JP6589179B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、特に、電子写真方式によるプリンタや複写機などの画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式による複写機やプリンタなどの画像形成装置において、給紙された用紙が異常である場合の処理が課題となっている。用紙の異常とは、給紙された用紙が、オペレーターが選択した用紙サイズと異なっていたり、紙厚やＯＨＰ紙など異なった用紙である場合などである。用紙がジャムした場合の処理に関しては特許文献１に記載されている。

用紙サイズの異常に関しては、搬送経路上に設置した用紙検出センサのオン時間から測定される用紙長さをオペレーターが選択した用紙長さと比較することによりサイズエラー判定を行い、サイズエラーの発生と判定された際には印字処理（用紙搬送処理）を中断することなく、異常用紙を排出部に搬送する制御が知られている。片面連続印字処理の途中でサイズエラーが発生し、異常用紙を排出した場合、正常な用紙の束のなかに異常用紙が混ざってしまう。そのため、異常用紙に印字すべき画像の再印字（以下、リカバリーと称する）を含む後続用紙に対する印字処理を実行した場合、用紙束のなかに異常用紙が１枚混入した状態になってしまう。

仮に、リカバリーの前にオペレーターに異常用紙を取り除くように促したとしても、現実に異常用紙を取り除いたかどうか判別することはできない。いずれ場合にしても、後処理として例えば用紙束にステープル処理をすることは適切ではなく、後処理を正しく行うことはできない。

特開２０１１−６８４１８号公報

本発明の目的は、連続印字の途中で異常用紙が給紙された場合であっても、オペレーターの手を煩わすことなく所定の用紙に所望の順序で画像を形成した印字物を得ることのできる画像形成装置を提供することにある。

本発明の一形態である画像形成装置は、
電子写真方式にて画像を用紙上に印字する画像形成装置において、
印字処理された用紙を排出部に搬送する第１搬送経路と、
印字処理された用紙を第１搬送経路とは別の経路で前記排出部に搬送する、両面印字のためのスイッチバック経路を含む第２搬送経路と、
第１搬送経路と第２搬送経路を切り替える切替え手段と、
第１搬送経路上で搬送中の用紙の先端から後端までの長さを検出する長さ検出手段と、
前記検出された用紙の長さがオペレーターが選択した用紙の長さと異なることを、搬送中の用紙の異常として検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段による用紙の異常検出時に後続用紙に対する印字処理を中断させるとともに、該異常が解除されたときに該中断を解除させ、該中断の解除後に後続用紙に対する印字処理を再開させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
片面連続印字処理の途中で用紙の異常が検出された場合、該異常用紙の次の用紙が給紙されていれば、この次用紙が異常用紙であるか否かに関わらず、前記異常用紙を前記スイッチバック経路上であって第１搬送経路と前記排出部に干渉しない位置に移動させるとともに、前記次用紙を第２搬送経路上であって第１搬送経路と前記排出部に干渉しない位置に移動させ、
前記次用紙が異常用紙ではなく、所定の画像が印字された正常な用紙である場合、前記中断の解除後に前記異常用紙に印字すべき画像を後続用紙に対して印字処理をして第１搬送経路を通じて前記排出部に搬送させ、その後、第２搬送経路上に移動させられている前記次用紙を第２搬送経路から前記排出部に搬送させ、
その後、後続用紙に対して後続画像を印字処理をして第１搬送経路を通じて前記排出部に搬送させ、
その後、前記スイッチバック経路に搬送されている前記異常用紙を第２搬送経路から前記排出部に搬送させること、
を特徴とする。

前記画像形成装置においては、用紙のサイズエラーなどが発生した場合、該異常用紙を排出部に排出することなく、第２搬送経路上であって第１搬送経路と排出部に干渉しない位置に移動させ、後続用紙に対して異常用紙に印字すべき画像を含めて後続画像を印字処理して排出部に搬送する。その後、異常用紙を第２搬送経路から排出部に搬送する。

本発明によれば、連続印字の途中で異常用紙が給紙された場合であっても、オペレーターの手を煩わすことなく所定の用紙に所望の順序で画像を形成した印字物を得ることができる。

