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発明の名称 画像形成装置及び記録材搬送制御方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−70064(P2007−70064A)
公開日 平成19年3月22日(2007.3.22)
出願番号 特願2005−259675(P2005−259675)
出願日 平成17年9月7日(2005.9.7)
代理人 【識別番号】100077481
【弁理士】
【氏名又は名称】谷 義一
発明者 内田 亘
要約 課題
シート給送装置と搬送ベルト9aとの速度差に起因する色ずれを抑える。

解決手段
シート先端がメディアセンサ21に到達すると、紙厚を検出する。シートが腰の強い厚紙のときは、シート搬送速度V1を搬送ベルト9aの搬送速度V3を超えない範囲でなるべく近づけるような回転駆動速度にてシート給送装置のモータ33を駆動する。他方、シートが腰の弱い薄紙のときは、シート搬送速度V2を搬送ベルト9aの搬送速度V3を超えない範囲でなるべく近づけるような回転駆動速度にてシート給送装置のモータ33を駆動する。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数の像担持体上の潜像を現像し得られた可視像を、搬送ベルトにより搬送されるシート上に転写させ定着する画像形成装置であって、シートを収納するための収納手段と、所定のタイミングでシートを前記搬送ベルトに搬送するレジストローラと、該収納手段からのシートを前記レジストローラに搬送する中間搬送ローラと、前記レジストローラに突き当てられたシートと前記中間搬送ローラとの間で該シートを弛緩させる弛緩手段と、を有する画像形成装置において、
シートの厚みを検出するシート厚み検出手段と、
前記中間搬送ローラによるシート搬送速度をV1、前記レジストローラによるシート搬送速度をV2、前記搬送ベルトによるシート搬送速度をV3としたとき、該V1、V2、及びV3の間の関係が、V3≧V1>V2を満たし、かつ前記シート検出手段によって検出されたシートの厚みの情報に応じて、前記中間搬送ローラおよび前記レジストローラによるシート搬送速度を、予め定めたシート搬送速度に変更して制御するシート搬送速度制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項1において、前記複数の像担持体上の潜像形成開始位置が転写位置に到達するまでの時間は、前記シート検出手段により前記シートの厚みが検出されてから該シートが前記転写位置に到達するまでの時間より短いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1において、前記シート検出手段により検出されたシートの厚みを記憶する記憶手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項1において、シートの有無を検出する手段を有し、前記シート検出手段と前記シート有無検出手段との両者から得られる情報によりシートの種類を検出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
複数の像担持体上の潜像を現像し得られた可視像を、搬送ベルトにより搬送されるシート上に転写させ定着する画像形成装置であって、シートを収納するための収納手段と、所定のタイミングでシートを前記搬送ベルトに搬送するレジストローラと、該収納手段からのシートを前記レジストローラに搬送する中間搬送ローラと、前記レジストローラに突き当てられたシートと前記中間搬送ローラとの間で該シートを弛緩させる弛緩手段と、を有する画像形成装置において、
シートの厚みを検出するシート厚み検出手段と、
該シート厚み検出手段によって検出されたシート厚みの情報に応じて、前記像担持体への潜像形成開始タイミングを変更するタイミング変更手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
請求項5において、像担持体上の潜像形成開始位置が転写位置に到達するまでの時間は、前記シート検出手段によりシートの厚みが検出されてから該シートが前記転写位置に到達するまでの時間より短いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
請求項5において、前記シート検出手段により検出されたシートの厚みを記憶する記憶手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項8】
請求項5において、シートの有無を検出するシート有無検出手段を有し、前記シート検出手段と前記シート有無検出手段の両者から得られる情報によりシートの種類を検出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項9】
像担持体上の潜像を現像し得られた可視像を、搬送ベルトにより搬送されるシート上に転写させ定着する画像形成装置であって、
シートを収納するための収納手段と、
所定のタイミングでシートを前記搬送ベルトに搬送するレジストローラと、
前記収納手段からのシートを前記レジストローラに搬送する中間搬送ローラと、
前記中間搬送ローラと前記レジストローラとの間で前記シートにループを形成させるように、前記レジストローラ及び前記中間搬送ローラの速度を制御する制御手段と、
シートの特性を検出する検出手段と、を有し、
