JP2012123113A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高精度部品や複雑な制御機構を必要としないで小型化に対応しつつ、左レジを補正することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 定着部材１２と、レジストローラ対１５と、レジストローラ対１５のシート搬送方向Ｅの上流側に配置され、シート幅方向Ｍに対してシートＰの先端が最大でズレる先端ズレ量を導出する先端ズレ量導出手段と、レジストローラ対１５のシート搬送方向Ｅの下流側に配置され、画像を担持する感光体ドラム３と、感光体ドラム３に静電像を書き込む光学系２と、先端ズレ量導出手段の導出結果に基づいて、シート搬送方向Ｅに対してシートＰの両側端が最大でズレる側端ズレ量を導出する側端ズレ量導出手段と、側端ズレ量導出手段の導出結果に基づいて、光学系２が感光体ドラム３に静電像を書き込む書き込み位置をシート幅方向Ｍで調整する調整手段と、を備える画像形成装置を構成した。
【選択図】 図５

Description

本発明は、シートの搬送状態を検知する検知装置を備える画像形成装置に関する。

画像形成装置に内蔵されるシート搬送装置は、シートをピックアップするときにシートのシート幅方向の中央部付近のみに当接して搬送するので、シートの向きがシート搬送方向に対して傾いてしまう（シートの斜行）。このシートの斜行を補正する手段がいくつかあるが、シートの斜行が補正されても、シートに書かれる画像のシートの端部（紙端）に対する位置（以下、「左レジ」という）がズレてしまう。この左レジのズレを補正する方法として、特許文献１及び２に記載の発明が開示されている。

特許文献１に記載の発明は、シートの搬送方向と平行に延びた規制面を有し、斜送ローラによってシートを規制面に突き当てることにより、シートの斜行及び左レジの補正をする画像形成装置に関する発明である。

特許文献２に記載の発明は、センサによってシートのシート幅方向のズレを検知し、横レジストローラによってシートをシート幅方向に移動して、左レジを補正する画像形成装置に関する発明である。

特開２００８−０３０８８３号公報 特開２０００−２８０５５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、シートの１辺全体が規制面に当たるまでに規制面が一定以上の搬送距離を有する必要がある。これでは、装置の小型化が難しい。

また、特許文献２に記載の発明では、センサによってシートのシート幅方向のズレを検知するには、イメージセンサ等の高精度な部品が必要となる。加えて、横レジストローラによってシートをシート幅方向に移動するには、複雑な制御機構が必要となる。

本発明は、上記実情に鑑み、高精度な部品や複雑な制御機構を必要としないで小型化に対応しつつ、左レジを補正することができる画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、シートを搬送する搬送手段と、搬送されるシートの斜行を補正する補正手段と、前記補正手段よりもシート搬送方向の上流側に配置され、シート搬送方向と直交するシート幅方向に対してシートの先端が最大でズレる先端ズレ量を導出する先端ズレ量導出手段と、前記補正手段よりもシート搬送方向の下流側に配置され、画像を担持する像担持体と、前記像担持体に対して静電像を書き込む露光手段と、前記先端ズレ量導出手段の導出結果に基づいて、シート搬送方向に対してシートの両側端が最大でズレる側端ズレ量を導出する側端ズレ量導出手段と、前記側端ズレ量導出手段の導出結果に基づいて、前記露光手段が前記像担持体に静電像を書き込む書き込み位置をシート幅方向で調整する調整手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、シートのシート幅方向の位置ズレを直接に検知するセンサを追加しなくても、シートのシート搬送方向の位置ズレからシートのシート幅方向の位置ズレが導出される。

本発明の実施例１に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 定着装置及び排出口の周辺の構成を示す拡大断面図等である。 図２（ｃ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図等である。 シート、第１〜第３センサレバーの配置関係を示す断面図である。 シート、第１〜第３センサレバーの配置関係を示す正面図である。 シート、第１〜第３センサレバーの配置関係を示す断面図である。 シート、第１〜第３センサレバーの配置関係を示す正面図である。 シート、第１〜第３センサレバーの配置関係を示す断面図である。 シート、第１〜第３センサレバーの配置関係を示す正面図である。 シート、第１〜第３センサレバーの配置関係を示す断面図である。 シート、第１〜第３センサレバーの配置関係を示す正面図である。 ２つのフォトインタラプタ、第１センサレバー、第２センサレバー、第３センサレバーの検知のタイミングを示すタイミングチャート等である。 シートの先端斜行量、及び、シートの左レジ斜行量を示す平面図等である。 第２センサレバー及び第３センサレバーの位置関係を示す断面図等である。 左レジの移動量の算出の工程を示す概念図である。 実施例２に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。

以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置１００の構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを利用した両面印刷機能を有する画像形成装置（例えば、レーザビームプリンタ）である。図１に示されるように、画像形成装置１００は画像形成装置本体（以下、単に『装置本体』という）１００Ａを有し、この装置本体１００Ａの内部には、画像を形成する画像形成部５１が設けられる。画像形成部５１は、『像担持体』である『電子写真感光体』としての感光体ドラム３、『転写装置』である転写ローラ９等を含む。

装置本体１００Ａの内部には、プロセスカートリッジ１６が配置され、その内部には、画像を担持する感光体ドラム３が配置されている。感光体ドラム３の右方には、感光体ドラム３に対して静電像を書き込む『露光手段』である光学系２が配置されている。コントローラ５０の制御によって、感光体ドラム３の表面が帯電部によって帯電される。そして、コントローラ５０は、光学系２から画像情報に基づいたレーザ光を、帯電されたドラム形状の感光体ドラム３の端部から所定寸法離れた位置を端部とする既定の書き出し位置から照射して感光体ドラム３に静電像（静電潜像）を形成する。

