(57)【要約】【課題】用紙の長さや給紙方法にも関係なく、用紙長とレジスト部における用紙たわみ量を精度良く計測することができ、たわみ量の補正を行えるようにする。【解決手段】  用紙を給紙トレイ１１１から搬送し、所定の距離の搬送に要する時間を、同一搬送路上にあるレジストセンサ１４１と排紙センサ１４２からなる時間計測手段により計測する。そして、演算器１１はタイマ１３により計測された時間Ｔ及び、用紙搬送速度Ｖ及びセンサ間距離Ｓを用いて、用紙長Ｌを演算し、算出する。同様に、演算器１１は算出した用紙長Ｌを用いて、たわみ量を演算し算出する。この算出したたわみ量と、ＲＯＭ５０に予め記憶されているたわみ量の許容範囲とを比較し、演算したたわみ量が許容範囲よりも不足していれば、たわみ量が増加するように搬送ローラ１２１を制御し、許容範囲よりも超過していればたわみ量が減少するように搬送ローラ１２１を制御する。【選択図】図１
2008037532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を給紙する給紙手段と、前記用紙を搬送する用紙搬送手段と、前記用紙搬送手段の駆動を制御する用紙搬送制御手段と、前記用紙搬送手段による用紙の搬送時に、前記用紙の先端の少なくとも一部を保持して所定時間待機させるレジスト部を備えた画像形成装置において、
前記レジスト部の近傍に配置され、前記用紙の後端を検知する用紙後端検知手段と、前記レジスト部及び後端検知手段に対して前記用紙の搬送方向の下流に配置され、前記用紙の先端を検知する用紙先端検知手段と、前記用紙後端検知手段及び用紙先端検知手段の検知信号に基づいて、計測時間Ｔを計測し出力する時間計測手段と、計測時間Ｔ、前記用紙後端検知手段と用紙先端検知手段との間の距離Ｓ及び用紙搬送速度Ｖに基づいて所定の演算式により用紙長Ｌを算出する用紙長演算手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像形成装置において、前記時間計測手段は、前記用紙後端検知手段又は用紙先端検知手段の一方が検知信号を出力してから他方が検知信号を出力するまでの時間を計測時間Ｔとして出力し、前記用紙長演算手段は、前記用紙後端検知手段及び用紙先端検知手段が検知信号を出力する順序に応じて前記演算式を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載された画像形成装置において、前記用紙長演算手段は、前記用紙先端検知手段が先に検知信号を出力した場合は、演算式Ｔ×Ｖ＋Ｓにより用紙長Ｌを算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記用紙長演算手段は、前記用紙後端検知手段が先に検知信号を出力した場合は、演算式Ｓ−Ｔ×Ｖにより用紙長Ｌを算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載された画像形成装置において、前記用紙長演算手段が算出した用紙長を基準として、ジャムが発生したか否かを判定するジャム判定手段と、前記用紙の搬送経路上に配置され、前記用紙を検知する用紙検知手段を備え、前記ジャム判定手段は、前記用紙検知手段の検知信号の持続時間を計測するとともに、その計測結果と、用紙搬送速度及び前記算出された１枚目の用紙長に応じて設定された基準時間とを比較した結果に基づき、２枚目以降の用紙についてジャムが発生したか否かを判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載された画像形成装置において、前記演算手段が算出した用紙長が所定の範囲内の長さであるか否かを判定する用紙長判定手段と、前記用紙長判定手段の判定出力に基づいて、前記所定の範囲内の長さと異なる用紙長の用紙が搬送されたことを操作者に知らせる報知手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載された画像形成装置において、前記用紙長判定手段が所定の範囲内の長さと異なる用紙長であると判定した場合に２枚目以降の画像形成動作を継続するか否か操作者からの指示を入力する操作者指示入力手段と、前記操作者指示入力手段から継続指示が入力された場合は、２枚目以降の画像形成動作を継続させ、中止指示が入力された場合は、２枚目以降の画像形成動作を中止させる制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載された画像形成装置において、前記レジスト部において用紙に作られたたわみ量を算出するたわみ量演算手段と、前記たわみ量演算手段が算出したたわみ量が所定範囲内のたわみ量であるか否かを判定するたわみ量判定手段と、前記用紙の搬送方向について前記レジスト部より上流側に配置されると共に前記用紙を前記レジスト部に搬送するための給紙ローラを更に備え、前記レジスト部は、前記用紙後端検知手段より下流に配置されると共に前記給紙ローラにより搬送される前記用紙の先端を突き当てられることで用紙にたわみを作るレジストローラを有し、前記時間計測手段は、前記用紙搬送手段が前記レジスト部で停止させていた用紙を再給送してから前記用紙後端検知手段が検知信号を出力するまでの時間を計測した計測時間Ｔ２を出力し、前記たわみ量演算手段は、前記用紙長演算手段が算出した用紙長Ｌ、用紙搬送速度Ｖ、前記時間計測手段の出力Ｔ２、前記レジストローラと前記用紙後端検知手段との間の距離Ｓ２からたわみ量を算出し、前記用紙搬送制御手段は前記算出されたたわみ量に応じて、前記用紙搬送手段の駆動を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