JP4731973B2

JP4731973B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4731973B2
Application number: JP2005121149A
Authority: JP
Inventors: 徳明福邊
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2025-04-19
Also published as: JP2006301191A

Description

本発明は、用紙搬送装置および画像形成部を備え、用紙を搬送し、搬送方向に直交する方向の用紙位置を検出するようになされた画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファックスなどの画像形成装置およびその用紙搬送装置では、搬送する用紙と画像の位置合わせを行うために、用紙搬送路途中で用紙端部の位置を検知し、その情報から形成する画像位置を補正するものが提案されている。かかる技術における用紙位置を検知する用紙位置検出手段としては、特許文献１に開示されているように、直線状に並んだセンサアレイなどの受光素子列を搬送方向と直角に配置して使用している。かかる用紙位置検出手段では、併設または対向する発光素子からの光を用紙が反射または遮ることで用紙位置を検知している。
特開平８−１７１２６６号公報

しかしながら、用紙位置を高精度で検知するには受光素子を細かいピッチで並べる必要がある。かかる構成によれば、一般的に素子密度を高くすると部品費が級数的に増加し、装置全体のコストを押し上げることになるため、高精度の用紙位置検知を行う以前に実現することが難しかった。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、簡素な構成かつ低コストで高精度の用紙位置検知を行う画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、用紙を搬送可能である複数の給紙口を有する用紙搬送装置と、画像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置において、前記用紙搬送装置は搬送方向に直交する方向の用紙位置を検知する用紙位置検知手段を備え、該用紙位置検知手段により用紙位置を検知し、検知信号に基づいて画像位置補正を実施する位置補正モードと前記画像位置補正を実施しない非補正モードとを選択する位置補正モード選択手段を備え、該位置補正モード選択手段は前記用紙搬送装置の給紙口毎に前記位置補正モード若しくは非補正モードのいずれか一方を選択し、選択されたモードを給紙口毎に記憶し、記憶内容が前記位置補正モードに設定された給紙口から給紙する場合には、１枚目で用紙位置検知および画像位置補正を実施するとともに、それ以降は１枚目で得られた補正値で画像位置補正を行うことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、用紙を搬送可能である複数の給紙口を有する用紙搬送装置と、画像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置において、前記用紙搬送装置は搬送方向に直交する方向の用紙位置を検知する用紙位置検知手段を備え、該用紙位置検知手段により用紙位置を検知し、検知信号に基づいて画像位置補正を実施する位置補正モードと前記画像位置補正を実施しない非補正モードとを選択する位置補正モード選択手段を備え、該位置補正モード選択手段は前記用紙搬送装置の給紙口毎に前記位置補正モード若しくは非補正モードのいずれか一方を選択し、選択されたモードを給紙口毎に記憶し、記憶内容が前記位置補正モードに設定された給紙口から給紙する場合には、用紙位置検知および画像位置補正を行い、前記位置補正モード選択手段は、さらに、画像品質優先モードを有し、当該画像品質優先モード時は前記位置補正モード若しくは非補正モード設定に拘わらず、画像位置補正を実施することを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、用紙を搬送可能である複数の給紙口を有する用紙搬送装置と、画像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置において、前記用紙搬送装置は搬送方向に直交する方向の用紙位置を検知する用紙位置検知手段を備え、該用紙位置検知手段により用紙位置を検知し、検知信号に基づいて画像位置補正を実施する位置補正モードと前記画像位置補正を実施しない非補正モードとを選択する位置補正モード選択手段を備え、該位置補正モード選択手段は前記用紙搬送装置の給紙口毎に前記位置補正モード若しくは非補正モードのいずれか一方を選択し、選択されたモードを給紙口毎に記憶し、記憶内容が前記位置補正モードに設定された給紙口から給紙する場合には、用紙位置検知および画像位置補正を行い、前記位置補正モード選択手段は、さらに、手差し給紙口を有し、この手差し給紙口に対しては前記位置補正モード若しくは非補正モード設定を選択不能とし、前記手差し給紙口からの給紙時には、画像位置補正を実施することを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、用紙を搬送可能である複数の給紙口を有する用紙搬送装置と、画像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置において、前記用紙搬送装置は搬送方向に直交する方向の用紙位置を検知する用紙位置検知手段を備え、該用紙位置検知手段により用紙位置を検知し、検知信号に基づいて画像位置補正を実施する位置補正モードと前記画像位置補正を実施しない非補正モードとを選択する位置補正モード選択手段を備え、該位置補正モード選択手段は前記用紙搬送装置の給紙口毎に前記位置補正モード若しくは非補正モードのいずれか一方を選択し、選択されたモードを給紙口毎に記憶し、記憶内容が前記位置補正モードに設定された給紙口から給紙する場合には、用紙位置検知および画像位置補正を行い、前記位置補正モード選択手段は、さらに、手差し給紙口を有し、前記手差し給紙口からの給紙時には、前記位置補正モード若しくは非補正モード設定に拘わらず画像位置補正を実施し、最初の用紙搬送時には、画像位置補正を実施することを特徴とする。

