JP4336634B2 - シート供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート供給装置及び画像形成装置に関し、特に画像形成手段にシートを送り込むレジスト手段を備えた画像形成装置におけるシート供給装置に関する。

従来より、複写機、プリンタ、ファクシミリ、或いはこれらの複合機等の画像形成装置では、シートに画像を形成する画像形成部と、画像形成部にシートを給送するシート給送部と、画像形成部で画像形成したシートを機外に排出するシート排出部などを備えたものが知られており、さらには、シートの両面に画像形成するために、画像形成部で画像形成したシートを反転して再び画像形成部に送り込むためのシート反転搬送経路等を備えたものが知られている。

以下、このような画像形成装置の従来例について、図１４及び図１５を参照して説明する。図１４に、従来の画像形成装置としての電子写真複写機の概略断面図を示す。この電子写真複写機（以下、単に複写機という）は、原稿の画像を読み取る原稿読取部４と、原稿読取部４で読み取った画像情報に基づいて、電子写真方式でシートに画像形成する画像形成部と、複数のシート給送部とを有し、各シート給送部から複数枚のシートを連続して画像形成部に給送することが可能となっている。

図１４において、１は複写機本体であり、複写機本体１の上部には透明ガラス板からなる原稿台２が固定して設けられている。３は原稿送り装置であり、原稿台２の所定の位置に原稿を搬送する。

この複写機では、原稿台２上の原稿の画像が原稿読取部４で読み取られ、そのデータをもとに、画像形成部における書き込みレーザー部５がレーザー光を射出して、一様に帯電された感光体ドラム１２上を走査することにより、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。

また、複写機では、シート給送部として、複写機本体１に内蔵されたデッキ３０，３１やシートカセット３２，３３に積載されたシートを画像形成部に給送するための、デッキ給送部３４，３５及びカセット給送部３６，３７が設けられている。

画像形成部は、感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２の表面に均一な帯電を施すための帯電器１３と、帯電器１３により帯電された感光体ドラム１２の表面に形成された静電潜像を現像して、シートＳに転写すべきトナー像を形成するための現像器１４と、感光体ドラム１２の表面に現像されたトナー像をシートＳに転写するための転写帯電器１９と、感光体ドラム１２からトナー像が転写されたシートＳを分離するための分離帯電器２０と、トナー像を転写した後、感光体ドラム１２に残留したトナーを除去するためのクリーナ２６とを備えている。

画像形成部の下流側には、トナー像が転写されたシートＳを搬送するための搬送部２１と、搬送部２１により搬送されるシートＳ上のトナー像を永久画像として定着するための定着器２２が設けられている。また、定着器２２でトナー像が定着されたシートＳを複写機本体１から排出するための排出ローラ２４が設けられており、さらに、複写機本体１の外側には、排出ローラ２４で排出されたシートＳを受け取るための排出トレイ２５が設けられている。

この複写機では、シート給送部から画像形成部までシートを搬送するための搬送路上に、シート供給部としての、搬送ローラ１０５，１０７，１０８，１０９，１１０，１１１，１１２，１２３と、シートの先端及び後端を検出するためのシートパスセンサ１０４，１１６，１１７，１１８が配置されている。そして、各搬送ローラによって給送されたシートは、レジストローラ１０６によって画像形成部に送られるようになっている。レジストローラ１０６のシート搬送方向の上流側近傍には、シート先端を検知するためのレジストセンサ１２０が配置されている。

ここで、搬送ローラ１０７は、各シート給送部から送られて来たシートをレジストローラ１０６に送り込むためのレジスト前ローラである。そして、このレジスト前ローラ１０７の上流側のシート搬送路には、第一搬送ローラ１０５，シートパスセンサ１０４，第二搬送ローラ１０８，第三搬送ローラ１０９，シートパスセンサ１１６，第四搬送ローラ１１０，シートパスセンサ１１７がこの順で配置されている。

また、レジスト前ローラ１０７と第一搬送ローラ１０５との間の搬送路からはデッキ給送部３５に連なるシート搬送路が分岐しており、このシート搬送路には、下流側から、第五搬送ローラ１１１，シートパスセンサ１０４，第六搬送ローラ１１２，シートパスセンサ１１８，第七搬送ローラ１２３がこの順で配置されている。

さらに、第六搬送ローラ１１２と第七搬送ローラ１２３との間の搬送路からはシート反転パスが分岐しており、このシート反転パスには、下流側から、シートパスセンサ１１９，両面右ローラ１１３，両面左ローラ１１４，正逆方向に回転する反転ローラ１１５，及びシート反転部１２１がこの順で配置されている。この複写機では、シートの両面への画像形成を行うために、画像形成部で画像形成したシートをシート反転部１２１及び反転ローラ１１５で反転させてシート反転パスに送り込み、両面左ローラ１１４〜両面右ローラ１１３〜第六搬送ローラ１１２〜第五搬送ローラ１１１〜レジスト前ローラ１０７〜レジストローラ１０６の経路で再び画像形成部に給送するようになっている。

