JP2005342943A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成の生産性を低下させることなく、サイド方向で用紙と画像の位置を正確に合わせることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】用紙の搬送方向と直交する方向で用紙のサイドエッジを検知するエッジセンサ２４と、エッジセンサ２４を搬送方向と直交する方向に移動させるためのセンサ移動用モータ２７と、エッジセンサ２４の検知結果に基づいて主走査方向の画像の書き込み位置を制御する主制御部３８とを備え、エッジセンサ２４は、センサ移動用モータ２７の駆動によって搬送方向と直交する方向に往復移動しつつ用紙のサイドエッジを複数回にわたって検知し、主制御部３８は、エッジセンサ２４による複数回の検知結果に基づいて用紙のスキュー状態を判別するとともに、この判別結果に基づいて主走査方向の画像の書き込み位置を補正する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ等の画像形成装置には、所定の搬送路に沿って用紙を搬送する用紙搬送装置が組み込まれている。用紙搬送装置の搬送路上には複数の搬送ロールが配設されている。各々の搬送ロールはモータ等を駆動源として回転駆動され、この搬送ロールの回転にしたがって用紙が搬送される。

こうした用紙搬送装置を備える画像形成装置では、用紙の搬送方向と直交する方向（以下、「サイド方向」ともいう）で、用紙の所定位置を搬送基準に、画像との位置合わせが行われる。搬送基準の採り方としては、サイド方向で用紙のセンター部分が通過するセンター位置を搬送基準とするセンター基準方式と、サイド方向で用紙のサイドエッジ部分が通過するサイド位置を搬送基準とするサイド基準方式とがある。

また、サイド方向で用紙と画像の位置を合わせる方法としては、用紙の搬送路上で用紙のサイドエッジを検知し、この検知結果に基づいて主走査方向の画像の書き込み位置を制御する方法や、この制御方法に関連してサイド方向の用紙の位置ずれを検出する位置ずれ検出センサで２回以上検出動作を施すことにより、用紙のスキュー具合を検出する方法が知られている（例えば、下記特許文献１及び特許文献２参照）。また、用紙の搬送方向で用紙と画像の位置を合わせる方法としては、用紙に画像が転写される画像転写部よりも上流側の位置で用紙の先端部をレジストロールに突き当ててループ状に撓ませることによりスキューを補正し、この状態で用紙を一時停止させた後、画像転写部に画像が送り込まれるタイミングに合わせてレジストロールの回転を開始する方法が知られている。

特開平３−１１９３７５号公報 特開２００２−２９２９６０号公報（段落００９２参照）

ところで、一般にレジストロールは画像転写部の近くに配置されるため、上述のような制御方法で用紙と画像の位置合わせを行う従来の画像形成装置では、用紙がレジストロールに到達する前に用紙のサイドエッジを検知している。しかしながら、レジストロールへの突き当てによってスキュー補正を行うと、それ以前の段階で検知した用紙のサイドエッジの位置と、スキュー補正後の用紙のサイドエッジの位置にズレが生じることがある。そうした場合、サイド方向で用紙と画像の位置を正確に合わせることができなくなる。

この対策としては、用紙の先端をレジストロールに突き当ててスキュー補正した後に用紙のサイドエッジを検知し、この検知結果に基づいて主走査方向の画像の書き込み位置を制御する方法を採用することも考えられる。ただし、この方法を採用した場合は、用紙のスキューを補正した後に画像の書き込みを開始することになる。そのため、画像転写部に画像（トナー画像）が送り込まれるまでの間、用紙を長い時間レジストロールに突き当てて停止させておく必要がある。したがって、画像形成の生産性が著しく低下してしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、画像形成の生産性を低下させることなく、サイド方向で用紙と画像の位置を正確に合わせることができる画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、用紙の搬送方向と直交する方向で用紙のサイドエッジを検知するエッジセンサと、このエッジセンサを搬送方向と直交する方向に移動させるセンサ移動手段と、エッジセンサの検知結果に基づいて主走査方向の画像の書き込み位置を制御する制御手段とを備えるものであって、エッジセンサは、センサ移動手段によって搬送方向と直交する方向に往復移動しつつ用紙のサイドエッジを複数回にわたって検知し、制御手段は、エッジセンサによる複数回の検知結果に基づいて用紙のスキュー状態を判別するとともに、この判別結果に基づいて主走査方向の画像の書き込み位置を補正するものである。

本発明に係る画像形成装置においては、用紙の搬送方向と直交する方向にエッジセンサを往復移動させる際に、用紙のサイドエッジがエッジセンサによって複数回にわたって検知され、この検知結果に基づいて用紙のスキュー状態が判別される。そして、エッジセンサの検知結果に基づいて主走査方向の画像の書き込み位置を制御する際には、上記判別されたスキュー状態に基づいて画像の書き込み位置が補正される。これにより、用紙のスキューを補正する前に用紙のサイドエッジをエッジセンサで検知した場合でも、スキュー補正後の用紙のサイドエッジ位置に適合するように主走査方向の画像の書き込み位置を適切に制御することが可能となる。

本発明の画像形成装置によれば、画像形成の生産性を低下させることなく、サイド方向で用紙と画像の位置を正確に合わせることができる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置は用紙搬送装置を有するものである。この用紙搬送装置は画像形成装置の装置本体１の内部に組み込まれている。すなわち、キャスター付きの装置本体１の内部には、多段構造をなす複数（図例では４つ）の用紙収容カセット２，…が組み込まれている。各々の用紙収容カセット２，…は、用紙を積載状態に収容するもので、それぞれ装置本体１に対して着脱可能に組み込まれている。これらの用紙収容カセット２，…は、収容対象となる用紙のサイズや種類によってカセット全体のサイズが異なるものの、基本的には同様の構成となっている。

