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技術 画像形成装置および画像形成システム

出願人 株式会社リコー
発明者 山本和也
出願日 2015年6月5日 (5年6ヶ月経過) 出願番号 2015-115097
公開日 2016年5月16日 (4年7ヶ月経過) 公開番号 2016-081029
状態 特許登録済
技術分野 電子写真におけるカウンタ・両面複写 電子写真における紙送り 電子写真における制御・管理・保安 シートの整合・反転
主要キーワード 機能ブロック回路 所要時間差 所要移動 外周側表面 円板カム 水平搬送状態 ガイドローラ対 端部位置情報
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年5月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (14)

課題

表面と裏面の相対的な画像位置精度を高精度に合わせられる画像形成装置および画像形成システムを提供する。

解決手段

給紙部と、画像形成部と、レジストローラ対38を含む第1の用紙搬送部37と、用紙反転部と、第2の用紙搬送部と、用紙側端部位置読取部80と、用紙側端部位置記憶部97と、レジストローラ対38を用紙搬送方向Yと直角方向に移動可能なサイドレジストレーション補正機構部70と、補正機構部の移動量を算出する本体制御部90とを備え、用紙側端部位置読取部80は、用紙Sの第1面の用紙側端部位置P1を検知するとともに、反転された用紙Sの第2面の用紙側端部位置P2を検知し、本体制御部90は、P1とP2の偏差ΔXを算出し、ΔXをレジストローラ対38の移動量として、サイドレジストレーション補正機構部70を制御する。

概要

背景

プリンタ複写機等の画像形成装置は、給紙部と用紙搬送部と画像形成部などを有し、給紙部により用紙を用紙搬送路補給し、用紙搬送部により補給された用紙を用紙搬送路に沿い画像形成部に向かって搬送し、画像形成部により用紙に画像形成するように構成され、特に、サイドレジストレーション補正機構部を備えていることが知られている(例えば、特許文献1参照)。

特許文献1に開示された画像形成装置では、実際に用紙に画像が出力される用紙搬送方向の画像出力位置よりも所要上流位置で、かつ用紙搬送方向と直交する方向の一方側において、用紙の側端部位置を検知し、検知した情報に基づき、用紙を搬送する用紙搬送部を用紙搬送方向と直交方向に動かし、用紙側端部をサイド方向基準位置に一致させることにより、用紙に対して画像形成位置を高精度に位置合わせした状態に画像形成することができる片面画像形成用のサイドレジストレーション補正機構部を備えている。

概要

表面と裏面の相対的な画像位置精度を高精度に合わせられる画像形成装置および画像形成システムを提供する。給紙部と、画像形成部と、レジストローラ対38を含む第1の用紙搬送部37と、用紙反転部と、第2の用紙搬送部と、用紙側端部位置読取部80と、用紙側端部位置記憶部97と、レジストローラ対38を用紙搬送方向Yと直角方向に移動可能なサイドレジストレーション補正機構部70と、補正機構部の移動量を算出する本体制御部90とを備え、用紙側端部位置読取部80は、用紙Sの第1面の用紙側端部位置P1を検知するとともに、反転された用紙Sの第2面の用紙側端部位置P2を検知し、本体制御部90は、P1とP2の偏差ΔXを算出し、ΔXをレジストローラ対38の移動量として、サイドレジストレーション補正機構部70を制御する。

目的

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、用紙の両面に画像を形成する機械幅の小さい機械であっても、表面と裏面の相対的な画像位置精度を高精度に合わせられる画像形成装置および画像形成システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

用紙を用紙搬送路へ給紙する給紙部と、前記用紙搬送路上を搬送される用紙に画像を形成する画像形成部と、前記用紙搬送路の、前記画像形成部による画像形成位置よりも上流位置に配置され、前記用紙を用紙搬送方向に沿って搬送するレジストローラ対を含む第1の用紙搬送部と、前記用紙の第1面に前記画像形成部により画像を形成後、前記用紙を反転させる用紙反転部と、前記反転された前記用紙を前記第1の用紙搬送部に引き継がれるように搬送する第2の用紙搬送部と、前記第1の用紙搬送部の近傍に配置された用紙側端部位置読取部と、前記用紙側端部位置読取部により読取った用紙側端部位置を記憶する用紙側端部位置記憶部とを備えた画像形成装置であって、前記第1の用紙搬送部および前記第2の用紙搬送部の中の少なくとも前記レジストローラ対を用紙搬送方向と直交方向に移動可能なサイドレジストレーション補正機構部と、前記サイドレジストレーション補正機構部の移動量を算出する制御手段とを、さらに備え、前記用紙側端部位置読取部は、前記給紙部から前記第1の用紙搬送部へ搬送される前記用紙の第1面の用紙側端部位置を検知するとともに、前記用紙反転部により反転され前記第1の用紙搬送部に引き継がれて搬送される前記用紙の第2面の用紙側端部位置を検知するようになっており、前記制御手段は、前記用紙側端部位置記憶部により記憶された前記第1面の用紙側端部位置と第2面の用紙側端部位置との偏差を算出し、前記偏差をサイドレジストレーション補正量として前記サイドレジストレーション補正機構部を制御するように構成されたことを特徴とする画像形成装置。

請求項2

前記用紙側端部位置読取部は、前記用紙の前記第1面の用紙搬送方向後端側の用紙側端部位置を検知するとともに、前記第2面の用紙側端部の用紙搬送方向前端側の用紙側端部位置を検知するようになっていることを特徴とした請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

請求項1または2に記載の画像形成装置を含んで構成された画像形成システム

技術分野

0001

本発明は、用紙の両面に画像を形成する画像形成装置および画像形成システムに関する。

背景技術

0002

プリンタ複写機等の画像形成装置は、給紙部と用紙搬送部と画像形成部などを有し、給紙部により用紙を用紙搬送路補給し、用紙搬送部により補給された用紙を用紙搬送路に沿い画像形成部に向かって搬送し、画像形成部により用紙に画像形成するように構成され、特に、サイドレジストレーション補正機構部を備えていることが知られている(例えば、特許文献1参照)。

0003

特許文献1に開示された画像形成装置では、実際に用紙に画像が出力される用紙搬送方向の画像出力位置よりも所要上流位置で、かつ用紙搬送方向と直交する方向の一方側において、用紙の側端部位置を検知し、検知した情報に基づき、用紙を搬送する用紙搬送部を用紙搬送方向と直交方向に動かし、用紙側端部をサイド方向基準位置に一致させることにより、用紙に対して画像形成位置を高精度に位置合わせした状態に画像形成することができる片面画像形成用のサイドレジストレーション補正機構部を備えている。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、特許文献1に開示された画像形成装置は、用紙を搬送方向に搬送する手段として、上下一対に、かつ用紙を搬送方向と略直角方向に複数対に配列され、用紙を上下方向より挟圧して回転することにより用紙を画像形成部へ搬送する複数のローラ対が備えているから、サイドレジストレーション補正機構部は、用紙を搬送している複数のローラ対の中、少なくとも1つのローラ対がシフトローラとなり、かつ他のローラ対が用紙を挟圧しないように離間する構成(離間ローラ)である必要がある。

0005

画像形成装置が、給紙ローラから画像形成部である転写ローラまでの搬送経路長が、その機械で規定されている搬送可能な最大用紙長さよりも長く、かつ給紙ローラと転写ローラを除き用紙が跨ぐ位置に複数の搬送ローラ対が配置される構成では、複数の搬送ローラ対は、全部が上記シフトローラであるか、一部が離間ローラ機構として構成されていなければ用紙を搬送方向と直交方向に移動させることはできない。

0006

そのため、給紙から転写ローラまでの搬送経路を長くする必要があり、搬送経路の長さ分機械幅が大きくなってしまう。具体的には、最近では機械で規定されている搬送可能な用紙長さはSRA3、13"×19"のような大きい用紙サイズであることも多くなっている。

0007

また、機械幅を決める要因の一つである作像系転写定着)の大きさ・配置も、画像品質寿命生産性等の要求があり極端に小さくしたり、機械の片側に寄せたり、ということも通常困難である。

