JP4027046B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特許第2941021号公報、特開平9-110313号公報には、給紙カセットから感光体ドラムに用紙を供給する途上で、搬送中の用紙をスイッチバック搬送路に先端から収納し、この用紙の後端を先端とするようにスイッチバックしてから感光体ドラムに供給する技術が開示されている。
【0003】
また、特開平5-307304号公報、特開平5-2336号公報、特開平5-2300号公報などには、感光体上にトナー画像で作像した基準画像のトナーの付着量を光センサにより検出し、その検出結果に応じてトナー補給制御を行なう、トナー濃度検出処理の技術が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記の用紙をスイッチバックする従来技術を用いて、搬送途上の先行する用紙と後続の用紙との間の間隔を狭め、連続給紙による連続画像形成の生産性を向上させることが可能となる場合がある。
【0005】
すなわち、スイッチバック搬送路からレジストローラに先行する用紙を搬送するときの搬送速度を、給紙カセットからスイッチバック搬送路に後続の用紙を搬送するときの搬送速度より大きくした場合である。この場合に、スイッチバック搬送路内で先行する用紙と後続の用紙とが重畳しあってすれ違うようにすれば、さらに用紙間隔を短縮することができる。
【0006】
しかしながら、このような技術により用紙間隔を短縮化し過ぎると、その用紙間隔において前記のトナー濃度検出処理を感光体を用いて行うことができないという不具合がある。
【0007】
この発明の目的は、画像形成エンジンに搬送する用紙間隔を可能な限り短縮化しつつも、トナー濃度検出処理など、画像形成の際における前処理の実行を可能とすることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、用紙上に電子写真方式で画像形成を行なう画像形成エンジンと、用紙が積層されて収納される積層収納部と、この積層されている用紙を1枚ずつ分離して前記画像形成エンジンに搬送する給紙装置と、前記搬送を行なう搬送経路上に設けられ前記積層収納部から取り出された前記用紙が一時的に収納される一時収納部と、この一時収納部に前記積層収納部から搬送された前記用紙を先端から収納し、また、前記一時収納部に収納されている前記用紙の後端を先端とするように前記用紙をスイッチバックして前記画像形成エンジンに向けて送り出す用紙反転装置と、前記画像形成エンジンを制御して画像形成を行なうための前処理を前記画像形成エンジンに供給する前記用紙の用紙間隔で行なう前処理手段と、前記前処理を行なう際には前記給紙装置又は前記用紙反転装置を制御して前記前処理の実行を可能とするように当該処理を行なう前記用紙間隔を調節する用紙間隔調節手段と、を備え、且つ、前記積層収納部から前記一時収納部までの用紙搬送速度Vaを、前記一時収納部から前記画像形成エンジンまでの用紙搬送速度Vbよりも速くする画像形成装置である。
【0010】
前処理とは、用紙を導入して画像形成を行なうのに先立って画像形成エンジンで予め実行すべき処理であって、例えば、像担持体上にトナー濃度の検出用の基準画像をトナー画像で形成し、当該基準画像のトナー濃度を検出するトナー濃度検出処理などである。
【0012】
したがって、一時収納部で用紙をスイッチバックする技術を用いて、先行する用紙と後続の用紙との間隔を狭めても、画像形成を行なうための前処理を行なう際には用紙間隔を調節して前処理の実行を可能とすることができる。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記前処理手段は、前記前処理として像担持体上にトナー濃度の検出用の基準画像をトナー画像で形成し当該基準画像のトナー濃度をセンサで検出するトナー濃度検出処理を行なうものである。
【0015】
したがって、画像形成を行なうための前処理を行なう際には用紙間隔を調節してトナー濃度検出処理を前処理として実行することを可能とすることができる。
【0016】
請求項3に記載の発明は、請求項1〜2の何れかの一に記載の画像形成装置において、前記用紙間隔調節手段は、用紙の搬送速度を変えることで前記用紙間隔の調節を行なうものである。
【0017】
したがって、用紙の搬送速度を変えることで用紙間隔の調節を行なうことができる。
【0018】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜2の何れかの一に記載の画像形成装置において、前記用紙間隔調節手段は、前記一時収納部又は前記積層収納部からの用紙の送出しのタイミングを変えることで前記用紙間隔の調節を行なうものである。