なお、「左レジ」とは、シートＰに書かれる画像のシートＰの端部（紙端）に対する位置をいう。光学系２が感光体ドラム３に対して静電像を書き込む場合には、コントローラ５０は、その左レジを加味して感光体ドラム３の軸方向の位置に基づいて、光学系２が感光体ドラム３に対してレーザ光を照射するように制御する。そして、コントローラ５０は、感光体ドラム３の表面の静電像を（不図示）を用いて現像してトナー像を形成する。レーザ光の端部からの書き出し位置は『制御手段』であるコントローラ５０の制御により可変である。

一方で、シート搬送装置１０１は、シートＰをその内部に積載する給送トレイ５と、ピックアップローラ６と、分離パッド１９と、を備え、積載されたシートＰから１枚ずつピックアップして画像形成部５１へと給送する給送機構を構成する。

シート搬送装置１０１より送られたシートＰは、搬送ローラ７、搬送コロ８からなる搬送ローラ対から転写部に搬送される。転写部において、感光体ドラム３に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ９に電圧印加することによってシートＰに転写する。そのシートＰを定着入口ガイド１０でガイドして定着装置５２（定着手段）へと搬送する。この定着装置５２は、加圧ローラ１１、及び、ヒータを内蔵する定着部材１２からなり、通過するシートＰに熱及び圧力を印加して転写トナー像をシートＰに定着させる。これと共に、『搬送手段』である定着部材１２は、シートＰを搬送する機能をも有する。そして、前述のシートＰは排出ローラ対１３で搬送され、排出部１４へ排出される。

次に、両面印字を行う動作を説明する。加圧ローラ１１及び定着部材１２（定着手段）の間の定着ニップ、及び、排出ローラ対１３の間には、第１センサレバー２０が配置されている。シートＰの先端が第１センサレバー２０で検知されると、シートＰが排出ローラ対１３へと搬送される。そして、第１センサレバー２０がシートＰを検知した後の所定時間の経過後に排出ローラ対１３が反転し、シートＰが両面搬送路１７へと搬送され、レジストローラ対１５へと搬送される。

『補正手段』であるレジストローラ対１５は、搬送されるシートＰの斜行を補正するローラ対である。前述の感光体ドラム３は、レジストローラ対１５よりも『シート搬送方向』であるシート排出方向Ｘの下流側に配置される（特に両面印刷時を想定）。レジストローラ対１５は、斜行量検知装置１５０よりもシート反転方向Ｙで下流側に配置され、搬送されるシートＰの斜行を補正する。このレジストローラ対１５の動作に関して以下に説明する。レジストローラ対１５はクラッチ（不図示）により制御されている。シートＰが搬送されて来るときにレジストローラ対１５は静止しており、静止しているレジストローラ対１５にシートＰは突き当たり、さらに押し込まれる際、ループを作りながら、シートＰの先端が整えられることにより、斜行は補正される。そして、一定の時間後、クラッチ制御により、レジストローラ対１５が回転し始め、シートＰは再び搬送され、給送フレーム１８から再び搬送ローラ対である搬送ローラ７及び搬送コロ８に搬送される。そして、２面目に関しても１面目と同様に転写、定着の過程を経て、排出部１４へ排出する。また、斜行を補正するレジストローラ対１５については、一定の反力を持ち、回動するシャッタ部材による斜行の補正の構成でも成り立つ。

一方、プロセスカートリッジ１６は、すでに述べたように感光体ドラム３と、少なくとも一つのプロセス手段を一体的にカートリッジ化し、このプロセスカートリッジ１６を装置本体１００Ａに対して着脱可能にしたものである。ここで、プロセス手段としては、たとえば感光体ドラム３を帯電させる帯電手段、感光体ドラム３に形成された静電像を現像するための現像手段、感光体ドラム３の表面に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等である。

また、装置本体１００Ａの内部には、感光体ドラム３等の内部機器の駆動を制御する『制御手段』であるコントローラ５０が配置されている。コントローラ５０は、『先端ズレ量導出手段』の一部である『第１算出手段』、『側端ズレ量導出手段』である『第２算出手段』、及び、『調整手段』を有する。

『第１算出手段』である先端ズレ量算出部５０ａは、後述する『タイミング検知手段』が検知したタイミングの差分に基づいて、シートＰの先端ズレ量を算出する。ここで、フォトインタラプタ２８が第１センサレバー２０に対するシートＰの先端の当接を検知した時点を第１タイミングとする。また、フォトインタラプタ２９が第２及び第３センサレバー２１、２２の両方に対するシートＰの先端の当接を検知した時点を第２タイミングとする。この場合に、先端ズレ量算出部５０ａは、第１タイミング及び第２タイミングの間の時間差を算出する。側端ズレ量算出部５０ｂは、このような第１タイミング及び第２タイミングの時間差、並びに、シートＰの搬送速度に基づいて、シートＰの先端ズレ量を算出する。なお、フォトインタラプタ２８は、図２（ｂ）に記載される。

『第２算出手段』としての側端ズレ量算出部５０ｂは、先端ズレ量算出部５０ａの導出結果（算出結果）に基づいて、シート搬送方向Ｅに対してシートＰの両側端が最大でズレる側端ズレ量を導出する制御手段である。判断部５０ｃに関しては後述する。

『調整手段』である調整部５０ｄは、側端ズレ量算出部５０ｂの導出結果（算出結果）に基づいて、光学系２が感光体ドラム３に静電像を書き込む書き込み位置をシート幅方向Ｍで調整する制御手段である。そして、コントローラ５０は、側端ズレ量算出部５０ｂの算出結果に基づいて、光学系２が感光体ドラム３に対して静電像を書き込む書き込み位置をシート幅方向Ｍで調整する。

