JP4857662B2 - 画像形成装置及び画像形成装置の制御方法 - Google Patents

画像形成装置及び画像形成装置の制御方法 Download PDF

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本発明は、記録紙を搬送経路に沿って搬送し、当該記録紙に画像を形成する画像形成装置及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などの方式により、普通紙や葉書、OHPシートなどの記録紙に画像を形成するプリンタ、複写機などの画像形成装置がある。このような画像形成装置においては、給紙部に保持された記録紙を搬送部が搬送経路に沿って搬送し、画像形成部が中間転写ベルトや感光ドラムなどの像担持体が担持する画像を搬送経路上において記録紙に転写、定着することにより、記録紙上に画像を形成する。この場合、記録紙上のユーザの意図した位置に画像が形成されるよう制御するために、搬送経路上の画像形成部より上流側にレジスト部を設けることが一般的である。画像形成装置は、レジスト部で記録紙を一旦停止させ、画像形成部が記録紙に画像を形成する像形成タイミングに合わせて記録紙が画像形成部に搬送させるように、一定の時間レジスト部に記録紙を滞留させる制御を行う。
このようにレジスト部を用いて記録紙を停止させる場合、レジスト部に当接することで記録紙にたわみが生じる。そして、滞留時間が長時間になると、記録紙の厚みや剛性などの特性によっては、このたわみによって記録紙に癖がついてしまう。記録紙に癖がつくと、画像形成部において像担持体から記録紙が浮くなどして、画像ずれや画像抜けなどが生じ、形成画像に悪影響を及ぼす場合がある。そこで、記録紙の特性に応じて、レジスト部における滞留時間を調整する技術がある(特許文献1参照)。
特開平7―172639号公報
しかしながら、上記従来例の技術においても、給紙部から記録紙の搬送を開始した後で、例えば画像形成部の問題などによって像形成タイミングが遅延する場合には、遅延する時間に応じてレジスト部において記録紙を停止させる必要が生じる。この場合、レジスト部における記録紙の滞留時間が長くなり、記録紙に癖がついて形成画像に悪影響を及ぼす可能性がある。
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、記録紙を搬送経路に沿って搬送し、当該記録紙に画像を形成する場合に、記録紙につく癖を低減することで良好な画像を形成できる画像形成装置及び画像形成装置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装置は、給紙部と、前記給紙部から給紙された記録紙を搬送経路に沿って搬送する搬送部と、前記搬送経路上において前記記録紙に画像を形成する画像形成部と、前記各部を制御する制御部と、を含む画像形成装置であって、前記搬送部は、前記搬送経路上に複数のレジスト部を有し、前記制御部は、前記画像形成部が前記記録紙に画像の形成を開始する像形成タイミングを検知し、当該像形成タイミングに応じた滞留時間だけ前記複数のレジスト部に前記記録紙を滞留させることを特徴とする。
これにより、本発明に係る画像形成装置は、像形成タイミングに変動があった場合であっても、像形成タイミングに応じて複数のレジスト部のそれぞれの滞留時間を制御することで、一つのレジスト部における滞留時間が長時間になることを防ぐことができ、記録紙につく癖を低減できる。
ここで、前記制御部は、前記像形成タイミングに応じた滞留時間だけ前記複数のレジスト部に前記記録紙を滞留させる制御、又は前記像形成タイミングに応じた速度で前記複数のレジスト部のうち前記画像形成部に最も近い主レジスト部まで前記搬送部に前記記録紙を搬送させる制御、の少なくとも一方を、前記給紙部の位置に応じて選択し、実行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装置は、給紙部の位置に応じて、より適した方法でレジスト部における滞留時間を短縮できる。
