(57)【要約】【課題】  部品点数を減少して装置を小型化しても画像品質を低下させない画像形成装置を提供する。【解決手段】  給送ローラ２によってシートを給送し、給送されたシートに画像形成手段５で画像形成する画像形成装置において、給送ローラ２から画像形成手段５へ至るシートパス４が屈曲した屈曲部４ａを有し、画像形成タイミングを決定するために給送ローラ２から給送されたシートを検知する第１のシートセンサ10を前記屈曲部４ａよりもシート搬送方向下流側に配置したことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給送手段によって積載されているシートから１枚ずつシートを給送し、給送されたシートに画像形成手段で画像形成する画像形成装置において、
前記給送手段から前記画像形成手段へ至るシート搬送経路が屈曲した屈曲部を有し、
前記給送手段によりシートを直接前記画像形成手段に給送するように構成し、
画像形成タイミングを決定するために前記給送手段から給送されたシートを検知する第１のシート検知手段を前記屈曲部よりもシート搬送方向下流側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記給送手段は１個の回転体を有し、該回転体によってシートを前記画像形成手段へ給送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】
前記屈曲部から前記画像形成手段に至るシート搬送経路は略直線状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成手段は回転可能な像担持体に選択的な露光をして潜像を形成し、該潜像をトナー現像して形成したトナー像を回転可能な転写回転体へのバイアス印加によって給送されたシートに転写するものであり、
前記像担持体と前記転写回転体とでシートを挟持搬送することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記屈曲部から前記画像形成手段に至るシート搬送経路は、前記像担持体と前記転写回転体との当接位置における接線方向と略平行であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１のシート検知手段によってシートが検知される位置から前記画像形成手段によるシートへの像転写位置までのシート搬送経路長は、前記像担持体に対する露光位置から前記像転写位置までの像担持体周長よりも長いことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記屈曲部よりもシート搬送方向上流側に、給送されたシートを検知するための第２のシート検知手段を有し、
前記給送手段によるシート給送開始から前記第２のシート検知手段によって検知されるまでの時間と、
給送されるシートが前記第２のシート検知手段によって検知されてから前記第１のシート検知手段によって検知されるまでの時間と、
に応じて前記像担持体への露光タイミングを決定するよう構成したことを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記シート搬送経路は、前記屈曲部を通過したシートを上方へ向けて搬送するよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真技術を用いた複写機、レーザービームプリンタやデジタル複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置としては、図３に示すように、電子写真方式によるものが多く用いられている。
【０００３】
従来の電子写真方式の画像形成装置について、図３を用いて簡単に説明すると、装置下部に装填されたシートカセット100内のシートを給送ローラ101及び搬送ローラ対102で搬送するとともに、停止しているレジストローラ対103に突き当ててループを形成することでシート先端を整合する。そして、感光体ドラム104へ電子写真方式によってトナー画像を形成し、その画像形成と同期するようにレジストローラ対103で前記シートを搬送して感光体ドラム上のトナー像を転写部（感光体ドラム104と転写ローラ105とのニップ部）において転写し、定着器106で定着した後に排出部107へ排出するものである。
【０００４】
このように、従来の画像形成装置は給送ローラ101と転写部の間には搬送ローラ対102、レジストローラ対103等が設けられ、シートを安定して搬送するローラ対を複数持つことが一般的である。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−０６６６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
今日では上記のような画像形成装置は小型化が強く要求され、前記搬送ローラ対102やレジストローラ対103等をなくして、給送ローラ101と転写部との間にローラ対を持たず、さらには給送ローラ101と転写部との間のシートパスが屈曲した小型の画像形成装置が求められている。
【０００７】
