JP2005200133A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プリンタ等の画像形成装置において、連続印刷をするために、給紙装置が印刷用紙を連続的に給紙する際に、各用紙間の間隔を一定にして送り出すことが困難だった。また、この間隔を一定にするためには、機構的に複雑な構成の給紙装置を必要とした。
【解決手段】 給紙ローラ２によって、印刷用紙収納部１から前後して給紙される印刷用紙１０の搬送経路に、搬送される印刷用紙の後端部の通過タイミングを検出する用紙センサ７と、先行する印刷用紙１０_１が給紙される際に、その下の印刷用紙１０_２が印刷用紙収納部１から飛出した用紙飛出し量ａを検出する用紙先端位置センサ９を備え、先行する印刷用紙１０_１の後端部が用紙センサ７を通過するタイミングから、更に用紙飛出し量ａに基づいて設定する調整時間ｔだけ経過したタイミングで後続の印刷用紙１０_２の給紙を開始する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関し、特に連続印刷を可能とする給紙装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、この種の画像形成装置として、例えば、給紙部から感光体への給紙経路に、シート検知センサ、先行するシートの後端部を上記センサから離間させる部材を設け、この離間部材により先行するシートの後端部を持ち上げている間に後続するシートの先端部を上記センサにより位置決めし、その後先行シート後端の持ち上げを解除し、先行シートと後続シートの間隔を一定に保持して搬送する内容のものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平０５―１９３７８２号公報（第１頁、図１）

このように、シート、例えば記録紙の後端部をシート検知センサから離間させる部材を設ける場合、記録紙をバランスよく反らせる必要があり、記録紙の幅方向全域にわたって作用する部材が必要となり、そのための装置が大掛かりになってしまう問題がある。また、一般的な記録紙の搬送手段の駆動制御に加えシートの持ち上げ部材のための駆動制御が加わるため、装置全体の駆動動作が複雑となる問題があった。

本発明の目的は、連続印刷時における印刷媒体間の間隔を、常に所定の間隔を保って供給する給紙装置を備えた画像形成装置を提供すること、更にこの給紙装置が一般的な構成の装置に対して、大掛かりな改造を加えることなく、容易に実行可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像形成装置は、複数の印刷媒体を収納する収納部を有し、該収納部に収納されたシート状の印刷媒体を順次連続して送出可能な媒体送出手段と、該媒体送出手段によって送出された前記印刷媒体を所定の経路に沿って搬送する印刷媒体搬送手段と、前記印刷媒体が前記経路の所定位置に達したタイミングを検出するタイミング検出手段と、順次前後して送出される前記印刷媒体の内、先行する印刷媒体の搬送時に、続いて送出される後続の印刷媒体の、前記収納部からの飛出し量を検出する飛出し量検出手段と、前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングを決定する給紙制御部とを備え、
前記給紙制御部が、前記タイミング検出手段によって検出した前記先行する印刷媒体の検出タイミングを基準にし、前記飛出し量検出手段により検出した前記後続の印刷媒体の前記飛出し量に応じて前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングを決定することを特徴とする。

また、本発明の別の画像形成装置は、複数の印刷媒体を収納する収納部を有し、該収納部に収納されたシート状の印刷媒体を順次連続して送出可能な媒体送出手段と、該媒体送出手段によって送出された前記印刷媒体を所定の経路に沿って搬送する印刷媒体搬送手段と、前記印刷媒体の搬送方向の長さである媒体長を記憶する媒体長記憶手段と、順次前後して送出される前記印刷媒体の内、先行する印刷媒体の搬送時に、続いて送出される後続の印刷媒体の、前記収納部からの飛出し量を検出する飛出し量検出手段と、前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングを決定する給紙制御部とを備え、
前記給紙制御部が、前記媒体長と前記飛出し量検出手段により検出した前記印刷媒体の前記飛出し量とに基づいて、前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングを決定することを特徴とする。

更に、本発明の別の画像形成装置は、複数の印刷媒体を収納する収納部を有し、該収納部に収納されたシート状の印刷媒体を順次連続して送出可能な媒体送出手段と、該媒体送出手段によって送出された前記印刷媒体を所定の経路に沿って搬送する印刷媒体搬送手段と、前記印刷媒体が前記経路の所定位置に達したタイミングを検出するタイミング検出手段と、順次前後して送出される前記印刷媒体の内、先行する印刷媒体の搬送時に、続いて送出される後続の印刷媒体の先端部の位置情報を検出する位置情報検出手段と、前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングを決定する給紙制御部とを備え、
前記給紙制御部が、前記タイミング検出手段によって検出した前記先行する印刷媒体の検出タイミングを基準にし、前記位置情報検出手段により検出した前記後続の印刷媒体の先端部の位置情報に応じて前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングを決定することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置における一般的な給紙装置に対して、比較的小規模の変更を施すだけで、順次送出する印刷媒体を常に所定の間隔で搬送することが可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明を説明する前に、先ず本発明がなされた技術的背景について、その概要を記述する。