本発明によれば、画像位置補正を実施する位置補正モードと非補正モードを有し、両モードを給紙口毎に設定可能としたので、給紙口ごとに画像品質と生産性を選択的に使い分けることができ、画像品質と生産性の向上を兼ね備えた画像形成装置を提供できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明を適用する画像形成装置の実施の形態を示す概略断面図である。図１の画像形成装置Ａにおいて、用紙搬送部１の略上方には画像形成部２があり、またその上方には画像読み取り部３がある。
用紙搬送部１は用紙トレイ４、給紙部５、搬送部６、レジストローラ７等からなっており、用紙トレイ４に積載された用紙２０を画像形成部２へ供給する。画像形成部２は感光体８、帯電部９、現像部１０、転写部１１、クリーニング部１２、搬送ベルト１３、定着部１４、書き込み部１５からなっている。
さらに、画像形成部２は用紙搬送部１から供給された用紙２０に画像を形成し、排紙トレイ１６へと排出する。レジストローラ７の手前には用紙位置センサ１７が設けられている。図中、２５は手差し用紙トレイ、２６は手差し給紙口を示している。
図２は本発明による用紙位置検知手段（用紙位置センサ）を示す概略断面図である。図２において、用紙位置センサ１７は発光部１８と受光部１９からなっている。発光部１８は発光ダイオードからなる発光素子により構成され、受光部１９は複数の受光素子を配列した受光素子アレイにより構成されている。この受光素子アレイ１９は、発光素子１８からの照明光を、搬送される用紙２０の拡散反射光として受光する。

図３は書き込み部と用紙位置センサの関係を示す概略図である。図３において、２つの用紙位置センサ１７ａ、１７ｂが感光体８の回転軸方向、つまり主走査方向に平行に配置されている。また、２つの用紙位置センサ１７ａ、１７ｂの位置関係は受光素子アレイ１９の素子間ピッチＰの半分、つまり１／２Ｐずれた配置となっている（図５に関連して後述）。
給紙トレイ４に積載された用紙２０は給紙部５によって給紙され、搬送部６へ送られる。用紙２０は、画像形成部２に供給される前に作像とのタイミングを合わせるために、レジストローラ７に突き当たり、そこで停止する。そのさい、用紙位置センサ１７ａ、１７ｂで用紙２０の端部を検知し用紙位置信号を得る。図３において、符号２３は同期信号検知手段を示している。
図４は画像位置補正を行う主走査書き込みタイミングを示すタイミングチャートである。画像位置の主走査方向の補正は次のように行われる。図３および図４を参照して、書き込み部１５の内部にはポリゴンモータ２１がある。書き込み部１５は感光体８に対しレーザダイオード２２からのレーザ光を主走査方向に走査書き込みする。
１走査毎に同期検知信号が発生し、同期信号検知手段２３で検知された同期検知信号からのインターバル時間Ｔ１後から画像データの書き込みを開始する。この場合に、インターバル時間Ｔ１を長くまたは短くすると、画像データの書き込みの開始を遅くまたは早くすることができる。
したがって、インターバル時間Ｔ１を可変とすることによって、感光体８上の画像位置を調整することが可能となる。用紙２０に対して画像位置を合わせる場合は、用紙位置センサ１７ａ、１７ｂの信号から適正なインターバル時間Ｔ１を演算する。

