JP2008297021A - Paper feed device and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、用紙を給紙する給紙装置、および該給紙装置を備え、画像データに基づいて給紙装置から給紙される用紙に画像形成を行う画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a paper feeding device that feeds paper and an image forming apparatus that includes the paper feeding device and forms an image on paper fed from the paper feeding device based on image data.
複写機、ファクシミリ、プリンタおよびこれらの複合機などの画像形成装置では、画像データに基づいて用紙に画像形成を行っており、該用紙は、画像形成装置に一体化された給紙装置や画像形成装置に外付けされた給紙装置の給紙トレイから給紙を受けている。給紙トレイでは用紙積層台(底板ともいう)に用紙を積層し、用紙の取り出しに連れて用紙積層台の高さを調整することで、用紙をトレイから次々と送り出して給紙することを可能にしている。
該給紙装置には、各トレイの用紙の有無を検知する用紙有無検知センサを設けておき、用紙無しが検知された際には、この検知結果を受けて画像形成装置では動作を停止して用紙の補給を指示するメッセージを表示するなどしている。
Image forming apparatuses such as copiers, facsimiles, printers, and multifunction machines of these perform image formation on paper based on image data, and the paper is fed into a paper feeding device or image formation integrated with the image forming apparatus. Paper is fed from a paper feed tray of a paper feed device externally attached to the apparatus. In the paper feed tray, paper is stacked on the paper stacking base (also called the bottom plate), and the height of the paper stacking base is adjusted as the paper is removed, so that paper can be fed one after another from the tray and fed. I have to.
The paper feeding device is provided with a paper presence / absence detection sensor for detecting the presence / absence of paper in each tray. When the absence of paper is detected, the image forming apparatus stops the operation in response to the detection result. A message instructing paper supply is displayed.
しかし、この方法では、画像形成の途中で動作が突然停止してしまうため、生産性を低下させる原因になる。また、カラー機などでは、画像形成に時間が掛かるので、用紙なしを検知した時点では、既に感光体や転写ベルトなどに画像書込みが行われてしまい、無駄にトナーを消費してまう。このため、予め用紙の残量を知ることによって事前に用紙補給などを可能にしたり、無駄なトナー消費を回避することができる画像形成装置の開発が望まれていた。これに対し、用紙の残量厚さを検知するとともに、給紙された枚数と前記残量厚さの変化とから用紙1枚当たりの厚さを算出し、この一枚当たりの用紙厚さに基づいて前記残量厚さから用紙の残量枚数を算出する画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)。この画像形成装置では、用紙の残量厚さの検知は、具体的には用紙を満載しているときの積載台の高さに対する積載台の変位量(上昇量)を検出することで、満載時の用紙厚さから変位量分を減じた用紙残量厚さを求めている。この画像形成装置によって予め用紙残量を検出することで、用紙残量が少なくなってくると、動作を停止したり、用紙の補給を指示するニアエンプティ処理を行うことが可能になる。
しかし、上記で提案された画像形成装置の構成では、用紙積層台の位置が用紙の状態によらず精度良く停止して、用紙の上面が設定位置に正確に位置することが必要である。しかし、一般的に用紙積層台の位置は、用紙上面をセンサで検知することにより用紙積層台の上下調整を行う駆動モータを停止させるように制御されている。この駆動モータの停止は、用紙の残量(質量)により停止までの時間が異なる(負荷のイナーシャの状態により停止までの時間が異なる)。この差により用紙積層台の停止位置がばらつき、用紙上面の高さは用紙の通紙に影響ない範囲(1〜2mm)で変化する。給紙には影響ないばらつきであるが、用紙の厚み(0.04〜0.6mm程度)に対しては大きな差となり、したがって高精度の用紙残量検知はできないという問題がある。誤差を見越して安全度を高めて残量枚数を算出すると、ニアエンプティ処理が早まって、数十枚の残量があるにもかかわらず、機械が停止するなどして動作が遅くなったり、用紙残りがあるのに別トレイへの移動(ATS)等が発生して、生産性が低下するという問題がある。 However, in the configuration of the image forming apparatus proposed above, it is necessary that the position of the sheet stacking table is accurately stopped regardless of the state of the sheet, and the upper surface of the sheet is accurately positioned at the set position. However, in general, the position of the sheet stacking table is controlled so as to stop the drive motor that adjusts the sheet stacking table by detecting the upper surface of the sheet with a sensor. The stoppage of the drive motor differs depending on the remaining amount (mass) of the paper (the time until stoppage varies depending on the inertia state of the load). Due to this difference, the stop position of the sheet stacking table varies, and the height of the upper surface of the sheet changes within a range (1-2 mm) that does not affect the sheet passing. Although the variation does not affect the paper feeding, there is a large difference with respect to the paper thickness (about 0.04 to 0.6 mm), and therefore there is a problem that the remaining amount of paper cannot be detected with high accuracy. If you calculate the remaining number of sheets by increasing the safety level in anticipation of errors, the near-empty process will be accelerated and the machine will stop even though there are several tens of sheets remaining. There is a problem that productivity is reduced due to movement to another tray (ATS) or the like even though there is a remainder.
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、給紙可能な用紙の残量を正確に検知して、生産性を損なうことなく、ニアエンプティ処理を的確に実行し、また、無駄なトナー消費などを確実に回避することができる、給紙装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, accurately detects the remaining amount of paper that can be fed, accurately executes near-empty processing without impairing productivity, and is wasteful. An object of the present invention is to provide a sheet feeding device and an image forming apparatus that can reliably avoid toner consumption and the like.