一実施例である画像形成装置の外観を示す斜視図である。 前記画像形成装置における用紙の搬送経路を示す概略図である。 前記画像形成装置の制御部を示すブロック図である。 第１実施例での制御手順を示すフローチャート図である。 第１実施例での用紙搬送状態を示す説明図である。 第１実施例での用紙搬送状態を示す説明図（図５Ａの続き）である。 第１実施例での用紙搬送状態を示す説明図（図５Ｂの続き）である。 第１実施例での用紙搬送状態を示す説明図（図５Ｃの続き）である。 第１実施例での用紙搬送状態を示す説明図（図５Ｄの続き）である。 第２実施例での制御手順を示すフローチャート図である。 第２実施例での用紙搬送状態を示す説明図である。 第２実施例での用紙搬送状態を示す説明図（図７Ａの続き）である。 第２実施例での用紙搬送状態を示す説明図（図７Ｂの続き）である。 第２実施例での用紙搬送状態を示す説明図（図７Ｃの続き）である。 第２実施例での用紙搬送状態を示す説明図（図７Ｄの続き）である。 第２実施例での用紙搬送状態を示す説明図（図７Ｅの続き）である。 第２実施例での用紙搬送状態を示す説明図（図７Ｆの続き）である。 第２実施例での用紙搬送状態を示す説明図（図７Ｇの続き）である。 第３実施例での制御手順を示すフローチャート図である。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図において同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。

（画像形成装置の概略構成、図１参照）
図１に示すように、画像形成装置１は、概略、印字本体部２と、画像読取り部５と、後処理装置３０とで構成されている。印字本体部２は、操作パネル３を備え、図２に示す感光体ドラム１１や中間転写ベルト１２を含む周知の電子写真法によって用紙上にカラーのトナー画像を形成するものである。操作パネル３において、オペレーターは、用紙サイズや種類、ステープル処理やシフト処理などの後処理、その他印字に必要な設定を行う。

画像読取り部５は、いわゆるスキャナであり、原稿画像を光学的に読み取り、画像データとして印字本体部２に転送する。印字本体部２では転送された画像データに基づいて感光体ドラム１１及び中間転写ベルト１２にトナー画像を形成するとともに、トナー画像を給紙された用紙上に転写し、該用紙を後処理装置３０に排出する。後処理装置３０では、操作パネル３で設定された後処理モードに従って、用紙に対して整合、シフト、ステープルなどを行い、用紙束を排紙トレイ３１上に排出する。

（印字本体部における用紙搬送経路、図２参照）
印字本体部２は、図２に示すように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の画像を形成する四つの感光体ドラム１１と中間転写ベルト１２を中心とするタンデム方式のフルカラー画像形成を備えている。タンデム方式によるフルカラーの画像形成プロセスは周知であり、その説明は省略する。

用紙の搬送のため以下のローラ群が配置されている。即ち、第１給紙口に配置された給紙ローラ１５、第２給紙口に配置された給紙ローラ１６、手差し給紙口に配置された給紙ローラ１７、タイミングローラ２０、２次転写ローラ２１、トナーの加熱定着ローラ２２、排出ローラ２３、反転ローラ２４、両面搬送ローラ２５，２６、再給紙ローラ２７である。

用紙搬送経路は以下のように構成されている。給紙ローラ１５，１６，１７からタイミングローラ２０を経て２次転写ローラ２１までを給紙経路、２次転写ローラ２１から定着ローラ２２を経て排出ローラ２３へ至る第１搬送経路Ａ、定着ローラ２２から反転ローラ２４さらに両面搬送ローラ２５，２６、再給紙ローラ２７へ至る第２搬送経路Ｂ（スイッチバック経路とも称する）。用紙は第１搬送経路Ａから排出部（後処理装置３０）へ搬送され、第２搬送経路Ｂからも排出部（後処理装置３０）へ搬送可能である。