図２（ａ）は、定着装置５２及び排出口の周辺の構成を示す拡大断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の矢印Ｂの方向から見た第１センサレバー２０、第２センサレバー２１、第３センサレバー２２等の配置関係を示す側面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）の矢印Ｇの方向から見た第１センサレバー２０、第２センサレバー２１、第３センサレバー２２等の配置関係を示す側面図である。なお、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、装置本体１００Ａのフレーム等は除去して記載されている。

図２（ａ）に示される『先端ズレ量導出手段』である斜行量検知装置１５０は、レジストローラ対１５よりもシート搬送方向Ｅの上流側に配置され、シート搬送方向Ｅと直交するシート幅方向Ｍに対してシートＰの先端が最大でズレる先端ズレ量を導出する。詳しくは、斜行量検知装置１５０は、『複数の突出部材』である第１〜第３センサレバー２０〜２２を有する。第１〜第３センサレバー２０〜２２は、シートが搬送される搬送路に向かって突出し、互いにシート搬送方向Ｅに対して傾斜角度が異なる。また、斜行量検知装置１５０は、定着部材１２、及び、定着部材１２よりもシート搬送方向Ｅの下流側に配置されてシートＰを排出する場合に正転してシートＰを両面搬送路１７に搬送する場合に反転する『正反転ローラ』である排出ローラ対１３の間に配置される。

図２（ｂ）に示されるように、斜行量検知装置１５０は、『第１突出部材』である第１センサレバー２０を有する。第１センサレバー２０は、シートＰが搬送されるシート搬送路５００のシート幅方向Ｍの中央側に配置され、シート搬送路に向かって突出して搬送中のシートＰの先端が当接するレバーである。第１センサレバー２０は、回転中心２３を中心として回転自在となっている。第１センサレバー２０には、一端に、『第１被当接手段』であるシート当接部２０ａが設けられ、他端に、遮光部２０ｃが設けられる。シート当接部２０ａは、搬送されるシートＰの先端から当接されて回動する部位である。

斜行量検知装置１５０は、『第２突出部材』である第２センサレバー２１を有する。第２センサレバー２１は、シート搬送路５００のシート幅方向Ｍの一端側に配置され、シート搬送路に向かって突出して搬送中のシートＰの先端が当接するレバーである。第２センサレバー２１は、回転中心２４を中心として回転自在となっている。第２センサレバー２１には、一端に、『第２被当接手段』であるシート当接部２１ａが設けられ、他端に、リンク当接部２１ｂが設けられる。シート当接部２１ａは、搬送されるシートＰの先端から当接されて回動する部位である。

斜行量検知装置１５０は、『第３突出部材』である第３センサレバー２２を有する。第３センサレバー２２は、シート搬送路５００のシート幅方向Ｍの他端側に配置され、シート搬送路に向かって突出して搬送中のシートＰの先端が当接するレバーである。第３センサレバー２２は、回転中心２５を中心として回転自在となっている。なお、前述の回転中心２４、２５は、回転中心２３とほぼ同軸に配置されている。第３センサレバー２２は、第２センサレバー２１に対するシートＰの当接位置よりもシート排出方向Ｘの下流側の位置に配置される。第３センサレバー２２には、一端に、『第３被当接手段』であるシート当接部２２ａが設けられ、他端に、リンク当接部２２ｂが設けられる。シート当接部２２ａは、搬送されるシートＰの先端から当接されて回動する部位である。

斜行量検知装置１５０は、第１〜第３センサレバー２０〜２２が動作するタイミングを検知する『タイミング検知手段』を有する。

斜行量検知装置１５０は、『タイミング検知手段』の一部である『第１先端検知手段』としてのフォトインタラプタ２８（フォトセンサ）を有する。フォトインタラプタ２８は、第１センサレバー２０にシートＰの先端が当接したことを検知するセンサである。

斜行量検知装置１５０は、『タイミング検知手段』の一部である『リンク手段』としてのリンク部材２６を有する。リンク部材２６は、第２センサレバー２１及び第３センサレバー２２の両方にシートＰの先端が当接した時点で動作するリンクである。そして、リンク部材２６は、シート当接部２１ａ及びシート当接部２２ａの動作と共に動作していく。リンク部材２６は、回転中心２７を中心として回転自在に配置されている。リンク部材２６は、一端に第２センサレバー２１のリンク当接部２１ｂに当接するセンサレバー当接部２６ａを有すると共に、他端に第３センサレバー２２のリンク当接部２２ｂに当接するセンサレバー当接部２６ｂを有する。また、リンク部材２６は、センサレバー当接部２６ａ及びセンサレバー当接部２６ｂの間の領域で、回転中心２７から外方へと延びる遮光部２６ｃを有している。遮光部２６ｃは、第２センサレバー２１及び第３センサレバー２２が共に回動したときに連動して回動する。

斜行量検知装置１５０は、『タイミング検知手段』の一部である『第２先端検知手段』としてのフォトインタラプタ２９（フォトセンサ）を有する。フォトインタラプタ２９は、リンク部材２６が所定量の動作を行ったことを検知するセンサである。

図２（ｃ）に示されるように、第３センサレバー２２のシート当接部２２ａ、第１センサレバー２０のシート当接部２０ａ、第２センサレバー２１のシート当接部２１ａの順に先端が高い位置に配置されている。

図３（ａ）は、図２（ｃ）のＣ−Ｃ線に沿う側面図である。図３（ｂ）は、図２（ｃ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。図３（ｃ）は、図２（ｃ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。まず、図３（ｂ）に示されるように、第１センサレバー２０は、一端にシート搬送パスに突出したシート当接部２０ａを有すると共に、他端にフォトインタラプタ２８を遮光する遮光部２０ｂを有している。また、図３（ａ）に示されるように、第２センサレバー２１は、一端にシート搬送パスに突出したシート当接部２１ａを有すると共に、他端にリンク当接部２１ｂを有している。さらに、図３（ｃ）に示されるように、第３センサレバー２２は、一端にシート搬送パスに突出したシート当接部２２ａを有すると共に、他端にリンク当接部２２ｂを有している。

