JP4047404B2 - 画像の位置合わせ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデュプレックス（両面）プリントの方法及び装置に関し、より詳細にはデュプレックス用紙シートの表面上の第１画像とデュプレックス用紙シートの裏面上の第２画像とを位置合わせする方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
用紙シートなどの両面をマークするデュプレックスプリントは、マルチパスプリントシステムを使用して行われることができる。マルチパスデュプレックスプリントとは、単一の転写ステーションを使用して用紙シートの両面をマークするプリントシステムをいう。画像転写ステーションを介する第１パスでシートが表面画像を受け取った後に用紙シートは反転され、転写ステーションを介する第２パスで裏面画像を受け取る。５０９０プリンタ及びドキュテック（DocuTech、商標名) プロダクションパブリッシャは共にゼロックス社（Xerox Corporation)の製品であるが、これらは単一の画像形成ステーションを介する２つのパスを使用してデュプレックスプリントを行うシステムの例である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
マルチパスシステムを使用する単一用紙シート上の表面画像と裏面画像との位置合わせは、表面画像が裏面画像からオフセットする位置合わせエラーのために常に正確であるとは限らない。例えば、文書の各ページを囲む枠は各シートの表面及び裏面において位置合わせされるべきである。シートの表面の枠に対するシートの裏面の枠のオフセットは位置合わせエラーであり、これは用紙シートの両面に画像をプリントする場合オフセットプリント産業において許容できないものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの態様によると、シートの第１面にプリントされる第１画像とシートの第２面にプリントされる第２画像とを転写ステーションにおいて互いに位置合わせする装置が提供される。搬送部はシートを転写ステーションへ移動させる。センサが、シートの第１面に第１画像をプリントする前にシートの第１エッジを検出し、シートの第１面に第１画像をプリントした後及びシートの第２面に第２画像をプリントする前にシートの第１エッジを検出する。転写ステーションにシートを配置し、シートの第１面の第１画像とシートの第２面の第２画像とを互いに位置合わせしてプリントするように、コントローラがセンサに応答して搬送部を調整する。すなわち、本発明の請求項１の発明は、シートの第１面にプリントされる第１画像とシートの第２面にプリントされる第２画像とを転写ステーションにおいて互いに位置合わせする装置であって、前記シートを前記転写ステーションへ移動させる搬送部を含み、前記搬送部は前記シートの第１面に第１画像がプリントされるよう前記シートの第１面を前記転写ステーションへと搬送し、前記搬送部は前記シートを反転させる手段を含み、前記シートの前記第２面に前記第２画像がプリントされるよう前記シートの前記第２面を転写ステーションに搬送するものであり、前記シートの前記第１面に前記第１画像をプリントする前に、前記シートの第１エッジを検出する第１のセンサを含み、前記シートの前記第１面に前記第１画像をプリントした後、前記シートの前記第２面に前記第２画像をプリントする前に、前記シートの第１エッジを検出する第２のセンサを含み、前記シートの第１面に前記第１画像がプリントされた後に前記シートは反転され、前記第１エッジは前記シートの反転前の搬送方向においては前記シートの先端縁であり、前記シートの反転後の搬送方向においては後端縁であり、前記第１および第２のセンサに応答して前記搬送部を調整するコントローラであって、前記シートの前記第１面の前記第１画像と前記シートの前記第２面の前記第２画像とを互いに前記第１面の先端縁から同じ位置となるように位置合わせしてプリントするように前記転写ステーションに対し前記シートを配置する、前記コントローラと、を含む、ものである。
【０００５】
本発明の別の態様によると、シートの第１面にプリントされる第１画像とシートの第２面にプリントされる第２画像を転写ステーションにおいて互いに位置合わせする方法が提供される。この方法は、搬送部に沿ってシートを転写ステーションに移動させるステップと；シートの第１面の第１画像をプリントする前にセンサによってシートの第１エッジを検出するステップと；シートの第１面に第１画像をプリントした後及びシートの第２面に第２画像をプリントする前にシートの第１エッジを検出するステップと；転写ステーションにシートを配置し、シートの第１面の第１画像とシートの第２面の第２画像を互いに位置合わせしてプリントするようにコントローラによって搬送部を制御するステップとを含む。
【０００６】
【発明の実施の形態】
概して、プリントシステムはスキャナーセクション４、コントローラセクション６及びプリンタセクション８から構成される。スキャナーセクション４は、走査されるべき文書が配置される透明プラテン２０を含む。１つ又はそれより多くの直線アレイ２２が支持されており、プラテン２０の下で走査移動を往復で行う。アレイ２２は、走査された画像を表す画像信号又は画素を提供し、これは適切な処理の後コントローラセクション６へ出力される。アレイ２２によって出力された画像信号はデジタル画像信号に変換され、コントローラ６にプログラムする際にコントローラセクション６が文書を複写するために必要とされる形態で画像データを保存し処理できるように必要に応じて処理される。電子サブシステム（ＥＳＳ）としても知られるコントロールセクション６は、スキャナー４とプリンタ８との間の画像データのフローを準備し管理する制御エレクトロニクスを含む。ＥＳＳ６には、プリントジョブ及び画像データの保存用メモリをプログラムするためのユーザインターフェイスも含まれ得る。プリンタセクション８は、レーザタイプのプリンタを含む。特定のプリントシステムが示され述べられるが、本発明はインクジェット、イオノグラフィーなど他のタイプのプリントシステムと共に使用され得る。
【０００７】
概して、全てのシートフィード（送り込み）を含む全てのマシン機能の制御はＥＳＳ６によって維持される。好ましくは、ＥＳＳ６は米国特許第４，４７５，１５６号及びその参照物によって例示されるようなプログラマブルマイクロプロセッサシステムであり、これは従来的に本明細書中に記載の全てのマシンステップ及び機能と、文書フィーダ、全ての文書及びコピーシートのデフレクター又はゲート、シートフィーダ駆動装置、下流仕上げデバイスなどの動作を含む他のマシンステップ及び機能を制御する。参照物において更に教示されるように、ＥＳＳ６は従来的に、コピーシートの総計、文書の１セットにおいて再計算される文書の数及びコピーセットの所望の数の保存及び比較、ならびにＥＳＳ６に接続したコンソール又は他のスイッチパネルを介するオペレータによる他の選択及び制御も提供する。ＥＳＳ６はまた、時間の遅延、ジャム（詰まり）補正などに関してもプログラムされる。従来の経路センサ又はスイッチは、ＥＳＳ６に接続することによって文書、コピーシート及びプリンタ８の移動構成要素の位置の記録を促すために使用され得る。更に、ＥＳＳ６は選択される動作のモードによってゲートの種々の位置を可変的に調整する。
【０００８】
プリントジョブの画像のデジタル表示が走査されてＥＳＳ６に保存された後、ラスタ出力スキャナー（ＲＯＳ）３０は受光体（例えば、感光体）４０上に静電潜像を生成する。ＲＯＳ３０はレーザを有し、そのビームは２つの画像形成ビーム３２に分かれる。回転ポリゴン３４のミラーファセット（小面）により、ビーム３２は移動する受光体４０を横切って走査され、受光体４０上に２つの画像線を露光し、各走査はＥＳＳ６からＲＯＳ３０に入力された画像信号によって表される静電潜像を生成する。初めに、画像形成ビーム３２の露光前に、受光体４０は帯電ステーションでコロトロン４２によって均一に帯電される。静電潜像は現像剤４４によって現像され、受光体４０上にトナー画像を形成する。トナー画像は転写ステーション４６において３つの用紙供給部のうちの１つによって送られた用紙シートに転写される。主要用紙供給部６２、予備用紙供給部６４及び６６の３つの用紙供給部は、あらゆる多様なシートのサイズ、タイプ及びカラーを含み得る。トナー画像の転写ステーション４６通過後に受光体ベルト４０上に残る残留トナー粒子は、クリーニングステーション４５によって取り除かれる。
