(57)【要約】      （修正有）【課題】記録材のサイズや種類によらず信頼性の高い満載検知を実現し、良好な記録材排出・積載処理を行い得る画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材が排紙・積載される記録材積載部１２３と、該記録材積載部１２３に積載された記録材の高さを検知する満載検知手段とを備えた画像形成装置１０１において、前記検知手段は、記録材排出方向に整列される複数の検知部１２４，１２５を備える。また複数の検知手段１２４，１２５の検知結果により給紙条件を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに応じて光照射の点滅を行うことにより潜像担持体に潜像を形成する露光手段と、前記潜像担持体に現像剤を付与することにより前記潜像を現像剤像として可視化する現像手段と、所定方向に搬送される記録材に前記現像手段による前記現像剤像を転写する転写手段と、前記転写手段によって前記現像剤像を転写された前記記録材を所定の定着処理条件にて加熱及び加圧することにより前記現像剤像を前記記録材に定着させる定着手段と、前記現像剤像を定着された記録材が排紙・積載される記録材積載部と、前記記録材積載部に積載された記録材の高さを検知する検知手段とを備え、前記検知手段は、記録材排出方向に配列される複数の検知部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の検知部の検知結果に基づき、記録材給紙条件を変更す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】
記録材収納手段に収納された記録材を画像形成部に送り出す記録材給送手段と、画像形成部に送り出される記録材の長さを検出する記録材長さ検出部とを備え、前記複数の検知部の検知結果と、前記記録材長さ検出部の検知結果とに基づき、次回の記録材給紙条件を変更することを特徴とする請求項１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、記録材に画像を形成するインクジェットプリンタ、複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置に関するものであり、特に画像形成済みの記録材を排出・積載する記録材積載部における積載記録材の高さ検知に係わる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体に現像剤を付与することにより前記潜像を現像剤像として可視化する現像装置と、所定方向に搬送される記録材に前記現像装置による前記現像剤像を転写する転写手段と、前記転写手段によって前記現像剤像の転写を受けた前記記録材を所定の定着処理条件にて加熱及び加圧することにより前記現像剤像を前記記録材に定着させる定着装置を備えている。
【０００３】
画像形成部にて画像を形成された記録材は、排出部を経て機外に排出される。機外に排出された記録材は排出部の下方に設けられた記録材積載部としての排紙トレイに積載される。
【０００４】
排紙トレイに積載されている記録材が増加してきた場合、記録材の最上面が排出部に接近する。排出部近傍には排紙トレイに積載された記録材の高さを検知する検知手段が設けられており、この検知手段によって積載記録材が満載であることを検知し、本体制御部にその信号を送ることによって記録材の排出を一時停止させる制御を行う。
【０００５】
これによって、積載記録材が排出部の排出口をふさぎ、記録材詰まりなどの問題を引き起こす前に装置の稼動を停止させることが可能となる。またその後、使用者が積載記録材を排紙トレイから取り除くことによって、装置の稼動を再開させることが可能となる。
【０００６】
このような検知手段としては、検知部としての検知レバーとフォトインタラプタとを組み合わせた構成が一般的である。具体的には、排出部の排出口の上方から排紙トレイに向かって検知レバーを揺動自在に突設しておき、積載記録材束の最上面が検知レバーの先端を所定角度まで持ち上げたときに、検知レバーの基端側に設けられたフォトインタラプタにて満載検知を行う構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−４８６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の従来の画像形成装置では、次のような課題がある。
【０００９】
