JP2004233712A

JP2004233712A - 用紙搬送装置

Info

Publication number: JP2004233712A
Application number: JP2003023011A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takahashi; 聡高橋
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】画像形成装置において、記録用紙毎にそのレジスト位置を精度よく調整して、用紙上の画像位置を精度よく規定する。
【解決手段】用紙搬送経路Ｐ上には、記録用紙１３の搬送方向に直交する記録用紙の横幅方向に延びる光を用紙搬送経路に照射する発光部２１が配置され、発光部から発光された光を受けてその受光量に応じた受光信号を送出する受光部２２が用紙搬送経路を挟んで発光部に対向して配置されている。制御回路では、受光量に応じて横幅方向の横レジストのずれを検知して画像形成部の画像形成タイミングを調整するとともに、予め規定された最大受光量と実際の受光量とに応じて記録用紙の搬送方向の縦レジストのずれを検知して画像形成部の画像書き出しタイミングを制御する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機及びプリンター等の画像形成装置に用いられる用紙搬送装置に関し、特に、転写用紙（以下単に用紙と呼ぶ）の搬送方向のレジスト（以下縦レジストと呼ぶ）及び搬送方向に直交する方向のレジスト（以下横レジスト）を調整することのできる用紙搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、例えば、用紙が収納された用紙カセット等から用紙搬送装置によって、感光体ドラム等の像担持体を有する画像形成部に用紙を搬送して、感光体ドラム上に形成されたトナー像を用紙に転写した後、定着ユニットで用紙上のトナー像を定着して、用紙を排紙トレイ等に排紙している。そして、画像形成装置においては、用紙の所定の位置（画像形成領域）に精度よくトナー像を転写するためには、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像の先端部及び横端部を用紙中の画像形成領域の先端部及び横端部に精度よく位置合わせする必要がある。
【０００３】
このため、転写用チャージャーの下流側の所定位置に、用紙の搬送方向先端及び搬送方向の横端を検知するセンサを設けて、センサによる検知結果に応じて用紙の縦レジスト及び横レジストを自動調整することが行われている。この際、露光開始位置にレジスト調整のための検知用パターンを設けて、用紙の先端から用紙上に形成された検知用パターン（転写像）の後端までの距離を検出して、この結果に応じてレジスト調整を行っている（特許文献１参照）。
【０００４】
具体的には、特許文献１に記載された画像形成装置では、レジスト調整モードにおいて、用紙の先端と用紙上に形成される検知用パターンの後端を検知して、用紙先端から検知用パターンの後端までの距離を、用紙先端が検出されてから検知用パターンの後端が検知されるまでの時間に用紙の搬送速度を掛けて求めて、記憶部に一旦補正量として記憶する。そして、レジスト調整モードを解除すると、記憶部に記憶された補正量に応じてレジストスタートの補正を行い、縦レジスト及び先端部における白抜け量の自動調整を行っている。そして、横レジストの補正を行う際には、センサによって求めた重心位置に応じて用紙の横端を求め、これを補正量として記憶部に記憶した後、実際の画像形成の際、この補正量に応じて横レジストを調整するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１８６７５２号公報（段落（００１０）〜（００１４）、第４図及び第５図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、特許文献１では、レジスト調整モードの際、検出用パターンを用紙に印字して、縦レジスト補正量を求めるとともに、別に横レジスト補正量を求めて、記憶部に記憶した後、実際に画像形成を行う際に、縦レジスト補正量及び横レジスト補正量に応じてレジストスタートの補正を行うようにしており、レジスト調整を行う都度、予め縦及び横レジスト補正量を得ておく必要がある。
【０００７】
