(57)【要約】【課題】  シート搬送方向に直交する方向のシート位置が著しくずれた状態でシートが搬送されても、画像不良や非通紙部昇温を発生させないような両面印刷機能の付いた画像形成装置を提供する。【解決手段】  両面印刷ユニットの搬送路上に、シート搬送方向に直交する方向のシート位置ずれを検出するシート位置ずれ検出センサを設ける。両面印刷時にシート位置ずれ検出センサでシート位置を検出し、位置ずれ量を算出する。この算出した位置ずれ量が大きい時、スループットを低下させて画像不良や非通紙部昇温の発生を抑える。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に着脱可能に設けられた両面印刷手段と、前記両面印刷手段のシート搬送方向に直交する方向のシートの位置ずれを検出するシート位置ずれ検出手段と、前記シート位置ずれ検出手段からの検出結果に基づいて前記シートの位置ずれ量を算出する算出手段とを備えた画像形成装置において、前記算出手段により算出された位置ずれ量が所定値より大きい場合、スループットを低下させる制御手段を有する事を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、定着装置を備え、前記定着装置のシート搬送方に直行する方向の中央付近を加熱する第１の加熱手段と、端部付近を加熱する第２の加熱手段と、前記シートサイズに応じて前記第１の加熱手段と前記第２の加熱手段のオン・オフを制御する加熱制御手段と、前記算出手段により算出された位置ずれ量が所定値より大きい場合、前記加熱制御手段は前記第２の加熱手段のオン比率を増やすように制御する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、画像形成装置の特にシート搬送時の位置ずれに対する処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１では、画像形成装置のシート搬送路上に、シート搬送方向と直行する方向におけるシートの位置ずれを検出するシート位置ずれ検出センサを配置し、そのシート位置ずれ検出センサの検出結果に基づき印字画像の書き出しタイミングを補正し、シートに対して正確な位置に画像を印字するような制御を行っている。
【特許文献１】特開平２００２−２９２９６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来例では、位置ずれが非常に大きい場合に発生する別の問題に対応できない。通常、定着装置はその中央をシートの中央が通過する、いわゆるセンター基準でシートが搬送されてくると想定して、定着装置内の加熱手段の発熱分布を設定している。そのため、シート位置が大きくずれた状態でシートの搬送を行うと、定着装置の温度分布を著しく不均一にしてしまい、定着不良やホットオフセットの画像不良、非通紙部昇温が発生する可能性がある。
【０００４】
そこで本出願に係る第1の発明は、シート位置が著しくずれた状態でシートが搬送されても、次のシートにおいて画像不良や非通紙部昇温を発生させないような画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本出願に係る第２の発明は、シート位置が著しくずれた状態でシートが搬送されても、そのシートにおいて定着不良を発生させないような画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、画像形成装置本体に着脱可能に設けられた両面印刷手段と、両面印刷手段のシート搬送方向に直交する方向のシートの位置ずれを検出するシート位置ずれ検出手段と、シート位置ずれ検出手段からの検出結果に基づいてシートの位置ずれ量を算出する算出手段とを備えた画像形成装置において、算出手段により算出された位置ずれ量が所定値より大きい場合、スループットを低下させる制御手段を有する事を特徴とする。
【０００７】