上述した各ローラは、不図示の駆動モータの駆動力が伝達されることで回転駆動される。また、各ローラは、上述の各シートパスセンサの検出結果に基づいて、不図示の制御部により回転動作が制御されるようになっている。

次に、この従来の複写機におけるシート給送時の動作について、デッキ給送部３４から給送する場合を例に、図１５を参照して説明する。ここで、図１５には、デッキ給送部３４からのシート給送時におけるシートの先端及び後端の位置関係等について表したダイアグラムを示す。

シート給送の開始時には、前記駆動モータにより、ピックアップローラ１０１、給送ローラ１０２、分離ローラ１０３、第一搬送ローラ１０５、レジスト前ローラ１０７が回転駆動される。このとき、レジストローラ１０６はまだ停止状態にある。

そして、シート給送時には、まず、シートデッキ３０にセットされたシートＳをピックアップローラ１０１が給送ローラ１０２へと送る。ここで、シートＳは、給送ローラ１０２に対向して設けられ一定のトルクで搬送方向と反対方向に回転する力を付与される分離ローラ１０３によって、最上位のシートのみに分離される。

この最上位のシートは、シートパスセンサ１０４によってシート先端が検知され、第一搬送ローラ１０５によって搬送される。

このとき、複写機では、シート同士の間隔（以下、紙間という）を調整する、いわゆるプレレジスト動作を行うために、シートパスセンサ１０４によるシート先端の検知タイミングに基づいて第一搬送ローラ１０５の回転を一旦停止させることによって、第一搬送ローラ１０５で挟持搬送中のシートの先端を搬送路上の所定位置で停止させ、所定時間経過後に再び第一搬送ローラ１０５の回転を開始する制御を行う。

すなわち、シート給送部では、シート先端がシートデッキ３０の正規の積載位置にあるシートのみならず、分離ローラ１０３によってシートデッキ３０に戻されシート先端が給送ローラ１０２の近傍にあるなどのシートについても給送するため、給送開始時におけるシート先端位置にはばらつきがあり、このばらつきをレジストローラ１０６の手前側で無くす必要がある。

具体的には、図１４及び図１５に示すように、シート先端がシートパスセンサ１０４に検知された後の搬送路上の所定位置（プレレジスト位置）Ａに来るタイミングで第一搬送ローラ１０５を一旦停止させて、シート先端の停止位置を確定させる。そして、レジストローラ１０６にシート先端が到着すると予想される時間Ｂ（Ｂ＝（レジストローラ１０６までの距離Ｃ）／（レジストローラ１０６に到達するまでの第一搬送ローラ１０５のシート搬送速度β））を想定して、第一搬送ローラ１０５を再スタートさせる制御を行っていた。

その後、シートは、レジスト前ローラ１０７を経由して、停止中のレジストローラ１０６に到達する。ここでは、停止しているレジストローラ１０６に対してシートの先端を突き当てた状態でレジスト前ローラ１０７によって一定量シートを送り、シート全体でループを作ることで、シートの斜行が補正される。その後、レジストローラ１０６が一定速度（プロセススピード）αで回転を開始することで、シートは上述した画像形成部に画像形成動作とタイミングを合わせて送り込まれ、上面にトナー画像が転写される。

そして、画像形成部を通過したシートは、搬送部２１により定着器２２に送られてトナー像が定着され、片面複写の場合には排出ローラ２４を経て排出トレイ２５上に載置され、両面複写の場合にはシート反転部１２１により反転動作が行われた後に、反転ローラ１１５、両面左ローラ１１４、両面右ローラ１１３によって、シート反転パスを順次搬送され、再び画像形成部に送り込まれるようになっている。

ここで、連続給送時における２枚目以降のシートについての給送を開始するタイミングとしては、前のシートが第一搬送ローラ１０５を再スタートした時から一定時間経過後に開始され、上述と同様にして給送の制御が行われていた。

なお、他のデッキ給送部３５やカセット給送部３６，３７からシートを連続して給送する場合にも、上述と同様のプレレジスト動作を行うことになる。さらに、いずれかのシート給送部からシートを連続給送して両面複写を行う場合には、両面搬送路上のシートパスセンサ１１９によるシート先端の検知タイミングに基づいて、両面右ローラ１１３の回転をシートパスセンサ１１９とデッキ給送部３５と両面搬送路との合流部との間で一旦停止させ、一定時間経過後に再び回転を開始するプレレジスト動作が行われていた。

このように、従来の複写機では、シート給送部でのシート先端位置のばらつきを、上述のようなプレレジスト動作を行うことで除去して、シート先端位置を確定させ、安定してレジストローラ１０６に送るようにしていた。また、プレレジスト動作により搬送路中でシートを一旦停止させた場合でも、前のシートに追いつけるようにするために、画像形成部でのシート搬送速度（レジストローラ１０６のプロセススピードα）よりも、シート給送部からレジストローラ１０６までの搬送路中での搬送速度βの方が速い設定となっていた。

