JP2008238810A - 画像形成装置、その制御方法及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、信号線を増やすことなく、スループットを維持可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】送信部は、給紙対象となる給紙装置に対して信号線を介して給紙指示を送信する。第１用紙検出部は、給紙装置に配置され、給紙装置から給紙された用紙を検出する。第２用紙検出部は、第１用紙検出部よりも用紙の搬送方向の下流に設けら、給紙装置から給紙された用紙を検出する。受信部は、第１用紙検出部及び第２用紙検出部による各検出結果を含むステータスデータを、信号線を介して受信する。画像形成制御部は、給紙指示を送信して複数の用紙を給紙装置から給紙させる。この場合、画像形成制御部は、第１用紙検出部の検出結果が紙ありを示している状態で、第２用紙検出部によって複数の用紙の紙間が検出されたか否かに基づいて画像形成を継続させるか停止させるかを判断する。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置、その制御方法及び画像形成システムに関する。

シート材の積載容量を増加させるために、給紙装置をオプション装置として増設可能な画像形成装置が提案されている。このようなオプション装置は、画像形成装置のエンジン制御部から送信される給紙指示に応答して給紙動作を実行する。エンジン制御部は、オプション装置に設けられたセンサが紙の先端を検知すると、給紙動作を終了させる。一方、給紙を指示したにもかかわらず、センサが紙の先端を検知できなかった場合、エンジン制御部は、オプション装置に給紙動作をリトライさせる（特許文献１）。
特開２００５−２７２０８３号公報

ここで、オプション装置から画像形成装置へシリアル通信によりステータスデータを送信することを想定してみる。用紙を検出するためにオプション装置に設けられたセンサの検出結果もステータスデータとして送信されるものとする。

しかし、オプション装置を多段化すると、シリアル通信によるステータスデータが遅延するため、これが紙搬送速度の高速化の足枷になってしまうおそれがある。すなわち、オプション装置が多段化・高機能化すると、エンジン制御部が確認すべきオプション装置のステータスデータが増加する。これによって、センサの検出結果を含むステータスデータの更新間隔が広がってしまい、ステータスデータのリアルタイム性が失われてしまうのである。

一方、紙搬送速度が早くなればなるほど、連続プリント中の紙間時間が短くなって行くため、センサが紙間を検出しにくくなる。なお、紙間時間とは、先行紙の後端と後続紙の先端とが所定位置を通過するときの時間差をいう。また、紙間とは、先行紙の後端から後続紙の先端までのインターバルをいう。

これを解決するためには、センサが確実に紙間を検出できるよう、紙間を広げればよいが、これでは、画像形成装置の最大スループットが低下してしまうだろう。一方で、シリアル信号線とは別の専用の信号線を設けてセンサ情報を画像形成装置に伝達すればスループットを維持できるが、コストが増加してしまうだろう。

そこで、本発明は、これらの課題の１つ又は他の課題を解決することを目的とする。例えば、本発明は、信号線を増やすことなく、スループットを維持可能な画像形成装置を提供することを目的とする。なお、他の課題については、明細書の全体から把握できよう。

本発明は、例えば、着脱可能な１つ以上の給紙装置と接続された画像形成装置として実現できる。送信部は、給紙対象となる給紙装置に対して信号線を介して給紙指示を送信する。第１用紙検出部は、給紙装置に配置され、給紙装置から給紙された用紙を検出する。第２用紙検出部は、第１用紙検出部よりも用紙の搬送方向の下流に設けら、給紙装置から給紙された用紙を検出する。受信部は、第１用紙検出部及び第２用紙検出部による各検出結果を含むステータスデータを、信号線を介して受信する。画像形成制御部は、給紙指示を送信して複数の用紙を給紙装置から給紙した場合に、第１用紙検出部の検出結果が紙ありを示している状態で、第２用紙検出部によって複数の用紙の紙間が検出されたか否かに基づいて画像形成を継続させるか停止させるかを判断する。なお、本発明は、画像形成システム及び画像形成装置の制御方法として実現されてもよい。

本発明によれば、紙間を検出できないときは、紙間が短すぎて紙間を検出できないと推定することで、ジャムの誤検出が抑制される。ひいては、信号線を増やすことなく、スループットを維持可能な画像形成装置等が提供される。

［実施例１］
図１は、本発明における実施例１の画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置は、例えば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリなどとして実現でできる。

［画像形成装置の本体］
画像形成装置の本体１００は、プリンタエンジンと呼ばれることもある。トナーカートリッジ１０１は、本体１００に対して着脱可能となっており、トナーを収容している。感光体ドラム１０２は、静電潜像やトナー像などを担持する像担持体である。半導体レーザ１０３は、一様に帯電された感光体ドラム１０２の表面にレーザ光１０６を照射する光源である。回転多面鏡１０５は、スキャナモータ１０４に駆動されて回転することで、レーザ光を回転偏向する。

帯電ローラ１０７は、感光体ドラム１０２上を一様に帯電する。現像器１０８は、感光体ドラム１０２上に形成された静電潜像をトナーにて現像する。転写ローラ１０９は、現像器１０８により形成されたトナー像を用紙に転写する。定着ヒータ１１０及び定着フィルム１１１により構成される定着器は、用紙に転写されたトナー像を熱にて融着する。なお、用紙は、記録用紙、記録材、記録媒体、シート、転写材、転写紙と呼ばれることもある。

