JP2005338523A

JP2005338523A - 電子写真印刷装置

Info

Publication number: JP2005338523A
Application number: JP2004158591A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Kawai; 義則川合; Sadanori Kobashi; 定典小橋; Kazutoshi Obara; 一敏小原; Kiyoshi Suzuki; 潔鈴木
Original assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: US7477869B2; JP4594650B2; US20050265761A1

Abstract

【課題】
用紙幅方向印刷開始位置がずれた状態で排出されることを防止し、信頼性の高い電子写真式印刷装置を提供する。
【解決手段】
用紙搬送経路に設けられた用紙に対し幅方向の端部位置検出用光学式センサ及び用紙幅方向の印刷開始位置制御手段を備えた電子写真印刷装置において、印写部の感光体への潜像形成前の用紙幅方向端部位置データと潜像形成後に取得する用紙幅方向端部位置データとを比較し、該比較値により印刷動作の継続・停止処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真印刷装置に関し、さらに詳しくは同装置の用紙位置検出機構に関するものである。

図５は電子写真装置の一例を示す全体構成図であり、例としてレーザビームプリンタをあげている。図６は用紙の端部を検出する位置検出機構として、例えばラインセンサを用いた用紙端部位置検出機構の構成図を表す一例である。図３はラインセンサを用いた用紙端部位置検出のフローチャートである。図４はラインセンサを用いた用紙端部位置検出のシーケンスである。以下、図３、図４、図５、図６を用いて従来技術について説明する。

図５において、４０９はシート給送装置であり、図５の紙面に対し手前垂直方向へ引出し可能な構成となっている。シート給送装置４０９が所定の装着位置に押し込まれてプリンタ４０１本体に装填されると、図示しないセンサが各シート給送装置４０９の装填を検出し、図示しない昇降テーブル駆動用ギアと係合し、昇降テーブルに積載された用紙の最上面（昇降テーブル上に用紙が存在しない場合は昇降テーブル上面）が、給紙ローラ４１０に当接するまで昇降テーブルの上昇動作が行われる。４０３は感光ドラムを示し、図示しないコントローラからの信号に基づいて回転を始める。感光ドラム４０３が回転を開始すると、図示しないコロナ帯電器によって感光ドラム４０３表面が均一に帯電される。

次に帯電した感光ドラム４０３に、図示しない上位システムより送信される画像データに基づいたレーザ光が走査光学部４０２より照射され、画像信号に対応した静電潜像を形成する。静電潜像は図示しない現像装置の位置に到達するとトナーによって現像され、感光ドラム４０３上にトナー像として可視化される。こうして公知の電子写真プロセスにより形成されたトナー像は転写剥離装置４０５によりシート供給装置４０９から送り出されてきた用紙に転写される。

用紙上に転写されたトナーは定着装置４０４により、用紙上に定着される。ゲート部材４１１は用紙の搬送路を切り替え、定着装置４０４から搬送されてきた用紙をそのまま図の左方向の排出部へ搬送するか、ゲート部材４１１から下流の方向へ搬送するかを選択的に切り替える。ゲート部材４１１により図の左方向へ搬送された用紙は図示しない後段の後処理機へ排出される。ゲート部材４１１から下流の方向へ搬送された用紙は反転ゲート４１２近傍のローラより一旦下方へ引き込まれ、その後両面搬送路４１３へと搬送される。

ゲート部材４１４は、搬送路４０８から搬送されてきた用紙を印刷搬送路４０７へ送るか、両面搬送路４１３から搬送されてきた用紙を印刷搬送路４０７へ送るかを切り替える。両面搬送路４１３から搬送されてきた用紙はゲート部材４１４により再度印刷搬送路４０７へ搬送される。用紙は反転ゲート４１２により印刷されていない面が上面となっているので、前述のプロセスにより未印刷面にも印刷が行われる。こうして両面印刷された用紙はゲート部材４１１により図の左方向へ搬送され、図示しない後段の後処理機へ排出される。

転写剥離装置４０５によりトナー像が用紙に転写される際には、シート給送装置４０９または両面搬送路４１３により搬送された用紙は常に幅方向の搬送位置が一定であることが理想的であるが、シート給送装置４０９内での用紙のがたつきや、搬送時のスキュー、定着装置４０４通過時の用紙収縮などにより毎頁幅方向搬送位置にずれを生じ、結果的に幅方向の印刷開始位置がずれた状態で印刷される。このような印刷開始位置ずれを防止するために、従来、搬送路上に図６に示すラインセンサ５０１を配置し、用紙幅方向の用紙端部位置検出を行い、印刷開始位置の補正を行っている（例えば、特許文献１参照）。