特開２００２―０２９６４９号公報

ところで、高速の複写機において、前もって枠が印刷されたシートに対して、その枠内に画像を書き込むニーズが高まっており、シートに対しての画像を書き込む位置のずれ（０．５ｍｍ以下）が問題になってきている。これらの位置ずれは、シート搬送方向先端の位置ずれである「先端レジずれ」、シート搬送方向と直交する幅方向端部の位置ずれである「横端レジずれ」、シート搬送方向に対して傾いてしまう「斜行」、の三つの要素からなる。上記従来例においては「先端レジずれ」はレジストローラへのシート突当時の該ローラニップ部へのシートの入り具合の差によるもの（厚手のシートはレジストローラのニップ部奥まで入らず、薄手のシートはニップ部奥まで入る）や、レジストローラの回転をスタートさせる電磁クラッチの連結ばらつきによる差がある。「横レジずれ」は各デッキ３０，３１や各シートカセット３２，３３自身の位置ずれや、それらのユニット内でシートを押さえている押さえ部材（図示しない）の押さえ力不足によるばらつきがある。「斜行」においては、前記のようにシートをレジストローラに突き当ててループを作り斜行をとる方式を用いると大きな斜行量のシートの場合に斜行をとりきれないという問題があった。

これらを従来例に対して解決するために、図１６及び図１７に示すような斜行補正装置２００ａ，２００ｂ、２０１ａ，２０１ｂと画像書き込み位置シフト装置２０２，２０３を設けることが考えられる。斜行補正装置は、シート搬送方向と直交する同軸線上に配置された、それぞれ独立に速度制御可能なスキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂの速度差を利用してシートＳの斜行を補正するもので、各ローラ２００ａ，２００ｂの下流側近傍に設けられた２つの補正センサ２０１ａ，２０１ｂの情報から速度差を求め制御する。画像書き込み位置シフト装置は、シートの搬送方向先端を検知する先端検知センサ２０２と搬送方向と直交する幅方向側端（横端）の位置を検知するＣＩＳセンサ２０３からなり、感光体ドラム１２に対してレーザー部５が書き始めるタイミングよりも前にシートの位置を検知できるように配置されている。すなわち、画像書き込み位置シフト装置は、前記斜行補正装置より下流側であって画像形成部にシートを送り込む転写前駆動ローラ３０９より上流側に配置され、これら二つのセンサ２０２，２０３の情報をもとに不図示の制御部により感光体ドラム１２に対するレーザー部５の書き出し位置を移動させる。このことで高精度な書き込み位置を実現でき、前述したような前もって枠が印刷されたシートに対して、その枠内に高精度に画像を書き込むことが可能となる。

しかしながら、プレレジスト動作によって紙間を調整したとしても、該プレレジスト動作以降の搬送ばらつきによって僅かな紙間のずれが生じる。ここで図１４及び図１５に示すような、プレレジスト動作以降に、レジストローラにシート先端を突き当てて該シート先端を停止させて斜行補正を行う静的な斜行補正の場合は、一時停止しているレジストローラの回転開始時間を調整することで、この紙間のずれを調整することが可能であるが、図１６及び図１７に示すような、シート先端を停止させることなく２つのスキュー補正ローラの速度差によってシートの斜行補正を行う動的な斜行補正の場合、特に高速の複写機のように一分間あたりのプリント枚数（以下、ＰＰＭ（Ｐａｇｅ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅの略）という）が多い場合、前述の僅かな紙間のずれによってＰＰＭが安定せず、すなわち、シートへの高精度な書き込み位置が実現できても、生産性が安定しない可能性があった。

そこで、本発明の目的は、プレレジスト動作後にシート先端を停止させることなく動的にシートの斜行補正を行う場合であっても、シートへの高精度な書き込み位置と、生産性を両立できるようにすることである。

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、シートに画像を記録する記録位置に対して、シートの斜行を補正しつつ該シートを送り込む斜行補正ユニットと、前記斜行補正ユニットよりもシート搬送方向上流側に設けられ、前記記録位置におけるシートの搬送速度αよりも速い搬送速度βから前記搬送速度αまで減速させるタイミングを変化させることで、先のシート後端と次のシート先端の間隔を制御する紙間制御ユニットと、を有し、前記斜行補正ユニットは、独立に速度制御可能な複数の搬送回転体をシート搬送方向と直交する幅方向の同軸線上に有し、該複数の搬送回転体の速度差を用いてシートの斜行を補正するように構成され、前記紙間制御ユニットは、シート先端を検知する紙間制御センサを、シート搬送方向と直交する幅方向の同軸線上で、且つ、前記斜行補正ユニットが有する各搬送回転体に対してシート搬送方向の同一直線上の２ヶ所に有し、前記紙間制御ユニットは、シート先端を遅く検知した紙間制御センサの検知情報に基づいて、該シート先端を遅く検知した紙間制御センサを通る前記同一直線上での先のシート後端と次のシート先端の間隔を所定紙間長さにするように制御し、前記斜行補正ユニットは、先行しているシート先端側の搬送回転体を一時的に減速させてシートの斜行を補正することを特徴とする。