0008

上記理由より、サイドレジストレーション補正機構部を小さい機械幅の中には搭載できない、という問題があった。

0009

近年、機械幅の小さなライトプロダクション層でも高精度な画像位置精度を要求されている。この高精度な画像位置精度とは、用紙の各面毎の絶対的な画像位置精度がズレないこと、および表面と裏面の相対的な画像位置精度(表裏精度)がズレないことの二つに大別される。特許文献1に開示された画像形成装置にあっては、用紙の各面毎の絶対的な画像位置精度がズレないようにするサイドレジストレーション補正を行うものである。

0010

通常カラー画像電子写真方式で形成する際の構成として一般的に搭載される中間転写方式では、カラー画像を形成するため、中間転写ベルト上にYMCK各色のトナーを乗せていく必要があり、直接転写方式よりも時間が掛かる。そのため通常、用紙が転写ローラに搬送されてくる時間に間に合うよう、前もって書き込み準備をはじめる必要がある。

0011

したがって、特許文献1に開示された画像形成装置のサイドレジストレーション補正機構部では、用紙の端部位置を検知してその端部位置情報に基づき、書き込む画像の位置を調整する方式を採用しており、この方式では、画像の書き込み準備をするには時間的に間に合わないため、生産性を極端に落とす必要がある。

0012

すなわち、通常カラー画像を形成する電子写真方式で、高生産性を維持したまま高精度な画像位置精度が必要な場合には、書き込む画像の位置を調整するのではなく、用紙の位置を画像に合わせる方式(メカレジ方式)とする必要がある。

0013

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、用紙の両面に画像を形成する機械幅の小さい機械であっても、表面と裏面の相対的な画像位置精度を高精度に合わせられる画像形成装置および画像形成システム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

0014

本発明に係る画像形成装置は、上記目的達成のため、用紙を用紙搬送路へ給紙する給紙部と、前記用紙搬送路上を搬送される用紙に画像を形成する画像形成部と、前記用紙搬送路の、前記画像形成部による画像形成位置よりも上流位置に配置され、前記用紙を用紙搬送方向に沿って搬送するレジストローラ対を含む第1の用紙搬送部と、前記用紙の第1面に前記画像形成部により画像を形成後、前記用紙を反転させる用紙反転部と、前記反転された前記用紙を前記第1の用紙搬送部に引き継がれるように搬送する第2の用紙搬送部と、前記第1の用紙搬送部の近傍に配置された用紙側端部位置読取部と、前記用紙側端部位置読取部により読取った用紙側端部位置を記憶する用紙側端部位置記憶部とを備えた画像形成装置であって、前記第1の用紙搬送部および前記第2の用紙搬送部の中の少なくとも前記レジストローラ対を用紙搬送方向と直交方向に移動可能なサイドレジストレーション補正機構部と、前記サイドレジストレーション補正機構部の移動量を算出する制御手段とを、さらに備え、前記用紙側端部位置読取部は、前記給紙部から前記第1の用紙搬送部へ搬送される前記用紙の第1面の用紙側端部位置を検知するとともに、前記用紙反転部により反転され前記第1の用紙搬送部に引き継がれて搬送される前記用紙の第2面の用紙側端部位置を検知するようになっており、前記用紙側端部位置記憶部により記憶された前記第1面の用紙側端部位置と第2面の用紙側端部位置との偏差を算出し、前記偏差をサイドレジストレーション補正量として前記サイドレジストレーション補正機構部を制御するように構成されている。

発明の効果

0015

本発明によれば、用紙の両面に画像を形成する機械幅の小さい機械であっても、表面と裏面の相対的な画像位置精度を高精度に合わせられる画像形成装置および画像形成システムを提供することができる。

図面の簡単な説明

0016

本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の一の動作状態を示す概略の縦断面図である。
図1の画像形成装置の他の動作状態を示す概略の縦断面図である。
図1の画像形成装置のサイドレジストレーション補正機構部について、機能ブロック回路を含んで示す概略平面図である。
本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の本体制御部の機能ブロック図である。
本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置全体の機能ブロック図である。
本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の本体制御部が両面印刷モードにおいてサイドレジストレーション補正を行う動作を示す概略のフロー図である。
本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置の一の動作状態を示す概略の縦断面図である。
図7の画像形成装置の他の動作状態を示す概略の縦断面図である。
図7の画像形成装置のサイドレジストレーション補正機構部について、第1面印刷時のサイドレジストレーションを説明するための機能ブロック回路を含んで示す概略平面図である。
図7の画像形成装置のサイドレジストレーション補正機構部について、第2面印刷時のサイドレジストレーションを説明するための機能ブロック回路を含んで示す概略平面図である。
本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置の本体制御部の機能ブロック図である。
本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置全体の機能ブロック図である。
本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置の本体制御部が両面印刷モードにおいてサイドレジストレーション補正を行う動作を示す概略のフロー図である。

実施例

0017

以下、本発明の画像形成装置に係る実施の形態として、四連タンデム型中間転写方式のプリンタ装置に適用した場合について図面を参照して説明する。

0018

[第1の実施の形態]
図1図3に示すように、第1の実施の形態に係るプリンタ装置1は、ケーシング2内に、4色の作像ステーションからなる画像形成部10と、給紙部30と、第1の用紙搬送部37と、定着部46と、用紙反転部50と、第2の用紙搬送部60とを備え、さらに、特徴として、サイドレジストレーション補正機構部70と、用紙側端部位置読取部80と、本体制御部90とを備えている。以下詳述する。

0019

図1に示すように、画像形成部10は、後述する中間転写ベルト18の上側展張面張架面)に沿って並設された4色分の潜像担持体である感光体11Y,11M,11C,11Kを有している。さらに、画像形成部10は、各感光体11に1色のトナー像を形成するトナー像形成部12〜16と、各感光体11に形成したトナー像を担持する中間転写体である中間転写ベルト18と、中間転写ベルト18に4層に担持された4色分のトナー像を用紙Sに二次転写させる二次転写ローラ25とを有している。なお、感光体の符号に付記したYはイエロー、Mはマゼンタ、Cはシアン、Kはブラックを示す。

0020

トナー像形成部12〜16は、例えば、イエローの作像ステーションの構成を代表して説明すると、感光体11の回りにはその回転方向順に、感光体の表面を帯電させる帯電手段としての帯電器12、露光手段としてのレーザ走査ユニット13、現像手段としての現像ユニット14、感光体11に対応して設けられ中間転写ベルト18の上側展張面(張架面)を感光体11に押し付け一次転写ローラ24、感光体11の表面に付着する転写残トナーを除去する感光体クリーニングユニット15、および感光体の表面を除電する除電手段としてのクエンチングランプ16を含んでいる。他色の作像ステーションにおいても同様である。

0021

中間転写ベルト18は、無端状に形成され、複数の支持部材としての第1〜第4の張架ローラ19,20,21,22でエンドレス走行可能に支持されている。第2の張架ローラ20に対向する部位にはベルトクリーニングユニット23が設けられている。第4の張架ローラ22の下側には、回転フリーに設けられた前述した二次転写ローラ25が用紙Sを中間転写ベルト18に押圧するようになっている。

0022

二次転写ローラ25よりも用紙搬送方向下流側にベルト搬送ユニット44が設けられ、さらによりも用紙搬送方向下流側に、用紙Sに転写されたトナー像を定着させる定着部46が設けられている。

0023

したがって、潜像担持体である感光体11Y,11M,11C,11Kに表面にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナー像が形成され、4色のトナー像が中間転写体である中間転写ベルト18の外周側表面に4層のトナー像として一次転写され、4層のトナー像が用紙Sに二次転写され、定着部46によって加熱・加圧されることにより4層のトナー像が用紙Sに定着し、もって印刷が行われるようになっている。

0024

給紙部30は、ケーシング2内の下部に3段に設けられた第1〜第3の給紙ホッパ31,32,33と、各給紙ホッパに付設されており、各給紙ホッパに収容された用紙Sを一葉ずつ繰り出すピックアップローラ34および給紙ローラ対35と、一の給紙ホッパから繰り出された用紙Sを上方に設けられた後述する第1の用紙搬送部37に引き継ぐように上方へ搬送する上送り用紙搬送部としての上送りローラ対36,36,36とを備えている。用紙Sは、転写紙又は樹脂フィルムなどからなる。

