JP2006001680A

JP2006001680A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006001680A
Application number: JP2004178374A
Authority: JP
Inventors: Atsuko Suzuki; 篤子鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2006-01-05

Abstract

【課題】スループットを下げることなく、常に安定した紙間で記録紙を搬送することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】先行するの記録材と後続する記録材との間隔が予め設定された設定値以下の場合に、後続する記録材を待機手段により待機させるとともに、設定値を複数の排紙先のうちいずれへ排紙するかにより可変とする。
【選択図】図１

Description

本発明は電子写真記録装置等に用いられる紙搬送制御方法及びそれを有する画像形成装置に関するものである。

図１はレーザビームプリンタ本体（以下、本体という）、１０４は用紙を収納するペーパーカセットである。このペーパーカセット１０４に収納された用紙は、カセット給紙ローラ１１０及び搬送ローラ対１１１の駆動により、Ｌ１の方向へ給紙され、この後搬送ローラ対１１２、１１３の駆動によりＬ２の方向へ搬送される。１０５はレーザスキャナユニットであり、ビデオコントローラ等からの画像データに基づいてレーザ光１０２をラスタスキャニングし、あらかじめ帯電器１０６により帯電されている感光体ドラム１０１上に、折り返しミラー１０３によって静電潜像を形成するものである。なお、感光体ドラム１０１に形成された静電潜像は現像器１０７でトナー現像された後、転写部１０８において、搬送ローラ対１１３により搬送された用紙に転写されるようになっている。さらに、この用紙上に転写されたトナー像は、熱定着装置１０９により用紙に定着されるようになっている。１１４は定着排紙ローラであり、この定着排紙ローラ１１４により、排紙ローラ１１５、排紙搬送路Ｒ１を通ってフェースアップ排紙ローラ対１１６により本体の側面に設けられた排紙部であるフェースアップ排紙部１１７ａへ排出されるようになっている。フェースアップ排紙ローラ対１１６は正逆可能なローラであり、フェースダウン排紙をする場合はフェースダウンセンサ１１８を用紙後端が通過した所定時間後に逆回転（ＣＣＷ方向）し、排紙搬送路Ｒ２を通ってフェースダウン排紙ローラ対１１９よりフェースアップ排紙部１１７ａの下に設けられたフェースダウン排紙部１１７ｂに排紙される。１２１は感光体ドラム１０１への画像書き込みと用紙搬送との同期（垂直同期）をとるためのトップセンサ、１２０は連続プリントの際にＲ１にてフェースダウンされる先行紙の先端と後続紙の先端がぶつからぬよう、またトップセンサ１２１にて紙間が認識できるよう紙間を一定にするため、または紙位置を検出するためのプレフィードセンサ、１２２は定着ローラ１０９から用紙が出力されたことを確認する排紙センサである。

１２３は紙間を一定に保つための中間クラッチであり、プレフィードセンサ１２０にて紙間が所定距離以下であることを検知した場合、中間クラッチ１２３をオフすることで搬送ローラ対１１１，１１２が回転せぬよう駆動源から切り離す（この動作を以下紙間分離と言う。）。

紙間分離をする判断となる紙間は画像形成装置内で必要最小限の値となっており、ここではトップセンサ１２１で連続する用紙の紙間を認識するための必要最小紙間Ｗ１より、フェースダウン排紙される先行紙の先端と後続紙の先端がぶつからないための必要最小紙間Ｗ２の方が大きいためこの紙間を満足させるためＷ２が設定されている。

なお、以上のように紙間（先行する記録材の後端と後続する記録材の先端との間隔）をセンサにて測定し、紙間が所定間隔以下である場合に記録材の給送を一旦停止させて紙間を所定間隔以上とする技術として例えば、特許文献１に記載のものが知られている。
特開平９−３０６８４号公報

しかしながら上記のように連続プリント中に一旦中間クラッチ１２３をオフした場合、必要以上に紙間が開いてしまいスループットが著しく下がってしまうため、できるだけ紙間分離を働かせぬよう値を設定する必要がある。

本発明は上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、スループットを下げることなく、常に安定した紙間で記録紙を搬送することのできる画像形成装置を提供することである。