【０００９】
より詳細には、トナー画像とシートとの位置合わせは、転写ステーション４６において受光体４０上の現像された画像とタイミングが合った位置合わせをするように位置合わせ搬送部５９がシートを前方に送る際に生じる。まず、位置合わせ搬送部５９は、予備用紙トレイ６４及び６６又は主要用紙トレイ６２からそれぞれフィードされたシートを垂直搬送部５７又は主要用紙搬送部５８のいずれかから受け取る。位置合わせ搬送部５９に沿って両面が位置合わせされると、シート（例えば、シート６０など）を移動して現像液４４からの第１トナー画像出力と接触させる。次に、シートが受光体ベルト４０を通過する際にコロナ発生デバイス４７はシートを適切な強度及び極性に帯電する。第１のトナー画像は、受光体ベルト４０からシートに引きつけられる。転写後、コロナ発生器４８はシートを反対の極性に帯電し、シートをベルト４０から引き離す。次に、コンベヤー４９はシートをフュージング（溶融、融着）ステーション５０に進める。シートに転写された現像画像は、フューザ５０によって永久的に定着、即ちフュージングされる。フュージング後、シートはカール防止装置５２にフィードされる。カール防止装置５２はシートを第１の方向に曲げてシートに既知のカールをつけ、次にシートを反対方向に曲げてこのカールを取り除く。前進ローラ５３はシートを出力トレイ６８又はデュプレックスインバータ５６へ進める。デュプレックスインバータ５６によって反転されたシートは垂直搬送部５７から位置合わせ搬送部５９へ移動し、受光体４０上の第２のトナー画像と位置合わせされる。搬送部５９での位置合わせ後、転写ステーション４６において第２のトナー画像がシートに転写される。
【００１０】
図２は、図１に示されるプリンタ８においてシートが搬送されるデュプレックス及びシンプレックス用紙経路の詳細な略図である。図２では、シンプレックス画像形成の間にシートが移動する経路は実線の矢印で示され、デュプレックス画像形成されるシートが移動する経路は破線の矢印で示される。前述のように、シートがフィードトレイ６２、６４又は６６のうちの１つから供給された後、シートは搬送されて画像転写ステーション４６を通過し、第１画像を受け取る。次にシートはフューザ５０を通過し、画像がシートに永久的に定着、即ちフュージングされる。ローラ５３の通過後、ゲート（図示せず）によってシートは出力トレイ６８へ排出されるかあるいは単一シートインバータ５６へ逸れる。シートがシンプレックスシートであるか、又は完全なサイド１及びサイド２画像が形成されたデュプレックスシートである場合、シートは出力トレイ６８へ直接搬送される。出力トレイ６８は、スティッチャー及び熱バインダーを含む高速フィニッシャーであってもよい。シートがサイド１の画像のみプリントされたデュプレックスシートである場合、ゲート（図示せず）はシートをインバータ５６に逸らせ、シートは反転されて垂直搬送部５７へフィードされる。続いてシートは再循環のために位置合わせ搬送部５９へフィードされて転写ステーション４６とフューザ５０を通過し、サイド２の画像を受け取ってシートの裏面に永久的に定着させる。
【００１１】
シートの表面及び裏面が転写ステーション４６とフューザ５０を通過した後、シートはこれらの上に画像を受け取る。図１及び２に示されるデュプレックス用紙フィード経路は、初めて転写ステーション４６及びフューザ５０を通過した後にシートを反転させる単一シートインバータ５６を含む。単一シートインバータの例は、米国特許第４，９１８，４９０号、４，９３５，７８６号及び４，４５３，８４１号に開示されており、これらの開示内容は本明細書中で援用される。代わりの実施の形態において、デュプレックス用紙フィード経路は単一シートインバータ５６の代わりにバッファトレイで構成されてもよい。本発明の実施の形態で用いられる単一シートインバータ及びデュプレックス用紙経路は、幅８〜１７インチ、長さ１０〜１４．３３インチの範囲のシートが処理可能である。
【００１２】
本明細書中に定義されるように、コピーシート用紙経路のためのシートの「幅」（即ち、コピーシートの幅）とは、コピーシートが用紙経路を介してフィードされる処理方向に対して平行なシートのエッジの長さである。本発明の実施の形態では、８．５×１１インチシートのようなより小さなシートはその長いエッジ（１１インチエッジ）を先にしてフィードするため、用紙経路におけるこのシートの「幅」は８．５インチである。１１×１７インチシートのような大きなシートはその短いエッジ（１１インチエッジ）を先にしてフィードするため、用紙経路におけるこのシートの幅は１７インチである。また、コピーシートの「リード」エッジは用紙経路を処理方向に移動する。反対に、コピーシートの「長さ」とは、シートの処理方向に対して垂直なシートのエッジである。本明細書中に記載のシステムのようなデュプレックス用紙経路を用いるシステムでは、処理方向に対して垂直に移動するコピーシートの「リード」エッジは、シートがデュプレックスインバータ５６によって反転されるとコピーシートの「トレール」エッジとなる。
【００１３】
例えば、第１即ちシンプレックスパスにおいて、予備用紙供給部６４からフィードされたシートはまず垂直搬送部５７に沿って移動し、次に位置合わせ搬送部５９へ移動する。位置合わせローラ９２及び９３は互いに接続されており、サーボモータ（図示せず）によって駆動される。位置合わせローラ９２及び９３のニップは、シートがローラ９６のニップ９５に進められると個々に取り付けられたソレノイド（図示せず）によって個々に解放される。位置合わせ搬送部５９及び受光体４０上でそれぞれ移動するシート及び画像は転写ステーション４６で位置合わせされる。（代わりの実施の形態では、受光体は画像転写ステーションへ達する前に画像が転写される中間ベルトである。）ＥＳＳ６の一部を形成する位置合わせコントローラ９９は、ＥＳＳ６の一部を形成するセンサスイッチからの出力を使用してサーボモータ／エンコーダ９８がローラ９６を駆動させる速度を決定することにより、転写ステーションにおけるシートと画像の適切な位置合わせを確実にする。ローラ９６の速度は、シートのリードエッジが受光体４０上のトナー画像のリードエッジと一直線になるように設定される。リードエッジセンサ８０は、シートの第１即ちシンプレックスパスの間にシートのリードエッジを検出する。
【００１４】
転写ステーション４６の第１の通過後、シートはデュプレックスインバータ５６において反転され、これによってシートのリードエッジであった部分が次にシートのトレールエッジになる。デュプレックスシートが垂直搬送部５７によって位置合わせ搬送部５９へ移動した後、４つのトレールエッジセンサ８２、８３、８４及び８５のうちの１つが位置合わせ搬送部５９上を移動するシートのトレールエッジを検出する。これらの４つのトレールエッジセンサ８２、８３、８４及び８５のうちの１つからの出力を使用して、位置合わせコントローラ９９は、シートの裏面と受光体４０上で移動する第２のトナー画像とを位置合わせするためにモータ９８がローラ９６を駆動させるのに必要な速度を決定する。コントローラ９９は、受光体４０上の表面及び裏面画像をシートの共通エッジと位置合わせする。同一又は共通エッジの位置合わせは、表面画像が単一用紙シート上の裏面画像と一致することを確実にする。表面及び裏面画像のサイズと用紙シートのサイズとの間のオフセットが共通エッジに向かって広がるため、表面画像と裏面画像との間の位置合わせエラーは最小にされる。
【００１５】
ここで図３及び図４を参照すると、メカニカルエッジ位置合わせ搬送部５９の平面図が詳細に示される。シート１００は、搬送部５９に沿って矢印１０２で示される処理方向に移動する。リードエッジ１０４及びトレールエッジ１０５は処理方向１０２に対して垂直に進む。インバウンドエッジ１０７及びアウトバウンドエッジ１０８は、処理方向１０２に対して平行に移動する。図３は、位置合わせエッジ１１０に沿ったシート１００の側部の位置合わせを示す。クロスロール１１２〜１１５は、予め設定された角度でシート１００に力を加える。クロスロール１１２〜１１５によって加えられた力はシート１００のアウトバウンドエッジ１０８を位置合わせエッジ１１０に抗するように押し、シート１００のインバウンド及びアウトバウンドエッジ１０７及び１０８を処理方向に対して平行に方向づける。位置合わせエッジに沿った側部の位置合わせは米国特許第４，４１６，５３４号によって例示されるように公知であり、この特許の関連部分は本明細書中に援用される。シートの側部が位置合わせされると、即ちそのインバウンド及びアウトバウンドエッジに沿ってシートが位置合わせされると、次にシートは画像転写ステーション４６において受光体４０上で移動する画像と位置合わせされる。
