JP2004277067A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【目的】本発明は、温度・湿度等から重送の可能性を予測し、ローラの押圧等を適切な値に設定することによって重送発生を防止し、安定した給紙を行うことが可能な、画像形成装置の提供を目的とする。
【構成】転写紙Ｓ周辺の温度及び湿度を取得する周囲環境入力手段２０１と、重送発生時の状況を格納している重送データベース２０２と、該周囲環境入力手段２０１から温度及び湿度データを受け取り、該重送データベース２０２に格納されたデータと比較し、重送の可能性を予測する予測手段２０３と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、画像形成装置の給紙装置において、転写紙の重送防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置には、複数枚の転写紙を載置する用紙トレイが、１つ又は複数設けられているのが一般的である。用紙トレイから転写紙を取り出すためのピックアップローラや、転写紙を搬送経路へ搬送するための給紙ローラ等を有する給紙機構が、用紙トレイ毎に設けられている。給紙機構は、転写紙の厚さ、転写紙のサイズ、用紙トレイ周辺の温度・湿度等の条件によっては、２枚以上の転写紙が同時に給紙される重送と呼ばれる現象が発生することがある。
【０００３】
重送を防止する技術として、例えば次のようなものがある。特許文献１は、ピックアップローラの押圧力を調節することによって、重送の発生頻度を低下させるものである。特許文献２は、ゴム製の、分離コロと搬送ローラを一定時間駆動することで、分離コロと搬送ローラの固着を防止し、重送を防止するものであり、特許文献３は、給紙ローラとピックアップローラを軸に対して着脱可能にすることで、重送の発生を低下させるものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−７８０９９号公報（段落３１から３３ 図６）
【特許文献２】
特開平５−８５６３１号公報（段落２４以降）
【特許文献３】
特開平６−１４４６０７号公報（段落１４以降 図５，６）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術は、ローラに関するものが主流であるために、幅広い紙種に対応することができなかった。また、転写紙の重送は、転写紙の温度・湿度といった、転写紙周辺の環境条件によって重送発生の可能性が変動するのであるが、温度・湿度によって適切な重送検知及び重送防止が行われていない等の問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、温度・湿度等から重送の可能性を予測し、ローラの押圧力等を適切な値に設定することによって重送発生を防止し、よって安定した給紙を行うことが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、転写紙周辺の温度及び湿度を取得する周囲環境入力手段と、重送発生時の状況を格納している重送データベースと、該周囲環境入力手段から温度及び湿度データを受け取り、該重送データベースに格納された重送データと比較し、重送の可能性を予測する予測手段と、を有する構成とした。
【０００８】
また、前記画像形成装置の状態を表示する表示部を有し、前記予測手段は、重送の可能性があると予測した場合に、前記表示部にメッセージを表示することとしたり、前記予測手段が予測した結果を基に、当該結果に対応した給紙条件を設定する給紙条件設定手段を有する構成としたり、転写紙の重送を検知する重送検知センサと、該重送検知センサが重送を検知した時に、重送発生時の温度及び湿度を前記重送データベースへ格納する重送記録手段と、を有する構成としたり、通信回線に接続された外部重送データベースと、該外部重送データベースと前記重送データベースとの間で、重送データの同期をとる同期手段を有する構成とすることもできる。
【０００９】
【作用】
予測手段は、周囲環境入力手段が取得した温度・湿度と、重送データベースに格納されている重送条件とを比較して重送の可能性を予測する。重送の危険性ありと予測した場合に、その旨を表示部に表示することで、操作者は重送の危険性を知ることができる。また、予測結果に応じてピックアップローラの押圧力やさばきファンの風量等を適切な値に設定することで、重送の防止を効果的に行うことができる。
【００１０】
