JP4782535B2

JP4782535B2 - 用紙搬送装置及び給紙装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP4782535B2
Application number: JP2005302066A
Authority: JP
Inventors: 徳明福邊
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2005-10-17
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2025-10-17
Also published as: JP2007106588A

Description

本発明は、用紙の幅方向の位置を検出する用紙位置検出手段を有する用紙搬送装置、この用紙搬送装置を備えた給紙装置、この給紙装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、感光体上に形成された静電潜像をトナーにより顕像化し、このトナー像を用紙上に転写させた後に定着して所望の画像形成物を得るものが知られている。このような画像形成装置において用紙に対する画像位置がずれると、画像によっては必要以上に余白が残ってしまったり画像が欠けてしまったりして画像品質が著しく低下してしまい、所望の画像形成物が得られないという問題点がある。

この問題点を解消するため、固定されたラインセンサを用いて用紙の横ずれ量を検知し、これを補正することにより適正な画像を得る横ずれ補正装置を備えた画像形成装置が、例えば「特許文献１」に記載されている。また、用紙サイズに合わせて移動自在な単一の発光素子及び受光素子を有する光学ユニットによって用紙の横ずれ量を検知し、これを補正することにより適正な画像を得る画像形成装置が、例えば「特許文献２」に記載されている。

特開平８−２６７８５２号公報特公平７−４３５６３号公報

上述の各構成において、搬送される用紙の全てのサイズにおいて横ずれ量を検知するためには、「特許文献１」に開示された技術では最大サイズ用紙の幅と最小サイズ用紙の幅との差の１／２よりも長い検出範囲を有するラインセンサを用いる必要があるためにコストアップしてしまい、「特許文献２」に開示された技術では用紙サイズ毎に光学ユニットを移動させるために構成が複雑となると共にコストアップしてしまうという問題点がある。

本発明は上記問題点を解決し、コストアップ及び装置の複雑化を抑制しつつ複数の用紙サイズに対応した横ずれ量を検知可能な用紙位置検出手段を有する用紙搬送装置、この用紙搬送装置を備えた給紙装置、この給紙装置を備えた画像形成装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、搬送方向と直交する幅方向における用紙の位置を検出する用紙位置検出手段を有する用紙搬送装置において、前記用紙位置検出手段は、少なくとも１つの発光素子を有する発光部と複数の受光素子を有する受光部を有すると共に、搬送される前記用紙のうちの最大サイズの幅寸法と最小サイズの幅寸法との差の１／２よりも短い検出範囲を有し、少なくとも前記用紙位置検出手段は、最大サイズの用紙の側端位置を検知可能な第１の位置と最小サイズの用紙の側端位置を検知可能な第２の位置とを選択的に占めると共に、前記用紙位置検出手段が何れの位置を占めているかを検知する検出手段位置検知手段を有し、前記検出手段位置検知手段は、前記用紙位置検出手段とは別に装置本体に固定され前記用紙位置検出手段が第１の位置または第２の位置の一方に固定された際に押され他方に固定された際に押されないスイッチを有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の用紙搬送装置を有する給紙装置であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の給紙装置を有する画像形成装置であって、さらに搬送される用紙の幅寸法を記憶した用紙サイズ記憶手段を有し、前記用紙サイズ記憶手段に記憶された前記用紙の幅寸法と前記検出手段位置検知手段により検知された前記用紙位置検出手段の位置とを比較し、前記用紙位置検出手段により前記用紙の位置が検出不可である場合には前記用紙の搬送を中止することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、さらに表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段とを有し、前記用紙位置検出手段により検出された用紙の側端位置から搬送される用紙の横ずれ量を検出し、検出された横ずれ量に応じて前記静電潜像形成手段により前記像担持体上に形成される静電潜像の位置を補正することを特徴とする。

本発明によれば、検出範囲長さの短い用紙位置検出手段でも全サイズに対応して用紙側端位置検出を行うことができ、コストアップ及び装置の複雑化を抑制しつつ用紙の横ずれ量を全サイズに対応して検知することが可能となり、全サイズの用紙上の適正な位置に画像形成を行うことができる。

