JP2005239347A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 給送カセットからピックアップされるシートの給送タイミングのばらつきを検出してシート間隔を縮めることによりプリントスピードを向上させた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 シートにトナー転写が行われる画像転写部の上流側において、シート搬送方向に配置されたアレイ状の受光素子が配列されたシートセンサを備え、シートセンサの検出信号を用いて、連続搬送中に先行して搬送される第１のシートと、第１のシートの後に搬送される第２のシートとのシート搬送間隔を算出し、シート搬送間隔を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明はセンサアレイ等を画像形成部の下流搬送部に配置し、シートとシートとの搬送間隔を制御する機能を搭載した画像形成装置に関するものである。

画像形成装置は、シート先端が画像形成部へ給送されるタイミングを検出するために、シート先端レジストセンサを備えている。図１１はレジストローラ５６とレジシャッタ２２の機構部を示し、図１２はレジシャッタ２２と連動して動作するメカフラグ２４及びシート先端レジストセンサ（フォトインタラプタ）２５を示す。

給送口に搬送されたシートは、前述したようにレジシャッタ２２により、斜行が矯正される。レジシャッタ２２の端部には、図１２に示すようにレジシャッタ２２と連動して動作するメカフラグ２４及びフォトインタラプタ（シート先端レジストセンサ２５）が装備されており、レジシャッタ２２の動作タイミング、つまりシートの先端が給送口に突入してきたタイミングが検出されるように構成されている。

画像形成装置は、このシート先端レジストセンサ２５の信号情報により、給送されているシートの搬送方向における先端位置、後端位置またはシート長を算出している。そして、検出されたシート先端位置情報を基準として画像形成が開始され、シートの所定位置に画像が印刷される。つまり、トナー画像の形成タイミングは、前記シート先端レジストセンサのタイミングを基準に行われ、給紙タイミングに生じるばらつきは吸収される。給紙タイミングの主なばらつきは、給紙ピックアップ時に生じる、ローラとシートとのスリップやクラッチの動作タイミングのばらつき、あるいは、重送状態でピックアップされたシートがリタードローラにより給送カセット側に戻された場合には、シートがリタードローラ端までしか戻されない場合があり、次回のピックアップ時に給紙が早まってしまうばらつき等が挙げられる。画像形成装置は、上記給紙タイミングのばらつきを考慮し、連続給紙されるシートのピックアップ間隔を十分に空けたタイミングが設定されている。

一方、画像形成装置は、給送口へ搬送されるシートのサイド側レジストの矯正をメカニカルな規制板により行っている。しかし、シートが搬送方向に対して直行する方向にズレが生じたまま給紙されてしまう可能性があった。この場合には、印字画像のズレ量検出手段及び電気的な補正手段を備えていないので、シートの搬送方向と直行する方向にズレが生じた画像が形成されることがあった。

そこで、前記シートの搬送によるズレ量を電気的に検出して補正する手段として、画像形成装置本体のシート搬送路にアレイ状の光検出素子を備えたシート位置ズレ検出センサを配置し、センサの出力するパルス情報によりシート搬送におけるシート位置ズレ量を検出し、検出結果に基づき印字画像の主走査書き出し位置を制御する画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−２９２９６０号公報

前記シート先端レジストセンサ２５を用いたシート先端位置の検出方法、つまり、シートの給送タイミングのばらつきに合わせた画像形成方法では、給紙タイミングのばらつき自体は補正されず、シートの重送を防止するために、給送タイミングのばらつきワースト値を考慮する必要があった。従って、シートの給送間隔を所定期間以上縮めることが困難であり、画像形成装置のプリントスピード（ｐｐｍ）を下げる要因の一つとなっていた。例えば、画像形成装置のプロセススピードを１００ｍｍ／ｓ、先行して給送されるシートの後端と後行して給送されるシートの先端との距離（以後、単にシート間隔と称する。）を５０ｍｍとした場合には、Ａ４横サイズ（２１０ｍｍ）のシートのプリントスピードは、約２３ｐｐｍとなる。前記プロセススピードを同じとしたまま、シート間隔を３０ｍｍで給送可能となれば、Ａ４横サイズ（２１０ｍｍ）のシートのプリントスピードは、約２５ｐｐｍにスピードアップする。