ところで、用紙搬送装置で画像形成部に搬送される用紙は、用紙毎にその位置にばらつきが発生することが多く（つまり、実際には、用紙カセットから用紙搬送装置を介して画像形成部に搬送される用紙の搬送経路上の位置は用紙毎にばらつきが存在することが多く）、特許文献１のように、予め縦レジスト補正量及び横レジスト補正量を求めて、これら補正量に応じてレジストスタートの調整を行った場合には、用紙毎にレジスト補正を行うことが極めて面倒になってしまうという課題がある。
【０００８】
つまり、特許文献１に記載された手法では、用紙毎のレジスト調整に対応することが極めて難しいという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、用紙毎にそのレジスト位置を精度よく調整して、用紙上の画像位置を精度よく規定することのできる用紙搬送装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するため手段】
本発明によれば、記録用紙に画像形成を行う画像形成部を備える画像形成装置に用いられ、前記画像形成部に前記記録用紙を用紙搬送経路を介して搬送する用紙搬送装置において、前記用紙搬送経路上に配置され、前記記録用紙の搬送方向に直交する前記用紙の横幅方向に延びる光を前記用紙搬送経路に照射する照射手段と、前記用紙搬送経路を挟んで前記照射手段に対向して配置され前記照射手段から照射された光を受けてその受光量に応じた受光信号を送出する受光手段と、前記受光信号を受け前記受光量に応じて前記横幅方向の横レジストのずれを検知して前記画像形成部の画像形成タイミングを調整するとともに、予め規定された前記受光手段の最大受光量と前記受光量とに応じて前記記録用紙の搬送方向の縦レジストのずれを検知して前記画像形成部の画像書き出しタイミングを制御する制御手段とを有することを特徴とする用紙搬送装置が得られる。
【００１１】
このようにして、照射手段が用紙搬送経路上で記録用紙の搬送方向に直交する記録用紙の横幅方向に延びる光を用紙搬送経路に照射して、受光手段が照射された光を受けてその受光量に応じた受光信号を送出し、制御回路によって、受光量に応じて横幅方向の横レジストのずれを検知して画像形成部の画像形成タイミングを調整するとともに、予め規定された最大受光量と実際の受光量とに応じて記録用紙の搬送方向の縦レジストのずれを検知して画像形成部の画像書き出しタイミングを制御するようにすれば、記録用紙毎に実質的にそのレジスト位置（横及び縦レジスト）を精度よく調整して、記録用紙上の画像位置を精度よく規定することができることになる。
【００１２】
例えば、前記制御手段には、前記横レジストのずれがない記録用紙が前記用紙搬送経路を通過する際の前記受光量が正規受光量として設定されており、前記制御手段は、前記正規受光量と前記記録用紙が前記用紙搬送経路に搬送された際の受光量とに応じて前記横レジストのずれを検知する。
【００１３】
このように、横レジストのずれがない記録用紙が用紙搬送経路を通過する際の受光量を正規受光量として設定して、正規受光量と記録用紙が用紙搬送経路を搬送された際の受光量とに応じて横レジストのずれを検知するようにすれば、容易に記録用紙毎に横レジストのずれ及びずれ量を検知することができる。
【００１４】
また、前記用紙搬送経路において前記画像形成部の上流側に位置する前記記録用紙を搬送する搬送ローラを備えて、前記照射手段及び前記受光手段は前記用紙搬送経路において前記搬送ローラと前記画像形成部との間に配置され、前記制御手段には前記搬送ローラと前記画像形成部との距離が設定距離として設定され、前記制御手段は、前記搬送ローラが駆動されてから前記最大受光量が変化するまでの時間に応じた算出距離と前記設定距離とに応じて前記縦レジストのずれを検知する。
【００１５】
このように、用紙搬送経路において画像形成部の上流側に位置する搬送ローラと画像形成部との間に照射手段及び受光手段を配置して、搬送ローラと画像形成部との距離を設定距離として、搬送ローラが駆動されてから最大受光量が変化するまでの時間に応じた算出距離と設定距離とに応じて縦レジストのずれを検知するようにすれば、一つの照射手段及び受光手段で横及び縦レジストのずれを検出できることになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１７】