カセット桶１１２は、本体内で用紙を収納する桶である。サイズセンサ１１３は、カセット桶１１２に収納された用紙のサイズを検出するセンサである。カセット装着センサ１１４は、カセット桶１１２が本体１００に装着されているかどうかを確認するためのセンサである。カセット紙有無センサ１１５は、カセット桶１１２に紙が積載されているか否か検出するセンサである。ピックアップローラ１１６は、１回転することによりカセット桶１１２から用紙を搬送路へ給紙する給紙装置の一例である。ローラ対１１７は、ピックアップローラ１１６にてピックアップされた用紙を搬送路に送り出すためのローラである。ローラ対１１７は、複数の用紙がピックアップされたとき、これらの用紙を１枚ごとに分離する機能を有している。すなわち、ローラ対１１７は、例えば、フィードリタードローラなどにより構成される。

中間ローラ１１８は、カセット桶１１２から給紙された用紙を画像形成部へ搬送する搬送部の一例である。画像形成部は、主に感光体ドラム１０２などを指す。プレフィードセンサ１１９は、中間ローラ１１８により搬送されてきた用紙の先端と後端を検出するためのセンサである。転写前ローラ１２０は、搬送された用紙を感光体ドラム１０２へ送り込むための搬送部である。

トップセンサ１２１は、給紙された用紙の搬送方向の長さを測定するための測定部の一例である。なお、トップセンサ１２１は、第１用紙検出部（例：搬送センサ１３３、１４１）よりも搬送方向で下流の搬送路に設けられた第２用紙検出部の一例でもある。このように、トップセンサ１２１は、搬送センサ１３３、１４１の検出位置（配置位置）よりも搬送方向の下流で用紙を検出する第２用紙検出部の一例である。トップセンサ１２１の検出結果は、感光体ドラム１０２への画像書き込み（記録／印字）と用紙搬送との同期を取るために利用される。そのため、トップセンサ１２１は、レジストレーションセンサと呼ばれることもある。定着センサ１２２は、定着後の用紙の有無を検出するためのセンサである。搬送ローラ１２３は、定着後の用紙を排紙搬送路へ排出するための搬送部である。排紙ローラ１２４は、搬送ローラ１２３により搬送されてきた用紙を排紙トレイ１２５へ排出するために正転するローラである。

［オプション装置（給紙装置）］
１段目のオプションカセット１２６は、本体１００に対して着脱可能な給紙装置の一例である。１段目のオプションカセット桶１２７は、用紙を収納する用紙収納部の一例である。１段目のカセット装着センサ１２８は、１段目のオプションカセット桶１２７が装着されているか否かを検出するセンサである。１段目の紙サイズセンサ１２９は、１段目のオプションカセット桶１２７に積載された用紙のサイズを検出するセンサである。１段目の紙有無検知センサ１３０は、１段目のオプションカセット桶１２７に用紙があるか否かを検出するためのセンサである。１段目のピックアップローラ１３１は、１回転することにより１段目のオプションカセット桶１２７から用紙を搬送路へ給紙する給紙部の一例である。１段目のローラ対１３２は、１段目のピックアップローラ１３１によりピックアップされた用紙を搬送路に送り出すための搬送部である。１段目の搬送センサ１３３は、１段目のピックアップローラ１３１の給紙動作によって用紙の先端を検出するためセンサである。１段目の搬送センサ１３３は、給紙装置（オプションカセット１２６）内の所定位置に配置され、給紙装置から給紙された用紙を検出する第１用紙検出部の一例である。

２段目のオプションカセット１３４は、１段目のオプションカセットに着脱可能な給紙装置である。もちろん、２段目のオプションカセット１３４は、間接的に、本体１００に装着されている。オプションカセット桶１３５は、用紙を収納する用紙収納部の一例である。２段目のカセット装着センサ１３６は、２段目のオプションカセット桶１３５が装着されているか否かを検出するセンサである。２段目の紙サイズセンサ１３７は、２段目のオプションカセット桶１３５に積載された用紙のサイズを検出するセンサである。２段目の紙有無検知センサ１３８は、２段目のオプションカセット桶１３５に用紙があるか否かを検出するためのセンサである。２段目のピックアップローラ１３９は、１回転することによりオプションカセット桶１３５から用紙を搬送路へ給紙する給紙部の一例である。２段目のローラ対１４０は、２段目のピックアップローラ１３９によりピックアップされた用紙を搬送路に送り出すための搬送部である。２段目の搬送センサ１４１は、２段目のピックアップローラ１３９の給紙動作によって用紙の先端を検出するためセンサである。２段目の搬送センサ１４１は、給紙装置（オプションカセット１３４）内の所定位置に配置され、給紙装置から給紙された用紙を検出する第１用紙検出部の一例である。

［画像形成装置の制御部］
図２は、画像形成装置の制御部についてのブロック図である。プリンタコントローラ２０１は、例えば、不図示のホストコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像データをビットデータに展開する。また、プリンタコントローラ２０１は、ジャムが発生したことを表すメッセージの表示制御なども担当する。

エンジン制御部２０２は、画像形成装置の各部をプリンタコントローラ２０１の指示にしたがって制御するとともに、プリンタコントローラ２０１へ内部情報を報知する。高圧制御部２０３は、帯電、現像、転写等の各工程における各高圧出力制御をエンジン制御部２０２の指示にしたがって実行する。光学系制御部２０４は、スキャナモータ１０４の駆動／停止やレーザ光の点灯をエンジン制御部２０２の指示にしたがって制御する。定着器制御部２０５は、定着ヒータ１１０への通電のＯＮ／ＯＦＦをエンジン制御部２０２の指示にしたがって制御する。

センサ入力部２０６は、プレフィードセンサ１１９、トップセンサ１２１、定着センサ１２２の各紙有無状態と、カセット紙有無センサ１１５の検出結果とをエンジン制御部２０２へ報知する。

