JP7237553B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、複写機、複合機等のシートに画像を形成する画像形成装置に関する。

画像形成装置は、シートを１枚ずつ給送しながら画像形成を行う。シートが複数枚重なって搬送される場合、画像形成装置は、シートに正常な画像形成を行うことができずに、例えば白紙を含む成果物を排出することになる。また、複数枚のシートが重なって搬送される場合、画像形成装置内の定着部や定着器でシートの巻きつき等が発生して、画像形成装置が故障することがある。複数枚重なった状態でシートを搬送することを「重送」という。

特許文献１は、重送を検知するためのセンサをシートの搬送パスに備える画像形成装置を開示する。この画像形成装置は、重送を検知した場合に、シートの搬送停止や、異常排出用のトレイへのシートの排出を行う。重送を検知するセンサには、例えば超音波を用いた重送検知センサがある。超音波を用いた重送検知センサは、超音波の発信部と受信部とを有する。発信部から出力される超音波を受信部が受信する。受信部が受信した超音波の強度を表す重送検知センサの検知結果に基づいて、シートの重送が検知される。

特開２０１８―９５４２４号公報

重送検知センサは、正確に重送を検知するために、使用前に故障の有無の確認が行われる。重送検知センサの故障は、検知対象物が重送検知センサの検知位置に無い状態で発信部から超音波を発信し、受信部で受信した超音波の強度（受信レベル）を確認することで判断される。受信レベルが故障判断のための閾値よりも低い場合に、重送検知センサの故障が判断される。つまり、重送検知センサの検知結果が閾値よりも低い場合に、重送検知センサの検知結果に異常が発生したと判断される。しかしながら、検知位置に残留物がある場合と発信部又は受信部自体が故障する場合とでは、同じように受信レベルが低下する。そのために、受信部が受信した超音波の強度に応じた検知結果（受信レベル）が閾値以下であっても、その原因が重送検知センサ自体の故障であるか、或いは検知位置の残留物によるものであるかが不明である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、重送検知センサの検知結果に異常が生じた場合に、その原因を特定することができる画像形成装置を提供することを主たる目的とする。

本発明の画像形成装置は、搬送パスを搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、前記搬送パスを搬送されるシートが複数枚重なって搬送される重送状態を検知するための重送検知手段と、前記搬送パスのシートの有無を検知するための搬送検知手段と、情報を報知する報知手段と、前記シートの搬送を開始する前に前記搬送検知手段の検知結果がシート無しを示し、且つ前記重送検知手段の出力が異常を示す値である場合に、前記重送検知手段が故障していることを示す信号を出力する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記シートの搬送を開始する前に前記搬送検知手段の検知結果がシート有りを示し、且つ前記重送検知手段の出力が異常を示す値である場合に前記報知手段により前記搬送パスの残留物を除去することをユーザに促す報知を行い、前記報知後も前記シートの搬送を開始する前に前記搬送検知手段の検知結果がシート有りを示し、且つ前記重送検知手段の出力が異常を示す値である状態が所定回数生じると、前記搬送検知手段に異常の可能性があることを示す信号を出力することを特徴とする。

本発明によれば、重送検知手段の検知結果に異常が生じた場合に、その原因が、重送検知手段の故障であるか、検知位置の残留物であるかを正確に特定することができる。

画像形成装置の構成図。 コントローラの構成例示図。 重送検知センサの説明図。 重送検知センサの故障検知処理を表すフローチャート。 （ａ）～（ｄ）は、重送検知センサの故障検知の説明図。 報知画面の例示図。

本発明の画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。

（画像形成装置）
図１は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。画像形成装置１０１は、画像が形成されるシートを収容する１以上の給紙段１４を備える。シートは、給紙段１４から給紙され、搬送パスを搬送されながら画像が形成される。搬送パスは、縦パス４１及び水平パス４０を備える。画像形成装置１０１は、給紙段１４から搬送パス（縦パス４１）へシートを１枚ずつ分離給紙するために、ピックアップローラ１５及び分離ローラ１６を備える。ピックアップローラ１５は、給紙段１４からシートを給紙する。分離ローラ１６は、ピックアップローラ１５により給紙されたシートを１枚ずつ分離する。縦パス４１には、縦パスローラ１７が設けられる。縦パスローラ１７は、分離ローラ１６により搬送されてきたシートを水平パス４０へ搬送する。

