JP2017193393A - 画像形成装置 - Google Patents

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善行 浅川
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Abstract

【課題】画像形成装置の本体に対するシートカセットの装着方向の位置を装置ごとに正確に調節する作業を要することなく、シートに形成される画像の位置ずれを防止できること。【解決手段】画像形成装置10は、シートカセット2と、シート搬送部3と、画像形成部4と、位置検出部6と、画像位置補正部82とを備える。位置検出部6は、装置本体1を基準にしてシートカセット2の一部である被検出部の主方向D0の位置を検出する。画像位置補正部82は、位置検出部6によって検出された検出位置に応じて、画像形成部4による主方向D0における画像形成の位置を補正する。【選択図】図1

Description

本発明は、シートカセットを備える画像形成装置に関する。
一般に、装置本体に対して予め定められた装着方向に沿って装着および引き出しが可能なシートカセットを備える画像形成装置が知られている。前記シートカセット内のシートは、シート搬送路に送り出され、画像形成部が、前記シート搬送路に沿って搬送される前記シートに画像を形成する。
前記シートカセット内のシートが、前記装着方向を幅方向とする前記シート搬送路に沿って搬送される場合がある。この場合、前記装置本体に対する前記シートカセットの前記装着方向の位置がずれると、前記シートに形成される画像の位置が、前記シートの幅方向においてずれる。
また、前記シートカセットの前記装着方向の位置の調節を容易にする機構が、前記画像形成装置に設けられることが知られている(例えば、特許文献1参照)。なお、電子写真方式の画像形成装置において、前記位置の調節は、光軸調節などと称される。
特開2006−131396号公報
ところで、前記画像形成装置ごとに、前記シートカセットの前記装着方向の位置を正確に調節することは手間である。
本発明の目的は、装置本体に対するシートカセットの装着方向の位置を装置ごとに正確に調節する作業を要することなく、シートに形成される画像の位置ずれを防止できる画像形成装置を提供することにある。
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、シートカセットと、シート搬送部と、画像形成部と、位置検出部と、画像位置補正部とを備える。前記シートカセットは、シートを収容し、装置本体に対し一の主方向に沿って装着および引き出し可能な部分である。前記シート搬送部は、前記装置本体に装着された前記シートカセット内の前記シートを、前記装置本体内における前記主方向を幅方向とするシート搬送路に沿って搬送する部分である。前記画像形成部は、前記シート搬送路に沿って搬送される前記シートに画像を形成する部分である。前記位置検出部は、前記装置本体を基準にして前記シートカセットの一部である被検出部の前記主方向の位置を検出する部分である。前記画像位置補正部は、前記位置検出部によって検出された検出位置に応じて、前記画像形成部による前記主方向における画像形成の位置を補正する部分である。
本発明によれば、装置本体に対するシートカセットの装着方向の位置を装置ごとに正確に調節する作業を要することなく、シートに形成される画像の位置ずれを防止できる画像形成装置を提供することが可能になる。
図1は、実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 図2は、実施形態に係る画像形成装置が備えるシートカセットの斜視図である。 図3は、実施形態に係る画像形成装置が備えるシートカセットの主要部の斜視図である。 図4は、実施形態に係る画像形成装置におけるシート供給部の斜視図である。 図5は、実施形態に係る画像形成装置におけるシートカセットが装着される前のシート位置検出部の一部断面側面図である。 図6は、実施形態に係る画像形成装置におけるシートカセットが装着されたときのシート位置検出部の一部断面側面図である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。
[第1実施形態]
まず、図1を参照しつつ、実施形態に係る画像形成装置10の構成について説明する。画像形成装置10は、シート9に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置である。シート9は、用紙、封筒およびOHPシートなどのシート状の画像形成媒体である。
