JP2022110458A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】厚いシートでも画像形成を行うことが可能でありながら、薄いシートの位置を精度良く検出することを可能にする。
【解決手段】シートの先端を検出位置（１１６ｐ）で検出する先端検出部と、シートの搬送方向においてシート搬送部（３０１）と検出位置（１１６ｐ）との間に配置され、シート搬送路（Ｐ２）を形成する第１案内面（３０４ａ）及び第２案内面（３０３ａ）を備える。また、第１案内面（３０４ａ）を、シート搬送路（Ｐ２）におけるシートの厚さ方向の距離が変わるように移動駆動可能な駆動部を備える。制御部は、シート（１１０）の厚さが第１の厚さである場合に、シート搬送路（Ｐ２）における厚さ方向の距離が第１の距離となるように、シートの厚さが第１の厚さよりも薄い第２の厚さである場合に、シート搬送路（Ｐ２）における厚さ方向の距離が第１の距離よりも小さい第２の距離となるように制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。

例えば電子写真方式等の画像形成装置においては、シートの第１面（表面）と第２面（裏面）との画像形成を別々に行うものがある。このような画像形成装置において第２面に画像を形成する際には、シートを反転するため、第１面に画像を形成した際のシートの後端が第２面のシートの先端となる。このため、第１面の画像形成位置と第２面の画像形成位置とを位置合わせすることが難しいという課題がある。

そこで、位置調整用の基準画像を各用紙に形成し、その画像をスキャナ等で読み込み、それらの基準画像の位置の差に応じて、画像形成する位置を調整するものが提案されている（特許文献１参照）。また、例えば機内温度の上昇によってローラが膨張したことに起因して中間転写体の速度が速くなることがある。これに対応するため、先端位置合わせ用のパッチを中間転写体に形成し、そのパッチを読取ってシートとの位置合わせを行うものも提案されている（特許文献２参照）。さらに、レジストローラと画像形成部とにおける回転むらによって先端タイミングがずれることがある。これに対応するため、レジストローラにおける周期的な成分（プロファイル）と、画像形成部の構成要素における周期的な成分（プロファイル）とを用いて速度を調整するものも提案されている（特許文献３参照）。

特開２０１８－７２５３８号公報 特開２００８－１３９６７７号公報 特開２０１９－４５６４３号公報

上述したように第１面の画像形成位置と第２面の画像形成位置との位置合わせを精度良く行うためには、シートの先端の位置を精度良く検出する必要がある。しかし、例えばシートがカールしている場合、シートの先端の検出が遅れるため、シートの搬送が進んでないと検出してしまい、位置合わせの精度が良好でなくなる虞がある。一方で、近年、特に商業印刷の分野では、より薄いシートへの印刷が求められたり、反対により厚いシートへの印刷が求められたりし、つまりユーザが多様な種類のシートへの画像形成を可能にすることを望むようになっている。

そのため、例えばカールを抑えようとして、薄いシートに合わせてシート搬送路の厚さ（案内面同士の距離）を小さく設定してしまうと、厚いシートはジャムを生じてしまうため、厚いシートに対応することができないという問題がある。反対に、厚いシートのジャムが発生しないように、厚いシートに合わせてシート搬送路の厚さを大きく設定してしまうと、薄いシートの位置合わせの精度が良好でなくなるという問題が生じてしまう。なお、特に近年は、より厚いシートへの印刷が要望され、画像形成装置の各所におけるシート搬送路の厚さは、さらに厚くなる傾向にある。

そこで本発明は、厚いシートでも画像形成を行うことが可能でありながら、薄いシートの位置を精度良く検出することが可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明の一態様は、シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にシートを搬送するシート搬送部と、シートの先端を検出位置で検出する先端検出部と、シートの搬送方向において前記シート搬送部と前記検出位置との間に配置され、互いに対向配置されることでシート搬送路を形成する第１案内面及び第２案内面と、前記第１案内面を、前記シート搬送路におけるシートの厚さ方向の距離が変わるように移動駆動可能な駆動部と、前記先端検出部によるシートの先端の検出結果に基づき、前記シート搬送部を制御することによって、前記画像形成部にシートの先端が到達するタイミングを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記シート搬送部が搬送するシートの厚さに関する情報が第１の厚さである場合に、前記シート搬送路における前記厚さ方向の距離が第１の距離となるように前記駆動部を制御し、前記シート搬送部が搬送するシートの厚さに関する情報が前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さである場合に、前記シート搬送路における前記厚さ方向の距離が前記第１の距離よりも小さい第２の距離となるように前記駆動部を制御する、ことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によると、厚いシートでも画像形成を行うことが可能でありながら、シートの位置を精度良く検出することができる。

第１の実施の形態に係る画像形成システムの概略図。 タイミングセンサが配置されるレジストローラ対から転写部までの搬送路を示す拡大断面図。 タイミングセンサが配置された搬送路とレジストローラ対とを示す拡大模式図。 （ａ）は移動搬送ガイドを固定搬送ガイドから最も遠ざけた状態でカールしてない薄いシートを搬送する状態を示す図。（ｂ）は移動搬送ガイドを固定搬送ガイドから最も遠ざけた状態でカールした薄いシートを搬送する状態を示す図。（ｃ）は移動搬送ガイドを固定搬送ガイドに薄いシート用に近づけた状態で薄いシートを搬送する状態を示す図。 第１の実施の形態に係るタイミングセンサの位置における固定搬送ガイド及び移動搬送ガイドを示す断面図。 第１の実施の形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図。 第１の実施の形態に係る搬送路厚さ制御を示すフローチャート。 （ａ）は第２の実施の形態に係るタイミングセンサの位置における固定搬送ガイド及び移動搬送ガイドを示す断面図。（ｂ）は第２の実施の形態に係る駆動機構を示す拡大模式図。 第３の実施の形態に係るタイミングセンサの位置における固定搬送ガイド及び移動搬送ガイドを示す断面図。