水平パス４０には、レジストローラ１１が設けられる。縦パスローラ１７とレジストローラ１１との間の水平パス４０には、シートの搬送方向の上流側から順に、近接して搬送検知センサ３１と重送検知センサ３０とが設けられる。搬送検知センサ３１は、水平パス４０を搬送されるシートの有無を検知する。なお、搬送検知センサ３１の位置にシート以外の残留物がある場合も搬送検知センサ３１は、シート有を示す信号を出力する。搬送検知センサ３１の検知結果に応じて、シートの搬送タイミングや画像形成のタイミングが調整される。重送検知センサ３０は、水平パス４０を搬送されるシートが複数枚重なって搬送される重送状態であるか否かを検知するために用いられる。重送検知センサ３０は超音波を用いて重送を検知する。

レジストローラ１１は、水平パス４０を搬送されるシートの搬送方向に対する斜行を補正する。レジストローラ１１に対してシートの搬送方向の下流側には、搬送検知センサ３２が設けられる。搬送検知センサ３２は、水平パス４０を搬送されるシートを検知する。なお、搬送検知センサ３２の位置にシート以外の残留物がある場合も搬送検知センサ３２は、シートがあることを示す信号を出力する。搬送検知センサ３２の検知結果に応じて、シートの搬送タイミングや画像形成のタイミングが調整される。水平パス４０には、搬送検知センサ３２に対してシートの搬送方向の下流側に、順に、二次転写部２１、定着器１２、及び排出ローラ１３が設けられる。以降、残留物は搬送パスに残留しているシートも含むものとして説明する。

画像形成は、画像形成部２０により行われる。画像形成部２０は、それぞれ異なる色のトナー像が形成されるドラム２２～２５及び中間転写体２６を備える。中間転写体２６は、回転しており、ドラム２２～２５から、各色のトナー像が重畳するように順次転写される。重畳して転写されることで、中間転写体２６にはフルカラーのトナー像が形成される。フルカラーのトナー像は、中間転写体２６の回転により二次転写部２１へ搬送される。

レジストローラ１１は、二次転写部２１にフルカラーのトナー像が搬送されるタイミングに合わせてシートを二次転写部２１へ搬送する。二次転写部２１は、中間転写体２６に形成されたトナー像をシートに転写する。トナー像が転写されたシートは、二次転写部２１から定着器１２へ搬送される。定着器１２は、トナー像が転写されたシートを加熱及び加圧することで、シートにトナー像を定着させる。定着器１２は、トナー像が定着したシートを排出ローラ１３へ搬送する。排出ローラ１３は、トナー像が定着したシート（成果物）を画像形成装置１０１の機外へ排出する。

このような画像形成装置１０１は、ユーザインタフェースとなる操作部３０６を備える。操作部３０６は、各種キーボタンやタッチパネル等の入力装置と、ディスプレイやスピーカ等の出力装置とを組み合わせて構成される。操作部３０６は、入力装置によりユーザの操作を受け付ける。操作部３０６は、画像形成装置１０１の動作状態等の情報をディスプレイに表示し、警告音等をスピーカから出力する。

図２は、画像形成装置１０１の動作を制御するコントローラの構成例示図である。コントローラは、主制御部２００とプリンタ制御部２０１とを備える。

主制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０２、及びＲＯＭ（Read Only Memory）３０３を備える情報処理装置である。ＣＰＵ３０１、ＲＡＭ３０２、及びＲＯＭ３０３は、バスを介して接続される。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０３に格納された制御プログラムを、ＲＡＭ３０２を作業領域に用いて実行することで主制御部２００の動作を制御する。バスには、ＰＤＬ（Page Description Language）制御部３０４、内部インタフェース（Ｉ／Ｆ）部３０５、及び操作部３０６が接続される。

ＰＤＬ制御部３０４は、印刷データの加工、蓄積、画像処理等を行う。内部Ｉ／Ｆ部３０５は、プリンタ制御部２０１との間で通信を行うための通信インタフェースである。操作部３０６は、入力装置から受け付けたユーザの指示をＣＰＵ３０１へ送信する。操作部３０６は、ＣＰＵ３０１の指示によりディスプレイに画像を表示する。主制御部２００のＣＰＵ３０１は、操作部３０６により印刷（画像形成）が指示されると、ＰＤＬ制御部３０４で処理された印刷データを、内部Ｉ／Ｆ部３０５を介してプリンタ制御部２０１へ送信する。