用紙搬送制御部２０７は、エンジン制御部２０２の指示にしたがい、記録用紙搬送のために不図示のモータやローラ等の駆動／停止を制御する。制御対象は、例えば、ピックアップローラ１１６、ローラ対１１７、中間ローラ１１８、転写前ローラ１２０、定着フィルム１１１、排紙ローラ１２４等である。

オプションカセットの制御部２０９は、１段目のオプションカセット１２６に搭載された制御ユニットである。オプションカセットの制御部２０９は、エンジン制御部２０２の指示にしたがってピックアップローラ１３１及びローラ対１３２などの駆動を制御する。また、オプションカセットの制御部２０９は、記録用紙のサイズ、紙有無情報及びオプションカセット桶１２７の装着状態などを、シリアル信号線を介してエンジン制御部２０２へ報知する。

オプションカセットの制御部２１１は、２段目のオプションカセット１３４に搭載された制御ユニットである。オプションカセットの制御部２１１は、エンジン制御部２０２の指示にしたがってピックアップローラ１３９及びローラ対１４０などの駆動を制御する。また、オプションカセットの制御部２１１は、記録用紙のサイズ、紙有無情報及びオプションカセット桶１３５の装着状態などを、シリアル信号線を介してエンジン制御部２０２へ報知する。

図３は、画像形成装置及び給紙装置に適用されるシリアル通信システムの一例を示す図である。図３を用いて、エンジン制御部２０２、オプションカセットの制御部２０９及び制御部２１１間のシリアル通信に関する電気的接続と、各オプションカセットの識別情報（以降、デバイスＩＤという）を割り当てる方法について説明する。

エンジン制御ＣＰＵ３０１は、エンジン制御部２０２の中核的な制御回路である。エンジン制御ＣＰＵ３０１は、例えば、給紙不良判定部や画像形成制御部として機能する。給紙不良判定部は、給紙指示を送信してから第１閾値時間が経過するまで、ステータスデータが継続して紙なしを示していた場合に給紙不良と判定する機能である。第１閾値時間は、例えば、給紙装置における給紙不良を検出する観点から決定される。画像形成制御部は、給紙不良が検出された場合に画像形成を停止させる。一方で、画像形成制御部は、給紙指示を送信してから第１閾値時間が経過する前にステータスデータが紙なしから紙ありに変化した場合、画像形成を継続させる。また、画像形成制御部は、給紙指示を送信してから第１閾値時間が経過するまでステータスデータが継続して紙ありを示していた場合にも画像形成を継続させる。

また、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、ステータスデータに基づいて先行する用紙と後続の用紙との紙間を検出する第１紙間検出部として機能してもよい。また、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、トップセンサ１２１の検出結果が紙ありを示しているか紙なしを示しているかに応じて、先行する用紙と後続の用紙との紙間を検出する第２紙間検出部として機能してもよい。この場合、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、第２閾値時間内に紙間を検出したときは画像形成を継続させる。第２閾値時間は、例えば、搬送路において発生する滞留ジャムを検出するために定められる。一方で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、第２閾値時間を経過しても紙間を検出できないときは画像形成を停止させる。なお、第１紙間検出部により紙間を検出できない場合に、第２紙間検出部が機能してもよい。また、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、第１紙間検出部又は第２紙間検出部により検出された紙間に応じて画像形成を制御する制御部として機能してもよい。

エンジン制御ＣＰＵ３０１は、第１閾値時間を計時する第１カウンタとしての第１タイマー、第２閾値時間を計時する第２カウンタとしての第２タイマーを内蔵してもよい。この場合、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、第１用紙検出部による検出結果を含むステータスデータに応じて第２カウンタによる計時の開始タイミングを制御する計時制御部として機能してもよい。

制御ＣＰＵ３０２は、オプションカセット１２６の制御部２０９を制御するための制御回路である。制御ＣＰＵ３０３は、オプションカセット１３４の制御部２１１を制御するための制御回路である。

エンジン制御ＣＰＵ３０１と制御ＣＰＵ３０２、３０３とのシリアル通信は、エンジン制御ＣＰＵ３０１のクロック発生部３１１がＣＬＫ信号線３０４に出力するクロック信号（以降、ＣＬＫ信号という）に同期して実行される。ＣＬＫは、クロックの略である。制御ＣＰＵ３０２、３０３は、それぞれクロック入力部３２１、３３１を備えている。制御ＣＰＵ３０２、３０３は、クロック入力部３２１、３３１から入力されたＣＬＫ信号に同期してデータの送受信を行う。

エンジン制御ＣＰＵ３０１のコマンド送信部３１２は、ＣＭＤ信号線３０５を介して、各オプションカセットの制御ＣＰＵ３０２、３０３へコマンドや指示などのデータ（以降、ＣＭＤ信号という）を送信する。なお、ＣＭＤは、コマンドの略である。コマンド送信部３１２は、給紙対象となる給紙装置に対して信号線を介して給紙指示を送信する送信部の一例である。制御ＣＰＵ３０２、３０３のコマンド受信部３２３、３３３は、ＣＭＤ信号を受信する。コマンド受信部３２３、３３３は、例えば、信号線を介して画像形成装置から給紙指示を受信する第１受信部として機能する。