図１は、本発明の一実施形態を採用した画像形成装置としての複合機を示している。この複合機１は、原稿を読み取りデジタル化して用紙に複写する、いわゆるデジタルコピー機としての機能の他に、原稿の画像情報を遠隔地と授受するファクシミリ機能、コンピュータが扱う画像情報を用紙上に画像形成する、いわゆるプリンタの機能等を有している。これら各種機能の設定は、図示しない操作部においてユーザが任意に設定する。

複合機１の装置本体１ａのほぼ中央には、用紙に対して画像形成を行う画像形成部２が配設されており、画像形成部２の上方には原稿画像を読み取る画像読取部３が配設されている。画像形成部２の下方には給紙装置としての給紙部４が配設されており、画像形成部２の左方には排紙トレイ５が配設されている。

画像形成部２は、作像部６、転写部７、定着部８、反転両面部９等を有している。作像部６は、表面に静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム１０を有しており、感光体ドラム１０の周囲に、感光体ドラム１０の表面を帯電する帯電装置１１、感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置１２、感光体ドラム１０の表面より残留トナーを除去回収するクリーニング装置１３を有している。

転写部７は、転写ベルト１４、転写ベルト１４にバイアスを印加するバイアス印加手段１５、転写ベルト１４の表面をクリーニングするベルトクリーニング手段１６等を有しており、感光体ドラム１０の表面に形成された可視像であるトナー像をバイアスの印加によって用紙Ｐ上に転写する。

定着部８は、内部に熱源を有する熱ローラ１７とこれに圧接配置され共に回転する圧接ローラ１８とを有しており、転写部７において用紙Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱と加圧とによって用紙Ｐ上に定着させる。熱ローラ１７及び圧接ローラ１８の用紙搬送方向下流側には、画像が転写された用紙Ｐを排紙トレイ５または反転両面部９の何れかに案内すべく用紙Ｐの搬送路を分岐する分岐部１９が配設されている。

定着部８においてその表面に画像が定着された用紙Ｐが搬送される反転両面部９は複数の搬送ローラ対及びガイド板等を有しており、左方において受け取った片面画像形成済みの用紙Ｐを右方へと向けて搬送する。反転両面部９において搬送された用紙Ｐは、後述する搬送ローラ群３９に送られる。この反転両面部９を介して排紙トレイ５に排出された用紙Ｐは表面が下向きになった状態であり、画像形成される原稿の処理順が１ページから行われても排紙トレイ５上より取り出された画像形成済みの用紙Ｐは１ページ目から順に載置されており、改めてページを揃える作業を行うことがなく作業性が向上する。

画像読取部３は読取部２０と静電潜像形成手段としての露光部２１とを有している。読取部２０は、原稿が載置されるコンタクトガラス２２、原稿照明用の光源と複数のミラーとを有する走査ユニット２３，２４、結像レンズ２５、ＣＣＤ等の画像センサ２６等を有しており、走査ユニット２３，２４によって走査された原稿画像情報は、結像レンズ２５及び画像センサ２６を介して図示しない画像処理部に送られ、図示しない画像処理部においてＡ／Ｄ変換処理される。

露光部２１は、ポリゴンミラー２７、レンズ２８、複数のレンズ等を有する光学系を有しており、図示しない画像処理部によって処理された画像信号に基づいて図示しないレーザダイオードから照射された光を光学系によって感光体ドラム１０の表面に導き、感光体ドラム１０の表面に静電潜像を形成する。

読取部２０の上部には、コンタクトガラス２２に対して原稿を押圧する圧板の機能を兼ねたＡＤＦユニット２９が配設されている。ＡＤＦユニット２９は、複数枚の原稿を載置可能な原稿台、原稿を１枚ずつ分離搬送する複数のローラ対、画像が読み取られた原稿が排出される原稿排出台等を有する周知の構成である。

給紙部４は、反転両面部９の下方に配設され用紙Ｐを貯容する複数の給紙トレイ３０，３１，３２，３３、画像形成部２の右下方に配設された手差しトレイ３４、複数の搬送ローラ群３５，３６，３７，３８，３９、レジストローラ対４０、用紙位置検出手段４１等を有している。