【0019】
したがって、用紙の送出しのタイミングを変えることで、容易に用紙間隔の調節を行なうことができる。
【0020】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れかの一に記載の画像形成装置において、前記プリンタエンジンによる画像形成の枚数をカウントするカウント手段を備え、前記前処理手段は、前記カウント値に基づいて一定の画像形成枚数ごとに前記前処理を実行するものである。
【0021】
したがって、前処理は一定枚数の画像形成ごとに実行するようにすることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
[発明の実施の形態1]
この発明の一実施の形態を発明の実施の形態1として説明する。
【0027】
図1は、この発明の一実施の形態である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。図1に示すように、この画像形成装置1は、電子写真方式で画像形成を行なうプリンタエンジン2と、プリンタエンジン2に供給するための用紙3を積層して収納する積層収納部である用紙カセット4と、この積層された用紙3を1枚ずつ分離してプリンタエンジン2に搬送する給紙装置5とを備えている。
【0028】
プリンタエンジン2は、感光体6と、感光体6を帯電する帯電器7と、感光体6上に静電潜像を光書込みするデジタル光書込装置8と、感光体6上の静電潜像をトナーで現像する現像器9と、現像後のトナー画像を用紙3上に転写する転写ベルト10aを備えた転写搬送装置10と、感光体6上の残存トナーを除去するクリーニング装置11とを備えていて、デジタル電子写真プロセスで用紙3上に画像の形成を行なうものである。定着ローラ12は用紙3上に転写されたトナー画像を定着し、この定着後の用紙3は排紙ローラ13によりプリンタエンジン2外に排紙される。
【0029】
給紙装置5は、用紙カセット4内で積層された用紙3を取り出す給紙ローラ14と、この取り出した用紙3を一枚ずつ分離する分離ローラ15と、この取り出した用紙3をプリンタエンジン2まで搬送するための搬送経路16とを備えている。この搬送経路16の中間位置からは、最奥部が行き止まりになっていて、用紙3を一時的に収納する一時収納部となるスイッチバック経路17が分岐している。搬送経路16は、スイッチバック経路17により、搬送経路18と19に2分されている。搬送経路18は、用紙カセット4とスイッチバック経路17の出入口とを結ぶ経路で、モータ26(図3参照)で駆動されて用紙3を搬送する搬送ローラ20が設けられている。搬送経路19は、スイッチバック経路17の出入口とプリンタエンジン2とを結ぶ経路で、モータ28(図3参照)で駆動されて用紙3を搬送する搬送ローラ21が設けられている。用紙反転装置である搬送ローラ22は、モータ30(図3参照)により駆動されて正逆回転可能なローラ対であり、スイッチバック経路17に設けられている。搬送ローラ22は用紙3をニップして正逆回転することにより、搬送経路18を用紙カセット4から搬送されてくる用紙3を先端からスイッチバック経路17内に収納し、また、スイッチバック経路17内に収納されている用紙3を、この用紙3の後端を先端とするようにスイッチバックして、プリンタエンジン2に向けて搬送経路19に送り出す、用紙反転装置として機能する。スイッチバック経路17には、用紙を検出する用紙検出センサ23が設けられている。
【0030】
スイッチバック経路17への用紙3の進入は、分離ローラ15と搬送ローラ20が回転することで行い、用紙検出センサ23による用紙3の端部の検出タイミングから、スイッチバック経路17への進入完了のタイミングを搬送制御部25(図3参照)で算出することにより進入動作を完了する。スイッチバック経路17は、用紙3の全長を収納可能な長さを備え、直線状である。
【0031】
スイッチバック経路17からの用紙3の送出は、搬送ローラ22,21を回転することで行い、その後、搬送経路19のプリンタエンジン2近傍に設けられたレジストローラ24によるレジストレーション動作時には、搬送ローラ21は用紙3の搬送の一時停止など、レジストレーション動作に対する協動を行った後、用紙検出センサ23の検出タイミングから用紙3の送出完了のタイミングを搬送制御部25(図3参照)で算出することにより送出動作を完了する。レジストセンサ41は、搬送経路19の搬送ローラ21より下流側でレジストローラ24の手前位置で用紙3を検出し、レジストローラ24によるレジストレーション動作のタイミングをとる。