また、前記メカニカルなシート先端レジストセンサは、図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、その遮光動作の速度的な限界は比較的低く、シート間隔を所定以上縮めるとフラグが戻りきらない、メカフラグの振動によるチャタリングが抑制困難になるという課題があった。一般的に前記メカニカルなシート先端レジストセンサの動作限界は０．３ｓ程度、つまり、プロセススピード１００ｍｍ／ｓの場合にはシート間隔３０ｍｍ程度と考えられる。

昨今、画像形成装置のプロセススピードは一層速くなる一方である。前述のように、シート間隔を０．５ｓ、プロセススピード１００ｍｍ／ｓとした際に、シート間隔の距離は５０ｍｍとなり、Ａ４横サイズ（２１０ｍｍ）のシートのプリントスピードは、約２３ｐｐｍとなる。プロセススピードを２倍の２００ｍｍ／ｓに向上させても、シート間隔の時間が０．５ｓのままであれば、シート間隔の距離が１００ｍｍと長くなり、プリントスピードは３８．７ｐｐｍにまでしか向上できず、プロセススピード比の向上に至らない。プロセススピードを２００ｍｍ／ｓ、シート間隔を３０ｍｍつまり０．１５ｓで搬送可能となれば、５０ｐｐｍまでプリントスピードは向上可能となる。つまり、プリントスピードをアップさせるためにシート間隔を縮めることは重要な要素となる。また、一般的に、画像形成装置のプロセススピードは遅いほど画像が安定するため、プロセススピードはより遅い方が望ましい。

そこで本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、給送カセットからピックアップされるシートの給送タイミングのばらつきを検出制御してシート間隔を縮め、且つメカニカルなフラグとフォトセンサでは検出動作しきれなかったシート間隔を確実に検出制御し、前記シート間隔をより縮めることによりプリントスピードを向上させることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、記録媒体であるシートにトナー転写が行われる画像転写部の下流側において、シート搬送方向に配置されたアレイ状の受光素子が配列されたシートセンサを備え、前記シートセンサの検出信号を用いて、連続搬送中に先行して搬送される第１のシートと、前記第１のシートの後に搬送される第２のシートとのシート搬送間隔を算出するシート検知手段を有し、前記シート搬送間隔を制御することを特徴とする。

請求項２記載の画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置において、前記シート搬送間隔は、前記第１のシートの後端から前記第２のシートの先端までの距離乃至時間であることを特徴とする。

請求項３記載の画像形成装置は、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記シート搬送間隔が所定値乃至短くなるように制御されることを特徴とする。

請求項４記載の画像形成装置は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記シート搬送間隔は、シート積載装置からピックアップするタイミング乃至シートを搬送駆動するモータ速度を制御駆動することを特徴とする。

請求項５記載の画像形成装置は、請求項１ないし４いずれかに記載の画像形成装置において、前記シート検知手段は、搬送されるシートの先端レジスト位置を兼ねて検出することを特徴とする。

請求項６記載の画像形成装置は、請求項１ないし５いずれかに記載の画像形成装置において、前記シートセンサは、各受光素子に対する光の透過・遮光を示すパルス信号を出力することを特徴とする。

請求項７記載の画像形成装置は、請求項１ないし５いずれかに記載の画像形成装置において、前記シートセンサは、エリアイメージセンサであることを特徴とする。

請求項８記載の画像形成装置は、請求項１ないし７いずれかに記載の画像形成装置において、前記シートセンサは、シート搬送方向に対して直行する方向とシートの搬送方向との双方向を含む方向成分に配置されたことを特徴とし、シートの搬送方向と直行する方向のシート搬送位置ズレを検出する機能を兼ね備えることを特徴とする。

以上のように、本発明においては、アレイ状の光センサを用いたシート搬送状態検出装置をレジストローラ５６の下流においてシートの搬送方向に配置し、シート間隔（先行して給送されるシートの後端と後行して給送されるシートの先端との距離）を逐次に非接触で検出するように構成したので、前記シート間隔を逐次高速に検出することが可能となった。そして、前記シート間隔の検出情報により、給送モータの回転スピード及び給紙ピックアップタイミングを制御することによって、連続給紙されるシートのシート間隔を短縮することが可能となり、その結果、従来と同様のプロセススピードの画像形成装置においても、よりプリントスピードを向上させることが可能となった。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面を参照して詳細に説明する。説明は、画像形成装置の全体説明、シート搬送状態検出装置の説明順で行う。

