JP2018039600A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】予定されたシート排出部が排出されるシートに対応していない場合に、ユーザを待たせずに画像形成することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成されたシートを排出する少なくとも１つが伸縮可能な複数の排出部を有しており、伸縮可能な排出部の伸縮状態を検知し、排出されるシートのサイズに対応した排出部をその伸縮状態に基づいて選択する。【選択図】図５

Description

本発明は、シートを排出するトレイの伸縮を検出することができる画像形成装置に関する。

従来、画像が形成されたシートをトレイに排出する画像形成装置においては、装置の設置エリアを小さくするため、排紙トレイを伸縮可能にしたものがある。その場合、小さいシート（例えばＡ４サイズ）を排出する場合は、収縮した状態でもよいが、大きいシート（例えばＡ３サイズ）を排出する場合は、シートが落ちないように排紙トレイを伸長させておく。排紙トレイの伸縮はユーザが手動で行うのが一般的だが、シートの落下を未然に防ぐため、特許文献１では、排紙トレイにセンサを設け、排紙トレイが伸長されているかどうかを監視している。そして、伸長されていない場合は、大きいシートを排出しないように制御している。

特開２００６−２１３４６７号公報

しかしながら、従来技術では、使用されるシートのサイズが、排紙トレイが収縮した状態より長い場合には、排紙トレイの伸張を促すメッセージを表示し、排紙トレイが伸張されるとその後に印刷処理を開始することが提案されている。これにより、シートの落下は防止することが可能となるが、排紙トレイを伸長してから初めて印刷処理が開始されることになり、結果、ユーザを待たせてしまうこととなる。

本発明は、このような従来の技術に存在する課題に鑑みてなされたものであり、予定されたシート排出部が排出されるシートに対応していない場合に、ユーザを待たせずに画像形成することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。

画像形成されたシートを排出する少なくとも１つが伸縮可能な複数の排出部と、
伸縮可能な排出部の伸縮状態を検知する検知手段と、
排出されるシートのサイズに対応した排出部を、前記検知手段により検知される前記伸縮状態に基づいて選択する選択手段と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、予定されたシート排出部が排出されるシートに対応していない場合に、ユーザを待たせずに画像形成することが可能となる。

本発明に係る画像形成装置の内部構成を示した断面図である。 本発明に係る画像形成装置の内部構成を示すブロック図である。 本発明に係る排紙部の断面図である。 本本発明に係る排紙部の断面図である。 本実施例を示すフローチャートである。 本実施例の排紙トレイ伸縮検知センサのサイズ対応表である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳しく説明する。
［実施形態１］
本実施の形態においては、画像形成装置の一例として、電子写真方式の複写機の場合について説明する。

（画像形成装置）
図１は、画像形成装置の構成を示す概略断面図である。画像形成装置１００には、図１の下側（シート搬送方向上流）から上側（シート搬送方向下流）に向かって順に、シート給送部１０、画像形成部２０、定着部３０、シート排出部４０が設けられている。また、画像形成部２０、定着部３０の右側には、シート再給送部５０が設けられている。

シート給送部１０では、給送カセット１１や手差しトレイ１６に積載されたシートＰを画像形成部２０へ給送する。シート検知センサＳ１は、給送カセット１１にシートＰが収納されているかどうかを検知するセンサである。給送カセット１１に収納されたシートＰは、ピックアップローラ１２が回転することによって分離ローラ対１３へ給送される。シートＰが重送している場合は、正転ローラと反転ローラとからなる分離ローラ対１３によって１枚に分離され、実線で示す給送パスＰＳ１に搬送される。給送パスＰＳに搬送されたシートＰはさらに給送ローラ対１４によって搬送され、回転を停止しているレジストローラ対１５のニップに先端が倣うことでシートＰの斜行が矯正される。レジ前センサＳ２は、シートＰの先端がレジストローラ対１５のニップに到達するタイミングを検知する。