同期手段によって、ネットワーク等の通信回線上に設けられた外部重送データベースと重送データベースとの間でデータの同期をとったり、重送が起こった時に、その時の温度・湿度等を重送記録手段によって重送データベースへ記録することができる。それによって、予測手段は、常に最新のデータによって重送の危険性を予測できるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の画像形成装置を、図面を基に説明する。図１は、本発明の画像形成装置の構成図である。画像形成装置１は、原稿読取装置２、画像形成部３及び給紙カセット４等を有する。画像形成部３はさらに、感光体ドラム５、帯電装置６、像露光装置７、現像装置８、転写装置９、クリーニング装置１０及び定着装置１１等によって構成されている。
【００１２】
このような画像形成装置１による画像形成の流れを次に示す。まず、原稿読取装置２は、原稿を画像データとして読みこむ。次に帯電装置６が感光体ドラム５を一様に帯電させ、像露光装置７が画像データを感光体ドラム５に静電潜像として形成する。静電潜像は、現像装置８によってトナーを吸着されトナー画像となる。さらに、転写装置９が給紙カセット４から搬送されてきた転写紙Ｓにトナー画像を転写し、定着装置１１は該トナー画像を加熱、溶融して転写紙Ｓに定着する。その後転写紙Ｓは、両面コピーの場合には、搬送経路切換板１２によって反転経路１３へ表裏反転されて、再度画像形成部３へ搬送される。片面コピーの場合又は両面にコピーした場合には、搬送経路切換板１２が図１の仮想線の位置に下がることによって転写紙Ｓは排出ローラ１４に送られ、外部へ排出される。一方、転写後に感光体ドラム５に残ったトナーは、クリーニング装置１０によって回収される。
【００１３】
給紙カセット４の上には、温度センサ１５と湿度センサ１６が設けられている。温度センサ１５及び湿度センサ１６は、転写紙Ｓの周辺の温度・湿度を検出するものである。これらのセンサは、定着装置１１等の高温になる装置からの影響を受けにくい場所に設ける必要がある。
【００１４】
また、給紙カセット４には、ピックアップローラ１７、給紙ローラ１８及びさばきローラ１９がある。ピックアップローラ１７は、給紙カセット４に載置されている転写紙Ｓの中から、一番上の転写紙Ｓを給紙ローラ１８へ送り出すためのローラである。給紙ローラ１８の下には、さばきローラ１９が設けられている。給紙ローラ１８は転写紙Ｓを搬送経路に送る方向に回転しているのであるが、さばきローラ１９は、給紙ローラ１８とは逆方向、すなわち転写紙Ｓを給紙カセット４へ戻す方向に回転している。給紙カセット４の周辺温度・湿度及び転写紙Ｓの厚さ等の要因により、ピックアップローラ１７が複数枚を一度に給紙してしまうような場合に、給紙ローラ１８に接する一番上の転写紙Ｓは画像形成部３へ送られるが、それ以外の転写紙Ｓは、さばきローラ１９によって給紙カセット４へ戻される。このような機構によって、重送の発生をある程度防止することができる。
【００１５】
図２は、本発明の画像形成装置のブロック図である。全体制御部２０は、画像形成装置１の各装置を協調的に動作させるものであり、図示しない複数の制御プログラム及び記憶装置を有している。操作部２１は、数字キーやスタートキー等の複数のボタンから構成されており、操作者が、コピー枚数・倍率・用紙サイズ等の指示を画像形成装置１へ出す時に使用する。表示部２２は、画像形成装置１の設定内容等を表示する液晶画面である。表示部２２にはタッチパネルが取り付けられており、片面コピーモード・両面コピーモードといった、動作モードの設定等ができるようになっている。
【００１６】
回線制御部２３は電話回線の接続・切断といった、通信の制御を行うものであり、主にＦＡＸを送受信する時に使用する。プリンタ制御部２４は、図１の画像形成部３を制御して、一連の画像形成処理を行うものである。プリンタ制御部２４にはネットワークインタフェース２５がある。これは、ＬＡＮに接続されているＰＣ等との間で画像データの送受信を行うものである。ネットワークインタフェース２５があることで、ＬＡＮ上のＰＣから画像形成装置１への文書の印刷や、原稿読取装置２で読み取った画像データをＰＣへ送信するといったことが可能となる。
【００１７】