前記制御手段は、前記検出手段によって検出された情報に応じて前記レジストローラ及び前記中間搬送ローラの速度を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項10】
像担持体上の潜像を現像し得られた可視像を、搬送ベルトにより搬送されるシート上に転写させ定着する画像形成装置の記録材搬送制御方法であって、
所定のタイミングでシートを前記搬送ベルトに搬送するレジストローラと、シート収納手段からのシートを前記レジストローラに搬送する中間搬送ローラの速度を制御して、前記レジストローラと前記中間搬送ローラとの間で前記シートにループを形成させるループ形成工程と、
前記ループ形成工程において、前記シートの特性に係る情報に応じて前記レジストローラ及び前記中間搬送ローラの速度を変更する速度変更工程と、を有することを特徴とする記録材搬送制御方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、搬送ベルトによって記録材を搬送する機能を備えた画像形成装置と、記録材の搬送を制御する記録材搬送制御方法と、に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、画像形成装置、特に、電子写真方式であって、かつ、複数の像担持体を備えた画像形成装置には、転写位置に搬送ベルトを備えたシート搬送装置が具備されている。このような装置では、搬送ベルトに沿って、各色(通常のフルカラーの場合は、マゼンダ、シアン、イエロー、ブラック)ごとに画像形成ユニットが配置されている。
【0003】
この画像形成ユニットには、像担持体(感光ドラムなど)の他、各色のトナーによって現像を行う現像装置が備えられている。
【0004】
以上のような構成によって、搬送ベルトによって静電吸着されながら搬送されるシート上に、順次、像担持体上に形成された各色のトナー像が転写され、その後、定着装置によってシート上の未定着画像が定着される。
【0005】
また、搬送ベルトよりもシート搬送方向上流側には、タイミングをとりながらシートを搬送ベルト上に搬送するレジストローラが設けられている。
【0006】
上述のように、搬送ベルトにシートを吸着させ、複数の像担持体を使って画像を形成する画像形成装置においては、搬送ベルトにシートを吸着させる際に、レジストローラとの速度差または搬送力差などの影響を受けて色ずれが発生する。
【0007】
レジストローラと搬送ベルトの速度差がまったく0にできれば、上記色ずれを回避できる。しかし実際には、レジストローラ径、搬送ベルトを駆動するローラ径の製造公差、耐久による磨耗量の違い、熱膨張の違いなどがあり、速度差をまったく0にすることは不可能である。
【0008】
そこで、レジストローラと搬送ベルトの速度差をまったく0にできなくても、上記色ずれを回避するため、従来採用されていた対策をいくつか挙げると、まず、特許文献1に示されるように、搬送されるシートがレジストローラを通過し、搬送ベルトに到達した時点でレジストローラの狭持を解除して、レジストローラと搬送ベルトの速度差を回避する手段を有するシート搬送装置がある。
【0009】
また、レジストローラと搬送ベルトとの間にループを形成できるような搬送経路を構成するようにしたシート搬送装置がある。
【0010】
また、特許文献2に示されるように、給紙ローラとレジストローラとの間に中間搬送ローラを設置し、中間搬送ローラとレジストローラとの間にループを形成できるような搬送経路を構成するというシート給送装置がある。
【0011】
【特許文献1】特開平7−261572号公報
【特許文献2】特開2002−249258号公報
【特許文献3】特開2002−182518号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、搬送されるシートがレジストローラを通過し、搬送ベルトに到達した時点でレジストローラの狭持を解除して、レジストローラと搬送ベルトの速度差を回避する手段を有するシート搬送装置においては、以下のような問題が発生する。
【0013】
レジストローラの狭持を解除するための機構が必要となり、その分のコストが高くなり、レジストローラの狭持、および解除の際の衝撃が、バンディングとして画像上に発生する可能性がある。またその付近のシート搬送路と搬送されるシートとの組み合わせによっては、レジストローラのさらに上流にある搬送ローラのニップも解除しなければならなくなる。
【0014】
レジストローラと搬送ベルトとの間にループを形成できるような搬送経路を構成するというシート搬送装置において発生する問題を図14を用いて以下に示す。
【0015】
色ずれを防止するために必要十分なループ量を確保するようにレジストローラ8dと搬送ベルト9aとの間の搬送経路を形成すると、シートの特性(腰の強さ)によって、レジストローラ8dと搬送ベルト9aとの間における搬送経路、すなわちシート先端がレジストローラ8dを通過してから搬送ベルト9aに到達するまでの時間が異なる。シート先端がレジストローラ8dを通過するタイミングに合わせて像担持体に静電画像を描くため、シートに転写される画像の先端余白がシートの特性(シートの腰の強さ)によって異なるという問題が生じる。
【0016】
給紙ローラとレジストローラ8dとの間に中間搬送ローラ8a2を設置し、中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dとの間にループを形成できるような搬送経路を構成するというシート給送装置において発生する問題を同じく図14を用いて以下に示す。
【0017】