図１１は、プリンタの一般的な給紙装置の要部構成を概略的に示す概略構成図である。同図に示すように、印刷用紙収納部１には、印刷用紙１０が堆積した状態で収納され、その上方には印刷用紙１０を１枚ずつ分離させて搬送するための給紙ローラ２が配設されている。フィードローラ３は、給紙ローラ２によって送られた印刷用紙１０を更に用紙ガイド６に向けて搬送し、用紙ガイド６は、搬送される印刷用紙１０を給紙路に沿ってガイドする。リタードローラ４は、後述するように印刷用紙が印刷用紙収納部１から重ねて送られてきた場合にこれらを分離し、レジストローラ５は、送られてきた印刷用紙１０の斜行を強制して更に搬送し、用紙センサ７は、経路に沿って搬送される印刷用紙１０の先端又は後端を検出する。

以上の構成の給紙装置において、その動作を更に説明する。給紙ローラ２の矢印方向の回転によって搬送された印刷用紙１０は、フィードローラ３によって更に搬送されて用紙センサ７の搬送位置に至る。この用紙センサ７は、印刷用紙１０が、この用紙センサ７が配設された搬送位置を通過するのを検出するもので、例えば通過中の印刷用紙１０を検出中には“Ｈ”レベルに、また印刷用紙１０を検出しない時には“Ｌ”レベルとなる検出信号を出力する。この用紙センサ７によって、先行して送られる印刷用紙１０_１の後端通過が検出されるタイミングに基づいて、給紙ローラ２による次の印刷用紙１０_２の給紙を開始する。

以後、印刷用紙を無作為に示す場合には記号１０を付け、特定の印刷用紙を示す場合には、１０_１、１０_２のように下付数字を添える。

印刷用紙１０は用紙センサ７を通過すると、用紙ガイド６に沿って進み、レジストローラ５に到着する。レジストローラ５は、用紙の斜行を矯正するため、印刷用紙１０の先端が突き当あたり、用紙が所定量だけたわんだタイミングで矢印方向の回転を開始する。このため、印刷用紙１０の先端位置を把握しておく必要があるが、印刷用紙１０の搬送速度がわかるので、前述した用紙センサ７による印刷用紙１０の先端又は後端の通過検出時点からの時間経過を監視することによって印刷用紙の用紙先端位置を把握することができる。

図１２は、給紙ローラ２による給紙時に２枚の印刷用紙が静電気等により同時に送られてしまった場合を説明するための説明図である。

同図では、給紙開始時おいて、最上部の先行する印刷用紙１０_１が給紙される際に、次の後続の印刷用紙１０_２が重送され、一緒に飛出している。このとき飛出した後続の印刷用紙１０_２は、リタードローラ４の矢印方向の回転（給紙方向と逆）により搬送方向移動が阻止され、搬送されるべき印刷用紙１０_１から分離される。

しかしながら、後続の印刷用紙１０_２は、常に一定量だけ飛出すわけではなく、この時の印刷用紙１０_２の先端部は、同図に示す、用紙収納部１の右端の用紙基準位置Ａからリタードローラ４の作用点までの幅ｆ（ｍｍ）のエリア内でばらつくことになり、用紙基準位置Ａから印刷用紙１０_２の先端部までの距離である飛出し量ａは、
０（ｍｍ）≦用紙の飛出し量ａ（ｍｍ）≦ｆ（ｍｍ）
を満たす。

従って、例えば用紙センサ７が、先行する印刷用紙１０_１の後端部通過を検出したタイミングで、給紙ローラ２による後続の印刷用紙１０_２の給紙動作を開始すると、先行する印刷用紙１０_１と後続の印刷用紙１０_２との間隔が一定とならず、飛出し量ａの分だけ詰まってしまう。ここで先行する印刷用紙１０_１と後続の印刷用紙１０_２とが干渉すると、重送やジャム等の搬送障害が発生するため、これらの発生を防ぐには前述の紙間を広くとらざるを得ず、高速な画像形成が制限されるという問題があった。

本発明は、以上の技術的背景における問題点、及び前記した従来技術の問題点を解消するものある。

実施の形態１．
図１は、本発明の画像形成装置に採用される実施の形態１の給紙装置３１の要部構成を概略的に示す概略構成図であり、図２は、図１に示す用紙先端位置センサ９及びその近傍を拡大した部分拡大図である。

この給紙装置３１が、その構成において、前記した図１１に示す給紙装置と構成的に異なる点は、用紙の飛出し量を検出するセンサ９が加えられた点である。従って、これらが共通する部分には同符号を付し、異なる点を重点的に更に詳しく説明する。

