JP2008139399A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度でズレが補正され、転写位置に正確に用紙を搬送する用紙搬送装置を提供する。
【解決手段】ループローラとレジストローラとを一体に移動させてズレ補正を行うことにより、ループ形成によるズレ補正を行ってもなお残る縦ズレ、横ズレ及び傾きを検知し、検知結果に基づいてこれらのズレを補正する。
【選択図】図５

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に、用紙の搬送を正確に行う搬送技術に関する。

画像形成装置においては、画像形成に同期して用紙を画像形成位置、すなわち、転写位置に搬送することにより、用紙上の一定位置に画像が形成される。

用紙の搬送方向の位置ズレ（縦ズレ）及び傾きを少なくする手段としては、レジストローラに用紙先端を突き当て、レジストローラの上流に用紙のループを形成する技術が一般に用いられている。

また、デジタル画像形成装置では、用紙の搬送に同期して画像形成を行うことが行われており、用紙の搬送に画像形成を同期させる際に、画像書き込み位置を制御することにより横ズレの補正及び傾きの補正が行われる（特許文献１、２）。

さらに、搬送ローラを軸方向に変位させることにより横ズレを補正し、搬送ローラの軸の方向を回転させることにより傾きを補正することが行われている（特許文献３、４）。
特開昭６３−２０７６７０号公報 特開２０００−３３５０１０号公報 特開平８−２６８６１０号公報 特開平６−２３４４４１号公報

カラー画像形成装置や軽印刷の分野で用いられるモノクロ画像形成装置など、高画質の画像を形成することが出来る高性能画像形成装置においては、用紙における画像位置が正確であることが要求され、この画像位置に要求される精度には、縦位置、横位置及び画像の角度の精度が含まれる。

また他方において、高速の装置では、用紙の搬送速度が高いことから僅かなタイミングのズレが画像位置の大きなズレになるとともに、用紙の搬送が正確に行われないと搬送不良が生じ、画像位置のズレとともに、紙詰まりが発生する。

このように用紙の搬送に対する条件が厳しくなる傾向にあるために、搬送のズレに対する従来技術では、十分な補正が困難になってきている。

特許文献１、２のように、搬送のズレを検知し、検知結果に基づいて、画像の書込における書込位置を補正するものは、高速のカラー画像形成装置には用いることができない。

高速のカラー画像形成装置では、像担持体に沿って複数の画像形成ユニットが順次配列され、像担持体が１回周回する工程において、複数の単色画像が形成されるために、単色画像の最初の書き込み位置から、単色画像が合成された多色画像の転写位置までの距離が長くなることが不可避である。このために、用紙の搬送制御タイミングよりも単色画像の最初の書込のタイミングの方が早くなって、用紙の搬送のズレに基づいた書込位置の制御に問題が出る。

このようなカラー画像形成装置に特許文献１、２のような補正技術を用いた場合、用紙の搬送路が非常に長くなって、制御位置から画像転写位置に間で搬送のズレが発生し、搬送が正確に行えなくなる。また、装置が大型なるという問題もある。

また、ＰＯＤ（ＰＲＩＮＴ ＯＮ ＤＥＭＡＮＤ）市場で求められる高画質画像の形成においては、スクリーン処理が行われるが、用紙の角度のズレに対する補正を画像の角度を調整することにより行うと、調整角度とスクリーン角度との関係でモアレが発生し、画質が悪くなるという問題がある。

このように、特許文献１、２で開示されている技術を高速のカラー画像形成装置に用いる場合に問題があるので、ループを利用してズレを調整する技術または特許文献３、４で開示されているズレ調整技術、すなわち、搬送ローラをローラの軸方向に変位させるかもしくは軸方向を回転させることによるズレの調整技術を用いることになるが、これらの調整技術では、ＰＯＤの分野で要求されるような高い制度のズレ調整を行うことが困難であり、画像位置のズレ、即ち、用紙の端縁に対して所定の位置にある規定位置空の画像位置のズレが問題となる。

文字画像が主体であるオフィス用のプリンタでは、１〜２ｍｍ程度の画像位置のズレは許容されるが、ＰＯＤの分野では、面付断裁やノンブル位置を考慮すると、画像位置ズレを０．５ｍｍ以下に抑えることが必要である。

従来一般に行われているループを利用したズレ調整を行った場合や、特許文献３、４のように、搬送ローラの軸方向の変位や回転によるズレ調整を行った場合には、０．５ｍｍ以下のズレがなお残り、満足できる品質を得ることが困難であり、前記の条件を満足するにはきわめて高い部品精度が必要になるとともに、耐久性が低下する。

