JP2013182175A - 画像形成装置および画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】重送が発生した場合に異常画像が形成されることを防ぐ。
【解決手段】第１の用紙に対して第２の用紙が重送して搬送される重送発生時には、第１の用紙の先端がレジストローラの位置Ａに到達した時点ｔ₀から、ずれ長Δｄ分の搬送時間に対応するずれ量Δｔの経過後の時点ｔ₀’に、転写が行われる第２の用紙の先端が位置Ａに到達する。同様に、位置Ａから第１および第２の用紙が搬送され、第１の用紙の先端が転写位置Ｂに到達する時点ｔ₁からずれ量Δｔの経過後の時点ｔ₁’に、転写対象の第２の用紙の先端が転写位置Ｂに到達する。第２の用紙の先端が転写位置Ｂに達した時点ｔ₁’に第２の用紙に対する転写が開始されるようにするためには、時点ｔ₁’から時間ｔ_α分遡った時点ｔ₂₀のタイミングで露光が開始されるように制御する。
【選択図】図９

Description

本発明は、搬送された印刷媒体に対して画像形成を行う画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関する。

例えば電子写真方式の画像形成装置において、印刷用紙が２枚以上重なった状態で搬送を続行すると、搬送不良（ジャム）を起こし正常な画像形成が行えなくなる可能性がある。そのため、従来、センサなどにより、この印刷用紙の重なりを検知して、画像形成に用いる高電圧の供給の停止や、印刷用紙の搬送の制御などを行い、画像形成を停止させる技術が知られている。以下、印刷用紙が２枚以上重なった状態で搬送される状態を、重送と呼ぶ。

ところが、この従来の方法では、重送された２枚の印刷用紙が画像形成されずに外部に排出され、印刷用紙が無駄になってしまう。また、画像形成を停止させるために、画像形成装置を一時的に停止させてしまうため、ダウンタイムが生じ、生産性を損なってしまう。

そのため、重送を検知した場合に、重送により生じたずれ時間だけ、転写部への用紙の給送タイミングを速めるようにした技術が既に知られている。例えば、特許文献１には、重送検知手段にて重送を検知した場合に重送による搬送のずれ量を検出し、このずれ量に基づき給送を制御するようにした技術が開示されている。

すなわち、特許文献１において、重送された用紙は、レジストローラ部に到達すると、スキュー補正のため一旦レジストローラ部で停止され、その後、レジストローラ部から転写部に給送される。この給送の開始タイミングを、正常動作のタイミングに対して、検出されたずれ量の時間分だけ速めることにより、重送された用紙に対する画像形成を可能としている。特許文献１の技術によれば、重送が起きた場合であっても、用紙の無駄を無くし、円滑な画像形成を行うことができる。

しかしながら、特許文献１の技術により、重送が発生している用紙に対して画像形成を行うために用紙の給送タイミングを速めると、例えば重送によるずれ量が、装置において規定された、連続して印刷を行う場合の用紙と用紙との間隔（紙間と呼ぶ）よりも大きい場合に、問題が生じる。すなわち、このずれ量が紙間よりも大きくなると、ずれ量に関係なくレジストローラ部で用紙が待機する時間が０となり、重送された、画像形成対象の用紙に対して良好な画像形成が行えなくなるおそれがあるという問題点があった。例えば、この場合、１ページ分の画像が重送している２枚の用紙に跨って画像形成されてしまい、異常画像となるおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、重送が発生した場合に異常画像が形成されることを防ぐことを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、所定の速度で搬送された印刷媒体が基準位置を通過後の予め定められたタイミングで、印刷媒体に対して画像形成を行う画像形成手段と、第１の印刷媒体の少なくとも一部に対して第２の印刷媒体が重ねて搬送される重送が発生しているか否かを検知する重送検知手段と、重送検知手段により重送が検知された場合に、第１の印刷媒体の先頭から第２の印刷媒体の先頭までの搬送時間を取得する取得手段と、取得手段で取得された搬送時間に応じて、画像形成手段による画像形成を行うタイミングを変更する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、画像形成手段が、所定の速度で搬送された印刷媒体が基準位置を通過後の予め定められたタイミングで、印刷媒体に対して画像形成を行う画像形成ステップと、重送検知手段が、第１の印刷媒体の少なくとも一部に対して第２の印刷媒体が重ねて搬送される重送が発生しているか否かを検知する重送検知ステップと、取得手段が、重送検知ステップにより重送が検知された場合に、第１の印刷媒体の先頭から第２の印刷媒体の先頭までの搬送時間を取得する取得ステップと、制御手段が、取得ステップにより取得された搬送時間に応じて、画像形成ステップによる画像形成を行うタイミングを変更する制御ステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、重送が発生した場合に異常画像が形成されることを防ぐことができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る画像形成装置の一例の構成を概略的に示す略線図である。 図２は、転写部の一例の構成をより詳細に示す略線図である。 図３は、電装部の一例の構成を概略的に示すブロック図である。 図４は、重送検知部による重送検知処理について説明するための略線図である。 図５は、重送検知において、用紙の皺や歪みに対する対処方法を説明するための略線図である。 図６は、重送された用紙の搬送方向の位置ｘと時間ｔとの一例の関係を示す略線図である。 図７は、感光体ドラムの露光タイミングと、重送によるずれ量との関係を説明するための略線図である。 図８は、重送が発生していない、通常時の露光制御の例を示す略線図である。 図９は、実施形態に係る、重送が発生している場合の、露光制御の例を示す略線図である。 図１０は、実施形態による露光制御を示す一例のフローチャートである。 図１１は、実施形態に適用可能な定着温度の設定方法を示す一例のフローチャートである。 図１２は、両面印刷用搬送経路を有する画像形成装置の一例の構成を示す略線図である。 図１３は、実施形態に係る用紙分離動作を説明するための略線図である。 図１４は、実施形態に係る、重送された用紙を分離する分離動作の一例を示すフローチャートである。 図１５は、逆重送の場合の用紙と重送検知部との関係について示す略線図である。