【0032】
また、搬送経路16の分岐部分には図示しないガイド部材により常にプリンタエンジン2側に用紙3の先端がガイドされる。これは、例えば可撓性のガイド部材によって用紙3の先端を上方にガイドし、あるいは、ソレノイドなどを備えたゲートによって強制的に搬送経路18から搬送経路19に切り替えるようにしてもよい。
【0033】
画像形成装置1は、プリンタエンジン2で画像形成後の用紙3を搬送してスイッチバック経路17に戻すことを行なう戻し搬送装置70を備えている。この戻し搬送装置70は、プリンタエンジン2からスイッチバック経路17に用紙3を送る搬送経路71並びに搬送ローラ74〜77、経路切換装置73などからなる。すなわち、定着ローラ12から排出された片面に画像形成後の用紙3は、片面印刷の場合は搬送経路72を排紙ローラ13で搬送されて機外に排出される。また、両面印刷の場合は搬送経路71によりスイッチバック経路17に戻される。この切替えは所定のアクチュエータにより駆動される経路切換装置73により行われる。経路切換装置73は、例えば、用紙3を搬送経路71と72に振り分ける爪状の部材を駆動する周知の構成のものを用いることができる。また、用紙間隔が非常に短くても正確に切替えが行なえるように、ブラシローラを正逆転することにより、用紙先端を素早く選択方向に切り替えることができる構成としてもよい。搬送経路71での用紙3の搬送は、所定のモータで駆動される何れも一対のローラである搬送ローラ74〜77により行なう。搬送経路71は、搬送経路18の搬送ローラ20より上流側の位置に接続されていて、用紙3をスイッチバック経路17に導く。搬送経路71の搬送ローラ76と77との間には用紙3を検出する用紙検出センサ78が設けられている。用紙検出センサ78を設けているので、戻し搬送装置70を用いた用紙3の搬送制御の精度向上や、ジャムの検出に効果的である。
【0034】
図2は搬送ローラ22,22間のニップ機構を説明する説明図である。図2に示すように、搬送ローラ22は、ローラ対のうち支点35で支持されている方のローラを他方のローラに圧接するように、ばね34で付勢しており、必要に応じて、ばね34で付勢されている方のローラをソレノイド32で牽引して、ローラ対を開放することができる。
【0035】
図3は、この画像形成装置1の給紙装置5および戻し搬送装置70を制御する制御系の電気的な接続を示すブロック図である。この制御系は、搬送装置70を集中的に制御するマイコンである搬送制御部25に、搬送ローラ20を回転するモータ26を駆動するモータドライバ27と、搬送ローラ21を回転するモータ28を駆動するモータドライバ29と、搬送ローラ22を回転するモータ30を駆動するモータドライバ31と、搬送ローラ22を圧接し、また、開放するソレノイド32を駆動するソレノイドドライバ33と、用紙検出センサ23とが接続されている。このように、搬送経路18の搬送ローラ20と、搬送経路19の搬送ローラ21とを別個のモータ26と28で別々に駆動するようにして、用紙3の搬送及びその停止のタイミングを、搬送経路18と搬送経路19とで別個独立としている。また、搬送制御部25には、経路切換装置73を操作するモータ81を駆動するドライバ83と、搬送ローラ74〜77を回転するモータ82を駆動するドライバ84とが接続されている。また、図示しないその他のセンサ、アクチュエータも接続されている。搬送制御部25は、画像形成装置1の全体を制御するマイコンであるメイン制御部108により制御される。
【0036】
なお、搬送ローラ74〜77は、この例では、1つのモータ82で駆動するようにしている。これは、例えば、図4および図5に示すような構成でトルクリミッタを利用することにより、1台のモータで駆動しても用紙搬送速度を変更することが可能であるからである。
【0037】
すなわち、戻し搬送装置70は、用紙3の搬送にローラ対(搬送ローラ74〜77)を用いている。このような場合、各ローラ間距離は当然用紙3の全長よりも短く設定する必要がある。用紙3の搬送速度を変更するには、挟持しているローラ対すべてを増速または減速すればよいが、このような制御にはモータの変速回路などのコストアップが伴う。搬送速度の異なる2つのローラ対とどちらか一方にトルクリミッタを設け、増速を行なう時には、トルクリミッタの滑りを利用してモータの変速を行なうことなく増速することができる。
【0038】
次に、給紙装置5の動作について説明する。
【0039】
