(57)【要約】【課題】画像形成装置におけるダウンタイムを短縮する。【解決手段】画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成ユニットと、用紙を収納する給紙装置と、給紙装置に用紙を補給するタンデムカセットと、用紙の有無を検知する紙センサと、画像形成枚数が１５０枚を超えるときにパッチ検知処理を実行するＣＰＵ３０１とを有する。紙センサが用紙なしを検知したときに、ＣＰＵ３０１は、タンデムカセットによる紙束移動を行って用紙を補給するとともに、画像形成枚数が１３０枚を超えているのであれば、画像形成枚数が１５０枚以下であっても調整処理を実行する。【選択図】図７
2020134554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成条件に基づいて用紙に画像を形成する画像形成手段と、
前記用紙を収納する第１収納部と、前記用紙を収納する前記第１収納部と異なる第２収納部と、前記第２収納部に収納された前記用紙を前記第１収納部へ移動する移動部とを有する用紙収納手段と、
前記第１収納部に収納された前記用紙を給紙する給紙手段と、
前記第１収納部に収納された前記用紙の有無を検知する検知手段と、
前記画像形成手段が連続して画像を形成している間に前記検知手段により前記第１収納部内に前記用紙がないことが検知された場合、前記移動部が前記第２収納部に収納された前記用紙を前記第１収納部へ移動する移動動作を実行させながら、前記画像形成条件を調整するための調整処理を実行するか否かを制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記検知手段が前記第１収納部に前記用紙があると検知したときには、前記調整処理を実行するための第１実行条件を満たしている場合に前記用紙の補給を実行させ、かつ、
前記検知手段が前記第１収納部に前記用紙がないと検知した場合には、前記第１実行条件が満たされていない場合でも、前記第１実行条件とは異なる第２実行条件が満たされている場合には、前記用紙の補給を実行させるとともに、前記調整処理を実行させることを特徴とする、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２実行条件は、前記第１実行条件よりも、前記調整処理を実行するための条件が緩和されていることを特徴とする、
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記画像形成装置の画像形成枚数を用いて前記第１実行条件を決定することを特徴とする、請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１実行条件及び前記第２実行条件は、前記画像形成装置の画像形成枚数であり、前記第２実行条件での画像形成枚数は、前記第１実行条件での画像形成枚数よりも小さい値であることを特徴とする、
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記用紙収納手段は、タンデム方式の用紙収納手段であることを特徴とする、
請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙に画像を形成するプリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電子写真方式を採用した画像形成装置は、給紙カセットや手差しトレイから給紙される用紙に画像形成を行う。画像形成装置には、省スペース大容量化の要請に伴い、タンデム給紙方式の給紙装置が装着可能となっているものがある。
【０００３】
例えばタンデム給紙方式の給紙装置では、給紙トレイ内に給紙位置に用紙を載置するとともに、非給紙位置にも用紙を載置しておく。画像形成時に給紙トレイ内の給紙位置にある用紙がなくなっていた場合に、移送手段によって、給紙トレイ内で非給紙位置から給紙位置へと用紙を移送することで用紙を補給する。
しかし、非給紙位置から用紙が移送されている間は画像形成が中断されるので、ダウンタイムが発生してしまう。
【０００４】
特許文献１には、このようなダウンタイムの発生を防ぐ手法が開示されている。特許文献１では、非給紙位置から給紙位置へと用紙を移送している間には、他の給紙トレイのうち画像形成している用紙と同一サイズの用紙が収納されている給紙トレイから給紙を行っている。この手法により、非給紙位置から給紙位置へと用紙を移送している間も給紙動作を停止させないようにして、ダウンタイムが低減されている。
【０００５】
また、カラー画像形成装置では、出力枚数の増加や環境の変化などによりカラー画像形成装置の出力画像の濃度や濃度バランスが徐々に変化するので、形成される画像品質の変化や劣化が生じるおそれがある。
このことから、形成される画像の変化を防いで高画質に維持するために、画像形成を行っている間に、画像形成のパラメータを調整するための調整処理が行われている。この調整処理は、例えば、前回の調整処理を行ってから所定の時間を経過したときに、または、前回の調整処理後に画像形成された用紙の枚数が所定の枚数を超えたときなどに行われる。
以上のことから、画像形成装置におけるダウンタイムを短縮することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−４０１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の発明においては、大容量給紙装置にセットされている用紙サイズと、それ以外の給紙トレイにセットされている用紙サイズが必ずしも一致するとは限らず、状況が限定的である。そのため、多くの場合、連続画像形成動作中に給紙装置内に用紙切れが発生した場合には、用紙束の移送動作といった給紙リカバリ動作と呼ばれる用紙の補給動作を行うことで、ダウンタイムが発生する。
一方で連続画像形成中に画像形成条件を調整する必要性があると判定された場合には、コピー動作やプリント動作を強制的に停止または出力速度を低下させて行うので、ダウンタイムが発生する。これらの給紙リカバリ準備動作と、画像形成条件の調整は別個のタイミングにて行われるので個々にダウンタイムが発生してしまい、画像形成装置のパフォーマンスを低下させてしまうという課題があった。