0025

ユーザが、本体制御部90やネットワーク接続されシステム構成された図示しないPC等の入力端末より、第1〜第3の給紙ホッパ31,32,33の中から使用する一の給紙ホッパを選択することにより、選択された給紙ホッパに収容された用紙Sが、一葉ずつ後述する第1の用紙搬送部37に引き継ぐように上方へ搬送されるようになっている。

0026

画像形成位置、すなわち二次転写位置である二次転写ローラ25と中間転写ベルト18との転圧面を通るほぼ水平面上の用紙搬送方向所要上流側に、第1の用紙搬送部37として、レジストローラ対38と、レジストローラ対38よりも用紙搬送方向上流側に中継ローラ対39とを備えている。

0027

中継ローラ対39およびレジストローラ対38は、所要の間欠回転を行うように設けられ、上送りローラ対36,36,36により搬送される用紙Sを順次に受け取り、二次転写ローラ25による用紙Sに対する二次転写位置に向かって用紙搬送方向に沿って搬送するようになっている。

0028

用紙反転部50として、定着部46よりも用紙搬送方向下流側で水平方向および下方向に配列された複数のガイドローラ対53と、最上流位置のガイドローラ対53の下流側直後の位置に設けられた分岐爪51と、下方に配列されたガイドローラ対53の下方側に設けられたスイッチバックローラ対52とを備えている。

0029

スイッチバックローラ対52は、用紙Sの搬送に合わせて一方向の所要の間欠回転と他方向の所要の間欠回転とを行うように設けられている。ガイドローラ対53も用紙Sの搬送に合わせて所要の間欠回転を行うように設けられている。

0030

分岐爪51は、用紙搬送方向上流側に向いている爪先端部51aを挟んで上側傾斜面と下側傾斜面を有する楔状であり、図示しないアクチュエータにより爪先端部51aを昇降する。分岐爪51は、片面印刷モードのときには、爪先端部51aを最上流位置のガイドローラ対53の用紙搬送面よりも下側に位置される。

0031

これにより、用紙Sは、分岐爪51の上側傾斜面を乗り越えて上側傾斜面に対し同レベルの高さで搬送方向下流側のガイドローラ対53、排紙ローラ対54に向かい、排紙ローラ対54により排紙トレイ55上に排出される。

0032

また、分岐爪51は、両面印刷モードのときには、片面印刷が終えた時点では、爪先端部51aを最上流位置のガイドローラ対53の用紙搬送面よりも上側に位置される。分岐爪51は、両面印刷が終えた時点では、爪先端部51aを最上流位置のガイドローラ対53の用紙搬送面よりも下側に位置される。

0033

これにより、用紙Sは、片面印刷が終えた時点では、分岐爪51により下方へ案内されてスイッチバックローラ対52に向かい、スイッチバックローラ対52を通過する直前に、スイッチバックローラ対52が回転を停止し反転するとともに図示しない反転ガイドにより用紙を上下反転した水平搬送状態になり、後述する第2の用紙搬送部60に向かうようになっている。さらに、用紙Sは、両面印刷が終えた時点では、片面印刷モードのときと同様に、爪先端部51aを最上流位置のガイドローラ対53の用紙搬送面よりも下側に位置される。

0034

第2の用紙搬送部60は、二次転写が行われる用紙搬送面の所要下側の高さにおいて用紙搬送面に沿って間隔を置いて所要の間欠回転を行うように複数の搬送ローラ対(以下、搬送ローラ対60という)を備えている。

0035

複数の搬送ローラ対60は、スイッチバックローラ対52により反転された用紙の搬送を順次に受け継いで、第1の用紙搬送部37を構成している中継ローラ対39およびレジストローラ対38に引き継がれるように搬送する。

0036

したがって、片面印刷モードで印刷を行う場合には、第1〜第3の給紙ホッパ31,32,33の中の、選択された給紙ホッパのピックアップローラ34および給紙ローラ対35が当該給紙ホッパ内の用紙Sを一葉繰り出し、上送りローラ対36,36,36が該一葉の用紙Sを上方へ搬送する。

0037

次いで、中継ローラ対39およびレジストローラ対38が引き継いで用紙Sを搬送し、二次転写ローラ25が用紙Sを中間転写ベルト18に押圧することにより、中間転写ベルト18に4層に担持された4色分のトナー像が用紙Sに二次転写され、定着部46が4色分のトナー像を用紙Sに定着し、その後、排紙トレイ55上に排出するようになっている。

0038

また、両面印刷モードで印刷を行う場合には、上記の片面印刷モードのように、先ず第1面に印刷を行い(図1参照)、その後、用紙反転部50が用紙Sを反転し、反転した用紙Sを複数の搬送ローラ対60が順次に引き継いで搬送し、次いで、第1の用紙搬送部37である中継ローラ対39およびレジストローラ対38が搬送を引き継ぐ(図2参照)。

0039

その後は、用紙Sの第2面に対し、上述した片面印刷モードで印刷を行う場合と同様に、中間転写ベルト18に形成された4色分のトナー像の用紙Sに二次転写しさらに定着を行い、排紙トレイ55上に排出するようになっている。

0040

図4は、プリンタ装置1の本体制御部90の機能ブロック図であり、図5は、プリンタ装置1全体の機能ブロック図である。本体制御部90は、本発明の制御手段である。

0041

図4に示すように、本体制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91と、固定されたデータの記憶を行うROM(Read Only Memory)92と、一時的にデータを記憶するRAM(Random Access Memory)93と、入力インターフェース95と、出力インターフェース96と、を有している。

0042

ROM92には、CPU91が制御を実行するためのプログラムを格納している。RAM93は、CPU91がプログラムを実行する際の作業エリアになる。本体制御部90は、通信手段などを備えていてもよい。この本体制御部90は、プリンタ装置1の制御を統括するようになっている。

0043

例えば、ROM92には、上述する本実施の形態に係るサイドレジストレーション補正制御を含むプリンタ装置1を制御する制御用プログラムなどが記憶され、記憶装置として機能するようになっている。CPU91は、このROM92に記憶された制御プログラムに基づいて演算処理を実行するようになっている。また、RAM93は、CPU91による演算結果や、後述する操作部84から入力されたデータ等を一時的に記憶するようになっている。

0044

CPU91、RAM93およびROM92などは、バス94を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース95および出力インターフェース96と接続されている。

0045

図4図5に示すように、本体制御部90の入力インターフェース95には、用紙側端部位置読取部80と、第1の検知センサ81と、第2の検知センサ82と、操作部84と、その他のセンサ98と、外部通信機器99が接続されている。入力インターフェース95には、これら入力手段の検出信号または指示信号が入力されるようになっている。

0046

また、本体制御部90の出力インターフェース96には、画像形成部10と、定着部46と、給紙部30である第1〜第3の給紙ホッパ31,32,33と、上送りローラ対36と、第1の用紙搬送部37と、用紙反転部50と、排紙ローラ対54と、第2の用紙搬送部60と、サイドレジストレーション補正機構部70、および用紙側端部位置記憶部97のそれぞれの制御対象部、並びにパネル表示部83とが接続されている。

0047

用紙側端部位置記憶部97は入力インターフェース95にも接続されている。本体制御部90は、入力インターフェース95から入力した検出信号に基づいて演算等を行い、出力インターフェース96を介してこれらの制御対象部に対する各種制御を実行するようになっている。

0048

用紙側端部位置記憶部97は、不揮発性メモリからなり、第1面および第2面の用紙側端部位置P1,P2の位置情報を記憶する。用紙側端部位置記憶部97は、本体制御部90に含まれるように設けられてもよい。

0049

本実施の形態では、図1に示すように、ケーシング2上面に入力表示ユニット85が備えられ、入力表示ユニット85に一纏めに、パネル表示部83と、操作部84と、本体制御部90と、用紙側端部位置記憶部97とが備えられている。

0050

本実施の形態は、両面印刷モードで印刷を行う場合において、サイドレジストレーション補正を行うことに特徴がある。本実施の形態に係るサイドレジストレーション補正は、図1図6を参照し、以下に順次に説明する。このサイドレジストレーション補正とは、用紙の第1面と第2面との相対的な画像位置精度(表裏精度)がズレないように補正すること意味している。サイドレジストレーション補正は、片面印刷モードで印刷を行う場合には適用しない。

