(57)【要約】【課題】先端にバリや変形があるシートに対しても良好なスキュー補正能力を有するとともに、装置を高速化した場合にも信頼性が低下しないシート斜行矯正装置を提供する。【解決手段】レジストローラ対をシートの搬送方向に直角方向の２箇所に配置されたローラ対で構成し、前記２箇所に配置されたレジストローラ対のそれぞれを独立した駆動する駆動装置で駆動可能に構成し、前記レジストローラ対のニップ点下流で且つ転写装置の上流にシート搬送方向の直角方向の２箇所に配された一対のシートの到達を検出するためのシート検知センサのシート位置情報により、前記２箇所のレジストローラ対それぞれの回転速度を制御することにより、シート先端が感光体の母線に平行になるように搬送されるシートの速度を制御し、シート先端が感光体上の転写点に到達する前にシートのスキューを補正する。【選択図】  図１
2008273673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙装置と感光体上のトナー像を前記給紙装置から搬送されたシートに転写するための転写装置をつなぐ搬送経路上において、転写装置の上流に設けられたレジストローラ対と、レジストローラ対の上流に設けられたタイミングローラ対と前記レジストローラ対と前記タイミングローラ対をつなぐ搬送経路を形成するペーパガイドと、前記レジストローラ対の下流で且つ前記転写装置の上流にシート搬送方向の直角方向の２箇所に配された用紙の到達を検出するためのシート検知センサとで構成し、
前記シート検知センサのシート位置情報により、前記レジストローラの回転速度を制御することにより、搬送されるシートの速度を制御し、前記感光体上のトナー像を前記用紙の所定の位置に転写できるようにするためのシート斜行矯正装置において、
前記レジストローラ対がシートの搬送方向に直角方向の２箇所に配置されたローラ対で構成されており、前記２箇所に配置されたレジストローラ対は独立して回転自在に構成されており、且つ２箇所に配置されたレジストローラのそれぞれを独立して駆動する駆動装置と、２箇所に配置されたレジストローラのそれぞれを前記シート検知センサ対のシート位置情報により独立的に回転制御するための制御装置とで構成されることを特徴とするシート斜行矯正装置。
【請求項２】
前記シートが前記レジストローラ対を通過し、前記シート検知センサ対に到達するまでの間はプロセス速度ｖに対して前記タイミングローラ対はその表面速度がαｖ（α＞１）の速度で駆動されており、前記レジストローラ対はシートがレジストローラ対に到達後から前記シート検知センサ対に到達するまでの間はその表面速度がβｖ（α＞β＞１）の速度で駆動されていることを特徴とする請求項１記載のシート斜行矯正装置。
【請求項３】
前記シートが前記シート検知センサの一方に到達後、プロセス速度ｖに対して前記タイミングローラ対はその表面速度をβｖの速度で駆動され、用紙が前記シート検知センサの両方を通過するまでは、前記レジストローラ対はその表面速度をβｖ（α＞β＞１）の速度で駆動されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート斜行矯正装置。
【請求項４】
前記シートが前記一対のシート検知センサの両方を通過した後に、前記シート検知センサ対のどちらか先にシートの到達を検知したセンサ側の前記レジストローラの表面速度を概ねプロセス速度ｖとなるγｖ（α＞β＞γ≒１）の速度で駆動する制御手段と、前記シート検知センサ対のどちらか先にシート紙の到達を検知したセンサと後からシートの到達を検知したセンサの検出時間の差分（Δｔ）をカウントするための計数手段と、前記シート検知センサ対のうちの後からシートの到達を検知したセンサ側の前記レジストローラの表面速度をβｖの速度のままで、前記計数手段でカウントした前記シート検知センサ対へのシートの到達時間の差分から割出したシート前縁の前記シート検知センサ対への到達距離の差がなくなるまでの時間ｔ＝（β・Δｔ）／（β−γ）だけ駆動し、時間ｔ経過後は、両方のレジストローラ対の速度を等しく駆動する制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート斜行矯正装置。
【請求項５】
