(57)【要約】【課題】  像坦持体上の画像位置の検知または、シート上に転写された画像とシートのズレを検知して、その情報からレジストレーション装置の補正量を更に補正することで、より高精度な印字精度を実現可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  シートの位置を検知するだけでなく、感光ドラム上の画像の位置、さらには、シート上の画像の位置ずれを検知して、それらの検知信号から補正量を演算して、レジストローラ対の補正を行うことで、シート上の画像とシートとの位置精度を、格段に高精度にすることが可能となる。【選択図】  図６
2006124138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電子写真画像形成プロセスにより、像担持体上に形成される画像を、搬送手段によって送られるシート上に転写することで、画像を形成可能な画像形成装置において、
シートを搬送するシート搬送手段と、
前記シート搬送手段により搬送されたシートの傾きを検知するシート傾き検知手段と、
シート傾き検知手段によって得られた検知情報に基づき、搬送手段をシート搬送方向と直交する方向に傾けるように変位させる搬送手段傾き補正手段と、
少なくとも、像坦持体上の画像位置を検知する画像位置検知、又は、シート上に転写された画像とシートのズレを検知する画像ズレ検知のどちらか一方を検知する位置検知手段と、
前記シート傾き検知手段と、位置検知手段の検知信号に基づいて、所定の位置に対するシート位置のズレ量と、像坦持体上の画像位置のズレ量、または、シート上に転写された画像が、所定のシート上の位置とのズレ量を演算する演算手段と、
前記演算手段によって求められた、それぞれのズレ量に基づいて補正量を求め、シート上の所定の位置に画像が転写されるように、上記搬送手段傾き補正手段によって、搬送手段の位置を補正させる制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記シート搬送手段を駆動する駆動手段を備え、
前記シート傾き検知手段は、シート先端の位置を検知し、前記画像位置検知手段は、画像先端の位置を検知し、それぞれの検知信号に基づいて、前記演算手段により、前記像担持体上に形成された画像がシート上に転写されるタイミングを求め、シート上の所定の位置から、画像が転写されるように、前記制御手段によって、前記駆動手段の駆動を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画位置検知手段によって、先行するシート上に転写された画像とシートのズレを検知した検知信号により、前記演算手段によってシート上の画像位置ズレ量を求め、先行するシートより後に搬送されるシートについては、そのズレ量分を予めキャンセルするよう、演算手段によって前記シート搬送手段の補正量を求めることを特徴とする請求項１又は２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、シートの傾きや位置ずれ等を矯正するレジストレーション装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンター、ファクシミリ、スキャナー等の画像形成及び画像読取りを行う装置では、画像形成部や画像読取り部の直前にシートの姿勢及び位置を合わせるために、シートの斜行補正やシートの位置ずれ補正を行う手段であるレジストレーション手段が使用されているものがある。なかでも近年、画像形成装置、画像読取装置における、シートと画像位置精度を向上させるために、シートの斜行によるシートの傾きを自動的に矯正できるようにしたレジストレーション装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、この装置では、シートを挟持して搬送する搬送ローラ対（レジストローラ）と、搬送ローラの搬送方向下流側に設けられたシートの傾き量を検知するためのセンサーと、搬送ローラ（レジストローラ）をシートの搬送方向と直交する方向に傾けるように変位させる搬送ローラ傾き補正手段を備え、シートの傾き量検知センサーの情報に基づき、搬送ローラをシートの傾きに合わせて変位させることによって、シートの斜行を補正するものである。
【特許文献１】特開平１０−０６７４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなアクティブレジストレーション方式では、より高精度な印字精度を要求される場合、次のような問題があった。
【０００５】