ラインセンサ５０１を用いた用紙端部位置検出及び印刷開始位置補正について以下に説明する。ラインセンサ５０１とは、図示しない複数のＬＥＤ、複数の受光素子、及び内部制御回路部から構成されている反射形ラインセンサであり、シート給送装置４０９から給紙される用紙及び両面搬送路４１３から搬送される用紙が通過する用紙ガイド５０９に、用紙の搬送方向と直角に配置される。また、規定された各種サイズの用紙の端面が必ずラインセンサ５０１の検出面上を通過するような位置に配置される。更にラインセンサ５０１による検出精度を高めるため、用紙ガイド５０７と用紙ガイド５０９は用紙の挙動を規定内に収めるような距離に配置されている。

印刷を開始すると、図６に示すプリンタ制御部５１０ではまずタイミングセンサ５０４に用紙が到達したかどうかの判定を行う。用紙がタイミングセンサ５０４に到達したら、ラインセンサ５０１により用紙端部位置データを取得する。タイミングセンサ５０４への用紙到達を用紙端部位置データ取得の契機としているのは用紙端部位置データ取得タイミングを用紙毎に一定とするためである。次に得られた用紙端部位置データと、プリンタ制御部５１０内のメモリに記録している基準の用紙端部位置データとを比較し、この差分に初期調整時に設定済みの印刷開始位置補正データを加える演算処理を行い、印刷開始位置補正用の補正値を決定する。続いてプリンタ制御部５１０は図示しない印刷開始位置補正回路部に印刷開始位置補正データを出力する。印刷開始位置補正回路部では、この印刷開始位置補正データに基づき上位システムより送信される画像データに対して用紙幅方向の印刷開始位置補正を行っている。更に走査光学部４０２では上位システムから送信された画像データを印刷開始位置補正回路部で補正されたタイミングで感光ドラム４０３への潜像形成を行う。尚、この用紙端部位置検出及び印刷開始位置補正はシート給送装置４０９から搬送された用紙及び両面搬送路４１３から搬送された用紙いずれに対しても行っている。

ラインセンサ５０１による用紙端部位置データの取得シーケンスについては以下のとおりである。まず、プリンタ制御部５１０はＬＥＤを発光させる信号、クロック及びスタート信号をラインセンサ５０１に送信する。ＬＥＤ発光信号によりラインセンサ５０１のＬＥＤは点灯し、用紙によって覆われている受光素子部分には用紙に反射したＬＥＤ光が入る。続いてラインセンサ５０１の内部制御回路部は、受光素子により光電変換された電圧出力を各受光素子毎に前記クロックと同期して出力する。各受光素子の出力電圧はＬＥＤ光が入光した部分、即ち用紙のある部分は高い出力電圧となり、反射光のない部分、即ち用紙のない部分は低い出力電圧のアナログ電圧信号となる。クロックと同期して出力された本アナログ出力はプリンタ制御部５１０とラインセンサ５０１間に設けた図示しないＡＤ変換回路にてデジタル化され、用紙のある部分は“Ｈ”信号、用紙のない部分は“Ｌ”信号としてプリンタ制御部５１０に送信される。ここで、ラインセンサ５０１と用紙とは前述の位置関係にあるため、用紙がラインセンサ５０１の受光素子面を覆った量に応じて“Ｈ”信号の数が変化することになる。プリンタ制御部５１０ではこのデジタル化されたラインセンサ５０１の出力の“Ｈ”信号の数をカウントし、このカウント値により用紙の端部位置を認識している。

また、プリンタ制御部５１０はラインセンサ５０１の出力をカウント後、ラインセンサ５０１へのＬＥＤ発光信号をオフし、一連の用紙端部位置データ取得シーケンスを終了する。

カット紙の印刷装置においては用紙先端の位置合わせのレジスト補正機能を有しており、用紙は図６の用紙ガイド５０６の間を通過し、レジストローラ４０６部で一端停止し、用紙先端が矯正された後、再度搬送される。また、この様なレジスト補正機構を備えた装置においては、用紙蛇行を防止するために、レジストローラ４０６前段のタイミングローラ５０２部のニップを一時的に解除し、この状態でレジストローラ４０６を回転し用紙を搬送するような機構が設けられている（例えば、特許文献２参照）。

