JP4654868B2 - 画像形成システム及びその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、それぞれが用紙搬送部を有する複数のユニットからなる画像形成システム及びその制御方法に関する。
例えば普通紙、OHPシート、トレーシングペーパーなどの用紙を搬送し、当該用紙上に画像を形成する画像形成システムにおいて、装置本体である本体ユニットのほかに、例えば両面印刷用搬送制御ユニットや、給紙ユニット、排紙ユニット、フィニッシャーなどの付加ユニットを有し、これらのユニットが連携して動作するものがある。このような画像形成システムにおいては、それぞれのユニットが自ユニット内の各部の動作を制御する制御部を持ち、あるユニットの制御部が他のユニットの制御部との間で制御信号を送受信することにより、互いに連携して動作する。この制御信号には、ユニット内の各部に対する動作命令や、ユニットの状態に関する情報などが含まれている。
上述した制御信号の送受信は、複数のユニット間で連続して用紙を搬送する場合にも用いられる。例えば、付加ユニット内から本体ユニット内に続く用紙搬送経路に沿って用紙を搬送する画像形成システムにおいて、付加ユニットと本体ユニットにまたがった状態で用紙を停止させる場合の例について説明する。この場合、付加ユニットの制御部は、付加ユニット内で用紙が所定の位置まで搬送されたことをセンサにより検知し、当該検知した状態に関する情報を含む制御信号を本体ユニットの制御部に送信するとともに、付加ユニットの用紙搬送部を停止させる制御を実行する。一方、制御信号を受信した本体ユニットの制御部は、本体ユニットの用紙搬送部を停止させる制御を実行する。これにより、用紙が所定の位置まで搬送された場合に、付加ユニットの用紙搬送部と本体ユニットの用紙搬送部とを停止させることで、用紙を付加ユニットと本体ユニットとの間にまたがった状態で停止させることができる。
特開平8‐44250号公報
しかしながら、上述したような用紙搬送動作の制御を行う場合、用紙が所定位置に到達したことなどのあるユニット内の状態に関する情報を、他のユニットの制御部が制御信号の受信により把握するまでに時間を要する場合がある。この場合、それぞれのユニットの用紙搬送部を望ましいタイミングにより連携して制御することができない。そのため、それぞれの用紙搬送部の搬送動作のずれにより、用紙にたわみが生じて用紙にしわやカールを生じさせてしまう場合がある。また、用紙にたわみが生じる場合に備えて、予め装置内に余分なスペースを確保することとすると、装置の小型化の妨げとなってしまう。
特に、上記問題は、時分割多重方式により制御信号を送受信する場合に顕著である。時分割多重方式は、各ユニット間の通信経路の確保に必要なコストの低減などの要請から一般的に採用されており、以下のようにして制御信号の送受信を行う方式である。すなわち、例えば本体ユニットの制御部が、各付加ユニットの制御部に対して、順に所定の動作を行わせる命令などを含んだ制御信号(コマンド)を送信し、当該制御信号に対する応答として各付加ユニットの制御部からそれぞれの付加ユニットの状態に関する情報などを含んだ制御信号(ステータス)を受信する。このような方式においては、本体ユニットからのコマンドの送信と付加ユニットからのステータスの送信が同時に行われることはない。また、1つの通信ポートを複数の付加ユニット(例えば付加ユニットA及びB)が共用する場合、本体ユニットが付加ユニットAとの間で制御信号の送信又は受信を行っている間は、本体ユニットは付加ユニットBとの間で制御信号の送受信を行うことができない。この方式によれば、通常、本体ユニットは例えば50ミリ秒から100ミリ秒程度の時間間隔で、それぞれの付加ユニットと制御信号のやりとりを行うため、制御信号を送受信するまでに時間を要するのが通常である。
