JP2005263463A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 正確な矩形形状ではないシートの両面に画像を適切に形成することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成部の上流に設けられ、シート１０７の先端１０７ａ及び後端の斜行を検知する斜行検知手段４３，４４からの信号に基づきシート１０７の先端１０７ａの斜行量及び後端の斜行量を算出すると共に、算出されたシート１０７の斜行量に応じて斜行補正手段４５による斜行補正動作を制御する。そして、斜行補正手段４５により斜行が補正された後のシート１０７の後端の斜行量及び反転したシート１０７の先端の斜行量をそれぞれ検知し、かつシート１０７の後端の斜行量と反転したシートの先端の斜行量との差に応じて斜行補正手段４５による斜行補正動作を制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、片面に画像が形成されたシートを反転させて再度、画像形成部に搬送してシートの裏面に画像を形成するようにした画像形成装置に関し、特に四角とも９０°の正確な矩形形状を有していないシートに対する斜行補正に関する。

従来、ＬＢＰ（レーザビームプリンタ）や複写機等の画像形成装置の一例として、片面に画像が形成されたシートを反転させて再度、画像形成部に搬送してシートの裏面に画像を形成するようにしたものがある。

そして、このような画像形成装置においては、片面に画像を形成する際、或は裏面に画像を形成する際、シートを画像形成部に搬送するまでにシートの斜行を補正すると共に、シートの位置に応じて画像形成位置を調整するようにしたものがある。

図１３は、このような従来の画像形成装置における斜行補正及び画像形成位置調整部の構成を示す側面図、図１４はその一部を示す平面図である。図１３及び図１４において、１３０１は画像形成部に設けられた感光ドラム、１３０２は感光ドラム１３０１に潜像を形成するレーザ素子、１３０３は用紙送りタイミングを決めるレジストローラである。

また、１３０４は搬送される用紙（シート）１４０１を検知する紙センサ、１３０５は用紙１４０１の送り方向に対して直交する幅方向の一側端のズレ量を検知するズレ量検知センサである。なお、矢印１４０３は用紙１４０１の送り方向を示している。

ここで、不図示のＣＰＵは、ズレ量検知センサ１３０５からの検知信号によって用紙１４０１の一側端の幅方向のズレ量を取得するとともに、紙センサ１３０４によって検知される紙送り（搬送）方向の用紙位置を取得し、これらの情報を不図示の画像制御回路に伝達するようにしている。

そして、画像制御回路は、これらの取得した情報を基に、レーザ１３０２を駆動する不図示のレーザ制御回路に転送する画像データの転送タイミングを調整するようにしており、これによりレーザによる画像書き出し位置が設定される。

なお、ＣＰＵは、ズレ量検知センサ１３０５によって少なくとも２箇所の用紙１４０１の一側端位置を検知し、この検知した少なくとも２箇所の用紙１４０１の一側端位置に基づいて用紙１４０１の斜行を判断し、エラー表示等を行うようにしている（特許文献１参照。）。

ところで、従来、斜行を補正する方法として、シートを搬送する２つのローラの速度（回転比）を変えることにより斜行を補正する方法がある。

例えばシートの斜行を、まず上流側の２つのセンサで検知すると共に、シートを搬送する２つのローラの速度（回転比）を変える事により斜行を補正し、さらに下流側の２つのセンサにより再度斜行を検知し、この後、２つのローラによって原稿を回転させる事により最終的にシートの斜行を補正するようにしたものがある（特許文献２参照。）。また、コンピュータホーム等の連続紙の斜送を検知し、補正ローラの回転制御により斜送を補正するようにしたものがある（特許文献３参照。）。

なお、既述したズレ量検知センサとしては、コンタクトイメージセンサ（以下、ＣＩＳという）を使用し、用紙の搬送方向と直交する幅方向の一端の位置を検知することにより、用紙の一端辺と、搬送方向とのズレ（斜行）を検知するものが提案されている。

特開平０９−２１９７７６号公報 特開平１０−０３２６８２号公報 特開平０８−１２９２３４号公報 特開２００３−２４８４１０号公報

しかしながら、既述したような斜行補正及び画像形成位置調整部を備えた従来の画像形成装置において、例えば、特許文献１に記載の方法により斜行補正する場合、画像形成速度を向上させるために用紙の搬送を高速にすると、特に紙センサとして安価な機械的センサを用いた場合、読み取り誤差が大きくなる。そして、このように読み取り誤差が大きくなると、画像形成位置がズレてしまう。

また、従来の斜行補正及び画像形成位置調整部では、用紙の形状が、四角とも９０°の正確な矩形形状ではなく、後述する図１２に示すような、歪な形状を有する場合、表裏の画像位置を完全に合わせることはできない。例えば、特許文献２及び特許文献３に記載のものは、用紙の斜行を用紙先端で検知しているため、転写、定着後に反転パスを介して用紙を反転させる両面機構の場合、用紙の裏面に画像を形成するときの用紙の先端は、表面に画像を形成するときの用紙の後端となる。

