JP2763120B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、たとえばパーソナルコンピュータなどの外
部のホスト機器と電気的に接続され、そのホスト機器か
ら送られる画像情報に応じた画像形成を電子写真プロセ
スを用いて行なう電子写真方式のレーザープリンタなど
の画像形成装置に関する。

（従来の技術） 周知のようにプリンタは、インパクト方式のドットプ
リンタとノンインパクト方式のレーザープリンタ、LED
プリンタ、液晶プリンタなどがある。しかし、これらの
プリンタは、印字を行なうための用紙が供給する給紙カ
セットを１つしか持たない場合が多く、また複数の給紙
カセットを持っていたとしても、当該プリンタが接続さ
れている外部のホスト機器（パーソナルコンピュータ、
ワードプロセッサなど）から給紙カセットを指定し、直
接、用紙サイズなどを指定することはできなかった。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように外部のホスト機器から直接、被画像形
成媒体のサイズを指定することができないという問題点
を解決すべくなされたもので、外部のホスト機器から直
接、被画像形成媒体のサイズを指定し、その指定された
サイズの被画像形成媒体を自動的に選択して画像形成す
ることができ、しかも画像形成時間が最も短くなる被画
像形成媒体の搬送方向と画像形成方向との組合せを自動
的に選択して画像形成することができる画像形成装置を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の画像形成装置は、外部のホスト機器と電気的
に接続され、前記ホスト機器から送られる画像情報に応
じた画像形成を行なう画像形成装置において、画像形成
される被画像形成媒体を供給する複数の供給手段と、こ
の複数の供給手段が供給すべき被画像形成媒体のサイズ
を指定する指定手段と、この指定手段にて指定されたサ
イズの被画像形成媒体が収納され、かつ、最も画像形成
時間が短くなる被画像形成媒体の送り方向を有する供給
手段を前記複数の供給手段の中から選択するとともに、
選択された被画像形成媒体に対する画像形成方向を選択
する選択手段と、この選択手段で選択された供給手段に
よって供給される被画像形成媒体上に、前記選択手段で
選択された画像形成方向に基づき前記ホスト機器から送
られる画像情報に応じた画像形成を行なう画像形成手段
とを具備している。

（作用） 本発明によれば、外部のホスト機器などから被画像形
成媒体のサイズが指定されると、その指定されたサイズ
の被画像形成媒体が収納され、かつ、最も画像形成時間
が短くなる被画像形成媒体の送り方向を有する被画像形
成媒体の供給手段を選択するとともに、選択された被画
像形成媒体に対する画像形成方向を選択し、この選択し
た供給手段によって供給される被画像形成媒体上に、同
じく選択された画像形成方向に基づき外部のホスト機器
から送られる画像情報に応じた画像形成を行なうように
したものである。これにより、外部のホスト機器から直
接、被画像形成媒体のサイズを指定し、その指定された
サイズの被画像形成媒体を自動的に選択し、さらに、画
像形成時間が最も短くなる被画像形成媒体の搬送方向と
画像形成方向との組合せを自動的に選択して画像形成す
ることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第２図および第３図は、本発明に係る画像形成装置の
一例として、たとえば電子写真方式のレーザプリンタの
外観および内部構成を示すものである。すなわち、この
レーザープリンタは、たとえばパーソナルコンピュータ
などのホスト機器とインタフェイスケーブルなどを介し
て電気的に接続され、そのホスト機器から送られる画像
情報に応じた画像形成（印字）を行なうもので、プリン
タ本体１、このプリンタ本体１の載置台を兼ね、プリン
タ本体１に対して被画像形成媒体としての用紙Ｐを供給
する複数カセット給紙装置（供給手段）２、プリンタ本
体１の後部側に装着され、プリンタ本体１に対して封筒
Ａを供給する封筒給送装置（供給手段）３から構成され
ている。

プリンタ本体１は次のように構成されている。すなわ
ち、４は筺体で、この筺体４の上面後部は一段高くなっ
ており、その上面中央部には排紙部としての凹部５が形
成されている。凹部５には、受台（ジョガートレイ）６
を備えたジョガー装置７が設けられている。そして、凹
部５の右側には操作部（操作パネル）８が設けられ、ま
た、筺体４の前面側には排紙トレイ９が装着されてい
る。

