JP2007298872A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用紙に画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a sheet.
従来より、用紙を搬送する用紙搬送部と、搬送されてきた用紙に画像を形成する画像形成部を備えた画像形成装置が、プリンタや複写機として広く普及している。この画像形成装置は、用紙搬送部で搬送される用紙の搬送方向に直角方向である幅方向の位置と、画像形成部で画像を形成する位置とを整合(アライメント)させることで、用紙の適切な位置に画像を形成する。例えば、用紙の位置が搬送途中で幅方向にずれると、用紙上の目標位置からずれた位置に画像が形成される。ここで、用紙に対する画像の位置のずれを抑えるため、例えば、搬送する用紙の幅方向での位置を検知するセンサを備え、このセンサで検知した用紙の位置に応じて、像担持体上に静電潜像を形成する位置を調整する画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上記の画像形成装置では、像担持体上に静電潜像が形成される段階で位置の調整が行われるため、静電潜像の形成が開始された後、この静電潜像がトナーで現像され、得られたトナー像が用紙に転写されるまでに用紙の位置がずれても、このずれが調整に反映されない。また、仮に、像担持体上での静電潜像やトナー像の形成開始を遅らせて、用紙がトナー像転写直前の最終的な位置に搬送されてから静電潜像の形成位置を調整すると、静電潜像の形成開始からトナー像の転写までの間、用紙が停止したままで待機することとなり、画像形成装置の生産性が低下する。 However, in the above image forming apparatus, since the position is adjusted at the stage where the electrostatic latent image is formed on the image carrier, the electrostatic latent image is formed after the formation of the electrostatic latent image is started. Even if the position of the sheet is deviated before the toner image is developed and transferred to the sheet, this deviation is not reflected in the adjustment. Also, if the electrostatic latent image or toner image formation start on the image carrier is delayed and the formation position of the electrostatic latent image is adjusted after the paper is transported to the final position immediately before the toner image transfer. Since the electrostatic latent image is formed and the toner image is transferred, the sheet is kept on standby and the productivity of the image forming apparatus is lowered.
本発明は、上記事情に鑑み、生産性の低下を抑えつつも、用紙と画像とのアライメント性能を向上させた画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that improves the alignment performance between a sheet and an image while suppressing a decrease in productivity.
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、表面に画像を担持して循環移動する像担持体を有し、この像担持体表面をこの像担持体の移動方向とは直角方向に露光光で走査することでこの像担持体表面に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像してトナー像を得、このトナー像を搬送されてきた用紙上に最終的に転写および定着することによりこの用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成部と、
上記画像形成部を通過する用紙搬送経路上を用紙を搬送する用紙搬送部とを備え、
上記画像形成部が、この像担持体表面での、用紙の搬送方向とは直角な幅方向の潜像書込位置を調整することでこの幅方向の画像形成位置を調整するものであり、
上記用紙搬送部が、上記画像形成部よりも上記用紙搬送方向上流側に配置され、上記画像形成部での走査開始後、上記用紙をこの用紙の上記幅方向に移動することでこの用紙の幅方向での位置を調整する用紙シフト部を備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus of the present invention that achieves the above object has an image carrier that carries an image on a surface and circulates, and exposes the surface of the image carrier in a direction perpendicular to the moving direction of the image carrier. To form an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, develop the electrostatic latent image with toner to obtain a toner image, and finally transfer the toner image onto the conveyed paper. And an image forming unit that forms an image composed of a fixed toner image on the sheet by fixing, and
A paper transport unit for transporting paper on a paper transport path passing through the image forming unit,
The image forming unit adjusts the image forming position in the width direction by adjusting the latent image writing position in the width direction perpendicular to the paper transport direction on the surface of the image carrier.
The paper transport unit is disposed upstream of the image forming unit in the paper transport direction, and after the scanning in the image forming unit is started, the paper is moved in the width direction of the paper to move the width of the paper. A sheet shift unit for adjusting the position in the direction is provided.
本発明の画像形成装置では、画像形成部が、像担持体表面での走査による潜像書込位置を調整することで画像形成位置を調整し、画像形成部での走査開始後は、用紙シフト部が用紙の位置を調整する。したがって、画像形成部による走査開始後に生じた用紙の位置ずれが調整されるので、用紙と画像とのアライメント性能が向上する。また、トナー像転写直前の位置に用紙が搬送されてくるのを待たずに、画像形成部での走査を開始ができるため、画像形成装置の生産性の低下が抑えられる。また、用紙を搬送方向とは直角方向に移動させる場合、用紙に皺が生じたり用紙が斜行するおそれがあるが、本発明の画像形成装置は、画像形成部による静電潜像の形成開始までの用紙のずれには、潜像書込位置の調整で対応し、用紙シフト部による用紙の移動は、静電潜像の形成開始後に生じるずれの微調整に対応させることができる。このため、移動によって用紙に生じるストレスが抑えられる。 In the image forming apparatus of the present invention, the image forming unit adjusts the image forming position by adjusting the latent image writing position by scanning on the surface of the image carrier, and after the start of scanning in the image forming unit, the paper shift Adjusts the paper position. Accordingly, since the positional deviation of the paper that occurs after the start of scanning by the image forming unit is adjusted, the alignment performance between the paper and the image is improved. In addition, since it is possible to start scanning in the image forming unit without waiting for the sheet to be conveyed to a position immediately before the toner image transfer, it is possible to suppress a decrease in productivity of the image forming apparatus. Further, when the sheet is moved in a direction perpendicular to the conveyance direction, the sheet may be wrinkled or the sheet may be skewed. However, the image forming apparatus of the present invention starts forming an electrostatic latent image by the image forming unit. The shift of the sheet up to this time can be dealt with by adjusting the latent image writing position, and the movement of the sheet by the sheet shift unit can correspond to the fine adjustment of the shift occurring after the start of the formation of the electrostatic latent image. For this reason, the stress which arises in a paper by movement is suppressed.