用紙収納部１には、シート状の印刷媒体としての印刷用紙１０が収納され、給紙直前の印刷用紙１０_２が最上部に配設されている。印刷用紙１０を給紙するための給紙ローラ２が最上部の印刷用紙１０_２に当接するように配設され、更に矢印Ｂで示す給紙方向の下流には、給紙された印刷用紙１０を送り出すためのフィードローラ３が配設され、フィードローラ３の下方にはリタードローラ４が配設されている。

用紙収納部１の右端の用紙基準位置Ａからリタードローラ４の作用点までの距離ｆ（図２）の移動経路には、印刷用紙１０の飛出し量を検出するための用紙先端位置センサ９が配設されている。更にフィードローラ３の下流には、順に、印刷用紙１０の後端を検出するための用紙先端位置センサ９、印刷用紙１０を給紙路に導く用紙ガイド６が配設され、この用紙ガイド６の内部には印刷用紙の斜行を矯正するための一対のレジストローラ５が配設されている。尚、フィードローラ３や用紙ガイド６等が印刷媒体搬送手段に相当する
図３は、給紙ローラ２とその動力伝達機構の要部斜視図である。同図に示すように、ゴム製の給紙ローラ２は、給紙ローラシャフト４１に取付けられていて、この給紙ローラシャフト４１の右端にはギヤ４２が取付けられている。一方、給紙モータ３８は、その回転軸にギヤ４３が取付けられ、ギヤ４２とギヤ４３が噛み合うように給紙シャフト４１及び給紙モータ３８が配置されている。

図４は、図２に示す用紙先端位置センサ９の一構成例を示す斜視図である。

同図に示すように、この用紙先端位置センサ９は、用紙基準位置Ａから印刷用紙１０の移動経路に沿って、等間隔ｃを保って順に配設された４つの反射型センサ２１，２２，２３，２４によって構成される。各反射型センサは、光を出力する出光部２５と、入力光を検出する受光部２６を有し、例えば同図に示すように、印刷用紙１０の先端部１０ａを境に、その上部に印刷用紙１０が存在する領域の反射型センサ２１，２２の各受光部２６は、印刷用紙１０で反射した出光部２６の光を受光し、印刷用紙１０が存在しない領域の反射型センサ２３，２４の各受光部２６は、この光を検出しないように構成されている。

従って、後述するＣＰＵ３４（図６）によって光を検出する反射型センサを把握することにより、用紙基準位置Ａからの印刷用紙１０の先端部１０ａの距離を段階的に検出することができる。尚、この用紙先端位置センサ９は、印刷用紙の、印刷用紙収納部１からの飛出し量を検出する飛出し量検出手段に相当するものであり、反射型センサは、印刷用紙を検出する検出部となる。

図５は、図２に示す用紙センサ７の一構成例を示す構成図で、同図（ａ）はその側面図であり、同図（ｂ）はその正面図である。

同図に示すように、用紙センサ７は、基台１２と、この基台１２によって回動自在に軸支（１４ｃ）されたセンサレバー１４と、このセンサレバー１４の回動状態を検出する透過型センサ１３から構成されている。センサレバー１４は、屈折部１４ｄが、移動経路に沿って移動する印刷用紙１０に当接するアーム部１４ａと、透過型センサ１３の光を遮断する遮光部１４ｂを有し、通常は、図示しないトーションスプリングによって矢印Ｄの回動方向に付勢された状態で、同図（ａ）に実線で示す基準回動位置を保っている。一方、透過型センサ１３は、対向する位置に一対の発光部１３ａと受光部１３ｂとを有し、これらの間の遮光位置に、基準回動位置にあるセンサレバー１４の遮光部１４ｂが位置するように配置される。透過型センサ１３は、この状態では、受光部１３ｂが発光部１３ａの出力光を受光しない遮光状態となっている。

この状態から、印刷用紙１４が矢印Ｂ方向に搬送されると、その先端部１０ａがセンサレバー１４のアーム部１４ａに突き当たり、センサレバー１４を、同図に点線で示す用紙検出回動位置まで矢印Ｃ方向に回動する。センサレバー１４は、印刷用紙１０が更に搬送され、その後端部１０ｂ（図４）がアーム部１４ａの屈折部１４ｄを通過するまでこの用紙検出回動位置を保つ。この間、センサレバー１４の遮光部１４ｂは、透過型センサ１３の発光部１３ａと受光部１３ｂ間の遮光位置から外れる。従ってこの時、透過型センサ１３は、受光部１３ｂが発光部１３ａの出力光を受光する透過状態となっている。

従って、後述するＣＰＵ３４（図６）によって、透過型センサ１３の光検出状態を把握することによって、印刷用紙１０が用紙センサ７を通過中であるか否か、更には印刷用紙１０の先端部１０ａ及び後端部１０ｂの通過タイミングを検出することができる。またこの用紙センサ７によれば、アーム部１４ａが、透過型センサ１３から離れた位置で印刷用紙１０に当接するため、紙粉の汚れによる誤検出を防止することができる。従って、この用紙センサ７は、印刷用紙が搬送経路の所定位置に達したタイミングを検出するタイミング検出手段に相当する。

