(57)【要約】【課題】簡素な構成かつ低コストで高精度な用紙位置検出を行う用紙検出手段を有する用紙搬送装置、及び、この用紙搬送装置を備える画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】用紙１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用紙検知センサ１０を備える用紙搬送装置１００において、前記用紙検知センサ１０は発光部と受光部とからなり、発光部が少なくともひとつの発光素子からなり、受光部が複数の受光素子を等間隔で一列に配置した受光素子列からなり、この受光素子列を少なくとも二列有し、この受光素子列が受光素子間隔未満のピッチで互いにずれた位置関係で平行に配されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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用紙位置検出手段を備える用紙搬送装置において、
前記用紙位置検出手段は発光部と受光部とからなり、
発光部が少なくともひとつの発光素子からなり、受光部が複数の受光素子を等間隔で一列に配置した受光素子列からなり、
この受光素子列を少なくとも二列有し、この受光素子列が受光素子間隔未満のピッチで互いにずれた位置関係で平行に配されている
ことを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の用紙搬送装置と、
少なくとも、潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光手段と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像手段と、像担持体表面の可視像を転写媒体に転写する転写手段と、転写後の像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段と
からなる画像形成手段と、
前記用紙位置検出手段に基づいて画像位置を補正する画像位置補正手段と
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成手段とのタイミングを合わせるために用紙を一時停止するレジスト部を有し、
前記用紙位置検出手段がレジスト部直前または直後に配されている
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像補正位置が確定するまでレジスト部にて用紙を停止、または、通常よりも低い速度で搬送する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記用紙位置検出手段による画像位置補正を実施する位置補正モードと、
用紙位置検出手段による画像位置補正を実施しない非補正モードと
を有し、
非補正モード時は、位置補正モード時よりも生産性を増加させる
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記用紙位置検出手段による画像位置補正の実施を、少なくとも装置電源投入時または動作開始時以降の最初の用紙で行う
ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
複数の給紙口と、
給紙口への用紙補給を検知する用紙補給検知手段と
を有し、
前記用紙位置検出手段による画像位置補正の実施を、少なくとも給紙口変更時または用紙補給検知時以降の最初の用紙で行う
ことを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記用紙位置検出手段による画像位置補正を実施する位置補正モードと、
用紙位置検出手段による画像位置補正を実施しない非補正モードと
を有し、
両モードを使用者が選択できる位置補正モード選択手段を有する
ことを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記用紙位置検出手段による画像位置補正の実施頻度を、使用者が指定できる位置補正頻度指定手段を有する
ことを特徴とする請求項２ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成手段の少なくとも一部が画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとして構成され、用紙位置検出手段の一部がプロセスカートリッジと一体に構成されている
ことを特徴とする請求項２ないし９のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、さらに詳しくは、用紙位置検出手段を備える用紙搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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出し、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。
特許文献１に記載されているように、用紙位置を検出する手段としては、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、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出する用紙位置検出手段を備える用紙搬送装置が開示されている。
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が、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、高精度な用紙位置検知を行うことが難しいという問題があった。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７１２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記問題点に鑑み、本発明は、簡素な構成かつ低コストで高精度な用紙位置検出を行う用紙検出手段を有する用紙搬送装置、及び、この用紙搬送装置を備える画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、以下のことを特徴とする。
１．本発明の用紙搬送装置は、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用紙位置検出手段を備える用紙搬送装置において、前記用紙位置検出手段は発光部と受光部とからなり、発光部が少なくともひとつの発光素子からなり、受光部が複数の受光素子を等間隔で一列に配置した受光素子列からなり、この受光素子列を少なくとも二列有し、この受光素子列が受光素子間隔未満のピッチで互いにずれた位置関係で平行に配されていることを特徴とする。