ここで、上記本発明の画像形成装置が、
上記用紙シフト部よりも上記搬送方向上流側に配置された、この用紙シフト部に向かって搬送されてきた用紙の上記幅方向の位置を測定する第1のセンサと、
上記用紙シフト部と上記画像形成部との間に設けられた、この画像形成部に向かって搬送されてきた用紙の上記幅方向の位置を測定する第2のセンサとを備え、
上記用紙シフト部が、用紙のスキューを修正するものであり、
上記画像形成部が、上記第1のセンサにより測定された用紙の位置に基づいて、この用紙上に形成する画像の上記幅方向の画像形成位置を調整するものであり、
上記用紙シフト部が、上記第1のセンサにより測定された上記用紙の位置と上記第2のセンサにより測定されたこの用紙の位置との差に基づいて、この用紙を上記幅方向に移動するものであることが好ましい。
Here, the image forming apparatus of the present invention described above is
A first sensor for measuring a position in the width direction of a sheet conveyed toward the sheet shift unit, which is disposed on the upstream side in the conveyance direction from the sheet shift unit;
A second sensor that is provided between the paper shift unit and the image forming unit and that measures the position in the width direction of the paper conveyed toward the image forming unit;
The paper shift unit corrects paper skew,
The image forming unit adjusts the image forming position in the width direction of the image formed on the paper based on the paper position measured by the first sensor;
The paper shift unit moves the paper in the width direction based on a difference between the paper position measured by the first sensor and the paper position measured by the second sensor. It is preferable that
用紙の幅方向の位置は、用紙シフト部によって用紙のスキューすなわち斜行状態が修正されるときにずれ易い。ここで、用紙シフト部が、第1のセンサにおける用紙の位置と第2のセンサにおける用紙の位置との差に基づいて用紙を移動させるので、スキュー修正により生じた用紙の位置のずれが修正され、用紙と画像とのアライメント性能が向上する。 The position in the width direction of the sheet is likely to be shifted when the skew of the sheet, that is, the skew state is corrected by the sheet shift unit. Here, since the paper shift unit moves the paper based on the difference between the paper position of the first sensor and the paper position of the second sensor, the deviation of the paper position caused by the skew correction is corrected. The alignment performance between the paper and the image is improved.
また、上記本発明の画像形成装置において、上記用紙シフト部が、互いに接触してニップ領域を形成する一対のロールからなり、このニップ領域に用紙が突き当てられることでこの用紙のスキューを修正するレジストレーションロールであることが好ましい。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, the paper shift unit includes a pair of rolls that contact each other to form a nip region, and the paper is abutted against the nip region to correct the skew of the paper. A registration roll is preferred.
シフト部を一対のロールで構成することで、用紙のスキューを修正する機能と、用紙を幅方向に移動する機能とが、簡単な構成で実現する。 By configuring the shift unit with a pair of rolls, the function of correcting the skew of the sheet and the function of moving the sheet in the width direction can be realized with a simple configuration.
また、上記本発明の画像形成装置は、上記画像形成部が上記第1のセンサにより測定された用紙の位置に基づいてこの用紙上に形成する画像の上記幅方向の画像形成位置を調整するとともに、上記用紙シフト部が上記第1のセンサおよび上記第2のセンサにより測定された用紙の位置の差に基づいて用紙をこの用紙の幅方向に移動する第1のモードと、上記用紙シフト部によるこの用紙の移動は停止して、上記画像形成部が上記第2のセンサにより測定された用紙の位置に基づいてこの用紙上に形成する画像のこの幅方向の画像形成位置を調整する第2のモードとを切り替えて実行する第1の切替部とを備えたものであることが好ましい。 In the image forming apparatus of the present invention, the image forming unit adjusts the image forming position in the width direction of the image formed on the paper based on the position of the paper measured by the first sensor. A first mode in which the sheet shift unit moves the sheet in the width direction of the sheet based on a difference in sheet position measured by the first sensor and the second sensor; and the sheet shift unit The movement of the sheet is stopped, and the image forming unit adjusts the image forming position in the width direction of the image formed on the sheet based on the position of the sheet measured by the second sensor. It is preferable to include a first switching unit that switches between modes.
第2のモードでは、用紙シフト部よりも搬送方向下流側で用紙の位置が測定され、この測定結果に基づいて潜像書込位置が調整される。この場合、走査開始後から用紙に画像が形成されるまでの間、用紙を待機させる時間が生じるものの、用紙の幅方向への移動がないので、用紙に生じるストレスがさらに低減される。また、潜像書込位置の調整による位置決めの精度は、用紙自体の移動による調整精度よりも高いので、用紙と画像とのアライメント性能がさらに向上する。この第2のモードと第1のモードが切替えられることで、求められる生産性の程度に応じた適切なアライメント性能が選択可能となる。 In the second mode, the paper position is measured downstream of the paper shift unit in the transport direction, and the latent image writing position is adjusted based on the measurement result. In this case, although there is a time for the paper to wait until the image is formed on the paper after the start of scanning, since the paper does not move in the width direction, the stress generated on the paper is further reduced. Further, since the positioning accuracy by adjusting the latent image writing position is higher than the adjustment accuracy by moving the sheet itself, the alignment performance between the sheet and the image is further improved. By switching between the second mode and the first mode, it is possible to select an appropriate alignment performance according to the required degree of productivity.