しかしながら、上記のように給送ローラ101と転写部との間にローラ対を設けず、且つ給送ローラ101と転写部との間のシートパスが屈曲した構成を採用した場合、転写部に至るまでのシートの搬送は給送ローラ101のみによって行われることになる。この給送ローラ101は、単にシートを搬送するだけでなく、複数枚のシートが送り出されないようにシートを分離するためのパッド等に当接しており、シートの搬送が安定し難い。
【０００８】
また、シートパスの屈曲部はシート搬送の抵抗となり、特にシート先端が屈曲部を通過する最中は搬送が安定しない。このため、搬送されたシートの先端と画像の先端を合わせることが難しく、画像品質を損なう場合が生じてしまう。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を減少して装置を小型化しても画像品質を低下させない画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、給送手段によってシートを給送し、給送されたシートに画像形成手段で画像形成する画像形成装置において、前記給送手段から前記画像形成手段へ至るシートパスが屈曲した屈曲部を有し、画像形成タイミングを決定するために前記給送手段から給送されたシートを検知する第１のシート検知手段を前記屈曲部よりもシート給送方向下流側に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は搬送されるシートを検知して画像形成タイミングを決定するための検知手段を、前記屈曲したパスにおける屈曲部の下流側に配置したことにより、屈曲部を通過してシートの搬送が安定した後にシート検知することで、シート先端と画像先端を正確に一致させることができ、画像品質の高い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】
【００１２】
次に本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。
【００１３】
〔第１実施形態〕
図１は第１実施形態に係る画像形成装置の断面説明図である。
【００１４】
｛全体構成｝
まず全体構成について説明すると、本実施形態に係る画像形成装置は図１に示すように、装置側面には開閉可能な給送トレイ１が設けられており、この給送トレイ１にセットしたシートＰを給送手段及び分離手段を構成する給送ローラ２及び分離パッド３によって１枚ずつ分離給送するように構成している。
【００１５】
また、前記給送ローラ２によるシート給搬送方向下流側（以下単に「下流側」という）には水平方向から垂直方向へ屈曲したシートパス（シート搬送経路）４が設けられており、このシートパス４に沿って搬送されたシートが画像形成手段５へと搬送される。
【００１６】
画像形成手段５は前記シートパス４よりも下流側であって、シートパスの屈曲部４ａの上方側に位置し、電子写真方式によってトナー像を形成するように構成されている。すなわち、回転可能な感光体ドラム５ａに対して帯電ローラ５ｂによって一様な帯電を行い、露光手段５ｃによって画信号に応じた露光を行うことで静電潜像を書き込み、現像手段５ｄによって前記潜像をトナー現像する。そして、前述のように搬送されたシートを感光体ドラム５ａと回転可能な転写ローラ５ｅによってニップ搬送するとともに、該転写ローラ５ｅにバイアス印加することで転写部（（感光体ドラム５ａと転写ローラ５ｅとのニップ部）において感光体ドラム５ａ上のトナー像をシートＰに転写して画像形成する。
【００１７】
なお、画像形成手段５を構成する前記感光体ドラム５ａや現像手段５ｄ等の部材はカートリッジ化されたプロセスカートリッジとして装置本体６に対して着脱可能となっている。
【００１８】
上記のようにしてトナー像が転写されたシートを画像形成手段５の下流側にある定着手段７へ搬送し、熱及び圧力を印加して画像定着した後、排出ローラ対８によって装置側面であって給送トレイ１の上方に配置された排出トレイ９へと排出するものである。
【００１９】
｛シートパス｝
次に給送ローラ２によってシートパス４を搬送されるシートの動作及びシート先端の検知と画像形成タイミングについて説明する。
【００２０】
前述のように、給送ローラ２から転写部に至る間はローラ対をもたず、またその間のシートパス４は屈曲部４ａを有している。すなわち、本発明の給送手段は少なくとも１個の回転体からなり、かつ積載されているシートを画像形成手段５へ搬送する唯一の搬送手段でもある。また、前記屈曲部４ａの下流側であって、屈曲部４ａから画像形成手段５に至るシートパスは略直線状の直線部４ｂが形成されている。そして、本実施形態では前記直線部４ｂは感光体ドラム５ａと転写ローラ５ｅのニップ位置における接線と略平行となるような直線になるように構成されている。
【００２１】
また、前記直線部４ｂには搬送されるシート先端を検知するための第１のシート検知手段としてのシートセンサ10が設けられている。
【００２２】
上記のように、シートパス４は側面から横方向へ搬送された後に屈曲部４ａを経て上方へ搬送されるものであり、これによって装置本体の設置スペースは小さくて足りるようになっている。
【００２３】