また、前記制御部は、前記記録紙の特性に基づいて、前記滞留時間を決定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装置は、記録紙の特性を考慮して、記録紙につく癖を低減するように滞留時間を制御できる。
また、本発明に係る別の画像形成装置は、給紙部と、前記給紙部から給紙された記録紙を搬送経路に沿って搬送する搬送部と、前記搬送経路上において前記記録紙に画像を形成する画像形成部と、前記各部を制御する制御部と、を含む画像形成装置であって、前記搬送部は、前記搬送経路上に少なくとも一つのレジスト部を有し、前記制御部は、前記画像形成部が前記記録紙に画像の形成を開始する像形成タイミングを検知し、当該像形成タイミングに応じた速度で前記レジスト部まで前記搬送部に前記記録紙を搬送させることを特徴とする。
これにより、本発明に係る画像形成装置は、像形成タイミングに変動があった場合であっても、像形成タイミングに応じて記録紙をレジスト部まで搬送する速度を制御することで、レジスト部における滞留時間が長時間になることを防ぐことができ、記録紙につく癖を低減できる。
また、本発明に係る画像形成装置の制御方法は、給紙部と、前記給紙部から給紙された記録紙を搬送経路に沿って搬送する搬送部と、前記搬送経路上において前記記録紙に画像を形成する画像形成部と、を含み、前記搬送部は、前記搬送経路上に複数のレジスト部を有する画像形成装置の制御方法であって、前記画像形成部が前記記録紙に画像の形成を開始する像形成タイミングを検知し、当該像形成タイミングに応じた滞留時間だけ前記複数のレジスト部に前記記録紙を滞留させ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装置は、図1に示すように、給紙部10、搬送部20、画像形成部30及び制御部50を含んで構成されている。
給紙部10は、例えば給紙トレイや手差し給紙機構などからなり、画像を形成する対象となる記録紙を保持する。ここでは、本実施の形態に係る画像形成装置は給紙トレイ11a及び給紙トレイ11bの二つの給紙トレイと、手差し給紙機構12を備えているものとする。
搬送部20は、搬送ローラなどからなり、給紙部10に保持されている記録紙を1枚ずつ搬送経路に沿って搬送する。搬送ローラの動作タイミングや回転速度などは、後述する制御部50により制御されており、これにより搬送部20は所定のタイミング及び速度で記録紙を搬送する。
また、搬送部20は、主レジスト部21及びプレレジスト部22の二つのレジスト部を搬送経路上に有している。レジスト部は、例えばレジストローラ対などからなり、記録紙を搬送経路上で一旦停止させ、制御部50の制御に基づいて、一定のタイミングで記録紙の搬送を再開する。特に、搬送経路上において相対的に下流に位置する主レジスト部21は、画像形成部30において画像を記録紙に形成する際に、搬送経路上の画像形成位置Pにおいて記録紙の位置と像担持体に担持された画像の位置が一致するようなタイミングで、記録紙を画像形成部30に対して送り出す。また、レジスト部は、記録紙をレジストローラ対に当接させるとともに、記録紙にたわみを生じさせることで、記録紙が搬送経路に対して斜行している場合に、これを補正する。制御部50によるレジスト部に対する制御については、後に詳しく説明する。
本実施の形態に係る画像形成装置における記録紙の搬送経路は、図1において点線で示されている。給紙トレイに保持されている記録紙に画像を形成する場合、搬送部20は、図示された搬送開始位置O1又はO2から、記録紙の搬送を開始する。そして、搬送部20は、プレレジスト部22が記録紙を停止させる停止位置R2と、主レジスト部21が記録紙を停止させる停止位置R1とを経由して、画像形成部30が記録紙上に画像を形成する画像形成位置Pまで記録紙を搬送する。さらに、搬送部20は、後述する定着器34を経由して、排紙トレイ23a、23b又は23cのいずれかに記録紙を排紙する。ここで、排紙トレイの選択は、ガイド24a及び24bを動作させることにより可能となる。また、記録紙の両面に画像を形成する場合、ガイド24bと反転可能な搬送ローラを用いて記録紙を両面記録用搬送経路Lに誘導し、記録面を反転させて再び停止位置R1の手前で画像形成位置Pに続く搬送経路に合流させる。これにより、記録紙の両面に画像を形成することが可能となる。