また、上記本発明の画像形成装置において、上記第1の切替部が、上記用紙の厚さを表す用紙厚さ情報を得、この用紙厚さ情報に基づいて、上記第1のモードと上記第2のモードとを切り替えるものであることが好ましい。 In the image forming apparatus of the present invention, the first switching unit obtains paper thickness information indicating the thickness of the paper, and based on the paper thickness information, the first mode and the first mode are obtained. It is preferable to switch between the two modes.
厚紙の場合は、通常用紙に比べトナー像の転写に必要な時間が長いので、第2のモードでの修正を行っても生産性に与える影響が小さい。用紙厚さ情報に基づいてモードを切り替えることで、用紙厚さに応じた適切なアライメント性能と生産性が選択可能となる。 In the case of thick paper, since the time required for transferring the toner image is longer than that of normal paper, even if correction in the second mode is performed, the influence on productivity is small. By switching the mode based on the paper thickness information, it is possible to select appropriate alignment performance and productivity according to the paper thickness.
また、上記本発明の画像形成装置は、上記画像形成部が上記第1のセンサにより測定された用紙の位置に基づいてこの用紙上に形成する画像の上記幅方向の画像形成位置を調整するとともに、上記用紙シフト部が上記第1のセンサおよび上記第2のセンサにより測定された用紙の位置の差に基づいて用紙をこの用紙の幅方向に移動する第1のモードと、上記用紙シフト部によるこの用紙の移動は停止して、上記画像形成部が上記第1のセンサにより測定されたこの用紙の位置に基づいてこの用紙上に形成する画像の上記幅方向の画像形成位置を調整する第3のモードとを切り替えて実行する第2の切替部を備えたことが好ましい。 In the image forming apparatus of the present invention, the image forming unit adjusts the image forming position in the width direction of the image formed on the paper based on the position of the paper measured by the first sensor. A first mode in which the sheet shift unit moves the sheet in the width direction of the sheet based on a difference in sheet position measured by the first sensor and the second sensor; and the sheet shift unit The movement of the sheet is stopped, and the image forming unit adjusts the image forming position in the width direction of the image formed on the sheet based on the position of the sheet measured by the first sensor. It is preferable to include a second switching unit that switches between and executes the mode.
第3のモードでは、用紙シフト部による用紙の移動が停止するので、画像形成をより高速に行うことができる。したがって、求められる生産性に応じた適切なアライメント性能が選択可能となる。 In the third mode, since the movement of the sheet by the sheet shift unit is stopped, image formation can be performed at a higher speed. Therefore, it is possible to select an appropriate alignment performance according to the required productivity.
また、上記本発明の画像形成装置において、上記第2のセンサは、上記搬送経路上の上記幅方向中央から離れた位置に配置されたラインセンサであり、
上記搬送経路上の、上記幅方向中央に対し、上記ラインセンサと対称の位置には、上記ラインセンサの摩擦係数と等しい摩擦係数を有する摩擦補償部材が配置されていることが好ましい。
Further, in the image forming apparatus of the present invention, the second sensor is a line sensor arranged at a position away from the center in the width direction on the conveyance path.
It is preferable that a friction compensation member having a friction coefficient equal to the friction coefficient of the line sensor is disposed at a position symmetrical to the line sensor with respect to the center in the width direction on the conveyance path.
第2のセンサは、搬送経路上の幅方向中央から離れた位置に配置されることで用紙の縁の位置を検知するが、用紙がこのラインセンサに接触すると、摩擦力によって斜行するおそれがある。ここで、ラインセンサとは対称の位置に、ラインセンサと等しい摩擦係数の摩擦補償部材が配置されることで、用紙が摩擦力を均等に受け、斜行するおそれが低減する。また、この場合に、上記摩擦補償部材の用紙走行面は、上記搬送経路上の上記幅方向中央に対し、上記ラインセンサと対称の形状を有していることが好ましい。 The second sensor detects the position of the edge of the paper by being arranged at a position away from the center in the width direction on the conveyance path. However, when the paper comes into contact with the line sensor, the second sensor may be skewed by frictional force. is there. Here, the friction compensation member having the same friction coefficient as that of the line sensor is disposed at a position symmetrical to the line sensor, so that the possibility that the sheet receives the frictional force evenly and skews is reduced. In this case, it is preferable that the sheet running surface of the friction compensation member has a shape symmetrical to the line sensor with respect to the center in the width direction on the transport path.
以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置の生産性低下が抑えられ、かつ、用紙と画像とのアライメント性能が向上する。 As described above, according to the present invention, a decrease in productivity of the image forming apparatus is suppressed, and the alignment performance between the paper and the image is improved.