そこで、本発明の目的は画像形成装置におけるダウンタイムを短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、画像形成条件に基づいて用紙に画像を形成する画像形成手段と、前記用紙を収納する第１収納部と、前記用紙を収納する前記第１収納部と異なる第２収納部と、前記第２収納部に収納された前記用紙を前記第１収納部へ移動する移動部とを有する用紙収納手段と、前記第１収納部に収納された前記用紙を給紙する給紙手段と、前記第１収納部に収納された前記用紙の有無を検知する検知手段と、前記画像形成手段が連続して画像を形成している間に前記検知手段により前記第１収納部内に前記用紙がないことが検知された場合、前記移動部が前記第２収納部に収納された前記用紙を前記第１収納部へ移動する移動動作を実行させながら、前記画像形成条件を調整するための調整処理を実行するか否かを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成装置におけるダウンタイムを短縮できる。 
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の断面図。
【図２】本発明の一実施形態における制御ブロック図。
【図３】本発明の一実施形態における給紙装置の断面図。
【図４】本発明の一実施形態における給紙装置の束移動の説明図。
【図５】本発明の一実施形態における光学センサの構造図。
【図６】本発明の一実施形態におけるフォトセンサの濃度補正検知用トナーパターンを読み取った時の出力の説明図。
【図７】本発明の一実施形態における動作の説明図。
【図８】調整条件を表す表。
【図９】本発明の一実施形態における束移動と調整処理との処理手順を表すフローチャート。
【図１０】調整処理の実行処理を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜画像形成システムの概略構成＞
図１は、本発明の実施例を示した画像形成装置の断面図である。画像形成装置は、画像形成処理を行うプリンタ部、原稿から原稿画像を読み取るスキャナ部、及びユーザの操作を受け付ける操作部であるＵＩ（User Interface）３３０を備える。
【００１２】
スキャナ部は、原稿台１５２、原稿有無センサ１５１、原稿搬送ローラ１１２、ガラス台５５、及びイメージセンサ２３３を備える。原稿台１５２は、原稿が載置される。原稿有無センサ１５１は、原稿台１５２上の原稿の有無を検出する。原稿搬送ローラ１１２は、原稿台１５２に載置された原稿を１枚ずつ読取位置まで搬送する。イメージセンサ２３３は、読取位置に搬送された原稿の原稿画像を光学的に読み取って、画像信号を生成する。ガラス台５５は、原稿台１５２を用いずに原稿がユーザにより直接載置される。イメージセンサ２３３は、ガラス台５５に載置された原稿からも原稿画像を光学的に読み取って、画像信号を生成することができる。
【００１３】
プリンタ部は、画像形成ユニット１２０、レーザスキャナユニット１０３、中間転写ユニット１４０、二次転写部１１８、定着器１７０、及び画像が形成される用紙を搬送するための各種ローラを備える。
【００１４】
画像形成ユニット１２０は、感光ドラム１０１（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、帯電ローラ１０２（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、現像器１０４（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、及びクリーナ１０７（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）を備える。帯電ローラ１０２（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）は、感光ドラム１０１（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）の表面を帯電する。現像器１０４（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）は、感光ドラム１０１（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）にトナーを付着させて現像する。感光ドラム１０１ｙには、イエローのトナー像が形成される。感光ドラム１０１ｍには、マゼンタのトナー像が形成される。感光ドラム１０１ｃには、シアンのトナー像が形成される。感光ドラム１０１ｋには、ブラックのトナー像が形成される。クリーナ１０７（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）は、感光ドラム１０１（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）に残留するトナーを除去する。なお、ｙ，ｍ，ｃ，ｋはイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色に対応する部品を表す。例えば、感光ドラム１０１（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）であれば、イエローの感光ドラム１０１ｙ、マゼンタの感光ドラム１０１ｍ、シアンの感光ドラム１０１ｃ、ブラックの感光ドラム１０１ｋを表している。
【００１５】
感光ドラム１０１（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）の表面上で、現像器１０４（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）の近傍には、後述するトナーパターンの濃度を読み取るパッチ検知センサα、β、γ及びδがそれぞれ設けられている。パッチ検知センサα、β、γ及びδは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのパッチ検知センサに対応する。