中間搬送ローラ8a2によるシートの搬送速度V1と、レジストローラ8dによるシートの搬送速度V2と、の間の関係は、V1>V2となっている。中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dは、図示しない通常同一の駆動源、例えばステッピングモータによって、駆動されており、搬送速度の差は径の大小により設定される。
【0018】
シートの搬送速度V1、V2の間の関係がV1>V2となっているのは、中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dとの間でシートの引っ張り合いを防止するとともに、中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dとの間で一旦形成されたループ量をシートが搬送されている間、保持するためである。
【0019】
搬送ベルト9aでシートを搬送する際の負荷をなるべく小さくするため、中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dには、ワンウェイクラッチが設置されている。シートを搬送する方向にローラを回転するための駆動力を伝達し、シートによって搬送ローラが早回しされる場合には、低い負荷にて早回しに追従できる。
【0020】
搬送ベルト9aにシートが狭持されるまでの間、腰の強い厚紙は中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dとの間にループを形成できないため、中間搬送ローラ8a2の搬送速度V1にて搬送され、腰の弱い薄紙は中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dとの間にループを形成できるため、レジストローラ8dの搬送速度V2にて搬送される。
【0021】
色ずれを防止するためには、シート給送装置によるシート搬送速度と搬送ベルト9aによるシート搬送速度の差をできるだけ小さくする必要があるが、シートの厚みによってシート給送装置によるシート搬送速度が異なると、これが困難になる。
【0022】
また、給紙ローラとレジストローラ8dとの間に中間搬送ローラ8a2を設置し、中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dとの間でシートにループを形成できるような搬送経路を構成するという上記と同様なシート給送装置を備え、かつユーザがオペレーションパネルなどで、シートの厚みを任意に入力できるようにした画像形成装置においては、ユーザがシートの種類を変更するごとに入力する必要があり煩わしいだけでなく、入力を間違えた場合は色ずれが大きい画質の低い出力結果を得るという問題が生じる。
【0023】
ところで、レジストローラ8dと搬送ベルト9aとの間にループを形成できるような搬送経路を構成するという上記と同様なシート給送装置を備え、かつユーザがオペレーションパネルなどで、シートの厚みを任意に入力できるようにした画像形成装置が知られている。この装置においては、ユーザがシートの種類を変更するたびに入力する必要があり、煩わしいだけでなく、入力を間違えた場合は先端余白が所望の値と異なる画質の低い出力結果を得るという問題が生じる。
【0024】
そこで、本発明は、上記のような問題点を解決し、シート給送装置と搬送ベルトとの速度差を起因とする色ずれをシートの特性によらず抑えることのできる画像形成装置を提供することを、第1の目的とする。
【0025】
また、本発明は、上記のような問題点を解決し、シートの特性に関わらず画像の先端余白のバラツキを抑えることができる画像形成装置を提供することを、第2の目的とする。
【0026】
さらに、本発明は、上記のような問題点を解決し、シートの特性に係る情報に応じてレジストローラ及び中間搬送ローラの速度を変更することができる記録材搬送制御方法を提供することを、第3の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0027】
請求項1の発明は、複数の像担持体上の潜像を現像し得られた可視像を、搬送ベルトにより搬送されるシート上に転写させ定着する画像形成装置であって、シートを収納するための収納手段と、所定のタイミングでシートを前記搬送ベルトに搬送するレジストローラと、該収納手段からのシートを前記レジストローラに搬送する中間搬送ローラと、前記レジストローラに突き当てられたシートと前記中間搬送ローラとの間で該シートを弛緩させる弛緩手段と、を有する画像形成装置において、シートの厚みを検出するシート厚み検出手段と、前記中間搬送ローラによるシート搬送速度をV1、前記レジストローラによるシート搬送速度をV2、前記搬送ベルトによるシート搬送速度をV3としたとき、該V1、V2、及びV3の間の関係が、V3≧V1>V2を満たし、かつ前記シート検出手段によって検出されたシートの厚みの情報に応じて、前記中間搬送ローラおよび前記レジストローラによるシート搬送速度を、予め定めたシート搬送速度に変更して制御するシート搬送速度制御手段とを有することを特徴とする。
【0028】
請求項1の発明において、前記複数の像担持体上の潜像形成開始位置が転写位置に到達するまでの時間は、シート検出手段により前記シートの厚みが検出されてから該シートが転写位置に到達するまでの時間より短くすることができる。
【0029】
請求項1の発明において、シート検出手段により検出されたシートの厚みを記憶する記憶手段を有することができる。
【0030】