プリンタ制御部２０１は、ＣＰＵ３１１、ＲＡＭ３１２、及びＲＯＭ３１３を備える情報処理装置である。ＣＰＵ３１１、ＲＡＭ３１２、及びＲＯＭ３１３は、バスを介して接続される。ＣＰＵ３１１は、ＲＯＭ３１３に格納された制御プログラムを、ＲＡＭ３１２を作業領域に用いて実行することで画像形成のための動作の基本制御を行う。バスには、デバイス制御部３１４及び内部Ｉ／Ｆ部３１５が接続される。ＣＰＵ３１１は、主制御部２００から印刷データを含む画像信号を受信し、デバイス制御部３１４を制御することで画像形成動作の制御を行う。デバイス制御部３１４には、重送検知センサ３０と搬送検知センサ３１、３２とが接続される。内部Ｉ／Ｆ部３１５は、主制御部２００との間で通信を行うための通信インタフェースである。プリンタ制御部２０１は、重送検知センサ３０の検知結果に基づいてシートの重送を検知する。またプリンタ制御部２０１は、重送検知センサ３０と搬送検知センサ３１、３２とのそれぞれの検知結果に基づいて、重送検知センサ３０の故障の確認を行う。

（重送検知）
図３は、重送検知センサ３０の説明図である。重送検知センサ３０は、搬送パス（水平パス４０）を構成する２枚のガイド板４０２ａ、４０２ｂの間を搬送されるシートの重送を検知する。本実施形態の重送検知センサ３０は、超音波センサであり、発信部４０１ａ及び受信部４０１ｂを備える。受信部４０１ｂは、水平パス４０を挟んで発信部４０１ａに対して対向配置される。

発信部４０１ａは、例えば図示しない電力増幅回路等を介してデバイス制御部３１４に接続される。デバイス制御部３１４は、ＣＰＵ３１１の制御に応じて所定周波数のパルス信号を出力する。パルス信号は、電力増幅回路により増幅されて発信部４０１ａに入力される。発信部４０１ａは、電力増幅回路から取得するパルス信号により駆動されて超音波を発信する。

受信部４０１ｂは、例えば図示しない出力増幅回路及び整流平滑回路等を介してデバイス制御部３１４に接続される。受信部４０１ｂは、受信した超音波の強度に応じたレベルの検知信号を出力する。検知信号は、出力増幅回路により増幅され、且つ整流平滑回路により整流されて、デバイス制御部３１４に入力される。デバイス制御部３１４は、取得して検知信号をＣＰＵ３１１へ送信する。ＣＰＵ３１１は、検知信号に基づいて重送を検知する。例えば、検知信号が表す受信した超音波の強度（受信レベル）が、重送を判断するための閾値以下の場合に、ＣＰＵ３１１は、シートが重送されていると判断する。シートが重送されていると判断したＣＰＵ３１１は、内部Ｉ／Ｆ部３１５を介して主制御部２００に重送の発生を通知する。主制御部２００のＣＰＵ３０１は、重送の発生が通知されると、操作部３０６により重送の発生をユーザに報知する。このような重送検知処理は、画像形成処理の間、繰り返し行われる。

図４は、重送検知センサ３０の故障を検知する処理を表すフローチャートである。図５は、重送検知センサ３０の故障検知の説明図である。重送検知センサ３０の故障検知処理は、重送の検知処理に先立って行われる。

ＣＰＵ３１１は、シートの搬送を開始する前に重送検知センサ３０の受信レベルを測定する（Ｓ７０１）。そのためにＣＰＵ３１１は、デバイス制御部３１４により重送検知センサ３０の発信部４０１ａから超音波を発信させる。ＣＰＵ３１１は、受信部４０１ｂが受信した超音波の検知結果（検知信号）を、デバイス制御部３１４を介して取得する。ＣＰＵ３１１は、検知信号により受信レベルを測定する。

ＣＰＵ３１１は、測定した受信レベルを重送検知センサ３０の異常を判断するための異常判定閾値と比較する（Ｓ７０２）。異常判定閾値は、シートが１枚だけ搬送される単送の場合も検知する必要があるために、重送を判断するための閾値よりも大きい値に設定される。例えば、発信部４０１ａから発信された超音波の強度を１００％とすると、異常判定閾値は４０％に設定される。

受信レベルが異常判定閾値より大きい場合（Ｓ７０２：N）、ＣＰＵ３１１は、重送検知センサ３０が正常に動作していると判断する（Ｓ７０３）。図５（ａ）は、重送検知センサ３０が正常に動作している状態を表す。発信部４０１ａと受信部４０１ｂの間に残留物が存在せず、且つ発信部４０１ａ及び受信部４０１ｂが故障していないために、超音波４１１ａは、受信部４０１ｂにほぼ１００％の状態（減衰なしの状態）で受信される。