手差しトレイ１６からシートＰを給送する場合は、供給ローラ１７および分離パッド１８によってシートを１枚に分離して機内に引き込む。そして、供給ローラ対１９によって給送ローラ対１４に搬送され、レジストローラ対１５でシートＰの斜行が矯正される。斜行が矯正されたシートＰは、所定のタイミングで回転するレジストローラ対１５によって画像形成部２０に搬送される。

画像形成部２０では、感光ドラム２１がその表面を帯電ローラ２２によって均一に帯電されている。レーザユニット２３から画像情報に対応したレーザ光が照射される。感光ドラム２１のレーザ光が照射された部分は、帯電ローラ２２によって帯電されていた電荷が除去され、画像情報に対応した静電潜像が形成される。ここで形成された静電潜像は、現像ローラ２４によって現像剤が付着されることで、現像剤像として可視化される。

この現像剤像は、感光ドラム２１の回転によって転写ニップ部Ｎ１に搬送される。このタイミングに合わせてレジストローラ対１５からシートＰが転写ニップ部Ｎ１に搬送される。搬送されたシートＰは、転写ニップ部Ｎ１において感光ドラム２１と接触する転写ローラ２５に挟持搬送されながら、転写ローラ２５によって感光ドラム２１に形成された現像剤像が転写される。なお、レーザユニット２３から照射されるレーザ光は、外部から送信された画像データに基づいて制御される。

次に、現像剤像が形成されたシートＰは、定着部３０へと搬送される。定着部３０では、内部に配置されたハロゲンランプ等の熱源により所定の定着温度に加熱されたアルミローラ等で構成される定着ローラ３１と、定着ローラ３１に接触して所定の圧力で定着ローラ３１を加圧する加圧ローラ３２とによって定着ニップ部Ｎ２が形成されている。現像剤像が形成されたシートＰは、定着ニップ部Ｎ２に送り込まれて、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とで挟持搬送され加熱加圧されることで、現像剤像がシートＰ上に定着される。定着センサＳ３は、シートＰの先端が定着ニップ部Ｎ２を抜けたことを検知する。

なお、定着部３０は、定着ローラ３１で加熱する加熱ローラ方式の替わりに、セラミックヒータ等の熱源を端部レスフィルムを介して加圧ローラ３２が加圧することで定着ニップ部Ｎ２を形成し、ニップ部Ｎ２にてシートＰを挟持搬送しながら加熱加圧するオンデマンド定着方式を用いても良い。

次に、現像剤像が定着されたシートＰは、シート排出部７０または８０へと搬送され、排出ローラ対によって、排出トレイＴ１またはＴ２へ排出される。排出される排紙トレイは、たとえば搬送路の分岐点に設けた不図示のフラップにより経路を切り替えることで選択できる。

シートＰの両面に画像を形成する場合は、シート反転部４０へ搬送する。１面目に画像形成されたシートＰの先端が定着センサＳ３を抜けたあと、シートＰの後端が、排出ローラ対４１を抜ける前に排出ローラ対４１を一旦停止させ、さらに排出ローラ対４１を逆回転させることで、シートＰを反転させてシート再給送部５０へ搬送する。シート再給送部５０へ搬送されたシートＰは、再給送ローラ対５１、５２によって破線で示す再給送パスＰＳ２を搬送され、再給送ローラ対５３によってレジストローラ対１５に搬送される。そして、レジストローラ対１５によって斜行が矯正された後、転写ニップ部Ｎ１に搬送されることで、シートＰの２面目に現像剤像が形成される。その後は、１面目に画像形成したときと同様に定着ニップ部Ｎ２を搬送されることで現像剤像がシートＰに定着され、両面に画像が形成されたシートＰは、排出ローラ対によってシート排出部７０または８０によって、排紙トレイＴ１またはＴ２へ排出される。

トレイセンサＳ１１は排紙トレイＴ１が伸長しているとオフになり、収縮しているとオンになるセンサである。トレイセンサＳ１２は排紙トレイＴ２が伸長しているとオフになり、収縮しているとオンになるセンサである。オンとオフは逆でもよい。