第１の実施形態の画像形成装置は、アレイ状の光センサを用いたシート搬送状態検出装置をレジストローラ５６の下流においてシートの搬送方向に配置したことを特徴とし、シート間隔（先行して搬送されるシートの後端と後行して搬送されるシートの先端との間隔）がシート搬送状態センサを通過していく過程でのシート搬送状態センサの出力信号変化を逐次モニタし、シートの先端レジスト位置、及びシート間隔を検出制御することを特徴とする。以下、本実施形態の画像形成装置について詳しく説明する。

（画像形成装置）
図１０を用いて画像形成装置の全体構成の説明をする。電子写真方式のカラー画像形成装置には、多色画像の形成に要する時間を短縮するために、像露光を行う走査光学系や各色の現像装置を複数備えたカラー画像形成部により、複数色のトナー像を形成するいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置がすでに提案されている。このカラー画像形成装置は、例えば転写材を静電吸着して搬送する搬送ベルトとその周囲に複数の感光体とを配置し、それぞれの感光体と対向して設けられた帯電器、走査光学系、現像装置によって形成された複数色のトナー像を順次転写材に転写するというものである。さらに、このタンデム型のカラー画像形成装置では感光体ドラムと現像材であるトナーを搬送する現像ローラ８３を離間させることによってモノ画像を形成することも可能である。

タンデム型のカラー画像形成装置は、像担持体としての４色分の感光体ドラム（８１Ｃ、８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｂｋ）と、可視像を転写材に転写する転写ローラ（８２Ｃ、８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｂｋ）と、現像装置（８６Ｃ、８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｂｋ）と、該現像装置から現像剤を搬送する現像ローラ（８３Ｃ、８３Ｙ、８３Ｍ、８３Ｂｋ）と、レーザ光を照射して当該感光ドラム（８１Ｃ、８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｂｋ）上に静電潜像を形成するレーザスキャナ装置（８８Ｃ、８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｂｋ）とが各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成ステーションごとに設けられている。

シート積載装置としての給送カセット１にはシートＳが積載される。画像形成装置５１は不図示のプリンタコントローラからプリントコマンドを受信するとプリントシーケンスを起動させて、シートＳを画像形成部に搬送するためにフィードローラ１０・リタードローラ１１を回転させる。プリント準備が整うと、記録媒体であるシートＳはピックアップローラ９を回転させることにより給送カセット１からピックアップされて、フィードローラ１０に送り込まれる。リタードローラ１１は、フィードローラ１０と逆方向に回転駆動され、ピックアップローラ９により持ち上げられたシートＳのうち、最上部に配置しているシートＳのみを分離搬送し、シートＳの重送を防止する。フィードローラ１０を通過したシートＳは、レジストローラ５６に送り込まれて、シートＳの斜行が矯正される。

レジストローラ５６を通過したシートＳは、後述するシート搬送状態センサによりシート間隔を検出制御された後、吸着ローラ９０へ搬送される。そして、吸着ローラ９０により搬送転写ベルト２９にシートＳの静電吸着を行い、画像形成部への搬送を開始する。

カラーモードでは、現像離間板１６によって４色分の感光体ドラム８１と現像ローラ８３が当接するように移動する。そして、各感光体ドラム８１上に形成された静電潜像に、各現像ローラ８３により各現像装置８６から搬送された現像剤を用いて可視像を形成し、バイアスが印加された転写ローラ８２により転写材上に転写され、搬送経路下流にある定着ユニット５８にて４色分のカラー画像がシートＳに定着される。

モノモードでは、現像装置８６Ｃ、８６Ｙ、８６Ｍの性能劣化を低減するため、現像装置８６Ｂｋのみを使用して画像形成を行う。従って、モノモードでは、搬送を開始した際に、前記現像離間板１６によってＢｋだけの感光体ドラム８１Ｂｋと現像ローラ８３Ｂｋだけが当接するように移動する。そして、感光体ドラム８１Ｂｋ上に形成された画像に、現像ローラ８３Ｂｋにより現像装置８６Ｂｋから搬送された現像剤を用いて可視像を形成し、バイアスが印加された転写ローラ８２Ｂｋにより転写材上に転写され、搬送経路下流にある定着ユニット５８にてＢｋのモノ画像がシートＳに定着される。その後、シートＳは排出ローラ５９・排出ローラ６０により排出トレイ６１に排出される。

（シート搬送状態検出装置）
次に、アレイ状のコンタクトイメージセンサ（以下、「ＣＩＳ」と省略する。）を用い、レジストローラ５６を通過したシートＳの先端レジスト位置、及びシート間隔を検出するシート搬送状態センサについて図を用いて説明する。

