JP2018126923A - 画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置に複数の用紙処理装置が連結された画像形成システムにおいて接続ケーブルを削減することができる画像形成システムを提供する。【解決手段】画像形成装置と、画像形成装置に順次連結され、画像形成装置に用紙を供給する、又は画像形成装置から排出された用紙に対して任意の後処理を行う複数の用紙処理装置と、画像形成装置と用紙処理装置との間、又は用紙処理装置間で光通信を行う少なくとも発光部と受光部からなる光通信手段と、を備えた。【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成システムに関する。

複数のユニットと、複数のユニットを着脱自在に構成された主装置と、複数のユニットの少なくともいずれかに配設された画像形成手段とを具備した画像処理装置において、複数のユニットと主装置の制御部にそれぞれ設けられ、各ユニットと制御部との間で空間を介してデータを送受可能に構成された通信手段を具備した画像処理装置が知られている（特許文献１）。

画像形成装置本体と相互にデータあるいは信号を光通信して作動する給紙装置において、画像形成装置本体との相対的位置決めを行う基準凸部が筐体に備えられ、当該基準凸部が中空構造をとり、凸部内部に配設された送受信ユニットが画像形成装置本体側送受信ユニットとの間で光空間通信を行う給紙装置も知られている（特許文献２）。

特開平１０−１８１１５７号公報 特開平８−１８８２６９号公報

本発明は、画像形成装置に複数の用紙処理装置が連結された画像形成システムにおいて接続ケーブルを削減することができる画像形成システムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の画像形成システムは、
画像形成装置と、
前記画像形成装置に順次連結され、前記画像形成装置に用紙を供給する、又は前記画像形成装置から排出された用紙に対して任意の後処理を行う複数の用紙処理装置と、
前記画像形成装置と前記用紙処理装置との間、又は前記用紙処理装置間で光通信を行う少なくとも発光部と受光部からなる光通信手段と、を備えた、
ことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成システムにおいて、
前記光通信手段は、前記発光部から発光される可視光を受光して前記受光部に向けて反射する斜ミラーを備えている、
ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成システムにおいて、
前記光通信手段は、前記発光部から発光される可視光を通過させる貫通孔を有する、
ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１に記載の画像形成システムにおいて、
前記光通信手段は、前記画像形成装置及び前記用紙処理装置の底面と前記画像形成装置及び前記用紙処理装置が載置される床面との間に配置されている、
ことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４に記載の画像形成システムにおいて、
前記受光部は、前記底面から前記床面に向かって突出する半ドーム状に形成された透明レンズカバーで覆われた受光素子を有する、
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、画像形成装置に複数の用紙処理装置が連結された画像形成システムにおいて、接続ケーブルを削減することができる。

請求項２、３に記載の発明によれば、大きさが異なる複数の用紙処理装置を連結した画像形成システムにおいて、可視光通信を行うことができる。

請求項４、５に記載の発明によれば、光通信手段が画像形成装置及び用紙処理装置の底面と床面との間に配置されない場合と比べて、画像形成装置及び用紙処理装置が遮蔽物となり外光による外乱を受けにくく、床面が水平であるために、発光部から発光される可視光をより確実に受光することができる。

画像形成システムの全体構成の一例を示す外観正面図である。 画像形成システムの内部構成の一例を示す断面模式図である。 画像形成システムの機能構成を示すブロック図である。 画像形成システムにおいて行われる可視光通信を説明するためのブロック図である。 （ａ）は光通信装置の構成の一例を示す縦断面模式図、（ｂ）は横断面模式図である。 （ａ）は画像形成システムにおける可視光通信装置の配置の一例を示す平面模式図、（ｂ）は画像形成装置と用紙送り装置の可視光通信を示す平面模式図、（ｃ）は画像形成装置と後処理装置の可視光通信を示す平面模式図である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

（１）画像形成システムの全体構成及び動作
図１は本実施形態に係る画像形成システム１の全体構成の一例を示す外観正面図、図２は画像形成システム１の内部構成の一例を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成システム１の全体構成及び動作を説明する。

（１．１）画像形成システムの全体構成
画像形成システム１は、画像形成装置１０と、画像形成装置１０の一端に直接接続された用紙処理装置の一例としての用紙送り装置２０と、画像形成装置１０の他の一端に直接接続され、印刷された用紙Ｐが排紙される用紙処理装置の一例としての排紙装置３０と、操作表示部４０と、上位機器から送信された印刷情報から画像情報を生成する画像処理部５０と、排紙装置３０に接続された用紙処理装置の一例としての後処理装置６０と、を備えて構成されている。