以下に添付図面を参照して、画像形成装置および画像形成装置の制御方法の実施形態を詳細に説明する。

（実施形態に係る画像形成装置の構成）
図１は、実施形態に係る画像形成装置１の一例の構成を概略的に示す。画像形成装置１は、用紙１１が収納される給紙部１０、レジスト部１２、転写部１５、定着部１６および電装部３０を有する。この例では、画像形成装置１は、給紙部１０から送り出された用紙１１が、Ｚ字状の搬送経路１４を介して搬送され、転写部１５で画像を転写された後に装置上部から排紙される。電装部３０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)や各インターフェイスを含み、この画像形成装置１の動作を制御する。

より具体的には、画像形成装置１において、印刷媒体として給紙部１０に収納された用紙１１が図示されない給紙ローラにより最も上のものから順に送り出され、重送検知部２０により用紙１１の一部に他の用紙１１が重なって搬送される重送が発生しているか否かを検知され、レジスト部１２に到達される。レジスト部１２は、一対のレジストローラ１２ａおよび１２ｂと、基準位置を検出するレジストセンサ１３とを有する。用紙１１は、レジストセンサ１３に先端が検知されると、レジストローラ１２ａおよび１２ｂの直前で一旦停止されてスキュー補正などが施される。

用紙１１は、レジスト部１２から送り出され、搬送経路１４に従い転写部１５に送り込まれ、転写部１５において一方の面（印刷面とする）に対して画像が転写される。詳細は後述するが、この転写部１５における画像転写のタイミングは、重送検知部２０による検知結果に応じて変更される。転写部１５で画像が転写された用紙１１は、定着部１６に送られる。定着部１６は、定着ヒータおよび温度検出部とを有し、電装部３０の制御により一定温度に制御される。用紙１１は、転写された画像が定着部１６において融着され、画像形成装置１の上部において排紙される。

なお、図１の例では、画像形成装置１がＺ字状の搬送経路１４を持つように説明したが、これはこの例に限定されない。

図２は、転写部１５の一例の構成をより詳細に示す。図２（ａ）は、転写部１５の全体の構成の例を示す。転写部１５は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色を用いてカラー画像の形成を行うことができる、タンデムタイプのカラー画像形成部である。

転写部１５は、ＹＭＣＫ各色の画像を形成する画像形成部Ａが、用紙１１を搬送する搬送ベルト７２に沿って一列に配置されている。搬送ベルト７２は、その一方が駆動回転する駆動ローラと他方が従動回転する従動ローラである搬送ローラ７３、７４によって架設されており、搬送ローラ７３、７４の回転により図示の矢印方向に回転駆動される。

画像形成装置１において、給紙部１０から取り出された用紙１１が搬送経路１４を介してこの転写部１５に供給され、搬送ベルト７２に送り込まれ、静電吸着によって搬送ベルト７２上に吸着される。

吸着された用紙１１は、イエローの画像を形成するための第１の画像形成部に搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。第１の画像形成部は、感光体ドラム７６Ｙとこの感光体ドラム７６Ｙの周囲に配置された帯電器７７Ｙ、露光器７８、現像器７９Ｙ、感光体クリーナ８０Ｙなどを構成要素として有する。感光体ドラム７６Ｙの表面は、帯電器７７Ｙで一様に帯電された後、露光器７８によりイエローの画像に対応したレーザビームによる走査ビーム８１Ｙで露光され、静電潜像が形成される。

なお、静電潜像は、主・副走査方式の光ビーム書込みで形成され、露光器７８からのビーム走査を主走査、主走査に直交する感光体ドラムの回転を副走査とすることでドラム感光面へ２次元像の光ビーム書込みが行われる。

感光体ドラム７６Ｙの表面に形成された静電潜像は、現像器７９Ｙで現像され、感光体ドラム７６Ｙ上にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム７６Ｙと搬送ベルト７２上の用紙１１と接する位置（転写位置）で転写器８２Ｙによって転写され、用紙１１上にイエロー単色の画像を形成する。転写が終わった感光体ドラム７６Ｙは、ドラム表面に残った不要なトナーが感光体クリーナ８０Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備える。

このように、第１の画像形成部でイエロー単色を転写された用紙１１は、搬送ベルト７２によってマゼンタの画像形成を行うための第２の画像形成部に搬送される。ここでも、上述の第１の画像形成部と同様にマゼンタのトナー像が感光体ドラム７６Ｍ上に形成され、用紙１１上に既に形成されているイエローの画像に対して重ねて転写される。用紙１１は、さらにシアンの画像形成を行うための第３の画像形成部、続いてブラックの画像形成を行うための第４の画像形成部に搬送され、上述のイエロー、マゼンタの場合と同様に形成されたシアン、ブラックのトナー像が、直前に形成された画像に対して重ねて転写される。ＹＭＣＫ各色の転写が完了すると、カラー画像が形成されることになる。

第４の画像形成部を通過してカラー画像が形成された用紙１１は、搬送ベルト７２から剥離され、定着部１６にて定着された後、排紙される。

図２（ｂ）は、転写部１５における露光部７８に含まれる光学装置の一例の構成を示す。ここでは、イエローの画像を形成するための第１の画像形成部に対応する部分を中心に説明する。光学装置は、レーザビームを出射する光源部と、光源部から出射されたレーザビームの光量を測定するために当該レーザビームを受光する受光部（図示しない）を有する光源ユニットと、光源部から出射されたレーザビームを感光体ドラム７６Ｙ上に導くための光学系を有する書込みユニットとを備える。

光学装置において、光源部は、レーザビームを出射するレーザビーム光源５０を有すると共に、レーザビーム光源５０の駆動制御に関わるＬＤ駆動部４０を有する。レーザビーム光源５０は、例えばレーザダイオード（ＬＤ）からなり、ＬＤ駆動部４０から供給される駆動電流に応じた光量のレーザビームを出力する。レーザビーム光源５０は、１本のレーザビームを出力するのに限られず、複数のレーザビームを同時に出力するようにしてもよい。複数のレーザビームを同時に出力可能な発光素子としては、例えば複数のレーザダイオードが並べられて構成されたレーザダイオードアレイや、面発光を行うＶＣＳＥＬ(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)を適用することができる。

