(57)【要約】【課題】本発明は、搬送路の長さに影響されることなく、像担持ベルト上のトナー画像を転写するタイミングと用紙が搬送されるタイミングとを合致させ、画像同期信号に発生する通信遅延を低減することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】この画像形成装置は、トナー画像の形成の開始を示す画像形成信号と搬送路への給紙を開始する命令を示す給紙開始命令とを画像形成部から入力し、画像形成信号と給紙開始命令とが活性化されると、用紙の搬送速度を制御する制御手段を備える。【選択図】図３
2008281656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを格納するカセットとシートを搬送するための搬送路及びローラを有する複数の給紙オプションと、トナー画像を形成する画像形成部とを含み、前記カセットに格納されているシートを、前記搬送路を介して、形成されたトナー画像をシートに転写するための転写位置まで搬送する画像形成装置であって、
前記画像形成部がトナー画像の形成を開始したことを示す画像形成信号と、前記カセットから前記搬送路への給紙を開始する命令を示す給紙開始命令とを前記画像形成部から入力し、また、前記画像形成信号と前記給紙開始命令とが活性化されると、搬送中のシートの位置から前記転写位置までの距離に応じて、前記搬送路においてシートを搬送する速度を算出し、該速度に基づいて前記ローラを駆動する駆動部を制御する制御手段とを備え、前記速度は、前記転写位置において、トナー画像の転写とシートの搬送とが同期する速度である画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の給紙オプションの内、少なくともいずれか１つの給紙オプションにおいて構成され、前記搬送路におけるシートの有無を検知する搬送路センサと、前記画像形成部において構成され、前記転写位置にシートを搬送するためのレジローラにおけるシートの有無を検出するレジセンサとを、更に備え、
前記制御手段が、
前記給紙開始命令が活性化された後、前記画像形成信号が活性化されたことを認識し、
前記搬送路センサによって、前記搬送路におけるシートの位置を認識し、
認識されたシートの位置から前記レジセンサまでの距離及び時間から前記速度を算出する、
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】
前記複数の給紙オプションの内、少なくともいずれか１つの給紙オプションにおいて構成され、前記搬送路におけるシートの有無を検知する搬送路センサと、前記画像形成部において構成され、前記転写位置にシートを搬送するためのレジローラにおけるシートの有無を検出するレジセンサとを、更に備え、
前記制御手段が、
前記給紙開始命令が活性化されてから、基準時間が経過したことを認識し、
シートが、前記複数の給紙オプションの内、最も前記画像形成部に近い給紙オプションにおいて構成される前記搬送路センサに到達すると、前記ローラを停止し、
活性化された前記画像形成信号を認識すると、前記搬送路センサから前記レジセンサまでの距離及び時間から前記速度を算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成部において構成され、前記転写位置にシートを搬送するためのレジローラにおけるシートの有無を検出するレジセンサとを、更に備え、
前記制御手段が、
前記画像形成信号が活性化された後、前記給紙開始命令が活性化されたことを認識し、  前記複数の給紙オプションの内、前記給紙開始命令により指定された給紙オプションの前記カセットから前記レジセンサまでの距離及び時間から前記速度を算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数の給紙オプションの内、少なくともいずれか１つの給紙オプションにおいて構成され、前記搬送路におけるシートの有無を検知する搬送路センサと、前記画像形成部において構成され、前記転写位置にシートを搬送するためのレジローラにおけるシートの有無を検出するレジセンサとを、更に備え、
前記制御手段が、
前記給紙開始命令が活性化された後、前記画像形成信号が活性化されたことを認識し、  前記搬送路センサによって、前記搬送路におけるシートの位置を認識し、認識されたシートの位置から前記レジセンサまでの距離及び時間から前記速度を算出し、
シートが、前記複数の給紙オプションの内、最も前記画像形成部に近い給紙オプションにおいて構成される前記搬送路センサに到達すると、前記搬送路センサから前記レジセンサまでの距離及び時間から前記速度を算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
シートを格納するカセットとシートを搬送するための搬送路及びローラを有する複数の給紙オプションと、トナー画像を形成する画像形成部とを含み、前記カセットに格納されているシートを、前記搬送路を介して、形成されたトナー画像をシートに転写するための転写位置まで搬送する画像形成方法であって、
前記画像形成部がトナー画像の形成を開始したことを示す画像形成信号と、前記カセットから前記搬送路への給紙を開始する命令を示す給紙開始命令とを前記画像形成部から入力し、また、前記画像形成信号と前記給紙開始命令とが活性化されると、搬送中のシートの位置から前記転写位置までの距離に応じて、前記搬送路においてシートを搬送する速度を算出し、該速度に基づいて前記ローラを駆動する駆動部を制御する制御工程とを備え、前記速度は、前記転写位置において、トナー画像の転写とシートの搬送とが同期する速度である画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙制御手段を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状の被転写用紙にトナー画像の転写を行う画像形成装置が、広く用いられている。そのような画像形成装置は、オプションの給紙ユニットが接続されて用いられる場合が多い。近年において、画像形成装置のオプションユニットもますます高機能化しており、エンジン部による制御機能の向上がますます求められている。しかしながら、エンジン部の機能を向上させる場合においては、コストの低減とのバランスが図られることが重要であり、このような課題に対して、様々な技術が開発されている。
