(57)【要約】【課題】  追い刷りの用紙であることを入力しなくても、自動的に追い刷り用紙であることを検知し、追い刷りに適した制御が行える画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像形成用の用紙Ｐを収容する給紙装置１００と、給紙装置１００内の用紙Ｐを取り出して分離給紙する送出ローラ１１３と、送出ローラに圧接する捌きローラ１１４と、送出ローラ１１３及び／又は前記捌きローラ１１４を清掃するローラ清掃手段１１６と、送出ローラ１１３で給紙する用紙Ｐの画像形成面を検知し、画像形成面上に複数の色があるか否かを検知する用紙色検知手段１２０とを有する。用紙色検知手段１２０が用紙Ｐから２色以上の色を検知した場合は、その用紙Ｐは既に印刷された用紙であると判断し、追い刷り制御を行う。印刷された用紙であることを入力せずに、自動的に判断することができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成用の用紙を積層状態で収容可能な給紙装置と、該給紙装置内の用紙を取り出して分離給紙する送出ローラと、該送出ローラに圧接する捌きローラと、前記送出ローラ及び／又は前記捌きローラを清掃するローラ清掃手段と、前記送出ローラで給紙する用紙の画像形成面を検知し、該画像形成面上に複数の色があるか否かを検知する用紙色検知手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記用紙色検知手段が検知した複数の色を有する用紙の数を数える枚数カウンタを備えた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】
前記画像形成面上の付着物を除去する粉塵除去手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記給紙装置が、用紙の送り出し方向の側方から上記積層された用紙の上部に空気を送り込む排風口を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置が表示装置を有し、該表示装置が前記枚数カウンタの枚数により、部品の交換時期、部品清掃時期を表示することを特徴とする請求項１から４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】
本発明は電子複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関するものであり、特に、既に絵柄や文字等が印刷された用紙に対して、さらに追加の印刷（追い刷り）を行う場合の、追い刷り制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、給紙装置に積層状態で収容された用紙を画像形成部へ一枚づつ給紙する必要があり、用紙が適正に送出されない給紙不良や複数の用紙が重なり合って給紙される重送を有効に防止することが求められている。
【０００３】
従来の給紙方法としては摩擦分離ローラ方式のものが良く知られている。この給紙装置では、給紙装置内に載置された用紙の最上位のものをピックアップローラで取り出し、送出ローラとトルクリミッタの付いた捌きローラとからなる給紙手段によって一枚づつ分離して搬送路に給紙する構成となっている。
【０００４】
ところで、ダイレクトメールなどのように、本文の部分は共通し、宛名の部分だけが相違するような印刷物の場合、本文の部分は別の印刷機で印刷し、宛名の部分だけを画像形成装置でプリントするといったような使い方をする。
【０００５】
この場合、用紙としては、既に絵柄や文字等が印刷された用紙が用いられる。ところで、印刷された用紙をそのまま重ねると、絵柄や文字を描いたインクが、上に載った用紙の裏に付着し用紙を汚すことになる。これを防止するために、印刷面に打ち粉という裏写り防止剤が多量に撒かれている。
【０００６】
このように打ち粉の多量に撒かれた用紙を給紙していると、この打ち粉は、少しずつ送り出しローラや捌きローラに付着していき、やがてこれらのローラが汚れ、給紙不良の原因となる。
【０００７】
この問題に対し、特許文献１では、複数の給紙装置に収容された用紙のサイズ・種類・斤量などの情報を給紙装置に対応させて用紙情報入力手段に記憶させ、打ち粉が多い用紙などの特定用紙が選択されたときは、選択された給紙装置から給紙される特定種類の用紙の所定区間における搬送時間を検出し、搬送時間が所定値よりも長くなったときは、その給紙装置の送出ローラ及び捌きローラの一方または双方をローラ清掃手段により所定の時間、清掃するものを提案している。
