JPH0895324A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デジタル式の画像形成装置において、感光体
ドラムに形成されたトナー画像と記録紙とのレジストレ
ーションが正確にとれるようにする 【構成】 搬送路２３上には、感光体ドラム２６に潜像
を書き始めるタイミングを決定するために用紙先端を検
知するセンサ３４が設けられている。また、レジストロ
ーラ２７の直前には、レジストローラ２７を所定の位置
で一旦停止させるために用紙先端を検知するセンサ５２
が設けられている。レジストローラ２７は、感光体ドラ
ム２６への静電潜像の書き込み開始時からの経過時間が
所定に時間に達すると再起動され、感光体ドラム２６表
面のトナー像に対する記録紙のレジストレーションをと
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロール紙を所定の長さ
に切断して得られる記録紙上に、感光体ドラム表面に形
成されたトナー像を転写して画像を形成する画像形成装
置に係り、特に、感光体ドラムに形成されたトナー画像
と記録紙との位置的な同期（レジストレーション）が正
確にとれるようにした画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ａ０サイズあるいはＡ１サイズといった
大サイズ紙を扱う大型の電子複写機等では、通常のカッ
ト紙を用いる電子複写機とは異なり、ロール紙収納部に
ロール紙を装着しておき、原稿の長さ情報に基づいてロ
ール紙を所定の長さに切断し、これを記録紙として使用
するようにしている。一方、感光体ドラム表面にトナー
像を形成する技術に関しては、原稿からの反射光を感光
体ドラム表面に照射して静電潜像を形成するアナログ技
術から、近年では、画像信号に応じて強度変調されたレ
ーザビームで静電潜像を書き込むデジタル技術が普及し
つつある。

【０００３】ここで、感光体ドラム表面に形成されたト
ナー画像と記録紙とのレジストレーションをとる場合、
近年のデジタル装置では、コピー（あるいはプリント）
スタートが指示されると、ロール紙本体から記録紙が送
出され始め、用紙搬送路上に設けられたセンサによって
用紙先端が検出される。そして、記録紙が所定の位置に
到達したものと判断されると、レーザビームによる感光
体ドラム上への静電潜像の書き込みが開始される。当該
所定の位置は、そのまま記録紙を搬送させ続ければ、転
写部において感光体ドラム表面のトナー画像と記録紙と
のレジストレーションが正確にとれる位置に予め規定さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したデジタル装置
では、感光体ドラム上において、レーザビームが照射さ
れる位置（図３参照）と、トナー像が記録紙上に転写さ
れる転写コロトロン（２８）との間には、その構成上、
ある程度の距離が必要となる。したがって、レーザビー
ムの照射が開始される時点では、記録紙は転写位置より
も遥か上流側に位置していることになる。したがって、
前記した用紙先端を検知するためのセンサも、当該転写
位置よりも遥か上流側に設ける必要がある。

【０００５】一方、このように用紙先端の検知位置と転
写位置との距離が離れていると、各種の不確定要因によ
って、転写部への用紙先端の到達タイミングが計算値か
ら微妙にずれ、正確なレジストレーションが難しいとい
う問題があった。すなわち、スペース上の問題等もあっ
て、ロール紙の給紙部から前記センサまでの距離は短
く、センサを通過する際の用紙搬送速度は未だ正規のス
ピードまで立ちあがっていない場合が多い。また、ロー
ル紙の残量や紙質によってスピードの立ち上りが変化す
る。さらに、用紙搬送路のＲ部分では、その内側を通る
か外側を通るかによって通過パスが異なる。

【０００６】このような各種の不確定要因により、たと
えセンサによって用紙先端位置が正確に検出でき、かつ
当該タイミングに基づいてレーザビーム照射が正確に開
始されたとしても、当該センサと転写位置とが大きく離
れている以上、正確なレジストレーションは難しかっ
た。

【０００７】なお、このような不確定要因によるレジス
トレーションのズレは、特に高速機において顕著であ
り、例えば、用紙到達時間が１０ｍｓｅｃバラつくと、
５０ｍｍ／ｓｅｃの機種では±０．５ｍｍのズレでしか
ないが、３００ｍｍ／ｓｅｃの機種では±３ｍｍもバラ
ついてしまう。

