JP2014044263A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】予め定められた記録材のサイズに応じた画像形成間隔と給送タイミングで画像形成を行う画像形成装置において、検知手段(エンジン制御部202及びレジセンサ40)で検知された記録材のサイズが、前記予め定められた記録材のサイズよりも小さい場合は、前記給送タイミングを早めるように制御する制御手段(コントローラ部201及びエンジン制御部202)を備えることを特徴とする。
【選択図】図6
Description
一次転写工程では、感光ドラムの表面に形成されたトナー像が、中間転写体に転写される。この一次転写工程が、複数色のトナー像に対してそれぞれ実行されることにより、中間転写体の表面に複数色のトナー像が重畳転写される。続けて行われる二次転写工程では、中間転写体の表面に形成された複数色のトナー像が、カセットから給送された記録材の表面に二次転写位置で一括して転写される。この時、カセットから給送された記録材は、二次転写位置より手前の所定位置で一時待機した後、中間転写体上のトナー像が二次転写位置に到達するのに合わせて、再給送される。
ところで、画像形成装置にはコストを抑えるために、カセットに記録材サイズ検知機構が設けられていないものがある。
この場合、プリント動作を行いながら、記録材搬送方向の記録材の実際の長さ(以降、記録材長さ)を検知し、検知後はその記録材長さ検知結果に基づいてプリント動作を制御することとなる。具体的には、記録材の記録材長さ検知結果に適した画像形成間隔と給送間隔でプリント動作を行うというものが提案されている(例えば、特許文献1)。
ただし、画像形成装置はA4で製品カタログ上のスループットを定義しているのが一般的であり、A4以下の記録材においてもA4プリント時のスループットを超えないよう(同一)にして設計されるケースがある。そのため、A4サイズに満たない小サイズの記録材をプリントする際は、A4と同じスループットでプリントしている。ここで、スループットとは、単位時間あたりの画像形成枚数をいう。
小サイズ記録材が指定された場合、上述したように、従来ではA4と同等のスループットで制御されている。これは、A4プリント時と同一の画像形成間隔で画像を形成し、それに合わせて給送タイミングが決定されるということである。その結果、紙を給送するタイミングはA4時と同じタイミングとなる。すなわち、例えばA5サイズでプリントする際、前の記録材を給送し終わったらすぐに次の記録材を給送するのではなく、A4間隔となるよう待ってから給送をするため、記録材サイズに比べて給送開始タイミングが遅くなっている。
画像形成指示に従い像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段により前記像担持体に形成されたトナー像を転写部で記録材に転写する転写手段と、
載置部に載置された記録材を給送する給送手段と、
前記給送手段により給送された記録材を一時停止可能に設けられ、前記トナー像形成手段により前記像担持体に形成されたトナー像が前記転写部に到達するタイミングに合わせて該記録材を前記転写部に向けて給送する再給送手段と、
前記載置部に載置され、前記給送手段に給送される記録材のサイズを検知する検知手段と、を有し、
予め定められた記録材のサイズに応じた画像形成間隔と給送タイミングで画像形成を行う画像形成装置であって、
前記検知手段で検知された記録材のサイズが、前記予め定められた記録材のサイズよりも小さい場合は、前記給送タイミングを早めるように制御する制御手段を備えることを特徴とする。
画像形成指示に従い像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段により前記像担持体に形成されたトナー像を転写部で記録材に転写する転写手段と、
載置部に載置された記録材を給送する給送手段と、
前記給送手段により給送された記録材を一時停止可能に設けられ、前記トナー像形成手段により前記像担持体に形成されたトナー像が前記転写部に到達するタイミングに合わせて該記録材を前記転写部に向けて給送する再給送手段と、
記録材のサイズを指定する指定手段と、
前記載置部に載置され、前記給送手段に給送される記録材のサイズを検知する検知手段と、を有し、
前記指定手段によって指定された記録材のサイズに応じた画像形成間隔と給送タイミングで画像形成を行う画像形成装置であって、
前記検知手段で検知された記録材のサイズが、前記指定手段で指定された記録材のサイズよりも小さい場合は、前記給送タイミングを早めるように制御する制御手段を備えることを特徴とする。
本実施例の画像形成装置は、図1に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用のステーション毎に設けられた4個の電子写真感光ドラム(以下、感光ドラム)2a,2b,2c,2dが並置されている。