図７は、上記した構成の給紙装置３１を備えたプリンタ５０の要部構成を示す断面図である。

このプリンタ５０は、給紙装置３１によって構成される給紙部５１、画像形成部５２、定着部５３、及び用紙排出部５４で構成されている。画像形成部５２は、後述するように給紙部５１から、搬送経路６０に沿って送られてくる印刷用紙１０を搬送ベルト５５で搬送しながらトナー画像形成手段５６により印刷用紙上にトナー像を形成する。このトナー画像形成手段５６は、例えば搬送経路６０に沿って４つ配設され、上流側から順にイエロー、マゼンダ、シアン及びブラックの各色のトナー像を形成する。これらのトナー像が形成された印刷用紙１０は、定着部５３に搬送され、定着ローラ５７により熱を加えられることによりトナー画像が印刷用紙１０に定着する。このようにして画像形成された印刷用紙１０は、用紙排出部５４によりプリンタ上部の用紙スタッカ部５８に排出される。

図６は、給紙装置３１の動作を制御する給紙制御部３３による制御系統を示すブロック図である。

図中、ＣＰＵ３４は、入出力部がプリンタ５０（図７）全体を制御するプリンタ制御部３５の入出力部に接続され、出力部が給紙モータ駆動回路３６及びレジストモータ駆動回路３７に接続され、入力部が用紙先端位置センサ９及び用紙センサ７に接続されている。

給紙モータ駆動回路３６は、給紙モータ３８に接続されて、ＣＰＵ３４からの指示に基づいて、給紙モータ３８を回転駆動するための駆動電流を供給する。このとき、給紙モータ駆動回路３６は、ＣＰＵ３４から給紙指令を受ける毎に、給紙モータ３８に対して、図３に示す給紙ローラ２が印刷用紙1枚を給紙するだけの回転を与えて停止させる。尚、給紙ローラ２と、これを駆動制御するＣＰＵ３４、給紙モータ駆動回路３６、給紙モータ３８等、及び印刷用紙収納部１は、歯体送出手段に相当する。

また、レジストモータ駆動回路３７は、図示しない伝達系を介してレジストローラ５（図１）を回転駆動するレジストモータ３９に接続されて、ＣＰＵ３４からの指示に基づいて、レジストモータ３９を回転駆動するための駆動電流を供給する。このとき、レジストモータ駆動回路３７は、ＣＰＵ３４から搬送指令を受ける毎に、レジストモータ３９に対して、図１に示すレジストローラ５が印刷用紙1枚を搬送するだけの回転を与えて停止させる。

以上の構成に基づいて、給紙装置３１の各部の動作について更に説明する。図１において、給紙ローラ２の矢印方向への回転により給紙された印刷用紙１０は、フィードローラ３に送られる。このとき、給紙ローラ２によって給紙している印刷用紙１０の下の用紙（次の用紙）が、一緒に移動（重送）されてしまうことがある。しかしながら、この場合、リタードローラ４の矢印方向への回転により、下の印刷用紙は上の印刷用紙から分離され、重送を防ぐことができる。

フィードローラ３に到達した印刷用紙１０は、フィードローラ３の矢印方向への回転により更に送り出され、用紙ガイド６に導かれてレジストローラ５に到達する。このとき、レジストローラ５は、回転を停止していて、印刷用紙１０の先端がたわんだ後の所定のタイミングで、回転を開始する。いわゆる突き当て動作で印刷用紙の斜行を矯正する。図１は、以上の過程を経た印刷用紙１０_１が_、更に搬送されて、その後端が用紙センサ７に到達した状態を示している。

次に印刷用紙１０の先端部位置検出について、図２を参照しながら説明する。印刷用紙１０_１（図１）の次に給紙される印刷用紙１０_２は、印刷用紙１０_１が給紙される際に、印刷用紙１０_１にくっついて、同図に示すように用紙基準位置Ａよりも飛出してしまうこともあり、或いは用紙基準位置Ａから全く飛出さずに印刷用紙収納部１内に収まっている場合もある。このように、給紙ローラ２によって給紙が開始される際の印刷用紙１０_２の先端部の位置は、ばらつくことになる。

前記したように、このときの用紙基準位置Ａから印刷用紙１０_２の先端部までの距離を用紙飛出し量ａと定義している。この用紙飛出し量ａは、用紙先端位置センサ９によって検出され、この用紙飛出し量ａの情報を含む用紙位置検出信号ＰＴＤを入力するＣＰＵ３４（図６）によって、用紙飛出し量ａが算出される。例えば、前記した図４に示す用紙先端位置センサ９の場合、ＣＰＵ３４は、用紙先端位置センサ９の４つの反射型センサ２１，２２，２３，２４の、例えば受光部２６が受光した際には“Ｈ”となり、受光しない場合は“Ｌ”を示す各検知信号からなる用紙位置検出信号ＰＴＤを入力する。そして、図４に示すように反射型センサ２１，２２が“Ｈ”、反射型センサ２３，２４が“Ｌ”の場合には、用紙飛出し量ａが、
（間隔ｃ×２）＜用紙飛出し量ａ＜（間隔ｃ×３）
を満たす範囲にあることを確認する。