すなわち、本発明の給紙装置のうち第1の発明は、給紙を行う用紙を積載する用紙積載台と、複数の測距センサとを備え、該測距センサの一つは、前記用紙積載台の用紙非積載上面との距離を測定し、前記測距センサの他の一つは前記用紙積載台に積載された用紙上面との距離を測定するように配置され、前記一つの測距センサで測定された距離と、前記他の一つの測距センサで測定された距離との差分によって前記用紙積載台に積載されている用紙量を算出する制御手段を備えることを特徴とする。
That is, the first invention of the paper feeding device of the present invention includes a paper stacking table on which paper to be fed is stacked and a plurality of distance measuring sensors, and one of the distance measuring sensors is the paper stacking device. A distance between the upper surface of the sheet and the sheet non-stacking surface, and the other distance measuring sensor is arranged to measure a distance between the upper surface of the sheets stacked on the sheet loading table and the one distance measuring sensor. And a control means for calculating the amount of paper stacked on the paper stacking board based on the difference between the distance measured in
第1の本発明給紙装置によれば、用紙積載台に積載された用紙の量が、二つの測距センサで測定された距離の差分として得られ、用紙積載台の位置に拘わらず、積載用紙の量を正確に知ることができる。該用紙量の正確な情報を元に種々の制御を行うことができる。 According to the paper feeding device of the first aspect of the present invention, the amount of paper loaded on the paper stacking table is obtained as a difference between the distances measured by the two distance measuring sensors. You can know the amount of paper accurately. Various controls can be performed based on accurate information on the amount of paper.
第2の本発明の給紙装置は、前記第1の本発明給紙装置において、前記制御手段は、前記用紙積載台に前記用紙が積載されていない状態で前記一つの測距センサで測定された距離と前記他の一つの測距センサで測定された距離とから得られる未積載差分を補正量として、前記用紙積載台に前記用紙が積載されている状態で得られる前記差分を補正して前記用紙量を算出することを特徴とする。 A sheet feeding device according to a second aspect of the present invention is the sheet feeding device according to the first aspect of the present invention, wherein the control means is measured by the one distance measuring sensor in a state where the sheet is not stacked on the sheet stacking table. The difference obtained when the paper is loaded on the paper stacking table is corrected using the unloaded difference obtained from the measured distance and the distance measured by the other distance measuring sensor as a correction amount. The amount of paper is calculated.
第2の本発明給紙装置によれば、前記用紙積載台に用紙が積載されていない状態で、前記測距センサ間の測定距離の差分が得られるので、二つの測距センサの上下方向位置が正確に一致していない場合にも、これを補正量として補正することで、用紙積載台に用紙が積載されている際に、前記距離の差分を正確なものとして取得することができ、よって、用紙の残量を正確に測定することができる。測距センサは、取付位置の精度や用紙積層台の傾斜などによって、用紙未積載時の測定結果を0に合わせることが難しいので、上記構成により測距センサの取付精度に対する要求が緩和される。 According to the second aspect of the present invention, since the difference in the measurement distance between the distance measuring sensors can be obtained in a state where no paper is stacked on the paper stacking base, the vertical position of the two distance measuring sensors can be obtained. Even if they are not exactly the same, by correcting this as a correction amount, the difference in the distance can be obtained as accurate when the paper is stacked on the paper stacking base. The remaining amount of paper can be measured accurately. Since it is difficult for the distance measuring sensor to adjust the measurement result when the paper is not stacked to 0 due to the accuracy of the mounting position, the inclination of the paper stacking table, etc., the above-described configuration eases the requirement for the mounting accuracy of the distance measuring sensor.
第3の本発明の給紙装置は、前記第2の本発明給紙装置において、前記制御手段は、予め取得された前記補正量を用いることを特徴とする。 The paper feeding device according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the paper feeding device according to the second aspect of the present invention, the control means uses the correction amount acquired in advance.
第4の本発明の給紙装置は、前記第1〜第3のいずれかの本発明給紙装置において、前記算出された用紙量が用紙高さであることを特徴とする。 A paper feeding device according to a fourth aspect of the present invention is the paper feeding device according to any one of the first to third aspects, wherein the calculated paper amount is a paper height.
第5の本発明の給紙装置は、前記第1〜第3のいずれかの本発明給紙装置において、前記制御手段は、用紙情報に基づいて前記差分から前記用紙の枚数を算出することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the paper feeding device according to any one of the first to third aspects, the control unit calculates the number of sheets from the difference based on the sheet information. Features.
第6の本発明の給紙装置は、前記第4の本発明給紙装置において、前記制御手段は、所定枚数の給紙による前記用紙高さ変化から用紙厚みを算出し、該用紙厚みと、前記差分から算出される前記用紙高さとから前記用紙積載台に積載されている用紙の枚数を算出することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the paper feeding device according to the fourth aspect of the present invention, wherein the control means calculates a paper thickness from a change in the height of the paper by feeding a predetermined number of sheets, The number of sheets stacked on the sheet stacking table is calculated from the sheet height calculated from the difference.
第7の本発明の給紙装置は、前記第1〜第6のいずれかの本発明給紙装置において、前記用紙積載台に積載された用紙上面との距離を測定する測距センサの近傍に、該用紙の浮きを抑えるための用紙押さえ部材が設けられていることを特徴とする。 A paper feeding device according to a seventh aspect of the present invention is the paper feeding device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the paper feeding device is in the vicinity of a distance measuring sensor that measures the distance from the upper surface of the paper loaded on the paper loading table. Further, a sheet pressing member for suppressing the floating of the sheet is provided.
第8の本発明の給紙装置は、前記第1〜第7のいずれかの本発明給紙装置において、前記用紙積載台は、積載されている用紙の積載量に従って、上下位置が調整制御されるものであることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the paper feeding device according to any one of the first to seventh aspects of the present invention, wherein the paper stacking base is adjusted and controlled in a vertical position according to a stacking amount of the loaded paper. It is characterized by being.
