(57)【要約】【課題】シート材と感光ドラムの画像のズレ検知して、そのズレを感光ドラムの回転を制御して修正し、高品質な画像形成装置を提供すること。【解決手段】感光ドラム、感光ドラムに光を照射し、潜像形成を行う書き込み光学系、感光ドラムを回転駆動する駆動手段１、書き込み光学系と感光ドラムを同期しつつ変速可能に制御する制御手段、感光ドラムの駆動手段とは別のシート材を搬送する駆動手段２、感光ドラムの上流に配置し書き込み光学系の潜像形成を開始させるシート材検知手段１、感光ドラムとシート材検知手段１の間に配置したシート材検知手段２、シート材検知手段２の信号からシート材と感光ドラムの画像のズレを算出する演算手段を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラム、前記感光ドラムに光を照射し、潜像形成を行う書き込み光学系、前記感光ドラムを回転駆動する駆動手段１、書き込み光学系と前記感光ドラムを同期しつつ変速可能に制御する制御手段、前記駆動手段１とは別のシート材を搬送する駆動手段２、前記感光ドラムの上流に配置し、書き込み光学系の潜像形成を開始させるシート材検知手段１、前記感光ドラムと前記シート材検知手段１の間に配置したシート材検知手段２、前記シート材検知手段２の信号からシート材と前記感光ドラムの画像のズレを算出する演算手段を備える事を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光ドラムの潜像を画像として顕在化させる現像手段を備え、前記感光ドラム、前記書き込み光学系に加えて前記現像手段も同期して変速制御する事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記感光ドラムと前記シート材検知手段２の上流でシート材の斜行を除去する斜行除去手段を備え、前記斜行除去手段は動作のＯＮ／ＯＦＦが可能であり、前記シート材検知手段２の信号と前記斜行除去手段の動作制御信号から前記感光ドラムの画像のズレを算出する事を特徴とする請求項１〜２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記斜行除去手段がローラー対の停止時はシート材先端をニップに突き当てて通過不可とし、回転駆動時はシート材の搬送をするレジストローラーである事を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記斜行除去手段が閉じた時にはシート材先端を壁に突き当てて通過不可とし、開いた時にはシート材の通過が可能となるシャッター機構である事を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記書き込み光学系がポリゴンミラーと前記ポリゴンミラーを駆動するモータで構成される事を特徴とする請求項１〜５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記書き込み光学系が複数のＬＥＤを前記感光ドラム長手方向に配置したＬＥＤアレイで構成される事を特徴とする請求項１〜５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段による変速制御を先行するシート材の画像転写後かつ、シート材の画像転写前に行う事を特徴とする請求項１〜７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は感光ドラムの上流にシート材の斜行除去手段を備えた複写機やプリンタなどの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば複写機において、シート材に高精度に感光ドラム面の画像を転写させるために画像形成部は図５に示すような構成を用いてきた。
【０００３】
画像形成部は、レーザースキャナユニット３０７、反射板３０８、防塵ガラスユニット３１１、感光ドラム３０１、一次帯電器３０２、現像器３０３、転写前帯電器３０４、転写帯電器３０５、分離帯電器３１５、クリーナ３０６、電位センサユニット３２２、レジストローラー３３１、ループローラー３３２、ガイド３４１、ガイド３４２で構成されている。
【０００４】