画像形成装置の排紙部は、画像形成済み記録材の整列性を高めるため、排紙口付近から記録材排出方向に向けてゆるやかな上り勾配が設けられることが多い。そのため装置上部に原稿読取装置等が設置され、その原稿読取装置の下側に排紙口をもつ画像形成装置では、排紙口付近よりも排紙トレイ上部が狭くなる構成となる。このような画像形成装置では、排紙口に設置された検知部が記録材満載を検知する前に、排紙トレイ上部が記録材によってふさがれ記録材詰まりなどが発生する。
【００１０】
そこで、排紙トレイ上部にのみ記録材満載検知部を設けることも考えられるものの、長さが短い記録材の場合、記録材満載検知部に到達せず、記録材満載を検知できない恐れがある。
【００１１】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シートのサイズや種類によらず信頼性の高い満載検知を実現し、良好なシート排出・積載処理を行い得る画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明にあっては、画像形成済みの記録材が排出・積載される記録材積載部と、該記録材積載部に積載された記録材束の高さを検知する検知手段と、を備えた画像形成装置において、前記検知手段は、排紙口付近の積載高さを検出する検知部と排出紙の後端付近の積載高さを検出する検知部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
第二の発明の画像形成装置は、前記複数の検知部の検知結果に基づき、記録材給紙条件を変更することをすることを特徴とする。
【００１４】
第三の発明の画像形成装置は、記録材収納手段に収納された記録材を画像形成部に送り出す記録材給送手段と、画像形成部に送り出される記録材の長さを検出する記録材長さ検出部とを備え、前記複数の検知部の検知結果と、前記記録材長さ検出部の検知結果とに基づき、記録材給紙条件を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明は複数の記録材満載検知手段を備え、排紙トレイ内に存在する記録材のサイズと積載量を詳細に検出することにより、シートのサイズや種類によらず信頼性の高い満載検知を実現し、良好なシート排出・積載処理を行い得る画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１で用いられる画像形成装置を示す概略図
【図２】実施例１における制御CPUが制御する各ユニットの構成を示す図
【図３】本発明の第２の実施例を説明するための図
【図４】本発明の第２の実施例の動作説明するための表
【図５】本発明の第２の実施例の動作を説明するためのフローチャート
【図６】本発明の第３の実施例の説明するための図
【図７】本発明の第３の実施例の動作説明するための表
【図８】本発明の第３の実施例の動作を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施例１）
本発明の記録材の高さを検知する手段及びその方法は、図１に示すような一般的な画像形成装置で用いられる。図１において、画像形成装置101は、用紙カセット102、給紙ローラ103、転写ベルト駆動ローラ104、転写ベルト105、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各感光ドラム106〜109、各色用の転写ローラ110〜113、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各カートリッジ114〜117、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各光学ユニット118〜121、及び定着ユニット122、用紙カセット内の用紙の有無を検知する紙有無センサ127、用紙を搬送するための搬送ローラ128、原稿を読み取る原稿読み取り部126を備えている。
【００１８】
画像形成装置101は、一般に電子写真プロセスを用い記録材上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を重ねて転写し、定着ローラを含む定着ユニット122によって転写されたトナー画像を温度制御することにより熱定着させるが、これに限られない。また、各色の光学ユニット118〜121は、各感光ドラム106〜109の表面をレーザビームによって露光走査して潜像を形成するよう構成され、これら一連の画像形成動作は搬送される記録材上のあらかじめ決まった位置から画像が転写されるよう同期がとられる。