前記シートが前記一対のシート検知センサの両方を通過した後に、前記シート検知センサ対のどちらか先にシートの到達を検知したセンサ側の前記レジストローラの表面速度を概ねプロセス速度ｖとなるγｖ（α＞β＞γ≒１）の速度で駆動する制御手段と、前記第一のシート検知センサ対のどちらか先にシート紙の到達を検知したセンサと後からシートの到達を検知したセンサの検出時間の差分（Δｔ）をカウントするための計数手段と、後述するスキュー補正時間ｔの補正値δを入力可能な入力手段とこれを記憶する手段と、前記シート検知センサ対のうちの後からシートの到達を検知したセンサ側の前記レジストローラの表面速度をβｖの速度のままで、前記計数手段でカウントした前記シート検知センサ対へのシートの到達時間の差分から割出したシート前縁の前記シート検知センサ対への到達距離の差がなくなるまでの時間ｔと前記スキュー補正時間の補正値δを合成した時間だけ駆動し、時間（ｔ＋δ）経過後は、両方のレジストローラ対の速度を等しく駆動する制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート斜行矯正装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート斜行矯正装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタや複写機等に代表される画像形成装置に係り、特に１枚ずつ搬送されるシートを画像形成部の上流でシートの斜行を矯正し、且つ感光体上のトナー画像に対しタイミングを取ってシートを送出するシート斜行矯正装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ等に内蔵される搬送装置においては、シートの斜め送り現象、一般にスキューと呼ばれる現象を補正するためにシート斜行矯正機能を備えている場合が多い（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
図３は、シート斜行矯正装置におけるシートの搬送状態を示す説明図である。シート斜行矯正装置は同図に示すように、給紙装置と転写装置をつなぐシート搬送経路上において、転写装置の上流に設けられたシート搬送経路を搬送されてきたシートの先端を当接させ、シート先端をローラのニップ線上に揃えるために配置した駆動側のローラ（以下、レジストドライブローラ１２３と称する）と、同じく従動側のローラ（以下、レジストアイドラローラ１２４と称する）と、そのさらに上流に設けられたシート搬送経路上でシートを搬送するための駆動側のローラ（以下、タイミングドライブローラ１２１と称する）と、同じく従動側のローラ（以下、タイミングアイドラローラ１２２と称する）と、タイミングドライブローラ１２１とタイミングアイドラローラ１２２の接触点１９をシート２２が通過したことを検出する第一のシート検知センサ２１から構成されている。
【０００４】
上記シート斜行矯正装置では、シート２２のスキューを補正するために、タイミングドライブローラ１２１とタイミングアイドラローラ１２２を図３に示す矢印の方向に回転させ、給紙装置から送り出したシート２２を停止したレジストドライブローラ１２３とレジストアイドラローラ１２４の接触点２０に当接させる。
【０００５】
その後、タイミングドライブローラ１２１とタイミングアイドラローラ１２２を、図４に示す矢印の方向に回転させてシート２２を任意量送り込み、レジストドライブローラ１２３およびレジストアイドラローラ１２４とタイミングドライブローラ１２１およびタイミングアイドラローラ１２２との間にある、閉じる方向にばね反力を有するバッファペーパガイド１６からなる第１湾曲部２７とペーパガイド１８からなる第２湾曲部２８とでシート２２をＳ字状に湾曲させ、レジストローラ対の接触点１９にシート２２の先端がならう方向に第１湾曲部２７と第２湾曲部２８とでＳ字状に湾曲されたシート２２の反発力で圧迫しながらレジストドライブローラ１２３とレジストアイドラローラ１２４を図４に示す矢印の方向に逆回転させることで、シート２２の先端を接触点２０にならわせてシート２２のスキューを補正する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−７２９８２号公報