【０００３】
下記の特許文献１においては、エンジンコントローラのコストアップなく多種のオプションユニットを使用することができる印刷装置が開示されている。この印刷装置によると、印刷装置にオプションユニットを接続した場合においても、用紙の搬送が効率的に制御されると記載されている。
【０００４】
一般に、画像形成装置においては、用紙の給紙が開始されてから、トナー画像を用紙に転写する転写位置まで搬送される時間において、ばらつきが生じる問題がある。そのようなばらつきは、主に、用紙搬送手段内の用紙位置や、用紙を搬送路上に給紙するための用紙ピックアップ動作、又は、スリップ等の用紙ピックアップ動作のばらつきに起因して生じている。また、その他に、用紙の紙質による用紙搬送路長のばらつきに起因して生じている。以上のような、用紙の給紙が開始されてから、トナー画像を用紙に転写する位置まで搬送される時間におけるばらつきは、トナー画像の用紙に対する転写位置の精度を悪化させる要因となってしまう。
【０００５】
図１３は、従来の画像形成装置の構成を示す図である。図１３に示すように、画像形成装置は、画像形成部１３０１とオプション部１３０２とを含んでいる。従来、オプション部１３０２は、画像形成部１３０１から、図示されていない画像同期信号をシリアル通信等によって受信している。また、オプション部１３０２は、画像形成部１３０１からコマンドにより給紙開始を指示され、ピックアップローラ１３０３を駆動し、その結果、トレイ１３０４から用紙の搬送が開始される。
【０００６】
用紙は、フィードリタードローラ１３０５と搬送ローラ１３０６を介し、画像形成部１３０１に搬送される。トナーカートリッジ１３０７（Ｙ：イエロー）、１３０８（Ｍ：マゼンダ）、１３０９（Ｃ：シアン）、１３１０（Ｋ：ブラック）により像担持ベルト１３１１に描かれた画像が、画像形成部１３０１の二次転写位置１３１２に搬送された用紙に転写される。その後、転写された用紙は、排紙部１３１３から排紙される。
【０００７】
従来において、用紙が像担持ベルト１３１１に描かれた画像よりも先に二次転写位置１３１２に到達しそうな場合には、画像形成部１３０１のレジローラ１３１４付近の用紙検知位置１３１５において搬送中の用紙の先端が検知され、搬送が一時停止する。その結果、二次転写位置１３１２に、用紙が到達するタイミングの調整を実現し、上述のばらつきの問題を解決している。
【０００８】
ところで、近年、給紙容量を拡張する複数のオプション部を多段に接続するようなことができる画像形成装置が広く用いられている。そのようなプリンタにおいては、オプション部の給紙位置からトナー画像の転写位置までの搬送時間が、画像同期信号の通知を受信してから、搬送を開始し、画像形成部のレジローラ付近の用紙検知位置に到達すべき時間より長くなる場合が考えられる。その場合に、画像形成部のレジローラ付近の用紙検知位置において搬送を一時停止させる従来の方法によっても、用紙に転写されるタイミングにずれが生じてしまう場合が考えられる。また、多数の用紙を搬送させる場合等に、搬送を一時停止させるためには、画像形成部におけるＣＰＵと、オプション部におけるＣＰＵとの同期制御を行う必要があり、回路構成の規模が大きくなり複雑化してしまう。
【０００９】
更に、近年、給紙容量の大容量化と共に、印字速度(スループット)の高速化が図られた画像形成装置が広く用いられている。そのような画像形成装置においては、例えば、搬送される用紙の間隔制御が精密化されることによって、用紙搬送速度を同一とした場合に高いスループットが実現されている。
【００１０】
既に説明したように、従来の画像形成装置において、オプション部は、画像形成部から、画像同期信号を受信している。従って、画像同期信号に通信遅延のばらつきが生じてしまう場合が考えられる。そのような場合に、精密さを要求される用紙の間隔制御に影響を及ぼし、用紙に転写されるタイミングにずれが生じてしまう場合が考えられる。
【特許文献１】特開平０８−２８６５６７号公報（段落［００５２］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、搬送路の長さに影響されることなく、像担持ベルト上のトナー画像を転写するタイミングと用紙が搬送されるタイミングとを合致させ、画像同期信号に発生する通信遅延を低減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】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、シートを格納するカセットとシートを搬送するための搬送路及びローラを有する複数の給紙オプションと、トナー画像を形成する画像形成部とを含み、カセットに格納されているシートを、搬送路を介して、形成されたトナー画像をシートに転写するための転写位置まで搬送する画像形成装置であって、画像形成部がトナー画像の形成を開始したことを示す画像形成信号と、カセットから搬送路への給紙を開始する命令を示す給紙開始命令とを画像形成部から入力し、また、画像形成信号と給紙開始命令とが活性化されると、搬送中のシートの位置から転写位置までの距離に応じて、搬送路においてシートを搬送する速度を算出し、該速度に基づいてローラを駆動する駆動部を制御する制御手段とを備え、転写位置において、トナー画像の転写とシートの搬送との同期をとることができることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、搬送路の長さに影響されることなく、像担持ベルト上のトナー画像を転写するタイミングと用紙が搬送されるタイミングとを合致させ、画像同期信号に発生する通信遅延を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