重送検知センサ２６は、超音波センサであり、感光体ドラム５の手前で、かつレジストローラの上流側に設置されている。重送検知センサ２６は、超音波の発信機と受信機とからなり、発信機と受信機の間を通る転写紙Ｓの厚さによって、受信機が検知する電圧が違ってくることを利用するものである。検知する電圧は、薄い転写紙Ｓでは高く、厚い転写紙Ｓでは低くなる。重送の場合は、転写紙Ｓが複数枚送られてくるので、重送検知センサ２６が検知する電圧は１枚の時の電圧より低くなる。従って、転写紙Ｓが１枚の時の電圧と、重送したときの電圧との間に閾値を設定し、閾値以下の電圧を検知したら重送と判断することで、重送の検知ができるようになっている。
【００１８】
さばきファン２７は給紙カセット４の内部に設けられたファンである。図３は給紙カセットの上面図である。給紙カセット４の中央に、複数枚の転写紙Ｓが載置されており、図１に示したピックアップローラ１７によって矢印Ｙ１の方向に搬送される。さばきファン２７は、転写紙Ｓ上部の両側に風をあてるように取り付けられている。転写紙Ｓ同士が貼りついてしまうと、重送が発生しやすくなる。そのため、給紙動作時にさばきファン２７が転写紙Ｓに側面から風をあて、転写紙Ｓが１枚ずつに分離することによって、重送の発生を防止することができる。
【００１９】
図２に戻り、周囲環境入力手段２０１は、温度センサ１５及び湿度センサ１６が検出した温度及び湿度を受け取り、予測手段２０３に渡すものである。画像形成装置の種類によっては、価格又は設置スペース等の理由により温度センサ１５・湿度センサ１６を取り付けられない場合も考えられる。そのような場合には、操作者が操作部２１から入力した温度・湿度を周囲環境入力手段２０１が受け取るようにすることも可能である。
【００２０】
図４は、転写紙毎に重送発生の危険性のある温度と湿度を示したグラフである。重送発生の要因としては、転写紙Ｓの周辺温度・周辺湿度、普通紙か塗工紙かといった紙種、転写紙Ｓのサイズ、そして転写紙Ｓの厚さ（斤量）等が考えられる。また、転写紙Ｓは一般的に、同一の紙種であってもメーカ又は型番によって厚さ等が違っており、その結果、重送する時の温度と湿度が違っている。例えば図４に示すように、ある塗工紙Ａは、「周辺温度が３０℃以上、かつ湿度が８０％以上」の場合に重送が発生するが、同じ塗工紙であっても、塗工紙Ｂの場合は「温度３５℃以上、かつ湿度９０％以上」にならないと重送が発生しない。
【００２１】
重送データベース２０２は、図４で示したようなグラフを基に、紙種・サイズ・厚さで特定される転写紙Ｓが重送する時の温度と湿度を格納している。例えば、図４の塗工紙Ａは、紙種が塗工紙でサイズがＡ４、厚さが９０μメートルであるとした場合、この紙種・サイズ・厚さで重送データベース２０２を検索すると、塗工紙Ａの重送発生の値である、３０（℃）と８０（％）という値を取得することができる。また、転写紙Ｓの特定は、メーカ名と転写紙Ｓの型番でも可能であるので、紙種・サイズ・厚さの代わりに、メーカ名・転写紙Ｓの型番を使用したデータベースとしてもよい。
【００２２】
予測手段２０３は、給紙カセット４の温度・湿度、すなわち転写紙Ｓの周辺の温度・湿度と、重送データベース２０２に格納されている温度・湿度を比較して、重送の危険性を予測するものである。また、給紙条件設定手段２０４は、予測手段２０３が予測した結果を基に、さばきファン２７のオン・オフ及び風量の設定や、さばきローラ１９の押圧力の調節及び、重送検知センサ２６の閾値の設定等を行うものである。
【００２３】
図５は、重送検知センサに設定する閾値の一例である。縦軸の出力信号（Ｖ）は、重送検知センサ２６の受信機が検知する電圧を示している。図５中の「正常時」というのは、重送が発生しなかった時、すなわち転写紙Ｓが１枚だけ搬送された場合に検知される電圧を示している。同様に「重送時」というのは、重送が発生した時に検知される電圧の値を示している。「閾値（重送）」とは、重送の危険があると予測した場合に、給紙条件設定手段２０４によって設定される閾値であり、「閾値（正常）」とは、重送の危険無しと予測した場合に設定される閾値である。重送検知センサ２６は、検知した電圧がそれぞれの閾値で示した値を下回った場合に重送が発生したと判断する。
【００２４】
閾値の電圧値を高く設定（例えば、「閾値（重送）」で示す電圧値）すると、正常に転写紙Ｓを１枚だけ搬送しているような場合でも、重送と誤検知する可能性があるが、重送が発生しているのに重送を検知できないという検知漏れを防ぐことができる。この設定は、重送の危険ありと予測した場合には効果的な設定値となっている。一方、「閾値（正常）」で示すように閾値の電圧値を低めに設定すると、検知漏れの可能性は高くなるが、誤検知の可能性が低くなるので、重送の危険無しと予測した時に効果的な設定値となっている。
【００２５】
