JP2005221573A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単かつコンパクトな構成で記録用紙の第１面の第１面用画像と第２面の第２面用画像とを一致させることができる複写機を提供する。
【解決手段】感光体ドラム33の転写ポイントGよりも記録用紙搬送方向上流側にあるレジストローラ10,10の上流側に、記録用紙Pの端部位置を検出するラインセンサ11を設ける。そして、両面コピーする場合に、ラインセンサによる記録用紙の第１面Paに画像を形成するときの第１面の左側端位置および後端位置の位置情報、並びに第２面Pbに画像を形成するときの第２面の左側端位置の位置情報に基づいて、感光体ドラム上への第２面用画像の形成条件のみを補正し、第１面用画像に対し第２面用画像を合致させるように感光体ドラム上に第２面用画像を形成する。
【選択図】図７

Description

本発明は、プリンタ、複写装置などの電子写真方式の画像形成装置に関し、詳しくは、画像データに基づいて像担持体上に形成した画像をシートの第１面および第２面に転写する両面転写可能なものにおいてその両面の画像を一致させる対策に係わる。

一般に、プリンタや複写装置などの画像形成装置では、操作者によりセットされた原稿を読取装置で読み取って得られた画像データや、外部のＰＣ（パーソナル・コンピュータ）等により作成された画像データを入力し、画像形成部の書き込み手段にて入力された画像データに基づいて画像形成を行っている。

このような画像形成装置に電子写真方式を採用したものとしては、像担持体上に入力された画像データに基づいて静電潜像を作成した後、その静電潜像を顕像化手段である現像装置にて現像し、現像剤像が象担持体上に形成され、この像担持体上に形成された現像剤像を給紙トレイから搬送されてくるシートの第１面に転写した後、定着装置にて熱と圧力で現像剤像を溶融し、シートの第１面上に現像剤像を定着させることが行われる。

そして、シートの両面に画像を形成する場合には、第１面上に現像剤像が転写されてから定着装置により定着されたシートを反転搬送手段に導きスイッチバックさせて両面画像形成のための再給紙トレイ（両面トレイ）に送られ、この再給紙トレイより表裏反転されて前後逆転した状態で搬送されてくるシートの第２面（第１面とは逆の面）に、像担持体上に入力された画像データに基づいて作成された現像剤像が転写され、再び定着装置にて定着されて画像形成装置の外部に排出されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

ところが、上記従来の電子写真方式の画像形成装置では、最初にシートが収容されていた給紙トレイからと、第１面に現像剤像が転写され定着された後に収容される再給紙トレイ（両面トレイ）からとは画像形成部にシートを搬送する搬送パスが大きく異なるためにシートの搬送位置が異なってしまうおそれがあり、これでは、シートの第１面と第２面とに転写される画像（現像剤像）の転写ポイントがズレてしまうことになる。このズレは、シートの第１面および第２面（両面）に画像を複数形成しそれらを切り離す、例えば双方の面に画像を有するカード類を製作する場合に、双方の面の画像同士にズレが発生していると、一方の面の画像が欠けてしまい見苦しい低品質のカードになってしまう。

そこで、シートに対する画像の転写ポイントをシートの第１面に対する画像の転写ポイントと第２面に対する画像の転写ポイントとが同じ位置になるようにシートを搬送することが行われている。

また、像担持体上に形成された画像をシート上に転写する転写ポイントよりもシート搬送方向上流側に、シートの前端を当接させてそのシートの位置を調整するレジスト手段を設けるとともに、このレジスト手段よりもシート搬送方向下流側に、上記転写ポイントに向けて搬送されるシートの端部位置を検出する検出手段を設け、シートの第１面に画像を転写するときにシートに対して正しい位置になるようにシートの端部位置を検出し第１面への画像の転写ポイントを補正して画像形成を行い、第２面についても同様に補正して画像形成を行うようにすることが行われている（例えば、特許文献２参照）。
特開平４−４５０７１号公報 特開平１０−３１９６７４号公報

しかしながら、第１面および第２面への画像の転写ポイントを同じ位置になるようにシートを搬送する上記前者のものでは、シートの搬送位置にズレがないように搬送する機構自体が非常に難しく複雑な機構となり、実用性には不向きである。

これに対し、レジスト手段および検出手段を備えた上記後者のものでは、シートの端部位置の検出を完了してから像担持体に画像を書き込む動作を開始しなければならないにも拘わらず、レジスト手段よりもシート搬送方向下流側に検出手段が設けられているため、検出手段によるシートの端部位置の検出ポイントから転写ポイントまでの距離を十分に確保しなければならず、画像形成装置がかなり大型化してしまうことになる。しかも、検出手段によるシートの端部位置の検出ポイントから転写ポイントまでの距離が長くなると、レジスト手段でタイミングを計ってシートを搬送し始めたあとで検出されるシートの端部位置に基づいて像担持体に書き込まれる画像を転写ポイントで位置合わせするのが非常に難しいものとなり、シートの第１面の画像と第２面の画像とを一致させるのが非常に困難なものとなる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単かつコンパクトな構成でシートの第１面の画像と第２面の画像とを一致させることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明が講じた解決手段は、入力される画像データに基づいて像担持体上に第１面用画像を形成し、この第１面用画像を搬送されてくるシートの第１面に転写して該シートの第１面上に第１面用画像を形成するとともに、入力される画像データに基づいて像担持体上に第２面用画像を形成し、上記第１面用画像が形成されたシートを反転させて前後逆転した状態で搬送されてくるシートの第２面上に上記像担持体上の第２面用画像を転写して該シートの第２面上に第２面用画像を形成する画像形成装置を前提としている。そして、上記像担持体上に形成された画像をシート上に転写する転写ポイントよりもシート搬送方向上流側に設けられ、シートの前端を当接させてそのシートの位置を調整するレジスト手段と、このレジスト手段よりもシート搬送方向上流側に設けられ、上記転写ポイントに向けて搬送されるシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方および第１面の後端位置を検出する検出手段と、この検出手段によるシートの第１面に対する画像形成を行うときのシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方および第１面の後端位置の位置情報、並びに第２面に対する画像形成を行うときのシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方の位置情報に基づいて、像担持体上への第２面用画像の形成条件を補正する補正手段とを備えている。