図５は受光素子アレイの位置関係を示す概略図である。図３および図５に基づいて本実施の形態についてさらに詳しく説明する。本実施の形態では、用紙位置センサ１７ａ、１７ｂを受光素子間ピッチの１／２で並列に配置している。図中では説明を簡易とするため、受光素子アレイ１９ａ、１９ｂの概略を２本並べて表記している。
用紙２０の端部が図５の太線の位置にある場合、用紙２０の端部より外側の受光素子は用紙２０からの反射光を検知しない（図中斜線表記）。用紙２０に対向している部分は反射光を検知する。
このとき、受光素子アレイ１９ａ、１９ｂがどちらか一方のとき、例えば、１９ａのみの場合、用紙２０の端部がやや下側に移動すると現在反射光を検知している素子Ｓ１の受光量が低下して検知しない状態となり、用紙２０の位置は受光素子ピッチ分＝Ｐだけ移動した位置として検知される。
しかし、１/２ピッチずらした位置に受光素子アレイ１９ｂを有している場合、用紙２０の端部がやや下方に移動しても素子Ｓ２は検知しない状態であるので、素子Ｓ１の状態と合わせ見ることで用紙２０の位置が１／２Ｐ移動したとして検知できる。例えば、受光素子アレイ１９ａ、１９ｂの素子間ピッチが１ｍｍであれば、０．５ｍｍの高精度で用紙２０の位置の検知が可能となる。
用紙２０の位置の検知精度を高くするには、用紙位置センサ１７ａ、１７ｂで検知するさいに用紙２０を低速搬送または停止させておくことが望ましい。しかし、このような動作をさせた場合、用紙２０を低速搬送または停止させることで、用紙位置検知を高精度に行える半面、画像形成装置としての生産性を低下させる要因になる。
しかしながら、図示しない記憶装置に前回実施時の補正値を記憶させ、次回画像形成時は記憶された補正値を使用すれば生産性の低下を招かずに画像位置を補正することができる。
一般に用紙位置に狂いを生じるのは、用紙補給を実施したときや、給紙口を変更したときであるので、図示しない用紙補給検知手段によって用紙補給が検知された後、給紙口を切り換えた後の１枚目で用紙位置検知を行い、画像位置補正を実施するとともに、それ以降は１枚目で得られた補正値で画像位置補正を実施できる。
また、電源オフの間に用紙補給が実施されることが考えられるので、電源投入後１枚目に用紙位置検知を行う。また、ジョブ１枚目に用紙位置検知を行い、２枚目以降は１枚目で得られた補正値によって画像位置補正を実施する。

図６は給紙口ごとの画像位置補正モードの選択入力画面を示す操作表示部の概略図である。さらに本実施の形態では図６に示すように、操作表示部２４上から位置補正モードと非補正モードを給紙口ごとに使用者に選択設定させることで、使用者が画像品質か生産性かのどちらか優先したいモードを選ぶことができる。
選択されたモードは図示しない記憶装置にフラグとして記憶され、画像形成装置はフラグが位置補正モードに設定された給紙口から給紙するときに用紙位置検知および画像位置補正を実施する。
また、フラグに加え画像位置補正を実施する頻度を記憶させ、その値に基づいて位置補正を実施することとし、補正を実施する頻度を押えて画像位置精度と生産性のバランスを取ることもできる。
図７は画像品質優先モード時の動作を示すフローチャートである。図８は画像品質優先モードの選択入力画面を示す操作表示部の概略図である。図７および図８に示すように、画像優先モードを選択可能とし、画像優先モードが選択されているときは、各給紙口の位置補正モード設定に拘わらず何れの給紙口からの給紙においても用紙位置検知および画像位置補正を実施する。
すなわち、図７において、画像品質優先モードであるかどうかを判断し（Ｓ１）、画像品質優先モードであるならば、用紙位置検知および画像位置補正を行なう（Ｓ２）。画像品質優先モードでないならば、各給紙口の位置補正モードかどうかを判断し（Ｓ３）、各給紙口の位置補正モードでないならば、用紙位置検知および画像位置補正を行なわない（Ｓ４）。
画像品質優先モードを選択可能に有し、画像品質優先モード選択時は各給紙口の位置補正モードに拘わらず画像位置補正を行うように構成しているので、さらに使い勝手の優れた画像形成装置を提供できる。