ここで、用紙の形状が歪な形状を有する場合、反転した用紙が斜行することなく画像形成部に向かっている場合でも、用紙の形状により先端（表面に画像を形成するときの用紙の後端）が斜行していると判断される場合や、用紙の幅方向の一端辺が斜行していると判断される場合ある。

そして、このように判断されると、不要な斜行補正が行われ、用紙上に画像を適切に形成することができなかったり、表裏の画像形成位置がずれたりするようになる。

一方、特許文献４に記載のように、ズレ量検知センサとしてＣＩＳを用いた場合、ＣＩＳにより検知するのは表裏で同一の辺になるが、精度よく斜行を検知するためには、ある程度用紙を送る必要がある。しかし、斜行を検知するのに時間がかかると、ローラの速度を変えて補正を行う時間がなくなる。

つまり、用紙の幅方向の一端辺の斜行を検知する場合は、用紙搬送中に検知する必要があるが、これには時間がかかる。そして、このように斜行検知に時間がかかると、斜行を検知した時点で既に画像形成が行われている場合があり、適切に用紙上に画像を形成することができない。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、正確な矩形形状ではない用紙（シート）の両面に画像を適切に形成することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、片面に画像が形成されたシートを反転させて再度、画像形成部に搬送して前記シートの裏面に画像を形成するようにした画像形成装置において、前記画像形成部の上流に設けられ、前記シートの先端及び後端の斜行を検知する斜行検知手段と、前記斜行検知手段からの信号に基づき前記シートの先端の斜行量及び後端の斜行量を算出する斜行量算出手段と、前記シートの斜行を補正する斜行補正手段と、前記斜行量算出手段により算出されたシートの斜行量に応じて前記斜行補正手段による斜行補正動作を制御する斜行補正動作制御手段と、を備え、前記斜行量算出手段により、前記斜行補正手段により斜行が補正された後の前記シートの後端の斜行量及び前記反転したシートの先端の斜行量をそれぞれ算出し、かつ前記斜行補正動作制御手段は、前記シートの後端の斜行量と前記反転したシートの先端の斜行量との差に応じて前記斜行補正手段による斜行補正動作を制御することを特徴とするものである。

本発明によれば、斜行量算出手段により、斜行補正手段により斜行が補正された後のシートの後端の斜行量及び反転したシートの先端の斜行量をそれぞれ算出し、かつ斜行補正動作制御手段により、シートの後端の斜行量と反転したシートの先端の斜行量との差に応じて斜行補正手段による斜行補正動作を制御することにより、正確な矩形形状ではない用紙（シート）の両面に画像を適切に形成することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図であり、この画像形成装置は、画像形成装置本体１０、折り装置４０及びフィニッシャ５０から構成される。

また、画像形成装置本体１０は、原稿画像を読み取るイメージリーダ１１及びシートである用紙に画像を形成するプリンタ１３から構成される。

ここで、イメージリーダ１１は、スキャナユニット２１と原稿給送装置１２とを備えており、原稿画像を読み取る場合、原稿給送装置１２は、原稿トレイ１２ａ上に上向きにセットされた不図示の原稿を、先頭頁から順に１枚ずつ図中左方向に給紙し、湾曲したパスを介してプラテンガラス上に搬送して所定位置に停止させるようにしている。

次に、この状態でスキャナユニット２１を、原稿の読み取り面をランプからの光で照射しながら左側から右側へ走査させる。ここで、このように光を照射しながらスキャナユニット２１が走査すると、原稿からの反射光がミラー２２、レンズ２５を介してイメージセンサ２６に導かれた後、イメージセンサ２６の撮像面に結像する。これにより、原稿画像が主走査方向に１ライン毎、読み取られる。

そして、このように原稿の画像を主走査方向に１ライン毎にイメージセンサ２６で読み取りながら、スキャナユニット２１を副走査方向に搬送することによって原稿の画像全体の読み取りを行う。なお、画像の読み取りが終了すると、原稿を外部の排紙トレイ１２ｂに向けて排出する。

一方、このように光学的に読み取られた画像は、まずイメージセンサ２６によって画像データに変換されて出力され、この画像データは、後述する図３に示す画像処理部２３（画像信号制御部）において所定の処理が施された後、プリンタ１３の後述する図３に示すレーザ制御回路２４（露光制御部）にビデオ信号として入力される。

次に、プリンタ１３のレーザ制御回路２４は、入力されたビデオ信号に基づき、後述する図３に示すレーザ素子２０２から出力されるレーザ光を変調し、この変調されたレーザ光は、ポリゴンミラー２７によって走査されながら、レンズ２８，２９及びミラー３０を介して画像形成部１３Ａに設けられた感光ドラム３１上に照射される。これにより、感光ドラム３１には、走査されたレーザ光に応じた静電潜像が形成される。この後、この感光ドラム３１上の静電潜像は、現像器３３から供給される現像剤によって現像剤像として可視像化される。