上記の目的を達成するため、第１の発明は、
記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段より上流に配置された記録材を保持して搬送する搬送手段と、前記搬送手段により記録材が保持搬送される搬送経路と、前記搬送経路上に配置され記録材の有無を検知する記録材検知手段と、画像形成された記録材を搬送・排出する２つ以上複数の記録紙排出経路と、記録材が前記排出経路のいづれに搬送・排出されるかを検知する排出先検知手段と、前記記録材検知手段より上流に配置され、記録材を前記搬送経路上で待機させる待機手段と、連続して搬送される記録材間の距離を前記記録材検知手段により検知された検知結果をもとに測定する距離測定手段と、前記距離測定手段により測定した結果、記録材間の距離が予め設定された設定値以下の場合後続する記録材を前記待機手段により待機させる待機制御手段とを有し、前記待機制御手段は前記排出先検知手段により検知した検知結果をもとに前記設定値を可変とすることとした。

また第２の発明においては、着脱可能なオプション装置を有する画像形成装置において、前記排出経路は記録材を前記オプション装置に搬送する経路であることした。

請求項１の発明によれば、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段より上流に配置された記録材を保持して搬送する搬送手段と、前記搬送手段により記録材が保持搬送される搬送経路と、前記搬送経路上に配置され記録材の有無を検知する記録材検知手段と、画像形成された記録材を搬送・排出する２つ以上複数の記録紙排出経路と、記録材が前記排出経路のいづれに搬送・排出されるかを検知する排出先検知手段と、前記記録材検知手段より上流に配置され、記録材を前記搬送経路上で待機させる待機手段と、連続して搬送される記録材間の距離を前記記録材検知手段により検知された検知結果をもとに測定する距離測定手段と、前記距離測定手段により測定した結果記録材間の距離が予め設定された設定値以下の場合後続する記録材を前記待機手段により待機させる待機制御手段とを有し、前記待機制御手段は前記排出先検知手段により検知した検知結果をもとに前記設定値を可変とすることとした。これにより排出先によって紙間分離をおこなう紙間の閾値を変更することによって、その時々の最適な紙間制御を行なうことができ、不必要にスループットを低下させる原因を削除することが可能となる。

請求項２の発明によれば、着脱可能なオプション装置を有する画像形成装置において、前記排出経路は記録材を前記オプション装置に搬送する経路であることとした。

これによりオプション装置が接続する場合は排出先があるか否かを先に判断することにより、判断条件を減らすことが可能になり、紙間制御が容易になる。

以下に本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。

（第１の実施例）
第１の実施形態に係る電子写真方式のプリンタの概略構成図は従来例で述べた図１と同じため省略する。

図２は、図１に示した画像形成装置の制御構成を説明するブロック図である。２０１は前記ビデオコントローラからの信号に基づき印字動作等を後述する各種制御部を処理するエンジン制御部２０１であり、ビデオコントローラ２００と／ＣＭＤ、／ＳＴＳ，／ＣＬＫの３線によりシリアル通信を行っている。２０２は前記エンジン制御部２０１の指示に基づき用紙の搬送／停止、あるいは各ローラのＯＮ／ＯＦＦのタイミング制御を実行する用紙搬送制御部である。２０３は帯電，現像，転写の各高圧出力のタイミングおよび出力値の制御を行う高圧制御部、２０４はスキャナモータのＯＮ／ＯＦＦおよびレーザ光量調整を行う光学系制御部、２０５は各センサにおける紙有無情報をエンジン制御部２０１に伝えるセンサ入力部、２０６はＯＮ／ＯＦＦ制御により定着部の温度を所定の温度に保つ定着器温度制御部である。２０７はビデオコントローラ２００より指示された用紙の排出先を記憶する排紙先検知部、２０８は排紙先により紙間分離を行なう紙間を決定する紙間設定部であり、この結果によりエンジン制御部２０１は用紙搬送部にたいして中間クラッチ１２３のＯＮ、ＯＦＦを指示する。

図３は本実施例におけるタイミングチャートであり、各用紙に対する排紙先はＦＤがフェースダウン、ＦＵがフェースアップとなっている。またＰＳＯＬは給紙カセット１０４から用紙を給紙するためのカセット給紙ローラ１１０を駆動する駆動信号である。ＰＬＳＮＳはプレフィードセンサ１２０・ＴＯＰＳＮＳはトップセンサ１２１の出力信号であり、Ｈ期間が紙あり、Ｌ期間が紙無しとなっている。紙間閾値は先行紙の排紙先により決定されている。ＴＲＣＬは中間クラッチ１２３の駆動信号である。Ｈ期間は中間クラッチがＯＮしており、Ａより上流のローラが駆動されている。Ｌ期間は中間クラッチがＯＦＦしておりＡより上流のローラは停止状態にある。