図１に画像形成装置におけるシート先端位置及びシート間隔を検出するセンサの概略斜視図を示す。シートＳが搬送される搬送路において、連続して搬送されるシートの上部に発光素子７２が、下部に受光素子７３が装備される。この発光素子７２と受光素子７３との間にシートＳが存在する。また、発光素子７２と受光素子７３とは、上下逆に配置された場合においても効果は同等である。

図２は画像形成装置におけるシートＳの先端レジスト位置及びシート間隔を検出するシート搬送状態センサとシートＳとの配置関係、及び該シート搬送状態センサに入出力される信号とのタイミングを示す図である。

図２（ａ）に示すように、発光素子７２はＬＥＤ７４とライトガイド７５を有し、ＬＥＤ７４から発光された光をライトガイド７５により均一に受光素子７３に対して照射する。受光素子７３は、一般的に光半導体素子がアレイ状に構成されたものが用いられる。また、図２（ｂ）に示すように、受光素子７３の受光モジュール（ＣＩＳ７１）の出力は、発光素子７２からの光がシートＳによって遮断された場合には出力されずオフとなる。

次に、前記ＣＩＳ７１の制御方法について説明する。図３は画像形成装置におけるシートＳの先端レジスト位置及びシート間隔をＣＩＳ７１を用いて検出する回路ブロックを示した図である。

シートＳの先端レジスト位置及びシート間隔を検出するシート搬送状態検出装置は、エンジンコントローラ７０とシート搬送状態センサ３３とから主に構成される。さらに、エンジンコントローラ７０は、マイコン５０と、電流増幅器３２と、２値化コンパレータ部３４と、ロジックモジュール３５とから構成される。

マイコン５０は、シート搬送状態センサ３３に構成されるＬＥＤ７４を駆動するための信号を出力する。出力されたＬＥＤ駆動信号は、電流増幅器３２により電流増幅されてＬＥＤ７４を駆動する。電流駆動されたＬＥＤ７４は光を発光し、図２（ａ）にて説明したように、ライトガイド７５によりアレイ状の受光素子へと均一に照射を行う。

ロジックモジュール３５に構成される制御モジュール４０は、ＣＩＳクロック（例えば、５００ＫＨｚ〜１ＭＨｚ程度）と、ＣＩＳスタートパルス（例えば、パルス出力周期は約１ｍｓ程度）を生成してＣＩＳ７１に出力する。ＣＩＳ７１は、前記ＣＩＳスタートパルスに同期して、アレイ状の受光素子７３のスキャンを開始し、ＣＩＳクロックの半波長と同じクロック幅のアナログデータ信号（以下、ＣＩＳＳＮＳ信号と称す。）を図２に示すようにシリアルに出力する。つまり、ＣＩＳクロックの立ち上がりと立ち下がりの双方のエッジに同期してシリアルにＣＩＳＳＮＳ信号を出力する。

出力されたＣＩＳＳＮＳ信号は、２値化コンパレータ部３４にて所定のスライスレベル電圧と比較され、ＬｏｗまたはＨｉｇｈのデジタルパルス信号（以下、ＣＩＳＳＮＳデジタル信号と称す。）に変換される。ＣＩＳＳＮＳデジタル信号がＬであるかＨであるかをモニタするために、制御モジュール４０ではＣＩＳクロック周波数の２倍となるＣＩＳサンプリングクロックが生成され、ＣＩＳサンプリングクロックの立ち上がりエッジにて、ＣＩＳＳＮＳデジタル信号がサンプリングされる。但し、２値化コンパレータ部３４においては、応答の遅延時間（例えば、５０ｎｓ）が発生するため、ＣＩＳＳＮＳデジタル信号の遅延時間も考慮したデータ保証領域をサンプリングするために、ＣＩＳサンプリングクロックはＣＩＳクロックと所定の位相を付加されている。これらの信号のタイミング関係を図４に示す。

次に、前記ＣＩＳＳＮＳデジタル信号からシートの先端レジスト位置及びシート間隔を算出する手法について説明する。

図２（ｂ）にて前述したように、ＣＩＳ７１の出力は、発光素子７２からの光がシートＳによって遮断された場合には出力されずオフとなる。透過した場合には１受光素子に対して１パルスが出力される。従って、ＬＥＤ７４の光がシートＳによって遮断されずにＣＩＳ７１が出力したパルス数を受光素子端よりカウントすることによって光の透過・遮断が切り替わる位置を検出することが出来る。光の透過・遮断が切り替わる位置、つまり、搬送されるシートＳとシート搬送状態検出センサの関係を図５に示す。