ここで、第１センサレバー２０のシート当接部２０ａが水平面と成す角度をαｂ、第２センサレバー２１のシート当接部２１ａが水平面と成す角度をαａ、第３センサレバー２２のシート当接部２２ａが水平面と成す角度をαｃとする。この場合に、角度の大小関係は、αａ＜αｂ＜αｃとなっている。したがって、シート当接部２１ａは第１センサレバー２０のシート当接部２０ａよりもシート排出方向Ｘの上流側に配置される。また、シート当接部２２ａはシート当接部２０ａよりもシート排出方向Ｘの下流側に配置される。

このことから、シートＰがシート排出方向Ｘへと搬送されると、シートＰは、まず第２センサレバー２１のシート当接部２１ａに当接し、次に第１センサレバー２０のシート当接部２０ａに当接し、最後に第３センサレバー２２のシート当接部２２ａに当接する。

また、図２（ｃ）に示されるように、シート当接部２１ａはシート当接部２０ａよりもシート幅方向Ｍの左側に、シート当接部２２ａはシート当接部２０ａよりもシート幅方向Ｍの右側に、配置されている。次に、図４〜図１１を参照しつつ、シートＰが遮光していない場合に関して、斜行量検知装置１５０の動作に関して説明する。なお、図４〜図１１は、シートＰが３つのセンサレバーを通過するときの夫々の位置を示した図である。

図４は、シートＰ及び第１〜第３センサレバー２０〜２２の配置関係を示す断面図である。図４（ａ）は、シートＰが第２センサレバー２１に当接した状態を示す断面図である。図４（ｂ）は、シートＰが第１センサレバー２０に当接していない状態を示す断面図である。図４（ｃ）は、シートＰが第３センサレバー２２に当接していない状態を示す断面図である。シートＰは、給送トレイ５から給送され、転写部、定着部の過程を経ると図４（ａ）〜（ｃ）の状態に移行する。図５は、フレームを外し、シートＰ、第２センサレバー２１、第１センサレバー２０、第３センサレバー２２の位置関係を示す正面図である。なお、図５は、図４（ａ）〜（ｃ）を矢印Ｒの方向から見た断面図に相当する。図５に示されるように、シートＰは、シート当接部２１ａにのみ当接している。

図４（ａ）の状態では、第２センサレバー２１のシート当接部２１ａの水平面に対する角度がαａ−１になっている。図４（ａ）の状態では、第１センサレバー２０のシート当接部２０ａの水平面に対する角度がαｂ−１になっている。図４（ａ）の状態では、第３センサレバー２２のシート当接部２２ａの水平面に対する角度がαｃ−１となっている。以下、この手の水平面に対する角度に関しては、単に「角度」という。

図４（ａ）〜（ｃ）及び図５の状態では、シートＰの先端は、第２センサレバー２１のシート当接部２１ａに当接する。しかしながら、シートＰの先端は、第１センサレバー２０のシート当接部２０ａ及び第３センサレバー２２のシート当接部２２ａには当接していない。

図６は、シートＰ及び第１〜第３センサレバー２０〜２２の配置関係を示す断面図である。図６（ａ）は、シートＰ及び第２センサレバー２１の位置関係を示す断面図である。図６（ｂ）は、シートＰ及び第１センサレバー２０の位置関係を示す断面図である。図６（ｃ）は、シートＰ及び第３センサレバー２２の位置関係を示す断面図である。図７は、フレームを外し、シートＰ、第２センサレバー２１、第１センサレバー２０、第３センサレバー２２の位置関係を示す正面図である。なお、図７は、図６（ａ）〜（ｃ）を矢印Ｓの方向から見た断面図に相当する。図７に示されるように、シートＰは、シート当接部２１ａ及びシート当接部２０ａに当接している。

図６（ａ）〜（ｃ）及び図７の状態では、シートＰの先端は、第２センサレバー２１のシート当接部２１ａに当接している。同時に、シートＰの先端は、第１センサレバー２０のシート当接部２０ａに当接する。しかしながら、シートＰの先端は、第３センサレバー２２のシート当接部２２ａには当接していない。

また、図４（ａ）から図６（ａ）へと移行する過程で、シートＰが搬送されるに従って、第２センサレバー２１が回転し、第２センサレバー２１は、角度αａ−１から角度αａ−２に回動する。そして、第２センサレバー２１の他端のリンク当接部２１ｂは、リンク部材２６のセンサレバー当接部２６ａから退避する。この一方で、第３センサレバー２２の他端のリンク当接部２２ｂは、リンク部材２６のセンサレバー当接部２６ｂを支持している。すなわち、リンク部材２６は、センサレバー当接部２６ｂがリンク当接部２２ｂで支持されているために、図６（ｃ）及び図７に示されるように静止したままである。

図８は、シートＰ及び第１〜第３センサレバー２０〜２２の配置関係を示す断面図である。図８（ａ）は、シートＰ及び第２センサレバー２１の位置関係を示す断面図である。図８（ｂ）は、シートＰ及び第１センサレバー２０の位置関係を示す断面図である。図８（ｃ）は、シートＰ及び第３センサレバー２２の位置関係を示す断面図である。図９は、フレームを外し、シートＰ、第２センサレバー２１、第１センサレバー２０、第３センサレバー２２の位置関係を示す正面図である。なお、図９は、図８（ａ）〜（ｃ）を矢印Ｔの方向から見た断面図に相当する。図９に示されるように、シートＰは、シート当接部２１ａ、シート当接部２０ａ及びシート当接部２２ａに当接している。

図８（ａ）〜（ｃ）及び図９の状態では、シートＰの先端は、第２センサレバー２１のシート当接部２１ａ、第１センサレバー２０のシート当接部２０ａ、第３センサレバー２２のシート当接部２２ａに当接している。