また、レーザ光の照射開始と同期したタイミングで、各カセット３４〜３７、手差給紙部３８または両面搬送パスから用紙が給紙され、この用紙は感光ドラム３１と不図示の転写手段とにより構成される転写部に搬送される。そして、感光ドラム３１に形成された現像剤像は、この転写部において、給紙された用紙上に転写される。

次に、現像剤像が転写された用紙は、定着部３２に搬送され、定着部３２において加熱・加圧されることにより、現像剤像が定着される。そして、この定着部３２を通過した用紙は、不図示のフラッパ及び排出ローラ３９を経てプリンタ１３から外部（折り装置４０）に向けて排出される。

ここで、用紙を、その画像形成面が下向きになる状態（フェイスダウン状態）で排出するときには、定着部３２を通過した用紙をフラッパの切換動作により一旦、反転パスＰ１内に導き、その用紙の後端がフラッパを通過した後、用紙をスイッチバックさせて排出ローラ３９によりプリンタ１３から排出する。

また、用紙の両面に画像形成を行う両面記録が設定されている場合には、フラッパの切換動作により、用紙を反転パスＰ１に導いた後、両面搬送パスＰ２に搬送し、両面搬送パスＰ２に導かれた用紙を、前述したタイミングで感光ドラム３１と転写部との間に再度給紙する。

なお、手差給紙部３８からＯＨＰシート等の硬い用紙が給紙され、この用紙に画像を形成する場合、用紙を反転パスＰ１に導くことなく、画像形成面を上向きにした状態（フェイスアップ状態）で排出ローラ３９により排出する。

一方、プリンタ１３から排出された用紙が送られる折り装置４０は、用紙をＺ形に折りたたむ処理を行うものであり、例えば用紙がＡ３サイズやＢ４サイズで、かつ折り処理が指定されている場合、折り装置４０で折り処理を行う。なお、それ以外の場合には、プリンタ１３から排出された用紙は折り装置４０を通過してフィニッシャ５０に送られる。

ここで、このフィニッシャ５０は、製本処理、綴じ処理、穴あけ等の各処理を行うものであり、このフィニッシャ５０には画像が形成された用紙に挿入するための表紙、合紙などの特殊用紙を給送するインサータ９０が設けられている。そして、このフィニッシャ５０において、指定された処理が行われた後、例えば製本処理されたシートは、排紙トレイ９１に排出される。

ところで、カセット３４〜３７、手差給紙部３８または両面搬送パスから感光ドラム３１（画像形成部１３Ａ）に至る紙搬送パスには、図２及び図３に示すように斜行補正及び画像形成位置調整部が配置されている。ここで、図２及び図３において、１０７は用紙、２０５は紙搬送パス、２０２は感光ドラム３１に潜像を形成するレーザ素子である。なお、このレーザ素子２０２の配置は便宜的に描かれており、実際の配置とは異なる。

４３、４４はシート搬送方向と直交する幅方向に並設され、用紙１０７の先端１０７ａの斜行及び後端の斜行を検知する斜行検知手段を構成する２つの斜行検知センサであり、この斜行検知センサ４３，４４は、例えば反射型の光学センサにより構成されている。

４５は幅方向に並設され、用紙１０７の斜行を補正する斜行補正手段であるスキューローラ（斜行補正ローラ）であり、このスキューローラ４５は個々にパルスモータにより搬送速度（速度比）を変えながら駆動されるようになっている。

ここで、斜行補正動作制御手段である後述する図９に示す補正制御回路は、斜行検知センサ４３，４４により紙搬送パス２０５に沿って送られてくる用紙１０７の先端及び後端の斜行量を算出する斜行量算出手段である斜行量算出部９２を備え、この斜行量算出部９２により算出された用紙先端の斜行量に応じてそれぞれのスキューローラ４５の搬送速度を変えるようにしている。

そして、このようにスキューローラ４５の搬送速度を変え、用紙１０７を回転させながら搬送することにより、用紙１０７の斜行を補正することができる。なお、このように構成することにより、紙搬送パス２０５に沿って送る用紙１０７を一旦滞留させることなく、感光ドラム３１側に送り出すことができる。

４１は、スキューローラ４５の搬送方向上流に配された搬送ローラであり、この搬送ローラ４１は接離可能となっており、後述するようにスキューローラ４５が用紙を挟持すると、離間するようになっている。これにより、スキューローラ４５による斜行補正の際、搬送ローラ４１による負荷の発生を防ぐことができる。

４８は斜行補正後の用紙位置を検出し、画像の書き出し位置を決めるためのレジセンサであり、このレジセンサ４８からの用紙位置検知信号により、画像成生タイミング信号との同期をとっている。なお、本実施の形態では、このようなレジセンサ４８としては光学センサが用いられる。