この特定事項により、シートの第１面に対する画像形成を行うときのシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方および後端位置の位置情報と、シートの第２面に対する画像形成を行うときのシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方の位置情報とに基づいて像担持体上への第２面用画像の形成条件のみが補正されているので、シートの第１面に対する像担持体上への第１面用画像の形成条件がシートの位置情報に基づいて補正されることなく、第２面に対する像担持体上への第２面用画像の形成条件のみが第１面に対する画像形成を行うときと第２面に対する画像形成を行うときとのシートの位置情報に基づいて補正されることになり、第１面に第１面用画像を形成する際にシートの位置情報に基づく補正がなされていなくても、レジスト手段による再搬送開始タイミングに合わせて再搬送されるシートの第１面用画像に対し第２面用画像を確実に一致させることが可能となる上、第２面に対する画像形成を行うときにのみ画像の位置調整量の計算や画像制御値の設定変更などの処理が行われて制御系の負担を軽減させることが可能となる。また、シートの第１面に対する像担持体上への第１面用画像の形成条件がシートの位置情報に基づいて補正されることなく像担持体上に形成されることにより、第１面用画像の形成条件を補正する時間が削減されて第１面用画像が像担持体上に迅速に形成されることになり、シートの第１面および第２面に対し両面画像を形成する画像形成時間の大幅な短縮化を図ることが可能となる。

しかも、搬送位置にズレが生じないようにシートを搬送する機構を採用する必要がなく、非常に簡単な機構となって、実施する上で非常に有利なものとなる。その上、シートの位置情報を検出する検出手段がレジスト手段よりもシート搬送方向上流側に設けられているので、シートの端部位置の検出を完了してから像担持体に画像を書き込む動作を開始するまでの間、レジスト手段によってシートの搬送を滞留させておくことが可能となり、検出手段によるシートの端部位置の検出ポイントから転写ポイントまでの距離を十分に確保する必要がなくなって、画像形成装置のコンパクト化を図ることが可能となる。

特に、像担持体への画像の書き込みポイントから転写ポイントまでの距離およびレジスト手段から転写ポイントまでの距離を特定するものとして、以下の構成が掲げられる。

つまり、像担持体への画像の書き込みポイントから転写ポイントまでの像担持体周面距離がレジスト手段から上記転写ポイントまでのシート搬送距離よりも長く設定されているときに、シートの第１面に第１面用画像を転写するときにレジスト手段によりシートを滞留させる時間よりもシートの第２面に第２面用画像を転写するときにレジスト手段によりシートを滞留させる時間の方が長くなるように設定している場合には、レジスト手段によりシートを滞留させる時間を第１面に第１面用画像を転写するときとシートの第２面に第２面用画像を転写するときとに応じて変更することによって、第１面用画像に対し第２面用画像を効率よく確実に一致させることが可能となる。

更に、シートの第１面に第１面用画像を転写するときに、レジスト手段によるシートの位置の調整後にシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方および後端位置を検出する一方、シートの第２面に第２面用画像を転写するときに、レジスト手段によるシートの位置の調整後でかつ像担持体への第２面用画像の書き込む前にシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方を検出するようにしている場合には、シートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方および第１面の後端位置を高精度で検出することが可能となる。

以上、要するに、シートの第１面に対する画像形成を行うときのシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方および後端位置の位置情報と、シートの第２面に対する画像形成を行うときのシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方の位置情報とに基づいて像担持体上への第２面用画像の形成条件のみを補正することで、シートの第１面に対する像担持体上への第１面用画像の形成条件をシートの位置情報に基づいて補正する必要がなくなり、シートの第１面用画像に対し第２面用画像を確実に一致させることができる上、シートの第２面に対する画像形成を行うときにのみ画像の位置調整量の計算や画像制御値の設定変更などの処理を行って制御系の負担を軽減させることができる。しかも、第１面用画像の形成条件を補正する時間を削減して迅速に第１面用画像を像担持体上に形成して画像形成時間の大幅な短縮化を図ることができるとともに、シートの搬送位置にズレがないように搬送する機構を採用することなく非常に簡単な機構となって実施する上で非常に有利なものとなる。更に、シートの位置情報を検出する検出手段をレジスト手段よりもシート搬送方向上流側に設けることで、レジスト手段によってシートの搬送を滞留させておくことができ、検出手段によるシートの端部位置の検出ポイントから転写ポイントまでの距離を十分に確保する必要がなくなって画像形成装置のコンパクト化を図ることができる。

そして、像担持体への画像の書き込みポイントから転写ポイントまでの距離をレジスト手段から上記転写ポイントまでの距離よりも長く設定しているときに、シートの第１面に第１面用画像を転写するときのレジスト手段によるシートの滞留時間よりも第２面に第２面用画像を転写するときのレジスト手段によるシートの滞留時間を長く設定することで、第１面用画像に対し第２面用画像を効率よく確実に一致させることができる。

更に、シートの第１面に第１面用画像を転写するときにレジスト手段によるシートの位置の調整後にシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方および後端位置を検出し、シートの第２面に第２面用画像を転写するときにレジスト手段によるシートの位置の調整後でかつ像担持体への第２面用画像の書き込む前にシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方を検出することで、シートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方および第１面の後端位置を高精度で検出することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

本実施形態では、画像形成装置としてデジタル複写機に本発明を適用した場合について説明する。

−複写機１の全体構成の説明−
図１は本形態に係るデジタル複写機１の内部構成の概略を示している。この図１のように、本デジタル複写機１は、スキャナ部２、シートとしての記録用紙Ｐへの画像形成を行う画像形成部３、この画像形成部３へ記録用紙Ｐを搬送する用紙搬送機構４を備えている。以下、各部について説明する。