【００１５】
図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置に係る制御ＣＰＵ周辺の構成を示す図である。また、図１に示す画像形成装置は、画像形成部１とオプション部２とを含んでいる。更に、オプション部２は、給紙される用紙が格納されたカセットを含む給紙オプション３、４、５を含んでいる。また、画像形成部１とオプション部２は、それぞれの制御ＣＰＵ１０、２０を含んでいる。制御ＣＰＵ２０は、駆動部２１を介して、給紙オプション３、４、５に含まれる搬送モータを駆動する。ここで、給紙オプションは、４つ以上含まれていても良い。
【００１６】
図１に示すように、制御ＣＰＵ１０と制御ＣＰＵ２０は、インタフェース信号線によって通信する。本実施形態においては、インタフェース信号として、クロック信号と、コマンド信号と、ステータス信号とを含んでいる。クロック信号は、例えば、制御ＣＰＵ１０と制御ＣＰＵ２０との同期をとる場合に用いられ、コマンド信号は、給紙開始命令等を制御ＣＰＵ２０に送信する場合に用いられる。また、ステータス信号は、例えば、給紙オプション３、４、５の状態を示す情報を画像形成部１に送信する場合に用いられる。なお、図１に示すように、制御ＣＰＵ２０は、クロック信号、コマンド信号、ステータス信号を入力する端子を、給紙オプション３、４、５のそれぞれについて有している。
【００１７】
本実施形態において、画像同期信号は、インタフェース信号と別の独立した信号線として、制御ＣＰＵ２０に入力されている。本実施形態における画像同期信号は、例えば、電気ハードウェア信号であって、制御ＣＰＵ２０は、例えば、電圧のレベルによって、画像形成部１が、像担持ベルトに描画を開始したことを認識する。従って、インタフェース信号と異なり、双方向に通信は行われず、制御ＣＰＵ１０から制御ＣＰＵ２０に通知する片方向の通信が行われる。なお、以下において、画像同期信号は、画像形成の開始を示す信号として、「画像形成信号」ともいう。
【００１８】
本実施形態においては、画像同期信号を図１に示すような信号線として構成しているので、バス通信や双方向通信の際に生じることが考えられる通信遅延を抑止することができる。
【００１９】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置において用紙搬送機構に関する部分の構成を示す図である。図２においては、制御ＣＰＵ１０及び２０は示されていない。画像形成部１は、搬送されてきた用紙（シート）にトナー画像を転写するトナーカートリッジと、二次転写ローラとを含んでいる。図２においては、トナーカートリッジ２９として、左からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを有する現像ユニットが示されている。以下、本実施形態の説明において、二次転写ローラは、二次転写位置２７とする。二次転写位置２７に用紙を搬送するための機構として、レジローラ２５及びレジセンサ２６が構成されている。
【００２０】
図２に示すように、画像形成部１は、用紙が格納されたカセット２２を含んでいて、ピックアップローラ２３及びフィードリタードローラ２４が回転することによって、カセット２２から用紙が出力される。また、図２においては、給紙オプション３及び４が構成されていて、それぞれ、カセット３０とピックアップローラ３１とフィードリタードローラ３２、カセット４０とピックアップローラ４１とフィードリタードローラ４２とを含んでいる。また、給紙オプション３及び４は、搬送路６によって接続されており、搬送路６を搬送させるための搬送ローラ３３及び４３が構成されている。また、搬送ローラ３３及び４３の近傍には、用紙の有無を検知する搬送路センサ３４及び４４が構成されている。
【００２１】
以下、図１を参照しながら、本画像形成装置の構成と合わせて、用紙の搬送動作について説明する。但し、以下の説明においては、給紙オプション４から、画像形成部１に給紙されるとする。
【００２２】
制御ＣＰＵ１０は、コマンド信号によって、制御ＣＰＵ２０にモータ回転命令を送信する。制御ＣＰＵ２０は、モータ回転命令を受信すると、図１に示す駆動部２１を介して、搬送ローラ３３及び４３を駆動する。搬送ローラ３３及び４３は、駆動部２１に含まれる搬送モータによって、共通に駆動される。駆動部２１については、後述する。
【００２３】
制御ＣＰＵ１０は、制御ＣＰＵ２０にモータ回転命令を送信すると、コマンド信号によって、制御ＣＰＵ２０に給紙開始命令を送信する。制御ＣＰＵ２０は、制御ＣＰＵ１０から、コマンド信号により給紙開始命令を受信すると、ピックアップローラ４１とフィードリタードローラ４２を駆動し、カセット４０から用紙を出力し、給紙動作を開始する。給紙動作が開始されると、用紙は、フィードリタードローラ４２によって、搬送路センサ４４まで搬送される。用紙が搬送路センサ４４まで搬送されると、ピックアップローラ４１とフィードリタードローラ４２は停止する。一方、用紙は、搬送ローラ３３及び４３によって、搬送路６を搬送される。ここで、ピックアップローラ及びフィードリタードローラは、カセットから用紙を出力する場合に用いられるので、上述の搬送ローラ３３及び４３と異なり、それぞれの給紙オプション３、４において、個別に動作する。
【００２４】
また、給紙オプション４は、給紙開始命令から所定時間内に、画像同期信号が活性化したことを電気ハードウェア信号により認識する。画像同期信号が制御ＣＰＵ２０に送信されると、トナーカートリッジ２９から像担持ベルト２８にトナー画像の転写が開始される。像担持ベルト２８に描かれているトナー画像が二次転写位置２７に到達する時間は、本画像形成装置のエンジン性能の値として知ることができる。また、レジセンサ２６から二次転写位置２７までの区間においては、従来、制御ＣＰＵ１０が、その区間を搬送される用紙の搬送速度を制御したり、速度を一定として、トナー画像と用紙とのタイミングを制御する等、様々な方法が実現されている。従って、本実施形態においては、レジセンサ２６から二次転写位置２７までの距離及び搬送時間を既知の値とする。以上のような既知の値は、制御ＣＰＵ１０又は２０の周辺に構成されているメモリ等に格納されていても良い。