電子写真画像形成プロセスにより、像担持体上にそれぞれ形成される画像が、所定の位置からずれている場合、シートが適正な位置に補正されて搬送されていても、シート上に転写される画像はずれたままの状態となるため、高い印字精度を確保することは、困難であった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、上記不具合を克服し、像坦持体上の画像位置の検知または、シート上に転写された画像とシートのズレを検知して、その情報からレジストレーション装置の補正量を更に補正することで、より高精度な印字精度を実現可能な画像形成装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、所定の電子写真画像形成プロセスにより、像担持体上に形成される画像を、搬送手段によって送られるシート上に転写することで、画像を形成可能な画像形成装置において、シートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段により搬送されたシートの傾きを検知するシート傾き検知手段と、シート傾き検知手段によって得られた検知情報に基づき、搬送手段をシート搬送方向と直交する方向に傾けるように変位させる搬送手段傾き補正手段と、少なくとも、像坦持体上の画像位置を検知する画像位置検知、又は、シート上に転写された画像とシートのズレを検知する画像ズレ検知のどちらか一方を検知する位置検知手段と、前記シート傾き検知手段と、位置検知手段の検知信号に基づいて、所定の位置に対するシート位置のズレ量と、像坦持体上の画像位置のズレ量、または、シート上に転写された画像が、所定のシート上の位置とのズレ量を演算する演算手段と、前記演算手段によって求められた、それぞれのズレ量に基づいて補正量を求め、シート上の所定の位置に画像が転写されるように、上記搬送手段傾き補正手段によって、搬送手段の位置を補正させる制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、シートの位置を検知するだけでなく、感光ドラム上の画像の位置、さらには、シート上の画像の位置ずれを検知して、それらの検知信号から補正量を演算して、レジストローラ対の補正を行うことで、シート上の画像とシートとの位置精度を、格段に高精度にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に図を用いて詳細な説明を行なう。図１は、本発明の一実施の形態であるシレジストレーション装置を適用した画像形成装置としてのプリンターの断面図である。図１において、１０００はプリンタで、図において、１２０はプリンターを制御する為の制御手段たるコントローラであり、１００は上段カセットで、カセット１００内のシートは所定のタイミングで昇降／回転するピックアップローラ１０１とフィードローラ１０２及びリタードローラ１０３の作用によって１枚ずつ分離給紙される。そして給紙部から給紙されたシートは搬送ローラ１０５によってガイド板１０６，１０７によって構成される搬送路１０８を通過し、ガイド１０９，１１１で構成される搬送路１１０へ受け渡され、レジスト前ローラ対１３０を通過して、レジストローラ対２を有するレジストローラ部１に導かれる。このレジストローラ部１にて、シートの斜行補正した後にシートは転写部１１２ｂ部へと搬送される。
【００１０】
なお、レジストローラ部における斜行補正の動作に関しては、後に詳細に説明を行う。１１２は感光ドラムであり図中時計方向に回転するようになっている。１１１は作像手段たるレーザー変調（レーザースキャナ）であり、そのレーザー光はミラー１１３によって折り返され、ドラム上の露光位置１１２ａに照射されて、ドラム上に潜像を形成し現像器１１４によってトナー像として顕像化される。１１５はドラム上のトナー像をシートに転写する為の転写帯電器、１１６はドラムとシートを静電分離する為の分離帯電器であり、画像形成部を構成する。なお、１１２ｂは転写部であり、この位置にて、感光ドラム１１２上のトナー像がシートＳ上に転写される。
【００１１】
