(57)【要約】【課題】給紙部から画像形成部までの距離が比較的長い給紙段を備える画像形成装置において、給紙搬送時間がネックになりファーストプリントやスループットが遅くなることを防止する。【解決手段】セットされた用紙束のうちの一度に１枚の用紙を給紙する給紙段２３には待機機構４０が付随して設けられる。待機機構４０は、給紙段２３から給紙された１枚の用紙を画像形成部１０へ供給する前に一時的に待機させる待機位置４１を有する。制御部は、プリント要求が発生する前に、給紙段２３から用紙を給紙し、待機位置４１に待機させておき、プリント要求が発生したときに待機位置４１から再給紙を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されてきた用紙に対して画像を形成する画像形成部と、
用紙束をセットするとともに用紙束のうちの一度に１枚の用紙を給紙する給紙段と、
前記給紙段に付随して設けられ、前記給紙された１枚の用紙を前記画像形成部へ供給する前に一時的に待機させる待機位置を有する待機機構と、
プリント要求が発生する前に、前記給紙段から用紙を給紙し、前記待機機構の待機位置に待機させておき、プリント要求が発生したときに前記待機位置から再給紙を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記待機機構が付随する給紙段と待機機構が付随しない給紙部とを含む複数の給紙段を有し、前記待機機構の用紙搬送路は前記待機機構が付随しない給紙段の用紙搬送路と重複する部分を含まず、前記待機機構が付随する給紙段の給紙部は他の給紙段の給紙部と逆側に配置され、前記待機機構の用紙搬送路は前記給紙段にセットされた用紙面とほぼ平行に配置され、前記待機機構が付随する給紙段から給紙される用紙は当該給紙段の給紙部でＵターンするように折り返して前記待機位置まで搬送されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記待機機構が付随する給紙段について、当該給紙段内の用紙がなくなっても前記待機位置に用紙が待機していれば、当該給紙段の用紙無しと認識しないことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記待機位置に用紙が待機している状態で、前記待機位置が付随する給紙段にセットされる用紙サイズが変更されたとき、前記待機位置に待機している用紙をそのまま装置外に排出し、当該給紙段に新たにセットされた用紙を前記待機位置まで搬送し待機させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記待機位置に用紙が待機している状態で、前記待機位置が付随する給紙段にセットされる用紙サイズが変更された場合、当該給紙段にセットされた用紙のプリント要求が発生したときに、前記待機位置に待機している用紙をそのまま装置外に排出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記待機機構が付随する給紙段の使用時に、前記待機位置に用紙を待機させる制御を行うかどうかをユーザが設定する設定手段を備えた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、複写機、プリンタ、ファックスなどの画像形成装置に係り、特に、給紙部から画像形成部までの距離が比較的長い給紙搬送機構を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置において、メカ構成、操作性、デザイン等の理由から、給紙部から画像形成部までの距離が比較的長い給紙搬送機構を備えた画像形成装置が存在している。
【０００３】
また、従来、複数のサイズの用紙をセットすることができる多段の給紙段を備えたページプリンタなどでは、印刷するためのイメージデータ作成が終了する以前に、利用する用紙のサイズが判明した時点で、そのサイズの用紙の給紙を開始し、その用紙を画像形成部の直前に待機させておき、イメージデータ作成終了時点で画像形成部に転送することにより、印刷処理全体の処理時間の短縮化を図る、いわゆるプレフィード機能を備えたものが知られている。