レーザスキャナユニット１０３は、スキャナ部で生成された画像信号がデジタル変換されたビデオ信号に応じて発光する。レーザスキャナユニット１０３は、レーザスキャナユニット１０３（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）を備える。レーザスキャナユニット１０３ｙは、イエローのビデオ信号に応じたレーザ光を感光ドラム１０１ｙに照射する。レーザスキャナユニット１０３ｍは、マゼンタのビデオ信号に応じたレーザ光を感光ドラム１０１ｍに照射する。レーザスキャナユニット１０３ｃは、シアンのビデオ信号に応じたレーザ光を感光ドラム１０１ｃに照射する。レーザスキャナユニット１０３ｋは、ブラックのビデオ信号に応じたレーザ光を感光ドラム１０１ｋに照射する。
【００１６】
中間転写ユニット１４０は、中間転写ベルト１３０及び一次転写ローラ１０５（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）を備える。一次転写ローラ１０５（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）は、感光ドラム１０１（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）との間に中間転写ベルト１３０を挟むように設けられる。一次転写ローラ１０５ｙは、感光ドラム１０１ｙに形成されたイエローのトナー像を中間転写ベルト１３０に転写する。一次転写ローラ１０５ｍは、感光ドラム１０１ｍに形成されたマゼンタのトナー像を中間転写ベルト１３０に転写する。一次転写ローラ１０５ｃは、感光ドラム１０１ｃに形成されたシアンのトナー像を中間転写ベルト１３０に転写する。一次転写ローラ１０５ｋは、感光ドラム１０１ｋに形成されたブラックのトナー像を中間転写ベルト１３０に転写する。中間転写ベルト１３０は、各色のトナー像が重なるように転写されることで、フルカラーのトナー像が形成される。
【００１７】
二次転写部１１８は、中間転写ベルト１３０に転写されたトナー像を用紙に転写する。用紙は、本実施形態では給紙カセット９１または手差しトレイ１１１からも給送される。以下、用紙を給紙カセット９１から給紙する例を説明する。給紙カセット９１からに載置された用紙は、給紙ピックアップローラ１１、給紙ローラ１２及び搬送ローラ１６を通じて搬送される。また、リタードローラ１３は、給紙カセット９１から複数枚の用紙が繰り出された場合に、２枚目以降の用紙を給紙カセット９１側（用紙収納手段側）に戻すためのローラである。給紙カセット９１から搬送された用紙は、レジストローラ１１６により二次転写部１１８に搬送される。
【００１８】
定着器１７０は、二次転写部１１８でトナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することで、用紙にトナー像を定着させる。これにより、用紙への画像形成が終了する。画像が形成された用紙は、定着器１７０から排紙ローラ１３９を介して排紙トレイ１３２に排出される。ＵＩ３３０は、ユーザに操作されるキーボタン、ディスプレイ、及びタッチパネルを有している。
【００１９】
＜画像形成装置の概略構成＞
図２は、本実施形態による画像形成装置の制御ブロック図である。図示されるように、主制御部３００は、図１の画像形成装置のシステム制御を行っている。主制御部３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＯＭ(Read Only Memory)３０２、ＲＡＭ(Random Access Memory)３０３及びタイマ２９１を有している。ＣＰＵ３０１は、画像形成装置のシステム制御を行う中央処理装置である。ＣＰＵ３０１には、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ３０２と、制御に用いる変数やイメージセンサ２３３によって読み取られた画像データを保存するＲＡＭ３０３が、アドレスバスとデータバスにより接続されている。
【００２０】
ＲＡＭ３０３は、画像形成装置への電源供給が停止しても保存された値を保持可能な不揮発性メモリである。ＣＰＵ３０１には、時間カウントが可能なタイマ２９１が接続されている。ＣＰＵ３０１は、タイマ２９１のタイムカウント値の設定やタイマ計測値の取得を行う。さらに、ＣＰＵ３０１は、Ｉ／Ｏ３０７を介して接続された、各種センサ信号の入力およびソレノイドモータ等の各種負荷の制御を行う。
【００２１】
ＣＰＵ３０１は、原稿給送装置制御部４８０を介して、図１の原稿搬送ローラ１１２の駆動や原稿有無センサ１５１による原稿有無検知などを行う。また、ＣＰＵ３０１は、イメージリーダ制御部２８０を介して、原稿圧板の開閉動作の検知やガラス台５５上の原稿画像、原稿給送装置制御部４８０によって給送された原稿画像をイメージセンサ２３３で読み取る。イメージセンサ２３３から出力されたアナログ画像信号は、画像信号制御部２８１に転送される。
【００２２】
画像信号制御部２８１は、コピー動作時は、イメージセンサ２３３からのアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換した後に各処理を施し、このデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部２８５に出力する。画像信号制御部２８１は、プリント動作時は、コンピュータ２８３から外部インターフェース（ＩＦ）２８２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てプリンタ制御部２８５に出力する。
【００２３】
プリンタ制御部２８５は、ＣＰＵ３０１からの指示に基づいて、画像形成部２７１へ画像形成を指示する。画像形成部２７１は、入力されたビデオ信号に基づき画像形成ユニット１２０を駆動する。また、プリンタ制御部２８５は、ＣＰＵ３０１からの指示に基づいて、紙搬送部２７０へ用紙の給紙及び搬送制御を指示する。プリンタ制御部２８５はＣＰＵ３０１からの指示に基づいて、定着部２７５を駆動し、画像形成された用紙上のトナー像を定着する定着制御を行う。
【００２４】
ＵＩ３３０は、ユーザからの入力を受け付ける操作部である。ユーザは、ＵＩ３３０を通じて、画像形成を行うカラーモードの選択や、画像形成装置の状態表示、コピースタート等の指示を画像形成装置に入力する。ここで選択されたモード設定は、ＲＡＭ３０３に格納される。プリントが所定時間実施されない場合、ＣＰＵ３０１は、電源制御部４８１を介して省電力モードへ移行する。省電力モードでは、ＵＩ３３０のＬＥＤバックライトを消灯すると共に、各種駆動負荷の電源供給を停止する。