上記問題に対して、複数の機能ユニットに対して共通する制御信号を送信することにより、同時に制御する技術がある(特許文献1参照)。しかし、この技術は制御信号を同時に複数のユニットに対して送信する場合に、複数のユニットに共通するコマンドを用いることで同期制御を実現するものである。したがって、制御信号の送受信に必要な通信ポートは接続するユニットの数に応じて必要であり、装置の構成を簡略化することができない。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、それぞれが用紙搬送部を有する複数のユニットを備え、当該複数のユニット間で制御信号を送受信することで用紙搬送部の搬送動作を制御する場合に、望ましい搬送動作の制御を行うことのできる画像形成システム及びその制御方法を提供することにある。
上記課題を解決するための本発明に係る画像形成システムは、用紙を搬送する第1用紙搬送部と、前記第1用紙搬送部による搬送動作を制御する第1制御部とを備える第1ユニットと、前記第1用紙搬送部より搬送される用紙を受け入れて、引き続いて搬送する第2用紙搬送部と、前記第2用紙搬送部による搬送動作を制御する第2制御部とを備える第2ユニットと、を含む画像形成システムであって、前記第1制御部と、前記第2制御部とは、少なくとも一方から他方へと制御信号を送信し、前記制御信号を送受信したタイミングに基づいて、前記第1用紙搬送部及び前記第2用紙搬送部のそれぞれに対する搬送動作を同期制御することを特徴とする。
これにより、本発明に係る画像形成システムは、制御信号を送受信したタイミングに基づいて複数の用紙搬送部に対する搬送動作を同期制御することで、望ましい搬送動作の制御を行うことができる。
ここで、上記画像形成システムは、所定の条件に基づいて、前記同期制御を実行するか否かを選択する選択手段をさらに含むこととしてもよい。これにより、本発明に係る画像形成システムは、同期制御を行うか否かを選択することで、状況に応じてより望ましい搬送動作の制御を行うことができる。
さらに、上記画像形成システムにおいて、前記選択手段は、前記用紙の大きさに基づいて、前記同期制御を実行するか否かを選択することとしてもよい。これにより、本発明に係る画像形成システムは、用紙の大きさに応じて望ましい搬送動作の制御を行うことができる。
また、本発明に係る画像形成システムの制御方法は、用紙を搬送する第1用紙搬送部を備える第1ユニットと、前記第1用紙搬送部より搬送される用紙を受け入れて、引き続いて搬送する第2用紙搬送部を備える第2ユニットと、を含む画像形成システムの制御方法であって、少なくとも一方から他方へと制御信号を送信するステップと、前記制御信号を送受信したタイミングに基づいて、前記第1用紙搬送部及び前記第2用紙搬送部のそれぞれに対する搬送動作を同期制御するステップと、を実行することを特徴とする。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係る画像形成システムは、図1に示すように、本体ユニット10と、付加ユニット20とを含んで構成されている。ここでは付加ユニット20が両面印刷用搬送制御ユニットである場合の例について説明する。両面印刷用搬送制御ユニットは、用紙に対して両面印刷を行う場合に、一方の面に印刷がされた用紙を搬送し、再度反対側の面に印刷をさせるために画像形成部に送り込むユニットである。ただし、本実施の形態に係る画像形成システムにおいて利用可能な付加ユニットはこれに限られず、用紙搬送部を有する種々の機能ユニットに適用可能である。また、付加ユニットは複数あってもよい。この場合、本実施の形態に係る画像形成システムは、後述する搬送動作の制御をそれぞれの付加ユニットと本体ユニットとの間で行うことができる。
本体ユニット10は、第1制御部11、第1記憶部12、第1用紙搬送部13及び画像形成部14を含んで構成されている。また、付加ユニット20は、第2制御部21、第2記憶部22、第2用紙搬送部23及びセンサ24を含んで構成されている。
第1制御部11は、例えばCPU等であって、第1用紙搬送部13など本体ユニット10内の各部の動作を制御する。また、第1制御部11は、所定の時間間隔Tごとに、付加ユニット20の第2制御部21に対して、所定の動作を行わせる命令などを含んだ制御信号(コマンド)を送信する。そして、当該制御信号に対する応答として第2制御部21から付加ユニット20の状態に関する情報などを含んだ制御信号(ステータス)を受信する。