以下、各実施の形態に係る画像読取装置乃至画像形成システムについて、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本技術の適用範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜第１の実施の形態＞
［画像形成システムの概略構成］
図１は、第１の実施の形態に係る画像形成システム１００Ｓを示す概略図である。画像形成システム１００Ｓは、画像形成装置１００と、フィニッシャ２００とを備えている。本実施の形態では、画像形成装置として、電子写真方式のレーザービームプリンタである画像形成装置１００を例に説明をするが、これに限らず、画像形成装置は、インクジェット式のプリンタや、昇華型のプリンタであってもよい。

画像形成装置１００の筐体１０１には、画像形成エンジン１０２と、画像形成システム１００Ｓの動作を制御する制御部９００及びデータの記憶領域である記憶部９０１（図６参照）を収容する制御ボード収納部（不図示）と、が搭載されている。画像形成部としての画像形成エンジン１０２は、画像形成プロセスにより記録材に画像を形成する光学処理機構１０及び定着処理機構２０と、記録材として用いられる矩形状のシート１１０の給送及び搬送を行う給送処理機構３０及び搬送処理機構４０とを含む。記録材としては、普通紙や厚紙等の紙、コート紙やエンボス紙等の表面処理が施された紙、プラスチックフィルム、布等のシートが使用可能である。

光学処理機構１０は、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの各色のトナー像を形成するステーション１２０，１２１，１２２，１２３と、中間転写ベルト１０６とを備えている。各ステーション１２０～１２３では、ドラム状の感光体である感光ドラム１０５の表面を一次帯電器１１１が帯電させる。レーザスキャナ部１０７は、画像データに基づいて生成されレーザスキャナ部１０７に送信される指令信号に基づいて感光ドラム１０５の露光処理を行う。レーザスキャナ部１０７は、不図示の半導体レーザから放射されるレーザ光をオン、オフに駆動するレーザドライバを有する。レーザスキャナ部１０７は、半導体レーザからのレーザ光を回転多面鏡により主走査方向（シートの幅方向）に振り分けつつ反射ミラー１０９を介して感光ドラム１０５に導く。これにより、感光ドラム１０５の表面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。

現像器１１２は、トナーを含む現像剤を内部に収容し、帯電したトナー粒子を感光ドラム１０５に供給する。表面電位分布に応じてトナー粒子がドラム表面に付着することにより、感光ドラム１０５に担持された静電潜像はトナー像として可視化される。感光ドラム１０５に担持されたトナー像は、トナーの正規帯電極性とは逆極性の電圧が印加される中間転写ベルト１０６に転写（一次転写）される。カラー画像を形成する場合、４つのステーション１２０～１２３によって形成されたトナー像が中間転写ベルト１０６の上で互いに重なるように多重転写されることで、ベルト上にフルカラーのトナー像が形成される。

一方、給送処理機構３０は、画像形成装置１００の筐体１０１に対して引出可能に挿入されたシート収納庫１１３から転写ローラ１１４及び転写内ローラ３３１によって形成される転写部３３０へ向けて１枚ずつシート１１０を搬送する。詳しくは後述するように、搬送されるシート１１０の先端は先端検出部としてのタイミングセンサ１１６によって検出される。制御部９００は、タイミングセンサ１１６の検出結果として、シート１１０の先端を検知したことに基づき、レジストレーションローラ対（以下、「レジストローラ対」という。）３０１の搬送速度を低下させるタイミングを制御し、シート１１０の先端が転写部３３０に到達するタイミングを調整する。そして、中間転写体である中間転写ベルト１０６に担持されたトナー像は、転写部３３０において、シート１１０に転写（二次転写）される。

中間転写ベルト１０６の周りには、画像形成を行う際の印字開始位置を決めるための画像形成開始位置検出センサ１１５、シート１１０を給送するタイミングを図るためのタイミングセンサ１１６、及び濃度センサ１１７が配置されている。濃度センサ１１７は、中間転写ベルト１０６に担持されたテスト用のパッチ画像の濃度を測定する。制御部９００は、濃度センサ１１７の検知結果に基づいて光学処理機構１０の動作条件（例えば、一次帯電器１１１の帯電目標電位や現像器１１２のバイアス電圧の設定）を調整する。

本実施の形態にける定着部としての定着処理機構２０は、第１定着器１５０及び第２定着器１６０によって構成されている。第１定着器１５０は、シート１１０に熱を加えるための定着ローラ１５１、シート１１０を定着ローラ１５１に圧接させるための加圧ベルト１５２、及び第１定着器１５０による定着処理の完了を検知する第１定着後センサ１５３を含む。定着ローラ１５１は中空ローラであり、内部にヒータを有する。第１定着器１５０は、回転体対である定着ローラ１５１及び加圧ベルト１５２によってシート１１０を挟持して搬送しながら、シート上のトナー像に熱及び圧力を加える。これによりトナー粒子が溶融し、その後固着することで、シート１１０に画像が定着する。

第２定着器１６０は、第１定着器１５０よりもシート１１０の搬送経路における下流側に配置されている。第２定着器１６０は、第１定着器１５０による定着処理が施された画像の光沢度を高めたり、シート１１０に対する画像の定着性を確保したりする機能を有する。第２定着器１６０は、第１定着器１５０同様に、シート１１０を搬送しながら加熱及び加圧する回転体対としての定着ローラ１６１及び加圧ローラ１６２と、第２定着器１６０による定着処理の完了を検知する第２定着後センサ１６３とを有している。

なお、シート１１０の種類によっては第２定着器１６０を通す必要が無い場合がある。画像形成装置１００は、このような場合に、エネルギー消費量低減の目的で第２定着器１６０を経由せずシート１１０を排出するための迂回搬送路１３０を有している。第１定着器１５０から送り出されたシート１１０は、第１切替フラッパ１３１によって第２定着器１６０又は迂回搬送路１３０のいずれかに誘導される。