また、図６（ａ）から図８（ａ）へと移行する過程で、シートＰが搬送されるに従って、第２センサレバー２１が更に回転し、第２センサレバー２１は、角度αａ−２から角度αａ−３に回動する。同時に、第１センサレバー２０が回転し、第１センサレバー２０は、角度αｂ−１から角度αｂ−２に回動する。そして、第１センサレバー２０の遮光部２０ｂがフォトインタラプタ２８から退避することにより、シートＰの先端が検知される。このときに、第３センサレバー２２は、まだ回動していない。

図１０は、シートＰ及び第１〜第３センサレバー２０〜２２の配置関係を示す断面図である。図１０（ａ）は、シートＰ及び第２センサレバー２１の位置関係を示す断面図である。図１０（ｂ）は、シートＰ及び第１センサレバー２０の位置関係を示す断面図である。図１０（ｃ）は、シートＰ及び第３センサレバー２２の位置関係を示す断面図である。図１１は、シートＰ、第２センサレバー２１、第１センサレバー２０、第３センサレバー２２の位置関係を示す正面図である。なお、図１１は、図１０（ａ）〜（ｃ）を矢印Ｕの方向から見た断面図に相当する。図１１に示されるように、シートＰは、シート当接部２１ａ、シート当接部２０ａ及びシート当接部２２ａを通過している。

図１０（ａ）〜（ｃ）及び図１１の状態では、シートＰの先端は、第２センサレバー２１のシート当接部２１ａ、第１センサレバー２０のシート当接部２０ａ、第３センサレバー２２のシート当接部２２ａを通過している。

また、図８（ａ）から図１０（ａ）へと移行する過程で、シートＰが搬送されるに従って、シートＰが搬送された分だけ第２センサレバー２１が更に回転し、第２センサレバー２１は、角度αａ−３から角度αａ−４に回動する。同時に、シートＰが搬送された分だけ第１センサレバー２０が回転し、第１センサレバー２０は、角度αｂ−２から角度αｂ−３に更に回動する。同時に、第３センサレバー２２がシート当接部２２ａとの当接位置から回動し、第３センサレバー２２は、角度αｃ−１から角度αｃ−２に更に回動する。

図１０（ｃ）及び図１１に示されるように、第３センサレバー２２は角度αｃ−１からαｃ−２に回動し、第３センサレバー２２のリンク当接部２２ｂは、リンク部材２６のセンサレバー当接部２６ｂから退避しようとする。センサレバー当接部２６ｂがリンク当接部２２ｂに支持された支持状態から支持解除状態へと移行するために、リンク部材２６は自重によって回転し、リンク部材２６の遮光部２６ｃがフォトインタラプタ２９から退避することにより、シートＰの先端が検知される。

図１２（ａ）は、フォトインタラプタ２８、フォトインタラプタ２９、第１センサレバー２０、第２センサレバー２１、第３センサレバー２２の検知のタイミングを示すタイミングチャートである。図１２（ａ）中のＴ１０は図４及び図５のタイミングと、Ｔ１１は図６及び図７のタイミングと、Ｔ１２は図８及び図９のタイミングと、Ｔ１３は、図１０及び図１１のタイミングと対応する。

シートＰが斜行している場合に関して説明する。シートＰが斜行している場合には、シートＰが斜行しない場合と同様、シートＰの搬送に伴い、第１センサレバー２０及び第３センサレバー２２が回動し、第１センサレバー２０の遮光部２０ｂがフォトインタラプタ２８から退避するとシートＰの先端が検知される。また、第３センサレバー２２が回動し、リンク当接部２２ｂがリンク部材２６のセンサレバー当接部２６ｂから退避することにより、リンク部材２６に回転運動が発生し、遮光部２６ｃがフォトインタラプタ２９から退避とシートＰの先端が検知される。

しかし、シートＰが斜行している場合には、第１センサレバー２０がシートＰの先端を検知するタイミングと、第３センサレバー２２がシートＰの先端を検知するタイミングとの時間差は、斜行していない場合と比べると変わる。こうした斜行量検知装置１５０により、シートＰの斜行量を判別し、シートＰの左レジ移動量を算出する方法に関して以下に説明する。

図１２（ｂ）は、第１センサレバー２０及び第３センサレバー２２の位置関係を示す図２（ａ）の矢印Ｈの方向から見た側面図である。図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。図１３（ａ）は、シートＰの先端斜行量ｄ２、及び、シートＰの左レジ斜行量ｄを示す平面図である。図１２（ｃ）に示されるように、第１センサレバー２０及び第３センサレバー２２の間のシート排出方向Ｘのズレ量をＬ１ｍｍとする。また、図１３（ａ）に示されるように、シートＰに関しては、左レジ斜行量ｄｍｍ、先端斜行量ｄ２ｍｍ、シート排出方向Ｘに直交するシート幅方向Ｍのシート幅Ｌｍｍ、シート排出方向Ｘのシート長さＬ２ｍｍとする。図１２（ｂ）に示されるように、第１センサレバー２０のシート当接部２０ａと第３センサレバー２２のシート当接部２２ａの距離をＫｍｍとする。図１２（ａ）に示されるように、フォトインタラプタ２８とフォトインタラプタ２９の検知タイミングのズレの時間をΔｔ（図１４に図示）とする。シートＰの搬送速度をＶｍｍ／ｓｅｃとする。