請求項1の発明において、シートの有無を検出する手段を有することができ、シート検出手段と前記シート有無検出手段との両者から得られる情報によりシートの種類を検出することができる。
【0031】
請求項5の発明は、複数の像担持体上の潜像を現像し得られた可視像を、搬送ベルトにより搬送されるシート上に転写させ定着する画像形成装置であって、シートを収納するための収納手段と、所定のタイミングでシートを前記搬送ベルトに搬送するレジストローラと、該収納手段からのシートを前記レジストローラに搬送する中間搬送ローラと、前記レジストローラに突き当てられたシートと前記中間搬送ローラとの間で該シートを弛緩させる弛緩手段と、を有する画像形成装置において、シートの厚みを検出するシート厚み検出手段と、該シート厚み検出手段によって検出されたシート厚みの情報に応じて、前記像担持体への潜像形成開始タイミングを変更するタイミング変更手段とを備えたことを特徴とする。
【0032】
請求項5の発明において、像担持体上の潜像形成開始位置が転写位置に到達するまでの時間は、前記シート検出手段によりシートの厚みが検出されてから該シートが前記転写位置に到達するまでの時間より短くすることができる。
【0033】
請求項5の発明において、シート検出手段により検出されたシートの厚みを記憶する記憶手段を有することができる。
【0034】
請求項5の発明において、シートの有無を検出するシート有無検出手段を有することができ、前記シート検出手段と前記シート有無検出手段の両者から得られる情報によりシートの種類を検出することができる。
【0035】
請求項9の発明は、像担持体上の潜像を現像し得られた可視像を、搬送ベルトにより搬送されるシート上に転写させ定着する画像形成装置であって、シートを収納するための収納手段と、所定のタイミングでシートを前記搬送ベルトに搬送するレジストローラと、前記中間搬送ローラと前記レジストローラとの間で前記シートにループを形成させるように、前記レジストローラ及び前記中間搬送ローラの速度を制御する制御手段と、シートの特性を検出する検出手段と、を有し、前記制御手段は、前記検出手段によって検出された情報に応じて前記レジストローラ及び前記中間搬送ローラの速度を変更することを特徴とする。
【0036】
請求項10の発明は、像担持体上の潜像を現像し得られた可視像を、搬送ベルトにより搬送されるシート上に転写させ定着する画像形成装置の記録材搬送制御方法であって、所定のタイミングでシートを前記搬送ベルトに搬送するレジストローラと、シート収納手段からのシートを前記レジストローラに搬送する中間搬送ローラの速度を制御して、前記レジストローラと前記中間搬送ローラとの間で前記シートにループを形成させるループ形成工程と、前記ループ形成工程において、前記シートの特性に係る情報に応じて前記レジストローラ及び前記中間搬送ローラの速度を変更する速度変更工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0037】
本発明によれば、上記のように構成したので、シート給送装置と搬送ベルトの速度差に起因する色ずれを、シートの特性にかかわらず抑えることができる。
【0038】
また、本発明によれば、上記のように構成したので、シートの特性に関わらず、画像の先端余白のバラツキを抑えることができる。
【0039】
本発明によれば、上記のように構成したので、シートの特性に係る情報に応じてレジストローラ及び中間搬送ローラの速度を変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0040】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
<第1の実施の形態>
図3は本発明の第1の実施の形態を示す。これは、4つの像担持体を備えたフルカラー画像形成装置の例であり、この構造を図2に示す。
【0041】
図2のフルカラー画像形成装置は、4個の感光ドラム1(1a、1b、1c、1d)を備えており、それぞれの感光ドラム1の周囲には、その回転方向に従って順に、感光ドラム1表面を均一に帯電する帯電手段2(2a、2b、2c、2d)、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光ドラム1上の静電潜像を形成する露光手段3(3a、3b、3c、3d)、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する現像手段4(4a、4b、4c、4d)、感光ドラム1上のトナー像を転写材に転写させる転写手段(転写ローラ)5(5a、5b、5c、5d)、転写後の感光ドラム1表面に残った転写後トナーを除去するクリーニング手段6(6a、6b、6c、6d)等が配設されて画像形成手段が構成されている。
【0042】
ここで、感光ドラム1と帯電手段2、現像手段4、トナーを除去するクリーニング手段6は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ7(7a、7b、7c、7d)を形成している。
【0043】
また、給送部8から給送されたシートSは搬送ベルト9aで構成した搬送手段9によって前記画像形成手段へ搬送され、各色トナー像が順次転写されてカラー画像が記録された後、定着手段10で画像定着されて排出ローラ対11、12によって排出部13へ排出される。また両面画像形成の際は、定着手段10でシートSが定着されて排紙ローラ11、12によって排紙される前に、排紙ローラ11、12を逆転することにより、両面搬送経路15に搬送される(矢印A方向)。両面搬送経路15に搬送されたシートSは、装置本体正面にある斜送ローラ16を通過し、Uターンローラ17まで垂直下方向に搬送され、Uターンローラ及びレジストローラ8dによって画像形成部まで搬送される。