第２定着器１６０又は迂回搬送路１３０を通過したシート１１０は、第２切替フラッパ１３２によって排出搬送路１３９又は反転搬送路１３５のいずれかに誘導される。反転搬送路１３５に搬入されたシート１１０は、反転センサ１３７によってシート１１０の位置を検出され、反転部１３６が行うスイッチバック動作によって副走査方向（シートの搬送される方向）の下流端（先端）と上流端（後端）とが入れ替えられる。両面印刷の場合、表面に画像が形成されたシート１１０は、反転部１３６によって先後端を入れ替えられた状態で、第３切替フラップ１３３によって再搬送路１３８を介して再び転写ローラ１１４へ向けて搬送され、表面とは反対の裏面に画像を形成される。

片面印刷の画像形成が終了したシート１１０又は両面印刷における裏面の画像形成が終了したシート１１０は、排出搬送路１３９に設けられた排出ローラ１３９ａ（排出部）によって画像形成装置１００の外部に排出され、フィニッシャ８００に給送される。反転搬送路１３５と排出搬送路１３９の間には、反転部１３６によってスイッチバックしたシート１１０を排出搬送路１３９へ向けて誘導可能な第４切替フラッパ１３４が設けられている。つまり、この第４切替フラッパ１３４によって画像形成装置から排出される際のシート１１０の表裏を選択可能に構成されている。なお、画像形成装置１００の上部には、原稿から画像情報を読取る画像読取装置１９０が設置されている。また、フィニッシャ２００は、画像形成装置１００から順次搬送されてくる複数のシート１１０をそのまま、或いは束に整合してソートしつつ排出したり、ステイプル処理して排出したりする処理を行う。そして、フィニッシャ２００から外部にシート１１０を排出することで、画像形成システム１００Ｓとしてのシートの排出を完了する。

［レジストローラ対から転写部までの搬送路の概略構成］
続いて、タイミングセンサ１１６が配置されるレジストローラ対３０１から転写部３３０までのシートのシート搬送路（以下、単に「搬送路」という）Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の概略構成について図２を用いて説明する。図２はタイミングセンサが配置されるレジストローラ対から転写部までの搬送路を示す拡大断面図である。

シート収納庫１１３又は反転部１３６から搬送されてくるシート１１０は、ガイド面３１１ａを有する搬送ガイド３１１とガイド面３１２ａを有する搬送ガイド３１２との間に形成された搬送路Ｐ１を通過してレジストローラ対３０１に搬送される。シート搬送部としてのレジストローラ対３０１は、不図示の駆動モータにより駆動される第１ローラである駆動ローラ３０１ａと、その駆動ローラ３０１ａにより従動される第２ローラである従動ローラ３０１ｂとを有して構成されている。レジストローラ対３０１の搬送力によって搬送されるシート１１０は、シート搬送方向の下流側に配置され、タイミングセンサ１１６が配置された搬送路Ｐ２に搬送される。

搬送路Ｐ２は、第２案内面を構成するガイド面３０３ａを有する固定搬送ガイド３０３と、第１案内面を構成するガイド面３０４ａを有する移動搬送ガイド３０４とによって形成されている。即ち、搬送路Ｐ２は、互いに対向配置されたガイド面３０３ａとガイド面３０４ａとの間にシート１１０が通過可能な空間として形成されており、固定搬送ガイド３０３は搬送路Ｐ２の下方に、移動搬送ガイド３０４は搬送路Ｐ２の上方に配置されている。本第１の実施の形態において、これらガイド面３０３ａ及びガイド面３０４ａは、画像形成装置１００において画像形成が可能な、換言すると各ローラによって搬送可能な幅方向に関して最大幅サイズよりも幅方向の距離が大きい。従って、最大幅サイズのシートが搬送されてきても、ガイド面３０３ａ及びガイド面３０４ａの間の搬送路Ｐ２の幅方向に突出することなく、その幅方向の範囲内に納まるように構成されている。

タイミングセンサ１１６は、発光及び受光を行う素子としてのセンサ本体１１６ａと、センサ本体１１６ａからの光を反射してセンサ本体１１６ａに返す反射部材としてのプリズム１１６ｂとを有して構成されている。センサ本体１１６ａは、固定搬送ガイド３０３に対して固定支持されている。また、プリズム１１６ｂは、移動搬送ガイド３０４に対して固定支持されている。そして、本第１の実施の形態では、固定搬送ガイド３０３が筐体１０１に固定されたフレーム（不図示）に固定され、移動搬送ガイド３０４がフレーム（不図示）に対して移動可能に支持されている。

また、固定搬送ガイド３０３及び移動搬送ガイド３０４により形成された搬送路Ｐ２のシート搬送方向の下流側には、搬送路Ｐ３が配置されている。搬送路Ｐ３は、ガイド面３２１ａを有する搬送ガイド３２１と、ガイド面３２２ａを有する搬送ガイド３２２とによって形成されている。即ち、搬送路Ｐ３は、ガイド面３２１ａとガイド面３２２ａとの間に形成されており、搬送ガイド３２１は搬送路Ｐ３の下方に、搬送ガイド３２２は搬送路Ｐ３の上方に配置されている。この搬送路Ｐ３は、搬送路Ｐ２から転写部３３０までの間に配置されており、レジストローラ対３０１により搬送されるシート１１０を転写部３３０に導くように構成されている。そのため、搬送路Ｐ３は、シート１１０を上方に導いて中間転写ベルト１０６に近づけ、中間転写ベルト１０６とシート１１０の先端の進行方向との角度を小さくしてから転写部３３０に到達するように、シートの幅方向から視て湾曲するように形成されている。なお、シートの幅方向とは、シートの搬送方向及びシートの厚さ方向に直交する方向であり、各種ローラの軸方向と平行な方向である。

［タイミングセンサによる検出誤差の原因、及び誤差低減の説明］
ついで、タイミングセンサ１１６によるシート１１０の先端を検出する際のタイミング（シート搬送距離）の誤差が生じる原因、及びその誤差を低減する構成について、図３、図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（ｃ）を用いて説明する。図３は、タイミングセンサが配置された搬送路とレジストローラ対とを示す拡大模式図である。図４（ａ）は、移動搬送ガイドを固定搬送ガイドから最も遠ざけた状態でカールしてない薄いシートを搬送する状態を示す図である。図４（ｂ）は、移動搬送ガイドを固定搬送ガイドから最も遠ざけた状態でカールした薄いシートを搬送する状態を示す図である。図４（ｃ）は移動搬送ガイドを固定搬送ガイドに薄いシート用に近づけた状態で薄いシートを搬送する状態を示す図である。