レジストローラ対２を通過したシートＳはその先端を露光開始センサー１３１によって検知され、レーザー変調１１１によるレーザー光の照射が開始される。なお、上記露光開始センサー１３１から転写部１１２ｂまでの距離ｌ１は感光ドラム１１２のレーザー光照射位置１１２ａから転写部１１２ｂまでの距離ｌ０と等しい位置に配置されており、これにより、シートＳとドラム１１２上の画像の先端位置の同期を取る事が可能となっている。１１７は画像形成されたシート材を搬送する搬送ベルト、１１８は定着装置、１１９は排紙ローラである。画像形成されたシート材は排出ローラ１１９によって排出される。２０００はスキャナで、図において２０１は走査光学系光源、２０２はプラテンガラス、２０３は開閉する原稿圧板、２０４はレンズ、２０５は受光素子（光電変換）、２０６は画像処理部、２０８は画像処理部にて処理された画像処理信号を記憶しておく為のメモリー部である走査光学源２０１で読み取られた原稿像は画像処理部２０６で処理され、電気的に符号化され電気信号２０７に変換されて作像手段たるレーザ変調１１１に伝送される。また、画像処理部にて処理され、符号化された画像情報を一旦メモリー２０８に記憶させて、コントローラ１２０からの信号によって、必要に応じて、レーザ変調１１１に伝送する事もできるように構成されている。
【００１２】
５０１は操作部であり、５０１ａはタッチパネル方式の表示部、５０１ｂはコピー動作のスタートキー、５０１ｃは数値を入力するためのテンキー部である。前述の一連の画像形成動作のスタートはスタートキー５０１ｂにて行われ、表示部５０１ａでは、各種メンテナンスの操作説明用のアニメーションや画像形成動作の状態を表示するのに加え、タッチパネル方式の表示部上を操作することで、サイズを含む紙種の選択、カラーコピーまたはモノクロコピー、片面または両面コピーの他、後述する各種モードの選択や、各モードの条件設定をテンキー５０１ｃを併用して入力することが可能である。ここで、１０００はプリンタ、２０００はスキャナであるが、図のように別体の場合もあるが、プリンタ１０００とスキャナ２０００が一体の場合もある。プリンタ１０００は別体でも一体でも、レーザ変調１１１に画像形成部の処理信号を入力すれば複写機として機能するし、ＦＡＸの送信信号を入力すればＦＡＸとして機能するし、パソコンの出力信号を入力すれば、プリンタとして機能する。逆に、画像処理部２０６の処理信号をほかのＦＡＸに送信すれば、ＦＡＸとして機能する。ここで、圧板２０３に変わって、２点鎖線で示すような原稿自動送り装置２５０を装着すれば、原稿は自動的に読み取られる。
【００１３】
次に、レジストレーション装置、および画像形成部の詳細の説明を、図２〜図４を用いて行う。
【００１４】
図２、３においてレジストローラ対２は、フレーム１０の前側板１０ａと後側板１０ｂによりそれぞれの側板に固定された軸受１１，１２によって、回転自在に軸支されている。また、このレジストローラ対２の搬送方向下流側には、図３に示すように、レジストローラ対２とシートＳの先端の傾きを検知するための斜行検知センサー３ａ，３ｂの間にＣＣＤセンサー等から構成されるシート端部位置検知センサー４が配置されている。
【００１５】
尚、上記斜行検知センサー３ａ、３ｂを結ぶ中心線３ｃは搬送方向下流側に設けられている感光ドラム１１２の軸線１１２ｃと平行となるように、配置されている。また、上記フレーム１０は、図２，３に示すように、装置本体１０００の前側板１００１と後側板１００２に固定されたステー１３に設けられた回転軸１４を中心にして回動可能に取り付けられてる。なお、回転軸１４は、後述するレジストローラ対２の傾き変位時における回転運動の中心になるとともに、レジストローラ対２の軸上の基準位置になる。レジストローラ２ａは図示せぬ加圧バネによって、レジストローラ２ｂに加圧されている。また、レジストローラ対２ａ、２ｂにはそれぞれ、その片側にギア１５，１６が取り付けられ、レジストローラ対２ａ、２ｂがそれぞれ同期して回転するように構成されている。また、レジストローラ２ｂの軸端には駆動入力ギア２７が固定されており、レジストモータ１７の出力軸に固定されたギア２８と噛合っており、これにより、レジストモータ１７の駆動によってレジストローラ対２の回転が可能となっている。レジストローラ対２の奥側ではレジストローラ２ａ、２ｂを連結するための連結部材１８が設けられている。この連結部材１８はそれぞれのレジストローラ２ａ、２ｂと回転自在に軸支されているが、レジストローラ対２の長手方向で規制されており、連結部材１８がスラスト方向に移動すると、それと同期して、レジストローラ対２もスラスト方向に移動するように構成されている。また、連結部材１８にはラックギア部１８ｂが設けられており、横レジモータ２０の出力軸に固定されたピニオンギア１９と噛合するように構成されている。即ち、例えば、ピニオンギア１９が図２中時計方向に回転すると、レジストローラ対２は図２中右方向へ移動するように構成されている。つまり、横レジモータ２０を駆動させることにより、レジストローラ対２をシート搬送方向Ｐと直交する方向（スラスト移動動作）に移動できるようになっている。また、ホームポジションセンサー２１によって、レジストローラ対２のホームポジション位置を検出できるように構成されている。
【００１６】