尚、センサの数を増やしてセンサ間隔ｃを短くしていけば、より精度の高い用紙飛出し量ａを検出することができる。

次に、印刷用紙１０が、用紙センサ７の位置を通過し、その先端部及び後端部が検出される用紙端部検出について説明する。この用紙センサ７は、図１に示す所定の位置に配設され、その構成例については図５で説明した。

図５に示すように、用紙センサ７の透過型センサ１３は、前記したように、印刷用紙１０が、用紙センサ７の用紙検出位置を通過中、受光部１３ｂが発光部１３ａの出力光を受光する透過状態となり、それ以外の時は受光部１３ｂが発光部１３ａの出力光を受光しない遮光状態となる。そして用紙センサ７は、例えばこの透過状態のときに“Ｈ”となり、遮断状態のときに“Ｌ”となる用紙端部検出信号ＰＥＤをＣＰＵ３４（図６）に出力する。従って、ＣＰＵ３４は、この検出信号ＰＥＤの“Ｌ”から“Ｈ”への状態変化によって、印刷用紙１０の先端部１０ａが用紙センサ７の用紙検出位置を通過するタイミングを確認し、またこの検出信号ＰＥＤの“Ｈ”から“Ｌ”への状態変化によって、印刷用紙１０の後端部１０ｂが用紙センサ７の用紙検出位置を通過するタイミングを確認することができる。

次に、用紙の間隔を一定に保つための制御方法について、印刷用紙１０_１と１０_２の給紙にかかわる図1、図２を参照しながら説明する。

図６において、ＣＰＵ３４は、プリンタ全体を制御するプリンタ制御部３５から連続給紙の指示を受けると、用紙先端位置検出センサ９から入力する用紙位置検出信号ＰＴＤによって印刷用紙１０_２の用紙飛出し量ａを算出し、用紙センサ７から入力する用紙端部検出信号ＰＥＤによって印刷用紙１０_１の後端の前記通過タイミングを得、以下のように次の印刷用紙１０_２の給紙を開始するタイミングを決定する。

・目標とする紙間（先行する印刷用紙１０_１の後端部と後続の印刷用紙１０_２
の前端部間の距離）：ｗ（ｍｍ）
・用紙の搬送速度：ｖ（ｍｍ／ｓ）
・給紙しようとする印刷用紙先端の
基準位置Ａからの距離（用紙飛出し量）：ａ（ｍｍ）
・用紙基準位置Ａから印刷用紙の後端を検出したい
所定の位置（用紙センサ７の用紙検出位置）までの距離：ｓ（ｍｍ）
・印刷用紙１０_１の後端検出時から
印刷用紙１０_２の給紙を開始するまでの調整時間：ｔ
とすると、
ｔ＝{ｗ−（ｓ−ａ）}／ｖ （１）
となり、用紙センサ７が印刷用紙１０_１の後端を検出してからこの調整時間ｔ秒後に印刷用紙１０_２の給紙を開始することによって、印刷用紙間を目標とする紙間ｗとすることができる。従って、ＣＰＵ３４は、前述のタイミングで給紙モータ３８が回転開始するように給紙モータ駆動回路３６に指令する。従ってＣＰＵ３４は、後続の印刷用紙１０_２の送出開始タイミングを決定する給紙制御部に相当する。

尚、ここでは、印刷用紙１０が給紙ローラ２によって給紙される給紙速度とフィードローラ３によって搬送される搬送速度が一致するものとする。

図９は、給紙装置３１（図１）の動作を制御するＣＰＵ３４（図６）が行う一連の動作を示すフローチャートであり、このフローチャートに沿って、給紙装置３１の一連の動作について更に説明する。

プリンタ制御部３５からの指示によって連続印刷が開始されると、給紙ローラ２を駆動して１枚目の印刷用紙１０_１の給紙を開始する（ステップ１）。次にこの1枚目の印刷用紙１０_１の後端がフィードローラ３を通過するする段階で、前記したように用紙先端位置センサ９から入力する用紙位置検出信号ＰＴＤに基づいて２枚目の印刷用紙１０_２の用紙飛出し量ａを検出し、更に上式（１）の演算により調整時間ｔを算出する（ステップ２）。このとき、前記したようにこの用紙飛出し量ａは、
０（ｍｍ）≦用紙の飛出し量ａ（ｍｍ）≦ｆ（ｍｍ）
の範囲でばらつく。