図５（ａ）は、シート搬送状態検出センサにプリントされる最初のシートＳ１が進入した直後の状態を示し、ＣＩＳ７１は、ライトガイド７５から照射された光の一部をシートＳにより遮断された状態でＣＩＳＳＮＳ信号を出力する。シートＳ１の先端レジスト位置はＴｈ１（ｔｏｐ）位置となる。

図５（ｂ）は、シート搬送状態検出センサにシートＳ１が完全に進入した状態を示し、ＣＩＳ７１は、ライトガイド７５から照射された光を部分的にシートＳにより遮断された状態でＣＩＳＳＮＳ信号を出力する。シートの後端レジスト位置はＴｈ１（ｂａｃｋ）位置となる。

図５（ｃ）は、シート搬送状態検出センサに連続して搬送される次のシートＳ２が進入した直後の状態を示し、ＣＩＳ７１は、ライトガイド７５から照射された光を部分的にシートＳ１及びシートＳ２により遮断された状態でＣＩＳＳＮＳ信号を出力する。Ｔｈ２（ｔｏｐ）は、シートＳ２の先端レジスト位置を示し、前記Ｔｈ１（ｂａｃｋ）とＴｈ２（ｔｏｐ）との距離がシート間隔を示す。

図５（ｄ）は、図５（ｃ）よりさらにシートＳ１及びシートＳ２の搬送が進行した状態を示す。シート間隔は、図５（ｃ）よりも短縮化される。短縮化される制御方法は後述する。

図５（ｅ）は、図５（ｄ）よりさらにシートＳ１及びシートＳ２の搬送が進行した状態を示す。シート間隔は、図５（ｄ）よりもさらに短縮化される。そして、連続して搬送される次のシートＳ３がシート搬送状態センサに突入しつつある。

以後、図５（ｃ）→図５（ｄ）→図５（ｅ）→図５（ｃ）を繰り返す。尚、図５に示したＴｈ（ｓｔａｒｔ）はシート搬送状態検出センサの端部に位置する受光素子が出力するパルス信号を示し、Ｔｈ（ｅｎｄ）は、Ｔｈ（ｓｔａｒｔ）の反対側端部に位置する受光素子が出力するパルス信号を示す。

上述したようにパルス信号位置Ｔｈ１（ｂａｃｋ）からＴｈ２（ｔｏｐ）までの距離はシート間隔に相当し、パルス信号の数量をカウントすることにより、給送口に搬送されたシートＳ１とシートＳ２とのシート間隔が検出される。また、パルス信号位置Ｔｈ１（ｔｏｐ）、Ｔｈ２（ｔｏｐ）、・・・、ＴｈＮ（ｔｏｐ）を所定時間毎にサンプリングすることにより、給送口を通過するシートＳの先端レジスト位置が検出される。

次に、前記シート間隔を検出制御する方法、及びシート先端レジスト位置を検出する方法について詳しく説明する。

図５に示したように、シートＳ１及びシートＳ２がＣＩＳ７１に進入している状態を判別するためには、以下に示す状態の検出が行われる。
状態（１） ＣＩＳ７１にシートの進入がない初期状態。
状態（２） 第１番目のシートＳ１の先端ＣＩＳ７１に進入し、シートＳ１の後端は進入していない状態。図５（ａ）
状態（３） 第Ｎ番目のシートＳＮの先端及び後端がともに進入している状態。（Ｎ＝１、２、３、・・・）図５（ｂ）
状態（４） 第Ｎ番目の長いシートＳＮ（例えばＡ３サイズ）がＣＩＳ７１を完全に覆っている状態。（Ｎ＝１、２、３、・・・）
状態（５） 第Ｎ番目のシートＳＮの後端、及びシートＳＮ＋１の先端がＣＩＳ７１に進入している状態。図５（ｃ）（ｄ）
状態（６） 最終プリントのシートＳの後端のみがＣＩＳ７１に進入している状態。