【０００８】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、搬送される記録紙の位置情報に合わせて静
電潜像の書き込み開始タイミングを決定するデジタル式
の画像形成装置において、感光体ドラムに形成されたト
ナー画像と記録紙とのレジストレーションが正確にとれ
るようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、給紙部から転写部へ記録紙を搬送
する搬送路と、搬送路の転写部直前に設けられたレジス
トローラと、搬送路上で用紙先端を検知する第１のセン
サと、第１のセンサよりも下流の搬送路上で用紙先端を
検知する第２のセンサと、第１のセンサによる用紙先端
検知後、所定のタイミングで像担持体表面への静電潜像
の書き込みを開始する手段と、静電潜像の書き込み開始
時からの経過時間を計時する計時手段と、第２のセンサ
による用紙先端検知後、所定のタイミングでレジストロ
ーラを停止させる手段と、像担持体表面の可視化像に対
して記録紙がレジストレーションされるように、前記計
時手段によって計時された経過時間に基づいてレジスト
ローラを再起動させる手段とを設けた点に特徴がある。

【００１０】

【作用】上記した構成によれば、転写部の直前に設けた
レジストローラによって記録紙の先端位置が正確に位置
決めされる。また、像担持体上への静電潜像の書き込み
開始時からの経過時間に基づいて、当該静電潜像の位置
が判定される。したがって、像担持体表面の可視化像と
記録紙とのレジストレーションを考慮してレジストロー
ラを再起動させれば、記録紙の位置決め箇所（第２のセ
ンサの設置位置）から転写部までの距離が短いので、記
録紙の搬送速度に影響を及ぼす不確定要因の有無や大小
にかかわらず、正確なレジストレーションが可能にな
る。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明のロール紙給紙装置を適用し
た大型プリンタ装置の斜視図であり、記録紙上に画像を
形成する画像形成装置１と、画像形成装置１にロール紙
を供給するロール紙給紙装置３と、画像形成装置１にカ
ット紙を供給するカット紙給紙装置４、５とから構成さ
れている。画像形成後の記録紙は、当該プリンタ装置の
最上部に設けられた記録紙排出トレイ７上に排出され
る。

【００１２】ロール紙給紙装置３には複数のロール紙を
収容することが可能であり、後に詳述するように、各ロ
ール紙から引き出された用紙を所定の長さに切断しなが
ら画像形成部１に給紙する機構が設けられている。同様
に、カット紙給紙装置４、５には、積載されたカット紙
を１枚ずつさばきながら画像形成部１に給紙する機構が
設けられている。また、画像形成装置１の側面には、手
差し給紙部６が設けられており、カット紙を手差し供給
することも可能である。紙詰まりや用紙切れ等のメッセ
ージは、画像形成装置１の操作表示部８に表示される。

【００１３】図２は、ロール紙給紙装置３がプリンタ装
置本体から引き出された状態での斜視図であり、本実施
例では、２本のロール紙１１ａ、１１ｂが収容されてい
る。ロール紙給紙装置３の側面にはレール機構１０が設
けられており、ロール紙給紙装置３はレール機構１０に
よってロール紙の搬送方向と直角方向に引き出される構
造となっている。

【００１４】なお、カット紙給紙装置４、５もロール紙
給紙装置３と同様にプリンタ装置本体から引き出すこと
が可能であるが、ここでは図示を省略する。また、ロー
ル紙給紙装置３の前面上部には、ロール紙ごとに紙質選
択スイッチ１７と用紙系列選択スイッチ１８とが設置さ
れており、ロール紙をセットした際に、用紙の紙質と使
用するロール紙がいずれであるかが登録される。

【００１５】図３は、当該プリンタ装置内部での用紙搬
送経路の概略構成を示した断面図である。ロール紙給紙
装置３内では、各ロール紙１１ａ、１１ｂから送り出し
ローラ２２によって送り出された記録紙２０が、用紙搬
送路２３上に配置されたロータリーカッター２５および
搬送ローラ３６を介して、画像形成装置１側の用紙搬送
路２４内に供給される。一方、カット紙給紙装置４、５
では、積載されたカット紙３０ａ、３０ｂが１枚づつ用
紙搬送路３２に引き込まれ、搬送ローラ３１ａ〜３１ｅ
を介して画像形成装置１内に供給される。

【００１６】画像形成装置１内では、用紙搬送路２４内
に供給された記録紙２０が搬送ローラ５１によって下流
へ搬送され、レジストローラ装置２７を経て画像転写部
へ至り、感光体ドラム２６に形成されたトナー画像を転
写コロトロン２８の放電により転写される。トナー画像
を転写された記録紙は、バキューム搬送装置４１によっ
て定着器４２へ導かれる。定着が終了した記録紙は排出
ローラ４３によって記録紙排出トレイ７上に排出され
る。

【００１７】排出ローラ４３は、凹凸形状のローラ対か
ら構成され、排出される記録紙にコルゲーション作用に
よってコシを与え、排出された記録紙が記録紙排出トレ
イ７上で整然と揃うようにしている。記録紙排出トレイ
７を含むクラムシェル９は、図示しないハンドルの操作
によって破線位置９´まで開くことが可能であり、これ
によって紙づまり除去やメンテナンス性の向上を図って
いる。