光学系は、カップリング光学素子９０、アパーチャ９１、ポリゴンミラー９２およびｆθレンズ９３を有する。レーザビーム光源５０から出射されたレーザビームは、カップリング光学素子９０により平行光とされた後、アパーチャ９１で整形され、所定速度で回転するポリゴンミラー９２に入射されて偏向され、走査ビーム８１Ｙとなる。走査ビーム８１Ｙは、ｆθレンズ９３を通過して感光体ドラム７６Ｙに照射される。走査ビーム８１Ｙは、ポリゴンミラー９２の回転に応じて感光体ドラム７６Ｙを主走査方向（この例では、図中で左から右の方向）に走査する。

感光体ドラム７６Ｙの走査開始位置には、同期検知部４５が配される。同期検知部４５は、受光素子として例えばフォトダイオード（ＰＤ）を備え、入射された走査ビーム８１Ｙを、光電変換により電流に変換して出力する。この同期検知部４５の出力は、ＬＤ駆動部４０に供給され、走査ビーム８１Ｙの走査に関する各種制御に対するタイミングを与える同期信号として用いられる。

図３は、電装部３０の一例の構成を概略的に示す。なお、図３において、上述の図１および図２と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。電装部３０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)３１、書込み制御部３２およびＩ／Ｏ(Input/Output)部３３を有する。ＣＰＵ３１は、それぞれ図示されないＲＯＭ(Read Only Memory)に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ(Random Access Memory)をワークメモリとして用いて画像形成装置１全体の動作を制御する。

書込み制御部３２は、例えばＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)により構成され、ＣＰＵ３１の命令に従い、図示されない画像処理部から供給された画像データをＬＤ駆動部４０に適した信号に変換して、ＬＤ駆動部４０に転送する。ＬＤ駆動部４０は、書込み制御部３２から転送された信号に従いレーザビーム光源（ＬＤ）５０を駆動する。ＬＤ駆動部４０を書込み制御部３２の内部構成としてもよい。

Ｉ／Ｏ部３３は、例えばＡＳＩＣにより構成され、ＣＰＵ３１と、画像形成装置１の各部との間のインターフェイスとして機能する。例えば、ＣＰＵ３１は、Ｉ／Ｏ部３３を介して、両面モータ４１、排紙モータ４２および搬送モータ４３をそれぞれ駆動する。両面モータ４１は、両面印刷時に、一方の面の印刷が終了した用紙１１を、他方の面を印刷するための搬送経路に送り出すための両面ローラを駆動する。排紙モータ４２は、印刷が完了した用紙１１を排紙するための排紙ローラを駆動する。また、搬送モータ４３は、例えば搬送ローラ７３を駆動する。

また、レジストセンサ１３の出力がＩ／Ｏ部３３を介してＣＰＵ３１に供給される。ＣＰＵ３１は、例えばこのレジストセンサ１３の出力に基づき、レジストローラ１２ａおよび１２ｂにより決まる位置を基準位置として、露光を行うタイミングを知ることができる。

さらに、ＣＰＵ３１は、Ｉ／Ｏ部３３を介して定着ヒータ４６を駆動する。定着ヒータ４６は、定着部１６にも受けられる。例えば、ＣＰＵ３１は、定着部１６に設けられる図示されない温度センサからの温度検出結果を受け取り、受け取った温度情報に基づき定着ヒータ４６を駆動して定着部１６の温度が一定温度になるように制御する。

重送検知部２０からの検知出力がＣＰＵ３１に供給される。この検知出力は、Ｉ／Ｏ部３３を介してＣＰＵ３１に供給されるようにしてもよい。

（実施形態による動作）
本実施形態では、レジスト部１２の直前すなわち当該レジスト部１２に対して搬送方向の上流側に設けられた重送検知部２０により、給紙部１０から搬送経路１４に送り出された用紙１１に重送が発生しているか否かを検知し、重送が発生していると検知された場合に、重送による用紙１１のずれ量を検出する。そして、検出されたずれ量に応じて、転写部１５における露光のタイミングを変更する。これにより、重送でずれた量に合わせて用紙１１に対して画像を形成することができ、画像形成の動作を停止することなく、次の用紙１１に対する画像形成を行うことができる。

ここで、重送について、概略的に説明する。上述した画像形成装置１は、給紙部１０に収納される用紙１１のうち最も上の用紙１１が図示されない給紙ローラなどにより取り出され、Ｚ字状の搬送経路１４に送り出される。図１に示した画像形成装置１の構成によれば、給紙部１０における用紙１１の下面側が転写部１５で画像形成がなされる印刷面となる。

用紙１１が給紙部１０から取り出される際に、静電気や摩擦などの影響で、取り出される第１の用紙１１に引き摺られて、第１の用紙１１に一部が重なった状態で次の第２の用紙１１が給紙部１０から送出されることがある。このように、第１の用紙１１の一部に対して第２の用紙１１が重なって搬送される状態を、重送と呼ぶ。図１の画像形成装置１の例では、給紙部１０において用紙１１の下面側が印刷面となるので、第１の用紙１１に対して印刷面側に、重送された第２の用紙１１が存在することになる。

図４を用いて、重送検知部２０による重送検知処理について説明する。重送検知部２０は、光や超音波の反射を利用して測距を行う測距センサを用いて構成され、例えば対象物までの距離に応じた電圧を出力する。ここでは、重送検知部２０から対象物までの距離が近いほど、高い電圧が出力されるものとする。また、この例では、重送検知部２０は、レジスト部１２の直前において、用紙１１の印刷面側から測距を行うように配置される。ＣＰＵ３１は、重送検知部２０に対して、例えば一定間隔（例えば１００μｓｅｃ）でポーリングを行う。

給紙部１０から取り出された用紙１１ａに引き摺られて用紙１１ｂが送出され、用紙１１ａに対して用紙１１ｂが重送されているものとする。用紙１１ａおよび１１ｂが搬送され、重送検知部２０の位置に達すると、図４（ａ）に例示されるように、先ず、用紙１１ａの先端Ａが重送検知部２０に検知され、重送検知部２０から用紙１１ａまでの距離に対応する電圧Ｖ_aが重送検知部２０から出力される。