第2制御部21も、同じくCPU等であって、第2用紙搬送部23など付加ユニット20内の各部の動作を制御する。また、センサ24などからの情報を受け入れて、付加ユニット20の状態に関する情報などを第2記憶部22に保持する。さらに、第1制御部11からコマンドを受け付けて、その応答として第2記憶部22に保持した付加ユニット20の状態に関する情報などを含んだステータスを第1制御部11に対して送信する。
第1記憶部12及び第2記憶部22は、例えばRAM等であって、それぞれのユニット内の状態に関する情報などを保持する。特に本実施の形態においては、第1記憶部12は、センサ24が用紙搬送経路上において用紙を検知したか否かに関する情報を保持する記憶領域である状態フラグF11を含む。また、第2記憶部22は、同じくセンサ24が用紙搬送経路上において用紙を検知したか否かに関する情報を保持する2つの記憶領域である状態フラグF21及び状態フラグF22を含む。
第1用紙搬送部13及び第2用紙搬送部23は、ともに搬送ローラ等を含んでなり、所定の用紙搬送経路に沿って用紙を搬送する搬送動作を行う。なお、図1において用紙搬送経路は破線で示されている。図に示されるように、第1用紙搬送部13及び第2用紙搬送部23は、用紙搬送経路上の位置Pを経由して本体ユニット10内から付加ユニット20内に用紙を搬送する。また、用紙搬送経路上の位置Qを経由して付加ユニット20内から本体ユニット10内に用紙を搬送する。
ここで、第1用紙搬送部13は第1制御部11、また第2用紙搬送部23は第2制御部21からの制御信号に基づいてそれぞれ動作する。すなわち、第1用紙搬送部13及び第2用紙搬送部23は、各制御部の制御に基づいて、所定のタイミングで用紙の搬送を開始及び停止したり、所定の速度で用紙を搬送したりする。
画像形成部14は、例えば感光ドラム、現像器、転写ローラ、定着器などを含んでなる。画像形成部14は、第1制御部11の制御に基づいて、感光ドラム上にレーザー光の照射などにより静電潜像を形成し、現像器により感光ドラムにトナーなどの色材を付着させて静電潜像を現像する。そして、現像した画像を転写ローラなどにより第1用紙搬送部13が搬送する用紙に転写し、定着器により用紙上に色材を定着させることで用紙上に画像を形成する。本実施の形態においては、画像形成部14は、用紙搬送経路上において用紙に2回画像の転写を行うことで、用紙の両面に画像を形成する。
センサ24は、所定の位置に設置されており、用紙が用紙搬送経路の所定の位置Rに到達したことを検知する。そして、検知した情報を第2制御部21に対して通知する。
以下では、第1制御部11及び第2制御部21による第1用紙搬送部13及び第2用紙搬送部23の搬送動作の制御の詳細について、図2及び図3のフロー図に基づいて説明する。ここでは、第1制御部11及び第2制御部21は、用紙が位置Rに到達したことをセンサ24が検知した場合に、用紙を用紙搬送経路上の位置Qを含む位置で停止させるように第1用紙搬送部13及び第2用紙搬送部23をそれぞれ制御することとする。
まず、第2制御部21が実行する制御について説明する。第2制御部21は、用紙が用紙搬送経路上の位置Rに到達したことをセンサ24が検知すると、センサ24からの情報の通知を受けて状態フラグF21の内容を、用紙を検知していないことを表す値(例えば0)から用紙を検知したことを表す値(例えば1)に更新する。この時点では、状態フラグF22の内容は用紙を検知していないことを表す値のまま更新されない。これにより、状態フラグF21はセンサ24による用紙の検知のタイミングに基づいて更新されるが、状態フラグF22は後に説明する第1制御部11からのコマンドの受信タイミングに基づいて更新される。
次に、第2制御部21が第1制御部11からのコマンドを受信した場合の処理について、図2のフロー図に基づいて説明する。
まず、第2制御部21は、所定の制御信号送信タイミングにおいて、第1制御部11が送信したコマンドを受信する(S1)。コマンドを受信した第2制御部21は、コマンドの内容に応じた所定の処理を実行する(S2)。さらに、センサ24により用紙を検知したか否かを表す状態フラグF21の値を含むステータスを、第1制御部11に対して送信する(S3)。