図３に示すように、レジストローラ対３０１において、駆動ローラ３０１ａと従動ローラ３０１ｂとが接している位置にニップ部３０１Ｎを形成している。換言すると、駆動ローラ３０１ａと従動ローラ３０１ｂとのそれぞれの中心を結んだ線とそれらローラの外周の交点にニップ部３０１Ｎを形成している。ニップ部３０１Ｎから、上記タイミングセンサ１１６がシート１１０の先端を検出する検出位置１１６ｐまでの距離は長さＬである。そのニップ部３０１Ｎを通り、駆動ローラ３０１ａ又は従動ローラ３０１ｂに接する接線Ｔを仮想線とする。一方、上記固定搬送ガイド３０３のガイド面３０３ａは、搬送方向の上流側の端部３０３ｂと、搬送方向の下流側の端部３０３ｃと、を有している。本画像形成装置１００においては、転写部３３０が接線Ｔに対して一方側（上側）に配置されている（図２参照）。そのため、幅方向から視て、搬送方向の下流側の端部３０３ｃが接線Ｔに対して一方側（上側）にあり、搬送方向の上流側の端部３０３ｂが接線Ｔに対して他方側（下側）にある。そして、ガイド面３０３ａは、ニップ部３０１Ｎが搬送路Ｐ２の側となるように接線Ｔに対して傾斜している。要するに、固定搬送ガイド３０３のガイド面３０３ａは、シート１１０の先端を接線Ｔに対して一方側（上側）にある転写部３３０に向かうように案内する。これにより、図４（ａ）に示すように、シート１１０がカールしてなければ、レジストローラ対３０１から搬送されてくるシート１１０の先端は、ガイド面３０３ａに接して倣うように搬送されることになる。

図４（ａ）で示す状態は、最厚シートに合わせて固定搬送ガイド３０３と移動搬送ガイド３０４との距離を決めた状態である。この状態で、ガイド面３０３ａとガイド面３０４ａとの距離である、搬送路Ｐ２におけるシートの厚さ方向の距離（以下、「パス間」ともいう）は、１．５ｍｍである。ここで、例えばシート１１０が薄紙で厚さ０．１ｍｍであり、シート１１０にカールや皺等が生じていないものとする。このようなシート１１０をレジストローラ対３０１により搬送した際、シート１１０の先端は、上述の接線Ｔに沿って直線的な最短経路を通ってタイミングセンサ１１６の検出位置１１６ｐを通過し、タイミングセンサ１１６によって検出される。このとき、ニップ部３０１Ｎからタイミングセンサ１１６の検出位置１１６ｐまでの到達距離は２５．０２ｍｍとなる。

図４（ｂ）で示す状態は、搬送路Ｐ２におけるパス間は、図４（ａ）に示す状態と同じであり、シート１１０が上向きにカールした状態である。ここでは、カールはシート１１０の先端から搬送方向の上流に１０ｍｍの位置で発生しているものとしている。この場合、シート１１０の先端が検出位置１１６ｐに到達した状態で、レジストローラ対３０１のニップ部３０１Ｎからシート１１０を２５．１５ｍｍ搬送している。即ち、この時点で、ニップ部３０１Ｎから検出位置１１６ｐまでに存在する実際のシートの長さが２５．１５ｍｍとなる。タイミングセンサ１１６（制御部９００（図６参照））は、図４（ａ）に示すようにシート１１０が直線的に搬送されたものとして、予め設定された値として２５．０２ｍｍであると検出するため、実際の紙の進行量は最大０．１３ｍｍずれる。例えばオフセット印刷を行う画像形成装置では、表裏位置合わせの誤差許容範囲が０．２ｍｍで印刷を行うことが可能なものがある。このような誤差レベルに対し、紙の吸湿による伸縮など他の要素による表裏位置合わせのばらつきが生じることを考慮すると、シートの先端の検出による誤差が０．１３ｍｍあることは誤差として大きい。

そこで、本第１の実施の形態においては、図４（ｃ）に示すように、シート１１０の厚さに合わせて移動搬送ガイド３０４を移動し、搬送路Ｐ２におけるパス間を調整する。図４（ｃ）に示す状態は、シート１１０が薄紙であるとして、搬送路Ｐ２におけるパス間を０．３ｍｍとしている。これにより、シート１１０がカールしていても、固定搬送ガイド３０３と移動搬送ガイド３０４とによって矯正される。そのため、シート１１０の先端が検出位置１１６ｐに到達した時点で、ニップ部３０１Ｎから検出位置１１６ｐまでに存在する実際のシートの長さが２５．０４ｍｍとなる。図４（ａ）で示すように、シート１１０がカールしていない場合に検知する長さと比較して、ずれ量は０．０２ｍｍとなり、誤差が低減できる。つまりシート１１０の先端の位置を精度良く検出することができる。

［搬送ガイドの駆動機構及び制御系の構成］
続いて、本画像形成装置１００の制御系の構成を図５及び図６を用いて説明する。図５は第１の実施の形態に係るタイミングセンサの位置における固定搬送ガイド及び移動搬送ガイドを示す断面図である。また、図６は第１の実施の形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。

図６に示すように、画像形成装置１００は、画像形成装置１００或いは画像形成システム１００Ｓ（図１参照）の動作を統括制御する制御部９００と、その制御部９００に接続されて各種データを記憶する記憶部９０１とを備えている。また、制御部９００には、操作部１８０（図１参照）、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）１８９、シート厚センサ１１８、駆動機構４００の駆動モータ４００Ｍ、上述のタイミングセンサ１１６、レジストローラ対３０１のレジモータ３０１Ｍ等が接続されている。