画像形成装置10は、シートカセット2、シート搬送部3、画像形成部4および制御部8などを備える。シートカセット2は、画像形成装置10の本体1における下部のシート供給部20に装着されている。
なお、本体1とは、画像形成装置10における可動式のシートカセット2を支持する非可動の支持部およびその支持部と一体に連結された非可動の部分である。例えば、本体1は、画像形成部4を支持するフレームおよびそのフレームに固定された部材を含む。
シート供給部20は、シート9を収容し、本体1に対し一の主方向D0に沿って装着および引き出し可能な部分である。
シート搬送部3は、本体1に装着されたシートカセット2内のシート9を、主方向D0を幅方向とするシート搬送路300に沿って搬送する機構である。シート搬送路300は、本体1内に形成されている。
シート搬送部3は、シートカセット2からシート9を1枚ずつシート搬送路300へ送り出すシート送出部30を含む。シート送出部30によるシート9の送り出し方向は、主方向D0に直交する方向である。
さらに、シート搬送部3は、シート送出部30からシート9の搬送を引き継ぎ、シート9をシート搬送路300に沿って搬送する複数の搬送ローラー31を含む。複数の搬送ローラー31は、シート搬送路300の出口から排出トレイ101へシート9を排出する排出ローラー31bを含む。
以下の説明において、シートカセット2が主方向D0に沿って本体1に装着されるときのシートカセット2の移動方向を装着方向D1と称する。また、装着方向D1の反対の方向、即ち、シートカセット2を本体1から引き出す方向を引出方向D2と称する。なお、シート搬送路300の幅方向が装着方向D1であるともいえる。
本実施形態において、装着方向D1は、画像形成装置10の正面側から背面側へ向かう方向である。この場合、シート送出部30は、シートカセット2における画像形成装置10の一方の側面側の端部において、シート9をシート搬送路300へ送り出す。
なお、装着方向D1が、画像形成装置10の両側面の一方の側から他方の側へ向かう方向であることも考えられる。この場合、シート送出部30は、シートカセット2における画像形成装置10の正面側または背面側の端部において、シート9をシート搬送路300へ送り出す。
図2,3に示されるように、シートカセット2は、底板部21、4つの隔壁部22、一対の可動シートガイド23を備える。さらに、シートカセット2は、ピニオン24および一対のラック25を含む、いわゆるラック・アンド・ピニオンの機構を備える。
底板部21および底板部21から起立した4つの隔壁部22は、底板部21上のシート9の収容部の四方を仕切る壁を成している。前記ラック・アンド・ピニオンの機構は、底板部21に取り付けられている。
一対の可動シートガイド23は、シートカセット2内に、主方向D0において相互に対向して設けられている。一対の可動シートガイド23は、前記ラック・アンド・ピニオンの機構により、主方向D0に沿って変位可能に設けられている。
以下の説明において、シートカセット2内のシート9における装着方向D1側の端のことを奥側端と称し、引出方向D2側の端のことを手前側端と称する。
一対の可動シートガイド23の一方は、装着方向D1の下流側に位置する第1可動シートガイド23aであり、他方は装着方向D1の上流側に位置する第2可動シートガイド23bである。
第1可動シートガイド23aは、シートカセット2内のシート9における前記奥側端に沿う位置に位置決めされる。また、第2可動シートガイド23bは、シートカセット2内のシート9における前記手前側端に沿う位置に位置決めされる。
画像形成部4は、シート搬送路300に沿って搬送されるシート9に画像を形成する。画像形成部4は、感光体41、帯電部42、現像部43、転写部45、クリーニング部47、光走査部48および定着部49などを備える。光走査部48は、いわゆるLSU(Laser Scanning Unit)である。
複数の搬送ローラー31のうち、シート搬送路300における転写部45に対してシート搬送方向の上流側の最も近い位置に存在するものがレジストローラー31aである。また、シート検知センサー4sが、レジストローラー31aに対して前記シート搬送方向の上流側の位置に設けられている。
シート9は、シート検知センサー4sによって検知されてから予め定められた時間の経過後にレジストローラー31aに到達する。レジストローラー31aは、シート9がレジストローラー31aに到達するタイミングで一時停止した後に回転を開始することにより、シート9を転写部45へ送り出すタイミングを調整する。
