JP2015221718A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、近年、画像形成装置の高生産性化に伴い、シート位置補正のためのレジストレーションローラによるシフト動作、及び、シフト後の戻り動作などの処理に費やすことのできる時間も短くなっている。そのため、画像形成部へと向かうシートの位置ずれが大きい場合、これを補正するためのシフト動作の動作量も大きくなり、その結果、所定時間内に戻り動作が完了しないようなケースが発生する。
また、装置の小型化に伴い、シフト機構を備えたレジストレーションローラとその上流側(搬送方向における上流側)にある搬送ローラとの間の距離が短くなる傾向にある。そして、レジストレーションローラによるシフト動作の際には、レジストレーションローラ以外で当該シートを挟持している搬送ローラ全ての挟持を解除する必要がある。そのため、装置の小型化に逆行するとともに、当該装置が複雑な構成となり高コスト化を招く恐れがある。
具体的には、レジストレーションローラの上流に設けられたプレレジストレーションローラにより搬送されるシートの先端をレジストレーションローラのニップ部に突き当て、シートを撓ませてシートの先端部の斜行を補正する機構を有する。さらに、シートの搬送方向に直交する方向(シートの幅方向)の位置を補正する幅方向補正機構を有する。この幅方向補正機構は、レジストレーションローラの下流側に、シート幅方向の位置を検知する幅方向検知手段と、シートを挟持したままレジストレーションローラをシート幅方向にシフトさせるシフト手段を備えている。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の概略縦断面図である。図1に示す画像形成装置1は、例えば電子写真方式を用いたカラー画像形成装置である。なお、近年では、4色の画像形成部それぞれを中間転写ベルト上に並べて配置し、多種多様なシート(例えば、用紙)への適応性、プリント生産性などに優れる中間転写タンデム方式が主流となっている。そこで、本実施形態に係る画像形成装置1は、中間転写タンデム方式の画像形成部を有するものとして説明を進める。
画像形成装置1の画像形成部は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色に対応した感光体(像担持体)11、帯電装置12、画像書き込み部として機能する露光装置13、現像装置14を含んで構成される。また、画像形成部は、中間転写ベルト31、二次転写内ローラ32、駆動ローラ33、テンションローラ34、一次転写装置35を有する。
画像形成部では、予め帯電装置12により像担持体である感光体11の表面を一様に帯電させ、画像情報の信号に基づいて露光装置13を駆動し、回転する当該感光体11表面に潜像を形成する。像担持体上(感光体11の表面上)に形成された静電潜像は、現像装置14によるトナー現像を経てトナー像として顕在化する。その後、一次転写装置35により所定の加圧力および静電バイアスが与えられ、中間転写ベルト31上にトナー像が転写される。
プレレジストレーションローラ対120は、シートPの斜行を補正する。具体的には、搬送するシートPの先端を停止しているレジストレーションローラ対110のニップ部に突き当てる。このようにして、プレレジストレーションローラ対120は、シートPをループさせて斜行補正を行う。
レジストレーションローラ対110は、中間転写ベルト31上のトナー像がシートPに転写されるタイミングに合わせて当該シートPを二次転写部へと搬送する。
二次転写部は、対向する二次転写内ローラ32および二次転写外ローラ41により形成されるトナー像転写ニップ部を有し、所定の加圧力と静電バイアスを与えることでシートP上にトナー像の転写を行う。
なお、本実施形態に係る画像形成装置1では、一例としてシート搬送経路におけるシート搬送方向に直交する方向の中央と、シートの幅方向の中央とを一致させてシートを搬送する中央基準のシート搬送方式を採用しているものとして説明を進める。
以下、画像形成装置1が有する機能構成を制御する制御部について説明する。