エンジン制御ＣＰＵ３０１の受信部３１３は、ＳＴＳ信号線３０６を介して、各オプションカセットの制御ＣＰＵ３０２、３０３のステータス送信部３２２、３３２が送信したステータスデータ（以降、ＳＴＳ信号）を受信する。ＳＴＳは、ステータスの略である。このように、本実施例では、３本の信号線（通信線）を使用してクロック同期式のシリアル通信が実行される。受信部３１３は、第１用紙検出部として機能する搬送センサ１３３、１４１による検出結果を含むステータスデータを、ＳＴＳ信号線３０６を介して受信する受信部の一例である。受信部３１３は、第１用紙検出部及び第２用紙検出部による各検出結果を含むステータスデータを、信号線を介して受信する受信部の一例でもある。また、ステータス送信部３２２、３３２は、第１用紙検出部による検出結果を含むステータスデータを、信号線を介して画像形成装置へ送信する第１送信部の一例である。

ＣＭＤ信号線３０５は、１段目のオプションカセットの制御部２０９内で分岐され、分岐されたＣＭＤ信号線３０５の一方が制御ＣＰＵ３０２のコマンド受信部３２３に接続される。分岐されたＣＭＤ信号線３０５のもう一方は、ＣＭＤ信号スイッチ３０７に接続されている。このＣＭＤ信号スイッチ３０７は、制御ＣＰＵ３０２の切り換え部３２４から出力される切り換え指示にしたがって、ＣＭＤ信号線３０５を下流のオプションカセットに対して接続するか、未接続とするかを電気的に切り換える。

ＣＭＤ信号スイッチ３０７が接続状態であれば、２段目のオプションカセットの制御部２１１にＣＭＤ信号線３０５が接続される。よって、エンジン制御ＣＰＵ３０１がＣＭＤ信号線３０５を介して送信するコマンドが、制御ＣＰＵ３０２と制御ＣＰＵ３０３に送信される。ＣＭＤ信号スイッチ３０７が未接続であれば、ＣＭＤ信号線３０５を介してエンジン制御ＣＰＵ３０１が送信するコマンドは、制御ＣＰＵ３０３へ送信されない。これは、ＣＭＤ信号スイッチ３０８についても同様である。ＣＭＤ信号スイッチ３０８は、制御ＣＰＵ３０３の切り換え部３３４から出力される切り換え指示にしたがって、ＣＭＤ信号線３０５を下流のオプションカセットに対して接続するか、未接続とするかを電気的に切り換える。

エンジン制御ＣＰＵ３０１は、接続された全てのオプションカセットと通信を行うために、デバイスＩＤを各オプションカセットの制御ＣＰＵに割り当てる。割り当ては、デバイスＩＤ（例えばデバイスＩＤ＝１）を指定したデバイスＩＤ指定コマンドを送信することによって実行される。

割り当て開始時（電源投入時など）に、１段目のオプションカセットの制御ＣＰＵ３０２は、ＣＭＤ信号スイッチ３０７を未接続状態にする。そのため、デバイスＩＤ指定コマンドは、２段目以降のオプションカセットの制御ＣＰＵには送信されない。このように、各オプションカセットの制御ＣＰＵは、デバイスＩＤを割り当てられるまで、自己のＣＭＤ信号スイッチを未接続状態に維持しているものとする。

制御ＣＰＵ３０２は、デバイスＩＤを割り当てられていない状態でデバイスＩＤコマンドを受信すると、指定されたデバイスＩＤ（デバイスＩＤ＝１）を自分のＩＤとしてＣＰＵ内部の記憶部に記憶する。記憶部は、メモリなどにより実現される。ステータス送信部３２２は、デバイスＩＤ指定コマンドに対する返送ステータスとして、デバイスＩＤ＝１が確定した旨を、ＳＴＳ信号線３０６を介してエンジン制御ＣＰＵ３０１へ送信する。その後、切り換え部３２４が、ＣＭＤ信号スイッチ３０７を接続状態に切り換える。

エンジン制御ＣＰＵ３０１は、１段目のオプションカセット１２６がデバイスＩＤ（デバイスＩＤ＝１）を確定したことをステータスデータが示しているか否かを判定する。オプションカセット１２６のデバイスＩＤが確定すれば、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、別のデバイスＩＤ（例えば、デバイスＩＤ＝２）を指定したデバイスＩＤ指定コマンドを送信する。このとき、ＣＭＤ信号スイッチ３０７は接続状態となっているため、このデバイスＩＤ指定コマンドは、制御ＣＰＵ３０２と制御ＣＰＵ３０３へ送信されることになる。

制御ＣＰＵ３０２は、既にデバイスＩＤが確定しているため、デバイスＩＤ指定（デバイスＩＤ＝２）コマンドを無視する。一方で、２段目のオプションカセットの制御ＣＰＵ３０３は、デバイスＩＤが割り当てられていないため、デバイスＩＤ＝２を自分のＩＤとして記憶部に記憶する。そして、ステータス送信部３３２は、返送ステータスとして、デバイスＩＤ＝２が確定した旨を、ＳＴＳ信号線３０６を介して、エンジン制御ＣＰＵ３０１へ送信する。その後、切り換え部３３４は、ＣＭＤ信号スイッチ３０８を接続状態にする。

以降、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、オプションカセットからデバイスＩＤ指定コマンドへの返送ステータスが受信できなくなるまで、異なるデバイスＩＤを設定してデバイスＩＤ指定コマンドを送信する。これにより、画像形成装置に直接的又は間接的に接続された全てのオプションカセットに固有のデバイスＩＤを割り当てることができる。

エンジン制御部２０２は、接続された全てのオプションカセットのデバイスＩＤが確定した後は、動作させたいオプションカセットへデバイスＩＤを指定したコマンドを送信することで、オプションカセットのそれぞれを個別に制御できる。

