(57)【要約】【課題】  転写位置への用紙到達タイミングとトナー像到達タイミングとを精度良く合わせることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  検知手段９が用紙６を検知したと同時に発生した割り込み信号により発生する検知手段割り込み処理２３を契機に駆動手段２４の停止を実施し、画像形成開始信号の発行を契機にカウント手段２１でカウントされるカウントの数が規定数に到達した時に発生するカウント手段割り込み処理２２を契機に駆動手段２４の起動を開始する。また、駆動手段２４を駆動する駆動用パルス信号の立ち上がりエッジに同期して発生する駆動手段割り込み処理にてパルス幅を変化させていくことで駆動手段２４を起動・停止させる制御を実施する。【選択図】  図１
2006243441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段が形成した前記像担持体上の画像を転写ベルト上に転写するベルト転写手段と、前記転写ベルト上の画像を用紙上に転写する用紙転写手段と、前記用紙転写手段に向けて用紙を搬送する搬送手段と、搬送された用紙を検知する検知手段と、前記搬送手段の駆動源となり前記搬送手段を停止、駆動及び速度変更が可能な駆動手段と、前記検知手段による用紙の検知を契機に第一の割り込み処理を発生させ、前記第一の割り込み処理を契機に前記駆動手段の停止処理を開始し、また、前記像担持体上への画像形成開始から経過した時間が規定時間に到達した時に第二の割り込み処理を発生させ、前記第二の割り込み処理を契機に前記駆動手段の駆動処理を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１で記載した処理を実施する場合と実施しない場合とを選択することが可能な画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複写機やプリンタ装置のように、電子写真方式を利用して用紙上に画像を形成し出力する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式を利用した画像形成装置では、画像信号に対応した静電潜像を感光体上に形成し、これを現像して得られたトナー像を用紙に転写した後、用紙上のトナー像を定着することで、用紙上への画像形成を行っている。
【０００３】
ところで、このような画像形成装置においては、通常、給紙装置に積載された用紙を１枚ずつ繰り出すとともに、繰り出した用紙をトナー像の転写位置に向けて搬送するようになっているが、その用紙搬送の際に、転写位置への用紙到達タイミングとトナー像到達タイミングとの間にずれがあると、用紙上でのトナー像の転写位置が所望の位置からずれてしまい、複数枚の用紙に同一画像を形成する場合には用紙の端から画像の端との距離が不均一になる等、非常に見栄えの悪いものとなる。
【０００４】
そのため、画像形成装置には、その用紙搬送系に、転写位置への用紙到達タイミングを調整する機構が組み込まれたものがある。
【０００５】
具体的には、図７に示すように用紙の搬送方向に沿って設けられた二つの用紙の搬送手段８、搬送手段７を備えるとともに、上流側の搬送手段７によって搬送された用紙を、回転動作を停止している下流側の搬送手段８へ一旦突き当て、その後搬送手段８の回転開始タイミングを調整することで、用紙転写位置Ｃへの用紙到達タイミングとトナー像到達タイミングとを合わせるように構成されたものがある。このような構成により、給紙装置から搬送手段８までの用紙到達時間のばらつきを補正している。
【０００６】