図３にて例えば“期間ｂに給紙される用紙”と“期間ｃにて給紙される用紙”についての紙間は“期間ｂに給紙される用紙”がフェースダウン排紙であるため後続紙である“期間ｃにて給紙される用紙”は搬送経路Ｒ１にてぶつからないよう距離Ｄ１を保って搬送しなければならない。“期間ｂに給紙される用紙”を搬送したあとプレフィードせンサ１２０の紙無し時間が距離Ｄ１に相当する時間Ｔ１期間ＯＦＦされていれば紙間はあいていると判断し紙間分離動作は行なわないが、図３においてはプレフィードセンサ１２０の紙なし期間がＴ１＞Ｔａであるため中間クラッチ１２３をＯＦＦし紙間分離動作を行なっている。

また“期間ｄに給紙される用紙”と“期間ｅにて給紙される用紙”についての紙間は“期間ｄに給紙される用紙”がフェースアップ排紙であるため後続紙である“期間ｅにて給紙される用紙”はトップセンサ１２１にてセンサ出力がチャタリングした場合も“期間ｅにて給紙される用紙”の先端が検出できる距離Ｄ２を保って搬送しなければならない。“期間ｄに給紙される用紙”を搬送したあとプレフィードセンサ１２０の紙無し時間が距離Ｄ２に相当する時間Ｔ２期間ＯＦＦされていれば紙間はあいていると判断し紙間分離動作は行なわないため、図３においてはプレフィードセンサ１２０の紙無し期間がＴａ＞Ｔ２であるため中間クラッチ１２３はＯＮのままである。

更に“期間ｅにて給紙される用紙”と“期間ｆにて給紙される用紙”についての紙間は“期間ｅにて給紙される用紙”がフェースアップ排紙であるため後続紙である“期間ｆにて給紙される用紙”は距離Ｄ２を保って搬送しなければならない。図３においてはプレフィードセンサ１２０の紙無し期間がＴ２＞Ｔｂであるため中間クラッチ１２３はＯＦＦのままである。

図４は本実施例における紙間設定部２０８のフローチャートである。

プリント開始するとＳ４０１にてフェースダウン排紙か否か判断する。１枚目は先行紙がないため分離動作はおこなわず、Ｓ４０２及びＳ４０５で設定される値が初期値となる。

フェースダウン排紙の場合は前述したように後続紙と搬送経路Ｒ１にてぶつからないよう距離Ｄ１を保って搬送しなければならず、プレフィードセンサ１２０の紙無し時間が距離Ｄ１に相当する時間Ｔ１以上になるよう紙間分離判定時間ＴをＴ１とする（Ｓ４０５）。

またフェースアップ排紙の場合はトップセンサ１２１にてセンサ出力がチャタリングした場合も後続紙の先端が検出できる距離Ｄ２を保って搬送しなければならず、プレフィードセンサ１２０の紙無し時間が距離Ｄ２に相当する時間Ｔ２以上になるよう紙間分離判定時間ＴをＴ２とする（Ｓ４０２）。

Ｓ４０３ではすでにビデオコントローラ２００より次ページのプリント指示が入っているか否か、後続紙があるか否かを判断しており、後続紙がある場合はＳ４０４にすすみプレフィードセンサにて後続紙の紙先端が検知されたか否か判断する。ここで後続紙後続紙の紙先端がすでに到達していればＳ４０１に、未到達の場合はプレフィードセンサに到達するまでＳ４０４を繰り返す。またＳ４０３にて後続紙がない場合Ｓ４０６にて排紙されたかどうか判断する。排紙されていればＳ４０７にて終了し、排紙されていなければＳ４０３からの動作を繰り返す。

再びＳ４０１繰り返す場合はＳ４０４における後続紙についての排出先を判断し、当該紙が先行紙となる。

以上述べたように排出先によって紙間分離をおこなう紙間の閾値を変更することによって、その時々の最適な紙間制御を行なうことができ、不必要にスループットを低下させる原因を削除することが可能となる。