一般に、シリアル通信では、コマンドの送信区間とステータスデータの送信区間とが時間軸上で交互に繰り返される。そこで、ステータスデータの送信区間を複数のデータ区間に分割し、各データ区間を各デバイスＩＤに割り当てれば、１つのコマンドに対する各オプションカセットのステータスデータを一回の通信動作でエンジン制御部２０２が取得できる。なお、データ区間を分割すれば、１つのオプションカセットが送信できるデータ量が減少してしまう。また、センサ情報などの種類が増えれば、複数回に分けてセンサ情報を送信しなければならず、特定のセンサ情報が更新される期間が長くなってしまう。このようにして、特定のセンサ情報についてのリアルタイム性が失われやすくなる。

図４は、クロック信号、コマンド信号及びステータス信号のデータ構造とタイミングチャートの一例を示す図である。エンジン制御ＣＰＵ３０１は、コマンドを送信する際に、ＣＬＫ信号線３０４を送信する。このときＣＬＫ信号線３０４の立下りエッジに同期して１ビットづつデータをオプションカセットの制御ＣＰＵ３０２、３０３へ送信する。オプションカセットの制御ＣＰＵは、ＣＬＫ信号線３０４の立ち上がりエッジに同期して１ビットづつデータを受信する。

図４によれば、コマンドはＣ０〜Ｃ１のＩＤ指定コードと、Ｄ０〜Ｄ１３のデータコードからなる。例えば、Ｃ０＝”０”，Ｃ１＝”１”は、１段目のオプションカセットを宛先としたコマンドを表す。一方、Ｃ０＝”１”，Ｃ１＝”０”は、２段目のオプションカセットを宛先としたコマンドを表す。

ステータスデータをＳＴＳ信号線３０６に出力する際に、制御ＣＰＵ３０２は、ＣＬＫ信号線３０４の立下りエッジに同期して、１ビット目のデータに“０”を出力する。次に、制御ＣＰＵ３０２は、２ビット目から順次、ステータスデータＳ０〜Ｓ１３及びエラー検出コードとしてＳ０〜Ｓ１３のパリティデータＰを出力する。

なお、２段目のオプションカセットの制御ＣＰＵ３０３は、コマンドのＩＤが自己に割り当てられたデバイスＩＤでなければ、ステータスデータを出力しない。すなわち、コマンドのＩＤが自己に割り当てられたデバイスＩＤのときだけ、各制御ＣＰＵは、自己のステータスデータを送出する。

図５は、実施例１に係る制御方法を示すフローチャートである。ここでは、本体１００に接続された１段目のオプションカセット１２６から給紙することを前提としている。また、エンジン制御ＣＰＵ３０１が、１段目の搬送センサ１３３とトップセンサ１２１を用いて給紙搬送状態を確認するものとする。給紙搬送状態は、例えば、紙あり、紙なし、紙間、滞留ジャム、遅延ジャムなどである。なお、２段目のオプションカセット１３４が給紙対象となってもよい。この場合、以下の説明における１段目のオプションカセットの構成要件を、２段目のオプションカセットの構成要件に読み替えればよい。また、トップセンサ１２１以外のシートセンサが使用さてもよい。

エンジン制御ＣＰＵ３０１は、プリンタコントローラ２０１から連続プリントを指示されると、先行紙と後続紙の紙間が一定になるように給紙タイミングを調整することを前提としている。先行紙とは、後続紙に対して先行する用紙を意味し、後続紙とは先行紙に対して後続の用紙を意味する。

ステップＳ５０１で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、給紙タイミングになったか否かを判定する。給紙タイミングになったか否かは、例えば、トップセンサ１２１がシートの後端を検出したか否かに基づいて判断される。もちろん、他のシートセンサがシートの後端又は先端を検出したタイミングが判定の基準として採用されてもよい。給紙タイミングになると、ステップＳ５０２へ進む。

ステップＳ５０２で、エンジン制御ＣＰＵ３０１のコマンド送信部３１２は、１段目のオプションカセットを宛先として指定した給紙指示用のコマンドを、ＣＭＤ信号線３０５を介して送信する。給紙指示用のコマンドを受信した制御ＣＰＵ３０２は、給紙動作を開始する。例えば、制御ＣＰＵ３０２は、図示しないソレノイドを駆動してピックアップローラ１３１を駆動する。

ステップＳ５０３で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、１段目の搬送センサ１３３にて給紙不良を検出するために第１タイマーのカウントを初期値から計時（カウント）をスタートさせる。第１タイマーは、エンジン制御ＣＰＵ３０１に内蔵されているものとする。ステップＳ５０４で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、トップセンサ１２１の検出結果に応じて給紙搬送状態を検出するために第２タイマーの計時を初期値からスタートさせる。第２タイマーも、エンジン制御ＣＰＵ３０１に内蔵されているものとする。

ステップＳ５０５で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、給紙紙間フラグをクリアする。クリアとは、給紙紙間フラグリセットすることと同義である。給紙紙間フラグは、搬送センサ１３３が先行紙と後続紙との紙間を検出したときにセットされるフラグである。紙間が検出されなければ、給紙紙間フラグは、イニシャル状態（リセット）に維持される。

ステップＳ５０６で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、ステータス受信部５０６が受信したステータスデータに含まれている搬送センサ１３３の検出結果が「紙あり」を示しているか否かを判定する。なお、コマンド送信部３１２は、事前に、搬送センサ１３３の検出結果を要求するためのコマンドを１段目のオプションカセット１２６へ送信することを前提としてもよい。紙ありを検出できない（紙なしを検出した）場合、ステップＳ５０７に進む。なお、紙ありが検出された場合は、ステップＳ５１５へ進む。