さらに、搬送手段８の回転開始から用紙転写位置Ｃまでの間では、搬送手段８の回転開始時の用紙と搬送手段８の滑りによる搬送手段８の回転開始から転写位置への到達時間のばらつきや、用紙のカールにより用紙先端の搬送手段８への突き当たり具合による搬送手段８の回転開始から転写位置への到達時間のばらつきを補正する為に、特許文献２に記載されているように搬送手段８の下流側に設けられた検知手段で用紙先端を検出し、搬送手段８の速度を変化させることで転写位置への用紙到達タイミングとトナー像到達タイミングとを合わせる構成が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２３８９３１号公報
【０００８】
【特許文献２】特開２００４−２３３７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、本発明における画像形成装置では、搬送手段８から転写位置までの距離が短い為に、検知手段９が用紙を検知してから用紙先端が転写位置に到達する間で搬送手段８の速度を調整するための十分な時間が確保できないので、特許文献２のような補正ができないという問題があった。
【００１０】
これに対し、用紙の停止位置を搬送手段８の手前にすることで用紙の停止位置から用紙転写位置Ｃまでの距離を長くとり特許文献２のような搬送手段８の回転速度の微調整を行う方法も考えられるが、本発明における画像形成装置は、搬送手段８の上流に備えられた搬送手段７は用紙搬送力が弱い構成なので、搬送手段７の回転を停止しても用紙が滑ることで用紙の停止位置が大きくばらつき、また搬送手段７の回転を開始しても用紙の滑りにより停止位置から検知手段９に到達する時間が大きくばらついてしまうため、搬送手段８の手前で用紙を停止させると十分な補正が出来ない。
【００１１】
また、画像形成装置では用紙の搬送路上には複数の検知手段（図示せず）が備えられており、それら検知手段にて用紙を検知することで様々な制御が行われているが、通常用紙の検知方法はポーリング方式で行われており、上記検知手段９における用紙検出をポーリング方式で行った場合、ポーリング周期分のばらつきも発生する。例えば、用紙の搬送速度が５００ｍｍ／ｓｅｃの装置で用紙の検知をポーリング周期２ｍｓｅｃで行った場合、検知手段での用紙の検知には２ｍｓｅｃのばらつきが発生し、そのばらつきを距離に換算すると１ｍｍになる。
【００１２】
そこで、本発明は、用紙搬送方向における用紙の位置ずれや転写位置へのトナー像到達タイミングのばらつき等の影響を受けることなく、転写位置への用紙到達タイミングとトナー像到達タイミングとを精度良く合わせる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段が形成した前記像担持体上の画像を転写ベルト上に転写するベルト転写手段と、前記転写ベルト上の画像を用紙上に転写する用紙転写手段と、前記用紙転写手段に向けて用紙を搬送する搬送手段と、搬送された用紙を検知する検知手段と、前記搬送手段の駆動源となり前記搬送手段を停止、駆動及び速度変更が可能な駆動手段と、前記検知手段による用紙の検知を契機に第一の割り込み処理を発生させ、前記第一の割り込み処理を契機に前記駆動手段の停止処理を開始し、また、前記像担持体上への画像形成開始から経過した時間が規定時間に到達した時に第二の割り込み処理を発生させ、前記第二の割り込み処理を契機に前記駆動手段の駆動処理を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、用紙の搬送にばらつきが生じた場合でも、用紙へのトナー像の転写位置のばらつきを最小限に抑えることが可能な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】
【００１５】
トナー像の用紙への転写位置のばらつきを最小限に抑えるという目的を、部品の追加を行わずに実現した。
【００１６】
以下、図面に基づき本発明に係る画像形成装置について説明する。図５は、本発明の一実施例に基づく４色フルカラー画像形成装置の概略図である。