＜スキャナ部２の説明＞
スキャナ部２は、透明なガラス等で成る原稿載置台２１と、この原稿載置台２１上に原稿を給紙する両面対応自動原稿送り装置（ＲＡＤＦ；Reversing Automatic Document Feeder）２２とを備えており、この原稿載置台２１上の原稿の画像を読み取って画像データを作成する部分である。

上記ＲＡＤＦ２２は、セットされた複数枚の原稿を１枚ずつ原稿載置台２１上に自動給紙するための自動給紙トレイ２２ａを備えている。また、このＲＡＤＦ２２は、ユーザの選択に応じて原稿の片面または両面を後述するスキャナユニット２３に読み取らせることができるようになっている。具体的には、自動給紙トレイ２２ａ上の原稿を原稿載置台２１上に搬送するための搬送経路、原稿の両面をスキャナユニット２３に読み取らせるべく原稿を反転させる反転経路を備えている。そして、原稿の片面のみを読み取らせる場合には搬送経路のみを使用する一方、原稿の両面を読み取らせる場合には搬送経路を経て原稿載置台２１上に搬送された原稿を反転経路において反転させて原稿載置台２１上に再度搬送するようになっている。このため、各経路には搬送経路切り換え手段及び原稿の搬送位置を認識するためのセンサ群（共に図示省略）が設けられている。ＲＡＤＦ２２の構成については従来より周知であるため詳細な説明は省略する。

また、このスキャナ部２は、原稿載置台２１上に搬送された原稿の画像を読み取るためのスキャナユニット２３を備えている。このスキャナユニット２３は、ランプリフレクタアセンブリ２４、複数の反射ミラー２５ａ，２５ｂ，２５ｃ、光学レンズ体２６、光電変換素子（ＣＣＤ）２７を備えている。

上記ランプリフレクタアセンブリ２４は、原稿載置台２１上に載置された原稿に対して光を照射するものである。各反射ミラー２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、図１に二点鎖線で光路を示すように、原稿からの反射光を一旦図中左方向に反射させた後、下方に反射させ、その後、光学レンズ体２６に向かうように図中右方向に反射させるようになっている。

原稿の画像読み取り動作として、上記原稿載置台２１上に原稿が載置されると、ランプリフレクタアセンブリ２４及び反射ミラー２５ａで成る第１走査ユニット２３ａが原稿載置台２１に沿って水平方向に走査して、原稿全体に光を照射する。この際、反射ミラー２５ｂ，２５ｃで成る第２走査ユニット２３ｂは上記第１走査ユニット２３ａに対して所定比率の速度（第１走査ユニット２３ａに対して半分の速度）で同方向に移動する。そして、上記各反射ミラー２５ａ，２５ｂ，２５ｃで反射されて光学レンズ体２６を通過した光は光電変換素子２７上に結像され、この光電変換素子２７において反射光が電気信号（原稿画像データ）に変換されるようになっている。そして、このようにして得られた画像データは、制御部（画像処理部）３Ａへ送信され、ここで各種処理が行われた後、この制御部３Ａのメモリに一旦記憶され、出力指示に応じてメモリ内の画像データが読み出されて画像形成部３による画像形成動作に利用される。

＜画像形成部３の説明＞
画像形成部３は、光ビーム走査装置としてのレーザ書き込みユニット３１及び電子写真プロセス部３２を備えている。レーザ書き込みユニット３１は、上記光電変換素子２７において変換された原稿画像データに基づいたレーザ光を電子写真プロセス部３２の感光体ドラム３３の表面に照射するものである。具体的には、このレーザ書き込みユニット３１は、上記画像データに応じたレーザ光を照射する半導体レーザ光源、このレーザ光を等角速度偏向するポリゴンミラー、この等角速度偏向されたレーザ光が感光体ドラム３３上を等速度で走査するように補正するｆ−θレンズ等を有している。これらの詳細については後述する。

感光体ドラム３３は、図１中に矢印で示す方向に回転し、レーザ書き込みユニット３１からのレーザ光が折返しミラー３１ａで反射されて照射されることによってその表面に静電潜像が形成されるようになっている。

また、電子写真プロセス部３２は、上記感光体ドラム３３の周囲に、帯電器３４、現像器３５、転写器３６、除電器３７、剥離器、クリーニング器３８、定着器３９が配置されて成っている。帯電器３４は、静電潜像が形成される前の感光体ドラム３３の表面を所定の電位に帯電させるようになっている。現像器３５は、感光体ドラム３３の表面に形成された静電潜像を画像形成物質としてのトナーにより可視像に現像するものである。転写器３６は、感光体ドラム３３の表面に形成されたトナー像を記録用紙Ｐに転写するものである。除電器３７は、トナー像が転写された後の記録用紙Ｐを除電してこの記録用紙Ｐが感光体ドラム３３から剥離しやすいようにするものである。クリーニング器３８は、トナー転写後において感光体ドラム３３の表面に残留したトナーを除去するようになっている。定着器３９は、記録用紙Ｐに転写されたトナー像を加熱により記録用紙Ｐ上に定着させるものである。

これにより、記録用紙Ｐに画像を形成する際には、帯電器３４によって感光体ドラム３３の表面が所定の電位に帯電され、レーザ書き込みユニット３１が画像データに基づいたレーザ光を感光体ドラム３３の表面に照射して静電潜像を形成する。その後、現像器３５が感光体ドラム３３の表面にトナーによる可視像を現像し、用紙搬送機構４から給紙された記録用紙Ｐに対して、転写器３６によってトナー像が転写される。その後、この記録用紙Ｐは定着器３９によって加熱され、トナー像が定着される。一方、感光体ドラム３３の表面に残留したトナーはクリーニング器３８によって除去される。これにより、記録用紙Ｐへの画像形成動作（印字動作）の１サイクルが終了する。このサイクルが繰り返されることにより、複数枚の記録用紙Ｐ，Ｐ，…に対して連続的に画像形成を行うことができるようになっている。