図９は手差し口の画像位置補正モードの選択不能画面の状態を示す操作表示部の概略図である。図１０は手差し口の画像位置補正モードの選択入力画面を示す操作表示部の概略図である。
また、一般に給紙トレイ上での用紙セット位置が狂い易い手差しトレイ２５（図１参照）からの給紙時には、図９に示すように手差し給紙口２６（図１参照）に対する画像位置補正モードの選択を禁止し、用紙位置検知および画像位置補正を強制的（自動的）に実施する。これによって、手差し給紙においても画像品質の高い画像形成装置を提供できる。
または、図１０に示すように、画像位置補正モード選択を可能とするが、位置補正を実施しないという選択をしたときでも、１枚目だけは用紙位置検知および画像位置補正を実施し、手差し給紙口２６（図１参照）から給紙した場合の画像位置精度を高くすることができる。
手差し給紙口２６における画像位置補正モードと非補正モードを選択可能に有し、非補正モード選択時でも最初の１枚目で画像位置補正を実施するように構成しているので、手差し給紙においても画像品質と生産性のバランスの高い画像形成装置を提供できる。

図１１は用紙位置センサと画像形成部を示す断面概略図である。この第２の実施の形態では、用紙位置センサ１７をレジストローラ７の下流側に配置している。また、画像形成部はプロセスカートリッジ２７として構成され、用紙位置センサ１７もプロセスカートリッジ２７に一体に設けられている。他に関しては第１の実施の形態と同様である。
通常、画像形成装置ではレジストローラ７に用紙先端を突き当て停止することで、作像とのタイミングを合わせるとともに、用紙のスキューを補正することを行っている。つまり、第１の実施の形態のごとく、レジストローラ７の上流側に用紙位置センサ１７を配置した場合、スキュー補正前の用紙位置を検出することになる。
第２の実施の形態では用紙位置センサ１７をレジストローラ７の下流側に配置している。これによって、用紙の姿勢が確定した後の用紙位置を検出することが可能であり、第１の実施の形態よりもさらに高精度で用紙位置の検出が可能となる。
また、このときに通常よりも遅い速度で用紙搬送を行えば、用紙のバタツキなどによる誤差を防ぐことができ、安定して高精度な位置検出が可能となる。さらに、用紙先端が用紙位置センサ１７を過ぎたところで、再度レジストローラ７を停止し、この停止状態で用紙位置検知を行えばより安定して高精度な位置検出が可能となる。
また、受光素子アレイ１９（図２参照）の信号読み出しや用紙位置信号から画像補正位置を演算するのに時間を要する場合には、用紙の進行を低下している間にこれらの処理を済ますことも可能となる。
このような動作をさせた場合、用紙を低速搬送または停止させることで、用紙位置検知を高精度に行える半面、画像形成装置としての生産性を低下させる要因になる。
しかしながら、図示しない記憶装置に前回実施時の補正値を記憶させ、次回画像形成時は記憶された補正値を使用すれば生産性の低下を招かずに画像位置を補正することができる。