２．本発明の画像形成装置は、前記用紙搬送装置と、少なくとも、潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光手段と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像手段と、像担持体表面の可視像を転写媒体に転写する転写手段と、転写後の像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段とからなる画像形成手段と、前記用紙位置検出手段に基づいて画像位置を補正する画像位置補正手段とを有することを特徴とする。
３．前記画像形成手段とのタイミングを合わせるために用紙を一時停止するレジスト部を有し、前記用紙位置検出手段がレジスト部直前または直後に配されていることを特徴とする。
【０００６】
４．画像補正位置が確定するまでレジスト部にて用紙を停止、または、通常よりも低い速度で搬送することを特徴とする。
５．前記用紙位置検出手段による画像位置補正を実施する位置補正モードと、用紙位置検出手段による画像位置補正を実施しない非補正モードとを有し、非補正モード時は、位置補正モード時よりも生産性を増加させることを特徴とする。
６．前記用紙位置検出手段による画像位置補正の実施を、少なくとも装置電源投入時または動作開始時以降の最初の用紙で行うことを特徴とする。
７．複数の給紙口と、給紙口への用紙補給を検知する用紙補給検知手段とを有し、用紙位置検出手段による画像位置補正の実施を、少なくとも給紙口変更時または用紙補給検知時以降の最初の用紙で行うことを特徴とする。
８．前記用紙位置検出手段による画像位置補正を実施する位置補正モードと、用紙位置検出手段による画像位置補正を実施しない非補正モードとを有し、両モードを使用者が選択できる位置補正モード選択手段を有することを特徴とする。
９．前記用紙位置検出手段による画像位置補正の実施頻度を、使用者が指定できる位置補正頻度指定手段を有することを特徴とする。
１０．前記画像形成手段の少なくとも一部が画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとして構成され、用紙位置検出手段の一部がプロセスカートリッジと一体に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、簡素な構成かつ低コストで高精度な用紙位置検出を行う用紙検出手段を有する用紙搬送装置、及び、この用紙搬送装置を備えて高品質な画像を提供する画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明はこの発明の最良の形態の例であって、いわゆる当業者は特許請求の範囲内で、変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、以下の説明が特許請求の範囲を限定するものではない。
【０００９】
図１は、第１実施例の用紙搬送装置およびそれを有する画像形成装置の断面概略図である。
用紙搬送部１００の略上方には画像形成部２００があり、また、その上方には画像読取部３００がある。用紙搬送部１００は、用紙トレイ１０１、給紙部１０２、搬送部１０３、レジストローラ１０４からなり、用紙トレイ１０１に積載された用紙１を画像形成部２００へ供給する。
画像形成部２００は、潜像を担持する像担持体としての感光体２０１、感光体表面に均一に帯電を施す帯電装置２０２、帯電した感光体の表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む書込み露光部２１０、感光体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置２０３、感光体体表面の可視像を転写媒体に転写する転写装置２０４、転写後の感光体表面をクリーニングするクリーニング装置２０５、搬送ベルト２０６、及び、転写媒体上のトナー像を紙に定着させる定着装置２０７からなり、用紙搬送部１００から供給された用紙１に画像を形成し、排紙トレイ２０８へと排出する。レジストローラ１０４の手前には用紙位置センサ１０が設けられている。
【００１０】
図２は、用紙位置センサの断面概略図である。
用紙位置センサ１０は発光部と受光部とからなり、発光部が発光ダイオードからなる発光素子１１により構成され、受光部は複数の受光素子を配列した受光素子アレイ１２により構成されている。受光素子アレイ１２は発光素子１１からの照明光を搬送される用紙１の拡散反射光として受光する。
【００１１】
図３は、書込み部と用紙位置センサとの関係を示す概略図である。
用紙位置センサ１０は感光体２０１の回転軸方向つまり主走査方向に二本平行に配置されており、またその位置関係は受光素子アレイの素子間ピッチＰの半分、つまり１／２Ｐズレた配置となっている。
給紙トレイ１０１に積載された用紙１は給紙部１０２によって給紙され、搬送部１０３へ送られる。用紙１は、画像形成部２００に供給される前に、作像とのタイミングを合わせるため、レジストローラ１０４に突き当て停止される。その際、用紙位置センサ１０で用紙１の端部を検知し用紙位置信号を得る。
【００１２】
図４は、画像位置補正を行う主走査書込みタイミングを示す図である。
画像位置の主走査方向の補正は次のように行われる。書込み露光部２１０の内部にはポリゴンモータ２１１があり、感光体２０１に対しレーザダイオード２１２からのレーザ光を主走査方向に走査書込みする。１走査毎に同期検知信号が発生し、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込みを開始する。インターバル時間Ｔ１を可変とすることで、感光体上の画像位置を調整することが可能となる。用紙に対して画像位置を合わせる場合は、用紙位置センサ１０の信号から適正なインターバル時間Ｔ１を演算する。
【００１３】
図５は、受光素子アレイの位置関係を示す概略図である。
本実施例を、図５に基づいて詳しく説明する。本発明では、用紙位置センサ１０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１２の概略を二本並べて表記している。図の太線の位置に用紙端部がある場合、用紙端部より外側の受光素子は用紙からの反射光を検知しない（図中斜線表記）。用紙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１２がどちらか一方のとき、例えば１２ａのみの場合、用紙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ピッチズラした位置に受光素子アレイ１２ｂを有している場合、用紙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の素子間ピッチが１ｍｍであれば、０．５ｍｍの高精度で用紙位置の検出が可能となる。