0051

図3は、本実施の形態に係るプリンタ装置1の本体制御部90が両面印刷モードにおいてサイドレジストレーション補正の制御を行う機能ブロック図を含むサイドレジストレーション補正機構部70の概略の平面図である。

0052

図3に示すように、本実施の形態に係るプリンタ装置1のサイドレジストレーション補正は、サイドレジストレーション補正機構部70と、用紙側端部位置読取部80と、第1の検知センサ81と、第2の検知センサ82と、本体制御部90との連携により実現されている。

0053

サイドレジストレーション補正機構部70は、ケーシング2内であってかつ印刷が行われる用紙搬送路の側方において用紙搬送路に沿う立面状に固定して設けられた側面板71と、側面板71と用紙搬送路との間において、側面板71と平行な面となるようにかつ側面板71に一端を固定され他端を用紙搬送方向と直交する方向に張り出した複数のガイド72に案内される移動板73と、を備えている。

0054

さらに、サイドレジストレーション補正機構部70は、側面板71と移動板73との間で側面板71に固定されたロータリーアクチュエータ74と、ロータリーアクチュエータ74の出力軸に固定された円板カム75と、両端が側面板71と移動板73に固定連結されている複数の引張ばね76と、を備えている。

0055

円板カム75は、ロータリーアクチュエータ74により一方向に所定回転角度回動されることにより、移動板73を側面板71から離れる方向に所要移動量だけ押圧移動するようになっている。このとき、引張ばね76は長さが伸びていき、元の長さに縮小しようとする力を増大していく。ロータリーアクチュエータ74は、サイドレジストレーション補正が終わると、元位置に回動していく。このとき、引張ばね76が、元の長さに縮小しようとする力を発揮することにより、移動板73が元位置に復帰するようになっている。

0056

図1図3に示すように、移動板73は、第1の用紙搬送部である中継ローラ対39とレジストローラ対38の支軸である回転軸39a,38a、並びに第2の用紙搬送部である複数の搬送ローラ対60の支軸である図示しない回転軸をそれぞれ回転可能に支持している。

0057

また、移動板73には、本体制御部90により回転を制御されるモータ40が設けられ、モータ40が歯車列41を介して回転軸39a,38aを回転するようになっている。また、モータ40および歯車列41と同様に設けられる、図示しないモータが図示しない歯車列を介し、複数の搬送ローラ対60の支軸である回転軸60aを回転するようになっている。

0058

したがって、サイドレジストレーション補正機構部70は、用紙Sの第2面を印刷するべく、用紙Sを搬送中の第1の用紙搬送部である中継ローラ対39とレジストローラ対38、並びに第2の用紙搬送部である複数の搬送ローラ対60を、全部同時に、用紙搬送方向に対して直交する水平方向に所要の移動量だけ移動するようになっている。これにより、用紙の第1面に印刷された画像に、これから印刷しようとする用紙の第2面に印刷位置を精密に合わせ、搬送終了後に元位置に復帰するように構成されている。

0059

用紙側端部位置読取部80は、CIS(Contact Image Sensor)が用いられ、レジストローラ対38の用紙搬送方向下流側近傍に設けられている。本体制御部90は、所要位置に配設されて用紙Sの搬送方向後端位置を検知する第1の検知センサ81の検知信号に基づいて、用紙側端部位置読取部80に対し読取命令の信号を出力するようになっている。用紙側端部位置読取部80は、用紙Sの第1面の用紙側端部の用紙搬送方向後端側でかつ移動板73から離れた側の用紙側端部について、基準位置P0からの距離を第1面の用紙側端部位置P1として検知するようになっている。

0060

また、本体制御部90は、別の所要位置に配設されて用紙Sの搬送方向前端を検知する第2の検知センサ82の検知信号に基づいて、用紙側端部位置読取部80に対し読取命令の信号を出力するようになっている。用紙側端部位置読取部80は、用紙Sの第2面の用紙側端部の用紙搬送方向前端側でかつ移動板73から離れた側の用紙側端部について、基準位置P0からの距離を第2面の用紙側端部位置P2として検知するようになっている。

0061

図1に示すように、第1面の用紙送りをした後に、図2に示すように、第2面の用紙送りをすると、図3に示すように、用紙位置にズレが生じてしまうことで、第1面の用紙側端部位置P1と第2面の用紙側端部位置P2の偏差ΔXが生じる。用紙位置にズレが生じる原因として、搬送路の機械的な精度、搬送ローラ径の不均衡、搬送ローラでのスリップ等があげられる。

0062

なお、第1の検知センサ81と第2の検知センサ82は、用紙側端部位置読取部80に関し、用紙搬送方向の下流側と上流側とに位置調整可能に備えられる。

0063

用紙側端部位置記憶部97は、用紙側端部位置読取部80が読取った、用紙Sの第1面および第2面の用紙側端部位置P1,P2を記憶するようになっている。さらに、用紙側端部位置記憶部97は、偏差ΔXに対応したロータリーアクチュエータ74に付設されたロータリエンコーダから出力される原点位置からの回動角度のデータテーブルを予め測定されて記憶している。

0064

本体制御部90は、用紙側端部位置記憶部97により記憶された用紙Sの第1面の用紙側端部位置P1と、用紙Sの第2面の用紙側端部位置P2との偏差を算出し、偏差をサイドレジストレーション補正機構部70の移動板73のサイドレジストレーション補正量とする。

0065

本体制御部90は、第1の用紙搬送部37による反転された用紙Sの搬送中に第1の用紙搬送部37および第2の用紙搬送部60をサイドレジストレーション補正量だけ移動するように、サイドレジストレーション補正機構部70を制御するように構成されている。

0066

図7は、本体制御部90がプログラムに基づいて実行する両面印刷モードにおけるサイドレジストレーション補正を行う動作を示す概略のフロー図である。

0067

本体制御部90は、プログラムをスタートさせて、第1ないし第3の給紙ホッパ31,32,33の中、ユーザにより使用のために選択された給紙ホッパのピックアップローラ34および給紙ローラ対35と、上送りローラ対36,36,36と、中継ローラ対39とレジストローラ対38とをそれぞれ所要時間差で間欠回転するように制御する。もって、本体制御部90は、用紙Sを印刷位置へ送り込むように、これらの関係する動作手段を制御することにより、給紙・印刷位置への搬送制御を行う(ステップS1)。

0068

次に、本体制御部90は、用紙Sの搬送方向後端位置を検知する第1の検知センサ81の検知信号を入力したときに、用紙側端部位置読取部80が用紙Sの搬送方向後端位置の用紙側端部位置を読み取ることを介して、用紙Sの第1面の用紙搬送方向後端側でかつ移動板73から離れた側の用紙側端部位置P1の検出信号を入力する(ステップS2)。

0069

次に、本体制御部90は、第1面の用紙側端部位置P1の検出データを用紙側端部位置記憶部97に記憶する(ステップS3)。

0070

次に、本体制御部90は、上記の給紙制御に所要にタイミングを合わせて、画像形成部10が中間転写ベルト18に4層のトナー像による第1面用画像を形成し、レジストローラ対38によって二次転写位置に搬送される用紙Sの第1面に4層のトナー像を二次転写し、さらに定着部46により定着を行うように、これらの関係する機能手段を制御する(ステップS4)。

0071

次に、本体制御部90は、分岐爪51の爪先端部51aを最上流位置のガイドローラ対53の用紙搬送面よりも上側に位置するように制御し、用紙Sをスイッチバックローラ対52に向かわせるように制御し、用紙Sがスイッチバックローラ対52を通過する直前に、スイッチバックローラ対52が回転を停止し反転するように制御する。

0072

さらに、本体制御部90は、第2の用紙搬送部である搬送ローラ対60が上下反転した用紙Sを第1の用紙搬送部37へ搬送し、引き続いて中継ローラ対39およびレジストローラ対38が用紙Sを印刷位置へ送り込むように、これらの関係する動作手段を制御することにより、用紙の反転・印刷位置への搬送制御を行う(ステップS5)。

0073

次に、本体制御部90は、用紙Sの搬送方向前端位置を検知する第2の検知センサ82の検知信号を入力したときに、用紙側端部位置読取部80が用紙Sの搬送方向前端位置の用紙側端部位置を読み取ることを介して、用紙Sの第2面の用紙搬送方向前端側でかつ移動板73から離れた側の用紙側端部位置P2の検出信号を入力する(ステップS6)。