続いて、コマンドを受信した第2制御部21は、状態フラグF21とF22の値が一致するか否かを判定する(S4)。ここで、センサ24が用紙を検知した後、最初にコマンドを受信した場合においては、状態フラグF21は用紙を検知したことを表す値に更新されているが、状態フラグF22は用紙を検知していないことを表す値を保持しているため、両者は一致しないと判定される。
状態フラグF21とF22の値が一致しないと判定した場合、第2制御部21は、第2用紙搬送部23に対して、センサ24が用紙を検知した場合に実行すべき搬送動作の制御を実行する(S5)。具体的には、第2制御部21は、第2用紙搬送部23に対して用紙の搬送を停止させる制御を行う。これにより、第2制御部21は、センサ24が用紙を検知したタイミングで直ちに第2用紙搬送部23の制御を行うのではなく、第1制御部11からの制御信号を受信したタイミングに基づいて、センサ24が用紙を検知したことに応じた制御を実行する。
さらに、第2制御部21は、状態フラグF22の値を、用紙を検知したことを表す値に更新する(S6)。これにより、状態フラグF21がセンサ24による用紙の検知に応じて直ちに更新されるのに対し、状態フラグF22はセンサ24による用紙の検知に加えて、第1制御部11からの制御信号を受信したことにより更新される。
一方で、S4の処理において状態フラグF21とF22の値が一致すると判定した場合、第2制御部21は、状態フラグの更新等の処理を行わずに、コマンド受信処理を終了する。これにより、一旦S6の処理により状態フラグF22の更新を行った後は、第2制御部21はコマンドを受信した際にS5の制御を実行しないこととなる。
次に、第1制御部11の処理について、図3のフロー図に基づいて説明する。
まず、第1制御部11は、所定の制御信号送信タイミングにおいて、第2制御部21に対してコマンドを送信する(S11)。次いで、コマンドに対する応答として第2制御部21が送信したステータスを受信する(S12)。ステータスを受信した第1制御部11は、ステータスに含まれるセンサ24が用紙を検知したか否かを表す情報である、状態フラグF21の値を取得する(S13)。
次に、第1制御部11は、S13の処理で取得した状態フラグF21の値が、第1記憶部12が保持する状態フラグF11の値と一致するか否かを判定する(S14)。ここで、センサ24が用紙を検知した後、最初に第2制御部21からのステータスを受信した場合においては、状態フラグF11は用紙を検知していないことを表す値を保持しているため、両者は一致しないと判定される。
状態フラグF21とF11の値が一致しないと判定した場合、第1制御部11は、第1用紙搬送部13に対して、センサ24が用紙を検知した場合に実行すべき搬送動作の制御を実行する(S15)。具体的には、第1制御部11は、第1用紙搬送部13に対して用紙の搬送を停止させる制御を行う。これにより、第1制御部11は、第2制御部21から送信されたステータスを受信したタイミングに基づいて、センサ24が用紙を検知したことに応じた制御を実行する。
さらに、第1制御部11は、状態フラグF11の値を、用紙を検知したことを表す値に更新する(S16)。
一方で、S14の処理においてステータスに含まれる状態フラグF21の値と状態フラグF11の値が一致すると判定した場合、第1制御部11は、状態フラグの更新等の処理を行わない。これにより、一旦S16の処理により状態フラグF11の更新を行った後は、第1制御部11はステータスを受信した際にS15の制御を実行しないこととなる。
いずれの場合においても、第1制御部11はさらに受信したステータスの内容に応じた他の所定の処理を実行する(S17)。これにより、一連のコマンド送信及びステータス受信の処理が終了する。
なお、前述したS5の処理における第2制御部21による第2用紙搬送部23に対する制御と、S15の処理における第1制御部11による第1用紙搬送部13に対する制御は、いずれも所定の時間だけ遅れて実行することとしてもよい。特に、第2用紙搬送部23に対する制御を、第1制御部11が第2制御部21からのステータスを受信する処理を完了するまでにかかる時間に基づいて決定する時間だけ遅らせることが望ましい。これにより、第2制御部21は第1制御部11が第1用紙搬送部13に対する制御を実行するのとほぼ同じタイミングで第2用紙搬送部13に対する制御を実行することができる。