【００２５】
本実施形態においては、給紙オプションからレジセンサ２６までの区間における搬送速度を適切な速度に決定することによって、搬送路６長に起因し、用紙が二次転写位置２７に到達するタイミングのずれを防いでいる。以下、本実施形態の動作について説明する。  図３は、第１の実施形態における搬送速度の算出を説明する各信号の波形を示すタイミングチャートである。図３において、画像同期信号のレベル変化と、給紙開始命令が制御ＣＰＵ１０から制御ＣＰＵ２０に送信されるタイミングと、搬送路センサ３４及びレジセンサ２６の検知信号の変化と、二次転写位置２７における用紙の有無の検知信号の変化とが示されている。図２において、二次転写位置２７は、二次転写ローラとして図示されているが、近傍にセンサを構成し、用紙が二次転写位置２７に到達した際に、図３に示すように信号が変化することを検知できるようにしても良い。図３において、搬送路センサ３４、レジセンサ２６、二次転写位置２７は、用紙を検知すると、ハイレベルに活性化される。
【００２６】
図３に示すように、画像同期信号がローレベルに活性化されてから、用紙がレジセンサ２６に到達するまでの時間をＴ１とする。また、レジセンサ２６から二次転写位置２７まで、制御ＣＰＵ１０による通常の搬送速度で搬送された場合の時間をｔとする。また、画像同期信号が活性化され、用紙が二次転写位置２７に到達していなければならない時間をＴ２とする。即ち、Ｔ２とは、画像同期信号が活性化され、トナー画像が、像担持ベルト２８が移動することによって、二次転写位置２７に到達するまでの時間に相当する。
【００２７】
本実施形態における搬送速度が制御される区間、即ち、画像同期信号が活性化され、用紙がレジセンサ２６に到達するまでの区間における時間Ｔ１は、式（１）によって求められる。
【００２８】
Ｔ１＝Ｔ２−ｔ  ・・・（１）
また、画像同期信号が活性化され、用紙がレジセンサ２６まで搬送される搬送距離Ｌは、式（２）によって求められる。
【００２９】
Ｌ＝ａ＋ｂ      ・・・（２）
ここで、ａは、画像同期信号が活性化された時点における用紙の位置から、搬送路センサ３４までの距離であり、ｂは、搬送路センサ３４からレジセンサ２６までの距離である。以上より、画像同期信号が活性化された時点における用紙の位置から、レジセンサ２６までの搬送速度ｖ１は、式（３）によって求められる。
【００３０】
ｖ１＝Ｌ／Ｔ１  ・・・（３）
ここで、図３に従って、画像形成装置の動作を説明する。まず、制御ＣＰＵ１０から制御ＣＰＵ２０にモータ回転命令が送信されると、搬送ローラ３３及び４３が回転する。続いて、制御ＣＰＵ２０に給紙開始命令が送信されると、カセット４０から用紙が出力され、用紙は、回転している搬送ローラによって、搬送路６を搬送される。
【００３１】
次に、制御ＣＰＵ１０が、画像同期信号を活性化し、像担持ベルト２８の移動を開始する。その時点で、時間Ｔ２が決定され、既知である時間ｔを用いて、式（１）に従って、時間Ｔ１が求められる。ここで、画像同期信号が活性化されている間にも、用紙は、搬送路６を搬送されている。
【００３２】
本実施形態においては、画像同期信号が活性化された時点における搬送中の用紙の位置が、少なくともいずれか１つの給紙オプションにおいて構成されている搬送路センサによって認識される。図３においては、画像同期信号が活性化された後、用紙が、搬送ローラ３３を通り、搬送路センサ３４に到達しているとされている。図３に示すａの区間において、用紙は、モータ回転命令による速度（以下、基準速度とする）で搬送されている。更に、制御ＣＰＵ２０は、画像同期信号が活性化されてから搬送路センサ３４が活性化されるまでの時間を認識できるので、距離ａが求められる。距離ａが求められると、式（２）に従って、距離Ｌが求められる。その結果、式（３）に従って、搬送速度ｖ１が求められる。
【００３３】
以上のように、搬送速度ｖ１が求められると、制御ＣＰＵ２０が、搬送ローラの回転速度を制御し、基準速度から搬送速度ｖ１とする。
【００３４】
図４は、本実施形態における搬送ローラを駆動する駆動部の機能ブロックを示す図である。図４に示すように、駆動部２１は、制御ＣＰＵ２０の後段に構成され、駆動部２１は、速度切換え手段２１０と、駆動回路２１１と、搬送モータ２１２とを含んでいる。また、既に説明したように、搬送モータ２１２は、搬送ローラ３３及び４３を駆動する。制御ＣＰＵ２０は、搬送路センサ３４及び４４の検知結果を入力し、搬送路６上における用紙の位置を認識することができる。また、制御ＣＰＵ２０は、画像同期信号及び給紙開始信号を入力している。また、制御ＣＰＵ２０の周辺には、図示されていないＲＡＭ等のメモリが構成されている。そのようなメモリに、画像形成部１におけるトナー画像の形成が開始されてから二次転写位置に供給される時間や、各搬送路センサ又は各カセットからレジセンサまでの距離等、既知として取得できる値が格納されていても良い。
【００３５】
制御ＣＰＵ２０によって搬送速度ｖ１が求められると、更に、制御ＣＰＵ２０は、搬送速度ｖ１と基準速度ｖとの相対比を求める。
【００３６】
速度切換え手段２１０において、求められた相対比が１倍よりも大きいか、又は、小さいかが判定される。ここで、相対比が１倍よりも大きいと判定された場合には、搬送モータ２１２の回転を加速するように駆動回路２１１を制御する。一方、相対比が１倍よりも小さいと判定された場合には、搬送モータ２１２の回転を減速するように駆動回路２１１を制御する。搬送モータ２１２は、駆動回路２１１に従って、回転し、搬送ローラ３３及び４３を駆動する。本実施形態においては、以上のように、搬送路６上のレジセンサ２６までの区間における用紙の搬送速度が制御される。
【００３７】