0074

次に、本体制御部90は、第2面の用紙側端部位置P2の検出データを用紙側端部位置記憶部97に記憶する(ステップS7)。

0075

次に、本体制御部90は、サイドレジストレーション補正機構部70のサイドレジストレーション補正量として、用紙側端部位置記憶部97に記憶されている第1面の用紙側端部位置P1の検出データと第2面の用紙側端部位置P2の検出データとから偏差ΔX(図4参照)を算出し、用紙側端部位置記憶部97に記憶されているデータテーブルから、偏差ΔXに対応したロータリーアクチュエータ74の回動角度を読み出す。

0076

さらに、本体制御部90は、この回動角度だけロータリーアクチュエータ74を回動するように制御し、もって、第1の用紙搬送部である中継ローラ対39とレジストローラ対38と、第2の用紙搬送部である複数の搬送ローラ対60がそれぞれ偏差ΔY(図4参照)だけ用紙送りをする間に、偏差ΔXを解消するように、サイドレジストレーション補正機構部70の移動を制御する(ステップS8)。

0077

これにより、図4に示すように、用紙Sの第2面は、第1面が通過時の位置に重なるように矢印Aのように斜め移動して、第2面の用紙側端部位置を、先に通過した第1面の用紙側端部位置に正確に一致させることができる。すなわち、用紙Sは、第2面印刷時には反転しており、用紙側端部の位置検出に関し、第1面側の用紙端部位置を読み取るのが後端側で、第2面の用紙端部位置を読み取るのが先端側とするようになっている。このように、第1面の後端の用紙側端部位置=第2面の先端の用紙側端部位置となるように検出するものであるため、表裏の画像位置を高精度に合わせることが可能となる。

0078

図3図4では、レジストローラ対38と中継ローラ対39、及び搬送ローラ対60のシフト移動前の位置が実線で示されている。図4に示すように、レジストローラ対38と中継ローラ対39、及び搬送ローラ対60がサイドレジストレーション補正機構部70によりシフト移動されると、矢印Aのように移動して、第2面の側端位置を、点線で示す先に通過した第1面の側端位置に正確に一致させることができる。

0079

次に、本体制御部90は、用紙の反転・印刷位置への搬送制御に所要にタイミングを合わせて、画像形成部10が中間転写ベルト18に4層のトナー像による第2面用画像を形成し、レジストローラ対38によって二次転写位置に搬送される用紙Sの第2面に4層のトナー像を二次転写し、さらに定着部46により定着を行うように、これらの関係する機能手段を制御する(ステップS9)。

0080

次に、本体制御部90は、分岐爪51の爪先端部51aを最上流位置のガイドローラ対53の用紙搬送面よりも下側に位置するように制御するとともに排紙ローラ対54を回転するように制御する。これにより、用紙Sは、分岐爪51を乗り越えて排紙ローラ対54に向かい、排紙ローラ対54により排紙トレイ55上に排出される(ステップS10)。

0081

本体制御部90は、印刷枚数に対応して上記のステップS1〜S10を繰り返す。

0082

上述した第1の実施の形態では、図1に示すように、第1の用紙搬送部である中継ローラ対39とレジストローラ対38の支軸である回転軸39a,38aと、第2の用紙搬送部である複数の搬送ローラ対60の支軸である回転軸60aとが一枚の移動板73に回転可能に支持されている。

0083

これによれば、移動板73が大きくなり、機械構造的に負担が大きく、移動に大きな力が必要になり、用紙Sの長さが小さくて搬送ローラ対60から外れたときでも搬送ローラ対60をサイドレジストレーション補正する移動を行うようになっているので、小さくしたいという課題が残っている。

0084

また、第1の用紙搬送部37と第2の用紙搬送部60とが本体制御部90により、独立して制御され回転駆動されるものであるため、回転軸39a,38aを支持して移動する手段と、搬送ローラ対60の回転軸を支持して移動する手段とが分かれていた方が機械組付けが容易であり、移動板の移動が容易となる。

0085

そこで、以下に説明する第2の実施の形態では、サイドレジストレーション補正を行う機構部分を、第1の用紙搬送部37に関係する機構部分と第2の用紙搬送部60とに関係する機構部分とに分割した構成としている。

0086

以下の、第2の実施の形態にあっては、第1の実施の形態のプリンタ装置1と同一の構成を有し、その同一の構成について同一の符号を用い説明する。また、第1の実施の形態のプリンタ装置1と異なる第2の実施の形態のプリンタ装置1の特有の構成を差し替えて以下説明とした。

0087

[第2の実施の形態]
図7図10に示すように、第2の実施の形態に係るプリンタ装置1Aは、ケーシング2内に、4色の作像ステーションからなる画像形成部10と、給紙部30と、第1の用紙搬送部37と、定着部46と、用紙反転部50と、第2の用紙搬送部60とを備えている。

0088

さらに、プリンタ装置1Aは、特徴として、サイドレジストレーション補正機構部70Aと、用紙側端部位置読取部80と、本体制御部90Aとを備えている。サイドレジストレーション補正機構部70Aは、第1の用紙搬送部37に関係する機構部分と、第2の用紙搬送部60とに関係する機構部分とに上下に分割されている。以下詳述する。

0089

図7に示すように、画像形成部10は、後述する中間転写ベルト18の上側展張面に沿って並設された4色分の潜像担持体である感光体11Y,11M,11C,11Kと、各感光体11Y,11M,11C,11Kに1色のトナー像を形成するトナー像形成部12〜16と、各感光体11Y,11M,11C,11Kに形成したトナー像を担持する中間転写体である中間転写ベルト18と、中間転写ベルト18に4層に担持された4色分のトナー像を用紙Sに二次転写させる二次転写ローラ25とを有している。なお、感光体の符号に付記したYはイエロー、Mはマゼンタ、Cはシアン、Kはブラックを示す。

0090

トナー像形成部12〜16は、例えば、イエローの作像ステーションの構成を代表して説明すると、感光体11の回りにはその回転方向順に、感光体の表面を帯電させる帯電手段としての帯電器12、露光手段としてのレーザ走査ユニット13、現像手段としての現像ユニット14、感光体11に対応して設けられ中間転写ベルト18の上側展張面を感光体11に押し付ける一次転写ローラ24、感光体11の表面に付着する転写残トナーを除去する感光体クリーニングユニット15、および感光体の表面を除電する除電手段としてのクエンチングランプ16を含んでいる。他色の作像ステーションにおいても同様である。

0091

中間転写ベルト18は、無端状に形成され、複数の支持部材としての第1〜第4の張架ローラ19,20,21,22でエンドレス走行可能に支持されている。第2の張架ローラ20に対向する部位にはベルトクリーニングユニット23が設けられている。第4の張架ローラ22の下側には、回転フリーに設けられた前述した二次転写ローラ25が用紙Sを中間転写ベルト18に押圧するようになっている。

0092

二次転写ローラ25の用紙搬送方向下流側にベルト搬送ユニット44が設けられ、さらにベルト搬送ユニット44よりも用紙搬送方向下流側に、用紙Sに転写されたトナー像を定着させる定着部46が設けられている。

0093

したがって、潜像担持体である感光体11Y,11M,11C,11Kに表面にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナー像が形成され、4色のトナー像が中間転写体である中間転写ベルト18の外周側表面に4層のトナー像として一次転写され、4層のトナー像が用紙Sに二次転写され、定着部46によって加熱・加圧されることにより4層のトナー像が用紙Sに定着し、もって印刷が行われるようになっている。

0094

給紙部30は、ケーシング2内の下部に3段に設けられた第1〜第3の給紙ホッパ31,32,33と、各給紙ホッパに付設されており、各給紙ホッパに収容された用紙Sを一葉ずつ繰り出すピックアップローラ34および給紙ローラ対35と、一の給紙ホッパから繰り出された用紙Sを上方に設けられた後述する第1の用紙搬送部37に引き継ぐように上方へ搬送する上送り用紙搬送部としての上送りローラ対36,36,36とを備えている。用紙Sは、転写紙又は樹脂フィルムなどからなる。