【００１６】
ここで図２及び図３を参照すると、リードエッジセンサ８０は第１即ちシンプレックスパスの間にシート１００のリードエッジ１０４を検出する。シートがその表面即ちシンプレックスサイドを上にして搬送部５９上を移動すると、プレックス入力部７３はセンサスイッチ９０をスイッチしてリードエッジセンサ８０から位置合わせコントローラ９９へセンサの入力を行う。更に、位置合わせコントローラ９９は、サーボモータ／エンコーダ９８、マシンクロックエンコーダ４５、位置合わせ同期部７１、シートサイズ７２及びシートプレックス７３から入力信号を受け取る。サーボモータ／エンコーダ９８からの信号のフィードバックは、サーボモータ９８が位置合わせローラ９６を駆動させる速度を表す情報を提供する。マシンクロックエンコーダ４５は、受光体４０の現行速度を特定する。位置合わせ同期部７１は、画像が受光体４０上で走査され、転写ステーション４６から所定の距離にある場合に信号を提供する。次に、シート１００のリードエッジ１０４が受光体４０上で移動するトナー画像のリードエッジ（図示せず）と合うように、位置合わせコントローラ９９内の制御論理（図示せず）がモータ９８の速度を調節する。受光体４０上のトナー画像のリードエッジとは、処理方向に対して垂直に移動する画像のリーディングエッジである。位置合わせコントローラ９９において使用される制御論理の例は米国特許第４，４１６，５３４号及び４，５１９，７００号に開示されており、これらの関連部分は本明細書中に援用される。
【００１７】
ここで図４を参照すると、シート１００は、裏面即ちデュプレックスサイドに反転された後に位置合わせ搬送部５９上を移動するものとして示される。図３でリードエッジ１０４であった部分は図４ではトレールエッジ１２４であり、同様に、図３のトレールエッジ１０５は図４ではリードエッジ１２５である。インバウンドエッジ１０７及びアウトバウンドエッジ１０８は処理方向１０２に対して平行に移動し続け、これらはシートのシンプレックスサイド（サイド１）に対してもデュプレックスサイド（サイド２）に対しても同一である。シート１００のシンプレックスサイドを位置合わせするために使用したプロセスと同様に、位置合わせ搬送部５９は位置合わせエッジ１１０に沿ってシート１００のデュプレックスサイドを位置合わせする。しかし、プレックス入力部７３からのデュプレックス信号とシート入力部７２からのシートサイズ信号はセンサスイッチ９０をスイッチしてトレールエッジセンサ８２、８３、８４及び８５から選択し、位置合わせコントローラ９９へ出力する。プレックス入力部７３及びシートサイズ入力部７２は共にプログラムされてＥＳＳ６のメモリに保存される。図２及び図４を参照すると、シートサイズ入力部７２及びプレックス入力部７３は共にセンサスイッチ９０をセットし、これによってトレールエッジセンサ８２からの出力が位置合わせコントローラ９９に入力される。
【００１８】
シンプレックスシートの位置合わせと同様に、デュプレックスシートの位置合わせは位置合わせコントローラ９９によって行われ、位置合わせコントローラ９９は受光体４０上で移動する第２の画像がシート１００のデュプレックスサイド（サイド２）と適切に位置合わせされるようにモータ９８の速度を調節する。しかし、シンプレックスパスとは異なり、デュプレックスパスの間位置合わせコントローラ９９は、転写ステーション４６に相対するシートのトレールエッジの位置を使用してローラ９６を駆動させる速度を決定する。詳細には、サーボモータ／エンコーダ９８は位置合わせコントローラ９９によって設定された速度でローラ９６を駆動させ、これによってシート１００は受光体４０上で移動する第２のトナー画像と位置合わせされる。リードエッジセンサ８０と各トレールエッジセンサ８２〜８５との間に距離を設けた位置合わせコントローラ９９は、シートの実際のリードエッジに相対するシート１００のトレールエッジ１２４の位置に基づいて速度を計算する。シートの実質的なリードエッジとは、特定されたシートサイズ幅からの距離に相対するシートのデュプレックスサイド上のトレールエッジの位置である。プレックス入力部７３及びシート入力部７２は、シート１００の表面及び裏面画像が互いに位置合わせされるようにローラ９６が駆動されるべき速度を選択するように位置合わせコントローラ９９に指示する。シートサイズ７２とプレックス入力部７３の値によって、コントローラ９９はＥＳＳ６のメモリに保存されるルックアップテーブルからローラ９６の速度をアクセスする。
【００１９】
本発明によると、モータ９８がローラ９６を駆動させる速度は、シンプレックスパス上のシートのリードエッジ及びデュプレックスパス上のシートのトレールエッジを使用して決定される。従って、第１及び第２画像はこれらが単一のシート上に互いに一致するように、転写ステーション及びフューザステーションの通過後に単一シートの表と裏に配置される。本発明は、シンプレックスパス上のシートのリードエッジ及びデュプレックスパス上のシートのトレールエッジを使用することによって、画像を共通の物理的エッジと位置合わせする。シートの共通エッジはコントローラによって使用され、転写ステーションに達するトナー画像に相対するシートの位置を決定する。
【００２０】
ここで図３及び図４に示されるメカニカルエッジ位置合わせシステムの代わりの実施の形態を参照すると、図５及び図６は単一のセンサ８７によって検出されているシートの第１面のリードエッジと第２面のトレールエッジをそれぞれ示す。図３及び図４に示される固定センサ８０及び８２〜８５の代わりに、センサ８７が移動可能キャリッジ８９に取り付けられている。センサスイッチ９０の一部を形成するモータ／コントローラ９１は、キャリッジ８９に沿ってセンサ８７の位置を制御する。シートサイズ入力部７２及びプレックス入力部７３はモータ／コントローラ９１を起動させ、位置合わせ搬送部５９に沿ってセンサ８７を所定の位置に移動させる。図５では、センサ８７がキャリッジ８９に沿って図３に示されるセンサ８０に対応する位置に配置されている。同様に、図６ではセンサ８７が図４に示されるセンサ８２の位置に対応する位置に配置されている。シートの第１面を検出する場合、プレックス入力部７３はモータ／コントローラ９１を起動させ、センサ８７を配置してシートのリードエッジを測定し、シートの第２面を検出する場合にはシートプレックス入力部７３とシートサイズ入力部７２はモータ／コントローラ９１を起動させ、センサ８７を配置してシートのトレールエッジを測定する。図３及び図４に示されるエッジレス位置合わせ搬送部に関して前述したように、センサ８７によって検出されるシート１００の位置は位置合わせコントローラ９９に出力され、図２に示される画像転写ステーション８６に達する画像とタイミングが合った位置合わせをするようにシート１００が進められる速度を決定する。ここで図７を参照すると、代わりの実施の形態は図３及び図５に示されるメカニカルエッジ位置合わせシステムを組み合わせている。図３に示されるリードエッジセンサ８０は、搬送部５９に沿って通過するシートのリードエッジを検出し続ける。しかし、移動可能キャリッジ８９に取り付けられたトレールエッジセンサ８８は、図４に示されるトレールエッジセンサ８２〜８５の代わりをする。モータ／コントローラ９１とは異なり、シートサイズ入力部７２はセンサスイッチ９０のモータ／コントローラ９７を起動させ、センサ８８を１つの所定のトレールエッジ位置のみに配置する。前述のように、シート１００は位置合わせコントローラ９９によって設定された速度で進められる。
【００２１】