【特許文献１】特開２００４−３５９４４９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１では、特定種類の用紙をどの給紙装置に収容したかを用紙情報手段に入力して記憶させる必要があり、この入力をし忘れると、清掃等の追い刷りの制御ができなくなることになる、といった問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題の解決を図ったもので、追い刷りの用紙であることを入力しなくても、自動的に追い刷り用紙であることを検知し、追い刷りに適した制御が行える画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために本発明の画像形成装置は、画像形成用の用紙を積層状態で収容可能な給紙装置と、該給紙装置内の用紙を取り出して分離給紙する送出ローラと、該送出ローラに圧接する捌きローラと、前記送出ローラ及び／又は前記捌きローラを清掃するローラ清掃手段と、前記送出ローラで給紙する用紙の画像形成面を検知し、該画像形成面上に複数の色があるか否かを検知する用紙色検知手段と、を有することを特徴としている。
【００１１】
前記用紙色検知手段が検知した複数の色を有する用紙の数を数える枚数カウンタを備えた構成としたり、前記画像形成面上の付着物を除去する粉塵除去手段を設けた構成としたり、前記給紙装置が、用紙の送り出し方向の側方から上記積層された用紙の上部に空気を送り込む排風口を有する構成としたり、前記画像形成装置が表示装置を有し、該表示装置が前記枚数カウンタの枚数により、部品の交換時期、部品清掃時期を表示する構成としたりすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、給紙装置が供給する用紙が、既に印刷された用紙であるか否かを自動的に識別し、追い刷りする用紙だけを識別できるので、操作者が用紙の種類を入力し忘れるということを防止できる、という格別の効果を奏する。
【００１３】
追い刷りする用紙の数を数える枚数カウンタを設けることで、所定の枚数ごとに自動的に清掃等の追い刷り制御をするように設定することができる。
【００１４】
画像形成面上の付着物を除去する粉塵除去手段を設けることで、送出ローラや捌きローラの汚れを減少させ、清掃周期や部品交換周期を延ばすことができる。
【００１５】
積層された用紙の上部に排風口から空気を吹き込むことで、用紙を１枚ずつに分離し、重送を防止することができる。
【００１６】
表示装置に部品の交換時期や、部品清掃時期を示すようにすることで、消耗部品を適切な周期で交換したり、部品の清掃を適切な周期に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の画像形成装置の例で、デジタル複写機である画像形成装置１の構成を示す図である。
【００１８】
画像形成装置１の上部には、原稿Ｇが載置される原稿載置板１０が設けられている。原稿Ｇは、露光ランプ１１と一体に移動するミラー１２と、このミラー１２の移動距離の半分を移動するＶ型に構成されたミラー１３，１４と、結像レンズ１５と、ＣＣＤ１６とで読み取られる。
【００１９】
ドラム状の感光体２１の外周には、帯電器２２、現像器２３、転写器２４、分離器２５、クリーニング装置２６が各々動作順に配置されている。
【００２０】
ＣＣＤ１６で読み取られたデジタル画像データは、図示しないレーザから出射されるレーザ光に重畳され、ポリゴンミラー３１により走査される。走査されたレーザ光は、ミラー３２，３３により反射され、ｆθレンズ３４、シリンドリカルレンズ３５、ミラー３６を介して、感光体２１上に原稿画像を結像する。感光体２１は、その表面の感光層面に帯電器２２で電荷が付与されており、原稿画像が結像することによって、感光層面上に原稿画像に応じた静電潜像を形成する。
【００２１】
この静電潜像は、現像器２３に達すると、静電潜像にトナーが付着してトナー画像となり、可視像を形成する。
【００２２】