用紙１１ａおよび１１ｂの搬送が進むと、図４（ｂ）に示されるように、重送された用紙１１ｂの先端Ｂが重送検知部２０の検知位置に到達する。先端Ｂ以降は、重送検知部２０において、図４（ａ）の状態に対して用紙１１ｂの厚み分の距離変化が生じるため、重送検知部２０の出力電圧が変化し、上述の電圧Ｖ_aに対して当該厚み分だけ高い電圧の電圧Ｖ_bが重送検知部２０から出力される。この出力電圧の変化分を検知することで、重送を検知することができる。

また、重送検知部２０が用紙１１ａの先端Ａを検知した時点から、用紙１１ｂの先端Ｂを検知するまでの間になされたポーリング数を計測することで、先端Ａから先端Ｂまでの搬送に要した時間を求めることができる。例えば、ポーリングの間隔を１００μｓｅｃとし、先端Ａから先端Ｂまで１００回のポーリングが行われたものとすると、１００μｓｅｃ×１００回＝１０ｍｓｅｃが先端Ａから先端Ｂまでの搬送に要した時間として求められる。この、用紙１１ａの先端Ａから、当該用紙１１ａに重送される用紙１１ｂの先端Ｂまでの搬送に要した時間を、重送の際のずれ量Δｔとする。また、用紙１１ａの先端Ａから、当該用紙１１ａに重送される用紙１１ｂの先端Ｂまでの距離を、ずれ長Δｄとする。

なお、重送検知部２０により、用紙１１ａに対して測距を行っている場合と、用紙１１ｂに対して測距を行っている場合との重送検知部２０の出力電圧の違いに基づき重送を検知する場合、用紙１１ａの振動などで誤検知が発生する可能性がある。また、用紙１１ａの皺などにより重送検知部２０の出力電圧が変化し、重送が発生したと誤検知することも考えられる。

この誤検出を抑制した重送検知方法について、概略的に説明する。先ず、用紙１１が通紙される前に予め、用紙１１が無い状態で重送検知部２０により複数回サンプリングし、零点の平均値を決めておく。そして、用紙１１の厚さの最小値分以上だけ厚みが増したと検知した場合に、用紙１１の先端が通過したと判断するものとする。

例えば、用紙１１の厚さが通常で０．１４ｍｍ、最小値で０．１０ｍｍとし、零点の平均値を０．０１ｍｍとした場合、ポーリングを繰り返す中で、あるポーリングにおいて０．１１ｍｍ以上の値を検出した場合に、用紙１１が通過したと判断する。

用紙１１を搬送させながらポーリングを繰り返し、ポーリング毎に平均値を求めて保持し、保持された平均値と、次のポーリングによって得られた値とを比較する。この値が保持された平均値の２倍よりも大きいと検知した場合に、重送が発生したと判断する。

一例として、３回ポーリングを行い、それぞれの測距結果が０．１４ｍｍ、０．１６ｍｍおよび０．１３ｍｍであれば、この３回の平均値は０．１４３ｍｍになる。４回目のポーリングで０．１５ｍｍが測距結果として得られた場合、この測距結果は、直前までの平均値（０．１４３ｍｍ）の２倍より小さいので、重送していないと判定できる。また、この４回目のポーリング結果を平均値に加味し、新たな平均値が０．１４５ｍｍとなる。

一方、例えば次の５回目のポーリングで０．３３ｍｍが測距結果として得られた場合、この測距結果は、平均値０．１４５ｍｍの２倍を超えているので、重送が発生したと判断できる。この場合、用紙１１が最初に通過したと判断されてから、重送が発生していると判断されるまでになされてポーリングの回数と、ポーリングの周期とを乗算することで、重送によるずれ量Δｔを算出できる。

また、用紙１１の皺や歪みに対しては、次の方法で対処可能である。すなわち、皺や歪みでは、図５（ａ）に部分ｂとして例示されるように、重送検知部２０の測距結果がポーリング毎に徐々に変化する。これに対して、重送では、図５（ｂ）に例示されるように、用紙１１ａに対して用紙１１ｂが重送される場合、用紙１１ｂの先端位置ａの前後で測距結果が例えば２倍の値に急変し、その後もその値を維持する。したがって、測距結果をポーリング毎に順次比較していくことで、測距結果の変化が重送によるものか否かを、容易に判定することが可能である。

（重送発生時の露光制御）
次に、本実施形態による、重送発生時の露光制御について、詳細に説明する。図６は、重送された用紙１１ａおよび１１ｂの搬送方向の位置ｘと、時間ｔとの一例の関係を示す。この例では、用紙１１ａに対して用紙１１ｂが、ずれ長Δｄだけずれて重送されているものとする。

なお、以下では、図２を参照し、レジストセンサ１３が用紙１１の先端を検知したタイミングを基準として、各感光体ドラム７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃおよび７６Ｋへの露光開始タイミングが決められるものとする。一例として、重送が発生していない通常時において、レジストセンサ１３が用紙１１の先端を検知したタイミングで、転写部１５の最も入口側に配置される感光体ドラム７６Ｙに対する露光が開始される。

なお、他の各感光体ドラム７６Ｍ、７６Ｃおよび７６Ｋに対する露光のタイミングは、搬送速度と、感光体ドラム７６Ｙと、各感光体ドラム７６Ｍ、７６Ｃおよび７６Ｋとの間の距離とに基づきそれぞれシフトさせる。

例えば、感光体ドラム７６Ｙにおいて、走査ビーム８１Ｙによる露光位置が搬送ベルト７２の対向側にある場合に、レジストセンサ１３から用紙１１の先端を検知した旨が伝えられると、ＣＰＵ３１は、ＬＤ駆動部４０を制御してレーザビーム光源５０からレーザビームの射出を開始させる。このレーザビームがポリゴンミラー９２により偏向されて走査ビーム８１Ｙとされ、この走査ビーム８１Ｙにより感光体ドラム７６Ｙが露光位置で主走査方向に走査される。それと共に、用紙１１の搬送が行われ、感光体ドラム７６Ｙが回転され、露光部分が転写位置に到達したタイミングで、用紙１１が当該転写位置に搬送される。

