JP3776398B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機，ファクシミリ装置，プリンタ及びこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、画像形成装置は、給紙カセットに収容したシート（例えば、コピー紙，プラスチックフィルム等）をシート搬送路に沿ってレジストローラまで搬送して、そのシートの先端をレジストローラに突き当てて斜め送りを修正し、感光体の表面に形成されたトナー画像の先端とシートの先端とが整合するように、レジストローラがシートを感光体と転写デバイスとの間に送り込むようになっている。
【０００３】
このような画像形成装置において、レジストローラは、比較的摩擦係数の大きなゴム材料（例えば、エチレンープロピレンゴム（ＥＰＤＭ））で形成され、シートとの接触により摩耗して、シート搬送速度が遅くなり、感光体上のトナー画像の先端位置とシート先端位置とのずれを生じる場合があった。
【０００４】
そこで、レジストローラの摩耗に起因するシート搬送速度の低下を補正できるようにした画像形成装置が案出された（特許文献１参照）。この特許文献１に開示された画像形成装置は、記憶部に記憶したレジストローラの給紙回転時間，回転数又は給紙枚数に応じた、レジストローラの摩耗によるシート搬送速度の低下を補正するための回転数データテーブルを使用して、レジストローラの駆動源の回転数を自動的に補正するように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０４６９６号公報（段落番号００４０〜００４４，図３参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような特許文献１の画像形成装置は、レジストローラの回転数を他のシート搬送ローラの回転数とは別に可変制御するようになっているため、レジストローラ駆動用の駆動源と他のシート搬送ローラ駆動用の駆動源を別に設置しなければならない。しかも、レジストローラの駆動源は、可変制御できる駆動源にしなければならない。
【０００７】
したがって、この特許文献１に開示された技術は、シート搬送ローラとレジストローラを同一の駆動源で回転駆動させる構成の画像形成装置に対し、ハード的な構成及びソフト的な構成を代えることなく適用することが困難であり、従来の画像形成装置よりもハード的な構成が複雑化すると共に、製品価格の高騰を招くという問題を有していた。
【０００８】
そこで、本発明は、従来の画像形成装置のハード的な構成を変更することなく、レジストローラの摩耗に起因する不具合の発生を効果的に補正できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、シート供給手段から送り出されたシートの先端をレジスト手段に突き当て、このレジスト手段によって前記シートの斜め送りを修正した後、前記レジスト手段が前記シートの先端を感光体のトナー画像の先端に整合させるように転写位置に送り出すように構成された画像形成装置に関するものである。そして、この画像形成装置は、前記レジストローラよりもシート搬送方向上流側で、且つ前記レジストローラの近傍位置に配置され、前記シートの後端を検知するシート検知手段を備えている。また、この画像形成装置は、前記レジストローラが始動してから前記シート検知手段が前記シートの後端を検知するまでのシート搬送時間（ｔｈ）と前記シートサイズ毎の基準のシート搬送時間（ｔ０）との差（Δｔ＝ｔ０−ｔｈ）を算出し、この算出値（Δｔ）に、前記レジストローラのニップ中心から前記転写位置までの距離（Ｌ０）と前記シートのシート搬送方向長さ（Ｌ１）との比（Ｌ０／Ｌ１）を乗じ、前記転写位置におけるシート到達時間のズレ（Ｔｘ）を算出し（Ｔｘ＝Δｔ・（Ｌ０／Ｌ１））、この転写位置におけるシート到達時間のズレ（Ｔｘ）の分だけ前記レジストローラの始動時間を調整し、前記感光体のトナー画像の先端と前記シートの先端とを前記転写位置において整合させる制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の概略構成図である。この図に示す画像形成装置１は、原稿読み取り部２とプリンタ部３とを備えている。
【００１２】
このうち、原稿読み取り部２は、原稿を読み取り位置に自動的に送り出し、原稿の画像データを光学的に読み取り、その光学的に読み取った画像データを光電変換により電気信号に変換し、その電気信号（画像データ）をプリンタ部３に配置された制御手段４に出力するようになっている。
【００１３】