更に、画像形成装置１の下方位置には、上下方向に両面複写用給紙装置４０と、給紙装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃが配置されており、給紙装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃには異なるサイズの記録媒体としての用紙Ｐが収納されている。
【００２３】
給紙装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃのいずれかに収納された用紙Ｐが選択されると、用紙Ｐをその給紙装置に設けられたピックアップローラ５１にて１枚のみ給紙し、この用紙Ｐを送出ローラ５２により搬送する。
【００２４】
そして、用紙Ｐは、搬送路６０をトナー画像が形成された感光体２１方向に搬送される。そして、用紙Ｐはレジストローラ６２で一旦停止させられ、感光体２１に形成されたトナー画像と用紙Ｐとが一致するようにして給紙が行われる。
【００２５】
次に、感光体２１のトナー画像が転写器２４により用紙Ｐに転写され、この用紙Ｐは分離器２５により感光体２１面より分離される。そして、用紙Ｐは搬送装置６３で定着器７０に搬送される。
【００２６】
定着器７０は加熱ローラ７１と加圧ローラ７２とを備えており、用紙Ｐのトナー画像が加熱ローラ７１と加圧ローラ７２とにより用紙Ｐに安定に定着した状態にされる。
【００２７】
定着が完了した用紙Ｐは排紙案内ローラ７４により排紙される。片面複写の場合は排紙切換部材７５が下降し、そのまま排紙トレイ７６に用紙Ｐが排紙される。
【００２８】
両面複写の場合は排紙切換部材７５が上昇し、用紙案内部７７が開放され、用紙Ｐは下方に搬送される。
【００２９】
そして、搬送機構７８により用紙Ｐは下方に搬送され、用紙反転部７９によりスイッチバックさせられ、用紙Ｐの後端部は先端部となって両面複写用給紙装置４０内に搬送される。
【００３０】
用紙Ｐは両面複写用給紙装置４０に設けられた搬送ベルト４１で給紙方向に移動し、給紙ローラ４２で用紙Ｐを再給紙し、用紙Ｐを搬送路６０に案内する。
【００３１】
再び、上述したように感光体２１方向に用紙Ｐを搬送し、用紙Ｐの裏面にトナー画像を転写し、定着器７０で定着した後、排紙トレイ７６に排紙する。
【００３２】
図２は、本発明の画像形成装置１の給紙装置１００の構成を模式的に示す図で、図３は、給紙装置１００の要部斜視図である。
【００３３】
給紙装置１００は、上述の各種サイズの給紙装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃとは異なり、通常サイズの大容量の給紙が可能で且つサイズの切り換えを可能にした給紙装置である。即ち、使用頻度の多いサイズの用紙Ｐ（記録媒体）を大量に装填しておき補給頻度を少なくさせ、効率の良い給紙をさせたものである。因みに現在使われる用紙サイズで、頻度の最も多いのはＡ４サイズであり、業界によっては葉書サイズの頻度も多い。従ってこの両サイズを兼用できるようにした大容量の給紙装置を設けることが望まれている。
【００３４】
図３に示すように、用紙Ｐの左右には、用紙Ｐの左右の位置を決める箱状の位置決め部材１０２，１０２が設けられている。これらの位置決め部材１０２，１０２は、矢印ｂに示す用紙Ｐの進行方向と直交する方向に進退自在な構成で、用紙Ｐの進行方向左右方向の位置決めをするものである。また、図示しないが、用紙Ｐの後端の位置決めをする位置決め部材も設けられている。
【００３５】
位置決め部材１０２の中には、捌きファン１０４が嵌装されており、捌きファン１０４の排風口１０６が、積層された用紙Ｐの上部に開口している。排風口１０６のほぼ中間に、用紙Ｐの最上面が位置している。そして、捌きファン１０４が回転すると、排風口１０６からの風が用紙Ｐの上部に吹き込み、用紙Ｐの間に風を送り込むことによって用紙Ｐを１枚ずつに分離することができる。
【００３６】
給紙装置１００のトレイ１１１上に載置された用紙Ｐはトレイ１１１の昇降と、用紙Ｐの最上面の位置を検知するセンサ１１７とにより用紙Ｐの最上面が一定の高さになるように調整されており、載置された最上位の用紙Ｐがピックアップローラ１１２に圧接する。そして、このピックアップローラ１１２を給紙方向（図面矢印ａ方向）に回転させて用紙Ｐを給紙装置１００から配紙する。
【００３７】
ピックアップローラ１１２によって送り出された用紙Ｐは、送出ローラ１１３により、搬送ローラ１１５へと給紙され、搬送路６０に入る。通常、送出ローラ１１３の軸が駆動手段に連結され、送出ローラ１１３の回転がベルトなどでピックアップローラ１１２に伝達される。