第9の本発明の画像形成装置は、前記第1〜第8のいずれかの本発明給紙装置と、画像データに基づいて、前記給紙装置から給紙される用紙に画像形成を行う画像形成部と、を備えることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects of the present invention, and an image for forming an image on a sheet fed from the sheet feeding apparatus based on image data. And a forming portion.
第10の本発明の画像形成装置は、前記第10の本発明画像形成装置において、前記用紙積載台に積載されている用紙の情報が登録されていることを特徴とする。 An image forming apparatus according to a tenth aspect of the present invention is characterized in that, in the image forming apparatus according to the tenth aspect of the present invention, information on sheets stacked on the sheet stacking table is registered.
第11の本発明の画像形成装置は、前記第9または第10の本発明画像形成装置において、前記制御手段によって得られる用紙量と、予め定められている残量閾値とを比較して、前記用紙量が該残量閾値以下の場合に、ニアエンプティ処理を行うことを特徴とする。 An image forming apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the ninth or tenth aspect of the present invention, wherein the sheet amount obtained by the control means is compared with a predetermined remaining amount threshold value. When the amount of paper is less than or equal to the remaining amount threshold value, near empty processing is performed.
第11の本発明画像形成装置によれば、給紙装置における用紙残量が正確に得られ、この用紙残量に基づいてニアエンプティ処理を行うことができる。この結果、生産性を維持したままでニアエンプティ処理を行うことができ、トナーの無駄な処理なども回避することができる。 According to the image forming apparatus of the eleventh aspect of the present invention, the remaining amount of paper in the paper feeding device can be accurately obtained, and the near empty process can be performed based on the remaining amount of paper. As a result, near empty processing can be performed while maintaining productivity, and wasteful processing of toner can be avoided.
第12の本発明の画像形成装置は、前記第11の本発明において、前記ニアエンプティ処理は、給紙装置におけるトレイの変更、画像形成装置停止、用紙充填指示のいずれであることを特徴とする。 An image forming apparatus according to a twelfth aspect of the invention is the image forming apparatus according to the eleventh aspect of the invention, wherein the near empty process is any one of a change of a tray in the paper feeding device, a stop of the image forming device, and a paper filling instruction. .
第13の本発明の画像形成装置は、前記第11または第12の本発明画像形成装置において、前記残量閾値を、利用者が設定または変更可能な入力手段を備えることを特徴とする。 An image forming apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the eleventh or twelfth aspect of the present invention, further comprising an input unit that allows a user to set or change the remaining amount threshold value.
第14の本発明の画像形成装置は、前記第11〜第13のいずれかの本発明画像形成装置において、前記残量閾値が、用紙高さまたは用紙枚数であることを特徴とする。 An image forming apparatus according to a fourteenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the eleventh to thirteenth aspects, wherein the remaining amount threshold is a sheet height or the number of sheets.
第15の本発明の画像形成装置は、前記第11〜第14のいずれかの本発明画像形成装置において、前記残量閾値として用紙高さと用紙枚数とが設定されており、前記用紙積載台に積載された用紙枚数の算出がなされていない状態では、前記残量閾値として用紙高さを用い、用紙枚数の算出がなされる状態で前記残量閾値として用紙枚数を用いることを特徴とする。 An image forming apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the eleventh to fourteenth aspects, wherein a sheet height and a number of sheets are set as the remaining amount threshold, When the number of stacked sheets is not calculated, the sheet height is used as the remaining amount threshold, and the number of sheets is used as the remaining amount threshold when the number of sheets is calculated.
第15の本発明画像形成装置によれば、用紙枚数が残量として得られない場合には、用紙高さによってニアエンプティ処理のための判定を行うことができ、用紙枚数の算出が難しい電源ON時やジョブの印刷開始前などにも用紙残量に基づいてニアエンプティ処理を行うことを可能にする。 According to the fifteenth aspect of the image forming apparatus of the present invention, when the number of sheets cannot be obtained as the remaining amount, it is possible to make a determination for the near empty processing based on the sheet height, and it is difficult to calculate the number of sheets. It is possible to perform near-empty processing based on the remaining amount of paper even before the start of time or job printing.
以上説明したように、本発明の給紙装置によれば、給紙を行う用紙を積載する用紙積載台と、複数の測距センサとを備え、該測距センサの一つは、前記用紙積載台の用紙非積載上面との距離を測定し、前記測距センサの他の一つは前記用紙積載台に積載された用紙上面との距離を測定するように配置され、前記一つの測距センサで測定された距離と、前記他の一つの測距センサで測定された距離との差分によって前記用紙積載台に積載されている用紙量を算出する制御手段を備えるので、二つの測距センサを用いて用紙積載台上の用紙量を正確に検出することができる。 As described above, according to the sheet feeding device of the present invention, the sheet stacking unit on which sheets to be fed are stacked and a plurality of distance measuring sensors are provided, and one of the distance measuring sensors is the sheet stacking sensor. A distance between the upper surface of the sheet and the sheet non-stacking surface, and the other distance measuring sensor is arranged to measure a distance between the upper surface of the sheets stacked on the sheet loading table and the one distance measuring sensor. Control means for calculating the amount of paper stacked on the paper stacking board based on the difference between the distance measured by the other distance measuring sensor and the distance measured by the other one distance measuring sensor. By using this, it is possible to accurately detect the amount of paper on the paper stacking table.