また、用紙収容カセット２の近傍には、給紙用のロールとして、呼び出しロール３、分離ロール４及び送り出しロール５が配置されている。呼び出しロール３は、用紙収容カセット２に収容された用紙の最上面に接触して回転することにより、用紙収容カセット２から用紙を呼び出すものである。分離ロール４は、呼び出しロール３によって呼び出された用紙を一枚ずつ分離して送り出すものである。送り出しロール５は、分離ロール４で分離された用紙を搬送路に向けて送り出すものである。これら３つの給紙用ロール３，４，５は、用紙収容カセット２と１：１の対応関係で設けられている。

また、各々の用紙収容カセット２から給紙された用紙の送り先となる搬送路には、所定の間隔で複数の搬送ロール６が設けられ、これらの搬送ロール６の回転によって用紙が搬送路の下流側へと搬送されるようになっている。搬送ロール６による用紙の搬送先には搬送ロール７が配置されている。各々の用紙収容カセット２から給紙された用紙は、搬送ロール６の回転によって共通の搬送ロール７へと送り込まれるようになっている。搬送ロール７は、搬送ロール６によって搬送されてきた用紙をレジストロール８に向けて搬送するものである。

レジストロール８は、画像形成の対象となる用紙を、後述する画像転写部に向けて送り込むとともに、この送り込みに際して用紙の位置合わせを行うものである。レジストロール８による用紙の位置合わせは、用紙の先端をレジストロール８に突き当ててスキューを補正したり、スキュー補正後に用紙の搬送開始タイミング（レジストロール８の回転開始タイミング）を調整したりすることにより行われる。このレジストロール８の１つ手前（上流側）に搬送ロール（以下、「プレレジストロール」という）７が配置されている。

また、プレレジストロール７とレジストロール８との間の搬送路には膨らみ部９が形成されている。膨らみ部９は、レジストロール８への突き当てによって用紙のスキューを補正する際に、プレレジストロール７による送り込みによって用紙をループ状に撓ませるためのものである。このループの形成により用紙の先端がレジストロール８に均一に突き当てられることになる。

レジストロール８による用紙の送り先には、感光体ドラム１０とバキューム搬送部１１が配置されている。感光体ドラム１０は、図の反時計回り方向に回転駆動されるものである。感光体ドラム１０の周囲には、用紙に転写すべき画像（トナー画像）を形成するための手段として、例えば、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電する帯電器（不図示）と、この帯電器で帯電された感光体ドラム１０の表面に静電潜像を書き込む画像書き込み装置（レーザＲＯＳ；Laser Raster Output Scanner）１２と、この画像書き込み装置１２によって静電潜像が書き込まれた感光体ドラム１０の表面にトナーを供給する現像器（不図示）と、この現像器で現像されたトナー画像を用紙に転写するための転写ロール１３と、用紙に転写されずに感光体ドラム１０の表面に残留した不要トナーを除去するクリーナー（不図示）と、感光体ドラム１０の表面を除電する除電器（不図示）が、それぞれ感光体ドラム１０の回転方向にしたがって順に配置されている。

画像書き込み装置１２は、感光体ドラム１０の表面でレーザビームを走査することにより画像の書き込みを行うものである。この画像書き込み装置１２は、例えば、レーザビームの発生源となるレーザ素子（半導体レーザ等）と、このレーザ素子から発生したレーザビームを反射しつつライン状に走査するポリゴンミラー（回転多面鏡）と、ポリゴンミラーで反射させたレーザビームのビーム径を絞り込む結像光学系とを用いて構成されるものである。画像書き込み装置１２による画像の書き込み動作は、所定の電位に帯電された感光体ドラム１０の表面をレーザビームの照射によって露光するとともに、そのレーザビームを画像信号に応じて点滅（変調）することにより行われる。

バキューム搬送部１１は、無端状の搬送用ベルト１１Ａと、この搬送用ベルト１１Ａを支持する２つのロール１１Ｂとを有するものである。バキューム搬送部１１では、レジストロール８によって送り込まれた用紙を搬送用ベルト１１Ａに載置し、この搬送用ベルト１１Ａ上で用紙の裏面（画像が転写された面と反対側の面）をバキューム方式で吸着しつつ、ベルト支持用ロール１１Ｂの回転駆動に伴う搬送用ベルト１１Ａの走行にしたがって用紙を搬送する。また、転写ロール１３は、バキューム搬送部１１の搬送用ベルト１１Ａを介して感光体ドラム１０と対向する位置に配置されている。したがって、バキューム搬送部１１によって搬送される用紙は搬送中に感光体ドラム１０と転写ロール１３の対向部分を通過し、この対向部分で感光体ドラム１０から用紙に画像が転写される。よって、感光体ドラム１０と転写ロール１３の対向部分は画像転写部に相当するものとなる。

バキューム搬送部１１による用紙の送り先には、所定の間隔で搬送ロール１５Ａ，１５Ｂが順に配置されている。また、搬送ロール１５Ｂの下流側では搬送路が２つに分岐しており、その分岐部分に図示しないゲート部材が設けられている。ゲート部材は搬送路の分岐部分で用紙の進行方向を切り替えるもので、その切り替え先となる一方の搬送路の終端部には排出ロール１６が配置され、他方の搬送路の途中には搬送ロール１７が配置されている。排出ロール１６は用紙を排出トレイ２１に向けて排出するものである。搬送ロール１７は用紙を反転ロール１８に向けて搬送するものである。

反転ロール１８は、双方向に回転可能に設けられたもので、一方向への回転によって用紙を引き込む動作と他方向への回転によって用紙を送り出す動作を順に行う、いわゆるスイッチバック方式で用紙を表裏反転するものである。反転ロール１８による用紙の送り出し方向には、排出ロール１６に通じる搬送路と、プレレジストロール７に通じる搬送路とが形成されている。そして、排出ロール１６に通じる搬送路には搬送ロール１９が配置され、プレレジストロール７に通じる搬送路には所定の間隔で複数の搬送ロール２０が配置されている。搬送ロール１９は、反転ロール１８によって送り出された用紙を排出ロール１６へと搬送するもので、搬送ロール２０は、反転ロール１８によって送り出された用紙をプレレジストロール７へと搬送するものである。