画像形成装置１０は、システム制御装置１１（不図示）、露光装置１２、感光体ユニット１３、現像装置１４、転写装置１５、用紙搬送装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、定着装置１７、を備えて構成され、画像処理部５０から受け取った画像情報を用紙送り装置２０から送り込まれた用紙Ｐ上にトナー画像として形成する。

用紙送り装置２０は、画像形成装置１０に対する用紙供給を行う。すなわち、種類（例えば、材質や厚さ、用紙サイズ、紙目）の異なる用紙Ｐを収容する複数の用紙積載部を備えており、これら複数の用紙積載部のいずれか一つから繰り出した用紙Ｐを画像形成装置１０に対して供給するように構成されている。

排紙装置３０は、画像形成装置１０にて画像出力が行われた用紙Ｐの排出を行う。そのために、排紙装置３０は、画像出力後の用紙Ｐが排出される排紙収容部を備えている。また、排紙装置３０には、画像形成装置１０から出力される用紙束に対して、裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を行う機能を有した後処理装置６０が接続されている。

操作表示部４０は、各種の設定や指示の入力及び情報表示に用いられるものである。すなわち、いわゆるユーザインタフェースに相当するもので、具体的には液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成されている。

画像形成システム１を構成する、画像形成装置１０、用紙送り装置２０、排紙装置３０、後処理装置６０は、それぞれ、発光部１００Ａと受光部１００Ｂからなる光通信装置１００（図５ 参照）を有し、画像形成装置１０と用紙送り装置２０、排紙装置３０、後処理装置６０との間で光通信可能なように構成されている。また、排紙装置３０と後処理装置６０との間も光通信可能に連結されている。

（１．２）画像形成システムの構成及び動作
このような構成の画像形成システム１では、画像形成のタイミングに合わせて用紙送り装置２０のうち、印刷ジョブで印刷の１枚毎に指定された用紙積載部から繰り出された用紙Ｐが画像形成装置１０へ送り込まれる。

感光体ユニット１３は、露光装置１２の下方に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する感光体ドラム３１を備えている。感光体ドラム３１の回転方向にそって、帯電器３２、露光装置１２、現像装置１４、一次転写ローラ５２、クリーニングブレード３４が配置されている。

現像装置１４は、感光体ドラム３１に対向して配置された現像ローラ４２が配設され、それぞれの現像装置１４は、現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれの現像ローラ４２で感光体ドラム上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。

現像装置１４の上方には、現像剤を収容する交換可能なトナーカートリッジＴと、それぞれのトナーカートリッジＴから現像装置１４に現像剤Ｇを供給する現像剤供給装置４３が配置されている。

回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電器３２により帯電され、露光装置１２から出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は現像ローラ４２によりトナー像として現像される。

転写装置１５は、各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１にて形成された各色トナー像が多重転写される無端部材としての中間転写ベルト５１、各感光体ユニット１３にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト５１に順次転写（一次転写）する一次転写ローラ５２、中間転写ベルト５１上に重畳して転写された各色トナー像を用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ベルト５３とから構成されている。

各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、システム制御装置１１により制御される電源装置等（不図示）から所定の転写電圧が印加された一次転写ローラ５２により中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。

中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、中間転写ベルト５１の移動に伴って二次転写ベルト５３が配置された二次転写部ＴＲに搬送される。重畳トナー像が二次転写部ＴＲに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙送り装置２０から用紙Ｐが二次転写部ＴＲに供給される。
そして、二次転写ベルト５３を介して二次転写ローラ５４と対向するバックアップローラ６５には、システム制御装置１１により制御される電源装置等から所定の転写電圧が印加され、用紙Ｐに中間転写ベルト５１上の多重トナー像が一括転写される。

感光体ドラム３１表面の残留トナーは、クリーニングブレード３４により除去され、廃トナー収容部（不図示）に回収される。感光体ドラム３１の表面は、帯電器３２により再帯電される。

定着装置１７は一方向へ回転する無端状の定着ベルト１７ａと、定着ベルト１７ａの周面に接し、一方向へ回転する加圧ローラ１７ｂとを有し、定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂの圧接領域によってニップ部（定着領域）が形成される。
転写装置１５においてトナー像が転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で用紙搬送装置１６ａを経由して定着装置１７に搬送される。定着装置１７に搬送された用紙Ｐは、一対の定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂにより、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。

定着の終了した用紙Ｐは、用紙搬送装置１６ｂを経由して排紙装置３０に送り込まれる。
尚、用紙Ｐの両面に画像出力を行う場合には、用紙搬送装置１６ｃにより当該用紙Ｐの表裏が反転され、再び画像形成装置１０における二次転写部ＴＲへ送り込まれる。そして、トナー像の転写および転写像の定着が行われた後に、排紙装置３０に送り込まれることになる。