また、本発明の画像形成装置によれば、上記本発明の給紙装置と、画像データに基づいて、前記給紙装置から給紙される用紙に画像形成を行う画像形成部と、を備えるので、給紙装置における正確な用紙残量の情報に基づいて的確な装置動作を行うことが可能になり、ニアエンプティ処理なども生産性を低下させることなく行うことが可能になり、生産性を高く維持しながら用紙なしを直前で検出できるため、無駄なトナーを消費することを抑制することが可能となる。 According to the image forming apparatus of the present invention, the image forming apparatus includes the above-described sheet feeding device of the present invention and an image forming unit that forms an image on a sheet fed from the sheet feeding device based on the image data. Therefore, it is possible to perform accurate device operation based on accurate information on the remaining amount of paper in the paper feeding device, and it is possible to perform near-empty processing without reducing productivity, thereby increasing productivity. Since it is possible to detect the absence of paper immediately before maintaining, it is possible to suppress wasteful consumption of toner.
以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態の画像形成装置1における機械的構造の概略を示す図である。なお、図1では示していないが、画像形成装置1は、その上部側に、スキャナや自動原稿給送装置(ADF)などを備える画像読取手段3を有しており、その近傍に、画像形成装置の各種設定入力や情報の表示が可能となった操作部4が設けられている。該操作部4は、例えば、タッチパネル式のLCDなどにより構成することができる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a mechanical structure in an
また、画像形成装置1の下部側には、用紙を収納して給紙する3段の給紙トレイ20、30、40が配置され、さらに画像形成装置1の側部に手差しの給紙トレイ50が配置されている。これら給紙トレイ20〜50は、用紙P1〜P4をそれぞれ積載する用紙積載台21、31、41、51を有しており、これらの用紙積載台21〜51は、用紙トレイ上昇・停止モータ22、32、42、52によって上下位置の調整が可能になっている。また、各給紙トレイ20〜50では、積層された用紙を送り出すための給紙ローラ23、33、43、53を備えている。これら給紙トレイ、用紙積層台、用紙トレイ上昇・停止モータ、給紙ローラは、給紙装置となる給紙部2の一部を構成している。給紙部2には、搬送ローラ、搬送経路を含む搬送手段8が接続されており、搬送手段8の搬送経路は、給紙部2から送られる用紙に画像形成を行う画像形成部7にまで搬送するように配置されている。なお、上記給紙部と搬送手段8とで給紙装置が構成されるものであってもよい。
In addition, on the lower side of the
画像形成部7は、各色(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなど)用にそれぞれ用意された感光体10、11、12、13、図示しない帯電器、LD部、現像器、中間転写転写ベルト14、二次転写ベルト15、クリーニング器16、定着器17などを備えており、その下流側に用紙が排紙されるように構成されている。
The
さらに給紙トレイにおける機械的構成の詳細を図2に基づいて説明する。図2は、上記給紙トレイの内、給紙トレイ20の構成を示すものであり、その他の給紙トレイは同様の構成を有しているのでその詳細な説明は省略する。
Details of the mechanical configuration of the paper feed tray will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows the configuration of the
給紙トレイ20内には、前記のように用紙積載台(底板)21が配置されており、該用紙積載台21は、下方側に配置した用紙トレイ上昇・停止モータ22によって、昇降可能で高さ位置の調整が可能になっている。用紙積載台21の上方には、用紙P1が積載されない非積載上面との距離(底板高さ検知)を測定する測距センサ24aが配置され、また、測距センサ24aと同程度の高さ位置には、用紙積載台21に積載された用紙P1の上面との距離(用紙部高さ検知)を測定可能な測距センサ24bが配置されている。該測距センサ24bの近傍には、給紙ローラ23および用紙上限検知センサ25が配置されている。給紙ローラ23は、用紙積層台21の上面に接触して押圧した状態で用紙を送り出すものであり、本発明の用紙押さえ部材としての機能を有している。
As described above, the paper stacking base (bottom plate) 21 is disposed in the
次ぎに、図3は上記画像形成装置の動作ブロックを示す図である。以下に説明する。
すなわち画像形成装置1は、画像形成装置全体を制御する制御手段5と前記画像読取手段3、操作部4、給紙部2、搬送手段6、画像形成部7を主構成として備えている。
Next, FIG. 3 is a diagram showing an operation block of the image forming apparatus. This will be described below.
That is, the
制御手段5は、CPU5aとこれを動作させるプログラムを記憶したROM、データの一次保存などを行うRAM、画像データを記憶する画像メモリ、画像形成装置1の設定データ、プロセス制御パラメータ、用紙情報、ニアエンプティ値データなどが格納さる不揮発メモリなどからなる記憶部5bを備える。制御手段5は、画像形成装置1の全体を制御するものであり、不揮発メモリに登録した設定データなどを呼び出して、画像形成装置1を動作させることができる。
The control means 5 is a ROM that stores a
さらに、制御手段5には、上記のように操作部4が制御可能に接続されている。操作部4は、制御手段5によって制御され、利用者が画像形成装置1に対し所定の操作を行うことができる。操作部4では、表示と操作とは独立してなされるものであってもよく、また、LCDタッチパネルのように表示画面上で操作を行えるようにしたものであっても良い。操作部4では、画像形成装置に対する各種の設定を入力することができ、本発明の入力手段として機能する。