【００１９】
さらに、画像形成装置101は、記録材である記録材を給紙及び搬送する給紙モータを備え、給紙された記録材は、転写ベルト105から定着ユニット122へと搬送されながらその表面上に所望の像を形成する。
【００２０】
その上、画像形成装置101は、定着ユニット122によって定着された記録材を搬送ローラ129及び搬送ローラ130を用いて、排紙トレイ123まで搬送する。画像形成装置101は、排紙口満載センサ124及び排紙トレイ満載センサ125によって、排紙トレイ123に積載された記録材の満載を検知することができる。
【００２１】
以下に図２を参照すると、画像形成装置101の制御手段である制御CPU210は、定着ユニット122に対して低電圧電源222を介して所定の電力を供給することよって所望の熱量を発生させて記録材に与え、記録材上のトナー画像を融着し定着させる。
【００２２】
図２を参照して、本発明の記録材の高さを検知する手段及びその方法を用いた画像形成装置の実施例１の制御CPUの動作について説明する。図２は、制御CPU210が制御する各ユニットの構成を示す図である。図２において、CPU210は、ポリゴンミラー、モータ及びレーザ発光素子などを含む各色用の光学ユニット212〜215に、ASIC223を介して接続されており、感光ドラム面上にレーザを走査することにより所望の潜像を描くため、ASIC223に対して制御信号を出力することによって光学ユニットの制御を行う。同様に、CPU210は、記録材を搬送するために給紙ローラ103及び搬送ローラ128を駆動するための給紙モータ216、記録材を給紙する給紙ローラの駆動開始時にオンして給紙ローラ103を駆動させるための給紙ソレノイド217、記録材を保持するカセット102の所定位置にセットされているか否かを検知する紙有無センサ218、電子写真プロセスに必要な1次帯電、現像、１次転写、２次転写バイアスを制御する高電圧電源219、感光ドラム及び転写ローラを駆動するドラム駆動モータ220、転写ベルト及び定着ユニットのローラを駆動するためのベルト駆動モータ221、並びに定着ユニット122及び低電圧電源ユニット222を制御する。さらに、制御CPU210は、定着ユニット122に設けられたサーミスタ(図示せず)により温度をモニタし、定着温度を一定に保つ制御を行う。
【００２３】
また、制御CPU210は、バス等(図示せず)を介してメモリ224に接続されており、メモリ224には、以上の制御及び本明細書に記載される各実施形態において制御CPU210が行う処理のすべて又は一部を実行するためのプログラム及びデータが格納される。すなわち、制御CPU210は、メモリ224に格納されたプログラム及びデータを用いて本発明の各実施形態の動作を実行する。
【００２４】
ASIC223は、制御CPU210の指示に基づいて光学ユニット212〜215内部のモータ速度制御、給紙モータの速度制御を行う。モータの速度制御は、モータ(図示せず)からのタック信号(モータが回転されるごとにモータから出力されるパルス信号)を検出して、タック信号の間隔が所定の時間となるようモータに対し加速又は減速信号を出力して行う。
【００２５】
このように、制御回路は ASIC 223のハードウエアによる回路で構成したほうが、CPU210の制御負荷の低減が図れるメリットがある。
【００２６】
制御CPU210は、ホストコンピュータ(図示せず)から指示されたプリントコマンドを受信すると、紙有無センサ218によって記録材の有無を判断し、記録材が有る場合は、給紙モータ216、ドラム駆動モータ220、及びベルト駆動モータ221を駆動すると共に、給紙ソレノイド217を駆動して記録材を搬送する。
【００２７】
記録材は、転写ローラ110〜113によりドラム106〜109表面に形成されたトナー像が転写された後、定着ユニット122によりトナー像が定着されてから、搬送ローラ129及び搬送ローラ130により記録材積載部としての排紙トレイ123へ排出される。画像形成済み記録材の整列性を高めるため、排紙トレイ123は排紙口付近から記録材排出方向に向けてゆるやかな上り勾配が設けられている。
【００２８】
排紙トレイ123に排紙方向に長い記録材が大量に積載され、排紙トレイ上部にて満載となった場合は、排紙トレイ満載センサ125で検知を行い、画像形成装置101の操作部(図示せず)に記録材が満載である旨を表示し、画像形成動作をいったん停止させる。そのため、ユーザが画像形成済の記録材を排紙トレイ123より取り除いた後、画像形成装置の稼動を再開することができる。この場合排紙口満載センサ124が満載となっている必要は無い。