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態である画像形成装置の外観図である。 FIG. 1 is an external view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示す画像形成装置1は、画像形成機構10と、用紙搬送機構20と、画像形成装置1全体の動作を制御する制御部30と、用紙が収容される用紙トレイ40(40a,40b,40c,40d)と、操作者の操作によって各種情報を入力するタッチパネル50を備えている。
The
画像形成機構10は、スキャナ11、像担持体としての感光体ドラム12、感光体ドラム12を一様に帯電させる帯電器13、静電潜像をトナー像に現像させる現像ユニット14、トナー像を用紙に転写させる転写ユニット15、用紙上にトナーを定着する定着ユニット16、転写されなかった残留トナーを回収するクリーナ17を備えており、電子写真方式により用紙に画像を形成する。外部から送信されてくる画像信号は、スキャナ11が備えるレーザ出力部11aにおいて露光光による信号に変換され、ポリゴンミラー11b、fθレンズ11c、および反射レンズ11dを介して、回転する円筒状の感光体ドラム12に画像信号に基づいた静電潜像を形成させる。静電潜像の形成は、スキャナ11が、感光体ドラム12の表面を感光体ドラム12の回転軸方向に露光光で走査することで行われる。静電潜像が現像ユニット14によって現像されることでトナー像が得られる。トナーは、転写ユニット15によって用紙搬送経路Rを搬送されてくる用紙に転写される。この後、感光体ドラム12は、クリーナ17により残留トナーが除去され、帯電器13により帯電される。このようにして、感光体ドラム12は、表面に画像を担持して循環移動する。一方、転写ユニット15でトナーが転写された用紙は、定着ユニット16で加圧および加熱され、トナー像が用紙上に定着する。
The
スキャナ11による走査の方向は、用紙の搬送方向とは直角な用紙の幅方向と一致しているため、画像形成機構10により形成される画像の幅方向における位置は、スキャナ11により、露光光の走査タイミングが制御されることで、調整が自在となっている。
Since the scanning direction of the
用紙搬送機構20は、用紙トレイ40a〜40dに収容された用紙を取り出すピックアップロール21a〜21d、取り出された用紙を捌く、捌きロール22a〜22d、用紙のスキューを除去するスキュー除去部25、用紙を転写ユニット15から定着ユニット16へ搬送する搬送ベルト26、および、用紙を排出する排出ロール27a,27bを備えている。用紙トレイ40a〜40dに収容された用紙は、ピックアップロール21a〜21d、捌きロール22a〜22d、スキュー除去部25、搬送ベルト26、および、排出ロール27a,27bによって、画像形成機構10を通過する用紙搬送経路R上を搬送される。また、用紙搬送機構20には、画像が形成された用紙を反転して搬送する反転搬送ユニット28、および、反転搬送された用紙を両面プリントのため再びスキュー除去部25に搬送する再給紙部29も備えられている。
The
スキュー除去部25は、用紙搬送経路Rに沿って用紙をガイドするガイド部材251,252,253,254、ガイド部材251,252,253の間に用紙を送り込む搬送ロール255、および、用紙を転写ユニット15に送り出すレジストレーションロール(以降、レジロールとも称する)256を備えている。ガイド部材251は、他のガイド部材252,253,254とは異なり、用紙搬送経路Rに対して一辺のみが固定された可動部材であり、図示しない弾性部材によって、別のガイド部材253に向かって付勢されている。レジストレーションロール256は、画像形成機構10よりも用紙搬送方向上流側に配置されており、用紙を幅方向にシフトする用紙シフト部としても機能する。
The
用紙搬送経路R上のレジストレーションロール256よりも搬送方向上流側および搬送方向下流側には、用紙の搬送方向に平行な側縁であるサイドエッジの位置を測定する第1のセンサおよび第2のセンサが配置されている。以降、用紙のサイドエッジ位置を、用紙の搬送方向とは直角方向の位置として説明する。なお、スキュー除去部25以外の部分にも、用紙搬送経路Rに沿って用紙をガイドする部材が配置されているが、これらの部材については図示を省略する。
A first sensor and a second sensor for measuring the position of a side edge, which is a side edge parallel to the paper transport direction, on the upstream side in the transport direction and the downstream side in the transport direction from the
制御部30は、第1のセンサ257および第2のセンサ258を含む、各種センサからの信号を受信するとともに、画像形成装置1の各機構の動作を制御する。制御部30は、いずれも図示しないが、プログラムに基づいて画像形成システムの全体の動作を制御する中央処理装置(CPU)、プログラムやテーブルが記憶されているROM、CPUに一時的な記憶領域を提供するRAM、および制御部30の外部とCPUとの信号を中継するインターフェース回路を有している。制御部30が提供する各種機能は、CPUによって実行されるプログラムに基づいて実現されている。制御部30の機能については後述する。
The
図2は、図1に示すスキュー除去部を、画像形成装置の上方から見た概略構成を示す図である。第1のセンサ257および第2のセンサ258は、ともに複数の受光素子が一列に配置され、ポリカーボネート樹脂で覆われたCCD(Charge Couple Device)ラインセンサであり、搬送経路上の幅方向での中央Cから離れた位置に、受光素子の配置方向が用紙搬送方向Yとは直角になるように配置されている。用紙Pが搬送される経路を挟んで第1のセンサ257と対向する位置には、ガイド部材252が配置されており、また、第2のセンサ258と対向する位置には、ガイド部材254が配置されている。ガイド部材252,254は、ともに黒色のABS樹脂製である。ここで、第1のセンサ257および第2のセンサ258と、ガイド部材252およびガイド部材254との間のギャップは、センサの感度を良好に維持しつつ、ギャップを通過する用紙の自由な移動が妨げられないよう、約0.5mmから1.5mmまでの範囲に保たれることが好ましい。第1のセンサ257および第2のセンサ258は、各受光素子が用紙に面しているか、あるいは、用紙が存在せずガイド部材252,254に面しているかを表す電気信号を出力する。これにより、用紙のサイドエッジ位置が検出される。出力される信号の詳細は後述する。また、搬送経路上の幅方向中央Cに対し、第2のラインセンサと対称の位置には摩擦補償部材259が配置されている。摩擦補償部材259は、第2のセンサ258と同じポリカーボネート樹脂製であり、ラインセンサと等しい摩擦係数を有している。また、摩擦補償部材259は、搬送される用紙に対向する面である用紙走行面が、幅方向中央Cに対し第2のラインセンサと対称の形状を有している。このため、第2のセンサ258の位置を通過する用紙は、幅方向中央Cに対し対称の位置に配置された第2のセンサ258および摩擦補償部材259の双方に接することで、均等な摩擦力を受ける。したがって、レジストレーションロール256の通過後の用紙のスキューが防止される。なお、ガイド部材252,254の材料としては、樹脂以外にも、例えば、黒ニッケルメッキ処理がされた金属であってもよい。また、第1のセンサ257および第2のセンサ258は、CCD以外のフォトセンサで構成されたものであってもよく、また表面は、ポリカーボネート樹脂でなくABS樹脂で覆われていてもよい、ただし、摩擦補償部材259は、第2のセンサ258の表面材料と同じ材料からなることが好ましい。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the skew removing unit illustrated in FIG. 1 as viewed from above the image forming apparatus. Each of the