操作部１８０は、図１に示すように、ユーザに対して情報を表示する表示手段としてのディスプレイを備えている。また、操作部１８０は、ユーザが画像形成システム１００Ｓに対する指令やデータを受付け可能な受付け部として、例えば、テンキー及び印刷実行ボタン等の物理キーや、ディスプレイのタッチパネル機能を備えている。操作部１８０の操作により、ユーザは、あるシート収納庫１１３にセットされているシートの名称、坪量及び表面処理の有無等のシート属性を表す情報を制御部９００を介して記憶部９０１に入力することができる。

また、制御部９００は、受付け部としての外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）１８９を介して外部の有線又は無線通信網に接続され、外部のコンピュータ（不図示）との間で通信可能である。即ち、上記操作部１８０により入力される情報の代わりに、外部のコンピュータから情報の入力を受付けさせることができる。また、制御部９００は、画像形成装置１００に接続されて画像形成システム１００Ｓを構成する装置（本実施の形態では、フィニッシャ２００）の制御回路とも接続される。制御部９００は、これらの装置と通信を行って、画像形成装置１００及び各装置の動作を協調させる。

厚さ検出部としてのシート厚センサ１１８は、図１に示すように、シート収納庫１１３又は反転部１３６とレジストローラ対３０１とをつなぐシートの搬送経路上に配置されている。シート厚センサ１１８は、レジストローラ対３０１（つまり上記搬送路Ｐ２）に搬送されてくるシート１１０の厚さを検出する。具体的にシート厚センサ１１８は、例えば超音波をシート１１０に当ててその減衰を検出する超音波センサ等を用いることができるが、これに限らず、例えば可動部材をシートに接触させてその変位を測るようなものでもよい。

なお、タイミングセンサ１１６は、上述したように、シートの搬送方向においてレジストローラ対３０１と転写部３３０との間で、シート１１０の先端が到達したことを検出するセンサである。また、レジモータ３０１Ｍは、レジストローラ対３０１の駆動ローラ３０１ａを駆動するモータである。制御部９００は、このレジモータ３０１Ｍを制御することで、シート１１０の搬送速度を変更することが可能である。

駆動部としての駆動機構４００は、図５に示すように、移動搬送ガイド３０４を固定搬送ガイド３０３に対して近づけたり遠ざけたりし、つまりシートの幅方向に移動駆動可能にする機構である。駆動機構４００は、駆動モータ４００Ｍ（図６参照）と、ボールねじで構成されたボールねじ機構である直動機構４０１，４０２とを備えている。直動機構４０１，４０２は、それぞれネジ軸４０１ａ，４０２ａとナット４０１ｂ，４０２ｂとを有して構成されている。ナット４０１ｂは移動搬送ガイド３０４のシートの幅方向における一端部３０４Ａに、ナット４０２ｂは移動搬送ガイド３０４のシートの幅方向における他端部３０４Ｂに、それぞれ固定されている。これら移動搬送ガイド３０４の一端部３０４Ａ及び他端部３０４Ｂは、固定搬送ガイド３０３の幅方向よりも突出しており、つまり上述した最大幅サイズのシートの通過領域よりも外側に配置されている。従って、最大幅サイズのシートが通過することを妨げることはないように構成されている。そして、駆動モータ４００Ｍがそれぞれのネジ軸４０１ａ，４０２ａを回転駆動し、ナット４０１ｂ，４０２ｂを介して移動搬送ガイド３０４をシートの厚さ方向に移動駆動する。これにより、制御部９００は、搬送路Ｐ２のパス間が変わるように制御することが可能に構成されている。

［搬送路厚さ制御について］
ついで、制御部９００によって実行される、搬送路Ｐ２の厚さを変更して設定する搬送路厚さ制御について図７に沿って説明する。図７は第１の実施の形態に係る搬送路厚さ制御を示すフローチャートである。

制御部９００は、本第１の実施の形態に係る搬送路厚さ制御を開始すると、まず、シート１１０の厚さの情報であるシート厚さ情報を取得する（Ｓ１）。このシート厚さ情報は、上記シート厚センサ１１８の検出位置をシート１１０が通過した際にシート１１０の厚さを検出することで取得する。

次に、制御部９００は、シート厚さ情報に応じて目標となる搬送路Ｐ２の厚さ（移動搬送ガイド３０４の目標位置）を決定する（Ｓ２）。続いて、駆動機構４００の駆動モータ４００Ｍを駆動して、移動搬送ガイド３０４を目標位置に移動する（Ｓ３）。これにより、シート１１０の厚さが例えば１．０ｍｍの厚紙であれば、図４（ｂ）に示すように、搬送路Ｐ２の厚さが初期位置である１．５ｍｍに設定される。また、シート１１０の厚さが例えば０．１ｍｍの薄紙であれば、図４（ｃ）に示すように、搬送路Ｐ２の厚さが初期位置である１．５ｍｍから０．３ｍｍに狭められて小さく設定されることになる。そして、タイミングセンサ１１６の検出位置にシート１１０の先端が到達すると、タイミングセンサ１１６によりシート１１０を検出する（Ｓ４）。

この際、例えばシート１１０が薄紙でカールしていたとしても、レジストローラ対３０１のニップ部３０１Ｎからタイミングセンサ１１６の検出位置１１６ｐに到達すまでに搬送されたシート長さと、それらの距離Ｌとの誤差が小さく抑えられることになる。制御部９００は、このシート１１０の検出タイミングに基づきレジモータ３０１Ｍを制御し、レジストローラ対３０１の搬送速度を低下させるタイミングを調整する。即ち、シート１１０の先端（画像形成開始位置）が転写部３３０に到達するタイミングを、中間転写ベルト１０６に形成されているトナー像が転写部３３０に到達するタイミングに合わせる。

その後、制御部９００は、タイミングセンサ１１６で先端を検出したシート１１０がジョブにおける最終シートであるか否かを判断し（Ｓ５）、最終シートでなければ（Ｓ５のＮｏ）、ステップＳ１に戻り、上記制御を繰り返す。そして、タイミングセンサ１１６で先端を検出したシート１１０がジョブにおける最終シートであれば（Ｓ５のＹｅｓ）、以上で本搬送路厚さ制御を終了する。