筺体４内には画像形成機構が設けられている。すなわ
ち、10はドラム状の感光体で、その周囲部にはその回転
方向に沿って帯電用帯電器11、レーザ光学系12、現像装
置13、転写用帯電器14、剥離用帯電器15、クリーニング
装置16、および除電装置17が順次配設されている。

レーザ光学系12は、ドットイメージデータに応じて変
調されたレーザビーム光を発生するレーザダイオードな
どの半導体レーザ発振器（図示しない）、このレーザ発
振器から出力されるレーザビーム光を平行光化するコリ
メータレンズ（図示しない）、このコリメータレンズか
らの出力光を走査する回転ミラー（ポリゴンミラー）1
8、この回転ミラー18で走査されたレーザビーム光を通
過させるｆθレンズ19、このｆθレンズ19を通過したレ
ーザビーム光を感光体10の方向へ反射される反射ミラー
20,21、この反射ミラー20,21で反射されたレーザビーム
光を感光体10の表面へ導く補正レンズ22などから構成さ
れている。

筺体４内には、感光体10と転写用帯電器14との間の画
像転写部23を経て前方に延びる搬送路24が形成されてお
り、筺体４内の底部に収納された給紙カセット（以降、
第１給紙カセットと言うこともある）25から給紙ローラ
26およびアライニングローラ対27などを介して自動給紙
された用紙Ｐ、複数カセット給紙装置２から自動給紙さ
れた用紙Ｐ、手差しトレイ28から手差しで供給された用
紙Ｐ、あるいは封筒給送装置３から自動給送された封筒
Ａを画像転写部23に導くようになっている。なお、給紙
カセット25には、用紙Ｐとして標準紙の他に厚紙、薄
紙、OHP（プラスチックシート）を収納セットすること
ができる。

搬送路24の画像転写部23の上流側にはアライニングロ
ーラ対29が配置され、下流側には定着装置としてのヒー
トローラ対30、排紙セレクタ31,および排紙ローラ対32
が配置されている。また、搬送路24の終端部には、排紙
セレクタ31により振分けられた用紙Ｐ、封筒Ａなどを排
紙部としての凹部５に導く排紙ローラ対33を備えた分岐
搬送路34が形成されている。

複数カセット給紙装置２は、たとえば２つの給紙カセ
ット（以降、第2,第３給紙カセットと言うこともある）
35,36を備えている。そして、これら給紙カセット35,36
内の用紙Ｐは、給紙ローラ37,38によって１枚ずつ取出
され、アライニングローラ対39,40および案内路41を介
してプリンタ本体１内の案内ローラ対42に導かれ、この
案内ローラ対42によってアライニングローラ対29へ導か
れるようになっている。なお、給紙カセット35,36に
は、用紙Ｐとして標準紙の他に厚紙、薄紙、OHPを収納
セットすることができる。

封筒給送装置３は、封筒Ａを積層収納したスタッカ43
を備えている。そして、スタッカ43内の封筒Ａは、給送
ローラ44で１つずつ取出され、案内路45を介してプリン
タ本体１内の案内ローラ対42に導かれ、この案内ローラ
対42によってアライニングローラ対29へ導かれるように
なっている。なお、この封筒給送装置３は、封筒以外に
標準紙、薄紙、OHPを収納セットすることができる。

このような構成において、印字動作に当たっては、ま
ず感光体10が回転されるとともに、帯電用帯電器11が動
作して感光体10の表面が一様に帯電され、次いでレーザ
光学系12によって感光体10上にドットイージデータに対
応した露光が行われて静電潜像が形成される。感光体10
上の静電潜像は、トナーとキャリアとからなる二成分現
像剤を使用する現像装置13によって現像され、トナー像
として画像転写部23へ送られる。

一方、上記トナー像形成動作に同期して給紙カセット
25,35,36から選択的に取出された用紙Ｐ、あるいは手差
しで供給された用紙Ｐ、あるいは封筒給送装置３から供
給された封筒Ａがアライニングローラ対29を介して送り
込まれ、前記したように感光体10上に形成されたトナー
像が転写用帯電器14の作用で用紙Ｐあるいは封筒Ａに転
写される。

