JP2012025534A

JP2012025534A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2012025534A
Application number: JP2010165304A
Authority: JP
Inventors: Genki Takahashi; 元気高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2012-02-09
Also published as: US8950745B2; US20120020715A1

Abstract

【課題】記録材が整合手段に積載される毎に、整合部材により整合処理を行うと、整合処理により記録材が帯電し、整合手段に記録材が張り付く現象が発生するため、整合処理を行っても整合できないという状況が発生することを抑制する。
【解決手段】記録材の種類や環境状況や積載枚数に応じて、整合処理を行うまでの記録材の積載枚数を制御することによって、整合処理による記録材の帯電に基づく整合部材への張り付きを抑制することができ、記録材の整合不良の発生を抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数枚の記録材を整合して所定の後処理を行う後処理装置を搭載した画像形成装置に関する発明である。

従来の画像形成装置には、画像形成を行った複数枚の記録材について、記録材を整合してステープルやパンチ等の後処理を施して排出する後処理装置を備えているものがある。このような後処理装置は、画像形成装置本体で画像形成され、排出された記録材を複数枚受け取って積載する。そして、積載した記録材を整合部材によって整合し、ステープルやパンチ等の後処理を施して排出する。

このような後処理装置において、記録材の表面の摩擦力の違いに伴う整合不良や積載不良を防ぐために、紙種（厚さ及び表面性）に応じて整合位置（整合部材の移動距離）や整合速度（整合部材の移動速度）を制御する方法が特許文献１に提案されている。

特開２００４−８５９８２

特許文献１によれば、後処理装置にて積載された記録材を整合する際に、紙種に応じて整合位置（整合部材の移動距離）や整合速度（整合部材の移動速度）を制御し、記録材が１枚積載される毎に１回又は複数回整合処理を行っていた。

しかしながら、記録材の種類や環境条件によっては、記録材が１枚積載される毎に整合処理を行うと、記録材と整合部材との摩擦により静電気が発生し、かえって整合性が低下してしまう場合があった。図８に後処理装置における整合部材の一例を示す。図８に示す整合部材は、図の矢印方向に動くことにより記録材を整合させる。このような整合部材で記録材を整合する際には、整合部材と記録材の摩擦によって静電気が発生し、整合部材と記録材が張り付いてしまうことがある。特に、整合部材と記録材の接触面積が増えるとより静電気が発生しやすくなるため、整合部材と記録材が張り付いてしまう可能性が高い。整合部材と記録材が張り付いてしまうと、図９に示すように、記録材が正しく整合されない整合不良が発生してしまう。

本発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものであり、整合部材と記録材の摩擦による整合不良の発生を抑制することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって画像形成された記録材を積載する積載手段と、前記積載手段に所定枚数の記録材が積載されると記録材を整合する整合手段と、前記整合手段によって整合を行うための前記所定枚数を記録材の種類に応じた枚数に設定する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明の構成によれば、整合部材と記録材の摩擦による整合不良の発生を抑制することができる。

画像形成装置１の概略構成図後処理装置１００を制御する制御手段を示したブロック図後処理装置１００によってステープルを行う処理を示したフローチャート第１の実施形態における直交方向の整合処理タスクを示したフローチャート重み計算関数による重みの算出方法を示したフローチャート第２の実施形態における直交方向の整合処理タスクを示したフローチャート第３の実施形態における直交方向の整合処理タスクを示したフォローチャート後処理装置における整合部材の一例を示した図記録材が正しく整合されない整合不良の一例を示した図

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（第１の実施形態）
図１は、画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置１の各構成は以下のとおりである。２は記録材である紙を積載する給紙カセット、３は給紙カセット２に積載された記録材を給紙する給紙ローラ、４及び５は記録材を搬送する搬送路である。１０は、感光ドラムに潜像を形成するための光学ユニット、６は感光ドラム上に形成された潜像を現像剤により現像し、画像を形成する画像形成ユニットである。７は表面に形成された画像を担持し、記録材に画像を転写する感光ドラム、８は記録材に転写された画像を加熱し定着する定着器である。１１は記録材の種類を検知するメディアセンサ、１２は画像形成装置が設置されている環境として温度や湿度を検知する環境センサである。画像形成装置１の本体側面には後処理装置１００が設けられている。