ここで本発明の代わりの実施の形態を示す図８を参照すると、エッジレス位置合わせ搬送部１２９は駆動ロール１３１及び１３３を含み、これらは２つの差動駆動サーボモータエンコーダ１３０及び１３２によってそれぞれ個々に駆動される。エッジレス位置合わせシステムは公知であり、米国特許第４，９７１，３０４号、５，０７８，３８４号、５，０９４，４４２号、５，１６９，１４０号及び５，２７８，６２４号に開示されており、これらの関連部分は本明細書中に援用される。エッジレス位置合わせ搬送部１２９は、一対のリードエッジセンサ１８０及びサイドエッジセンサ１８６を使用して、受光体４０（図２に示される）からのシートのスキュー及び相対位置を検出する。シート１００の第１面即ちシンプレックスサイドを処理する場合、一対のセンサ１８０は、図３及び図４に示される実施の形態と同様にシート１００のリードエッジを検出する。１対のリードエッジセンサ１８０は、差動モータ１３０及び１３２を制御する位置合わせコントローラ９９（図２に示される）にスキュー情報を提供する。処理方向１０２に移動するシート１００のリードエッジが、受光体４０に沿って画像転写ステーション４６（図２に示される）に移動するトナー画像（図示せず）のリードエッジと合うように、モータ１３０及び１３２は一対のロール１３１及び１３３をそれぞれ駆動させる。
【００２２】
シートの第２面即ちデュプレックスサイドを処理する場合、トレールエッジセンサ１８２〜１８５はリードエッジセンサ１８０がシートをスキュー解除するのと同じ方法を使用する。しかし、図４に示される実施の形態のように、転写ステーション４６（図２に示される）からの距離に相対するシートの位置に基づいて駆動ロール１３１及び１３２の速度が調節される。トレールエッジセンサに相対するリードエッジセンサの位置はマシンセットアップの間に位置合わせコントローラ９９によって認識され、これによって高精度の構成要素及びアセンブリ技術が最小にされる。著しい範囲のシート幅がプリントシステムにおいて利用可能である場合は、複数対のトレールエッジセンサが追加され得る。一般的に、トレールエッジセンサは駆動ロール９６からシートのサイズよりも小さな距離で配置されるべきである。例えば、センサ１８２の位置は８．５インチのシートに対して８インチとし得る。
【００２３】
ここで本発明の別の実施の形態を示す図９を参照すると、図９はエッジレス位置合わせ搬送部１２９を示す。複数対のトレールエッジセンサを有する図８に示される位置合わせ搬送部とは異なり、図９に示される位置合わせ搬送部１２９は移動可能キャリッジ１８９に取り付けられた一対のトレールエッジセンサ１８７を有する。移動可能キャリッジ１８９は位置合わせ搬送部１２９に沿って配置され、シートサイズ幅の変化に適応する。シートサイズ入力部７２は、移動可能キャリッジ１８９を位置合わせ搬送部１２９に沿った所定の位置へ起動させる。キャリッジ１８９が所定の位置に配置されると、図８に示される実施の形態で述べた方法と同様に表面画像及び裏面画像がシート１００に位置合わせされる。
【００２４】
代わりの実施の形態では、単一のセンサ対１８８が移動可能キャリッジ１８９に取り付けられている。図５及び図６に示されるメカニカルエッジ位置合わせ搬送部５９と同様に、センサ対１８８はモータ／コントローラ９１によって位置合わせ搬送部に沿って配置される。所定の位置に配置されると、センサ対１８８はシート１００のリード又はトレールエッジを感知し、前述のように転写ステーションにおいて画像と位置合わせされる。
【００２５】
ここで図１１〜図１３を参照すると、図１１は転写ステーションに向かって受光体上で移動するトナー画像２００を表す。トナー画像２００は８．５″×１１″の寸法を有し、画像形成可能オブジェクト２１０を含む。画像形成可能オブジェクト２１０は６．５″×９″の寸法の長方形であり、８．５″×１１″のトナー画像２００の中央に位置する。トナー画像２００が両面複写され、図１２及び図１３に示されるシート１００の表面及び裏面の双方に画像形成されると仮定する。図１２は、処理方向１０２に移動し、長方形２１０が上に転写されフュージングされるシート１００を表す。しかし、シート１００は完全な８．５″×１１″の寸法ではなく、シート１００の不精密なシートカット公差のためにシート１００の幅は８．５″よりも１．０ｍｍ短い。１．０ｍｍの変化によって、シート１００の表面即ちシンプレックスサイドのトレールエッジ１０５において画像のオフセット２１５が生じる。図１３は、処理方向１０２に移動し、本発明による共通エッジ即ちトレールエッジ１２４を使用してトナー画像２００が画像形成されるシート１００のデュプレックスサイドを表す。画像形成及びフュージング後、シートカット公差オフセット２２０はシート１００の裏面即ちデュプレックスサイドのリードエッジ１２５にシフトされる。従って、共通エッジ位置合わせは画像オフセット２１５及び２２０をシート１００の共通エッジ１０５（１２５）にシフトし、これによってシートカット公差による画像の位置合わせを取り除く。
【００２６】
共通エッジ位置合わせは、種々の画像位置合わせデバイスを使用して達成され得ることが明らかに理解されるであろう。本発明が必要とすることは、２パスデュプレックスプリントシステムがシートの共通物理的エッジを使用して表面画像及び裏面画像を位置合わせすることである。詳細には、マルチパスプリントシステムにおいて、シートが反転されるとリードエッジセンサの代わりにトレールエッジセンサを使用し、これによってプリントシステムがシートの共通物理的エッジを使用し、画像転写ステーションにおいて受光体上で移動する画像と位置合わせ搬送部上を移動する画像との位置合わせを制御する。本発明は、リードエッジセンサ及びトレールエッジセンサをセンサバー又は近接離間センサのアレイと取り替えることによっても達成可能である。本発明は、単一の受光体ベルトを有するプリントシステムに限定されないことは明らかに理解されるであろう。詳細には、本発明はコピーシートへの転写前に中間ベルトへ画像を転写するタンデムの３レベルプリンタ構造と共に使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を組み込む例示的な電子写真プリントマシンを示す略正面図である。
【図２】図１のプリントマシンに使用されるデュプレックスシート経路の拡大略正面図である。
【図３】シートの第１面が位置合わせされているメカニカルエッジ位置合わせ搬送部の平面図である。
【図４】シートの第２面が位置合わせされている図３の位置合わせ搬送部の平面図である。
【図５】エッジセンサが移動可能キャリッジに取り付けられた、図３に示されるメカニカルエッジ位置合わせ搬送部の平面図である。
【図６】エッジセンサが移動可能キャリッジに取り付けられた、図４に示されるメカニカルエッジ位置合わせ搬送部の平面図である。
【図７】トレールエッジセンサが移動可能キャリッジに取り付けられた、図４及び６に示されるメカニカルエッジ位置合わせ搬送部の平面図である。
【図８】エッジレス位置合わせ搬送部の平面図である。
【図９】トレールエッジセンサが移動可能キャリッジに取り付けられたエッジレス位置合わせ搬送部の平面図である。
【図１０】エッジセンサが移動可能キャリッジに取り付けられたエッジレス位置合わせ搬送部の平面図である。
【図１１】画像転写ステーションでシートに転写する前に光導電性ベルト上で移動する画像の例を示す。
【図１２】図１１に示される画像を受け取った後に処理方向に移動するシートの第１面の例を示す。
【図１３】図１１に示される画像を受け取った後の図１２に示されるシートの第２面の例を示す。
【符号の説明】
４６ 転写ステーション
５９ 位置合わせ搬送部
８０ リードエッジセンサ
８２、８３、８４、８５ トレールエッジセンサ
９９ コントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明はデュプレックス（両面）プリントの方法及び装置に関し、より詳細にはデュプレックス用紙シートの表面上の第１画像とデュプレックス用紙シートの裏面上の第２画像とを位置合わせする方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