また、用紙の給紙部分や搬送路の適所（図中、三角印で示す位置）には、用紙の搬送動作や画像の形成動作を制御する際に必要となる各種のセンサが配置されている。このうち、プレレジストロール７とレジストロール８との間には、搬送方向の異なる位置に２つのパスセンサ２２，２３が配置され、さらにパスセンサ２２の近傍にはエッジセンサ２４とホームセンサ２５が配置されている。上流側のパスセンサ２２はプレレジストロール７の近傍（下流側）に配置され、下流側のパスセンサ２３はレジストロール８の近傍（上流側）に配置されている。

パスセンサ２２，２３は、例えば発光素子と受光素子を同一のセンサ面に配置した反射型のフォトセンサからなるもので、センサ面と近接して対向する位置（以下、センサ検知位置）に用紙が存在するときはオン状態となり、存在しないときはオフ状態となる。したがって、パスセンサ２２，２３のセンサ検知位置を用紙の先端が通過した際にはオフ状態からオン状態に切り替わり、その後、パスセンサ２２，２３のセンサ検知位置を用紙の後端が通過した際にはオン状態からオフ状態に切り替わる。したがって、各々のパスセンサ２２，２３のオンオフ状態に基づいて用紙の先端通過及び後端通過を検知することが可能となる。以降の説明では、プレレジストロール７の近傍のパスセンサ２２をプレレジセンサ２２と称し、レジストロール８の近傍のパスセンサ２３をレジセンサ２３と称する。

エッジセンサ２４及びホームセンサ２５は、図２に示すように、センサ移動機構２６に含まれるものである。センサ移動機構２６は、用紙の搬送方向と直交する方向（サイド方向）で、用紙のサイドエッジの位置を検出するために、エッジセンサ２４をサイド方向に移動させるものである。センサ移動機構２６は、エッジセンサ２４及びホームセンサ２５の他に、エッジセンサ２４を移動させるための駆動源となるセンサ移動用モータ２７と、エッジセンサ２４を用紙の搬送方向と直交する方向に移動可能に案内支持するガイド機構２８と、センサ移動用モータ２７の駆動力をガイド機構２８に伝達する動力伝達機構２９とによって構成されている。

エッジセンサ２４は、例えば上記パスセンサ２２，２３と同様に発光素子と受光素子を同一のセンサ面に配置した反射型のフォトセンサからなるもので、センサ検知位置に用紙が存在するときはオン状態となり、存在しないときはオフ状態となる。したがって、用紙のサイドエッジを横切るようにエッジセンサ２４をサイド方向に移動させると、この移動中にエッジセンサ２４がオフ状態からオン状態、又はオン状態からオフ状態に切り替わる。したがって、エッジセンサ２４のオンオフ状態に基づいて用紙のサイドエッジを検知することが可能となる。

ホームセンサ２５は、例えば発光素子と受光素子を対向配置した透過型のフォトセンサからなるもので、その素子間の光路が遮られていない状態（発光素子で発光させた光を受光素子で受光している状態）ではオン状態となり、その光路が遮られた状態（発光素子で発光させた光を受光素子で受光していない状態）ではオフ状態となる。このホームセンサ２５は、サイド方向にエッジセンサ２４を移動させるにあたって、エッジセンサ２４のホーム位置を規定するためのセンサである。

センサ移動用モータ２７は、例えば回転方向と回転量の制御が容易なパルスモータを用いて構成されるものである。

ガイド機構２８は、センサ支持ブラケット３０と、一対のガイドシャフト３１と、移動部材３２とを用いて構成されている。センサ支持ブラケット３０は、例えば長方形の薄い金属板を曲げ成形して得られるものである。センサ支持ブラケット３０の一端側は斜めに傾斜し、この傾斜部にエッジセンサ２４がネジ止め、接着等で固定状態に取り付けられている。また、センサ支持ブラケット３０の他端部は略直角に曲げられている。

一対のガイドシャフト３１は、それぞれ断面円形の丸シャフトからなるもので、用紙の搬送方向と直交する向きで互いに平行に配置されている。また、各々のガイドシャフト３１の両端部は、板状のベース部材３３に一体に形成されたシャフト支持部３３Ａ，３３Ｂに嵌合状態で固定されている。

移動部材３２は、平面視略コ字形をなすもので、相対向する部分をそれぞれ一対のガイドシャフト３１に嵌合した状態で、当該一対のガイドシャフト３１に移動自在（スライド自在）に案内支持されている。また、移動部材３２の下端部は、センサ支持ブラケット３０に固定状態で取り付けられている。よって、移動部材３２が一対のガイドシャフト３１に沿って移動すると、移動部材３２と一体にセンサ支持ブラケット３０も移動する。

動力伝達機構２９は、大小２つのプーリ３４，３５と無端状のベルト３６とを用いて構成されている。大径側のプーリ３４は、上記ベース部材３３に取り付けられたセンサ移動用モータ２７の回転軸（駆動軸）に嵌合固定されている。小径側のプーリ３５は、大径側のプーリ３４から所定の距離だけ離れた位置で、ベース部材３３上に回転自在に取り付けられている。ベルト３６は、上記２つのプール３４，３５にループ形状に張設されている。また、ベルト３６の一部は、上述したセンサ支持ブラケット３０の他端部（略直角に曲げられた部分）にネジ止め、接着等で固定されている。さらに、センサ支持ブラケット３０には検出片３７が固定状態で取り付けられている。検出片３７は、上記移動部材３２と一体にセンサ支持ブラケット３０を移動させたときに、一方の移動終端部でホームセンサ２５の光路を遮蔽するように配置されている。