４７は幅方向に配置され、複数の読み取り画素を有する画像読み取り手段である画像読み取りセンサであり、この画像読み取りセンサ４７により用紙１０７の幅方向の一側端の位置を検知するようになっている。なお、このような側端位置検知手段としての画像読み取りセンサ４７としては、ＣＣＤやＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）が用いられるが、本実施の形態においては、ＣＩＳを用いている。

ここで、レジセンサ４８及び画像読み取りセンサ４７は、図３に示すようにスキューローラ４５から距離Ｌ１だけ離れた感光ドラム（画像形成部）側に配置されている。

ところで、画像形成動作を行う際、搬送ローラ４１及びスキューローラ４５から送り出された用紙１０７は、紙搬送パス２０５に沿って感光ドラム３１側に搬送されるが、このとき、書き出し位置を調整するために、用紙１０７の紙送り方向（便宜上、副走査方向という）の位置及び幅方向（便宜上、主走査方向という）の位置を検知し、レーザ光による書き出しを制御する必要がある。

このため、本実施の形態においては、図３に示すようにレジセンサ４８で用紙１０７の先端位置が検知されてから用紙１０７が距離Ｌ２だけ進んだときに、レーザによる書き出しを開始するようにしており、これにより副走査方向の画像の書き出し位置を調整することができる。

また、後述するように画像読み取りセンサ４７からの信号により用紙１０７の幅方向の一端辺の斜行が検知されると、ビームディテクタ（ＢＤ）１０８から画像読み取りセンサ４７の下端までの距離Ｌ３に、横レジ（ズレ）量として画像読み取りセンサ４７の下端から用紙１０７の一端までの距離ｘを加えた距離（ｘ＋Ｌ３）を算出し、ビームディテクタ１０８によってレーザ光が検知されてから上記算出された距離だけレーザ光が主走査方向に振られた後、レーザによる書き出しを開始するようにしている。これにより、主走査方向の画像の書き出し位置を調整することができる。

ここで、このようなレーザ光による副走査方向及び主走査方向の画像の書き出し位置の調整は、画像書き出し位置調整手段である補正制御ユニット１０５によって行われる。即ち、補正制御ユニット１０５は、スキューローラ４５及び搬送ローラ４１により搬送される用紙１０７を検知したレジセンサ４８及び画像読み取りセンサ４７からの検知信号に基づき、書き出しタイミングをレーザ制御回路２４に出力するようになっている。そして、レーザ制御回路２４は、補正制御ユニット１０５から出力された書き出しタイミングに同期して、画像処理部２３から送られてきた画像信号を基にレーザ素子２０２を駆動する。

次に、用紙先端の斜行検知動作について説明する。

例えば、図４に示すように用紙１０７が斜行した場合、一方の斜行検知センサ４４が用紙１０７の先端１０７ａを検知し、さらにこの後、用紙１０７が搬送されると、同図に示すように他方の斜行検知センサ４３が用紙１０７の先端１０７ａを検知する。また、スキューローラ４５は、既述したように個々に別々のパルスモータにより駆動されていることから、用紙１０７の搬送スピードはステップ角と、パルスを出すタイミングとから計算する事ができる。

ここで、今、斜行検知センサ４３，４４間の距離をＬ、スキューローラ４５の用紙搬送速度をＳ、２つの斜行検知センサ４３，４４の検知タイミングの差をＴとすると、用紙１０７の斜行量θ１は、以下のようになる。

θ１＝ｔａｎ^−１Ｌ／Ｓ・Ｔ
つまり、２つの斜行検知センサ４３，４４の検知タイミングの差Ｔを求めることにより、用紙１０７の斜行量θ１を検知することができる。

次に、用紙１０７の幅方向の斜行、即ち一端辺と、用紙搬送方向とのズレの検知について説明する。

例えば、図５に示すように用紙１０７がＡの状態からＢの状態へ斜行した場合、画像読み取りセンサ４７により、用紙１０７の一側辺１０７ｂの方向と用紙送り方向（シート搬送方向）とのズレであるズレ量Ｋを検知する。また、用紙１０７がＡからＢへ移動するまでの時間と、用紙搬送速度から、用紙１０７がＡからＢへ移動するまでの距離Ｌを求めることができる。したがって、用紙１０７の一端辺の斜行（ズレ）量θ２は、以下のようになる。

θ２＝ｔａｎ^−１Ｋ／Ｌ

ところで、この用紙１０７の一端辺の斜行（ズレ）検知は、用紙先端の斜行検知動作及び斜行補正動作の後に行われる。ここで、通常は、このような斜行補正動作が行われた場合、用紙１０７の一端の斜行量は０であるが、用紙１０７の形が歪な場合には、斜行量θ２が生じる。つまり、このような斜行量θ２を検知することにより、用紙１０７の一端辺の直角性を計測することができる。