制御部200は、CPU(Central Processing Unit)201、メモリ202、操作部203、画像形成制御部205、シート搬送制御部206、センサ制御部207、レジシフト制御部208などの各機能部を有する。CPU201は、所定の制御プログラムなどを実行することにより画像形成装置1が行う各種処理を実現する。メモリ202は、例えばRAM(Random Access Memory)、ROM(Read only memory)などであり、各種プログラムおよび各種データを所定の記憶領域に記憶する。操作部203は、ユーザが印刷に使用するシートに関する各種情報(サイズ情報、坪量情報、表面性の情報等)、印刷実行あるいはその中断の指示などユーザが行う各種操作を受け付ける。
レジシフト制御部208は、CIS141の検知結果を受け付け、後述するシフトモータ151の駆動開始あるいはその停止などの指示を出し、シート搬送装置100におけるレジストレーションローラ対110の幅方向へのシフト動作を制御する。
なお、例えばネットワークを介して接続されたコンピュータ(例えば、図2に示すコンピュータ204)を介して印刷に使用するシートに関する各種情報を受信可能に構成することもできる。
以下、シート搬送装置100の具体的な構成について説明する。
図3に示すシート搬送装置100は、レジストレーションローラ対110(上ローラ110a、下ローラ110b、レジストレーションローラ回転軸110S)、レジストレーション駆動モータ111、レジストレーションローラ入力ギア112を含んで構成される。シート搬送装置100は、また、レジストレーションローラアイドラギア113、プレレジストレーションローラ対120を有する。シート搬送装置100は、また、プレレジストレーション駆動モータ121、レジストレーションセンサ140、CIS141、シフトモータ151、ピニオンギア152、ラック153を有する。
なお、レジストレーションローラ対110は、上ローラ110a、レジストレーションローラ回転軸110Sに固定された下ローラ110bからなり、レジストレーションローラ回転軸110Sは、シートの幅方向に移動可能に装置本体に固定される。また、上ローラ110aは、レジストレーションローラ回転軸110SがシートPの幅方向へ移動することに伴い、下ローラ110bと一体的に移動するように構成される。
制御部200は、操作部203、あるいはコンピュータ204を介してユーザからの印刷実行指示の受け付けを契機にプリントジョブを開始する(S101)。なお、ユーザは、プリント部数などを指示するとともに、印刷に使用するシートの種別などを指定することもできる。また、制御部200は、サイズ検知機構61d〜64dを介して各収納庫に収容されているシート情報を取得する。
制御部200は、CIS141によるプレ検知を実行する(S106)。プレ検知を実行するという制御は、本実施形態に係る画像形成装置1の特徴的な制御の一つである。なお、CIS141によるプレ検知の検知結果は、例えばメモリ202に記憶される。
この点で、画像形成装置1では、プリントジョブの開始後にシートPの給紙が開始される。また、画像形成装置1では、シートPがCIS141の検知位置に到達するまでの時間(時間t1:図5)と、前調整の実施後、画像の書き込みが開始されるまでの時間(時間t2:図5)とは、時間t1<時間t2の関係になる。そのため、CIS141によるプレ検知を実施したために画像書き込み開始のタイミングが遅延することは無い。
制御部200は、決定した画像書き込み位置(g1=Lp1)に画像を書き込む(S108)。その後、設定された送り込み量だけプレレジストレーションローラ対120により送り込みが行われ、レジストレーションローラ対110のニップ部にシートPの先端が突き当てられ、シートPに所定量の撓みが形成される。このようにして、シートPの斜行補正が行われ、当該シートPは図6(c)に示すような状態になる。
制御部200は、レジストレーションローラ対110の回転駆動を開始し、シートPの搬送を再開する(S109)
その後、制御部200は、二次転写部においてシートP上に画像(トナー像)を転写し、定着装置50を介してトナー像の定着を行う(S112)。そして、トナー像が定着されたシートPを排紙部80に排出する(S113)。
このように、決定した画像書き込み位置に応じたレジストレーションローラ対110のシフト量を決定する。そのため、レジストレーションローラ対110のシフト量を低減することができる。
ここで、画像書き込み位置gnをgn=Lp1と固定することについて図5を用いて説明する。図5に示すタイミングチャートにおいては、収納庫から5枚通紙するプリントジョブが投入されている。