画像形成装置１には、画像形成された記録材が排出され、記録材の束を整合したり、ステープル綴じしたりする後処理装置１００が接続されている。後処理装置１００の入り口部１０１に記録材を排出するために、画像形成装置１には、２つの排出経路が設けられている。２つの排出経路とは、書き込みスキャナ１０の上部に記録材搬送し、反転させた後に後処理装置１００に排出する第１搬送路１３と、直接後処理装置１００に記録材を排出する第２搬送路１４である。第１搬送路１３と第２搬送路１４との切り替えは、定着器８の下流側に設けられているＦＤ／ＦＵフラッパ１５によって行われる。

次に、後処理装置１００について説明する。１０１は画像形成装置１から記録材を受け取る入り口部である。その下流側に記録材を第３搬送路１０３又は第４搬送路１０４のいずれに搬送するかを選択的に切り替えるフラッパ１０２がある。第４搬送路１０４の下流側にはさらに、記録材を第５搬送路１０６又は第６搬送路１０７のいずれに搬送するかを選択的に切り替えるフラッパ１０５がある。

記録材が第４搬送路１０４に搬入された場合について説明する。記録材は排出ローラ対１０９によって、フラッパ１０５へと搬送される。記録材はフラッパ１０５により、第５搬送路１０６又は第６搬送路１０７のいずれに搬送するかを選択的に切り替えられる。そして、記録材が第５搬送路１０６に搬送された場合、排紙ローラ対１１０によって積載トレイ１１２へ排出される。記録材が第６搬送路１０７に搬送された場合、排紙ローラ対１１１によって積載トレイ１１３へ排出される。

次に、記録材が第３搬送路１０３に搬入された場合について説明する。記録材は排出ローラ１０８によって、記録材を一時的に積載する中間積載部１１４に搬送される。そして、記録材は幅方向両端部を支持され、整合部材１１５（以下、ジョガーとも呼ぶ）に搬送される。ジョガー１１５は、記録材の搬送方向と直交する方向に積載された記録材を整合する。中間積載部１１４には、整合された記録材の束の端部を綴じる綴じ手段１１８（以下、ステープラとも呼ぶ）がある。ジョガー１１５で整合し、ステープラ１１８でステープルされた記録材の束は、積載トレイ１１９に排出される。

図２は、後処理装置１００を制御する制御手段を示したブロック図である。なお、ここでは一例としてこの制御手段は後処理装置１００に備えられているものとして説明するが、画像形成装置１に備えられるものであってもよい。制御手段２００は、ＣＰＵ２０１を有している。ＣＰＵ２０１は、シリアル通信インタフェース２０２を介して画像形成装置１と通信する。シリアル通信インタフェース２０２と画像形成装置１は、例えばジョブ情報２０３、動作環境２０４、紙の種類（以下、紙種とする）２０５、搬入予告コマンド２０９等の情報を通信する。シリアル通信インタフェース２０２は画像形成装置１から受信した情報に基づいて、紙種２０５、ジョガーに積載されている記録材の枚数である積載枚数２０６、温度２０７、湿度２０８、搬入予告コマンド２０９等をＣＰＵ２０１へ送信する。

ＣＰＵ２０１の出力端子には、モータドライバ２１０、２１２、２１４、２１６、２１８が接続される。モータドライバ２１０は搬送モータ２１１を駆動する。搬送モータ２１１が回転することにより、排出ローラ１０８と排出ローラ対１０９、１１０、１１１が回転し、記録材を搬送する。モータドライバ２１２は束排紙モータ２１３を駆動する。束排紙モータ２１３が回転することにより、排出ローラ１１７が回転し記録材を搬送する。モータドライバ２１４はジョガーモータ２１５を駆動する。ジョガーモータ２１５を正回転（ＣＷ方向）させるとジョガー１１５が閉じ、記録材の整合が行われる。ジョガーモータ２１５を逆回転（ＣＣＷ方向）させるとジョガー１１５が開き、記録材の整合は行われない。モータドライバ２１６はステープラモータ２１７を駆動する。ステープラモータ２１７を回転させるとステープラ１１８によってステープルが行われる。モータドライバ２１８はパドルモータ２１９を駆動する。パドルモータ２１９を回転させると、搬送方向整合パドル１１６が記録材の搬送方向の整合を行う。