以上説明した第1制御部11及び第2制御部21による、制御信号の送受信及び状態フラグの更新の例について、図4のタイムチャートに基づいて説明する。図4のタイムチャートは、時系列に沿って、第1制御部11及び第2制御部21のそれぞれが実行する処理及び送受信する制御信号と、第1記憶部12及び第2記憶部22のそれぞれが保持する状態フラグF11、F21及びF22の内容の変化を表している。ここで、各状態フラグの値は、0が用紙を検知していないことを表す値であり、1が用紙を検知していることを表す値であるとし、基準時刻t0においてはいずれも0となっている。
まず、時刻t1において、用紙が用紙搬送径路上の位置Rに到達したことをセンサ24が検知する。これにより、第2制御部21は直ちに状態フラグF21を更新する。
次に、所定のコマンド送信タイミングにおいて、第1制御部11がコマンドを送信する。第2制御部21は、時刻t2にコマンドを受信する。コマンドを受信した第2制御部21は、第1制御部11に対してステータスを送信するとともに、状態フラグF22を更新する。さらに、時刻t2から所定時間T´だけ遅れたタイミングで、用紙検知に応じた第2用紙搬送部23の制御を実行する。ここで、所定時間T′は、制御信号の送受信に要する時間に基づいて決まる時間であり、例えば付加ユニットの機種などに基づいて決定することとしてもよい。
一方、第1制御部11は、時刻t2+T´において、第2制御部21からのステータスを受信する。このタイミングで、状態フラグF11を更新するとともに、用紙検知に応じた第1用紙搬送部13の制御を実行する。
これにより、時刻t1から時刻t2までの間に比較的長い時間間隔がある場合においても、第1制御部11及び第2制御部21は同期して第1用紙搬送部13及び第2用紙搬送部23に対する制御を実行でき、望ましい用紙搬送動作の制御を行うことができる。
なお、以上説明した例においては、第1制御部11及び第2制御部21は必ず制御信号送受信のタイミングに基づいて、第1用紙搬送部13及び第2用紙搬送部23の搬送動作を制御することとしたが、所定の条件に応じて、異なるタイミングに基づいて搬送動作の制御をすることとしてもよい。
具体的に、第2制御部21は、センサ24の用紙検知に応じて状態フラグF21を更新した場合、所定の条件に応じて、直ちに、又は所定の時間経過後に、第2用紙搬送部23に対する搬送動作の制御を実行する。一方、第1制御部11は、第2制御部21から送信されたステータスを受信した場合、受信したステータスに含まれる状態フラグF21の値に応じて、直ちに、又は所定の時間経過後に、第1用紙搬送部13に対する搬送動作の制御を実行する。
上記の制御によれば、例えば、第1制御部11及び第2制御部21はセンサ24による用紙の検知後、所定の時間だけ用紙の搬送を継続させ、その結果位置Qを越えて本体ユニット10内まで用紙を搬送させることができる。図5は、この場合の用紙の停止位置を模式的に表す図である。図5(a)は、前述した図2及び図3のフロー図に基づく制御により、本体ユニット10から付加ユニット20にまたがった位置で用紙を停止させた場合の用紙の停止位置を表している。一方、図5(b)は、上記所定の時間経過後に用紙を停止させた場合の用紙の停止位置を表している。これにより、図5(b)の場合においては、用紙の検知から用紙の停止までにかかる時間は増加するものの、第1用紙搬送部13と第2用紙搬送部23を同期して制御しなくても、用紙をたわませずに用紙を停止させることができる。
さらに、上記図5(a)の位置で停止させる制御と、図5(b)の位置で停止させる制御との選択は、用紙サイズに応じて行ってもよい。すなわち、第1制御部11は、例えば本体ユニット内のセンサ(不図示)等により、用紙のサイズに関する情報を取得する。そして、用紙のサイズに関する情報をコマンドに含めて第2制御部21に対して送信する。用紙のサイズに関する情報を受信した第2制御部21は、用紙のサイズが所定のサイズ未満であるか否かを判定し、例えば所定のサイズ未満であれば同期制御を行わず、所定のサイズ以上であれば図2のフロー図に示す同期制御を行うことを決定する。