次に、用紙センサ７から入力する用紙端部検出信号ＰＥＤに基づいて、１枚目の印刷用紙１０_１の後端が、用紙基準位置Ａから距離ｓの位置のある用紙センサ７の用紙検出位置を通過するタイミングを監視する（ステップ３）。ここでその通過が確認されると、この通過タイミングから、更に調整時間ｔが経過した時点で給紙ローラ２を駆動して２枚目の印刷用紙１０_２の給紙を開始する（ステップ４）。この段階で1枚目の印刷用紙１０_１と２枚目の印刷用紙１０_２とは目標の紙間ｗを保って、同時に搬送される。

次にＣＰＵ３４は、１枚目の印刷用紙１０_１の後端１０ｂが、用紙センサ７の用紙検出位置を通過後の時間を計測し、印刷用紙１０_１の先端１０ａがレジストローラ５に当接してたわむ時刻に相当するタイミングでレジストローラ５を駆動してこの印刷用紙１０_１を搬送し、画像形成部５２（図７）へ送る（ステップ５）。

ここで、プリンタ制御部３５から印刷終了の指示を受けているか否かを判断し（ステップ６）、印刷終了の指示を受けている場合には印刷を終了し（ステップ７）、印刷終了でなければステップ２へ進んで、印刷用紙１０_２の後端がフィードローラ３を通過する段階で、次の印刷用紙１０_３の用紙飛出し量ａを検出し、以下同様の動作を繰り返す。

尚、上記した本実施の形態では、用紙先端位置センサ９を図４に示す構成としたが、図８に別構成のラインセンサ１７を用いた用紙先端位置センサ１６を示す。

この場合、同図に示すように、ラインセンサ１７は、イメージセンサ素子１７ａにより、光源１８からの光を受光し、例えばその受光量に比例してレベル変化する電気信号に変換する。従って、同図に示すように、印刷用紙１０がこの受光を遮る位置を通過するように配置することによって、用紙基準位置Ａからの用紙飛出し量ａによって受光量が変化するため、例えばＣＰＵ３４がこの電気信号を用紙位置検出信号ＰＴＤとして入力し、予めメモリした電気信号レベルと用紙飛出し量ａを対比させた対比テーブルに基づいて用紙飛出し量ａを確認することができる。このように、図１の用紙先端位置センサ９を、図８に示す用紙先端位置センサ１６に代えて給紙装置３１を構成することも可能である。

以上の説明では、用紙位置検出信号ＰＴＤからＣＰＵ３４の演算により用紙飛び出し量ａを求め、これから後続の印刷用紙の送出開始タイミングを決定するようにしたが、検出された用紙位置と後続の印刷用紙の送出タイミングとの対応を予め定めておき、検出された用紙位置から直接後続の印刷用紙の送出タイミングを決定するよう構成してもよい。

更に、以上の説明では、先行する印刷用紙の後端を検出して、これを次の用紙の給紙タイミングの基準としたが、先行する印刷用紙の先端を検出し、このタイミングと用紙長とから、その後端が所定の位置を通過するタイミングを求めるよう構成してもよい。

以上のように、本実施の形態１の給紙装置３１によれば、次に給紙する印刷用紙の用紙基準位置Ａからの用紙飛出し量ａを測定して、この飛出し量ａに応じて給紙開始タイミングを制御するので、先行して給紙された印刷用紙とこれから給紙される印刷用紙との紙間を精度よく所望の距離に保つことが可能となり、連続給紙時にできるだけ紙間を詰めることによって印刷の高速化を実現することができる。

実施の形態２．
図１０は、本発明の画像形成装置に採用される実施の形態２の給紙装置の制御系統を示すブロック図である。

このブロック図に示すように、本実施の形態の給紙装置が、前記した実施の形態１の給紙装置３１（図６のブロック図参照）に対して異なる点は、給紙制御部３３に、印刷用紙の搬送方向の長さ（以後、用紙長と称す）を入力するための操作パネル４５と、この用紙長を記憶する媒体長記憶部４６を設け、前記した用紙センサ７を省いてＣＰＵ３４が給紙装置を制御する点である。従って、このブロック図に基づく給紙装置が、前記した図６のブロック図に基づく実施の形態１の給紙装置３１と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。

図１０のブロック図において、操作パネル４５を用いて印刷用紙１０の用紙長ｄを入力すると、プリンタ制御部３５は、この用紙長ｄを媒体長記憶部４６に記憶する。ＣＰＵ３４は、記憶された用紙長ｄを用いて、印刷用紙１０の後端が、図２に示す用紙基準位置Ａから距離ｓだけ離れた所定の位置Ｇ（用紙センサ７の用紙検出位置に相当）を通過するタイミングを以下の方法で求める。

