JP2011042440A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、プリンタ、複写機、多機能デジタル複合機(MFP)、ファクシミリ装置等の画像形成装置、特に給紙カセット(又はトレイ)に積載した用紙を順次給紙して印刷する機能を有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a multifunction digital multi-function peripheral (MFP), and a facsimile machine, and more particularly, an image having a function of sequentially feeding and printing sheets stacked on a sheet feeding cassette (or tray). The present invention relates to a forming apparatus.
このような画像形成装置においては、連続印刷を生産性よく行うためと、給紙すべき用紙が無くなったときには速やかに画像形成動作を停止して、無駄な作像を行わないようすると共に、用紙がなくなったことを作業者に知らせる必要がある。
そのため、例えば特許文献1には、画像形成装置における給紙トレイ内の用紙を積載する上昇トレイ(積載板)に計測部としてセンサを取り付け、そのセンサの検知信号によって積載板の上昇量や傾きなどを計測して、積載されている用紙の枚数(残用紙枚数)を計測することが開示されている。
In such an image forming apparatus, in order to perform continuous printing with high productivity, and when there is no more paper to be fed, the image forming operation is stopped immediately so as not to perform useless image formation. It is necessary to inform the worker that there is no more.
For this reason, for example, in
この画像形成装置によれば、給紙トレイ内の用紙の減少に応じて変化する積載板の角度を検知して、用紙の消費量や用紙残量を推定計測することは可能である。それによって、用紙不足あるいは用紙無しの状態を判定することも可能である。
しかし、機内湿度や経年変化、使用する用紙の厚さや材質等の様々な条件に起因して、積載用紙枚数と積載板の角度との関係は変化し、特に用紙1枚当たりの積載板の角度変化は極めて小さいため、用紙が1枚ある状態と用紙無しの状態とを積載板の角度から判別するのは極めて困難であり、特許文献1に記載のものでは用紙の有無を正確に検知することはできなかった。
According to this image forming apparatus, it is possible to estimate and measure the amount of paper consumed and the remaining amount of paper by detecting the angle of the stacking plate that changes in accordance with the reduction of paper in the paper feed tray. Thereby, it is possible to determine the state of paper shortage or no paper.
However, the relationship between the number of stacked sheets and the angle of the stack varies due to various conditions such as humidity inside the machine, changes over time, and the thickness and material of the paper used, especially the angle of the stack per sheet. Since the change is extremely small, it is extremely difficult to discriminate between the state where there is one sheet and the state where there is no sheet from the angle of the stacking plate. I couldn't.
そこで、一般には特許文献2に記載されているように、用紙残量センサとは別に、用紙の有無を検知するための用紙有無センサ(フィラーとマイクロスイッチ、光電センサ等による)を設けていた。
Therefore, generally, as described in
しかしながら、このようにすると、2つのセンサを使用することになるため、構成が複雑になりコスト高になるばかりか、各センサの取り付けスペースを確保するための困難性もあった。
この発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、一つのセンサを用いて、給紙カセット(トレイを含む)の用紙積載量および用紙が所定枚数以下のペーパニアエンド状態を判断できるとともに、用紙の有無も正確に検知できるようにすることを目的とする。
However, in this case, since two sensors are used, not only the configuration becomes complicated and the cost increases, but also there is a difficulty in securing a mounting space for each sensor.
The present invention has been made to solve these problems, and can use one sensor to determine the paper stack amount of a paper feed cassette (including a tray) and the paper near end state where the number of paper sheets is equal to or less than a predetermined number. At the same time, the object is to enable accurate detection of the presence or absence of paper.
この発明は上記の目的を達成するため、給紙カセット内に用紙の積載量に応じて給紙方向の傾き角度が変化する用紙積載板を備え、その用紙積載板上に積層された用紙を最上位の用紙から順次給紙する給紙手段と、その給紙手段によって給紙された用紙に、作像部で作像したトナー像を転写して画像形成を行う画像形成手段とを有する画像形成装置であって、上記用紙積載板に、上記給紙方向の傾き角度を検出する傾き検知センサを、その用紙積載板上に用紙がある間は該傾き検知センサと用紙積載板との上記給紙方向の相対角度が一定で、該用紙積載板上に用紙がなくなると上記相対角度が小さくなる変化をするように設け、上記相対角度が一定の状態で上記傾き検知センサにより検出される傾き角度によって上記用紙の積載量及び用紙が所定枚数以下のペーパニアエンドを判断し、上記相対角度が変化したときに上記傾き検知センサにより検出される傾き角度によって用紙がないペーパエンドを判断する手段を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention includes a sheet stacking plate in which a tilt angle in the sheet feeding direction changes in accordance with a stacking amount of sheets in a sheet feeding cassette, and stacks sheets stacked on the sheet stacking plate as the maximum. Image forming unit having a sheet feeding unit that sequentially feeds paper from an upper sheet, and an image forming unit that forms an image by transferring a toner image formed by the image forming unit onto the sheet fed by the sheet feeding unit An inclination detection sensor for detecting an inclination angle of the paper feeding direction on the paper stacking plate, and the paper feeding between the tilt detection sensor and the paper stacking plate while the paper is on the paper stacking plate. The relative angle of the direction is constant, and the relative angle is changed to be small when there is no paper on the paper stacking plate, and the relative angle is constant and the inclination angle detected by the inclination detection sensor is constant. The above paper loading capacity and paper Determining the constant number following paper near-end, and having a means for determining the paper end is no paper by the tilt angle detected by the inclination sensor when the relative angle is changed.
より具体的には、上記用紙積載板の裏面側に、上記給紙方向の傾き角度を検出する傾き検知センサを一体に設けたセンサ支持板を上記用紙積載板に対して上記給紙方向における相対角度可変に設け、そのセンサ支持板に突設した突起が上記用紙積載板に形成した透孔又は切欠きに挿入され、その用紙積載板の上面から突出する方向に付勢されており、上記用紙積載板上に1枚以上の用紙が載置されている場合には、その用紙によって上記突起が押し下げられて上記用紙積載板の上面から突出しないように構成することによって、上記用紙積載板に上記傾き検知センサを、該用紙積載板上に用紙がある間は該傾き検知センサと上記用紙積載板との上記相対角度が一定で、該用紙積載板上に用紙がなくなると上記相対角度が小さくなる変化をするように設け、
上記突起が上記用紙積載板の上面から突出しない状態が、上記相対角度が一定の状態であり、上記突起が上記用紙積載板の上面から突出したときが、上記相対角度が変化したときであるようにするとよい。
More specifically, a sensor support plate integrally provided with an inclination detection sensor for detecting an inclination angle in the paper feeding direction on the back side of the paper stacking plate is relative to the paper stacking plate in the paper feeding direction. Provided with a variable angle, a protrusion protruding from the sensor support plate is inserted into a through hole or notch formed in the paper stacking plate, and is biased in a direction protruding from the upper surface of the paper stacking plate. When one or more sheets are placed on the stacking plate, the protrusion is pushed down by the sheet so as not to protrude from the upper surface of the sheet stacking plate. When the sheet is on the sheet stacking plate, the relative angle between the tilt detection sensor and the sheet stacking plate is constant, and the relative angle decreases when there is no sheet on the sheet stacking plate. To change Provided on the jar,
The state where the protrusion does not protrude from the upper surface of the paper stacking plate is a state where the relative angle is constant, and the time when the protrusion protrudes from the upper surface of the paper stacking plate is when the relative angle changes. It is good to.
上記ペーパニアエンド判断の閾値となる角度βと上記ペーパエンド判断の閾値となる角度αとを記憶する角度記憶手段を有し、上記傾き検知センサにより検出される傾き角度がβを超えたときにペーパニアエンドと判断し、αを超えたときにペーパエンドと判断するようにするとよい。 An angle storage unit that stores an angle β that is a threshold value for the paper near end determination and an angle α that is a threshold value for the paper end determination, and the paper is detected when the inclination angle detected by the inclination detection sensor exceeds β. It is better to determine near end and to determine paper end when α is exceeded.