例えば、予測手段２０３が、重送の危険性ありと予測した場合には、給紙条件設定手段２０４は、さばきファン２７の風量を多くなるように回転数を設定し、重送検知センサ２６の閾値を正常時の電圧値に近いところ、つまり図５の「閾値（重送）」で示す電圧値に設定する。さばきファン２７の風量を多くすれば、給紙カセット４内の転写紙Ｓが風の力で充分に分離するので、重送を防ぐことができる。また、万一重送が発生しても、重送検知センサ２６の閾値が高めに設定されているので重送を確実に検知できる。重送の危険がないと予測した場合に給紙条件設定手段２０４は、さばきファン２７をオフに設定し、重送検知センサ２６の閾値を重送時と正常時の中間付近、つまり図５の「閾値（正常）」で示す電圧値に設定する。
【００２６】
図６は、予測手段の予測手順を示すフローチャートである。操作者が、操作部２１又は表示部２２のタッチパネルから、紙種・サイズ・厚さ、を入力して、操作部２１にある入力ボタンを押すことによって、予測手段２０３が実行される。この時、重送データベース２０２の構成によっては、紙種・サイズ・厚さを入力する代わりに、メーカ名と転写紙Ｓの型番を入力することもできる。
【００２７】
入力ボタンが押されると、予測手段２０３は、周囲環境入力手段２０１からの温度データ及び湿度データと、操作部２１等から入力された情報を受け取る（Ｊ０１）。次に、重送データベース２０２から、該当する転写紙Ｓに関するデータを検索する（Ｊ０２）。該当するデータが重送データベース２０２に無い場合は、重送予測ができないため、とりあえず「重送の危険無し」と判断し（Ｊ０３）、その判断に基づいて給紙条件設定手段２０４は、重送検知センサ２６、さばきファン２７及びさばきローラ１９の設定値を通常の値として設定する（Ｊ０４）。
【００２８】
該当するデータがあった場合は、重送データベース２０２内の温度・湿度と、Ｊ０１で取得した温度・湿度を比較する（Ｊ０３）。例えば、重送データベース２０２内の、「温度が３０℃、湿度が８０％」というデータに該当した場合、Ｊ０１で取得した給紙カセット４周辺の現在温度が３０℃以上で、かつ湿度が８０％以上であった場合には、重送の危険があると予測し、温度が３０℃未満又は湿度が８０％未満であれば重送の危険はないと予測する。重送の危険性があると判断した場合には、その旨を表示部２２に表示し（Ｊ０５）、給紙条件設定手段２０４が、重送検知センサ２６、さばきファン２７及び、さばきローラ１９の設定値を、重送防止の値に設定する（Ｊ０６）。この設定値は、１種類でもよいが、転写紙Ｓの紙種毎に設定値を変えることもでき、より確実に重送の防止が可能となる。給紙条件設定手段２０４が、さばきファン２７等を重送防止の値に設定した後、全体制御部２０は、実際の画像形成処理の制御を行う。
【００２９】
再び図２に戻り、重送記録手段２０５は、重送が発生した場合に、重送のデータを取得して重送データベース２０２へ記録するものである。例えば、重送データベース２０２に該当するデータが無かったために、とりあえず「重送の可能性なし」と予測したが、実際には重送が発生してしまった時に重送記録手段２０５が実行される。このような事態は、本発明の画像形成装置１が製造された後に発売を開始した転写紙Ｓを使用した時に発生する。その場合でも、重送記録手段２０５によって新しいデータが格納されることによって、次に同じ転写紙Ｓを使用した場合には重送予測が可能となる。また、重送データベース２０２に該当するデータが存在したが比較の結果重送の危険性がないと予測したのに、重送が発生したような場合にも重送記録手段２０５は実行される。これによって、より正確な重送予測が可能となる。
【００３０】
上記のようにして重送データベース２０２に格納されたデータは、他の画像形成装置と共有することができるとよい。図２の同期手段２０６は、ＬＡＮ又はインターネット上にある外部重送データベースと、当該画像形成装置１内の重送データベース２０２との間でデータの同期をとるものである。
【００３１】
図７は、ＬＡＮによる構成例である。ＬＡＮ７０には、画像形成装置１が１台又は複数台接続されている。さらに、複数のＰＣ７１や図示しないプリンタ等が接続されている。ＬＡＮ７０にはこの他に、外部重送データベース７３を有するサーバ７２が１台接続されている。
【００３２】