0095

ユーザが、本体制御部90Aやネットワーク接続されシステム構成された図示しないPC等の入力端末より、第1〜第3の給紙ホッパ31,32,33の中から使用する一の給紙ホッパを選択することにより、選択された給紙ホッパに収容された用紙Sが、一葉ずつ後述する第1の用紙搬送部37に引き継ぐように上方へ搬送されるようになっている。

0096

画像形成位置、すなわち二次転写位置である二次転写ローラ25と中間転写ベルト18との転圧面を通るほぼ水平面上の用紙搬送方向所要上流側に、第1の用紙搬送部37として、レジストローラ対38と、レジストローラ対38よりも用紙搬送方向上流側に中継ローラ対39とを備えている。

0097

中継ローラ対39およびレジストローラ対38は、所要の間欠回転を行うように設けられ、上送りローラ対36,36,36により搬送される用紙Sを順次に受け取り、二次転写ローラ25による用紙Sに対する二次転写位置に向かって用紙搬送方向に沿って搬送するようになっている。

0098

用紙反転部50として、定着部46よりも用紙搬送方向下流側で水平方向および下方向に配列された複数のガイドローラ対53と、最上流位置のガイドローラ対53の下流側直後の位置に設けられた分岐爪51と、下方に配列されたガイドローラ対53の下方側に設けられたスイッチバックローラ対52とを備えている。

0099

スイッチバックローラ対52は、用紙Sの搬送に合わせて一方向の所要の間欠回転と他方向の所要の間欠回転とを行うように設けられている。ガイドローラ対53も用紙Sの搬送に合わせて所要の間欠回転を行うように設けられている。

0100

分岐爪51は、用紙搬送方向上流側に向いている爪先端部51aを挟んで上側傾斜面と下側傾斜面を有する楔状であり、図示しないアクチュエータにより爪先端部51aを昇降する。分岐爪51は、片面印刷モードのときには、爪先端部51aを最上流位置のガイドローラ対53の用紙搬送面よりも下側に位置される。

0101

これにより、用紙Sは、分岐爪51の上側傾斜面を乗り越えて上側傾斜面に対し同レベルの高さで搬送方向下流側のガイドローラ対53、排紙ローラ対54に向かい、排紙ローラ対54により排紙トレイ55上に排出される。

0102

分岐爪51は、両面印刷モードのときには、片面印刷が終えた時点では、爪先端部51aを最上流位置のガイドローラ対53の用紙搬送面よりも上側に位置される。また、分岐爪51は、両面印刷が終えた時点では、爪先端部51aを最上流位置のガイドローラ対53の用紙搬送面よりも下側に位置される。

0103

これにより、用紙Sは、片面印刷が終えた時点では、分岐爪51により下方へ案内されてスイッチバックローラ対52に向かい、スイッチバックローラ対52を通過する直前に、スイッチバックローラ対52が回転を停止し反転するとともに図示しない反転ガイドにより用紙を上下反転した水平搬送状態になり、後述する第2の用紙搬送部60に向かうようになっている。さらに、用紙Sは、両面印刷が終えた時点では、片面印刷モードのときと同様に、爪先端部51aを最上流位置のガイドローラ対53の用紙搬送面よりも下側に位置される。

0104

第2の用紙搬送部60は、二次転写が行われる用紙搬送面の所要下側の高さにおいて用紙搬送面に沿って間隔を置いて所要の間欠回転を行うように複数の搬送ローラ対(以下、搬送ローラ対60という)を備えている。

0105

複数の搬送ローラ対60は、スイッチバックローラ対52により反転された用紙の搬送を順次に受け継いで、第1の用紙搬送部37を構成している中継ローラ対39およびレジストローラ対38に引き継がれるように搬送する。

0106

したがって、片面印刷モードで印刷を行う場合には、第1〜第3の給紙ホッパ31,32,33の中の、選択された給紙ホッパのピックアップローラ34および給紙ローラ対35が当該給紙ホッパ内の用紙Sを一葉繰り出し、上送りローラ対36,36,36が該一葉の用紙Sを上方へ搬送する。

0107

次いで、中継ローラ対39およびレジストローラ対38が引き継いで用紙Sを搬送し、二次転写ローラ25が用紙Sを中間転写ベルト18に押圧することにより、中間転写ベルト18に4層に担持された4色分のトナー像が用紙Sに二次転写され、定着部46が4色分のトナー像を用紙Sに定着し、その後、排紙トレイ55上に排出するようになっている。

0108

また、両面印刷モードで印刷を行う場合には、上記の片面印刷モードのように、先ず第1面に印刷を行う(図7参照)。その後、用紙反転部50が用紙Sを反転し、反転した用紙Sを複数の搬送ローラ対60が順次に引き継いで搬送する。次いで、第1の用紙搬送部37である中継ローラ対39およびレジストローラ対38が搬送を引き継ぐ(図8参照)。

0109

その後は、用紙Sの第2面に対し、上述した片面印刷モードで印刷を行う場合と同様に、中間転写ベルト18に形成された4色分のトナー像の用紙Sに二次転写しさらに定着を行い、排紙トレイ55上に排出するようになっている。

0110

図10は、プリンタ装置1Aの本体制御部90Aの機能ブロック図であり、図12は、プリンタ装置1A全体の機能ブロック図である。本体制御部90Aは、本発明の制御手段である。

0111

図10に示すように、本体制御部90Aは、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91と、固定されたデータの記憶を行うROM(Read Only Memory)92と、一時的にデータを記憶するRAM(Random Access Memory)93と、入力インターフェース95と、出力インターフェース96と、を有している。

0112

ROM92には、CPU91が制御を実行するためのプログラムを格納している。RAM93は、CPU91がプログラムを実行する際の作業エリアになる。本体制御部90Aは、通信手段などを備えていてもよい。この本体制御部90Aは、プリンタ装置1の制御を統括するようになっている。

0113

例えば、ROM92には、上述する本実施の形態に係るサイドレジストレーション補正制御を含むプリンタ装置1を制御する制御用プログラムなどが記憶され、記憶装置として機能するようになっている。CPU91は、このROM92に記憶された制御プログラムに基づいて演算処理を実行するようになっている。また、RAM93は、CPU91による演算結果や、後述する操作部84から入力されたデータ等を一時的に記憶するようになっている。

0114

CPU91、RAM93およびROM92などは、バス94を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース95および出力インターフェース96と接続されている。

0115

図10図11に示すように、本体制御部90Aの入力インターフェース95には、用紙側端部位置読取部80と、第1の検知センサ81と、第2の検知センサ82と、操作部84と、その他のセンサ98と、外部通信機器99が接続されていて、これら入力手段の検出信号または指示信号が入力されるようになっている。

0116

また、本体制御部90Aの出力インターフェース96には、画像形成部10と、定着部46と、給紙部30である第1〜第3の給紙ホッパ31,32,33と、上送りローラ対36と、第1の用紙搬送部37と、用紙反転部50と、排紙ローラ対54と、第2の用紙搬送部60と、サイドレジストレーション補正機構部70A、および用紙側端部位置記憶部97のそれぞれの制御対象部、並びにパネル表示部83とが接続されている。

0117

用紙側端部位置記憶部97は入力インターフェース95にも接続されている。本体制御部90Aは、入力インターフェース95から入力した検出信号に基づいて演算等を行い、出力インターフェース96を介してこれらの制御対象部に対する各種制御を実行するようになっている。

0118

用紙側端部位置記憶部97は、不揮発性メモリからなり、第1面および第2面の用紙側端部位置P1,P2の位置情報を記憶する。用紙側端部位置記憶部97は、本体制御部90Aに含まれるように設けられてもよい。

0119

本実施の形態では、図7に示すように、ケーシング2上面に入力表示ユニット85が備えられ、入力表示ユニット85に一纏めに、パネル表示部83と、操作部84と、本体制御部90Aと、用紙側端部位置記憶部97とが備えられている。

0120

本実施の形態は、両面印刷モードで印刷を行う場合において、サイドレジストレーション補正を行うことに特徴がある。本実施の形態に係るサイドレジストレーション補正は、図7図13を参照し、以下に順次に説明する。