上記用紙積載板上に用紙を1枚セットした状態で上記傾き検知センサにより検出される傾き角度によって上記αを算出して補正し、上記用紙積載板上に用紙を所定枚数セットした状態で上記傾き検知センサにより検出される傾き角度によって上記βを算出して補正する手段を有するのが望ましい。 The α is calculated and corrected by the tilt angle detected by the tilt detection sensor with one sheet set on the sheet stacking plate, and the tilt is set with a predetermined number of sheets set on the sheet stacking plate. It is desirable to have means for calculating and correcting the β according to the inclination angle detected by the detection sensor.
これらの画像形成装置において、さらに、上記傾き検知センサにより検出される傾き角度が、上記用紙積載板上の用紙量が満杯のときの傾き角度を下回った場合に積載量オーバと判断する手段を有するのが望ましい。
上記積載量オーバと判断する手段が積載量オーバと判断したときは、それを警告表示する手段を有するとよい。
In these image forming apparatuses, the image forming apparatus further includes means for determining that the stacking amount is over when the tilt angle detected by the tilt detection sensor is lower than the tilt angle when the paper amount on the paper stacking plate is full. Is desirable.
When the means for determining that the load is overload is determined to be overloading, it is preferable to have means for displaying a warning.
これらの画像形成装置はまた、上記画像形成手段が、上記ペーパニアエンドと判断されるまでは作像したトナー像を転写すべき用紙の有無を確認することなく作像を開始し、上記ペーパニアエンドと判断された後は作像したトナー像を転写すべき用紙が有ることを確認してから作像を開始し、上記ペーパエンドと判断されたときは画像形成を中断するのが望ましい。 These image forming apparatuses also start image formation without confirming whether or not there is a sheet on which the image is to be transferred until the image forming unit determines that the paper near the paper end. After the determination, it is preferable to start the image formation after confirming that there is a sheet to which the formed toner image is to be transferred. When it is determined that the paper end, it is desirable to interrupt the image formation.
この発明によれば、給紙カセット内に用紙の積載量に応じた用紙積載板の角度変化とは独立して、用紙の有無により傾き検知センサの角度が変化するため、ペーパエンドを正確に検知できる。しかも、用紙積載量および用紙が所定枚数以下のペーパニアエンド状態の判断と、用紙の有無の検知とを共通の一つのセンサからの検出情報で行えるため、部品数および組み付け工数を低減し、コスト低減を図ることができる。 According to the present invention, the angle of the inclination detection sensor changes depending on the presence or absence of paper independently of the change in the angle of the paper stacking plate according to the paper stacking amount in the paper feed cassette, so the paper end is accurately detected. it can. In addition, it is possible to determine the paper load amount and the paper near end condition when the number of sheets is less than a predetermined number of sheets, and to detect the presence or absence of paper using detection information from one common sensor, reducing the number of parts and assembly man-hours and reducing costs. Can be achieved.
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔画像形成装置の機能的構成〕
図1は、この発明による画像形成装置の一実施形態の機能的構成を示すブロック図である。
この画像形成装置100は、CPU101、プロッタ制御部102、画像処理部103、記憶部104、ネットワーク・インタフェース(I/F)制御部105、I/O制御部106、操作・表示部107、およびプロッタ108を備えたプリンタである。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[Functional configuration of image forming apparatus]
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
The
これらのうちプロッタ108以外は、データバスとアドレスバス及びコントロールバスからなるCPUバス109によって相互に接続されている。I/O制御部106には、各種電装品であるセンサや駆動手段としてのドライバが接続されている。ネットワークI/F制御部105には、外部機器であるPC(パーソナルコンピュータ)が、LAN回線等のネットワークを介して接続される。
Of these, components other than the
CPU101は、この画像形成装置100全体の制御を司る。プロッタ制御部102は、用紙(記録紙)への書き込み動作を行うプロッタ108を制御する。画像処理部103は、ネットワークI/F制御部105を介してPCから送られてきた画像データに対して所定の画像処理を施す。I/O制御部106は、センサやドライバの制御、および給紙手段(不図示)が複数ある場合にはその選択なども行う。操作・表示部107は、ユーザの操作により各種情報の装置への入力を行うキー及び各種情報の表示を行う液晶表示器等を備えている。記憶部104はROM、RAM、および不揮発RAM等からなる。
The
そのROMには、CPU101が実行するプログラムや固定データを記憶する。RAMには、印刷データを含む一次的なデータ等を記憶し、CPU101のワーキングメモリとしても使用される。不揮発RAMには、この発明に使用する後述の角度α、β、−γのデータを含む電源をオフにしても保存する必要があり、更新も可能なデータを記憶する。不揮発RAMは、電池でバックアップされたRAMでもよい。
The ROM stores programs executed by the
この画像形成装置100はプリンタの例を示したが、図1の各構成に加えてスキャナ部を設け、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能を持つか、あるいはさらにファクシミリ送受信部も設けてファクシミリ機能も持つ多機能デジタル複合機にしてもよい。あるいは単機能の複写機やファクシミリ装置であってもよい。
Although this
〔画像形成装置を接続したネットワークの例〕
図2は画像形成装置100がネットワークI/F制御部105から、LANや公衆回線等のネットワーク200を介してPC((パーソナルコンピュータ:図示の例ではPC1,PC2)やサーバ(図示の例ではサーバ1、サーバ2)と接続された例を示す。各PCは画像形成装置100へ画像データを送信して印刷を実行するほかに、画像形成装置100の情報を取得してディスプレイに表示したり、画像形成装置100に対して各種指示や設定を行うことができる。サーバ1は例えば機種データベース用であり、サーバ2は例えばメディアデータベース用である。PCやサーバは任意の数だけ接続できる。
[Example of network with connected image forming devices]
2 shows that the
〔画像形成装置の内部構造の例〕
図3は、図1に示した画像形成装置100がタンデム方式のフルカラープリンタである場合の内部構造(主にプロッタ108に相当する部分)を簡略化して示す側面図である。ここでは、作像処理を行うプロセスカートリッジとしてAIO(All In One)カートリッジを採用した場合の例を示す。
[Example of internal structure of image forming apparatus]
FIG. 3 is a side view showing a simplified internal structure (mainly a portion corresponding to the plotter 108) when the
このフルカラープリンタである画像形成装置100は、図3に示すように、画像形成部(作像部)が、作像ユニットを内蔵した4つのAIOカートリッジ、すなわちAIOカートリッジ(K)1、AIOカートリッジ(C)2、AIOカートリッジ(M)3、AIOカートリッジ(Y)4と、これらのAIOカートリッジ1〜4の下側に位置する中間転写ベルト5と2次転写体である2次転写バイアスローラ6とを備えている。なお、括弧内のY,M,C,Kは、それぞれYはイエロー、Mはマゼンタ、Cはシアン、Kはブラックの各色を意味する。
As shown in FIG. 3, the
4つのAIOカートリッジ1〜4は、各々異なる色のトナー像を形成する。すなわち、AIOカートリッジ1はブラックのトナーを用いて黒のトナー像を、AIOカートリッジ2はシアンのトナーを用いてシアンのトナー像を、AIOカートリッジ3はマゼンタのトナーを用いてマゼンタのトナー像を、AIOカートリッジ4はイエローのトナーを用いて黄色のトナー像を、それぞれ形成する。
The four
これら4つのAIOカートリッジ1〜4の構造は同じであり、それぞれ回転自在な像担持体である円筒形の感光体1a,2a,3a,4aと、その各感光体の周囲に静電写真プロセスの順に配置された帯電ローラ1b,2b,3b,4bと、現像装置の現像ローラ1c、2c、3c、4cと、クリーニング装置1d,2d,3d,4dとを備えている。これらの4つの感光体1a,2a,3a,4aは互いに平行であって、中間転写ベルト5の上面に接するように等間隔に配置されている。
These four