一般に用紙位置に狂いを生じるのは、用紙補給を実施したときや、給紙口を変更したときであるので、図示しない用紙補給検知手段によって用紙補給が検知された後、また給紙口を切り換えた後の１枚目で用紙位置検知を行い、画像位置補正を実施するとともに、それ以降は１枚目で得られた補正値で画像位置補正を実施できる。
また、電源オフの間に用紙補給が実施されることが考えられるので、電源投入後１枚目に用紙位置検知を行う。またはジョブ１枚目に用紙位置検知を行い、２枚目以降は１枚目で得られた補正値によって画像位置補正を実施する。
第１の実施の形態に関連して図６から１０に示したような構成を第２の実施の形態においても同様に構成し、それらを第２の実施の形態において利用できることはいうまでもない。
また第２の実施の形態では、用紙位置センサ１７をプロセスカートリッジ２７と一体に設けたので、プロセスカートリッジ２７とともに用紙位置センサ１７を装置から取り外すことができる。
また、発光素子１８または受光素子アレイ１９（図２参照）が破損した場合や紙紛やトナーによって汚れた場合に交換や清掃などの保守作業が容易となる。さらに、発光素子１８と受光素子アレイ１９が別に構成された用紙位置センサの場合は、どちらか一方のみをプロセスカートリッジ２７と一体に構成することもできる。
本発明の実施の形態では２本の用紙検知センサ１７を１／２ピッチ分ずらして配置した。しかしながら、３本の用紙検知センサ１７を１／３ピッチ、４本の用紙検知センサ１７を１／４ピッチと配置しても良く、それによってさらなる用紙位置検出精度の向上が可能となる。

本発明の実施の形態では、発光素子１８と受光素子アレイ１９が一体になったセンサを複数用いたが、それぞれ別になったものでも良く、その場合、発光素子を１つとし受光素子アレイのみを複数配置することでさらなるコストダウンを図ることができる。
本実施の形態での用紙位置センサは、発光素子と受光素子アレイを併設し、用紙の拡散反射光を受光するタイプのものである。しかしながら、本発明はこの構成に限るものでなく、発光素子と受光素子アレイを対向配置し、用紙による遮光を検知するタイプのものでも適用できることはいうまでもない。
本発明の実施の形態では、用紙位置をレジストローラに突き当て停止した状態で検知したが、本発明はこれに限るものでなく、用紙搬送中に検知しても良い。しかし、用紙そのものの位置が安定している状態であることから、用紙停止状態で検知した方が精度の良い結果が得られることはいうまでもない。
以上の通り本発明によれば、画像位置補正を実施する位置補正モードと非補正モードを有し、両モードを給紙口毎に設定可能としたので、給紙口ごとに画像品質と生産性を選択的に使い分けることができ、画像品質と生産性の向上を兼ね備えた画像形成装置を提供できる。

本発明を適用する画像形成装置の実施の形態を示す概略断面図である。本発明による用紙位置検知手段（用紙位置センサ）を示す概略断面図である。書き込み部と用紙位置センサの関係を示す概略図である。画像位置補正を行う主走査書き込みタイミングを示すタイミングチャートである。受光素子アレイの位置関係を示す概略図である。給紙口ごとの画像位置補正モードの選択入力画面を示す操作表示部の概略図である。画像品質優先モード時の動作を示すフローチャートである。画像品質優先モードの選択入力画面を示す操作表示部の概略図である。手差し口の画像位置補正モードの選択不能画面の状態を示す操作表示部の概略図である。手差し口の画像位置補正モードの選択入力画面を示す操作表示部の概略図である。用紙位置センサと画像形成部を示す断面概略図である。

符号の説明

Ａ画像形成装置、１用紙搬送装置（用紙搬送部）、２画像形成部、５給紙口、７レジストローラ、８感光体、１７用紙位置検知手段（用紙位置検知センサ）、１７ａ用紙位置検知手段（用紙位置検知センサ）、１７ｂ用紙位置検知手段（用紙位置検知センサ）、１８発光素子、１９受光素子アレイ、１９ａ受光素子アレイ、１９ｂ受光素子アレイ、２３同期信号発生手段、２４操作表示部（画像位置補正モード選択手段）、２５手差しトレイ、２６給紙口、２７プロセスカートリッジ