トナー像が転写された用紙Ｐあるいは封筒Ａは、剥離
用帯電器15の作用で感光体10の表面から剥離され、搬送
路24を通過してヒートローラ対30に送り込まれ、ここを
通過することによりトナー像が溶融定着される。定着後
の用紙Ｐあるいは封筒Ａは、排紙セレクタ31によって排
出方向が振分けられ、上部のジョガー装置７の受台６上
もしくは下部の排紙トレイ９上に排出される。

なお、用紙Ｐあるいは封筒Ａ上にトナー像を転写した
後、感光体10上の残留トナーはクリーニング装置16によ
って清掃され、次ぎの印字動作が可能な状態となる。

第４図は操作部８を示すもので、液晶表示部51、複数
の状態表示ランプ52、およびキーボード53からなってい
る。キーボード53は、テンキー54、イエスキー55、ノー
キー56、用紙サイズおよび用紙の種類の指定をオンライ
ンで行なうかオフラインで行なうかを選択するオンライ
ンキー57、オフラインキー58、および印字条件などを選
択する際に使用する選択キー59などからなっている。

第１図は、上記のように構成されたレーザプリンタの
電気回路を示すものである。すなわち、プリンタ本体１
において、61は全体的な制御を司る制御部で、CPU（セ
ントラル・プロセッシング・ユニット）などを主体に構
成されており、これには前記操作部８が接続されるとと
もに、インタフェイスケーブル62を介して外部のホスト
機器（たとえばパーソナルコンピュータ、ワードプロセ
ッサなど）63が接続される。

そして、制御部61には、給紙カセット25に対して設け
られ、収納されている用紙のサイズを検出する用紙サイ
ズ検出収納64、標準紙，厚紙，薄紙,OHPなどの収納され
ている用紙の種類を検出する用紙の種類検出手段65、用
紙の有無を検出する用紙有無検出手段66からの各検出信
号がそれぞれ入力されている。また、制御部61には、給
紙ローラ26を駆動する給紙モータ67などが接続されてい
る。さらに、制御部61にはヒートローラ対30のヒータ6
8、および転写用帯電器14を駆動する転写用高圧電源69
が接続され、制御部61からの信号によってそれぞれ温
度、転写電圧（出力電圧）を切換えることができるよう
になっている。

なお、図面上では省略されているが、制御部61は、そ
の外に各種センサなどからの信号が入力されるととも
に、感光体10、現像装置13、ヒートローラ対30、搬送路
24などを駆動する少なくとも１つ以上のモータ、各種伝
達機構などを制御する電磁クラッチおよびソレノイド、
転写用帯電器以外の各種帯電器を駆動する高圧電源、レ
ーザ発振器、回転ミラーなどをもそれぞれ制御するよう
になっている。

複数カセット給紙装置２において、71は全体的な制御
を司る制御部で、CPUなどを主体に構成されており、こ
れには、給紙カセット35,36に対してそれじれ設けら
れ、収納されている用紙のサイズを検出する用紙サイズ
検出手段72,73、標準紙，厚紙，薄紙,OHPなどの収納さ
れている用紙の種類を検出する用紙の種類検出手段74,7
5、用紙の有無を検出する用紙有無検出手段76,77からの
各検出信号がそれぞれ入力されている。また、制御部71
には、給紙ローラ37,38を駆動する給紙モータ78,7駆動
などが接続されている。

封筒給送装置３において、81は全体的に制御を司る制
御部で、CPUなどを主体に構成されており、これには、
スタッカ43に対して設けられ、収納されている用紙（封
筒Ａ）のサイズを検出する用紙サイズ検出手段82、封
筒，標準紙，薄紙,OHPなどの収納されている用紙の種類
を検出する用紙の種類検出手段83、用紙の有無を検出す
る用紙有無検出手段84からの各検出信号がそれぞれ入力
されている。また、制御部81には、給送ローラ44を駆動
する給送モータ85などが接続されている。