感光体1a,2a,3a,4aは、画像形成動作の際に、図示しないモータによって例えば周速120mm/secで図3で右回りに回転駆動される。また、各AIOカートリッジ1〜4にはメーカ情報や感光体駆動時間、トナー使用量等の各種情報を保存しているメモリが内蔵されている。各AIOカートリッジ装着部には装着検出手段が設けられている。また、装置本体110の上部はカバーとなっており、そのカバーを開けてAIOカートリッジ1〜4を着脱可能になっている。
The photoreceptors 1a, 2a, 3a, 4a are rotationally driven clockwise in FIG. 3 at a peripheral speed of 120 mm / sec, for example, by a motor (not shown) during an image forming operation. Each
各帯電ローラ1b,2b,3b,4bは、それぞれ各感光体1a,2a,3a,4aに圧接されており、感光体1a,2a,3a,4aに対して従動回転する。そして、各帯電ローラ1b,2b,3b,4bは、図示しない高圧電源によりACおよびDCバイアスが印加され、各感光体1a,2a,3a,4aの表面を一様に帯電する。
Each charging
また、4つのAIOカートリッジ1〜4の上側には光書込ユニット9が配置されている。その光書込ユニット9は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色ごとの画像データに対応するレーザ光LK,LC,LM,LYを各感光体1a,2a,3a,4aの表面に向けて照射し、各感光体1a,2a,3a,4aの帯電した表面に静電潜像を形成する。この光書込ユニット9としては、レーザ光源やポリゴンミラー等を用いたレーザスキャン方式のものを示しているが、LEDアレイと結像手段とを組合せた方式のものを用いてもよい。
An optical writing unit 9 is disposed above the four
各AIOカートリッジ1〜4の現像装置は、それぞれトナー容器1e,2e,3e,4e内に収容された各色のトナーを、パドル1f,2f,3f,4fの回転によって撹拌し、必要な量だけ現像ローラ1c,2c,3c、4cに供給して一成分現像を実行する。その各現像ローラ1c,2c,3c,4cには、図示しない高圧電源から供給される所定の現像バイアス電圧が印加され、感光体1a,2a,3a,4aの表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として顕像化する。
The developing devices of the
現像バイアスが低すぎると静電潜像が十分にトナー現像されず薄いトナー像になってしまう。また、逆に現像バイアスが高すぎると静電潜像の周辺にもトナーが付着して感光体の地肌汚れが発生してしまう。地肌汚れが発生すると、適正な画像が得られないばかりではなく、不要にトナー消費を早めたり、トナー飛散により装置の故障が発生したり、大量のトナーでクリーニング性能が追いつかずに破壊することもある。 If the developing bias is too low, the electrostatic latent image is not sufficiently developed with toner and becomes a thin toner image. On the other hand, if the developing bias is too high, the toner adheres to the periphery of the electrostatic latent image and the background of the photosensitive member is stained. When the background stains occur, not only can an appropriate image be obtained, but toner consumption can be accelerated unnecessarily, the device can be damaged due to toner scattering, or the cleaning performance can not be caught up with a large amount of toner. is there.
そのため、従来の画像形成装置ではトナー濃度を測定する手段を搭載して、トナーの劣化や感光体の疲労による画像不良を防止するために、現像バイアスの補正を行っている。この装置では、現像バイアスの設定可能範囲を+30V〜+350Vとし、デフォルトを+80Vとする。 For this reason, the conventional image forming apparatus is equipped with a means for measuring the toner density and corrects the developing bias in order to prevent image defects due to toner deterioration and photoconductor fatigue. In this apparatus, the setting range of the developing bias is + 30V to + 350V, and the default is + 80V.
中間転写ベルト5は、駆動ローラ5aと支持ローラ5bとにより張架されている。そして、中間転写ベルト5は、図示しないモータによって矢示方向に回動される。
その中間転写ベルト5の上側部分の内側には、1次転写体である4つの1次転写バイアスローラ5cが設けられている。その各1次転写バイアスローラ5cは、中間転写ベルト5を介して各々感光体1a,2a,3a,4aの転写位置に対向配置されている。
The intermediate transfer belt 5 is stretched between a
Inside the upper portion of the intermediate transfer belt 5, four primary transfer bias rollers 5c, which are primary transfer members, are provided. The primary transfer bias rollers 5c are arranged to face the transfer positions of the photoreceptors 1a, 2a, 3a, and 4a via the intermediate transfer belt 5, respectively.
各1次転写バイアスローラ5cは、図示しない1次転写バイアス印加部によって1次転写バイアス電圧が印加され、各感光体1a,2a,3a,4aの表面のトナー画像を順次中間転写ベルト5の表面に重ねて転写する。なお、1次転写バイアス印加部は高圧電源である。また、支持ローラ5bの上部近傍には、中間転写ベルト5をクリーニングするクリーニング装置7が設けられている。 A primary transfer bias voltage is applied to each primary transfer bias roller 5c by a primary transfer bias application unit (not shown), and the toner images on the surfaces of the photoreceptors 1a, 2a, 3a, 4a are sequentially transferred to the surface of the intermediate transfer belt 5. Transfer it on top of it. The primary transfer bias application unit is a high voltage power source. A cleaning device 7 for cleaning the intermediate transfer belt 5 is provided in the vicinity of the upper portion of the support roller 5b.
2次転写バイアスローラ6は、中間転写ベルト5を介して支持ローラ5bと対向する位置に設けられている。その2次転写バイアスローラ6は、図示しない2次転写バイアス印加部によって2次転写バイアス電圧が印加され、中間転写ベルト5とによって挟持する記録材である用紙8に中間転写ベルト5上のトナー画像を2次転写する。なお、2次転写バイアス印加部は高圧電源である。
The secondary transfer bias roller 6 is provided at a position facing the support roller 5 b with the intermediate transfer belt 5 interposed therebetween. A secondary transfer bias voltage is applied to the secondary transfer bias roller 6 by a secondary transfer bias applying unit (not shown), and a toner image on the intermediate transfer belt 5 is applied to a
給紙カセット(給紙トレイと称することもある)10内には用紙8が収容保持され、用紙8は給紙ローラ11によって最上位の用紙から一枚ずつ分離して給紙される。一枚ずつ分離給紙された用紙8は、用紙搬送路17中に配設されたレジストローラ12によって2次転写位置に搬送される。その用紙8の副走査長はレジストセンサ13によって計測される。
A
給紙カセット10内の用紙積載板(図3では図示を省略している)に傾き検知センサ16が設けられ、その傾き検知センサ16の給紙方向の傾きによって用紙残量と共にペーパニアエンド(残用紙が所定枚数以下)及びペーパエンド(用紙なし)も検出する。その詳細は後述する。
また、用紙残量の検出は用紙が給紙ローラ11を抜けた時の加速度や振動と組み合わせて検出しても良い。
An
The remaining amount of paper may be detected in combination with acceleration or vibration when the paper passes through the
定着装置14は、トナー像が転写され用紙搬送路17に沿って搬送させる用紙8を加熱ローラ14aと加圧ローラ14bによって挟んで、熱と圧力とを加えることによりトナー像を用紙8に定着する。
図3に示した構成では、2次転写バイアスローラ6は中間転写ベルト5と当接状態となっているが、接離機構を備えている場合は、中間転写ベルト5上の不要なトナーが2次転写バイアスローラ6に転写されないように紙詰まり発生時などの場合には離間させる。
The fixing
In the configuration shown in FIG. 3, the secondary transfer bias roller 6 is in contact with the intermediate transfer belt 5, but when a contact / separation mechanism is provided, unnecessary toner on the intermediate transfer belt 5 is 2 In order to prevent transfer to the next transfer bias roller 6, the paper is separated when a paper jam occurs.