レジストローラー31aの作用により、シート9における前記シート搬送方向の画像形成の位置が調整される。
画像形成部4において、ドラム状の感光体41が回転し、帯電部42が感光体41の表面を一様に帯電させる。光走査部48が、感光体41の表面に対し主方向D0に沿ってビーム光B0を走査することにより、感光体41の表面に静電潜像を書き込む。即ち、主方向D0は、いわゆる主走査方向である。
現像部43は、感光体41にトナーを供給することにより、感光体41の表面の前記静電潜像をトナー像へ現像する。転写部45は、シート搬送路300に沿って搬送されるシート9に対し、感光体41の表面の前記トナー像を転写する。
なお、タンデム式のカラー画像形成装置においては、画像形成部4は、一次転写部、無端ベルトである中間転写ベルトおよび二次転写部を備える。
前記一次転写部は、感光体41の表面の前記トナー像を、回転する前記中間転写ベルトに転写する。前記二次転写部は、前記中間転写ベルト上の前記トナー像を、シート搬送路300に沿って搬送されるシート9に転写する。この場合、前記一次転写部、前記中間転写ベルトおよび前記二次転写部が、感光体41の表面の前記トナー像をシート9に転写する転写部の一例である。
クリーニング部47は、感光体41表面に残存する前記トナーを除去する。定着部49は、シート9の表面の前記トナー像を加熱することにより、前記トナー像をシート9に定着させる。
前述したように、シートカセット2内のシート9は、装着方向D1を幅方向とするシート搬送路300に沿って搬送される。この場合、本体1に対するシートカセット2の装着方向D1の位置がずれると、シート9に形成される画像の位置が、シート9の幅方向においてずれる。
ところで、画像形成装置10において、装置ごとにシートカセット2の装着方向D1の位置を正確に調節することは手間である。
画像形成装置10は、本体1に対するシートカセット2の装着方向D1の位置を装置ごとに正確に調節する作業を要することなく、シート9に形成される画像の位置ずれを防止できる構成を備えている。以下、その構成について説明する。
[位置検出部6]
画像形成装置10は、本体1を基準にして第1可動シートガイド23aの主方向D0の位置を検出する位置検出部6を備える。なお、第1可動シートガイド23aは、シートカセット2の一部である被検出部の一例である。
図4に示されるように、位置検出部6は、本体1に装着されたシートカセット2の上方を覆う天板部1aに取り付けられている。天板部1aは本体1の一部である。
図5,6に示されるように、位置検出部6は、変位部61、バネ62および変位センサー63を備える。
変位部61は、天板部1aによって主方向D0に沿って変位可能に支持された部材である。図4,5に示されるように、天板部1aには、主方向D0に沿う長孔11が形成されており、変位部61は、天板部1aにおける長孔11の縁部に対して主方向D0に沿ってスライド可能に取り付けられている。
図5,6に示されるように、変位部61は、上側鍔部61a、貫通部61b、下側鍔部61cおよび下突出部61dを有する。上側鍔部61aは、天板部1aの上面における長孔11の縁部に接する部分である。貫通部61bは、長孔11に貫通した部分である。下側鍔部61cは、天板部1aの下面における長孔11の縁部に接する部分である。下突出部61dは、下側鍔部61cから下方へ突出して形成された部分である。
上側鍔部61a、貫通部61bおよび下側鍔部61cは、天板部1aによって主方向D0に沿って変位可能に支持される部分である。下突出部61dは、シートカセット2が本体1に装着されたときに、シートカセット2の第1可動シートガイド23aに対して装着方向D1の下流側から接する部分である。
図2,3に示されるように、シートカセット2の4つの隔壁部22のうちの装着方向D1の下流側に位置する隔壁部22aには、欠け部220が形成されている。欠け部220は、隔壁部22aにおける第1可動シートガイド23aに対向する部分に形成されている。
欠け部220は、シートカセット2が本体1に装着されるときに下突出部61dの通路となる部分である。これにより、下突出部61dは、隔壁部22aに衝突することなく、装着方向D1の下流側から第1可動シートガイド23aに接触する。
バネ62は、変位部61に対し装着方向D1の上流側へ向かう弾性力F0を加える弾性部材である。図5,6に示される例では、バネ62は引っ張りバネである。なお、圧縮バネまたは弦巻バネなどが、バネ62として採用されることも考えられる。