ループローラー３３２でシート材２０が搬送され、ガイド３４２内のセンサーＳ１がシート材２０の先端を検知すると、レーザースキャナユニット３０７より発せられるレーザー３０９が反射板３０８、防塵ガラスユニット３１１を経由して一次帯電器３０２により初期化された感光ドラム３０１に照射され、潜像形成を開始する。レジストローラー３３１は図示しない駆動手段とブレーキ手段により回転を制御することが可能であり、シート材２０がセンサーＳ１を通過し、レジストローラー３３１に達したときにはブレーキをかけて回転を停止している。
その状態で、シート材２０はループローラー３３２によってガイド３４２の空間に所定量搬送され、図５に示すようなループを形成する。このループの作用によりシート材２０の先端部がレジストローラー３３１の長手方向のニップに突き当てられるため、シート材２０の斜行を除去することができる。この状態でシート材２０は待機し、感光ドラム３０１の画像先端と転写ポイント３３０の距離Ｌ３がレジストローラー３３１と転写ポイント３３０の距離Ｌ２と所定の関係になったときに、レジストローラー３３１を駆動し、シート材２０を搬送し、転写ポイント３３０にてシート材２０に感光ドラム３０１の画像を転写する。ただし、一般的に感光ドラム３０１にシート材２０が張り付いてしまうのを防止するために、シート材先端数ｍｍに対応する感光ドラム３０１の画像は余白となるようにトナーを載せていない場合が多い。（例えば特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１８６９５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例で示した複写機には以下に挙げる課題があった。
【０００７】
図示しないレジストローラー３３１の駆動手段は、電磁クラッチなどを用いた駆動連結手段によりレジストローラー３３１の回転のＯＮ／ＯＦＦ制御を行っている場合が多い。電磁クラッチは回転の立ち上がりが急峻なこと、高い精度での駆動連結タイミング、制御の容易性などの理由により選定されているのだが、近年の複写機の高速化により、シート材２０の搬送スピードが急激に上昇し、高精度と考えられてきた電磁クラッチの駆動連結タイミングの数ｍｓｅｃという微小なバラツキが、感光ドラム３０１の画像と、シート材２０への画像転写位置のズレに影響し品質の低下を招いている。特に駆動連結タイミングが遅れるとシート材２０先端が転写ポイント３３０達するのが遅れるため、シート材２０先端部に形成する余白が少なくなり、感光ドラム３０１に張り付くなどの弊害を発生させる可能性がある。
【０００８】
この問題を解決する方法として、図６に示すように、レジストローラー３３１の下流側にセンサーＳ２を配置し、シート材２０をレジストローラー３３１に突き当てて斜行除去を行った後にレジストローラー３３１を駆動し、シート材２０を搬送する。シート材２０の先端がセンサーＳ２により検知された後に書き込み光学系により感光ドラム３０１にレーザー３０９を照射し、潜像形成を開始することで、図示しない駆動連結手段である電磁クラッチの駆動連結タイミングのバラツキに影響されることがなくなるため、シート材２０と感光ドラム３０１の画像の転写位置を正確に合わせることが可能となる。しかしながらこの構成は、レーザー照射位置３０９ａと転写ポイント３３０の距離Ｌ１とセンサーＳ２と転写ポイント３３０の距離Ｌ４の関係が、Ｌ１≦Ｌ４（＜Ｌ２）である必要があるため複写機が大型化してしまうという課題があった。
【０００９】
本発明は従来の前記課題を解決するものであり、本発明の目的は、感光ドラム３０１を可変速制御することで装置を大型化させることなくシート材２０と感光ドラム３０１の画像転写位置を正確に合わせることを可能とし、画像品質の向上と省スペースを両立し、信頼性の高い画像形成装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、感光ドラム、前記感光ドラムに光を照射し、潜像形成を行う書き込み光学系、前記感光ドラムを回転駆動する駆動手段１、書き込み光学系と前記感光ドラムを同期しつつ変速可能に制御する制御手段、前記駆動手段１とは別のシート材を搬送する駆動手段２、前記感光ドラムの上流に配置し、書き込み光学系の潜像形成を開始させるシート材検知手段１、前記感光ドラムと前記シート材検知手段１の間に配置したシート材検知手段２、前記シート材検知手段２の信号からシート材と前記感光ドラムの画像のズレを算出する演算手段を備える事を特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第一の実施例）