【0044】
図1は図2のフルカラー画像形成装置の給紙部を示す。レジストローラ8dの軸に対して、回動可能に装着されたレジストシャッタ14には、図示しないトーションバネによって、反時計向き、すなわちシートの先端が当接したときに抵抗力を与えるような力がかかっている。中間搬送ローラ8c2によって搬送されるシートの先端がレジストシャッタ14に突き当てられると、レジストシャッタ101が時計向きに回動し、シート先端に抵抗力を与えることによって斜行が補正されるとともに、レジストシャッタ101に設けられたフラグ101aが、フォトセンサ102を遮光することによって、シートが通過するタイミングを検知する。
【0045】
検知タイミングに合わせて、図示されていないスキャナ3a、3b、3c、3dが、感光ドラム1a、1b、1c、1dを照射し、静電潜像が形成される。この静電潜像が現像手段4a、4b、4c、4dにより現像され、感光ドラム1a、1b、1c、1d上にトナー像が形成される。
【0046】
シートは予め定めたタイミングでレジストローラ8dによって搬送される。レジストローラ8dによって搬送されるシートの搬送方向は、図14によって示される従来例と異なり、レジストローラ8dのニップと、吸着ローラ9fのニップを結ぶ直線と等しい。したがって、紙の腰の強弱により搬送経路は変わることなく、画像の先端余白も一定である。シートは、吸着ローラ9fのニップへ進入し、搬送ベルト9aに静電吸着されて搬送される。シート先端が、感光ドラム1aと転写ローラTp1のニップに到達すると、感光ドラムの上のトナー像がシートに転写される。
【0047】
本実施の形態では、中間搬送ローラ8a2またはレジストローラ8dと搬送ベルト9aの速度差に起因する色ずれを防止するため必要十分なループ量を確保するように、搬送路を中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dとの間に形成している。すなわち、中間搬送ローラ8a2のニップの向きとガイド24の形状により、カセットからの通紙において、最短搬送経路S1と最長搬送経路S2との差が必要十分な量になるように構成している。
【0048】
中間搬送ローラ8a2の搬送速度V1と、レジストローラ8dの搬送速度V2は、V1>V2となっており、中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dとの間でシートの引っ張り合いを防止するとともに、中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dとの間で一旦形成されたループ量をシートが搬送されている間保持するようになっている。
【0049】
中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dは図示されていない同一の駆動源、例えばステッピングモータにより駆動されており、搬送速度V1とV2の差は、それぞれのローラ径の差によって設定される。
【0050】
シート給送装置によるシート搬送速度V0は、シートの腰の強さによって2通りの値となる。
【0051】
腰の強い厚紙では、シートの腰の強さがレジストローラ8dに設置されたシート搬送方向にのみ駆動力を伝達するための図示されていないワンウェイクラッチの負荷を上回るので、中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dとの間でループを形成しない。したがって、シート搬送装置によるシート搬送速度V0は、中間搬送ローラ8a2によるシート搬送速度V1と等しくなる。
【0052】
腰の弱い薄紙では、シートの腰の強さがレジストローラ8dに設置されたシート搬送方向にのみ駆動力を伝達するためのワンウェイクラッチの負荷を下回るので、中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dとの間でループを形成しない。したがって、シート搬送装置によるシート搬送速度V0は、レジストローラ8dによるシート搬送速度V2と等しくなる。
【0053】
本実施の形態では、シートの搬送路中に検出手段としてのメディアセンサ21が配置されている。メディアセンサ21の下方には搬送されるシートのばたつきを抑えるため、シートを挟むように上下ガイド22、23が配置されている。
【0054】
メディアセンサ21と上下ガイド22、23の構成と、シートの厚みに応じてシート搬送速度を変更する手段の模式図を図3に示す。
【0055】
メディアセンサ21は、シートが転写領域に搬送される前に、シートの特性(本実施の形態では厚み)を検知するセンサであり、画像形成動作時にシートの厚みを検知する。その結果が、CPU31を介して、制御手段であるモータコントローラ32に制御信号として伝達される。モータコントローラ32はシートの厚みに応じた回転駆動速度にて、シート給送装置の駆動源であるモータ33に駆動信号を送ることにより回転駆動する。
【0056】
図4はシート搬送速度をシートの厚みによって変更する手順を示すフローチャートである。シート先端がメディアセンサ21に到達すると、紙厚を検出する(S401)。シートが腰の強い厚紙のときは(S402)、シート搬送速度V1を搬送ベルト9aの搬送速度V3を超えない範囲でなるべく近づけるような回転駆動速度にてシート給送装置のモータ33を駆動する(S403)。他方、シートが腰の弱い薄紙のときは(S402)、シート搬送速度V2を搬送ベルト9aの搬送速度V3を超えない範囲でなるべく近づけるような回転駆動速度にてシート給送装置のモータ33を駆動する(S404)。