【００１８】なお、本実施例では、記録紙が用紙搬送路
２３、２４間に跨がった状態で紙詰まりを起こした際
に、ロール紙給紙装置３が無理やり引き出されて残留用
紙が千切れて装置内に散乱したり、あるいは装置内部に
破損が生じたりしないよう、このような場合にロール紙
給紙装置３の引き出しを物理的に阻止するための適宜の
ドアロック機構９０が設けられている。

【００１９】図４は、ロール紙給紙装置３内での用紙搬
送経路の構成をさらに具体的に示した断面図であり、前
記と同一の符号は同一または同等部分を表している。ロ
ール紙給紙装置３には、Ａ３サイズからＡ１サイズまで
のロール紙１１ａ、１１ｂを装着することが可能であ
り、各ロール紙は、それぞれ送り出しローラ２２ａ、２
２ｂによって一定速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）で選択的に送
り出される。なお、送り出しローラ２２ａ、２２ｂに
は、切断動作後に残ったロール紙を上記の紙送り方向と
は逆方向へ巻き戻す働きもある。

【００２０】送り出しローラ２２ａ、２２ｂの下流であ
って合流部１５の手前には、記録紙の幅を検知するため
の反射型フォトセンサ１４ａ、１４ｂがそれぞれ設けら
れている。イニシャライズ動作では、ロール紙１１ａ
（１１ｂ）から引き出された記録紙は送り出しローラ２
２ａ（２２ｂ）によってフォトセンサ１４ａ（１４ｂ）
の検知位置まで送り出されてサイズ検知された後、その
先端位置が用紙搬送路の合流部１５にまで達した時点で
待機状態となる。

【００２１】合流部１５の下流にはロータリーカッター
２５が設けられている。ロータリーカッター２５は、原
稿の長さ情報に応答したカット動作信号を受信すると、
駆動手段（図示せず）を付勢して回転刃２５１を回転さ
せ、その刃先２５１ａを固定刃２５２と連続的に擦り合
わせることによって記録紙を所定の長さに切断する。な
お、ロータリーカッター２５による切断中も記録紙は搬
送され続けるため、切断部が搬送方向に対して垂直とな
るように、ロータリーカッター２５は用紙の搬送方向に
対して斜めに取り付けられている。

【００２２】ロータリーカッター２５の下流には、搬送
ローラ３６およびロール紙先端を検知する反射型フォト
センサ３４が設けられている。搬送ローラ３６はエンコ
ーダホイール３８と対向配置され、エンコーダホイール
３８がロール紙の走行に追従して回転することにより、
その回転量に応じたパルス信号がエンコーダから出力さ
れる。このパルス信号は、記録紙の先端がフォトセンサ
３４に到達してからのロール紙搬送量を表す信号として
制御系（図示せず）に入力され、これにより記録紙の搬
送長を認識できるようにしている。なお、エンコーダー
ホイール３８は金属製の円盤状体から構成され、搬送さ
れる記録紙の紙質にかかわらず摩擦係数が一定値に維持
されるようになっている。

【００２３】制御系は受信したパルス信号を搬送長に換
算し、ロール紙の搬送長が所定の長さに達したとき、ロ
ータリーカッター２５の駆動装置に対してカット動作信
号を発する。また、前記フォトセンサ３４は、ロール紙
先端、切断後のロール紙後端の紙づまり、および給紙動
作時以外のロール紙の残留検知にも用いられる。

【００２４】ロール紙装着部の下方には、支点４４ａ，
４４ｂを中心に回動するレバー４５ａ，４５ｂがロール
紙１１ａ，１１ｂの外周面に押圧されるように配置され
ている。支点４４ａ，４４ｂの回転角は図示しないセン
サによって検出され、残ロール紙の外径とコア５７の外
径との距離δが１６ｍｍ以下になると、制御系に対して
残量不足信号が発せられるように設定されており、操作
表示部８に記録紙残量が少なくなってきた旨を表示して
操作者に補給の準備を促すようにしている。

【００２５】図５は、図３において破線Ａで囲んだ領域
の構成を具体的に示した図であり、同図(a) は、用紙搬
送路２４上に設けられた上バッフル５０が閉じた状態を
示しており、同図(b) は、上バッフル５０が開いた状態
を示している。