以下に本発明の第一の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図７は本発明の第１の実施例である画像形成装置の動作説明図である。
【００１３】
ここでは、説明の順序として、まず図７を参照して画像形成装置の全体構成を説明し、次に図１〜３を参照して画像形成部の構成を詳細に説明する。
【００１４】
１０００はプリンタで、図７において、１００は上段カセットで、カセット内のシートは分離爪と給紙ローラー１０１の作用によって１枚ずつ分離給紙されてレジストローラー３１に導かれる。１０２は下段カセットで、カセット内のシートは分離爪と給紙ローラー１０３の作用によって１枚ずつ分離給紙されてレジストローラー１０６に導かれる。
【００１５】
７はレーザー変調（レーザースキャナユニット）、１は感光ドラム、１１３は画像書き込み光学系、２は画像書き込み前に予め感光ドラム１を帯電させる一次帯電器、３は現像器、４は転写前帯電器、５は転写帯電器、１５は分離帯電器、６はクリーナであり、画像形成部を構成する。
【００１６】
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は排紙ローラーである。画像形成されたシート材は定着装置１１８で定着さた後、排出ローラー１１９によってソータ３０００に排出される。
【００１７】
２０００はスキャナで、図７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は画像処理部である。
【００１８】
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、電気信号２０７に変換されてレーザースキャナユニット１１１に伝送される。
【００１９】
図１は本発明の第一の実施例である画像形成装置の画像形成部の要部説明図である。
【００２０】
画像形成部は、レーザースキャナユニット７、反射板８、防塵ガラスユニット１１、感光ドラム１、一次帯電器２、現像器３、転写前帯電器４、転写帯電器５、分離帯電器１５、クリーナ１５、電位センサユニット２２、レジストローラー３１、ループローラー３２、ガイド４１、ガイド４２で構成されている。感光ドラム１とレジストローラー３１はそれぞれ図示しない駆動手段５０、駆動手段５１により駆動され、感光ドラム１にシート材２０搬送時のショックが伝わらないように配慮されている。また、駆動手段５０は制御手段５２で可変速可能に制御することができ、そのことにより感光ドラム１の回転速度を制御できる。駆動手段５１はレジストローラー３１に加えてループローラー３２も駆動することでローラーの搬送速度が同じになるようにしている。レジストローラー３１は駆動手段５２内の駆動連結手段５３により回転のＯＮ／ＯＦＦ制御することが可能であり、回転ＯＦＦ時には図示しないブレーキ手段によりロックされている。
【００２１】
次に、シート材２０に感光ドラム１の画像を転写するまでの動作手順を詳細に説明する。
【００２２】
ループローラー３２でシート材２０が搬送され、ガイド４２内のセンサーＳ１がシート材２０の先端を検知すると、レーザースキャナユニット７より発せられるレーザー９が反射板８、防塵ガラスユニット１１を経由して一次帯電器２により初期化された感光ドラム１に照射され、潜像形成を開始する。シート材２０がセンサーＳ１を通過し、レジストローラー３１に達したときには、レジストローラー３１はブレーキをかけて回転を停止している。その状態で、シート材２０はループローラー３２によってガイド４２の空間に所定量搬送され、図１に示すようなループを形成する。このループの作用によりシート材２０の先端部がレジストローラー３１の長手方向のニップに突き当てられるため、シート材２０の斜行を除去することができる。この状態でシート材２０は待機し、感光ドラム３０１の画像先端と転写ポイント３３０の距離Ｌ３がレジストローラー３３１と転写ポイント３３０の距離Ｌ２と所定の関係になったときに、レジストローラー３１のブレーキを解除、駆動連結手段５３に信号ＳＧ１を送信し、回転をＯＮにすることでシート材２０の搬送を開始する（図２ａ）。センサーＳ２がシート材２０の先端を検知すると信号ＳＧ２を制御手段５２に送信する（図２ｂ）。駆動連結手段５３に一般的に使われる要素として電磁クラッチなどがあるが、これらの要素には信号ＳＧ１が入力されて駆動連結するまでの時間に数ｍｓｅｃのバラツキがあることが知られている。この数ｍｓｅｃのバラツキが高速の複写機になると１〜２ｍｍ程度のシート材２０のバラツキとなってしまう。