上記構成のセンサ移動機構２６において、センサ移動用モータ２７の駆動により大径側のプーリ３４を回転させると、このプーリ３４を駆動プーリとしてベルト３６が走行するとともに、このベルト３６の走行にしたがって小径側（従動側）のプーリ３５が回転する。また、ベルト３６が走行すると、これにしたがってセンサ支持ブラケット３０と移動部材３２も移動する。その際、移動部材３２は一対のガイドシャフト３１に沿って移動するため、センサ支持ブラケット３０の移動方向は一対のガイドシャフト３１によって案内される。したがって、一対のガイドシャフト３１を用紙の搬送向と直交する向きで配置することにより、センサ支持ブラケット３２上のエッジセンサ２４を用紙の搬送方向と直交する方向（サイド方向）に移動させることができる。また、センサ移動用モータ２７の回転方向を反転（正転、逆転）させることにより、用紙の搬送方向と直交する方向で、エッジセンサ２４を一方向と他方向に移動（往復移動）させることができる。

図３は本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。図において、主制御部３８は、画像形成装置全体の処理動作を統括的に制御するものである。主制御部３８には、プレレジセンサ２２、レジセンサ２３、エッジセンサ２４、ホームセンサ２５を含む各種のセンサが電気的に接続され、各々のセンサから出力される信号が主制御部３８に取り込まれるようになっている。また、主制御部３８には、センサ移動用モータ２７と書き込み制御回路３９が接続されている。センサ移動用モータ２７は主制御部３８から供給される駆動パルスにしたがって回転駆動するものである。書き込み制御回路３９は、主制御部３８から供給される用紙の位置ずれ情報にしたがって画像書き込み装置１２による画像（静電潜像）の書き込み動作を制御するものである。

図４はプレレジストロールとレジストロールとの間の用紙の搬送路上でのセンサの配置状態を示す図である。図において、プレレジストロール７とレジストロール８の間では、用紙の搬送方向と直交する方向（図の左右方向）で、用紙のセンター部分（用紙幅の中心）が通過するセンター位置（センターレジ位置）Ｐｃを基準に用紙が搬送されるようになっている。したがって、サイド方向の用紙サイズ（用紙幅）が異なる用紙４０，４１であっても、各々の用紙４０，４１の中心は共通のセンター位置Ｐｃに沿って搬送方向に移動することになる。

用紙の搬送方向（図の上下方向）では、プレレジストロール７からレジストロール８に向かって、プレレジセンサ２２、エッジセンサ２４及びレジセンサ２３が順に配置されている。このうち、エッジセンサ２４は上記センサ移動機構２６によって図中左右方向に移動可能に設けられ、プレレジセンサ２２とレジセンサ２３はそれぞれ固定状態で設けられている。また、用紙の搬送方向と直交する方向では、プレレジセンサ２２とレジセンサ２３がセンター位置Ｐｃに配置され、エッジセンサ２４はセンター位置Ｐｃから一方側（図の左側）にずれた位置に配置されている。

以下に、主制御部３８の制御処理に基づく画像形成装置の動作について説明する。まず、ユーザは、画像形成装置の操作パネル（不図示）を使って所望の画像形成条件（例えば、画像形成の濃度や部数、両面印刷の指定など）を入力した後、操作パネル内のスタートボタンを押す。これにより、１つのジョブが開始される。このとき、操作パネルを用いたユーザの入力操作によって指定された用紙や、自動選択機能によって選択された用紙を収容する用紙収容カセット２に対応する給紙用ロール３，４，５を回転させることにより、用紙収容カセット２に収容された用紙を最上位から順に一枚ずつ分離して搬送路上に送り出す。この場合、用紙の搬送路上ではセンサ基準方式で用紙が搬送されるものとする。

こうして用紙収容カセット２から搬送路へと送り出された用紙は、搬送ロール６の回転によって下流側へと搬送され、プレレジストロール７に送り込まれる。次に、用紙はプレレジストロール７の回転にしたがってレジストロール８に送り込まれる。レジストロール８の回転はプレレジストロール７による用紙の送り込みに先立って停止状態とされる。そのため、プレレジストロール７によって送り込まれた用紙の先端部は回転停止状態のレジストロール８のニップ部分に突き当てられる。また、この突き当て状態でプレレジストロール７により用紙を適量だけ送り込むことにより、レジストロール８の手前の膨らみ部９で用紙がループ状に撓んだ状態、すなわち用紙のスキューが補正された状態となり、この状態で用紙が一時停止する。

その後、画像書き込み装置２によって感光体ドラム１０の表面に書き込まれた静電潜像がトナー画像に現像されて画像転写部に送り込まれるタイミングに合わせて、レジストロール８の回転を開始する。これにより、先述のようにスキュー補正された用紙は、レジストロール８の回転にしたがって画像転写部へと送り込まれる。そして、画像転写部においては、レジストロール８によって送り込まれた用紙がバキューム搬送部１１の搬送用ベルト１１Ａ上に載置され、この搬送用ベルト１１Ａの走行によって画像転写部（感光体ドラム１０と転写ロール１３の対向部分）を通過するように移動する。このとき、用紙の先端が画像転写部に到達するタイミングに合わせて画像転写部にトナー画像が到達し、そこで転写ロール１３がトナーと逆極性の電荷を付与することにより、感光体ドラム１０表面のトナー画像が用紙の第一面に転写される。

その後、用紙はバキューム搬送部１１によって定着ロール１４に送られ、そこでロール間に加えられる加圧作用と加熱作用によって用紙の第一面に画像が定着される。次いで、定着ロール１４から送り出された用紙は搬送ロール１５Ａ，１５Ｂによって搬送される。このとき、用紙が両面印刷を指定されたものでなければ、搬送ロール１５Ａ，１５Ｂの回転にしたがって用紙を排出ロール１６に送り込むとともに、この排出ロール１６の回転によって用紙を排出トレイ２１に排出する。