【0057】
搬送ベルト9aにより静電吸着されたシートの先端が、感光ドラム1aと転写ローラTp1のニップに到達するまでは、中間搬送ローラ8a2とレジストローラ8dとの間に形成されたループにより、搬送ベルト9aの搬送速度V3とシート給送装置の搬送速度V0により生じる色ずれを防止できる。
【0058】
搬送ベルト9aにより静電吸着されたシートの先端が、感光ドラム1aと転写ローラTp1のニップに到達した後は、搬送ベルト9aとシートとの間に働く狭持力は大幅に大きくなる。一方、中間搬送ローラ8a2と、レジストローラ8dには、シート搬送方向にのみ駆動力を伝達するための図示されていないワンウェイクラッチが設置されているため、シートに対して搬送方向と逆向きに与える負荷は、上記、搬送ベルト9aとシートとの間に働く狭持力に対して十分小さくなっている。したがって、搬送ベルト9aの搬送速度V3とシート給送装置の搬送速度V0により生じる色ずれを防止できる。
【0059】
本実施の形態では、坪量105g/mのシートの厚さ0.13mmをしきい値として、モータの駆動速度を制御した。搬送ベルト9aの速度V3に対して、中間搬送ローラ8a2による搬送速度V1は1%、レジストローラ8dによる搬送速度V2は2%遅く設定されている。
【0060】
シートの厚みを検出することにより、中間搬送ローラ8a2による搬送速度V1とレジストローラ8dによる搬送速度V2の差、1%分、搬送ベルト9aの速度V3にシート給送装置の搬送速度V0を近づけることができ、色ずれにして25μmの改善が得られた。
【0061】
シートの厚みを検出する手法の一例について、図5を用いて説明する。
【0062】
メディアセンサ21は上下ガイド22、23間にシートがない状態で、下ガイド23までの距離を測定し、他方、上下ガイド間にシートがある場合には、シートまでの距離を測定する。
【0063】
メディアセンサ21は発光部と受光部を併せ持つ光学式反射型変位センサである。メディアセンサ21は、図5に示すように、発光素子としてのLED301と、受光素子である位置検出素子302(以下「PSD」という。)を備えている。発光素子302は、検出領域303、304に光を照射し、その検出領域303、304からの反射光をレンズ305を介してPSD302で検出する。レンズ305によって測定物からの反射光はPSD302上に集光されるが、その集光された反射光の焦点位置は測定対象物までの距離に対応して変化する。
【0064】
さらに説明すると、発光素子301から照射された光が検出領域303で反射されると、点線にて示すようにレンズ305に到達し、さらにこのレンズ305を介してPSD302の図中の左側焦点306に集光する。一方、発光素子301から照射された光が検出領域304で反射されると、実線にて示すようにレンズ305に到達し、さらにこのレンズ305を介してPSD302の図中の右側焦点位置307に集光する。
【0065】
したがって、PSD302からの出力信号を処理することで、測定対象物までの距離を検出することが可能となる。
【0066】
次にシートの厚みを検出する手段として、特許文献3で説明されている手段を用いた例を示す。
【0067】
メディアセンサ21は、図6(a)に示すように、光照射手段であるLED402、映像読取手段であるCMOSセンサ34、結像レンズであるレンズ405、406を有している。
【0068】
図6(b)において、451〜454は、映像読取手段であるCMOSセンサ34に読み込まれ、ディジタル処理されたサンプリング画像を時系列に並べたものである。
【0069】
例えば、記録紙先端がCMOSセンサ34を通過する際において、記録紙先端が未だCMOSセンサ34を通過しない状態でサンプリングした映像が、Sample映像451であり、次にサンプリングした映像が、Sample映像412であり、Sample映像452では、CMOSセンサ34に記録紙先端がかかっている状態を示している。
【0070】
この場合、記録紙の厚みに応じて記録紙の影の面積が異なる。
【0071】
図6の例では、4ピクセル分が記録紙の厚みに比例した影の面積になる。
【0072】
そして、記録紙は搬送されているため、順次、映像をサンプリングするごとにSample映像453であり、Sample映像454と映像は移っていく。
【0073】
特許文献3で説明されている手段で、さらに記録紙の厚み検出の精度を安定させるためには記録紙先端の位置を安定させると良い。
【0074】
図6の例では、メディアセンサ21の近傍に2対の搬送ローラ対411、421を配している。搬送ローラ対411と421は、同様の構成である。搬送ローラ対411では、記録紙の進行に伴って回転する搬送ローラ412、413と、搬送ローラ412とを上方から加圧するバネ414が設けられている。
【0075】
<第2の実施の形態>
本実施の形態においては、シートの特性(厚み)を検出し、シート給送装置によるシート搬送速度V0を、厚みが検出されたシートに対して最適に変更できるようにした。
【0076】
シート先端が、シートの厚みを検出するためのメディアセンサ21を通過してから、シート先端が転写位置Tp1に到達するまでの距離は、感光ドラム1aへのレーザ照射位置Lp1が転写位置Tp1に到達するまでの距離より長い。一方、シートの搬送速度と感光ドラム1aの回転速度は、ほぼ等しい。
【0077】