図4〜図7は、この図番の順に経時的に給紙装置5による用紙3の搬送の様子を示しており、図8に用紙3の搬送のダイアグラムを示す。本ダイアグラムでは用紙3の進行方向先端を用紙3の先端として記述しているので、スイッチバック経路17での用紙3のスイッチバックの前後では、用紙3の進行方向変換に伴い、用紙3の全長だけ先端位置が見かけ上移動して表現されている。また、スイッチバック経路17での用紙3の停止位置(以下、反転停止位置という)の前後はスイッチバック経路17の長さだけ共用区間があるので、同一の用紙検出センサ23、搬送ローラ22が2回出現するように表現されている。
【0040】
この例では、用紙3が反転停止位置に停止している時間で給紙バラツキの解消が行われる。反転停止位置以降では、搬送バラツキは小さくなるので、レジストレーション動作時間は非常に短時間で完了できる。
【0041】
分離ローラ15における用紙3,3の間隔は、図5に示す用紙a(以下、用紙a,用紙b,用紙cは、給紙装置5によりプリンタエンジン2に連続的に搬送される用紙3のうち、先頭のものを用紙a、用紙aの後方のものを用紙b、さらにその後方のものを用紙cという)がそのままスイッチバックせずに搬送されると仮想した場合、非常に広い間隔となる。本発明の実施の形態では、搬送速度が変換されることにより連続的な用紙3の搬送時のプリンタエンジン2での用紙3,3の間隔は、必然的に非常に狭い間隔に変換することが可能となる。したがって、画像形成の生産性をさらに向上させることができる。
【0042】
図4〜図7に経時的に示されているように、この実施の形態では、搬送ローラ20〜22、給紙ローラ14、分離ローラ15を制御して、先行する用紙aのスイッチバック経路17からプリンタエンジン2に向けての送り出しの開始と、後続の用紙bの用紙カセット4からスイッチバック経路17に向けての送り出しの開始とのタミングをとることにより、先行する用紙aと用紙aに後続してスイッチバック経路17に収納される用紙bとがスイッチバック経路17内で少なくとも部分的に重畳するようにしている(図5参照)。
【0043】
この際、送出途上の用紙aとスイッチバック経路17に進入を開始した用紙bとが重畳するタイミングで搬送ローラ22のニップを開放して用紙aとbが交叉できるようにする(図5参照)。その後、スイッチバック経路17からの用紙aの送出が完了したタイミングで、搬送ローラ22を閉じて用紙bのスイッチバック経路17への収納を完了する(図6参照)。
【0044】
この用紙a,bの重畳は、図5に示すように、先行する用紙aの搬送方向の後端側と後続の用紙bの搬送方向の先端側とが重畳するように行なうのが望ましい。この用紙a,bの重畳により、先行する用紙aと後続の用紙bとの間隔を、当該重畳が発生する以前に比べて短縮することができる(図5と図7の比較及び図8参照)。
【0045】
以上のような制御を行なうことにより、スイッチバック経路17内で先行する用紙aと後続の用紙bが重畳するので、用紙aをスイッチバックしてプリンタエンジン2に向けて送り出してから、後続の用紙bをスイッチバック経路17内に送り込むようにした場合に比べて、先行する用紙aと後続の用紙bとの間隔を充分に短縮でき、連続給紙の高速化を図ることができる。
【0046】
この場合に、図5に示すように、先行する用紙aの搬送方向の後端側と後続の用紙bの搬送方向の先端側とが重畳するようにすれば、先行する用紙aの紙面に沿うようにスイッチバック経路17に進入する後続の用紙bが案内されるので、スイッチバック経路17内で先行する用紙aと交叉する後続の用紙bの移動経路を規定するための特別の装置を不要として、装置の簡素化、小型化、製造コストの低減を図ることができる。
【0047】
戻し搬送装置70の動作について説明する。
【0048】
図9、図10は、1枚の用紙3の両面に画像形成するときの動作を示す説明図である。図9、図10において、“α”、“β”として示しているのは、それぞれ用紙3の表面、裏面を示している。すなわち、図9、図10に示すように、用紙3は、A→B→C→D→E→B→C→Fという経路を辿って用紙3が搬送されることにより、その両面に画像が形成される。
ここで、
A:用紙積載位置
B:用紙反転位置
C:画像形成位置
D:再給紙位置
E:再給送停止位置
F:排紙位置
をそれぞれ示している。
【0049】
すなわち、用紙カセット4の用紙積載位置Aから搬送ローラ20に導かれた用紙3はスイッチバック経路17の用紙反転位置Bで一旦停止し、スイッチバックされてプリンタエンジン2に向かって搬送ローラ22により送り出される。搬送ローラ22は、一旦レジストセンサ41に当接する位置で用紙3の搬送を停止し、感光体6上で顕像化されたトナー画像の位置とタイミングをとって用紙を送り出す。
【0050】