〔画像形成動作の説明〕
次に、このフルカラープリンタである画像形成装置100の画像形成動作について説明する。画像形成動作は、画像形成モードに応じた色の感光体を中間転写ベルト5に当接させた状態で行われる。光書込ユニット9から画像データに応じたレーザ光LK,LC,LM,LYが出射され、その各レーザ光が各感光体1a,2a,3a,4aの表面に照射されることにより、帯電済みの各感光体1a,2a,3a,4aの表面に静電潜像が形成される。この静電潜像に対して各AIOカートリッジ1〜4の現像装置の現像ローラ1c、2c、3c、4cによって供給されたトナーが付着し、トナー像として顕像化される。
[Description of image forming operation]
Next, an image forming operation of the
そのトナー像は、各感光体1a,2a,3a,4aと同期して移動する中間転写ベルト5の表面に1次転写バイアスが印加された各1次転写バイアスローラ5cの転写作用で順次重ね合わせて1次転写される。このように各感光体の表面に形成された異なる色のトナー像が中間転写ベルト5上に順次重ね合わせて1次転写されることにより、中間転写ベルト5上にはカラートナー像が形成される。なお、単色モードの場合には色は一つとなりトナー像の重ね合わせはない。 The toner images are sequentially superposed by the transfer action of each primary transfer bias roller 5c in which a primary transfer bias is applied to the surface of the intermediate transfer belt 5 that moves in synchronization with each of the photoreceptors 1a, 2a, 3a, and 4a. Primary transfer. As described above, the toner images of different colors formed on the surfaces of the respective photoreceptors are sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 5 and primarily transferred, whereby a color toner image is formed on the intermediate transfer belt 5. . In the single color mode, there is one color and there is no superposition of toner images.
中間転写ベルト5上のトナー像は、給紙カセット10から給紙されて2次転写バイアスローラ6と中間転写ベルト5との間の転写位置に送り込まれた用紙8に2次転写される。この2次転写は、2次転写バイアス電圧が印加された2次転写バイアスローラ6の転写作用で実行される。カラートナー像が転写された用紙8は、定着装置14で定着処理され、定着処理後に排紙ローラ18によって、フルカラープリンタの装置本体110に設けられた排紙口15から排紙される。その排紙を排紙センサ19によって検知する。
The toner image on the intermediate transfer belt 5 is secondarily transferred to the
用紙8の両面に画像を形成する両面モードの場合は、排紙センサ19が用紙の後端を検知すると、排紙ローラ18を逆転させると共に用紙搬送路を用紙反転搬送路20側へ切り替え、反転搬送ローラ21を回転させ、片面に画像が形成された用紙を用紙反転搬送路20を通して反転搬送し、レジストローラ12に戻し、次の画像を用紙の他方の面に転写させる。用紙反転搬送路20を搬送される用紙を両面センサ22が検知する。
In the duplex mode in which images are formed on both sides of the
このように、通常は用紙給紙よりも先にトナー像を形成する。そのため、トナー像形成後に「用紙なし」が検出されると、作像部によって形成されたトナー像がクリーニングで破棄されてしまうことになる。しかし、常に用紙の有無を確認してから作像を開始すると、作像間隔が開き、生産性が著しく低下するため、一般には用紙の有無を確認せずに用紙給紙よりも先に作像を開始してトナー像を形成している。 As described above, the toner image is usually formed prior to paper feeding. Therefore, when “no paper” is detected after the toner image is formed, the toner image formed by the image forming unit is discarded by cleaning. However, if image formation is started after always confirming the presence of paper, the image formation interval will open and productivity will be significantly reduced. Therefore, in general, image formation will be performed before paper supply without confirming the presence of paper. And a toner image is formed.
この発明による画像形成装置はこの問題を解決し、画像形成の生産性を極力低下させることなく、形成されたトナー像が用紙に転写されずに破棄されることがないようにすることができる。 The image forming apparatus according to the present invention solves this problem and prevents the formed toner image from being discarded without being transferred to the paper without reducing the productivity of image formation as much as possible.
図4は、この発明による画像形成装置における作像と給紙のタイミング関係を示すタイミングチャートである。この図4において、(a)は時間(秒)、(b)は印刷要求有りの期間、(c)は作像タイミングと作像期間、(d)は給紙タイミングと給紙期間、(e)は残用紙枚数が所定枚数以下になったペーパニアエンド検出後の期間、(f)は残用紙が無くなったペーパエンド(用紙なし)検出後の期間をそれぞれ示している。 FIG. 4 is a timing chart showing the timing relationship between image formation and paper feed in the image forming apparatus according to the present invention. 4, (a) is time (seconds), (b) is a period when there is a print request, (c) is an image forming timing and an image forming period, (d) is a paper feeding timing and a paper feeding period, (e ) Indicates a period after detection of a paper near end when the number of remaining sheets is equal to or less than a predetermined number, and (f) indicates a period after detection of a paper end (no sheet) where there is no remaining sheet.
給紙カセット10に所定枚数を超える用紙がある通常用紙量の時は、図4(c)における画像1,2,3のように、用紙の有無を確認することなく作像を先行し、その各画像の転写に間に合うように用紙1,2,3を給紙する。残用紙枚数が所定枚数以下のペーパニアエンドを検出した後は、現在給紙中の用紙が給紙ローラを抜けた後、次の用紙があることを確認(図4では黒丸と矢印で示す)した後作像を開始する。残用紙がなくなり、ペーパエンドを検出すると印刷要求を停止させ、印刷を中断する。このように動作することによって、生産性の低下を抑えながら、不要なトナー像の形成を防止することができる。
When there are more than a predetermined number of sheets in the
上述した実施形態は、この発明をフルカラープリンタに適用した例を説明したが、この発明は、モノクロプリンタにも同様に適用できる。 In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a full-color printer has been described. However, the present invention can be similarly applied to a monochrome printer.
〔用紙積載状態検知部の構成〕
図5及び図6に、この画像形成装置における給紙カセット10内に設けた用紙積載板と傾き検知センサ等からなる用紙積載状態検知部の構成を示す。
給紙カセット(給紙トレイと称することもある)10内には用紙積載板25が、その一端部25aを軸26によって給紙カセット10の両側壁に回動自在に軸支されて設けられており、底面10aに対する給紙方向の傾斜角度が自在に変化するようになっている。その用紙積載板25の他端部25bと給紙カセット10の底面10aとの間に、図10に示すように圧縮スプリング30を介装しており、他端部25bが常時上昇する(用紙積載板25の底面10aに対する傾斜角度が大きくなる)ように付勢されている。
[Configuration of paper loading status detection unit]
5 and 6 show the configuration of a sheet stacking state detection unit including a sheet stacking plate and an inclination detection sensor provided in the
A
その用紙積載板25の下面側に、センサ支持板27が一端部(図では左端部)を回動自在に軸支されて設けられ、そのセンサ支持板27の他端部(図では右端部)との間に引張スプリング29を介装している。そのセンサ支持板27の下面に傾き検知センサ16が固定されており、上面の中央部には上面に垂直に突起28が固設され、用紙積載板25に形成された透孔25cに緩く嵌合している。
On the lower surface side of the
センサ支持板27は、用紙積載板25に対して矢示A方向に引張スプリング29によって付勢されているので、用紙積載板25上に用紙が載置されていない場合には、図5に示すように、突起28の上端部が用紙積載板25の上面から突出している。
用紙積載板25上に1枚以上の用紙8が載置されていると、その重みで図6の矢示B方向に突起28が引張スプリング29の付勢力に抗して押し下げられ、上端部が用紙積載板25の上面から突出しない状態になる。このように、用紙積載板25上に用紙8が有るか否かによって、用紙積載板25とセンサ支持板27との間の給紙方向の相対角度が大きく変化する。
Since the
When one or
引張スプリング29は、用紙1枚でも突起28が押し下げられなければならないので、例えば通常のフィラー型センサで使用されているような弱いバネを使用する。
この用紙積載状態検知部は、用紙積載板25上に用紙8が積載されている状態では、図6に示すように用紙積載板25とセンサ支持板27とが一定の相対角度を保ったまま、用紙8の積載量に応じた重みで用紙積載板25が回動して、用紙積載板25の給紙カセット10の底面10aに対する給紙方向の傾斜角度が変化する。それによって傾き検知センサ16の傾きも同様に変化するので傾き検出角度が変化し、その検出角度によって用紙積載量を推定算出することができる。
As the
In the state where the
用紙1枚当たりの傾きの変化は極めて僅かであるし、用紙積載量の多い場合と少ない場合とで用紙1枚当たりの傾きの変化量が変わるため正確な用紙残量を算出するのは困難であるが、傾き検知センサ16による検出角度に基づいて用紙積載量に応じた補正をすることによって用紙残量の概略を算出することはできる。それによって、用紙満杯状態から例えば10%単位で用紙の減少をバーグラフ等で表示するようなことは可能である。
また、印刷枚数が指定されたときに、それが推定用紙残枚数よりある枚数(最大誤差枚数相当)以上多かった場合には、用紙不足の警告表示をするようなことも可能である。
The change in inclination per sheet is extremely small, and the amount of change in inclination per sheet varies depending on whether the amount of loaded paper is large or small. However, the outline of the remaining amount of paper can be calculated by performing correction according to the paper stacking amount based on the detection angle by the
Further, when the number of printed sheets is designated and the number of printed sheets is larger than the estimated remaining number of sheets by a certain number (corresponding to the maximum error number), it is possible to display a warning of insufficient paper.