【００１７】
印写装置１ａは、ドラム帯電器（図示せず）、露光装置２ａ、現像機（図示せず）、感光体３ａ、ベルト転写器４ａ、清掃装置（図示せず）から構成されている。印写装置１ｂ〜１ｄは、印写装置１ａと同様の構成なので説明は省略する。印写装置１ａ〜１ｄは、例えば、印写装置１ａがイエロー、印写装置１ｂがマゼンダ、印写装置１ｃがシアン、印写装置１ｄがブラック、とそれぞれ異なる色が割り当てられている。
以下、印写装置１ａのトナー像形成動作について説明する。
【００１８】
印写装置１ａは、コントローラ（図示せず）からの画像形成動作開始命令に従って動作を開始し、感光体３ａは矢印の方向に回転を始める。感光体３ａが回転を開始すると、ドラム帯電器に高電圧が印加され、感光体３ａ表面に負の電荷が均一に帯電され、続いて画像形成装置からの画像形成開始信号がオンするとコントローラ（図示せず）から画像データ（ドットイメージに変換された文字データや図形データ）がオン／オフ信号として画像形成装置の露光装置２ａに送られ、そのオン／オフ信号が露光装置２ａにてレーザー光に変換されて感光体３ａ表面に照射される。すると露光装置２ａからのレーザー光の照射により感光体３ａ上の電荷が低下して、電荷の低下した部分（静電潜像）が形成され、前記静電潜像上に現像機にて負電荷に帯電したトナーが引き付けられて感光体３ａ上にトナー像が形成される。
【００１９】
感光体３ａ上に形成されたトナー像がベルト転写器４ａに到達すると、そのトナー像はベルト転写器４ａに印可された高電圧の作用によって矢印方向に回転している転写ベルト５上に転写される。なお、転写が行われた後の感光体３ａは、清掃装置で清掃され、次の画像形成動作に備えられる。
【００２０】
この様なトナー像形成動作が印写装置２ｂでも同様に行われ、感光体３ｂ上に形成されたトナー像がベルト転写器４ｂに印加された高電圧の作用にて転写ベルト５上に転写される。この時、印写装置１ａにて形成され転写ベルト５上に転写されたトナー像がベルト転写器４ｂに到達する契機と、感光体３ｂ上に形成されたトナー像がベルト転写機４ｂに到達するタイミングを合わせることにより印写装置１ａと印写装置１ｂで形成されたトナー像が転写ベルト５上で重ねられる。同様に印写装置１ｃ、１ｄで形成されたトナー像を転写ベルト５上に重ねることによってフルカラー画像が転写ベルト５上に形成されることになる。
【００２１】
そして、転写ベルト５上のトナー像が用紙転写位置Ｃに到達した時に用紙転写器１０に印加された高電圧の作用によって転写ベルト５上のトナー像は用紙６に転写される。
【００２２】
一方、画像形成装置には用紙を収納し画像形成装置からの命令によって用紙を１枚ずつ繰り出す給紙装置（図示せず）が接続されており、用紙６が用紙転写位置Ｃに到達するタイミングと、前述した転写ベルト５上のトナー像が用紙転写位置Ｃに到達するタイミングを正確に合わせることで転写ベルト５上のトナー像は用紙６の一定位置に転写される。
【００２３】
ここで前記画像形成開始信号について説明すると、前記給紙装置から搬送されてきた用紙６が規定位置Ａに到達する契機で画像形成開始信号を発行されるが、この規定位置Ａは、画像形成開始信号のオンを契機に形成されるトナー像が用紙転写位置Ｃに到達するのに要する時間と、用紙６が規定位置Ａに到達してから後述する縦方向レジスト制御が実施されて用紙転写位置Ｃに到達するまでに要する時間が等しくなるような位置に規定されている。
【００２４】
なお、本発明による画像形成装置では、画像形成開始信号のオンから転写ベルト上のトナー像が前記用紙転写位置Ｃまで到達する時間が正確になるような制御（詳細は省略）を別途行っているので、以下説明においては、画像形成開始信号のオンから転写ベルト上のトナー像が用紙転写位置Ｃまで到達する時間はばらつき無く一定であることを前提に説明する。