また本出願に係る第２の発明は、定着装置を備え、定着装置のシート搬送方に直行する方向の中央付近を加熱する第１の加熱手段と、端部付近を加熱する第２の加熱手段と、シートサイズに応じて第１の加熱手段と第２の加熱手段のオン・オフを制御する加熱制御手段と、算出手段により算出された位置ずれ量が所定値より大きい場合、加熱制御手段は第２の加熱手段のオン比率を増やすように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本出願に係る第1の発明によれば、両面印刷時にシート搬送方向に直交する方向にシート位置がずれた時の位置ずれ量を検出する検出手段を設け、その検出結果から位置ずれ量が大きいと判断したらスループットを低下させることで、次のシートの画像不良や非通紙部昇温を抑えながら印字動作を行うことができる。
【０００９】
さらに本出願に係る第２の発明によれば、サブヒータをオンする比率を上げることで、位置ずれしたシートの２面目の定着不良を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施例１）
図１に本発明における画像形成装置の構成を示す。給紙カセット１に積載されたシートはピックアップローラ２によって１枚だけ給紙カセット１から送出され、給紙ローラ３によってレジストローラ４に向けて搬送される。さらにシートはレジストローラ４によって所定のタイミングでプロセスカートリッジ５へ搬送される。プロセスカートリッジ５は、帯電手段６、現像手段としての現像ローラ７、クリーニング手段であるクリーナ８、および電子写真感光体である感光体ドラム９で一体的に構成されており、公知の電子写真プロセスの一連の処理によって未定着トナー像がシート上に形成される。感光体ドラム９は帯電手段６によって表面を帯電された後、像露光手段であるスキャナユニット１１により画像信号に基づいた像露光が行なわれる。像露光はスキャナユニット１１内のレーザ光源１２からのレーザ光を回転するポリゴンミラー１３、および反射ミラー１４を経て主走査と、感光体ドラム９の回転による副走査とによってなされ、感光体ドラム９の表面上に潜像が形成される。この感光体ドラム９の潜像は現像ローラ７によってトナー像として現像され、トナー像は転写装置１０によって、レジストローラ４から搬送されてきたシートに転写される。続いてシートは定着装置１５に搬送され、ここで加熱加圧処理され、シート上の未定着トナー像がシートに定着される。シートはさらに中間排紙ローラ１８、排紙ローラ１９によって画像形成装置本体外に搬送され、一連の印字動作を終える。これらの一連の処理は不図示のＣＰＵによって制御される。
【００１１】
次に図２を用いて定着装置の構成を説明する。定着装置内には、加熱手段であるヒータを内蔵する定着ローラ１６と、定着ローラ１６に圧接しながら回転する加圧ローラ１７が設けられる。定着ローラ１６内のヒータ２５はシート搬送方向と直行する方向、すなわちシートの幅方向に伸びており、定着ローラ１６中央付近を加熱するメインヒータ２５と、その両側である端部付近を加熱するサブヒータ２８とで構成されている。これらヒータ２５、２８はガイド２６によって保持されている。さらにこれらヒータ２５、２８の温度を検知するための温度検知手段としてサーミスタ２７を配置する。メインサーミスタ２７は定着ローラ１６の幅方向中央のメインヒータ２５に接触するように配置され、サブサーミスタ２９は定着ローラ１６の端部付近のサブヒータ２８に接触するように配置される。これらサーミスタからの検出温度に基づいてＣＰＵが各ヒータのオン・オフ制御を行う。ここで、図２のようにシート幅の狭いシートが搬送された場合を示す。シート幅の狭いシートは定着ローラ１６の端部を通過しないため、サブヒータ２８が加熱する端部付近は温度が極端に上昇してしまう、いわゆる非通紙部昇温が発生してしまう。そこで、サブヒータ２８のオンする比率をメインヒータ２５に比べ低くすることで、非通紙部昇温を防止している。
【００１２】
次に、両面印刷について図１にて説明する。両面印刷は画像形成装置本体と着脱可能な両面印刷ユニット２０を画像形成装置に装着する事により可能となる。定着装置１５から出て中間排紙ローラ１８、排紙ローラ１９により搬送されたシートは、シート後端が排紙搬送路と両面搬送路の分流地点（図中のＡ地点）を抜けたら中間排紙ローラ１８、排紙ローラ１９が逆回転してスイッチバックし、両面搬送路を通り両面印刷ユニット２０へと搬送される。両面印刷ユニット２０内には受入ローラ２１、両面搬送ローラ２２、再給紙ローラ２３があり、これらローラでシートが搬送された後、再び画像形成装置本体内のレジローラ４へと搬送され、上記と同様のプロセスによりシート２面目に画像が印字される。