この用紙積載状態検知部はさらに、給紙カセット10内の用紙8がすべて給紙されて用紙積載板25上の用紙がなくなると、図5に示すように突起28の上端部が用紙積載板25の上面から突出可能になるため、引張スプリング29の付勢力によって傾き検知センサ16が固定されたセンサ支持板27が用紙積載板25に接近し、両者の相対角度が小さくなる方向に大きく回動する。そのため、傾き検知センサ16の傾きが急に増加し、ペーパエンド(用紙なし)を直ちに検出することができる。
Further, when all the
上述した用紙積載状態検知部の例は、具体的な例を判り易く説明したが、この発明を実施するために最小限必要なことは、用紙積載板25に、給紙方向の傾き角度を検出する傾き検知センサ16を、その用紙積載板25上に用紙がある間は、図6に示すように傾き検知センサ16と用紙積載板との給紙方向の相対角度が一定で、用紙積載板25上に用紙がなくなると、図5に示すようにその相対角度が小さくなる変化をするように設けることである。
Although the above-described example of the paper stacking state detection unit has been described in an easy-to-understand manner, the minimum requirement for carrying out the present invention is to detect the inclination angle of the paper feeding direction on the
そして、上記相対角度が一定の状態で傾き検知センサ16により検出される傾き角度によって用紙の積載量及び用紙が所定枚数以下のペーパニアエンドを判断し、その相対角度が変化したときに傾き検知センサ16により検出される傾き角度によって用紙がないペーパエンドを判断する手段(後述するように図1のCPU101で行う)を有することである。
Then, the sheet stacking amount and the paper near end where the number of sheets is equal to or less than a predetermined number are determined based on the tilt angle detected by the
そのため、用紙積載板25に対する傾き検知センサ16の取付け構造は種々変更することができ、例えばセンサ支持板27を設けずに、傾き検知センサ16を用紙積載板25に直接回動可能に取り付け、その傾き検知センサの凸部あるいは自由端部を用紙積載板25の上面から突出可能にしてもよく、用紙積載板25に透孔25cに代えて切欠き等を形成してもよい。引張スプリング29に代えて、軸支部に弱い板バネやトーションバネを設けたり、樹脂バネやゴムなどを用いてもよい。
Therefore, the attachment structure of the
〔傾き検知センサの構成例〕
傾き検知センサ16には、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical System)型加速度センサを使用し、図7に示すようにX軸、Y軸、及びZ軸の3軸方向の重力加速度成分の分力を測定することによって姿勢・傾斜検知を行う。
[Configuration example of tilt detection sensor]
As the
そのためこの傾き検知センサ16は、図8のブロック図に示すように、加速度を検出する検出素子161と、その検出素子161からの信号を増幅する信号増幅回路162、増幅された信号を調整して出力する信号調整回路163、その出力信号をデジタル化するA/D変換回路164、およびそのデジタル化した3軸方向の重力加速度成分の値から傾きを算出する傾き算出回路165から構成されている。
Therefore, as shown in the block diagram of FIG. 8, the
傾き算出回路165で算出された傾きの値は、図示していない12Cインターフェースを介して図1に示したCPU101に取り込まれる。なお、傾き算出回路165を省略して、A/D変換回路164でデジタル化した3軸方向の重力加速度成分の値を、そのままCPU101に取り込ませ、そのCPU101で傾きを算出するようにしてもよい。
The inclination value calculated by the
検出素子161には、静電容量式、ピエゾ抵抗式、熱検知式等のものがあるが、ここではピエゾ抵抗式加速度検出素子を用いるものとする。
ピエゾ抵抗式加速度検出素子は、検出素子の中央に設けた重りをピエゾ抵抗素子を配置した梁によるばね部分で支える構成をとっている。加速度を受けたとき、中央の重りの変動によってばね部分に発生した歪みによるピエゾ抵抗素子の抵抗値変化をブリッジ回路を用いて検出する。
The
The piezoresistive acceleration detecting element has a structure in which a weight provided at the center of the detecting element is supported by a spring portion formed by a beam on which the piezoresistive element is arranged. When the acceleration is received, a change in the resistance value of the piezoresistive element due to the distortion generated in the spring portion due to the fluctuation of the center weight is detected using a bridge circuit.
この傾き検知センサ16は、MEMS技術を用いることにより周辺回路も同時に基板上に形成することができるため、多くの機能を集約できかつ小型で軽量なセンサを製造できる。また、この傾き検知センサ16とCPU101との通信には、I2Cインターフェースを用いることができるが、周辺装置として送受信回路を備えたワイヤレス回路を内臓したMEMS型センサとして、CPU101側と無線通信を行うようにしてもよい。その場合、ワイヤレス化により通信配線が不要になりセンサ配置の自由度が広がる。
Since the
なお、このような3軸加速度センサ等のMEMS技術を用いた傾き検知センサは、例えば特開2007−278759号公報等に記載されているように公知であるので、詳細な説明は割愛する。但し、この発明に使用する傾き検知センサ16は図7におけるX軸方向(図5、図6に示したように用紙積載板25に取り付けた状態では給紙方向)の傾斜角度を検出できればよい。
Note that an inclination detection sensor using MEMS technology such as such a three-axis acceleration sensor is known as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-278759, and a detailed description thereof is omitted. However, the
〔検出される傾き角度と用紙量の状態との関係〕
図9は、図5及び図6に示した傾き検知センサ16によって検出されるX軸方向の傾き角度と給紙カセット内の用紙量の状態との関係を示す説明図である。この図では、傾き検知センサ16によって検出されるX軸方向の傾き角度をθとすると、θ=0度(水平)を基準位置とし、それから左回転方向の角度をプラス、右回転方向の角度をマイナスとする。
[Relationship between detected tilt angle and paper amount]
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the inclination angle in the X-axis direction detected by the
傾き角度θが0度を超えてからβ(ペーパニアエンド判断の閾値)になるまでが通常用紙量の状態であり、0度から−γ(例えばマイナス方向の5度)までは満杯状態である。θが−γをマイナス方向に超えると積載量オーバ状態であり、その状態で給紙させると、不給紙ジャムや用紙のスキュー、折れ、破れ等が発生する可能性が大きいため、警告表示をする必要がある。−γは絶対値が小さな角度であり、用紙積載状態検知部の構成により0度であってもよい。 The normal paper amount state is from when the inclination angle θ exceeds 0 degree until it reaches β (paperia end determination threshold), and from 0 degree to −γ (for example, 5 degrees in the negative direction) is full. If θ exceeds −γ in the minus direction, the load is over. If paper is fed in this state, there is a high possibility of non-feed jams, paper skew, folds, tears, etc. There is a need to. -Γ is an angle having a small absolute value, and may be 0 degrees depending on the configuration of the paper stacking state detection unit.