［第１の実施の形態のまとめ］
以上説明したように、シート厚さ情報が厚紙の厚さ（第１の厚さ）である場合に搬送路Ｐ２のパス間（厚さ方向の距離）を大きな距離（第１の距離）にする。反対に、シート厚さ情報が厚紙の厚さ（第１の厚さ）よりも薄い薄紙の厚さ（第２の厚さ）である場合に搬送路Ｐ２のパス間を小さい距離（第２の距離）にする。これにより、厚いシートであってもジャムを発生し難くして、画像形成を可能とするものでありながら、薄いシートであっても、シートの先端の位置を精度良く検出することができる。

ところで、本画像形成装置１００では、シートの搬送路が屈曲している場所があり、剛性が高い厚紙等の厚いシートを搬送する際に搬送抵抗を低減するため、パス間の基本設定を、シートの厚さよりも十分広い１．５ｍｍ以上に設定している。今後、画像形成装置１００で対応可能なシートの種類を多くするため、さらに厚くて剛性の高いシートを搬送することになった場合には、パス間をさらに広げる必要がある。そして、タイミングセンサ１１６の検出位置１１６ｐとレジストローラ対３０１のニップ部３１０１Ｎとの間の搬送路Ｐ２でもパス間を１．５ｍｍよりも大きくしてしまうと、薄いシートにおけるたわみやカールの影響が大きくなる。そのため、トナー像とシートとの位置ずれが大きくなってしまう虞がある。しかしながら、本第１の実施の形態のように、搬送路Ｐ２のパス間をシートの厚みに応じて変更する場合、特に薄いシートであるときにパス間を小さくすることで、上記なような位置ずれを小さくすることができる。また、特に厚いシートであるときに、パス間を大きくすることで、ジャムの発生等を低減し、搬送を可能とすることができる。要するに、本画像形成装置１００は、厚いシートと薄いシートとのどちらでも対応することが可能となる。

また、本第１の実施の形態では、移動搬送ガイド３０４をボールねじ機構である直動機構４０１，４０２により支持し、駆動モータ４００Ｍによって駆動して目標の位置で停止することで、連続的かつ高精度な位置決めを可能としている。連続的な位置決めが可能であるということは、シート１枚ごとの厚さが検知できていれば、常に最適なパス間を設定し続けられることを意味する。例えば画像形成装置１００において設定された印刷設定のシート坪量レンジに基づいて段階的にパス間を設定する場合よりも、さらにシートの先端の位置の検出精度におけるばらつきを低減できる。なお、ボールねじ機構を用いることは、高精度な部品が多数必要になるため、高価になりやすいが、高精度の位置決めが可能となる。本第１の実施の形態では、ボールねじ機構である直動機構４０１，４０２を２か所に設置しているが、単体で設置しても、３か所以上で設置してもよい。

なお、代替技術として樹脂製の薄い部材（可撓性部材）を用いてパス間を狭めたり、紙の姿勢のばらつき抑えたりする方法が考えられる。しかしながら、一般に搬送面を形成する亜鉛メッキ鋼板やステンレス鋼板に対し、樹脂部材は耐久性が低く、特に印刷枚数が多い商業印刷の用途には適さない。また、可撓性部材では、パス間のうちの一部のみでシートを矯正することしかできず、タイミングセンサ１１６の検出位置１１６ｐに対して搬送方向の上流側の領域で広く矯正したい場合に適さない。本画像形成装置１００では、検出位置１１６ｐに対して搬送方向の上流側で特に搬送方向に長くシートを矯正することができ、シート１１０の先端を検出する際の精度を良好にすることができる。

また、本第１の実施の形態では、シート厚センサ１１８を用いてシート厚さ情報を取得し、その情報を用いてパス間を調整しているが、厚さの検出方法はシート厚センサ１１８の検出だけに限らない。即ち、シート厚さ情報は、操作部１８０に対するユーザによるシートの種別の情報の入力や、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）１８９を介して外部のコンピュータ（不図示）におけるユーザによるシートの種別の情報の入力に基づき取得してもよい。具体的には、例えば印刷時に設定するシート坪量レンジの設定値を活用してもよい。この場合、シートの厚さと坪量の関係を予め設定しておき、入力された坪量に応じてパス間を設定することになる。

＜第２の実施の形態＞
続いて、上記第１の実施の形態を一部変更した第２の実施の形態について、図８を用いて説明する。図８（ａ）は第２の実施の形態に係るタイミングセンサの位置における固定搬送ガイド及び移動搬送ガイドをシートの搬送方向から視た状態で示す断面図である。図８（ｂ）は第２の実施の形態に係る駆動機構をシートの幅方向から視た状態で示す拡大模式図である。なお、本第２の実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態と同様な部分に同符号を用い、その説明を省略する。

本第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態に比して、移動搬送ガイド３０４の駆動機構を変更したものである。詳細には、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、駆動部としての駆動機構５００は、移動搬送ガイド３０４の一端部３０４Ａと他端部３０４Ｂとに回転可能に支持されたカム５０１，５０１と、付勢部としてのバネ５０２，５０２とを有している。バネ５０２，５０２は、画像形成装置１００のフレーム１０１Ｆと移動搬送ガイド３０４との間に縮設され、移動搬送ガイド３０４を固定搬送ガイド３０３に向けて付勢する。そして、駆動モータ４００Ｍに駆動されるカム５０１，５０１は、固定搬送ガイド３０３に接する外周面が楕円形状に形成されている。即ち、カム５０１，５０１は、駆動モータ４００Ｍによって回転駆動されつつ位置決めされることで、固定搬送ガイド３０３に対して移動搬送ガイド３０４をバネ５０２，５０２の付勢力に抗して離間させる。要するに、駆動モータ４００Ｍ及びカム５０１，５０１は、ガイド面３０４ａをガイド面３０３ａに対して移動駆動し、ガイド面３０４ａをガイド面３０３ａから離間する方向に駆動する。