【００１３】
両面印刷時はスイッチバックを行ううえ、長い距離を搬送するためシートの搬送位置が幅方向にずれることがある。このシートの位置ずれを補正するために様々な方法があるが、本発明では両面搬送路上にシート位置ずれ検出センサ２４を配置し、両面搬送路を搬送されるシートの幅方向の位置ずれを検出し、その検出した結果に基づいて、シート２面目に印字する画像の書き出し位置を補正するような方法とする。
【００１４】
そこで、シート位置ずれ検出センサについて図３を用いて説明する。シート位置ずれ検出センサは両面印刷ユニット内の搬送路上に、搬送されるシート左右の端部のどちらかに対応する位置に取り付けられている。シート位置ずれ検出センサの上部には発光部３０が、下部には受光部３１が配置され、この発光部３０と受光部３１との間にシート端が通過する。なお、発光部３０と受光部３１は上下逆に配置されても構わない。発光部３０は発光素子であるＬＥＤ３２と、ＬＥＤ３２からの光を均一に下方に照射するライトガイド３３からなる。また受光部３１は例えば６００ＤＰＩの解像度のＣＣＤで構成されている。ここで、受光部３１は発光部３０からの光が入射していたらＬｏｗ、入射していなかったらＨｉｇｈと出力することとする。シートがシート位置ズレ検出センサを通過した時、シート端の位置により出力のＨｉｇｈ／Ｌｏｗが切り替わる位置が可変することとなる。この受光部からの出力を検知することでシート端位置を検出することが可能となる。
【００１５】
図４にシート端検出の具体的な回路ブロック図を示す。画像形成装置全体の制御を司るＣＰＵ３４がトランジスタ３５をオンするとＬＥＤ３２が駆動されライトガイド３３にて光が均一に照射される。ＣＰＵ３４に接続されたクロック発振器３６から出力されるクロックをＣＰＵ３４内部で分周し、その分周したクロック（ＣＬＫ）信号を受光部３１に送出する。受光部３１はＣＬＫ信号に同期して図４の受光部左端の1画素目から順に１画素ごとの出力（ＯＵＴ）信号を送出する。送出されたＯＵＴ信号はコンパレータ３７に入力され、予め設定されたしきい値と比較されて２値化される。また、リセット（ＲＳＴ）信号を受光部３１に送出することで、ＯＵＴ信号の出力は再び左端の１画素目の出力に戻り、その出力値をＣＬＫ信号に同期して送出する。
【００１６】
ここで、図４に示すシート端検出回路のタイミングチャートを図５に示す。ここでは、シートがなく受光部３１に光が入射されている部分のＣＬＫ信号をＣＰＵ３４がカウントし、受光部３１左端からシート端までの位置を検出することとする。まずＲＳＴ信号をオンし受光部３１左端の画素からの値を出力するようにする。その後ＣＬＫ信号を受光部３１に送信すると、ＣＬＫ信号に同期して受光部左端の画素から順にＯＵＴ信号としてコンパレータ３７に入力される。コンパレータ３７はＯＵＴ信号としきい値とを比較しその結果をイネーブル（ＥＮＢ）信号としてＣＰＵ３４に出力する。ＣＰＵ３４はＥＮＢ信号がオンしている間のＣＬＫ信号をカウントアップし、ＥＮＢ信号がオフしたらカウントアップを停止する。ＣＰＵ３４はその時のカウント値からシートの位置を検出し、そこから位置ずれ量を算出する。そして、算出した位置ずれ量に基づいて印字画像の書き出し位置を補正し、シートに対して正確な位置に画像を印字する。
【００１７】
本実施例では、上記両面印刷ユニット内のシート位置ずれ検出回路を使用することにより、新たな部品の追加なく、シートが正規の位置に対して著しくずれていると判断した時に、画像不良や非通紙部昇温を抑えながら印字動作を行うことを特徴とする。
【００１８】