＜用紙搬送機構４の説明＞
用紙搬送機構４は、第１、第２び第３の用紙カセット４１，４２，４３、マルチ手差しトレイ４４に収容された記録用紙Ｐ，Ｐ，…を１枚ずつ搬送して上記画像形成部３による画像形成を行わせると共に、画像形成された記録用紙Ｐを排紙トレイ５１へ排出するものである。また、この用紙搬送機構４は、第１面（表面）に画像形成された記録用紙Ｐを一旦回収した後に第２面（裏面）に対して画像形成部３による画像形成を行わせるための両面複写ユニット４５を備えている。尚、この両面複写ユニット４５は、通常の用紙カセットと交換可能な構成となっており、用紙カセットの搭載台数の増加を図ることができるようになっている。

各用紙カセット４１，４２，４３それぞれには異なるサイズの記録用紙Ｐ，Ｐ，…が収容されており、ユーザが所望するサイズの記録用紙Ｐが収容されている用紙カセットから記録用紙Ｐが順次１枚ずつ取り出されて搬送経路４０を経て画像形成部３に順次搬送されるようになっている。

この用紙搬送機構４の搬送経路４０としては、主搬送路４６とスイッチバック搬送路４７とがある。

主搬送路４６は、一端（記録用紙搬送方向の上流端側）が分岐されて各用紙カセット４１，４２，４３及び手差しトレイ４４の排出側にそれぞれ対向していると共に、他端（記録用紙搬送方向の下流端側）が転写器３６及び定着器３９を経て排紙トレイ５１を備えた後処理装置５０に対向している。この後処理装置５０には、ステープル処理等の後処理が可能な機構が組み込まれていると共に、記録用紙Ｐを排出する排紙トレイ５１を切り換えるべく、この排紙トレイ５１を昇降させるための機構が組み込まれている。また、上記主搬送路４６の画像形成部３（後述する転写ポイントＧ）よりも記録用紙搬送方向上流側には、記録用紙Ｐの前端を当接させてその記録用紙Ｐの位置を調整するレジスト手段としての一対のレジストローラ１０，１０が設けられている。このレジストローラ１０，１０は、主搬送路４６を搬送されている記録用紙Ｐを一旦保持するものである。そして、上記感光体ドラム３３上のトナー像を記録用紙Ｐに良好に転写できるように、感光体ドラム３３の回転にあわせて記録用紙Ｐをタイミングよく搬送する機能を有している。すなわち、レジストローラ１０，１０は、レジストセンサ１０ａの出力した検知信号に基づいて、感光体ドラム３３上のトナー像の先端を記録用紙Ｐにおける印刷範囲の先端に合わせて記録用紙Ｐを搬送するように設定されている。

スイッチバック搬送路４７は、一端（図中の上端）が定着器３９の配設位置よりも下流側（図中左側）で主搬送路４６に繋がっていると共に、途中部分（図中上下方向の中央部分）が第１及び第２の分岐路４７Ａ，４７Ｂに分岐されている。第１分岐路４７Ａは鉛直下方に延びている。一方、第２分岐路４７Ｂは一端が両面複写ユニット４５の搬入側に対向している。

主搬送路４６とスイッチバック搬送路４７との接続部分及びスイッチバック搬送路４７の分岐部分には第１及び第２の分岐爪４７ａ，４７ｂがそれぞれ設けられている。

第１分岐爪４７ａは、スイッチバック搬送路４７を閉鎖する第１位置と、主搬送路４６の排出側を閉塞して、この主搬送路４６とスイッチバック搬送路４７とを連通させる第２位置との間で水平軸回りに回動自在となっている。この第１分岐爪４７ａが第１位置にあるときには画像形成部３を経た記録用紙Ｐがそのまま排紙トレイ５１へ排紙される。一方、第１分岐爪４７ａが第２位置にあるときには画像形成部３を経た記録用紙Ｐがスイッチバック搬送路４７へ供給されるようになっている。

第２分岐爪４７ｂは、スイッチバック搬送路４７の第１分岐路４７Ａを開放し且つ第２分岐路４７Ｂを閉鎖する第１位置と、第２分岐路４７Ｂを開放し且つ第１分岐路４７Ａを閉鎖する第２位置との間で水平軸回りに回動自在となっている。この第２分岐爪４７ｂが第１位置にあるときにはスイッチバック搬送路４７に搬送された記録用紙Ｐが第１分岐路４７Ａに導かれてその下端位置まで搬送される。その後、第２分岐爪４７ｂが第２位置となって記録用紙Ｐの搬送方向が逆転されると、この記録用紙Ｐが分岐部を経て第２分岐路４７Ｂに搬送されて両面複写ユニット４５へ供給されるようになっている。つまり、記録用紙Ｐが、第１分岐路４７Ａ及び第２分岐路４７Ｂを経て両面複写ユニット４５へ供給されることにより、この記録用紙Ｐが画像形成部３に供給された際に上下が反転され、記録用紙Ｐの第２面に対して画像形成が行えるようになっている。

これにより、本複写機１により片面コピーが行われる場合には、第１分岐爪４７ａが第１位置となり、各用紙カセット４１，４２，４３または手差しトレイ４４から取り出された記録用紙Ｐが、画像形成部３により画像形成された後、そのまま排紙トレイ５１へ排紙される。

一方、両面コピーが行われる場合には、先ず、第１分岐爪４７ａが第２位置となり、第２爪４７ｂが第１位置となる。これにより、各用紙カセット４１，４２，４３または手差しトレイ４４から取り出されて画像形成部３により第１面に画像形成された記録用紙Ｐは、スイッチバック搬送路４７の第１分岐路４７Ａに導かれる。その後、第２分岐爪４７ｂが第２位置となって記録用紙Ｐの搬送方向が逆転され、この記録用紙Ｐが分岐部を経て第２分岐路４７Ｂから両面複写ユニット４５へ供給される。記録用紙Ｐの第２面に画像形成を行う際には、第１分岐爪４７ａが第１位置となり、両面複写ユニット４５から取り出された記録用紙Ｐが、画像形成部３により画像形成され、排紙トレイ５１へ排紙されるようになっている。