本発明によれば、プレレジスト動作後にシート先端を停止させることなく動的にシートの斜行補正を行う場合であっても、シートへの高精度な書き込み位置と、生産性を両立できる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に説明する実施の形態では、本発明を適用した画像形成装置としての複写機を例示している。

図１は本実施形態に係る複写機の概略構成を示す模式断面図である。図２は前記複写機における画像形成ユニットの模式正面図である。図３は前記画像形成ユニットの要部側断面図である。図４は前記複写機における２つのユニットの側断面図である。図５はシート給送時におけるシートの先端及び後端の位置関係等について表したダイアグラムである。図６〜図８は図５に示すダイアグラムの部分拡大図である。図９及び図１２〜図１３は本実施形態に係る複写機における転写位置手前の斜行補正ユニットと紙間制御ユニットを示す上面図である。図１０及び図１１は紙間制御ユニットのセンサが１つである場合の示す上面図である。

以下、まず複写機が有する各ユニットについて簡単に説明し、次いでプレレジスト動作後のシートの斜行補正及び紙間制御について説明する。

本実施形態に係る複写機は、図１〜図４に示すように、以下に説明する３つのユニット３１１，Ｇ１，Ｈ１が複写機本体（画像形成装置本体）に対して引き出し可能となっている。なお、この複写機において、前述した従来技術と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図２及び図３に示す画像形成部ユニット３１１において、３０１，３０２は画像形成部前側板、画像形成部後側板であり、感光体ドラム１２と帯電器１３と現像器１４とクリーナ２６を支持している。３０３は画像形成部前側板３０１と画像形成部後側板３０２をつなぐ右フレームである。３０４は現像器１４の下方にあり画像形成部前側板３０１と画像形成部後側板３０２をつなぐ右下フレームである。３０５はクリーナ２６の上方にあり画像形成部前側板３０１と画像形成部後側板３０２をつなぐ左フレームである。３０６は画像形成部前側板３０１と画像形成部後側板３０２をつなぐフレーム以外に、レジ部での片方のシートガイドを兼ねるレジ上ガイドである。３０６ａ，３０６ｂはレジ上ガイド３０６に設けられた位置決め穴である。３０７ａ，３０７ｂはスキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂを駆動する駆動モータ（ステッピングモータ）であり、右下フレーム３０４に取り付けられている。３０８ａ，３０８ｂは駆動モータ３０７ａ，３０７ｂとスキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂをつなぐ駆動ベルトである。レジ上ガイド３０６には補正センサ２０１ａ，２０１ｂ、先端検知センサ２０２、ＣＩＳセンサ２０３が支持されている。３０９は転写位置より上流で且つスキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂよりも下流にある転写前駆動ローラである。スキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂの軸３１０は、その端部が、転写前駆動ローラ３０９と同じく画像形成部前側板３０１と画像形成部後側板３０２に支持されている。これらの部材によって画像形成部ユニット３１１が構成されている。この画像形成部ユニット３１１は複写機本体に対してスライドレール３１１ａ，３１１ｂによって現像器１４の交換やスキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂ、補正センサ２０１ａ，２０１ｂ、先端検知センサ２０２、ＣＩＳセンサ２０３、転写前駆動ローラ３０９などメンテナンス時に引き出し可能になっていて、容易にアクセスできるようになっている。また画像形成部ユニット３１１は、複写機本体からの引き出し時および複写機本体への装着時に該画像形成部ユニット内の相対位置がずれないようになっている。

図１及び図４に示すように、ユニットＧ１にはレジ下ガイドユニット３１２がある。このレジ下ガイドユニット３１２には、レジ下ガイド３１３が画像形成部ユニット３１１のレジ上ガイド３０６に対向して設けられている。またレジ下ガイド３１３には、画像形成部ユニット３１１の位置決め穴３０６ａ，３０６ｂと係合するレジ下ガイド突起３１３ａ，３１３ｂが設けられている。さらにレジ下ガイド３１３には、画像形成部ユニット３１１の転写前駆動ローラ３０９と対向する転写前従動ローラ３１４、及び画像形成部ユニット３１１のスキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂと対向するスキュー補正従動ローラ３１５ａ，３１５ｂが設けられている。レジ下ガイドユニット３１２は昇降装置３１６によって昇降可能になっており、上昇した位置にあるときはレジ上ガイド３０６の位置決め穴３０６ａ，３０６ｂに対してレジ下ガイド突起３１３ａ，３１３ｂが係合し、転写前駆動ローラ３０９と転写前従動ローラ３１４、スキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂとスキュー補正従動ローラ３１５ａ，３１５ｂが当接してシートを挟持搬送できるようになる。また、レジ下ガイドユニット３１２を下降することで、レジ上ガイド３０６の位置決め穴３０６ａ，３０６ｂに対してのレジ下ガイド突起３１３ａ，３１３ｂの係合がはずれ、転写前駆動ローラ３０９と転写前従動ローラ３１４、スキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂとスキュー補正従動ローラ３１５ａ，３１５ｂも離間するようになっている。３１７ａ，３１７ｂは紙間を制御するための紙間制御センサであり、スキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂよりも上流にある。これらの部材によってユニットＧ１が構成されている。このユニットＧ１は複写機本体に対してスライドレールＧ１ａ，Ｇ１ｂによって複写機手前側に引き出し可能になっている。