Claims

用紙を搬送可能である複数の給紙口を有する用紙搬送装置と、
画像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置において、
前記用紙搬送装置は搬送方向に直交する方向の用紙位置を検知する用紙位置検知手段を備え、
該用紙位置検知手段により用紙位置を検知し、検知信号に基づいて画像位置補正を実施する位置補正モードと前記画像位置補正を実施しない非補正モードとを選択する位置補正モード選択手段を備え、
該位置補正モード選択手段は前記用紙搬送装置の給紙口毎に前記位置補正モード若しくは非補正モードのいずれか一方を選択し、
選択されたモードを給紙口毎に記憶し、記憶内容が前記位置補正モードに設定された給紙口から給紙する場合には、１枚目で用紙位置検知および画像位置補正を実施するとともに、それ以降は１枚目で得られた補正値で画像位置補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
用紙を搬送可能である複数の給紙口を有する用紙搬送装置と、
画像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置において、
前記用紙搬送装置は搬送方向に直交する方向の用紙位置を検知する用紙位置検知手段を備え、
該用紙位置検知手段により用紙位置を検知し、検知信号に基づいて画像位置補正を実施する位置補正モードと前記画像位置補正を実施しない非補正モードとを選択する位置補正モード選択手段を備え、
該位置補正モード選択手段は前記用紙搬送装置の給紙口毎に前記位置補正モード若しくは非補正モードのいずれか一方を選択し、
選択されたモードを給紙口毎に記憶し、記憶内容が前記位置補正モードに設定された給紙口から給紙する場合には、用紙位置検知および画像位置補正を行い、
前記位置補正モード選択手段は、さらに、画像品質優先モードを有し、当該画像品質優先モード時は前記位置補正モード若しくは非補正モード設定に拘わらず、画像位置補正を実施することを特徴とする画像形成装置。
用紙を搬送可能である複数の給紙口を有する用紙搬送装置と、
画像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置において、
前記用紙搬送装置は搬送方向に直交する方向の用紙位置を検知する用紙位置検知手段を備え、
該用紙位置検知手段により用紙位置を検知し、検知信号に基づいて画像位置補正を実施する位置補正モードと前記画像位置補正を実施しない非補正モードとを選択する位置補正モード選択手段を備え、
該位置補正モード選択手段は前記用紙搬送装置の給紙口毎に前記位置補正モード若しくは非補正モードのいずれか一方を選択し、
選択されたモードを給紙口毎に記憶し、記憶内容が前記位置補正モードに設定された給紙口から給紙する場合には、用紙位置検知および画像位置補正を行い、
前記位置補正モード選択手段は、さらに、手差し給紙口を有し、この手差し給紙口に対しては前記位置補正モード若しくは非補正モード設定を選択不能とし、前記手差し給紙口からの給紙時には、画像位置補正を実施することを特徴とする画像形成装置。
用紙を搬送可能である複数の給紙口を有する用紙搬送装置と、
画像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置において、
前記用紙搬送装置は搬送方向に直交する方向の用紙位置を検知する用紙位置検知手段を備え、
該用紙位置検知手段により用紙位置を検知し、検知信号に基づいて画像位置補正を実施する位置補正モードと前記画像位置補正を実施しない非補正モードとを選択する位置補正モード選択手段を備え、
該位置補正モード選択手段は前記用紙搬送装置の給紙口毎に前記位置補正モード若しくは非補正モードのいずれか一方を選択し、
選択されたモードを給紙口毎に記憶し、記憶内容が前記位置補正モードに設定された給紙口から給紙する場合には、用紙位置検知および画像位置補正を行い、
前記位置補正モード選択手段は、さらに、手差し給紙口を有し、前記手差し給紙口からの給紙時には、前記位置補正モード若しくは非補正モード設定に拘わらず画像位置補正を実施し、最初の用紙搬送時には、画像位置補正を実施することを特徴とする画像形成装置。