プリンタエンジン2で一方の面β(裏面)に画像が形成された用紙3は経路切換装置73で搬送経路71を(再給紙位置D)経て、再給送停止位置Eで停止して、次の用紙3とのタイミングを調整し、再度スイッチバック経路17に送り込まれ、再度、用紙反転位置Bを経て、画像形成位置Cで他側の面α(表面)に画像を形成し、経路切換装置73を排紙側に切り替えることにより、排紙位置F側に排紙される。
【0051】
図11は、単一の用紙3に両面印刷を行なう場合の用紙3の搬送を示すダイアグラムである。給紙装置5を設けている画像形成装置1に簡単な構成の戻し搬送装置70を設けるだけで、給紙装置5に先行する用紙3と後続の用紙3との用紙間隔を短縮するために設けられているスイッチバック経路17を、両面印刷を行なうための用紙反転部として兼用できるので、両面画像の形成を行なう装置の小型化、製造コストの低減を図ることができる。
【0052】
また、給紙装置5における用紙3の搬送タイミングは、図4〜図8を参照して前記したとおりであるので、先行する用紙aと後続の用紙bの用紙間隔は充分に短縮することができる。
【0053】
次に、この画像形成装置1で用紙3上に画像形成を行なう際の前処理として行われるトナー濃度検出処理について説明する。
【0054】
図12は、プリンタエンジン2における感光体6の回りの構成を詳細に示す概念図である。図12に示すように、感光体6の回りには、前記した帯電器7、デジタル光書込装置8(図12において図示せず)、現像器9、転写搬送装置10、クリーニング装置11の他に、感光体6を除電する除電ランプ941と、感光体6の不要部分の帯電を消去するイレーサ92と、感光体6上の帯電電位を検出する電位センサ93と、転写紙への転写前に現像後の感光体6を除電する転写前除電ランプ94と、感光体6の回転(方向を図12中に矢印で示している)による画像形成プロセスで転写搬送装置10より下流側(図1中に矢示した感光体6の回転方向)に設けられ、感光体6上のトナー濃度を光学的に検出する光反射型フォトセンサ95とが、図12に示すような位置関係で配置されている。符号96は、デジタル光書込装置8(図1参照)から照射される露光ビームである。
【0055】
光反射型フォトセンサ95は、感光体6上にトナー画像で形成された基準画像を検出するセンサであることから、感光体6回りの現像器9により現像を行なう位置よりも、画像形成プロセスの下流側でクリーニング装置11によるトナーの除去の位置より上流側の位置に配置され、かかる位置で基準画像のトナー濃度を検出する。現像器9内には、現像器9内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ97が設けられている。転写搬送装置10の転写ベルト10aは図示しない所定の機構をソレノイド98で駆動して、感光体6の表面に対して接触し、また、離間する。
【0056】
図13は、プリンタエンジン2の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。図13に示すように、この制御系はプリンタエンジン2の各部を集中的に制御するマイコンからなるエンジン制御部101に、ソレノイド98を駆動するドライバ102と、転写搬送装置10のモータ109を駆動し、転写ベルト10aを動作するドライバ103と、現像器9内に所定の機構でトナーを供給するモータ110を駆動するドライバ104と、帯電器7に高電圧を印加し、また、現像器9の現像スリーブに現像バイアス電圧を印加する電源回路105と、感光体6を回転駆動するメインモータ111を駆動するドライバ106と、現像器9の図示しない現像モータ112を駆動するドライバ107と、光反射型フォトセンサ95と、トナー濃度センサ97とが接続されている。また、図示しないその他のセンサ、アクチュエータも接続されている。エンジン制御部101は、メイン制御部108により制御される。
【0057】
つづいて、トナー濃度検出によるトナー濃度の制御について説明する。
【0058】
以下の説明で、光反射型フォトセンサ95で、感光体6上にトナー画像で形成する基準画像を検出したときの出力をVsp、感光体6の表面における基準画像以外の部分(地肌部)を検出したときの出力をVsgとし、トナー濃度センサ97の制御基準値をVref、検出出力をVtとする。
【0059】
光反射型フォトセンサ95による検出では、メインモータ駆動回路106、電源回路105などの制御により、図示しないメインモータ、帯電器7(帯電グリッド電圧をあらかじめ設定されている所定値に切り替える)などを駆動して、感光体6上に基準画像の潜像電位を作像する。次に、現像モータ駆動回路107、電源回路105を駆動して、現像器9により基準画像の静電潜像をトナーで現像する。
【0060】
この現像された基準画像のトナーの付着量は光反射型フォトセンサ95により検出され、そのときのセンサ出力がVspである。