【００２６】用紙搬送路２４の上バッフル５０は、後に
詳述するように、感光体ドラム２６に形成されたトナー
画像と記録紙との同期をとるためにレジストローラ２７
によって用紙先端を一時停止させた際、記録紙に発生す
る“たわみ”を吸収するために開放されるもので、レジ
ストセンサ５２によって用紙先端が検出されるとカム機
構５４が回転し、レバー５３が軸５３ａを中心に回転す
ることにより上バッフル５０が開くようになっている。
このとき、搬送ローラ５１ａ、５１ｂによるニップも解
消されるので記録紙はフリーの状態になる。なお、前記
記録紙のたわみは、ロール紙給紙装置３内においてロー
ル紙がロータリーカッター２５によって切断される際に
用紙にかかる衝撃を吸収する役目も果たしている。

【００２７】以下、感光体ドラム２６に形成されたトナ
ー画像と記録紙とのレジストレーションについて、図５
を参照しながら説明する。なお、図６はレジストレーシ
ョンの手順を示したフローチャート、図７は動作タイミ
ングを示したタイミングチャートである。

【００２８】図５において、搬送路２３上の搬送ローラ
３６の下流には、感光体ドラム２６に潜像を書き始める
タイミングを決定するために用紙先端を検知するセンサ
３４が設けられている。なお、カット紙および手差し用
紙に対して同様に機能するセンサ９１、９２は、図３に
示したように、それぞれ手差し搬送路８７上およびカッ
ト紙搬送路８８上に設けられている。また、レジストロ
ーラ２７の直前には、レジストローラ２７によって用紙
先端を所定の位置で一旦停止させるために当該用紙先端
を検知するセンサ５２が設けられている。さらに、本実
施例では、感光体ドラム２６表面でのレーザビームの照
射位置から転写位置までの距離よりも、搬送路上でのセ
ンサ３４から転写位置までの距離が長く設定されてい
る。

【００２９】このような構成において、ステップＳ１１
でプリント（あるいはコピー）のスタートが指示される
と、ステップＳ１２では、送り出しローラ２２（図３参
照）が回転してロール紙が送り出される。このとき、レ
ジストローラ２７も回転を開始する。ステップＳ１３で
は、ロール紙先端がセンサ３４によって検出されたか否
かが判断され、時刻ｔ1 においてロール紙先端が検出さ
れると、ステップＳ１４では、Ｔ1 タイマ（図示せず）
がスタートする。

【００３０】ステップＳ１５では、Ｔ1 タイマがタイム
アップしたか否かが判断され、時刻ｔ2 においてＴ1 タ
イマがタイムアップすると、ステップＳ１６では、感光
体ドラム２６上へのレーザビーム照射が始まって潜像の
書き込みが開始される。ステップＳ１７では、当該潜像
の書き込みと同期してＴ2 タイマ（図示せず）がスター
トし、ステップＳ１８では、開放されていたバッフル５
０が閉じられる。

【００３１】その後、記録紙が下流側へ搬送され、ステ
ップＳ１９において用紙先端がセンサ５２によって検出
されると、ステップＳ２０では、Ｔ3 タイマ（図示せ
ず）がスタートする。当該Ｔ3 タイマは、用紙先端がセ
ンサ５２を通過してレジストローラ２７にニップされ、
さらに先端がレジストローラ２７から転写部側へ所定量
だけ通過したタイミングでタイムアップするように設定
されている。ステップＳ２１では、上バッフル５０が再
び開放される。

【００３２】ステップＳ２２では、Ｔ3 タイマがタイム
アップしたか否か、すなわち、用紙先端がレジストロー
ラー２７を所定量（例えば、２０ｍｍ）ほど通過したか
否かが判断され、時刻ｔ3 においてＴ3 タイマがタイム
アップすると、ステップＳ２３では、レジストローラ２
７の駆動クラッチをオフにすると共に停止ブレーキをオ
ンにしてレジストローラ２７を停止する。このように、
用紙先端がレジストローラ２７によるニップ状態で位置
決めされるようにすれば、用紙先端の直角精度が狂って
いても、紙皺の発生を防止することができる。

【００３３】なお、用紙先端がレジストローラ２７によ
ってニップされて停止した状態でも、送り出しローラ２
２は記録紙を送り続けるために給紙過多となるが、本実
施例では、ステップＳ２１において上バッフル５０が開
放されているため、当該部分にロール紙のループが生じ
て過多分が蓄えられる。なお、バッフル５０の開放には
応答時間を要するため、用紙先端がレジストローラ２７
によって停止されてからバッフル５０を開き始めたので
は間に合わない。そこで、本実施例では、用紙先端がセ
ンサ５２によって検出された時点で上バッフル５０が開
放し始めるようにしている。