特開平０８−２３０２３１号公報

実開平１−７６８３５号公報

上記したタイミングローラ５０２部のニップ解除機構は、用紙が大きくスキューした状態でレジストローラ４０６部に搬送され、用紙先端が矯正される時に、用紙の後端が拘束されないためスキュー補正には有効であるが逆に用紙幅方向に対して用紙がシフトしやすくなる。この傾向は、特に用紙長が長いもので顕著である。

用紙幅方向の印刷開始位置補正を達成するためには、上位システムから送信された画像データに基づき走査光学部４０２が感光ドラム４０３に潜像形成を行う前に、ラインセンサ５０１により用紙端部位置データを取得し印刷開始位置補正値を決定し潜像形成に反映させる必要がある。この時間的制約により、ラインセンサ５０１の用紙搬送路上の実装位置はタイミングローラ５０２の前段としている。前述したレジストローラ４０６での用紙搬送時に発生する用紙のシフトは図５における機構上、感光ドラム４０３への潜像形成後に発生する。ラインセンサ５０１による用紙端部位置データ取得は、図４に記載したように、当該用紙がタイミングセンサ５０４に到達したことを契機に行われ、前述した用紙シフトが発生するタイミングより前である。即ち、用紙が幅方向にシフトしたにもかかわらず、幅方向の印刷開始位置は用紙がシフトする以前に取得した用紙端部位置データに基づき印刷開始位置は補正される。この結果、用紙がシフトした分だけ用紙幅方向の印刷開始位置ずれ印刷となって出力されることとなる。従来、レジストローラ４０６から搬送された用紙のスキューを検出するために、スキューセンサ５０５をレジストローラ４０６後段に複数設けているが、用紙の搬送方向の先頭位置ずれを検出するためのセンサであり、用紙幅方向のシフトについて検出することができなかった。

このような印刷開始位置ずれを防止するために、従来は用紙スキューをできるだけ少なくするための用紙搬送用ローラ圧調整、或いは、シート給送装置４０９への用紙装填時にスキューしないようにシート給送装置４０９の図示しない用紙ガイドのがたを小さくする等の処置を施している。ところが、この様な防止策も完全ではなく、用紙スキューが発生した際に印刷開始位置ずれを起こす場合があった。

上記課題は、感光体ドラムへの潜像形成前とレジストローラから用紙が搬送された潜像形成後にラインセンサによる用紙端部位置検出を再度実施することにより解決される。

本発明によれば、感光ドラムへの潜像形成後に生じた用紙の幅方向のずれをラインセンサにより認識するようにしたことで、規定値以上のずれが生じた場合に印刷を停止できるため、印刷開始位置がずれたままの印刷用紙を排出することがなくなり、印刷開始位置精度に関してより信頼性の高い結果を確保できる。

潜像形成後或いは用紙の幅方向のシフト現象発生後に用紙の幅方向端部位置検出を実施する本発明は、幅方向の用紙端部位置検出用のラインセンサ、用紙到達を監視するジャムセンサ及びこれらを制御するプリンタ制御部、という従来と同様の構成にて実現した

本発明における実施例を以下図１、図２、図５、図６を用いて説明する。

印刷を開始すると、図１に示すフローに従って用紙端部位置検出、用紙スキューチェックが実行される。まず、図５に示すシート給送装置４０９より用紙がピックされ、図６に示すタイミングセンサ５０４に到達する。図６に示すプリンタ制御部５１０では、用紙がタイミングセンサ５０４に到達したかどうかの判定を行う。タイミングセンサ５０４に到達したら図６のラインセンサ５０１により用紙端部位置データを取得する。続いて、前記で取得したデータが潜像形成後の用紙端部位置データであるかをどうかを判断する。ここで取得した用紙端部位置データは潜像形成後の用紙端部位置データではないため、続いて得られた用紙端部位置データとプリンタ制御部５１０内のメモリに記録している基準の用紙端部位置データとを比較し、その差分を演算する。更に、ここで得られた差分に予め初期調整時に得られメモリ内に記録している印刷開始位置補正値を付加し、幅方向の印刷開始位置補正値を決定する。

