JP6957209B2

JP6957209B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6957209B2
Application number: JP2017108239A
Authority: JP
Inventors: 照博荒井; 安藤　裕; 聡行三宅; 力福原; 裕一朗小田
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Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2021-11-02
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Description

本発明は、合紙を挿入する機能を有する画像形成装置に関する。

画像が形成された複数の記録紙に合紙を挿入するためのインサータが接続された画像形成装置が知られている。インサータは、合紙が積載される合紙トレイを備えており、この合紙トレイから合紙を供給し、画像形成装置から搬送されてきた記録紙間に合紙を挿入する。

従来、合紙の給紙を制御するモードとして２つのモードがある。１つは「紙有確定給紙モード」と呼ばれるモードである。紙有確定給紙モードでインサータから合紙を給紙する場合、合紙が挿入される直前の記録紙が画像形成装置の給紙部に収納されていることが確定した後に、その合紙を給紙可能と判断し、合紙を給紙する。合紙が給紙可能と判断してから実際に合紙が給紙されるまでに給紙準備時間が発生する。この給紙準備時間の影響により、紙有確定モードにおいては、直前の記録紙と合紙との紙間が開き、生産性が低下する。

もう１つのモードは「見切り給紙モード」と呼ばれるモードである。見切り給紙モードでインサータから合紙を給紙する場合、合紙が挿入される直前の記録紙が画像形成装置の給紙部に有ることが確定するのを待たずに、合紙の給紙を開始する。これにより、紙有確定給紙モードと比べ、生産性を向上させることができる。一方で、見切り給紙モードでインサータから合紙を給紙する場合には、合紙の給紙を開始した後に、直前に挿入される記録紙が給紙部に無いことが判明することがある。この場合、給紙が開始された合紙は、ジャム紙として機内に滞留する。その合紙を強制排紙すると、成果物のページ順が不正になるためである。

ところで、ジョブの実行途中で給紙部の用紙切れが発生した場合に、同じ記録紙を収納する別の給紙部に自動切替えする方法が知られている（特許文献２）。この方法は「オートカセットチェンジ」と呼ばれる。また、オートカセットチェンジによる給紙部の切り替え処理は、用紙切れが発生する前に行うことも可能である（特許文献３）。特許文献３の方法は、紙残しオートカセットチェンジと呼ばれ、給紙部の紙を使い切る前に次の給紙部へ切り替える。これにより、次の給紙部の準備待ちによる生産性の低下を防ぐことができる。

特開２００３−２２１１６０号公報特開２００９−２８６５７７号公報特開２００７−０６５３２３号公報

従来の画像形成装置は、上述した紙有確定給紙モードと見切り給紙モードを装置固定のモードとして設定していた。しかし、紙有確定給紙モードと見切り給紙モードを、給紙部の記録紙残量に基づいて切り替える方法が検討されている。この方法は、給紙部の記録紙の残量が閾値より少なくなったときに、合紙の給紙制御を、見切り給紙モードから紙有確定給紙モードへと切り替える、というものである。

しかしながら、見切り給紙モードから紙有確定給紙モードへと切り替えるための記録紙残量の閾値が、紙残しオートカセットチェンジで給紙部を切り替える時の記録紙残量の閾値よりも大きい場合、次のような課題がある。

すなわち、紙残しオートカセットチェンジで給紙部が切り替わる前に、合紙の給紙制御が見切り給紙モードから紙有確定給紙モードに切り替わる。合紙給紙制御が紙有確定モードに切り替わると、合紙の給紙開始が遅延し、生産性が低下する。

本発明は、上記課題に鑑みて、紙残しオートカセットチェンジを、合紙の給紙制御モードが切り替わるよりも早いタイミングで行うことで、生産性低下を抑制することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、記録紙を給紙する第１の給紙手段と、記録紙を給紙する第２の給紙手段と、前記第１の給紙手段、または前記第２の給紙手段から給紙された記録紙に画像を形成する画像形成手段と、前記第１の給紙手段の記録紙の有無を検知する紙有無検知手段と、前記第１の給紙手段の記録紙の残量を検知する紙残量検知手段と、合紙が積載される合紙トレイを備え、前記画像形成手段から搬送される記録紙と記録紙の間に合紙を挿入するために、該合紙トレイに積載された合紙を給紙する第３の給紙手段と、前記第３の給紙手段による合紙の給紙タイミングを制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、前記制御手段は、前記紙残量検知手段により前記第１の給紙手段の記録紙の残量が第１所定値を超えることが検知された場合には、合紙が挿入される直前の記録紙が前記第１の給紙手段に有るか無いかにかかわらず、該合紙の給紙を開始させ、前記紙残量検知手段により前記第１の給紙手段の記録紙の残量が前記第１所定値以下であることが検知された場合には、合紙が挿入される直前の記録紙が前記第１の給紙手段に有ることを前記紙有無検知手段により確認してから、該合紙の給紙を開始させ、前記制御手段は、さらに、前記第１の給紙手段から給紙した記録紙に画像を形成するジョブを実行している途中で、前記紙有無検知手段に基づき前記第１の給紙手段に記録紙が無いと判断したときは、前記第１の給紙手段から前記第２の給紙手段に給紙元を切り替えて前記ジョブを継続する第１モードと、前記第１の給紙手段から給紙した記録紙に画像を形成するジョブを実行している途中で、前記紙残量検知手段に基づき前記第１の給紙手段の記録紙の残量が第２所定値より少ないと判断したときは、前記第１の給紙手段から前記第２の給紙手段に給紙元を切り替えて前記ジョブを継続する第２モードと、を備え、前記第２所定値は、前記第１所定値よりも大きいことを特徴とする。