Further, the
さらに制御手段5には、上記のように原稿から画像データを取得するための画像読取手段3が接続されている。該画像読取手段3は、スキャナ部や自動原稿給送装置などを備えており、原稿の読み取りなどによって画像データを生成し、該画像データを制御手段5に送出する。なお、画像データは、画像形成装置1の外部で取得されて画像形成装置1にネットワークや記録媒体などを介して提供されるものであってもよい。
Further, the control means 5 is connected to the image reading means 3 for acquiring image data from the document as described above. The image reading unit 3 includes a scanner unit, an automatic document feeder, and the like, generates image data by reading a document, and sends the image data to the
制御手段5には、さらに画像形成部7が制御可能に接続されている。該画像形成部7は、前記感光体10〜13を図示しない帯電器によって帯電させ、図示しないLDなどによって画像データに基づいて前記感光体10〜13上に潜像を生成し、該潜像を現像器によって現像し、これを中間転写ベルト14、二次転写ベルト15を介して用紙に転写して画像を形成するものである。転写後には中間転写ベルト14に残ったトナー粒子をクリーニング部材16によって除去するなどし、次の画像形成に備える。転写紙に転写した画像は、定着器17において加熱定着されて排紙部0に画像形成出力(プリント)がなされる。
An
また、制御手段5には、上記のように、給紙部2が制御可能に接続されている。給紙部2は、制御手段5によって制御され、使用される給紙トレイ20〜50の選択、給紙タイミング、給紙ローラ23〜53の動作、用紙トレイ上昇・停止モータ22〜52の動作などが制御手段5によって管理される。また、測距センサ24a、24b、用紙上限検知センサ25の検知結果が制御手段5に入力されており、測距センサで測定された距離との差分によって前記用紙積載台に積載されている用紙量を算出する手段やニアエンプティ処理を行う手段として機能する。
Further, as described above, the paper feeding unit 2 is connected to the
以下に、本発明の画像形成装置の基本的な動作について説明する。
前記した画像読取手段3などによって取得した画像データは、制御手段5へと送られ、所定のデータ処理がなされた後、記憶手段5aに格納される。画像形成に際し、制御手段5は、画像形成部7に画像データを送り、LD部によって画像データに応じたレーザ光を前記感光体10〜13上に照射し、静電潜像を形成する。感光体10〜13は、これに先だって帯電器によって帯電させておく。この静電潜像を現像器で現像することで、感光体10〜13上にトナー像を形成する。トナー像は中間転写ベルト14、二次転写ベルト15を介して用紙に転写した後、定着器17により定着される。
The basic operation of the image forming apparatus of the present invention will be described below.
The image data acquired by the image reading unit 3 or the like is sent to the
一方、制御手段5では、指定された給紙トレイ、またはJOBに関する用紙サイズなどの情報に基づいて自動的に選択される給紙トレイに対し給紙指令を発行する。給紙トレイから給紙される用紙は、制御手段5によって制御される搬送手段8を通して搬送され、上記した画像形成部7に供給される。また、給紙部2では、給紙トレイ20を例にすれば、用紙トレイ上限検知センサ25によって、用紙P1の上限を検知しつつ、用紙トレイ上昇・停止モータ22で用紙積載台21を上昇、停止させて、積載されている用紙P1の上面が上限位置にあるように制御する。上限位置にある用紙P1は、給紙ローラ23によって一枚ずつ給紙される。また、用紙積載台21の非積載上面および用紙部上面は、測距センサ24a、24bによって距離が測定され、その結果が制御手段5に送出される。制御手段5では、その差分を算出する。また、用紙積載台に用紙が積載されていない状態で測距センサ24a、24bの測定結果が制御手段5に送出される。
On the other hand, the control means 5 issues a paper feed command to a designated paper feed tray or a paper feed tray that is automatically selected based on information such as the paper size related to the job. The paper fed from the paper feed tray is transported through the
制御手段5では、用紙非積載時の上記測定結果の差分を求め、これを補正量として前記記憶部5bに記憶する。また、用紙積載時の前記測定結果の差分を求め、この差分に対し、前記補正量により補正を行って、用紙積載台21上の用紙残量高さを算出する。また、用紙厚の情報を有する場合には、上記用紙残量高さから用紙残量枚数を算出することができる。さらに、制御手段5では、前記記憶部5bにニアエンプティ閾値を記憶させておくことができる。該閾値は、用紙枚数や用紙高さで規定することができる。制御手段5では、用紙残量と前記閾値とを比較して、用紙残量が閾値以下になると、ニアエンプティ処理を実行することができる。該閾値は、初期値として予め前記記憶部5bに記憶されているものであってもよく、また、前記操作部4を介して利用者が入力、変更できるようにしてもよい。
The control means 5 obtains the difference between the measurement results when the sheets are not stacked, and stores this difference in the
次に、上記画像形成装置1における、用紙の残量を検知する制御についてフローチャートに基づいてさらに詳細に説明する。
図4は、前記した補正量を得る手順を説明するものである。
先ず、トレイ用紙なし時高さ記憶モードを開始する(ステップA1)。該モードの開始は、画像形成装置1の出荷前に行っても良く、出荷後に、設置時の設定として、また利用者が適宜、操作部4を介して開始指示を行うものであってもよい。該モードの開始においては、最初に調整するトレイを選択する(ステップA2)。したがって、複数の給紙トレイを備える場合、トレイ毎に補正量を得る手順を実行するのが望ましい。
Next, control for detecting the remaining amount of paper in the
FIG. 4 illustrates a procedure for obtaining the correction amount described above.