載された画像形成装置において、前記たわみ量演算手段は、用紙先端が前記レジストローラに突き当たっていた場合に、演算式（Ｌ−Ｔ２×Ｖ）−Ｓ２によりレジストローラに突き当てられることで用紙に作られたたわみ量を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載された画像形成装置において、前記用紙搬送制御手段は、前記たわみ量判定手段が所定の許容範囲内のたわみ量と異なるたわみ量であると判定した場合に、２枚目以降に用紙搬送についてたわみ量が所定の量となるよう前記給紙ローラの動作量を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載された画像形成装置において、前記用紙搬送制御手段は、前記たわみ量判定手段が所定範囲内のたわみ量を超過していると判定した場合に、２枚目以降の用紙搬送について給紙時における前記給紙ローラの回転時間を一枚目よりも減じることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載された画像形成装置において、前記用紙搬送制御手段は、前記たわみ量判定手段が所定範囲内のたわみ量を満たしていないと判定した場合、２枚目以降の用紙搬送について、給紙時における前記給紙ローラの回転時間を１枚目よりも増加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載された画像形成装置において、前記用紙搬送制御手段は、前記たわみ量判定手段が所定範囲内のたわみ量であると判定した場合に、２枚目以降の用紙搬送について、給紙時における前記給紙ローラの回転時間を１枚目と同じにすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
用紙搬送路の第１の位置にて用紙の後端を検知する用紙後端検知工程と、前記用紙搬送路の前記第１の位置よりも下流の第２の位置にて前記用紙の先端を検知する用紙先端検知工程と、前記用紙の先端が検知された時点と、前記用紙の後端が検知された時点との時間差Ｔ、前記第１の位置と第２の位置との間の用紙搬送方向の距離Ｓ及び用紙搬送速度Ｖに基づいて所定の演算式により用紙長Ｌを算出する用紙長演算工程とを備えることを特徴とする用紙搬送制御方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載された用紙搬送制御方法において、前記用紙長演算工程では、前記用紙の先端、後端が検知された順序に基づいて、前記演算式を決定することを特徴とする用紙搬送制御方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載された用紙搬送制御方法において、前記用紙長演算工程では、前記用紙の先端が先に検知された場合は、演算式Ｔ×Ｖ＋Ｓにより用紙長Ｌを算出することを特徴とする用紙搬送制御方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載された用紙搬送制御方法において、前記用紙長演算工程では、前記用紙の後端が先に検知された場合は、演算式Ｓ−Ｔ×Ｖにより用紙長Ｌを算出することを特徴とする用紙搬送制御方法。
【請求項１８】
請求項１４ないし１７のいずれかに記載された用紙搬送制御方法により用紙長Ｌを算出する工程と、前記用紙搬送路の所定の位置にて、前記用紙長が算出された用紙の後続の用紙を検出する工程と、前記後続の用紙が検出されている持続時間を計測する工程と、前記持続時間と、用紙搬送速度及び前記用紙長Ｌに応じて設定された基準時間とを比較した結果に基づき、前記後続の用紙について、ジャムが発生したか否かを判定する工程とを備えることを特徴とする用紙搬送制御方法。
【請求項１９】
請求項１４ないし１７のいずれかに記載された用紙搬送制御方法において、前記用紙長演算工程で算出した用紙長が所定の許容範囲内の長さであるか否かを判定する用紙長判定工程と、前記所定の許容範囲内の長さと異なる用紙長の用紙が搬送されたことを操作者に知らせる報知工程とを備えたことを特徴とする用紙搬送制御方法。
【請求項２０】
請求項１４ないし１７のいずれかに記載された用紙搬送制御方法により用紙長Ｌを算出する工程と、前記用紙搬送工程中に前記用紙搬送路の所定の位置にて前記用紙の先端の少なくとも一部を所定時間保持することで前記用紙にたわみを作るたわみ作成工程と、前記たわみ量を算出するたわみ量演算工程とを備えた用紙搬送制御方法であって、前記所定の位置は前記第１の位置よりも前記用紙搬送路の下流に位置し、前記たわみ量演算工程は、前記用紙の先端の少なくとも一部の保持を解除してから前記第１の位置にて用紙の後端を検知するまでの時間と用紙搬送速度とに基づいて、前記たわみ作成工程の実行中に前記第１の位置よりも上流に位置していた上流側用紙長を算出する工程と、前記上流側用紙長を前記用紙長Ｌから減算することで、前記たわみ作成工程の実行中に前記第１の位置よりも下流に位置していた下流側用紙長を算出する工程と、前記下流側用紙長から前記第１の位置と所定の位置との間の距離を減算することでたわみ量を算出する工程とからなることを特徴とする用紙搬送制御方法。
【請求項２１】