上記構成において、給送トレイ１にシートをセットして画像形成スイッチを入れると、給送ローラ２が回転する。これにより、給送トレイ１に積載されたシート束の最上位のシートが１枚分離給送され、シートパス４の屈曲部４ａに進入する。このとき、給送ローラ２によるシート搬送力はそれほど大きくなく、屈曲部４ａをシート先端が通過する間は、屈曲したガイドによりシート先端が抵抗を受ける。この抵抗力は一定でないため、シートの搬送速度は安定しない。
【００２４】
しかし、シート先端が屈曲部４ａを抜け、直線部４ｂへ至ると屈曲したガイドによりシート表面（先端でない部分）に抵抗を受けるが、これはシート先端への抵抗と異なり、抵抗力が一定であるため、シートの搬送速度は安定する。従って、前記屈曲部４ａの下流側に配置されたシートセンサ10によってシート先端が検知されるときは、シートの搬送速度が安定している。
【００２５】
そして、シート先端が検知されると搬送されるシート先端が転写部へ到達するときに、回転する感光体ドラム５ａに形成されたトナー像がちょうど転写部へ到達するように、シートセンサ10によってシート先端が検知されてから所定時間経過後に露光手段５ｃによる潜像書き込みが行われる。
【００２６】
例えば、厚手シートのように剛度の高いシートが搬送された場合は、シート先端がシートパス４の屈曲部４ａを通過する時の抵抗が大きく、結果的にシートセンサ10によってシート先端が検知される時間は通常シートが搬送される場合に比べて時間ｔだけ遅くなる。
【００２７】
しかしながら、シートセンサ10を通過した後はシートは安定して一定速度で搬送されるため、露光手段５ｃから感光体ドラム５ａに向けてレーザーを発射するタイミングは、シートセンサ10がシート先端を検知してから予め決められた時間Ｔ（通常想定されたシートのシート先端が転写部へ到達するときに、感光体ドラム上に作られた潜像が現像されてトナー像になった後に該画像先端がちょうど転写部へと到達するように決められた時間）後にレーザーを発射することにより、シートの先端と書き込む画像の先端が一致する。
【００２８】
なお、本実施形態にあってはシートセンサ10によってシートが検知される位置から転写部までのシート搬送経路長は、感光体ドラム５ａに対する潜像書き込み位置である露光位置から前記転写部までの感光体ドラム５ａの周長よりも長くなるように構成されている。これにより、シート搬送速度と感光体ドラムの回転周速度とを同一に設定したときに、シート先端がシートセンサ10によって検知されてから所定時間後に潜像書き込みを開始すればよく、この書き込みタイミングを調節することにより確実にシート先端と画像先端を一致させることが可能となる。
【００２９】
上記のように、シートの搬送速度が安定した状態でシートの先端を検知し、露光手段５ｃによる画像の書き出しタイミングを決定することにより、屈曲部４ａでのシート搬送のムラを排除して、シートと画像の先端の位置合わせを正確に行い、安定した高画像品質の出力を提供することができる。
【００３０】
そして、画像形成手段まで１個の給送ローラ２のみでシートを搬送する構成にして給送部品を少なくし、且つ装置設置スペースを小さくするためにシートパスを屈曲形成した場合でも画像品位を低下させることがない。
【００３１】
また、シート搬送部品という点では、感光体ドラム５ａと転写ローラ５ｅによってシートをニップ搬送するために、シートを画像形成手段に搬送して画像形成するにあたり、１個の給送ローラ２のみで搬送することが可能となる。
【００３２】
また、シートパス４の直線部４ｂは感光体ドラム５ａと転写ローラ５ｅのニップ位置における接線方向と略平行であるため、直線部４ｂを搬送されるシートの先端はそのまま抵抗なく転写部に向かって搬送され、シート先端が直線部４ｂを搬送される際の速度がさらに安定する。
【００３３】
〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について図２を参照して説明する。なお、前述した実施形態と同一機能を有する部材については同一符号を付し、ここでは第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００３４】
本実施形態の画像形成装置は、第１実施形態の画像形成装置におけるシートを検知する第１のシート検知手段の他に、第２のシート検知手段が設けられている。この第２のシート検知手段は、図２に示すように、搬送されるシートをガイドするシートパス４の屈曲部よりも上流側にシートセンサ11が設けられ、このシートセンサ11によってシート端部を検知するように構成されている。
【００３５】
今日の画像形成装置で記録されるシートは厚手のものから薄手のものまで多様である。そして、通常想定されているシートに比較して、厚手で剛度の高いシートが屈曲部４ａを搬送される場合、シートを搬送する速度はシートが真っ直ぐであろうとする力によってシートパス４に対する抵抗となるため、搬送速度は通常シートの搬送速度に比べると遅くなる。
【００３６】
また、給送ローラ２の耐久や経時劣化によって搬送効率が落ちた場合においても上記と同様にシートを搬送する速度は遅くなる。
【００３７】