【００３４】その後、ステップＳ２４では、Ｔ2 タイマ
がタイムアップしたか否か、すなわち、感光体ドラム２
６表面に形成された潜像が所定の位置まで進んだか否か
が判断され、時刻ｔ4 においてＴ2 タイマがタイムアッ
プすると、ステップＳ２５では、駆動クラッチをオンに
すると共に停止ブレーキをオフにしてレジストローラ２
７を再駆動し、感光体ドラム２６表面に形成されたトナ
ー像に対して記録紙が正確にレジストレーションされる
ようになる。

【００３５】なお、本実施例において正確なレジストレ
ーションを実現するためには、Ｔ2タイマがタイムアッ
プしてレジストローラが再起動される前に、用紙が既に
レジストローラ２７にニップされて停止している必要が
ある。換言すれば、センサ５２による用紙先端の検知
後、さらにＴ3 タイマがタイムアップした後に、Ｔ2 タ
イマがタイムアップする必要がある。

【００３６】一方、上記した条件は、Ｔ1 タイマを長く
設定し、感光体ドラム２６上の静電潜像が記録紙よりも
遥かに遅れて転写部へ到達するようにすれば満足される
が、Ｔ1 タイマを不必要に長く設定すると記録紙の停止
時間が長くなってコピー（プリント）効率が低下する。
したがって、実際には各種の不確定要因を検討し、Ｔ1
タイマの設定時間は、用紙が最も遅れる条件下でも上記
した条件が満足される範囲で最短の値に設定することが
望ましい。

【００３７】このように、本実施例によれば、転写部の
直前に設けたレジストローラ２７によって記録紙の先端
位置が正確に位置決めされ、また、感光体ドラム２６上
へのトナー像の書き込み開始時からの経過時間（Ｔ2 タ
イマ）に基づいて、当該トナー像が所定に位置に到達し
たことが認識される。

【００３８】したがって、感光体ドラム２６表面のトナ
ー像と記録紙とのレジストレーションを考慮してＴ2 タ
イマを設定し、レジストローラ２７を再起動させるよう
にすれば、センサ５２の設置位置から転写部までの距離
が短いので、記録紙の搬送速度に影響を及ぼす不確定要
因の有無や大小にかかわらず、正確なレジストレーショ
ンが可能になる。

【００３９】なお、上記した実施例では、静電潜像が形
成される像担持体が感光体ドラムであるものとして説明
したが、本発明はこれのみに限定されず、感光体ベルト
等を使用するものであっても良い。

【００４０】

【発明の効果】上記したように、本発明によれば、転写
部の直前に設けたレジストローラによって記録紙の搬送
を一旦停止すると共に、像担持体上への静電潜像の書き
込み開始時からの経過時間に基づいて静電潜像の位置を
判定して、像担持体表面の可視化像に対する記録紙のレ
ジストレーションを取るようにしたので、記録紙の搬送
時間に影響を及ぼす不確定要因の有無等にかかわらず、
正確なレジストレーションが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した大型プリンタ装置の斜視図
である。

【図２】 ロール紙給紙装置が引き出された状態での斜
視図である。

【図３】 図１の側面断面図である。

【図４】 ロール紙給紙装置の断面図である

【図５】 図３の破線Ａで囲んだ領域の構成を具体的に
示した図である。

【図６】 レジストレーションを説明するためのフロー
チャートである。

【図７】 レジストレーションのタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１…画像形成装置、３…ロール紙給紙装置、４、５…カ
ット紙給紙装置、６…手差し給紙部、７…記録紙排出ト
レイ、８…操作表示部、１１…ロール紙、２２…送り出
しローラ、２５…ロータリーカッター、２６…感光体ド
ラム、３０…カット紙、４３…排出ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号に応答した光ビームを像担持体
   の表面に露光して静電潜像を形成し、これを可視化して
   記録紙に転写する画像形成装置において、 給紙部から転写部へ記録紙を搬送する搬送路と、 搬送路の転写部直前に設けられたレジストローラと、 搬送路上で用紙先端を検知する第１のセンサと、 第１のセンサよりも下流の搬送路上で用紙先端を検知す
   る第２のセンサと、 第１のセンサによる用紙先端検知後、所定のタイミング
   で像担持体表面への静電潜像の書き込みを開始する手段
   と、 静電潜像の書き込み開始時からの経過時間を計時する計
   時手段と、 第２のセンサによる用紙先端検知後、所定のタイミング
   でレジストローラを停止させる手段と、 像担持体表面の可視化像に対して記録紙がレジストレー
   ションされるように、前記計時手段によって計時された
   経過時間に基づいてレジストローラを再起動させる手段
   とを具備したことを特徴とする画像形成装置。