次にプリンタ制御部５１０は図示しない印刷開始位置補正回路部に対して印刷開始位置補正データを出力する。印刷開始位置補正回路部では上位システムより送信される画像データに対して、本補正データに基づき印刷開始位置補正を行う。一方、プリンタ制御部５１０は続いて当該用紙がスキューチェック対象外の用紙かどうかの判定を行う。スキューチェックは、従来技術で述べたように、用紙のシフト現象が発生し易い用紙長の長い用紙に対して実施する必要があり、ここでは８．７インチ以上の用紙をスキューチェック対象用紙としている。当該用紙が８．７インチ未満のスキューチェック対象外用紙の場合は、スキューチェックは実施せず、用紙端部位置検出シーケンスを終了する。当該用紙が８．７インチ以上のスキューチェック対象用紙である場合は、続いて用紙がスキューセンサ５０５に到達したかどうかの判定を行う。用紙がスキューセンサに到達した場合は、再度用紙端部位置データを取得する。尚、この時の用紙端部検出データ取得は、タイミングローラ５０２のニップ開放動作後で用紙の幅方向の挙動が安定した後とするために、図６に示すスキューセンサ５０５への用紙先頭到達後約２０ｍｓ後（約６０ｍｍ後）に行っている。

続いて、前記で取得したデータが潜像形成後の用紙端部位置データであるかをどうかを判定する。ここで取得した用紙端部位置データは潜像形成後の用紙端部位置データと判定し、引き続きスキューエラーかどうかの判定を行う。スキューエラーの判定は、当該用紙の潜像形成前に取得した用紙端部位置データと潜像形成後に取得した用紙端部位置データとの比較により行う。比較した値が、例えば１．５ｍｍ以上であった場合は、スキューエラーと判断しエラー処理を実行し印刷動作を停止し、上位システムに対してスキューエラーとして報告する。また、比較した値が１．５ｍｍ未満である場合には印刷動作を継続するようにしている。

印刷開始位置補正のための用紙端部位置検出と潜像形成後の用紙端部位置検出は、前述のようなシート給送装置から搬送された用紙に対して実施するのと同様、両面搬送路から搬送された裏面印刷用の用紙に対しても実行する。この様にして、表面、裏面ともに印刷開始位置がずれたまま印刷され、排出さることを未然に防止している。

潜像形成後の用紙端部位置検出は、スキューセンサ５０５への用紙到達から一定の時間後と固定することでも、スキューエラーの判定は可能であるが、用紙長、種類によって挙動が異なることも想定されるため、用紙長に応じて潜像形成後の用紙端部位置検出タイミングを可変させることや、複数回用紙端部位置検出を行うことで、より確実なスキューエラー判定を行うことができる。

本発明に係る電子写真印刷装置における用紙端部位置検出フローチャートである。（実施例１）本発明に係る電子写真印刷装置における用紙端部位置検出シーケンスである。（実施例１）従来の用紙端部位置検出フローチャートである。（実施例１）従来の用紙端部位置検出シーケンスである。用紙端部位置検出機構を具備する電子写真装置の一例を示す全体構成図である。用紙端部位置検出機構部の一例を示す図である。

符号の説明

５０１はラインセンサ、５０２はタイミングローラ、５０３はレジストローラ、５０４はタイミングセンサ、５０５はスキューセンサ、５０６は用紙ガイド、５０７は用紙ガイド、５０８は用紙ガイド、５０９は用紙ガイド、５１０はプリンタ制御部である。

Claims

用紙搬送経路に設けられた用紙に対し幅方向の端部位置検出用光学式センサ及び用紙幅方向の印刷開始位置制御手段を備えた電子写真印刷装置において、印写部の感光体への潜像形成前の用紙幅方向端部位置データと潜像形成後に取得する用紙幅方向端部位置データとを比較し、該比較値により印刷動作の継続・停止処理を行うことを特徴とする電子写真印刷装置。
用紙幅方向端部位置検出手段による潜像形成前の用紙幅方向端部位置データ取得から潜像形成後の用紙幅方向の端部位置データ取得までの時間を用紙長に応じて可変することを特徴とする請求項１記載の電子写真印刷装置。
転写部前段に、用紙先端の位置合わせ及び規定のタイミングで転写部に用紙を送り出す一対のレジストローラと、該レジストローラ前段に配置され用紙をニップあるいはニップ解除できる機構を具備する一対の搬送ローラと、用紙搬送経路に設けられた用紙の幅方向の端部位置検出用光学式センサ及び用紙幅方向の印刷開始位置制御手段とを備えた電子写真印刷装置において、前記搬送ローラのニップ解除動作前の用紙幅方向端部位置データと前記搬送ローラのニップ解除動作後に取得する用紙幅方向端部位置データとを比較し、該比較値により印刷動作の継続・停止処理を行うことを特徴とする電子写真印刷装置。
前記搬送ローラのニップ解除動作前の用紙幅方向端部位置データと前記搬送ローラのニップ解除動作後に取得する用紙幅方向端部位置データの取得タイミングを用紙長に応じて可変することを特徴とする請求項３記載の電子写真印刷装置。