また、フレーム１０の手前側にはギア２２が固定されており、ステー１３に取り付けられた旋回モータ２４の出力軸に固定されたラックギア２３と噛合っている。この旋回モータ２４の作用により、例えば、図３中でピニオンギア２３が時計方向に回転すると、フレーム１０及びフレーム１０上に設けられたレジストローラ対２、レジストモータ１７等も含めてフレーム１０上に取り付けられている部材全てが、回転軸１４を中心に反時計方向に回転できるように構成されている。つまり、旋回モータ２４の作用により、レジストローラ対２をシートＳ搬送方向Ｐと直交する方向に対して傾けるよう変位（旋回移動動作）できるようになっている。また、ステー１３上には、ホームポジションセンサー２５が設けられており、レジストローラ対２のホームポジション位置を検出する事が可能となっている。ここで、レジストローラ対２のホームポジション位置とは、そのニップ線が感光ドラム１１２の回転中心軸１１２ｃと平行になるようにホームポジションセンサー２５の位置が決定されている。
【００１７】
図４は、画像形成部を示す。感光ドラム１１２上には、現像器１１４によって形成された、トナー像６０３が載っており、トナー像６０３の位置を検知するための画像位置検知センサー６０１が、感光ドラム１１２の回転中心軸１１２ｃと平行になるように配設されている。また、搬送部１１７上には、シートＳ上に転写された画像６０４と、シートＳの端部とのずれ量を検知するための、画像ずれ検知センサー６０２が、搬送方向に直行するように、配設されている。
【００１８】
図５は、このレジストレーション装置の動作を制御する制御系を示すブロック図である。まず、前記した斜行検知センサー３ａ，３ｂ、紙端位置検知センサー４、画像位置検知センサー６０１および画像ずれ検知センサー６０２は、それぞれコントローラ１２０に接続されており、その各センサー３ａ，３ｂ，４，６０１，６０２で得られた検知信号がそれぞれ入力されるようになっている。コントローラ１２０では、各センサーの検知信号に基づいてシートＳの傾きおよび横レジずれ量、感光ドラム１１２上の画像６０３の位置ずれ量、シートＳ上の画像６０４の位置のずれ量が、それぞれ演算回路１６０によって演算される。また、コントローラ１２０は、レジモータ１７、横レジモータ２０、旋回モータ２４の駆動回路１７ａ，２０ａ，２４ａにそれぞれ接続されており、前記検知結果に基づく必要な制御信号を出力してそれぞれのモーター１７，２０，２４を所定量駆動させるようになっている。
【００１９】
次に、このレジストレーション装置の動作について図６〜図７を参照しながら説明する。なお、画像形成装置全体の動作の説明は本発明の本質とは異なるのでその説明は割愛しレジストレーション部のみの説明を行う。
【００２０】
まず、画像形成装置の操作部５０１のコピースタートキー５０１ｂが押されると（ＳＴＥＰ１）、横レジモータ２０、旋回モータ２４が動作し、ホームポジションセンサー２１，２５によって、レジストローラ対２のイニシャライズ動作を行う（ＳＴＥＰ２）。そして、レジモーター１７が駆動されてレジストローラ対２が回転し始める（ＳＴＥＰ３）。この回転するレジストローラ対２に対して、図７（ａ）に示すように、シート搬送方向Ｐから正規のシート位置から傾きずれθ°および横レジずれしたシートＳが送られ、そのシートＳはレジストローラ対２のニップ部に侵入して挟持される。レジストローラ対２により挟持されたシートＳは、シート搬送方向Ｐに沿って送られて前進することにより、レジストローラ対２の下流側に配置された斜行検知センサー３ａ，ｂによりシートＳ先端の通過時点が検知されると共にシート端部位置検知センサー４によって横レジずれが検出される。（ＳＴＥＰ４）。
【００２１】
斜行検知センサー３ａ，ｂ及びシート端部位置検知センサー４の検知信号は、コントローラ１２０に入力されることにより、レジストローラ対２に挟持されたシートＳの傾きとシートの横レジずれが算出される（ＳＴＥＰ５）。
【００２２】
また現像器１１４にて感光ドラム１１２上に形成された画像６０３の所定の位置からのずれを、画像検知センサー６０１によって検出され（ＳＴＥＰ６）、検知信号は、コントローラ１２０に入力されることで、画像の位置ずれ量が算出される（ＳＴＥＰ７）。
【００２３】
そして、コントローラ１２０において求められた、シートＳの斜行ずれ量θと、シートＳを回転補正した後の、図示していない横レジずれ量ｄと、画像の位置ずれ量λから、トータルの補正量が演算によって算出される（ＳＴＥＰ８）。
【００２４】
この補正量がゼロの場合は特に、補正動作は行われず、ゼロでない場合は、補正動作を行うという判断がコントローラ１２０によってなされ（ＳＴＥＰ９）、図７（ｂ）のようにθ°−λ°分だけレジストローラ対２が旋回するまで、旋回モータ２４を駆動する（ＳＴＥＰ１０）。