用紙シートなどの両面をマークするデュプレックスプリントは、マルチパスプリントシステムを使用して行われることができる。マルチパスデュプレックスプリントとは、単一の転写ステーションを使用して用紙シートの両面をマークするプリントシステムをいう。画像転写ステーションを介する第１パスでシートが表面画像を受け取った後に用紙シートは反転され、転写ステーションを介する第２パスで裏面画像を受け取る。５０９０プリンタ及びドキュテック（DocuTech、商標名) プロダクションパブリッシャは共にゼロックス社（Xerox Corporation)の製品であるが、これらは単一の画像形成ステーションを介する２つのパスを使用してデュプレックスプリントを行うシステムの例である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
マルチパスシステムを使用する単一用紙シート上の表面画像と裏面画像との位置合わせは、表面画像が裏面画像からオフセットする位置合わせエラーのために常に正確であるとは限らない。例えば、文書の各ページを囲む枠は各シートの表面及び裏面において位置合わせされるべきである。シートの表面の枠に対するシートの裏面の枠のオフセットは位置合わせエラーであり、これは用紙シートの両面に画像をプリントする場合オフセットプリント産業において許容できないものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの態様によると、シートの第１面にプリントされる第１画像とシートの第２面にプリントされる第２画像とを転写ステーションにおいて互いに位置合わせする装置が提供される。搬送部はシートを転写ステーションへ移動させる。センサが、シートの第１面に第１画像をプリントする前にシートの第１エッジを検出し、シートの第１面に第１画像をプリントした後及びシートの第２面に第２画像をプリントする前にシートの第１エッジを検出する。転写ステーションにシートを配置し、シートの第１面の第１画像とシートの第２面の第２画像とを互いに位置合わせしてプリントするように、コントローラがセンサに応答して搬送部を調整する。すなわち、本発明の請求項１の発明は、シートの第１面にプリントされる第１画像とシートの第２面にプリントされる第２画像とを転写ステーションにおいて互いに位置合わせする装置であって、前記シートを前記転写ステーションへ移動させる搬送部を含み、前記搬送部は前記シートの第１面に第１画像がプリントされるよう前記シートの第１面を前記転写ステーションへと搬送し、前記搬送部は前記シートを反転させる手段を含み、前記シートの前記第２面に前記第２画像がプリントされるよう前記シートの前記第２面を転写ステーションに搬送するものであり、前記シートの前記第１面に前記第１画像をプリントする前に、前記シートの第１エッジを検出する第１のセンサを含み、前記シートの前記第１面に前記第１画像をプリントした後、前記シートの前記第２面に前記第２画像をプリントする前に、前記シートの第１エッジを検出する第２のセンサを含み、前記シートの第１面に前記第１画像がプリントされた後に前記シートは反転され、前記第１エッジは前記シートの反転前の搬送方向においては前記シートの先端縁であり、前記シートの反転後の搬送方向においては後端縁であり、前記第１および第２のセンサに応答して前記搬送部を調整するコントローラであって、前記シートの前記第１面の前記第１画像と前記シートの前記第２面の前記第２画像とを互いに前記第１面の先端縁から同じ位置となるように位置合わせしてプリントするように前記転写ステーションに対し前記シートを配置する、前記コントローラと、を含む、ものである。
【０００５】
本発明の別の態様によると、シートの第１面にプリントされる第１画像とシートの第２面にプリントされる第２画像を転写ステーションにおいて互いに位置合わせする方法が提供される。この方法は、搬送部に沿ってシートを転写ステーションに移動させるステップと；シートの第１面の第１画像をプリントする前にセンサによってシートの第１エッジを検出するステップと；シートの第１面に第１画像をプリントした後及びシートの第２面に第２画像をプリントする前にシートの第１エッジを検出するステップと；転写ステーションにシートを配置し、シートの第１面の第１画像とシートの第２面の第２画像を互いに位置合わせしてプリントするようにコントローラによって搬送部を制御するステップとを含む。
【０００６】
【発明の実施の形態】
概して、プリントシステムはスキャナーセクション４、コントローラセクション６及びプリンタセクション８から構成される。スキャナーセクション４は、走査されるべき文書が配置される透明プラテン２０を含む。１つ又はそれより多くの直線アレイ２２が支持されており、プラテン２０の下で走査移動を往復で行う。アレイ２２は、走査された画像を表す画像信号又は画素を提供し、これは適切な処理の後コントローラセクション６へ出力される。アレイ２２によって出力された画像信号はデジタル画像信号に変換され、コントローラ６にプログラムする際にコントローラセクション６が文書を複写するために必要とされる形態で画像データを保存し処理できるように必要に応じて処理される。電子サブシステム（ＥＳＳ）としても知られるコントロールセクション６は、スキャナー４とプリンタ８との間の画像データのフローを準備し管理する制御エレクトロニクスを含む。ＥＳＳ６には、プリントジョブ及び画像データの保存用メモリをプログラムするためのユーザインターフェイスも含まれ得る。プリンタセクション８は、レーザタイプのプリンタを含む。特定のプリントシステムが示され述べられるが、本発明はインクジェット、イオノグラフィーなど他のタイプのプリントシステムと共に使用され得る。
【０００７】
概して、全てのシートフィード（送り込み）を含む全てのマシン機能の制御はＥＳＳ６によって維持される。好ましくは、ＥＳＳ６は米国特許第４，４７５，１５６号及びその参照物によって例示されるようなプログラマブルマイクロプロセッサシステムであり、これは従来的に本明細書中に記載の全てのマシンステップ及び機能と、文書フィーダ、全ての文書及びコピーシートのデフレクター又はゲート、シートフィーダ駆動装置、下流仕上げデバイスなどの動作を含む他のマシンステップ及び機能を制御する。参照物において更に教示されるように、ＥＳＳ６は従来的に、コピーシートの総計、文書の１セットにおいて再計算される文書の数及びコピーセットの所望の数の保存及び比較、ならびにＥＳＳ６に接続したコンソール又は他のスイッチパネルを介するオペレータによる他の選択及び制御も提供する。ＥＳＳ６はまた、時間の遅延、ジャム（詰まり）補正などに関してもプログラムされる。従来の経路センサ又はスイッチは、ＥＳＳ６に接続することによって文書、コピーシート及びプリンタ８の移動構成要素の位置の記録を促すために使用され得る。更に、ＥＳＳ６は選択される動作のモードによってゲートの種々の位置を可変的に調整する。
【０００８】
プリントジョブの画像のデジタル表示が走査されてＥＳＳ６に保存された後、ラスタ出力スキャナー（ＲＯＳ）３０は受光体（例えば、感光体）４０上に静電潜像を生成する。ＲＯＳ３０はレーザを有し、そのビームは２つの画像形成ビーム３２に分かれる。回転ポリゴン３４のミラーファセット（小面）により、ビーム３２は移動する受光体４０を横切って走査され、受光体４０上に２つの画像線を露光し、各走査はＥＳＳ６からＲＯＳ３０に入力された画像信号によって表される静電潜像を生成する。初めに、画像形成ビーム３２の露光前に、受光体４０は帯電ステーションでコロトロン４２によって均一に帯電される。静電潜像は現像剤４４によって現像され、受光体４０上にトナー画像を形成する。トナー画像は転写ステーション４６において３つの用紙供給部のうちの１つによって送られた用紙シートに転写される。主要用紙供給部６２、予備用紙供給部６４及び６６の３つの用紙供給部は、あらゆる多様なシートのサイズ、タイプ及びカラーを含み得る。トナー画像の転写ステーション４６通過後に受光体ベルト４０上に残る残留トナー粒子は、クリーニングステーション４５によって取り除かれる。
【０００９】