紙残しオートカセットチェンジを、合紙の給紙制御モードが切り替わるよりも早いタイミングで行うことで、合紙の生産性低下を抑制することができる。

画像形成装置の断面図画像形成装置のブロック図インサータ制御部のブロック図記録紙に対して合紙を挿入する画像形成ジョブの例合紙の給紙可否判断タイミングと実給紙タイミングの関係を示す図合紙の給紙モードの切替について説明するための図本実施形態における給紙制御を説明するためのフローチャート

［実施例１］
（全体構成）
以下に、本発明の実施形態を添付の図面に基づき説明する。ただし本実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明を実施形態に記載されたものだけに限定するものではない。

（全体構成）
図１は、本実施形態の画像形成装置である。本実施形態において、画像形成装置１にはインサータ３が接続されており、インサータ３により記録紙と記録紙の間に合紙を挿入することが可能である。インサータ３は、画像形成部８０よりも記録紙の搬送方向の下流側に接続されている。以下では、インサータ３を備えた画像形成装置１について説明する。

画像形成装置１は、複数枚の記録紙に連続して画像形成を行うジョブを実行可能である。このようなジョブを実行している途中で、給紙手段の記録紙が紙無しとなることがある。このとき画像形成装置１は、別の給紙手段に同じ種類やサイズの記録紙が収納されているときは、ジョブを停止せずに別の給紙部に自動的に切り替える。この機能を本実施形態では、「紙無しオートカセットチェンジ（ＡｕｔｏＣａｓｓｅｔｔｅＣｈａｎｇｅ：ＡＣＣ）」と呼ぶ。さらに本実施形態の画像形成装置１は、用紙切れが発生する前に、第１の給紙手段である給紙部２２の記録紙の残量が規定の閾値（第２の閾値）まで減少した段階で、第２の給紙手段である給紙部２３へ切り替える機能を持つ。この機能を本実施形態では、「紙残しオートカセットチェンジ」と呼ぶ。紙残しオートカセットチェンジでは、第１の給紙手段の記録紙を使い切る前に第２の給紙手段へ切り替えるため、次の給紙部の準備待ちによる生産性の低下を防止できる。

画像形成装置１は、電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置１は、第１の給紙手段である給紙部２２と、第２の給紙手段である給紙部２３を備える。さらに画像形成装置１は、給紙部２２、２３から給紙された記録紙に画像を形成する画像形成部８０を備える。また画像形成装置１はユーザインタフェース１１を備えており、ユーザインタフェース１１からのユーザ指示に従い、コピージョブやプリントジョブ等のジョブを実行する。ユーザからジョブの実行が指示されると、給紙部２２から一枚ずつ記録紙を給送し、画像形成部８０は該記録紙に画像を形成する。給紙部２２は、記録紙を収納する紙収納庫２２０を備える。紙収納庫２２０は、リフタモータ２０２および紙面センサ２２６により最上紙がピックアップローラ２２１に接するよう制御される。紙面センサ２２６は、記録紙の有無を検知する紙有無検知手段であり、記録紙が実際に給紙され、用紙後端が給紙センサ２２３を抜けたことに応じて、次の記録紙の有無を検知する。

また、リフタモータ２０２、２０４によって位置制御を行ったにもかかわらず紙面センサ２２６、２３６がＯＮにならない場合には、記録紙が無いと判断する。

ニアエンプティセンサ２２４、２３４は、紙収納庫２２０、２３０に収納された記録紙の残量を検知する光学センサである。ニアエンプティセンサ２２４、２３４は紙残量検知手段の一例であり、センサ受光部が用紙によって遮光されている場合は記録紙残量が多く、透過している場合は記録紙残量が少ないと判断する。ニアエンプティセンサ２２４、２３４は、記録紙の残量が第２の閾値よりも多いときはＯＮされ、第２の閾値を下回った場合はＯＦＦされる。本実施形態において、ニアエンプティセンサ２２４、２３４は、紙残しオートカセットチェンジモード（第２のモード）時の給紙部の切り替え条件として用いられる。具体的には、オートカセットチェンジのモードが紙残しオートカセットチェンジモードである場合に、ニアエンプティセンサ２２４、２３４がＯＦＦされると、記録紙の残量が第２の閾値よりも少ないと判断し、使用中の給紙部を、別の給紙部に切り替える。紙残しオートカセットチェンジモード（第２のモード）では、給紙部の記録紙を使い切る前に次の給紙部へ切り替えるため、次の給紙部の準備待ちによる生産性の低下を防止している。