特許文献１にはコピー機能、ファックス機能及びプリンタ機能を兼備したデジタル複合機においてプレフィードを行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１５１０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の画像形成装置において、給紙部から画像形成部までの距離が長いと、給紙搬送に掛かる時間が長くなってしまい、ファーストプリントやスループットが遅くなってしまう、という問題があった。上記特許文献１に記載の技術におけるプレフィードは、利用する用紙のサイズが判明した後の動作であり、給紙搬送に掛かる時間が長い場合にはプレフィードを採用したとしてもその効果が減殺されるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明では、給紙部から画像形成部までの距離が比較的長い給紙段を備える画像形成装置において、給紙搬送時間がネックになりファーストプリントやスループットが遅くなることを防止することができる画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による画像形成装置は、搬送されてきた用紙に対して画像を形成する画像形成部と、用紙束をセットするとともに用紙束のうちの一度に１枚の用紙を給紙する給紙段と、前記給紙段に付随して設けられ、前記給紙された１枚の用紙を前記画像形成部へ供給する前に一時的に待機させる待機位置を有する待機機構と、プリント要求が発生する前に、前記給紙段から用紙を給紙し、前記待機機構の待機位置に待機させておき、プリント要求が発生したときに前記待機位置から再給紙を行う制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、プリント要求が発生する前に、給紙段からの用紙を、給紙段から画像形成部までの用紙搬送路の中間にある待機機構内の待機位置に待機させておくことができる。これにより、プリント要求が発生したとき、より迅速に画像形成部までの給紙搬送を行うことが可能となる。その結果、ファーストプリントやスループットの向上を図ることができる。
【０００８】
好適な実施の形態では、前記待機機構が付随する給紙段と待機機構が付随しない給紙部とを含む複数の給紙段を有し、前記待機機構の用紙搬送路は前記待機機構が付随しない給紙段の用紙搬送路と重複する部分を含まず、前記待機機構が付随する給紙段の給紙部は他の給紙段の給紙部と逆側に配置され、前記待機機構の用紙搬送路は前記給紙段にセットされた用紙面とほぼ平行に配置され、前記待機機構が付随する給紙段から給紙される用紙は当該給紙段の給紙部でＵターンするように折り返して前記待機位置まで搬送される。
前記待機機構が付随する給紙段と待機機構が付随しない給紙部とを含む複数の給紙段を有する場合に、前記待機機構の用紙搬送路は前記待機機構が付随しない給紙段の用紙搬送路と重複する部分を含まないようにすることにより、待機位置に用紙を待機させておいても、他の給紙部への影響はない。
【０００９】
前記待機機構が付随する給紙段の給紙部は他の給紙段の給紙部と逆側に配置することにより、メカ構成、操作性、デザイン等の要請に対応することが可能となる。
【００１０】
前記待機機構の用紙搬送路は前記給紙段にセットされた用紙面とほぼ平行に配置され、前記待機機構が付随する給紙段から給紙される用紙は当該給紙段の給紙部でＵターンするように折り返して前記待機位置まで搬送される構成により、十分な長さの待機位置を確保することができる。
【００１１】
前記制御手段は、前記待機機構が付随する給紙段について、当該給紙段内の用紙がなくなっても前記待機位置に用紙が待機していれば、当該給紙段の用紙無しと認識しないようにすることができる。
【００１２】
前記待機位置に用紙が待機している状態で、前記待機位置が付随する給紙段にセットされる用紙サイズが変更されたときには、好ましくは、前記待機位置に待機している用紙をそのまま装置外に排出し、当該給紙段に新たにセットされた用紙を前記待機位置まで搬送し待機させる。これによって、誤ったサイズの用紙が利用されることを防止できる。
【００１３】
この代わりに、前記待機位置に用紙が待機している状態で、前記待機位置が付随する給紙段にセットされる用紙サイズが変更された場合、当該給紙段にセットされた用紙のプリント要求が発生したときに、前記待機位置に待機している用紙をそのまま装置外に排出するようにしてもよい。そのためには、待機している用紙のサイズを別途記憶しておく。これによって、待機中の用紙が利用される可能性を残すことができる。
【００１４】