このように、用紙積載板上の用紙量が満杯のときの傾き角度は、0度あるいは用紙量が減少する場合とは逆方向に傾き検知センサが傾く僅かな所定角度(−γ)までであり、検出された傾き角度がそれを下回った場合、すなわち0度あるいは−γより逆方向に大きな角度になった場合を積載量オーバ状態とする。 Thus, the inclination angle when the amount of paper on the paper stacking plate is full is 0 degree or a slight predetermined angle (−γ) at which the inclination detection sensor inclines in the opposite direction to the case where the paper amount decreases. When the detected inclination angle is smaller than that, that is, when the angle becomes 0 degree or larger in the opposite direction than −γ, the overload state is set.
傾き角度θがβを超えてα(ペーパエンド判断の閾値)まではペーパニアエンド状態(用紙が所定枚数以下の状態)、αを超えるとペーパエンド(用紙なし)状態である。用紙積載板25上の用紙がなくなると、前述したように傾き検知センサ16の傾きが急に大きくなるので、傾き角度θが必ずαを超え、それを検知することができる。
When the inclination angle θ exceeds β and reaches α (paper end determination threshold), the paper near end state (state where the number of sheets is equal to or less than a predetermined number of sheets) is exceeded. When there is no paper on the
したがって、図9に示す傾き角度θの範囲と給紙カセット内の用紙量の状態との関係は次のようになる。
θ<−γ :積載量オーバ
−γ≦θ≦0° :積載量満杯
0°<θ≦β :通常用紙量
β<θ≦α :ペーパニアエンド
α<θ :ペーパエンド
Therefore, the relationship between the range of the inclination angle θ shown in FIG.
θ <−γ: Overload
−γ ≦ θ ≦ 0 °: Load capacity full
0 ° <θ ≦ β: Normal paper amount
β <θ ≦ α: Paper near end
α <θ: Paper end
図5はペーパエンド状態を、図6はペーパニアエンド状態をそれぞれ示している。
また、図10は用紙を収納した給紙カセットの簡略化した側断面図であり、(a)はペーパニアエンド状態、(b)は用紙満杯状態、(c)は用紙積載量オーバ状態をそれぞれ示している。図10において図5及び図6と同じ部分には同一の符号を付してある。
FIG. 5 shows the paper end state, and FIG. 6 shows the paper near end state.
FIGS. 10A and 10B are simplified side sectional views of the paper feed cassette containing paper, where FIG. 10A shows the paper near end state, FIG. 10B shows the paper full state, and FIG. 10C shows the paper stacking amount over state. ing. 10, the same parts as those in FIGS. 5 and 6 are denoted by the same reference numerals.
図10において、11は給紙ローラ、30は圧縮スプリングで、用紙積載板25の先端部を押し上げ付勢して、用紙積載板25に積載された用紙8のうち最上位の用紙の先端部を給紙ローラ11に押し付けて給紙可能にする。そのため、用紙積載板25上に積載された用紙8の量によって、用紙積載板25の傾きが変化し、傾き検出センサ16の傾きも変化する。
In FIG. 10,
〔フローチャートによる説明〕
次に、この発明による画像形成装置における図1及び図8に示したCPU101による、この発明に関する処理について図11、図12によって説明する。
図11は画像形成中のCPU101による処理の流れを示すフローチャートである。
[Explanation by flowchart]
Next, processing relating to the present invention by the
FIG. 11 is a flowchart showing the flow of processing by the
CPU101は常時定期的に図8に示した傾き検知センサ16に対してインタフェースを介して傾き角度を問い合わせる。そして、その傾き角度の情報から給紙カセット内の用紙残量を算出し、通常用紙量の状態においての必要に応じて用紙残量を図1に示した操作・表示部107に表示するなどの処理も行うが、図11ではその処理については省略している。また、ペーパニアエンド判断の閾値となる角度β、およびペーパエンド判断の閾値となる角度αのデータは図1に示した記憶部104の不揮発RAM(角度記憶手段)に記憶されている。
The
印刷が指示されると図11の処理を開始し、先ずステップS11で「傾き>β」か否かを判断し、傾き(前述した傾き角度θ)がβ以下(NO)であれば、通常用紙量の状態であるからステップS14へ進んで、用紙の有無を確認することなく作像先行プロセスで作像部に作像を開始させ、ステップS15で所定のタイミングで給紙して、作像部で作像された画像(トナー像)を用紙に転写させる。そして、ステップS16で次の印刷の有無を判断し、無ければ処理を終了するが、有ればステップS11へ戻って上述した処理を繰り返す。
When printing is instructed, the processing of FIG. 11 is started. First, in step S11, it is determined whether or not “tilt> β”. If the tilt (tilt angle θ described above) is equal to or less than β (NO), normal paper is used. Since the amount is in the state, the process proceeds to step S14 to start the image forming unit in the image forming preceding process without confirming the presence or absence of paper, and in step S15, the paper is fed at a predetermined timing. The image (toner image) created in
ステップS11の判断で、傾き>βがYESになると、ペーパニアエンド状態になったので、ステップS12で先に作像を開始した画像のための用紙が給紙ローラを抜けて給紙完了するのを待ち、給紙完了後ステップS13で「傾き>α」か否かを判断する。その結果NOであればまだ用紙があるので、ステップS14で作像部に作像を開始させ、ステップS15で所定のタイミングで給紙して、作像部で作像された画像(トナー像)を用紙に転写させる。 If it is determined in step S11 that the slope> β is YES, the paper near end state has been reached, so that the paper for the image that has started image formation in step S12 passes through the paper feed roller to complete the paper feed. In step S13 after completion of paper feeding, it is determined whether or not “tilt> α”. If the result is NO, there is still paper, so image formation is started in the image forming unit in step S14, paper is fed at a predetermined timing in step S15, and an image (toner image) formed in the image forming unit Is transferred to the paper.
そして、ステップS16で次の印刷の有無を判断し、無ければ処理を終了するが、有ればステップS11へ戻って上述した処理を繰り返す。
ステップS13で傾き>α(YES)になると、ペーパエンド(用紙なし)であるから、ステップS17へ進んで、印刷を中断させて処理を終了する。このとき、例えば図1に示した画像形成装置100の操作・表示部107や図2に示したPCのコンソール画面に「トレイ内に用紙がありません。補給してください。」等の警告を表示するとよい。その後、給紙カセットに用紙が補給されると、再びこの処理を再開して残りの印刷を続行することもできる。
In step S16, the presence or absence of the next printing is determined. If there is no next printing, the process ends. If there is, the process returns to step S11 and the above-described processes are repeated.
If inclination> α (YES) in step S13, it is a paper end (no paper), so the process proceeds to step S17, printing is interrupted, and the process is terminated. At this time, for example, a warning such as “There is no paper in the tray. Please replenish.” Is displayed on the operation /
このように処理することによって、図4によって説明したように、通常用紙量の状態では作像先行プロセスで、先行する画像に対する用紙の給紙中に次の画像の作像を開始して、生産性の高い連続印刷を行う。その場合、作像開始前のタイミングで用紙の有無を判断しようとしても、そのタイミングでは先行する画像に対する用紙を給紙中であり、これから作像しようとする画像に対する用紙の有無を確認することはできないので、用紙の有無は確認しない。 By processing in this way, as described with reference to FIG. 4, in the normal paper amount state, in the image formation preceding process, image formation of the next image is started while paper is fed to the preceding image, and production is performed. Highly continuous printing. In that case, even if an attempt is made to determine the presence or absence of paper at the timing before the start of image formation, paper for the preceding image is being fed at that timing, and it is not possible to confirm the presence or absence of paper for the image to be imaged from now on. Do not check for the presence of paper.
ペーパニアエンド状態になると、先行する画像に対する用紙の給紙完了後、用紙がある(傾き>αでない)ことを確認した後、作像動作を開始し、その作像した画像に合うタイミングで給紙を開始する。ペーパエンドであれば印刷を中断して作像を開始しない。それによって、作像したトナー像を転写できずに廃棄する無駄が発生しなくなる。
また、傾き検知センサ16からの応答が無い場合は、給紙カセット10が図3に示した画像形成装置本体110から引き抜かれている状態と判断する。
When the paper near-end state is reached, after the paper supply for the preceding image is completed, after confirming that there is paper (tilt> α), the image forming operation is started, and the paper is fed at a timing that matches the image formed. To start. If it is a paper end, printing is interrupted and image formation is not started. As a result, the wasted toner image can no longer be transferred and discarded.