図１３（ｂ）は、シートＰの先端斜行量ｄ２ｍｍ、及び、シートＰの先端の検知タイミングΔｔｍｓｅｃの関係を示すグラフである。前述の条件下で、フォトインタラプタ２８とフォトインタラプタ２９でシートＰの先端を検知したタイミングのズレ量から、図１３（ｂ）に示されるような検知のタイミングのズレ量と先端斜行量ｄ２ｍｍの関係を次式（１）のように、導出できる。図１３（ａ）に示されるように、シートＰが右上方向に傾斜したまま上昇して行く場合に、シートＰの前辺の傾斜角度をθ１とすると、ｄ２＝Ｌ×ｔａｎθ１となる。そのｔａｎθ１は、第１センサレバー２０及び第３センサレバー２２のシート排出方向Ｘの距離差分Ｌ１、及び、第１センサレバー２０の中心及び第３センサレバー２２の端部の間の距離Ｋから、ｔａｎθ１＝Ｌ１／Ｋとなる。したがって、ｄ２＝Ｌ×ｔａｎθ１＝Ｌ×Ｌ１／Ｋ＝ＬＬ１／Ｋとなる。

また、シートＰが右上方向に傾斜したまま上昇していく場合の傾斜量を＋で表示すると、ｄ２＝＋ＬＬ１／Ｋとなり、シートＰが左上方向に傾斜したまま上昇していく場合の傾斜量を−で表示すると、ｄ２＝−ＬＬ１／Ｋとなる。また、ｄ２＝−ＬＬ１／Ｋのときには、検知タイミングΔｔ＝０となる。さらに、先端斜行量ｄ２ｍｍが０ｍｍの場合には、図１２（ｃ）を考慮すると、検知タイミングΔｔ＝Ｌ１／Ｖとなる。これらを考慮してグラフを作成すると、図１３（ｂ）のグラフが書ける。

このようなグラフから、先端斜行量ｄ２ｍｍに関しては、次式（１）を導出することができる。（数１）ｄ２＝（Ｖ・Δｔ−Ｌ１）Ｌ／Ｋ・・・（１）。

左レジ斜行量ｄは、図１３（ａ）に示されるように、シートＰが右上方向に傾斜したまま上昇していく場合に、シートＰの右辺の傾斜角度をθ２とすると、ｄ＝Ｌ２×ｔａｎθ２となる。そのｔａｎθ２＝ｄ２／Ｌである。このために、ｄ＝Ｌ２×ｄ２／Ｌ＝Ｌ２ｄ２／Ｌとなる。

その結果、左レジ斜行量ｄｍｍに関しては、次式（２）を導出することができる。左レジ斜行量ｄｍｍの向きと量が判別できる。（数２）ｄ＝ｄ２・Ｌ２／Ｌ・・・（２）。

ただし、図１３（ｂ）に示される先端斜行量ｄ２ｍｍと検知タイミングΔｔｍｓｅｃとの関係が成り立つためには、シートＰが第２センサレバー２１のシート当接部２１ａに他のセンサレバー２０２２のシート当接部２０ａ、２２ａよりも先に当接する必要がある。

図１４（ａ）は、第２センサレバー２１及び第３センサレバー２２の位置関係を示す一部断面図である。前述のように、シートＰが最初に第２センサレバー２１のシート当接部２１ａに当接するようにするためには、第２センサレバー２１と第３センサレバー２２のシート排出方向Ｘのズレ量Ｌ３ｍｍが、シートＰに生じ得る先端斜行量ｄ２ｍｍ以上に配置されれば良い。

図１４（ｂ）は、シートＰの最大先端斜行量ｄ２ｍａｘ、及び、シートＰの最大左レジ斜行量ｄｍａｘを示す平面図である。図１４（ｂ）に示されるように、搬送路横幅をＲｍｍ、最大先端斜行量をｄ２ｍａｘ ｍｍ、最大左レジ斜行量をｄｍａｘ ｍｍとする。

そうすると、最大左レジ斜行量ｄｍａｘは、次式（３）から導出される。（数３）ｄｍａｘ＝Ｒ−Ｌ・・・（３）。

また、最大先端斜行量ｄ２ｍａｘは、次式（４）から導出される。（数４）ｄ２ｍａｘ＝Ｌ・ｄｍａｘ／Ｌ２・・・（４）。

このために、最大先端斜行量ｄ２ｍａｘは、次式（５）で表される。（数５）ｄ２ｍａｘ＝Ｌ・（Ｒ−Ｌ）／Ｌ２・・・（５）。

よって、第２センサレバー２１と第３センサレバー２２のシート排出方向Ｘのズレ量Ｌ３をｄ２ｍａｘ ｍｍ以上で配置する必要がある。

図１５は、左レジの移動量の算出の工程を示す概念図である。図１５中で、実線の四角は、斜行して搬送されるシートＰの位置を表しており、破線の四角は、斜行してない時のシートＰの位置を表している。図１５（ａ）に示されるように、シートＰは、左レジ斜行量ｄｍｍの状態で斜行して給送されている。図１５（ｂ）に示されるように、シートＰは、斜行量及び左レジは変化せず、排出ローラ対１３の反転により、両面搬送路１７へ搬送される。

図１５（ｃ）に示されるように、シートＰは、斜行量、左レジを保ったままシートＰの突出している側の先端がレジストローラ対１５に当接する。図１５（ｄ）に示されるように、シートＰは，静止しているレジストローラ対１５にシートＰは突き当たり、さらに押し込まれる際、ループを作りながら、シートＰの先端が整えられる。これにより、シートＰの斜行は補正され、一定の時間後、クラッチ制御により、レジストローラ対１５が回転し始め、シートＰは再び搬送される。これにより左レジは（ｄ＋α）ｍｍ移動する。ただし、αは無視できるほど微少なため、左レジは斜行量と同じ、ｄｍｍと算出することができる。

算出された左レジの移動量から、画像処理手段により、シート幅方向Ｍの画像書き出し位置を光学系２で調整することにより、所定の左レジの位置で画像を書くことができる。

次に、第１センサレバー２０、第２センサレバー２１、及び、第３センサレバー２２の機能について説明する。まず、第１センサレバー２０は、搬送路の中央付近に配置されている（図３参照）。そして、シートＰが搬送されて第１センサレバー２０のシート当接部２０ａに当接することで第１センサレバー２０がシートＰの先端を検知した場合には、コントローラ５０は、シートＰが搬送されていることを判断する。