画像形成部30は、搬送経路上の画像形成位置Pにおいて、記録紙に画像を形成する。例えば中間転写ベルトを用いた電子写真方式により画像を形成する場合、画像形成部30は感光体31、中間転写ベルト32、転写ローラ33及び定着器34を含んで構成されている。
画像形成部30は、以下のプロセスにより、記録紙に画像を形成する。すなわち、まず感光体31を帯電させ、形成する画像に応じたレーザー光を照射するなどして、感光体31の表面に潜像を形成する。そして、トナーなどの色材を感光体に付着させることにより、感光体31に形成された潜像を現像する。さらに、現像された画像を像担持体である中間転写ベルト32に転写する。以上のプロセスを、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色について繰り返すことにより、カラー画像が中間転写ベルト32上に形成される。
中間転写ベルト32上に形成された画像は、画像形成位置Pにおいて、転写ローラ33により主レジスト部21から送り出された記録紙に転写される。定着器34は、転写された画像を例えば熱や圧力によって記録紙上に定着する。以上の一連のプロセスによって、画像形成部30は記録紙上に画像を形成する。なお、以上説明した画像形成方式は例示であり、本実施の形態に係る画像形成方式はこれ以外のものであってもよい。
制御部50は、CPU等を含んで構成されており、前述した画像形成装置を構成する各部に対して制御信号を出力することにより、これらの動作を制御する。特に本実施の形態においては、制御部50は画像形成部30が記録紙に対して画像の形成を開始する像形成タイミングを事前に検知し、当該像形成タイミングに応じて、搬送部20による記録紙の搬送タイミングや搬送速度を制御する。本実施の形態において制御部50が実行する制御について、以下、図2のフロー図に基づいて詳しく説明する。
まず、制御部50は、搬送部20に対して、所定のタイミングで給紙部10が保持している記録紙の搬送を開始させる(S1)。これにより、搬送部20は、所定の速度で記録紙の搬送を開始する。ここでは、給紙トレイ11a又は11bのいずれかに保持されている記録紙に対して、画像を形成することとする。
次に、制御部50は、画像形成部30が画像形成位置Pにおいて記録紙に対する画像の形成を開始する像形成タイミングを検知する(S2)。制御部50は、例えば所定のタイミングで画像形成部30の状態を確認することにより像形成タイミングの検知を行う。また、画像形成部30による画像形成処理の工程に問題が生じて、処理時間が遅延した場合、この処理遅延時間を検知することにより、像形成タイミングを検知してもよい。
続いて、制御部50は、S2の処理で検知した像形成タイミングに基づいて、主レジスト部21において記録紙を滞留させる滞留時間を短縮する制御を行うか否かを判定する(S3)。具体的には、例えば短縮する制御を行わない場合の主レジスト部21における予想滞留時間Trが、所定の閾値以下であれば短縮する制御を行わず、所定の閾値を超えれば短縮する制御を行うと判定する。あるいは、予想滞留時間Trに代えて、S2の処理により検知した処理遅延時間Tdが所定の閾値を超えているか否かで判定することとしてもよい。
予想滞留時間Trを用いて判定する場合、Trは以下のようにして算出できる。すなわち、まず検知した像形成タイミングに基づいて主レジスト部21が記録紙を送り出す主レジスト部送出タイミングを決定する。一方、S1の処理に基づいて搬送部20が記録紙の搬送を開始した時刻と、搬送開始位置から主レジスト部21の停止位置R1までの距離に基づいて、記録紙を他のレジスト部で停止させない場合に記録紙が位置R1まで搬送される主レジスト部到達予想タイミングを決定できる。そして、主レジスト部到達予想タイミングから主レジスト部送出タイミングまでの時間が、予想滞留時間Trとなる。
この予想滞留時間Trが所定の閾値を超える場合、そのまま主レジスト部21まで記録紙を搬送させると、長時間にわたって記録紙が位置R1で滞留することとなり、たわみによって記録紙に癖がついてしまう。そのため、制御部50は、以降の処理により実際に主レジスト部21において記録紙が滞留する滞留時間を短縮する制御を行う。