If there is no response from the
このように画像形成を制御すれば、ペーパニアエンド状態になる前まで(通常用紙量の状態)は、これから作像しようとする画像に対する用紙の有無を確認することなく、作像先行プロセスで、先行する画像に対する用紙の給紙中に次の画像の作像を開始して、生産性の高い連続印刷を行うことができる。しかし、ペーパニアエンド状態になると、これから作像しようとする画像に対する用紙が有ることを確認してから作像を開始するので、転写する用紙がないのに感光体に余分な作像をして余分なトナー消費をするようなことを防止できる。 If the image formation is controlled in this way, before the paper near-end state (normal paper amount state), the preceding image formation process is performed without confirming the presence or absence of paper for the image to be imaged. It is possible to start the next image while the paper is being fed for the image to be printed, and to perform continuous printing with high productivity. However, when the paper near-end state is reached, image formation starts after confirming that there is paper for the image to be imaged from now on. It is possible to prevent excessive toner consumption.
図12は用紙補給時のCPU101による処理の流れを示すフローチャートである。
この処理は用紙補給時、例えば給紙カセットが画像形成装置本体110から引き出された後、収納常態に戻されたときにスタートする。そして、ステップS21で「傾き<−γ」(傾きが−γを下回る)か否かを判断し、NOであれば積載量オーバではないのでそのまま処理を終了するが、YESの場合は積載量オーバであるから、ステップS22でその旨を警告表示する。例えば、図1に示した画像形成装置100の操作・表示部107や図2に示したPCのコンソール画面に「トレイ内の用紙が多すぎます。取り除いてください。」等の警告を表示する。
FIG. 12 is a flowchart showing the flow of processing by the
This process starts when paper is replenished, for example, when the paper feed cassette is pulled out from the image forming apparatus
その後、画像形成装置の使用者が、給紙カセットを引き出して積載されている用紙を少し減らし、再び収納常態に戻すと、CPU101が再び図12の処理を実行し、「傾き<−γ」でなくなっていれば警告表示を行わない。
この処理で使用する積載量オーバ判断の閾値となる角度−γのデータも、図1に示した記憶部104の不揮発RAM(角度記憶手段)に記憶されている。
After that, when the user of the image forming apparatus pulls out the paper cassette to slightly reduce the stacked paper and returns to the normal storage state again, the
The data of the angle −γ that is a threshold value for determining the overload amount used in this processing is also stored in the nonvolatile RAM (angle storage means) of the
次に、この発明による画像形成装置においてエンド補正(角度αの補正)及びニアエンド補正(角度βの補正)を行う場合の処理手順を図13に示すフローチャートで説明する。このフローチャートは、画像形成装置の使用者(作業者)が行う処理とCPU101が実行する処理とが一緒に時系列で示されている。なお、角度αとβの初期値は、画像形成装置の製造時に図1に示した記憶部104の不揮発RAMに記憶されているものとする。
Next, a processing procedure when performing end correction (correction of angle α) and near-end correction (correction of angle β) in the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In this flowchart, the processing performed by the user (worker) of the image forming apparatus and the processing executed by the
したがって、この補正処理を行わなくても、図11で説明した処理を実行することはできるが、画像形成装置の使用環境や経年変化および使用する用紙の種類などによって、ペーパニアエンドを検出するための角度β及びペーパエンドを検出するための角度αの最適値が変わってくる。そのため、画像形成装置の設置時や移設時、使用する用紙を変えたとき、及び一定の使用期間ごとなどに、この補正処理を行うのが望ましい。 Therefore, the processing described with reference to FIG. 11 can be performed without performing this correction processing, but it is possible to detect the paper near end depending on the use environment of the image forming apparatus, secular change, and the type of paper used. The optimum value of the angle α for detecting the angle β and the paper end changes. For this reason, it is desirable to perform this correction processing when the image forming apparatus is installed or moved, when the paper to be used is changed, and every certain period of use.
この図13に示す補正処理では、先ずステップS31で作業員が給紙カセット内の給紙トレイ(図10に示した給紙カセット10の底面10aと用紙積載板25上のこと)に1枚用紙をセットする。
In the correction processing shown in FIG. 13, first, in step S31, the worker puts one sheet on the paper feed tray in the paper feed cassette (on the
そして、ステップS32で作業員が操作・表示部107に設けられたエンド補正スイッチを押下すると、ステップS33でCPU101が傾き検知センサ16からそのときの傾き角度の検出値(用紙積載板25上に用紙が1枚載置されているときの傾き角度)を取得し、その角度θ1からペーパエンドの閾値となる角度αを算出して、図1の記憶部104に記憶されている角度αを更新する。
When the worker presses the end correction switch provided on the operation /
この場合、α=θ1でもよいが、給紙トレイに用紙がなくなると、図5に示したように傾き検知センサ16の傾きは大きく増加し、その傾き角度の検出値も増加するが、その増加分をΔθとするとその値は用紙の種類に関係なく略一定であるから、θ1に例えばΔθ/2を加えて、α=θ1+Δθ/2としてもよい。あるいはθ1に0度〜Δθ/2の間の任意の値を加えてもよい。
In this case, α = θ 1 may be used. However, when there is no paper in the paper feed tray, the inclination of the
次に、ステップS34で、作業員が給紙カセット内の給紙トレイに2枚用紙をセットする。そして、ステップS35で作業員が操作パネルに設けられたニアエンド補正スイッチを押下すると、ステップS36でCPU101が傾き検知センサ16からそのときの傾き角度の検出値(用紙積載板25上に2枚用紙が載置されているときの傾き角度)を取得し、その角度θ2からペーパニアエンドの閾値となる角度βを算出して、図1の記憶部104に記憶されている角度βを更新する。
Next, in step S34, the worker sets two sheets on the sheet feeding tray in the sheet feeding cassette. In step S35, when the operator depresses the near-end correction switch provided on the operation panel, the
この場合、β=θ2−Kとし、Kは定数とする。仮に、用紙1枚相当分の角度が0.04度であるとすると、K=0.04度として、β=θ2−K=θ2−0.04度の演算によってβを算出するとよい。
ステップS34で給紙トレイにセットする用紙の枚数が、ペーパニアエンド状態で給紙される用紙枚数であり、それは何枚でもよいが、理想的には給紙前に作像されている画像枚数以上で、且つなるべく少ない方がよい。
In this case, β = θ 2 −K, and K is a constant. Assuming that the angle corresponding to one sheet is 0.04 degrees, K = 0.04 degrees, and β may be calculated by calculation of β = θ 2 −K = θ 2 −0.04 degrees.
The number of sheets set in the paper feed tray in step S34 is the number of sheets fed in the paper near end state, which may be any number, but ideally more than the number of images created before feeding. And it is better to have as few as possible.
この発明の上述した実施形態によれば、ペーパニアエンドとペーパエンドを共通の一個の傾き検知センサによって検出される傾き角度に基づいて判断することができるので、部品点数と組み立て工数を削減できる。 According to the above-described embodiment of the present invention, the paper near end and the paper end can be determined based on the inclination angle detected by a common inclination detection sensor, so that the number of parts and assembly man-hours can be reduced.