（第２の実施例）
第２の実施形態に係る電子写真方式のプリンタの概略構成図を図５に示す。図５において従来例及び第１の実施例にて述べた機能と重複するものに関しては同様の記号にてあらわす。

Ｄは脱着可能な両面搬送ユニットである。３０１は両面搬送ユニット装着時に本体の排紙ローラ３０７を正逆回転させるための搬送モータであり、３０２は両面搬送ユニット内に記録紙を搬送するために常に一方向に回転する両面搬送ローラである。排紙ローラ３０７はフェースダウン排紙部３０８に排紙する際はＣＷ回転しつづけ、両面ユニットに排紙する際はＣＷ方向に回転した所定時間後ＣＣＷ回転し、両面ユニットに搬送される。そのため搬送経路Ｌ３はフェースダウン排紙方向に用紙が搬送される場合と両面ユニット排紙方向に搬送される場合がある。ここで用紙がぶつからないよう所定紙間をあける必要がある。３０５はプリンタ本体内に正逆反転した記録紙を再給紙するための再給紙ローラ群、３０６は再給紙搬送路における記録紙の先後端を検知する為の再給紙センサである。両面ユニットが接続されていない場合は排紙ローラ３０７の駆動は不図示のメインモータが駆動している。両面搬送ユニットの装着により排紙ローラ３０７の駆動をメインモータから排紙モータ３０１に強制的に切り換えている。３０３は排出部の紙の検知と満載検知を行なう満載センサである。

図６は本実施例における制御部ブロック図であり、図２で述べた機能と重複するものに関して同様の記号にてあらわしている。６０１は着脱可能な両面ユニットに搭載された両面ユニット制御部であり、エンジン制御部２０１と順次コマンド（ＣＭＤ）とステータス（ＳＴＳ）のやり取りを行なっている。コマンド（ＣＭＤ）、ステータス（ＳＴＳ）とは、例えば、両面ユニットに対しての再給紙を指示する再給紙開始コマンド、あるいは両面機内情報をリクエストする基本ステータス要求コマンド等である。通常エンジンコントローラは前述したコマンド（ＣＭＤ）、ステータス（ＳＴＳ）の通信動作を行うことにより両面ユニットの接続を検知している。

図７は本実施例におけるタイミングチャートであり、各用紙に対する排紙先はＦＤがフェースダウン、両面が両面排紙となっている。図３と同様の信号は簡単のため説明を省略する。ＰＩＣＫＯＮは両面に対する再給紙指示であり、ＤＭＯＦＦは両面再給紙停止指示信号である。エンジン制御部２０１が両面ユニット制御部６０１に対して送信し、この信号を受け取ることにより両面ユニット制御部６０１は再給紙の開始及び停止を行なう。

図７にて“期間ｂにて給紙される用紙”と“期間ｃにて給紙される用紙”についての紙間は“期間ｂに給紙される用紙”が両面であるため後続紙である“期間ｃにて給紙される用紙”は搬送経路Ｌ３にてぶつからないよう距離Ｄ３を保って搬送しなければならない。“期間ｂに給紙される用紙”を搬送したあとプレフィードせンサ１２０の紙無し時間が距離Ｄ３に相当する時間Ｔｄ期間ＯＦＦされていれば紙間はあいていると判断し紙間分離動作は行なわないが、図７においてはプレフィードセンサ１２０の紙なし期間がＴ３＞ＴＣであるため中間クラッチ１２３をＯＦＦし紙間分離動作を行なっている。また“期間ｃにて給紙される用紙”は両面搬送ユニットより給紙されているため再給紙を停止するよう停止指示をおこなっている。

紙間閾値Ｔｆｄは先行紙がフェースダウン排紙をする際、トップセンサ１２１にてセンサ出力がチャタリングした場合も後続紙の先端が検出できる距離Ｄ４に相当する時間である。

図８は本実施例における紙間設定部２０８のフローチャートである。

電源ＯＮにてＳ８０１にて両面搬送ユニットが接続されているか否かを判断する。両面搬送ユニットが指定されていない場合は紙間分離閾値Ｔは一定のためＴｆｄを代入して終了する。