【００２５】
＜画像形成装置の基本画像形成動作＞
次に、図１及び図２を用いて、基本的な画像形成動作について説明する。ＣＰＵ３０１は、ＵＩ３３０等からのカラーモードや置数等のプリント設定指示や、原稿給送装置制御部４８０やイメージリーダ制御部２８０を介して原稿圧板開閉や原稿載置を検知すると、プリント準備動作を行う。プリント準備動作では、ＣＰＵ３０１は、定着器１７０の温度調整制御を開始する。その後、ＣＰＵ３０１は、ＵＩ３３０から指定されたカラーモードに合わせて、中間転写ユニット１４０の当接離間状態の切り替えとレーザスキャナユニット１０３（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）内のポリゴンモータの駆動制御を開始する。中間転写ユニット１４０の当接離間状態切り替え、及びプリント準備動作に関しては詳細を後述する。
【００２６】
ＣＰＵ３０１は、プリント動作開始の指示が入ると、原稿給送装置制御部４８０を介して原稿読取を開始して原稿搬送ローラ１１２を駆動し、原稿台１５２から原稿用紙をプラテンガラス上に搬送すると共に、不図示のランプの光をプラテンガラスに照射する。原稿からの反射光は、ミラーを通してイメージセンサ２３３に導かれるように構成されており、イメージセンサ２３３により読み取った原稿の画像データは、画像信号制御部２８１へ出力される。原稿読取は、ガラス台５５上の原稿読取が完了するまで、もしくは原稿有無センサ１５１によって検知された最終原稿の読取が完了するまで継続される。
【００２７】
一方で、ＣＰＵ３０１は、中間転写ユニット１４０の当接状態切り替えが完了すると、画像形成部２７１を介して画像形成ユニット１２０（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）を制御し、ＲＡＭ３０３へ保存された画像データの画像形成動作を開始する。画像形成ユニット１２０（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）は、感光ドラム１０１（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、現像器１０４（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、帯電ローラ１０２（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、クリーナ１０７（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）などによって構成されている。画像形成ユニット１２０（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）では、感光ドラム１０１表面が帯電された後、レーザスキャナユニット１０３（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）から照射されるレーザ光により、感光ドラム１０１上に潜像が形成される。そして、形成された潜像は、現像器内のトナーにより感光ドラム１０１上に現像される。その後、感光ドラム１０１上に現像されたトナー像は、一次転写ローラ１０５ｋ及び一次転写ローラ１０５（ｙ，ｍ，ｃ）において一次転写電圧が印加され、中間転写ベルト１３０へ転写される。中間転写ベルト１３０へ転写されたトナー像は、中間転写ベルト１３０の回転によって、二次転写部１１８へと至る。
【００２８】
また、ＣＰＵ３０１は、二次転写部１１８にトナー像が到着するタイミングに間に合うように、紙搬送部２７０を通じて給紙ピックアップローラ１１や給紙ローラ１２やレジストローラ１１６や排紙ローラ１３９の駆動源のモータ（不図示）を駆動させる。これを受けて、給紙ピックアップローラ１１が回転駆動し、タンデム方式の給紙装置５１の給紙カセット９１から用紙が１枚ずつ給紙搬送される。
【００２９】
以上のように、二次転写部１１８に到達した用紙とトナー像に対して二次転写電圧を印加することにより、トナー像が用紙に転写される。二次転写後の用紙は、定着器１７０へ搬送される。定着器１７０で、用紙上のトナー像が用紙に加熱定着される。その後、ＣＰＵ３０１は、給紙搬送部によって制御された排紙ローラ１３９を介し、排紙トレイ１３２に排紙を行う。なお、上記の基本的な画像形成動作は一例であり、本発明は上記構成に限定されるものではない。
【００３０】
［給紙装置構成の説明］
次に、図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ）〜（ｃ）を参照して、本実施形態における給紙装置５１について詳細に説明する。なお、図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ）〜（ｃ）は本実施形態に係るタンデム方式の給紙装置５１をそれぞれ異なる状態で説明する断面図である。また、特に記載がない限り、給紙装置５１の用紙収納部内における用紙束Ｐの移動等は、ＣＰＵ３０１が原稿給送装置制御部４８０を通じて実行する。
【００３１】
給紙装置５１は、用紙収納手段側である給紙カセット９１と、その内部に設けられた用紙収納部２８ａ、２８ｂとを有する。Ａ４サイズやレターサイズ等の用紙束は用紙収納部２８ａ及び用紙収納部２８ｂに各々積載され、用紙Ｐが１枚ずつ給送される。給紙装置５１は、給紙カセットを移動させる際にユーザにより把持される把持部６１、６２を有する。給紙装置５１においては、図中右側の用紙収納部２８ｂ内の最上位にある用紙Ｐから順番に給送される。給紙装置５１は、用紙収納部２８ｂ内の用紙がなくなると、図中左側の用紙収納部２８ａ内の用紙束Ｐを用紙収納部２８ｂへと束ごと移送する束移動が行うことで用紙補給を行い、用紙の給送動作を再開可能とするタンデムカセット給送構成となっている。
【００３２】
［給紙装置構成］