前記待機機構が付随する給紙段の使用時に、前記待機位置に用紙を待機させる制御を行うかどうかをユーザが設定する設定手段を備えてもよい。これによって、ユーザの意思に応じて、待機位置の利用の可否を選択することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、給紙部から画像形成部までの搬送距離が比較的長い場合において、あらかじめ搬送路の途中の待機位置まで用紙を搬送させておき、画像形成動作開始時には待機させていた位置から再給紙させることにより、実質的に搬送距離が短くなり、搬送距離が比較的長いことによるファーストプリントタイム、スループットの低下を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の画像形成装置１００の概略構成が分かる側面図を示している。本発明は主として給紙搬送機構に関するものなので、主として給紙搬送に関する部分を詳細に示し、他の部分は簡略化して示してある。
【００１８】
画像形成部１０は、感光体ドラム上にレーザで静電潜像を形成した後、トナーで現像し、このトナー像を用紙に転写して熱定着する記録方式のものを示している。但し、本発明はこれに限るものではなく、他の記録方式（例えばインクジェット記録方式）のものであってもよい。
【００１９】
図の例では、異なるサイズの用紙をセット可能な複数の給紙段（この例では、第１給紙段２１、第２給紙段２２、および第３給紙段２３の３段）を備えたものを示している。給紙部や搬送路の所定箇所には用紙を検知するセンサ６１〜６６が設けられている。第１給紙段２１と第２給紙段２２のそれぞれの給紙部２１ａ，２２ａは用紙の主搬送路５１に近い側（装置背面側）に設けられているが、最下段にある第３給紙段２３の給紙部２３ａは給紙部２１ａ，２２ａと反対側（装置前面側）に設けられている。第３給紙段２３として、大サイズの用紙に対応する用紙カセット３１を保持可能なものを用いた場合に、給紙段の前面の前面位置３２を他の給紙段と一致させるために、背面側でカセット３１の端部が突出するような場合がある。このような場合、給紙部２３ａは背面側にを設けることができないため、給紙部２３ａを前面側に設けている。したがって、第３給紙段２３については、最下段であるがために必然的に必要となる搬送路部分５２に加えてさらに追加的な搬送路部分５３が必要となる。その結果、第３給紙段２３のトータルの搬送路長はきわめて長いものとなる。但し、搬送路部分５３は他の給紙段の搬送路と重ならず、かつ、比較的長い距離を有するので、本願発明者は、この搬送路部分５３を用紙待機位置４１として利用できることに想到した。
【００２０】
すなわち、本実施の形態では、搬送路部分５３を待機機構４０内に設けて、第２給紙段２２と第３給紙段２３との間に介挿している。待機機構４０は第３給紙段２３と一体に構成されてもよいし、別体で構成されユーザが着脱できるようにしてもよい。待機機構４０の用紙搬送路は第３給紙段２３にセットされた用紙面とほぼ平行に配置される。待機機構４０が付随する第３給紙段２３から給紙される用紙は当該給紙段の給紙部２３ａでＵターンするように折り返して待機位置４１まで搬送される。待機位置４１の具体的な利用方法については後述する。
【００２１】
図２は、図１に示した画像形成装置１００の制御ハードウェア構成を示すブロック図である。この装置全体はＣＰＵを含む制御部２００により制御される。制御部２００は、メモリ２０１に格納された制御プログラムに従って動作する。メモリ２０１は、制御プログラムの他、画像データ等、各種のデータを一時的に記憶することができる。画像入力部２０２は、複写機の場合のイメージスキャナ、プリンタの場合の印刷データ通信部、ファクシミリの場合の回線通信部を含み、入力画像データを制御部２００に転送する。各種センサ２０３は、上記センサ６１〜６６等を含む各種のセンサ群であり、センサ出力を制御部２００に入力する。
【００２２】
画像形成部２０４は、図１の画像形成部１０に相当し、用紙上に画像を形成する部位である。給紙部２０５は、制御部２００の制御下で上記給紙段からの用紙のピックアップおよび給紙を行う機構であり、駆動源の動力をピックアップローラおよび給紙ローラに選択的に伝達するクラッチ等を含む。用紙搬送部２０６は制御部２００の制御下で給紙された用紙の搬送を行う機構であり、駆動源の動力を搬送ローラに選択的に伝達するクラッチ等を含む。操作パネル部２０７は、ユーザに対して種々の情報を提供する表示部（例えばＬＣＤ等）および各種の指示を入力するための入力部（例えばテンキーや操作ボタン等）を有する。各種の指示には、プリント指示、枚数設定、濃度設定、給紙段選択、モード選択、等を含む。モード選択には、本実施の形態における給紙段２３についての待機位置での用紙待機動作を行うかどうかを定めるユーザ設定を含む。