変位センサー63は、天板部1aに固定されている。変位センサー63は、天板部1aを基準にした変位部61の主方向D0の位置を検出する。図5,6に示される例では、変位センサー63は、直線方向の変位量を検出する可変抵抗式の変位計である。可変抵抗式の変位計は低コストである。
変位センサー63は、可変抵抗器63cを内蔵するセンサー本体部63aと、センサー本体部63aに対して主方向D0に沿って摺動可能なスライド部63bとを備える。主方向D0におけるスライド部63bの位置に応じて、センサー本体部63a内の可変抵抗器63cの電気抵抗が変化する。
本実施形態において、バネ62の一端は天板部1aに連結され、バネ62の他端は変位センサー63のスライド部63bに連結されている。バネ62は、スライド部63bを介して変位部61に弾性力F0を加えている。
なお、変位部61とスライド部63bとが連結され、バネ62が変位部61に対して弾性力F0を直接加えることも考えられる。
図5に示されるように、シートカセット2が本体1に装着されていない状況においては、バネ62の弾性力F0により、変位部61およびスライド部63bは、主方向D0の可動範囲における最も装着方向D1の上流側の位置に保持される。
図6に示されるように、シートカセット2が本体1に装着されるときに、変位部61の下突出部61dは、第1可動シートガイド23aに対して装着方向D1の下流側から接する。そして、変位部61およびスライド部63bは、第1可動シートガイド23aから受ける装着方向D1の力により、バネ62の弾性力F0に抗して装着方向D1の下流側へ変位する。
また、バネ62の弾性力F0は、下突出部61dが第1可動シートガイド23aに接する状態を維持する。従って、シートカセット2が本体1に装着された状態において変位センサー63によって検出される位置は、本体1を基準にした主方向D0における第1可動シートガイド23aの位置を表す。
また、本体1を基準にした主方向D0における第1可動シートガイド23aの位置は、本体1を基準にした主方向D0におけるシート9の位置を表す。即ち、位置検出部6の検出位置は、本体1を基準にした主方向D0におけるシート9の位置を表す。
一般に、シートカセット2内のシート9のサイズは、レターサイズ、A4サイズおよびB5サイズなどの複数の定型シートサイズのいずれかである場合が多い。この場合、シートカセット2が本体1に装着された状態において、第1可動シートガイド23aの位置から、シート9の主方向D0のサイズが前記複数の定型シートサイズのいずれであるかを判定することができる。
制御部8は、位置検出部6による検出位置からシートカセット2内のシート9のサイズを判定するシートサイズ判定部81を含む(図1参照)。
シートサイズ判定部81は、位置検出部6によって検出された前記検出位置と複数の定型シートサイズに対応する予め定められた複数の候補位置とを比較する。そして、シートサイズ判定部81は、前記検出位置に最も近い前記候補位置に対応する前記定型シートサイズを、シートカセット2内のシート9のサイズとして判定する。
なお、従来の装置において、シート9のサイズを検出するシートサイズセンサーが、シートカセット2に取り付けられている場合がある。本実施形態において、前記従来の装置においてシートカセット2に取り付けられる前記シートサイズセンサーは不要である。
ここで、光走査部48による前記主走査方向の1ラインごとの前記静電潜像の書き込み開始の標準のタイミングのことを標準タイミングと称する。また、前記静電潜像の書き込みが前記標準タイミングで行われる場合に、画像がシート9における幅方向の本来の位置に形成されるときのシート9の主方向D0の位置のことを標準シート位置と称する。
制御部8は、シート9の主方向D0のサイズごとに、前記標準シート位置に対応する位置検出部6の検出位置である標準検出位置を予め記憶している。
そして、制御部8は、位置検出部6によって検出された前記検出位置に応じて、画像形成部4による主方向D0における画像形成の位置を補正する画像位置補正部82を含む(図1参照)。
本実施形態において、画像位置補正部82は、前記検出位置に応じて、光走査部48による前記静電潜像の書き込み開始のタイミングを補正する。より具体的には、画像位置補正部82は、前記検出位置とシート9の主方向D0のサイズに対応する前記標準検出位置との差分に比例した補正時間を算出する。
さらに、画像位置補正部82は、光走査部48による前記主走査方向の1ラインごとの前記静電潜像の書き込み開始のタイミングを、前記標準タイミングに対して前記補正時間分だけずらしたタイミングへ補正する。