排紙装置３０へ送り込まれた用紙Ｐは、冷却装置３６で冷却された後、画像読取装置３７で画質調整のためのテスト画像を読み取る。テスト画像の読取が行われた用紙Ｐは、後処理装置６０で必要に応じて裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を経た後に、排紙収容部（不図示）へ排出される。

（２）可視光通信
図３は画像形成システム１の機能構成を示すブロック図、図４は画像形成システム１において行われる可視光通信を説明するためのブロック図、図５（ａ）は光通信装置１００の構成の一例を示す縦断面模式図、（ｂ）は横断面模式図、図６（ａ）は画像形成システム１における可視光通信装置の配置の一例を示す平面模式図、（ｂ）は画像形成装置１０と用紙送り装置２０の可視光通信を示す平面模式図、（ｃ）は画像形成装置１０と後処理装置６０の可視光通信を示す平面模式図である。
以下図面を参照しながら、画像形成システム１における可視光通信について説明する。

（２．１）可視光通信の機能構成
画像形成システム１を構成する画像形成装置１０は、図３に示すように、露光装置１２．感光体ユニット１３、現像装置１４、転写装置１５、用紙搬送装置１６、定着装置１７の動作を制御するシステム制御装置１１を備えている。システム制御装置１１は、上記各装置の制御に加えて、通信制御部１０２を介して画像形成装置１０に直接接続された用紙送り装置２０、排紙装置３０、排紙装置３０に接続された後処理装置６０との間で可視光通信を行なう。

図４に示すように、通信制御部１０２は、光通信装置１００の発光部１００Ａを発光させて、画像形成装置１０に直接連結された用紙送り装置２０、排紙装置３０、排紙装置３０に連結された後処理装置６０に印刷ジョブ情報を可視光通信により送信する。
また、通信制御部１０２は、用紙送り装置２０、排紙装置３０、後処理装置６０から送信される可視光を光通信装置１００の受光部１００Ｂで受光して、可視光に重畳されたステータス情報を取得する。

可視光通信情報は、一例として、ＸＭＬ（拡張可能なマーク付け言語）形式の文書として可視光に重畳して送信され、印刷ジョブ情報としては、ジョブの割り込み情報、ジョブのキャンセル情報、後処理の変更情報等が含まれる。
また、ステータス情報としては、例えば、各装置の動作状態（例えば、待機中であるか、ジョブ実行中であるか、エラー停止中であるか等）に関する情報、用紙送り装置２０のそれぞれのトレイに収められている用紙のサイズ及び量に関する情報等が含まれる。

（２．２）光通信装置
光通信装置１００の発光部１００Ａは、例えば発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）とその駆動回路（不図示）で構成され、それぞれの可視光通信部１０１、２０１、３０１、６０１に制御されて高速で点灯、消灯を繰り返すことで可視光を出射するように構成されている。
受光部１００Ｂは、受光素子としてのＣ−ＭＯＳセンサとその制御回路で構成され、他の光通信装置１００の発光部１００Ａから発光される可視光を受光する。

光通信装置１００は、図５に示すように、取付け部１１０と、取付け部１１０の上方に配置された受光素子１３０と、発光素子１６０と、受光素子１３０及び発光素子１６０を覆う光透過性のドーム状レンズカバー１５０からなる。受光素子１３０及び発光素子１６０は、受光面１３０ａ及び発光面１６０ａが取付け部１１０に対して水平方向に向くようにそれぞれの基板１２０、１４０に基板台１２１、１４１によって取り付けられている（図中 矢印は可視光を示す）。

（２．３）光通信装置の配置と可視光通信
このように構成される光通信装置１００は、図６（ａ）に示すように、画像形成装置１０、用紙送り装置２０、排紙装置３０、後処理装置６０の奥側に配置され、各装置間で可視光通信を行なう。画像形成装置１０に連結される各装置は、種々の画像形成装置と連結されることから、一つの画像形成装置１０に対しては、奥行き寸法が一致しないことがある。

具体的には、画像形成装置１０の奥行き寸法Ｄ１に対して、用紙送り装置２０の奥行き寸法はＤ２、排紙装置３０及び後処理装置６０の奥行き寸法はＤ３であり、画像形成装置１０と各装置とは奥側において、段差を有した状態で連結されている。

このような、画像形成装置１０と各装置との連結においては段差があるために、コネクタで直接接続することが難しく、ケーブルで接続されることがあった。また、画像形成装置１０と直接連結されず、他の装置を挟んで連結される装置があり（本実施形態においては、後処理装置６０）、その場合は、接続のためのケーブルが長尺化していた。