各感光ドラムの周囲には、その回転方向上流側から順に、一次帯電器7a,7b,7c,7d、現像手段3a,3b,3c,3d、中間転写ベルト10及び一次転写手段4a,4b,4c,4d、クリーニング手段5a,5b,5c,5dが配置されている。
ここで、各ステーションの構成及び動作は、用いるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下の説明において特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字a,b,c,dは省略して総括的に説明する。
感光ドラム2に対向した位置には、感光ドラム2の表面に形成されたトナー画像が一次転写される中間転写ベルト(中間転写体)10が駆動ローラ11、テンションローラ12及び従動ローラ13により張架されている。
中間転写ベルト10には、中間転写ベルト10上に付着した残トナーを帯電するための残トナー帯電ローラ14が配置されている。残トナー帯電ローラ14は、二次転写を終えた後の中間転写ベルト10上に残留した二次転写残トナーを帯電する。残トナー帯電ローラ14により帯電を受けた二次転写残トナーは中間転写ベルト10上に乗ったまま画像形成ステーションへと移動し、感光ドラム2に逆転写され、そのクリーニング手段5に回収される。
に対向する位置に配置されている。ここで、二次転写ローラ22及び駆動ローラ11が対向して配置されることで接触する中間転写ベルト10及び二次転写ベルト21の接触部(二次転写ニップ)は、転写部に相当する。
また、二次転写駆動ローラ23に対向する位置には、二次転写ベルト21上に付着したトナーを除去するための、樹脂ブレード方式の二次転写クリーニング手段25が配置されている。
次に、搬送ローラ対32によりレジストローラ対33に送られ、レジストローラ対33によって、搬送動作を一時停止された後、所定のタイミングで二次転写ベルト21に向けて搬送される。レジストローラ対33は、ピックアップローラ31により給送された記録材を一時停止可能に設けられ、中間転写ベルト10に形成されたトナー像が二次転写ニップに到達するタイミングに合わせて該記録材を二次転写ニップに向けて給送する再給送手段に相当する。
さらに、二次転写ベルト21に静電的に吸着された状態で、中間転写ベルト10と二次転写ベルト21との間の二次転写ニップに搬送される。そして、中間転写ベルト10に一次転写されたトナー画像が、二次転写ローラ22の作用により二次転写ニップで記録材30に二次転写される。トナー画像が転写された記録材30は、定着手段34によりトナー画像が定着された後、排出ローラ対35により搬送されて、装置本体の上部に設けられた排出トレイ36上に排出される。
ギア100はラックピニオン102を上下駆動するためのもので、図示しないステッピングモータの駆動により回転する。ステッピングモータの回転方向が、正転と反転とで切り替わることで、ラックピニオン102の上方向の駆動と下方向の駆動が切り替わる。給送部103、及び給送部103に接続されたピックアップローラ31は、ラックピニオン102の上下駆動と共に上下駆動を行う。
図2(b)に示すように、給送を行う際は、ギア100が回転し、ピックアップローラ31が、最上位の記録材30の表面に接するまで、ラックピニオン102と給送部103が下降する。その後、ギア100のステッピングモータとは別駆動源のモータによって、ピックアップローラ31を図2(b)中の矢印方向に所定量回転させて、記録材30を1枚ずつ給送する。給送終了後は、ステッピングモータの回転方向が逆方向に切り替わり、ギア100が逆方向に回転してラックピニオン102と給送部103が上昇し、ピックアップローラ31がH1の位置に戻る。
コントローラ部201は、ホストコンピュータ200、エンジン制御部202と相互に通信が可能となっている。コントローラ部201は、ホストコンピュータ200から画像情報とプリント命令を受け取り、受け取った画像情報を解析してビットデータに変換する。そしてコントローラ部201は、ビデオインターフェイス部210を介して、記録材毎にプリント予約コマンド、プリント開始コマンド、及び、ビデオ信号をエンジン制御部202に送出する。ここで、コントローラ部201及びエンジン制御部202は制御手段を構成している。
給送された記録材は、レジストローラ対33の回転が停止することにより一時待機状態となり、その後、中間転写ベルト10上に形成されたトナー画像が二次転写ニップに到達するのに合わせて、レジストローラ対33によって再給送される。
レジセンサ40にはフォトインタラプタが適用されており、レジセンサ40は図4(a)に示すように、対向する発光部51と受光部52を持つ。通常は図4(b)のようにメカフラグ53が光を遮っており、記録材がレジセンサ40を通過している時は、図4(c)のように記録材にメカフラグ53が押されて、発光部51から発光された光が受光部52まで到達することで記録材の有無を検知する。