図１を参照して、図示の用紙搬送装置は、例えば、電子写真プロセスを用いた画像形成装置で用いられる。図示はしないが、画像形成装置には、画像形成部が備えられ、画像形成部には潜像担持体である感光体ドラムが備えられている。そして、帯電器によって感光体ドラムが帯電された後、露光ユニットによって画像データに応じて感光体ドラムが露光されて、感光体ドラム上に静電潜像が形成される。その後、感光体ドラム上の静電潜像は現像器によって現像されてトナー像とされる。
【００１８】
図１に示すように、画像形成装置本体に装着された給紙カセットから用紙搬送装置１０によって感光体ドラム１１と転写ローラ１２とのニップ部に用紙１３が送られて（用紙１３の搬送方向を太線矢印で示す）、感光体ドラム１１上のトナー像が用紙１３に転写像として転写される。その後、用紙１３は定着ユニット（図示せず）に送られて、ここで転写像が用紙に定着されて、排紙トレイ等の排紙部に排紙される。
【００１９】
用紙搬送装置１０は用紙搬送経路Ｐ上に配置されており、図示のように、搬送ローラ（レジストローラ）１４を備えており、この搬送ローラ１４によって所定のタイミングで用紙１３が感光体ドラム１１と転写ローラ１２とのニップ部に搬送される。さらに、この用紙搬送装置は、発光部２１及び受光部２２を備える透過型センサ（以下単に検知センサと呼ぶ）２３を有しており、この検知センサ２３は用紙搬送経路Ｐにおいて、搬送ローラ１４の下流側に配置され（図示の例では、搬送ローラ１４と感光体ドラム１１との間に配置されている）、用紙搬送経路Ｐにおいて、縦レジスト及び横レジストにずれがない用紙を想定した際の当該用紙の搬送方向に直交する横幅方向の用紙エッジ近傍に位置づけられている。ここで、縦レジスト及び横レジストとは、図４に示すように、用紙の画像転写位置における、用紙の規定の位置（Ａ）からの実際の用紙（Ｂ）のずれのことであり、縦レジストは、図４において、用紙の搬送方向のずれ（ｂ）、横レジストは用紙の搬送方向と垂直方向のずれ（ａ）であり、規定の用紙搬送方向の中心線（Ｃ１）に対する実際の用紙搬送方向の中心線（Ｃ２）のずれである。
【００２０】
発光部２１及び受光部２２は用紙搬送経路Ｐを挟んで互いに対向しており（発光部２１及び受光部２２は用紙搬送経路Ｐを挟んで垂直方向に並んでいる）、発光部２１は画像形成装置に用いられている公知の露光光源用ＬＥＤアレイや、近年開発されているレーザダイオードアレイ（特開２０００−２０９９５公報に記載のようなレーザアレイとレンズアレイとを組み合わせた構成）のような、ビームスポットの小さい光源が、一列に等間隔で並んでいるものを用いることができる。これらの素子の間隔は、０．２５ｍｍに設定した。なお、発光素子が用紙搬送方向に垂直な方向に並ぶように発光部２１を設置する。また、受光部２２には、発光部２１の各発光素子に対応するように、受光素子が設けられている。そして、発光素子の発光光の焦点位置に受光素子が配置されている。いま、センサ２３の配置位置に用紙１３が存在しない状態にはおいては（つまり、発光部２１と受光部２２との間に遮蔽物が存在しない状態では）、受光部２２では、発光部２１から発光されたレーザ光を全て受光して、第１の電圧値（最大受光量：例えば、５Ｖ）の電圧信号を出力する。
【００２１】
受光部２２では、発光部２１から発光されたレーザ光が全く受光されない状態となると、第２の電圧値（最小受光量：例えば、１Ｖ）の電圧信号を出力する。そして、受光部２２では、発光部２１から発光された光を受光した受光素子の数に応じてその出力電圧値が変わるように設定されているので、受光部２２からの出力電圧値は、第１の電圧値と第２の電圧値との間でリニアに変化する。つまり、レーザ光の遮蔽量（又は受光量）に比例して、受光部２２からの出力電圧値は、第１の電圧値と第２の電圧値との間で変化することになる。
【００２２】
図２を参照すると、発光部２１は駆動回路３１を介して制御回路３２に接続されており、受光部２２はＡ／Ｄ変換器３３を介して制御回路３２に接続されている。そして、制御回路３２は駆動回路３１によって発光部２１を駆動制御して、前述のように、用紙の横幅方向に帯状のレーザ光を発光する。一方、受光部２２から出力された電圧信号はＡ／Ｄ変換器３３でデジタル信号に変換されて、制御回路３２に与えられる。このデジタル信号は前述の電圧値を示していることになる。
【００２３】