【0061】
一方、Vsgは感光体6上のトナーの付着していない部分(地肌部)で精度のよい検出を行なうため、感光体6の地肌部にトナーがほとんど付着していない領域、すなわち現像器9が動作していないときに現像器9を通過した感光体6の表面の現像オフ領域で検出する。そして、検出されたVsp、Vsgの比率により、トナー濃度センサ97の制御基準値Vrefを決定する。そして、現像器9の動作時にトナー濃度センサ97により、常時、現像器9内におけるトナー濃度の検出を行なって、そのセンサ出力Vtと、Vrefとの差分を求め、この差分により現像器9へのトナー補給量の決定を行ない、トナー補給を行なって画像濃度の制御を行なう。
【0062】
Vspは基準画像の反射光量を検出したものであるため、基準画像のトナー付着量が少ない、すなわち、現像材中のトナー濃度が低いほど反射光量が増えるので、センサ出力は大きくなる。すなわち、“Vsg/Vsp”が高いほどトナー濃度が低いと判断して、トナー濃度を高くするようにVrefを変更する。
【0063】
前記した基準画像の作像、そのトナー濃度の検出は、光反射型フォトセンサ95が転写搬送装置10より画像形成プロセスの下流側に位置しているため、画像形成動作終了後、ソレノイド98の駆動により転写ベルト10aが感光体6から離れている間に行なう。
【0064】
次に、この画像形成装置1で、前記のトナー濃度制御の処理を行ないつつ、連続印刷を行なう場合の処理について説明する。
【0065】
図14は、メイン制御部108、搬送制御部25及びエンジン制御部101の制御により行われる、画像形成装置1による連続印刷の処理の概要を示すフローチャートである。
【0066】
図14に示すように、印刷ジョブが要求されたときは(ステップS1のY)、所定の不揮発メモリなどに用意されたカウント領域に格納されている数値を参照して、この数値が予め設定されているN(1以上の整数)に達したか否かを判断する(ステップS2)。そして、Nに達していないときは(ステップS2のN)、先行する用紙aと後続の用紙b(図4〜図8参照)との用紙間隔を予め設定されている用紙間隔L1になるように給紙装置5及びローラ22を制御して、次の用紙3の給紙をプリンタエンジン2に行って(ステップS3)、この用紙3の1枚の片面に画像形成を行なう(ステップS4)。
【0067】
この1枚の片面の画像形成を行ったときは、カウント領域に格納されている数値を+1だけインクリメントし(ステップS5)、ステップS3の処理で要求されている印刷ジョブをすべて完了したときは(ステップS6のY)、図14の処理を終了するが、終了していないときは(ステップS6のN)、ステップS2に戻る。ステップS5によりカウント手段を実現している。
【0068】
ステップS2で、カウント領域に格納されている数値が予め設定されているNに達したときは(ステップS2のY)、カウント領域の数値を0にリセットして(ステップS7)、先行する用紙aと後続の用紙bとの用紙間隔を、用紙間隔L1より大きいものとして予め設定されている用紙間隔L2になるように給紙装置5及びローラ22を制御して、次の用紙3の給紙をプリンタエンジン2に行って(ステップS8)、この用紙間隔L2で前記のトナー濃度制御の処理を実行し(ステップS9)、用紙3の1枚の片面に画像形成を行なう(ステップS4)。ステップS8により用紙間隔調節手段を実現し、ステップS9により前処理手段を実現している。
【0069】
ステップS3,S8において、用紙間隔をL1にするかL2にするかの用紙間隔の制御は、搬送ローラ22によるプリンタエンジン2に向けて用紙3の送出しのタイミング又は給紙ローラ14による用紙カセット4からの用紙3の送出しのタイミングを調節することにより、行なうことができる。例えば、先行する用紙aを搬送ローラ22でスイッチバック経路17から送り出してから、後続の用紙bを同様に送り出すまでの時間間隔を、用紙間隔をL1にする場合よりL2にする場合の方が所定程度長くなるように制御することで実現することができる。
【0070】
別の手段として、用紙3を搬送する速度VaとVb(前記のとおりVa>Vb)との速度差を調節することでも実現することができる。例えば、用紙間隔をL1からL2に変更するときは、搬送経路18で先行する用紙aを搬送するときの搬送速度Vaに比べて、後続の用紙bを搬送するときの搬送速度Vaが所定程度の低速となるように制御することで実現することができる。
【0071】
以上説明した画像形成装置1によれば、スイッチバック経路17で用紙3をスイッチバックする技術を用いて、先行する用紙aと後続の用紙bとの間隔を狭めても、画像形成を行なうための前処理としてトナー濃度制御処理を行なう際には、用紙間隔を拡大して、当該処理を実行することを可能とすることができる。