次に、用紙後端の斜行検知について説明する。

例えば、図６に示すように用紙１０７が斜行した場合、一方の斜行検知センサ４４が用紙１０７の後端１０７ｃの通過を検知し、さらにこの後、用紙１０７が搬送されると、他方の斜行検知センサ４３が用紙１０７の後端１０７ｃの通過を検知する。

そして、今、斜行検知センサ４３，４４間の距離をＬ、スキューローラ４５の用紙搬送速度をＳ、２つの斜行検知センサ４３，４４の検知タイミングの差をＴ１とすると、用紙１０７の斜行量θ３は、以下のようになる。

θ３＝ｔａｎ^−１Ｌ／Ｓ・Ｔ１

ところで、この用紙１０７の後端斜行検知は、用紙先端の斜行補正動作の後に行われる。ここで、通常は、このような斜行補正動作が行われた場合、用紙１０７の後端１０７ｃの斜行量は０であるが、用紙１０７の形が歪な場合には、斜行量θ３が生じる。つまり、このような斜行量θ３を検知することにより、用紙１０７の後端辺の直角性を計測することができる。

次に、上記のような方法で検知された斜行を補正する方法について説明する。

まず、先端で斜行が検知された場合について説明する。

今、図７に示すように用紙１０７が斜行した場合において、２つの斜行検知センサ４３，４４の検知タイミングの差をＴとし、搬送速度をＳとすると、一方の斜行検知センサ４３と他方の斜行検知センサ４４の位置で用紙１０７は距離Ｓ・Ｔだけずれていることになる。この場合、この用紙１０７のずれを補正するため、２つのスキューローラ４５の回転速度（速度比）を変化させる。そして、このように２つのスキューローラ４５の回転速度を変化させることにより、ズレを吸収し、斜行を修正することができる。

ところで、本実施の形態において、斜行を修正する場合の、２つのスキューローラ４５の速度差ΔＳは以下の事柄を考慮して決められる。

ａ．レジセンサ４８及び画像読み取りセンサ４７に用紙１０７が到達する前に修正が終了するようにする。

ｂ．細部は後述するが、先端１０７ａの斜行を検知して斜行修正した後に一端辺１０７ｂの斜行検知を行い、その結果に基づいて再度斜行修正としてフィードバックする場合は、画像読み取りセンサ４７を抜けたあと、用紙１０７の裏面に画像を転写する前に斜行修正が行われるようにする。

そして、このような条件及びパルスモータの応答性、用紙１０７がすべりやすいか否か等の紙種により修正スタートから終了までの時間Ｔ２を求めることにより、２つのキューローラ４５の速度差は、以下のようになる。

ΔＳ＝Ｔ・Ｓ／Ｔ２

図８は、本実施の形態に係る画像形成装置に設けられた制御回路（制御部）の回路構成を示すブロック図である。同図に示すように、この制御回路８１は、画像処理部２３、レーザ制御回路２４、スキューローラ駆動回路８６、ＣＩＳ駆動制御回路８７、補正制御回路８８及び本体制御ＣＰＵ８９を備えている。

ここで、画像処理部２３には、イメージスキャナあるいはパソコンＰＣから送られてくる画像データを記憶する画像メモリ８２及びこの画像メモリ８２に記憶された画像データを処理する画像処理ＣＰＵ８３が設けられている。

また、レーザ制御回路２４は、画像処理部２３から出力される画像処理後のビデオデータ信号を基に、レーザ素子を駆動する信号を出力するものであり、レーザ素子への駆動信号の出力タイミングは補正制御回路８８からのタイミング信号に基づいて制御される。

ＣＩＳ駆動回路８７は、補正制御回路８８からのタイミング信号に基づき、画像読み取りセンサ４７を構成するＣＩＳのＯＮ／ＯＦＦ制御や読み取ったアナログ信号をデジタル信号に変換する制御などを行うものであり、スキューローラ駆動回路８６は、補正制御回路８８で算出される斜行補正量に基づくスキューモータ制御信号に応じてモータを駆動するものである。

図９は、スキューローラ４５による斜行補正動作を制御する斜行補正動作制御手段である補正制御回路８８の特徴的な部分の構成を示すブロック図であり、この補正制御回路８８は、斜行量算出部９２、斜行補正量算出部９３、スキューモータ制御部９４及び脱着モータ制御部９５から成るアクティブ斜行制御系と、横レジずれ量算出部９６、横レジ補正量算出部９７から成る横レジ制御系と、各種制御タイミングをコントロールするタイミングコントロール部９８を備えている。

ここで、アクティブ斜行制御系の斜行量算出部９２は、斜行検知センサ４３，４４からの信号に基づき用紙１０７の先端１０７ａ及び後端１０７ｃの斜行量を算出するためのものであり、斜行検知センサ４３，４４からの検知信号の入力タイミングの差を検出するためのカウンタを有しており、カウント値に基づき用紙の斜行量を算出するようにしている。