前記たわみ量演算工程で算出したたわみ量が所定範囲内のたわみ量であるか否かを判定するたわみ量判定工程と、前記たわみ量の判定結果に応じて、後続の用紙を前記所定の位置へ搬送するための搬送量を調整することによりたわみ量を調整する工程とを備えることを特徴とする用紙搬送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザープリンタ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置、及びその用紙搬送制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタ等の画像形成装置においては、搬送される用紙の有無を検知するレジストセンサや排紙センサで用紙の位置を確認しながら、用紙トレイから用紙を送出する給紙ローラ等のローラを回転させて用紙を搬送するが、操作者の意図した通りに用紙に画像形成を行うためには、正確な用紙長及びたわみ量を把握する必要がある。
例えば、レジストセンサが用紙先端を検知してから用紙後端を検知するまでの時間を計測し、用紙の搬送速度に基づき用紙長を算出する画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。ただ、この従来装置では、用紙が意図したとおりに正しく搬送されることを前提にしている。
【０００３】
しかし、用紙搬送機構の構造や、紙種によるたわみ具合の違い、搬送ローラ自体の経時変化等によるローラのスリップにより、用紙を意図したとおりに搬送できない場合がある。
例えば、（１）１枚手差し給紙口から給紙する場合に、操作者は用紙先端がレジストローラ及びレジストセンサに到達するまで用紙を挿入する。このとき、操作者の挿入の仕方によって挿入量が異なるため、搬送開始時に、意図した位置に用紙が配置されていない場合がある。（２）給紙ローラの経時変化による摩耗等により給紙ローラがスリップしやすくなる。特に厚紙の場合は普通紙に比べて硬いため、適量なたわみを作ることができずに、給紙ローラがスリップしてしまう。
【０００４】
また、給紙ローラのスリップのため、レジスト部で用紙先端部を所定時間保持させるときの位置が所定の保持位置と異なったり、レジストローラに用紙先端部を突き当てて作成したたわみ量が所定量でない場合が生じる。たわみは用紙の搬送開始位置や用紙の向きを調整するために必要であり、たわみ量が所定量よりも少ない場合は、用紙のたわみで用紙の搬送を調整することができず、画像形成が所定の位置からずれてしまうことや、用紙が斜めに搬送されたときに画像が斜めに形成されてしまうことが起こり得る。また、たわみ量が所定量よりも多い場合はジャムが発生したり、厚紙では用紙折れが発生することがある。
従って、特許文献１に記載された画像形成装置のように、レジストセンサのみで用紙長を計測すると、レジストセンサが用紙先端を検知した後にスリップが発生して、実際の用紙長とは誤差が生じる場合がある。
【０００５】
そこで、これらの問題を解消して正常に画像形成するため、つまり用紙の長さ及びたわみ量を精度良く計測し、調整するため、２つのセンサを用いて用紙長を計測する用紙長さの検出方法も知られている（特許文献２）。
特許文献２に記載された方法は、搬送路上の既存の２つのセンサのうち、下流側のセンサが用紙の先端を検出してから、上流側のセンサが用紙の後端を検出するまでの時間Ｔを計測し、用紙搬送速度Ｖと前記２つのセンサ間の距離Ｓを用いて用紙長Ｌを算出するものである。このように２つのセンサを用いることにより、下流側のセンサが用紙の先端を検出してから用紙長の計測を開始することになる。つまり、用紙が搬送路中へ十分に搬送されてから用紙長の計測が開始される。他方、用紙搬送路中には複数のローラが備えられているため、十分な数のローラで用紙が保持され、スリップが生じにくくなり、スリップによる用紙長計測誤差がなくなる。
しかし、特許文献２に記載の用紙長さ検出方法は、手差し給紙であり、且つ、センサ間距離Ｓよりも用紙長Ｌの方が長い場合を前提としているため適用範囲が限られており、通常の給紙手段による場合と、センサ間距離Ｓよりも用紙長Ｌの方が短い場合も考慮する必要がある。
なお、特許文献２にはたわみ量の計測に関して言及されていない。
【特許文献１】特開２００５−３７９４６号公報
【特許文献２】特許第３２５０２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的はレジストセンサに加えて、用紙が排紙されたか否かを検知するための排紙センサを活用することで、用紙の長さや給紙方法にも関係なく、用紙長とレジスト部における用紙たわみ量を精度良く計測することができ、さらに、その結果を用いて、ジャムの判定と用紙と画像データのサイズミスマッチの判定、さらにたわみ量の補正を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、用紙を給紙する給紙手段と、前記用紙を搬送する用紙搬送手段と、前記用紙搬送手段の駆動を制御する用紙搬送制御手段と、前記用紙搬送手段による用紙の搬送時に、前記用紙の先端の少なくとも一部を保持して所定時間待機させるレジスト部を備えた画像形成装置において、前記レジスト部の近傍に配置され、前記用紙の後端を検知する用紙後端検知手段と、前記レジスト部及び後端検知手段に対して前記用紙の搬送方向の下流に配置され、前記用紙の先端を検知する用紙先端検知手段と、前記用紙後端検知手段及び用紙先端検知手段の検知信号に基づいて、計測時間Ｔを計測し出力する時間計測手段と、計測時間Ｔ、前記用紙後端検知手段と用紙先端検知手段との間の距離Ｓ及び用紙搬送速度Ｖに基づいて所定の演算式により用紙長Ｌを算出する用紙長演算手段とを備えることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載された画像形成装置において、前記時間計測手段は、前記用紙後端検知手段又は用紙先端検知手段の一方が検知信号を出力してから他方が検知信号を出力するまでの時間を計測時間Ｔとして出力し、前記用紙長演算手段は、前記用紙後端検知手段及び用紙先