本発明は、ＰＯＤの分野で要求されているような高い画像位置精度で画像を形成し、高い品質のプリントが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。
１．
複数の画像形成ユニット、
該画像形成ユニットにおいて形成された画像を用紙に転写する転写手段、
前記転写手段による画像の転写位置に用紙を搬送する搬送手段及び、
前記画像形成ユニットにおける画像形成と前記搬送手段による用紙の搬送とを同期させる制御手段を有する画像形成装置において、
前記搬送手段を通過した用紙を検知する検知手段を有するとともに、
前記搬送手段は、レジストローラ及び該レジストローラの上流に用紙のループを形成するループローラを有し、少なくとも搬送幅方向の横ズレ補正及び傾き補正において、前記レジストローラと前記ループローラとを一体に移動可能とした可動搬送ユニットを有し、
前記制御手段は、前記検知手段の用紙検知信号に基づいて、用紙の、縦ズレ、横ズレ及び傾きを演算し、前記可動搬送ユニットを制御して、少なくとも、前記横ズレの補正及び前記傾きの補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
２．
前記制御手段は前記可動搬送ユニットを制御して、前記縦ズレの補正を行うことを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．
前記制御手段は、前記レジストローラの搬送速度を制御して、前記縦ズレの補正を行うことを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
４．
前記制御手段は、前記複数の画像形成ユニットのうちの前記転写位置から最も遠い前記画像形成ユニットにおける画像形成開始信号に前記レジストローラの回転を同期させることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
５．
前記検知手段は、搬送幅方向に両端部において用紙の縁を検知するラインセンサを有することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
６．
用紙をセンターライン基準で搬送し、前記制御手段は、前記横ズレを用紙の搬送幅方向における中心位置のズレとして演算することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
７．
用紙を片側基準で搬送し、前記制御手段は、前記横ズレを用紙の搬送幅方向の片側縁のズレとして演算することを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

本発明により、用紙搬送において生ずる縦ズレ、横ズレ及び傾きが補正されるので、用紙上に高い位置精度で画像を所定位置に形成することが可能となり、高画質の画像を高速で形成する画像形成装置に適用することが可能となる。

図示の実施の形態に基づいて本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。

図１に示す画像形成装置は本発明の実施の形態に係る画像形成装置であって、カラー画像を形成することが可能であり、イエロー画像を形成する画像形成ユニットＹ、マゼンタ画像を形成する画像形成ユニットＭ、シアン画像を形成する画像形成ユニットＣ及び黒画像を形成する画像形成ユニットＫを有する。画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれはドラム状の感光体１、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５及びクリーニング装置６を有し、帯電、露光により感光体上に潜像を形成し、現像装置４により感光体１上にトナー像を形成する。

なお、画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ及びＫは同一構造を有する。図では、イエロー画像形成ユニットＹの部品にのみ符号を付し他の画像形成ユニットでは省略している。

図示の画像形成装置は所謂デジタル画像形成装置であり、画像データに基づいて、露光装置３の光源（例えばレーザダイオード）が光ビームを発光し、感光体１をドット露光して画像を形成する。

７はベルト状の中間転写体であり、複数のローラに張架される。８は多色画像を中間転写体７から用紙Ｓに転写する転写装置、９は中間転写体をクリーニングするクリーニング装置である。

用紙Ｓは給紙トレイ６０に収納されており、給紙トレイ６０から給紙ユニット２０により用紙Ｓが１枚づつ搬出されて、転写装置８により形成される転写位置に搬送される。

１０は画像を定着する定着装置である。

用紙Ｓを転写位置に搬送する搬送路は、２１、２２、２３からなり、搬送路２１と２２とが合流する部分に可動搬送ユニット１００が配置される。

画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて形成された単色画像は転写装置５により中間転写体７に転写され、中間転写体７上で重ね合わされて多色画像が中間転写体７上に形成される。