速度切換え手段２１０において、相対比が大きいと判定された場合とは、例えば、基準速度ｖで用紙が搬送されたが、搬送路６上のある箇所において、スムーズに搬送されなかった場合が考えられる。そのような場合には、画像同期信号が活性化された時点における用紙の位置は、スムーズに搬送された場合と比較して、より下段側であるといえる。即ち、図３に示す距離Ｌが、スムーズに搬送された場合と比べて長いといえる。そのような場合に、制御ＣＰＵ２０は、駆動部２１を介して、搬送ローラを加速する。
【００３８】
レジセンサ２６から二次転写位置２７までは、従来のように、制御ＣＰＵ１０によって、像担持ベルト２８上のトナー画像と用紙とが、同期制御される。
【００３９】
図５は、本実施形態に係る画像形成装置において、オプション部の給紙制御の手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ５００において、制御ＣＰＵ２０は、モータ回転命令を制御ＣＰＵ１０から受信し、ステップＳ５０１において、駆動部２１により、搬送ローラ３３及び４３の回転が開始される。ステップＳ５０２において、制御ＣＰＵ１０から給紙開始命令を受信し、ステップＳ５０３において、ピックアップローラ４１が駆動する。また、ステップＳ５０４において、フィードリタードローラ４２が駆動する。
【００４０】
次に、ステップＳ５０５において、給紙オプション４の搬送路センサ４４において、用紙が検知されたか否かが判定される。ここで、検知されたと判定されるまで、ステップＳ５０５が繰り返される。用紙が検知されたと判定された場合には、ステップＳ５０６に進み、ピックアップローラ４１とフィードリタードローラ４２が停止する。ステップＳ５０７において、制御ＣＰＵ２０が、画像同期信号が活性化されたことを認識し、どの給紙オプションに構成された搬送路センサが用紙を検知したのかを認識する。次に、ステップＳ５０８において、搬送路６上レジセンサ２６までの区間における搬送速度ｖ１が算出される。  その算出結果により、ステップＳ５０９において、用紙が加速又は減速されて搬送される。ステップＳ５１０において、レジセンサ２６で用紙が検知されたか否かが判定される。ここで、検知されたと判定されるまで、ステップＳ５１０が繰り返される。用紙が検知されたと判定された場合には、ステップＳ５１１に進み、搬送速度の制御を終了し、基準速度で用紙を搬送する。本フローチャートにおいては、レジローラ２５は、基準速度で回転しているとしている。ステップＳ５１２において、最上段の給紙オプション３の搬送路センサ３４を用紙の後端が通過したか否かが判定される。ここで、通過したと判定されるまで、ステップＳ５０５が繰り返される。通過したと判定された場合には、ステップＳ５１３に進み、オプション部２は、モータ等を停止し、本フローチャートを終了する。
【００４１】
図６は、本実施形態に係る画像形成装置において、画像形成部１の給紙制御の手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ６００において、制御ＣＰＵ１０は、図示されていないユーザインタフェースによってプリント予約コマンドを受信し、ステップＳ６０１において、制御ＣＰＵ２０にモータ回転命令を送信する。次に、ステップＳ６０２において、制御ＣＰＵ１０は、図示されていないユーザインタフェースにより、プリント実行コマンドを受信すると、ステップＳ６０３において、制御ＣＰＵ１０は、画像同期信号を活性化する。
【００４２】
次に、ステップＳ６０４において、像担持ベルト２８に画像が形成され、ステップＳ６０５において、用紙の先端がレジセンサ２６に到達したか否かが判定される。ここで、到達したと判定されるまで、ステップ６０５が繰り返される。到達したと判定された場合には、ステップＳ６０６において、レジセンサ２６から二次転写位置２７まで、同期制御が行われて、用紙が二次転写位置２７まで搬送される。ここで、制御ＣＰＵ１０は、レジセンサ２６から二次転写位置２７までの速度を制御し、トナー画像と用紙との同期制御を行う場合もある。ステップＳ６０７において、二次転写位置２７における用紙に、トナー画像が転写され、ステップＳ６０８において、用紙が排紙され、本フローチャートを終了する。
【００４３】
以上のように、本実施形態においては、画像同期信号が活性化される前に給紙開始命令をオプション部２に送信し、オプション部２は、画像同期信号が活性化された時点において、搬送路６上の搬送速度を制御する。その結果、複数の給紙オプションが構成された画像形成装置においても、搬送路長に応じた適切な速度制御を行うことができる。また、本実施形態においては、給紙動作が開始されてから、レジセンサ２６を通過し、二次転写位置２７に到達するまで、用紙は、搬送動作し続けて停止しない。従って、例えば、複数の用紙を連続して送信する場合において必要とされる、画像形成部１の制御ＣＰＵとオプション部２の制御ＣＰＵとの間の同期制御の構成を低減することができる。また、本実施形態においては、画像同期信号を、他のインタフェース信号とは独立した電気ハードウェア信号として、制御ＣＰＵ１０から制御ＣＰＵ２０に送信しているので、通信遅延のばらつきの発生を抑止することができる。
【００４４】
次に、第２の実施形態におけるオプション部の給紙制御について説明する。
【００４５】
図７は、第２の実施形態における搬送速度の算出を説明する各信号の波形を示すタイミングチャートである。図７に示すように、給紙開始命令が制御ＣＰＵ１０から送信されてから、画像同期信号が活性化されるまでの時間が、基準時間Ｔとして、決定されている。
【００４６】
即ち、本実施形態においては、画像同期信号が、基準時間Ｔの時間内に活性化されない場合には、用紙が最上段の給紙オプションに構成される搬送路センサに到達した時点で、搬送動作を一時、停止する。その後、制御ＣＰＵ２０が、画像同期信号が活性化されたことを認識すると、搬送動作を再開する。
【００４７】
図７において、制御ＣＰＵ１０から制御ＣＰＵ２０に給紙開始命令が送信されると、用紙がカセット４０から出力され、搬送路６を搬送される。制御ＣＰＵ２０は、給紙開始命令を受信してから、タイマ等によって、基準時間Ｔを測定する。基準時間Ｔが経過しても、画像同期信号が活性化されない場合には、用紙が搬送路センサ３４に到達した時点で、搬送ローラ３３及び４３を停止する。ここで、基準時間Ｔ以内に、画像同期信号が活性化された場合には、図３における説明と同様である。