図5に示すタイミングチャートでは、2枚目以降n枚目の制御は前述の1枚目とは異なり、時間的な制約により給紙スタートのタイミングよりも時間t3だけ早く画像書き込みが開始されており、n枚目において斜行補正前のCIS141によるプレ検知を実施することができない。そのため、1枚目におけるプレ検知結果(Lp1)をn枚目以降における画像書き込み位置にする。
制御部200は、レジストレーションセンサ140の検知結果に基づき(S119)、搬送されてきたシートPがレジストレーションローラ対110のニップ部にニップされる直前の位置まで搬送を継続し、その後搬送を停止させる(S120)。これ以降の処理は、1枚目の印刷の場合と同様の処理であるため、その説明を省略する。
図7に示すグラフでは、1枚目のプレ検知Lp1=1.0[mm]、本検知L1=1.2[mm]であったために、シフト量は0.2[mm]となっていることが見て取れる。また、2枚目以降の画像書き込み位置gnは全てgn= Lp1=1.0[mm]となり、Lnとしては最大3.0[mm]までずれてしまっていることが見て取れる。しかしながら、レジシフト量は、最大値でも2.0[mm]までに抑えられている。
これにより、レジストレーションローラ対110のシフト量を低減することができる。つまり、プリントジョブの1枚目シートを含めた全てのシートに対して、レジストレーションローラ対110のシフト動作に費やす時間およびシフト動作後の戻り時間を短縮することがでる。その結果、生産性の向上が図れるとともに、シフト量が大きいことに起因するシフト補正精度の低下、斜行精度の悪化などが抑制される。
つまり、ジョブ1枚目のシート先端がCIS141を越え、かつ、転写部より上流側で停止している間にプレ検知を行い、その後に画像書き込みが開始され、中間転写ベルト上のトナー像が二次転写部にてシートPに転写されるように制御する。このように制御することにより、シフト量を最小限にするという同様の効果が期待できる。
本実施形態では、画像形成プロセスの各種調整制御がある所定の枚数ごとに実施される画像形成装置の場合について説明する。具体的には、連続して搬送されるシート同士の間隔、すなわち先行シートと後続シートとの搬送間隔(紙間)が各種調整制御等によって通常よりも長く開いた場合、この時間を有効に利用することができる画像形成装置である。なお、第1実施形態において既に説明した機能構成と同じものは、同一の符号を付すとともにその説明を省略する。
なお、紙間が通常よりも長く開いているか否か、つまり所定値を超えて開いるか否かの判別は、例えば搬送されるシートPに対するレジストレーションセンサ140の検知結果に基づき制御部200が判別する。また、この場合の所定値とは、例えば時間、あるいは距離などとして設定することができる。
本実施形態では、プリントジョブ実行中或いは次のジョブを実行するときにシートを給送する収納庫が異なる場合の制御について説明する。具体的には、使用する収納庫が切り替った後の1枚目における画像書き込み位置を制御する動作について説明する。なお、本実施形態の画像形成装置は、シート収納庫を切り替えた後の1枚目の画像書き込み位置の制御が既に説明した第1及び第2実施形態の画像形成装置とは異なる。この部分を中心に説明するとともに、第1及び第2実施形態において既に説明した機能構成と同一のものは、同じ符号を付すとともにその説明を省略する。
例えば、収納庫Aから給送されたシートへ印刷した後に使用する収納庫を収納庫Bに切り替える場合、その収納庫Bが画像形成装置から脱着されたか否かに応じて制御を異ならせる必要がある。なぜなら、収納庫を脱着することによって収納庫内におけるシートの幅方向位置が変化する恐れがあるからである。しかし、収納庫Aから給送されたシートへの印刷以前にも収納庫Bから給送されたシートへの印刷を行っており、その後収納庫Bを画像形成装置から脱着(シートの補給や入換)をしていなければ、収納庫におけるシートの位置は変化してない。従って、収納庫Aから収納庫Bへ切り替わった後の印刷でも、以前に収納庫Bから給送されたシートに像形成したときに決定した画像書込み位置を利用することができる。この場合は、プレ検知を行う必要がない。一方、収納庫Bに切り替わる以前に収納庫Bが画像形成装置から脱着されており、且つ脱着後に収納庫Bからのシートへの印刷が行われていなければ、収納庫Bに切り替えた後の1枚目のシートに対してプレ検知を行うことが望ましい。しかし、プレ検知を行うことにより、生産性の低下が生じる。また、使用する収納庫が切り替わった場合に、画像書き込み位置の精度を優先して、収納庫の脱着の有無に拘わらずプレ検知を行いたいユーザもいる。