給紙トレイ３０は底板３０ａを、給紙トレイ３１は底板３１ａを、給紙トレイ３２は底板３２ａを、給紙トレイ３３は底板３３ａをそれぞれ有しており、給紙トレイ３０の用紙搬送方向下流側端部近傍には給紙ローラ４２及び分離ローラ対４３が、給紙トレイ３１の用紙搬送方向下流側端部近傍には給紙ローラ４４及び分離ローラ対４５が、給紙トレイ３２の用紙搬送方向下流側端部近傍には給紙ローラ４６及び分離ローラ対４７が、給紙トレイ３３の用紙搬送方向下流側端部近傍には給紙ローラ４８及び分離ローラ対４９がそれぞれ配設されている。各底板３０ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａの上昇により貯容された最上位の用紙Ｐが各給紙ローラ４２，４４，４６，４８に接触し、各給紙ローラ４２，４４，４６，４８の回転により送り出された用紙Ｐは各分離ローラ対４３，４５，４７，４９によって分離給送される。

分離ローラ対４３によって分離給送された用紙Ｐは搬送ローラ群３５，３９を介してレジストローラ対４０に送られ、分離ローラ対４５によって分離給送された用紙Ｐは搬送ローラ群３６，３５，３９を介してレジストローラ対４０に送られる。分離ローラ対４７によって分離給送された用紙Ｐは搬送ローラ群３７，３６，３５，３９を介してレジストローラ対４０に送られ、分離ローラ対４９によって分離給送された用紙Ｐは搬送ローラ群３８，３７，３６，３５，３９を介してレジストローラ対４０に送られる。

手差しトレイ３４の用紙搬送方向下流側端部近傍には、給紙ローラ５０及び分離ローラ対５１が配設されている。手差しトレイ３４上に載置された用紙Ｐは、給紙ローラ５０によって引き出された後に分離ローラ対５１によって分離給送され、レジストローラ対４０に送られる。また、上述した両面反転部９からの用紙Ｐは、搬送ローラ群３９を介してレジストローラ対４０に送られる。

レジストローラ対４０は、図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラとこの駆動ローラに圧接配置され従動回転する従動ローラとを有しており、送られた用紙Ｐを一時停止させた後、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像と用紙Ｐの先端とが適正な位置関係となる所定のタイミングで回転駆動される。

搬送ローラ群３９とレジストローラ対４０との間の用紙搬送経路中には、本発明の特徴部である用紙位置検出手段４１が配設されている。用紙位置検出手段４１は搬送される用紙Ｐの側端位置を検知し、予め記憶されている位置と実測位置とを比較して用紙の横ずれ量を検知する。検知された横ずれ量は露光部２１に送られ、この横ずれ量に基づいて感光体ドラム１０の表面に形成される静電潜像位置が補正され、用紙Ｐへの画像形成位置が適正な位置に補正される。用紙位置検出手段４１と搬送ローラ群３９とにより用紙搬送装置５７が構成されている。

ラインセンサである用紙位置検出手段４１は、少なくとも１つの発光素子５２及びラインガイド５３等を有する発光部５４と、複数の受光素子５５を等間隔で１列に配置した受光素子列からなる受光部５６とを有している。図２は透過型の用紙位置検出手段４１の一例であり、図３は反射型の用紙位置検出手段４１の一例である。各用紙位置検出手段４１による用紙Ｐの側端位置の検出は、図４及び図５に示すように、発光部５４を発光させた際に受光部５６で検知される、用紙Ｐの有無により変化する検知値と所定のしきい値とによって用紙端部を割り出すことにより行われる。

この用紙位置検出手段４１では、複合機１で使用可能な全サイズの用紙の側端位置を検出する。用紙Ｐのサイズとしては最大Ａ３サイズから最小ハガキサイズまでが一般的であり、何れのサイズにおいても画像位置精度が求められる。しかし全サイズの用紙Ｐに対して側端位置を検出可能に構成するには、用紙Ｐを一端基準とした場合には最大サイズ（Ａ３）の幅寸法と最小サイズ（ハガキ）の幅寸法との差よりも長い検出範囲を有するラインセンサを用いる必要があり、用紙Ｐを中央基準とした場合には最大サイズの幅寸法と最小サイズの幅寸法との差の１／２よりも長い検出範囲を有するラインセンサを用いる必要がある。