First, the height storage mode when there is no tray paper is started (step A1). The mode may be started before the
調整トレイの選択後、調整トレイに用紙があるか否かが判定される(ステップA3)。用紙の有無は、既知の用紙有無検知センサなどにより行うことができる。調整トレイに用紙がある場合、補正量を求めることができないので、操作部4に用紙があること、および用紙を取り除くことを求める警告表示を行う(ステップA4)。警告表示後、タイマーを動作させ(ステップA5)、タイマーカウント終了まで(ステップA6)、トレイの抜き差しが行われた否かを検知する(ステップA7)。この判断は、トレイの有無検知センサなどにより行うことができる。トレイの抜き差しが行われた場合、ステップA3に戻り、用紙の有無が引き続き検知される。前記タイマーカウントの終了までトレイの抜き差しが行われない場合(ステップA6、YES)、用紙が残ったままであるので、補正量を求める高さ記憶モードを終了する(ステップA8)。
After the adjustment tray is selected, it is determined whether or not there is paper on the adjustment tray (step A3). Presence / absence of paper can be determined by a known paper presence / absence detection sensor or the like. If there is a sheet on the adjustment tray, the correction amount cannot be obtained, so that a warning is displayed to request that the
一方、ステップA3で用紙なしが検知されると(ステップA3、NO)、対象トレイの用紙積載台が上限位置にあるか否かの検知がなされる(ステップA9)。該検知は、図示しない積載台上限検知センサなどにより行うことができる。用紙積載台が上限位置にない場合(ステップA9、NO)、用紙積載台が上限位置になるまで、用紙トレイ上昇・停止モータにより用紙積層台を上昇させる(ステップA10)。
用紙積載台が上限位置にあると(ステップA9、YES)、用紙トレイ上昇・停止モータが作動している場合、該モータを停止させる(ステップA11)。その後、底板高さ検知用の測距センサと、用紙部高さ検知用の測距センサでそれぞれ用紙積層台(底板)との距離を検知する。この検知結果は制御手段5に送出され、制御手段5においてその差分(用紙部高さ−底板高さ)が算出される(ステップA12)。このデータを補正量として記憶部5bに記憶し(ステップA13)、高さ記憶モードを終了する(ステップA8)。
On the other hand, when no paper is detected in step A3 (step A3, NO), it is detected whether or not the paper stacking base of the target tray is at the upper limit position (step A9). The detection can be performed by a loading table upper limit detection sensor (not shown). If the paper stacking base is not at the upper limit position (step A9, NO), the paper stacking base is raised by the paper tray lift / stop motor until the paper stacking base reaches the upper limit position (step A10).
If the paper stacking base is at the upper limit position (step A9, YES), if the paper tray raising / stopping motor is operating, the motor is stopped (step A11). Thereafter, the distance from the sheet stacking base (bottom plate) is detected by the distance measuring sensor for detecting the height of the bottom plate and the distance measuring sensor for detecting the height of the paper portion. This detection result is sent to the control means 5, and the control means 5 calculates the difference (paper portion height-bottom plate height) (step A12). This data is stored in the
次に、用紙積載台に用紙が積載されている際に、用紙残量を算出する手順について図5に基づいて説明する。
先ず、底板高さ検知用の測距センサによって用紙積層台(底板)との距離を検出し、制御手段5に送出する(ステップB1)。次に、用紙部高検知用の測距センサによって用紙上面との距離を検出し、制御手段5に送出する(ステップB2)。制御手段5では、これらの測定結果から、差分Ha(用紙部高さ−底板高さ)を算出する(ステップB3)。さらに、制御手段5では、記憶部5bの前記補正量Hbを読み出し(ステップB4)、上記で算出した差分Haから補正量Hbを差し引いて補正後データH=Ha−Hbを得る(ステップB5)。ここで、例えば、補正量が+で有れば、補正後データHは、実測差分よりも小さくなり、補正量が−で有れば、補正後データHは、実測差分よりも大きくなる。上記算出値Hを残量用紙高さとし(ステップB6)、処理を終了する。
Next, a procedure for calculating the remaining amount of paper when the paper is stacked on the paper stacking base will be described with reference to FIG.
First, the distance from the sheet stacking base (bottom plate) is detected by a distance measuring sensor for detecting the height of the bottom plate and sent to the control means 5 (step B1). Next, the distance from the upper surface of the paper is detected by a distance measuring sensor for detecting the height of the paper portion, and sent to the control means 5 (step B2). The control means 5 calculates the difference Ha (paper portion height-bottom plate height) from these measurement results (step B3). Further, the control means 5 reads the correction amount Hb of the
なお、用紙の厚さが用紙情報や、用紙の給紙時の算出によって得られている場合、用紙の残量を枚数によって算出することができる。その手順を図6に基づいて説明する。
まず、記憶部5bに記憶されている用紙情報などにより用紙厚さdを取得する(ステップC1)。次いで、上記手順と同様に底板高さ検知用の測距センサによって用紙積層台(底板)との距離を検出し、制御手段5に送出する(ステップC2)。次に、用紙部高検知用の測距センサによって用紙上面との距離を検出し、制御手段5に送出する(ステップC3)。これらの測定結果から、差分Haを算出する(ステップC4)。さらに、制御手段5では、記憶部5bの前記補正量Hbを読み出し(ステップC5)、上記で算出した差分Haから補正量Hbを差し引いてHを得る(ステップC6)。上記算出値Hを前記用紙厚さdで除してS=H/dを算出する(ステップC7)。前記Sを残量用紙枚数とし(ステップC8)、処理を終了する。
When the paper thickness is obtained by paper information or calculation at the time of paper feeding, the remaining amount of paper can be calculated by the number of sheets. The procedure will be described with reference to FIG.