【００１４】
図６は、第２実施例の用紙位置センサと画像形成部との断面概略図である。
この実施例では、用紙位置センサ１０をレジストローラ１０４の下流側に配置している。また、画像形成部は、この用紙位置センサ１０を、感光体１と一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジとすることができる。プロセスカートリッジは、この他に現像装置、帯電装置手段及び／又はクリーニング装置を含んで構成するものであっても良い。プロセスカートリッジ化することにより、メンテナンスの面で有利であり、感光体、用紙位置センサ、現像装置、帯電装置、及び／又は、クリーニング装置等に起因した故障を起こした場合、カートリッジを交換するだけで、早期に原状回復させることができるため、サービス時間を短縮することが可能になる。
本実施例では、用紙位置センサ１０がプロセスカートリッジ２５０に一体に設けられている点以外、用紙位置センサの役割に関しては実施例１と同様である。
【００１５】
通常画像形成装置ではレジストローラ１０４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共に、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の実施例の如く、レジストローラ１０４上流側に用紙位置センサ１０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の実施例では用紙位置センサ１０をレジストローラ１０４の下流側に配置したので、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の実施例よりも更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。更に、用紙先端が用紙位置センサ１０を過ぎたところで、再度レジストローラ１０４を停止し、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１２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によ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、また給紙口を切換えた後の一枚目で用紙位置検知を行い画像位置補正を実施すると共に、それ以降は一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ＯＦＦの間に用紙補給が実施されることが考えられるので、電源投入後一枚目に用紙位置検知を行う、またはジョブ一枚目枚に用紙位置検知を行い、二枚目以降は一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。
【００１６】
図７は、画像位置補正モードの選択入力画面を示す操作部略図である。
図７に示すように、操作部上から位置補正モードと非補正モードとを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を示してい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。
更に、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給紙モード時に位置補正モードへ自動的に移行することが望ましい。
【００１７】
また、第２の実施例では、用紙位置センサ１０をプロセスカートリッジ２５０と一体に設けたので、プロセスカートリッジ２５０と共に用紙位置センサ１０を装置から取り外すことができ、発光素子１１または受光素子アレイ１２が破損した場合や紙紛やトナーで汚れた場合に交換や清掃などの保守作業が容易となる。また、発光素子１１と受光素子アレイ１２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２５０と一体に構成しても良い。
本実施例では二本の用紙検知センサ１０を１／２ピッチ分ズラして配置したが、これを三本・１／３ピッチ、四本・１／４ピッチと配置しても良く、それによって更なる用紙位置検出精度の向上が可能となる。
本実施例では発光素子１１と受光素子アレイ１２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、発光素子をひとつとし受光素子アレイのみを複数配置することで更なるコストダウンを図ることができる。
本実施例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が、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言うまでもない。
本実施例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言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施例の用紙搬送装置およびそれを有する画像形成装置の断面概略図である。
【図２】用紙位置センサの断面概略図である。
【図３】書込み部と用紙位置センサとの関係を示す概略図である。
【図４】画像位置補正を行う主走査書込みタイミングを示す図である。
【図５】受光素子アレイの位置関係を示す概略図である。
【図６】第２実施例の用紙位置センサと画像形成部との断面概略図である。
【図７】画像位置補正モードの選択入力画面を示す操作部略図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  用紙
１０  用紙位置センサ
１１  発光素子
１２  受光素子アレイ
１００  用紙搬送部（用紙搬送装置）
１０１  用紙トレイ
１０２  給紙部
１０３  搬送部
１０４  レジストローラ
２００  画像形成部
２０１  感光体
２０２  帯電装置
２０３  現像装置
２０４  転写装置
２０５  クリーニング装置
２０６  搬送ベルト
２０７  定着装置
２０８  排紙トレイ
２１０  書き込み露光部
２１１  ポリゴンモータ
２１２  レーザダイオード
２５０  プロセスカートリッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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