300はA4サイズの記録材を連続プリントしたときのレジセンサ40の動作、301は小サイズの記録材をプリントしたときのレジセンサ40の動作を示している。本実施例では小サイズをA5サイズとして説明する。
エンジン制御部202は、コントローラ部201から印字開始コマンドを受信すると、プリントの準備(前回転動作)を開始し、準備が整った時点で/TOP信号を出力して、中間転写ベルト10上に画像形成を開始する(311)。
エンジン制御部202は、/TOP信号出力(311)後、所定時間後に給送動作を開始(312)する。そして、給送された記録材がレジセンサ40に到達したタイミング(313)を基準に、記録材の先端をレジセンサ40と二次転写ローラ22の間の所定の位置(以降、一時停止位置)に記録材を一時停止させる(314)。
その後、エンジン制御部202は、中間転写ベルト10上に形成された画像に合わせて、記録材の搬送を再開して、記録材の所望の位置に中間転写ベルト10上のトナー画像を転写する(315)。
P信号を出力する。
(1)連続で搬送させる記録材の後端と先端をレジセンサ40で検出できる。
(2)給送した記録材が、再給送タイミングまでに一時停止位置に到達している。
これらの影響によって給送した記録材が再給送タイミングまでに到達できなかった場合には、記録材の所望の位置にトナー画像を転写できず、搬送不良起因のミスプリントとなる(正常な印字ができない)。
従って、連続印字を行う場合、給送してから再給送するまでの時間が長ければ長いほどミスプリントは発生しづらい(搬送マージンが大きい)ことになる。給送してから再給送までの時間が長いほど、一時停止してからの再給送するまでの待ち時間T0(図5参照)が長くなることを意味している。通常、給送してから再給送までの時間はスループットを定義している記録材(本実施例ではA4)を対象に記録材の種類による滑り、又はローラの摩耗があっても、搬送が間に合うような最小の間隔に設定している。
A4より小さいサイズの記録材を連続プリントする場合、上述したようにA4サイズと同じプリント動作を行うことが多い。
従って、A4サイズよりも小さいサイズの記録材(本実施例ではA5)をプリントする際は、/TOP信号出力タイミング(311,321,331)や、給送動作開始タイミング(312,322,332)は、A4サイズプリント時と同じになる。
エンジン制御部202は、1枚目(先行する記録材)の/TOP信号(511)を出力し、後続の記録材に対する/TOP信号(521)をA4プリント時と同じ間隔で出力する。エンジン制御部202は、各々の/TOP信号(511,521)出力後、A4プリント時と同じタイミングで給送動作を開始する(512,522)。
いる。この画像形成間隔は、記録材のサイズに対応して予め記憶されるものである。
そして、本実施例の画像形成装置では、この画像形成間隔として予め記憶された値のうちの最小値に対応する記録材(第1記録材)のサイズ(A4)よりも小さいサイズ(A5)の記録材(第2記録材)に対して画像形成可能に構成されている。
エンジン制御部202は、/TOP信号を出力した時点で、1枚目の記録材長さ検知が終了(517)している場合には、検出結果に基づいて給送開始タイミングを決定する。1枚目の記録材長さ検知が終了していない場合には、A4プリント時と同じタイミングで給送動作を開始する。
本実施例では、図6に示すように、1枚目の記録材長さ検知が終了するタイミングは2枚目の/TOP信号の後であるので、3枚目以降の給送タイミングを早めることになる。
B=A−(T4−T1)
T1は上述の通り、レジセンサ40のメカフラグが元の位置に戻るのに要する時間であるため、最低限確保する必要のある時間である。そのため、現在の空き時間T4からT1を引いた差分だけ、給送タイミングを早めることができる。
給送タイミングを早めることで、記録材が一時停止位置に到達してから再給送までの期間(T5)が、A4プリント時の期間(T3)よりも広がり、搬送マージンを大きくする事ができる。
プリント動作の開始時、エンジン制御部202は、まず、給送タイミングをA4プリント時のタイミングに設定する(601)。その後/TOP出力タイミングになるのを待ち、/TOP出力タイミングになった時点(602)で、記録材長さ検知が終了しているかを確認する(603)。記録材長さ検知がまだ終了していない場合は、/TOP信号を出力し(605)、設定された給送タイミング(A4プリント時のタイミング)になった時点で、給送動作を開始する(605,606)。
エンジン制御部202はプリントを継続する場合は以上の動作を繰り返す(608)。
そして、小サイズ(A5)の記録材での連続プリントにおいて、記録材長さ検知が終了した後は、画像形成間隔はA4プリント時の間隔で行い、給送タイミングは記録材長さの検知結果(小サイズ)に応じたタイミングで行うことを特徴としている。