端検知手段が検知信号を出力する順序に応じて前記演算式を決定することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２に記載された画像形成装置において、前記用紙長演算手段は、前記用紙先端検知手段が先に検知信号を出力した場合は、演算式Ｔ×Ｖ＋Ｓにより用紙長Ｌを算出することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記用紙長演算手段は、前記用紙後端検知手段が先に検知信号を出力した場合は、演算式Ｓ−Ｔ×Ｖにより用紙長Ｌを算出することを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載された画像形成装置において、前記用紙長演算手段が算出した用紙長を基準として、ジャムが発生したか否かを判定するジャム判定手段と、前記用紙の搬送経路上に配置され、前記用紙を検知する用紙検知手段を備え、前記ジャム判定手段は、前記用紙検知手段の検知信号の持続時間を計測するとともに、その計測結果と、用紙搬送速度及び前記算出された１枚目の用紙長に応じて設定された基準時間とを比較した結果に基づき、２枚目以降の用紙についてジャムが発生したか否かを判定することを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載された画像形成装置において、前記演算手段が算出した用紙長が所定の範囲内の長さであるか否かを判定する用紙長判定手段と、前記用紙長判定手段の判定出力に基づいて、前記所定の範囲内の長さと異なる用紙長の用紙が搬送されたことを操作者に知らせる報知手段を備えることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６に記載された画像形成装置において、前記用紙長判定手段が所定の範囲内の長さと異なる用紙長であると判定した場合に２枚目以降の画像形成動作を継続するか否か操作者からの指示を入力する操作者指示入力手段と、前記操作者指示入力手段から継続指示が入力された場合は、２枚目以降の画像形成動作を継続させ、中止指示が入力された場合は、２枚目以降の画像形成動作を中止させる制御手段とを備えることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載された画像形成装置において、前記レジスト部において用紙に作られたたわみ量を算出するたわみ量演算手段と、前記たわみ量演算手段が算出したたわみ量が所定範囲内のたわみ量であるか否かを判定するたわみ量判定手段と、前記用紙の搬送方向について前記レジスト部より上流側に配置されると共に前記用紙を前記レジスト部に搬送するための給紙ローラを更に備え、前記レジスト部は、前記用紙後端検知手段より下流に配置されると共に前記給紙ローラにより搬送される前記用紙の先端を突き当てられることで用紙にたわみを作るレジストローラを有し、前記時間計測手段は、前記用紙搬送手段が前記レジスト部で停止させていた用紙を再給送してから前記用紙後端検知手段が検知信号を出力するまでの時間を計測した計測時間Ｔ２を出力し、前記たわみ量演算手段は、前記用紙長演算手段が算出した用紙長Ｌ、用紙搬送速度Ｖ、前記時間計測手段の出力Ｔ２、前記レジストローラと前記用紙後端検知手段との間の距離Ｓ２からたわみ量を算出し、前記用紙搬送制御手段は前記算出されたたわみ量に応じて、前記用紙搬送手段の駆動を制御することを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項８に記載された画像形成装置において、前記たわみ量演算手段は、用紙先端が前記レジストローラに突き当たっていた場合に、演算式（Ｌ−Ｔ２×Ｖ）−Ｓ２によりレジストローラに突き当てられることで用紙に作られたたわみ量を算出することを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項８または９に記載された画像形成装置において、前記用紙搬送制御手段は、前記たわみ量判定手段が所定の許容範囲内のたわみ量と異なるたわみ量であると判定した場合に、２枚目以降に用紙搬送についてたわみ量が所定の量となるよう前記給紙ローラの動作量を制御することを特徴とする。
請求項１１の発明は、請求項１０に記載された画像形成装置において、前記用紙搬送制御手段は、前記たわみ量判定手段が所定範囲内のたわみ量を超過していると判定した場合に、２枚目以降の用紙搬送について給紙時における前記給紙ローラの回転時間を一枚目よりも減じることを特徴とする。
請求項１２の発明は、請求項１０に記載された画像形成装置において、前記用紙搬送制御手段は、前記たわみ量判定手段が所定範囲内のたわみ量を満たしていないと判定した場合、２枚目以降の用紙搬送について、給紙時における前記給紙ローラの回転時間を１枚目よりも増加させることを特徴とする。
請求項１３の発明は、請求項１０に記載された画像形成装置において、前記用紙搬送制御手段は、前記たわみ量判定手段が所定範囲内のたわみ量であると判定した場合に、２枚目以降の用紙搬送について、給紙時における前記給紙ローラの回転時間を１枚目と同じにすることを特徴とする。
請求項１４の発明は、用紙搬送路の第１の位置にて用紙の後端を検知する用紙後端検知工程と、前記用紙搬送路の前記第１の位置よりも下流の第２の位置にて前記用紙の先端を検知する用紙先端検知工程と、前記用紙の先端が検知された時点と、前記用紙の後端が検知された時点との時間差Ｔ、前記第１の位置と第２の位置との間の用紙搬送方向の距離Ｓ及び用紙搬送速度Ｖに基づいて所定の演算式により用紙長Ｌを算出する用紙長演算工程とを備えることを特徴とする。