First, the sheet thickness d is acquired from the sheet information stored in the
また、画像形成装置1では、用紙残量が少なくなると、生産性の低下防止やトナーの無駄な消費の回避などのためにニアエンプティ処理が可能になっている。このニアエンプティ処理の一例を図7の手順に基づいて説明する。用紙残量がニアエンプティ閾値に達すると、ニアエンプティ処理を開始する。先ず、即時トレイ変更の指示があるか否かの判定がなされる(ステップD1)。該指示は、予め初期設定などにより設定しておく。該設定は、画像形成装置の出荷時に設定がなされているものでもよく、また、前記操作部4を介して利用者が入力、変更をできるものであってもよい。即時トレイ変更の指示がある場合、トレイの変更に備えて、プリントを停止する(ステップD5)。
Further, in the
即時トレイの変更指示がない場合、用紙間隔を変更してプリントスピードをダウンした状態でプリント動作を行う(ステップD2)。これは、用紙なしになった状態が検知された場合、間に合わずに感光体の現像などによって無駄なトナーが消費されてしまうのを回避するためである。このダウンしたスピードでプリントを継続し、トレイに用紙が残っているか否かの検知をし(ステップD3)、用紙なしの場合、プリントを停止する(ステップD5)。用紙有りが検知される場合には、用紙有無を検知しつつ印字が終了するまでプリントを継続し(ステップD4)、印字終了によってプリントを停止する(ステップD5)。なお、上記ニアエンプティ処理の内容は一例であり、本発明としてはこれに限定されるものではない。また、ニアエンプティの処理内容を利用者が入力、変更できるようにしてもよく、また、複数の処理内容のうちから任意に選択できるようにしてもよい。 If there is no immediate tray change instruction, the printing operation is performed with the sheet interval changed and the printing speed reduced (step D2). This is to avoid wasted toner being consumed due to development of the photoconductor without being in time when a state of no paper is detected. Printing is continued at this reduced speed, and it is detected whether or not paper remains in the tray (step D3). If there is no paper, printing is stopped (step D5). If the presence of paper is detected, printing is continued until printing is completed while detecting the presence of paper (step D4), and printing is stopped when printing is completed (step D5). The content of the near empty processing is an example, and the present invention is not limited to this. Also, the user may be able to input and change the near empty processing content, or may be arbitrarily selected from a plurality of processing content.
次に、本発明の用紙残量検知を利用したニアエンプティ処理に至る手順を図8のフローチャートに基づいて説明する。なお、画像形成装置1では、ニアエンプティ処理のための用紙枚数と用紙高さに関する閾値がそれぞれ設定されており、通常時には用紙枚数の閾値が使用されるものとする。
Next, a procedure up to the near empty process using the remaining sheet detection according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. In the
プリント動作に際し、ユーザーによる用紙設定や印字指示がなされる(ステップE1)。これを受けた制御手段5では、用紙厚さの設定がなされているか否かの判定を行う(ステップE2)。用紙厚さは、例えば、上記用紙設定において設定された用紙の用紙情報として予め記憶部5bに記憶されているものが挙げられる。また、用紙設定において用紙厚さが設定入力されるものであってもよい。また、後述する用紙厚さの算出方法により取得されているものであってもよい。用紙厚さの設定がある場合(ステップE2、YES)、設定厚さによって前記用紙枚数のニアエンプティ閾値よりニアエンプティ位置(用紙高さ)を設定する(ステップE3)。該設定後、図5に示す手順によって用紙残量高さを算出する(ステップE4)。この用紙残量高さとニアエンプティ位置とを比較して、ニアエンプティ位置に達したか否かの判定を行う(ステップE34)。
At the time of the printing operation, the user performs paper setting and a printing instruction (step E1). Receiving this, the control means 5 determines whether or not the paper thickness has been set (step E2). For example, the sheet thickness may be stored in advance in the
一方、ステップE2で用紙厚さの設定がないと判定される場合(ステップE2、NO)、初期値として与えられているニアエンプティ位置に設定する(ステップE5)。該設定後、図5に示す手順によって用紙残量高さを算出する(ステップE6)。この用紙残量高さとニアエンプティ位置とを比較して、ニアエンプティ位置に達したか否かの判定を行う(ステップE7)。ニアエンプティ位置にある場合(ステップE7、YES)、図7に示すニアエンプティ処理を実行する(ステップE8)。該処理後、ATS(自動トレイ選択)の設定があるか否かの判定を行う(ステップE9)。この際に、ニアエンプティ処理における即時トレイ変更の指示があるか否かの判定結果によりフラグをたててこれを利用することができる。ATSの設定がある場合(ステップE9、YES)、用紙設定と同じ用紙が別トレイにあるか否かの判定がなされ(ステップE10)、別トレイに同サイズの用紙がある場合には、使用トレイを変更する動作を行い(ステップE11)、ステップE2に戻る。また、同じ用紙が別トレイにない場合(ステップE10、NO)、画像形成装置を機械停止し(ステップE12)、操作部4に用紙なし表示を行って利用者に用紙の補給を促す(ステップE13)。この一連の手順(ステップE2、E5〜E13)は、装置稼働初期に、用紙枚数が少なくて用紙情報も得られていない場合に好適である。
On the other hand, if it is determined in step E2 that the paper thickness has not been set (step E2, NO), it is set to the near empty position given as the initial value (step E5). After the setting, the remaining sheet height is calculated by the procedure shown in FIG. 5 (step E6). The remaining sheet height is compared with the near empty position to determine whether or not the near empty position has been reached (step E7). If it is in the near empty position (step E7, YES), the near empty process shown in FIG. 7 is executed (step E8). After the processing, it is determined whether or not ATS (automatic tray selection) is set (step E9). At this time, a flag can be set and used based on the determination result of whether or not there is an immediate tray change instruction in the near empty process. If there is an ATS setting (step E9, YES), it is determined whether or not the same sheet as the paper setting is in another tray (step E10). Is performed (step E11), and the process returns to step E2. If the same sheet is not in another tray (step E10, NO), the image forming apparatus is mechanically stopped (step E12), and no paper is displayed on the
一方、ステップE7で、用紙残量がニアエンプティ位置に達していない場合(ステップE7、NO)、用紙厚さを算出するために、プリント動作を開始し(ステップE15)、測距センサが検知可能な位置であるか否かの判定を行う(ステップE16)。これは例えば、用紙残量が満杯に近いような用紙積載台が低い位置にある状態では、測距センサの検知可能域外であるとして位置検知を行わない場合があるためである。検知可能位置でない場合には、印字終了まで、該判定を繰り返し(ステップE17)、検知不能のまま印字を終了をするとプリント終了の処理を行う(ステップE18)。用紙積載台が測距センサの検知可能位置範囲内にあると(ステップE16、YES)、プリントされている用紙の枚数カウントを開始するとともに、カウント目標値を設定する(ステップE19)。次いで、直ちに底板用測距センサによる位置検知を実施し、測定結果を制御手段5に送出し(ステップE20)、この検知結果を記憶部5bに記憶する(ステップE21)。上記測定後、プリント毎にカウントアップしてカウントエンドに達したか否かを判定し(ステップE22)、カウントエンドに達しない場合、図5に示す手順によって用紙残量高さを算出し(ステップE23)、ニアエンプティ位置に達したか否かの判定を行う(ステップE24)。ニアエンプティ位置に達していると判定される場合(ステップE24、YES)、用紙厚さの算出を行うことなく、図7に示すニアエンプティ処理を行い(ステップE38)、前記ステップE9に移行する。