ＣＰＵ２０１の出力端子にはフラッパ１０２が接続される。ＣＰＵ２０１からＯＮ信号が出力されると、フラッパ１０２は第４搬送路１０４へ記録材が搬送されるように切り替わる。ＯＦＦ信号が出力されると、第３搬送路１０３へ記録材が搬送されるように切り替わる。ＣＰＵ２０１の出力端子にはフラッパ１０５が接続される。ＣＰＵ２０１からＯＮ信号が出力されると、フラッパ１０５は第６搬送路１０７へ記録材が搬送されるように切り替わる。ＯＦＦ信号が出力されると、第５搬送路１０６へ記録材が搬送されるように切り替わる。インセンサ１２１は、プルアップ抵抗２２０を使用し、バッファ２２１を介し、センサの状態をＣＰＵ２０１に入力する。

図３のフローチャートを用いて、後処理装置１００によってステープルを行う処理について説明する。Ｓ３００において、ＣＰＵ２０１は記録材を画像形成装置１から後処理装置１００に排出することを報知する搬入予告コマンド２０９を受信する。Ｓ３０１において、ＣＰＵ２０１は搬送モータ２１１を駆動させて記録材の搬入に備える。Ｓ３０２において、ＣＰＵ２０１は画像形成装置１のメディアセンサ１１にて検知済みである紙種２０５、ジョガー１１５に積載されている記録材の枚数である積載枚数２０６、温度２０７、湿度２０８、を受信する。Ｓ３０３において、ＣＰＵ２０１は記録材を受け取るためにジョガー１１５を受け取り位置へ移動させる。

Ｓ３０４において、ＣＰＵ２０１はインセンサ１２１の記録材が通過したかを確認する。Ｓ３０５において、ＣＰＵ２０１はインセンサ１２１を記録材が通過したことを確認すると、ジョガー１１５に記録材が積載されたかを確認する。Ｓ３０６において、ジョガー１１５は所定枚数の記録材が積載されると、記録材の搬送方向と直交する方向の整合を実施する。Ｓ３０７において、ＣＰＵ２０１は搬送方向と直交する方向（以下、直交方向と定義する）の整合を行うか否かを判断するための整合処理タスクを起動する。なお、この整合処理タスクにより直交方向の整合を行うか否かの判断は、後の図４のフローチャートを用いて詳しく説明する。

Ｓ３０８において、ＣＰＵ２０１は直交方向の整合処理が終了したかを確認する。なお、先の整合処理タスクにより整合が必要ないと判断された場合は、整合処理は終了したと判断する。Ｓ３０９において、ＣＰＵ２０１は整合処理の終了したら、続いて画像形成を行うジョブがあるかどうかを確認する。Ｓ３１０において、ＣＰＵ２０１はジョブがない場合は、直交方向の整合処理を実施する。Ｓ３１１において、ＣＰＵ２０１はステープル処理を実施する。Ｓ３１２において、ＣＰＵ２０１は束排紙処理を実施する。Ｓ３１３において、ＣＰＵ２０１は搬入予告コマンド２０９を受信しているが、まだインセンサ１２１を通過していない予約済みの記録材があるかどうかを確認する。予約済みの記録材がある場合にはＳ３０２に戻る。予約済みの記録材がない場合はＳ３１４において、搬送モータ２１１を停止させステープルを行う処理を終了する。