カセットチェンジセンサ２２５、２３５は紙収納庫２２０、２３０に収納された記録紙の残量が、紙残しオートカセットチェンジで切り替えるための給紙部切り替え準備動作を開始する残量になったことを検知する光学センサである。カセットチェンジセンサ２２５、２３５は紙残量検知手段の一例であり、センサ受光部が用紙によって遮光されている場合はまだ切り替え先の給紙部の準備を開始しなくてよい記録紙残量と判断する。一方、透過している場合は切替先の給紙部の準備を開始する記録紙残量であると判断する。またカセットチェンジセンサ２２５、２３５は、ニアエンプティセンサ２２４、２３４よりも記録紙残量が多い時に遮光状態から透過状態に変更する位置に配置されている。

合紙給紙モード切替センサ２２７、２３７は、紙収納庫に収納された記録紙の残量が、合紙の合紙制御モードを見切り給紙モードから紙有確定給紙モードに切り替える残量（第１の閾値）になったことを検知する光学センサである。合紙給紙モード切替センサ２２７、２３７は紙残量検知手段の一例であり、センサ受光部が用紙によって遮光されている場合は見切り給紙モードで動作し、透過している場合は紙有確定給紙モードで動作する。また合紙給紙モード切替センサ２２７、２３７はニアエンプティセンサ２２４、２３４よりも記録紙残量が少ない時に遮光状態から透過状態に変更する位置に配置されている。

本実施形態では、第１の閾値よりも第２の閾値の方が大きくなるよう、合紙給紙モード切替センサとニアエンプティセンサを配置している。

ピックアップローラ２２１、２３１は、紙収納庫２２０、２３０の最上紙を給紙ローラ２２２、２３２に送り込む。給紙ローラ２２２、２３２は上ローラが送り方向に回転し、下ローラが戻し方向に回転し、記録紙を一枚ずつ分離して給送する。

給紙センサ２２３、２３３を用いて、所定のタイミングで最上紙をピックアップ出来たか否かを確認する。給紙センサ２２３、２３３がＯＮすると、最上紙の給紙が確定したと判断する。一方、ピックアップ開始後、所定時間以上経過しても給紙センサがＯＮしない場合にはピックアップ出来なかったと判断し、ジャム停止させる。また記録紙の後端が所定時間以上経過してもセンサがＯＦＦしない場合もジャム停止（以降「滞留ジャム」と呼ぶ）させる。

給紙ローラ２２２、２３２を経た記録紙は、縦パス５０１へと搬送される。縦パスローラ１０１により縦パスセンサ１０２を経た記録紙は水平パス５０２に案内され、ドラム８０１〜８０４および中間転写体８０５、二次転写部８０６を有する画像形成部８０において画像を記録紙に転写する。

画像形成装置１は、プレレジセンサ１０３、プレレジローラ１０４、レジストローラ１０５、レジストセンサ１０６を用いて画像形成部８０の画像と水平パス５０２の記録紙の先端位置合わせを行う。画像と記録紙の先端位置合わせでは、画像形成に同期した信号に基づいてレジストローラ１０５を駆動する構成が広く知られている。

記録紙に転写された画像は、加圧かつ加熱した定着部１３に記録紙を通過させることで、画像を記録紙に定着させる。

画像が定着した記録紙は、排紙ローラ１５１によってインサータ３へ向けて搬送される。インサータ３への受け渡しが所定のタイミングで完了したかを排紙センサ１５２で確認し、所定タイミング経過しても記録紙が残留している場合は滞留ジャムとして搬送を停止させる。

（インサータ）
画像形成装置１で画像が形成された記録紙は、排紙ローラ１５１を経てインサータ３へ受け渡される。画像形成装置１から排出された記録紙はインサータ３内へ入る。インサータ３の入口センサ３１１によって記録紙が検知されると、入口ローラ３０１が駆動され水平パス３４０へ向けて搬送される。記録紙が排紙ローラ３０２を通過するとそのままインサータ３の排紙トレイ３５０へ向け排紙される。排紙センサ３１２は記録紙が正常に排紙トレイ３５０へ排紙されたことを検知するセンサである。

ここまでは画像形成装置１によって画像形成された記録紙に対する駆動系について説明したが、ここからはインサータ３の合紙トレイ３２０から給紙される合紙を搬送する駆動系について説明する。

インサータ３は合紙を積載、給紙搬送するための合紙トレイ３２０を備えている。給紙ローラ３０３により合紙トレイ３２０に積載された用紙のうち最上紙が下流へと搬送され、分離ローラ３０４により確実に最上紙の一枚のみが搬送パス３３０へと搬送される。搬送パス３３０へ導かれた合紙は、レジストセンサ３１４から所定量搬送し、停止しているレジストローラ３０５に搬送方向先端が突き当てられ、ループを形成した状態で一旦停止する。これにより、給紙搬送動作中に生じた合紙の斜行が補正される。

そして、合紙はレジストローラ３０５に先端を突き当てて所定時間停止した後、分離ローラ３０４、レジストローラ３０５、排紙ローラ３０２が駆動され、合紙は搬送パス３３０と水平パス３４０の合流部を経て排紙トレイ３５０へと排出される。