なお、両面複写の場合に用いられる再給送ユニットＨ１は、図１及び図４に示すように、第五搬送ローラ１１１、第六搬送ローラ１１２、両面右ローラ１１３、両面左ローラ１１４、反転ローラ１１５、第七搬送ローラ１２３などを有し、スライドレールＨ１ａ，Ｈ１ｂによって複写機手前側に引き出し可能になっている。

この実施の形態では、シート搬送路及び両面搬送路に設けられた各ローラについてのシートの搬送速度が、制御部１３０によって以下のように切り替え可能に制御される。

すなわち、図１に示す第二レジ前ローラ２０４とレジスト前ローラ１０７と、レジスト前ローラ１０７のシート搬送方向上流側のプレレジスト搬送手段としての第一搬送ローラ１０５と、第一搬送ローラ１０５のシート搬送方向上流側の第二搬送ローラ１０８は、感光体ドラム１２のシート搬送速度であるプロセススピードαと、このプロセススピードαよりも速い第一の速度βとに切り替えが可能となっている。また、これらのローラ２０４，１０７，１０５，１０８は、それぞれローラの圧を解除するための解除ソレノイド２０４ａ，１０７ａ，１０５ａ，１０８ａ及び解除アーム２０４ｂ，１０７ｂ，１０５ｂ，１０８ｂを持ち、ソレノイドをＯＮすることで圧が解除できるようになっている。

また、第二搬送ローラ１０８のシート搬送方向上流側の第三搬送ローラ１０９と、第三搬送ローラ１０９のシート搬送方向上流側の第四搬送ローラ１１０と、第五搬送ローラ１１１と、第五搬送ローラ１１１のシート搬送方向上流側の第六搬送ローラ１１２と、第六搬送ローラ１１２のシート搬送方向上流側の第七搬送ローラ１２３は、前記第一の速度βで回転駆動される。第五搬送ローラ１１１と第六搬送ローラ１１２は、それぞれローラの圧を解除するための解除ソレノイド１１１ａ，１１２ａ及び解除アーム１１１ｂ，１１２ｂを持ち、ソレノイドをＯＮすることで圧が解除できるようになっている。

さらに、両面搬送路に配置された両面右ローラ１１３、両面左ローラ１１４、及びシート反転部１２１に配置された反転ローラ１１５は、前記第一の速度βと、シート反転時のための第二の速度γとに切り替えが可能となっている。

各シートパスセンサ１０４，１１６，１１７，１１８，１１９の配置については、従来と同様であり、これら各シートパスセンサによるシートの検出信号が制御部１３０に供給される。そして、制御部１３０は、これら各シートパスセンサによる検出タイミングに基づいて前述した各搬送ローラの回転を制御するようになっている。

また、制御部１３０は、シートの連続給送を行う場合には、プレレジスト動作、プレレジスト動作後の紙間制御動作、シート斜行補正動作を順次行うようになっており、この詳細については後述する。

本実施形態に係る複写機におけるシート給送動作について、デッキ給送部３４から給送する場合を例示してその給送動作について説明する。ここで、図５はデッキ給送部３４からのシート給送時におけるシート先端及び後端の位置関係等について表したダイアグラムである。

シート給送の開始時には、ピックアップローラ１０１、給送ローラ１０２、分離ローラ１０３、第一搬送ローラ１０５、レジスト前ローラ１０７が回転駆動される。

そして、シート給送時には、まず、シートデッキ３０にセットされたシートＳをピックアップローラ１０１が給送ローラ１０２へと送る。ここで、シートＳは、給送ローラ１０２に対向して設けられ一定のトルクで搬送方向と反対方向に回転する力を付与される分離ローラ１０３によって、最上位のシートのみに分離される。

この最上位のシートは、シートパスセンサ１０４によってシート先端が検知され、第一搬送ローラ１０５によって搬送される。

このとき、複写機では、シート同士の間隔（以下、紙間という）を調整する、いわゆるプレレジスト動作を行うために、シートパスセンサ１０４によるシート先端の検知タイミングに基づいて第一搬送ローラ１０５の回転を一旦停止させることによって、第一搬送ローラ１０５で挟持搬送中のシートの先端を搬送路上の所定位置で停止させ、所定時間経過後に再び第一搬送ローラ１０５の回転を開始する制御を行う。