そこで、制御手段５２は信号ＳＧ１と信号ＳＧ２の差分から駆動連結手段５３の駆動連結バラツキを算出し、このバラツキによるシート材２０と感光ドラム１の画像とのズレを算出する。そして、シート材２０のズレを修正して転写ポイント３０での感光ドラム１の画像位置とシート材２０を合わせるように、駆動手段５０を変速させて感光ドラム１を変速制御する（図２ｃ）。この変速制御はシート材２０の１つ前のシート材２１との間であるシート材２１への画像転写終了かつ、シート材２０の画像転写前の制御可能区間に行うことで、シート材２１に転写される画像に影響を与えることなくシート材２０と感光ドラム１の画像のズレを修正できる。感光ドラム１を変速制御している場合にもレーザースキャナユニットにより潜像形成が行われているが、レーザースキャナユニット７も駆動手段５０の変速に同期してレーザーの書き込み周波数の可変制御が可能となっているため、感光ドラム１を変速させた場合にもレーザー照射による潜像が狂うことはない。
【００２３】
本発明の第一の実施例に於いては、センサーＳ１、センサーＳ２はフラグ式のセンサーを用いているが、他の光センサーなどを用いても構わない。斜行除去手段についても、図３のようなシャッター機構３３と搬送ローラー３４を組み合わせた構成等で代用しても構わない。
【００２４】
また、感光ドラム１の変速制御に同期して現像器３の現像スリープ３ａも変速制御しても良い。
【００２５】
（第二の実施例）
本発明の第一の実施例に於いて用いたレーザースキャナユニット７は、感光ドラム１の長手方向にレーザーを走査する方法としてポリゴンミラー７ａを用いているが、この方式では、ポリゴンミラー７ａを数万回転という高速回転で駆動しなければならない。ポリゴンミラー７ａを駆動するポリゴンモーター７ｂは、感光ドラム１の変速制御に同期して潜像が形成されるように変速する必要があるが、数十〜数千回転程度で駆動されている感光ドラム１の駆動手段と比較して高い回転数で駆動しているため、今後の更なる高速化に対しては感光ドラム１との同期制御が困難になっていくことが予想される。
【００２６】
そこで、本発明の第二の実施例では、レーザースキャナユニット７を用いることなく、今後の更なる高速化にも対応可能な構成について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図４は本発明の第二の実施例である画像形成装置の画像形成部の要部説明図である。
【００２８】
第二の実施例では、レーザースキャナユニット７、反射板８、防塵ガラスユニット１１を廃し、ＬＥＤアレイ１４により感光ドラム１の表面に潜像を形成する。ＬＥＤアレイ１４はＬＥＤとその光学系を一体化し感光ドラム長手方向に複数設けたもので、各ＬＥＤがそれぞれの画素に対応し、ＬＥＤの点灯周波数の変調により感光ドラム１の変速に対応した同期制御が可能であるため、ポリゴンモーター７ｂよりも制御が容易で、高速化に適した構成といえる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、書き込み光学系、感光ドラム１、レジストローラー３１、感光ドラム１とレジストローラー３１を別の駆動手段により駆動し、駆動手段は制御手段により変速制御が可能として、レジストローラー３１の下流にセンサーＳ２を配置し、レジストローラー３１によりシート材２０の搬送を開始してから、シート材２０の先端をセンサーＳ２で検知するまでの時間からシート材２０と感光ドラム１の画像との位置のズレを検出し、感光ドラム１を変速することでズレを修正し、そのとき書き込み光学系を感光ドラム１と同期して制御することで、高速出力においても高品質な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施例に係る画像形成部の要部説明図。
【図２】ａは第一の実施例に係る画像形成部の要部説明図。
ｂは第一の実施例に係る画像形成部の要部説明図。
ｃは第一の実施例に係る画像形成部の要部説明図。
【図３】第一の実施例に係る画像形成部の要部説明図。
【図４】第二の実施例に係る画像形成部の要部説明図。
【図５】従来の画像形成部の要部説明図。
【図６】従来の画像形成部の要部説明図。
【図７】第一の実施例に係る画像形成装置の構成説明図。
【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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