0121

このサイドレジストレーション補正とは、用紙の第1面と第2面との相対的な画像位置精度(表裏精度)がズレないように補正すること意味している。サイドレジストレーション補正は、片面印刷モードで印刷を行う場合には適用しない。

0122

図9は、本実施の形態に係るプリンタ装置1の本体制御部90Aが両面印刷モードにおいて、第1面印刷時のサイドレジストレーション補正の制御を行う機能ブロック図を含むサイドレジストレーション補正機構部70Aの概略の平面図である。

0123

図10は、本体制御部90Aが両面印刷モードにおいて、第2面印刷時のサイドレジストレーション補正の制御を行う機能ブロック図を含むサイドレジストレーション補正機構部70Aの概略の平面図である。

0124

サイドレジストレーション補正は、サイドレジストレーション補正機構部70Aと、用紙側端部位置読取部80と、第1の検知センサ81と、第2の検知センサ82と、本体制御部90Aとの連携により実現されている。

0125

図9図10に示すように、サイドレジストレーション補正機構部70Aは、ケーシング2内であってかつ印刷が行われる用紙搬送路の側方において用紙搬送路に沿う立面状に固定して設けられた側面板71を備えている。

0126

サイドレジストレーション補正機構部70Aは、側面板71と用紙搬送路との間において、側面板71と平行な面となるようにかつ側面板71に一端を固定され他端を用紙搬送方向と直交する方向に張り出した複数のガイド72に案内される上下に分割された移動板73A,73Bと、を備えている。

0127

さらに、側面板71と上側の移動板73Aとの間には、側面板71に固定されたロータリーアクチュエータ74Aと、ロータリーアクチュエータ74Aの出力軸に固定された円板カム75Aと、両端が側面板71と移動板73Aに固定連結されている複数の引張ばね76Aと、を備えている。

0128

また、側面板71と下側の移動板73Bとの間には、側面板71に固定されたロータリーアクチュエータ74Bと、ロータリーアクチュエータ74Bの出力軸に固定された円板カム75Bと、両端が側面板71と移動板73Bに固定連結されている複数の引張ばね76Bと、を備えている。

0129

円板カム75A,75Bは、本体制御部90Aにより同期制御されるロータリーアクチュエータ74A,74Bにより、それぞれ一方向に所定回転角度回動されることにより、移動板73A,73Bを側面板71から同期して離れる方向に所要移動量だけ押圧移動するようになっている。

0130

このとき、引張ばね76A,76Bは長さが伸びていき、元の長さに縮小しようとする力を増大していく。ロータリーアクチュエータ74A,74Bは、サイドレジストレーション補正が終わると、元位置に回動していく。引張ばね76A,76Bは、元の長さに縮小しようとする力を発揮することにより、移動板73A,73Bが元位置に復帰するようになっている。

0131

なお、用紙Sの長さが小さくて、サイドレジストレーション補正時に用紙Sの後端が複数の搬送ローラ対60にかからないときは、下側のロータリーアクチュエータ74Bを制御しないようになっていてもよい。

0132

図7図9に示すように、上側の移動板73Aは、第1の用紙搬送部である中継ローラ対39とレジストローラ対38の支軸である回転軸39a,38aをそれぞれ回転可能に支持している。また、上側の移動板73Aには、本体制御部90Aにより回転を制御されるモータ40Aが設けられ、モータ40Aが歯車列41Aを介して回転軸39a,38aを回転するようになっている。

0133

また図7図10に示すように、下側の移動板73Bは、第2の用紙搬送部である複数の搬送ローラ対60の支軸である回転軸60aをそれぞれ回転可能に支持している。また、下側の移動板73Bには、本体制御部90Aにより回転を制御されるモータ40Bが設けられ、モータ40Bが歯車列41Bを介して回転軸39a,38aを回転するようになっている。

0134

したがって、サイドレジストレーション補正機構部70Aは、用紙Sの第2面を印刷するべく、用紙Sを搬送中の第1の用紙搬送部である中継ローラ対39とレジストローラ対38、並びに第2の用紙搬送部である複数の搬送ローラ対60を、同時に、用紙搬送方向に対して直交する水平方向に所要の移動量だけ移動することにより、用紙の第1面に印刷された画像に、これから印刷しようとする用紙の第2面に印刷位置を精密に合わせ、搬送終了後に元位置に復帰するように構成されている。

0135

用紙側端部位置読取部80は、CIS(Contact Image Sensor)が用いられ、レジストローラ対38の用紙搬送方向下流側近傍に設けられている。本体制御部90Aは、所要位置に配設されて用紙Sの搬送方向後端位置を検知する第1の検知センサ81の検知信号に基づいて、用紙側端部位置読取部80に対し読取命令の信号を出力するようになっている。用紙側端部位置読取部80は、用紙Sの第1面の用紙側端部の用紙搬送方向後端側でかつ移動板73Aから離れた側の用紙側端部について、基準位置P0からの距離を第1面の用紙側端部位置P1として検知するようになっている。

0136

また、本体制御部90Aは、別の所要位置に配設されて用紙Sの搬送方向前端を検知する第2の検知センサ82の検知信号に基づいて、用紙側端部位置読取部80に対し読取命令の信号を出力するようになっている。用紙側端部位置読取部80は、用紙Sの第2面の用紙側端部の用紙搬送方向前端側でかつ移動板73Aから離れた側の用紙側端部について、基準位置P0からの距離を第2面の用紙側端部位置P2として検知するようになっている。

0137

図7に示すように、第1面の用紙送りをした後に、図8に示すように、第2面の用紙送りをすると、図9に示すように、用紙位置にズレが生じてしまうことで、第1面の用紙側端部位置P1と第2面の用紙側端部位置P2の偏差ΔXが生じる。用紙位置にズレが生じる原因として、搬送路の機械的な精度、搬送ローラ径の不均衡、搬送ローラでのスリップ等があげられる。

0138

なお、第1の検知センサ81と第2の検知センサ82は、用紙側端部位置読取部80に関し、用紙搬送方向の下流側と上流側とに位置調整可能に備えられる。

0139

用紙側端部位置記憶部97は、用紙側端部位置読取部80が読取った、用紙Sの第1面および第2面の用紙側端部位置P1,P2を記憶するようになっている。さらに、用紙側端部位置記憶部97は、偏差ΔXに対応したロータリーアクチュエータ74に付設されたロータリエンコーダから出力される原点位置からの回動角度のデータテーブルを予め測定されて記憶している。

0140

本体制御部90Aは、用紙側端部位置記憶部97により記憶された用紙Sの第1面の用紙側端部位置P1と、用紙Sの第2面の用紙側端部位置P2との偏差を算出し、偏差をサイドレジストレーション補正機構部70Aの移動板73A,73Bのサイドレジストレーション補正量とする。

0141

本体制御部90Aは、第1の用紙搬送部37による反転された用紙Sの搬送中に第1の用紙搬送部37および第2の用紙搬送部60をサイドレジストレーション補正量だけ移動するように、サイドレジストレーション補正機構部70Aを制御するように構成されている。

0142

図13は、本体制御部90Aがプログラムに基づいて実行する両面印刷モードにおけるサイドレジストレーション補正を行う動作を示す概略のフロー図である。

0143

本体制御部90Aは、プログラムをスタートさせて、第1ないし第3の給紙ホッパ31,32,33の中、ユーザにより使用のために選択された給紙ホッパのピックアップローラ34および給紙ローラ対35と、上送りローラ対36,36,36と、モータ40Aにより駆動される中継ローラ対39とレジストローラ対38とをそれぞれ所要時間差で間欠回転するように制御する。もって、本体制御部90Aは、用紙Sを印刷位置へ送り込むように、これらの関係する動作手段を制御することにより、給紙・印刷位置への搬送制御を行う(ステップS11)。

0144

次に、本体制御部90Aは、用紙Sの搬送方向後端位置を検知する第1の検知センサ81の検知信号を入力したときに、用紙側端部位置読取部80が用紙Sの搬送方向後端位置の用紙側端部位置を読み取ることを介して、用紙Sの第1面の用紙搬送方向後端側でかつ移動板73Aから離れた側の用紙側端部位置P1の検出信号を入力する(ステップS12)。

