(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される用紙に画像を形成する作像手段と、該作像手段に向かう用紙搬送方向に対して直交する方向の用紙位置を検出する用紙位置検出手段とを具備し、該用紙位置検出手段は、前記作像手段によって用紙に画像を形成する画像形成位置よりも用紙搬送方向上流側に配置されている画像形成装置において、前記用紙搬送方向への前記用紙の搬送速度を、前記用紙位置検出手段によって用紙位置を検出している時の検出時速度と、用紙が前記用紙位置検出手段よりも前記用紙搬送方向の上流側又は下流側に位置する時の非検出時速度とに切り換え可能に構成し、かつ該検出時速度を、前記非検出時速度よりも低速としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記用紙位置検出手段によって用紙位置を検出している時、その用紙よりも用紙搬送方向上流側に位置する全ての用紙の搬送速度も検出時速度に切り換える請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像位置高精度モードが選択されたときにだけ、用紙位置を検出している時の用紙の搬送速度を検出時速度に切り換える請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記用紙位置検出手段は、発光部と受光部とを具備し、該発光部は少なくとも１つの発光素子より成り、前記受光部は複数の受光素子をほぼ等間隔で一列に配置した受光素子列から成り、各受光素子の受光出力が閾値以上であるか否かにより用紙の幅方向端部を判定する請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
複写機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機として構成された請求項１乃至４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、搬送される用紙に画像を形成する作像手段を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機等として構成される画像形成装置は従来より周知である（例えば特許文献１参照）。かかる画像形成装置によって用紙に画像を形成した際、その用紙に対する画像の位置精度が低いと、画像の一部が欠けたり、大きな余白ができるおそれがある。例えば、製本印刷や中綴じ印刷において、画像形成された用紙をまとめて裁断する際、用紙に対する画像の位置が大きくずれていると、画像によっては、用紙上に大きな余白が残ってしまったり、画像が欠けてしまい、仕上がり品に決定的な不具合が発生する。
【０００３】
そこで、用紙搬送方向に対して直交する方向の用紙位置を、用紙位置検出手段によって検出し、その検出結果に基づいて、用紙に対する画像の位置を補正して、用紙に対する画像の位置精度を高めることのできる画像形成装置が提案されている。ところが、従来のこの種の画像形成装置においては、用紙位置を検出する際の検出精度を高めることが難しく、その検出結果に基づいて、用紙に対する画像の位置を補正しても、用紙上の画像の位置精度を思うように高めることができなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２６７８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、用紙位置の検出精度を従来よりも高めることのできる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】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、搬送される用紙に画像を形成する作像手段と、該作像手段に向かう用紙搬送方向に対して直交する方向の用紙位置を検出する用紙位置検出手段とを具備し、該用紙位置検出手段は、前記作像手段によって用紙に画像を形成する画像形成位置よりも用紙搬送方向上流側に配置されている画像形成装置において、前記用紙搬送方向への前記用紙の搬送速度を、前記用紙位置検出手段によって用紙位置を検出している時の検出時速度と、用紙が前記用紙位置検出手段よりも前記用紙搬送方向の上流側又は下流側に位置する時の非検出時速度とに切り換え可能に構成し、かつ該検出時速度を、前記非検出時速度よりも低速としたことを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。