図６において、時点ｔ₀に、レジストセンサ１３により用紙１１ａの先端が検知されたものとする。用紙１１ａに用紙１１ｂが重送されている場合、印刷面側において用紙１１ａの一部が用紙１１ｂに覆われているので、画像形成は、重送している用紙１１ｂに対して行う。したがって、用紙１１ａおよび１１ｂがずれ長Δｄだけ搬送され、用紙１１ｂの先端がレジストセンサ１３の位置に到達したタイミングで、感光体ドラム７６Ｙに対する露光が開始されるように、露光のタイミングを制御する。

換言すれば、感光体ドラム７６Ｙに対する露光開始のタイミングを、重送していない場合に対して、用紙１１ａおよび１１ｂがずれ長Δｄだけ搬送される時間Δｔ（ずれ量Δｔ）だけ遅らせる。

図７を用いて、より具体的に説明する。図７（ａ）は、感光体ドラム７６Ｙの状態を示す。感光体ドラム７６Ｙは、矢印方向（時計回り）に回転するものとする。図７（ｂ）は、用紙１１ａと、用紙１１ａに重送している用紙１１ｂについて示す。用紙１１ａに対して用紙１１ｂが、搬送方向に対してずれ長Δｄだけずれて重送されている。したがって、、感光体ドラム７６Ｙが露光位置からずれ長Δｄ分だけ回転した位置から露光が開始されるように、露光タイミングを制御する必要がある。

図８および図９を用いて、本実施形態による露光制御について、より具体的に説明する。なお、図８および図９は、感光体ドラム７６Ｙに対する露光制御について示す。また、図８および図９において、上述の図１および図２と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。

図８は、重送が発生していない、通常時の露光制御の例を示す。図８（ａ）は、レジストローラの位置Ａと、感光体ドラム７６Ｙから用紙１１に対して転写が行われる転写位置Ｂと、感光体ドラム７６Ｙに対して走査ビーム８１Ｙが照射され露光が行われる露光位置Ｃとの関係を示す。感光体ドラム７６Ｙが露光位置Ｃから転写位置Ｂまで回転する時間を、時間ｔ_αとする。

通常時において、図８（ｂ）に例示されるように、レジストローラ１２ａおよび１２ｂの位置Ａに時点ｔ₀で到達した用紙１１が、時点ｔ₁で転写位置Ｂに到達する。この用紙１１が転写位置Ｂに到達した時点ｔ₁に用紙１１に対する転写が開始されるようにするためには、時点ｔ₁から時間ｔ_α分遡った時点ｔ₁₀のタイミングで露光が開始されるように制御すればよい。ここで、時点ｔ₁₀は、時点ｔ₀を基準として、次式（１）にて求められる。
ｔ₁₀＝ｔ₀＋(ｔ₁−ｔ_α) …（１）

用紙１１が搬送方向の長さ分、時間ｔ_pかけて搬送され、当該用紙１１に対する転写が終了する（時点ｔ₂）。

図９は、重送が発生している場合の、露光制御の例を示す。図９（ａ）は、図８（ａ）と同様に、レジストローラの位置Ａと、転写位置Ｂと、露光位置Ｃとの関係を示す。この例では、用紙１１ａに対して用紙１１ｂが、ずれ長Δｄだけずれて重送されている。転写位置Ｂにおける転写は、用紙１１ｂに対して行われる。

重送発生時には、図９（ｂ）に例示されるように、用紙１１ａの先端がレジストローラ１２ａおよび１２ｂの位置Ａに到達した時点ｔ₀から、ずれ長Δｄ分の搬送時間に対応するずれ量Δｔの経過後の時点ｔ₀’に、転写が行われる用紙１１ｂの先端が当該位置Ａに到達する。同様に、位置Ａから用紙１１ａおよび１１ｂが搬送され、用紙１１ａの先端が転写位置Ｂに到達する時点ｔ₁からずれ量Δｔの経過後の時点ｔ₁’に、転写対象の用紙１１ｂの先端が転写位置Ｂに到達する。

この場合、用紙１１ｂの先端が転写位置Ｂに達した時点ｔ₁’に用紙１１ｂに対する転写が開始されるようにするためには、時点ｔ₁’から時間ｔ_α分遡った時点ｔ₂₀のタイミングで露光が開始されるように制御すればよい。ここで、時点ｔ₂₀は、時点ｔ₀を基準として、次式（２）にて求められる。この式（２）は、ずれ量Δｔ＝０の場合には、上述した式（１）と同一となる。
ｔ₂₀＝ｔ₀＋(ｔ₁＋Δｔ−ｔ_α) …（２）

なお、上述の式（１）および式（２）において、時間ｔ_αは、既知であり、時点ｔ₁は、それぞれ既知である、レジストローラ１２ａおよび１２ｂの位置Ａから転写位置Ｂまでの距離と、搬送経路１４における搬送速度とに基づき求めることができる。したがって、重送発生時の露光タイミングを示す時点ｔ₂₀は、用紙１１ａの先端がレジストセンサ１３に検知された時点ｔ₀と、重送検知部２０による検知結果に基づき求めたずれ量Δｔとに基づき求めることができる。

図１０は、本実施形態による露光制御を示す一例のフローチャートである。ステップＳ１０で、給紙部１０から印刷媒体である用紙１１が取り出され、用紙１１の搬送が開始される。次のステップＳ１１で、ＣＰＵ３１は、用紙１１の先端がレジストセンサ１３に検知され、用紙１１が基準位置に到達したか否かを判定する。用紙１１が基準位置に到達していないと判定した場合、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１２で重送検知部２０によるポーリングを開始し、用紙１１が重送状態になっているか否かを検知する。

若し、ステップＳ１２で重送が検知された場合、処理がステップＳ１３に移行される。ステップＳ１３で、ＣＰＵ３１は、重送検知部２０の出力に基づき、重送による、本来の印刷対象である用紙１１ａと、用紙１１ａに対して重送される用紙１１ｂとのずれ量Δｔを算出する。そして、次のステップＳ１４において、ＣＰＵ３１は、露光タイミングの変更値を算出する。変更値の算出は、例えば上述した式（１）および式（２）に従いなされる。この場合、変更値として、ずれ量Δｔをそのまま用いることができる。露光タイミングの変更値が算出されたら、処理がステップＳ１１に戻される。