これに対して、用紙が両面印刷を指定されたものであれば、搬送ロール１５Ａ，１５Ｂの回転にしたがって用紙を搬送ロール１７に送り込むとともに、この搬送ロール１７の回転にしたがって用紙を反転ロール１８に送り込む。そして、反転ロール１８で用紙の引き込み動作と送り出し動作を順に行うことにより、用紙を表裏反転した状態で搬送ロール２０に送り出す。次いで、複数の搬送ロール２０の回転にしたがって用紙を再びプレレジストロール７に送り込んだ後、上記用紙の第一面に画像を形成（印刷）する場合と同様の手順で用紙の第二面にトナー画像を転写するとともに、このトナー画像を用紙の第二面に定着させる。これにより、用紙の両面に画像が形成（印刷）されることになる。

このように両面印刷がなされた用紙は、搬送ロール１５Ａ，１５Ｂの回転にしたがって再び搬送ロール１７に送り込まれ、この搬送ロール１７を経由して反転ロール１８に送り込まれる。そして、反転ロール１８による用紙の引き込み動作と送り出し動作により、用紙が表裏反転した状態で搬送ロール１９に送り込まれ、この搬送ロール１９の回転と排出ロール１６の回転によって用紙が排出トレイ２１に排出される。

以上のように画像形成装置を動作させる際に、主制御部３８は、図５のフローチャートにしたがって、用紙と画像の位置を合わせるための処理（以下、「レジストレーション処理」ともいう）を実行する。図６はレジストレーション処理において、用紙のサイドエッジを検知するためにエッジセンサを移動させるときの一連の手順を示す模式図である。サイド方向における搬送基準の採り方としては、用紙のセンター部分が通過する位置を搬送基準とするセンター基準方式（センターレジ方式）と、用紙のサイドエッジ部分が通過する位置を搬送基準とするサイド基準方式（サイドレジ方式）とがあるが、本実施形態ではセンサー基準方式で用紙を搬送することを前提とする。

まず、用紙の搬送が開始されると、センサ移動用モータ２７を駆動してエッジセンサ２４をホーム位置に向けて移動開始する（ステップＳ１）。ホーム位置は、エッジセンサ２４と一緒（一体）に移動する検出片２７がホームセンサ２５の光路を遮ったとき（ホームセンサ２５がオンしたとき）のタイミングに基づいて一意に特定される位置である。これに対して、移動開始前のエッジセンサ２４の位置（以下、「初期位置」という）は、前回の画像形成ジョブで用紙のサイドエッジ検知動作を行った後にエッジセンサ２４を最終的に停止させた位置である。用紙の搬送方向と直交する方向において、ホーム位置は用紙サイズにかかわらず同じ位置となるが、初期位置は前回処理した用紙サイズに依存した位置となる。したがって、初期位置からホーム位置までの距離は、前回処理した用紙サイズ（用紙幅）に応じて異なるものとなる。

次に、ホームセンサ２５がオン状態になったか否かを確認し（ステップＳ２）、ホームセンサ２５がオンすると、そこから一定のパルス数だけセンサ移動用モータ２７を駆動してからエッジセンサ２４の移動を停止する（ステップＳ３）。このときのセンサ停止位置がエッジセンサ２４のホーム位置となる。次に、センサ移動用モータ２７を駆動してエッジセンサ２４をホーム位置から待機位置に移動させる（ステップＳ４）。待機位置とは、用紙のサイドエッジをエッジセンサ２４で検知可能な位置に用紙が搬送されるまでにエッジセンサ２４を待機させておく位置である。エッジセンサ２４をホーム位置から待機位置に移動させる際にセンサ移動用モータ２７に供給される駆動パルスの数は、予め用紙サイズ（用紙幅）ごとに設定されている。したがって、エッジセンサ２４の待機位置は用紙サイズに応じて異なるものとなる。これまでの処理は、用紙がプレレジストロール７に到達する前（スキュー補正前）に行われる。

続いて、プレレジセンサ２２がオン状態になったか否かを確認し（ステップＳ５）、プレレジストロール７によって送り出された用紙の先端がプレレジセンサ２２のセンサ検知位置を通過し、これによってプレレジセンサ２２がオフ状態からオン状態に切り替わると（プレレジセンサ２２が用紙の先端通過を検知すると）、そこから一定時間後（用紙の先端部がエッジセンサ２４よりも一定量だけ下流側に進んだ後）にエッジセンサ２４を用いた１回目のサイドエッジ検知動作を開始する（ステップＳ６）。

１回目のサイドエッジ検知動作は、センサ移動用モータ２７に駆動パルスを供給してエッジセンサ２４を待機位置から終点位置へと移動（一方向に移動）させるとともに、その移動中にセンサ移動用モータ２７に供給される駆動パルスの数をリアルタイムにカウントすることにより行う。１回目のサイドエッジ検知動作におけるエッジセンサ２４の終点位置は、用紙の搬送方向と直交する方向において、検出対象となる用紙のサイドエッジ部分が通過する位置を間に挟んで待機位置と反対側に設定される。したがって、エッジセンサ２４を待機位置から終点位置に移動させると、その移動途中でエッジセンサ２４が用紙のサイドエッジ部分を横切り、これによってエッジセンサ２４がオフ状態からオン状態に切り替わる。

そこで、主制御部３８では、エッジセンサ２４がオン状態になったか否かを確認し（ステップＳ７）、エッジセンサ２４がオフ状態からオン状態に切り替わると（エッジセンサ２４が用紙のサイドエッジを検知すると）、この切り替わりタイミングでのモータ駆動パルスのカウント値を１回目のサイドエッジ検知動作の検知結果として取得した後（ステップＳ８）、２回目のサイドエッジ検知動作を開始する（ステップＳ９）。