・用紙基準位置Ａから所定の位置Ｇまでの距離：ｓ（ｍｍ）
・給紙しようとする印刷用紙先端の
基準位置Ａからの距離（用紙飛出し量）：ａ（ｍｍ）
・用紙長：ｄ
・用紙の搬送速度：ｖ（ｍｍ／ｓ）
・その先端がａの位置にある記録用紙の後端が所定の位置Ｇを
通過するまでの時間：ｔａ
とすると
ｔａ＝{（ｓ−ａ）＋ｄ}／ｖ
となる。従って、先行して給紙される記録用紙の用紙飛出し量をａ_１とし、続いて給紙される記録用紙の用紙飛出し量をａ_２としたとき、これらの印刷用紙を紙間ｗで搬送する場合の給紙時間間隔Ｔは、
Ｔ＝（先行して給紙される印刷用紙の）ｔａ
＋（続いて給紙される印刷用紙の）ｔ
＝{（ｓ−ａ_１）＋ｄ}／ｖ＋{ｗ−（ｓ−ａ_２）}／ｖ
＝{（ｄ＋ｗ）−（ａ_１＋ａ_２）}／ｖ
となる。

従って、ＣＰＵ３４は、用紙先端位置センサ９から用紙端部検出信号ＰＥＤを入力して、常に前後して給紙する印刷用紙の飛出し量ａを管理し、上記した演算で給紙時間間隔Ｔを求め、この時間間隔で前後する印刷用紙を順次給紙するように給紙モータ駆動回路３６に指令することによって、常に紙間ｗで、記録用紙を搬送することが可能となる。

尚、本実施の形態では、操作パネル４５から用紙長ｄを直接入力するように説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、Ａ４、Ｂ５等の用紙サイズの選択に応じて、ＣＰＵ３４が対応する用紙長を設定するように構成してもよいし、用紙長ｄを自動的に検出するように構成してもよいなど種々の態様を取り得るものである。

以上のように、本実施の形態２の給紙装置によれば、前記した実施の形態１と同様の効果を得ることができる他に、搬送される印刷用紙の前後端を検出する用紙センサが不用となって省くことできるため、装置の簡略化、コストダウンに寄与することがきる。

本発明の画像形成装置に採用される実施の形態１の給紙装置３１の要部構成を概略的に示す概略構成図である。 図１に示す用紙先端位置センサ９及びその近傍を拡大した部分拡大図である。 給紙ローラ２とその動力伝達機構の要部斜視図である。 図２に示す用紙先端位置センサ９の一構成例を示す斜視図である。 図２に示す用紙センサ７の一構成例を示す構成図で、（ａ）はその側面図であり、（ｂ）はその正面図である。 給紙装置３１の動作を制御する給紙制御部３３による制御系統を示すブロック図である。 給紙装置３１を備えたプリンタ５０の要部構成を示す断面図である。 ラインセンサ１７を用いた用紙先端位置センサ１６の構成を示す斜視図である。 給紙装置３１の動作を制御するＣＰＵ３４が行う一連の動作を示すフローチャートである。 本発明の画像形成装置に採用される実施の形態２の給紙装置の制御系統を示すブロック図である。 プリンタの一般的な給紙装置の要部構成を概略的に示す概略構成図である。 給紙ローラ２による給紙時に２枚の印刷用紙が同時に送られてしまった場合を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 印刷用紙収納部、 ２ 給紙ローラ、 ３ フィードローラ、 ４ リタードローラ、 ５ レジストローラ、 ６ 用紙ガイド、 ７ 用紙センサ、 ９ 用紙先端位置センサ、 １０，１０_１，１０_２，１０_３ 印刷用紙、 １０ａ 先端部、 １０ｂ 後端部、 １２ 基台、 １３ 透過型センサ、 １３ａ 発光部、 １３ｂ 受光部、 １４ センサレバー、 １４ａ アーム部、 １４ｂ 遮光部、 １４ｃ 軸、 １４ｄ 屈折部、 １６ 用紙先端位置センサ、 １７ ラインセンサ、 １７ａ イメージセンサ素子、 １８ 光源、 ２１，２２，２３，２４ 反射型センサ、 ２５ 出光部、 ２６ 受光部、 ３１ 給紙装置、 ３３ 給紙制御部、 ３４ ＣＰＵ、 ３５ プリンタ制御部、 ３６ 給紙モータ駆動回路、 ３７ レジストモータ駆動回路、 ３８ 給紙モータ、 ３９ レジストモータ、 ４１ 給紙ローラシャフト、 ４２ ギヤ、 ４５ 操作パネル、 ４６ 媒体長記憶部、 ５０ プリンタ、 ５１ 給紙部、 ５２ 画像形成部、 ５３ 定着部、 ５４ 用紙排出部、 ５５ 搬送ベルト、 ５６ トナー画像形成手段、 ５７ 定着ローラ、 ５８ 用紙スタッカ部、 ６０ 搬送経路。

Claims (11)