主搬送路４６の上流端（用紙カセット４１，４２，４３、手差しトレイ４４及び両面複写ユニット４５の排出側に対向する部分）にはピックアップローラ４８が配設されている。また、各ピックアップローラ４８の下流側には、取り出された記録用紙Ｐを主搬送路４６に給紙するための複数の給紙ローラ４９が配設されている。このピックアップローラ４８及び給紙ローラ４９の回転により、用紙カセット４１，４２，４３、手差しトレイ４４及び両面複写ユニット４５に収容されている記録用紙Ｐが選択的に１枚ずつ主搬送路４６に給紙できるようになっている。

そして、本発明の特徴部分として、図２および図３にも示すように、上記レジストローラ１０，１０よりも記録用紙搬送方向上流側には、上記感光体ドラム３３上に形成されたトナー像（画像）を転写器３６上にて転写する転写ポイントＧに向けて搬送される記録用紙Ｐの左側端位置（図３では下端位置）および後端位置（図３では右側端位置）を検出する検出手段としてのラインセンサ１１が設けられている。このラインセンサ１１は、主搬送路を挟んで上下に対峙するように配置され、下方に位置する発光素子１１ａと上方に位置する受光素子１１ｂとを備えている。そして、ラインセンサ１１は、発光素子１１ａから受光素子１１ｂに向けて照射された照射光が主搬送路４６を搬送される記録用紙Ｐによって遮光されるか受光されるかに応じて記録用紙Ｐの左側端位置および後端位置を検出するようになされている。このラインセンサ１１としては、市販の小型スキャナ用のラインイメージセンサヘッドが使用され、これによれば、解像度２００〜３００ｄｐｉ、画素数８６４〜１２１６、読み取り範囲１０４ｍｍ程度の性能を有し、図３に示すように、例えば記録用紙Ｐの最大サイズをＡ３（図３に実線で示す）とする一方、最小サイズをハガキ（図３に二点鎖線で示す）としても、最大サイズから最小サイズの記録用紙Ｐをカバーすることができるようになっている。この場合、図３では、レジストローラ１０，１０により搬送傾きが矯正された際の記録用紙Ｐの一側への矯正ズレの最大値（図３に一点鎖線で示す）と他側（図３では上側）への矯正ズレの最大値（図３に破線で示す）とをそれぞれ示している。

また、上記ラインセンサ１１は、上記レジストローラ１０，１０に対し記録用紙Ｐの搬送方向先端を当接させてから所定時間（例えば５０ｍｓ）経過後に記録用紙Ｐの左側端位置の検出が行われるようになっている。このレジストローラ１０，１０に対し記録用紙Ｐの搬送方向先端を当接させてからの所定時間とは、レジストローラ１０，１０に対し記録用紙Ｐの搬送方向先端を当接させてから該記録用紙Ｐの搬送傾きを矯正して位置を調整し終えるのに要する時間のことであり、ラインセンサ１１は、レジストローラ１０，１０に対し記録用紙Ｐの搬送方向先端が当接してから所定時間が経過した後に、その記録用紙Ｐの搬送方向先端部に近い記録用紙Ｐの左側端位置を検出するようになされている。また、上記ラインセンサ１１による記録用紙Ｐの左側端位置の検出は、記録用紙Ｐの搬送方向先端がレジストローラ１０，１０に当接して停止している状態で行われる。あるいは、レジストローラ１０，１０によって搬送されている状態で行われる。または、複数回検出してもよい。そして、上記ラインセンサ１１によって記録用紙Ｐの左側端位置が検出されると、その記録用紙Ｐの左側端位置の検出結果（位置情報）に基づいて第２面用の画像形成時に上記感光体ドラム３３上への静電潜像（画像）の形成条件が補正手段としての補正部１５によって補正され、画像形成領域（書き込み領域）が設定されるようになっている。この場合、ラインセンサ１１による記録用紙Ｐの左側端位置の検出は、両面コピーが行われる場合に記録用紙Ｐの第１面（表面）に対する画像形成を行うときと、第２面（裏面）に対する画像形成を行うときとの双方で個別に行われ、第１面および第２面の左側端位置の位置情報に基づいて、感光体ドラム３３上への第２面用画像の形成条件が補正部１５によって補正されるようになっている。また、ラインセンサ１１による記録用紙Ｐの後端位置の検出は、レジストローラ１０，１０による記録用紙Ｐの再搬送後に行われ、両面コピーが行われる場合に記録用紙Ｐの第１面（表面）に対する画像形成を行うときにのみ行われ、第１面の後端位置情報に基づいて、感光体ドラム３３上への第２面用画像の形成条件が補正部１５によって補正されるようになっている。

そして、図２および図４にも示すように、上記感光体ドラム３３へのレーザ書き込みユニット３１による静電潜像（画像）の書き込みポイントＱから転写ポイントＧまでの感光体ドラム周面距離Ｌ０は、レジストローラ１０，１０による記録用紙Ｐの搬送停止ポイントＲから上記転写ポイントＧまでの記録用紙搬送距離Ｌ１よりも長くなるように設定されている。この場合、両面コピーが行われるときに記録用紙Ｐの第１面に第１面用画像を画像形成（転写）するときにレジストローラ１０，１０により記録用紙Ｐを滞留（停止）させる時間よりも記録用紙Ｐの第２面に第２面用画像を画像形成（転写）するときにレジストローラ１０，１０により記録用紙Ｐを停止（滞留）させる時間の方が長くなるように設定されている。これは、第１面用画像を形成する場合には、レジストローラ１０，１０による記録用紙の停止時間を、搬送方向先端の当接により搬送傾きを矯正して位置を調整し終えるのに要する時間のみとして極力短くしているからであり、第１面用画像の形成条件の補正（位置補正）を行わずに記録用紙Ｐの第１面の搬送位置情報（左側端位置および後端位置の位置情報）のみを検出することで、感光体ドラム３３上への第１面用画像の書き込み開始を早めて、記録用紙の両面への画像形成を完了するまでの所要時間の短縮化を図るためである。そして、第２面用画像を形成するときにその画像形成条件を補正するために記録用紙をレジストローラ１０，１０により長く停止させることで、第１面用画像に対し第２面用画像を合致させるようにしている。