レジストレーションロール256は、回転駆動モータ256Rおよびシフトモータ256Sによって駆動される。回転駆動モータ256Rは、レジストレーションロール256を回転させることで用紙を搬送方向Yに搬送する。シフトモータ256Sは、レジストレーションロール自体を回転軸方向に移動することで、用紙を幅方向Xに移動する。このように、用紙のスキューを修正する機能と、用紙を幅方向に移動する機能とが、一対のロールによる簡単な構成で実現する。
The
図2に示すスキュー除去部25では、搬送ロール255(図1参照)によって搬送されてきた用紙が、ガイド部材251,252にガイドされ、第1のセンサ257の上を通過して、レジストレーションロール256のニップ領域に突き当てられる。第1のセンサ257は、レジストレーションロール256に向かってくる用紙のサイドエッジ位置を検知する。レジストレーションロール256は、用紙が突き当てられた時点では回転が停止しているが、感光体ドラム12(図1参照)上に静電潜像が形成されるタイミングに同期して回転を開始し、用紙を搬送方向Yに搬送する。用紙は第2のセンサ258の位置を通過し、転写ユニット15に向けて搬送される。第2のセンサ258は、レジストレーションロール256から転写ユニット15に向けて搬送される用紙のサイドエッジ位置を検知する。
In the
図3は、スキュー除去部の用紙が搬送される様子を模式的に説明する図である。 FIG. 3 is a diagram schematically illustrating how the paper of the skew removal unit is conveyed.
図3のパート(a)に示すように、搬送ロール255によって搬送されてきた用紙は、ガイド部材251,252にガイドされ、搬送経路に沿ってレジストレーションロール256の方向へ進む。このときレジストレーションロール256は、回転を停止した状態である。図3のパート(b)に示すように、レジストレーションロール256に用紙が突き当てられた後、搬送ロール255による搬送が継続されると、用紙のうちの搬送ロール255とレジストレーションロール256の間の部分の湾曲が増大し、ガイド部材251を外側へ押し出す。この増大した用紙の湾曲をループという。用紙がレジストレーションロール256に突き当てられ、ループが形成されることで、用紙の先端の縁がレジストレーションロール256に合わせられ、用紙のスキューが修正される。スキューが修正されるとき、用紙は幅方向に移動する。すなわち、レジストレーションロール256通過後の用紙のサイドエッジ位置は、レジストレーションロール256に突き当てられる前のサイドエッジ位置からずれる。本実施形態の画像形成装置1では、レジストレーションロール256通過後の用紙のサイドエッジ位置を第2のセンサ258(図2参照)で検知し、レジストレーションロール256が用紙を幅方向に移動することで、用紙のサイドエッジ位置を第1のセンサ257で検知した時点の位置に戻している。
As shown in part (a) of FIG. 3, the paper transported by the
図4は、図1に示す画像形成装置の機能ブロック図である。 FIG. 4 is a functional block diagram of the image forming apparatus shown in FIG.
制御部30は、走査制御部31、機構制御部32、搬送制御部33、サイドシフト制御部34、画像位置調整部35、および、モード切替部36を備えている。また、制御部30には、パーソナルコンピュータ(PC)60が外部接続されている。
The
画像位置調整部35は、第1のセンサ257から、レジストレーションロール256に向かって搬送されてきた用紙のサイドエッジ位置を読み出し、サイドエッジ位置に基づいて、潜像書込位置を調整する。潜像書込位置は、用紙のサイドエッジ位置の値に、所定のマージン幅を加算することで得られる。
The image
走査制御部31は、パーソナルコンピュータ60から送信されてくる画像信号に従って、スキャナ11のレーザ出力部11aの動作を制御する。このとき、走査制御部31は、画像位置調整部35で調整された潜像形成位置に基づいてレーザ出力部11aの出力タイミングを制御することで、スキャナ11による、画像信号に応じた露光光の走査タイミングを変化させ、調整された潜像形成位置に静電潜像を形成する。
The
機構制御部32は、スキャナ11以外の、画像形成機構10の各部12〜17の動作を制御して、用紙に画像を形成させる。
The
サイドシフト制御部34は、第1のセンサ257により測定された用紙の位置と第2のセンサ258により測定された用紙の位置との差に基づいて、シフトモータ256Sの駆動を制御する。これにより、レジストレーションロール256が、用紙を前記幅方向に移動する。具体的には、サイドシフト制御部34は、シフトモータ256Sを駆動して、第1のセンサ257により測定された用紙の位置と第2のセンサ258により測定された用紙の位置との差分だけ、レジストレーションロール256を幅方向に移動する。これにより、用紙の位置が、第1のセンサ257により測定された時の用紙の位置に戻される。
The side
搬送制御部33は、シフトモータ256S以外の用紙搬送機構20の動作を制御して、用紙を搬送させる。
The
モード切替部36は、例えば、パーソナルコンピュータ60から画像信号に付随して送信されてくる用紙種類や高速モード等のプリントモードの情報を得、これらの情報に応じて、用紙トレイ40a〜40dの中から用紙搬送機構20に搬送させる用紙の用紙トレイを選択する。また、モード切替部36は、用紙種類情報のうちの厚さ情報、およびプリントモードの情報に応じて、用紙位置と画像位置の調整のモードを、通常モード、高速モードおよび厚紙モードとで切り替える。なお、モード切替部36は、モード切換えを、画像信号に付随して送信されてくる情報の他、操作者の操作によりタッチパネル50から入力される情報に基づいて行うこともできる。
For example, the
本実施形態の画像形成機構10と、走査制御部31と、機構制御部32と、画像位置調整部35の組合わせが、本発明にいう画像形成部の一例に相当する。また、シフトモータ256Sを含む用紙搬送機構20と、サイドシフト制御部34を含む搬送制御部33との組合わせが、本発明にいう用紙搬送部の一例に相当する。
The combination of the
図5は、第1のセンサおよび第2のセンサから出力される信号波形の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of signal waveforms output from the first sensor and the second sensor.