本実施形態では、シートサイズ判定部81がシート9の主方向D0のサイズを自動判定する。なお、シート9のサイズが、画像形成装置10が備える不図示の操作部を通じて設定されることも考えられる。
画像形成装置10が採用されれば、本体1に対するシートカセット2の装着状態のばらつきに起因して、主方向D0におけるシート9の位置が、前記標準シート位置からずれた場合でも、画像がシート9における幅方向の本来の位置に形成される。即ち、シート9に形成される画像の幅方向の位置ずれを防止できる。
また、画像形成装置10が採用されれば、本体1に対するシートカセット2の主方向D0の位置を装置ごとに正確に調節する作業を省略することが可能になる。
変位部61および変位センサー63は、比較的小さな部品であり、それらの寸法精度は高い。また、変位センサー63のセンサー本体部63aは、天板部1aにおける予め定められた位置に固定される。この場合、スライド部63bの主方向D0における可動範囲の装置ごとのばらつきはごく小さい。
従って、制御部8が、変位センサー63の検出値の最大値および最小値に基づいてシート9の主方向D0のサイズごとの前記標準検出位置を設定する標準検出位置設定部83を備えることが考えられる。標準検出位置設定部83は、シート9の主方向D0のサイズごとの前記標準検出位置を設定し不揮発性の記憶部に記憶させる。
より具体的には、標準検出位置設定部83は、スライド部63bが主方向D0の可動範囲の両端各々に位置するときに得られる変位センサー63の検出値の最大値および最小値を取得する。
さらに、標準検出位置設定部83は、シート9の主方向D0のサイズごとに予め設定された補間係数を用いて、変位センサー63の検出値の最大値および最小値から線形補間によってシート9のサイズごとの補間値を算出する。そして、標準検出位置設定部83は、シート9のサイズごとの前記補間値を、シート9のサイズごとの前記標準検出位置のデータとして前記記憶部に記憶させる。
[応用例]
以上に示された画像形成装置10の位置検出部6において、いわゆるポテンショメーターが、変位センサー63として採用されることが考えられる。前記ポテンショメーターは、回転式の可変抵抗器である。この場合、前記ポテンショメーターの回転軸と変位部61とが、ラック・アンド・ピニオンの機構で連結されることが考えられる。この場合、ピニオンが前記ポテンショメーターの回転軸に接続され、ラックが変位部61と一体に構成される。
また、位置検出部6が、リンク機構を備えることが考えられる。前記リンク機構は、変位部61に連動し、主方向D0における変位部61よりも狭い範囲で変位する二次変位部を有する。前記二次変位部は、一次変位部である変位部61の変位量に比例した変位量で変位する。
そして、変位センサー63が、前記二次変位部の位置を検出することが考えられる。これにより、検出可能な変位量が小さな小型の変位センサー63を採用することができる。また、変位センサー63が、非接触式のセンサーであることも考えられる。
また、位置検出部6が、シートカセット2における第1可動シートガイド23a以外の部分の位置を検出することも考えられる。例えば、位置検出部6が、主方向D0におけるシートカセット2の隔壁部22aの位置を検出することも考えられる。この場合、シートカセット2内のシート9のサイズを検出するセンサーが、シートカセット2に設けられることが考えられる。
また、位置検出部6が、第1可動シートガイド23aに連動する部分の位置を検出することも考えられる。例えば、位置検出部6が、第1可動シートガイド23aに連動する一対のラック25の一方の位置を検出することも考えられる。
シートカセット2内のシート9のサイズが既知である状況下において、本体1を基準にして隔壁部22aの主方向D0の位置が検出されれば、本体1を基準にしたシート9の位置を特定することができる。
また、位置検出部6が、インクジェット方式のプリンターなど、電子写真方式以外の方式の画像形成装置に適用されることも考えられる。インクジェット方式のプリンターの画像形成部は、主方向D0に沿って移動するインクジェットヘッドを備える。この場合、画像位置補正部82は、位置検出部6によって検出された検出位置に応じて、前記インクジェットヘッドによるインク吐出の開始のタイミングを補正する。これにより、前記インクジェットヘッドによる主方向D0における画像形成の位置を補正することができる。
なお、本発明に係る画像形成装置は、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された実施形態及び応用例を自由に組み合わせること、或いは実施形態及び応用例を適宜、変形する又は一部を省略することによって構成されることも可能である。