図２は、画像形成装置の制御を司るコントローラの構成である。コントローラはプリンタ制御部９００を有し、プリンタ制御部９００は、ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２、ＲＡＭ９０３を有する。ＣＰＵ９０１は、ＲＯＭ９０２に格納されているプログラムを実行することにより、画像信号制御部９０７、操作表示装置制御部９０６、画像形成装置１を制御する。

ＲＡＭ９０３はデータを一時的に記憶したり、あるいはＣＰＵ９０１のワークエリアとして使用したりする揮発メモリである。画像信号制御部９０７は、コンピュータ９０５から外部Ｉ／Ｆ９０４を介して入力されたデジタル画像信号に各種処理を施し、このデジタル画像信号をビデオ信号に変換し、画像形成部８０に出力する。操作表示装置制御部９０６は、ユーザインタフェース１１を制御し、プリンタ制御部９００との間で情報のやり取りを行う。

ユーザインタフェース１１は、画像形成に関する各種機能を設定する複数のキー、設定状態を示す情報を表示するための表示部を有する。またユーザインタフェース１１は、各キーの操作に対応するキー信号をプリンタ制御部９００に出力するとともに、プリンタ制御部９００からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示する。

次に図１と図２を用いて、画像形成装置１の主なシート搬送駆動系を説明する。

給紙部２２から縦パス５０１までの駆動源として、ピックアップローラ２２１を駆動する給紙モータ２０１、給紙ローラ２２２、縦パスローラ１０１を駆動する縦パスモータ９２０を有する。

給紙部２３から水平パス５０２までの駆動源として、ピックアップローラ２３１を駆動する給紙モータ２０３、給紙ローラ２３２、搬送ローラ１９０を駆動する縦パスモータ９２０を有する。

給紙部２２、２３は、紙収納庫２２０，２３０に載置された記録紙の残量が規定より少なくなったことを検知するニアエンプティセンサ２２４，２３４を有する。さらに給紙部２２、２３は、紙残しオートカセットチェンジ制御時に記録紙の残量が、切り替え先の給紙部の給紙準備を開始する残量になったことを検知するカセットチェンジセンサ２２５、２３５を有する。

水平パス５０２から転写部までの駆動源として、プレレジローラ１０４、レジストローラ１０５を駆動するレジモータ９２１を有する。

転写部から排紙部までの駆動源として、画像形成部８０内のドラム８０１〜８０４、中間転写体８０５、二次転写部８０６を駆動するドラムモータ９２２、定着部１３を駆動する定着モータ９２３、排紙ローラ１５１を駆動する排紙モータ９２４を有する。

その他、用紙の通過を検知する為に、パスセンサ１０２、１０３、１０６、１３４、１５２、２２３などの入力信号を設けている。

排紙ローラ１５１を通過した記録紙はインサータ３に受け渡されインサータ制御部７００によって制御される。

図３は、図２のインサータ制御部７００の構成を示すブロック図である。インサータ制御部７００は、ＣＰＵ７０１、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０３を有する。ＣＰＵ７０１は、ＲＯＭ７０２に格納されている制御プログラムを実行し、インサータ３を制御する。ＲＡＭ７０３は、データを一時的に記憶したり、あるいはＣＰＵ９０１のワークエリアとして使用したりする揮発メモリである。

次に図１と図３を用いてインサータ３のシート搬送駆動系について説明する。インサータ３は、画像形成装置１から受け取った記録紙を排紙トレイ３５０へと搬送する駆動源として、入口ローラ３０１、排紙ローラ３０２を駆動するインサータ入口モータ７１１を有する。

またインサータ３は、合紙トレイ３２０から合紙を引き込み、搬送パス３３０上で斜行補正を行うまでの駆動源として、給紙ローラ３０３と分離ローラ３０４を駆動するインサータ給紙モータ７１２を有する。

またインサータ３は、合紙トレイ３２０から給紙された合紙の斜行を補正した後、画像形成装置１からの合流部へ搬送するまでの駆動源として、レジストローラ３０５を駆動するインサータレジモータ７１３を有する。

合紙トレイ３２０には紙有無センサ７２１が備えられている。紙有無センサ７２１は、合紙トレイ３２０上の合紙の有無を検知する。ただし、複数の合紙が合紙トレイ３２０に積載されている場合は、直前の合紙が紙有無センサ７２１を抜けて初めて次の合紙の有無が検知可能になる。その他、用紙の通過を検知する為に、センサ３１１、３１２、３１３、３１４を設けている。

以上で、本実施形態における画像形成装置１とインサータ３の構成について説明した。次に、合紙の給紙制御について説明する。

本実施形態では、インサータ３から合紙の給紙制御を行うモードとして、２つのモードを説明する。１つは、「紙有確定給紙モード」と呼ばれるモードである。紙有確定給紙モードでインサータ３から合紙を給紙する場合、合紙が挿入される直前の記録紙が画像形成装置１の給紙部２２に収納されていることが確定した後に、その合紙を給紙可能と判断し、合紙を給紙する。紙有確定給紙モードでは、合紙が給紙可能と判断してから実際に合紙が給紙されるまでに給紙準備時間（以降では、「実給紙ディレイ」と呼ぶ）が発生する。この実給紙ディレイにより、直前の記録紙と合紙との紙間が開き、生産性が低下する。