本実施例における動作を図６を用いて説明する。両面印刷時に両面印刷ユニット内をシートが通過すると、シート位置ずれ検出センサ２４で幅方向のシートの位置を検出する。シートが正規位置にある場合、図６の点線の位置でシートは搬送され、定着ローラ１６の中央をシート中央が通過する。そのため定着ローラ１６の温度分布は図６の点線のようになり、予め設定された分布となる。一方、図６の実線で示したシート位置のように、予め設定されたシートサイズから予想される正規のシート位置に対して著しくずれている時、定着装置内も片側に寄った状態でシートが通過するため、温度分布も図６の実線のようにシートが通過しない側が非常に温度が高くなる。このような状態のまま通常のスループットで次のシートを給紙すると定着不良やホットオフセット等の画像不良、非通紙部昇温が発生するため、これらが問題にならない程度までスループットを落とし、次のシートの給紙動作を遅らせる。こうして画像不良や非通紙部昇温の発生をできる限り抑えながら印字動作を行う。
【００１９】
図７に本実施例における制御のフローチャートを示す。シートが両面印刷ユニット内に入ったら制御を開始し、予め設定されているシートサイズから正規のシート位置を算出する（ステップＳ１０１）。次に、シートがシート位置ずれ検出センサに到達するまで待ち（ステップＳ１０２）、到達したらシート位置ずれ検出センサでシートの位置を検出する（ステップＳ１０３）。検出したシート位置と正規のシート位置との差を算出し（ステップＳ１０４）、その差が所定値より大きければ位置ずれが大きいと判断する（ステップＳ１０５）。位置ずれが大きいと判断したらスループットを低下させる（ステップＳ１０６）。
【００２０】
このように、両面印刷ユニット内に設けられ、印字画像の書き出し位置の補正をするためのシート位置ずれ検出センサでシートの幅方向の位置を検出する事で、新たなセンサを追加することなく、シート位置がずれた状態で搬送した時の画像不良や非通紙部昇温の発生を抑えながら印字動作を行うことが可能となる。
【００２１】
（実施例２）
本実施例における画像形成装置の構成は上記実施例１と同様であり、その説明は省略する。本実施例の特徴は、位置ずれしたシートについてできるだけ定着不良が起きないような制御を行うことを特徴とする。
【００２２】
通常のヒータ制御はサブヒータのオンする割合が低くなっている。このようなヒータ制御のまま大きく位置ずれしたシートの２面目を定着させようとすると、サブヒータからの熱量が足りず定着不良が発生する可能性がある。そこで、シート位置が大きくずれていると判断した時は定着装置が破損しない程度までできるだけサブヒータをオンする特別な制御を行い、シート２面目の定着不良の発生を抑える。
【００２３】
本実施例における制御のフローチャートを図８に示す。シート位置のずれ量判定（ステップＳ２０５）までは上記実施例１と同様の制御であるため説明は省略する。シートの位置ずれ量が所定値より大きいと判断したら（ステップＳ２０５）、定着装置が破損しないまでサブヒータのオンする割合を増やす特殊な定着制御を行いシート２面目の定着を行う（ステップＳ２０６）。その後、非通紙部昇温はより激しくなるため、次のシートの給紙は大きく遅らせる（ステップＳ２０７）。
【００２４】
このように、シート位置が大きくずれたシート２面目の定着を行う際、サブヒータのオン比率を大きくした特殊な定着制御を行うことで、シート２面目の定着不良なく良好な品質の画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明における画像形成装置の構成図
【図２】本発明における定着装置の構成図
【図３】本発明におけるシート位置ずれ検出センサの構成図
【図４】本発明におけるシート位置ずれ検出回路のブロック図
【図５】本発明におけるシート位置ずれ検出回路の動作タイミングチャート
【図６】本発明の実施例１における制御の動作説明図
【図７】本発明の実施例１における制御のフローチャート
【図８】本発明の実施例２における制御のフローチャート
【符号の説明】
【００２６】
１５  定着装置
１６  定着ローラ
２４  シート位置ずれ検出センサ
２５  メインヒータ
２７  メインサーミスタ
２８  サブヒータ
２９  サブサーミスタ
３４  ＣＰＵ
２５  メインヒータ
【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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【図８】
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