また、給紙経路には用紙検出センサＳＥ１が配置され、第１搬送経路Ａには用紙検出センサＳＥ２が配置され、第２搬送経路Ｂには用紙検出センサＳＥ３が配置され、スイッチバック経路には用紙検出センサＳＥ４が配置されている。さらに、定着ローラ２２の搬送方向直後には第１搬送経路Ａと第２搬送経路Ｂを切り替える切替えゲート２８が設置されている。

片面印字処理の場合、画像を転写された用紙は定着ローラ２２から第１搬送経路Ａを経て排出ローラ２２から後処理装置３０へ排出される。第２面にも印字処理される場合、第１面に印字処理された用紙は、反転ローラ２４でスイッチバックされた後、両面搬送ローラ２５，２６、再給紙ローラ２７からタイミングローラ２０へ戻され、第２面に印字処理が施される。第２面に印字処理された用紙は定着ローラ２２を経て排出ローラ２２から後処理装置３０へ排出される。

それぞれの搬送経路を搬送される用紙はセンサＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４にて検出され、必要な制御が実行される。印字されるべき用紙のサイズは予めオペレーターにより選択され、該用紙のサイズは、センサＳＥ１にて用紙の先端及び後端が検出された時間差に用紙搬送速度を乗じた値により検出される。センサＳＥ１により検出されたサイズがオペレーターにより選択されたサイズに合致しない場合、用紙の異常であると判定される。また、用紙は薄紙、厚紙、ＯＨＰ紙などの種類があり、実際に給紙された種類がオペレーターにより選択された種類と異なる場合も異常であると判定される。このような用紙の種類を検出するセンサ（紙厚検知センサ）はタイミングローラ２０の近辺に配置される。

（制御部、図３参照）
画像形成装置１の制御部は、図３に示すように、エンジン部４０とシステムコントローラ部５０とに大別される。エンジン部４０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、不揮発性メモリ４４を備えている。ＣＰＵ４１はＲＯＭ４２からプログラムを読み出してタイミングを計りながらそれぞれの動作を統一的に制御し、例えば、印字処理を円滑に実行させる。ＲＯＭ４２には、画像形成のための感光体ドラム１１や中間転写ベルト１２の制御や用紙搬送に関する制御のプログラムなどが格納されている。ＲＡＭ４３は、揮発性メモリであって、ＣＰＵ４１でのプログラム実行時のワークエリアである。不揮発性メモリ４４はプログラム実行時のデータ保存エリアである。

ＣＰＵ４１による制御対象の主なものは前記各種ローラを駆動するモータ４５やそれらのローラ用のクラッチである。また、後処理装置３０に設けたステープラなどの駆動モータ３２なども制御する。ＣＰＵ４１へはセンサＳＥ１〜ＳＥ４からの検出信号が入力され、タイマとの組み合わせで用紙の長さを検出する。

システムコントローラ部５０は、主に、ＣＰＵ５１と操作パネル３とで構成されている。ＣＰＵ５１は、オペレーターによって印字処理などのパラメータが操作パネル３に入力されると、エンジン部４０のＣＰＵ４１に対して用紙サイズの指示や印字実行指令などを出力する。また、ＣＰＵ５１は、ＣＰＵ４１から転送された画像形成装置１の状態を操作パネル３に表示する。

（制御の概要）
片面連続印字処理の途中で、センサＳＥ１によって給紙された用紙の異常が検出されると、後続用紙に対する印字処理が中断される。異常が解除されると、例えば、給紙口が改められて設定されたサイズの用紙がセットされると、印字処理の中断が解除される。この中断の解除後に後続用紙に対する印字処理が再開される。詳しくは、前記異常用紙を第２搬送経路Ｂ上であって第１搬送経路Ａと排出部（後処理装置３０）に干渉しない位置に移動させ、前記中断の解除後に後続用紙に対して前記異常用紙に対して印字すべき画像を含めた後続画像を印字処理して第１搬送経路Ａを通じて排出部に搬送する。そして、後続用紙を排出部に排出した後に前記異常用紙を第２搬送経路Ｂから排出部に搬送する。このような制御を第１実施例として図４〜図５Ｅを参照して以下に詳述する。