【００４８】
用紙が搬送路センサ３４において停止している間に、画像同期信号が活性化されると、制御ＣＰＵ２０により、用紙が二次転写位置２７まで搬送される時間Ｔ２が認識され、更に、用紙がレジセンサ２６まで搬送される時間Ｔ１が認識される。図７に示す距離Ｌと、時間Ｔ１とから、搬送速度ｖ２が求められる。ここで、距離Ｌは、搬送路センサ３４からレジセンサ２６までの距離である。時間ｔについては、図３における説明と同様である。以上のように求められた搬送速度ｖ２によって、用紙の搬送が、再開される。ここで、用紙の搬送が再開される場合において、速度の制御を行うのではなく、基準速度と距離Ｌとから、用紙の搬送が再開されるタイミングを制御するようにしても良い。
【００４９】
図８は、第２の実施形態におけるオプション部の給紙制御の手順を示すフローチャートである。
【００５０】
図８に示すステップＳ８００〜ステップＳ８０６までは、図５に示すステップＳ５００〜Ｓ５０６までの説明と同様である。また、図８に示すステップＳ８０８〜ステップＳ８１３までは、図５に示すステップＳ５０８〜ステップＳ５１３までの説明と同様である。本実施形態においては、ステップＳ８０７において、制御ＣＰＵ２０が給紙開始命令を受信してから基準時間Ｔが測定される。基準時間Ｔ内に、画像同期信号が活性化されない場合に、ステップＳ８１４以降の処理が行われる。
【００５１】
ステップＳ８１５において、最上段の給紙オプションにおける搬送路センサが、紙の先端を検知したか否かが判定される。ここで、検知されたと判定されるまで、ステップＳ８１５が繰り返される。検知されたと判定された場合には、ステップＳ８１６において、制御ＣＰＵ２０は、駆動部２１を介して、搬送ローラ３３及び４３を一時、停止する。
【００５２】
次に、ステップＳ８１７において、画像同期信号が活性化されたか否かが判定される。ここで、活性化されたと判定されるまで、ステップＳ８１７が繰り返される。活性化されたと判定された場合には、ステップＳ８１８において、図７に示す距離Ｌ及び時間Ｔ１から搬送速度ｖ２が求められ、ステップＳ８１９において、搬送速度ｖ２によって、搬送を再開する。搬送を再開した後、ステップＳ８１２に進み、図５に示すステップＳ５１２と同様に、最上段の給紙オプションの搬送路センサを、紙の後端が通過したことが検出されたか否かが判定される。通過したと検出された場合に、ステップＳ８１３において、モータ等を停止し、本フローチャートを終了する。
【００５３】
画像形成部１における給紙制御の処理については、図６における説明と同様である。
【００５４】
以上のように、本実施形態においては、給紙が開始され基準時間が経過しても、画像同期信号が活性化されない場合には、搬送中の用紙を最上段の給紙オプションの搬送路センサの位置において、一時停止させる。その結果、画像同期信号が活性化されない場合には、用紙が、二次転写位置に搬送されることを防ぐことができる。
【００５５】
次に、第３の実施形態におけるオプション部２の給紙制御について説明する。
【００５６】
図９は、第３の実施形態における搬送速度の算出を説明する各信号の波形を示すタイミングチャートである。
【００５７】
図９に示すように、画像同期信号が活性化され、用紙が二次転写位置２７に到達する時間をＴ３とし、画像同期信号が活性化され、制御ＣＰＵ２０が給紙開始命令を受信するまでの時間をＴとする。更に、制御ＣＰＵ２０が給紙開始命令を受信し、用紙が、二次転写位置２７まで搬送される距離をＬ２とする。また、レジセンサ２６から二次転写位置２７まで、制御ＣＰＵ１０による通常の搬送速度で搬送された場合の時間をｔとする。更に、レジセンサ２６から二次転写位置２７までの距離がＳとされる。
【００５８】
従って、制御ＣＰＵ２０が給紙開始命令を受信し、用紙がレジセンサ２６に到達するまでの距離Ｌは、式（４）によって求められる。
【００５９】
Ｌ＝Ｌ２−ｓ            ・・・（４）
また、制御ＣＰＵ２０が給紙開始命令を受信し、用紙がレジセンサ２６に到達するまでの区間において、必要となる用紙を搬送する時間Ｔ２は、式（５）によって求められる。
【００６０】
Ｔ２＝Ｔ３−（Ｔ＋ｔ）  ・・・（５）
従って、制御ＣＰＵ２０が給紙開始命令を受信し、用紙がレジセンサ２６に到達するまでの区間における搬送速度ｖ３は、式（６）によって求められる。
【００６１】
ｖ３＝Ｌ／Ｔ２          ・・・（６）
求められた搬送速度ｖ３の値によって、通常の搬送速度との相対比が求まり、相対比によって紙の加減速制御が行われる。
【００６２】
ここで、図９に従って、画像形成装置の動作を説明する。
【００６３】
図９に示すように、まず、まず、制御ＣＰＵ１０から制御ＣＰＵ２０にモータ回転命令が送信されると、搬送ローラ３３及び４３が回転する。次に、制御ＣＰＵ１０は、画像同期信号を活性化し、トナーカートリッジ２９から像担持ベルト２８にトナー画像の転写が開始される。続いて、制御ＣＰＵ２０に給紙開始命令が送信されると、カセット４０から用紙が出力され、用紙は、回転している搬送ローラによって、搬送路６を搬送される。
【００６４】
ここで、制御ＣＰＵ２０が給紙開始命令を受信すると、図９に示す時間Ｔが決定される。また、カセット４０から二次転写位置２７までの距離は、本画像形成装置に依存しているので本実施形態においては、既知の値である。ここで、図９に示す距離Ｓを用いずに、直接、カセット４０からレジセンサ２６までの距離Ｌを既知の値として用いても良い。
以上のように得られた値によって、搬送速度ｖ３が算出される。搬送速度ｖ３が求められると、制御ＣＰＵ２０が、搬送ローラの回転速度を制御し、基準速度から搬送速度ｖ３とする。
【００６５】
本実施形態における搬送ローラの駆動を制御する機能ブロックについては、図４における説明と同様である。
【００６６】