＜制御部の構成＞
図２は、画像形成装置１００の制御部６００の構成を示すブロック図である。制御部６００に含まれた、画像形成装置全体を制御するＣＰＵ６０１は、ＲＯＭ６０２、ＲＡＭ６０３を内蔵している。ＲＯＭ６０２は、画像形成を行うための各種プログラムやデータが書き込まれた読み取り専用の記憶素子である。ＲＡＭ６０３は、書き込み、消去が可能な記憶素子であって、ＲＯＭ６０２から読み出したプログラムが保持され、シート処理の過程で発生する処理データや演算結果が随時書き込み、消去される。ＥＥＰＲＯＭ６０４は装置やユーザの設定値を保存するための記憶領域である。

ＣＰＵ６０１は外部ＰＣなどから入力された画像情報を、画像処理回路２で、レーザユニット２３が照射する照射情報に変換させる。ＣＰＵ６０１は画像処理回路２を介して帯電ローラ２２を駆動し、感光ドラム２１（図１）の表面を均一に帯電する。

ＣＰＵ６０１は照射情報に従って、レーザユニット２３を駆動し、レーザ光を感光ドラム２１（図１）に照射することで画像情報に対応した静電潜像を形成し、現像剤が付着されることで現像剤像として可視化される。

ＣＰＵ６０１は、画像処理と並行して、シート検知センサＳ１により給送カセット１１のシートを検知すると、モータドライバ１を介して給送モータ１０１を駆動してシートＰの給送を開始し、レジ前センサＳ２でシートを検知したあと、レジストローラ対１６の位置でシートＰを停止させておく。

ＣＰＵ６０１は、現像剤像が転写ニップ部Ｎ１（図１）に到達するタイミングで、シートＰが転写ニップ部Ｎ１に到達するように再び給送モータ１０１を駆動し、現像剤像をシートＰに転写させる。

ＣＰＵ６０１は、シートＰが定着部３０（図１）に到達するまでに、温度制御回路３を介して定着ローラ３１に内蔵するヒータ３３の温度が目標温度になるように制御する。ヒータ３３の温度はサーミスタ３４で検知される。

シートＰの先端が定着部３０（図１）を抜け、定着センサＳ３で検知されると、ＣＰＵ６０１は排出モータ１０２を駆動して、排出ローラ対４１（図１）を回転させ、画像が形成されたシートＰを排紙トレイ４２（図１）へ排出させる。

ＣＰＵ６０１は、操作表示部９１０を制御して装置の状態を表示したり、ユーザからの指示を受け付けたりすることができる。

また、ＣＰＵ６０１は、トレイセンサＳ１１、Ｓ１２のオン・オフを検知することができる。トレイセンサＳ１１、Ｓ１２がオンまたはオフのいずれであるかによって、トレイＴ１およびＴ２それぞれについて、伸長した状態であるか、または収縮した状態であるかを判定できる。

＜シート排出部の構成＞
図３と図４は本実施例の画像形成装置１００のシート排出部７０、８０の拡大図である。排紙トレイＴ１と排紙トレイＴ２は、用紙搬送方向に沿う方向に、可動部を固定部に対して摺動させることで２段の伸縮可能なトレイとして形成されている。印字用紙サイズに応じて、用紙搬送方向に沿って、ユーザが手動で伸縮できるように構成されている。図３に示すように、排紙トレイを１段のみに収縮させた状態では、排紙トレイの用紙搬送方向に沿う方向の長さが最小となっており、可動部は全て固定部に収納されている。このとき、排紙トレイの用紙搬送方向に沿う方向の長さは、排紙トレイＴ１の固定部の用紙搬送方向に沿う方向の長さと等しく、複合機１の側面から突出しない長さとなっている。

これに対して、図４に示すように、排紙トレイを伸張させた状態では、排紙トレイの用紙搬送方向に沿う方向の長さが最大となっている。可動部は最大限突出しており、用紙搬送方向に沿う方向の長さは、複合機１で印字可能な最大サイズ（例えば、Ａ３横サイズ）の記録用紙の用紙搬送方向長さよりも長くなっている。これにより、排紙トレイＴ１またはＴ２を最大長さまで伸ばしたときには、印字可能な最大サイズの記録用紙であっても安定して積載することができ、排出された記録用紙は排紙トレイから落ちることがなくなる。