【００２５】
そして、トナー像が転写された用紙６が定着装置１１に搬送されると用紙６上のトナー像が溶融定着される。なお、前記ベルト５上のトナー像は用紙転写器１０で転写されるが、転写ベルト５上には転写されないトナーが若干付着しており、そのトナーはベルト清掃機構（図示せず）によって清掃される。
【００２６】
次に本発明による縦方向レジスト制御の詳細を説明する。縦方向レジスト制御は、搬送された用紙６を検知手段９が用紙を検知したら用紙を停止させる制御と、前記停止させた用紙の搬送を再開する制御から構成されている。
【００２７】
まずは、搬送された用紙６を検知手段９が用紙を検知したら用紙を停止させる制御を図１、図２、及び図４を用いて説明する。
【００２８】
本発明における画像形成装置の画像形成動作が開始すると、前記給紙装置から用紙６が搬送されて図５に示す規定位置Ａに到達すると、図４に示す搬送手段２０は画像形成開始信号を発行する、と同時にカウント手段２１がカウントを開始する（Ｓ１）。前記カウント手段２１は、時間を正確に計測するためにハードウェアタイマで構成されており、カウント値がある値（規定時間Ｔ）に到達するとカウント手段割り込み要求を行う（Ｓ７）ようになっている。
【００２９】
給紙装置から搬送され前記規定位置Ａを通過した用紙６が画像形成装置内に搬送される際には、画像形成装置内に設けられた用紙の搬送手段７や搬送手段８や図示しない複数の搬送手段が回転して用紙６を受け入れて搬送する準備を行う。なお、搬送手段８の駆動源となっている駆動手段２４はパルス信号によって速度や回転方向を変えることが可能なステッピングモータが使用され、用紙６が搬送手段８に到達する前に搬送手段２０が駆動用パルス発生手段２５に対してパルス幅Ｐ０のパルス信号の発行を要求するパルス発生命令が実行され（Ｓ３１）、それにより駆動用パルス発生手段２５から駆動手段２４を駆動するためのパルス幅Ｐ０のパルス信号が発行され、駆動手段２４はパルス幅に従った速度で回転する。
【００３０】
そして用紙６は搬送手段７及び搬送手段８を通過して検知手段９に到達し検知手段９が用紙６の先端を検知すると、検知信号が検知手段割り込み要求として扱われて（Ｓ２）、検知手段割り込み処理２３が実行され、検知手段割り込み処理２３にて駆動手段割り込み処理２６が許可される（Ｓ４１）。すると、図１または図３に示すように駆動用パルス発生手段２５が発生するパルス信号の立ち上がりエッジに同期して、駆動用パルス発生手段２５から駆動手段割り込み要求が発行されるようになり、駆動手段割り込み要求が発生する毎に駆動手段割り込み処理２６が実行される（Ｓ５）。
【００３１】
駆動手段割り込み処理２６にて駆動用パルス信号のパルス幅がＰ１１（Ｐ１１＞Ｐ０）に設定されるので、駆動用パルス発生手段２５が発行する駆動用パルス信号のパルス幅がＰ１１になり（Ｓ６）、それに応じて駆動手段２４の回転速度が変化する。続いて、パルス幅Ｐ１１の駆動用パルス信号の立ち上がりエッジにて２回目の駆動手段割り込み要求が発行されて駆動手段割り込み処理２６が実行され（Ｓ５）、駆動用パルス信号のパルス幅がＰ１２（Ｐ１２＞Ｐ１１）に設定されるので、駆動用パルス発生手段２５からパルス幅Ｐ１２の駆動用パルス信号が発行される（Ｓ６）。
【００３２】
以上のような動作を繰り返すと駆動用パルス発生手段２５から発行されるパルス信号の幅がＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３・・・Ｐ１ｍ（Ｐ１１＜Ｐ１２＜Ｐ１３＜・・・＜Ｐ１ｍ）と変化していくことで駆動手段２４の回転速度が徐々に遅くなり、（ｍ＋１）個目のパルス信号の立ち上がりエッジで発生した（ｍ＋１）回目の駆動手段割り込み処理２６にて駆動用パルス信号の発行が終了し駆動手段２４の回転が停止する。
【００３３】