図４のフローチャートを用いて、先の図３のＳ３０７における直交方向の整合処理タスクについて説明する。Ｓ３０７において、ＣＰＵ２０１は整合処理タスクを開始する。Ｓ３２０において、ＣＰＵ２０１は画像形成を開始したジョブの１枚目であるかを確認する。ジョブの１枚目であった場合は、Ｓ３２１において、ＣＰＵ２０１は整合処理を行うか否かを判断するための重み計算関数を実行する。ジョブの１枚目でない場合はＳ３３０に進む。Ｓ３２１において、ＣＰＵ２０１は重み計算関数によって、画像形成装置１から受信した紙種２０５、温度２０７、湿度２０８に基づき重み（以下、Ｃｏｕｎｔとする。）を算出する。なお、重み計算関数による具体的な重みの算出方法については、図５のフローチャートにて詳しく説明する。

Ｓ３２２において、ＣＰＵ２０１は重みの算出が終了したかを確認する。Ｓ３２３において、ＣＰＵ２０１は算出した重みであるＣｏｕｎｔが、Ｃｏｕｎｔ≦１となっているかを判断する。Ｃｏｕｎｔ≦１の場合は、Ｓ３２４において、ＣＰＵ２０１は整合間隔Ｍ（以下、Ｍとする。）＝１とする。なお、整合間隔Ｍとは記録材が所定枚数積載されると直交方向の整合を行うかを示した値であり、整合間隔Ｍの値だけ記録材が積載されると整合を行うという判断基準として用いられる。つまり、整合処理を行う所定枚数は整合間隔Ｍによって設定される。Ｃｏｕｎｔ＞１の場合は、Ｓ３２５において、ＣＰＵ２０１はＣｏｕｎｔ≦５となっているかを判断する。Ｃｏｕｎｔ≦５の場合は、Ｓ３２６において、ＣＰＵ２０１はＭ＝２とする。Ｃｏｕｎｔ＞５の場合は、Ｓ３２７において、ＣＰＵ２０１はＣｏｕｎｔ≦１０となっているかを判断する。Ｃｏｕｎｔ≦１０の場合は、Ｓ３２８において、ＣＰＵ２０１はＭ＝３とする。Ｃｏｕｎｔ＞１０の場合は、Ｓ３２９において、ＣＰＵ２０１はＭ＝５とする。

重みの計算を行い整合間隔Ｍが設定されると、Ｓ３３０において、ＣＰＵ２０１は積載枚数２０６がＭに到達しているか判断する。積載枚数２０６がＭに到達している場合は、Ｓ３３１において、ＣＰＵ２０１は直交方向の整合を行う。積載枚数２０６がＭに到達していない場合は、Ｓ３２２において直交方向の整合を行わない。

図５のフローチャートを用いて、先の図４のＳ３２１における重み計算関数による重みの算出方法について説明する。Ｓ３４０において、ＣＰＵ２０１はＣｏｕｎｔの値を初期化する。Ｓ３４１において、ＣＰＵ２０１は画像形成装置１より受信した紙種２０５により、画像形成を行われた記録材が薄紙であるかを確認する。薄紙である場合は、Ｓ３４２において、ＣＰＵ２０１はＣｏｕｎｔに記録材が薄紙であることの重み付けとして６を加算する。記録材が薄紙でない場合は、Ｃｏｕｎｔへの値の加算は行わない。なお、ここで記録材の種類として薄紙を挙げたのは、記録材の厚さが薄いほどカールし易くなり、例えば図８のような整合部材において、整合部材の湾曲方向と記録材のカールの方向が一致してしまうと接触面積が増えてしまい、整合手段により整合されたときに、記録材が帯電して張り付きを起こす可能性が高いためである。ここでは一例として薄紙であるか否かを判断基準としたが、判断基準はこれに限られたものではなく、例えば記録材の坪量を検知するセンサを備えているような場合であれば、記録材の坪量を判断基準とすることも可能である。