すなわち、シート給送部では、シート先端がシートデッキ３０の正規の積載位置にあるシートのみならず、分離ローラ１０３によってシートデッキ３０に戻されシート先端が給送ローラ１０２の近傍にあるなどのシートについても給送するため、給送開始時におけるシート先端位置には大きなばらつきがある。このばらつきを、以下に説明するプレレジスト動作によって補正し、更にこのプレレジスト動作以降に生ずる紙間のずれを、該プレレジスト動作以降であって転写前に、後述する紙間制御ユニットを構成する紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂを用いて小さくする必要がある。

本実施形態では、このプレレジスト動作以降に生ずる紙間のずれを補正するための構成として、図９に示すように、シートに画像を記録する記録位置（転写位置）に対して、シートの斜行を補正しつつ該シートを送り込む斜行補正ユニット２００ａ，２００ｂ，２０１ａ，２０１ｂと、前記斜行補正ユニットよりもシート搬送方向上流側に設けられ、前記記録位置におけるシートの搬送速度αよりも速い搬送速度βから前記搬送速度αまで減速させるタイミングを変化させることで、先のシート後端と次のシート先端の間隔を制御する紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂ等からなる紙間制御ユニットと、を有している。この斜行補正ユニットと紙間制御ユニットとからなるシート供給装置としてのシート供給部は、前述した給送部３４〜３７などからなるシート給送部と感光体ドラム１２等からなる画像形成部との間のシート搬送路に配置されている。

なお、前記紙間制御ユニットは、第二検知手段としての紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂを有するだけでなく、該紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂより上流側の各搬送ローラによるシート搬送速度を前記制御部１３０によって制御しており、これによって前述したように、記録位置におけるシートの搬送速度αよりも速い搬送速度βから前記搬送速度αまで減速させるタイミングを変化させる。その詳しい説明は後述する。

以下に、前記プレレジスト動作についての説明、及び上記本実施形態に係るシート供給部についての説明をする。

図１及び図５に示すように、シート先端がシートパスセンサ１０４に検知された後の搬送路上の所定位置（プレレジスト位置）Ａに来るタイミングで第一搬送ローラ１０５を一旦停止させて、シート先端の停止位置を確定させる。そして、紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂにシート先端が到着すると予想される時間Ｂ（Ｂ＝（紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂまでの距離Ｃ）／（紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂに到達するまでの第一搬送ローラ１０５のシート搬送速度β））を想定して、第一搬送ローラ１０５を再スタートさせる制御を行う。このシートの給送が連続給送である場合には、前のシートの後端が紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂを抜けたあと時間Ｊたったところで、次のシートの先端が紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂに到達するように再スタートを行う。このようなプレレジスト動作を行うことで、前述したシート給送部におけるシート先端位置のばらつきを補正している。

ここで、図６に示すように、所定紙間長さをＫ、速度βから速度αに減速する時間をＬ、減速しているシートが時間Ｌの間に移動する距離をＭ、プレレジスト位置Ａから予定通りの時間Ｂで紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂに到達した場合に減速を開始する減速位置Ｎと紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂとの距離をＰとすると、前記時間Ｊは、Ｊ＝（Ｋ＋Ｍ＋Ｐ）／α−Ｌ−Ｐ／βで表される。

しかしながら、図１に示すように、プレレジスト位置Ａから紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂに至るまでにシートは屈曲パスを通ってくるため、該シート先端がプレレジスト位置Ａから紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂに至るまでの実際の時間は前述の予想時間Ｂに対して多少ばらついてしまい、このばらつきによって僅かな紙間のずれが生じてしまう。そこで、図７及び図８に示すように、実際の紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂへの到達時間と前述の予想時間Ｂとのずれ時間Ｑを、減速する位置をエリアＲ（紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂとスキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂの間のエリア）の範囲内で移動させることで、すなわちプロセススピードより速い搬送速度βからプロセススピードである搬送速度αへ減速するタイミングを変化させることで、前述の紙間のずれを補正する。詳しくは、実際の紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂへのシート先端の到達時間が予想時間Ｂより時間Ｑだけ早い場合は図７に示すように減速位置Ｎと紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂとの距離をＰ−Ｑ×βとし、時間Ｑだけ遅い場合は図８に示すように減速位置Ｎと紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂとの距離をＰ＋Ｑ×βにすることで、上記時間Ｊで表される式に基づいて、プレレジスト動作以降に生じる前述の紙間のずれを補正する。これにより、プレレジスト動作後に僅かな紙間のずれが生じてしまうような場合であっても、該僅かな紙間のずれを補正することができ、該紙間のずれによる生産性の低下を防ぐことができる。