また、異常用紙の次の用紙が給紙されている場合、該異常用紙をスイッチバック経路に搬送し、該次用紙を第２搬送経路Ｂ上であって第１搬送経路Ａと排出部（後処理装置３０）に干渉しない位置に移動させる。該次用紙も異常用紙である場合は、給紙口が改められたりして異常が解除された後に、前記異常用紙及び前記次用紙に印字すべき画像を後続用紙に対して印字処理をして第１搬送経路Ａを通じて排出部に搬送し、その後、前記異常用紙及び前記次用紙を第２搬送経路Ｂから排出部に搬送する。

一方、既に給紙されている次用紙が異常用紙ではない場合、異常が解除された後に、前記異常用紙に印字すべき画像を後続用紙に対して印字処理をして第１搬送経路Ａを通じて排出部に搬送し、その後、第２搬送経路Ｂ上に移動させられている次用紙（正常用紙で正常画像が印字されている）を第２搬送経路Ｂから排出部に搬送し、その後、後続用紙に対して後続画像を印字処理をして第１搬送経路Ａを通じて前記排出部に搬送し、その後、スイッチバック経路に搬送されている異常用紙を第２搬送経路Ｂから排出部に搬送する。このような制御を第２実施例として図６〜図７Ｈを参照して詳述する。

（第１実施例、図４〜図５Ｅ参照）
片面連続印字中（ステップＳ１）に、給紙された用紙に対してセンサＳＥ１を用いてサイズが異常か否かを検出する（ステップＳ２）。ある用紙１に対して異常発生でなければ（ステップＳ２でＮＯ）、用紙１は排出ローラ２３から後処理装置３０へ搬送され（ステップＳ３）、さらに排紙トレイ３１へ排出される（ステップＳ４）。用紙１が異常サイズであれば（ステップＳ２でＹＥＳ）、切替えゲート２８を動作させて用紙１を第２搬送経路Ｂへ退避させる（ステップＳ５）。即ち、図５Ａ、図５Ｂに示すように、用紙１を反転ローラ２４に導いて第２搬送経路でスイッチバックさせ（図５Ｃ参照）、スイッチバック経路に退避させる（図５Ｄ参照）。

ここで異常が解除されるのを待つ（ステップＳ６）。即ち、異常復帰動作があるまで（ステップＳ６でＹＥＳ）、後続用紙（ここでは、未だ給紙されていない）に対する印字処理が中断される。異常復帰動作とは、例えば、給紙口が改められて設定されたサイズの用紙がセットされるなどを意味する。異常復帰動作があれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、次用紙２に対して用紙１のリカバリー印字処理を行って排出する（ステップＳ７）。即ち、図５Ｄに示すように、次用紙２を給紙して用紙１に印字すべき画像を印字処理し、後処理装置３０へ搬送する。

その後、後続用紙を順次給紙して後続画像を印字処理し、後処理装置３０へ排出する（ステップＳ８）。後続用紙への印字処理、排出が完了した段階で、異常用紙１をスイッチバック経路から反転ローラ２４にて後処理装置３０へ搬送する（ステップＳ９、図５Ｅ参照）。なお、異常用紙１のスイッチバック経路からの排出は、用紙１を再給紙ローラ２７からタイミングローラ２０へ搬送し、排出ローラ２３にて後処理装置３０へ搬送してもよい。

以上の第１実施例のごとく、後処理装置３０へ搬送された印字済み用紙はオペレーターが設定したとおりのサイズの用紙に指定の画像が順序よく印字されたものとなる。そして、用紙束の最終用紙の後ろに異常用紙１が排出されている。用紙１を排出する前であれば、用紙束に対して後処理装置３０にてステープルなどの後処理を実行することも可能である。