1 :本体
1a :天板部
2 :シートカセット
3 :シート搬送部
4 :画像形成部
4s :シート検知センサー
6 :位置検出部
8 :制御部
9 :シート
10 :画像形成装置
11 :長孔
20 :シート供給部
21 :底板部
22,22a:隔壁部
23 :可動シートガイド
23a :第1可動シートガイド
23b :第2可動シートガイド
24 :ピニオン
25 :ラック
30 :シート送出部
31 :搬送ローラー
31a :レジストローラー
31b :排出ローラー
41 :感光体
42 :帯電部
43 :現像部
45 :転写部
47 :クリーニング部
48 :光走査部
49 :定着部
61 :変位部
61a :上側鍔部
61b :貫通部
61c :下側鍔部
61d :下突出部
62 :バネ
63 :変位センサー
63a :センサー本体部
63b :スライド部
63c :可変抵抗器
81 :シートサイズ判定部
82 :画像位置補正部
83 :標準検出位置設定部
101 :排出トレイ
220 :欠け部
300 :シート搬送路
B0 :ビーム光
D0 :主方向
D1 :装着方向
D2 :引出方向
F0 :弾性力

Claims (6)

  1. シートを収容し、装置本体に対し一の主方向に沿って装着および引き出し可能なシートカセットと、
    前記装置本体に装着された前記シートカセット内の前記シートを、前記装置本体内における前記主方向を幅方向とするシート搬送路に沿って搬送するシート搬送部と、
    前記シート搬送路に沿って搬送される前記シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記装置本体を基準にして前記シートカセットの一部である被検出部の前記主方向の位置を検出する位置検出部と、
    前記位置検出部によって検出された検出位置に応じて、前記画像形成部による前記主方向における画像形成の位置を補正する画像位置補正部と、を備える画像形成装置。
  2. 前記シートカセットは、
    前記シートカセット内において前記主方向に沿って変位可能に設けられ、前記シートにおける前記主方向の一端に沿う位置に位置決めされる可動シートガイドを備え、
    前記被検出部が、前記可動シートガイドまたは前記可動シートガイドに連動する部分である、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記検出位置と複数のシートサイズに対応する予め定められた複数の候補位置とを比較し、前記検出位置に最も近い前記候補位置に対応する前記シートサイズを、前記シートカセット内の前記シートのサイズとして判定するシートサイズ判定部を備える、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記位置検出部は、
    前記装置本体によって前記主方向に沿って変位可能に支持された変位部と、
    前記変位部に対し前記シートカセットの装着方向の上流側へ向かう弾性力を加える弾性部材と、
    前記装置本体を基準にした前記変位部の前記主方向の位置を検出する変位センサーと、を備え、
    前記シートカセットが前記装置本体に装着されるときに、前記変位部は、前記被検出部に対して前記装着方向の下流側から接し、前記弾性部材の弾性力に抗して前記装着方向の下流側へ変位する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記変位センサーが可変抵抗式の変位計である、請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記画像形成部は、
    感光体の表面に対し前記主方向に沿ってビーム光を走査することにより前記感光体の表面に静電潜像を書き込む光走査部と、
    前記感光体の表面の前記静電潜像をトナー像へ現像する現像部と、
    前記感光体の表面の前記トナー像を、前記シート搬送路に沿って搬送される前記シートに転写する転写部と、を備え、
    前記画像位置補正部は、前記位置検出部によって検出された検出位置に応じて、前記光走査部による前記静電潜像の書き込み開始のタイミングを補正する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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