図３（ａ）は、給紙動作時における給紙装置５１の断面図を示している。用紙収納部２８ｂには、積載された用紙束Ｐを昇降させるように支持されたリフタ板３５が配置されている。リフタ板３５の上方に配置された給紙ピックアップローラ１１は、給紙ローラ１２を中心として回動可能なアーム（不図示）により回動可能に支持される。給紙ピックアップローラ１１が用紙Ｐに接触した状態で回転することで、リフタ板３５に積載された用紙Ｐが繰り出される。繰り出された用紙Ｐは、給紙ローラ１２により搬送される。ただし、給紙ローラ１２によって２枚以上の用紙Ｐが同時に繰り出された場合、２枚目以降の用紙Ｐは、給紙ローラ１２とリタードローラ１３とによる分離作用により、給紙カセット９１側に戻される。なお、給紙ピックアップローラ１１は、用紙束Ｐを給送する給送手段を構成する。
【００３３】
図３（ｂ）は、紙センサ７８が「紙無し」を検知した後に、リフタ板３５を降ろした時の給紙装置５１の断面図を示している。給紙カセット９１の前端部における下部には、リフタＨＰ（ホームポジション）を検知するセンサ８４が配置されている。紙搬送部２７０は、リフタ板３５上の用紙束Ｐの最上位にある用紙Ｐが常に安定して給紙ピックアップローラ１１に当接するように、給紙ピックアップローラ１１の上下方向高さに応じてリフタ板３５を上昇可能となるようリフタモータ２１の駆動を制御する。紙センサ７８が「紙無し」を検知すると、ＣＰＵ３０１は、用紙補給を行うために、紙搬送部２７０はセンサ８４を検知するまでリフタモータ２１を駆動してリフタ板３５を下降させる。
【００３４】
［束移動装置構成］
次に、図４（ａ）、（ｂ）を参照して、用紙補給のために給紙装置５１における用紙束Ｐを移動させる束移動構成を説明する。給紙装置５１は、用紙収納部２８ａの底部から用紙収納部２８ｂ側に一部が延びるように形成された固定のセットトレイ８８を有している。また、用紙収納部２８ａには、セットトレイ８８に沿って用紙収納部２８ｂ側にスライド移動するように支持された束移動規制板３７が配置されている。束移動規制板３７は、紙搬送部２７０により制御される束移動規制板駆動モータ６５によって図４の左右方向にスライド移動可能に支持されている。これによって、用紙収納部２８ａにセットされた用紙束Ｐに対しては、束移動規制板３７によって、用紙収納部２８ｂへ束ごとスライド移動する束移動が実行される構成となっている。束移動規制板３７は用紙収納部２８ａ内の用紙束Ｐを用紙収納部２８ｂへ移動する移動部として機能する。
【００３５】
また、給紙装置５１の中央部には、左右の用紙束Ｐを仕切る手段としてのアーム部材３６が配置されている。アーム部材３６は、仕切りソレノイド２０の駆動により、仕切り位置と開放位置とに移動可能に構成される。仕切り位置とは、アーム部材３６が用紙収納部２８ｂと用紙収納部２８ａとの間を仕切り、両者の間での用紙束Ｐの束移動を阻止する位置である。開放位置とは、アーム部材３６が仕切り位置から退避して、用紙収納部２８ｂ及び用紙収納部２８ａ間を開放して両者の間で用紙束Ｐを移動する束移動を可能とする位置である。通常時は、アーム部材３６は、仕切り位置をホームポジションとしている。
【００３６】
図４（ａ）に、用紙束Ｐが移動中の状態での給紙装置５１の断面図を示す。この状態では、アーム部材３６は仕切り位置から開放位置に退避している。用紙収納部２８ａに収納された用紙束Ｐは、束移動規制板３７によって、用紙収納部２８ａから用紙収納部２８ｂへと移動している。
図４（ｂ）に、束移動完了後の給紙装置５１の断面図を示し、図４（ｃ）に、リフトアップ後の給紙装置５１の断面図を示す。給紙装置５１では、束移動を完了すると、束移動規制板３７が元の位置に戻され、リフタ板３５が上昇される。これにより、用紙束Ｐの最上位にある用紙が給紙ピックアップローラ１１に当接した状態となり、束移動制御が完了する。
【００３７】
ジョブの画像形成中に図３（ｂ）で紙センサ７８が「紙無し」を検知した場合、画像形成動作が中断され、リフタ駆動制御及び給紙装置５１内での図４（ａ）〜（ｃ）に示した束移動が実行され、用紙補給がなされる。束移動が完了するまでの時間は、給紙装置５１からの給紙を行うことはできないので、この時間がダウンタイムとなる。
【００３８】
［画像形成中の調整処理］
次に、本実施形態における画像形成装置によるジョブの画像形成中に行う必要のある、ダウンタイムを必要とする処理について、カラー画像の形成を例にとって説明する。以下、ダウンタイムを必要とする、画像形成条件を調整するための処理を調整処理と記載する。また、特に記載のない限り、以下の調整処理はＣＰＵ３０１によって実行される。
画像形成装置では、高画質を維持するために、または、画像形成装置を形成しているさまざまなパーツの耐久性を保持するために、ダウンタイムを必要とするさまざまな処理が画像形成ジョブ中のタイミングで実施される。例えば、出力枚数の増加や環境の変化などにより、画像形成装置の出力画像の濃度や濃度バランスが徐々に変化する。調整処理としては、このような出力画像の濃度変化などに対応して画像形成のパラメータを調整するための処理が挙げられる。調整処理は、前回の調整処理から予め決められた時間を経過したとき、または、前回の調整処理後に形成した画像形成枚数が予め決められた枚数を超えたときなどに行われる。画像形成のパラメータとしては、例えば、画像形成で用いるトナー補給量や、転写電圧などの各種電圧などが挙げられる。
【００３９】
調整処理の一例としては、高画質を維持するために必要不可欠な安定したトナー濃度を実現するためのパッチ検知処理、ＡＴＲ（Auto Toner Regulation）処理、現像剤吐出処理等がある。また、最適な転写を実現するための転写電圧を求める１次転写ＡＴＶＣ（Auto Transfer Voltage Control）処理等も調整処理の一例である。以下、上記説明した調整処理の一例としてパッチ検知処理、現像剤吐出処理、１次転写ＡＴＶＣ処理、について説明する。
【００４０】
［パッチ検知処理］
パッチ検知処理では、画像形成装置は、ＣＰＵ３０１の制御により、感光ドラム１０１（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）の表面上に所定濃度のトナーパターン（パッチ）を形成する。ＣＰＵ３０１は、トナーパターンの濃度をパッチ検知センサα、β、γ及びδにより読み取り、読み取られた濃度とそのときの最適な目標濃度とを比較する。
【００４１】