制御回路３２には、前述の第１及び第２の電圧値がそれぞれ第１及び第２の設定値として設定されており、さらに、制御回路３２には、縦レジスト及び横レジストにずれがない用紙が搬送された際の受光量に応じた電圧値が正規電圧値として設定されている。そして、制御回路３２では、後述するように、デジタル信号が示す電圧値と前記正規電圧値とを比較して、その比較結果に応じてリアルタイムに画像形成部を制御する。
【００２４】
ここで、図３も参照して、いま、画像形成が開始されると、用紙搬送経路Ｐには給紙カセットから用紙が送給されて（ステップＳ１）、この用紙は用紙搬送装置１０によって画像形成部（感光体ドラム１１と転写ローラ１２とのニップ部）に送られる。
【００２５】
搬送ローラ１４から検知センサ２３までの距離は予め制御回路３２に設定距離として設定されており、制御回路３２は搬送ローラ１４を駆動制御して、搬送ローラ１４から用紙１３が搬送されると、内蔵タイマーでカウントを開始する（ステップＳ２）。用紙１３の先端が検知センサ２３に達すると、受光部２２から出力される電圧値（以下単に受光部電圧値と呼ぶ）Ｖ_１は第１の電圧値Ｖｍａｘから減少することになる。
【００２６】
制御回路３２では受光部電圧値Ｖ_１の減少を検知すると（ステップＳ３）、内蔵タイマーを停止して（ステップＳ４）、搬送ローラ１４を駆動してから用紙１３の先端が検知センサ２３に達するまでの時間を算出時間として求める（ステップＳ５）。そして、この算出時間と用紙搬送速度とから算出距離Ｌ１として求める（ステップＳ６）。
【００２７】
この算出距離Ｌ１が設定距離Ｌｓｅｔと異なっていると（ステップＳ７：実際には予め設定された許容値以上ずれていると）、制御回路３２では縦レジストずれが発生したと判定して（ステップＳ８）、（設定距離−算出距離）＝縦レジスト誤差を求める（ステップＳ９）。縦レジスト誤差の符号が正であれば（ステップＳ１０）、設定距離＞算出距離であるから、縦レジストが用紙搬送方向側にずれているとして、制御回路３２では画像形成部を制御して、画像書き出しタイミングを調整する（ステップＳ１１：例えば、垂直同期信号を調整する）。つまり、用紙が規定より早いタイミングで搬送されているので、つまり、感光体ドラム１１と転写ロ−ラ１２とのニップ部に規定より早く用紙が到達すると考えられるので、静電潜像を作成するタイミングを早める。
【００２８】
一方、ステップＳ１０において、縦レジスト誤差の符号が負であれば、設定距離＜算出距離であるから、縦レジストが用紙搬送方向反対側にずれているとして、制御回路３２では画像形成部を制御して、画像書き出しタイミングを調整する（ステップＳ１２）。つまり、用紙が規定より遅いタイミングで搬送されているので、静電潜像を作成するタイミングを遅らすことになる。
【００２９】
上述のようにして、縦レジストを調整することになるが、用紙１３の横レジストがずれているとすると、前述のように、受光部電圧値は正規電圧値からずれることになる。
【００３０】
制御回路３２では、受光部電圧値Ｖ_１が正規電圧値Ｖｒｅｆに等しいか否かを判定して（ステップＳ１３）、等しくないと、次に、受光部電圧値Ｖ_１＞正規電圧値Ｖｒｅｆであるか否かを判定する（ステップＳ１４）。いま、受光部電圧値Ｖ_１＞正規電圧値Ｖｒｅｆであると（なお、用紙のずれは一般に小さく、このため、受光部電圧値が第１の電圧値となることはない）、制御回路３２では、受光部電圧値が増加する方向（以下第１の横レジスト方向、つまり、規定の用紙の搬送方向中央線からみてセンサのある方向と逆の方向に用紙がずれているという方向）に横レジストがずれていると判定する（ステップＳ１５）。
【００３１】
横レジストのずれは、（受光部電圧値−正規電圧値）に比例しているから、制御回路３２では、（受光部電圧値−正規電圧値）に応じて、第１の横レジスト方向に画像形成部の画像形成タイミングを調整することになる（ステップＳ１６：例えば、水平同期信号が調整される）。すなわち、画像形成位置を正規の位置より用紙のズレ方向にずらすような制御をする。
【００３２】
一方、ステップＳ１３において、受光部電圧値Ｖ_１＜正規電圧値Ｖｒｅｆであると制御回路３２では、受光部電圧値が減少する方向（以下第２の横レジスト方向という）に横レジストがずれていると判定する（ステップＳ１７）。横レジストのずれは、（正規電圧値−受光部電圧値）に比例しているから、制御回路３２では、（正規電圧値−受光部電圧値）に応じて、第２の横レジスト方向に画像形成部の画像形成タイミングを調整することになる（ステップＳ１８：例えば、水平同期信号が調整される）。