（第２実施例、図６〜図７Ｈ参照）
図６において、ステップＳ１〜Ｓ４での処理は、給紙された用紙に異常が発生していない場合で、前記第１実施例と同様である。用紙１が異常サイズであると判定されると（ステップＳ２でＹＥＳ）、切替えゲート２８を動作させて用紙１を第２搬送経路Ｂへ退避させる（ステップＳ５）点も第１実施例と同様であるが、本第２実施例では、ここで後続の用紙２が給紙済みか否かを判定する（ステップＳ１０）。用紙２が未だ給紙されていなければ（ステップＳ１０でＮＯ）、ステップＳ６〜Ｓ９を実行する。ここでの処理は前記第１実施例と同様である。但し、用紙１はスイッチバック経路の奥側部分（用紙１がローラ２６，２７で保持される部分）まで退避させる（図７Ｄ参照）。

一方、用紙２が既に給紙されているのであれば（ステップＳ１０でＹＥＳ、図７Ａ参照）、この用紙２も第２搬送経路Ｂへ退避させる（ステップＳ１１）。即ち、用紙２を反転ローラ２４に導いて第２搬送経路Ｂでスイッチバックさせて退避させる（図７Ｄ参照）。このとき、用紙２に対してセンサＳＥ１によってサイズを検出しておく。

ここで異常が解除されるのを待ち、異常復帰動作が確認されると（ステップＳ１２でＹＥＳ）、既に給紙されていた用紙２のサイズが異常であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。用紙２も異常であれば（ステップＳ１３でＹＥＳ）、用紙２を第２搬送経路Ｂで退避させたまま、給紙口に待機している次用紙に対して用紙１，２のリカバリー印字処理を行って排出（後処理装置３０へ搬送）する（ステップＳ１４）。その後、後続用紙を順次給紙して後続画像を印字処理し、後処理装置３０へ搬送する（ステップＳ１５参照）。

後続用紙への印字処理、排出が完了した段階で、異常用紙２及び異常用紙１をその順序で第２搬送経路から反転ローラ２４にて後処理装置３０へ搬送する（ステップＳ１６、図７Ｅ参照）。なお、異常用紙１，２のスイッチバック経路からの排出は、用紙１，２を再給紙ローラ２７からタイミングローラ２０へ搬送し、排出ローラ２３にて後処理装置３０へ搬送してもよい。

一方、用紙２が異常でない場合（ステップＳ１３でＮＯ）、そのリカバリー印字処理を行うと、所定の画像が印字された正常な用紙２が無駄になってしまう。そこで、後続の用紙３に対して用紙１のリカバリー印字処理を行って排出する（ステップＳ１７、図７Ｆ参照）。このとき、用紙２のリカバリー印字処理を行うことはなく、用紙１のリカバリー印字処理を行った用紙３が排出された後に、正常な用紙２を第２搬送経路Ｂから反転ローラ２４にて排出する（ステップＳ１８、図７Ｇ参照）。その後、後続用紙を順次給紙して後続画像を印字処理し、後処理装置３０へ排出する（ステップＳ１９）。後続用紙への印字処理が完了した段階で、異常用紙１をスイッチバック経路から反転ローラ２４にて後処理装置３０へ搬送する（ステップＳ２０、図７Ｈ参照）。

（第３実施例、図８参照）
前記第１及び第２実施例では、用紙の異常を検出してから搬送経路Ａ，Ｂを切り替えるようにしている。それ以外に、予め異常の可能性が大きい特定条件で用紙が給紙された場合には、該用紙を第２搬送経路Ｂに搬送させるようにしてもよい。異常の可能性が大きい特定条件とは、例えば、選択された給紙口から１枚目の用紙が給紙された場合である。

具体的には、異常可能性の大きい給紙が行われたか否かを判定し（ステップＳ３１）、行われていなければ通常の印字処理を行って用紙を後処理装置３０へ搬送し（ステップＳ３２）、さらに排紙トレイ３１へ排出する（ステップＳ３３）。ある用紙１において異常可能性の大きい給紙が行われた場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、切替えゲート２８を動作させて用紙１を第２搬送経路Ｂに搬送する（ステップＳ３４）。そして、用紙１で異常が発生したか否かを判定し（ステップＳ３５）、異常が発生していなければ、所定の画像が印字された正常である用紙１を反転ローラ２４にて第２搬送経路Ｂから排出し、後処理装置３０へ搬送する（ステップＳ３６）。