1. 複数の印刷媒体を収納する収納部を有し、該収納部に収納されたシート状の印刷媒体を順次連続して送出可能な媒体送出手段と、
   該媒体送出手段によって送出された前記印刷媒体を所定の経路に沿って搬送する印刷媒体搬送手段と、
   前記印刷媒体が前記経路の所定位置に達したタイミングを検出するタイミング検出手段と、
   順次前後して送出される前記印刷媒体の内、先行する印刷媒体の搬送時に、続いて送出される後続の印刷媒体の、前記収納部からの飛出し量を検出する飛出し量検出手段と、
   前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングを決定する給紙制御部と
   を備え、
   前記給紙制御部が、前記タイミング検出手段によって検出した前記先行する印刷媒体の検出タイミングを基準にし、前記飛出し量検出手段により検出した前記後続の印刷媒体の前記飛出し量に応じて前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングを決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記タイミング検出手段は、前記印刷媒体の後端部が前記所定位置に達したタイミングを検出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記タイミング検出手段は、前記印刷媒体に当接して移動するセンサレバーと、該センサレバーの移動状態を検出する透過型センサとを備えることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記飛出し量検出手段が求める飛出し量は、前記収納部の基準位置から前記印刷媒体の先端部までの距離であることを特徴とする請求項２叉は３記載の画像形成装置。
5. 前記先行する印刷媒体と前記後続の印刷媒体とが共に前記経路に沿って搬送される際の、前記先行する印刷媒体の後端と前記後続の印刷媒体の前端との所望の媒体間距離をｗとし、前記印刷媒体の搬送速度をｖとし、前記後続の印刷媒体の飛出し量をａとし、前記基準の位置からの前記所定の位置までの距離をｓとし、前記タイミング検出手段によって検出される前記先行する印刷媒体の検出タイミングから前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングまでの調整時間をｔとしたとき、
   ｔ＝{ｗ−（ｓ−ａ）}／ｖ
   の演算に基づいて前記調整時間ｔを決定することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 複数の印刷媒体を収納する収納部を有し、該収納部に収納されたシート状の印刷媒体を順次連続して送出可能な媒体送出手段と、
   該媒体送出手段によって送出された前記印刷媒体を所定の経路に沿って搬送する印刷媒体搬送手段と、
   前記印刷媒体の搬送方向の長さである媒体長を記憶する媒体長記憶手段と、
   順次前後して送出される前記印刷媒体の内、先行する印刷媒体の搬送時に、続いて送出される後続の印刷媒体の、前記収納部からの飛出し量を検出する飛出し量検出手段と、
   前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングを決定する給紙制御部と
   を備え、
   前記給紙制御部が、前記媒体長と前記飛出し量検出手段により検出した前記印刷媒体の前記飛出し量とに基づいて、前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングを決定することを特徴とする画像形成装置。
7. 前記飛出し量検出手段が求める飛出し量は、前記収納部の基準位置から前記印刷媒体の先端部までの距離であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記印刷媒体の搬送速度をｖとし、前後して送出される前記印刷媒体の、前記先行する印刷媒体の前記飛出し量をａ_１とし、続く印刷媒体の前記飛出し量をａ_２とし、前後して送出された印刷媒体が共に前記経路に沿って搬送される際の、前記先行する印刷媒体の後端と前記後続の印刷媒体の前端との所望の媒体間距離をｗとし、前後して送出される前記印刷媒体の各送出開始タイミングの時間間隔をＴとしたとき、
   Ｔ＝{（ｄ＋ｗ）−（ａ_１＋ａ_２）}／ｖ
   の演算に基づいて、前記時間間隔Ｔを決定することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記飛出し量検出手段は、個々が前記印刷媒体を検出する複数の検出部を有し、該複数の検出部が前記印刷媒体の搬送方向に沿って配列されたことを特徴とする請求項１又は６記載の画像形成装置。
10. 前記飛出し量検出手段は、前記印刷媒体の搬送経路を介在させて配置された発光部と、前記印刷媒体の搬送方向に沿って配設されライン状センサとによって構成されたことを特徴とする請求項１又は６記載の画像形成装置。
11. 複数の印刷媒体を収納する収納部を有し、該収納部に収納されたシート状の印刷媒体を順次連続して送出可能な媒体送出手段と、
    該媒体送出手段によって送出された前記印刷媒体を所定の経路に沿って搬送する印刷媒体搬送手段と、
    前記印刷媒体が前記経路の所定位置に達したタイミングを検出するタイミング検出手段と、
    順次前後して送出される前記印刷媒体の内、先行する印刷媒体の搬送時に、続いて送出される後続の印刷媒体の先端部の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
    前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングを決定する給紙制御部と
    を備え、
    前記給紙制御部が、前記タイミング検出手段によって検出した前記先行する印刷媒体の検出タイミングを基準にし、前記位置情報検出手段により検出した前記後続の印刷媒体の先端部の位置情報に応じて前記後続の印刷媒体の送出開始タイミングを決定することを特徴とする画像形成装置。

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