また、ニアエンプティ位置に達していない場合(ステップE24、NO)、印字終了になるまで(ステップE25)、カウントエンドの判定を行い(ステップE22)、カウントエンドに達する前に印字終了になると(ステップE25、YES)、プリントを終了する(ステップE26)。
On the other hand, if the remaining amount of paper has not reached the near empty position in step E7 (step E7, NO), the printing operation is started to calculate the paper thickness (step E15), and the distance measuring sensor can detect it. It is determined whether the position is correct (step E16). This is because, for example, in a state where the paper stacking base is at a low position where the remaining amount of paper is almost full, the position detection may not be performed because it is outside the detectable range of the distance measuring sensor. If it is not the detectable position, the determination is repeated until the end of printing (step E17), and if the printing is terminated without being detected, the printing end process is performed (step E18). When the sheet stacking table is within the detectable range of the distance measuring sensor (step E16, YES), the counting of the number of printed sheets is started and a count target value is set (step E19). Next, the position detection by the bottom plate distance measuring sensor is immediately performed, the measurement result is sent to the control means 5 (step E20), and the detection result is stored in the
If the near empty position has not been reached (step E24, NO), the count end is determined (step E22) until the printing is finished (step E25), and if the printing is finished before the count end is reached (step E22). (E25, YES), printing is terminated (step E26).
一方、プリントによって印字終了前にカウントエンドに達すると(ステップE22、YES)、直ちに、底板用測距センサによる位置検知を実施し、測定結果を制御手段5に送出する(ステップE30)。制御手段5では、記憶されているカウント開始時の底板測定位置を読み出し、カウントエンド後の底板測定位置との差分を算出し、これをカウントした用紙枚数で除することで、一枚当たりの用紙の厚みを算出する(ステップE31)。この用紙厚みを用いて、ニアエンプティ閾値の用紙枚数からニアエンプティ位置を算出し、初期設定のニアエンプティ位置と置き換える(ステップE32)。次いで、図5に示す手順によって用紙残量高さを算出し(ステップE33)、ニアエンプティ位置に達したか否かの判定を行う(ステップE34)。ニアエンプティ位置に達していると判定される場合(ステップE34、YES)、用紙厚さの算出を行うことなく、図7に示すニアエンプティ処理を行い(ステップE38)、前記ステップE9に移行する。一方、ニアエンプティ位置に達していないと判定される場合、プリント動作を継続し(ステップE35)、印字終了まで(ステップE36)、ニアエンプティ判定を繰り返し、印字終了により(ステップE36、YES)、プリントを終了する(ステップE37)。 On the other hand, when the count end is reached before printing is completed by printing (step E22, YES), the position detection by the distance sensor for the bottom plate is immediately performed, and the measurement result is sent to the control means 5 (step E30). The control means 5 reads out the stored bottom plate measurement position at the start of counting, calculates the difference from the bottom plate measurement position after the count end, and divides this by the counted number of sheets, thereby obtaining the number of sheets per sheet. Is calculated (step E31). Using this sheet thickness, a near empty position is calculated from the number of sheets of the near empty threshold, and is replaced with the default near empty position (step E32). Next, the remaining sheet height is calculated by the procedure shown in FIG. 5 (step E33), and it is determined whether or not the near empty position has been reached (step E34). If it is determined that the near empty position has been reached (step E34, YES), the near empty process shown in FIG. 7 is performed without calculating the paper thickness (step E38), and the process proceeds to step E9. On the other hand, when it is determined that the near empty position has not been reached, the printing operation is continued (step E35), until the printing is completed (step E36), the near empty determination is repeated, and when printing is completed (step E36, YES), printing is performed. Is terminated (step E37).
従来は、ニアエンプティ精度の精度が悪い場合には数十枚の残量があるにもかかわらず、機械が停止、動作が遅くなる、用紙残りがあるのに別トレイに移動(ATS)等が発生して、生産性に問題が発生する等の問題があるが、本発明では、上記実施形態に説明するように、ニアエンプティ判定を精度良く行うことができ、生産性の低下を極力小さくして、トナーの無駄な使用などを回避することができる。 Conventionally, when the near-empty accuracy is low, the machine stops, the operation is slow, even though there are several tens of sheets remaining, and there is paper remaining (ATS) etc. However, in the present invention, as described in the above embodiment, near-empty determination can be performed with high accuracy, and the decrease in productivity is minimized. Thus, useless use of toner can be avoided.
以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の説明に限定をされるものではなく、本発明の範囲内において当然に変更が可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to description of the said embodiment, Of course, it can change within the scope of the present invention.
1 画像形成装置
2 給紙部
4 操作部
5 制御手段
5a CPU
5b 記憶部
7 画像形成部
8 搬送手段
20、30、40、50 給紙トレイ
21、31、41、51 用紙積載台
22、32、42、52 用紙トレイ上昇・停止モータ
23 給紙ローラ
24a 測距センサ
24b 測距センサ
25 用紙上限検知センサ
DESCRIPTION OF
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