上記の連続搬送されるシートＳとＣＩＳ７１との配置状態を検出するために、本シート搬送状態検出装置は、ＣＩＳ７１の任意の受光素子出力がＨであるかＬであるかを検出する機能を有している。例えば、Ｔｈ（ｓｔａｒｔ）位置のパルス信号のＨ／Ｌ情報と、Ｔｈ（ｅｎｄ）位置のパルス信号のＨ／Ｌ情報と、ＣＩＳ７１の中心付近位置のパルス信号のＨ／Ｌ情報とを得て、上記シートＳ１及びシートＳ２がＣＩＳ７１に進入している状態が判別される。この状態が判別されることにより、ＣＩＳ７１の１スキャンにおけるパルス数のカウント情報を併せてシート間隔を算出することが可能となる。

ＣＩＳ７１の任意の受光素子出力がＨであるかＬであるかを検出するために、ロジックモジュール４０内には、Ｈ／Ｌ状態検知素子の位置設定レジスタが構成されている。例えば、ＣＩＳ７１の１スキャンを１０２４分割した位置にて設定可変とする場合には、１０ｂｉｔのレジスタが構成される。マイコン５０は、Ｈ／Ｌ状態の検出を行う前記ＣＩＳ７１の位置を、Ｈ／Ｌ状態検知素子の位置設定レジスタにセットする。制御モジュール４０は、セットされたＨ／Ｌ状態検知素子の位置設定レジスタ値に従い、ＣＩＳ素子位置設定信号をＨ／Ｌ検出比較部４３に出力する。Ｈ／Ｌ検出比較部４３は、入力されるＣＩＳＳＮＳデジタル信号を前記ＣＩＳ素子位置設定信号により、指定されたＣＩＳ位置のパルス信号のＨ／Ｌを検出して、その検出値をＨ／Ｌ状態検出値レジスタへラッチ保存する。マイコン５０は、Ｈ／Ｌ状態検出値レジスタをモニタして任意のＣＩＳ位置にて遮光／透過状態を判断することが可能となる。このようにして、上記状態（１）〜（６）を判別することが可能となる。

上述のようにして状態（５）が判別されると、カウント部４２によりＣＩＳ７１が出力するパルスの数がカウントされ、シート間隔が検出される。マイコン５０は、予めＲＯＭに格納されている所定データに基づき、所定のシート間隔となるように、給送駆動部の給送モータの回転速度を上げる。所定のシート間隔に値するパルス数に達するとマイコン５０は、前記給送モータの回転速度を下げる。また、給送モータの回転速度を上げた場合においても、所定のシート間隔に至らない状態でシートＳ１がＣＩＳ７１を抜けてしまった場合には、Ｔｈ（ｅｎｄ）位置のパルス信号のＨ／Ｌ監視により、給紙モータの回転速度は下げられる。つまり、シートがＣＩＳ７１を抜ける時は、搬送転写ベルト２９との速度に従い決定される所定のスピードで搬送される。

搬送されるシートＳの先端レジスト位置は、シートＳ２がＣＩＳ７１の端部であるＴｈ（ｅｎｄ）位置を覆うタイミングにより検出される。検出された先端レジスト位置に同期して画像形成が行われて、シートＳの所定位置にトナー画像が転写される。次に給送カセットよりピックアップされるシートＳ３は、シートＳ２の先端レジスト位置Ｔｈ２（ｔｏｐ）の情報によりマイコン５０がピックアップタイミングを生成する。以後、繰り返し同様のシート間隔の短縮制御、先端レジストの検出が繰り返される。

以上述べたように、本実施例のシート搬送状態検出装置は、アレイ状の受光センサをシートの搬送方向に配置したことにより、画像形成装置内を先行して搬送されているシートＳＮと、後行して搬送されているシートＳＮ＋１とのシート間隔を逐次検出して、給送モータの回転速度を制御することにより前記シート間隔を短縮して画像形成部へ搬送することが可能となる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図を参照して詳細に説明する。

第２実施形態のシート搬送状態検出装置は、アレイ状の光センサを用いたシート搬送状態検出装置をレジストローラ５６の下流にシートの搬送方向に対して斜めに配置したことを特徴とし、先行して搬送されるシートの後端と後行して搬送されるシートの先端とがシート搬送状態センサを通過していく過程でのシートの先端レジスト位置及びシート間隔を検出するとともに、シートの搬送方向と直行する方向に対するシート端部位置の搬送ズレ量を検出することを特徴とする。以下、本検出装置について詳しく説明する。

ＣＩＳ７１のパルス出力情報からシートの先端レジスト位置及びシート間隔を検出する方法と、前記シート端部位置の搬送ズレ量を検出する方法以外の内容に関しては、第１実施形態に記載の説明内容と同様であるため説明を省略する。