なお、ステップＳ１２で重送が検知されない場合、処理はステップＳ１５に移行される。この場合、通常時の印刷処理を行うため、ステップＳ１５において露光タイミングの変更値を０とする。ずれ量Δｔを変更値として用いる場合は、重送を検知していない場合はずれ量Δｔも０であり、変更値が０となる。ステップＳ１５で変更値の設定が行われると、処理がステップＳ１１に戻される。

ステップＳ１１で用紙１１（または用紙１１ａ）が基準位置に達したと判定された場合、処理がステップＳ１６に移行され、露光タイミングが設定される。ＣＰＵ３１は、例えば、上述の式（２）を用い、用紙が基準位置に達した時刻を時点ｔ₀、ステップＳ１４またはステップＳ１５で設定された露光タイミングの変更値をずれ量Δｔとして、時点ｔ₀を起点とする露光開始タイミングｔ₂₀を設定する。

ＣＰＵ３１は、ステップＳ１６で露光タイミングを設定すると、次のステップＳ１７で、設定した露光タイミングで露光を開始する露光開始命令を出力する。この露光開始命令は、書込み制御部３２に供給される。これに限らず、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１６で設定された露光タイミングになったら、露光開始命令を出力するようにしてもよい。書込み制御部３２は、この露光開始命令に従いＬＤ駆動部４０に対して制御信号を出力する。ＬＤ駆動部４０により、この制御信号に従いＬＤ５０が点灯させられ、例えば感光体ドラム７６Ｙに対する露光が開始される。

ステップＳ１８で、用紙１１（または、用紙１１ａおよび１１ｂ）が転写位置に到達すると共に、例えは感光体ドラム７６Ｙにおいて、ステップＳ１７の露光開始命令により露光が開始された露光位置が転写位置に到達し、感光体ドラム７６Ｙに露光された画像が用紙１１または用紙１１ｂに転写され、画像形成がなされる。

なお、重送によるずれ長Δｄが、画像形成装置１に規定された紙間（連続印刷を行う場合の用紙１１と、次の用紙１１との間隔）よりも大きい場合、重送された用紙１１ｂと、次に搬送される用紙１１とが衝突してしまうおそれがある。これは、重送を検知した場合に、次に給紙部１０から用紙１１を取り出すタイミングを遅延させることで解決可能である。

上述のように、本実施形態によれば、重送が発生した場合に、重送のずれ量Δｔを求め、このずれ量Δｔに基づき感光体ドラムに対する露光のタイミングを変更するようにしている。そのため、重送が発生しても用紙の搬送を停止させることなく画像形成を続行することができ、異常画像やダウンタイムの発生が防がれる。これにより、重送が発生した場合であっても、画像形成の生産性が保たれる。

また、露光タイミングを変更することで、重送している用紙に対する画像形成を行うようにしているため、重送のずれ長Δｄが紙間以上であっても、正常に画像形成を行うことができる。

（定着部の温度制御について）
各感光体ドラム７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃおよび７６Ｋによる用紙１１または用紙１１ｂに対する画像の転写が完了すると、用紙１１、または、用紙１１ａおよび１１ｂは、転写部１５から定着部１６に対して送出され、所定の定着温度に加熱される。このとき、用紙１１が重送無く単体で定着部１６で加熱される場合と、重送され２枚の用紙１１ａおよび１１ｂが重なった状態で加熱される場合とで、加熱の具合が異なることになる。すなわち、重送され２枚の用紙１１ａおよび１１ｂが重なった状態では、１枚の用紙１１を加熱する場合に比べてより高い定着温度が必要となる。

そこで、定着部１６における定着温度を、重送検知部２０により重送が検知された場合に、重送が検知されない場合に比べて高くなるように制御すると、好ましい。

図１１は、本実施形態に適用可能な定着温度の設定方法を示す一例のフローチャートである。なお、定着部１６の温度は、当初、１枚の用紙１１に対する定着を行うのに適した温度に制御されているものとする。

ステップＳ２０にて給紙部１０から用紙１１の給紙が開始されると、ＣＰＵ３１は、ステップＳ２１で、重送検知部２０の出力に基づき、重送が発生しているか否かを判定する。若し、重送が発生していると判定した場合、処理をステップＳ２２に移行させ、定着部１６における定着温度を重送時の温度に設定、制御する。一方、重送が発生していないと判定した場合、ＣＰＵ３１は、処理をステップＳ２３に移行させ、定着部１６における定着温度を通常印刷時の温度に設定、制御する。ステップＳ２２またはステップＳ２３の処理が終了し、例えば用紙１１が定着部１６から排出されると、処理がステップＳ２０に戻される。

なお、定着部１６の定着温度の制御は、例えば次のようにして行われる。定着部１６は、ＣＰＵ３１からＩ／Ｏ部３３を介して供給される制御信号がＨｉｇｈ状態の時に加熱されて温度が上昇し、制御信号がＬｏｗ状態の時に加熱が停止されて温度が低下する。定着部１６には、自身の温度を測定するために、サーミスタなどの温度測定手段が設けられており、この温度測定手段によるアナログ出力信号がＩ／Ｏ部３３にてデジタル信号に変換されてＣＰＵ３１にフィードバックされる。ＣＰＵ３１は、この温度測定結果の信号に基づき、制御信号のＨｉｇｈ状態およびＬｏｗ状態を切り替えて、定着部１６の温度が予め定められた温度になるように制御する。

一例として、重送が検知されてない場合に良好な定着を行うための定着部１６の温度を第１の温度とし、重送が検知され２枚の用紙１１ａおよび１１ｂが重なった状態では、当該第１の温度よりも高い第２の温度でないと、良好な定着が行われない。そのため、重送が検知された場合、ＣＰＵ３１は、定着部１６に対する制御信号のＨｉｇｈ状態を通常印刷時より長くして、定着部１６の温度を第１の温度以上に上昇させ第２の温度に制御する。また、後続の用紙１１が１枚である場合（重送が検知されない場合）、ＣＰＵ３１は、再び温度を第１の温度に戻すためのＬｏｗ信号を、定着部１６に対して送る。