最適な目標濃度は任意の手法で決定可能であるが、本実施形態では、トナーの補給状況やトナーとキャリアの比により最適な目標濃度を決定した。パッチ検知が実施された場合、パッチ検知センサα、β、γ及びδで検知された濃度が目標濃度よりも高いと判定された場合には、トナー濃度を薄くするために、該当する色のトナー補給量を減らす等のトナー補給量調整を実施する。例えばパッチ検知センサαで検知された濃度が目標濃度よりも高い場合には、イエローのトナーの補給量を減らす。
【００４２】
また、パッチ検知センサα、β、γ及びδで検知された濃度が目標濃度に対し低いと判定された場合には、濃度が低い色のトナー補給量を増やしてトナー濃度を濃くする等のトナー補給量調整を実施する。
トナー補給量調整では、検知されたパッチ濃度と目標濃度との差分から、検知されたトナー濃度がどのくらい目標濃度から離れているかを判定してトナー補給量を調整する。パッチ検知処理を行う場合、感光ドラム１０１（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）に形成されたトナーパターンが中間転写ベルト１３０に転写されないようにする必要がある。従って、ＣＰＵ３０１は、トナーパターンを形成した感光ドラム１０１（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）に対応する一次転写ローラ１０５（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）の個別オンオフ等の動作制御を実行する。
【００４３】
本実施形態では、一次転写ローラ１０５（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）は転写ローラタイプであり、中間転写ベルト１３０から離間接合できるように制御される。ＣＰＵ３０１は、パッチ検知処理で必要な感光ドラム１０１ｙ〜１０１ｋ上に形成されたトナーパターンを除去する。そのために、ＣＰＵ３０１は、帯電ローラ１０２（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、レーザスキャナユニット１０３（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、現像器１０４（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、及びクリーナ１０７（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）を個別にオンオフ制御する。
【００４４】
図５は、パッチ検センサαが感光ドラム１０１ｙ上のパターン（濃度補正用、または画像ずれ検出用）７０を検知する様子の説明図を示す。図示されるように、ＬＥＤから照射された光は、感光ドラム１０１ｙまたはパターン７０で反射されて受光素子（フォトトランジスタ）ＰＴが受光する。感光ドラムｙは、フォトセンサ６０、６１内の発光素子（ＬＥＤ）が照射する光の反射率がパターン７０とは異なるものを使用する。これにより、反射率の違いによるパターン検知が可能となる。 本実施形態では、感光ドラムｙは、フォトセンサ６０、６１内の発光素子（ＬＥＤ）が照射する光の反射率がパターン７０よりも大きいものを使用した。
なお、他のパッチ検センサβ、γ及びδ及び感光ドラム１０１（ｍ，ｃ，ｋ）については、これらはパッチ検センサα及び感光ドラムｙと同様の構成を有するので詳細な説明は省略する。
【００４５】
図６（ａ）〜（ｃ）に、ＬＥＤが照射する光をパターン７０が受光するときの検知レベルと、感光ドラム１０１が反射する反射光を受光素子（フォトトランジスタ）ＰＴが受光するときの検知レベルを示す。図６（ａ）は、感光ドラム１０１→パターン７０→感光ドラム１０１の順番で受光回路が反射光を検知した様子を示し、図６（ｂ）はそれを閾値レベルで２値化したものである。   
【００４６】
［現像剤吐出処理］
その他の調整処理として、現像剤吐出処理がある。これは、画像デューティーの低い画像、即ち薄い画像、絵あるいは印刷される領域が小さい画像などの、消費トナー量が少ない画像を多数印刷する場合に実行される処理である。この場合、現像部内に、現像剤容器から現像位置に供給されたトナー（現像剤）が転写されずに取り残される。トナーが帯電ローラ、現像ローラ部分に蓄積されたままとなった状態で画像形成が行われないまま時間が経過すると、トナーは次第に劣化してしまう。劣化したトナーを用いて画像を形成すると、画像の再現性が十分に得られず、用紙Ｐに形成される画像の品質が低下するおそれがある。
【００４７】
そこで、ＣＰＵ３０１は、画像形成装置内に取り残されたトナーを除去するために、強制的にトナーを吐出して除去する処理を実行する。この処理でも、前述した処理と同様に、現像剤吐出処理が必要な感光ドラム１０１ｙ〜１０１ｋに対応する帯電ローラ１０２（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、現像器１０４（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、及びクリーナ１０７（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）を個別に駆動させる制御を実行する。
【００４８】
［１次転写ＡＴＶＣ処理］
本実施形態では、ＣＰＵ３０１の制御により、図１に示される中間転写ベルト１３０を使用して画像形成を実行し、感光ドラム１０１上で現像されたトナー像が中間転写ベルト１３０に転写される（１次転写）。この転写の際に設定する転写電圧は、画像形成装置の使用時における環境や転写されるトナーの状態に影響される。
【００４９】
トナーの転写に最適な転写電圧を決定するためには、画像形成装置が使用されている環境において、設定された転写電圧とそれに応じて流れる電流との関係を測定する。測定された関係から、環境やトナーの状態により目標電圧が決定される。そして、得られた電圧と電流との関係から求められた電圧が最適な転写電圧となる。なお、目標電圧は、予め実験データに基づいて作成された目標電圧テーブルにより決定される。
【００５０】
設定する転写電圧と、それに応じて流れる電流との関係を得るためには、設定電圧を変化させながら数点分の電流値をサンプリングする処理を実施する。このように１次転写電流値のサンプリングを実行する処理は１次転写ＡＴＶＣ処理と呼ばれている。 