第1のセンサ257および第2のセンサ258から出力される信号波形は、一列に配置された受光素子のそれぞれに対応するパルスの列からなる。レベルが比較的低いパルスは、対応する受光素子の位置に用紙が無いことを意味し、逆にレベルの高いパルスは、用紙が有ることを意味している。ここで、波形全体を見た場合に、パルスのレベルが上昇して略最大値となる直前のパルスを、用紙のサイドエッジ位置の検出基準とすることで、精確なサイドエッジ位置が検出される。例えば、図5に示す波形では、X1に対応する位置が用紙のサイドエッジ位置として検出される。
The signal waveforms output from the
図6は、図1に示す画像形成装置により用紙に画像が形成されていく様子を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which an image is formed on a sheet by the image forming apparatus illustrated in FIG.
図6には、レジストレーションロール256、第1のセンサ257、第2のセンサ258、および感光体ドラム12が、画像形成される用紙Pとともに示されている。図6には、感光体ドラム12に形成された静電潜像がトナー像となって用紙Pに転写される様子がパート(a)からパート(e)まで順を追って示されている。なお、用紙は、実際には、スキュー除去部25(図3参照)内で湾曲しているが、図6においては図の見やすさのため、全体を水平にした状態で図示されている。
In FIG. 6, the
図6のパート(a)に示すように、レジストレーションロール256に向かって搬送されてくる用紙Pは、搬送途中でガイド部材や搬送ロールと接触して、幅方向の位置が標準的な位置からずれ、またスキューした状態となっている。
As shown in part (a) of FIG. 6, the sheet P conveyed toward the
第1のセンサ257は、レジストレーションロール256に向かって搬送されてくる用紙Pのサイドエッジ位置X1を検出する。画像位置調整部35(図4参照)は、第1のセンサ257が検知したサイドエッジ位置X1に所定のマージン幅Mを加算して潜像書込位置M+X1を算出する。
The
次に、図6のパート(b)に示すように、走査制御部31(図4参照)が、スキャナ11(図1参照)に感光体ドラム12表面を露光光で露光させて、静電潜像を形成させる。走査制御部31は、画像位置調整部35による算出結果に基づいて、スキャナ11の走査のタイミングを制御し、潜像形成位置M+X1に静電潜像を形成させる。この一方、用紙Pは、レジストレーションロール256に突き当たり、ループが形成されることでスキューが除去される。スキューが除去される際には、用紙Pのサイドエッジ位置もずれる。
Next, as shown in part (b) of FIG. 6, the scanning control unit 31 (see FIG. 4) causes the scanner 11 (see FIG. 1) to expose the surface of the
次に、図6のパート(c)に示すように、レジストレーションロール256が、用紙Pを転写ユニット15(図1参照)に送り込む。なお、レジストレーションロール256が用紙Pを転写ユニット15に送り込むタイミングは、走査制御部31によって感光体ドラム12に静電潜像の形成が開始されるタイミングに同期しているため、画像は用紙Pの搬送方向Yにおける適切な位置に形成される。第2のセンサ258は、レジストレーションロール256が用紙Pの搬送を開始してから所定時間経過後、用紙Pのサイドエッジ位置X2を測定する。
Next, as shown in part (c) of FIG. 6, the
次に、サイドシフト制御部34(図4参照)は、第2のセンサ258からサイドエッジ位置X2を読出し、サイドエッジ位置X1と、サイドエッジ位置X2との差に基づいて、レジストレーションロール256に用紙Pを移動させる。具体的には、図6のパート(d)に示すように、シフトモータ256Sを駆動して、サイドエッジ位置X1と、サイドエッジ位置X2との差分X1―X2だけレジストレーションロール256を幅方向に移動する。
Next, the side-shift control unit 34 (see FIG. 4) reads the side edge position X 2 from the
この結果、図6のパート(e)に示すように、用紙Pは、サイドエッジ位置がX1となる位置に戻り、そして、サイドエッジ位置X1に基づいて位置が調整されたトナー像が感光体ドラム12から転写される。用紙P上のマージン幅Mの位置に画像が形成される。
As a result, as shown in part (e) of FIG. 6, the sheet P is returned to a position where the side edge position is X 1, and the side edge position X toner image whose position is adjusted based on 1 photosensitive Transferred from the
このように、本実施形態の画像形成装置1では、スキャナ11および走査制御部31が、感光体ドラム12表面での潜像書込位置M+X1を調整し、レジストレーションロール256がスキャナ11での走査開始後における用紙Pの位置を調整する。用紙Pのサイドエッジ位置は、スキャナ11が走査を開始した後、用紙がレジストレーションロール256に突き当てられてスキューが修正されるときにずれ易いが、このレジストレーションロール256が、第1のセンサに257おける用紙Pのサイドエッジ位置X1と第2のセンサ258における用紙のサイドエッジ位置X2との差に基づいて用紙を移動させるので、スキュー修正により生じた用紙の位置のずれ(X2−X1)が修正される。したがって、用紙と画像とのアライメント性能が向上する。また、トナー像が転写される直前の位置に用紙を搬送した後で待機させることもないので生産性の低下が抑えられる。また、用紙を搬送方向に直角に移動させると用紙に皺が生じたり用紙が斜行し易いが、本実施形態の画像形成装置1では、レジストレーションロール256は、スキャナ11による静電潜像の形成開始後に生じるずれの微調整に対応するので、用紙に生じるストレスが低減される。
As described above, in the
図7は、図1に示す画像形成装置での1枚分の用紙に画像形成する処理を説明するフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart for explaining the process of forming an image on one sheet of paper in the image forming apparatus shown in FIG.