また、低湿環境では紙等のシートは帯電し易く、シート同士間やシートとシートパス４を構成するガイド部材との間に吸着力を生じたり、シート自体の剛度も高くなるため、やはりシートを搬送する速度は遅くなる。
【００３８】
そこで、本実施形態では給送ローラ２の回転開始から屈曲部上流側のシートセンサ11にシート先端が検知されるまでの時間ｔ1を測定し、その時間ｔ1が予め想定されている時間ｔ10よりも長いか否かを判断する。また、シート先端が屈曲部上流側のシートセンサ11を通過してから屈曲部下流側のシートセンサ10を通過するまでの時間ｔ2を測定し、その時間ｔ2が予め想定されている時間ｔ20よりも長いか否かを判断する。そして、それぞれの時間によって以下のように感光体ドラム５ａへの画像書き込みタイミングを調整する。
【００３９】
(1)ｔ1＞ｔ10  且つ  ｔ2＝ｔ20の場合
【００４０】
この状態は、搬送されるシートが給送当初に遅れが生じているものの、その後、屈曲部４ａを通過する際に遅れは生じていない状態である。
【００４１】
この場合は、給送ローラ２に劣化はなく、屈曲部４ａを通過後のシートは想定速度の状態で搬送されると判別し、シートセンサ10がシート先端を検知してから該シート先端が転写部へ到達するときに、感光体ドラム５ａ上に形成されたトナー像の先端がちょうど転写部へと到達するように、シートセンサ10がシート先端を検知してから予め設定された時間Ｔ（通常想定されたシートのシート先端が転写部へ到達するときに、感光体ドラム上に作られた潜像が現像されてトナー像になった後に該画像先端がちょうど転写部へと到達するように決められた時間）後に露光手段５ｃにより感光体ドラム５ａ上に潜像を書き込むためのレーザー光を照射する。
【００４２】
(2)ｔ1＝ｔ10  且つ  ｔ2＞ｔ20の場合
【００４３】
この状態は、搬送されるシートが給送当初に遅れは生じていないが、屈曲部４ａを通過する際に遅れが生じている状態である。
【００４４】
この場合は、給送ローラ２に劣化はなく、剛性が通常シートよりも少し高いシートを搬送した場合と判別する。剛性の高いシートは先端が屈曲部４ａを通過するときに通常シートよりも抵抗が大きいために搬送速度が遅くなるからである。
【００４５】
しかし、そのようなシートであっても先端が屈曲部４ａを通過した後、直線部４ｂを搬送される際には抵抗も小さくなって搬送速度が安定する。そのため、上記(1)の場合と同様に、屈曲部下流側のシートセンサ10がシート先端を検知してから予め設定された時間Ｔ後に露光手段５ｃにより感光体ドラム５ａ上に潜像を書き込むためのレーザー光を照射する。
【００４６】
(3)ｔ1＞ｔ10  且つ  ｔ2＞ｔ20の場合
【００４７】
この状態は、搬送されるシートが給送当初に遅れが生じ、さらには屈曲部４ａを通過する際にも遅れが生じている状態である。
【００４８】
この場合は、給送ローラ２が劣化し、あるいは剛性が高いシートや帯電したシートを搬送していると判別する。このときは、シート先端が屈曲部４ａを通過して直線部４ｂを搬送されるとき、すなわち屈曲部下流側のシートセンサ10から転写部まで搬送されるときにも時間ｔdの遅れが生ずると判別する。
【００４９】
そこで、屈曲部下流側のシートセンサ10がシート先端を検知してから予め設定された時間Ｔに前記遅れ時間ｔdがを加えた時間Ｔ＋ｔd後に露光手段５ｃにより感光体ドラム５ａ上に潜像を書き込むためのレーザー光を照射する。
【００５０】
なお、前記遅れ時間ｔdは（ｔ1−ｔ10）の値、及び（ｔ2−ｔ20）の値に対応して遅れ時間ｔdを多段階に設定したデータテーブルを作成しておき、このデータテーブルによって遅れ時間ｔdを多段階的に切り替えるようにするとよい。
【００５１】
このように、本実施形態の画像形成装置は前述した第１実施形態の作用効果を得られるのみならず、複数のセンサをもってシートの速度を検出することにより、屈曲部４ａ等の搬送速度の不安定な区間を有し、また給送ローラ２のみで画像形成手段５へシートを搬送する際に該給送ローラ２が劣化している状況であってもシートに対する画像の位置ズレを最小限に押さえることができる。よって、安定した高画像品質の出力を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の断面説明図である。
【図２】第２実施形態に係る画像形成装置の断面説明図である。
【図３】従来技術に係る画像形成装置の断面説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
Ｐ    …シート
１    …給送トレイ
２    …給送ローラ
３    …分離パッド
４    …シートパス
４ａ  …屈曲部
４ｂ  …直線部
５    …画像形成手段
５ａ  …感光体ドラム
５ｂ  …帯電ローラ
５ｃ  …露光手段
５ｄ  …現像手段
５ｅ  …転写ローラ
６    …装置本体
７    …定着手段
８    …排出ローラ対
９    …排出トレイ
10    …シートセンサ
11    …シートセンサ
【図１】
2005037687.tif 000003
【図２】
2005037687.tif 000004
【図３】
2005037687.tif 000005