もう１つのモードは「見切り給紙」と呼ばれるモードである。見切り給紙モードでインサータから合紙を給紙する場合、合紙が挿入される直前の記録紙の有無の確定を待たずに、合紙の給紙を開始する。これにより上述した実給紙ディレイが発生しないため、紙有確定給紙モードと比べ生産性を向上させることができる。一方で、見切り給紙モードでインサータから合紙を給紙する場合、合紙の給紙を開始した後に、直前に挿入される記録紙が給紙部に無いことが判明することがある。この場合、いったん給紙を開始された合紙は、ジャム紙として機内に滞留する。その合紙を強制排紙すると、成果物のページ順が不正になるためである。

以降では、紙有確定給紙モードと見切り給紙モードのそれぞれについて詳細に説明する。

（紙有確定給紙モードにおける合紙の給紙制御について）
図４は、本文片面３ページとその先頭に合紙（表紙）を挿入した束を複数部出力するジョブを示す図である。図５（ａ）は、図４のジョブの各ページの給紙可否判断タイミングと、実給紙タイミングの関係を示した図である。ここでは、第１の給紙手段である給紙部２２から記録紙を給紙する例を説明する。

まず、１部目の先頭に挿入される合紙Ｉ１の給紙可否判断が行われるが、合紙Ｉ１は先頭紙であり、先頭紙は直前紙が存在しないため無条件に給紙可能となる。

なお、合紙Ｉ１は、インサータ３から給紙される紙であり実際には画像形成装置１による画像形成が行われない。しかし本実施形態では、合紙Ｉ１について、疑似的に白紙データ（ブランク画像）の画像形成を行い、その白紙画像に合わせて機内の合紙ダミー搬送を行う。

本実施形態において、ドラム８０１への画像形成を開始してから、中間転写体８０５を経由し二次転写部８０６に画像が到達するまでの時間は、給紙部２２から給紙された用紙が二次転写部８０６に到達するまでの時間よりも長い。そのため、給紙可否判断直後に画像形成を開始したとしても画像がある位置（図５（ｃ）のＰＯＳ１）まで到達しないと給紙することができない。そのため実際の給紙タイミングは、給紙が可能と判断してからＴｄｌｙ時間分、後となる。Ｔｄｌｙは、「実給紙ディレイ」と呼ばれる。本実施形態では、実給紙ディレイＴｄｌｙは５ｓｅｃ程度である。

合紙Ｉ１の次の記録紙Ｐ１の給紙可否判断は、合紙Ｉ１の紙有が確定した時点で行える。ここでは、合紙トレイ３２０に合紙Ｉ１が有ることが確定しているため、記録紙Ｐ１も給紙可能と判断される。

記録紙Ｐ２、Ｐ３は記録紙Ｐ１と同じ給紙部にある紙であるため、突然の用紙無しが発生したとしても残留紙が発生したり、成果物の順序が入れ替わったりすることはない。よって記録紙Ｐ２、Ｐ３も給紙可能と判断される。

次に２部目の先頭に挿入される合紙Ｉ２の給紙可否判断について説明する。合紙Ｉ２は、先行紙である記録紙Ｐ３と異なる給紙元から給紙される紙である。そのため、記録紙Ｐ３が有ることが確定されて初めて合紙Ｉ２の給紙が可能と判断される。記録紙Ｐ３の有無の検知は、直前の記録紙Ｐ２が実際に給紙され、記録紙Ｐ２の後端が給紙センサ２２３を抜けてから検知される。

このように２部目以降の各部の先頭に挿入される合紙の給紙可否判断は、直前の記録紙の紙有が検知されるまで遅延する。そのため、給紙可否判断が遅れた時間分だけ合紙の実給紙も遅延し、記録紙Ｐ３と合紙Ｉ２の紙間が開き、生産性が低下する。

図５（ｃ）に、紙有確定給紙モードにおける用紙と画像の位置関係を示す。Ｉ１、Ｉ２は合紙、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は記録紙、ＩＭＧ−Ｐ２、ＩＭＧ−Ｐ３、ＩＭＧ−Ｉ２はＰ２、Ｐ３、Ｉ２の画像を示している。ＩＭＧ−Ｉ２は合紙Ｉ２に対する画像のためブランク画像である。Ｐ３の紙有が確定し、Ｉ２が給紙可と判断された後にＩＭＧ−Ｉ２の画像形成が始まるためＩＭＧ−Ｐ３との距離が開く。合紙Ｉ２の給紙はＩＭＧ−Ｉ２が二次転写部８０６を通過後、インサータ３へ到達するタイミングに合わせて行われる。つまりＰ３の画像形成とＩ２の画像形成の時間差だけ紙間が余分に開くことになる。

