JP5322563B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、コピー機やプリンタ等の画像形成装置に関する。

コピー機やプリンタ等の画像形成装置では、印刷用紙の搬送状態を検出するためのセンサが用紙搬送経路の複数箇所に設置されており、これら各センサから得られる情報を基に用紙搬送及び印刷動作を制御している。
特開２００７−３３９７５号公報

従来では、製造ラインで組みあがった画像形成装置のセンサ情報をチェックせずに用紙搬送を実施し、実際にＪＡＭ（紙詰まり）等の不具合が発生してからセンサ情報を確認して、センサの組み立て不良などを修正した後に用紙搬送が正常に行えるか確認していた。このため、画像形成装置の品質解析のために長い時間を要していた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、組み立て後の品質解析に要する時間を短縮することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、画像形成装置に係る第１の解決手段として、用紙に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部の直前で用紙の搬送タイミングを調整するレジストローラと、用紙搬送経路の複数箇所に設置され用紙の搬送状態を検出するためのセンサとを備える画像形成装置であって、前記センサの組み立て状態をチェックするセンサチェックモードへの移行指示があった場合に、前記画像形成部を動作させずに用紙搬送経路に沿って用紙を等速で搬送させ、その期間に各センサから得られる情報を保存する制御部を備えることを特徴とする。

また、画像形成装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、表示部を備え、前記制御部は、保存情報を時系列的に可視化して前記表示部に表示させることを特徴とする。

また、画像形成装置に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記制御部は、所定の時間間隔で各センサの出力信号をサンプリングし、デジタルデータ化して保存することを特徴とする。

また、画像形成装置に係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、各センサは、用紙が通過している期間にオンに対応するレベルの信号を出力し、それ以外の期間ではオフに対応するレベルの信号を出力することを特徴とする。

本発明によれば、従来のように用紙搬送を実施して実際にＪＡＭ（紙詰まり）等の不具合が発生してからセンサの組み立て不良を確認する必要はなく、１枚の用紙を１回搬送すれば全てのセンサの組み立て不良を確認することができ、その結果、画像形成装置の組み立て後の品質解析に要する時間を大幅に短縮することが可能となる

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、以下では、本発明に係る画像形成装置としてコピー機を例示して説明する。
図１は本実施形態におけるコピー機１００の構成概略図である。この図１に示すように、コピー機１００は、原稿の読み取り機能を有するスキャナ１と、スキャナ１で読み取った原稿の画像データに基づいて用紙に画像を形成する機能を有する本体２から概略構成されている。

スキャナ１は、プラテンガラス（原稿載置台）上にセットされた原稿、またはＡＤＦ(Auto Document Feeder：自動原稿給紙装置)によって自動給紙される原稿の読み取りを行うものであり、読み取った原稿の画像データを生成して本体２に出力する。

本体２は、スキャナ１にて生成された原稿の画像データに基づいて用紙に画像を形成する画像形成部３と、画像形成部３によって用紙上に形成された画像（トナー像）を定着させる定着部４と、画像形成部３及び定着部４を経由して用紙を搬送するための用紙搬送経路５、各種サイズの用紙を収容するための給紙カセット６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄとから構成されている。

画像形成部３は、搬送ベルト３１と、駆動ローラ３２と、テンションローラ３３と、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢとから構成されている。搬送ベルト３１は、給紙カセット６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄのいずれかから用紙搬送経路５を介して供給される用紙を、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢに順次搬送するためのベルトであり、駆動ローラ３２及びテンションローラ３３に張架されて、図１において反時計回りに回走する構成となっている。

画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢは、図２（ａ）に示すように、それぞれ感光体ドラムＦ１と、帯電器Ｆ２と、露光装置Ｆ３と、現像装置Ｆ４と、転写ローラＦ５、クリーナＦ６及び除電装置Ｆ７とから構成されている。感光体ドラムＦ１は、円柱に形状設定された感光体であり、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー像が形成されるものである。帯電器Ｆ２は、感光体ドラムＦ１に対して対向配置されており、感光体ドラムＦ１の周面を帯電状態とするものである。露光装置Ｆ３は、画像データに基づいて射出されるレーザ光を帯電状態の感光体ドラムＦ１の周面において走査するものである。

現像装置Ｆ４は、感光体ドラムＦ１の周面に対して各色のトナーを供給することによって感光体ドラムＦ１の周面上に静電潜像に基づく画像を現像するものである。転写ローラＦ５は、搬送ベルト３１を挟んで感光体ドラムＦ１と対向配置されており、感光体ドラムＦ１に現像された画像（トナー像）を、搬送ベルト３１によって搬送される用紙上に転写するものである。クリーナＦ６は、感光体ドラムＦ１の表面に残留しているトナーをクリーニングするものである。除電装置Ｆ７は、感光体ドラムＦ１の表面を除電して電気的に中性状態にするものである。