請求項１５の発明は、請求項１４に記載された用紙搬送制御方法において、前記用紙長演算工程では、前記用紙の先端、後端が検知された順序に基づいて、前記演算式を決定することを特徴とする。
請求項１６の発明は、請求項１５に記載された用紙搬送制御方法において、前記用紙長演算工程では、前記用紙の先端が先に検知された場合は、演算式Ｔ×Ｖ＋Ｓにより用紙長Ｌを算出することを特徴とする。
請求項１７の発明は、請求項１５に記載された用紙搬送制御方法において、前記用紙長演算工程では、前記用紙の後端が先に検知された場合は、演算式Ｓ−Ｔ×Ｖにより用紙長Ｌを算出することを特徴とする。
請求項１８の発明は、請求項１４ないし１７のいずれかに記載された用紙搬送制御方法により用紙長Ｌを算出する工程と、前記用紙搬送路の所定の位置にて、前記用紙長が算出された用紙の後続の用紙を検出する工程と、前記後続の用紙が検出されている持続時間を計測する工程と、前記持続時間と、用紙搬送速度及び前記用紙長Ｌに応じて設定された基準時間とを比較した結果に基づき、前記後続の用紙について、ジャムが発生したか否かを判定する工程とを備えることを特徴とする。
請求項１９の発明は、請求項１４ないし１７のいずれかに記載された用紙搬送制御方法において、前記用紙長演算工程で算出した用紙長が所定の許容範囲内の長さであるか否かを判定する用紙長判定工程と、前記所定の許容範囲内の長さと異なる用紙長の用紙が搬送されたことを操作者に知らせる報知工程とを備えたことを特徴とする。
請求項２０の発明は、請求項１４ないし１７のいずれかに記載された用紙搬送制御方法により用紙長Ｌを算出する工程と、前記用紙搬送工程中に前記用紙搬送路の所定の位置にて前記用紙の先端の少なくとも一部を所定時間保持することで前記用紙にたわみを作るたわみ作成工程と、前記たわみ量を算出するたわみ量演算工程とを備えた用紙搬送制御方法であって、前記所定の位置は前記第１の位置よりも前記用紙搬送路の下流に位置し、前記たわみ量演算工程は、前記用紙の先端の少なくとも一部の保持を解除してから前記第１の位置にて用紙の後端を検知するまでの時間と用紙搬送速度とに基づいて、前記たわみ作成工程の実行中に前記第１の位置よりも上流に位置していた上流側用紙長を算出する工程と、前記上流側用紙長を前記用紙長Ｌから減算することで、前記たわみ作成工程の実行中に前記第１の位置よりも下流に位置していた下流側用紙長を算出する工程と、前記下流側用紙長から前記第１の位置と所定の位置との間の距離を減算することでたわみ量を算出する工程とからなることを特徴とする。
請求項２１の発明は、前記たわみ量演算工程で算出したたわみ量が所定範囲内のたわみ量であるか否かを判定するたわみ量判定工程と、前記たわみ量の判定結果に応じて、後続の用紙を前記所定の位置へ搬送するための搬送量を調整することによりたわみ量を調整する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
用紙の長さや給紙方法にも関係なく、用紙長を精度よく計測することができる。また、計測した用紙長の値を用いることでレジスト部における用紙たわみ量を計測することができ、１枚目の用紙たわみ量のデータを用いて、２枚目以降の用紙搬送時のたわみ量の補正を行うことができる。同様に、用紙長の値を用いて、ジャム発生の判定と用紙と画像データのサイズミスマッチの判定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
まず、本発明の画像形成装置の一実施形態を、添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る電子写真プロセスを用いたレーザープリンタの概略図である。
レーザープリンタの本体１００は機能別に給排紙部、搬送部、画像形成部、用紙検知部から成る。
給排紙部は給紙トレイ１１１、手差し給紙口１１２、排紙口１１３から成る。搬送部は給紙ローラ１２１、レジストローラ１２２、排紙ローラ１２３から成る。画像形成部は転写ベルト１３１、２次転写ローラ１３２、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色から成るトナー部１３３、定着器１３４から成る。用紙検知部１４０はレジストセンサ１４１、排紙センサ１４２から成る。
給紙トレイ１１１は本体１００の下層部に収納されており、ここから給紙ローラ１２１により給紙する。同様に手差し給紙口１１２からも給紙することができ、搬送された用紙は排紙口１１３から排紙される。給紙ローラ１２１は給紙トレイ１１１にある用紙を搬送するためのローラであり、レジストローラ１２２は搬送された用紙を所定時間保持し、その後下流へ搬送する。排紙ローラ１２３は排紙口１１３から用紙を排紙するためのローラである。用紙は給紙ローラ１２１から排紙ローラ１２３までの用紙搬送路に沿って搬送される。
【００１０】
転写ベルト１３１はトナー部１３３が形成したトナー画像を搬送し、２次転写ローラ１３２の位置で用紙にトナー画像を転写する。定着器１３４は用紙に転写されたトナー画像を熱及び圧力にて定着させる。レジストセンサ１４１はレジストローラ付近上流側に設けられており、レジストローラ１２２に搬送された用紙を検知する。排紙センサ１４２は排紙ローラ１２３付近上流側に設けられており、排紙される用紙を検知する。
【００１１】
次に、給紙トレイ１１１に積載された用紙に画像を形成する際の、用紙搬送動作について具体的に説明する。