また、斜行補正量算出部９３には、斜行ずれ量に応じたスキューローラ制御量を表す補正テーブル値が予め記憶されており、斜行ずれ量と照合することでスキューローラ４５の制御ステップ数及び回転方向を決定するようになっている。

スキューモータ制御部９４では、斜行補正量算出部９３で決定されたスキューローラ４５の制御ステップ数と回転方向に基づき、スキューローラ４５を駆動するスキューモータ制御信号を生成する。

脱着モータ制御部９５では、スキューモータ制御時に、補正する用紙がスキューローラ以外の搬送ローラ４１に挟持されていると精度良く補正ができないため、対象とする搬送ローラ４１の挟持圧を制御するため、言い換えれば搬送ローラ４１を離間させるための脱着モータを制御する信号を生成する。

また横レジ制御系の、ズレ検知手段である横レジずれ量算出部９６では、画像読み取りセンサ４７（横レジ検知ＣＩＳ）の読み取り信号に基づく用紙１０７の主走査端部位置と予め決められた用紙端部の基準位置とを比較し、搬送用紙の主走査端部ずれ量を算出し、これにより用紙１０７の一端辺の斜行（ズレ）量を算出するようになっている。

横レジ補正量算出部９７では、用紙１０７の主走査端部ずれ量に基づき、レーザの主走査書き出しタイミングを調整する量を決定するようになっている。また、タイミングコントロール部９８では、スキューモータ制御タイミング、脱着モータ制御タイミング及びレーザ書き出しタイミングを制御するようになっている。

次に、このような構成の補正制御回路８８の補正動作制御動作を図１０に示すタイミングチャートを用いて説明する。

紙搬送パスに沿って用紙１０７がスキューローラ４５まで搬送された後、斜行検知センサ４３，４４のどちらかが用紙１０７の先端１０７ａを検出するタイミング（タイミングａ）で、斜行検知シーケンスが開始される。なお、本実施の形態では、斜行検知センサ４３が斜行検知センサ４４よりも先に用紙１０７の先端１０７ａを検出するという斜行状態を例にして、以下に説明する。

斜行検知センサ４３が用紙１０７の先端１０７ａを検知すると、斜行検知センサ４３からの信号の立ち上がりを検知したタイミング信号１が斜行量算出部９２（図９参照）に入力され、これに伴い斜行量算出部内にあるカウンタが一定周期のクロック信号のカウントを開始する。

次に、斜行検知センサ４４が用紙１０７の先端１０７ａを検知すると、斜行検知センサ４４からの信号の立ち上がりを検知したタイミング信号２が斜行量算出部９２に入力され（タイミングｂ）、これにより斜行量算出部内のカウンタはクロック信号のカウントを停止し、このときのカウンタ値が斜行量として補正量算出部９３（図９参照）に入力される。なお、用紙１０７が斜行していないときには、このときのカウンタ値は０となる。

そして、タイミング信号１（２ｎｄ先端タイミング）がタイミング生成部に入力されると、タイミング生成部はある一定の遅れ時間後（タイミングｃ）に圧解除タイミングを脱着モータ制御部９４（図９参照）に出力する。

これにより、脱着モータ制御部９４は搬送ローラ４１の挟持圧を制御するための脱着モータを制御する信号を生成し、この結果、搬送ローラ４１は離間し、挟持圧が解除される。さらに、このように搬送ローラ４１の挟持圧を解除した後、スキューモータ制御部９４（図９参照）へ斜行補正タイミング信号が出力され（タイミングｄ）、スキューモータ制御部９４からスキューモータ制御信号がスキューモータに出力される。

これにより、２つのスキューローラ４５の回転速度（速度比）が変化し、斜行補正が行われる。なお、このように２つのスキューローラ４５により斜行補正を行うとき、既に搬送ローラ４１の挟持圧は解除されているので、搬送ローラ４１による負荷がない状態で斜行補正を行うことができる。

次に、このような斜行補正が終了した後、スキューローラ４５と搬送ローラ４１との間に設けられたセンサ３を用紙１０７が通過すると（タイミングｆ）、所定時間経過後（タイミングｇ）、タイミング生成部から加圧タイミングが脱着モータ制御部に出力され、これにより搬送ローラ４１は用紙１０７を挟持する状態、即ち当接状態に戻る。

なお、例えば、同図に示すように、これより前にレジセンサ４８によって用紙１０７が検知されると（タイミングｅ）、タイミング生成部は垂直同期信号ＶＳＹＮＣをレーザ制御回路に出力し、レーザ制御回路は垂直同期信号ＶＳＹＮＣを基に、垂直余白を考慮してレーザによる副走査方向の書き出し位置を調整する。なお、図１１はレーザによる書き出し位置調整を示す図である。