そこで、画像形成装置の初期設定モードとして3つのモードが設定可能である。第1モードは、収納庫の脱着の有無に拘わらず収納庫が切り替わった後の最初の1枚目のシートに対して常にプレ検知を行わないモード(高生産性モード)である。第2モードは、収納庫の脱着の有無に拘わらず収納庫が切り替わった後の最初の1枚目のシートに対して常に行なうモード(高精度モード)である。第3モードは、収納庫が脱着されたか否かに応じて収納庫が切り替わった後の最初の1枚目のシートに対してプレ検知を行うか行わないかを決定するモード(自動モード)である。これらの初期設定は操作部203を用いて設定される。
図9は、制御モードを特定するための処理手順を示すフローチャートである。
制御部200は、使用するシート収納庫が切り替わるときに1枚目の制御モードがどのモードで設定されているかを判別する(S301)。
なお、図10(a)には図示していないが、ジョブ1の以前に最後に収納庫Bから給送されたシートPのための画像書き込み位置を「LBL」としたときに、ジョブ2での1枚目のシートのための画像書き込み位置は「LBL」に設定される。なお、各シート収納庫から給紙されたシートPに対する直近の画像書き込み位置それぞれは、当該シート収納庫に対応付けて例えばメモリ202に記憶される。また、この場合の画像書き込み位置は、給紙対象のシート収納庫が切り替わる毎に、そのシート収納庫に対応付けられた画像書き込み位置へ変更される。
このような場合であっても、図11(a)では、収納庫Bからの1枚目のシートに対する画像書き込みタイミングが収納庫Aからの3枚目のシートに対する画像書込みタイミングから時間t7だけ遅延されている。そして、前述したモード2(図10(b))と同様に、CIS141によりプレ検知(LBP1)を行い、画像書き込みを開始する。これにより、レジストレーションローラ対110のシフト量が「LB1−LBP1」となる。
これにより、シートPが幅方向にずれる可能性が残るシート収納庫脱着有りの場合であっても、1枚目の生産性を落とすことでシート幅方向シフト量を最小限にするように制御することができる。また、シート収納庫の脱着がない場合には、シート幅方向のずれ量はその収納庫から最後に給送した時とはさほど変化していない。そのため、生産性を優先させるように制御することができる。
本実施形態では、第1から第3実施形態における画像形成装置とは異なる画像書き込み位置gnの決定方法を採用する画像形成装置について説明する。
具体的には、第1から第3実施形態に係る画像形成装置では、ジョブ開始からの1枚目、あるいはメンテナンスのための調整等で給送間隔が開いた後の1枚目のシートに対するプレ検知の検知結果に基づき、該1枚目以降の画像書き込み位置gnを固定値とした。これに対し、本実施形態の画像形成装置では、n枚目の画像書き込み位置を、n枚目より以前のシート対する側端位置の本検知の検知結果の値(Ln)に基づき決定する。以下、図12、図13を用いて詳細に説明するとともに、第1から第3実施形態において既に説明した機能構成と同じものは、同一の符号を付すとともにその説明を省略する。
その結果、シート幅方向のシフト量は、L6−gn=L6−g6=(L2+L3+L4)/3となる。
図13に示すグラフでは、CIS141による検知結果は、1枚目のL1=1.2[mm]から開始して26枚目のL26=3.0[mm]で最大のピークを迎え、50枚目付近まで徐々に減少している傾向にあることが見て取れる。
これに対し、移動平均化処理により、26枚目の突発変動が29〜33枚目の画像書き込み位置に与える影響が最小限となっており、更に、50枚目へ向けた大きな変動もキャンセルされていることが見て取れる。その結果、シフト量が‐0.7[mm]〜+0.7[mm]程度と比較的小さい量に抑えられている。
また、例えばp=3、m=5などと具体的な数値を挙げて説明を行ったが、これに限定されるものではない。
Claims (10)
- 搬送経路上を搬送するシートに画像を形成する画像形成装置であって、
像担持体を露光して画像を書き込む露光手段と、
前記シートを挟持して搬送方向に沿って搬送するとともに、搬送中のシートを当該搬送方向に直交する幅方向に向けてシフトさせるローラ対と、
前記搬送されるシートの幅方向の側端位置を検知する検知手段と、