（見切り給紙モードにおける合紙の給紙制御）
図４で示したジョブに対して、見切り給紙モードの給紙可否タイミングと給紙タイミングの関係を図５（ｂ）に示す。

１部目に関しては記録紙の紙有確定後の合紙挿入の場合と同様のタイミングで制御される。２部目の先頭に挿入される合紙Ｉ２の給紙可否判断は直前の記録紙Ｐ３の紙有りが確定していなくても見切りで給紙可能と判断しＩ２の引き込み動作を開始する。この場合Ｉ２は記録紙Ｐ３の紙有確定を待たないため実給紙も遅延せず生産性は低下しないが、もし記録紙Ｐ２を給紙した後に記録紙Ｐ３が紙無しだと判明した場合、合紙Ｉ２を排紙すると成果物の順序が狂う。

図５（ｄ）に見切り給紙モードにおける用紙と画像の位置関係を示す。見切り給紙モードの場合はＰ３の紙有確定を待たずにＩ２の給紙を確定させるためＩＭＧ−Ｐ３とＩＭＧ−Ｉ２の画像の間隔が余分に開くことはない。よってＩＭＧ−Ｉ２のインサータ３への到達タイミングで合紙を給紙するので紙間が開かず、生産性も低下しない。

（紙有確定給紙モードと見切り給紙モードの切り替え）
次に、上述した紙有確定給紙モードと、見切り給紙モードの切り替えについて説明する。

上述したように、合紙の給紙制御が見切り給紙モードである場合、２部目以降の合紙Ｉ２、Ｉ３の給紙可否判断を、直前の記録紙Ｐ３、Ｐ６の有無の確定を待たずに行う。そのため、直前の記録紙の紙無しが合紙の給紙後に検知される可能性がある。しかし、合紙が挿入される直前の記録紙が収納されている給紙部の記録紙残量が予め分かっていれば、紙無が発生を予め事前に予測することができる。つまり、記録紙の残量が少ないことが検知されたことに基づき見切り給紙モードから紙有確定給紙モードへと切り替えることで、生産性の低下をできる限り抑制しつつ、突然の記録紙無しによる不正な成果物の排出も防ぐことができる。

以下では、記録紙の残量に基づき合紙の給紙タイミングを決定する方法について説明する。

図６は、合紙の給紙制御モード切り替えの概略図である。図６を用いて、給紙部２２の紙収納庫２２０に１０００枚の記録紙が載置されている場合を例に説明する。図４のジョブを実行すると、１部あたり３枚の記録紙が給紙部２２から給紙される。記録紙が１０００枚残っている状態では、紙無しになることはないため、ジョブが開始される時は見切り給紙モードで給紙制御が行われる。記録紙の残量が最初の１０００枚から減っていき、しばらくジョブを継続すると、ニアエンプティセンサ２２４が、給紙部２２に収納されている記録紙の残量が１００枚以下になったことを検知する。ニアエンプティセンサ２２４が記録紙残量１００枚以下を検知した後は、記録紙無しによる合紙の残留ジャムの発生を防ぐため、給紙制御モードを見切り給紙モードから紙有確定給紙モードへ切り替える。

（合紙の給紙制御について説明するフローチャート）
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて、オートカセットチェンジと合紙の給紙制御について説明し、紙残しオートカセットチェンジ時に合紙の給紙制御が見切り給紙のまま動作可能になることを示す。

本実施形態では、ジョブの各ページの情報がＲＡＭ９０３にキューイングされており、各ページ情報の中には、そのページに対応する用紙がどの給紙部から給紙されるかを示す給紙部情報が含まれる。また、オートカセットチェンジのモードは、ユーザによって選択可能になっており、ユーザインタフェース１１を介して設定されたモードがＲＡＭ９０３に保存されている。さらにＲＡＭ９０３には給紙部の状態とインサータ３の状態が保存されている。

まずジョブが開始されると、Ｓ１００１で、ＣＰＵ９０１は、処理を行うページが合紙であるかを判断する。合紙であると判断した場合、Ｓ１００２へ進み、合紙の給紙判断を行う。合紙の給紙判断については図７（ｂ）を用いて説明する。一方、合紙でないと判断した場合はＳ１００３へ進み、記録紙の給紙判断を行う。この処理については図７（ｃ）を用いて説明する。

図７（ｂ）は、Ｓ１００２の詳細を説明するフローチャートである。Ｓ２００１で、ＣＰＵ９０１は、直前に給紙された用紙（直前紙）の情報をＲＡＭ９０３から読み出す。直前紙の給紙部が給紙部２２または給紙部２３である場合、Ｓ２００２へ進む。一方、Ｓ２００１で直前紙が記録紙でないと判断した場合はＳ２００３へ進み、ＲＡＭ９０３に合紙制御モードが見切り給紙モードであることを保存して図７（ｂ）の処理を終了する。

Ｓ２００２で、ＣＰＵ９０１は、直前の記録紙を給紙している紙収納庫の記録紙残量が、合紙給紙モード切替センサで検知する閾値より多いかどうかを判断する。合紙給紙モード切替センサ２２７、２３７がＯＮである場合は、紙残量が多いと判断し、Ｓ２００３へ進む。Ｓ２００３では、ＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９０３に合紙制御モードが見切り給紙モードであることを保存し、図７（ｂ）の処理を終了する。