２回目のサイドエッジ検知動作は、センサ移動用モータ２７に駆動パルスを供給してエッジセンサ２４を終点位置から待機位置に移動（他方向に移動）させるとともに、その移動中にセンサ移動用モータ２７に供給される駆動パルスの数をリアルタイムにカウントすることにより行う。そして、エッジセンサ２４を終点位置から待機位置に移動させる途中でエッジセンサ２４がオフ状態になったか否かを確認し（ステップＳ１０）、エッジセンサ２４が用紙のサイドエッジ部分を横切り、これによってエッジセンサ２４がオン状態からオフ状態に切り替わると（エッジセンサ２４が用紙のサイドエッジを検知すると）、この切り替わりタイミングを起点としてエッジセンサ２４が待機位置に戻るまでのモータ駆動パルスのカウント値を２回目のサイドエッジ検知動作の検知結果として取得する（ステップＳ１１）。

なお、ここではモータ駆動パルスのカウント値をサイドエッジ検知結果として取得するものとしたが、このパルスカウント値に代えて、例えばエッジセンサ２４を待機位置から終点位置へと移動させるときに、エッジセンサ２４が移動を開始してから用紙のサイドエッジを検知するまでの時間と、エッジセンサ２４を終点位置から待機位置へと移動させるときに、エッジセンサ２４が用紙のサイドエッジを検知してから終点位置に到達するまでの時間をそれぞれタイマーで計測し、このタイマー計測値をサイドエッジ検知結果として取得してもよい。

このようにエッジセンサ２４の往復移動によって行われる２回のサイドエッジ検知動作は、プレレジストロール７によって搬送中の用紙の先端部がレジストロール８に突き当てられる前に行われる。また、エッジセンサ２４によるサイドエッジ検知動作中（往復移動中）は用紙が常に搬送方向に移動しているため、１回目のサイドエッジ検知動作でエッジセンサ２４により検知される用紙のサイドエッジ部分と、２回目のサイドエッジ検知動作でエッジセンサ２４により検知される用紙のサイドエッジ部分は、用紙の搬送方向で異なる位置となる。

続いて、１回目のサイドエッジ検知動作の検知結果に基づいて、用紙の搬送方向と直交する方向の用紙の位置ずれ量を算出した後（ステップＳ１２）、各回のサイドエッジ検知結果に基づいて用紙のスキュー状態を判別する（ステップＳ１３）。用紙位置ずれ量を算出するにあたっては、上述のようにエッジセンサ２４を待機位置から終点位置に向けて移動させたとき、つまり１回目のサイドエッジ検知動作において、エッジセンサ２４の移動を開始（センサ移動用モータ２７の駆動を開始）してからエッジセンサ２４がオフ状態になるまでにセンサ移動用モータ２７に供給した駆動パルスのカウント値をサイドエッジの検知結果として取得する。このパルスカウント値は、用紙の搬送方向と直交する方向で、用紙の位置がエッジセンサ２４の待機位置（ホーム位置）に近づくほど小さな値となる。そこで、主制御部３８では、実際にサイドエッジ検知動作を行って得られたパルスカウント値（以下、検出値）と、予め設定された基準パルスカウント値（以下、基準値）とを比較し、その比較結果に基づいて用紙位置ずれ量を求める。

具体的には、例えば、基準値と検出値との差分（基準値から検出値を差し引いた値）を求め、この差分が検出誤差範囲内（ほぼゼロ）であれば、サイド方向での用紙の位置ずれ量をゼロとする。また、基準値と検出値との差分が検出誤差範囲を超える場合は、その差分の大きさから用紙位置ずれ量を求めるとともに、その差分（用紙位置ずれ量）が正の値であるか負の値であるかによって用紙の位置ずれ方向を認識する。用紙の位置ずれ量については、基準値と検出値との差分を１パルスあたりのセンサ移動量に掛け合わせることにより求めることができる。また、用紙の位置ずれ方向は、基準値と検出値との差分が正の値であれば用紙が待機位置側にずれていると認識し、負の値であれば用紙が待機位置と反対側にずれていると認識することができる。なお、用紙位置ずれ量は、２回目のサイドエッジ検知動作の検知結果を用いて算出してもよいが、用紙がスキューしている場合は用紙の先端側に近いところでサイドエッジを検知した方が、スキューによるサイドエッジ位置の検知誤差が小さくなるため、１回目のサイドエッジ検知動作の検知結果を用いて算出した方が好ましい。

また、上記第１，第２のサイドエッジ検知動作において、エッジセンサ２４を待機位置から終点位置へと移動させるときに、エッジセンサ２４が移動を開始してから用紙のサイドエッジを検知するまでのパルスカウント値を第１のパルスカウント値とし、エッジセンサ２４を終点位置から待機位置へと移動させるときに、エッジセンサ２４が用紙のサイドエッジを検知してから終点位置に到達するまでのパルスカウント値を第２のパルスカウント値とすると、用紙がスキューしていない状態では第１のパルスカウント値と第２のパルスカウント値が同じ値となる。そこで、主制御部３８では、１回目のサイドエッジ検知動作の検知結果として取得した第１のパルスカウント値と、２回目のサイドエッジ検知動作の検知結果として取得した第２のパルスカウント値とに基づいて用紙のスキュー状態を判別する。

具体的には、第１のパルスカウント値と第２のパルスカウント値の差分を求め、この差分に基づいて用紙のスキュー状態を判別する。すなわち、第１のパルスカウント値と第２のパルスカウント値との差分（第１のパルスカウント値から第２のパルスカウント値を差し引いた値）が検出誤差範囲内（ほぼゼロ）であれば、搬送中の用紙にスキューが生じていないと判別する。また、第１のパルスカウント値と第２のパルスカウント値との差分が検出誤差範囲を超える場合は、搬送中に用紙にスキューが生じていると判別し、且つその差分が正の値であるか負の値であるかによってスキューの向きを判別する。