また、シートＰが給送された後に一定の時間を過ぎてもシートＰが第１センサレバー２０のシート当接部２０ａに当接しないで第１センサレバー２０がシートＰの先端を検知しない場合には、コントローラ５０は、シートＰがＪＡＭと判断する。このように、シートＰの給送から一定の時間内でのシートＰの検知の有無によって、シートＰのＪＡＭの検知が行われる。

コントローラ５０は、『判断手段』である判断部５０ｃ（図１参照）を有する。判断部５０ｃは、フォトインタラプタ２９がリンク部材２６の所定量の動作を検知した場合には、搬送されるシートＰが所定のシート幅以上であると判断する。また、判断部５０ｃは、フォトインタラプタ２９がリンク部材２６の所定量の動作を検知しない場合には、搬送されるシートＰが所定のシート幅未満であると判断する。このように、判断部５０ｃは、搬送されるシートＰが所定のシート幅を超えるか否かを判断する（図１参照）。この判断部５０ｃの判断に関して以下に説明する。第２センサレバー２１のシート当接部２１ａ、及び、第３センサレバー２２のシート当接部２２ａは、シート幅方向Ｍの端部側すなわち搬送可能なシートＰの左右幅近傍に配置されている（図２（ｂ）及び図２（ｃ）参照）。シートＰにおけるシート排出方向Ｘに直交するシート幅方向Ｍのシート幅が第２センサレバー２１及び第３センサレバー２２の間の幅よりも短い場合には、以下のようになる。すなわち、シートＰの先端は第２センサレバー２１のシート当接部２１ａもしくは第３センサレバー２２のシート当接部２２ａに当接しないために、シートＰの先端が検知されない。

反対に、シートＰにおけるシート排出方向Ｘに直交するシート幅方向Ｍのシート幅が第２センサレバー２１及び第３センサレバー２２の間の幅よりも長い場合には、以下のようになる。すなわち、シートＰの先端は第２センサレバー２１のシート当接部２１ａおよび第３センサレバー２２のシート当接部２２ａに当接するために、シートＰの先端が検知される。

この検知の有無により、搬送されるシートＰがある一定のシート幅を下回ることが検知された場合には、定着手段における、非通紙面における過剰昇温を防止するよう、コントローラ５０による画像形成装置の動作制御の切替えが行われる。

図１６は、実施例２に係る画像形成装置２００の構成を示す断面図である。実施例２の画像形成装置２００及び装置本体２００Ａの内部の構成のうち実施例１の画像形成装置１００と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例２の画像形成装置２００が実施例１の画像形成装置１００と異なる点は、以下の点である。すなわち、実施例２の画像形成装置２００では、斜行量検知装置１５０の配置は、給送手段よりもシート排出方向Ｘの下流側に配置されると共に、転写手段や像担持体よりもシート排出方向Ｘの上流側に配置される点である。

図１６に示されるように、画像形成装置２００では、多段オプションで、装置本体２００Ａの内部には、斜行量検知装置１５０が配置されている。斜行量検知装置１５０は、シートＰを給送する『給送手段』であるピックアップローラ２１６、２２６よりもシート排出方向Ｘの下流側、かつ、『転写手段』である転写ローラ９や『像担持体』である感光体ドラム３よりもシート排出方向Ｘの上流側に配置される。

シートＰが多段オプションで給送搬送路Ｓ１及び給送搬送路Ｓ２から給送される。すなわち、シートＰは、給送トレイ２１１、２２１からピックアップローラ２１６、２２６で１枚ずつ給送搬送路Ｓ１、Ｓ２へと送られる。給送搬送路Ｓ１には『搬送手段』である搬送ローラ対２１７、２１８が配置され、給送搬送路Ｓ２には『搬送手段』である搬送ローラ対２２７、２２８が配置されている。シートＰは、搬送ローラ対２１７、２１８を経由すると、『先端ズレ量導出手段』である斜行量検知装置１５０へと到達する。シートＰは、斜行量検知装置１５０で斜行量が検知された後に、『補正手段』であるレジストローラ対２３０によって斜行が補正される。コントローラ５０は、検知した斜行量と向きから計算式により、左レジの移動量を算出する。コントローラ５０は、シート幅方向Ｍの書き出し位置を調整し、所定の左レジの位置で画像を書く。

実施例１及び２の構成によれば、 シートＰのシート幅方向Ｍの位置ズレを直接に検知するセンサを追加しなくても、シートＰのシート幅方向Ｍの位置ズレを検知することができ、給送時の斜行量によらずに、安定した左レジ値で画像を出力することができる。その結果、高精度な部品や複雑な制御機構を必要としないで小型化に対応して、左レジを補正することができる。

また、先端斜行量の検知から左レジ斜行量を算出するために、シートＰのシート幅方向Ｍの位置ズレを直接的に検知するセンサが不要となる。また、そのように算出された左レジ斜行量に基づいて像担持体に対して光学系２が画像を書き込むために、シートＰのシート幅方向Ｍの位置ズレを補正する補正手段が不要となる。

実施例１及び２では、第１センサレバー２０にてＪＡＭの検知が可能であり、また、シートに当接する搬送可能なシートＰの左右幅近傍に配置された第２センサレバー２１及び第３センサレバー２２の各々を第１センサレバー２０の上流と下流に配置する。この結果、第２センサレバー２１、第３センサレバー２２にて、ある一定のシート幅を超えるかどうかを検知することが可能である。