給紙トレイ１１１に積載された用紙は、給紙ローラ１２１が図中反時計回転することにより、上に重ねられた用紙から一枚ずつ搬送路に搬送される。レジストセンサ１４１が用紙先端の到達を検出した後も、給紙ローラ１２１は所定時間回転を継続し、レジストローラ１２２に先端を突き当てた状態で用紙を待機させる。その際、レジストローラ１２２に用紙先端を突き当てることで、用紙にたわみを作り、用紙の搬送開始位置や用紙の向きを補正する。レジストローラ１２２の駆動は、２次転写ローラ１３２上で転写ベルト１３１により搬送されるトナー画像と、用紙上の画像形成位置とが重なり合うタイミングで開始される。トナー画像が転写された後、定着器１３４にてトナー画像を定着し、図中反時計回りに回転駆動された排紙ローラ１２３によって排紙口１１３に排紙される。
なお、給紙ローラ１２１、レジストローラ１２２、排紙ローラ１２３は図示しないメインモータによって駆動力を与えられている。
【００１２】
図２は画像形成装置の要部のブロック図である。
本発明に係る画像形成装置はＣＰＵ１０、画像メモリ２０、Ｉ／Ｏ（入出力）３０、Ｉ／Ｆ（インターフェース）４０、ＲＯＭ５０、ＲＡＭ６０、操作パネル７０を備えている。
ＣＰＵ１０はプログラム命令を解釈し、実行する。ＣＰＵ１０の内部には演算器１１と比較器１２とタイマ１３が備えられている。演算器１１は用紙長やたわみ量を演算するときに、ＣＰＵ１０へ送られてきた各データを処理する。比較器１２は、後述する基準データと演算器１１により出力されたデータとを比較する。タイマ１３はＩ／Ｏ３０とのやり取りをトリガとして、時間を計測する。
【００１３】
画像メモリ２０は本画像形成装置が印刷するデータを格納するメモリである。Ｉ／Ｏ３０はセンサやモータやクラッチなどの電装品の入出力を制御する。Ｉ／Ｆ４０は本画像形成装置と本画像形成装置に印刷要求を行う端末とのインターフェースである。ＲＯＭ５０はＣＰＵ１０で実行するプログラムを格納した読み出し専用の半導体メモリである。ＲＡＭ６０は任意のアドレスを指定して読み書きすることが可能な半導体メモリである。操作パネル７０は本画像形成装置を利用する操作者が本画像形成装置の状態把握や、本画像形成装置の動作を変更することが出来るパネルである。
以上が本画像形成装置の一実施形態にかかる概略的な外部及び内部構造である。
【実施例１】
【００１４】
次に本画像形成装置の一実施形態についてフロー図を用いて説明する。なお、以下の実施例１〜４の処理制御はＣＰＵ１０が実行する。また、使用する記号Ｖは用紙搬送速度、記号Ｓはレジストセンサ１４１、排紙センサ１４２間の距離である。
図３は用紙搬送から始まる用紙長算定処理手順のフロー図である。
まず、搬送速度Ｖに従い、給紙ローラ１２１を回転させて、給紙を行う（ＳＴ１０１）。搬送された用紙の先端がレジストセンサ１４１を通過すると、レジストセンサ１４１が用紙端を検知してオンになり（ＳＴ１０２）、オンになってから所定時間後に用紙先端をレジストローラ１２２に突き当てた状態で給紙ローラ１２１が停止する（ＳＴ１０３）。その間、転写ベルト１３１上にはトナー画像が形成されており、このトナー画像の位置と用紙の所定画像形成位置を合わせるタイミングにて（ＳＴ１０４）、停止していた給紙ローラ１２１とレジストローラ１２２の回転を開始し、保持されていた用紙を再給送する（ＳＴ１０５）。
【００１５】
用紙が下流に搬送されると、排紙センサ１４２又はレジストセンサ１４１が用紙端を検知する。排紙センサ１４２は用紙の先端を検知しオンになり（ＳＴ１０６）、レジストセンサ１４１は用紙の後端を検知しオフになる（ＳＴ１１１）。
次に、これらのセンサを用いて用紙の長さを算出するが、ここでは各センサによる用紙の検出順序に基づき用紙長さを判定する。即ち、
（１）用紙長さが排紙センサ１４２とレジストセンサ１４１間の距離Ｓより長い場合
給送された用紙の先端が排紙センサ１４２に達すると、排紙センサ１４２が用紙の先端を検知しオンになり、タイマ１３が計時を開始し（ＳＴ１０７）、次にレジストセンサ１４１がオフになるまで計時し続ける。レジストセンサ１４１が用紙の後端を検知しオフになると（ＳＴ１０８）、タイマ計時を停止し、その時間Ｔを演算器１１が算出する（ＳＴ１０９）。
ここで、排紙センサ１４２が用紙先端を検知した後に、レジストセンサ１４１が用紙後端を検知することから、ＣＰＵ１０はセンサ間の距離Ｓよりも用紙長Ｌが長いと判断して演算式Ｌ＝Ｔ×Ｖ＋Ｓを決定し、演算器１１がこの式を用いて用紙長Ｌを算出する（ＳＴ１１０）。
【００１６】
（２）用紙長さが排紙センサ１４２とレジストセンサ１４１間の距離Ｓより短い場合
この場合は、給送された用紙の先端が排紙センサ１４２に達する前に、レジストセンサ１４１が用紙の後端を検知しオフになると（ＳＴ１１１）、タイマ１３が計時を開始し（ＳＴ１１２）、次に排紙センサ１４２がオンになるまで計時し続ける。排紙センサ１４２が用紙の先端を検知しオンになると（ＳＴ１１３）、タイマ計時を停止し、計時した時間Ｔを演算器１１が算出する（ＳＴ１１４）。
ここで、先にレジストセンサ１４１が用紙後端を検知し、その後排紙センサ１４２が用紙先端を検知することから、ＣＰＵ１０はセンサ間距離Ｓよりも用紙長Ｌが短いと判断し、演算式Ｌ＝Ｓ−Ｔ×Ｖを決定し、演算器１１がその式を用いて用紙長Ｌを算出する（ＳＴ１１５）。算出した用紙長Ｌの値は一時的にＲＡＭ６０に記憶される。
以上の処理で用紙長の算出が完了する。
なお、用紙長Ｌとセンサ間距離Ｓが等しい場合、即ち排紙センサ１４２に用紙の先端が達すると同時にレジストセンサ１４１に用紙の後端が達した場合は、上記のどちらの式を用いてもよい。また、Ｖ、ＳはともにＲＯＭにデータとして格納されている数値である。また、上述した演算は、給紙トレイ１１１から給紙するのではなく、操作者が手差し給紙口１１２から給紙する場合でも可能である。
【００１７】