本実施形態に係る画像形成システム１は、画像形成装置１０、用紙送り装置２０、排紙装置３０、後処理装置６０は、それぞれ光通信装置１００を有し、画像形成装置１０と用紙送り装置２０との間には、発光部１００Ａから発光される可視光を受光して受光部１００Ｂに向けて反射する斜ミラーＭを備えている。画像形成装置１０と排紙装置３０との間にも、斜ミラーＭを備えている。

図６（ｂ）に示すように、用紙送り装置２０が有する光通信装置１００の発光部１００Ａから出射した可視光Ｒは、斜ミラーＭで折り曲げられて画像形成装置１０に取り付けられた光通信装置１００の受光部１００Ｂで受光される。また、画像形成装置１０が有する光通信装置１００の発光部１００Ａから出射した可視光Ｒは、斜ミラーＭで折り曲げられて用紙送り装置２０に取り付けられた光通信装置１００の受光部１００Ｂで受光される。これにより、大きさが異なる複数の装置を連結した画像形成システム１においても、可視光通信を行うことができる。

図６（ｃ）に示すように、画像形成装置１０と直接連結されない後処理装置６０との間には排紙装置３０が連結され、排紙装置３０には、画像形成装置１０及び後処理装置６０に取り付けられた光通信装置１００の発光部１００Ａから発光される可視光を通過させる貫通孔Ｈが形成されている（図２ 参照）。
それぞれの発光部１００Ａから出射された可視光Ｒは貫通孔Ｈを通過して他の光通信装置１００の受光部１００Ｂに入光して可視光通信が行なわれる。これにより、大きさが異なる複数の装置を連結した画像形成システム１においても、可視光通信を行うことができる。

光通信装置１００は、画像形成装置１０、用紙送り装置２０、排紙装置３０、後処理装置６０の底面と各装置が設置される床面との間に配置されている。
具体的には、取付け部１１０は、被取付け面と対向する底面１１０ａを有し、光通信装置１００は、各装置の底面に床面ＦＬに向かって突出した状態で取り付けられている（図１ 参照）。そのために、各装置が外光に対する遮蔽物となり、光通信装置１００は外光による外乱を受けにくく、それぞれの発光部１００Ａから出射される可視光をそれぞれの受光部１００Ｂで確実に受光することができる。

また、光通信装置１００は、各装置とそれぞれ短いケーブル（不図示）で接続されて、各装置が載置される床面ＦＬに各装置の底面に向かって突出した状態で取り付けられてもよい（図２ 参照）。
光通信装置１００が、床面ＦＬに取り付けられた態様では、各装置が外光に対する遮蔽物となり、光通信装置１００は外光による外乱を受けにくく、かつ、光通信装置１００が取り付けられた床面ＦＬは水平であるために、それぞれの発光部１００Ａから出射される可視光をそれぞれの受光部１００Ｂで確実に受光することができる。

本実施形態における画像形成システム１は、用紙処理装置として、折り装置、中綴じ装置等、それぞれ機能が異なる複数の後処理装置が、画像形成装置１０と通信を行い制御機能を有するインターフェースユニットを介して連結されている態様であっても、それぞれの各装置に光通信装置１００を配置して可視光通信を行うことができる。

１・・・画像形成システム
１０・・・画像形成装置
２０・・・用紙送り装置
３０・・・排紙装置
４０・・・操作表示部
５０・・・画像処理部
６０・・・後処理装置
１００・・・光通信装置
１００Ａ・・・発光部
１００Ｂ・・・受光部
Ｍ・・・斜ミラー
Ｈ・・・貫通路

Claims (5)

1. 画像形成装置と、
   前記画像形成装置に順次連結され、前記画像形成装置に用紙を供給する、又は前記画像形成装置から排出された用紙に対して任意の後処理を行う複数の用紙処理装置と、
   前記画像形成装置と前記用紙処理装置との間、又は前記用紙処理装置間で光通信を行う少なくとも発光部と受光部からなる光通信手段と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成システム。
2. 前記光通信手段は、前記発光部から発光される可視光を受光して前記受光部に向けて反射する斜ミラーを備えている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記光通信手段は、前記発光部から発光される可視光を通過させる貫通孔を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システム。
4. 前記光通信手段は、前記画像形成装置及び前記用紙処理装置の底面と前記画像形成装置及び前記用紙処理装置が載置される床面との間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記受光部は、前記底面から前記床面に向かって突出する半ドーム状に形成された透明レンズカバーで覆われた受光素子を有する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

Images