【００５１】
１次転写ＡＴＶＣ処理を行う場合、感光ドラム１０１ｙ〜１０１ｋ上へのトナー形成は実行しない。そのため、１次転写ＡＴＶＣを行う場合、ＣＰＵ３０１は、感光ドラム１０１ｙ〜１０１ｋに対応する帯電ローラ１０２（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）が駆動しないように個別に制御を行う。また、ＣＰＵ３０１は、レーザスキャナユニット１０３（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、及び現像器１０４（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）についても、これらが駆動しないように個別に制御を行う。
【００５２】
一方、１次転写ＡＴＶＣを行う感光ドラム１０１ｙ〜１０１ｋに対しては、ＣＰＵ３０１は、一次転写ローラ１０５（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）を個別に駆動制御する。以上で述べた調整処理をジョブの画像形成中に実施する際は、コピー動作やプリント動作を強制的に停止或は出力速度を低下させて行うため、ダウンタイムとなる。
【００５３】
［調整開始条件］
図７（ａ）、（ｂ）に、調整動作の実行タイミングと、紙センサ７８が「紙無し」を検知したときの自動給紙リカバリタイミングとの動作タイミングの説明図を示す。
【００５４】
従来、ジョブの画像形成中に図３（ｂ）に示されるように紙センサ７８が「紙無し」を検知して自動給紙リカバリ動作を行うタイミングと、ＣＰＵ３０１が上述した調整処理を実施するタイミングとは同期していない。このため、従来においては、図７（ａ）に示されるように、調整処理と束移動とが別々のタイミングで実施される。図示される様に、例えば連続画像形成中に紙センサ７８が「紙無し」を検出した場合、自動給紙リカバリが実行され、束移動により７秒の待ち時間が発生する。その間、画像形成は停止されて待機状態になる。束移動が完了すると、画像形成及び給紙が行われる。
【００５５】
一方、パッチ検知処理を実行するための第１実行条件が満たされている場合には、パッチ検知処理が実行され、調整動作が実行される。本実施形態では以下に示す閾値に到達した場合に、パッチ検知処理が実行され、調整動作が実行される。この調整動作を実行している期間は待ち時間となり、この例では待ち時間は６秒であった。したがって、従来のように束移動とパッチ検知処理とを実行した場合、図７（ａ）に示される自動給紙リカバリ動作時間である７秒とパッチ検知処理時間での待ち時間である６秒とがそれぞれ必要となる。その結果、ダウンタイムは両者の和である１３秒となる。
【００５６】
図７（ｂ）に、本実施形態における束移動と調整処理とを実行する処理を示す。図示される様に、ＣＰＵ３０１は、束移動を実行している間に調整動作を実行する。従って、調整動作には６秒を有するものの、ＣＰＵ３０１は、束移動（７秒）を実行している間に調整動作を実行するので、束移動に要する７秒がダウンタイムとなる。
【００５７】
図８に、本実施形態での調整処理における実施条件および調整時間を示す表を示す。図中において、調整処理として、パッチ検知処理、現像剤吐出処理、及び一次転写ＡＶＴＣが示されている。閾値１は、ジョブでの画像形成中に前回実行された調整処理を基準とした画像形成枚数を表わす。従って、パッチ検知処理に対応する閾値１は「１５０枚」となり、カウンタ値が１５０枚を超えるとＣＰＵ３０１がパッチ検知処理を実行する。
【００５８】
なお、本実施形態では、用紙としての用紙Ｐへの画像形成が終了する毎に数値が増加するカウンタを設け、このカウント値を画像形成枚数とした。カウンタ値は調整処理ごとに使用され、カウンタ値が閾値１を超えた場合に画像形成動作を中断して調整動作を行う。調整動作が終了すると、対応するカウンタがクリアされ、その値が０となる。
【００５９】
一方、閾値２は、ジョブの画像形成中に図３（ｂ）の紙センサ７８で「紙無し」検知して自動給紙リカバリ動作を行うタイミングでの調整処理を実行するか否かの判定に使用される閾値である。従って、紙センサ７８が「紙無し」を検知した場合、ＣＰＵ３０１は、調整処理を実行するための、第１実行条件よりも緩和された第２実行条件が満たされているかを判定する。本実施形態では、カウンタ値が閾値２である１３０を超えているかを判定し、超えている場合には束移動と平行して調整動作を実行する。従って、この場合には、カウンタ値が閾値１である１５０を超えていない場合であっても、閾値２である１３０を超えていれば調整処理が実行される。調整処理が終了すると、対応するカウンタが０クリアされる。
【００６０】
従って、図８（ｂ）に示されるように、連続画像形成中にバッチ検出処理の閾値２を超えた状態で紙センサ７８が「紙無し」を検出した場合、図８（ｂ）におけるAのタイミングで、束移動による自動給紙リカバリが実行され、かつ、調整処理が実行される。このため、自動給紙リカバリ動作時間の７秒間とパッチ検知処理にかかる動作時間６秒間が同じタイミングで実行され、結果としてダウンタイムが７秒で済む。
その結果、図８（ａ）の従来技術と、図８（ｂ）の本実施形態と、におけるダウンタイムの差をＴとすると、Ｔ＝１３秒−７秒＝６となりダウンタイムを６秒短くすることができる。
【００６１】
［フローチャートの説明］
図９に、本実施例における画像形成装置の動作を表すフローチャートを示す。なお、特に断りのない限り、以下の各処理はＣＰＵ３０１によって実行される。
【００６２】
ＣＰＵ３０１は、スタートキー３０６の押下やコンピュータ２８３から外部ＩＦ２８２を通じてプリント開始指示を受け取ると、画像形成ジョブを開始し、用紙収納部２８ｂに紙があるか否かを確認する（Ｓ１６０１）。基本的には、ＣＰＵ３０１は、用紙収納部２８ｂに用紙がある状態でプリント開始指示を受け取る。従って、ジョブが開始されたタイミングでは、用紙収納部２８ｂには用紙Ｐが存在して判定結果はＹとなる（Ｓ１６０１：Ｙ）。この場合、ＣＰＵ３０１は、各種画像自動調整のための調整処理を実行するか否かを判定する（Ｓ１６０８）。
【００６３】