プリンタ部３は、シート（コピー用紙，プラスチックフィルム等）Ｓを積載するように構成された複数のシート供給手段５，６，７，８と、これら複数のシート供給手段５，６，７，８から送り出されたシートＳの移動を案内するシート搬送路１０ａ，１０ｂ，１０と、このシート搬送路１０の途中に配置された画像形成部１１と、この画像形成部１１によってシートＳに転写されたトナー画像をシートＳに定着させる定着部１２と、この定着部１２から送り出されたシートＳを排紙トレイ１３上に案内するシート排出路１４と、このシート排出路１４のシート搬送方向下流端に配置されたシート排出ローラ１５と、シート排出路１４と分岐して延びる分岐路１６と、この分岐路１６内を搬送されたシートＳの表裏を反転して画像形成部１１よりもシート搬送方向上流側のシート搬送路１０ａに戻す両面印刷ユニット１７と、を備えている。
【００１４】
また、このプリンタ部３のシート搬送路１０ａ，１０ｂ，１０には、シートＳをシート搬送路１０ａ，１０ｂ，１０に沿って搬送するシート搬送ローラ１８が所定の間隔で複数配置されている。そして、画像形成部１１のシート搬送方向上流側近傍のシート搬送路１０には、レジストローラ２０が配置されている。このレジストローラ２０は、例えば、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）等の材料で形成されている。また、シート搬送ローラ１８は、クロロプレンゴム（ＣＲ）で形成されることが多いが、レジストローラ２０と同一の材料で形成するようにしてもよい。
【００１５】
このレジストローラ２０は、シート搬送ローラ１８を駆動する駆動源（例えば、モータ）２１にクラッチ２２を介して連繋されている（図２参照）。そして、このレジストローラ２０は、静止状態において、シートＳ先端がニップに突き当てられるようになっており、シートＳの斜め送りを矯正した後、そのシートＳを画像形成部１１の転写位置Ｐに所定のタイミングで送り込むようになっている。
【００１６】
そして、シート搬送路１０ａ，１０ｂには、シート搬送を検知するペーパーフィードセンサ２３が配置され、このペーパーフィードセンサ２３からの信号に基づいて、画像形成部１１及びレジストローラ２０の作動のタイミングが制御されるようになっている。また、レジストローラ２０のシート搬送方向上流側近傍のシート搬送路１０には、シートＳの移動を検知するレジストセンサ（シート検知手段）２４が配置されている。
【００１７】
図２は、画像形成装置１の制御ブロック図である。この図２に示す制御手段（ＣＰＵ）４は、装置本体２５内に配置されており（図１参照）、原稿読み取り部２からの画像データが入力されたり、レジストセンサ２４やペーパーフィードセンサ２３からの検知信号が入力されるようになっている。そして、この制御手段４は、予め内部メモリに記録された制御ソフトや各センサ（２３，２４）等からの信号に基づいて、画像形成部１１，定着部１２，駆動源２１及びエア給紙装置２６を作動させると共に、駆動源２１に連繋されたクラッチ２２，２７のＯＮ・ＯＦＦを制御するようになっている。尚、シート搬送ローラ１８及びシート排出ローラ１５は、駆動源２１の作動と共に回動する。一方、給紙ローラ２８は、クラッチ２７が接続された場合のみ、駆動源２１によって回動させられる。また、レジストローラ２０は、クラッチ２２が接続された場合にのみ、駆動源２１によって回動させられる。
【００１８】
また、プリンタ部３を構成する画像形成部１１は、図１に示すように、ドラム状の感光体３０と、この感光体３０の周囲に配置された帯電デバイス３１、露光デバイス３２、現像デバイス３３、転写デバイス３４、クリーニングデバイス３５等を備えている。このような構成の画像形成部１１は、感光体３０が図示しない駆動手段によって所定のプロセススピード（周速度）で矢印Ａ方向に回転駆動され、その表面が帯電デバイス３１によって所定の極性・電位に均一に帯電される。帯電後の感光体３０は、その表面に露光デバイス３２によって静電潜像が形成される。ここで、露光デバイス３２は、図示しないスキャナ部、又は、ネットワーク等の通信手段によって接続された他の画像形成装置，コンピュータ，スキャナ等からの画像情報に基づいて、感光体３０の表面にレーザー光を照射し、感光体３０表面のレーザー光照射部分の電荷を除去して画像情報に応じた静電潜像を形成する。感光体３０の表面に形成された静電潜像は、現像デバイス３３によって、電荷を有するトナーが静電的に付着されてトナー像として現像される。この感光体３０の表面に付着されたトナー像は、転写デバイス３４によってシートＳに転写される。
【００１９】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１による印刷状態の概略を説明する。
【００２０】