【００３８】
送出ローラ１１３の下部に圧接している捌きローラ１１４は図示しないトルクリミッタを介して駆動軸に連結されており、その駆動軸は、通常、給紙方向と反対の方向に回転している。そして、給紙装置１００内の用紙Ｐが重送された場合には、小さい力で２枚目以降の用紙Ｐを１枚目から剥離することができ、捌きローラ１１４が２枚目以降の用紙Ｐを逆送して給紙装置１００に送り返す。
【００３９】
一方、適正な給紙の時は、用紙Ｐが１枚だけなので、捌きローラ１１４に加わる小さなトルクでは、用紙Ｐを逆送できず、トルクリミッタが空転して送出ローラ１１３に追従回転し、用紙Ｐを給紙方向に給紙する。
【００４０】
前述したように、印刷された用紙には、インクが隣の用紙の裏について汚すことを防止するために、打ち粉を多量に撒いている。この打ち粉の余剰分が用紙Ｐの表面に付着していたり、用紙Ｐの表面から紙粉が生じる。これらが送出ローラ１１３や捌きローラ１１４に付着してローラ汚れの原因となるので、送出ローラ１１３には、外周面で送出ローラ１１３に圧接するローラ清掃手段１１６が配置されている。ローラ清掃手段１１６は発泡ウレタンからなるスポンジ状のローラで構成され、送出ローラ１１３の回転方向と同じ方向に回転させることにより、接触面では相互に逆方向に移動し、送出ローラ１１３に付着する紙粉等を回転摩擦力により取り除いている。なお、本実施例では一例として送出ローラ１１３にのみローラ清掃手段１１６を配置した実施例を示しているが、捌きローラ１１４にのみ設けたり、送出ローラ１１３と捌きローラ１１４の双方に配置する構成としてもよい。
【００４１】
また、位置決め部材１０２とピックアップローラ１１２との間の用紙Ｐの上には、上記の打ち粉や紙粉などの付着物を除去する粉塵除去手段１１９を設けている。実施例では、この粉塵除去手段１１９として、真空吸引ノズルを使用している。
【００４２】
送出ローラ１１３から搬送ローラ１１５までの間の搬送路には、用紙色検知手段１２０が設けられている。この用紙色検知手段１２０は、用紙の画像形成面を走査して用紙Ｐが、既に印刷された用紙であるか否かを判定するものである。
【００４３】
図４は、用紙色検知手段１２０で用紙Ｐが印刷された用紙であるか否かを判断する状態を示す図である。用紙色検知手段１２０は、用紙Ｐの幅と同じ程度の長さのラインセンサからなり、用紙Ｐを矢印の方向に送り、用紙Ｐの画像形成面の全面を走査する。そして、用紙Ｐが１色であれば、印刷されていない用紙であると判断し、用紙Ｐから２つの色が検出されたら、既に印刷された用紙と判断する。図４の例では、白色の用紙Ｐの一部に灰色の部分があるので、印刷した用紙であると判断されている。
【００４４】
用紙色検知手段１２０としては、走査光学系のラインセンサや、ＣＣＤアレイを使用したものなど種々のものを使用することができる。
【００４５】
図５は、本発明の画像形成装置の制御系のブロック図である。全体制御部２００は、画像形成装置に取り付けられた各装置を協働させるためのものであり、コンピュータを主体として構成され、図示しないＣＰＵや記憶装置を有し、画像処理等の制御プログラムがインストールされている。そして、追い刷り制御部２１０、操作パネル制御部２２０、粉塵除去手段駆動回路２３０、清掃ローラ駆動回路２４０、捌きファン駆動回路２５０を備えている。粉塵除去手段駆動回路２３０は粉塵除去手段１１９を、清掃ローラ駆動回路２４０はローラ清掃手段１１６を、捌きファン駆動回路２５０は捌きファン１０４をそれぞれ制御する。
【００４６】
追い刷り制御部２１０は、印刷済みの用紙に追い刷りを行う場合の制御をする部分である。ここには、追い刷りの枚数を数える枚数カウンタ２１１と、枚数カウンタ２１１のカウント数が所定の値になったときに清掃ローラ駆動回路２４０に知らせるとともに、表示装置２２１に表示する清掃指示部２１２と、部品交換を表示装置２２１に表示する交換部品指示部２１３とが設けられている。
【００４７】
表示装置２２１は、テンキーや各種押しボタンスイッチの他に、液晶のタッチパネル等を備え、ここから操作者が用紙のサイズ又はコピー枚数等の数値又は各種設定を入力すると、操作パネル制御部２２０がその内容を全体制御部２００に伝達する。
【００４８】
枚数カウンタ２１１は、用紙色検知手段１２０が２色以上の色を検知した用紙Ｐの枚数をカウントする。
【００４９】