搬送されるシートＳとシート搬送状態検出センサの関係を図７に示す。

図７（ａ）は、シート搬送状態検出センサにプリントされる最初のシートＳ１が進入した直後の状態を示し、ＣＩＳ７１は、ライトガイド７５から照射された光の一部をシートＳにより遮断された状態でＣＩＳＳＮＳ信号を出力する。シートＳ１の先端レジスト位置はＴｈ１（ｔｏｐ）位置となる。シートＳ１の端部位置はＴｈ１（ｓｉｄｅ）位置となる。

図７（ｂ）は、シート搬送状態検出センサにシートＳ１が完全に進入した状態を示し、ＣＩＳ７１は、ライトガイド７５から照射された光を部分的にシートＳにより遮断された状態でＣＩＳＳＮＳ信号を出力する。シートの後端レジスト位置はＴｈ１（ｂａｃｋ）位置となる。尚、このシート搬送状態時には、シートＳ１の端部位置はＣＩＳ７１を既に抜け出ているため検出されない。

図７（ｃ）は、シート搬送状態検出センサに連続して搬送される次のシートＳ２が進入した直後の状態を示し、ＣＩＳ７１は、ライトガイド７５から照射された光を部分的にシートＳ１及びシートＳ２により遮断された状態でＣＩＳＳＮＳ信号を出力する。Ｔｈ２（ｔｏｐ）は、シートＳ２の先端レジスト位置を示し、前記Ｔｈ１（ｂａｃｋ）とＴｈ２（ｔｏｐ）との距離がシート間隔を示す。シートＳ２の端部位置はＴｈ２（ｓｉｄｅ）位置となる。

図７（ｄ）は、図７（ｃ）よりさらにシートＳ１及びシートＳ２の搬送が進行した状態を示す。シート間隔は、図７（ｃ）よりも短縮化される。短縮化される制御方法は後述する。

図７（ｅ）は、図７（ｄ）よりさらにシートＳ１及びシートＳ２の搬送が進行した状態を示す。シート間隔は、図７（ｄ）よりもさらに短縮化される。そして、連続して搬送される次のシートＳ３がシート搬送状態センサに突入しつつある。

第２実施形態のシート搬送状態検出装置の概略ブロック図を図６に示す。シート搬送状態検出装置は、実施例１と同様にエンジンコントローラ７０とシート搬送状態センサ３３とから主に構成される。さらに、エンジンコントローラ７０は、マイコン５０と、電流増幅器３２と、２値化コンパレータ部３４と、ロジックモジュール３５とから構成される。マイコン５０は、ＣＩＳ７１から出力されるパルス信号をシート端部位置の検出とシート間隔の検出用に分断するため、レジスタ４１内のＣＩＳ分断位置設定レジスタにシートサイズに適した分断位置を設定する。制御モジュール４０は、設定されたＣＩＳ分断位置に従い、ＣＩＳ分断位置設定信号をパルスカウント部４２に出力する。パルスカウント部４２の内部構成を図８に示す。パルスカウント部４２は、入力されたＣＩＳ分断位置設定信号に従い、入力されたＣＩＳＳＮＳデジタル信号をシート間隔検出用とシート端部位置検出用に分断して、シート間隔検出部とシート端部位置検出部に出力する。シート間隔検出部では、パルス数をカウントしてシート間隔のカウント値レジスタへとカウント値をラッチ保存する。シート端部位置検出部では、パルス数をカウントしてシート端部位置のカウント値レジスタへとカウント値をラッチ保存する。分断されるＣＩＳＳＮＳ信号のイメージ図を図９に示す。

図９（ｃ）に示されるパルス信号の数量はシート端部位置カウント値レジスタにラッチ保存される。マイコン５０は、このシート端部位置カウント値レジスタを所定タイミング（例えば、シートの先端レジスト検出から所定時間以内）でサンプリングすることにより、シートの端部位置ズレを検出することが可能となる。また、図９（ｂ）に示されるパルス信号の数量はシート間隔のカウント値レジスタにラッチ保存される。マイコン５０は、このシート間隔のカウント値レジスタと実施例１と同様の方法を用いることにより、シート間隔を検出することが可能となる。