また、作像先行型の電子写真方式の画像形成装置において、常時は作像タイミングを早めて生産性よく連続画像形成を行うことができ、給紙カセット内の用紙が所定枚数以下のペーパニアエンド状態になった後は、画像を転写すべき用紙があることを確認してから作像を開始するので、用紙に転写されない画像を作像してしまってトナーの無駄が発生したり、不要なクリーニングを行なうような無駄な動作も発生しない。 In addition, in an image forming apparatus of an image formation type electrophotographic method, it is possible to perform continuous image formation with a high productivity by always increasing the image forming timing, and a paper near end state in which the number of sheets in the sheet feeding cassette is less than a predetermined number. After that, the image formation starts after confirming that there is paper to which the image is to be transferred, so that an image that is not transferred to the paper is formed, resulting in wasted toner and unnecessary cleaning. No useless operations such as
用紙積載量オーバも検出することにより、不給紙ジャムの発生を未然に防ぐことができる。
角度記憶手段に記憶しているペーパニアエンド判断の閾値となる角度β、およびペーパエンド判断の閾値となる角度αのデータを、それぞれ補正あるいは更新できるようにしたので、設置環境の変化や経時変化あるいは使用する用紙の種類の変更に対しても、角度β及びαのデータを補正あるいは更新することによって、常に正確な判断を行うことができる。
By detecting an excess of the paper stacking amount, it is possible to prevent the occurrence of a non-feed jam.
The angle β, which is the threshold value for the paper near-end judgment stored in the angle storage means, and the data of the angle α, which is the threshold value for the paper end judgment, can be corrected or updated, respectively. Even when the type of paper to be used is changed, accurate determination can always be made by correcting or updating the data of the angles β and α.
この発明は、プリンタ、複写機、多機能デジタル複合機(MFP)、ファクシミリ装置等の画像形成装置、特に給紙カセット(又はトレイ)に積載した用紙を順次給紙して印刷する機能を有する画像形成装置に利用することができる。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a multifunction digital multi-function peripheral (MFP), and a facsimile machine, and more particularly, an image having a function of sequentially feeding and printing sheets stacked on a sheet feeding cassette (or tray). It can be used for a forming apparatus.
1:AIOカートリッジ(K) 2:AIOカートリッジ(C)
3:AIOカートリッジ(M) 4:AIOカートリッジ(Y)
1a,2a,3a,4a:感光体 1b,2b,3b,4b:帯電ローラ
1c、2c、3c、4c:現像ローラ 1d,2d,3d,4d:クリーニング装置
1e,2e,3e,4e:トナー容器 1f,2f,3f,4f:パドル
1: AIO cartridge (K) 2: AIO cartridge (C)
3: AIO cartridge (M) 4: AIO cartridge (Y)
1a, 2a, 3a, 4a:
5:中間転写ベルト 5a:駆動ローラ 5b:支持ローラ
5c:1次転写バイアスローラ 6:2次転写バイアスローラ
7:クリーニング装置 8:用紙 9:光書込ユニット 10:給紙カセット
10a:底面 11:給紙ローラ 12:レジストローラ 13:レジストセンサ
14:定着装置 15:排出口 16:傾き検知センサ16 17:用紙搬送路
18:排紙ローラ 19:排紙センサ 20:用紙反転搬送路
21:反転搬送ローラ 22:両面センサ
5:
25:用紙積載板 25c:透孔 26:軸 27:センサ支持板
28:突起 29:引張スプリング 30:圧縮スプリング
100:画像形成装置(タンデム方式のフルカラープリンタ)
161:検出素子 162:信号増幅回路 163:信号調整回路
164:A/D変換回路 165:傾き算出回路
25:
28: Projection 29: Tension spring 30: Compression spring 100: Image forming apparatus (tandem type full color printer)
161: Detection element 162: Signal amplification circuit 163: Signal adjustment circuit 164: A / D conversion circuit 165: Inclination calculation circuit
Claims (7)
前記用紙積載板に、前記給紙方向の傾き角度を検出する傾き検知センサを、該用紙積載板上に用紙がある間は該傾き検知センサと前記用紙積載板との前記給紙方向の相対角度が一定で、該用紙積載板上に用紙がなくなると前記相対角度が小さくなる変化をするように設け、
前記相対角度が一定の状態で前記傾き検知センサにより検出される傾き角度によって前記用紙の積載量及び用紙が所定枚数以下のペーパニアエンドを判断し、前記相対角度が変化したときに前記傾き検知センサにより検出される傾き角度によって用紙がないペーパエンドを判断する手段を有することを特徴とする画像形成装置。 A paper feeding unit that includes a paper stacking plate in which a tilt angle in a paper feeding direction changes in accordance with a paper stacking amount in a paper feeding cassette, and sequentially feeds the paper stacked on the paper stacking plate from the topmost paper And an image forming unit that forms an image by transferring the toner image formed by the image forming unit to a sheet fed by the sheet feeding unit,
An inclination detection sensor for detecting an inclination angle in the paper feeding direction on the paper stacking plate, and a relative angle in the paper feeding direction between the tilt detection sensor and the paper stacking plate while the paper is on the paper stacking plate. Is provided so that the relative angle decreases when there is no more paper on the paper stacking plate,
Based on the inclination angle detected by the inclination detection sensor in a state where the relative angle is constant, the paper stack amount and the paper near end where the number of sheets is equal to or less than a predetermined number of sheets are determined, and when the relative angle changes, the inclination detection sensor An image forming apparatus comprising: means for determining a paper end where there is no sheet based on a detected inclination angle.
前記突起が前記用紙積載板の上面から突出しない状態が、前記相対角度が一定の状態であり、前記突起が前記用紙積載板の上面から突出したときが、前記相対角度が変化したとき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。 A sensor support plate integrally provided with an inclination detection sensor for detecting an inclination angle in the paper feeding direction is provided on the back side of the paper stacking plate so that the relative angle in the paper feeding direction is variable with respect to the paper stacking plate. A protrusion protruding from the sensor support plate is inserted into a through hole or notch formed in the paper stacking plate, and is biased in a direction protruding from the upper surface of the paper stacking plate. When the above paper is placed, the inclination detection sensor is provided on the paper stacking plate by configuring the projection so that the projection is pushed down by the paper and does not protrude from the upper surface of the paper stacking plate. The relative angle between the tilt detection sensor and the paper stacking plate is constant while the paper is on the paper stacking plate, and the relative angle is changed to be small when there is no paper on the paper stacking plate. ,
The state where the protrusion does not protrude from the upper surface of the paper stacking plate is a state where the relative angle is constant, and the time when the protrusion protrudes from the upper surface of the paper stacking plate is when the relative angle changes. The image forming apparatus according to claim 1.
前記ペーパニアエンド判断の閾値となる角度βと前記ペーパエンド判断の閾値となる角度αとを記憶する角度記憶手段を有し、前記傾き検知センサにより検出される傾き角度が前記角度βを超えたときにペーパニアエンドと判断し、前記角度αを超えたときにペーパエンドと判断するようにしたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein
When there is an angle storage unit that stores an angle β that is a threshold value for the paper end determination and an angle α that is a threshold value for the paper end determination, and the inclination angle detected by the inclination detection sensor exceeds the angle β The image forming apparatus is characterized in that the paper end is determined as a paper end and the paper end is determined when the angle α is exceeded.
前記用紙積載板上に用紙を1枚セットした状態で前記傾き検知センサにより検出される傾き角度によって前記αを算出して補正し、前記用紙積載板上に用紙を所定枚数セットした状態で前記傾き検知センサにより検出される傾き角度によって前記βを算出して補正する手段を有することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3.
The α is calculated and corrected by an inclination angle detected by the inclination detection sensor with one sheet set on the sheet stacking plate, and the tilt is set with a predetermined number of sheets set on the sheet stacking plate. An image forming apparatus comprising: means for calculating and correcting the β based on an inclination angle detected by a detection sensor.
前記画像形成手段は、前記ペーパニアエンドと判断されるまでは作像したトナー像を転写すべき用紙の有無を確認することなく作像を開始し、前記ペーパニアエンドと判断された後は作像したトナー像を転写すべき用紙が有ることを確認してから作像を開始し、前記ペーパエンドと判断されたときは画像形成を中断することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The image forming means starts image formation without confirming whether or not there is a sheet to which the transferred toner image is to be transferred until it is determined that the paper end is reached, and image formation is performed after the paper end is determined. An image forming apparatus, wherein image formation is started after confirming that there is a sheet to which a toner image is to be transferred, and image formation is interrupted when the paper end is determined.
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