【００２３】
以下、本実施の形態の動作についてフローチャートを参照しながら説明する。以下の各フローチャートに規定される処理は、制御部２００のＣＰＵがメモリ２０１内の制御プログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００２４】
図３は、本実施の形態におけるプリント処理の概略手順を示している。ここで、プリント処理とは、プリンタ、複写機、ファクシミリの別を問わず、与えられた画像を用紙に印刷出力する処理をいう。
【００２５】
図３の処理において、プリント要求が発生すると（Ｓ１）、まず、指定された給紙段が、待機位置を有する給紙段（本実施の形態で第３給紙段２３）か否かをチェックする（Ｓ２）。そうであれば、その給紙段からの用紙が待機位置に待機しているかを判断する（Ｓ３）。そうでなければ、指定された給紙段から給紙動作を行い（Ｓ５）、画像形成動作を行う（Ｓ７）。
【００２６】
待機位置を有する給紙段が指定され、待機位置に待機中の用紙があれば（Ｓ３，Ｙｅｓ）、待機中の用紙の給紙を開始すると共に、指定された給紙段から次の用紙を待機位置まで搬送する（Ｓ６）。そして待機位置から搬送した用紙で画像形成動作を行う（Ｓ７）。これにより、第３給紙段２３から給紙を行う場合の給紙に要する時間を低減することが可能となる。
【００２７】
待機中の用紙が無い場合は（Ｓ３，Ｎｏ）、第３給紙段２３から用紙を待機位置まで搬送し（Ｓ４）、上記ステップＳ６へ進む。
【００２８】
次に、図４のフローチャートにより本実施の形態におけるスタンバイ時の処理を説明する。この処理は、スタンバイ時に定期的（例えば数１０ｍｓ〜数秒毎）に実行するようにすれば、図３のステップＳ３において、スタンバイ時に「待機中の用紙が有る」状態を実現することができる。なお、この処理は給紙段のカセットの抜き差し時に実行するようにしてもよい。そのためには、各種センサ２０３の一つとして、カセットの抜き差しを検知するためのセンサを設ける。
【００２９】
図４の処理において、まず、各給紙段に対して、その給紙段から給紙した用紙を搬送路上に待機することが可能か判断する（Ｓ１１）。（図１の画像形成装置の例では第３の給紙段２３が待機位置に用紙を搬送可能）。待機位置に搬送可能な場合は、カセットの用紙の有り無しを確認する（Ｓ１２）。用紙ありの場合は、すでに待機中の用紙が有るか否かを確認する（Ｓ１３）。あれば、何もしない。無ければ、給紙段から待機位置まで用紙を搬送する（Ｓ１４）。
【００３０】
図４の処理により、待機位置を有する給紙段（第３給紙段２３）について、スタンバイ時に用紙が待機されている状態となる。この待機位置は第３給紙段２３以外の他の給紙段には利用されないので、この位置を用紙が占有していても基本的には問題ない。例外的に第３給紙段２３にセットする用紙サイズが変更されたときに問題となりうる。この問題に対する対処については後述する。
【００３１】
図５は、本実施の形態において各給紙段についての用紙の有無の判定を行う処理のフローチャートである。第３給紙段２３のように待機位置４１を有する給紙段以外の給紙段については、その給紙部に設けられたセンサ（例えばセンサ６５、６６）の検知結果に基づいて用紙の有無を判断できる。しかし、待機位置４１を有する給紙段２３については、給紙段２３に用紙がなくても待機位置４１に用紙があれば、少なくとも１枚のプリントは可能である。そこで、図５の処理は定期的に実行される。
【００３２】
まず、その給紙段のカセットに用紙が有るかどうかをチェックする（Ｓ２１）。あれば、その給紙段について「用紙有り」と判定する（Ｓ２３）。給紙段に用紙が無い場合は（Ｓ２１，Ｎｏ）、待機位置に用紙が有るかどうか確認する（Ｓ２２）。待機位置に用紙が有る場合は「用紙有り」と判定する（Ｓ２３）。待機位置にも用紙が無ければ「用紙無し」と判定する（Ｓ２４）。「用紙無し」と判定された場合には、音やメッセージ等によりユーザにその旨を報知する。
【００３３】
図６は、本実施の形態における用紙サイズ変更時処理のフローチャートを示している。待機位置を有する給紙段についてセットされる用紙サイズが変更された場合、この用紙サイズと、既に待機位置に保持されている用紙のサイズとに不一致が生じる場合がある。本処理はこのような場合に対処するためのものである。