また、これら検知手段を使用し、フォトインタラプタ２８とフォトインタラプタ２９でシートＰの先端を検知したタイミングのズレ量から、簡単に斜行の向きと斜行量を確実に検知することができる。この結果、特別なセンサを追加することなく、低コストで斜行の検知ができる。

実施例２の構成によれば、１面目の画像の書き出し位置を所定の左レジの位置で書くことができる。

なお、実施例１及び２の構成では、『先端ズレ量導出手段』は、シートＰの先端ズレ量の導出と同時に、シートＰの斜行方向を導出可能であることはいうまでもない。また、『側端ズレ量導出手段』は、シートＰの側端ズレ量と同時に、シートＰがシート幅方向でズレるズレ方向を導出可能であることはいうまでもない。

２ 光学系（露光手段）
３ 感光体ドラム（像担持体）
１２ 定着部材（搬送手段）
１５ レジストローラ対（補正手段）
２０ 第１センサレバー（第１突出部材）（突出部材）（先端ズレ量導出手段）
２１ 第２センサレバー（第２突出部材）（突出部材）（先端ズレ量導出手段）
２２ 第３センサレバー（第３突出部材）（突出部材）（先端ズレ量導出手段）
２６ リンク部材（リンク手段）（タイミング検知手段）
２８ フォトインタラプタ（第１先端検知手段）（タイミング検知手段）（先端ズレ量導出手段）
２９ フォトインタラプタ（第２先端検知手段）（タイミング検知手段）（先端ズレ量導出手段）
５０ コントローラ（制御手段）
５０ａ 先端ズレ量算出部（第１算出手段）（先端ズレ量導出手段）
５０ｂ 側端ズレ量算出部（第２算出手段）（側端ズレ量導出手段）
５０ｃ 判断部（判断手段）
５０ｄ 調整部（調整手段）
１００ 画像形成装置
１５０ 斜行量検知装置（先端ズレ量導出手段）
２００ 画像形成装置
２１７、２１８ 搬送ローラ対（搬送手段）
２２７、２２８ 搬送ローラ対（搬送手段）
２３０ レジストローラ対（補正手段）
Ｅ シート搬送方向
Ｘ シート排出方向（シート搬送方向）
Ｙ シート反転方向（シート搬送方向）
Ｍ シート幅方向Ｍ
Ｐ シートＰ

Claims (7)

1. シートを搬送する搬送手段と、
   搬送されるシートの斜行を補正する補正手段と、
   前記補正手段よりもシート搬送方向の上流側に配置され、シート搬送方向と直交するシート幅方向に対してシートの先端が最大でズレる先端ズレ量を導出する先端ズレ量導出手段と、
   前記補正手段よりもシート搬送方向の下流側に配置され、画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に対して静電像を書き込む露光手段と、
   前記先端ズレ量導出手段の導出結果に基づいて、シート搬送方向に対してシートの両側端が最大でズレる側端ズレ量を導出する側端ズレ量導出手段と、
   前記側端ズレ量導出手段の導出結果に基づいて、前記露光手段が前記像担持体に静電像を書き込む書き込み位置をシート幅方向で調整する調整手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記先端ズレ量導出手段は、
   シートが搬送される搬送路に向かって突出し、互いにシート搬送方向に対して傾斜角度が異なる複数の突出部材と、
   前記複数の突出部材が動作するタイミングを検知するタイミング検知手段と、
   前記タイミング検知手段が検知したタイミングの差分に基づいて、前記先端ズレ量を算出する第１算出手段と、を有し、
   前記側端ズレ量導出手段は、前記第１算出手段の算出結果に基づいて、前記側端ズレ量を算出する第２算出手段を有し、
   前記調整手段は、前記第２算出手段の算出結果に基づいて前記露光手段が前記像担持体に対して静電像を書き込む書き込み位置をシート幅方向で調整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. 前記複数の突出部材は、
   シートが搬送されるシート搬送路のシート幅方向の中央側に配置され、前記シート搬送路に向かって突出して搬送中のシートの先端が当接する第１突出部材と、
   前記シート搬送路のシート幅方向の一端側に配置され、前記シート搬送路に向かって突出して搬送中のシートの先端が当接する第２突出部材と、
   前記シート搬送路のシート幅方向の他端側に配置され、前記第２突出部材に対するシートの当接位置よりもシート搬送方向の下流側の位置で、前記シート搬送路に向かって突出して搬送中のシートの先端が当接する第３突出部材と、を有し、
   前記タイミング検知手段は、
   前記第１突出部材にシートの先端が当接したことを検知する第１先端検知手段と、
   前記第２突出部材及び前記第３突出部材の両方にシートの先端が当接した時点で動作するリンク手段と、
   前記リンク手段が所定量の動作を行ったことを検知する第２先端検知手段と、を有し、
   前記第１算出手段は、
   前記第１先端検知手段がシートの先端を検知した第１タイミング及び前記第２先端検知手段がシートの先端を検知した第２タイミングの間の時間差、並びに、シートの搬送速度に基づいて、前記先端ズレ量を算出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. 前記第２先端検知手段が前記リンク手段の所定量の動作を検知した場合には、搬送されるシートが所定のシート幅以上であると判断し、前記第２先端検知手段が前記リンク手段の所定量の動作を検知しない場合には、搬送されるシートが所定のシート幅未満であると判断する判断手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記先端ズレ量導出手段は、前記搬送手段、及び、前記搬送手段よりもシート搬送方向の下流側に配置されてシートを排出する場合に正転してシートを両面搬送路に搬送する場合に反転する正反転ローラの間に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記先端ズレ量導出手段は、シートを給送する給送手段よりもシート搬送方向の下流側、かつ、前記像担持体の上流側に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記先端ズレ量導出手段は、前記先端ズレ量の他にシートの斜行方向を導出可能であり、
   前記側端ズレ量導出手段は、前記側端ズレ量の他にシートがシート幅方向でズレるズレ方向を導出可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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