排紙トレイＴ１には、排紙トレイの伸縮状態を検知するトレイセンサＳ１１が、排紙トレイＴ２には同じくトレイセンサＳ１２が設置させており、フォトインタラプタ等によるそれぞれのセンサのＯＮ/ＯＦＦの変化にて排紙トレイの伸縮状態を検知する。排紙トレイが収縮状態のときは、トレイセンサがオンとなり、排紙トレイが伸張状態のときは、トレイセンサがオフとなることから、排紙トレイの状態伸縮状態を検知することが可能である。

また、例えば、トレイセンサは、センサ情報をＡＤ変換による電圧値の変化から、排紙トレイの伸縮状態を詳細に検知して制御しても良い。またたとえば、トレイの長さを検知するセンサとして、伸縮方向に沿って複数のセンサを配置し、それぞれのセンサのオン／オフの状態に応じて、排紙トレイの長さをセンサの間隔を最大誤差として多段階に検出することもできる。

＜印字処理時の排紙トレイ検知処理動作フロー＞
図５は、本実施例における流れを示したフローチャートである。図６は、本実施例におけるトレイセンサの積載サイズを表したものである。図６の表から、要求された用紙サイズがＡ４、レター、Ｂ５などの小サイズ群の場合は、排紙トレイは収縮状態と伸長状態のどちらでもよいとする。要求された用紙サイズがＡ３、リーガル、Ｂ４などの大サイズ群の場合は、排紙トレイは伸張状態でなければならないとする。ただし、サイズが小さい用紙に関しては伸長／収縮のどちらの状態でもよいことから、トレイの伸縮検知センサがオフの場合（すなわち伸長状態の場合）に限って排出してよい用紙サイズのみを記憶しておいてもよい。この場合には伸長状態に対応する用紙サイズのみを記憶すればよいため、状態を関連付けて記憶する必要もない。

画像形成装置１００は、ＣＰＵ６０１の制御に従って印字を制御する。すなわち、図５の処理手順はＣＰＵ６０１によりプログラムを実行することで実現される。図５に示すように、ＣＰＵ６０１は、要求された用紙サイズから排紙トレイの長さ（状態）を決定する（Ｓ５０１）。要求された用紙サイズは、たとえば操作表示部９１０を介してユーザにより設定された用紙サイズや、あるいは外部のコンピュータなどから受信した印刷ジョブにおいて指定された用紙サイズなどである。あるいは、画像形成装置１００が、スキャナ部と画像形成部とが一体となったＭＦＰなどであるなら、スキャナ部で検知した読み取り対象の原稿サイズを要求された用紙サイズとすることもある。

次にジョブの中に排紙トレイの指定があるのか否かに応じて処理を分岐する（Ｓ５０２）。排出先の排紙トレイが自動選択指示であった場合（Ｓ５０２のＹＥＳ）は、全ての排紙トレイの伸縮状態を検知する。本実施例においては、排紙トレイＴ１と排紙トレイＴ２の伸縮状態を、トレイセンサＳ１１およびＳ１２の状態により検知する（Ｓ５０３）。その検知結果から排紙トレイの状態すなわち長さを算出する（Ｓ５０４）。本実施例においては、図６に示すように、排紙トレイ伸縮検知センサの状態に応じて、推奨の用紙サイズのカテゴリー化されているので、その算出結果から、要求された用紙サイズが積載可能な排紙トレイがあるか否かを判定する（Ｓ５０５）。ただし本実施形態では、トレイセンサの状態がそのまま排紙トレイの長さを示しているものと考えることができるので、ステップＳ５０４で長さを算出しなくともよい。その場合には例えば、排紙トレイが伸長状態であることが必要な用紙サイズの用紙リストなどをＲＯＭ６０２に記憶しておく。そして、要求された用紙サイズに該当するサイズが記憶した用紙リストに含まれている場合には、排紙トレイの中に、伸長状態のトレイがあればＳ５０５で該当するトレイがあるものと判定する。一方、要求された用紙サイズが用紙リストに含まれていなければ、排紙トレイの伸縮状態がどうであれ、該当するトレイがあるものと判定する。ただし、排紙トレイに用紙が既に積載されていることを検知する積載センサが備えられている場合には、既に用紙が積載されているトレイは、使用する排紙トレイから除外することが望ましい。