図１０は、本実施形態におけるオプション部の給紙制御の手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０００において、制御ＣＰＵ２０は、制御ＣＰＵ１０からモータ回転命令を受信し、ステップＳ１００１において、搬送モータを駆動し、搬送ローラの回転を開始する。ステップＳ１００２において、画像同期信号が活性化され、ステップＳ１００３において、制御ＣＰＵ２０は、給紙開始命令を受信する。次に、ステップＳ１００４において、ピックアップローラ４１を駆動し、ステップＳ１００５において、フィードリタードローラ４２を駆動する。
【００６７】
ステップＳ１００６において、搬送路センサ４４で、用紙が検知されたか否かが判定される。ここで、検知されたと判定されるまで、ステップＳ１００６が繰り返される。検知されたと判定された場合に、ステップＳ１００７において、ピックアップローラ４１とフィードリタードローラ４２を停止する。ステップＳ１００８において、用紙がレジセンサ２６に到達するまでの時間が計算される。その計算結果により、ステップＳ１００９において、搬送速度が加速又は減速されて、用紙が搬送される。ここで、給紙開始命令にいずれの給紙オプションを指定しているかの情報が含まれている場合には、ステップＳ１００３、ステップＳ１００４、ステップＳ１００５の次に、ステップＳ１００８及びステップＳ１００９が実行されても良い。
【００６８】
次に、ステップＳ１０１０において、レジセンサ２６において、用紙が検知されたか否かが判定される。ここで、検知されたと判定されるまで、ステップＳ１０１０が繰り返される。用紙が検知されたと判定された場合には、ステップＳ１０１１に進み、搬送速度の制御を終了し、基準速度で用紙を搬送する。本フローチャートにおいては、レジローラ２５は、基準速度で回転しているとしている。ステップＳ１０１２において、最上段の給紙オプション３の搬送路センサ３４を用紙の後端が通過したか否かが判定される。ここで、通過したと判定されるまで、ステップＳ１０１２が繰り返される。通過したと判定された場合には、ステップＳ１０１３に進み、オプション部２は、モータ等を停止し、本フローチャートを終了する。画像形成部１における給紙制御の処理については、図６における説明と同様である。
【００６９】
以上のように、本実施形態においては、画像同期信号が活性化される時点よりも後で、制御ＣＰＵ２０が給紙開始命令を受信した場合であっても、給紙開始命令により指定された給紙オプションからレジセンサ２６までの距離に応じた適切な速度を算出する。ここで、その距離が、例えば、制御ＣＰＵ２０が給紙開始命令を受信し、カセットに格納されている用紙が搬送路６に給紙され、搬送中となった用紙がフィードリタードローラを通過してからレジセンサ２６までの距離とされても良い。また、本実施形態においては、給紙動作が開始されてから、レジセンサ２６を通過し、二次転写位置２７に到達するまで、用紙は、搬送動作し続けて停止しない。従って、例えば、複数の用紙を連続して送信する場合において必要とされる、画像形成部１の制御ＣＰＵとオプション部２の制御ＣＰＵとの間の同期制御の構成を低減することができる。また、本実施形態においては、画像同期信号を、他のインタフェース信号とは独立した電気ハードウェア信号として、制御ＣＰＵ１０から制御ＣＰＵ２０に送信しているので、通信遅延のばらつきの発生を抑止することができる。
【００７０】
次に、第４の実施形態におけるオプション部の給紙制御について説明する。既に説明した第１の実施形態においては、画像同期信号が活性化され、搬送路センサにより用紙の現在の位置が認識されると、レジセンサ２６までの搬送速度が求められる。更に、求められた搬送速度に従って、レジセンサ２６まで用紙が搬送される。
【００７１】
図２においては、給紙オプションが２段であるが、例えば、４段、５段と多段である程、搬送路６上において、搬送速度が一定値とならない可能性が高くなる。例えば、用紙の紙質等によって、搬送路６のある部分においては、一時的に搬送速度が遅くなる場合も考えられる。従って、本実施形態においては、最上段の給紙オプションの搬送路センサに用紙が到達すると、再度、レジセンサ２６までの搬送速度を算出する。その結果、搬送路６上において発生した搬送速度のぶれを補償することができる。
【００７２】
図１１は、第４の実施形態における搬送速度の算出を説明する各信号の波形を示すタイミングチャートである。
【００７３】
図１１に示すように、画像同期信号が活性化されてから用紙がレジセンサ２６に到達するまでの時間をＴ１とし、画像同期信号が活性化されてから用紙が搬送路センサ３４に到達するまでの時間をＴ２とする。また、搬送路センサ４４からレジセンサ２６までの距離をＬ１とし、画像同期信号が活性化されてから搬送路センサ４４までの距離をＬ２とする。更に、搬送路センサ３４からレジセンサ２６までの距離をＬ３とする。ここで、搬送路センサ４４とは、給紙開始命令が制御ＣＰＵ２０に受信され、画像同期信号が活性化された後に最初に用紙が検知された搬送路センサを示している。また、搬送路センサ３４とは、最上段の給紙オプションにおける搬送路センサを示している。
【００７４】
図１１に示す距離Ｌ２は、図３に示す距離ａと同様に求められる。即ち、図１１に示す距離Ｌ２の区間において、用紙は、モータ回転命令による基準速度で搬送されている。更に、制御ＣＰＵ２０は、画像同期信号が活性化されてから搬送路センサ４４が活性化されるまでの時間を認識できるので、距離Ｌ２が求められる。従って、画像同期信号が活性化された時点からレジセンサ２６までの距離（Ｌ１＋Ｌ２）と、時間Ｔ１とから搬送速度ｖ４が求められる。時間Ｔ１は、図３に示すＴ１と同様に求められる。
【００７５】
次に、用紙が、搬送路センサ３４まで搬送されると、再度、搬送速度ｖ５が計算される。搬送速度ｖ５は、時間Ｔ１と時間Ｔ２との差で求められる時間（Ｔ１−Ｔ２）と、距離Ｌ３とから求められる。搬送速度ｖ５が求められると、用紙は、レジセンサ２６まで搬送され、その後の動作は、第１〜第３の実施形態における説明と同様である。
【００７６】