【特許文献２】特開２００３−１２８３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、シート先端にバリや変形がある場合には、レジストドライブローラの逆回転動作によりシート先端がレジストドライブローラの逆回転方向に引き戻される現象が発生する。この結果シート先端がレジストローラ対の接触点に均一に習うことができないため必要なスキュー補正能力が得られなくなり、印刷画像に対してシートが傾く印刷位置不良やシート斜行検出装置がある場合には用紙スキュージャムを引き起こす欠点が有った。
【０００８】
また、画像形成装置の印刷速度を高速化した場合には、レジストドライブローラの停止、逆回転、再起動工程を短時間にこなす必要があるために、レジストドライブローラの駆動にステッピングモータを使用した駆動系では、モータ軸の静定時間が不足するために脱調現象が発生し、装置の信頼性が低下する欠点が有った。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、先端にバリや変形があるシートに対しても良好なスキュー補正能力を有するとともに、装置を高速化した場合にも信頼性が低下しないシート斜行矯正装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的は、前記レジストローラ対をシートの搬送方向に直角方向の２箇所に配置されたローラ対で構成し、前記２箇所に配置されたレジストローラ対のそれぞれを独立した駆動する駆動装置で駆動可能に構成し、前記レジストローラ対のニップ点下流で且つ転写装置の上流にシート搬送方向の直角方向の２箇所に配された一対のシートの到達を検出するためのシート検知センサのシート位置情報により、前記２箇所のレジストローラ対それぞれの回転速度を制御することにより、シート先端が感光体の母線に平行になるように搬送されるシートの速度を制御し、シート先端が感光体上の転写点に到達する前にシートのスキューを補正することにより達成される。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記レジストローラ対の搬送速度をその上流に配されたタイミングローラ対の搬送速度よりも遅くすることで、前記レジストローラ対と前記タイミングローラ対の間でシートに弛みを作ることでスキュー補正時のシートのねじれに対する自由度を高めスキュー補正を容易にすることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、前記レジストローラ対の搬送速度を前記シート検知センサを用紙が通過するまでは用紙の搬送速度を変更しないことで用紙のスキュー量の検出精度を向上し、さらには前記タイミングローラ対と前記レジストローラ対の搬送速度を同じにすることで、両ローラ対間のシートの弛みの増加を防止し、シートの搬送抵抗の増加を抑止しスキュー補正精度を向上させることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、スキューの補正方法として、先行する前縁側の前記レジストローラ対の搬送速度を概ねプロセス速度に減速し後行の前縁を追い着かせる制御方法を開示しており、スキュー補正後にシート速度をプロセス速度に一致させることが容易であることを特徴としている。
【００１４】
さらに、請求項５記載の発明では、スキュー補正時間ｔの補正値を入力可能し記憶することで、センサのシート到達検出や各ローラの搬送速度のバラツキを印刷結果から補正し印刷位置精度を向上させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シート先端にバリや変形がある場合にも、レジストドライブローラの逆回転動作によりシート先端がレジストドライブローラの逆回転方向に引き戻される現象が発生しないため、印刷画像に対してシートが傾く印刷位置不良やシートスキュージャムを防止することができ、効果的なスキュー補正が可能になる。また、レジストローラの停止、逆回転、再起動工程が不要であるため、信頼性を損なうことなく印刷速度の高速化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図２に示すように、画像形成装置システムは、画像形成装置１およびシート取扱装置２によって構成される。本実施例において、画像形成装置１としては、感光体を用い、周知の電子写真プロセスによりシート材上にトナー像を記録形成するレーザプリンタが例示されている。また、シート取扱装置２としては、プリンタ１から排出されたシートをトレイ上に積み重ねて保持するスタッカが例示されている。