制御部９００は、駆動モータ４００Ｍを制御することでカム５０１，５０１の回転角度を指定する。すると、カム５０１，５０１の径に合わせて固定搬送ガイド３０３のガイド面３０３ａに対する移動搬送ガイド３０４のガイド面３０４ａの位置、即ちパス間が変更自在に設定される。このカム５０１，５０１を高精度に加工しておくことで、パス間を高精度に位置決めすることができる。なお、第１の実施の形態に係る駆動機構４００に比して、カム５０１を安定して高さを位置決めするための形状に形成することには限界があり、また、カム軸や移動搬送ガイド３０４自体がバネ５０２によって撓んでしまう等の虞はある。しかしながら、ボールねじ等の機構を用いる場合よりも、安価に構成することができる。

なお、第２の実施の形態における、これ以外の構成、作用、及び効果は、上記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

＜第３の実施の形態＞
続いて、上記第２の実施の形態を一部変更した第３の実施の形態について、図９を用いて説明する。図９は第３の実施の形態に係るタイミングセンサの位置における固定搬送ガイド及び移動搬送ガイドをシートの搬送方向から視た状態で示す断面図である。なお、本第３の実施の形態の説明においては、上記第１及び第２の実施の形態と同様な部分に同符号を用い、その説明を省略する。

本第３の実施の形態においては、第２の実施の形態に比して、図９に示すように、移動搬送ガイド３０４のシートの幅方向における長さを、上記最大幅サイズよりも小さくしたものである。また、移動搬送ガイド３０４の幅方向の両側に、ガイド面３０３ａに対向配置されて搬送路Ｐ２を形成する第３案内面であるガイド面３０５ａをそれぞれ有する固定搬送ガイド３０５Ａ，３０５Ｂを備えているものである。これら固定搬送ガイド３０５Ａ，３０５Ｂは、画像形成装置１００の内部でフレーム１０１Ｆに対して移動不能に固定されている。そして、駆動機構５００のカム５０１，５０１の外周面は、固定搬送ガイド３０３ではなく、固定搬送ガイド３０５Ａ，３０５Ｂのガイド面３０５ａとは反対側の外面３０５ｂに接するように構成されている。要するに、駆動モータ４００Ｍ及びカム５０１，５０１は、ガイド面３０４ａをガイド面３０５ａに対して移動駆動し、ガイド面３０４ａをガイド面３０３ａから離間する方向に駆動することでパス間を変更自在に設定する。

例えば第１及び第２の実施の形態では、パス間の広さをシートの幅方向における全域で設定することになる。このため、例えば薄紙に合わせて０．３ｍｍといった狭いパス間に設定した場合、シート１１０の搬送抵抗を増大させてしまう。さらに、ガイド面３０３ａやガイド面３０４ａを構成する部品の平面度や、設置時のたわみなどの影響によってパス間が容易に変わってしまい、パス間が狭くなりすぎて不送りやシートへの傷などを発生する可能性がある。

本第３の実施の形態においては、タイミングセンサ１１６の検出位置１１６ｐに対し、シート１１０におけるシートの搬送方向から視てシートの幅方向において重なる部分の姿勢が矯正（規制）されていればよい。換言すると、検出位置１１６ｐに対し、シート１１０におけるシートの搬送方向に沿った部分における姿勢が矯正されていればよい。そのため、幅方向の全域でガイド面３０４ａを移動する必要がなく、図９に示すように、タイミングセンサ１１６の検出位置１１６ｐがある周辺領域（本実施の形態では検出位置１１６ｐを含む約７０ｍｍの幅）の範囲でガイド面３０４ａを動かす。一方、ガイド面３０５ａ，３０５ａは、広いパス間に固定したままである。これにより、例えば第２の実施の形態のようにガイド面３０４ａを幅方向の全域（最大幅サイズ以上の領域）で動かした場合と、同等レベルでタイミングセンサ１１６の検出精度を向上させることができる。また、本第３の実施の形態のように、幅方向の一部でパス間を狭くすることは、他領域のパス間（ガイド面３０５ａ，３０５ａにおけるパス間）が広いため、搬送抵抗を低減することができる。さらに、例えば第２の実施の形態に比して、ガイド面３０４ａを位置決めする基準がガイド面３０３ａから外面３０５ｂに変わるため、パス間の位置決め精度が低下する虞があるが、小型化を図ることができる。

なお、第３の実施の形態における、これ以外の構成、作用、及び効果は、上記第１及び第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

［他の実施の形態の可能性］
なお、以上説明した第１乃至第３の実施の形態においては、転写部３３０にシート１１０の先端を到達させるタイミングを検出するタイミングセンサ１１６の検出精度を向上するものについて説明した。しかしながら、これに限らず、シートの先端の位置を精度良く検出する必要がある場所が画像形成装置の内部にあれば、どのような場所に移動搬送ガイドを設けても構わない。例えばレジストローラ対にシートを突き当てて撓みを形成して斜行補正を行うもので、タイミングセンサが、レジストローラ対のシート搬送方向の上流側に配置され、レジストローラ対の回転開始のタイミングを検出するためのものでもよい。この場合、移動搬送ガイドによって搬送路のパス間を調整する構造は、タイミングセンサのシート搬送方向の上流側に配置されていればよい。

また、上記第１乃至第３の実施の形態においては、移動搬送ガイドによって搬送路のパス間を調整する構造が、タイミングセンサのシート搬送方向の上流側に配置され、シートの先端を精度良く検出するものについて説明した。しかしながら、これに限らず、移動搬送ガイドによって搬送路のパス間を調整する構造が、タイミングセンサのシート搬送方向の下流側に配置され、シートの後端を精度良く検出するものであってもよい。この場合は、シートの後端においてカールが生じているものに精度向上の効果がある。