図５は、複写機１の画像形成システムの構成を示すブロック図である。

この図５において、画像形成システムは、画像データ入力部１０１、メモリ部１０２を有する画像処理部１０３、書き込み部１０４、操作部１０５、データ記憶部１０６、演算部１０７、ラインセンサ１１、レジストセンサ１０ａを備えている。この画像形成システムは、制御部１３によって、各部分が制御されている。また、制御部１３は、上記補正部１５を備えている。なお、画像形成システムは、上述した用紙搬送機構４、帯電器３４、現像器３５、転写器３６および定着器３９を備えている。

次に、両面コピーを行う場合のラインセンサ１１による記録用紙Ｐの左側端位置および後端位置の検出結果（位置情報）に基づいて書き込まれる静電潜像の画像形成手順を図６のフローチャートに基づいて説明する。

まず、図６のフローチャートのステップＳＴ１において、操作部４０５のスタートボタンを押して画像形成動作を開始した後、ステップＳＴ２で、ピックアップローラ４８及び給紙ローラ４９の回転により、用紙カセット４１，４２，４３又は手差しトレイ４４に収容されている記録用紙Ｐを主搬送路４６に給紙してレジストローラ１０，１０まで搬送する。次いで、ステップＳＴ３において、レジストローラ１０，１０に記録用紙Ｐの先端が当接するまで待機する。

その後、ステップＳＴ４およびステップＳＴ５で、感光体ドラム３３への静電潜像の書き込みおよびトナーによる可視像への現像を行う。

具体的には、ステップＳＴ４において、感光体ドラム３３上への第１面用画像（静電潜像）の書き込みを開始する。その後、ステップＳＴ５で、感光体ドラム３３上に書き込んだ第１面用画像を現像器３５によりトナー像（可視像）に現像する。

なお、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ４では、記録用紙Ｐがレジストローラ１０，１０に到達したことを確認した後に感光体ドラム３３への第１面用画像の書き込みを開始しているが、記録用紙がレジストローラに到達する前に感光体ドラムへの第１面用画像の書き込みの開始を行うようにしてもよい。この場合には、感光体ドラムへの第１面用画像の書き込み開始タイミングを基準にしてレジストローラの搬送開始のタイミングが制御されることになり、画像形成に要する時間をさらに短縮させることが可能となる。

そして、ステップＳＴ６〜ステップＳＴ９で、ラインセンサ１１による記録用紙Ｐの第１面の左側端位置および後端位置の位置情報を得る。

具体的には、ステップＳＴ６において、レジストローラ１０，１０に対し記録用紙Ｐの搬送方向先端を当接させることにより搬送傾きを矯正して記録用紙Ｐの第１面の位置を調整し終えてから記録用紙Ｐの搬送停止を維持させたままで所定時間経過した後、ステップＳＴ７で、記録用紙Ｐの搬送方向先端部に近い記録用紙Ｐの第１面の左側端位置を検出し、演算部１０７で演算してデータ記憶部１０６に記録用紙Ｐの第１面の左側端位置の位置情報として記憶する。その後、ステップＳＴ８において、レジストセンサ１０ａの出力した検知信号に基づいて、感光体ドラム３３上のトナー像の先端を記録用紙Ｐにおける印刷範囲の先端に合わせるようにレジストローラ１０，１０を回転させて記録用紙Ｐの搬送を開始した後、ステップＳＴ９で、ラインセンサ１１により記録用紙Ｐの後端位置を検出し、演算部１０７で演算してデータ記憶部１０６に記録用紙Ｐの後端位置の位置情報として記憶する。

この場合、感光体ドラム３３上への第１面用画像の書き込みの開始は、書き込みポイントＱから転写ポイントＧまでの感光体ドラム周面距離Ｌ０が記録用紙Ｐの搬送停止ポイントＲから上記転写ポイントＧまでの記録用紙搬送距離Ｌ１よりも長くなるように設定されているために、ラインセンサ１１による記録用紙Ｐの第１面の左側端位置および後端位置の位置情報の検出よりも先に行われるが、感光体ドラム３３上に書き込んだ第１面用画像のトナー像への現像と同時に、ラインセンサ１１による記録用紙Ｐの第１面の左側端位置および後端位置の位置情報の検出が行われるようにしてもよい。

それから、ステップＳＴ１０において、感光体ドラム３３上の第１面用画像（トナー像）を記録用紙Ｐの第１面に転写した後、ステップＳＴ１１で、上記転写後の記録用紙Ｐの第１面用画像を定着器３９により定着する。その後、ステップＳＴ１２において、第１面に画像形成された記録用紙Ｐをスイッチバック搬送路４７の第１分岐路４７Ａに導いて記録用紙Ｐの搬送方向を前後逆転させ、この記録用紙Ｐを第２分岐路４７Ｂから両面複写ユニット４５へ供給する。

しかる後、ステップＳＴ１３において、両面複写ユニット４５から取り出した記録用紙Ｐを主搬送路４６に給紙してレジストローラ１０，１０まで搬送した後、ステップＳＴ１４で、レジストローラ１０，１０に記録用紙Ｐの先端が当接するまで待機する。このとき、記録用紙Ｐは、第２面が上向き（感光体ドラム３３側）となるように上下反転されていて、搬送方向も第１面の搬送時とは前後逆転している。

その後、ステップＳＴ１５において、レジストローラ１０，１０に対し記録用紙Ｐの搬送方向先端を当接させることにより搬送傾きを矯正して記録用紙Ｐの第２面の位置を調整し終えてから記録用紙Ｐの搬送停止を維持させたままで所定時間経過した後、ステップＳＴ１６で、記録用紙Ｐの搬送方向先端部に近い記録用紙Ｐの第２面の左側端位置を検出し、データ記憶部１０６に記録用紙Ｐの第２面の左側端位置の位置情報を記憶した後、ステップＳＴ１７に進む。