中間転写体７上の多色画像は転写装置８により給紙トレイ６０から供給された用紙Ｓに転写される。

用紙Ｓに転写された多色画像は定着装置１０により用紙Ｓに定着される。

画像転写後の感光体１、中間転写体７はクリーニング装置６、９によりそれぞれクリーニングされる。

２２は手差しにより供給された用紙Ｓを転写位置に搬送する搬送路である。

用紙Ｓは搬送路２１又は２２から可動搬送ユニット１００に搬送され、可動搬送ユニット１００において、タイミング制御されて転写位置に供給される。

４０は両面画像形成において、表面に画像が形成された用紙Ｓを表裏反転した後に再度転写部に供給する再給紙部である。

再給紙部４０は排紙路から分岐した分岐搬送路４１、表裏反転する反転搬送路４２及び表裏反転された用紙Ｓが転写部に再給紙される再給紙路４３で形成される。

分岐搬送路４１には搬送ローラ４４が、反転搬送路には搬送ローラ４５が、再給紙路４３には、搬送ローラ４６、４７がそれぞれ設けられる。４８は搬送ローラ４６のニップを形成／解除するソレノイド、４９は搬送ローラ４７のニップを形成／解除するソレノイドである。

２７は用紙Ｓを排紙ローラ２６に案内するか又は再給紙部４０に案内するかを切り替える切り替えゲート、５０は、分岐搬送路４１から反転搬送路４２へと用紙Ｓを導入するとともに、反転搬送路４２から再給紙路４３へと用紙Ｓを案内するゲートである。

次に、可動搬送ユニット１００について、図２以下を用いて説明する。

搬送路２１には、搬送ローラ３０、３１、３２が設けられ、用紙Ｓを搬送する。３６、３７、３８はソレノイドであり、それぞれ、搬送ローラ３０のニップ、搬送ローラ３１のニップ及び搬送ローラ３２のニップを形成／解除する。

搬送路２１又は２２から搬送された用紙Ｓは一対のローラからなるループローラ３３により停止しているレジストローラ３４に向けて搬送される。レジストローラ３４は一対のローラからなり、用紙Ｓを挟持搬送する。レジストローラ３４が停止しているので、ループローラ３３により搬送される用紙Ｓの先端部が湾曲して用紙Ｓのループが形成される。所定のループが形成された段階でループローラ３３の搬送が停止する。このようなループ形成は周知の方法により行われ、例えば、ループローラ３３の通過位置に設けられた反射型センサ（図示せず）により用紙先端を検知し、先端検知から所定時間ループローラ３３を回転させた後に停止させることによりループが形成される。

上下のガイド板３５ａ、３５ｂのうちの下方のガイド板３５ａはこのようなループ形成を可能とするために、図示のように湾曲している。

ループ形成後に、レジストローラ３４が制御されたタイミングで起動して用紙Ｓを転写位置に向けて搬送する。

ループ形成により、用紙Ｓの先端縁が搬送方向に直角になるような用紙Ｓの姿勢制御が行われる。

レジストローラ３４は、画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおける画像形成と同期をとって起動し、用紙Ｓの所定位置に画像が転写されるように用紙Ｓを搬送する。即ち、最も早く画像形成を行う画像形成ユニットＹの露光装置３を駆動する副走査方向（用紙の搬送方向に対応）の画像形成開始信号を基準として、この基準から所定時間経過した時点でレジストローラ３４が起動する。

レジストローラ３４の上流にループを形成することにより、用紙Ｓの角度がレジストローラ３４の軸に直角となるように角度が補正されるとともに、レジストローラ３４の前記に説明した起動制御により、用紙Ｓが画像形成ユニットにおける画像形成に同期して搬送されるが、このような用紙Ｓの搬送制御を行っても、なお用紙Ｓの僅かなズレが残る場合がある。

即ち、用紙Ｓの搬送方向のズレ（以下縦ズレと言う）、搬送面内における搬送方向に直交する方向（以下搬送幅方向と言う）のズレ（以下横ズレと言う）及び用紙Ｓの傾きが残り、これらのズレを有する用紙Ｓが転写位置に供給され、画像位置が正確にならない場合が生ずる。

このように、ループを利用した補正によっては補正しきれないズレが、以下に説明する微調整により補正される。

図２は可動搬送ユニット１００の平面図、図３は図２におけるＷ方向から見た可動搬送ユニット１００の断面図である。

可動搬送ユニット１００は画像形成装置の本体フレーム７０に取り付けられており、フレーム１０１、１０２、１０３で骨格が形成される。これらフレーム１０１、１０２、１０３は以下に説明するように相互に相対移動が可能である。また、最も外側のフレーム１０１は本体フレーム７０に対して移動可能である。