また、このようにレジセンサ４８によって用紙１０７が検知されると（タイミングｅ）、斜行検知センサ４４（ＣＩＳ）により用紙１０７の一側端位置を検知する側端検知モードの動作を開始する。そして、斜行検知センサ４４により一側端位置が検知されると、ＣＩＳ補正制御回路はＣＩＳの動作を停止させ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ及びクロックＶＣＬＫを基に、レーザによる主走査方向の書き出し位置を設定する（図１１参照）。

次に、表裏両面における画像形成位置合わせについて、図１２を用いて説明する。

同図において、（ａ）は表面（片面）に画像を形成する時の用紙１０７の状態、（ｂ）は裏面に画像を形成する時の用紙１０７の状態を示している。また、各々下に矢印で示してある方向が用紙の搬送方向である。なお、ここでは説明を分かりやすくするために紙を強調して歪な形にしてある。

まず表面に画像を形成する場合、既述した図４で説明したように斜行検知センサ４３，４４で先端斜行を検知し、図７で説明したように斜行を補正する。なお、図１２の（ａ）は先端斜行を補正した後の用紙１０７の状態である。

そして、このように斜行補正した後、図５で説明したように一側辺の斜行（ズレ）を検知する。ここで、この時先端１０７ａに対しては斜行を補正しているので、この再度検知した斜行は用紙１０７の一側辺１０７ｂの直角性を計測した結果になる。したがって、この時、図１２の（ａ）に示すように角度θ３の斜行（ズレ）が検知された場合には、用紙１０７は、四角とも９０°の正確な矩形形状を有しておらず、一側辺１０７ｂが斜めになっていると判断できる。

次にさらに用紙１０７を搬送し、図６で説明したように後端斜行検知を行う。ここで、この時先端１０７ａに対しては斜行を補正しているので、この再度検知した斜行は用紙後端１０７ｃの直角性を計測した結果になる。したがって、この時、図１２の（ａ）に示すように角度θ４の斜行が検知された場合には、用紙１０７は、四角とも９０°の正確な矩形形状を有しておらず、後端１０７ｃが斜めになっていると判断できる。

次に用紙１０７の片面に画像を転写、定着した後、反転パスを介して用紙１０７を反転し、用紙１０７の裏面に画像を形成するが、このように裏面に対する画像形成を行う前に用紙１０７の先端の斜行検知を行う。そして、今、この斜行検知により用紙１０７の先端が図１２の（ｂ）に示すように裏面画像形成時の搬送方向に対してθ５斜行していることを検知した場合を考える。

ここで、図１２の（ａ）に示すように後端１０７ｃが斜めになっている用紙１０７が、反転されると、その先端は、片面に画像を形成する際の用紙１０７の後端１０７ｃとなるので、θ５＝θ４であれば、用紙１０７は斜行していないということになる。したがって、このようにθ５＝θ４であれば、表面搬送から裏面搬送の間で用紙１０７が斜行していないということになるので、先端斜行が検知された場合でも斜行補正を行わない。なお、θ５＝θ４でなければ、その差に応じた分だけ補正制御回路８８は、既述したような斜行補正動作を行う。

次に、このような先端の斜行検知を行い、要すれば斜行補正動作を行った後、先に、表面時に計測した一側辺のズレ情報に基づいて画像の書き出し位置をシフトさせる。この結果、画像の書き出し位置は、用紙１０７の表裏両面において、図１２の（ａ）及び（ｂ）に示すように黒矢印の位置となる。そして、このように画像の書き出し位置をシフトさせることにより、表裏の画像形成位置を一致させることができる。

このように、片面に画像を形成する際は、まず先端１０７ａの斜行を検知して斜行を補正すると共に、この後、用紙１０７の一側辺１０７ｂの斜行を検知し、さらにこの後、用紙後端１０７ｃの斜行を検知することにより、用紙１０７の一側辺１０７ｂ及び用紙１０７の後端１０７ｃの直角性を計算する。

そして、この計算結果を、裏面の画像形成時の斜行補正にフィードバックすることにより、用紙１０７の歪みによる不要な斜行検知動作及び斜行補正動作を行わないようにすることができると共に、用紙１０７の表裏における画像形成位置のズレを防ぐことができる。

つまり、斜行量算出部９２により、スキューローラ４５により斜行が補正された後の用紙１０７の後端１０７ｃの斜行量及び反転した用紙１０７の先端１０７ａの斜行量をそれぞれ算出し、かつ補正制御回路８８により、用紙１０７の後端１０７ｃの斜行量と、反転した用紙１０７の先端１０７ａの斜行量との差に応じてスキューローラ４５による斜行補正動作を制御することにより、正確な矩形形状ではない用紙１０７の両面に画像を適切に形成することができる。