したがって、メディアセンサ21により、シートの厚みを検出してからシートが転写位置Tp1に到達するまでの時間より、感光ドラム1aへのレーザ照射位置Lp1が転写位置Tp1に達するまでの時間の方が長いので、搬送されるすべてのシートについてシートの厚みを検出しても、スループットを低下させることはない。
【0078】
<第3の実施の形態>
本実施の形態は、第2の実施の形態との比較でいえば、メディアセンサ21によりシートの特性(厚み)が検出されてからシートが転写位置Tp1に到達するまでの時間が、像担持体である感光ドラム1aへのレーザ照射位置1bが転写位置Tp1に達するまでの時間より短い点が異なる。
【0079】
この場合、搬送されるすべてのシートについて、シートの厚みを検出するとスループットが低下してしまうので、次のような手段を用いて、プリント動作の2枚目からは、スループットの低下を防止するようにした。
【0080】
画像形成動作の1枚目の厚み情報を、図7に示すようにCPU31を介して記憶手段としてのROM34に記憶し、一度厚み情報を取得した後は、シートの厚みが変更する可能性のある場合のみ再度、シートの厚み情報を検出し、それ以降の2枚目以降にROM34に記憶した厚み情報に基づいた回転駆動速度にて、シート給送装置のモータ33を駆動する。
【0081】
図8は、スループットを低下させることなく、シート搬送速度をシートの厚みによって変更する手順を示すフローチャートである。シート先端がメディアセンサ21に到達し、そのメディアが1枚目であれば(S801)、紙厚が検出される(S802)。シートが腰の強い厚紙のときは(S803)、シート搬送速度V1を搬送ベルト9aの搬送速度V3を超えない範囲でなるべく近づけるような回転駆動速度にてシート給送装置のモータ33を駆動する(S804)。他方、シートが腰の弱い薄紙のときは、シート搬送速度V2を搬送ベルト9aの搬送速度V3を超えない範囲でなるべく近づけるような回転駆動速度にてシート給送装置のモータ33を駆動する(S805)。
【0082】
シート先端がメディアセンサ21に到達し、そのメディアが2枚目以降であれば、紙厚は検出されず、モータ33の駆動速度もそのままとなる。
【0083】
<第4の実施の形態>
本実施の形態においては、光透過性シート(OHT)を検出し、シート給送装置によるシート搬送速度V0を、OHTに対して最適に変更できるようにした。
【0084】
光学反射型のセンサにて、シートの厚みを検出するタイミングをレジストシャッタ101がシートを検出したタイミングで行えば、OHTを検出することができる。
【0085】
レジストシャッタ101に設けられたフラグ101aが、フォトセンサ102を遮光することによって、物理的にシートが存在することが検出される。光学反射型センサ21の受光部では、シートがOHTであるため、反射光が検出されることはない。
【0086】
以上2つのセンサから得られる情報によって、搬送されているシートがOHTであることが検出できる。
【0087】
OHTにおいても普通紙と同様に検出が可能である。OHTは、腰が強いので、厚紙と同様にモータ駆動速度を制御すればよい。
【0088】
<第5の実施の形態>
シートのカセット給紙からの通紙状態は、図9に示すようになっている。シート先端は、シートの特性(腰の強さ)によって、2つの経路S1、経路S2との間を通過する。通過した経路によって、シート先端が検出されてから感光ドラム1aと転写ローラTp1のニップに到達するまでに要する時間が異なり、シート先端余白のバラツキが発生する。
【0089】
シートの腰の強さはシートの厚みによって変動する。厚みが大きいほどシートの腰は強くなり、搬送経路は経路S1に近くなる。他方、厚みが小さいほどシートの腰は弱くなり、搬送経路は経路S2に近くなる。
【0090】
シートの搬送路中にメディアセンサ21が配置され、メディアセンサ21の下方には、図10に詳しく示すように、搬送されるシートのばたつきを抑えるため、シートを挟むように上下ガイド22、23が配置されている。
【0091】
メディアセンサ21と上下ガイド22、23の構成とレーザ照射タイミングをシートの厚みに応じて変更する手段の模式図を図10に示す。
【0092】
メディアセンサ21は、シートが転写領域に搬送される前に、シートの厚みを検出するセンサであり、画像形成動作時にシートの厚みを検出する。その結果が、制御手段であるCPU31に信号として伝達される。CPU131はシートの厚みに応じたタイミングにて、レーザ133の発振源であるレーザドライバ132に制御信号を送ることによりレーザ133を照射する。
【0093】
図11はレーザ照射タイミングをシートの厚みによって変更する手順を示すフローチャートである。シート先端がメディアセンサ21に到達すると、紙厚が検出される(S141)。シートが腰の強い厚紙のときは(S142)、先端余白が所望の値となるようなタイミングでレーザを置換する(S143)。他方、シートが腰の弱い薄紙のときは(S142)、搬送経路が長い分厚紙のときより早いタイミングでレーザを照射する(S143)。
【0094】
本実施の形態では、坪量105g/mのシートの厚さ0.13mmをしきい値として、レーザの置換タイミングを制御した厚さ0.13mm以上のシートでのレーザ照射タイミングは、厚さ0.13mm以下のシートでのレーザ照射タイミングより、先端余白にて1mm分遅くしている。
【0095】
シートの厚みを検出することにより、シート先端が検出されてから感光ドラム1aと転写ローラTp1のニップに到達するまでに要する時間がシートの厚みで異なることによる先端余白バラツキを抑えることができ、先端余白のバラツキにして1mmの改善が得られた。