【００３４】
まず、ある給紙段について用紙サイズの変更があった場合（Ｓ３１，Ｙｅｓ）、その給紙段が用紙待機位置に搬送可能な給紙段か否かをチェックする（Ｓ３２）。用紙サイズの変更があったことは、ユーザによる操作パネル部２０７（図２）の操作結果により、あるいは、用紙カセットに用紙サイズのセンサが設けられている場合にはそのセンサの検知結果に基づいて、制御部２００が認識することができる。待機位置に搬送可能な給紙段でなければ、特に問題はないので本処理を終了する。待機位置に搬送可能な給紙段であった場合には、待機位置に用紙が有るかどうかをチェックする（Ｓ３３）。待機位置に用紙が存在しなければステップＳ３５へ進む。待機位置に用紙が存在すれば、待機中の用紙をそのまま装置外へ排出し（Ｓ３４）、新たにセットされた用紙を待機位置に搬送する（Ｓ３５）。現在、待機位置にある用紙はサイズ変更前の異なるサイズのものである可能性が高いからである。待機位置に用紙が無かった場合も（Ｓ３３，Ｎｏ）、新たにセットされた用紙を待機位置に搬送する（Ｓ３５）。
【００３５】
この処理により、用紙サイズの変更時に、指定外の用紙サイズが待機位置から給紙されプリントに利用されるのを防止することができる。
【００３６】
図６の処理の変形例として、次のような構成も可能である。待機位置に搬送可能な給紙段についての用紙サイズ変更があった場合、図６の処理では待機位置に用紙があれば直ちにその用紙を装置外へ排出し、新たにセットされた用紙を待機位置まで搬送するようにした。変形例では、用紙サイズ変更時に待機位置にある用紙を直ちに排出することはせず、当該給紙段について次のプリント要求が発生するまでは待機位置にある用紙をそのまま維持する。また、用紙サイズ変更後に待機位置にある用紙のサイズをメモリに一時的に記憶しておく。これにより、用紙サイズ変更後に待機位置にある用紙のサイズのプリント要求があった場合にはその用紙を使用したプリントが可能となる。なお、待機位置にある用紙のサイズのプリント要求がないまま当該給紙段についてのプリント要求が発生した場合、当該待機位置にある用紙をそのまま装置外へ排出し、当該給紙段の用紙の給紙を行う。この変形例によれば、用紙サイズ変更時に待機位置にある用紙を直ちに装置外に排出するのではなく、その利用の可能性を残すことができる。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも、本発明の技術的思想の範囲から逸脱することなく、種々の変形、変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の画像形成装置の概略構成が分かる側面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の制御ハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるプリント処理の概略手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態におけるスタンバイ時の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態において各給紙段についての用紙の有無の判定を行う処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態における用紙サイズ変更時処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１０…画像形成部
２１，２２，２３…給紙段
２１ａ，２２ａ，２３ａ…給紙部
３１…カセット
３２…前面位置
４０…待機機構
４１…用紙待機位置
５１…主搬送路
５２，５３…搬送路部分
６１〜６６…センサ
１００…画像形成装置
２００…制御部
２０１…メモリ
２０２…画像入力部
２０３…各種センサ
２０５…給紙部
２０６…用紙搬送部
２０７…操作パネル部
【図１】
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【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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