このステップＳＴ１７では、上記ステップＳＴ７およびステップＳＴ９でデータ記憶部１０６に記憶した記録用紙Ｐの第１面の左側端位置および後端位置の位置情報と、上記ステップＳＴ１６でデータ記憶部１０６に記憶された記録用紙Ｐの第２面の左側端位置の位置情報とに基づいて第２面用画像の形成条件を演算部１０７で演算して補正する。具体的には、図７に示すように、記録用紙Ｐの第１面Ｐａに第１面用画像（図７では複数条の横線で示す）を形成する際にラインセンサ１１により検出された記録用紙Ｐの左側端位置の主走査方向基準位置ａ（図７に二点鎖線で示す）に対する第１面Ｐａの記録用紙搬送方向と直交する主走査方向（図７では左右方向）へのズレ量ｄ（位置情報）と、記録用紙Ｐの第２面Ｐｂに第２面用画像（図７では複数条の縦線で示す）を形成する際にラインセンサ１１により検出された記録用紙Ｐの左側端位置の主走査方向基準位置ａに対する第２面Ｐｂの主走査方向へのズレ量ｅ（位置情報）とに基づいて、記録用紙Ｐの第１面Ｐａに対し画像形成された第１面用画像の左端を基点にして第１面Ｐａの主走査方向へのズレ量ｄと第２面Ｐｂの主走査方向へのズレ量ｅとのズレ量の総和ｆ（ｄ＋ｅ）分だけ主走査方向に移動させた位置に第２面用画像の左端が位置するように、感光体ドラム３３上へ書き込まれる第２面用画像の主走査方向左端の位置が補正される。そして、記録用紙Ｐの第１面Ｐａに第１面用画像を形成する際にラインセンサ１１により検出された記録用紙Ｐの後端位置の位置情報から第１面Ｐａの第１面用画像の記録用紙搬送方向後端位置までの距離ｃを算出し、この距離ｃに基づいて、レジストローラ１０，１０に先端が当接して停止している記録用紙Ｐの第２面Ｐｂの前端（第１面に対する第１面用画像の形成時は後端）から上記距離ｃを記録用紙搬送方向に加算した位置に第２面用画像の前端が位置するように、感光体ドラム３３上へ書き込まれる第２面用画像の記録用紙搬送方向前端の位置が補正される。

それから、ステップＳＴ１８およびステップＳＴ１９で、感光体ドラム３３への第２面用画像（静電潜像）の書き込みおよびトナーによる可視像への現像を行う。

具体的には、ステップＳＴ１８において、上記ステップＳＴ１７で補正された第２面用画像の主走査方向左端の位置情報および記録用紙搬送方向前端の位置情報に基づいて感光体ドラム３３上に第２面用画像を書き込むとともに、ステップＳＴ１９で、第２面用画像を可視像に現像する。

その後、ステップＳＴ２０で、レジストセンサ１０ａの出力した検知信号に基づいて、感光体ドラム３３上の第２面用画像（トナー像）の先端（前端）を記録用紙Ｐの第２面Ｐｂにおける印刷範囲の先端（前端）に合わせるようにレジストローラ１０，１０を回転させて記録用紙Ｐの搬送を開始する。

しかる後、ステップＳＴ２１において、感光体ドラム３３上の第２面用画像（トナー像）を記録用紙Ｐの第２面Ｐｂに転写した後、ステップＳＴ２２で、上記転写後の記録用紙Ｐの第２面用画像を定着器３９により定着する。それから、ステップＳＴ２３において、両面コピーした記録用紙Ｐを排紙トレイ５１へ排紙する。

このように、上記実施形態では、記録用紙Ｐの第１面Ｐａに対する画像形成を行うときの記録用紙Ｐの左側端位置および後端位置の位置情報と、記録用紙Ｐの第２面Ｐｂに対する画像形成を行うときの記録用紙Ｐの左側端位置の位置情報とに基づいて、感光体ドラム３３上への第２面用画像の形成条件のみが補正されているので、記録用紙Ｐの第１面Ｐａに対する感光体ドラム３３上への第１面用画像の形成条件が記録用紙Ｐの位置情報に基づいて補正されることなく、第２面Ｐｂに対する感光体ドラム３３上への第２面用画像の形成条件のみが第１面Ｐａに対する画像形成を行うときと第２面Ｐｂに対する画像形成を行うときとの記録用紙Ｐの位置情報に基づいて補正されることになり、第１面Ｐａに第１面用画像を形成する際に記録用紙Ｐの位置情報に基づく補正がなされていなくても、レジストローラ１０，１０による再搬送開始タイミングに合わせて再搬送される記録用紙Ｐの第１面用画像に対し第２面用画像を確実に一致させることができる。しかも、搬送位置にズレがないように記録用紙Ｐを搬送する機構を採用する必要がなく、非常に簡単な機構となって、実施する上で非常に有利なものとなる。

その上、第２面Ｐｂに対する画像形成を行うときにのみ第２面用画像の位置調整量の計算や画像制御値の設定変更などの処理が行われて制御系の負担を軽減させることができる。また、記録用紙Ｐの第１面Ｐａに対する感光体ドラム３３上への第１面用画像の形成条件が記録用紙Ｐの位置情報に基づいて補正されることなく感光体ドラム３３上に形成されることにより、第１面用画像の形成条件を補正する時間が削減されて第１面用画像が感光体ドラム３３上に迅速に形成されることになり、記録用紙Ｐの第１面Ｐａおよび第２面Ｐｂに対し両面画像を形成する画像形成時間の大幅な短縮化を図ることができる。

そして、記録用紙Ｐの位置情報を検出するラインセンサ１１がレジストローラ１０，１０よりも記録用紙搬送方向上流側に設けられているので、記録用紙Ｐの端部位置の検出を完了してから感光体ドラム３３に画像を書き込む動作を開始するまでの間、レジストローラ１０，１０によって記録用紙Ｐの搬送を滞留させておくことができ、ラインセンサ１１による記録用紙Ｐの端部位置の検出ポイントから転写ポイントＧまでの距離を十分に確保する必要がなくなって、複写機１のコンパクト化を図ることができる。