0145

次に、本体制御部90Aは、第1面の用紙側端部位置P1の検出データを用紙側端部位置記憶部97に記憶する(ステップS13)。

0146

次に、本体制御部90Aは、上記の給紙制御に所要にタイミングを合わせて、画像形成部10が中間転写ベルト18に4層のトナー像による第1面用画像を形成し、レジストローラ対38によって二次転写位置に搬送される用紙Sの第1面に4層のトナー像を二次転写し、さらに定着部46により定着を行うように、これらの関係する機能手段を制御する(ステップS14)。

0147

次に、本体制御部90Aは、分岐爪51の爪先端部51aを最上流位置のガイドローラ対53の用紙搬送面よりも上側に位置するように制御し、用紙Sをスイッチバックローラ対52に向かわせるように制御し、用紙Sがスイッチバックローラ対52を通過する直前に、スイッチバックローラ対52が回転を停止し反転するように制御する。

0148

さらに、本体制御部90Aは、モータ40Bにより駆動される第2の用紙搬送部である搬送ローラ対60が上下反転した用紙Sを第1の用紙搬送部37へ搬送し、引き続いてモータ40Aにより駆動される中継ローラ対39およびレジストローラ対38が用紙Sを印刷位置へ送り込むように、これらの関係する動作手段を制御することにより、用紙の反転・印刷位置への搬送制御を行う(ステップS15)。

0149

次に、本体制御部90Aは、用紙Sの搬送方向前端位置を検知する第2の検知センサ82の検知信号を入力したときに、用紙側端部位置読取部80が用紙Sの搬送方向前端位置の用紙側端部位置を読み取ることを介して、用紙Sの第2面の用紙搬送方向前端側でかつ移動板73Aから離れた側の用紙側端部位置P2の検出信号を入力する(ステップS16)。

0150

次に、本体制御部90Aは、第2面の用紙側端部位置P2の検出データを用紙側端部位置記憶部97に記憶する(ステップS17)。

0151

次に、本体制御部90Aは、サイドレジストレーション補正機構部70Aの移動量として、用紙側端部位置記憶部97に記憶されている用紙側端部位置P1の検出データと用紙側端部位置P2の検出データとから偏差ΔX(図10参照)を算出し、用紙側端部位置記憶部97に記憶されているデータテーブルから、偏差ΔXに対応したロータリーアクチュエータ74の回動角度を読み出す。

0152

さらに、本体制御部90Aは、この回動角度だけロータリーアクチュエータ74を回動するように制御し、もって、第1の用紙搬送部である中継ローラ対39とレジストローラ対38と、第2の用紙搬送部である複数の搬送ローラ対60がそれぞれ偏差ΔY(図10参照)だけ用紙送りする間に、偏差ΔXを解消するように、サイドレジストレーション補正機構部70Aの移動を制御する(ステップS18)。

0153

これにより、図10に示すように、用紙Sの第2面は、第1面が通過時の位置に重なるように矢印Aのように斜め移動して、第2面の用紙側端部位置を、先に通過した第1面の用紙側端部位置に正確に一致させることができる。すなわち、用紙Sは、第2面印刷時には反転しており、用紙側端部の位置検出に関し、第1面側の用紙端部位置を読み取るのが後端側で、第2面の用紙端部位置を読み取るのが先端側とするようになっている。このように、第1面の後端の用紙側端部位置=第2面の先端の用紙側端部位置となるように検出するものであるため、表裏の画像位置を高精度に合わせることが可能となる。

0154

図9図10では、レジストローラ対38と中継ローラ対39、及び搬送ローラ対60のシフト移動前の位置が実線で示されており、図10に示すように、レジストローラ対38と中継ローラ対39、及び搬送ローラ対60がサイドレジストレーション補正機構部70Aによりシフト移動されると、矢印Aのように移動して、第2面の側端位置を、点線で示す先に通過した第1面の側端位置に正確に一致させることができる。

0155

次に、本体制御部90Aは、用紙の反転・印刷位置への搬送制御に所要にタイミングを合わせて、画像形成部10が中間転写ベルト18に4層のトナー像による第2面用画像を形成し、レジストローラ対38によって二次転写位置に搬送される用紙Sの第2面に4層のトナー像を二次転写し、さらに定着部46により定着を行うように、これらの関係する機能手段を制御する(ステップS19)。

0156

次に、本体制御部90Aは、分岐爪51の爪先端部51aを最上流位置のガイドローラ対53の用紙搬送面よりも下側に位置するように制御するとともに排紙ローラ対54を回転するように制御する。これにより、用紙Sは、分岐爪51を乗り越えて排紙ローラ対54に向かい、排紙ローラ対54により排紙トレイ55上に排出される(ステップS20)。

0157

本体制御部90Aは、印刷枚数に対応して上記のステップS11〜S20を繰り返す。

0158

以上説明したように、第1および第2の本実施の形態にかかるプリンタ装置1,1Aは、用紙Sに両面印刷ができる装置において、用紙の裏面である第2面を搬送中の第1の用紙搬送部37と第2の用紙搬送部60とを用紙搬送方向に直交する方向に移動し復帰するサイドレジストレーション補正機構部70または70Aを備えている。さらに、プリンタ装置1,1Aは用紙側端部位置読取部80と、用紙側端部位置情報を記憶する不揮発性メモリからなる用紙側端部位置記憶部97と、本体制御部90または90Aとを備えて、これらの連携機能により実現されている。

0159

本実施の形態にかかるプリンタ装置1,1Aは、両面印刷モードで印刷を行う場合において、サイドレジストレーション補正を行うことができて、用紙の第1面と第2との相対的な画像位置精度(表裏精度)がズレないように高精度に補正することができる。

0160

本実施の形態にかかるプリンタ装置1,1Aは、上記のように構成し制御することで、給紙ローラから転写ローラまでの搬送経路を短く、機械幅が小さコンパクトな装置において、用紙の第1面と第2との相対的な画像位置精度(表裏精度)がズレないように高精度に補正することができるものである。

0161

(その他の実施の形態)
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲には、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々、設計変更した形態が含まれる。

0162

上記実施の形態のプリンタ装置によれば、サイドレジストレーション補正機構部70,70Aは、特に大サイズの用紙をシフト移動することができる構成になっている。これに対し、小サイズの用紙を両面印刷するプリンタ装置として構成し、これにサイドレジストレーション補正機構部を備える場合には、両面印刷時にレジストローラ対38のみをシフト移動することができる構成とすることができる。

0163

上記構成では、用紙Sの第1面の用紙搬送方向後端側の用紙側端部および用紙Sの第2面の用紙搬送方向前端側の用紙側端部を用紙側端部位置読取部80がそれぞれ読み取るために、本体制御部90Aが用紙側端部位置読取部80へ読取信号を出力するきっかけを、第1の検知センサ81と第2の検知センサ82とで分担させているが、1つの検知センサで兼用することも可能である。また、上記構成では、第1の検知センサ81で第1面の用紙搬送方向後端側(上流端)の用紙側端部を読み取るようになっているが、これに限定されず、第1面の用紙搬送方向後端側(上流端)以外の用紙側端部を読み取るようになっていてもよい。

0164

ユーザは、オプションにより、プリンタ装置に大量の用紙を給紙可能な給紙バンク(図示しない)や、排紙トレイ55の代わりに、スティプル綴じや折りを施すことの出来るフィニッシャー(図示しない)を接続することも可能である。また、1色の作像ステーションのみを備えていてもよい。また、上部にスキャナーおよびADFを備えていてもよい。

0165

本発明は、用紙の両面に画像を形成する画像形成装置および画像形成システムにおいて、用紙の両面に画像を形成する機械幅の小さい機械であっても、表面と裏面の相対的な画像位置精度を高精度に合わせられる効果を有し、用紙の両面に画像を形成する画像形成装置および画像形成システムの全般に有用である。

0166

1,1Aプリンタ装置
10画像形成部
ΔX偏差
30 給紙部
37 第1の用紙搬送部
38レジストローラ対
50用紙反転部
60搬送ローラ対
70,70Aサイドレジストレーション補正機構部
80用紙側端部位置読取部
90,90A 本体制御部(制御手段)
97 用紙側端部位置記憶部
P1 第1面の用紙側端部位置
P2 第2面の用紙側端部位置
S 用紙
Y 用紙搬送方向

先行技術

0167

特開2008−032913号公報

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