なお、Ｓ１６０１で「紙無し」と判定された場合、ＣＰＵ３０１は、紙無し状態から他に一致する用紙が存在するかを識別し、給紙リカバリ可能かを判定する（Ｓ１６０２）。Ｓ１６０２でリカバリ可能であると判定された場合（Ｓ１６０２：Ｙ）、タンデム給紙段からの給紙であるか判定する（Ｓ１６０３）。Ｓ１６０２でリカバリが不可能と判定された場合（Ｓ１６０３：Ｎ）は、紙無し状態をＵＩ３３０に通知して（Ｓ１６１８）処理を終了する。タンデム給紙段からの給紙であった場合（Ｓ１６０３：Ｙ）、他列の用紙束、即ち用紙収納部２８ａからの用紙束の移動を開始する（Ｓ１６０４）。
【００６４】
用紙収納部２８ａ以外からの給紙リカバリであると判定された場合（Ｓ１６０３：Ｎ）、他の給紙段への切替動作を開始（Ｓ１６０６）し、各調整処理を実行するかを判定する（Ｓ１６０８）。Ｓ１６０４で用紙束の移動を開始した場合、ＣＰＵ３０１は、束移動中であることを表わすフラグをＯＮにし（Ｓ１６０５）、Ｓ１６０８を実行する。Ｓ１６０８では、ＣＰＵ３０１は、パッチ検知処理、現像剤吐出処理、及び一次転写ＡＶＴＣの各調整処理について、それぞれの処理を実行するか否かを判定する。パッチ検知処理の所定の実行条件を満たしている場合、ＣＰＵ３０１はパッチ検知処理を実行し、満たしてない場合にはパッチ検知処理を実行しない。
【００６５】
同様に、ＣＰＵ３０１は、現像剤吐出処理の所定の実行条件を満たしているかを判定し、満たしている場合には現像剤吐出処理を実行し、満たしていない場合には現像剤吐出処理を実行しない。更に、ＣＰＵ３０１は、一次転写ＡＶＴＣの所定の実行条件を満たしているかを判定し、満たしている場合には一次転写ＡＶＴＣ処理を実行し、満たしていない場合には一次転写ＡＶＴＣ処理を実行しない。Ｓ１６０８での処理の詳細は図１０を参照して後述する。
【００６６】
ＣＰＵ３０１は、Ｓ１６０８を実行した後に、給紙リカバリが完了したかどうかを判定（Ｓ１６１０）する。完了していなかった場合（Ｓ１６１０：Ｎ）は、完了するまで再度Ｓ１６１０を実行する。完了していた場合（Ｓ１６１０：Ｙ）、ＣＰＵ３０１は、束移動フラグをＯＦＦにする（Ｓ１６１１）。束移動フラグをＯＦＦ（Ｓ１６１１）した後、ＣＰＵ３０１は、給紙動作を行い（Ｓ１６１２）、画像形成を開始する（Ｓ１６１３）。その後、ＣＰＵ３０１は、画像形成が終了したかを判定し（Ｓ１６１４）、画像形成が終了していない場合（Ｓ１６１４：Ｎ）、再度Ｓ１６１４を実行する。画像形成が終了した場合（Ｓ１６１４：Ｙ）、ＣＰＵ３０１は、枚数カウンタをカウントアップし（Ｓ１６１５）、最終ページの画像形成が終了したかどうかを判定する（Ｓ１６１６）。
【００６７】
最終ページであった場合（Ｓ１６１６：Ｙ）、ＣＰＵ３０１は、印字動作を終了する（Ｓ１６１７）。最終ページでなかった場合（Ｓ１６１６：Ｎ）、ＣＰＵ３０１は、再度Ｓ１６０１を実行する。
【００６８】
次に、図１０のフローチャートを参照して、Ｓ１６０８の詳細を説明する。
ＣＰＵ３０１は、束移動フラグがＯＮか否かを判定する（Ｓ１７０１）。束移動フラグがＯＮである場合（Ｓ１７０１：Ｙ）、用紙Ｐは束移動中となっている。従って、ＣＰＵ３０１は、図８に示される３種類の調整処理、つまり、パッチ検知処理、現像剤吐出処理、及び一次転写ＡＶＴＣの項目ごとに、該当する枚数カウンタが図８の閾値２を超えているかどうかを判定する（Ｓ１７０２）。閾値２を超えている調整処理がある場合（Ｓ１７０２：Ｙ）、ＣＰＵ３０１は、後述するＳ１７０４を実行する。
【００６９】
束移動フラグの判定Ｓ１７０１がＯＦＦである場合（Ｓ１７０１：Ｎ）、束移動中ではないので、ＣＰＵ３０１は、枚数カウンタが図８の閾値１を超えているかどうかを判定する（Ｓ１７０３）。枚数カウンタが閾値１を超えている場合、ＣＰＵ３０１は、画像形成装置内に先行する用紙の画像形成が終了したかを判定し（Ｓ１７０４）、終了していない場合（Ｓ１７０４：Ｎ）には再度Ｓ１７０４を実行する。終了した場合（Ｓ１７０４：Ｙ）には、Ｓ１７０２またはＳ１７０３で閾値２または閾値１を超えていると判定された調整処理を実行する。
【００７０】
その後、ＣＰＵ３０１は、調整処理が終了したかを判定し（Ｓ１７０６）、終了していない場合（Ｓ１７０６：Ｎ）には再度Ｓ１７０６を実行する。終了している場合（Ｓ１７０６：Ｙ）、ＣＰＵ３０１は、枚数カウンタを０クリアし（Ｓ１７０７）、図９に戻ってＳ１６１０の処理を実行する。
【００７１】
以上のように、本実施形態の画像形成装置は、画像形成中に自動的に用紙補給を行う場合、ダウンタイムが発生する調整処理、例えば上述したパッチ検知処理を実行するか否かを制御する。画像形成中に用紙補給を行う場合とは、例えば、画像形成に用いていた用紙の給紙部である用紙収納部２８ｂが用紙収納部２８ｂからの給紙を継続するために他の用紙束を給紙位置へ移動している場合である。調整処理を実行すると判定された場合には、用紙束の移動動作中に、調整処理が実行される。従って、用紙束の移動動作に要するダウンタイム中に、ダウンタイムが発生するパッチ検知処理などの調整処理が実行される。従来技術では、用紙束の移動動作の判定と調整処理の実行判定とが独立していたので用紙束を移動させた後に調整処理が実行されてしまったときにダウンタイムが増大していた。しかし、本実施形態では、用紙束の移動動作中に、パッチ検知処理などの、ダウンタイムが発生する他の調整処理を実行するので、画像形成装置におけるダウンタイムを短縮することができる。
【００７２】
上述した実施形態では給紙装置はタンデムカセット給送を行うものとしたが、給紙手法はこれに限られるものではなく、任意のタイプの給紙方法を用いることができる。また、上述した実施形態では用紙を自動補給する例を示したが、手動で給紙を行う場合も本発明を適用することができる。例えば、手動での用紙補給中にパッチ検知処理を実行することで、上述した実施形態と同様に、手動での用紙補給に要するダウンタイムとパッチ検知処理に要するダウンタイムとを加算した場合よりも短時間でパッチ検知処理及び用紙補給を完了することができる。
【図１】
2020134554.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020134554.tif 000009
【図８】
2020134554.tif 000010
【図９】
2020134554.tif 000011
【図１０】
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