定着部４は、用紙上に転写されたトナー画像を定着させるものであり、加圧・加熱することによりトナーを定着させるための１対の加熱ローラ及び加圧ローラから構成されている。用紙搬送経路５には、給紙カセット６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄから用紙を１枚ずつ搬出するためのピックアップローラ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄと、ピックアップした用紙を画像形成部３に搬送するための給紙ローラ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄと、画像形成部３の直前で搬送タイミングを調整するためのレジストローラ５２と、定着後の用紙を外部に排紙するための排紙ローラ５３Ａ、５３Ｂ等が設けられている。

用紙搬送経路５の複数箇所、すなわち給紙ローラ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄと、レジストローラ５２と、排紙ローラ５３Ａ、５３Ｂの各々には、用紙の搬送状態を検出するためのセンサ（給紙センサ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ、レジストセンサ５５、排紙センサ５６Ａ、５６Ｂ）が近接して設置されている。なお、各センサは、図２（ｂ）に示すように、用紙が通過している期間にオンに対応するレベルの信号（例えばハイレベル信号）を出力し、それ以外の期間ではオフに対応するレベルの信号（例えばローレベル信号）を出力する。

給紙カセット６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄは、本体２に対して引き出し自在であり、各種サイズの用紙を収容する。

図３はコピー機１００の機能ブロック図である。この図３に示すように、コピー機１００は、上述したスキャナ１、画像形成部３、定着部４、給紙センサ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ、レジストセンサ５５、排紙センサ５６Ａ、５６Ｂの他、制御部１０、画像データメモリ１１、用紙搬送系駆動部１２、操作表示部１３等から構成されている。なお、制御部１０と他の各構成要素はバスＢを介して接続されている。

制御部１０は、操作表示部１３から入力される操作指示信号、給紙センサ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ、レジストセンサ５５、排紙センサ５６Ａ、５６Ｂの出力信号、画像データメモリ１１に保存されている画像データに基づいてコピー機１００の全体動作を制御する。具体的には、制御部１０は、スキャナ１による原稿読み取り動作、画像形成部３による画像形成動作、定着部４による定着動作、用紙搬送系駆動部１２による用紙搬送動作、操作表示部１３による表示動作を制御する。

画像データメモリ１１は、例えばフラッシュメモリであり、制御部１０の制御の下、スキャナ１によって生成された原稿の画像データを保存する。用紙搬送系駆動部１２は、駆動ローラ３２、ピックアップローラ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、給紙ローラ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、レジストローラ５２、排紙ローラ５３Ａ、５３Ｂの各ローラを回転駆動するモータ等から構成されており、制御部１０の制御の下、給紙カセット６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄのいずれかから給紙した用紙を用紙搬送経路５を経由して搬送し、定着後の画像が形成された用紙を排紙する。

操作表示部１３は、例えばタッチパネル、電源キー、テンキー、コピースタートキー、ファンクションキー等によって構成されており、タッチパネル上に表示される各種操作キーや電源キー、テンキー、コピースタートキー、ファンクションキー等の操作入力情報を操作指示信号として制御部１０に出力すると共に、制御部１０の制御の下、各種操作キーや各種情報を報知する画面を表示する。

次に、上記のように構成されたコピー機１００の動作について説明する。なお、通常のコピー動作については従来と同様であるため、以下では本実施形態における特徴的な動作、つまり製造ラインで組みあがったコピー機１００の品質解析に要する時間の短縮を可能にする動作について説明する。

まず、制御部１０は、操作表示部１３から入力される操作指示信号により、作業者からセンサチェックモードへの移行指示があったと認識した場合、給紙センサ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ、レジストセンサ５５、排紙センサ５６Ａ、５６Ｂの組み立て状態をチェックするためのセンサチェックモードに移行する。

制御部１０は、センサチェックモードに移行すると、用紙搬送系駆動部１２を制御し、用紙搬送経路５に沿って用紙を等速で搬送させ、その期間に給紙センサ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ、レジストセンサ５５、排紙センサ５６Ａ、５６Ｂの各センサの出力信号を所定の時間間隔（例えば１ｍｓ間隔）でサンプリングし、デジタルデータ化して保存する。このセンサチェックモードでは、画像形成部３や定着部４等を動作させず、単純にモータ駆動による各ローラの回転によって用紙を給紙部から排紙部に搬送する。

なお、給紙センサ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ、レジストセンサ５５、排紙センサ５６Ａ、５６Ｂのサンプリングデータは、制御部１０の内部メモリに保存しても良いし、別個に設けられた専用のフラッシュメモリ等の記憶部に保存するようにしても良い。

そして、制御部１０は、用紙搬送の終了後、保存されている各センサ出力のサンプリングデータを時系列的に可視化して操作表示部１３に表示させる。

図４は、最下段の給紙カセット６Ｄからピックアップローラ５０Ｄによって用紙を給紙し、用紙搬送経路５において、給紙ローラ５１Ｄ（給紙センサ５４Ｄ）→給紙ローラ５１Ｃ（給紙センサ５４Ｃ）→給紙ローラ５１Ｂ（給紙センサ５４Ｂ）→給紙ローラ５１Ａ（給紙センサ５４Ａ）→レジストローラ５２（レジストセンサ５５）→排紙ローラ５３Ａ（排紙センサ５６Ａ）→排紙ローラ５３Ｂ（排紙センサ５６Ｂ）の順に用紙が搬送された場合の各センサ出力（サンプリングデータ）を同一時間軸上に並べて表示した一例である。