ここで、S3の処理で判定に用いる閾値は、予め定められた値であってもよいし、記録紙の厚みや剛性などの特性に応じて決定することとしてもよい。具体的には、例えばユーザが画像形成時に指定した記録紙の特性に関する情報や、画像を形成する記録紙を保持する給紙トレイに対して事前に設定された記録紙の特性に関する情報に基づいて、閾値を決定することができる。ここで、記録紙が厚い場合や、紙質が硬く剛性が高い場合には、たわみによって紙に癖がつきやすいため、閾値をより小さくするように決定することが望ましい。これにより、制御部50は、主レジスト部21における滞留時間を短縮する制御の要否を、使用する記録紙の特性に応じて判断できる。
S3の処理において滞留時間を短縮する制御を行わないと判定した場合、制御部50は、プレレジスト部22により記録紙を停止させることはせずに、主レジスト部21の停止位置R1までそのままの搬送速度で記録紙を搬送させる(S4)。
一方、S3の処理において滞留時間を短縮する制御を行うと判定した場合、制御部50は、主レジスト部21における滞留時間を短縮する制御方法を選択する(S5)。この場合、画像を形成する記録紙を保持していた給紙トレイに応じて、制御方法を選択することとしてもよい。例えば、搬送経路が短くプレレジスト部22の手前に記録紙を停止させておくための長さを確保できない場合、搬送速度を変更することで主レジスト部21の滞留時間を短縮する制御方法を選択する。これにより、給紙トレイの位置に応じて、望ましい制御方法により主レジスト部21における滞留時間を短縮することができる。ここでは、給紙トレイ11aが保持する記録紙に画像を形成する場合、プレレジスト部22により記録紙を停止させる制御を行い、給紙トレイ11bが保持する記録紙に画像を形成する場合には、搬送部20による記録紙の搬送速度を変更する制御を行うこととする。
S5の処理により、プレレジスト部22により記録紙を停止させる制御方法を選択した場合、制御部50は、像形成タイミングに基づいてプレレジスト部22により記録紙を滞留させる滞留時間を決定する(S6)。具体的には、例えば主レジスト部21による滞留時間T1とプレレジスト部22による滞留時間T2の合計が前述した予想滞留時間Trに合致するように、滞留時間T1及びT2を決定する。ここで、滞留時間T1及びT2は、両者の比率が所定の値になるように決定してもよいし、前述した閾値に基づいてまず滞留時間T1を決定し、TrからT1を減算することで滞留時間T2を決定してもよい。また、処理遅延時間Tdに基づいて、滞留時間T2を決定してもよい。
ここで、制御部50は、前述した閾値の場合と同様に、記録紙の厚みや剛性などの特性に応じて、滞留時間T2を決定することとしてもよい。具体的には、例えば記録紙が厚い場合などは、主レジスト部21による滞留時間T1がより短くなるように、プレレジスト部22による滞留時間T2をより長い時間に決定する。これにより、制御部50は、使用する記録紙の特性に応じて、記録紙につく癖を低減するように滞留時間を制御できる。
続いて、制御部50は、プレレジスト部22により記録紙を停止させ、S6の処理により決定した滞留時間T2に基づいて、記録紙を滞留させる。その後、制御部50は、主レジスト部21まで記録紙を搬送させる(S7)。
一方、S5の処理により、搬送部20が記録紙を搬送する搬送速度を変更する制御方法を選択した場合、制御部50は、像形成タイミングに基づいて変更する搬送速度を決定する(S8)。具体的には、例えば主レジスト部21による滞留時間T1が前述した所定の閾値以下になるように、プレレジスト部22と主レジスト部21との間の搬送速度を決定する。また、前述したプレレジスト部22により記録紙を停止させる制御の場合と同様、記録紙の厚みや剛性などの特性に応じて、搬送速度を決定することとしてもよい。具体的には、例えば記録紙が厚い場合などは、主レジスト部21による滞留時間がより短くなるように、搬送速度をより遅い速度に決定する。これにより、制御部50は、使用する記録紙の特性に応じて、記録紙につく癖を低減するように搬送速度を制御できる。