（他の実施形態）
前述した実施形態においては、画像形成装置として電子写真方式の４色カラーレーザープリンタに適用した例を示したけれども、これに限るものではなく、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に適用してもよい。また、プリンタもカラーのものに限らず、単色のものでもよい。また、画像形成方法は電子写真方式でなくともよく、インクジェット式等の画像形成装置にも適用できる。また、第１及び第２実施形態では、アレイ状に受光素子が配列されたＣＩＳ７１を用いて説明を行ったけれども、ＣＣＤやＣＭＯＳ等を用いたエリアイメージセンサに置き換えた場合においても、容易に同様の検出を行うことは可能である。また、第２実施形態では、アレイ状の受光センサをシートの搬送方向に対して斜めに配置した例を示したけれども、Ｌ字型に配置する等した場合に、容易に同等の効果を得られることは言うまでもない。

画像形成装置におけるシート間隔を検出するセンサの概略斜視図である。 画像形成装置におけるシート搬送状態検出センサとシートとの配置関係、及び該センサに入出力される信号との関係を示す図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置におけるシート搬送状態検出装置を示す概略ブロック図である。 画像形成装置におけるコンタクトイメージセンサが出力するＣＩＳＳＮＳ信号とＣＩＳＳＮＳ信号のサンプリング動作に関係する各信号のタイミングを示した図である。 連続搬送されるシートＳが第２の実施形態に於けるシート搬送状態検出センサを通過していく際の光の遮光・透過、ＣＩＳＳＮＳ信号の関係を示した図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置におけるシート搬送状態検出装置を示す概略ブロック図である。 連続搬送されるシートＳが第２の実施形態に於けるシート搬送状態検出センサを通過していく際の光の遮光・透過、ＣＩＳＳＮＳ信号の関係を示した図である。 実施例２に於けるＣＩＳＳＮＳデジタル信号のパルス数量をカウントするパルスカウント部を示したブロック図である。 実施例２に於けるＣＩＳＳＮＳデジタル信号のパルス数量をカウントするパルスカウント部を示したブロック図である。 電子写真プロセスを用いた画像形成装置の概略図である。 画像形成装置におけるシートの先端を検出するセンサ機構部を示す図である。 レジシャッタと連動して動作するメカフラグがフォトインタラプタを遮光する機構を示すイメージ図である。

符号の説明

Ｓ シート
１ 給送カセット
９ ピックアップローラ
１０ フィードローラ
１１ リタードローラ
１６ 現像離間板
２２ レジシャッタ
２３ レジシャッタ
２４ メカフラグ
２５ フォトインタラプタ
２９ 搬送転写ベルト
３２ 電流増幅器
３３ シート搬送状態センサ
３４ ２値化コンパレータ
３５ ロジックモジュール
４０ 制御モジュール
４１ レジスタ
４２ パルスカウント部
４３ Ｈ／Ｌ検出比較部
５０ マイコン
５６ レジストローラ
５８ 定着ユニット
５９ 排出ローラ
６０ 排出ローラ
６１ 排出トレイ
７０ エンジンコントローラ
７１ ＣＩＳ
７２ 発光素子
７３ 受光素子
７４ ＬＥＤ
７５ ライトガイド
８１ 感光体ドラム
８２ 転写ローラ
８３ 現像ローラ
８６ 現像装置
８８ レーザスキャナ装置
９０ 吸着ローラ

Claims (8)

1. 記録媒体であるシートにトナー転写が行われる画像転写部の上流側において、シート搬送方向に配置されたアレイ状の受光素子が配列されたシートセンサを備え、前記シートセンサの検出信号を用いて、連続搬送中に先行して搬送される第１のシートと、前記第１のシートの後に搬送される第２のシートとのシート搬送間隔を算出するシート検知手段を有し、前記シート搬送間隔を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記シート搬送間隔は、前記第１のシートの後端から前記第２のシートの先端までの距離乃至時間であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記シート搬送間隔が所定値乃至短くなるように制御されることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記シート搬送間隔は、シート積載装置からピックアップするタイミング乃至シートを搬送駆動するモータ速度を制御駆動することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記シート検知手段は、搬送されるシートの先端レジスト位置を兼ねて検出することを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記シートセンサは、各受光素子に対する光の透過・遮光を示すパルス信号を出力することを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記シートセンサは、エリアイメージセンサであることを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記シートセンサは、シート搬送方向に対して直行する方向とシートの搬送方向との双方向を含む方向成分に配置されたことを特徴とし、シートの搬送方向と直行する方向のシート搬送位置ズレを検出する機能を兼ね備えることを特徴とする請求項１ないし７いずれかに記載の画像形成装置。

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