要求された用紙サイズが積載可能な排紙トレイがあると判断した場合（Ｓ５０５のＹＥＳ）、使用する排紙トレイを、用紙サイズが積載可能な排紙トレイに決定する（Ｓ５０７）。本実施例においては、該当するトレイが複数ある場合には印刷処理が最速で終了するトレイを選択するように制御している。そのために、排紙トレイＴ１が最も優先順位の高いトレイとなっている。そのためにたとえば両方のトレイが該当するトレイであれば、排紙トレイＴ１が排紙先の用紙トレイとして決定される。排紙トレイが３つ以上ある場合には、優先順位をそれぞれの排紙トレイに付与し、その優先順位に従って、各排紙トレイは排出先としての条件を満たしているか判定してもよい。また、要求された用紙サイズが小さいサイズである場合、すなわちたとえば用紙リストに含まれていないサイズである場合には、伸長状態の排紙トレイを使用することもできるが、ステップＳ５０７においては、収縮状態の排紙トレイを使用する排紙トレイとして優先的に選択することが望ましい。これはたとえば、排紙トレイに積載センサが備えられており、用紙が積載されたトレイを使用しない場合などには、大サイズの用紙の排出に必要な伸長状態の排紙トレイはできるだけ温存することが望ましいためである。排紙トレイの自動選択に関しては、モードや、紙種等におうじて、変更することも可能である。

一方、排紙トレイＴ１とＴ２とが、いずれも要求された用紙サイズが積載不可の伸縮状態だった場合は（Ｓ５０５のＮＯ）、排紙トレイＴ１またはＴ２を、用紙サイズに合わせて伸縮して欲しい旨を示すメッセージやシンボルなどを操作表示部９１０などに表示して、操作者に通知する（Ｓ５０６）。これにより排紙トレイの伸縮状態を用紙サイズに適した状態に変更することを促す。

排出先の排紙トレイが自動選択指示ではなく、排紙先指定設定あった場合（Ｓ５０２のＮＯ）については、例えば、印刷ジョブや操作表示部９１０により特定の排紙トレイたとえば排紙トレイＴ１が選択されたと仮定して、以下を説明する。選択された排紙トレイＴ１の伸縮状態をトレイセンサＳ１１の示す値に基づいて検知し（Ｓ５１３）、選択された排紙トレイＴ１の状態・長さを算出する（Ｓ５１４）。これはステップＳ５０４と同様にスキップすることもできる。その算出結果から、要求された用紙サイズが、排紙トレイＴ１に積載可能であるかを判断する（Ｓ５１５）。ここで、積載可能であると判断（Ｓ５１５のＹＥＳ）した場合、排紙トレイＴ１に決定し、印刷処理を開始する（Ｓ５２０）。

しかし、排紙トレイＴ１の伸縮状態が、指定の用紙サイズに対応しない、たとえば用紙サイズよりも短いと判断した場合は（Ｓ５１５のＮＯ）、別の排紙トレイへの排出が可能かを判断するために、たとえば排紙トレイＴ２の伸縮状態をトレイセンサＳ１２で検知し（Ｓ５１６）、排紙トレイＴ２の状態および／または長さを算出する（Ｓ５１７）。これはステップＳ５０４と同様にスキップすることもできる。この算出結果から、要求された用紙サイズが、排紙トレイＴ２に積載可能であるかを判断する（Ｓ５１８）。ここで、積載可能であると判断（Ｓ５１８のＹＥＳ）した場合、使用する排紙トレイを排紙トレイＴ２に決定し、印刷処理を開始する（Ｓ５２０）。