続いて、制御部50は、S8の処理により決定した搬送速度に基づいて、搬送経路上の所定の区間、記録紙を搬送させる(S9)。ここでは、プレレジスト部22の停止位置R2から主レジスト部21の停止位置R1までの区間を、決定した搬送速度で搬送させる。
次に、制御部50は、S4、S7又はS9のいずれかの処理により、主レジスト部21まで搬送された記録紙を、主レジスト部21により停止させ、所定のタイミングまで滞留させる(S10)。
続いて制御部50は、主レジスト部21に対して、記録紙を送出させる(S11)。ここで、主レジスト部21に記録紙を送出させるタイミングは、S2の処理により検知した像形成タイミングに応じて、画像形成位置Pにおいて記録紙の正しい位置に画像が形成されるようなタイミングとなる。これにより、搬送部20はS2の処理により検知した像形成タイミングに合わせて画像形成位置Pに記録紙を搬送し、画像形成部30が記録紙上に画像を形成する。
以上説明した制御部50の制御による、本実施の形態に係る画像形成装置における記録紙の搬送過程について、図3から図5までに模式的に表されたタイミングチャートにより説明する。図3から図5までのタイミングチャートにおいては、横軸が時間、縦軸が記録紙の先端部の搬送経路上の位置を表している。
図3は、制御部50が主レジスト部21における記録紙の滞留時間を短縮する制御を行わない場合の、記録紙の搬送過程を模式的に表すタイミングチャートである。ここでは、時刻T0において、給紙トレイ11aから記録紙の搬送を開始するものとする。図3(a)に示すように、通常、給紙トレイ11aの搬送開始位置O1から所定の速度で搬送された記録紙は、主レジスト部21の停止位置R1において滞留時間Trsだけ滞留し、その後像形成タイミングTfに合わせて画像形成位置Pに搬送される。一方で、画像形成部30に生じた問題などにより、像形成タイミングが時間Tdだけ遅延し、時刻Tf+Tdになった場合、滞留時間を短縮する制御を行わなければ、図3(b)に示すように、主レジスト部21における滞留時間はTrs+Tdに延びてしまう。
図4は、制御部50が、プレレジスト部22により記録紙を停止させる制御を行う場合の、記録紙の搬送過程を模式的に表すタイミングチャートである。図3の場合と同様に、ここでは時刻T0において給紙トレイ11aから記録紙の搬送を開始し、像形成タイミングは時刻Tf+Tdであるとする。
この場合、搬送開始位置O1から所定の速度で搬送された記録紙は、まずプレレジスト部22の停止位置R2において、滞留時間T2だけ滞留する。さらに、主レジスト部21の停止位置R1まで搬送され、位置R1において滞留時間T1だけ滞留する。その後は、図3(b)の場合と同様に、時刻Tf+Tdに画像形成位置Pに位置するように搬送される。ここでは、滞留時間T1及びT2は、T1とT2の合計が前述したTrs+Tdに一致するように決定されている。このように、プレレジスト部22において像形成タイミングに基づいて決定する滞留時間だけ記録紙を滞留させることで、本実施の形態に係る画像形成装置は主レジスト部21における滞留時間を短縮できる。
図5は、制御部50が、搬送部20による記録紙の搬送速度を変更する制御を行う場合の、記録紙の搬送過程を模式的に表すタイミングチャートである。ここでは、時刻T0において給紙トレイ11bから記録紙の搬送を開始するものとする。また、像形成タイミングは、前述の例と同様に時刻Tf+Tdとする。
この場合、給紙トレイ11bの搬送開始位置O2から所定の速度で搬送された記録紙は、搬送経路上の位置R2から位置R1までの間、制御部50が決定した変更後の搬送速度により搬送され、位置R1において制御部50が決定した滞留時間だけ滞留する。その後は、図3(b)の場合と同様に、時刻Tf+Tdにおいて画像形成位置Pに位置するように搬送される。ここでは、位置R1における滞留時間をTrsとし、滞留時間がTrsになるように位置R2から位置R1までの搬送速度を決定している。このように、搬送経路上の所定の区間において、像形成タイミングに基づいて決定する搬送速度で記録紙を搬送させることにより、本実施の形態に係る画像形成装置は主レジスト部21における滞留時間を短縮できる。