図６に、最大サイズ用紙ＰＬの幅寸法Ｗａと最小サイズ用紙ＰＳの幅寸法Ｗｂと用紙位置検出手段４１の検出範囲長さＷｃとの関係を示す。上述したように、全サイズの用紙Ｐに対して側端位置を検出可能とするには、（Ｗａ−Ｗｂ）×１／２＜Ｗｃとする必要があるが、本発明では（Ｗａ−Ｗｂ）×１／２＞Ｗｃという構成を採用している。そして、最大サイズ用紙ＰＬを含む大サイズ用紙の側端位置を検出する場合には用紙位置検出手段４１を図６に実線で示す外側に位置する第１の位置に、最小サイズ用紙ＰＳを含む小サイズ用紙の側端位置を検出する場合には用紙位置検出手段４１を図６に二点鎖線で示す内側に位置する第２の位置にそれぞれ固定する。この構成により、検出範囲長さＷｃの短い用紙位置検出手段４１でも全サイズに対応して用紙Ｐの側端位置検出を行うことができ、コストアップ及び装置の複雑化を抑制しつつ用紙Ｐの横ずれ量を全サイズに対応して検知することが可能となり、用紙Ｐ上の適正な位置に画像形成を行うことができる。

図７は、用紙位置検出手段４１の装置本体１ａへの取り付けの一例を示している。用紙位置検出手段４１には孔を有する２個の取り付け片４１ａが間隔Ｘで一体的に設けられており、装置本体１ａに固定されたガイド板５８にはタップが形成された３個のスタッド６０ａ，６０ｂ，６０ｃがそれぞれ間隔Ｘで取り付けられている。符号５９は、装置本体１ａに固定されガイド板５８と共に用紙Ｐの搬送路を形成するガイド板を示している。

上述の構成により、各取り付け片４１ａが各スタッド６０ａ，６０ｂと対応する位置に用紙位置検出手段４１を位置させ、各取り付け片４１ａと各スタッド６０ａ，６０ｂとをねじ６１によって固定することにより、用紙位置検出手段４１が第１の位置に固定される。また、各取り付け片４１ａが各スタッド６０ｂ，６０ｃと対応する位置に用紙位置検出手段４１を位置させ、各取り付け片４１ａと各スタッド６０ｂ，６０ｃとをねじ６１によって固定することにより、用紙位置検出手段４１が第２の位置に固定される。

上記構成において、ねじ６１をつまみねじとすることにより調整作業を簡易化することができる。また、用紙位置検出手段４１の固定位置は２箇所に限られず、３箇所以上とすることによりさらに短いラインセンサを用いることができコストダウンを図ることができる。さらに、透過型のラインセンサを用いる場合には、コストが高い受光部５６のみを短くしたものを複数位置に固定する構成とし、発光部５４としては全てのサイズをカバーする長さのものを用いてもよい。

図８は、上記実施形態の変形例を示している。この変形例は、上記実施形態と比較すると、検出手段位置検知手段としてのスイッチ６２を用紙搬送装置５７が有する点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。

リミットスイッチであるスイッチ６２は作動片６２ａを有しており、作動片６２ａが押されたときに複合機１の動作を制御する図示しない制御手段に向けて信号を出力する。スイッチ６２は、用紙位置検出手段４１が第１の位置に固定された際に用紙位置検出手段４１によって作動片６２ａを押され、用紙位置検出手段４１が第２の位置に固定された際に作動片６２ａが押されない状態となる。

用紙位置検出手段４１は、第１の位置を占めた際に検出可能な用紙サイズと第２の位置を占めた際に検出可能な用紙サイズとが例えば図９に示すように設定されており、作動片６２ａが押された際にはスイッチ６２から複合機１の図示しない制御手段に向けて符号Ａとして１の信号が、作動片６２ａが押されない際には符号Ａとして０の信号がそれぞれ送出される。

複合機１側では、図示しない検知手段によって検知された信号に基づき、あるいは予め設定された信号に基づき、画像形成に使用する用紙Ｐのサイズが図示しない制御手段に入力され、入力されたサイズとスイッチ６２から送られる符号Ａとが比較される。そして図示しない制御手段は、図１０に示すように、ＳＴ１において符号Ａを取得し、ＳＴ２において取得した符号Ａが用紙Ｐのサイズと合致するか否かを判断する。両者が合致した場合には用紙位置検出手段４１が使用される用紙Ｐに対応した位置に配置されていると判断して用紙Ｐの搬送が開始され、両者が合致しない場合には用紙位置検出手段４１が使用される用紙Ｐに対応した位置に配置されていないと判断して（ＳＴ３）用紙Ｐの搬送が中止され、図示しない操作パネルに、ユーザに対して用紙サイズの確認を求める表示あるいは用紙位置検出手段４１の位置の移動を促す表示がなされる。また、両者が合致しない場合に画像位置補正機能を無効としたまま用紙搬送を行ってもよく、この場合でも画像位置補正機能が無効となっていることをユーザに示し、用紙搬送及び画像形成を継続するか否かをユーザに確認する構成とすることが望ましい。