また、上記第１乃至第３の実施の形態においては、画像形成部が電子写真方式で画像形成を行う、所謂レーザプリンタであるものを説明した。しかしながら、これに限らず、例えばインクジェットプリンタ等、画像形成部がどのように画像を形成するものであっても構わない。

また、上記第１乃至第３の実施の形態においては、搬送路Ｐ２のパス間を調整するために、固定搬送ガイド３０３に対して移動搬送ガイド３０４がシートの厚み方向に移動するものについて説明した。しかしながら、これに限らず、両方の搬送ガイドが移動するものであっても構わない。さらに、移動する搬送ガイドの方向は、必ずしもガイド面に対して垂直である必要はなく、例えば搬送ガイドがガイド面に対して傾斜した方向に直線的に移動したり、円弧に沿って移動したりして、パス間を調整するものであってもよい。

また、上記第１乃至第３の実施の形態においては、タイミングセンサ１１６がレジストローラ対３０１により搬送されるシート１１０の先端を検出するものを説明した。しかしながら、これに限らず、シート搬送部としては、例えば搬送ローラ、給送ローラ、転写ローラ、定着ローラ等、シートを搬送するものであればどのようなものであってもよい。

２０…定着処理機構（定着部）／１００…画像形成装置／１０２…画像形成エンジン（画像形成部）／１１０…シート／１１６…タイミングセンサ（先端検出部）／１１８…シート厚センサ（厚さ検出部）／１８０…操作部（受付け部）／１８９…外部インタフェース（受付け部）／３０１…レジストローラ対（シート搬送部）／３０１ａ…駆動ローラ（第１ローラ）／３０１ｂ…駆動ローラ（第２ローラ）／３０１Ｎ…ニップ部／３０３ａ…ガイド面（第２案内面）／３０３ｂ…上流側の端部／３０３ｃ…下流側の端部／３０４ａ…ガイド面（第１案内面）／３０５ａ…ガイド面（第３案内面）／３３０…転写部／４００…駆動機構（駆動部）／５００…駆動機構（駆動部）／５０２…バネ（付勢部）／９００…制御部／Ｔ…接線

Claims (16)

1. シートに画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部にシートを搬送するシート搬送部と、
   シートの先端を検出位置で検出する先端検出部と、
   シートの搬送方向において前記シート搬送部と前記検出位置との間に配置され、互いに対向配置されることでシート搬送路を形成する第１案内面及び第２案内面と、
   前記第１案内面を、前記シート搬送路におけるシートの厚さ方向の距離が変わるように移動駆動可能な駆動部と、
   前記先端検出部によるシートの先端の検出結果に基づき、前記シート搬送部を制御することによって、前記画像形成部にシートの先端が到達するタイミングを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記シート搬送部が搬送するシートの厚さに関する情報が第１の厚さである場合に、前記シート搬送路における前記厚さ方向の距離が第１の距離となるように前記駆動部を制御し、
   前記シート搬送部が搬送するシートの厚さに関する情報が前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さである場合に、前記シート搬送路における前記厚さ方向の距離が前記第１の距離よりも小さい第２の距離となるように前記駆動部を制御する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記先端検出部は、前記シート搬送部よりも前記搬送方向の下流側に配置され、
   前記制御部は、前記先端検出部によるシートの先端の検出結果に基づき、前記シート搬送部によるシートの搬送速度を変更することによって、前記画像形成部にシートの先端が到達するタイミングを制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成部は、シートに画像を転写する転写部と、前記転写部によりシートに転写された画像をシートに定着させる定着部と、を有し、
   前記制御部は、前記先端検出部によるシートの先端の検出結果に基づき、前記シート搬送部を制御することによって、前記転写部にシートの先端が到達するタイミングを制御する、
   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案内面は、移動不能に配置されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１案内面は、前記搬送方向と直交する幅方向において前記搬送方向から視て前記検出位置と重なるように、かつシートの前記幅方向のサイズに関して前記シート搬送部が搬送可能な最大幅サイズよりも前記幅方向の距離が小さい、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第１案内面に対して前記幅方向に並んで配置され、前記第２案内面に対向配置されると共に移動不能に配置される第３案内面を備える、
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記駆動部は、前記第１案内面を、前記第３案内面に対して移動駆動させる、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第１案内面を前記第２案内面に向けて付勢する付勢部を備え、
   前記駆動部は、前記第１案内面を前記第２案内面から離間する方向に駆動する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第１案内面は、前記搬送方向と直交する幅方向のサイズに関して前記シート搬送部が搬送可能な最大幅サイズよりも前記幅方向の距離が大きい、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
10. 前記駆動部は、前記搬送方向と直交する幅方向において前記最大幅サイズのシートが搬送される位置よりも外側に配置される、
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記駆動部は、前記第１案内面を、前記第２案内面に対して移動駆動させる、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記第１案内面を前記第２案内面に向けて付勢する付勢部を備え、
    前記駆動部は、前記第１案内面を前記第２案内面から離間する方向に駆動する、
    ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
13. 前記シート搬送部は、互いに接してニップ部を形成する第１ローラ及び第２ローラを有し、
    前記第２案内面は、前記搬送方向と直交する幅方向から視て、前記搬送方向の下流側の端部が前記ニップ部で前記第１ローラに接する接線に対して一方側にあり、前記搬送方向の上流側の端部が前記接線に対して他方側にあり、かつ前記ニップ部が前記シート搬送路の側となるように前記接線に対して傾斜している、
    ことを特徴とする請求項４乃至１２の何れか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記転写部は、前記幅方向から視て、前記接線に対して一方側に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記シート搬送部よりもシート搬送方向の上流側に配置され、シートの厚さを検出する厚さ検出部を備え、
    前記制御部は、前記シートの厚さに関する情報として、前記厚さ検出部により検出されたシートの厚さを用いる、
    ことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の画像形成装置。
16. ユーザにより入力されるシートの種別の情報を受付ける受付け部を備え、
    前記制御部は、前記シートの厚さに関する情報として、前記受付け部により受付けたシートの種別の情報に基づくシートの厚さの情報を用いる、
    ことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の画像形成装置。

Images