なお、以上の説明においては、給紙トレイの位置に応じて、プレレジスト部22において記録紙を滞留させる制御と、搬送部20による記録紙の搬送速度を変更する制御のいずれか一方を選択することとしたが、これらの制御方法を組み合わせて用いてもよい。この場合、給紙トレイの位置や、記録紙の特性に応じて、これらの制御方法を組み合わせて用いるか、単独で用いるかを選択することとしてもよい。
また、以上の説明においては、搬送部20は主レジスト部21とプレレジスト部22の2つのレジスト部を有することとしたが、レジスト部を3つ以上有することとしてもよい。この場合、像形成タイミングに応じてそれぞれのレジスト部における滞留時間を決定することにより、さらに滞留時間を短縮することができる。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略の構成を表す構成図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の制御フローを表すフロー図である。 記録紙の搬送過程の一例を模式的に表すタイミングチャートである。 記録紙の搬送過程の別の一例を模式的に表すタイミングチャートである。 記録紙の搬送過程の別の一例を模式的に表すタイミングチャートである。
符号の説明
10 給紙部、11 給紙トレイ、12 手差し給紙機構、20 搬送部、21 主レジスト部、22 プレレジスト部、23 排紙トレイ、24 ガイド、30 画像形成部、31 感光体、32 中間転写ベルト、33 転写ローラ、34 定着器、50 制御部。

Claims (4)

  1. 給紙部と、前記給紙部から給紙された記録紙を搬送経路に沿って搬送する搬送部と、前記搬送経路上において前記記録紙に画像を形成する画像形成部と、前記搬送経路上で前記画像形成部に前記記録紙を送り出す主レジスト部と、前記搬送経路上で前記主レジスト部と前記給紙部の間に設けられたレジスト部と、を含む画像形成装置であって、
    前記画像形成部が前記記録紙に画像の形成を開始する像形成タイミングに基づいて、前記主レジスト部が前記記録紙を前記画像形成部に送り出す送出タイミングを決定する決定手段と、
    前記送出タイミングまでに前記主レジスト部において前記記録紙を滞留させる滞留時間が閾値以下となるように、前記レジスト部において前記記録紙を滞留させる滞留時間を増加させる制御、又は前記主レジスト部に向けて前記記録紙を搬送する搬送速度を減少させる制御を行う制御手段と、
    を含むことを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記制御手段は、前記給紙部から前記画像形成部までの搬送経路の長さに応じて、前記レジスト部において前記記録紙を滞留させる滞留時間を増加させる制御、又は前記主レジスト部に向けて前記記録紙を搬送する搬送速度を減少させる制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1又はに記載の画像形成装置において、
    前記閾値は、前記記録紙の特性に基づいて定められることを特徴とする画像形成装置。
  4. 給紙部と、前記給紙部から給紙された記録紙を搬送経路に沿って搬送する搬送部と、前記搬送経路上において前記記録紙に画像を形成する画像形成部と、前記搬送経路上で前記画像形成部に前記記録紙を送り出す主レジスト部と、前記搬送経路上で前記主レジスト部と前記給紙部との間に設けられたレジスト部と、を含画像形成装置の制御方法であって、
    前記画像形成部が前記記録紙に画像の形成を開始する像形成タイミングに基づいて、前記主レジスト部が前記記録紙を前記画像形成部に送り出す送出タイミングを決定する決定ステップと、
    前記送出タイミングまでに前記主レジスト部において前記記録紙を滞留させる滞留時間が閾値以下となるように、前記レジスト部において前記記録紙を滞留させる滞留時間を増加させる制御、又は前記主レジスト部に向けて前記記録紙を搬送する搬送速度を減少させる制御を行う制御ステップと、
    を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
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