【0072】
[発明の実施の形態2]
この発明の別の実施の形態を発明の実施の形態2として説明する。
【0073】
この発明の実施の形態2である画像形成装置1が、発明の実施の形態1と相違するのは、図14の処理に代えて後述の図15の処理を行なう点である。その他の技術内容については発明の実施の形態1と共通であり、発明の実施の形態1の場合と同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。
【0074】
図15の処理について説明する。印刷ジョブが要求されたときは(ステップS11のY)、所定の不揮発メモリなどに用意された第1のカウント領域に格納されている数値を参照して、この数値が予め設定されているN(1以上の整数)に達したか否かを判断する(ステップS12)。そして、Nに達していないときは(ステップS12のN)、所定の不揮発メモリなどに用意された第2のカウント領域に格納されている数値を参照して、この数値が予め設定されているM(1以上の整数)以下であるか否かを判断する(ステップS13)。そして、Mを超えているときは(ステップS13のN)、先行する用紙aと後続の用紙b(図4〜図8参照)との用紙間隔を予め設定されている用紙間隔L1になるように給紙装置5及びローラ22を制御して、次の用紙3の給紙をプリンタエンジン2に行って(ステップS14)、この用紙3の1枚の片面に画像形成を行なう(ステップS15)。
【0075】
この1枚の片面の画像形成を行ったときは、第1、第2のカウント領域に格納されている各数値をそれぞれ+1だけインクリメントし(ステップS16)、ステップS3の処理で要求されている印刷ジョブをすべて完了したときは(ステップS17のY)、図15の処理を終了するが、終了していないときは(ステップS17のN)、ステップS12に戻る。ステップS16によりカウント手段を実現している。
【0076】
ステップS13で第2のカウント領域に格納されている数値が予め設定されているM以下であるときは(ステップS13のY)、先行する用紙aと後続の用紙bとの用紙間隔を、用紙間隔L1より大きいものとして予め設定されている用紙間隔L2になるように給紙装置5及びローラ22を制御して、次の用紙3の給紙をプリンタエンジン2に行って(ステップS18)、この用紙間隔L2で前記のトナー濃度制御の処理を実行し(ステップS19)、用紙3の1枚の片面に画像形成を行なう(ステップS15)。ステップS18により用紙間隔調節手段を実現し、ステップS19により前処理手段を実現している。
【0077】
ステップS12で、カウント領域に格納されている数値が予め設定されているNに達したときは(ステップS12のY)、第1、第2のカウント領域の数値を0にリセットして(ステップS20)、ステップS13に戻る。
【0078】
この例では、N枚の画像形成ごとに1回のトナー濃度制御の処理を行なうことは発明の実施の形態1と同様であるが、1回のトナー濃度制御の処理を1つの用紙間隔で行なうのではなく、複数個(M個)の用紙間隔に分けて実行する点が相違する。すなわち、トナー濃度制御の処理の実行(ステップS19)は、M回に分割して実行され、各回に実行される工程が異なる。各回に実行される工程は、第2のカウント領域の数値により判断することができる。また、M回の用紙間隔L2はすべて一律に同一にする必要はなく、トナー濃度制御の処理を実行する工程ごとに個別に設定してよい。そのため、この場合の用紙間隔L2は、常にL1より大きな値になるようにする必要もなく、用紙間隔L1と等しい場合があってもよい。M回の用紙間隔L2の大きさを個別に設定することで、一律にした場合に比べて用紙搬送の高速化を図ることができる。用紙間隔をL1にするかL2にするかの用紙間隔の制御は、発明の実施の形態1と同様の手段により実現することができる。
【0079】
なお、発明の実施の形態1,2とも、給紙装置5にスイッチバック経路17及び給紙ローラ22を備え、用紙3のスイッチバックを行なう例で説明したが、給紙装置5にスイッチバック経路17及び給紙ローラ22を持たない通常の搬送経路を備えた画像形成装置でも、本発明を適用することが可能である。
【0081】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明は、一時収納部で用紙をスイッチバックする技術を用いて、先行する用紙と後続の用紙との間隔を狭めても、画像形成を行なうための前処理を行なう際には用紙間隔を調節して前処理の実行を可能とすることができる。