第５図は、前記用紙サイズ検出手段64,72,73および用
紙の種類検出手段65,74,75の一具体例を示すものであ
る。すなわち、91は給紙カセット（第３図の給紙カセッ
ト25,35,36に相当）で、その先端部には複数の磁石収納
部92,…が設けられていて、これら磁石収納部92,…に対
する永久磁石93の収納位置で用紙のサイズを表示するよ
うになている。一方、プリンタ本体１および複数カセッ
ト給紙装置２内の給紙カセット91がセットされたとき磁
石収納部92,…と相対向する部位には、複数の磁力検出
素子（リードスイッチなど）94,…が設けられており、
これら磁力検出素子94,…で磁石93の磁力を検出するこ
とにより、給紙カセット91に収納されている用紙Ｐのサ
イズを検出（識別）できるようになっている。

また、給紙カセット91の一側面には複数の磁石収納部
95,…が設けられていて、これら磁石収納部95,…に対す
る永久磁石96の収納位置で用紙の種類を表示するように
なっている。一方、プリンタ本体１および複数カセット
給紙装置２内の給紙カセット91がセットされたとき磁石
収納部95,…と相対向する部位には、複数の磁力検出素
子（リードスイッチなど）97,…が設けられており、こ
れら磁力検出素子97,…で磁石96の磁力を検出すること
により、給紙カセット91に収納されている用紙Ｐの種類
を検出（識別）できるようになっている。

なお、磁石93,96は、ユーザがその収納位置を任意に
変えることができ、同じ給紙カセットに用紙サイズ、用
紙の種類の違った用紙を収納したとき設定できるように
なっている。

なお、封筒給送装置３の用紙サイズ検出手段82および
用紙の種類検出手段83は、図示を省略してあるが、第５
図のものとほぼ同様な構成となっている。

次に、上記のような構成において第６図に示すフロー
チャートを参照して動作を説明する。今、電源が投入さ
れると、制御部61は、ヒータ68に通電することにより、
ヒートローラ対30のウォームアップを開始する（S1）。
そして、ヒートローラ対30が定着可能温度に達すると、
ヒートローラ対30から制御部61にウォームアップ終了信
号が送られ、これにより制御部61はウォームアップを終
了する（S2）。

こうしてウォームアップが終了すると（S2）、制御部
61は、第１ないし第３給紙カセット25,35,36および封筒
給送装置３からの各種信号、すなわち用紙サイズ検出手
段64,72,73,82、用紙の種類検出手段65,74,75,83、およ
び用紙有無検出手段66,76,77,84の各出力をそれぞれチ
ェックする（S3〜S6）。このチェックが終了すると、制
御部61は、操作部８の状態表示ランプ52内のレディラン
プを点灯し（S7）、使用者にレディ状態になったことを
知らせるとともに、ホスト機器63に対してレディ信号を
送信する（S8） この後、操作部８あるいはホスト機器63から用紙サイ
ズおよび用紙の種類を指定するキー入力あるいはコマン
ド入力が可能な状態となる（S9,S10）。なお、操作部８
からオフラインで用紙サイズおよび用紙の種類を指定す
る場合、操作部８内のオフラインキー58を押下し、ホス
ト機器63からオンラインで用紙サイズおよび用紙の種類
を指定する場合、操作部８内のオンラインキー57を押下
しておく。

さて、操作部８からのキー入力あるいはホスト機器63
からのコマンド入力があると（S9,S10）、制御部61は、
指定された用紙サイズの用紙が第１ないし第３給紙カセ
ット25,35,36および封筒給送装置３内にあるか否かをチ
ェックし（S11）、あるならば次に指定された用紙の種
類があるか否かをチェックし（S12）、指定された用紙
の種類があるならばステップS31に進む。

ステップS11において、指定された用紙サイズの用紙
が無い場合、制御部61は、それに近い用紙サイズの用紙
があるか否かをチェックし（S13）、なければ操作部８
の表示部51に「指定の用紙無し」を表示するとともに
（S14）、ホスト機器63に対して指定の用紙無しステー
タスを送信し（S15）、ステップS3に戻って待機状態
（キー入力あるいはコマンド待ち）となる。