第1のシートに対する前記検知手段の検知結果に基づき前記第1のシートのための前記露光手段による前記像担持体への画像書き込み位置を決定して前記露光手段の画像書き込みを制御し、前記第1のシートのために決定した画像書き込み位置と前記第1のシートの後続の第2のシートに対する前記検知手段の検知結果とに基づき前記第2のシートに対する前記ローラ対のシフト量を決定し、当該ローラ対のシフト動作を制御する制御手段と、を有することを特徴とする、
画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記検知手段により検知される前記第2のシートの側端位置が前記第1のシートの側端位置と異なっていても、前記第2のシートに対する前記像担持体上での画像書き込み位置が前記第1のシートに対する前記像担持体上での画像書き込み位置と同じ位置となるように制御することを特徴とする、
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第1のシートと前記第2のシートとの間隔が所定値を超える場合には前記検知手段に前記第2のシートの幅方向の側端位置を検知させ、この検知結果に基づき画像書き込み位置を決定するとともに、決定した画像書き込み位置に基づき前記ローラ対のシフト量を決定することを特徴とする、
請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記搬送経路上を搬送するシートの斜行を補正する斜行補正手段を有し、
前記検知手段は、前記斜行補正手段によるシートに対する斜行補正が行われる前に当該シートの幅方向の側端位置を第1検知結果として検知し、当該斜行補正が行われた後の当該シートの幅方向の側端位置を第2検知結果として検知し、
前記制御手段は、前記第1のシートに対する前記第1検知結果に基づき前記第1のシートのための前記像担持体への画像書き込み位置を決定するとともに、決定した画像書き込み位置と前記第1のシートに対する前記第2検知結果に基づき前記第1のシートに対する前記ローラ対のシフト量を決定することを特徴とする、
請求項1、2又は3に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第1のシートに対する前記第1検知結果と前記第2のシートに対する前記第2検知結果に基づき前記第2のシートに対する前記第1のシートに対する前記ローラ対のシフト量を決定すること特徴とする、
請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記検知手段は、前記ローラ対よりも前記搬送経路上の上流側に配備されていることを特徴とする、
請求項1乃至5いずれか一項に記載の画像形成装置。 - それぞれシートを収納する複数のシート収納庫を有し、
前記制御手段は、ジョブで使用されるシート収納庫が切り替わる毎に所定時間だけシート収納庫が切り替わる前よりも画像書き込み開始のタイミングを遅延させ、
且つ前記検知手段による前記側端位置の検知を行わせるように制御することを特徴とする、
請求項1乃至6いずれか一項に記載の画像形成装置。 - それぞれシートを収納する複数のシート収納庫を有し、
前記記憶手段は、各シート収納庫から給紙されたシートに対する直近の画像書き込み位置それぞれを当該シート収納庫に対応付けて記憶し、
前記制御手段は、前記シート収納庫の脱着がなければ前記記憶手段に記憶された画像書き込み位置に基づき、前記給紙対象のシート収納庫が切り替わる毎にこれに応じた画像書き込み位置へ変更するように制御することを特徴とする、
請求項1乃至7いずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記給紙対象のシート収納庫の脱着があったときには、前記所定時間だけ画像書き込み開始のタイミングを遅延させ、前記検知手段による前記側端位置の検知を行わせるように制御することを特徴とする、
請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記ローラ対はレジストレーションローラ対であり、当該レジストレーションローラよりも前記搬送経路上の上流側に配備されたローラ対が前記シートを搬送して当該レジストレーションローラのニップにシート先端を突き当てて、当該シートの斜行を補正することを特徴とする、
請求項1乃至9いずれか一項に記載の画像形成装置。
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