（重送された用紙の分離動作について）
既に説明したように、重送が発生した場合、給紙部１０から取り出され搬送される用紙１１ａと、当該用紙１１ａに対して重送される用紙１１ｂのうち、実際に転写が行われ画像が形成されるのは、用紙１１ｂであり、用紙１１ａは、白紙のままとなる。そこで、転写終了後、定着部１６から送り出された用紙１１ａと用紙１１ｂとを分離して、画像形成が行われた用紙１１ｂを排出し、画像形成が行われていない用紙１１ａを再利用できるようにすると、より好ましい。

一例として、図１２に例示される、両面印刷用搬送経路６２を有する画像形成装置１’において、用紙１１ａを再利用する構成について説明する。なお、図１２において、上述した図１と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。画像形成装置１’は、上述した画像形成装置１に対して、用紙分離ユニットを構成する一対の排紙ローラ６０および一対の両面ローラ６１と、両面印刷用搬送経路６２とが追加されている。この例では、重送が検知され、且つ、用紙１１ａおよび１１ｂが排紙ローラを通過しているときに、一対の排紙ローラ６０を互いに逆方向に回転させると共に、両面ローラ６１を、用紙１１を両面印刷用搬送経路６２に送り出すような方向に回転させる。

図１３を用いて、より詳細に説明する。図１３は、図１２に示した画像形成装置１’のうち、用紙分離ユニットの一例の構成を拡大して示す。図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、それぞれ用紙１１ａおよび１１ｂを分離する分離動作前後の状態の例を示している。

用紙分離ユニットは、一対の排紙ローラ６０ａおよび６０ｂと、一対の両面ローラ６１ａおよび６１ｂと、用紙センサ６３とを有する。一対の排紙ローラ６０ａおよび６０ｂは、ＣＰＵ３１により制御される排紙モータ４２により、それぞれ独立して回転駆動される。また、一対の両面ローラ６１ａおよび６１ｂは、ＣＰＵ３１により制御される両面モータ４１により回転駆動される。

搬送経路１４に対し、搬送方向に両面ローラ６１、排紙ローラ６０の順に配置される。また、両面ローラ６１の例えば直前に用紙センサ６３が設けられる。用紙センサ６３の出力は、ＣＰＵ３１に供給される。なお、排紙ローラ６０から両面ローラ６１までの距離は、１枚の用紙１１の搬送方向の長さ以下であるものとする。両面ローラ６１の搬送方向と逆側に、両面印刷用搬送経路６２が設けられる。

図１４は、重送された用紙を分離する分離動作の一例を示すフローチャートである。以下では、片面印刷を行う場合の例について説明する。先ず、ＣＰＵ３１は、ステップＳ３０で、排紙ローラ６０において印刷面側の排紙ローラ６０ｂと、印刷面に対して裏面側の排紙ローラ６０ａとを共に搬送方向に搬送を行うように、回転制御する。図１３の例では、排紙ローラ６０ｂが時計回りに、排紙ローラ６０ａが反時計回りに、それぞれ回転制御される。

また、ＣＰＵ３１は、印刷面側の両面ローラ６１ｂと、裏面側の両面ローラ６１ａとを共に搬送方向に搬送を行うように、回転制御する。図１３の例では、両面ローラ６１ｂが時計回りに、両面ローラ６１ａが反時計回りに、それぞれ回転制御される。

給紙部１０からの用紙１１の給紙が開始されると、ステップＳ３１で、ＣＰＵ３１は、重送検知部２０の検知結果に基づき重送が発生しているか否かを検知する。若し、重送の発生が検知されない場合、処理がステップＳ３２に移行され、通常の排紙動作が行われる。この場合、ステップＳ３０による各排紙ローラ６０ａおよび６０ｂ、ならびに、両面ローラ６１ａおよび６１ｂの回転制御がそのまま引き継がれる。

一方、ステップＳ３１で重送の発生が検知されると、処理はステップＳ３３に移行される。ステップＳ３３で、ＣＰＵ３１は、用紙センサ６３の出力に基づき、用紙１１ａおよび１１ｂが用紙センサ６３を通過したか否かを判定する。より具体的には、ＣＰＵ３１は、用紙センサ６３の出力に基づき、用紙１１ａおよび１１ｂの後端（すなわち、用紙１１ｂの後端）が用紙センサ６３に検知されたか否かを判定することになる（図１３（ａ）参照）。

用紙１１ａおよび１１ｂが用紙センサ６３を通過したと判定した場合、処理がステップＳ３４に移行される。ステップＳ３４で、ＣＰＵ３１は、排紙ローラ６０ａが搬送方向と逆方向に搬送を行い、排紙ローラ６０ｂが搬送方向に搬送を行うように、排紙モータ４２を制御する。それと共に、ＣＰＵ３１は、両面ローラ６１ａおよび６１ｂが搬送方向と逆方向、すなわち、両面印刷用搬送経路６２に向けて搬送を行うように、両面モータ４１を制御する。

このステップＳ３４による各ローラの様子を図１３（ｂ）に示す。図１３（ｂ）の例では、排紙ローラ６０ａおよび６０ｂがそれぞれ時計回りに回転制御されている。これにより、白紙である上側（裏面側）の用紙１１ａが搬送方向と逆方向に搬送され、画像形成が行われた下側（印刷面側）の用紙１１ｂが搬送方向に搬送される。そして、印刷面側の用紙１１ｂが排紙され、裏面側の用紙１１ａが両面ローラ６１ａおよび６１ｂに送られる（ステップＳ３５）。

白紙の用紙１１ａは、両面ローラ６１ａおよび６１ｂにより、両面印刷用搬送経路６２に送り出され、例えば給紙部１０に対して再給紙される（ステップＳ３６）。

このように、重送された用紙１１ａおよび１１ｂを分離する用紙分離ユニットを設けることで、重送が発生した場合であっても、搬送などを停止させることなく、画像形成動作を連続的に行うことができる。また、重送により画像形成が行われなかった用紙１１ａの再利用を、自動的に行うことができる。