図６は、本発明の画像形成装置で追い刷り制御を行う方法を説明するフローチャートである。以下に説明をする。
【００５０】
画像形成装置１にプリント（画像形成）開始の指示がされると（＃１０１）、給紙装置１００から用紙Ｐが供給される。用紙色検知手段１２０は、供給された用紙Ｐが既に印刷された用紙であるか否かを検出する（＃１０２）。用紙Ｐが１色であれば、印刷されていない用紙であると判断し、指示通りのプリントを行って終了となる（＃１０３）。
【００５１】
用紙Ｐが２色以上であれば、既にプリントされており、追い刷りを行うものであると判断し、捌きファン１０４と粉塵除去手段１１９とが動作中であるかどうかを確認する（＃１０４）。そして、これらが停止していたら、粉塵除去手段駆動回路２３０と捌きファン駆動回路２５０とを動作させ（＃１０５）、同時に、枚数カウンタ２１１で用紙Ｐの追い刷り枚数をカウントする。
【００５２】
捌きファン１０４が回転し、排風口１０６から吹き出す風で、用紙Ｐを１枚ごとに分離するように捌く。また、粉塵除去手段１１９が、送りだされる用紙Ｐの上面を吸引し、付着している打ち粉などを吸引して回収する。
【００５３】
枚数カウンタ２１１の枚数が予め設定された枚数に達したら（＃１０６）、清掃指示部２１２が清掃ローラ駆動回路２４０を駆動してローラ清掃手段１１６を回転させつつ送出ローラ１１３に圧接することで送出ローラ１１３の清掃を開始する（＃１０７）。捌きローラ１１４に付着している打ち粉などは、送出ローラ１１３に移行して間接的に清掃される。
【００５４】
ローラ清掃手段１１６が送出ローラ１１３に圧接して回転している時間が、予め設定された時間に達したと判断されると（＃１０８）、清掃ローラ駆動回路２４０がローラ清掃手段１１６を送出ローラ１１３から離反させ、清掃を完了する（＃１０９）。以上をプリントが全て完了するまで続け、終了する（＃１１０）。この間、画像形成動作は続けることができる。
【００５５】
打ち粉の多い用紙Ｐを使用すると、打ち粉にはオイルが含まれているので、このオイルが定着器７０で蒸発し、画像形成装置１内を浮遊して帯電器２２、転写器２４，分離器２５などの電極に付着する。そこで、追い刷り枚数が一定枚数に達したら、交換部品指示部２１３が、図７に示すように表示装置２２１の画面２２１ａに「電極ユニットの交換時期です」と表示し、交換を促すことができる。
【００５６】
以上の実施例では、給紙装置１００について説明したが、ローラ清掃手段１１６や用紙色検知手段１２０を他の給紙装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃにもそれぞれ設けることで同様に追い刷り制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の画像形成装置の例で、デジタル複写機である画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の画像形成装置の給紙装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】給紙装置の要部斜視図である。
【図４】用紙色検知手段で用紙が印刷された用紙であるか否かを判断する状態を示す図である。
【図５】本発明の画像形成装置の制御系のブロック図である。
【図６】本発明の画像形成装置で追い刷り制御を行う方法を説明するフローチャートである。
【図７】部品交換の表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１        画像形成装置
１００    給紙装置
１０４    捌きファン
１０６    排風口
１１２    ピックアップローラ
１１３    送出ローラ
１１４    捌きローラ
１１５    搬送ローラ
１１６    ローラ清掃手段
１１９    粉塵除去手段
１２０    用紙色検知手段
２１０    追い刷り制御部
２１１    枚数カウンタ
２１２    清掃指示部
２１３    交換部品指示部
２２０    操作パネル制御部
２２１    表示装置
２３０    粉塵除去手段駆動回路
２４０    清掃ローラ駆動回路
２５０    捌きファン駆動回路
【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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