より詳細には、トナー画像とシートとの位置合わせは、転写ステーション４６において受光体４０上の現像された画像とタイミングが合った位置合わせをするように位置合わせ搬送部５９がシートを前方に送る際に生じる。まず、位置合わせ搬送部５９は、予備用紙トレイ６４及び６６又は主要用紙トレイ６２からそれぞれフィードされたシートを垂直搬送部５７又は主要用紙搬送部５８のいずれかから受け取る。位置合わせ搬送部５９に沿って両面が位置合わせされると、シート（例えば、シート６０など）を移動して現像液４４からの第１トナー画像出力と接触させる。次に、シートが受光体ベルト４０を通過する際にコロナ発生デバイス４７はシートを適切な強度及び極性に帯電する。第１のトナー画像は、受光体ベルト４０からシートに引きつけられる。転写後、コロナ発生器４８はシートを反対の極性に帯電し、シートをベルト４０から引き離す。次に、コンベヤー４９はシートをフュージング（溶融、融着）ステーション５０に進める。シートに転写された現像画像は、フューザ５０によって永久的に定着、即ちフュージングされる。フュージング後、シートはカール防止装置５２にフィードされる。カール防止装置５２はシートを第１の方向に曲げてシートに既知のカールをつけ、次にシートを反対方向に曲げてこのカールを取り除く。前進ローラ５３はシートを出力トレイ６８又はデュプレックスインバータ５６へ進める。デュプレックスインバータ５６によって反転されたシートは垂直搬送部５７から位置合わせ搬送部５９へ移動し、受光体４０上の第２のトナー画像と位置合わせされる。搬送部５９での位置合わせ後、転写ステーション４６において第２のトナー画像がシートに転写される。
【００１０】
図２は、図１に示されるプリンタ８においてシートが搬送されるデュプレックス及びシンプレックス用紙経路の詳細な略図である。図２では、シンプレックス画像形成の間にシートが移動する経路は実線の矢印で示され、デュプレックス画像形成されるシートが移動する経路は破線の矢印で示される。前述のように、シートがフィードトレイ６２、６４又は６６のうちの１つから供給された後、シートは搬送されて画像転写ステーション４６を通過し、第１画像を受け取る。次にシートはフューザ５０を通過し、画像がシートに永久的に定着、即ちフュージングされる。ローラ５３の通過後、ゲート（図示せず）によってシートは出力トレイ６８へ排出されるかあるいは単一シートインバータ５６へ逸れる。シートがシンプレックスシートであるか、又は完全なサイド１及びサイド２画像が形成されたデュプレックスシートである場合、シートは出力トレイ６８へ直接搬送される。出力トレイ６８は、スティッチャー及び熱バインダーを含む高速フィニッシャーであってもよい。シートがサイド１の画像のみプリントされたデュプレックスシートである場合、ゲート（図示せず）はシートをインバータ５６に逸らせ、シートは反転されて垂直搬送部５７へフィードされる。続いてシートは再循環のために位置合わせ搬送部５９へフィードされて転写ステーション４６とフューザ５０を通過し、サイド２の画像を受け取ってシートの裏面に永久的に定着させる。
【００１１】
シートの表面及び裏面が転写ステーション４６とフューザ５０を通過した後、シートはこれらの上に画像を受け取る。図１及び２に示されるデュプレックス用紙フィード経路は、初めて転写ステーション４６及びフューザ５０を通過した後にシートを反転させる単一シートインバータ５６を含む。単一シートインバータの例は、米国特許第４，９１８，４９０号、４，９３５，７８６号及び４，４５３，８４１号に開示されており、これらの開示内容は本明細書中で援用される。代わりの実施の形態において、デュプレックス用紙フィード経路は単一シートインバータ５６の代わりにバッファトレイで構成されてもよい。本発明の実施の形態で用いられる単一シートインバータ及びデュプレックス用紙経路は、幅８〜１７インチ、長さ１０〜１４．３３インチの範囲のシートが処理可能である。
【００１２】
本明細書中に定義されるように、コピーシート用紙経路のためのシートの「幅」（即ち、コピーシートの幅）とは、コピーシートが用紙経路を介してフィードされる処理方向に対して平行なシートのエッジの長さである。本発明の実施の形態では、８．５×１１インチシートのようなより小さなシートはその長いエッジ（１１インチエッジ）を先にしてフィードするため、用紙経路におけるこのシートの「幅」は８．５インチである。１１×１７インチシートのような大きなシートはその短いエッジ（１１インチエッジ）を先にしてフィードするため、用紙経路におけるこのシートの幅は１７インチである。また、コピーシートの「リード」エッジは用紙経路を処理方向に移動する。反対に、コピーシートの「長さ」とは、シートの処理方向に対して垂直なシートのエッジである。本明細書中に記載のシステムのようなデュプレックス用紙経路を用いるシステムでは、処理方向に対して垂直に移動するコピーシートの「リード」エッジは、シートがデュプレックスインバータ５６によって反転されるとコピーシートの「トレール」エッジとなる。
【００１３】
例えば、第１即ちシンプレックスパスにおいて、予備用紙供給部６４からフィードされたシートはまず垂直搬送部５７に沿って移動し、次に位置合わせ搬送部５９へ移動する。位置合わせローラ９２及び９３は互いに接続されており、サーボモータ（図示せず）によって駆動される。位置合わせローラ９２及び９３のニップは、シートがローラ９６のニップ９５に進められると個々に取り付けられたソレノイド（図示せず）によって個々に解放される。位置合わせ搬送部５９及び受光体４０上でそれぞれ移動するシート及び画像は転写ステーション４６で位置合わせされる。（代わりの実施の形態では、受光体は画像転写ステーションへ達する前に画像が転写される中間ベルトである。）ＥＳＳ６の一部を形成する位置合わせコントローラ９９は、ＥＳＳ６の一部を形成するセンサスイッチからの出力を使用してサーボモータ／エンコーダ９８がローラ９６を駆動させる速度を決定することにより、転写ステーションにおけるシートと画像の適切な位置合わせを確実にする。ローラ９６の速度は、シートのリードエッジが受光体４０上のトナー画像のリードエッジと一直線になるように設定される。リードエッジセンサ８０は、シートの第１即ちシンプレックスパスの間にシートのリードエッジを検出する。
【００１４】
転写ステーション４６の第１の通過後、シートはデュプレックスインバータ５６において反転され、これによってシートのリードエッジであった部分が次にシートのトレールエッジになる。デュプレックスシートが垂直搬送部５７によって位置合わせ搬送部５９へ移動した後、４つのトレールエッジセンサ８２、８３、８４及び８５のうちの１つが位置合わせ搬送部５９上を移動するシートのトレールエッジを検出する。これらの４つのトレールエッジセンサ８２、８３、８４及び８５のうちの１つからの出力を使用して、位置合わせコントローラ９９は、シートの裏面と受光体４０上で移動する第２のトナー画像とを位置合わせするためにモータ９８がローラ９６を駆動させるのに必要な速度を決定する。コントローラ９９は、受光体４０上の表面及び裏面画像をシートの共通エッジと位置合わせする。同一又は共通エッジの位置合わせは、表面画像が単一用紙シート上の裏面画像と一致することを確実にする。表面及び裏面画像のサイズと用紙シートのサイズとの間のオフセットが共通エッジに向かって広がるため、表面画像と裏面画像との間の位置合わせエラーは最小にされる。
【００１５】
ここで図３及び図４を参照すると、メカニカルエッジ位置合わせ搬送部５９の平面図が詳細に示される。シート１００は、搬送部５９に沿って矢印１０２で示される処理方向に移動する。リードエッジ１０４及びトレールエッジ１０５は処理方向１０２に対して垂直に進む。インバウンドエッジ１０７及びアウトバウンドエッジ１０８は、処理方向１０２に対して平行に移動する。図３は、位置合わせエッジ１１０に沿ったシート１００の側部の位置合わせを示す。クロスロール１１２〜１１５は、予め設定された角度でシート１００に力を加える。クロスロール１１２〜１１５によって加えられた力はシート１００のアウトバウンドエッジ１０８を位置合わせエッジ１１０に抗するように押し、シート１００のインバウンド及びアウトバウンドエッジ１０７及び１０８を処理方向に対して平行に方向づける。位置合わせエッジに沿った側部の位置合わせは米国特許第４，４１６，５３４号によって例示されるように公知であり、この特許の関連部分は本明細書中に援用される。シートの側部が位置合わせされると、即ちそのインバウンド及びアウトバウンドエッジに沿ってシートが位置合わせされると、次にシートは画像転写ステーション４６において受光体４０上で移動する画像と位置合わせされる。
【００１６】