すなわち、A5サイズの連続プリント時では、/TOP信号が出力されてから、ピックアップローラ31の給送動作開始までの時間が、A4連続プリント時よりも短くなるよう
に設定されている。このことで、ピックアップローラ31の給送動作開始から、レジストローラ対33の給送動作開始までの時間が、A4連続プリント時よりも長くなる。これにより、スループットを落とすことなく給送性能を向上することができる。すなわち、小サイズの記録材のプリント時に、記録材サイズに応じた給送タイミングを用いることで、記録材の給送や搬送の遅延に対するマージンを広げることができる。
また、記録材サイズをユーザが指定可能な構成の画像形成装置であって、上述のような記録材サイズを検出する手段が設けられていない画像形成装置においても、本発明を好適に適用することができる。また、記録材を検出する手段としては、上述したような給送された記録材のサイズを検出するレジセンサ40に限るものではなく、例えば、給送カセット104に載置されている記録材のサイズを検出するものであってもよい。
また、本実施例では、像担持体として中間転写ベルトを適用し、一次転写工程と二次転写工程とにより記録材上にカラー画像(多色画像)を形成する中間転写方式の画像形成装置について説明したが、これに限るものではない。例えば、記録材を担持搬送するベルト部材が設けられ、転写工程において、ベルト部材に担持搬送された記録材に転写させる方式の画像形成装置であってもよく、像担持体として感光ドラムが適用された単色画像を形成する画像形成装置であってもよい。すなわち、給送手段により給送された記録材を一時停止可能に設けられ、像担持体に形成されたトナー像が転写部に到達するタイミングに合わせて該記録材を転写部に向けて給送する再給送手段を備えた画像形成装置であれば、本発明を好適に適用できる。
上述した実施例1では、給送部のピックアップローラ31に断面円形状のローラを用いており、ローラの回転量に応じた距離だけ記録材が搬送される給送構成であった。これに対して本実施例では、ピックアップローラ31にDカットローラを用いており、ピックアップローラ31の回転回数を考慮して画像形成間隔、給送間隔を変更(設定)することを特徴とするものである。ここで、Dカットローラ(Dローラ)は、外周面の一部が回転軸方向に沿って切り欠かれ、回転することにより外周面で記録材を送り出すローラに相当する。なお、本実施例においては、実施例1に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例1と同様の構成部分については、その説明を省略する。
本実施例の給送機構において、実施例1との違いは、ピックアップローラ31にDカットローラを用いている点である。図8(b)に示すように、ピックアップローラ31が図中の矢印の方向に1回転することで、A4サイズの記録材30が1枚給送可能に構成されている。このように本実施例では、ピックアップローラ31が1回転し、A4サイズの記録材30が所定距離搬送されることで、給送動作が行われる。
図8(d)は、給送時に、記録材30の滑りやピックアップローラ31の摩耗等によって、所定距離、記録材30を搬送できなかった場合の記録材30の位置を示す概略図であ
る。例えば封筒のような小サイズの記録材を通紙する場合、ピックアップローラ31が滑ってしまい、ピックアップローラ31の1回の回転では正常に給送することができないことが懸念される。このような場合、小サイズの記録材30は、搬送ローラ対32まで到達していない(ローラ対に挟まれていない)ため、搬送ローラ対32により搬送されることはない。従って、ピックアップローラ31をもう一度、回転させる(以降、給送リトライ)必要がある。
記録材長さ検知するまでの制御は、実施例1(図6)と同様のため省略する(817まで)。
エンジン制御部は、/TOP信号を出力した時点で、1枚目の記録材長さ検知が終了(817)している場合には、検出した記録材長さ結果に基づいて給送開始タイミングを決定し、3枚目以降の給送タイミングを早める(832)。給送タイミングの算出方法は実施例1と同様のため省略する。
TRetry < T5 …現在の/TOP信号出力間隔で給送リトライ可能
T5 < TRetry …現在の/TOP信号出力間隔では給送リトライ不可(再給送タイミングに間に合わない)
また、αは以下のように算出される。
α=TRetry −T5
T7=T5+α=TRetry
従って、4枚目以降は給送リトライ動作が可能となるため、一度の給送動作で正常に給送できなかった場合においても、再度給送することが可能となる。
なお本実施例では、TRetryは給送リトライ1回分の時間としたが、TRetryに、給送リトライに要する時間に加え、より時間的余裕を持たせるためのマージンを含んでもよい。
小サイズ記録材が指定された場合、エンジン制御部202は、まず/TOP信号の出力間隔及び、給送タイミングをA4プリント時に設定する(701、702)。その後、/TOP出力タイミングになるのを待ち、/TOP出力タイミングになった時点(703)で、記録材長さ検知が終了しているかを確認する(704)。記録材サイズがまだ確定していない場合は、/TOP信号を出力し(709)、A4記録材で設定された給送タイミングになった時点で、給送動作を開始する(710、711)。