この処理では、まず、モード切替部36が、用紙種類の情報に応じて用紙トレイ40aから用紙トレイ40dのいずれかを選択するともに、画像形成される用紙が厚紙か否かを判別する(ステップS11)。ここで、用紙の種類が普通紙よりも厚い厚紙の場合には、厚紙モードとしてステップS51からの処理が実行される一方、普通紙の場合、モード切替部36は続いて高速モードか否かを判別する(ステップS12)。ここで、高速モードであると判別された場合、高速モードとしてステップS41からの処理が実行される一方、通常モードと判別された場合、ステップS21からの処理が実行される。ここで、通常モードが、本発明にいう第1のモードの一例に相当する。また、ステップS11の判別を行うモード切替部36が、本発明にいう第1の切替部の一例に相当し、ステップS12の判別を行うモード切替部36が、本発明にいう第3の切替部の一例に相当する。
In this process, first, the
通常モードでは、まず、搬送制御部33が、用紙搬送機構20に用紙の搬送を開始させる(ステップS21)。具体的には、選択された用紙トレイに対応するピックアップロール21a〜21d、捌きロール22a〜22d、搬送ロール255を駆動して用紙を搬送する。搬送された用紙は、レジストレーションロール256に突き当てられてループが形成され、図6のパート(b)に示すようにスキューが修正される。
In the normal mode, first, the
続いて、第1のセンサ257が、用紙搬送経路Rを搬送されてきた用紙のサイドエッジ位置を検知し(ステップS22)、画像位置調整部35が、検知されたサイドエッジ位置に基づいて、潜像形成位置を決定する(ステップS23)。次に、走査制御部31が、決定された潜像形成位置に基づくタイミングで、スキャナ11に露光光での走査をさせ、感光体ドラム12上に静電潜像を形成させる。また、機構制御部32が、スキャナ11以外の画像形成機構10を制御して、用紙への画像形成動作を行わせる(ステップS24)。
Subsequently, the
この後、スキャナ11に静電潜像を形成させるのに同期して、搬送制御部33が、回転駆動モータ256Rを駆動して、レジストレーションロール256を回転駆動する(ステップS25)。これにより、、図6のパート(c)に示すように、用紙がレジストレーションロール256によって画像形成機構10の転写ユニット15に向けて搬送される。レジストレーションロール256による用紙の搬送開始から所定時間経過後、第2のセンサ258が、用紙のサイドエッジ位置を検知し(ステップS26)、サイドシフト制御部34が、第1のセンサ257および第2のセンサ258によって検知されたサイドエッジ位置から用紙のずれの量を算出し(ステップS27)、算出したずれの量に基づいてシフトモータ256Sを駆動して、用紙を幅方向に移動する(ステップS28)。これにより、、図6のパート(d)に示すように、用紙は第1のセンサ257で検知されたサイドエッジ位置に戻され、転写ユニット15に到達する。転写ユニット15では、第1のセンサ257で検知されたサイドエッジ位置に基づく潜像形成位置に形成されたトナー像が用紙に転写され、転写されたトナー像は定着ユニット16で用紙上に定着する。この後、レジストレーションロール256は回転を停止し(ステップS29)、シフトモータ256Sが、レジストレーションロール256をホームポジションに戻す(ステップS30)。
Thereafter, in synchronization with the
続いて、ステップS41に続く高速モードでの処理について説明する。 Next, the processing in the high speed mode following step S41 will be described.
高速モードは、本発明にいう第3のモードの一例に相当するものであり、レジストレーションロール256の移動による用紙の幅方向への移動は停止する。用紙と画像位置のアライメントは、第1のセンサ257により検知されたサイドエッジ位置に基づく潜像形成位置の調整により行われる。高速モードにおいては、通常モードのステップS26からステップS28までの処理およびステップS30の処理が行われない点が、通常モードでの処理と異なる。ステップS41からステップS45までの処理およびステップS46の処理は、上述したステップS21からステップS25までの処理、およびステップS29の処理と同様である。ただし、高速モードでは、レジストレーションロール256による用紙の移動が停止するので、レジストレーションロール256による用紙の転写ユニット15への搬送が高速化できる。したがって、画像形成装置1全体の生産性が向上する。
The high speed mode corresponds to an example of the third mode according to the present invention, and the movement of the sheet in the width direction due to the movement of the
続いて、ステップS51に続く厚紙モードでの処理について説明する。 Next, the processing in the thick paper mode following step S51 will be described.