用紙１が異常であれば（ステップＳ３５でＹＥＳ）、用紙１を第２搬送経路Ｂで待機させた状態で（ステップＳ３７）、 異常が解除されるのを待つ（ステップＳ３８）。異常復帰動作とは、例えば、給紙口が改められて設定されたサイズの用紙がセットされるなどを意味する。異常復帰動作があれば（ステップＳ３８でＹＥＳ）、次用紙２に対して用紙１のリカバリー印字処理を行って排出する（ステップＳ３９）。即ち、次用紙を給紙して用紙１に印字すべき画像を印字処理し、後処理装置３０へ搬送する。

その後、後続用紙を順次給紙して後続画像を印字処理し、後処理装置３０へ排出する（ステップＳ４０）。後続用紙への印字処理、排出が完了した段階で、異常用紙１をスイッチバック経路から反転ローラ２４にて後処理装置３０へ搬送する（ステップＳ４１）。

以上のごとく、第３実施例は、切替えゲート２８による搬送経路の切り替えまでに、用紙の異常が検出できない場合などに有効である。

（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

特に、印字本体部の基本的な構成や用紙搬送経路の詳細な構成、異常検出手段の構成は任意である。画像読取り装置や後処理装置が設置されているか否かも任意である。

以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、連続印字の途中で異常用紙が給紙された場合であっても、オペレーターの手を煩わすことなく所定の用紙に所望の順序で画像を形成した印字物を得ることができる点で優れている。

１…画像形成装置
２…印字本体部
３…操作パネル
１１…感光体ドラム
１２…中間転写ベルト
１５，１６，１７…給紙ローラ
２３…排出ローラ
２４…反転ローラ
２５，２６…両面搬送ローラ
２７…再給紙ローラ
２８…切替えゲート
３０…後処理装置
３１…排紙トレイ
４１，５１…ＣＰＵ
Ａ…第１搬送経路
Ｂ…第２搬送経路
ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４…用紙検出センサ

Claims (1)

1. 電子写真方式にて画像を用紙上に印字する画像形成装置において、
   印字処理された用紙を排出部に搬送する第１搬送経路と、
   印字処理された用紙を第１搬送経路とは別の経路で前記排出部に搬送する、両面印字のためのスイッチバック経路を含む第２搬送経路と、
   第１搬送経路と第２搬送経路を切り替える切替え手段と、
   第１搬送経路上で搬送中の用紙の先端から後端までの長さを検出する長さ検出手段と、
   前記検出された用紙の長さがオペレーターが選択した用紙の長さと異なることを、搬送中の用紙の異常として検出する異常検出手段と、
   前記異常検出手段による用紙の異常検出時に後続用紙に対する印字処理を中断させるとともに、該異常が解除されたときに該中断を解除させ、該中断の解除後に後続用紙に対する印字処理を再開させる制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   片面連続印字処理の途中で用紙の異常が検出された場合、該異常用紙の次の用紙が給紙されていれば、この次用紙が異常用紙であるか否かに関わらず、前記異常用紙を前記スイッチバック経路上であって第１搬送経路と前記排出部に干渉しない位置に移動させるとともに、前記次用紙を第２搬送経路上であって第１搬送経路と前記排出部に干渉しない位置に移動させ、
   前記次用紙が異常用紙ではなく、所定の画像が印字された正常な用紙である場合、前記中断の解除後に前記異常用紙に印字すべき画像を後続用紙に対して印字処理をして第１搬送経路を通じて前記排出部に搬送させ、その後、第２搬送経路上に移動させられている前記次用紙を第２搬送経路から前記排出部に搬送させ、
   その後、後続用紙に対して後続画像を印字処理をして第１搬送経路を通じて前記排出部に搬送させ、
   その後、前記スイッチバック経路に搬送されている前記異常用紙を第２搬送経路から前記排出部に搬送させること、
   を特徴とする画像形成装置。

Images