【００１８】
プリンタ１において、３、４、５はシート収容部であり、シート材としての用紙を収容している。６は感光ドラムで、コントローラ（図示せず）からの信号に基づいて矢印の方向へ回転を始める。感光ドラム６が回転を開始すると、コロナ帯電器（図示せず）によって感光ドラム６表面は均一に帯電される。帯電した感光ドラム６には露光装置（図示せず）から出射されたレーザビームによって静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置７の位置に到達するとトナーによって現像され、感光ドラム６上にトナー像として可視化される。こうして周知の電子写真プロセスにより形成されたトナー像は転写器８によりシート収容部３、４、５または後述する戻し路１４から送り出されてきた用紙に転写される。９は定着装置であり、シートに転写されたトナー像を定着させる。１０ａと１０ｂはゲートで、搬送されるシートの方向を切り替える機能を有する。１３は排出するシ−トをスイッチバック反転させる反転器でシートの排出方向を変換する機能を有する。
【００１９】
なお、プリンタ１内に構成されたシート搬送路に関し、以下の説明においては、便宜上、（シート収容部３、４、５）−（画像形成手段６、７、８）−（シート排出口１１）を連絡するシート搬送路１２を「送紙路」と呼ぶ。１４は「戻し路」と呼ぶこととし、送紙路１２からゲート１０ａにより分岐し、その終端を画像形成手段６、７、８に対しシート搬送方向上流側の送紙路１２に合流させて設けられている。１５はゲート１０ａと１０ｂの前段に設けられた搬送ローラ対である。
【００２０】
なお、図２において、３ａ、４ａ、５ａはシート収容部３、４、５に収容された用紙を繰り出すピックローラで、３ｂ、４ｂ、５ｂは一般にフィードローラとリタードローラから構成される給紙ローラ対である。給紙ローラ対３ｂ、４ｂ、５ｂは、ピックローラ３ａ、４ａ、５ａによって繰り出されたシートが複数枚重なった状態で搬送されるのを防止しながらシートを一枚ずつ送紙路１２へ供給する。
【００２１】
１２ａ、１２ｂ、１２ｃは送紙路１２内の用紙を搬送する搬送ローラ対、１２ｄはレジストローラ対１２ｅの上流にあって、レジストローラ対１２ｅにシートを供給するためのタイミングローラ対、１２ｅは感光ドラム６上に形成されたトナー像をシート紙へ転写させるタイミングに同期させて、シートの搬送を行うレジストローラ対である。２６はレジストローラ対１２ｅの下流にあってシート搬送方向の直角方向の２箇所に配されたシートの到達を検出するための第二のシート検知センサである。１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆは、戻し路１４内のシートを搬送する搬送ローラ対である。
【００２２】
次に図１を用いてレジストローラ対１２e部でのシートの搬送状態を説明する。図１はレジストローラ対１２ｅ、第二のシート検知センサ２６でのシート紙搬送状態を示す模式図である。
【００２３】
レジストドライブローラ１２３は１２３ａ、１２３ｂの互いに独立して回転可能なローラに分割されており、それぞれのローラは２４ａ、２４ｂの独立した駆動モータにより駆動される。第二のシート検知センサ２６は前記レジストドライブローラ１２３ａ、１２３ｂに対応してシート搬送方向の直角方向の２箇所に配された２６ａ、２６ｂで構成されている。シート２２１はスキューしたシートの先行する前縁Ｐが用紙検知センサ２６ｂに到達した状態を示している。
【００２４】
シート２２２は遅れたシートの前縁Ｑが第二のシート検知センサ２６ａに到達した状態を示している。シート２２はレジストローラ対１２ｅは図示されないタイミングローラ対１２ｄにより、プロセス速度ｖに対してαｖ（α＞１）の速度で搬送されて、前記レジストローラ対１２ｅに到達後はβｖ（α＞β＞１）の速度で搬送される。また、レジストドライブローラの１２３ａ、１２３ｂは遅れたシートの前縁Ｑを第二のシート検知センサ２６ａが検知するまでは、ともにその表面速度をβｖに維持する。
【００２５】