【００３３】
このようして、横レジストに応じて画像形成タイミングを制御するようにすれば、用紙搬送過程において、リアルタイムで実質的に横レジスト補正を行うことができ、画像形成位置を精度よく用紙毎に制御することができることになる。
【００３４】
また、縦レジストも検知センサ２３からの出力電圧によって調整できる結果、簡単な構成で横及び縦レジストを調整でき、用紙毎に用紙上の画像形成位置を精度よく規定することができることになる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、予め規定された最大受光量と実際の受光量とに応じて記録用紙の搬送方向の縦レジストのずれを検知して画像形成部の画像書き出しタイミングを制御するようにしたから、記録用紙毎に実質的に縦レジストを精度よく調整して、記録用紙上の画像位置を精度よく規定することができるという効果がある。
【００３６】
本発明では、横レジストのずれがない記録用紙が用紙搬送経路を通過する際の受光量を正規受光量として設定して、正規受光量と記録用紙が用紙搬送経路を搬送された際の受光量とに応じて横レジストのずれを検知するようにしたから、容易に記録用紙毎に横レジストのずれ及びずれ量を検知することができるという効果がある。
【００３７】
本発明では、用紙搬送経路において画像形成部の上流側に位置する搬送ローラと画像形成部との間に発光部及び受光部を配置して、搬送ローラと画像形成部との距離を設定距離として、搬送ローラが駆動されてから最大受光量が変化するまでの時間に応じた算出距離と設定距離とに応じて縦レジストのずれを検知するようにしたから、一つの発光部及び
受光部で横及び縦レジストのずれを検出できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による用紙搬送装置の一例を感光体ドラムとともに示す概要図である。
【図２】図１に示す用紙搬送装置で用いられる制御系を示すブロック図である。
【図３】図１に示す用紙搬送装置における制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】縦レジスト及び横レジストを説明するための概念図である。
【符号の説明】
１１感光体ドラム
１２転写ローラ
１３用紙
１４搬送ローラ（レジストローラ）
２１発光部
２２受光部
２３透過型センサ
３１駆動回路
３２制御回路
３３Ａ／Ｄ変換器

Claims

記録用紙に画像形成を行う画像形成部を備える画像形成装置に用いられ、前記画像形成部に前記記録用紙を、用紙搬送経路を介して搬送する用紙搬送装置において、
前記用紙搬送経路上に配置され、前記記録用紙の搬送方向に直交する前記記録用紙の横幅方向に延びる光を前記用紙搬送経路に照射する照射手段と、
前記用紙搬送経路を挟んで、前記照射手段に対向して配置され前記照射手段から照射された光を受けてその受光量に応じた受光信号を送出する受光手段と、
前記受光信号を受け前記受光量に応じて前記横幅方向の横レジストのずれを検知して前記画像形成部の画像形成タイミングを調整するとともに、予め規定された前記受光手段の最大受光量と前記受光量とに応じて前記記録用紙の搬送方向の縦レジストのずれを検知して前記画像形成部の画像書き出しタイミングを制御する制御手段とを有することを特徴とする用紙搬送装置。
前記制御手段には、前記横レジストのずれがない記録用紙が前記用紙搬送経路を通過する際の前記受光量が正規受光量として設定されており、
前記制御手段は、前記正規受光量と前記記録用紙が前記用紙搬送経路に搬送された際の受光量とに応じて前記横レジストのずれを検知するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
前記用紙搬送経路において前記画像形成部の上流側に位置する前記記録用紙を搬送する搬送ローラを備え、
前記照射手段及び前記受光手段は前記用紙搬送経路において前記搬送ローラと前記画像形成部との間に配置され、
前記制御手段には前記搬送ローラと前記画像形成部との距離が設定距離として設定され、
前記制御手段は、前記搬送ローラが駆動されてから前記最大受光量が変化するまでの時間に応じた算出距離と前記設定距離とに応じて前記縦レジストのずれを検知するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙搬送装置。