これにより、第1制御部11及び第2制御部21は、用紙のサイズが小さい場合には同期制御を行わずに用紙を本体ユニット内に完全に搬送してから停止させ、用紙のサイズが大きい場合には同期制御を行い、用紙を本体ユニットと付加ユニットをまたがる位置で停止させることができる。
さらに、同期制御を行わない場合には、第1制御部11がコマンドを送信する時間間隔Tを短くするように変更することとしてもよい。この場合、他のユニットの接続状況によっては他のユニットとの通信間隔が長くなるものの、第1制御部11が第1用紙搬送部13を制御するタイミングと第2制御部21が第2用紙搬送部23を制御するタイミングのずれを短くすることができる。これにより、同期制御を行わない場合に生じる用紙のたわみなどを低減することができる。
以上説明した本実施の形態によれば、制御信号の送受信のタイミングに基づいて、第1制御部11が第1用紙搬送部13の搬送動作を制御するタイミングと、第2制御部21が第2用紙搬送部23の搬送動作を制御するタイミングとを同期させることにより、望ましい搬送動作の制御を行うことができる。
なお、以上の説明においては、用紙を所定位置で停止させる場合の例について説明したが、本発明の実施の形態に係る画像形成システムにより実現できる搬送動作はこれに限られない。すなわち、用紙を停止させる搬送動作以外に、用紙の搬送を開始する搬送動作、用紙の搬送方向を反転させる搬送動作、用紙の搬送速度を変更する搬送動作などに適用可能である。また、センサによる用紙位置の検知以外に、様々なユニットの状態に関する情報に基づく搬送動作の制御に適用することもできる。すなわち、例えばユーザからの命令の入力、画像形成部14による画像形成の準備の完了、装置の各部からの異常の発生の通知などに基づいて、用紙の搬送動作を制御する場合にも適用可能である。
また、上記の例においては、第2制御部21がコマンドを受信したタイミングに基づいて、第2用紙搬送部による搬送動作を制御する場合について説明したが、搬送動作の制御を行う契機となる状態の変化が本体ユニット10側で発生する場合、逆に第1制御部11が、コマンドを送信したタイミング又はステータスを受信したタイミングに基づいて、搬送動作の制御を行う。これにより、例えば本体ユニット10から付加ユニット20に対して用紙を搬送している途中で、位置P上で用紙を停止させることなどもできる。
本発明の実施の形態に係る画像形成システムの構成を表す概略図である。 第2制御部21が実行する制御の一例を表すフロー図である。 第1制御部11が実行する制御の一例を表すフロー図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成システムにおける制御の一例を表すタイムチャートである。 本発明の実施の形態に係る画像形成システムによる用紙の停止位置を模式的に表す図である。
符号の説明
10 本体ユニット、11 第1制御部、12 第1記憶部、13 第1用紙搬送部、14 画像形成部、20 付加ユニット、21 第2制御部、22 第2記憶部、23 第2用紙搬送部、24 センサ。

Claims (1)

  1. 用紙を搬送する第1用紙搬送部と、前記第1用紙搬送部による搬送動作を制御する第1制御部とを備える第1ユニットと、
    前記第1用紙搬送部より搬送される用紙を受け入れて、引き続いて搬送する第2用紙搬送部と、前記第2用紙搬送部による搬送動作を制御する第2制御部とを備える第2ユニットと、
    を含む画像形成システムであって、
    前記第1制御部と、前記第2制御部とは、
    少なくとも一方から他方へと制御信号を送信し、
    前記制御信号を送受信したタイミングに基づいて、前記第1用紙搬送部及び前記第2用
    紙搬送部のそれぞれに対する搬送動作を同期制御し、
    前記画像形成システムは、前記用紙の大きさに基づいて、前記同期制御を実行するか否かを選択する選択手段をさらに含むことを特徴とする画像形成システム。
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