【０００８】
また、上記請求項１に記載の画像形成装置において、前記用紙位置検出手段によって用紙位置を検出している時、その用紙よりも用紙搬送方向上流側に位置する全ての用紙の搬送速度も検出時速度に切り換えるように構成すると有利である（請求項２）。
【０００９】
さらに、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、画像位置高精度モードが選択されたときにだけ、用紙位置を検出している時の用紙の搬送速度を検出時速度に切り換えるように構成すると有利である（請求項３）。
【００１０】
また、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記用紙位置検出手段は、発光部と受光部とを具備し、該発光部は少なくとも１つの発光素子より成り、前記受光部は複数の受光素子をほぼ等間隔で一列に配置した受光素子列から成り、各受光素子の受光出力が閾値以上であるか否かにより用紙の幅方向端部を判定するように構成されていると有利である（請求項４）。
【００１１】
さらに、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置を、複写機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機として構成することができる（請求項５）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、用紙位置の検出精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１４】
図１は画像形成装置の一例を示す概略図である。この画像形成装置は、搬送される用紙に画像を形成する作像手段１を有し、ここに示した作像手段１は、ドラム状の感光体として構成された像担持体２と、帯電装置３と、露光装置４と、現像装置８と、転写装置５と、クリーニング装置６と、定着装置７とを有している。画像形成動作時に、像担持体２は図１における時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置３によって像担持体が所定の極性に帯電され、その帯電面に、露光装置４から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、これによって像担持体２に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置８によってトナー像として可視像化される。
【００１５】
一方、図示していない給紙装置から送り出された用紙Ｐは、搬送ローラ対９，１０によって矢印Ａ方向に搬送され、レジストローラ対１１の回転によって、所定のタイミングで像担持体２と転写装置５の間に送り込まれる。ここに示した転写装置５は、複数のローラに巻き掛けられて矢印方向に回転駆動される転写ベルト１２と、転写ローラ１３とを有している。用紙Ｐは、転写ベルト１２と像担持体２の間に送り込まれ、その転写ベルト１２に担持されて搬送される。このとき、転写ローラ１３に印加された転写電圧の作用によって、像担持体２上のトナー像が用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐが定着装置７を通過するとき、用紙Ｐに転写されたトナー像が定着される。定着装置７を通過した用紙は図示していない排紙トレイに排出される。一方、トナー像転写後の像担持体２上に付着する転写残トナーは、クリーニング装置６によって除去される。図１に示した画像形成装置は、例えば、電子複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される。
【００１６】
上述のようにして、用紙Ｐに画像が形成されるが、この用紙Ｐに対する画像の位置精度を高めるために、本例の画像形成装置には、作像手段１に向かう用紙搬送方向Ａに対して直交する方向の用紙位置を検出する用紙位置検出手段１４が設けられている。この用紙位置検出手段１４は、作像手段１によって用紙Ｐに画像を形成する画像形成位置よりも用紙搬送方向上流側に配置されている。図示した例では、像担持体２上のトナー像が用紙Ｐに転写される転写位置よりも用紙搬送方向上流側に用紙位置検出手段１４が設けられている。
【００１７】