第二のシート検知センサ２６ｂが先行するシートの前縁Ｐを検知した時に、図示されない計数手段は計数を開始し、第二のシート検知センサ２６ａが遅れたシートの前縁Ｑを検知するまでの時間（Δｔ）を計数する。第二のシート検知センサ２６ａが遅れたシートの前縁Ｑを検知した後、先行するシートの前縁を検知した第二のシート検知センサ２６ｂに符合する側のレジストドライブローラ１２３ｂはその表面速度をγｖ（α＞β＞γ≒１）に図示されない速度制御手段により制御されて減速する。
【００２６】
遅れたシートの前縁を検出した第二のシート検知センサ２６ａに符合する側のレジストドライブローラ１２３ａを前記計数手段が計数した時間Δｔから割出したスキュー補正時間ｔ＝（β・Δｔ）／（β−γ）だけその表面速度をβｖを維持させることで、遅れたシートの前縁は先行するシートの前縁に追い着く。スキュー補正時間ｔ＝（β・Δｔ）／（β−γ）経過後に、速度制御手段（図示せず）によりレジストドライブローラ１２３ａの表面速度をγｖに減速することで、スキューは補正できる。シート２２３はレジストドライブローラ１２３ａが表面速度をγｖに減速した後の状態である。
【実施例２】
【００２７】
上記のようシートを搬送することで、先端にバリや変形があるシートの場合にも、効果的なスキュー補正が可能になり、またレジストローラの停止、逆回転、再起動工程が不要であるため、信頼性を損なうことなく印刷速度の高速化が可能になるが、スキュー補正能力の再現性を高めるには第二のシート検知センサ２６ａ及び２６ｂの実装位置精度や、レジストドライブローラの１２３ａ、１２３ｂの外径寸法精度を高精度に維持、管理する必要があり製造コストの高騰を招く場合がある。そこで、スキュー補正時間ｔの補正値δを入力可能な入力手段とこれを記憶する手段を設け、前記スキュー補正時間を印刷結果から装置毎に補正可能とし、第二のシート検知センサ２６ａ及び２６ｂの実装位置精度や、レジストドライブローラの１２３ａ、１２３ｂの外径寸法精度のばらつきを吸収することで厳密な精度管理をしない安価な構成でも同等の効果を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
シート先端にバリや変形があるような低品質のシートを使用した場合でも、印刷画像に対してシートが傾く印刷位置不良やシートスキュージャムを低減して且つ、装置の信頼性を低下させることなく印刷装置の高速化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例に係るレジストローラ対部シートの搬送状態を示す説明図である。
【図２】本発明の画像形成装置の全体の概略構成図である。
【図３】シート斜行矯正装置のシートの搬送状態を示す説明図である。
【図４】シート斜行矯正装置のシートの搬送状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１は画像形成装置（プリンタ）、２はシート取扱装置（スタッカ）、３，４，５はシート収容部、３ａ、４ａ、５ａはピックローラ、３ｂ，４ｂ，５ｂ，は給紙ローラ対、６は感光体、７は現像装置、８は転写器、９は定着装置、１０ａ，１０ｂはゲート、１１は排出口、１２は送紙路、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｆ，１５は搬送ローラ対、１２ｄはタイミングローラ対、１２ｅはレジストローラ対、１２１はタイミングドライブローラ、１２２はタイミングアイドラローラ、１２３，１２３ａ，１２３ｂはレジストドライブローラ、１２４はレジストアイドラローラ、１３は反転路、１４は戻し路、１６はバッファペーパガイド、１７，１８はペーパガイド、１９はタイミングローラ対の接触点、２０はレジストローラ対の接触点、２１は第一のシート検知センサ、２２，２２１，２２２，２２３はシート、２４ａ，２４ｂはレジストドライブローラ駆動モータ、２６は第二のシート検知センサ、２６ａはレジストドライブローラ１２３ａの近傍に設けたシート検知センサ、２６ｂは第二のシート検知センサを構成するレジストドライブローラ１２３ｂの近傍に設けたシート検知センサ、２７は第１湾曲部、２８は第２湾曲部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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