実施例１の上記用紙長さ算出処理においては、搬送路中の２つのセンサを用いることにより、下流側のセンサが用紙の先端を検出してから、若しくは上流側のセンサが用紙の後端を検出してから用紙長の計測を開始することになるため、用紙が搬送路中へ十分に搬送されてから用紙長の計測が開始される。よって、十分な数のローラで用紙が保持されてスリップが生じにくくなり、スリップによる用紙長計測誤差がなくなるため、搬送した用紙の長さを精度よく計測できる。
また、センサ間距離Ｓよりも用紙長Ｌが長い場合とセンサ間距離Ｓよりも用紙長Ｌが短い場合、さらにセンサ間距離Ｓと用紙長Ｌが等しい場合にも用紙長の検知ができるため、用紙長Ｌとセンサ間距離Ｓの長さの関係を考慮することなく、用紙長の算定ができる。
【実施例２】
【００１８】
実施例２は、２枚目以降の用紙搬送について、基準時間Ｔｂ以上にレジストセンサ１４１または排紙センサ１４２が用紙を検出し続けた場合、即ちセンサがオンになり続けた場合にジャムが発生したと判定する処理にかかるものである。
ジャムが発生した場合には、搬送路のある地点に用紙が所定時間以上とどまることになる。従って、レジストセンサ１４１が用紙検出し続ける時間を計測することで、ジャムが発生したか否かを判定することができる。ここで、基準時間Ｔｂは、実施例１において用紙長が算出された用紙の先端が、ある地点に到達してから用紙後端が通過するまでにかかる時間、つまり（用紙長Ｌ÷搬送速度Ｖ）で求められる理論上の時間に所定の余裕を加えた時間である。
【００１９】
ジャム判定処理手順を図４のフロー図に従って説明する。このフロー図は２枚目以降の用紙搬送開始から始まる。
まず、用紙搬送が開始された直後にタイマ１３をリセットする（ＳＴ２０１）。そして用紙が下流に搬送され、レジストセンサ１４１が用紙の先端を検知することでタイマ１３をオンし（ＳＴ２０２）、タイマ１３が計時を開始する（ＳＴ２０３）。ここで、タイマ計時は用紙が移動している時間のみを計時し、用紙の搬送が止まっている間は計時を停止する。ＣＰＵ１０が用紙の移動状態を常に確認し（ＳＴ２０４）、用紙が停止しているときは、タイマ計時を停止させる（ＳＴ２０７）。また、再び用紙の移動が開始されると（ＳＴ２０８、ＹＥＳ）、タイマ計時を再開させる（ＳＴ２０９）。つまり、このタイマ計時により算出される時間Ｔａは、用紙が搬送されている時間のみを表し、搬送が停止している時間は含まれない。
【００２０】
続いて、タイマ計時が継続されている間、比較器１２がＴａと基準時間Ｔｂの大小を比較する（ＳＴ２０５）。Ｔａ＞Ｔｂとなると、ＣＰＵ１０がジャム発生と判断する。これは所定時間よりも長くレジストセンサ１４１地点に用紙がとどまっていることを意味し、ジャムが発生していることを示しているからである。またＴａ＞Ｔｂではなく、且つレジストセンサ１４１がオフになればジャムは発生しなかったと判断し、フロー図のトップに戻り、次用紙の搬送に移る（ＳＴ２０６、ＹＥＳ）。さらにＴａ＞Ｔｂではなく、且つレジストセンサ１４１がオフでもない場合は改めて用紙が移動中であることを確認して、Ｔａと基準時間Ｔｂの比較を繰り返す（ＳＴ２０６，ＮＯ）。
実施例２の処理において、実施例１で測定した搬送用紙の精度のよい用紙長を基準にしているので、２枚目以降の用紙搬送時にジャムが発生したか否かを正確に判定することができる。
また上記のジャム判定方法に利用するセンサとしてはレジストセンサ１４１だけではなく、排紙センサ１４２を始めとした用紙搬送路中に配置された用紙検知センサを適用できる。
【実施例３】
【００２１】
実施例３は実施例１で算出した用紙長Ｌが所定の許容範囲内の長さか否かを判定する処理にかかるものである。これにより、所定の用紙長と異なる用紙長の用紙が搬送された場合、それを検出することが出来る。
【００２２】
用紙長許容範囲判定処理手順を図５のフロー図に従って説明する。図５に示すフロー図の基本部分（ＳＴ１０１〜ＳＴ１１５）は図１と同じであるため、その説明は省略し、ＳＴ３０１以下を説明する。実施例１の用紙長算定処理手順により用紙長が計測された後（ＳＴ１１０、ＳＴ１１５）、比較器１２により、計測した用紙長の数値と所定の許容範囲の最大値及び最小値とを比較し、用紙長が許容範囲にあるか否かを判定する（ＳＴ３０１）。そして、用紙長が所定の許容範囲内であれば（ＳＴ３０１、ＹＥＳ）、そのまま２枚目以降の用紙も印字を継続する。用紙長が所定の許容範囲外であれば（ＳＴ３０１、ＮＯ）、操作パネル８０に用紙長が所定の用紙長と異なることを表示する。また、端末にモニタがある場合は、Ｉ／Ｆ４０を介してモニタに上記表示をすることもできる。
そして、前記表示にて操作者に印字継続するか否かの指示を要求し、印字継続の指示を受けた場合（ＳＴ３０３、ＹＥＳ）、２枚目以降の印字動作を行い、印字中止の指示を受けた場合は（ＳＴ３０３、ＮＯ）、２枚目以降の印字動作を中止する。
【００２３】
実施例３の処理において、実施例１で算出した用紙長が所定の許容範囲内にあるか否かを判断するので、所定の用紙長と異なる用紙長の用紙が搬送されてきたことを検出し、その旨を操作者に通知できる。また、所定の用紙長と異なる用紙長の用紙が搬送された際に、操作者からの指示を受け付けるので動作継続又は中止という操作者指示に従って動作することができる。
【実施例４】
【００２４】
実施例４は１枚目の用紙搬送時に、２枚目以降の用紙搬送にフィードバックするたわみ量を算出し、２枚目以降の用紙のたわみ量を補正する処理にかかるものである。