図２は、透過型の用紙位置検出手段１４の一例を模式的に示した説明図である。ここに示した用紙位置検出手段１４は、発光素子１７を有する発光部１５と、受光部１６とを具備する。ここに示した発光部１５は１つの発光素子１７により構成されているが、複数の発光素子によって発光部を構成することもできる。発光部は少なくとも１つの発光素子により構成されるのである。また受光部１６は、複数の受光素子１８を、ほぼ等間隔で一列に配置した受光素子列から構成されている。図２に示した用紙Ｐは、図２の紙面に対して垂直な方向に搬送され、複数の受光素子１８は、用紙の搬送方向Ａ（図１）に対して直交する方向に配列されている。
【００１８】
用紙位置検出手段１４によって用紙Ｐの幅方向端部Ｅを検出するには、用紙Ｐが用紙位置検出手段１４に到達したとき、発光部１５の発光素子１７を発光させ、その光をライトガイド１９によって受光素子１８に向かわせる。図２には、受光素子１８に向かう光を矢印で示してあるが、この図から判るように、用紙Ｐに対向した受光素子１８Ａに入射する光の光量は少なく、用紙Ｐに対向していない受光素子１８Ｂには多量の光が入射する。従って、各受光素子１８の受光出力によって、用紙Ｐの端部Ｅを割り出すことができる。より具体的に示すと、図示していない制御部において、各受光素子１８の受光出力が閾値以上であるか否かが判断され、これによって用紙Ｐの幅方向端部Ｅが判定される。用紙Ｐとしては、一般的な普通紙のほかに、厚紙、薄紙、第２原紙などが用いられるが、いずれの用紙も、用紙位置検出手段１４によってその幅方向端部Ｅを検出することができる。
【００１９】
上述のようにして、用紙搬送方向に対して直交する方向の用紙位置のずれを検出し、その検出結果に基づいて、図１に示した露光装置４が、像担持体２に対して主走査方向にレーザビームを照射し始める位置を補正し、これにより形成された静電潜像を現像装置８によりトナー像として可視像化し、そのトナー像を用紙Ｐに転写する。このように、用紙位置検出手段１４による検出結果に基づいて、用紙Ｐに対する画像の位置を補正することにより、用紙Ｐに対する画像の位置精度を高めることができる。
【００２０】
図３及び図４は、反射型の用紙位置検出手段１４を示している。この用紙位置検出手段１４は、用紙Ｐの搬送方向Ａに対して直交する方向に配列された複数の発光素子１７より成る発光部１５と、同じく用紙Ｐの搬送方向Ａに対して直交する方向にほぼ等間隔で一列に配置された複数の受光素子１８より成る受光部１６により構成されている。かかる用紙位置検出手段１４を用紙Ｐが通過するとき、各発光素子１７が発光し、各受光素子１８の受光出力が閾値以上であるか否かによって、用紙Ｐの幅方向端部Ｅが判定される。
【００２１】
上述のように構成された用紙位置検出手段１４により用紙Ｐの幅方向端部Ｅを検出する際、その検出精度を高めるには、検出時の用紙Ｐの挙動を安定させて、光を受光部１６に入力させる必要がある。このように用紙Ｐの挙動を安定させるには、その用紙Ｐの搬送速度を遅くし、理想的には用紙Ｐを停止させて、その用紙Ｐの幅方向端部Ｅを検出することが好ましい。ところが、用紙Ｐを一旦停止させてしまうと、画像形成スピードが低下し、特に高速機ではその影響が大きくなる。
【００２２】
そこで、本例の画像形成装置は、用紙搬送方向への用紙Ｐの搬送速度を、用紙位置検出手段１４によって用紙位置を検出している時の検出時速度と、用紙Ｐが用紙位置検出手段１４よりも上述の用紙搬送方向の上流側又は下流側に位置する時の非検出時速度とに切り換え可能に構成され、その検出時速度が、非検出時速度よりも低速となるように構成されている。より具体的に示すと、用紙Ｐは、図示していない給紙装置から非検出時速度Ｖ１で送り出され、図１に示した搬送ローラ対９，１０より成る用紙搬送手段によって非検出時速度Ｖ１で搬送されて、用紙位置検出手段１４に向けて送られる。このように、非検出時速度Ｖ１は、用紙の通常の搬送速度である。用紙Ｐが用紙位置検出手段１４に到達すると同時に、搬送ローラ対９，１０の回転速度が遅くなり、用紙Ｐの搬送速度が、非検出時速度Ｖ１よりも低速な検出時速度Ｖ２に変更される。この低速な検出時速度Ｖ２で搬送される用紙Ｐの幅方向端部Ｅが、前述のようにして、用紙位置検出手段１４によって検出される。用紙Ｐの幅方向端部Ｅの検出終了と同時に、用紙Ｐの搬送速度が通常の速度である非検出時速度Ｖ１に戻される。このように、用紙搬送方向Ａに対して直交する方向の用紙位置を用紙位置検出手段１４によって検出する時、用紙Ｐの搬送速度を、通常の非検出時速度Ｖ１よりも低速な検知時速度Ｖ２に切り換えるので、その検出精度を高めることができ、用紙Ｐに対する画像位置の精度をより一層向上させることができる。しかも、この検出時に、用紙Ｐを停止させることはないので、画像形成スピードが大きく低下することはなく、特に連続して用紙を送り込んで連続プリント動作を行う際のプリント生産性が大きく低下することを阻止できる。