この図４に示すように、給紙開始時刻ｔ０（ピックアップローラ５０Ｄの駆動開始時刻）以降、時刻ｔ１−ｔ２の期間に給紙センサ５４Ｄがオン、時刻ｔ３−ｔ４の期間に給紙センサ５４Ｃがオン、時刻ｔ５−ｔ６の期間に給紙センサ５４Ｂがオン、時刻ｔ７−ｔ８の期間に給紙センサ５４Ａがオン、時刻ｔ９−ｔ１０の期間にレジストセンサ５５がオン、時刻ｔ１１−ｔ１２の期間に排紙センサ５５Ａがオン、時刻ｔ１３−ｔ１４の期間に排紙センサ５５Ｂがオンとなる。

各センサのオン／オフタイミングは、給紙開始位置（ピックアップローラ５０Ｄ）から各センサの配置位置までの距離と、用紙搬送速度と、用紙サイズとの関係を基に理論的に計算することができるため、図４のような各センサ出力の時系列的な変化を確認することにより、各センサの組み立て状態をチェックすることができる。具体的には、オン時刻またはオフ時刻が理論値と異なる場合や、オン期間が理論値より長い若しくは短い場合（図４中のレジストセンサ５５）、そのセンサは組み立て不良（ＮＧ）であると判断することができる。

すなわち、本実施形態によれば、従来のように用紙搬送を実施して実際にＪＡＭ（紙詰まり）等の不具合が発生してからセンサの組み立て不良を確認する必要はなく、１枚の用紙を１回搬送すれば全てのセンサの組み立て不良を確認することができ、その結果、コピー機１００の組み立て後の品質解析に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。

また、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、センサの組み立て不良によっては、用紙の先端または後端がセンサを通過する際に、バウンドと呼ばれるノイズ成分がセンサ出力に重畳する場合がある。このようなバウンド発生期間はオン／オフ状態が不安定であるため、制御部１０においてセンサ出力におけるバウンド発生期間を無視するような補正処理を行うことが一般的である。本実施形態によれば、各センサ出力の時系列的な変化から正確なバウンド発生期間を求めることができるため、そのバウンド発生期間を無視するように制御部１０を再設定することにより、通常のコピー動作時における用紙搬送制御の精度を向上することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、操作表示部１３に各センサ出力の時系列的な変化を表示させ、作業者がその表示画面からセンサの組み立て不良またはバウンド発生期間を判断する場合を例示したが、例えば各センサのオン／オフタイミングの理論値を予め保存しておき、各センサ出力のサンプリングデータと上記理論値との比較により、自動的に組み立て不良の判断を行い、その判断結果を表示するような機能を制御部１０に持たせても良い。また、各センサ出力のサンプリングデータから自動的にバウンド発生期間を求め、そのバウンド発生期間を無視するように自動再設定を行う機能を制御部１０に持たせても良い。

（２）上記実施形態では、用紙の搬送状態を検出するためのセンサとして、用紙の通過をオン／オフの２値で検出するスイッチタイプのセンサを使用した場合を例示したが、センサのタイプとしてはこれに限定されず、その他の用紙の搬送状態に応じた信号を出力するセンサを用いても良い。

（３）上記実施形態では、画像形成装置としてコピー機１００を例示して説明したが、これに限らず、プリンタ、ファクシミリや、これら複数の機能を１台に集約した複合機等の画像形成装置にも本発明を適用することができる。

本発明の一実施形態に係るコピー機１００（画像形成装置）の構成概略図である。 本発明の一実施形態に係るコピー機１００における画像形成部３及び各センサの詳細図である。 本発明の一実施形態に係るコピー機１００の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係るコピー機１００の動作説明図である。 本発明の一実施形態に係るコピー機１００の補足説明図である。

符号の説明

１００…複合機、１…スキャナ、２…本体、３…画像形成部、４…定着部、５…用紙搬送経路、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ…給紙カセット、１０…制御部、１１…画像データメモリ、１２…用紙搬送系駆動部、１３…操作表示部、５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ…給紙センサ、５５…レジストセンサ、５６Ａ、５６Ｂ…排紙センサ

Claims (4)

1. 用紙に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部の直前で用紙の搬送タイミングを調整するレジストローラと、用紙搬送経路の複数箇所に設置され用紙の搬送状態を検出するためのセンサとを備える画像形成装置であって、
   前記センサの組み立て状態をチェックするセンサチェックモードへの移行指示があった場合に、前記画像形成部を動作させずに用紙搬送経路に沿って用紙を等速で搬送させ、その期間に各センサから得られる情報を保存する制御部を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 表示部を備え、
   前記制御部は、保存情報を時系列的に可視化して前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、所定の時間間隔で各センサの出力信号をサンプリングし、デジタルデータ化して保存することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 各センサは、用紙が通過している期間にオンに対応するレベルの信号を出力し、それ以外の期間ではオフに対応するレベルの信号を出力することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。

Images