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば以下の実施形態を取ることができる。
【００７０】
（１）上記の実施形態においては、画像形成装置１０の例としてコピー機能とプリンタ機能とを有する複合機を示したが、これらの機能以外の他の機能（例えばファクシミリ機能等）を有する複合機であっても良い。
【００７１】
（２）上記の実施形態においては、Ａ４サイズの用紙を貯留する第１、第２給紙カセット２１、２２を例示したが、他のサイズ（例えばＢ５，Ｂ４サイズなど）のための給紙カセットが複数備えられている画像形成装置１０であっても良い。また、給紙カセットは装置本体１１内に必ずしも装着されていなくとも良く、装置本体１１に外付け装着される給紙カセットであっても良い。
【００７２】
（３）同一サイズの用紙を貯留する給紙カセットが３つ以上存在していても良い。例えば３つの給紙カセットが存在する場合、一例として、画像形成部に最も近い給紙カセットと次に近い給紙カセットとをコピー機能用として活用し、画像形成部に最も遠い給紙カセットをプリンタ機能用として用いるようにすることができる。
【００７３】
（４）上記の実施形態においては、本発明に係る用紙搬送装置の適用例として画像形成装置１０を例示したが、本発明は画像形成装置以外にも適用可能である。例えば、用紙へのパンチ加工、裁断加工、コーティング加工、紫外光等の光線照射加工、熱処理加工などを施与する用紙処理部を備える各種の用紙搬送装置へ適用することができる。この場合、用紙を貯留させる部位は必ずしもカセット式の給紙部でなくとも良く、装置内に設置された据え付け式の用紙貯留部であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造の概要を説明するための説明図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の外観視の斜視図である。
【図３】大容量給紙カセットの一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。
【図４】第１給紙カセット及び第２給紙カセットから画像形成部までの用紙搬送路の長さを模式的に示す断面図である。
【図５】本発明に関わり深い部分である給紙のための制御構成を示す機能ブロック図である。
【図６】給紙制御部による給紙モード選択の具体的な一例を示す表形式の図である。
【図７】本実施形態に係る画像形成装置の給紙制御に関する動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１０  画像形成装置（複合機）
１１  装置本体
１２  給紙部
１３  画像形成部
１４  定着部
１５  画像読取部
１６  用紙搬送部
１８  給紙機構
２１  第１給紙カセット（第１用紙貯留部）
２２  第２給紙カセット（第２用紙貯留部）
７０  制御部（制御手段）
７１  コピー制御部
７２  プリンタ制御部
７３  モード判定部
７４  給紙制御部
７５  給紙機構駆動制御部
７６  カウント部
２１１  第１ローラ駆動部
２１２  第１カウンタ（カウント手段）
２２１  第２ローラ駆動部
２２２  第２カウンタ（カウント手段）
Ｃ１    （第１給紙カセットの）用紙搬送路
Ｃ２    （第２給紙カセットの）用紙搬送路
Ｐ、Ｐ２１、Ｐ２２  用紙
Ｐ１  用紙束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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