Ｓ８０１にて両面搬送ユニットを検知した場合は、Ｓ８０２にてプリントが開始されるまで待機する。プリントが開始されたらＳ８０３にて両面排紙か否かを判断する。両面排紙の場合は前述したように後続紙と搬送経路Ｌ１にてぶつからないよう距離Ｄ３を保って搬送しなければならず、プレフィードセンサ１２０の紙無し時間が距離Ｄ３に相当する時間Ｔｄ以上になるよう紙間分離判定時間ＴをＴｄとする（Ｓ８０７）。

フェースダウン排紙の場合はＴＯＰセンサ１２１にてセンサ出力がチャタリングした場合も後続紙の先端が検出できる距離Ｄ４を保って搬送しなければならず、プレフィードセンサ１２０の紙無し時間が距離Ｄ４に相当する時間Ｔｆｄ以上になるよう紙間分離判定時間ＴをＴｆｄとする（Ｓ８０４）。

Ｓ８０５ではすでにビデオコントローラ２００より次ページのプリント指示が入っているか否か、後続紙があるか否かを判断しており、後続紙がある場合はＳ８０６にすすみプレフィードセンサにて後続紙の紙先端が検知されたか否か判断する。ここで後続紙後続紙の紙先端がすでに到達していればＳ８０３に、未到達の場合はプレフィードセンサに到達するまでＳ８０６を繰り返す。またＳ８０５にて後続紙がない場合Ｓ８０８にて排紙されたかどうか判断する。排紙されていればＳ８０２からの動作を繰り返し、排紙されていなければＳ８０５からの動作を繰り返す。

再びＳ８０３繰り返す場合はＳ８０６における後続紙についての排出先を判断し、当該紙が先行紙となる。

以上述べたようにオプション装置が接続する場合は排出先があるか否かを先に判断することにより、判断条件を減らすことが可能になり、紙間制御が容易になる。

また同様に排出先によって紙間分離をおこなう紙間の閾値を変更することによって、その時々の最適な紙間制御を行なうことができ、不必要にスループットを低下させる原因を削除することが可能となる。

レーザビームプリンタの概略構成図本発明の第１の実施形態における制御ブロック図本発明の第１の実施形態におけるタイミングーチャート本発明の第１の実施形態におけるフローチャート本発明の第２の実施形態におけるレーザビームプリンタの概略構成図本発明の第２の実施形態における制御ブロック図本発明の第２の実施形態におけるのタイミングチャート本発明の第２の実施形態におけるフローチャート

符号の説明

１１０カセット給紙ローラ
１１１、１１２、１１３搬送ローラ対
１１４定着排紙ローラ
１１５排紙ローラ
１１６フェースアップ排紙ローラ対
１１７ａフェースアップ排紙部
１１７ｂフェースダウン排紙部
１１８フェースダウンセンサ
１１９フェースダウン排紙ローラ対
１２０プレフィードセンサ
１２１トップセンサ
１２２排紙センサ
１２３中間クラッチ
２００ビデオコントローラ
２０１エンジン制御部
２０２用紙搬送制御部
２０３高圧制御部
２０４光学系制御部
２０５センサ入力部
２０６定着器温度制御部
２０７排紙先検知部
２０８紙間設定部
３０１排紙モータ
３０２両面搬送ローラ
３０３満載センサ
３０５再給紙ローラ群
３０６再給紙センサ
３０７排紙ローラ
３０８フェースダウン排紙部
６０１両面ユニット制御部

Claims

記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段より上流に配置された記録材を保持して搬送する搬送手段と、前記搬送手段により記録材が保持搬送される搬送経路と、前記搬送経路上に配置され記録材の有無を検知する記録材検知手段と、画像形成された記録材を搬送・排出する２つ以上複数の記録紙排出経路と、記録材が前記排出経路のいづれに搬送・排出されるかを検知する排出先検知手段と、前記記録材検知手段より上流に配置され、記録材を前記搬送経路上で待機させる待機手段と、連続して搬送される記録材間の距離を前記記録材検知手段により検知された検知結果をもとに測定する距離測定手段と、前記距離測定手段により測定した結果、記録材間の距離が予め設定された設定値以下の場合後続する記録材を前記待機手段により待機させる待機制御手段とを有し、
前記待機制御手段は前記排出先検知手段により検知した検知結果をもとに前記設定値を可変とすることを特徴とする画像形成装置。
着脱可能なオプション装置を有する画像形成装置において、
前記排出経路は記録材を前記オプション装置に搬送する経路であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。