ここで図２及び図３を参照すると、リードエッジセンサ８０は第１即ちシンプレックスパスの間にシート１００のリードエッジ１０４を検出する。シートがその表面即ちシンプレックスサイドを上にして搬送部５９上を移動すると、プレックス入力部７３はセンサスイッチ９０をスイッチしてリードエッジセンサ８０から位置合わせコントローラ９９へセンサの入力を行う。更に、位置合わせコントローラ９９は、サーボモータ／エンコーダ９８、マシンクロックエンコーダ４５、位置合わせ同期部７１、シートサイズ７２及びシートプレックス７３から入力信号を受け取る。サーボモータ／エンコーダ９８からの信号のフィードバックは、サーボモータ９８が位置合わせローラ９６を駆動させる速度を表す情報を提供する。マシンクロックエンコーダ４５は、受光体４０の現行速度を特定する。位置合わせ同期部７１は、画像が受光体４０上で走査され、転写ステーション４６から所定の距離にある場合に信号を提供する。次に、シート１００のリードエッジ１０４が受光体４０上で移動するトナー画像のリードエッジ（図示せず）と合うように、位置合わせコントローラ９９内の制御論理（図示せず）がモータ９８の速度を調節する。受光体４０上のトナー画像のリードエッジとは、処理方向に対して垂直に移動する画像のリーディングエッジである。位置合わせコントローラ９９において使用される制御論理の例は米国特許第４，４１６，５３４号及び４，５１９，７００号に開示されており、これらの関連部分は本明細書中に援用される。
【００１７】
ここで図４を参照すると、シート１００は、裏面即ちデュプレックスサイドに反転された後に位置合わせ搬送部５９上を移動するものとして示される。図３でリードエッジ１０４であった部分は図４ではトレールエッジ１２４であり、同様に、図３のトレールエッジ１０５は図４ではリードエッジ１２５である。インバウンドエッジ１０７及びアウトバウンドエッジ１０８は処理方向１０２に対して平行に移動し続け、これらはシートのシンプレックスサイド（サイド１）に対してもデュプレックスサイド（サイド２）に対しても同一である。シート１００のシンプレックスサイドを位置合わせするために使用したプロセスと同様に、位置合わせ搬送部５９は位置合わせエッジ１１０に沿ってシート１００のデュプレックスサイドを位置合わせする。しかし、プレックス入力部７３からのデュプレックス信号とシート入力部７２からのシートサイズ信号はセンサスイッチ９０をスイッチしてトレールエッジセンサ８２、８３、８４及び８５から選択し、位置合わせコントローラ９９へ出力する。プレックス入力部７３及びシートサイズ入力部７２は共にプログラムされてＥＳＳ６のメモリに保存される。図２及び図４を参照すると、シートサイズ入力部７２及びプレックス入力部７３は共にセンサスイッチ９０をセットし、これによってトレールエッジセンサ８２からの出力が位置合わせコントローラ９９に入力される。
【００１８】
シンプレックスシートの位置合わせと同様に、デュプレックスシートの位置合わせは位置合わせコントローラ９９によって行われ、位置合わせコントローラ９９は受光体４０上で移動する第２の画像がシート１００のデュプレックスサイド（サイド２）と適切に位置合わせされるようにモータ９８の速度を調節する。しかし、シンプレックスパスとは異なり、デュプレックスパスの間位置合わせコントローラ９９は、転写ステーション４６に相対するシートのトレールエッジの位置を使用してローラ９６を駆動させる速度を決定する。詳細には、サーボモータ／エンコーダ９８は位置合わせコントローラ９９によって設定された速度でローラ９６を駆動させ、これによってシート１００は受光体４０上で移動する第２のトナー画像と位置合わせされる。リードエッジセンサ８０と各トレールエッジセンサ８２〜８５との間に距離を設けた位置合わせコントローラ９９は、シートの実際のリードエッジに相対するシート１００のトレールエッジ１２４の位置に基づいて速度を計算する。シートの実質的なリードエッジとは、特定されたシートサイズ幅からの距離に相対するシートのデュプレックスサイド上のトレールエッジの位置である。プレックス入力部７３及びシート入力部７２は、シート１００の表面及び裏面画像が互いに位置合わせされるようにローラ９６が駆動されるべき速度を選択するように位置合わせコントローラ９９に指示する。シートサイズ７２とプレックス入力部７３の値によって、コントローラ９９はＥＳＳ６のメモリに保存されるルックアップテーブルからローラ９６の速度をアクセスする。
【００１９】
本発明によると、モータ９８がローラ９６を駆動させる速度は、シンプレックスパス上のシートのリードエッジ及びデュプレックスパス上のシートのトレールエッジを使用して決定される。従って、第１及び第２画像はこれらが単一のシート上に互いに一致するように、転写ステーション及びフューザステーションの通過後に単一シートの表と裏に配置される。本発明は、シンプレックスパス上のシートのリードエッジ及びデュプレックスパス上のシートのトレールエッジを使用することによって、画像を共通の物理的エッジと位置合わせする。シートの共通エッジはコントローラによって使用され、転写ステーションに達するトナー画像に相対するシートの位置を決定する。
【００２０】
ここで図３及び図４に示されるメカニカルエッジ位置合わせシステムの代わりの実施の形態を参照すると、図５及び図６は単一のセンサ８７によって検出されているシートの第１面のリードエッジと第２面のトレールエッジをそれぞれ示す。図３及び図４に示される固定センサ８０及び８２〜８５の代わりに、センサ８７が移動可能キャリッジ８９に取り付けられている。センサスイッチ９０の一部を形成するモータ／コントローラ９１は、キャリッジ８９に沿ってセンサ８７の位置を制御する。シートサイズ入力部７２及びプレックス入力部７３はモータ／コントローラ９１を起動させ、位置合わせ搬送部５９に沿ってセンサ８７を所定の位置に移動させる。図５では、センサ８７がキャリッジ８９に沿って図３に示されるセンサ８０に対応する位置に配置されている。同様に、図６ではセンサ８７が図４に示されるセンサ８２の位置に対応する位置に配置されている。シートの第１面を検出する場合、プレックス入力部７３はモータ／コントローラ９１を起動させ、センサ８７を配置してシートのリードエッジを測定し、シートの第２面を検出する場合にはシートプレックス入力部７３とシートサイズ入力部７２はモータ／コントローラ９１を起動させ、センサ８７を配置してシートのトレールエッジを測定する。図３及び図４に示されるエッジレス位置合わせ搬送部に関して前述したように、センサ８７によって検出されるシート１００の位置は位置合わせコントローラ９９に出力され、図２に示される画像転写ステーション８６に達する画像とタイミングが合った位置合わせをするようにシート１００が進められる速度を決定する。ここで図７を参照すると、代わりの実施の形態は図３及び図５に示されるメカニカルエッジ位置合わせシステムを組み合わせている。図３に示されるリードエッジセンサ８０は、搬送部５９に沿って通過するシートのリードエッジを検出し続ける。しかし、移動可能キャリッジ８９に取り付けられたトレールエッジセンサ８８は、図４に示されるトレールエッジセンサ８２〜８５の代わりをする。モータ／コントローラ９１とは異なり、シートサイズ入力部７２はセンサスイッチ９０のモータ／コントローラ９７を起動させ、センサ８８を１つの所定のトレールエッジ位置のみに配置する。前述のように、シート１００は位置合わせコントローラ９９によって設定された速度で進められる。
【００２１】
ここで本発明の代わりの実施の形態を示す図８を参照すると、エッジレス位置合わせ搬送部１２９は駆動ロール１３１及び１３３を含み、これらは２つの差動駆動サーボモータエンコーダ１３０及び１３２によってそれぞれ個々に駆動される。エッジレス位置合わせシステムは公知であり、米国特許第４，９７１，３０４号、５，０７８，３８４号、５，０９４，４４２号、５，１６９，１４０号及び５，２７８，６２４号に開示されており、これらの関連部分は本明細書中に援用される。エッジレス位置合わせ搬送部１２９は、一対のリードエッジセンサ１８０及びサイドエッジセンサ１８６を使用して、受光体４０（図２に示される）からのシートのスキュー及び相対位置を検出する。シート１００の第１面即ちシンプレックスサイドを処理する場合、一対のセンサ１８０は、図３及び図４に示される実施の形態と同様にシート１００のリードエッジを検出する。１対のリードエッジセンサ１８０は、差動モータ１３０及び１３２を制御する位置合わせコントローラ９９（図２に示される）にスキュー情報を提供する。処理方向１０２に移動するシート１００のリードエッジが、受光体４０に沿って画像転写ステーション４６（図２に示される）に移動するトナー画像（図示せず）のリードエッジと合うように、モータ１３０及び１３２は一対のロール１３１及び１３３をそれぞれ駆動させる。