受信レベルが異常判定閾値以下の場合（Ｓ７０２：Y）、ＣＰＵ３１１は、重送検知センサ３０の上流及び下流の近傍にある搬送検知センサ３１、３２の状態（検知結果）を確認する（Ｓ７０４）。ＣＰＵ３１１は、搬送検知センサ３１、３２がオン状態（シート有を示す信号を出力した状態）であるか否かを判断する（Ｓ７０５）。

搬送検知センサ３１、３２がオフ状態の場合（Ｓ７０５：N）、重送検知センサ３０の検知位置に残留物が無い状態で重送検知センサ３０の受信レベルが異常であることになる。この場合、ＣＰＵ３１１は、重送検知センサ３０に異常が発生していると判断する（Ｓ７０６）。図５（ｃ）、図５（ｄ）は、重送検知センサ３０に異常が発生した状態を表す。
図５（ｃ）は、発信部４０１ａは正常に動作し且つ発信部４０１ａと受信部４０１ｂとの間に残留物が無い状態で、受信部４０１ｂが故障している場合を表す。受信部４０１ｂは、故障しているために超音波４１１ａを正常に受信できない状態にある。この場合、受信部４０１ｂが受信した超音波４１１ａの強度（受信レベル）は、実際に受信部４０１ｂへ到達する超音波の強度によらず例えば０％になる。
図５（ｄ）は、受信部４０１ｂは正常に動作し且つ発信部４０１ａと受信部４０１ｂとの間に残留物が無い状態で、発信部４０１ａが故障している場合を表す。この場合、発信部４０１ａが超音波４１１ａを正常に発信できていないために、受信部４０１ａが受信した超音波の強度（受信レベル）は、例えば０％になる。

重送検知センサ３０に異常が発生していると判断したＣＰＵ３１１は、ユーザに重送検知センサ３０の異常を報知する（Ｓ７１３）。ＣＰＵ３１１は、内部Ｉ／Ｆ部３１５を介して主制御部２００に重送検知センサ３０の異常を報知するように指示を送信する。主制御部２００のＣＰＵ３０１は、この指示に応じて操作部３０６により重送検知センサ３０の異常を報知する。これによりユーザは、重送検知センサ３０の交換等の対策を行うことができる。

搬送検知センサ３１、３２がオン状態の場合（Ｓ７０５：Y）、重送検知センサ３０の検知位置に残留物が有る状態で重送検知センサ３０の受信レベルが異常であることになる。この場合、ＣＰＵ３１１は、搬送検知センサ３１、３２のそれぞれでシート有を示す信号を出力した回数が規定値を超えているか否かを判断する（Ｓ７０７）。そのためにＣＰＵ３１１は、搬送検知センサ３１、３２によるシート有を示す信号を出力した回数をカウントする。規定値は、例えば、３回である。尚、重送検知センサ３０が異常であると判定されている状態で搬送検知センサ３１、３２がシート有を示す信号を出力した回数は、シート検知回数である。原稿搬送時におけるシート有の検知を含まない。

シート有を示す信号の出力回数が規定値を超えている場合（Ｓ７０７：Y）、ＣＰＵ３１１は、搬送検知センサ３１或いは搬送検知センサ３２が故障して、残留物が無いにもかかわらずオン状態になっていると判断する。そのためにＣＰＵ３１１は、搬送検知センサ３１或いは搬送検知センサ３２に異常が発生している可能性があると判断する（Ｓ７０８）。

搬送検知センサ３１或いは搬送検知センサ３２に異常が発生している可能性があると判断したＣＰＵ３１１は、ユーザに搬送検知センサ３１或いは搬送検知センサ３２に異常が発生している可能性があることを報知する（Ｓ７１３）。ＣＰＵ３１１は、内部Ｉ／Ｆ部３１５を介して主制御部２００に搬送検知センサ３１或いは搬送検知センサ３２に異常が発生している可能性があることを報知するように指示を送信する。主制御部２００のＣＰＵ３０１は、この指示に応じて操作部３０６により搬送検知センサ３１或いは搬送検知センサ３２に異常が発生している可能性があることを報知する。これによりユーザは、搬送検知センサ３１、３２の交換等の対策を行うことができる。

シート有を示す信号の出力回数が規定値を超えていない場合（Ｓ７０７：N）、ＣＰＵ３１１は、重送検知センサ３０の検知位置に残留物が有ると判断する（Ｓ７０９）。図５（ｂ）は、重送検知センサ３０の検知位置に残留物４１２が有る状態を表す。発信部４０１ａ及び受信部４０１ｂは故障していないが、その間の検知位置に残留物４１２が有る。この場合の残留物４１２は、シートも含まれる。発信部４０１ａから強度が１００％の超音波４１１ａが発信された場合、超音波４１１ａは、残留物４１２により強度が異常判定閾値以下（例えば３０％）まで減衰する（超音波４１１ｂ）。そのために、受信部４０１ｂで受信した超音波４１１ｂの強度（受信レベル）は異常判定閾値以下（３０％）になる。