また、用紙１０７の裏面に画像を形成する際、表面画像形成時に計測した一側辺１０７ｂのズレ情報に基づいて画像の書き出し位置をシフトさせることにより、一側辺１０７ｂのズレを検知する時間をなくすことができ、画像を用紙上に適切に形成することができる。

なお、これまでの説明においては、画像形成装置を例にとって説明したが、片面画像が読み取られた原稿を反転させて再度、画像読取部に搬送して裏面の画像を読み取るようにした画像読取装置に適用することができるのは言うまでもない。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図。 上記画像形成装置に設けられた斜行補正及び画像形成位置調整部の構成を示す図。 上記斜行補正及び画像形成位置調整部における紙送りタイミングと画像形成タイミングとの関係を示す図。 上記斜行補正及び画像形成位置調整部における用紙先端の斜行検知を説明する図。 上記斜行補正及び画像形成位置調整部における用紙一側辺の斜行（ズレ）検知を説明する図。 上記斜行補正及び画像形成位置調整部における用紙後端の斜行検知を説明する図。 上記斜行補正及び画像形成位置調整部における斜行補正動作を説明する図。 上記画像形成装置に設けられた制御回路の構成を示すブロック図。 上記制御回路に設けられた補正制御回路の構成を示すブロック図。 上記斜行補正及び画像形成位置調整部の斜行補正動作におけるタイミングチャート。 レーザによる書き出し位置調整を示す図。 上記画像形成装置における表裏両面における画像形成位置合わせを説明する図。 従来の画像形成装置に設けられた斜行補正及び画像形成位置調整部の構成を示す側面図。 上記従来の画像形成装置に設けられた斜行補正及び画像形成位置調整部の一部を示す平面図。

符号の説明

１０ 画像形成装置本体
１３Ａ 画像形成部
４１ 搬送ローラ
４３，４４ 斜行検知センサ
４５ スキューローラ
４７ 画像読み取りセンサ
４８ レジセンサ
８１ 制御回路
８８ 補正制御回路
９２ 斜行量算出部
９３ 斜行補正量算出部
９６ 横レジずれ量算出部
９７ 横レジ補正量算出部
１０５ 補正制御ユニット
１０７ 用紙
１０７ａ 用紙の先端
１０７ｂ 用紙の一側辺
１０７ｃ 用紙の後端

Claims (5)

1. 片面に画像が形成されたシートを反転させて再度、画像形成部に搬送して前記シートの裏面に画像を形成するようにした画像形成装置において、
   前記画像形成部の上流に設けられ、前記シートの先端及び後端の斜行を検知する斜行検知手段と、
   前記斜行検知手段からの信号に基づき前記シートの先端の斜行量及び後端の斜行量を算出する斜行量算出手段と、
   前記シートの斜行を補正する斜行補正手段と、
   前記斜行量算出手段により算出されたシートの斜行量に応じて前記斜行補正手段による斜行補正動作を制御する斜行補正動作制御手段と、
   を備え、
   前記斜行量算出手段により、前記斜行補正手段により斜行が補正された後の前記シートの後端の斜行量及び前記反転したシートの先端の斜行量をそれぞれ算出し、かつ前記斜行補正動作制御手段は、前記シートの後端の斜行量と前記反転したシートの先端の斜行量との差に応じて前記斜行補正手段による斜行補正動作を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記斜行検知手段により前記反転したシートの先端の斜行を検知した場合でも、前記斜行量算出手段により算出された前記シートの後端の斜行量と前記反転したシートの先端の斜行量の差がない場合には、前記斜行補正動作を行わないようにすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記シートのシート搬送方向と直交する幅方向の一側端の位置を検知する側端位置検知手段と、
   前記側端位置検知手段からの検知信号に基づき、前記シートの幅方向側一端辺の方向と前記シート搬送方向とのズレを検知するズレ検知手段と、
   前記ズレ検知手段からのズレ情報に基づき前記シートの幅方向における画像書き出し位置を調整する画像書き出し位置調整手段と、
   を備え、
   前記側端位置検知手段により、前記斜行補正手段により斜行が補正された後の前記シートの一側端の位置を検知すると共に、前記ズレ検知手段は前記側端位置検知手段からの検知信号に基づき、前記シートの斜行補正後の前記シートの幅方向側一端辺の方向と前記シート搬送方向とのズレを検知し、前記画像書き出し位置調整手段は前記ズレ検知手段からのズレ情報に基づき前記片面及び前記裏面に画像を形成する際の、画像書き出し位置を調整することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記斜行補正手段は、シート搬送速度が可変の２つ以上のローラであり、前記シートの斜行を補正するよう前記斜行補正動作制御手段は、前記斜行量算出手段により算出されたシートの斜行量に応じて前記２つ以上のローラのシート搬送速度を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記斜行検知手段は、前記幅方向に並設され、前記シートの通過を検知する少なくとも2つのセンサにより構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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