【００２９】
また排紙トレイ123に排紙方向に短い記録材が大量に積載され、排紙口部の記録材束の高さを検知する検知手段としての排紙口満載センサ124で満載が検知されると、同様に画像形成装置101の操作部(図示せず)に記録材が満載である旨を表示し、画像形成動作をいったん停止させる。本実施例では、装置上部に原稿読み取り部126が設置されているものの、排紙口付近は排出紙の先端付近よりも広くなっている。そのため排紙方向に短い記録材の場合、排紙トレイ満載センサ部にて満載を検知する必要は無く、排紙口満載センサ124が満載を検知するまでより多くの記録材を積載することができる。
【００３０】
これまで説明したように、本発明によれば、記録材のサイズや種類によらず信頼性の高い満載検知を実現し、良好な記録材排出・積載処理を行うことができる。
【００３１】
（実施例２）
実施例２は、満載検知後の給紙動作以外の、基本的な構成は実施例１と同様であるため詳細な説明は省略する。本実施例では、排紙トレイ満載センサによる満載検知後も画像形成動作を一時停止しないことを特徴とする。
【００３２】
図3は、実施例２の構成を説明する図である。LEDGER紙623によって排紙トレイが満載となっており、LEDGERサイズ紙検知位置625に位置する排紙トレイ満載センサが満載を検知している。しかしながら排紙口満載センサ124が満載を検知するまでの間、LEDGER紙623の上部には、LEDGER紙よりも小さい記録材を積載することが可能な状態である。図３では、LETTER紙624を排紙口満載センサ124の満載位置まで積載した図を示している。
【００３３】
ところで、画像形成装置は、画像形成動作前に記録材のサイズを知ることが可能である。その手段としては、用紙カセット102内に設置される用紙サイズ検知スイッチ(図示せず)の検知結果によるものや、ホストコンピュータ(図示せず)からプリントコマンドと同時に指示される用紙設定によるものである。
【００３４】
本実施例における画像形成装置は、排紙トレイ満載センサによって満載を検知した場合、次プリントコマンドの記録材サイズによって動作を変更することを特徴とする。満載となっている記録材よりも小サイズであった場合は画像形成動作を開始し、満載となっている記録材と同等以上のサイズであった場合は、画像形成動作を行わない。
【００３５】
図４は本実施例の動作を説明する表である。また図５は、本実施例の動作を説明するフローチャートである。図４−状態１は、排紙口満載センサ及び排紙トレイ満載センサ共に満載を検出していない状態である。この状態では、画像形成装置は印字を行う(514)。図４−状態２及び図４−状態３及び図４−状態４は、排紙トレイ満載センサのみ満載を検出し排紙口満載センサは満載を検出していない状態である。次プリントコマンドの記録材サイズがLEDGERサイズの場合(図４−状態２)、記録材詰まりの可能性があるため、画像形成装置は印字を一時停止する(516)。次プリントコマンドの記録材サイズがLEDGERより小さいLETTERサイズの場合(図４−状態３)、画像形成装置は印字を行う(515)。また、記録材サイズを検出することができない給紙口、例えば手差しトレイからの印字する場合(図４−状態４)は、画像形成装置は印字を一時停止する(516)。排紙口満載センサが満載を検知している状態(図４−状態５)では、どんなサイズの記録材を印字しても記録材詰まりの可能性が高いため、画像形成装置は印字を一時停止する(517)。
【００３６】
以上の動作により、排紙トレイを有効に活用し、画像形成動作が行えないダウンタイムを最小限とすることが可能となる。
【００３７】
（実施例３）
実施例３は、満載検知後の給紙動作及び記録材の長さを検出する記録材長さ検出部以外の、基本的な構成は実施例１と同様であるため詳細な説明は省略する。本実施例では、記録材長さ検出部の検知結果と排紙トレイ満載センサによる満載検知とにより次回以降の給紙口の使用可否を決定することを特徴とする。
【００３８】
図６を用いて本実施例における画像形成装置について、説明する。本実施例における画像形成装置は、記録材収納手段に収納された記録材を画像形成部に送り出す記録材給送手段である給紙ローラ103と、画像形成部に送り出される記録材の長さを検出する記録材長さ検出部である記録材長さ検出センサ501と、を備える。また実施例１と同様に、排紙トレイ123と排紙口満載センサ124と排紙トレイ満載センサ125とを備える。
【００３９】