まず、シートＳの片面にのみ印刷する場合について説明する。いずれかのシート供給手段（５，６，７，８）から送り出されたシートＳは、シート搬送ローラ１８によってシート搬送路（１０ａ又は１０ｂ），１０に沿ってレジストローラ２０まで搬送され、その先端が停止しているレジストローラ２０のニップに突き当てられる。この際、シートＳは、レジストローラ２０が回動し始めるまでの時間、シート搬送ローラ１８によって送られているため、シート搬送路１０中でバックリングされ（シートＳ先端側が部分的に湾曲変形させられ）、このバックリングにより斜め送りが矯正される。その後、感光体３０の表面に形成された画像とシートＳ先端が合うタイミングでレジストローラ２０が回転を開始し、シートＳが感光体３０と転写デバイス３４との間の転写位置Ｐにレジストローラ２０によって送り込まれる。
【００２１】
シートＳは、転写位置Ｐにおいて感光体３０のトナー像が転写され、定着部１２に送られてトナー像が定着させられる。定着部１２から送り出されたシートＳは、シート排出路１４に沿って搬送され、シート排出ローラ１５によって排紙トレイ１３上に排出される。
【００２２】
シートＳの両面に印刷を施す場合には、定着部１２から送り出されたシートＳが分岐爪３６で分岐路１６に案内され、そのシートＳが両面印刷ユニット１７内に導かれる。両面印刷ユニット１７内に導入されたシートＳは、スイッチバック搬送路３７にシートＳの先端側から送り込まれた後、シートＳの後端を先端側にしてスイッチバック搬送路３７から還流路３８に送り出される。これにより、シートＳの表裏が反転される。そして、表裏が反転されたシートＳは、還流路３８からシート搬送路１０ａに戻され、上述の片面印刷の場合と同様に、シート搬送ローラ１８及びレジストローラ２０により搬送され、画像形成部１１及び定着部１２を経て、未印刷面であった他の片面に画像が形成され、両面印刷が終了する。そして、両面印刷されたシートＳは、シート排出路１４を搬送された後、シート排出ローラ１５によって排紙トレイ１３上に排出される。
【００２３】
なお、上述の片面にのみ印刷されたシートＳを表裏を反転した状態で排紙トレイ１３上に排出する場合には、定着部１２から排出されたシートＳを分岐路１６を介して両面印刷ユニット１７に導き、そのシートＳを先端側からスイッチバック搬送路３７に送り込んだ後、そのシートＳの後端側を先端側にして反転排出路４０に送り出す。これにより、表裏が反転されたシートＳは、シート搬送ローラ４１によってシート排出路１４に戻され、シート排出ローラ１５によって排紙トレイ１３上に排出される。
【００２４】
ここで、本実施の形態の画像形成装置１は、高速印刷を可能にするため、ペーパーフィードセンサ２３のシート検知信号に基づいて画像形成部１１及びレジストローラ２０等の作動を制御するようになっている。なお、本実施の形態の画像形成装置１は、シート搬送速度が大きいため、感光体３０に近い位置にあるレジストセンサ２４のシート検知信号に基づいて画像形成部１１及びレジストローラ２０の作動を制御することが困難である。
【００２５】
次に、図３のフローチャート図に基づいて、レジストローラ２０の摩耗に起因する感光体３０のトナー画像の先端とシートＳの先端とのズレを補正する制御動作を説明する。
【００２６】
レジストローラ２０は、強い搬送力でシートＳを搬送するようになっているため、使用時間が増加するに従って（又はシート搬送枚数が増加するに従って）摩耗し、シート搬送速度が遅くなる。その結果、レジストローラ２０がシート送り出しのための回転を開始した後、シートＳが転写位置Ｐに到達するまでの時間に遅れを生じ、感光体３０のトナー画像の先端とシートＳの先端位置とにズレを生じることになる。そこで、図３に示すレジストローラ２０の始動タイミングの調整を所定のシート枚数毎（例えば、給紙カウンタの数値が１０００枚増加する毎）に自動的に行うようになっている。尚、このレジストローラ２０の始動タイミングの調整時期は、レジストローラ２０の材質や使用条件等に応じて適宜設定することができる。
【００２７】
シートＳがペーパーフィードセンサ２３を通過し、所定のタイミング（基準タイミング）で画像形成部１１とレジストローラ２０が始動する（ステップＳ１）。制御手段４からの制御信号でクラッチ２２がＯＮし（繋がり）、レジストローラ２０が回転を開始すると、タイマー機能部４ａが作動してシート搬送時間の計測を開始する（ステップＳ２）。シートＳがレジストローラ２０によって転写位置Ｐ方向に送り出され、シートＳの後端がレジストセンサ２０によって検知されると（すなわち、レジストセンサ２０がＯＦＦになると（ステップＳ３））、その検知信号が制御手段４に入力され、タイマー機能部４ａが作動を停止してシート搬送時間の計測を終了する（ステップＳ４）。
【００２８】
制御手段４は、タイマー機能部４ａによるシートＳ一枚毎のシート搬送時間を積算する（ステップＳ５）。そして、制御手段４は、カウンター機能部４ｂの計測カウンタ値を１加える（ステップＳ６）。このステップＳ１〜Ｓ６までの動作は、計測カウンタ値がｍ（例えば、計測対象となるシート枚数が１００枚）になるまで繰り返し続けられる（ステップＳ７）。
【００２９】