Ｓ３４３において、ＣＰＵ２０１は画像形成装置１より受信した湿度２０８より、湿度が８０％以上であるかを確認する。８０％以上である場合は、Ｓ３４４においてＣＰＵ２０１はＣｏｕｎｔに５を加算する。湿度が８０％以下である場合は、Ｃｏｕｎｔに値の加算は行わない。なお、ここで湿度の基準として８０％を挙げたのは、湿度が高いときの方がカールし易くなり、例えば図８のような整合部材において、整合部材の湾曲方向と記録材のカールの方向が一致してしまうと接触面積が増えてしまい、整合手段により整合されたときに、記録材が少ない帯電量でも張り付きを起こす可能性が高いためである。ここでは一例として８０％という判断基準を示したが、判断基準は８０％に限られるものではなく、湿度が高いと判断される範囲において適宜設定することが可能である。Ｓ３４５において、ＣＰＵ２０１は画像形成装置１より受信した温度２０７が３０℃以上であるかを確認する。３０℃以上である場合は、Ｓ３４６において、ＣＰＵ２０１はＣｏｕｎｔに４を加算する。温度が３０℃以下である場合は、Ｃｏｕｎｔに値の加算は行わない。なお、ここで温度の基準として３０℃を上げたのは、温度が高いときの方が整合手段により整合されたときに、記録材が帯電して張り付きを起こす可能性が高いためである。ここでは一例として３０℃という判断基準を示したが、判断基準は３０℃に限られるものではなく、温度が高いと判断される範囲において適宜設定することが可能である。

なお、ここでは一例として紙種も湿度も温度も一つの基準に対してＣｏｕｎｔを加算するか否かを判断しているが、例えば複数段階の判断基準を用意し夫々に応じてＣｏｕｎｔに加算する値に差分をつけるという方法でも良い。また、Ｃｏｕｎｔに加算する値として示した値は一例であり、適宜設定することが可能である。また、ここでは紙種、湿度、温度からＣｏｕｎｔ値を求める一例について説明したが、これら３つの判断基準からのみＣｏｕｎｔ値が求められるものではなく、例えば紙種のみからＣｏｕｎｔ値を求めても良いし、積載枚数２０６等の基準をさらに増やしてＣｏｕｎｔ値を求めても良い。例えば、積載枚数２０６を条件に加える場合は、積載枚数２０６が１０枚以下であればＣｏｕｎｔ値を１増やす、というような制御となる。この積載枚数２０６の比較条件も１０枚に限定されるものではない。

また、紙種、温度、湿度は画像形成装置１から受信するものに限られるものではなく、例えば紙種、温度、湿度を夫々検知可能なセンサが後処理装置に設けられており、これらのセンサで検知された情報に基づきＣｏｕｎｔ値を求めても良い。

このように、記録材の種類や環境状況や積載枚数に応じて、整合処理を行うまでの記録材の積載枚数を制御することによって、整合処理による記録材の帯電に基づく整合部材への張り付きを抑制することができ、記録材の整合不良の発生を抑制することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ジョブの１枚目の記録材に対して画像形成が行われる際に、記録材の種類や環境状況に応じて整合間隔を設定し、記録材の帯電に基づく整合部材への張り付きを抑制する方法について説明した。本実施形態においては、積載される記録材の枚数が増えるにつれて、整合不良が発生する可能性が高まることを考慮し、ジョガー１１５に積載されている記録材の枚数によって、整合間隔を可変にする方法について説明する。なお、先の第１の実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

図６のフローチャートを用いて、本実施形態における直交方向の整合処理タスクについて説明する。なお、Ｓ３２０乃至Ｓ３２９は先の第１の実施形態における図４のフローチャートと同様の処理であるため、ここでの説明は省略する。

Ｓ４０１において、ＣＰＵ２０１は画像形成を開始したジョブの１枚目であるかを確認する。ジョブの１枚目であった場合は、Ｓ４０２において、ＣＰＵ２０１は整合間隔Ｍを調整するタイミングを設定するために、積載された記録材の枚数と比較するための閾値ＣにＭ×２を代入する。ジョブの１枚目でなかった場合は、Ｓ４０２は省略する。