【0096】
<第6の実施の形態>
本実施の形態においては、スループットを低下させることなく、静電潜像書き出しタイミングを、シートの特性(厚み)を検出したシートに対して最適に変更できるようにした。
【0097】
メディアセンサ21によりシートの厚みを検出する、すなわち、シート先端がメディアセンサ21を通過してから、シート先端が転写位置Tp1に到達するまでの距離は、像担持体である感光ドラム1aへのレーザ照射位置Lp1が転写位置Tp1に到達するまでの距離より長い。一方、シートの搬送速度と像担持体である感光ドラム1aの回転速度はほぼ等しい。
【0098】
したがって、メディアセンサ21により、シートの厚みを検出してからシートが転写位置Tp1に到達するまでの時間より、感光ドラム1aへのレーザ照射位置Lp1が転写位置Tp1に達するまでの時間の方が長い場合は、搬送されるすべてのシートについて、シートの厚みを検出しても、スループットを低下させることはない。
【0099】
<第7の実施の形態>
メディアセンサ21により、シートの特性(厚み)を検出してからシートが転写位置Tp1に到達するまでの時間が、像担持体である感光ドラム1aへのレーザ照射位置1bが転写位置Tp1に達するまでの時間が短い場合は、搬送されるすべてのシートについて、シートの厚みを検出するとスループットが低下してしまう。
【0100】
そこで、本実施の形態においては、次のようにして、プリント動作の2枚目からは、スループットの低下を防止することができるようにした。
【0101】
画像形成動作の1枚目の厚み情報を、図12に示すようにCPU131を介して記憶手段としてのROM134に記憶し、一度厚み情報を取得した後は、シートの厚みが変更する可能性のある場合のみ再度、シートの厚み情報を検出し、それ以降の2枚目以降にROM134に記憶した厚み情報に基づいたタイミングにてレーザを照射し、静電潜像形成を開始する。
【0102】
図13はスループットを低下させることなく、レーザ照射タイミングをシートの厚みによって変更する手順を示すフローチャートである。シート先端がメディアセンサ21に到達し、そのメディアが1枚目であれば紙厚が検出される(S181)。シートが腰の強い厚紙のときは(S182)、シートが腰の強い厚紙のときは、先端余白が所望の値となるようなタイミングでレーザを照射する(S184)。他方、シートが腰の弱い薄紙のときは(S183)、搬送経路が長い分厚紙のときより早いタイミングでレーザを照射する(S185)。
【0103】
シート先端がメディアセンサ21に到達し、そのメディアが2枚目以降であれば紙厚は検出されず、レーザの照射タイミングもそのままとなる。
【0104】
<第8の実施の形態>
本実施の形態においては、光透過性シート(OHT)を検出し、静電潜像書き出しタイミングを、OHTに対して最適に変更できるようにした。
【0105】
OHTは第4の実施の形態と同様して、検出することができ、OHTにおいても普通紙と同様に検出が可能である。OHTは腰が強いので厚紙と同様にレーザ照射タイミングを制御すればよい。
【図面の簡単な説明】
【0106】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の給紙部の構造を示す断面図である。
【図2】第1の実施の形態に係る画像形成装置の構造を示す断面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態を示すブロック図である。
【図4】シート搬送速度をシートの厚みによって変更する手順を示すフローチャートである。
【図5】シートの厚みを検出する手法を説明するための説明図である。
【図6】メディアセンサ別の例を示す図である。
【図7】本発明の第3の実施の形態を示すブロック図である。
【図8】シート搬送速度をシートの厚みによって変更する手順を示すフローチャートである。
【図9】本発明の第5の実施の形態に係る画像形成装置の給紙部の構造を示す断面図である。
【図10】本発明の第5の実施の形態を示すブロック図である。
【図11】レーザ照射タイミングをシートの厚みによって変更する手順を示すフローチャートである。
【図12】本発明の第7の実施の形態を示すブロック図である。
【図13】レーザ照射タイミングをシートの厚みによって変更する手順を示すフローチャートである。
【図14】画像形成装置の給紙部の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【0107】
1a、1b、1c、1d 感光ドラム
2a、2b、2c、2d 帯電手段
3a、3b、3c、3d 露光手段
4a、4b、4c、4d 現像手段
5a、5b、5c、5d 転写手段
6a、6b、6c、6d クリーニング手段
7a、7b、7c、7d プロセスカートリッジ
8 給送部
8d レジストローラ
9 搬送手段
9a 搬送ベルト
10 定着部
11、12 排紙ローラ
13 排出部
14 紙ガイド
15 搬送ガイド(カセット給紙用)
16 搬送ガイド(マルチ給紙用)
17 搬送ガイド(両面搬送用)
21 メディアセンサ
8a1 給紙ローラ(カセット給紙用)
8c1 給紙ローラ(マルチ給紙用)
8c3 分離パッド(マルチ給紙用)
31、131 CPU
32 モータコントローラ
33 モータ
34、134 ROM
101 レジストシャッタ
132 レーザドライバ
133 レーザ




 

 


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