排紙トレイ満載センサ125及び排紙口満載センサ124は、排紙トレイに向かって検知レバーを揺動自在に突出しておき、積載記録材束の最上面が検知レバーの先端を所定角度まで持ち上げたときに、検知レバーの固定部に設けられたフォトインタラプタにて満載検知を行う構成を用いる。この検知レバーやフォトインタラプタによる検出は、ある程度の誤差を持つため、前述の検出手段の満載検知位置は、実際の満載よりも低く設定されることが多く、満載検知後であっても数枚であれば積載することが可能である。
【００４０】
そのため本実施例における画像形成装置は、排紙トレイ満載センサのみ満載を検出し排紙口満載センサは満載を検出していない状態にあって、さらに記録材サイズを検出できない給紙口からの印字の場合、前記記録材長さ検出部において当該記録材の長さの検出を行いながら、印字動作を行う。前記記録材長さ検出部が検出した記録材の長さが大サイズの場合は、記録材排出後、記録材詰りを回避するため当該給紙口の使用を禁止する。また印字動作終了後、排紙口満載センサが満載を検出した場合は、全給紙口からの使用を禁止する。
【００４１】
図７は本実施例の動作を説明する表である。また図８は、本実施例の動作を説明するフローチャートである。図７−状態１は、排紙口満載センサ(801)及び排紙トレイ満載センサ(802)共に満載を検出していない状態である。この状態では、画像形成装置は印字を行う(804)。図７−状態２及び図７−状態３は、排紙トレイ満載センサのみ満載を検出し排紙口満載センサは満載を検出していない状態である。前記記録材長さ検出部(803)が検出した記録材の長さがLEDGERサイズの場合(図７−状態２)、これ以上印字を行うと記録材詰まりの可能性があるため、画像形成装置は当該給紙口からの印字を禁止する(806)。前記記録材長さ検出部が検出した記録材長さがLEDGERより小さいLETTERサイズの場合(図７−状態３)、画像形成装置は印字を継続する(805)。排紙口満載センサが満載を検知した 場合(図７−状態４)では、どんなサイズの記録材を印字しても記録材詰まりの可能性が高いため、画像形成装置は全給紙口からの印字を禁止(807)し、一時停止する。
【００４２】
給紙の使用を禁止した本実施例の画像形成装置は、画像形成装置101の操作部(図示せず)に記録材が満載である旨を表示し、使用者に排出紙の除去を促す。使用者が排出紙を排紙トレイ123より取り除いた後、画像形成装置は禁止した給紙口からの印字を許可する。
【００４３】
以上の動作により、記録材サイズを検出できない給紙口からの印字であっても、排紙トレイを有効に活用し、画像形成動作が行えないダウンタイムを最小限とすることが可能となる。
【符号の説明】
【００４４】
101  画像形成装置
102  用紙カセット
103  給紙ローラ
104  転写ベルト駆動ローラ
105  転写ベルト
106〜109  感光ドラム
110〜113  転写ローラ
114〜117  カートリッジ
118〜121  光学ユニット
122  定着ユニット
123  排紙トレイ
124  排紙口満載センサ
125  排紙トレイ満載センサ
126  原稿読取部
127  紙有無センサ
128〜130  搬送ローラ
210  制御CPU
212〜215  光学ユニット
216  給紙モータ
217  給紙ソレノイド
218  紙有無センサ
219  高電圧電源
220  ドラム駆動モータ
221  ベルト駆動モータ
222  低電圧電源
223  ASIC
224  メモリ
225  搬送ローラ
501  記録材長さ検出センサ
511  排紙口満載センサ検知
512  排紙トレイ満載センサ検知
513  記録材サイズ判別
514,515  通常動作
516,517  印字動作
623  LEDGER紙
624  LETTER紙
625  排紙トレイセンサLEDGERサイズ紙検出位置
801  排紙口満載センサ検知
802  排紙トレイ満載センサ検知
803  記録材長さ検出
804  通常印字
805  当該給紙口からの印字を継続
806  当該給紙口の使用を禁止
807  全給紙口の使用を禁止
【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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【図７】
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【図８】
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