上述した実施形態では、画像形成装置としての複合機１と一体構成された給紙装置としての給紙部４に配置された用紙搬送装置５７を示したが、本発明は画像形成装置に接続可能なオプション給紙装置に適用してもよく、また用紙搬送装置としては反転両面部９あるいはＡＤＦユニット２９等の画像形成済み用紙や原稿を搬送する部位に適用してもよい。

本発明の一実施形態を採用した画像形成装置の概略正面図である。本発明の一実施形態に用いられる透過型用紙位置検出手段の概略図である。本発明の一実施形態に用いられる反射型用紙位置検出手段の概略図である。本発明の一実施形態に用いられる透過型用紙位置検出手段を用いた際に用紙端部を割り出す方法を示す線図である。本発明の一実施形態に用いられる反射型用紙位置検出手段を用いた際に用紙端部を割り出す方法を示す線図である。本発明の一実施形態に用いられる用紙位置検出手段の用紙サイズに応じた固定位置を説明する概略図である。本発明の一実施形態に用いられる用紙位置検出手段の固定状態を説明する（ａ）概略側面図（ｂ）概略正面図である。本発明の一実施形態の変形例に用いられる用紙位置検出手段の固定状態を説明する（ａ）概略側面図（ｂ）概略正面図である。本発明の一実施形態の変形例において検出手段位置検知手段から出力される信号と用紙サイズとの関係を示す図である。本発明の一実施形態の変形例における画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１画像形成装置（複合機）
４給紙装置（給紙部）
１０像担持体（感光体ドラム）
２１静電潜像形成手段（露光部）
４１用紙位置検出手段
５２発光素子
５４発光部
５５受光素子
５６受光部
５７用紙搬送装置
６２検出手段位置検知手段（スイッチ）
Ｐ用紙
ＰＬ最大サイズ用紙
ＰＳ最小サイズ用紙
Ｗａ最大サイズ用紙の幅寸法
Ｗｂ最小サイズ用紙の幅寸法
Ｗｃ検出範囲長さ

Claims

搬送方向と直交する幅方向における用紙の位置を検出する用紙位置検出手段を有する用紙搬送装置において、
前記用紙位置検出手段は、少なくとも１つの発光素子を有する発光部と複数の受光素子を有する受光部を有すると共に、搬送される前記用紙のうちの最大サイズの幅寸法と最小サイズの幅寸法との差の１／２よりも短い検出範囲を有し、少なくとも前記用紙位置検出手段は、最大サイズの用紙の側端位置を検知可能な第１の位置と最小サイズの用紙の側端位置を検知可能な第２の位置とを選択的に占めると共に、前記用紙位置検出手段が何れの位置を占めているかを検知する検出手段位置検知手段を有し、前記検出手段位置検知手段は、前記用紙位置検出手段とは別に装置本体に固定され前記用紙位置検出手段が第１の位置または第２の位置の一方に固定された際に押され他方に固定された際に押されないスイッチを有することを特徴とする用紙搬送装置。
請求項１記載の用紙搬送装置を有することを特徴とする給紙装置。
請求項２記載の給紙装置を有する画像形成装置であって、
搬送される用紙の幅寸法を記憶した用紙サイズ記憶手段を有し、前記用紙サイズ記憶手段に記憶された前記用紙の幅寸法と前記検出手段位置検知手段により検知された前記用紙位置検出手段の位置とを比較し、前記用紙位置検出手段により前記用紙の位置が検出不可である場合には前記用紙の搬送を中止することを特徴とする画像形成装置。
請求項３記載の画像形成装置において、
表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段とを有し、前記用紙位置検出手段により検出された用紙の側端位置から搬送される用紙の横ずれ量を検出し、検出された横ずれ量に応じて前記静電潜像形成手段により前記像担持体上に形成される静電潜像の位置を補正することを特徴とする画像形成装置。