例えば、図７（Ａ）に示すように、用紙がスキューしないで真っ直ぐに搬送されている場合は、第１のパルスカウント値と第２のパルスカウント値が同じ値となるため、それらの差分がゼロとなる。また、図７（Ｂ）に示すように、用紙が一方側（図の時計廻り方向）にスキューしている場合は、第１のパルスカウント値が第２のパルスカウント値よりも大きな値となるため、それらの差分が正の値となる。また、図７（Ｃ）に示すように、用紙が他方側（図の反時計廻り方向）にスキューしている場合は、第１のパルスカウント値が第２のパルスカウント値よりも小さな値となるため、それらの差分が負の値となる。したがって、第１のパルスカウント値と第２のパルスカウント値との差分が検出誤差範囲内であるかどうかによって用紙がスキューしているかどうかを判別することが可能となる。また、用紙がスキューしていると判別した場合は、第１，第２のパルスカウント値の差分が正の値であるか負の値であるかによってスキューの向きを判別することが可能となる。さらに、第１のパルスカウント値と第２のパルスカウント値との差分の大きさによってスキューの量を判別することも可能となる。

次いで、先に算出した用紙位置ずれ量に基づいて主走査方向の画像の書き込み位置を制御するとともに、この書き込み位置を、先に判別したスキュー状態に基づいて補正する（ステップＳ１４）。画像書き込み位置の制御及び補正は、画像書き込み装置１２で感光体ドラム１０の表面に静電潜像を書き込むときに行われる。画像書き込み装置１２による静電潜像の書き込み動作（スキャン動作）は感光体ドラム１０の軸方向に沿う主走査方向に対して行われ、それと直交する副走査方向（ドラム回転方向）では感光体ドラム１０の回転にしたがって画像書き込み装置１２による静電潜像の書き込み位置が移動する。これにより、感光体ドラム１０の表面には、画像書き込み装置１２によって１ラインずつ順に静電潜像の書き込みが行われる。また、各ラインに画像を書き込む場合は、画像の書き込み開始を指示する同期信号（以下、「書き込み開始信号」という）の出力にしたがって主走査方向での画像の書き込み開始タイミングが制御される。

そこで、主制御部３８では、画像書き込み装置１２による主走査方向での静電潜像の書き込み位置を制御するにあたっては、上述のように算出した用紙位置ずれ量に応じて書き込み開始信号の出力タイミングを変化させる。このような書き込み位置の制御は、先に算出した用紙位置ずれ量に応じて主制御部３８から出力される書き込み開始信号に基づいて書き込み制御回路３９が画像書き込み装置１２の書き込み動作を制御により行われる。一例として、主制御部３８では、先に算出された用紙位置ずれ量がゼロであれば、予め設定された基準タイミングで書き込み開始信号を出力する。また、例えば、用紙位置ずれ量が正の値であれば、その用紙位置ずれ量に応じた時間だけ基準タイミングよりも早いタイミングで書き込み開始信号を出力し、用紙位置ずれ量が負の値であれば、その用紙位置ずれ量に応じた時間だけ基準タイミングよりも遅いタイミングで書き込み開始信号を出力する。これにより、サイド方向で用紙の位置にずれが生じていた場合は、それに合わせて主走査方向の画像の書き込み位置が制御される。

また、上記書き込み開始信号の出力タイミングは、先に判別したスキュー状態に応じて補正（微調整）される。例えば、用紙のスキュー状態としてスキューの向きを判別する場合は、実際に判別したスキューの向きに応じて書き込み開始信号の出力タイミングを微調整する。ここで、上記図７（Ａ）に示すように用紙がスキューしないで真っ直ぐに搬送されている場合は、レジストロール８に用紙の先端部を突き当ててスキューを補正するときに、用紙の先端部が最初から傾きなくレジストロール８に突き当てられるため、スキュー補正の前後で用紙の位置がサイド方向にずれることがない。

これに対して、上記図７（Ｂ）に示すように用紙が一方側（図の時計廻り方向）にスキューしている場合は、図８（Ａ）に示すように用紙の先端部が一方側に傾いた状態でレジストロール８に突き当てられるとともに、この突き当てに際してレジストロール８に最初に突入する用紙の一方のコーナー部分Ｅ１がサイド方向（ロール軸方向）に殆ど横ずれしないまま用紙がループ状に撓むことにより、用紙の先端部が均一にレジストロール８に突き当てられる。そのため、スキュー補正後の用紙のサイドエッジの位置は、１回目のサイドエッジ検知動作で検知したサイドエッジの位置よりもセンター位置Ｐｃ側にずれた状態となる。

また、上記図７（Ｃ）に示すように用紙が他方側（図の時計廻り方向）にスキューしている場合は、図８（Ｂ）に示すように用紙の先端部が他方側に傾いた状態でレジストロール８に突き当てられるとともに、この突き当てに際してレジストロール８に最初に突入する用紙の他方のコーナー部分Ｅ２がサイド方向に殆ど横ずれしないまま用紙がループ状に撓むことにより、用紙の先端部が均一にレジストロール８に突き当てられる。そのため、スキュー補正後の用紙のサイドエッジの位置は、１回目のサイドエッジ検知動作で検知したサイドエッジの位置よりもセンター位置Ｐｃと反対側にずれた状態となる。

そこで、主制御部３８において、搬送中の用紙にスキューが生じていないと判別した場合は、１回目のサイドエッジ検知動作で検知したサイドエッジの位置に合わせて書き込み開始信号の出力タイミングを微調整する。この場合の微調整は、実質的に調整無しの扱いとなる。また、搬送中の用紙が上記図７（Ｂ）に示す向きでスキューしていると判別した場合は、１回目のサイドエッジ検知動作で検知したサイドエッジの位置よりもセンター位置Ｐｃ側にずれた位置を、スキュー補正後のサイドエッジの位置と認識し、このサイドエッジ位置に合わせて書き込み開始信号の出力タイミングを微調整する。また、搬送中の用紙が上記図７（Ｃ）に示す向きでスキューしていると判別した場合は、１回目のサイドエッジ検知動作で検知したサイドエッジの位置よりもセンター位置Ｐｃと反対側にずれた位置を、スキュー補正後のサイドエッジの位置と認識し、このサイドエッジ位置に合わせて書き込み開始信号の出力タイミングを微調整する。