一方、合紙給紙モード切替センサがＯＦＦである場合は、直前紙の記録紙の紙収納庫の紙残量が少ないと判断し、Ｓ２００４へ進む。Ｓ２００４では、ＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９０３に合紙制御モードが紙有確定給紙モードであることを保存し図７（ｂ）の処理を終了する。

図７（ｃ）は、Ｓ１００１において、処理を行うページが記録紙であると判断した場合に実行される処理のフローチャートである。

最初に、Ｓ３００１で紙面センサ２２６または２３６がＯＮを検知している場合に関して説明する。ＣＰＵ９０１は紙面センサ２２６または２３６がＯＮを検出している場合、紙有りであると判断してＳ３００２へ進む。

Ｓ３００２で、ＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９０３に保存されているオートカセットチェンジのモードが紙残しオートカセットチェンジか否かを判断する。紙残しオートカセットチェンジと判断した場合、Ｓ３００３へ進み、紙残しオートカセットチェンジでないと判断した場合、給紙部を切り替えずに記録紙給紙判断を終了する。

Ｓ３００３で、ＣＰＵ９０１は、カセットチェンジセンサ２２５または２３５がＯＦＦであるか判断する。ＯＦＦであると判断した場合Ｓ３００４に進み、ＯＦＦでないと判断した場合、給紙部を切り替えずに記録紙給紙判断を終了する。

なお本実施形態では、カセットチェンジセンサは、ニアエンプティセンサや合紙給紙モード切替センサよりも紙残量が多い時にＯＦＦとなる。そのためこの時点では、合紙の給紙モードは見切り給紙モードである。すなわち、見切り給紙モードから紙有確定給紙モードに切り替わる前に、後述する給紙部の切り替えの準備動作を開始する。

Ｓ３００４で、ＣＰＵ９０１は、現在給紙している記録紙と種類及びサイズが同一の記録紙が他の給紙部にあるか判断する。同一の記録紙があると判断した場合Ｓ３００５に進み、同一の記録紙が無いと判断した場合、給紙部を切り替えずに記録紙の給紙判断を終了する。

Ｓ３００５で、ＣＰＵ９０１は、切替先の給紙部の給紙準備を開始している否かを、ＲＡＭ９０３に保存されている給紙部の状態から判断する。給紙準備開始済みと判断した場合Ｓ３００７に進む。

Ｓ３００７で、ＣＰＵ９０１は、現在給紙中の紙収納庫のニアエンプティセンサがＯＦＦかを判断する。ニアエンプティセンサがＯＦＦでないと判断した場合、給紙部を切り替えずに記録紙の給紙判断を終了する。ニアエンプティセンサがＯＦＦであると判断した場合Ｓ３００８へ進む。

Ｓ３００８で、ＣＰＵ９０１は、切替先の給紙部の準備が完了したか判断する。切替先の給紙部の準備が完了していると判断した場合、ＣＰＵ９０１はＳ３００９に進み、給紙部を切り替えて記録紙給紙判断を終了する。切替先の給紙部の準備が完了していないと判断した場合は、ＣＰＵ９０１は準備が完了するまで判断を繰り返す。

Ｓ３００５でＣＰＵ９０１が切替先の給紙部の準備を開始していないと判断した場合はＳ３００６に進む。

Ｓ３００６で、ＣＰＵ９０１は、切替先の給紙部の給紙準備を開始する。そしてＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９０３に切替先の給紙部の状態に準備開始済の情報を保存し、給紙部を切り替えずに記録紙の給紙判断を終了する。

次に、Ｓ３００１で紙面センサ２２６または２３６がＯＦＦを検知している場合に関して説明する。ＣＰＵ９０１は紙面センサ２２６または２３６がＯＦＦを検知している場合、紙無しであると判断し、Ｓ３０１０へ進む。Ｓ３００１で紙無しであると判断する場合とは、オートカセットチェンジのモードが紙無しオートカセットチェンジモード（第１のモード）である場合である。

Ｓ３０１０でＣＰＵ９０１は現在給紙している記録紙と紙種および紙サイズが同一である記録紙が他の給紙部にあるか判断する。同一の記録紙が他の給紙部にあると判断した場合、Ｓ３０１１に進み、同一の記録紙が他の給紙部にも無いと判断した場合、記録紙なし情報をＲＡＭ９０３に保存し、図７（ｃ）の処理を終了する。

Ｓ３０１１で、ＣＰＵ９０１は、切替先の給紙部の給紙準備を開始する。そしてＳ３０１２へ進み、切り替え先の給紙部の給紙準備が完了したかの判断を、給紙準備が完了するまで繰り返す。ＣＰＵ９０１は切替先の給紙部の給紙準備が完了したと判断するとＳ３００９へ進み給紙部を切り替えて記録紙給紙判断を終了する。