【００２２】
シートの第２面即ちデュプレックスサイドを処理する場合、トレールエッジセンサ１８２〜１８５はリードエッジセンサ１８０がシートをスキュー解除するのと同じ方法を使用する。しかし、図４に示される実施の形態のように、転写ステーション４６（図２に示される）からの距離に相対するシートの位置に基づいて駆動ロール１３１及び１３２の速度が調節される。トレールエッジセンサに相対するリードエッジセンサの位置はマシンセットアップの間に位置合わせコントローラ９９によって認識され、これによって高精度の構成要素及びアセンブリ技術が最小にされる。著しい範囲のシート幅がプリントシステムにおいて利用可能である場合は、複数対のトレールエッジセンサが追加され得る。一般的に、トレールエッジセンサは駆動ロール９６からシートのサイズよりも小さな距離で配置されるべきである。例えば、センサ１８２の位置は８．５インチのシートに対して８インチとし得る。
【００２３】
ここで本発明の別の実施の形態を示す図９を参照すると、図９はエッジレス位置合わせ搬送部１２９を示す。複数対のトレールエッジセンサを有する図８に示される位置合わせ搬送部とは異なり、図９に示される位置合わせ搬送部１２９は移動可能キャリッジ１８９に取り付けられた一対のトレールエッジセンサ１８７を有する。移動可能キャリッジ１８９は位置合わせ搬送部１２９に沿って配置され、シートサイズ幅の変化に適応する。シートサイズ入力部７２は、移動可能キャリッジ１８９を位置合わせ搬送部１２９に沿った所定の位置へ起動させる。キャリッジ１８９が所定の位置に配置されると、図８に示される実施の形態で述べた方法と同様に表面画像及び裏面画像がシート１００に位置合わせされる。
【００２４】
代わりの実施の形態では、単一のセンサ対１８８が移動可能キャリッジ１８９に取り付けられている。図５及び図６に示されるメカニカルエッジ位置合わせ搬送部５９と同様に、センサ対１８８はモータ／コントローラ９１によって位置合わせ搬送部に沿って配置される。所定の位置に配置されると、センサ対１８８はシート１００のリード又はトレールエッジを感知し、前述のように転写ステーションにおいて画像と位置合わせされる。
【００２５】
ここで図１１〜図１３を参照すると、図１１は転写ステーションに向かって受光体上で移動するトナー画像２００を表す。トナー画像２００は８．５″×１１″の寸法を有し、画像形成可能オブジェクト２１０を含む。画像形成可能オブジェクト２１０は６．５″×９″の寸法の長方形であり、８．５″×１１″のトナー画像２００の中央に位置する。トナー画像２００が両面複写され、図１２及び図１３に示されるシート１００の表面及び裏面の双方に画像形成されると仮定する。図１２は、処理方向１０２に移動し、長方形２１０が上に転写されフュージングされるシート１００を表す。しかし、シート１００は完全な８．５″×１１″の寸法ではなく、シート１００の不精密なシートカット公差のためにシート１００の幅は８．５″よりも１．０ｍｍ短い。１．０ｍｍの変化によって、シート１００の表面即ちシンプレックスサイドのトレールエッジ１０５において画像のオフセット２１５が生じる。図１３は、処理方向１０２に移動し、本発明による共通エッジ即ちトレールエッジ１２４を使用してトナー画像２００が画像形成されるシート１００のデュプレックスサイドを表す。画像形成及びフュージング後、シートカット公差オフセット２２０はシート１００の裏面即ちデュプレックスサイドのリードエッジ１２５にシフトされる。従って、共通エッジ位置合わせは画像オフセット２１５及び２２０をシート１００の共通エッジ１０５（１２５）にシフトし、これによってシートカット公差による画像の位置合わせを取り除く。
【００２６】
共通エッジ位置合わせは、種々の画像位置合わせデバイスを使用して達成され得ることが明らかに理解されるであろう。本発明が必要とすることは、２パスデュプレックスプリントシステムがシートの共通物理的エッジを使用して表面画像及び裏面画像を位置合わせすることである。詳細には、マルチパスプリントシステムにおいて、シートが反転されるとリードエッジセンサの代わりにトレールエッジセンサを使用し、これによってプリントシステムがシートの共通物理的エッジを使用し、画像転写ステーションにおいて受光体上で移動する画像と位置合わせ搬送部上を移動する画像との位置合わせを制御する。本発明は、リードエッジセンサ及びトレールエッジセンサをセンサバー又は近接離間センサのアレイと取り替えることによっても達成可能である。本発明は、単一の受光体ベルトを有するプリントシステムに限定されないことは明らかに理解されるであろう。詳細には、本発明はコピーシートへの転写前に中間ベルトへ画像を転写するタンデムの３レベルプリンタ構造と共に使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を組み込む例示的な電子写真プリントマシンを示す略正面図である。
【図２】図１のプリントマシンに使用されるデュプレックスシート経路の拡大略正面図である。
【図３】シートの第１面が位置合わせされているメカニカルエッジ位置合わせ搬送部の平面図である。
【図４】シートの第２面が位置合わせされている図３の位置合わせ搬送部の平面図である。
【図５】エッジセンサが移動可能キャリッジに取り付けられた、図３に示されるメカニカルエッジ位置合わせ搬送部の平面図である。
【図６】エッジセンサが移動可能キャリッジに取り付けられた、図４に示されるメカニカルエッジ位置合わせ搬送部の平面図である。
【図７】トレールエッジセンサが移動可能キャリッジに取り付けられた、図４及び６に示されるメカニカルエッジ位置合わせ搬送部の平面図である。
【図８】エッジレス位置合わせ搬送部の平面図である。
【図９】トレールエッジセンサが移動可能キャリッジに取り付けられたエッジレス位置合わせ搬送部の平面図である。
【図１０】エッジセンサが移動可能キャリッジに取り付けられたエッジレス位置合わせ搬送部の平面図である。
【図１１】画像転写ステーションでシートに転写する前に光導電性ベルト上で移動する画像の例を示す。
【図１２】図１１に示される画像を受け取った後に処理方向に移動するシートの第１面の例を示す。
【図１３】図１１に示される画像を受け取った後の図１２に示されるシートの第２面の例を示す。
【符号の説明】
４６ 転写ステーション
５９ 位置合わせ搬送部
８０ リードエッジセンサ
８２、８３、８４、８５ トレールエッジセンサ
９９ コントローラ
Claims (1)
- シートの第１面にプリントされる第１画像とシートの第２面にプリントされる第２画像とを転写ステーションにおいて互いに位置合わせする装置であって、
前記シートを前記転写ステーションへ移動させる搬送部を含み、前記搬送部は前記シートの第１面に第１画像がプリントされるよう前記シートの第１面を前記転写ステーションへと搬送し、前記搬送部は前記シートを反転させる手段を含み、前記シートの前記第２面に前記第２画像がプリントされるよう前記シートの前記第２面を転写ステーションに搬送するものであり、
前記シートの前記第１面に前記第１画像をプリントする前に、前記シートの第１エッジを検出する第１のセンサを含み、
前記シートの前記第１面に前記第１画像をプリントした後、前記シートの前記第２面に前記第２画像をプリントする前に、前記シートの第１エッジを検出する第２のセンサを含み、前記シートの第１面に前記第１画像がプリントされた後に前記シートは反転され、前記第１エッジは前記シートの反転前の搬送方向においては前記シートの先端縁であり、前記シートの反転後の搬送方向においては後端縁であり、
前記第１および第２のセンサに応答して前記搬送部を調整するコントローラであって、前記シートの前記第１面の前記第１画像と前記シートの前記第２面の前記第２画像とを互いに前記第１面の先端縁から同じ位置となるように位置合わせしてプリントするように前記転写ステーションに対し前記シートを配置する、前記コントローラと、
を含む位置合わせ装置。
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