ＣＰＵ３１１は、シート有を示す信号の出力回数を１インクリメントする（Ｓ７１０）。ＣＰＵ３１１は、ユーザに搬送パス（水平パス４０）の残留物を除去するように報知を行う（Ｓ７１１）。ＣＰＵ３１１は、内部Ｉ／Ｆ部３１５を介して主制御部２００に残留物除去の報知を行うように指示を送信する。主制御部２００のＣＰＵ３０１は、この指示に応じて操作部３０６により残留物除去の報知を行う。報知は、音や画像により行われる。図６は、報知画面の例示図である。報知画面８００は、操作部３０６のディスプレイに表示される。報知画面８００は、文章欄８０１に「搬送パス上に残留物があります
取り除いてください」と表示される。ボタン８０２は、「残留物の取り除き完了」と表示され、ユーザが残留物を取り除いた後に押下することで画像形成装置１０１に残留物を取り除いたことを伝えることができる。また、主制御部２００のＣＰＵ３０１は、操作部３０６のスピーカを用いて残留物除去の音声や警告音により残留物除去の報知を行ってもよい。

ＣＰＵ３１１は、残留物除去の報知後にユーザが残留物を除去したか否かを判断する（Ｓ７１２）。図６の報知画面により報知が行われる場合、ＣＰＵ３１１は、ボタン８０２が押下されたか否かによりこの判断を行う。ＣＰＵ３１１は、残留物が除去されるまで残留物除去の報知を継続する（Ｓ７１２：N）。残留物が除去された場合（Ｓ７１２：）、ＣＰＵ３１１は、再度、Ｓ７０１以降の重送検知センサ３０の故障検知処理を行う。

なお、残留物除去の判断は、例えば以下のような処理により行うことも可能である。例えばＣＰＵ３１１は、主制御部２００により操作部３０６のディスプレイにジャムの発生を表す画面を表示する。ＣＰＵ３１１は、ユーザが残留物を除去したか否かを、搬送検知センサ３１、３２の検知結果により自動的に判断する。

以上のような処理により、画像形成装置１０１は、受信部４０１ｂが受信した超音波の強度（受信レベル）が異常判定閾値以下の場合に、その原因を正確に判断することができる。具体的には画像形成装置１０１は、原因として、重送検知センサ３０の故障であるか、重送検知センサ３０の検知位置の残留物であるか、或いは搬送検知センサ３１、３２の異常であるいかを正確に判断することができる。

Claims (4)

1. 搬送パスを搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、
   前記搬送パスを搬送されるシートが複数枚重なって搬送される重送状態を検知するための重送検知手段と、
   前記搬送パスのシートの有無を検知するための搬送検知手段と、
   情報を報知する報知手段と、
   前記シートの搬送を開始する前に前記搬送検知手段の検知結果がシート無しを示し、且つ前記重送検知手段の出力が異常を示す値である場合に、前記重送検知手段が故障していることを示す信号を出力する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記シートの搬送を開始する前に前記搬送検知手段の検知結果がシート有りを示し、且つ前記重送検知手段の出力が異常を示す値である場合に前記報知手段により前記搬送パスの残留物を除去することをユーザに促す報知を行い、前記報知後も前記シートの搬送を開始する前に前記搬送検知手段の検知結果がシート有りを示し、且つ前記重送検知手段の出力が異常を示す値である状態が所定回数生じると、前記搬送検知手段に異常の可能性があることを示す信号を出力することを特徴とする、
   画像形成装置。
2. 前記重送検知手段は、超音波を発信する発信手段及び前記発信手段から発信された前記超音波を受信する受信手段を備え、前記受信手段が受信した前記超音波の強度に応じた受信レベルの検知信号を検知結果として出力し、
   前記制御手段は、前記検知信号を所定の異常判定閾値と比較することで、前記重送検知手段が故障しているか否かを判断することを特徴とする、
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記重送検知手段が故障していることを示す信号として前記重送検知手段が故障していることを前記報知手段により報知することを特徴とする、
   請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記残留物が除去されたことをユーザから受け付けるためのボタンを前記報知手段に表示させ、前記ボタンが押下されると、再び前記搬送検知手段の検知結果がシート有りを示し、且つ前記重送検知手段の出力が異常を示す値である状態になったか否かを判定することを特徴とする、
   請求項１記載の画像形成装置。

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