ステップS13において、近い用紙サイズの用紙がある
場合、制御部61は、操作部８の表示部51に「近い用紙有
り」を表示するとともに（S16）、ホスト機器63に対し
て近い用紙有りステータスを送信する（S17）。そし
て、操作部８内のイエスキー55が押下されるか（S1
8）、ホスト機器63からイエスコマンドがくれば（S2
0）、制御部61は指定された用紙の種類があるか否かを
チェックし（S12）、あるならばステップS31に進む。ま
た、操作部８内のノーキー56が押下されるか（S19）、
ホスト機器63からノーコマンドがくれば（S21）、制御
部61はステップS3に戻って待機状態となる。

ステップS12において、指定された用紙の種類がない
場合、制御部61は、それに近い用紙の種類があるか否か
をチェックし（S22）、近い用紙の種類がなければ操作
部８の表示部51に「指定の用紙の種類無し」を表示する
とともに（S23）、ホスト機器63に対して指定の用紙の
種類無しステータスを送信し（S24）、ステップS3に戻
って待機状態となる。

ステップS22において、近い用紙の種類がある場合、
制御部61は、操作部８の表示部51に「近い用紙有り」を
表示するとともに（S25）、ホスト機器63に対して近い
用紙有りステータスを送信する（S26）。そして、操作
部８内のイエスキー55が押下されるか（S27）、ホスト
機器63からイエスコマンドがくれば（S29）、制御部61
はステップS31に進む。また、操作部８内のノーキー56
が押下されるか（S28）、ホスト機器63からノーコマン
ドがくれば（S30）、制御部61はステップS3に戻って待
機状態となる。

ここで、近い用紙サイズおよび近い用紙の種類の選択
方法について説明する。近い用紙サイズとは、第７図に
示すように寸法的に近い用紙のことであり、この表を制
御部61内にデータとして持つことにより選択する。OHP
および封筒も、この用紙サイズと同様にして選択する。
また、近い用紙の種類は、下記に示すように指定された
用紙の種類がなければ矢印の順に選択する。ただし、OH
Pおよび封筒の種類は、この実施例においては１種類で
説明する。なお、種類を増やすことは制御部61内に持つ
データを増やすだけであり、技術的には可能である。

選択順：標準紙→厚紙→薄紙 厚紙→標準紙→薄紙 薄紙→標準紙→厚紙 OHP 封筒 次に、ステップS31以降について説明する。一般に、
ホスト機器63からの画像情報は、ポートレイト指定の場
合は第８図（ａ）に示すように送られてくる。また、ラ
ンドスケープ指定の場合は第９図（ａ）に示すように送
られてくる。印字に要する時間は、用紙の進行方向に対
する用紙の長さが短い方が速い。したがって、ホスト機
器63からの画像情報が第８図（ａ）の場合、その画像情
報を同図（ｂ）のように変換して印字した方が速く印字
することができる。

そこで、長手方向の用紙があるか否かをチェックし
（S32,S34）、長手方向の用紙がある場合、制御部61
は、第８図あるいは第９図のように変換するためのステ
ータスをセットする（S33,S35）。次に、制御部61は、
指定された用紙Ｐが収納された給紙手段（給紙カセッ
ト）を選択し（S36）、さらに第10図に示すように用紙
の種類に応じて、最適なプロセス条件を得るために、転
写用帯電器14に印加する転写電圧およびヒートローラ対
30の温度（定着温度）をそれぞれ設定する（S37）。

ステップS37の処理が終了すると、制御部61は、印字
する画像情報がホスト機器63から送られてくるのを待機
する（S38）。そして、たとえば10秒以内に画像情報が
送られてくれば（S39）、制御部61は、画像方向変換ス
テータスがセットされているか否かチェックする（S4
0）。このチェックの結果、画像方向変換ステータスが
セットされていれば、制御部61は、第11図に示すように
画像情報をイメージデータへ変換し（S41）、画像方向
変換ステータスがセットされていなければ、第12図に示
すように画像情報をイメージデータへ変換する（S4
2）。