Ｓ４０３において、ＣＰＵ２０１は積載枚数２０６がＭに到達しているか判断する。積載枚数２０６がＭに到達している場合は、Ｓ４０４において、ＣＰＵ２０１は直交方向の整合を行う。積載枚数２０６がＭに到達していない場合は、Ｓ４０５において、ＣＰＵ２０１は直交方向の整合を行わない。Ｓ４０６において、整合間隔Ｍが１より大きいかを確認する。Ｍが１より小さい場合は、それ以上整合間隔を狭めることはできないため、整合間隔の調整は行わない。Ｍが１より大きい場合は、Ｓ４０７において、ＣＰＵ２０１は積載枚数２０６がＣ以上であるかを確認する。積載枚数２０６がＣよりも少ない場合は、整合間隔Ｍの変更は行わない。積載枚数２０６がＣ以上である場合は、Ｓ４０８において、ＣＰＵ２０１は整合間隔Ｍをデクリメントする。なお、ここでは一例としてデクリメントして整合間隔を１短くする方法を示しているが、これに限られるものではなく、整合間隔Ｍが１より小さくならなければ２以上短くすることも可能である。Ｓ４０９において、ＣＰＵ２０１はＳ４０８で調整された整合間隔Ｍに基づき、次に整合間隔Ｍを調整するためのタイミングを設定するために、ＣにＭ×２を加算する。

このように、記録材の種類や環境状況やさらに整合部材に積載された記録材の枚数に応じて、整合処理を行うまでの記録材の積載枚数を制御することによって、整合処理による記録材の帯電に基づく整合部材への張り付きを抑制することができ、記録材の整合不良の発生を抑制することができる。

（第３の実施形態）
第１及び第２の実施形態では、重み付けをすることにより整合間隔を設定し、記録材の帯電に基づく整合部材への張り付きを抑制する方法について説明した。本実施形態においては、重み付けとは異なる方法により整合間隔を調整する方法について説明する。なお、先の第１の実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

図７のフローチャートを用いて、本実施形態における直交方向の整合処理タスクについて説明する。Ｓ４５１において、ＣＰＵ２０１は紙種２０５、積載枚数２０６、温度２０７、湿度２０８の夫々の条件を確認する。紙種２０５は薄紙であるか、積載枚数２０６は１０枚以下であるか、温度２０７は３０℃以上であるか、湿度２０８は８０％以上であるかを夫々確認する。全ての条件を満たすときは、記録材が帯電によって整合部材に張り付く可能性が高くなるので、Ｓ４５２において、ＣＰＵ２０１は整合処理を行わない。いずれかの条件を満たさない場合は、Ｓ４５３において、ＣＰＵ２０１は整合処理を行う。

なお、ここでは制御の一例として、上記４つの条件すべてを満たす場合に整合処理を行わないとしたが、例えば４つの条件のうち２つを満たせば整合処理を行わない等の設定にすることも可能である。このとき、紙種２０５が薄紙であることが整合部材への張り付きの要因として重要な条件となるため、少なくとも紙種が薄紙であることを判断条件に加えることが好適である。また、先の第１の実施形態でも述べたように、これらの条件を判断するために挙げた数値は一例であり、先の第１の実施形態と同様の範囲内で適宜設定することが可能である。

１００後処理装置
１１５ジョガー
２０１ＣＰＵ
２０５紙種情報
２０６積載枚数情報
２０７温度情報
２０８湿度情報

Claims

記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって画像形成された記録材を積載する積載手段と、
前記積載手段に所定枚数の記録材が積載されると記録材を整合する整合手段と、
前記整合手段によって整合を行うための前記所定枚数を記録材の種類に応じた枚数に設定する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
記録材の種類を検知する検知手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記検知手段によって検知された記録材の種類と、前記積載手段に積載された記録材の枚数と、画像形成装置が設置された環境の温度と、画像形成装置が設置された環境の湿度と、を条件として前記所定枚数を設定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記条件に応じて重み付けを行い、各条件で算出された重みを加算した値を用いて前記所定枚数を設定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、記録材の種類が薄紙であると検知された場合は、前記所定枚数を増やすように設定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、記録材の種類に応じての重み付けを他の条件よりも大きな値とすることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記積載手段に積載された記録材の枚数が増えると前記所定枚数を減らすように設定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。