ステップＳ５０７で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、給紙紙間フラグをセットする。続いて、ステップＳ５０８で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、第１タイマーのカウント値をモニタし、カウントが終了しているか否かを判定する。例えば、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、カウント値が、給紙遅延ジャムなどの給紙不良を検出するために定められた第１閾値時間を超えているか否かを確認する。給紙遅延ジャムは、給紙指示を送信してから所定時間内に用紙が所定位置に到達していないといったジャムである。給紙遅延ジャムは、例えば、オプションカセット内でのピックアップの失敗や、搬送センサの手前までの搬送路において発生した紙詰まりなどである。第１タイマーのカウントが終了していなければステップＳ５０６に戻る。一方で、第１タイマーのカウントが終了していれば、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、ピックアップローラ１３１が給紙に失敗したことを認識する。そこで、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、救済処置として後述するリトライ動作（Ｓ５０９乃至Ｓ５１３）を実行する。

ステップＳ５０９で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、再度、１段目のオプションカセットの制御ＣＰＵ３０２へＣＭＤ信号線３０５を介して給紙指示用のコマンドを送信する。給紙指示用のコマンドを受信した制御ＣＰＵ３０２は、再度、給紙動作を実行する。

ステップＳ５１０で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、給紙遅延を検出するための第１タイマーのカウントをリスタートさせる。すなわち、第１タイマーは、再度、初期値からカウントを開始することになる。次に、ステップＳ５１２で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、滞留ジャムを検出するための第２タイマーのカウントをリスタートさせる。すなわち、第２タイマーは、再度、初期値からカウントを開始することになる。

ステップＳ５１３で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、第１タイマーのカウントが終了したか否かに基づいて給紙遅延ジャムが発生しているか否かを判定する。第１タイマーのカウントが終了していれば、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、給紙遅延ジャムが発生していることを認識し、ジャム対策処理を実行する。ジャム対策処理とは、例えば、画像形成の停止やエラーメッセージの表示処理などである。

一方で、第１タイマーのカウントが終了していなければ、ステップＳ５１４に進む。ステップＳ５１４で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、搬送センサ１３３が紙ありを検出したか否かを判定する。ステップＳ５１３の詳細は、ステップＳ５０６で説明した通りである。紙ありが検出できなければ、ステップＳ５１３に戻る。一方、紙ありが検出できれば、給紙に成功したことを意味するので、ステップＳ５１７に進む。

ところで、ステップＳ５０６で搬送センサ１３３が紙ありを検出した場合は、上述したようにステップＳ５１５へ進む。ステップＳ５１５で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、給紙紙間フラグのセットされているか否かを判定する。なお、給紙紙間フラグのセットされていれば、１度、紙なし及び紙ありが検出された（すなわち紙間が検出された）ことを示している。また、これは、給紙の成功も意味する。よって、この場合、ステップＳ５１７へ進む。一方で、給紙紙間フラグがリセットのままであれば、紙あり状態が継続していることを示している。これは、搬送センサ１３３付近で滞留ジャムが発生しているか、又は、紙間が短すぎて紙間を検出できなかったことを意味する。あるいは、搬送センサ１３３は紙間が検出できたものの、紙有無を表すステータスデータに通信遅延や通信エラー等が発生したため、エンジン制御ＣＰＵ３０１が、紙間を検出できなかった可能性もある。よって、この時点では、どのような事象が発生しているかを断定できない。よって、ステップＳ５１６に進む。

ステップＳ５１６で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、第１タイマーのカウントが終了したか否かを判定する。終了していなければ、ステップＳ５０６に戻る。一方、終了していれば、トップセンサ１２１と第２タイマーに基づいて紙間を検出するために、ステップＳ５１７へ進む。第１タイマーのカウントが終了は、ステータスデータに通信遅延や通信エラー等が発生したために、紙間を検出できなかったことが一つ理由である。

ステップＳ５１７で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、搬送紙間フラグをリセットする。搬送紙間フラグは、トップセンサ１２１が紙間を検出したときにセットされるフラグである。ステップＳ５１８で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、トップセンサ１２１が紙あり（紙なし）を検出したか否かを判定する。トップセンサ１２１が紙なしを検出したことは、紙間を検出したことを意味するので、ステップＳ５１９に進み、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、搬送紙間フラグをセットする。続いて、ステップＳ５２０で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、第２タイマーがカウントを終了したか否かを判定する。第２タイマーのカウントが終了していなければ、ステップＳ５１８に戻る。なお、終了したか否かは、第２タイマーのカウント値が第２閾値時間を超えているか否かに基づいて判定される。

第２タイマーがカウントを終了したという事実は、オプションカセット１２６では用紙が検出されたものの、画像形成装置の本体１００では、その用紙を検出できなかったことを意味する。第２タイマーがカウントを終了したのであれば、給紙遅延ジャムが発生したことを認識し、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、ジャム対策処理を実行する。

上述したステップＳ５１８で紙ありが検出された場合、ステップＳ５２１に進む。ステップＳ５２１で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、第２タイマーがカウントを終了したか否かを判定する。なお、ステップＳ５２１は、ステップＳ５２０と同様の処理である。カウントが終了していれば、滞留ジャムが発生していることになるので、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、ジャム対策処理を実行する。カウントが終了していなければ、ステップＳ５２２へ進む。