（逆重送の場合の動作）
上述では、給紙部１０から取り出された用紙１１ａに対して、重送された用紙１１ｂが追従して搬送される例について説明したが、給紙部１０の用紙取り出しの構造によっては、取り出された用紙１１ａに対して重送された用紙１１ｂが先行する場合も有り得る。この、取り出された用紙１１ａに対して重送された用紙１１ｂが先行する場合を、逆重送と呼ぶ。

図１５は、逆重送の場合の用紙１１ａおよび１１ｂと、重送検知部２０との関係について示す。逆重送においては、画像形成のために給紙部１０から取り出された用紙１１ａに対して先行して、重送された用紙１１ｂが搬送される。この場合、用紙１１ｂの後端において、重送検知部２０に対する距離が用紙１１ｂの厚み分離れ、重送検知部２０の出力が変化する。例えば重送検知部２０が、より近い距離に対してより高い電圧を出力する場合、用紙１１ｂの後端から、出力電圧が低くなる。これにより、逆重送を検知することができる。

逆重送の場合、重送された用紙１１ｂが用紙１１ａに対して先行するため、当該用紙１１ｂがレジストセンサ１３に検出された時点を基準として、通常印刷と同様の露光タイミング制御に従い、用紙１１ｂに対して画像形成を行うことができる。

一方、逆重送により２枚の用紙１１ａおよび１１ｂが重なっている点では、上述した重送の場合と同様である。したがって、図１１を用いて説明した定着部１６の重送検知時の温度制御や、図１２〜図１４を用いて説明した重送検知時における用紙１１ａおよび１１ｂの分離処理は、逆重送を検知した場合においてもそのまま適用可能である。

なお、上述では、本実施形態が、感光体ドラムを露光して得られた画像を印刷媒体に転写して画像形成を行うレーザプリンタ方式の画像形成装置に適用されるものとして説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、インクを印刷媒体に吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置に対して、本実施形態を適用することも可能である。

１，１’ 画像形成装置
１０ 給紙部
１１，１１ａ，１１ｂ 用紙
１２ レジスト部
１２ａ，１２ｂ レジストローラ
１３ レジストセンサ
１４ 搬送経路
１５ 転写部
１６ 定着部
２０ 重送検知部
３０ 電装部
３１ ＣＰＵ
３２ 書込み制御部
３３ Ｉ／Ｏ部
４０ ＬＤ駆動部
４１ 両面モータ
４２ 排紙モータ
４３ 搬送モータ
５０ レーザビーム光源
６０，６０ａ，６０ｂ 排紙ローラ
６１，６１ａ，６１ｂ 両面ローラ
６２ 両面印刷用搬送経路
６３ 用紙センサ
７６Ｙ，７６Ｍ，７６Ｃ，７６Ｋ 感光体ドラム
７８ 露光器

特開平７−１２１０７９号公報

Claims (8)

1. 所定の速度で搬送された印刷媒体が基準位置を通過後の予め定められたタイミングで、該印刷媒体に対して画像形成を行う画像形成手段と、
   第１の印刷媒体の少なくとも一部に対して第２の印刷媒体が重ねて搬送される重送が発生しているか否かを検知する重送検知手段と、
   前記重送検知手段により前記重送が検知された場合に、前記第１の印刷媒体の先頭から前記第２の印刷媒体の先頭までの搬送時間を取得する取得手段と、
   前記取得手段で取得された前記搬送時間に応じて、前記画像形成手段による前記画像形成を行う前記タイミングを変更する制御手段と
   を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成手段は、
   印刷媒体の搬送方向と平行な方向に回転する像担持体に対して、該搬送方向と直交する方向に露光を行う露光手段と、
   前記露光手段により前記像担持体を露光して形成された潜像に基づく画像を前記印刷媒体に転写することで該印刷媒体に画像形成を行う転写手段と
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記露光手段による前記露光のタイミングを、前記搬送時間に応じて変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記重送検知手段は、
   印刷媒体の前記画像形成手段が前記画像形成を行う面との間の距離を測定することで、前記重送が発生しているか否かを検知する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記重送検知手段は、
   前記第１の印刷媒体の先端を検出した後に前記距離の変化を検出した場合に、前記重送の発生を検知する
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記重送検知手段は、
   印刷媒体の搬送方向に対して、前記基準位置の上流側で前記検知を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記重送検知手段により前記重送が検知された場合に、前記第１の印刷媒体と前記第２の印刷媒体とを、前記画像形成手段による画像形成後に分離する分離手段をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記分離手段は、
   互いに接して配置される、印刷媒体の画像形成が行われる面に接する第１のローラと、該印刷媒体の該面に対して裏面側に接する第２のローラと、
   前記第１のローラおよび前記第２のローラをそれぞれ駆動する駆動手段と、
   印刷媒体が該第１のローラおよび該第２のローラとの間を通過中か否かを検知する印刷媒体検知手段と
   を含み、
   前記駆動手段は、
   重送が発生している前記第１の印刷媒体と前記第２の印刷媒体とが前記印刷媒体検知手段に検知された場合に、前記第１のローラを搬送方向に駆動し、前記第２のローラを該搬送方向とは逆方向に駆動する
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 画像形成手段が、所定の速度で搬送された印刷媒体が基準位置を通過後の予め定められたタイミングで、該印刷媒体に対して画像形成を行う画像形成ステップと、
   重送検知手段が、第１の印刷媒体の少なくとも一部に対して第２の印刷媒体が重ねて搬送される重送が発生しているか否かを検知する重送検知ステップと、
   取得手段が、前記重送検知ステップにより前記重送が検知された場合に、前記第１の印刷媒体の先頭から前記第２の印刷媒体の先頭までの搬送時間を取得する取得ステップと、
   制御手段が、前記取得ステップにより取得された前記搬送時間に応じて、前記画像形成ステップによる前記画像形成を行う前記タイミングを変更する制御ステップと
   を有する
   ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。

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