以上説明した制御により、検知手段９が用紙６の先端を検知してから発行される駆動用パルス信号の数がｍ個と一定なので、用紙６は検知手段９から一定距離を進んだ停止位置Ｂで停止する。
【００３４】
次に、前記停止させた用紙の搬送を再開する制御について図１、図３及び図４を用いて説明する。
【００３５】
図１で示すように用紙が規定位置Ａに到達するとカウント手段２１はカウントを開始し、用紙６が用紙転写位置Ｃに向かう間カウントが続けられ、そして前述したように用紙６が検知手段９を通過して停止している時に前記カウンタがＴに到達し、図３及び図４に示すようカウント手段割り込み要求が発生してカウント手段割り込み処理２２が実行される（Ｓ７）。カウント手段割り込み処理２２にてパルス発生命令が駆動用パルス発生手段２５に送られ（Ｓ３２）、駆動用パルス発生手段２５からパルス幅Ｐ２１の駆動用パルス信号が発行される（Ｓ８）。
【００３６】
また、パルス発生命令と同時に駆動手段割り込み処理２６が許可されるので（Ｓ４２）、図３に示すように駆動用パルス発生手段２５から発行される駆動用パルス信号の立ち上がりエッジに同期して駆動手段割り込み要求が発生し、前記駆動手段割り込み要求が発生する毎に駆動手段割り込み処理２６が実行されるようになる（Ｓ５）。
【００３７】
駆動手段割り込み処理２６が実行されると、駆動用パルス信号のパルス幅がＰ２２（Ｐ２２＜Ｐ２１）に設定されるので駆動用パルス発生手段２５からパルス幅Ｐ２２の駆動用パルス信号が発行され、それに応じて駆動手段２４の回転速度が変化する（Ｓ６）。続いて、パルス幅Ｐ２２の駆動用パルス信号の立ち上がりエッジにて２回目の駆動手段割り込み要求が発行されて駆動手段割り込み処理２６が実行され（Ｓ５）、駆動用パルス信号のパルス幅がＰ２３（Ｐ２３＜Ｐ２２）に設定されて駆動用パルス発生手段２５からパルス幅Ｐ２３の駆動用パルス信号が発行される（Ｓ６）。
【００３８】
以上のような動作を繰り返すと駆動用パルス発生手段２５から発行されるパルス信号の幅がＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３・・・Ｐ２（ｎ−１）、Ｐ０（Ｐ２１＞Ｐ２２＞Ｐ２３＞・・・＞Ｐ２（ｎ−１）＞Ｐ０）と変化していくことで駆動手段２４の回転速度が徐々に速くなり、ｎ個目のパルス信号の立ち上がりエッジで発生したｎ回目の駆動手段割り込み処理２６にて駆動用パルス信号のパルス幅がＰ０に設定され、同時に駆動手段割り込み処理が禁止されるので、以後駆動手段２４はパルス幅Ｐ０に応じた速度で回転する。
【００３９】
よって、カウント手段２１のカウントがＴになってから一定時間で駆動手段２４の回転速度がパルス幅Ｐ０に応じた速度に達するので、カウント値がＴになってから用紙６が用紙転写位置Ｃに到達する時間は一定となる。
【００４０】
以上説明した制御を画像形成開始信号の発行を基準とした時間と距離の関係を表した図６で説明する。
【００４１】
画像形成開始信号発行から用紙は規定の速度で搬送され、時間ｔ０が経過すると検知手段９の位置に到達し前述したように搬送手段Ｈ８の速度が徐々に遅くなり、時間ｔ１を要して一定距離ｄ１進んだ位置で停止する。そして、画像形成開始信号の発行を契機に始まったカウント手段によるカウントの値がＴになった時点で搬送手段Ｈ８の速度が徐々に速くなり時間ｔ２を要して一定距離ｄ２進んだところで用紙転写位置Ｃに到達する。すなわち、用紙６は画像形成開始信号の発行からＴ＋ｔ２の時間で用紙転写位置Ｃに到達し、一方、前述したように画像形成開始信号のオンから転写ベルト５上のトナー像が用紙転写位置Ｃまで到達する時間は一定であり、その時間はＴ＋ｔ２に設定されているので、転写ベルト５上のトナー像の用紙６への転写位置は常に一定の位置となる。
【００４２】