ステップＳ５２２で、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、搬送紙間フラグがセットされているか否かを判定する。つまり、検出対象がプリントジョブの１枚目であれば、Ｓ５１８でトップセンサ１２１が紙なしを検出したのち紙ありを検出して、ステップＳ５２１へ遷移する。しかし、プリントジョブの２枚目以降に関しては、搬送センサ１３３が後続紙の先端を検出した直後には、まだ、先行紙がトップセンサ１２１に残存している可能性がある。よって、搬送紙間フラグがセットされずに（リセットのまま）、ステップＳ５２２へ遷移してくる。もし、Ｓ５２２の判定処理を設けなければ、先行紙を検出したにもかかわらず、後続紙の給紙が成功したものと誤認識してしまうおそれがある。よって、この誤認識を抑制するために、ステップＳ５２２が追加されている。なお、上述したステップＳ５１５を設けるのも同様の理由からである。搬送紙間フラグがセットされていなければ、ステップＳ５１８に戻る。

一方で、搬送紙間フラグがセットされていれば、先行紙と後続紙の紙間（後続紙の紙先端）を検出したことになる。よって、ステップＳ５２３に進み、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、画像形成を開始又は継続させる。

上述したステップＳ５１６におけるタイムアウトは、紙間が短すぎるか（紙間の未検出）、ステータスデータの通信遅延が原因で発生すると考えられるが、どちらの事象であるかは特定できない。一方で、ステップＳ５２１でのタイムアウトは、トップセンサ１２１により紙間の未検出のみにより発生する。なぜなら、トップセンサ１２１とエンジン制御ＣＰＵ３０１との間はシリアル信号線で接続されてはいないため、原理的に、オプションカセットの多段接続による通信遅延は発生しないからである。

以上、本実施例によれば、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、給紙指示を送信してから第１閾値時間が経過するまでステータスデータが継続して紙ありを示していた場合であっても画像形成を継続させる。すなわち、エンジン制御ＣＰＵ３０１がステータスデータに基づいて紙間を検出できないときは、紙間が短すぎて紙間を検出できないと推定することで、ジャムの誤検出が抑制される。ひいては、３本のシリアル信号線以外に信号線を追加することなく、スループットを維持可能な画像形成装置等が提供される。すなわち、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、給紙指示を送信して複数の用紙を給紙装置から給紙したとする。この場合に、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、第１用紙検出部の検出結果が紙ありを示している状態で、第２用紙検出部によって複数の用紙の紙間が検出されたか否かに基づいて画像形成を継続させるか停止させるかを判断する画像形成制御部の一例である。

実施例によれば、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、滞留ジャムを検出するための第２タイマーがタイムアウトする前にトップセンサ１２１により紙間が検出されれば画像形成を継続させる。また、エンジン制御ＣＰＵ３０１は、第２タイマーがタイムアウトしても紙間を検出できなければ、滞留ジャムが発生したと推定し、画像形成を停止させる。よって、オプションカセットの搬送センサ１３３と、本体１００のトップセンサ１２１とのニ段構えで好適に、滞留ジャムなのか紙間が短すぎるのかを判定できる。もちろん、通信遅延等により紙間を検出できない場合、用紙の搬送自体は正常なので、従来のように、無駄に画像形成を停止させる必要がない。よって、従来と比較し、スループットを低下させる確率が減少する。

本実施例では、エンジン制御ＣＰＵ３０１が、給紙指示を送信したことを契機として第２タイマーによる計時をスタートさせている（Ｓ５０４、Ｓ５１２）。これは、滞留ジャムが給紙指示の結果として発生することを考慮すれば、望ましいといえる。特に、エンジン制御ＣＰＵ３０１が、給紙不良と判定されたことによって実行される給紙のリトライ動作（Ｓ５０９など）を契機として第２タイマーによる計時をリスタートさせることは望ましい。すなわち、リトライ動作を行ったときと、行わなかったときでは、前者の方がより多くの時間が経過する。よって、第２タイマーによる計時の開始タイミングを動的に変更することが望ましい。

なお、実施例１において、各ステップの実行順序は、同様の作用効果が奏される限り、自由に入れ替えることができる。例えば、ステップＳ５０２ないしＳ５０５は、どのような順番で実行されてもよい。ステップＳ５０９ないしＳ５１２も同様である。

［実施例２］
実施例１では、原則として、給紙遅延ジャム又は滞留ジャムを検知するための第２タイマーの開始タイミングを給紙動作の開始時期としていた（Ｓ５１４）。また、リトライ動作が実行されるときは、第２タイマーのリスタートが必要であった（Ｓ５１２）。

実施例２では、搬送センサ１３３、１４４が用紙の先端を検出したタイミング又は搬送センサ１３３、１４４についてのステータスデータに基づいて給紙が成功したと判断したタイミングを契機として、第２タイマーをスタートさせる。これにより、ステップＳ５０６乃至Ｓ５１４を経由する処理ルートと、ステップＳ５０６からＳ５１５又はＳ５１６を経由する処理ルートとの間の処理時間の違いが第２のタイマーに与える影響を低減できよう。

図６は、実施例２に係る制御方法を示すフローチャートである。図５と共通するステップには、同一の参照符号を付すことで、説明を簡略にする。

図６に示したフローチャートを図５に示したフローチャートと比較すると、ステップＳ５０４及びＳ５１２が削除され、新たにステップＳ６００がＳ５１４とＳ５１７との間に挿入されていることを理解できよう。Ｓ６００は、Ｓ５０４と同様に、エンジン制御ＣＰＵ３０１が、第２タイマーをスタートさせる処理である。なお、ステップＳ６００へと遷移するタイミングの１つは、ステータスデータが紙なしから紙ありに変化したタイミングである。