【００２５】
また、横レジモータ２０を、横レジずれ量ｄ分だけ、矢印Ｇ方向にレジストローラ対２がスラスト移動するまで駆動する（ＳＴＥＰ１１）。
【００２６】
その後、図７（ｃ）に示すように、シートＳ上には、補正により、シートＳ自身の位置ずれから感光ドラム１１２上の画像の位置ずれ分を除いた、画像６０４が転写された状態となる。この時点で、ほぼ高い印字精度が得られるはずであるが、実際にはレジストローラ対２の耐久などによる磨耗等により、シートＳの搬送が予定の位置より若干ずれることが生じうる。そこで、画像ずれ検知センサー６０２により、シートＳ上の画像６０４の位置を検知し（ＳＴＥＰ１２）、検知信号をコントローラ１２０に入力されることにより、画像６０４のシートＳ上における所定の位置からのずれ量ε°が求まる（ＳＴＥＰ１３）。ずれが有る場合は、この情報は２枚目以降の搬送にフィードバックされ、ずれが無い場合はそのままコピー動作が継続される（ＳＴＥＰ１４）。
【００２７】
その後、レジストローラ対２のイニシャライズ動作を行い、（ＳＴＥＰ１４）次のシートＳの搬送に備える。なお、このイニシャライズ動作は、先に述べたようにホームポジションセンサー２１，２５にて動作させる。
【００２８】
以上延べたように、シートの位置を検知するだけでなく、感光ドラム上の画像の位置、さらには、シート上の画像の位置ずれを検知して、それらの検知信号から補正量を演算して、レジストローラ対の補正を行うことで、シート上の画像とシートとの位置精度を、格段に高精度にすることが可能となった。
【００２９】
（発明の第二実施の形態の形態）
次に、本発明の第二実施の形態であるシレジストレーション装置を適用した画像形成装置について説明する。
【００３０】
レジストローラ対２を駆動する、図示しない駆動モータを備える。
【００３１】
斜行検知センサー３ａ，ｂは、シート先端の位置を検知して、画像検知センサー６０１は、画像先端の位置を検知して、それぞれの検知信号に基づいて、コントローラ１２０に入力されることにより、感光ドラム１１２上に形成された画像が、シート上に転写されるタイミングが求められる。
【００３２】
この結果から、シート上の所定の位置から、画像が転写されるように、コントローラ１２０によって、駆動モータの駆動を制御する。
【００３３】
これにより、第一実施の形態の形態の効果に加え、シートへの、画像の書き込みタイミングが正確に行われるので、搬送方向の印字精度も高精度なものとなる。
【００３４】
（発明の第三実施の形態の形態）
次に、本発明の第三実施の形態であるシレジストレーション装置を適用した画像形成装置について説明する。
【００３５】
画像ずれ検知センサー６０２によって、先行するシート上に転写された画像とシートのズレを検知した検知信号により、コントローラ１２０によってシート上の画像位置ズレ量を求め、先行するシートより後に搬送されるシートについては、そのズレ量分を予めキャンセルするよう、コントローラ１２０によってレジストローラ対２の補正量を求める。
【００３６】
これにより、第一、第二実施の形態の形態の効果に加え、画像の転写時等に発生するズレ量がキャンセルされるように情報をフィードバックして、そこから補正量を求めることで、より高精度な印字精度が実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態を適用した画像形成装置の概略断面図。
【図２】本発明の実施の形態を適用したレジスト部の側面図。
【図３】本発明の実施の形態を適用したレジスト部の平面図。
【図４】本発明の実施の形態を適用した画像形成部の斜視図。
【図５】本発明の実施の形態を適用した画像形成装置のブロック図。
【図６】本発明の実施の形態を適用したフローチャート。
【図７】本発明の実施の形態を適用したレジスト部の動作説明図。
【符号の説明】
【００３８】
１  レジストユニット
２  レジストローラ
３  斜行検知センサー
４  シート端部位置検知センサー
１７  レジストモータ
２０  横レジモータ
２４  旋回モータ
５０１  操作部
６０１  画像位置検知センサー
６０２  画像ずれ検知センサー
【図１】
2006124138.tif 000003
【図２】
2006124138.tif 000004
【図３】
2006124138.tif 000005
【図４】
2006124138.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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