まず、たわみ量を算出する式を導出する。給紙ローラ１２１によって給紙トレイ１１１から給紙された用紙は、レジストローラ１２２に用紙先端が突き当てられ、たわみが作られた状態で所定時間保持される。そのとき、レジストセンサ１４１は用紙を検出している。次に用紙が再給送されてからレジストセンサ１４１が用紙後端を検出するまでの時間に移動した距離は、保持状態のときにレジストセンサ１４１地点よりも上流に位置していた部分の長さと等しい。つまり、レジストセンサ１４１地点より下流に位置していた部分の用紙の長さは、用紙長から上流に位置していた用紙の長さを減算することで算出する事ができる。また、レジストセンサ１４１からレジストローラまでの距離はＲＯＭ５０に格納されており、レジストセンサ１４１地点より下流に位置していた部分の用紙の長さとレジストセンサ１４１・レジストローラ１２２間の距離の差が、用紙に作られていたたわみ量を示している。ここで、用紙長をＬ、搬送速度をＶ、用紙が再給送されてからレジストセンサ１４１が用紙後端を検出するまでの時間をＴ２、レジストセンサ１４１・レジストローラ１２２間の距離をＳ２とすると、たわみ量は式（Ｌ−Ｔ２×Ｖ）−Ｓ２で表される。
【００２５】
次に、たわみ量算出処理手順を図６のフロー図を基に説明する。図６に示すフロー図の基本部分（ＳＴ１０１〜ＳＴ１１５）は図１と同じであるため、基本部分の説明は省略しＳＴ４０１以下を説明する。
即ち、レジストローラ１２２で用紙を保持し、再給送を始めたときにタイマ計時を開始する（ＳＴ４０１）。それに伴い用紙が搬送され、レジストセンサ１４１を用紙の後端が通過するとレジストセンサ１４１は、用紙後端を検知してオフする（ＳＴ４０２）。レジストセンサ１４１がオフすると同時にタイマ計時を停止し、Ｔ２を算出する（ＳＴ４０３）。
そして用紙長の算出が完了した時点で、演算器１１がたわみ量を式（Ｌ−Ｔ２×Ｖ）−Ｓ２により算出する。この算出した値がゼロ以上であればその値が実際に用紙に作られていたたわみ量であり、ゼロ未満であれば、用紙がレジストローラに突き当たっていない状態で停止していたことを示している（ＳＴ４０５）。なお、算出したたわみ量の値は一時的にＲＡＭ６０に記憶される。
【００２６】
次に、上記算出した１枚目の用紙のたわみ量を基に、２枚目以降の用紙のたわみ量を補正する方法について、図７を用いて説明する。
図７は図６を変形したものであって、基本的には図６と同様であり、具体的には、１枚目のたわみ量に基づき、２枚目以降の用紙搬送時の給紙ローラの回転時間を調整する処理手順を示したものである。
【００２７】
１枚目のたわみ量が算出された後（ＳＴ４０４）、２枚目の用紙の搬送が開始され（ＳＴ５０１）、比較器１２が１枚目の用紙のたわみ量と所定の許容範囲の最大値及び最小値とを比較する。１枚目の用紙のたわみ量が所定の許容範囲内である場合には（ＳＴ５０２）、１枚目の用紙搬送と同じ給紙ローラの回転時間で２枚目以降の給紙動作を行う。１枚目の用紙のたわみ量が所定の許容範囲より不足している場合には（ＳＴ５０３）、１枚目の給紙よりも給紙ローラの搬送時間を長くして２枚目以降の給紙動作を行う。１枚目の用紙のたわみ量が所定の許容範囲を超過している場合には（ＳＴ５０４）、１枚目の給紙よりも給紙ローラの搬送時間を短くして２枚目以降の給紙動作を行う。
【００２８】
実施例４の処理において、レジスト部で再給送から第１の用紙端検出手段が用紙後端を検出するまでの時間Ｔ２を計測することで、式（Ｌ−Ｔ２×Ｖ）−Ｓ２により前記たわみ量を算出することができ、算出されたたわみ量を２枚目以降の用紙搬送制御にフィードバックすることにより、２枚目以降の用紙搬送について所定のたわみ量となるように制御することができる。
さらに、１枚目の用紙のたわみ量が所定量よりも不足していた場合、２枚目以降の用紙搬送の給紙ローラ回転時間を１枚目よりも短くすることで、２枚目以降の用紙搬送について所定のたわみ量となるように制御できる。同様に、１枚目の用紙のたわみ量が所定量よりも不足していた場合、２枚目以降の用紙搬送の給紙ローラ回転時間を１枚目よりも長くすることで、２枚目以降の用紙搬送について所定のたわみ量となるように制御できる。また、１枚目の用紙のたわみ量が所定範囲内であった場合、２枚目以降の用紙搬送の給紙ローラ回転時間を１枚目と同じにすることで、２枚目以降の用紙搬送について所定のたわみ量となるように制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る用紙長算定処理手順のフロー図である。
【図４】本発明の実施形態に係るジャム判定処理手順のフロー図である。
【図５】本発明の実施形態に係る用紙長許容範囲判定処理手順のフロー図である。
【図６】本発明の実施形態に係るたわみ量算出処理手順のフロー図である。
【図７】本発明の実施形態に係るたわみ量補正処理手順のフロー図である。
【符号の説明】
【００３０】
１００・・・本体、１１１・・・給紙トレイ、１１２・・・手差し給紙口、１１３・・・排紙口、１２１・・・排紙ローラ、１２２・・・レジストローラ、１２３・・・排紙ローラ、１３１・・・転写ベルト、１３２・・・２次転写ローラ、１３３・・・トナー部、１３４・・・定着器、１４１・・・レジストセンサ、１４２・・・排紙センサ、１０・・・ＣＰＵ、１１・・・演算器、１２・・・比較器、１３・・・タイマ、２０・・・画像メモリ、３０・・・Ｉ／Ｏ、４０・・・Ｉ／Ｆ、５０・・・ＲＯＭ、６０・・・ＲＡＭ、７０・・・操作パネル。
【図１】
2008037532.tif 000003
【図２】
2008037532.tif 000004
【図３】
2008037532.tif 000005
【図４】
2008037532.tif 000006
【図５】
2008037532.tif 000007
【図６】
2008037532.tif 000008
【図７】
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