排紙トレイＴ２が、要求された用紙サイズを積載不可の伸縮状態だった場合（Ｓ５１８のＮＯ）は、表示部９１０に、排紙トレイＴ１またはＴ２を、用紙サイズに合わせて伸縮して欲しい旨を表示する（Ｓ５１９）。

このようにして選択された排紙部（排紙トレイ）を排出先として画像形成が開始され、画像形成された用紙は、排出先として選択された排紙部に排出される。

本実施例では、各排紙トレイに設けたトレイセンサは１つで、伸張状態と収縮状態の２つの状態しか検知できなかったが、複数のセンサを設けてトレイの長さを複数段階で検知して、用紙サイズに丁度良いトレイを選択できるようにしても良い。

また、本実施例では、排紙トレイは２つとも伸縮可能なトレイで実施しているが、更に３つ以上のトレイを設置したり、１つは伸縮可能に１つは伸縮しない長さが固定のトレイとし、固定のトレイに排出できない用紙を伸縮可能な排出トレイに排出するように実施しても良い。 以上、説明したように、実施例の画像形成装置によれば、少なくとも１つが伸縮可能な複数の排紙トレイがある場合に、伸縮可能な排紙トレイの伸縮状態を検知し、排紙用紙の長さに対して積載性を満たす長さの排紙トレイに、自動的に切り替えて排紙することで、ユーザを待たせずに積載性を向上させることが可能となる。

［他の実施形態］
上記実施形態では、排紙トレイは収縮状態でも小さいサイズの用紙であれば積載可能であるものとして説明した。しかし例えば、排紙トレイが収納型であり、折り畳んだりあるいはスライドさせたりして画像形成装置本体に収納するような構成の場合、収納された状態ではトレイ上に排紙できない。そのような場合には、たとえ要求された用紙サイズが小さい方のサイズであったとしても、少なくとも小さいサイズを載置できる程度に排紙トレイが伸長されている必要がある。したがってこの場合には、要求された用紙サイズに関わらず、排紙トレイが用紙サイズに対応した状態であるかが例えばステップＳ５０５、Ｓ５１５、Ｓ５１８等で判定される。さらにこの場合、用紙リストとして、図６のように用紙サイズと、その用紙サイズに対応した排紙トレイの状態を示すトレイセンサの検出値とを対応つけて記憶しておくことが望ましい。

１０ シート給送部、１１ 給送カセット、７０/８０ 排紙部、Ｔ１ 排紙トレイ、Ｔ２ 排紙トレイ、Ｓ１１ トレイセンサ、Ｓ１２ トレイセンサ、８００ エンジン制御部、９００ コントローラ、９１０ 表示部

Claims (6)

1. 画像形成されたシートを排出する少なくとも１つが伸縮可能な複数の排出部と、
   伸縮可能な排出部の伸縮状態を検知する検知手段と、
   排出されるシートのサイズに対応した排出部を、前記検知手段により検知される前記伸縮状態に基づいて選択する選択手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記選択手段は、前記検知手段により検知される前記排出部の長さと、排出されるシートのサイズとの関係に基づいて、前記排出部を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 排出部が指定されている場合に、指定された排出部の長さが、排出されるシートのサイズに対応していない場合には、前記選択手段は、指定以外の排出部の中から排出されるシートのサイズに対応した排出部を選択することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記選択手段は、排出されるシートのサイズに対応した排出部が複数ある場合には、予め決めた優先順位に従って排出部を選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 排出されるシートのサイズに対応した排出部がない場合には、伸縮可能な排出部の伸縮状態を、排出されるシートのサイズに対応した伸縮状態に変えるよう操作者に通知する通知手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 画像形成されたシートを排出する少なくとも１つが伸縮可能な複数の排出部を有する画像形成装置の制御方法であって、
   伸縮可能な排出部の伸縮状態を検知する検知工程と、
   排出されるシートのサイズに対応した排出部を、前記検知工程において検知される前記伸縮状態に基づいて選択する選択工程と、
   を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。

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