同期手段２０６は、図８に示すような手順で、外部重送データベース７３との同期処理を行う。まず、同期手段２０６はネットワークインタフェース２５を介してサーバ７２内の外部重送データベース７３に接続する（Ｓ０１）。そして、外部重送データベース７３に格納されているデータと、画像形成装置１内の重送データベース２０２に格納されているデータとを比較する（Ｓ０２）。比較の結果、重送データベース２０２に格納されていて、外部重送データベース７３に格納されていないデータがある場合（Ｓ０３）には、当該データを外部重送データベース７３に送信する（Ｓ０４）。逆に、外部重送データベース７３に格納されていて、重送データベース２０２に格納されていないデータがある場合（Ｓ０５）は、当該データをサーバ７２からダウンロードして、重送データベース２０２内に格納する（Ｓ０６）。最後に、同期手段２０６は外部重送データベース７３との接続を切断して（Ｓ０７）、同期処理を終了する。同期手段２０６は上記のような同期処理を、予め定められたスケジュールにのっとって行うことで、データの共有が可能となる。
【００３３】
図９は、外部重送データベースをインターネット上に設けた構成図である。このような構成にすると、ＬＡＮ７０に繋がっている画像形成装置１はルータ９０からインターネット９１へ接続することで、外部重送データベース７３と同期をとることが可能になる。また、ＬＡＮ７０に接続されていない画像形成装置１であっても、回線制御部２３から電話回線を介してインターネット９１に接続可能であるため、外部重送データベース７３との同期処理を行うことが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明の画像形成装置によれば、転写紙周辺の温度及び湿度を取得する周囲環境入力手段と、重送発生時の状況を格納している重送データベースと、前記周囲環境入力手段から温度及び湿度データを受け取り、前記重送データベースに格納された重送データと比較し、重送の可能性を予測する予測手段と、を有する構成とすることで、予め重送発生の危険性を予測できるため、重送防止の対策が可能となる。
【００３５】
転写紙の重送を検知する重送検知センサと、該重送検知センサが重送を検知した時に、重送発生時の温度及び湿度を前記重送データベースへ格納する重送記録手段と、を有する構成としたことで、より的確な予測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置のブロック図である。
【図３】給紙カセットの上面図である。
【図４】転写紙毎に重送発生の危険性のある温度と湿度を示したグラフである。
【図５】重送検知センサに設定する閾値の一例である。
【図６】予測手段の予測手順を示すフローチャートである。
【図７】ＬＡＮによる構成例である。
【図８】同期手順を示すフローチャートである。
【図９】外部重送データベースをインターネット上に設けた構成図である。
【符号の説明】
２２ 表示部
２６ 重送検知センサ
７３ 外部重送データベース
２０１ 周囲環境入力手段
２０２ 重送データベース
２０３ 予測手段
２０４ 給紙条件設定手段
２０５ 重送記録手段
２０６ 同期手段
Ｓ 転写紙

Claims (5)

1. 転写紙周辺の温度及び湿度を取得する周囲環境入力手段と、
   重送発生時の状況を格納している重送データベースと、
   前記周囲環境入力手段から温度及び湿度データを受け取り、前記重送データベースに格納された重送データと比較し、重送の可能性を予測する予測手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成装置の状態を表示する表示部を有し、
   前記予測手段は、重送の可能性があると予測した場合に、前記表示部にメッセージを表示することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記予測手段が予測した結果を基に、当該結果に対応した給紙条件を設定する給紙条件設定手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 転写紙の重送を検知する重送検知センサと、
   該重送検知センサが重送を検知した時に、重送発生時の温度及び湿度を前記重送データベースへ格納する重送記録手段と、
   を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 通信回線に接続された外部重送データベースと、
   該外部重送データベースと前記重送データベースとの間で、重送データの同期をとる同期手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。

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