しかし、画像形成開始信号の発行から検知手段９までの間では用紙６に滑りなどが発生するために用紙６が検知手段９に到達する時間にばらつきが生じることがある。ここで用紙６が検知手段９に遅れて到達した時間をｔ０’とすると、用紙６の遅れの有無によって用紙６が停止するまでに（ｔ０’―ｔ０）のばらつきが生じるが、停止位置は検知手段９の位置から時間ｔ１を要して一定距離ｄ１進んだ位置で停止するので、用紙６の遅れの有無に拘わらず停止位置は常に同じ位置となる。そして、画像形成開始信号の発行から一定時間Ｔが経過した時に用紙６の搬送が再開されるので、用紙６の遅れの有無に拘わらず転写ベルト５上のトナー像が用紙６に転写される位置は常に一定の位置になる。
【００４３】
但し、駆動手段２４は停止した後にある程度の停止時間を設けないと停止後の駆動にて正常に動作しないことがあるので、その停止に必要な時間をＴ０とすると、用紙６に遅れが生じた場合の駆動手段の停止時間ｔ３’は、ｔ３’＞Ｔ０を満たす時間でなければならないので、画像形成開始信号の発行から用紙６が検知手段９に到達した時間から条件（ｔ０’＋ｔ１＋ｔ３’＜Ｔ、かつ、ｔ３’＞Ｔ０）を満たさないと判断した場合は用紙ジャムを検出して画像形成装置を停止させることになる。
【００４４】
以上が本発明の縦方向レジスト制御であるが、縦方向レジスト制御を実施するとトナー像の用紙への転写位置が常に一定となる反面、用紙ジャムを検出する条件が厳しくなるので、用紙６が遅れた場合に用紙ジャムが発生しやすくなってしまう。ところが、トナー像の用紙への転写位置に多少ばらつきがあっても用紙ジャムが発生しにくい方が好まれる場合があるので、本発明における画像形成装置では、縦方向レジスト制御を実施しないで図８に示すように用紙６の停止時間ｔ３’がＴ０以上になった時点Ｔ’で用紙６の搬送を再開する制御を選択できるようになっており、後者の制御を選択した場合、トナー像の用紙への転写位置がＴ’−Ｔの分だけばらつくことになるが用紙ジャムが発生しにくくなる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
感光体上のトナー像を直接用紙に転写する方式の画像形成装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の搬送方向レジスト制御における信号を示した説明図。
【図２】本発明の搬送方向レジスト制御における用紙停止時の信号を示した説明図。
【図３】本発明の搬送方向レジスト制御における用紙搬送再開時の信号を示した説明図。
【図４】本発明の搬送方向レジスト制御におけるブロック図。
【図５】本発明の画像形成装置の概略を示した説明図。
【図６】本発明の搬送方向レジスト制御における用紙の時間と距離の関係を示す説明図。
【図７】従来技術における搬送手段が停止した場合の説明図。
【図８】本発明の搬送方向レジスト制御を実施しない場合の用紙の時間と距離の関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００４７】
１ａ〜１ｄ  印写装置
２ａ〜２ｄ  露光装置
３ａ〜３ｄ  感光体
４ａ〜４ｄ  ベルト転写器
５  転写ベルト
６  用紙
７、８、２０  搬送手段
９  検知手段
１０  用紙転写器
１１  定着装置
２１  カウント手段
２２  カウント手段割り込み処理
２３  検知手段割り込み処理
２４  駆動手段
２５  駆動用パルス発生手段
２６  駆動手段割り込み処理
【図１】
2006243441.tif 000003
【図２】
2006243441.tif 000004
【図３】
2006243441.tif 000005
【図４】
2006243441.tif 000006
【図５】
2006243441.tif 000007
【図６】
2006243441.tif 000008
【図７】
2006243441.tif 000009
【図８】
2006243441.tif 000010