【0082】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、画像形成を行なうための前処理を行なう際には用紙間隔を調節してトナー濃度検出処理を前処理として実行することを可能とすることができる。
【0083】
請求項3に記載の発明は、請求項1〜2の何れかの一に記載の画像形成装置において、用紙の搬送速度を変えることで用紙間隔の調節を行なうことができる。
【0084】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜2の何れかの一に記載の画像形成装置において、用紙の送出しのタイミングを変えることで、容易に用紙間隔の調節を行なうことができる。
【0085】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れかの一に記載の画像形成装置において、前処理は一定枚数の画像形成ごとに実行するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。
【図2】前記画像形成装置のスイッチバック経路内に設けられた搬送ローラの機構を説明する説明図である。
【図3】前記画像形成装置における給紙装置の制御系のブロック図である。
【図4】前記画像形成装置の用紙の搬送を経時的に説明する説明図である。
【図5】同説明図である。
【図6】同説明図である。
【図7】同説明図である。
【図8】前記画像形成装置の用紙の搬送を説明するダイアグラムである。
【図9】前記画像形成装置の両面印刷の際における用紙搬送工程の前半部を示す説明図である。
【図10】同後半部を示す説明図である。
【図11】前記画像形成装置の用紙の搬送を説明するダイアグラムである。
【図12】前記画像形成装置のプリンタエンジンにおける感光体回りの構成を詳細に示す概念図である。
【図13】前記プリンタエンジンの制御系のブロック図である。
【図14】前記画像形成装置の連続印刷の処理の概要を示すフローチャートである。
【図15】この発明の実施の形態2である画像形成装置の連続印刷の処理の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 画像形成装置
2 プリンタエンジン
3 用紙
5 給紙装置
17 一時収納部
18 搬送経路
19 搬送経路
22 用紙反転装置
71 搬送経路
a,b 用紙
Claims (5)
- 用紙上に電子写真方式で画像形成を行なう画像形成エンジンと、
用紙が積層されて収納される積層収納部と、
この積層されている用紙を1枚ずつ分離して前記画像形成エンジンに搬送する給紙装置と、
前記搬送を行なう搬送経路上に設けられ前記積層収納部から取り出された前記用紙が一時的に収納される一時収納部と、
この一時収納部に前記積層収納部から搬送された前記用紙を先端から収納し、また、前記一時収納部に収納されている前記用紙の後端を先端とするように前記用紙をスイッチバックして前記画像形成エンジンに向けて送り出す用紙反転装置と、
前記画像形成エンジンを制御して画像形成を行なうための前処理を前記画像形成エンジンに供給する前記用紙の用紙間隔で行なう前処理手段と、
前記前処理を行なう際には前記給紙装置又は前記用紙反転装置を制御して前記前処理の実行を可能とするように当該処理を行なう前記用紙間隔を調節する用紙間隔調節手段と、を備え、且つ、前記積層収納部から前記一時収納部までの用紙搬送速度Vaを、前記一時収納部から前記画像形成エンジンまでの用紙搬送速度Vbよりも速くする画像形成装置。 - 前記前処理手段は、前記前処理として像担持体上にトナー濃度の検出用の基準画像をトナー画像で形成し当該基準画像のトナー濃度をセンサで検出するトナー濃度検出処理を行なうものである、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記用紙間隔調節手段は、用紙の搬送速度を変えることで前記用紙間隔の調節を行なうものである、請求項1〜2の何れかの一に記載の画像形成装置。
- 前記用紙間隔調節手段は、前記一時収納部又は前記積層収納部からの用紙の送出しのタイミングを変えることで前記用紙間隔の調節を行なうものである、請求項1〜2の何れかの一に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成エンジンによる画像形成の枚数をカウントするカウント手段を備え、
前記前処理手段は、前記カウント値に基づいて一定の画像形成枚数ごとに前記前処理を実行するものである、請求項1〜4の何れかの一に記載の画像形成装置。
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