このように、実施例２によれば、ステータスデータが紙なしから紙ありに変化したことを契機として第２タイマーによる計時をスタートさせている。これにより、第２タイマーの計時の開始タイミングを給紙指示の送信タイミングとは切り離して設定することが可能となる。実施例１と比較すれば、ステータスデータに基づく紙間検出に必要となる時間を無視できるようになるため、トップセンサ１２１に基づいて相対的に精度良く滞留ジャムや紙間を検出できるようになろう。

本発明における実施例１の画像形成装置の構成を示す概略図である。 画像形成装置の制御部についてのブロック図である。 画像形成装置及び給紙装置に適用されるシリアル通信システムの一例を示す図である。 クロック信号、コマンド信号及びステータス信号のデータ構造とタイミングチャートを示す図である。 実施例１に係る制御方法を示すフローチャートである。 実施例２に係る制御方法を示すフローチャートである。

Claims (9)

1. 着脱可能な１つ以上の給紙装置と接続された画像形成装置であって、
   給紙対象となる給紙装置に対して信号線を介して給紙指示を送信する送信部と、
   前記給紙装置から給紙された用紙を検出する、前記給紙装置に配置された第１用紙検出部よりも用紙の搬送方向の下流に設けられた第２用紙検出部と、
   前記第１用紙検出部及び前記第２用紙検出部による各検出結果を含むステータスデータを、信号線を介して受信する受信部と、
   前記給紙指示を送信して複数の用紙を前記給紙装置から給紙した場合に、前記第１用紙検出部の検出結果が紙ありを示している状態で、前記第２用紙検出部によって用紙の紙間が検出されたか否かに基づいて画像形成を継続させるか停止させるかを判断する画像形成制御部と
   を含むことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記給紙指示を送信してから前記第１用紙検出部によって用紙が検知されるまでに第１閾値時間が経過したかどうかを計時する第１カウンタと、
   前記第１用紙検出部による検出結果に応じて計時を開始する第２カウンタと
   をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
3. 前記給紙指示を送信したことを契機として前記第２カウンタによる計時をスタート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。
4. 前記給紙装置から給紙された用紙が給紙不良と判定されたことによって実行される給紙のリトライ動作を契機として前記第２カウンタによる計時をリスタートさせることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１用紙検出部の検出結果が紙なしから紙ありに変化したことを契機として前記第２カウンタによる計時をスタート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。
6. 着脱可能な１つ以上の給紙装置と、該給紙装置を接続された画像形成装置とを含む画像形成システムであって、
   前記給紙装置は、
   前記給紙装置から給紙された用紙を検出する第１用紙検出部と、
   信号線を介して前記画像形成装置から送信される給紙指示を受信する第１受信部と、
   前記第１用紙検出部による検出結果を含むステータスデータを、信号線を介して前記画像形成装置へ送信する第１送信部と
   を含み、
   前記画像形成装置は、
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載された画像形成装置である
   ことを特徴とする画像形成システム。
7. 着脱可能な１つ以上の給紙装置と接続された画像形成装置の制御方法であって、
   給紙対象となる給紙装置に対して信号線を介して給紙指示を送信する送信工程と、
   前記給紙装置において、前記給紙装置から給紙された用紙を検出する第１用紙検出工程と、
   前記第１用紙検出工程の検出位置よりも用紙の搬送方向の下流において、用紙を検出する第２用紙検出工程と、
   前記第１用紙検出工程及び前記第２用紙検出工程による各検出結果を含むステータスデータを、前記信号線を介して受信する受信工程と、
   前記給紙指示を送信して複数の用紙を前記給紙装置から給紙した場合に、前記第１用紙検出部の検出結果が紙ありを示している状態で、前記第２用紙検出部によって用紙の紙間が検出されたか否かに基づいて、画像形成を継続させるか停止させるかを判断する画像形成制御工程と、
   を含むことを特徴とする制御方法。
8. 着脱可能な１つ以上の給紙装置と接続された画像形成装置であって、
   給紙対象となる給紙装置に対して信号線を介して給紙指示を送信する送信部と、
   前記給紙装置に配置され、前記給紙装置から給紙された用紙を検出する第１用紙検出部による検出結果を、信号線を介して受信する受信部と、
   前記検出結果に基づいて先行する用紙と後続の用紙との紙間を検出する第１紙間検出部と、
   前記第１用紙検出部よりも搬送方向で下流の搬送路に設けられた第２用紙検出部と、
   前記第１紙間検出部により紙間を検出できない場合に、前記第２用紙検出部の検出結果が紙ありを示しているか紙なしを示しているかに応じて先行する用紙と後続の用紙との紙間を検出する第２紙間検出部と、
   前記第１紙間検出部又は前記第２紙間検出部の検出結果により画像形成を制御する制御部と
   を含むことを特徴とする画像形成装置。
9. 着脱可能な１つ以上の給紙装置と接続された画像形成装置の制御方法であって、
   給紙対象となる給紙装置に対して信号線を介して給紙指示を送信する送信工程と、
   前記給紙装置において、前記給紙装置から給紙された用紙を検出する第１用紙検出部による検出結果を、信号線を介して受信する受信工程と、
   前記検出結果に基づいて先行する用紙と後続の用紙との紙間を検出する第１紙間検出工程と、
   前記第１用紙検出部よりも搬送方向で下流の搬送路に設けられた第２用紙検出部により、用紙を検出すると用紙検出工程と、
   前記第１紙間検出部により紙間を検出できない場合に、前記第２用紙検出部の検出結果が紙ありを示しているか紙なしを示しているかに応じて先行する用紙と後続の用紙との紙間を検出する第２紙間検出工程と、
   前記第１紙間検出工程又は前記第２紙間検出工程の検出結果により画像形成を制御する制御工程と
   を含むことを特徴とする制御方法。

Images