計測カウンタ値がｍになると（ステップＳ７）、計測時間の平均値ｔｈを算出する（ステップＳ８）。
【数１】

【００３０】
次いで、制御手段４の図示しないメモリ内に予め記憶されたシートサイズ毎の基準シート搬送時間（ｔ０）と計測時間の平均値（ｔｈ）との差（時間的ズレ：Δｔ）を算出する（ステップＳ９）。
【数２】

【００３１】
この算出値（Δｔ）は、レジストローラ２０の摩耗に伴うシート搬送時間の遅れである。したがって、この算出値（Δｔ）に基づいて、レジストローラ２０の始動のタイミングを調整する（ステップＳ１０）。
【００３２】
すなわち、一枚のシートＳで算出値（Δｔ）分だけ時間的遅れ（時間的ズレ）が生じる。したがって、レジストローラ２０のニップ中心Ｎから転写位置Ｐまでの距離をＬ０とし、シートＳのシート搬送方向長さをＬ１とすると、転写位置Ｐにおけるシート到達時間のズレ（シート搬送遅れ）Ｔｘは、
【数３】

となる。
【００３３】
したがって、制御手段４は、算出値（Δｔ）に基づき上記（Ｔｘ）を算出し、その（Ｔｘ）分だけ早めにクラッチ２２をＯＮさせる信号を出力し、レジストローラ２０を（Ｔｘ）分だけ早めに始動させることにより、感光体３０のトナー画像の先端とシートＳの先端とが転写位置Ｐにおいて整合するように作動制御する。
【００３４】
以上のように、本実施の形態によれば、レジストローラ２０が摩耗して、レジストローラ２０のシート搬送速度の低下に起因する時間的ズレ（Δｔ）が生じても、レジストローラ２０の作動開始時間を時間的ズレ（Δｔ）に基づいて調整すれば、転写位置Ｐにおいて、感光体３０のトナー画像の先端とシートＳの先端を正確に整合させることができる。
【００３５】
したがって、本実施の形態によれば、画像形成装置１の制御手段４の制御プログラムを代えるだけで、レジストローラ２０の摩耗に起因する感光体３０の画像の先端とシートＳの先端のズレを補正でき、特許文献１のようなレジストローラ用の駆動源をシート搬送ローラの駆動源と別に設置する必要がなくなる。その結果、画像形成装置１のハード的な構成が簡素化し、製品コストが低廉化する。
【００３６】
尚、本発明において画像形成装置１とは、複写機，プリンタ，ファクシミリ装置及びこれらの複合機等を広く含むものである。また、感光体３０は、ドラム状の感光体に限られず、ベルト状の感光体を適用してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、レジストローラが始動してからシート検知手段がシートの後端を検知するまでのシート搬送時間（ｔｈ）とシートサイズ毎の基準のシート搬送時間（ｔ０）との差（Δｔ＝ｔ０−ｔｈ）を算出し、この算出値（Δｔ）に基づいてレジストローラの始動時間を調整するようになっているため、レジストローラの摩耗に起因するシート搬送速度の低下が生じたとしても、感光体の画像の先端とシートの先端を確実に整合させることができる。したがって、本発明によれば、レジストローラの回転数を変化させることができる駆動源を別途設置する必要がなくなり、製品価格の低廉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置の制御ブロック図である。
【図３】図１の画像形成装置の制御状態を説明するフローチャート図である。
【符号の説明】
１……画像形成装置、４……制御手段、５，６，７，８……シート供給手段、２０……レジストローラ、２４……レジストセンサ（シート検知手段）、３０……感光体、Ｓ……シート、Ｐ……転写位置

Claims (1)

1. シート供給手段から送り出されたシートの先端をレジストローラに突き当て、このレジストローラによって前記シートの斜め送りを修正した後、前記レジストローラが前記シートの先端を感光体のトナー画像の先端に整合させるように転写位置に送り出すように構成された画像形成装置において、
   前記レジストローラよりもシート搬送方向上流側で、且つ前記レジストローラの近傍位置に配置され、前記シートの後端を検知するシート検知手段と、
   前記レジストローラが始動してから前記シート検知手段が前記シートの後端を検知するまでのシート搬送時間（ｔｈ）と前記シートサイズ毎の基準のシート搬送時間（ｔ０）との差（Δｔ＝ｔ０−ｔｈ）を算出し、この算出値（Δｔ）に、前記レジストローラのニップ中心から前記転写位置までの距離（Ｌ０）と前記シートのシート搬送方向長さ（Ｌ１）との比（Ｌ０／Ｌ１）を乗じ、前記転写位置におけるシート到達時間のズレ（Ｔｘ）を算出し（Ｔｘ＝Δｔ・（Ｌ０／Ｌ１））、この転写位置におけるシート到達時間のズレ（Ｔｘ）の分だけ前記レジストローラの始動時間を調整し、前記感光体のトナー画像の先端と前記シートの先端とを前記転写位置において整合させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images