厚紙モードでは、本発明にいう第3のモードの一例に相当する。厚紙へのトナーの転写には、通常用紙の場合よりも長い時間が必要とされるので、厚紙モードでは、画像形成機構10および用紙搬送機構20の処理速度は低く設定される。この厚紙モードでは、レジストレーションロール256よりも搬送方向下流側の第2のセンサ258が用紙の位置を検知し、この検知結果に基づいて画像位置調整部35が走査開始位置を調整する。つまり、スキュー修正後のサイドエッジ位置に基づいて、潜像形成位置が調整される。厚紙モードでは、レジストレーションロール256によって用紙が転写ユニット15に向けて搬送され(ステップS51)、第2のセンサ258が、用紙のサイドエッジ位置を検知した後(ステップS53)、第2のセンサ258により検知された用紙のサイドエッジ位置に基づいて、画像位置調整部35が潜像形成位置を決定する(ステップS23)。そして、感光体ドラム12の潜像形成位置に静電潜像が形成される(ステップS55)。厚紙モードでは、画像形成機構10および用紙搬送機構20の動作速度が低いので、走査開始後から用紙に画像が形成されるまでの間、用紙の待機時間が生じるものの、画像形成装置1の生産性に与える影響が小さい。また、用紙の幅方向への移動が行われないので、用紙に生じるストレスが通常モードよりもさらに低減される。また、潜像形成位置の調整は、用紙の移動による調整よりも精度が高いため、厚紙モードでは通常モードよりもアライメント性能が高い。
The thick paper mode corresponds to an example of a third mode in the present invention. Since the toner transfer onto the thick paper requires a longer time than in the case of the normal paper, the processing speed of the
なお、上述の実施形態では、プリンタの例を説明したが、本発明の画像形成装置はプリンタのみに適用されるものではなく、例えば、複写機にも適用することができる。 In the above-described embodiment, an example of a printer has been described. However, the image forming apparatus of the present invention is not applied only to a printer, and can be applied to, for example, a copying machine.
また、上述の実施形態では、厚紙モードへのモードの切替えが、用紙の厚さの情報に基づいて行われたが、本発明は用紙の厚さに限らず、低速で画像形成を行う場合に厚紙モードへの切り替えを行うこととしてもよい。 In the above-described embodiment, the mode switching to the thick paper mode is performed based on the paper thickness information. However, the present invention is not limited to the paper thickness, and is used when image formation is performed at a low speed. Switching to the cardboard mode may be performed.
また、上述の実施形態では、像担持体として感光体ドラム12の例を説明したが、像担持体は表面に画像を担持して循環移動するものであればよく、例えば無端ベルト状に形成された感光体であってもよい。
In the above-described embodiment, the example of the
1 画像形成装置
10 画像形成機構
11 スキャナ
12 感光体ドラム(像担持体)
14 現像ユニット
15 転写ユニット
16 定着ユニット
20 用紙搬送機構
25 スキュー除去部
31 走査制御部
32 機構制御部
33 搬送制御部
34 サイドシフト制御部
35 画像位置調整部
36 モード切替部
256 レジストレーションロール(用紙シフト部)
256S シフトモータ
256R 回転駆動モータ
257 第1のセンサ
258 第2のセンサ
259 摩擦補償部材
R 用紙搬送経路
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記画像形成部を通過する用紙搬送経路上を用紙を搬送する用紙搬送部とを備え、
前記画像形成部が、該像担持体表面での、用紙の搬送方向とは直角な幅方向の潜像書込位置を調整することで該幅方向の画像形成位置を調整するものであり、
前記用紙搬送部が、前記画像形成部よりも前記用紙搬送方向上流側に配置され、前記画像形成部での走査開始後、前記用紙を該用紙の前記幅方向に移動することで該用紙の該幅方向での位置を調整する用紙シフト部を備えたことを特徴とする画像形成装置。 It has an image carrier that carries an image on its surface and circulates and scans the surface of the image carrier with exposure light in a direction perpendicular to the moving direction of the image carrier. A latent image is formed, the electrostatic latent image is developed with toner to obtain a toner image, and the toner image is finally transferred and fixed onto the conveyed paper, thereby fixing the toner image on the paper. An image forming unit for forming an image,
A paper transport unit that transports paper on a paper transport path passing through the image forming unit,
The image forming unit adjusts the image forming position in the width direction by adjusting the latent image writing position in the width direction perpendicular to the paper transport direction on the surface of the image carrier,
The paper transport unit is disposed upstream of the image forming unit in the paper transport direction, and after the scanning by the image forming unit is started, the paper is moved in the width direction of the paper to move the paper. An image forming apparatus comprising a sheet shift unit that adjusts a position in a width direction.
前記用紙シフト部よりも前記搬送方向上流側に配置された、該用紙シフト部に向かって搬送されてきた用紙の前記幅方向の位置を測定する第1のセンサと、
前記用紙シフト部と前記画像形成部との間に設けられた、該画像形成部に向かって搬送されてきた用紙の前記幅方向の位置を測定する第2のセンサとを備え、
前記用紙シフト部が、用紙のスキューを修正するものであり、
前記画像形成部が、前記第1のセンサにより測定された用紙の位置に基づいて、該用紙上に形成する画像の前記幅方向の画像形成位置を調整するものであり、
前記用紙シフト部が、前記第1のセンサにより測定された前記用紙の位置と前記第2のセンサにより測定された該用紙の位置との差に基づいて、該用紙を前記幅方向に移動するものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 This image forming apparatus
A first sensor for measuring a position in the width direction of a sheet conveyed toward the sheet shift unit, which is disposed upstream of the sheet shift unit in the conveyance direction;
A second sensor that is provided between the paper shift unit and the image forming unit and that measures the position in the width direction of the paper conveyed toward the image forming unit;
The paper shift unit corrects paper skew;
The image forming unit adjusts the image forming position in the width direction of an image formed on the paper based on the position of the paper measured by the first sensor;
The paper shift unit moves the paper in the width direction based on a difference between the paper position measured by the first sensor and the paper position measured by the second sensor. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記搬送経路上の、前記幅方向中央に対し、前記ラインセンサと対称の位置には、前記ラインセンサの摩擦係数と等しい摩擦係数を有する摩擦補償部材が配置されていることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。 The second sensor is a line sensor arranged at a position away from the center in the width direction on the transport path,
The friction compensation member having a friction coefficient equal to the friction coefficient of the line sensor is disposed at a position symmetrical to the line sensor with respect to the center in the width direction on the conveyance path. 2. The image forming apparatus according to 2.
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