以上のように、本実施形態においては、画像同期信号が活性化された直後の搬送路センサにより検知された時点と、最上段の給紙オプションの搬送路センサにより検知された時点とにおいて、搬送速度の計算が行われる。従って、搬送路６上において、特定の原因により搬送速度ｖ４が一定とならなかった場合であっても、最上段の給紙オプションの搬送路センサにおいて、再度、計算し、そのような原因に起因する用紙の到達タイミングのずれを補償することができる。
【００７７】
用紙の搬送速度の制御については、図４における説明と同様である。
【００７８】
図１２は、第４の実施形態におけるオプション部の給紙制御の手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１２００において、制御ＣＰＵ２０は、モータ回転命令を受信し、ステップＳ１２０１において、搬送ローラの回転を開始する。ステップＳ１２０２において、制御ＣＰＵ２０が給紙開始命令を受信すると、ステップＳ１２０３において、ピックアップローラ４１を駆動し、ステップＳ１２０４において、フィードリタードローラ４２を駆動する。ステップＳ１２０５において、画像同期信号が活性化される。ステップＳ１２０６において、給紙が開始されたカセットが含まれる給紙オプションの搬送路センサが用紙を検知すると、ステップＳ１２０７において、ピックアップローラ４１及びフィードリタードローラ４２が停止する。
【００７９】
次に、ステップＳ１２０８において、図１１において説明した搬送速度ｖ４が計算される。ステップＳ１２０９において、計算結果により、加速もしくは減速の紙搬送が行われる。ステップＳ１２１０において、最上段の給紙オプションの搬送路センサが用紙を検知すると、ステップＳ１２１１において、図１１において説明した搬送速度ｖ５が計算される。ステップＳ１２１２において、計算結果により、加速もしくは減速の紙搬送が行われる。
【００８０】
ステップＳ１２１３において、レジセンサ２６において、用紙が検知されたか否かが判定される。用紙が検知されたと判定された場合には、ステップＳ１２１４に進み、搬送速度の制御を終了し、基準速度で用紙を搬送する。本フローチャートにおいては、レジローラ２５は、基準速度で回転しているとしている。ステップＳ１２１５において、最上段の給紙オプション３の搬送路センサ３４を用紙の後端が通過したか否かが判定される。ここで、通過したと判定されるまで、ステップＳ１２１５が繰り返される。通過したと判定された場合には、ステップＳ１２１６に進み、オプション部２は、モータ等を停止し、本フローチャートを終了する。
【００８１】
また、本発明には、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた場合についても、本発明は適用される。その場合には、書き込まれたプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置に係る制御ＣＰＵ周辺の構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置において用紙搬送機構に関する部分の構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態における搬送速度の算出を説明する各信号の波形を示すタイミングチャートである。
【図４】本実施形態における搬送ローラを駆動する駆動部の機能ブロックを示す図である。
【図５】第１の実施形態におけるオプション部の給紙制御の手順を示すフローチャートである。
【図６】画像形成部の給紙制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態における搬送速度の算出を説明する各信号の波形を示すタイミングチャートである。
【図８】第２の実施形態におけるオプション部の給紙制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】第３の実施形態における搬送速度の算出を説明する各信号の波形を示すタイミングチャートである。
【図１０】第３の実施形態におけるオプション部の給紙制御の手順を示すフローチャートである。
【図１１】第４の実施形態における搬送速度の算出を説明する各信号の波形を示すタイミングチャートである。
【図１２】第４の実施形態におけるオプション部の給紙制御の手順を示すフローチャートである。
【図１３】従来の画像形成装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１、１３０１  画像形成部
２、１３０２  オプション部
３、４、５  給紙オプション
６  搬送路
１０、２０  制御ＣＰＵ
２１  駆動部
２２、３０、４０、１３０４  カセット
２３、３１、４１、１３０３  ピックアップローラ
２４、３２、４２、１３０５  フィードリタードローラ
２５、１３１４  レジローラ
２６、１３１５  レジセンサ
２７、１３１２  二次転写位置
２８、１３１１  像担持ベルト
２９、１３０７、１３０８、１３０９、１３１０  トナーカートリッジ
３３、４３、１３０６  搬送ローラ
３４、４４  搬送路センサ
２１０  速度切換え手段
２１１  駆動回路
２１２  搬送モータ
【図１】
2008281656.tif 000003
【図２】
2008281656.tif 000004
【図３】
2008281656.tif 000005
【図４】
2008281656.tif 000006
【図５】
2008281656.tif 000007
【図６】
2008281656.tif 000008
【図７】
2008281656.tif 000009
【図８】
2008281656.tif 000010
【図９】
2008281656.tif 000011
【図１０】
2008281656.tif 000012
【図１１】
2008281656.tif 000013
【図１２】
2008281656.tif 000014
【図１３】
2008281656.tif 000015