また、感光体ドラム３３への画像の書き込みポイントＱから転写ポイントＧまでの感光体ドラム３３周面距離Ｌ０がレジストローラ１０，１０から上記転写ポイントＧまでの記録用紙搬送距離Ｌ１よりも長く設定され、記録用紙Ｐの第１面Ｐａに第１面用画像を転写するときにレジストローラ１０，１０により記録用紙Ｐを滞留させる時間よりも記録用紙Ｐの第２面Ｐｂに第２面用画像を転写するときにレジストローラ１０，１０により記録用紙Ｐを滞留させる時間の方が長くなるように設定されているので、レジストローラ１０，１０により記録用紙Ｐを滞留させる時間を第１面Ｐａに第１面用画像を転写するときと記録用紙Ｐの第２面Ｐｂに第２面用画像を転写するときとに応じて変更することによって、第１面用画像に対し第２面用画像を効率よく確実に一致させることができる。

更に、記録用紙Ｐの第１面Ｐａに第１面用画像を転写するときに、レジストローラ１０，１０による記録用紙Ｐの位置の調整後に記録用紙Ｐの左側端位置を検出する一方、記録用紙Ｐの第２面Ｐｂに第２面用画像を転写するときに、レジストローラ１０，１０による記録用紙Ｐの位置の調整後でかつ感光体ドラム３３に対し第２面用画像を書き込む前に記録用紙Ｐの左側端位置を検出するようにしているので、記録用紙Ｐの左側端位置および第１面Ｐａの後端位置を高精度で検出することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、記録用紙Ｐの左側端位置のみを検出するラインセンサ１１を設けたが、記録用紙の右側端位置のみを検出するラインセンサが設けられていてもよい。しかも、図８に示すように、記録用紙Ｐの搬送方向と直交する主走査方向の一側（図８では下側）および他側（図８では上側）にラインセンサ１１，１１がそれぞれ設けられていたり、図９に示すように、記録用紙Ｐの搬送方向と直交する主走査方向の一側（図９では下側）から他側（図９では上側）に亘って左右方向に長いラインセンサ１６が設けられていてもよい。この場合には、記録用紙Ｐの左右両側端位置がより正確に検出され、精度の高い位置情報を得ることができる。

更に、上記実施形態では、レジスト手段としてレジストローラ１０，１０を用いたが、これに限定されるものではなく、ゲートとスリップローラとを用いたものを適用してもよいのはもちろんである。

本発明の実施形態に係わる電子写真方式を用いた複写機の概略構成を示す模式図である。 感光体ドラム付近の構成を示す模式図である。 ラインセンサにより検出される記録用紙をサイズ別に示す説明図である。 ラインセンサ、レジストローラおよび感光体ドラムを上方から見た平面図である。 複写機の画像形成システムの構成を示すブロック図である。 ラインセンサによる記録用紙の位置情報に基づく画像形成手順を示すフローチャート図である。 演算部による演算結果に基づいて記録用紙上で補正される画像を説明する説明図である。 その他の実施形態に係わるラインセンサ付近を上方から見た平面図である。 その他の実施形態に係わるラインセンサ付近を上方から見た平面図である。

符号の説明

１ 複写機（画像形成装置）
１０ レジストローラ（レジスト手段）
１１，１６ ラインセンサ（検出手段）
１５ 補正部（補正手段）
３３ 感光体ドラム（像担持体）
Ｇ 転写ポイント
Ｐ 記録用紙（シート）
Ｐａ 第１面
Ｐｂ 第２面
Ｑ 書き込みポイント
Ｌ１ レシストローラから転写ポイントまでの距離
Ｌ０ 書き込みポイントから転写ポイントまでの距離

Claims (3)

1. 入力される画像データに基づいて像担持体上に第１面用画像を形成し、この第１面用画像を搬送されてくるシートの第１面に転写して該シートの第１面上に第１面用画像を形成するとともに、入力される画像データに基づいて像担持体上に第２面用画像を形成し、上記第１面用画像が形成されたシートを反転させて前後逆転した状態で搬送されてくるシートの第２面上に上記像担持体上の第２面用画像を転写して該シートの第２面上に第２面用画像を形成する画像形成装置であって、
   上記像担持体上に形成された画像をシート上に転写する転写ポイントよりもシート搬送方向上流側に設けられ、シートの前端を当接させてそのシートの位置を調整するレジスト手段と、
   このレジスト手段よりもシート搬送方向上流側に設けられ、上記転写ポイントに向けて搬送されるシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方および第１面の後端位置を検出する検出手段と、
   この検出手段によるシートの第１面に対する画像形成を行うときのシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方および第１面の後端位置の位置情報、並びに第２面に対する画像形成を行うときのシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方の位置情報に基づいて、像担持体上への第２面用画像の形成条件を補正する補正手段と
   を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 上記請求項１に記載の画像形成装置において、
   像担持体への画像の書き込みポイントから転写ポイントまでの像担持体周面距離がレジスト手段から上記転写ポイントまでのシート搬送距離よりも長く設定されている場合には、シートの第１面に第１面用画像を転写するときにレジスト手段によりシートを滞留させる時間よりもシートの第２面に第２面用画像を転写するときにレジスト手段によりシートを滞留させる時間の方が長くなるように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 上記請求項２に記載の画像形成装置において、
   検出手段は、
   シートの第１面に第１面用画像を転写する場合、レジスト手段によるシートの位置の調整後にシートの左右両側部位置のうちの少なくとも一方および後端位置を検出する一方、
   シートの第２面に第２面用画像を転写する場合、レジスト手段によるシートの位置の調整後でかつ像担持体への第２面用画像の書き込む前にシートの左右両側端位置のうちの少なくとも一方を検出する
   ようになされていることを特徴とする画像形成装置。

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