707で否定判定、すなわち、現在の/TOP信号出力間隔では給送リトライができない場合は、給送リトライができるように/TOP信号出力間隔を広げる(708)。
その後、/TOP信号を出力し(709)、検知した記録材サイズに応じた給送タイミングになったら給送を開始する(710、711)。
エンジン制御部202は、プリントを継続する場合は以上の動作を繰り返す(712)。
なお、ここでは一例として記録材サイズがA4より大きいか否かで給紙リトライが可能か否かを判断したが、記録材サイズはこれに限られるものではなく、記録材サイズは適宜設定することが可能である。また、記録材サイズによらず、給送リトライが可能か否かを判断することも可能である。
Claims (4)
- 画像形成指示に従い像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段により前記像担持体に形成されたトナー像を転写部で記録材に転写する転写手段と、
載置部に載置された記録材を給送する給送手段と、
前記給送手段により給送された記録材を一時停止可能に設けられ、前記トナー像形成手段により前記像担持体に形成されたトナー像が前記転写部に到達するタイミングに合わせて該記録材を前記転写部に向けて給送する再給送手段と、
前記載置部に載置され、前記給送手段に給送される記録材のサイズを検知する検知手段と、を有し、
予め定められた記録材のサイズに応じた画像形成間隔と給送タイミングで画像形成を行う画像形成装置であって、
前記検知手段で検知された記録材のサイズが、前記予め定められた記録材のサイズよりも小さい場合は、前記給送タイミングを早めるように制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記給送手段は、
外周面の一部が回転軸方向に沿って切り欠かれ、回転することにより外周面で記録材を送り出すローラであって、
1回転することで前記予め定められた記録材のサイズと同じサイズの記録材を1枚給送可能なローラを有し、
前記制御手段は、
前記画像形成間隔に設定された状態で、前記予め定められた記録材のサイズよりも小さいサイズの記録材が前記ローラにより給送される際、前記ローラが1回転することで該記録材が給送されなかった場合に前記ローラがさらに1回転することで該記録材を給送できるかどうかを判定し、
この判定が否定判定の場合には、前記ローラが前記さらに1回転することで該記録材を給送できるように前記画像形成間隔を大きくすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 画像形成指示に従い像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段により前記像担持体に形成されたトナー像を転写部で記録材に転写する転写手段と、
載置部に載置された記録材を給送する給送手段と、
前記給送手段により給送された記録材を一時停止可能に設けられ、前記トナー像形成手段により前記像担持体に形成されたトナー像が前記転写部に到達するタイミングに合わせて該記録材を前記転写部に向けて給送する再給送手段と、
記録材のサイズを指定する指定手段と、
前記載置部に載置され、前記給送手段に給送される記録材のサイズを検知する検知手段と、を有し、
前記指定手段によって指定された記録材のサイズに応じた画像形成間隔と給送タイミングで画像形成を行う画像形成装置であって、
前記検知手段で検知された記録材のサイズが、前記指定手段で指定された記録材のサイズよりも小さい場合は、前記給送タイミングを早めるように制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記給送手段は、
外周面の一部が回転軸方向に沿って切り欠かれ、回転することにより外周面で記録材を送り出すローラであって、
1回転することで前記指定手段によって指定された記録材のサイズと同じサイズの記録材を1枚給送可能なローラを有し、
前記制御手段は、
前記画像形成間隔に設定された状態で、前記指定手段によって指定された記録材のサイズよりも小さいサイズの記録材が前記ローラにより給送される際、前記ローラが1回転することで該記録材が給送されなかった場合に前記ローラがさらに1回転することで該記録材を給送できるかどうかを判定し、
この判定が否定判定の場合には、前記ローラが前記さらに1回転することで該記録材を給送できるように前記画像形成間隔を大きくすることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
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