【００２３】
図５及び図６は、横軸に用紙位置検出手段１４の受光素子の配列方向をとり、縦軸に各受光素子の受光出力をとって示したグラフである。図５は図２に示した透過型の用紙位置検出手段１４の受光出力を示し、図６は図３及び図４に示した反射型の用紙位置検出手段１４の受光出力を示している。これらの図における実線Ｘは、用紙の通常の搬送速度である非検出時速度Ｖ１で用紙を搬送しながら、その用紙の幅方向端部Ｅを検出したときの受光出力を示し、二点鎖線Ｙは検出時速度Ｖ２で用紙を搬送しながら、その用紙の幅方向端部Ｅを検出したときの受光出力を示している。受光素子１８の受光出力が閾値以上であるか否かによって、実際の用紙の幅方向端部Ｅが検出されるが、その際、図５及び図６から判るように、用紙Ｐの幅方向端部Ｅの検出時に、用紙Ｐを低速な検出時速度Ｖ２で搬送した方が、正確に用紙Ｐの端部Ｅを検出することができる。
【００２４】
検出時速度Ｖ２は、用紙位置検出手段１４の性能にもよるが、用紙の幅方向端部Ｅを正確に検出できる速度であればよく、非検出時速度Ｖ１であっても、正確に用紙端部Ｅを検出できるのであれば、検出時速度Ｖ２を非検出時速度Ｖ１と等しくすることも可能である。
【００２５】
また、用紙位置検出手段１４によって用紙位置を検出している時、その用紙Ｐよりも用紙搬送方向上流側に位置する全ての用紙の搬送速度も、この用紙Ｐの搬送速度の切り換えと同じタイミングで、検出時速度Ｖ２に切り換え、用紙位置検出が終了すると同時に、位置検出された用紙Ｐよりも用紙搬送方向上流側に位置する全ての用紙の搬送速度を非検出時速度Ｖ１に戻すように構成することが好ましい。かかる構成を採用することによって、用紙の検出時速度と非検出時速度に差があっても、位置の検出されている用紙Ｐと、これよりも上流側に位置する用紙の速度が等しくなるので、ジャムが発生することを防止することができる。
【００２６】
前述のように、本例の画像形成装置によれば、画像形成スピードの低下を効果的に抑えることができるが、用紙位置検出手段１４の性能によっては、用紙の検出時速度Ｖ２を、非検出時速度Ｖ１よりも大幅に低速に設定しなければならぬことも考えられる。このような場合には、画像形成スピードがかなり低下するおそれがある。そこで、画像位置高精度モードが選択されたときだけ、用紙位置を検出している時の用紙Ｐの搬送速度を検出時速度Ｖ２に切り換えるように構成することが好ましい。例えば、図７に示すように、画像形成装置の操作部２０に、画像位置高精度モードを選択するＯＮキー２１とＯＦＦキー２２とを設け、ユーザがＯＮキー２１を押下したとき、用紙位置の検出時に、用紙の速度を検出時速度Ｖ２とする。これにより、用紙Ｐの幅方向端部Ｅを高い精度で検出して、用紙Ｐに対する画像位置の精度を高めることができる。これに対し、ユーザがＯＦＦキー２２を押下したときは、用紙位置検出手段１４による用紙位置検出を行わずに、最初から最後まで用紙を高速な非検出時速度で搬送して、画像形成スピードを高める。ユーザがＯＦＦキー２２を押したとき、用紙を高速な非検出時速度で搬送したまま、用紙の端部Ｅを検出するように構成することもできる。このようにして、ユーザの望むモードで画像形成動作を行うことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】透過型の用紙位置検出手段を模式的に示す説明図である。
【図３】反射型の用紙位置検出手段の説明図である。
【図４】反射型の用紙位置検出手段の説明図である。
【図５】受光素子の受光出力を示すグラフである。
【図６】受光素子の受光出力を示すグラフである。
【図７】操作部を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  作像手段
１４  用紙位置検出手段
１５  発光部
１６  受光部
１７  発光素子
１８，１８Ａ，１８Ｂ  受光素子
Ａ  用紙搬送方向
Ｐ  用紙
【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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