ＣＰＵ９０１は図７（ｃ）の処理を終了すると、Ｓ１００４へ進む。

Ｓ１００４では、ＲＡＭ９０３にキューイングされているページ情報について、これ以上給紙すべきページがない場合はフローを終了する。

またＣＰＵ９０１はＳ１００４において、ＲＡＭ９０３に記録紙なし情報が保存されている場合、ユーザインタフェース１１に記録紙が無くなった旨を表示する。

Ｓ１００４で、ＣＰＵ９０１はＲＡＭ９０３にまだ次に給紙すべきページがキューイングされていると判断した場合は再びＳ１００１へ進み判断を行う。

以上の図７のフローチャートの動作により、合紙給紙モード切替センサ２２７、２３７で合紙制御モードを紙有確定給紙モードに切り替える前に、ニアエンプティセンサ２２４、２３４で記録紙の給紙部を切り替えるように制御することが可能になる。そのため、紙残しオートカセットチェンジで動作する場合、インサータ３からの合紙の給紙が紙有確定給紙モードに切り替わることなく、見切り給紙モードで動作し続ける。これにより、生産性の低下を防止することができる。

本実施形態では、記録紙の残量が第１の閾値よりも下回ったか否かを検出するために合紙給紙モード切替センサ２２７、２３７を用いた。そして、記録紙の残量が第２の閾値よりも下回ったか否かを検出するためにニアエンプティセンサ２２４、２３４を用いた。しかしながら、これ以外の方法によって記録紙の残量を閾値と比較してもよい。例えば、合紙給紙モード切替センサやニアエンプティセンサを使わず、例えば、紙収納庫の高さをエンコーダのパルスから求め、この紙収納庫の高さに基づいて記録紙の紙残量を算出する方法でもよい。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１画像形成装置
３インサータ
２２給紙部（第１の給紙手段）
２３給紙部（第２の給紙手段）
２２３、２３３給紙センサ
２２４、２３４ニアエンプティセンサ
２２５、２３５カセットチェンジセンサ
２２７、２３７合紙給紙モード切替センサ
２２０、２３０紙収納庫
３５０排紙トレイ
７００インサータ制御部
７０１ＣＰＵ
７０２ＲＯＭ
７０３ＲＡＭ
９００プリンタ制御部
９０１ＣＰＵ
９０２ＲＯＭ
９０３ＲＡＭ

Claims

記録紙を給紙する第１の給紙手段と、
記録紙を給紙する第２の給紙手段と、
前記第１の給紙手段、または前記第２の給紙手段から給紙された記録紙に画像を形成す
る画像形成手段と、
前記第１の給紙手段の記録紙の有無を検知する紙有無検知手段と、
前記第１の給紙手段の記録紙の残量を検知する紙残量検知手段と、
合紙が積載される合紙トレイを備え、前記画像形成手段から搬送される記録紙と記録紙の間に合紙を挿入するために、該合紙トレイに積載された合紙を給紙する第３の給紙手段と、
前記第３の給紙手段による合紙の給紙タイミングを制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記制御手段は、
前記紙残量検知手段により前記第１の給紙手段の記録紙の残量が第１所定値を超えることが検知された場合には、合紙が挿入される直前の記録紙が前記第１の給紙手段に有るか無いかにかかわらず、該合紙の給紙を開始させ、
前記紙残量検知手段により前記第１の給紙手段の記録紙の残量が前記第１所定値以下であることが検知された場合には、合紙が挿入される直前の記録紙が前記第１の給紙手段に有ることを前記紙有無検知手段により確認してから、該合紙の給紙を開始させ、
前記制御手段は、さらに、
前記第１の給紙手段から給紙した記録紙に画像を形成するジョブを実行している途中で、前記紙有無検知手段に基づき前記第１の給紙手段に記録紙が無いと判断したときは、前記第１の給紙手段から前記第２の給紙手段に給紙元を切り替えて前記ジョブを継続する第１モードと、
前記第１の給紙手段から給紙した記録紙に画像を形成するジョブを実行している途中で、前記紙残量検知手段に基づき前記第１の給紙手段の記録紙の残量が第２所定値より少ないと判断したときは、前記第１の給紙手段から前記第２の給紙手段に給紙元を切り替えて前記ジョブを継続する第２モードと、を備え、
前記第２所定値は、前記第１所定値よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
前記第３の給紙手段は、前記画像形成手段よりも記録紙の搬送方向の下流側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記紙残量検知手段により前記第１の給紙手段の記録紙の残量が前記第１所定値以下であることが検知された場合には、合紙が挿入される直前の記録紙が前記第１の給紙手段に有ることを前記紙有無検知手段により確認し、給紙準備時間が経過した後に、当該合紙の給紙を開始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。
記録紙の有無は、該記録紙の直前の記録紙が給紙されたことに応じて確認されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記紙残量検知手段は、
前記第１の給紙手段の記録紙の残量が前記第１所定値を検知する第１の検知手段と、
前記第１の給紙手段の記録紙の残量が前記第１所定値よりも大きい前記第２所定値を検知する第２の検知手段を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１の給紙手段の記録紙の残量が前記第２所定値よりも大きい第３所定値より少なくなったことが検知されたことに基づいて、記録紙の給紙元を前記第１の給紙手段から前記第２の給紙手段に切り替える準備を行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。