次に、シートの斜行を補正する制御について詳しく説明する。シート先端は斜行補正ユニットを構成する搬送回転体としてのスキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂに挟持され、該スキュー補正ローラ下流側近傍にある第一検知手段としての補正センサ２０１ａ，２０１ｂによって斜行量が検出される。その後、解除ソレノイド２０４ａ，１０７ａ（シートのサイズによっては解除ソレノイド１０５ａ，１０８ａも）を動作させ、前記スキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂより上流側の各搬送ローラの圧を解除する。次にシートの先端が斜行補正エリアＴ（補正センサ２０１ａ，２０１ｂとセンサ２０２，２０３の間のエリア）にある時に、先行しているシート先端側のスキュー補正ローラを一時的に補正量だけ減速させる。なお、スキュー補正ローラは駆動モータ（ステッピングモータ）によって回転駆動するが、前述の如くして先行しているシート先端側のスキュー補正ローラを一時的に減速させることで斜行補正を行うのは、短時間でステッピングモータを加速させ、その後、もとの速度にもどすように減速させると、該モータが脱調して止まる可能性が高くなるためであり、これを避けるために、前述の如く減速した後、もとの速度にもどすような制御を行うのである。

こうすることで、シートの斜行が補正される。このスキュー補正ローラによる斜行補正時は、前述したようにスキュー補正ローラより上流側の各搬送ローラは圧が解除されているので、抵抗なくシートの斜行が補正される。本実施形態では、前記スキュー補正ローラ２００ａ及び補正センサ２０１ａと、前記スキュー補正ローラ２００ｂ及び補正センサ２０１ｂを、それぞれシート搬送方向と直交する幅方向の同軸線上であって、幅方向中央を基準に対称位置に配置しているので、補正センサ２０１ａ，２０１ｂでの差の分をそのままスキュー補正ローラの回転の差とすればよく、これによりシートの斜行補正量を算出するための複雑な計算が不要である。

次に、シートの先端が先端検知センサ２０２とＣＩＳセンサ２０３に到達したところで、該シートの先端位置（搬送方向先端位置）と横端位置（幅方向側端位置）を検出し、該位置検出情報を制御部１３０に送る。その情報に基づいて前記シートの所望位置に画像が形成されるように、感光体ドラム１２に対するレーザー部５による書き込み位置をずらし、該レーザー部５により感光体ドラム１２を走査して画像を形成する。そして、前述の如くして紙間が補正され、更には斜行が補正されたシートが転写位置（記録位置）に送り込まれ、該シートに対して前記感光体ドラム１２上の画像が転写されるので、感光体ドラム上の画像をシートに対して精度よく転写することができる。

上述したように、本実施形態によれば、プレレジスト動作後にシート先端を停止させることなく動的にシートの斜行補正を行う場合であっても、シートへの高精度な書き込みを維持しつつ、生産性の低下を防ぐことができ、すなわちシートへの高精度な書き込み位置と、生産性を両立できる。シートを連続給送するような場合であっても、記録位置に送り込まれるシートは、前述の如く紙間が補正され、更には斜行が補正されるので、シートへの高精度な書き込みが維持され、且つ生産性が低下することなく安定している。

また、本実施形態では、前述したように、スキュー補正ローラによるシートの斜行補正動作の前に、スキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂの搬送速度は、プロセススピードより速い第一の速度βからプロセススピードである速度αに減速されているので、該速度αよりも速い第一の速度βのままで、シートの斜行補正をする場合に比べて、より高精度にシートの斜行を補正できる。具体的に例示して説明すると、速度αを３８０ｍｍ／ｓ、速度βを１０００ｍｍ／ｓとした場合に、駆動モータ（ステッピングモータ）３０７ａ，３０７ｂを回転数３０００ＰＰＳで駆動すると、補正可能分解能はそれぞれ０．１２７ｍｍ／ｓｔｅｐ、０．３３３ｍｍ／ｓｔｅｐと大きく精度が異なる。このため、前述したように、斜行補正の前に減速した方が、より高精度にシートの斜行を補正できる。

更にここで、前述した紙間補正制御において、シートが斜行していた場合の紙間の補正制御について図９〜図１３を用いて説明する。なお、ここでは、具体的な数値を例示し、すなわちＡ４サイズのシートを用いて、α＝３８０ｍｍ／ｓ、９２ＰＰＭ（Ａ４）、シート間は３７．８ｍｍ、スキュー補正ローラ位置において２００ａ側が２００ｂ側よりも５ｍｍ進んでいる場合を例示して説明する。

もしも、図１０及び図１１に示すように、紙間制御センサが幅方向中央一ヶ所（紙間制御センサ３１７）だった場合は、図１０のように、エリアＲを過ぎたところでシート幅方向中央でのシートＳ１後端とシートＳ２先端の間隔が３７．８ｍｍになっている。しかしながら、シートＳ２において進んでいるシート先端側のスキュー補正ローラ２００ａをスキュー補正ローラ２００ｂ側に対してエリアＴで５ｍｍ遅らせることで斜行を補正した後は、図１１のように、シート幅方向中央でのシートＳ１後端とシートＳ２先端の間隔が広がってしまい（最大シートＳ１，Ｓ２間隔は４０．３ｍｍになってしまい）、このままでは９１ＰＰＭとなり生産性が低下してしまう。