こうして、イメージデータへの変換が終了すると、制
御部61は、選択した給紙カセットの給紙ローラを駆動す
る給紙モータを一定時間だけオンすることにより（S43
〜S45）、指定された用紙Ｐを供給し、その用紙Ｐ上に
ドットイメージデータを転写する（S46）。ドットイメ
ージデータの転写が終了すると（S47）、制御部61は、
同一画像情報の連続印字か異なる画像情報の印字かを判
断して（S48,S49）、それぞれの処理へ進む。もし、た
とえば10秒経過しても次の画像情報を受信しない場合、
制御部61は、ステップS3に戻って待機状態となり、印字
動作を終了する。

このように、外部のホスト機器から用紙サイズを指定
する信号を受取ると、その指定されたサイズの用紙が収
納され、かつ最も印字時間（画像形成時間）が短くなる
用紙送り方向を有する給紙手段（給紙カセット）を選択
するとともに、最も印字時間が短くなる用紙に対する印
字方向（画像形成方向）を選択し、この選択した給紙手
段によって給紙される用紙上に、同じく選択した印字方
向に基づき外部のホスト機器から送られる画像情報に応
じた印字を行なうものである。これにより、外部のホス
ト機器から直接、用紙サイズを指定し、その指定された
サイズの用紙を自動的に選択し、さらに印字時間が最も
短くなる用紙の搬送方向と印字方向との組合せを自動的
に選択して印字することができる。

なお、前記実施例では、レーザプリンタに適用した場
合について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
でなく、たとえばLEDプリンタあるいは液晶プリンタな
どにも同様に適用できる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、外部のホスト機
器から直接、被画像形成媒体のサイズを指定し、その指
定されたサイズの被画像形成媒体を自動的に選択して画
像形成することができ、しかも画像形成時間が最も短く
なる被画像形成媒体の搬送方向と画像形成方向との組合
せを自動的に選択して画像形成することができる画像形
成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するためのもので、第１図
はレーザプリンタの電気回路を示すブロック図、第２図
はレーザプリンタの外観斜視図、第３図はレーザプリン
タの内部構造を示す概略的縦断側面図、第４図は操作部
の平面図、第５図は用紙サイズ検出手段および用紙の種
類検出手段の一具体例を説明する平面図、第６図は動作
を説明するフローチャート、第７図は近い用紙サイズを
説明する図、第８図および第９図は画像情報の方向変換
を説明する図、第10図は用紙の種類によるプロセス条件
の選定を説明する図、第11図および第12図は画像情報の
イメージデータへの変換を説明する図である。 １…プリンタ本体、２…複数カセット給紙装置（供給手
段）、３…封筒給送装置（給紙手段）、８…操作部、10
…感光体、12…レーザ光学系、25…プリンタ本体の給紙
カセット、35,36…複数カセット給紙装置の給紙カセッ
ト、43…封筒給送装置のスタッカ、61…プリンタ本体の
制御部、63…外部のホスト機器、64…プリンタ本体の用
紙サイズ検出手段、65…プリンタ本体の用紙の種類検出
手段、71…複数カセット給紙装置の制御部、72,73…複
数カセット給紙装置の用紙サイズ検出手段、74,75…複
数カセット給紙装置の用紙の種類検出手段、81…封筒給
送装置の制御部、82…封筒給送装置の用紙サイズ検出手
段、83…封筒給送装置の用紙（被画像形成媒体）の種類
検出手段、Ｐ…用紙。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部のホスト機器と電気的に接続され、前
   記ホスト機器から送られる画像情報に応じた画像形成を
   行なう画像形成装置において、 画像形成される被画像形成媒体を供給する複数の供給手
   段と、 この複数の供給手段が供給すべき被画像形成媒体のサイ
   ズを指定する指定手段と、 この指定手段にて指定されたサイズの被画像形成媒体が
   収納され、かつ、最も画像形成時間が短くなる被画像形
   成媒体の送り方向を有する供給手段を前記複数の供給手
   段の中から選択するとともに、選択された被画像形成媒
   体に対する画像形成方向を選択する選択手段と、 この選択手段で選択された供給手段によって供給される
   被画像形成媒体上に、前記選択手段で選択された画像形
   成方向に基づき前記ホスト機器から送られる画像情報に
   応じた画像形成を行なう画像形成手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。