その際、書き込み開始信号の出力タイミングの調整量は、スキュー状態の一つとして判別したスキューの量に応じて設定する。すなわち、スキュー量が大きければ、その分だけタイミング調整量を大きく設定し、スキュー量が小さければ、その分だけタイミング調整量を小さく設定する。具体的な調整量については、プレレジセンサ２２が用紙の先端通過を検知（センサオン）してから実際にエッジセンサ２４を終点位置に向けて移動開始するまでの時間や、プレレジストロール７による用紙の搬送速度、さらには待機位置と終点位置の間を往復移動するエッジセンサ２４の移動速度などに応じて適宜設定すればよい。

その後、次に処理すべき用紙（以下、次用紙）があるかどうかを判断し（ステップＳ１５）、次用紙がないと判断した場合は、その時点で一連の処理を終了する。また、次用紙があると判断した場合は、上記ステップＳ５に戻って上記同様の処理を繰り返す。また、１つのジョブが終了して、その後、新たなジョブが開始されると、上記同様のレジストレーション処理が実施される。

このように本実施形態においては、用紙の搬送方向と直交する方向にエッジセンサ２４を往復移動させるときに、このエッジセンサ２４で用紙のサイドエッジを２回にわたって検知し、この検知結果に基づいて用紙のスキュー状態（スキューの向き、スキューの量）を判別するとともに、この判別結果に基づいて主走査方向の画像の書き込み位置を補正する構成としたので、レジストロール８への突き当てによって用紙のスキューを補正する前に用紙のサイドエッジをエッジセンサ２４で検知した場合でも、スキュー補正後の用紙のサイドエッジ位置に適合するように主走査方向の画像の書き込み位置を適切に制御することができる。そのため、画像形成の生産性を低下させることなく、サイド方向で用紙と画像の位置を正確に合わせることができる。

また、搬送方向と直交する方向にエッジセンサ２４を往復移動する際に、一方向（待機位置から終点位置）へのセンサ移動中に１回目のサイドエッジ検知動作を行った後、他方向（終点位置から待機位置）へのセンサ移動中に２回目のサイドエッジ検知動作を行うことにより、エッジセンサ２４を無駄に移動させることなく、用紙のサイドエッジ検知を連続的に行うことができる。そのため、複数回のサイドエッジ検知に要する時間を短縮することができる。

なお、上記実施形態においては、１枚の用紙につき、エッジセンサ２４で２回にわたってサイドエッジの検知動作を行うものとしたが、プレレジセンサ２２が用紙の先端通過を検知してから、この用紙の先端部がレジストロール８に突き当たるまでに時間的な余裕があれば、３回以上にわたってサイドエッジの検知動作を行うようにしてもよい。

また、エッジセンサ２４によるサイドエッジ検知動作では、上述した待機位置と初期位置の位置関係を入れ替えたかたちでエッジセンサ２４を往復移動させてもよい。その場合、１回目のサイドエッジ検知動作ではエッジセンサ２４がオン状態からオフ状態に切り替わることで用紙のサイドエッジを検知し、２回目のサイドエッジ検知動作ではエッジセンサ２４がオフ状態からオン状態に切り替わることで用紙のサイドエッジを検知することになる。

また、上記実施形態においては、エッジセンサ２４による２回のサイドエッジ検知結果を基に判別した用紙のスキュー量を、書き込み開始信号の出力タイミングの調整量を設定するためのパラメータとして利用したが、例えば、実際に判別された用紙のスキュー量と予め設定された許容量（補正可能限界量）とを比較し、この比較結果においてスキュー量が許容量を超えていた場合に操作パネル等のユーザーインタフェース部に警告表示などを行う場合に利用することも可能である。

本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。 センサ移動機構の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。 用紙の搬送路上でのセンサの配置状態を示す図である。 用紙と画像の位置を合わせるための処理手順を示すフローチャートである。 用紙のサイドエッジを検知するためにエッジセンサを移動させるときの一連の手順を示す模式図である。 用紙のスキュー状態を説明する図である。 スキュー補正前後の用紙の位置を示す図である。

符号の説明

７…搬送ロール（プレレジストロール）、８…レジストロール、１０…感光体ドラム、１２…画像書き込み装置、１３…転写ロール、２２…プレレジセンサ（パスセンサ）、２３…レジセンサ（パスセンサ）、２４…エッジセンサ、２５…ホームセンサ、２６…センサ移動機構、２７…センサ移動用モータ、３８…主制御部、３９…書き込み制御回路、４０，４１…用紙

Claims (4)

1. 用紙の搬送方向と直交する方向で用紙のサイドエッジを検知するエッジセンサと、前記エッジセンサを前記搬送方向と直交する方向に移動させるセンサ移動手段と、前記エッジセンサの検知結果に基づいて主走査方向の画像の書き込み位置を制御する制御手段とを備える画像形成装置であって、
   前記エッジセンサは、前記センサ移動手段によって前記搬送方向と直交する方向に往復移動しつつ前記用紙のサイドエッジを複数回にわたって検知し、
   前記制御手段は、前記エッジセンサによる複数回の検知結果に基づいて用紙のスキュー状態を判別するとともに、この判別結果に基づいて前記主走査方向の画像の書き込み位置を補正する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送方向と直交する方向に前記エッジセンサを往復移動する際に、一方向へのセンサ移動中に１回目のサイドエッジ検知を行った後、他方向へのセンサ移動中に２回目のサイドエッジ検知を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記用紙のスキュー状態としてスキューの向きを判別する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記用紙のスキュー状態としてスキューの量を判別する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
   
   
   

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