そこで、本実施形態では、図９及び図１２〜図１３に示すように、シート幅方向において、スキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂと同じ奥行き位置に２か所の紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂを設けている。すなわち、紙間制御センサ３１７ａ，３１７ｂは、シート幅方向の同軸線上に設けただけでなく、同様にシート幅方向の同軸線上に設けた各スキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂのシート搬送方向の同一直線上にそれぞれ設けている。この構成によれば、シート幅方向中央のシートＳ１，Ｓ２間隔を基準にするのではなく、シートＳ２先端を遅れて検知した方の紙間制御センサ３１７ｂ（幅方向一方側）でのシートＳ１，Ｓ２間隔を基準に、該シートＳ１，Ｓ２の間隔を調整することで（スキュー補正ローラ２００ａ，２００ｂと同じ奥行き位置なので複雑な計算が不要）、図１２のようにエリアＲを過ぎたところでは、スキュー補正ローラ２００ｂ側のシートＳ１，Ｓ２間隔は３７．８ｍｍ、シート幅方向中央ではシートＳ１，Ｓ２間隔が３５．３ｍｍになる。その後、シートＳ２において進んでいるシート先端側のスキュー補正ローラ２００ａをスキュー補正ローラ２００ｂ側に対してエリアＴで５ｍｍ遅らせることで斜行を補正した後は、図１３のようにスキュー補正ローラ２００ｂ側のシートＳ１，Ｓ２間隔は３７．８ｍｍのままであり、すなわちシート間隔が安定して９２ＰＰＭとなり、シートへの高精度な書き込み位置と、生産性を両立できる。

なお、前述した実施形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばプリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良く、該画像形成装置におけるシート給送部に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また前述した実施形態では、記録方式として電子写真方式を例示したが、これに限定されるものではなく、例えばインクジェット方式等の他の記録方式であっても良い。

本実施形態に係る複写機の概略構成を示す模式断面図 前記複写機における画像形成ユニットの模式正面図 前記画像形成ユニットの要部側断面図 前記複写機における２つのユニットの側断面図 シート給送時におけるシートの先端及び後端の位置関係等について表したダイアグラム 図５に示すダイアグラムの部分拡大図 図５に示すダイアグラムの部分拡大図 図５に示すダイアグラムの部分拡大図 本実施形態に係る複写機における転写位置手前の斜行補正ユニットと紙間制御ユニットを示す上面図 紙間制御ユニットのセンサが１つである場合の示す上面図 紙間制御ユニットのセンサが１つである場合の示す上面図 本実施形態に係る複写機における転写位置手前の斜行補正ユニットと紙間制御ユニットを示す上面図 本実施形態に係る複写機における転写位置手前の斜行補正ユニットと紙間制御ユニットを示す上面図 従来の装置の要部を示す図 従来の装置の要部を示す図 従来の装置の要部を示す図 従来の装置の要部を示す図

符号の説明

α，β，γ …搬送速度
１０５ …第一搬送ローラ
１０７ …レジスト前ローラ
１３０ …制御部
２００ａ，２００ｂ …スキュー補正ローラ（搬送回転体）
２０１ａ，２０１ｂ …補正センサ（第一検知手段）
２０２ …先端検知センサ
２０３ …ＣＩＳセンサ
２０４ …第二レジ前ローラ
３０７ａ，３０７ｂ …駆動モータ
３０９ …転写前駆動ローラ
３１４ …転写前従動ローラ
３１５ａ，３１５ｂ …スキュー補正従動ローラ
３１７ａ，３１７ｂ …紙間制御センサ（第二検知手段）

Claims (2)

1. シートに画像を記録する記録位置に対して、シートの斜行を補正しつつ該シートを送り込む斜行補正ユニットと、
   前記斜行補正ユニットよりもシート搬送方向上流側に設けられ、前記記録位置におけるシートの搬送速度αよりも速い搬送速度βから前記搬送速度αまで減速させるタイミングを変化させることで、先のシート後端と次のシート先端の間隔を制御する紙間制御ユニットと、
   を有し、
   前記斜行補正ユニットは、独立に速度制御可能な複数の搬送回転体をシート搬送方向と直交する幅方向の同軸線上に有し、該複数の搬送回転体の速度差を用いてシートの斜行を補正するように構成され、
   前記紙間制御ユニットは、シート先端を検知する紙間制御センサを、シート搬送方向と直交する幅方向の同軸線上で、且つ、前記斜行補正ユニットが有する各搬送回転体に対してシート搬送方向の同一直線上の２ヶ所に有し、
   前記紙間制御ユニットは、シート先端を遅く検知した紙間制御センサの検知情報に基づいて、該シート先端を遅く検知した紙間制御センサを通る前記同一直線上での先のシート後端と次のシート先端の間隔を所定紙間長さにするように制御し、
   前記斜行補正ユニットは、先行しているシート先端側の搬送回転体を一時的に減速させてシートの斜行を補正することを特徴とするシート供給装置。
2. シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にシートを送り込むシート供給部と、を有する画像形成装置において、前記シート供給部として請求項１に記載のシート供給装置を有することを特徴とする画像形成装置。

Images