ループローラ３３及びレジストローラ３４は第１フレームとしての、最も内側のフレーム１０３に取り付けられており、ループローラ３３は歯車Ｇ１を介してモータＭ１により駆動されて回転し用紙Ｓを搬送し、レジストローラ３４は歯車Ｇ２を介してモータＭ２により駆動されて回転し用紙Ｓを搬送する。

フレーム１０１〜１０３の移動により、搬送タイミングの補正である縦ズレ補正、搬送幅方向のズレの補正である横ズレ補正及び搬送面内における用紙の角度の補正である傾き補正が行われるが、これらの補正について以下説明する。

第３フレームとしての最も外側のフレーム１０１は矢印Ａ１、即ち、用紙Ｓの搬送方向に移動可能であり、フレーム１０１にはラック３７が固定されており、ラック３７は歯車Ｇ３を介して第３駆動手段としてのモータＭ３により駆動され、フレーム１０１は矢印Ａ１の方向に移動する。

第２フレームとしてのフレーム１０２はフレーム１０１に対して移動可能に取り付けられており、フレーム１０２にはラック１０６が固定されている。フレーム１０２は歯車Ｇ４及びラック１０６を介して第１駆動手段としてのモータＭ４により、搬送幅方向である矢印Ａ２方向に移動する。

第１フレームとしてのフレーム１０３はフレーム１０２に対して軸１０４で回転可能に支持されている。フレーム１０３には、内周に歯を有する部分歯車１０７が固定されており、部分歯車１０７及び歯車Ｇ５を介して第２駆動手段としてのモータＭ５により駆動されて矢印Ａ３で示すように用紙搬送面に直角な軸１０４を中心に回転して、用紙Ｓの向きを変更する。

モータＭ１〜Ｍ５としてはステッピングモータが用いられ、モータＭ３〜Ｍ５は制御信号により正逆方向に指定された量だけ回転する。

１２１ａ、１２１ｂはラインＣＣＤからなり、レジストローラ３４の直ぐ下流に配置され、レジストローラ３４により搬送されている用紙Ｓを検知する検知手段としてのラインセンサである。１２１ｃは用紙先端を検知する先端センサであり、ラインセンサ１２１ａ、１２１ｂの出力を読み込む際のトリガ信号を出力する
３６〜３８（図１参照）は可動搬送ユニット１００の上流側に配置された搬送ローラ３０〜３２のニップ解除する解除手段としてのソレノイドである。

図４は可動搬送ユニット１００における用紙の搬送制御を行う制御系のブロック図である。

１２０はＣＰＵからなり、用紙の同期搬送制御及び以下に説明するズレ補正を行う制御手段としての演算制御部、１２１ａ、１２１ｂは図２に示したラインセンサ、１２１ｃは用紙の先端を検知する先端センサ、１２２はプログラムを記憶しているＲＯＭ、１２３は演算制御部１２０が行う演算制御に使用されるＲＡＭ、１２４はソレノイド１２５及びモータＭ１〜Ｍ５を駆動する駆動回路である。なお、図１におけるソレノイド３６〜３８、４８、４９を纏めて１２５で示す。

画像形成時の用紙Ｓの搬送は次のように行われる。

用紙Ｓが給紙トレイ６０から送り出され、搬送ローラ３０、３１、３２、ループローラ３３により搬送されて停止しているレジストローラ３４に先端が突き当たって、ループローラ３３とレジストローラ３４との間でループが形成される。ループ形成後に、レジストローラ３４が起動して用紙Ｓを搬送するが、レジストローラ３４の起動から所定時間経過時にソレノイド１２５が作動して、搬送ローラ３０〜３２のニップを解除する。

制御手段を構成する演算制御部１２０はラインセンサ１２１の検知信号を処理して、用紙Ｓの縦ズレ、横ズレ及び傾きを演算するとともに、演算したズレから補正量であるパルス数を演算する。用紙Ｓの検知及び検知信号に基づいた演算について、図５及び図６を参照して説明する。図５はレジストローラ３４により搬送される用紙Ｓのズレを示す図である。図５では搬送方向のズレ（縦ズレ）を位置ズレとして示しているが、ラインセンサ１２１ａ、１２１ｂにより検知されるのは、縦ズレがタイミングのズレとして検知される。従って、図５では、搬送方向の用紙位置をタイミングＴｓｅ１、Ｔｓｅ２、ＴＯで示している。

用紙Ｓは前記に説明したようにレジストローラ３４により姿勢制御されて搬送されるが、なおズレが残る。

レジストローラ３４により搬送される用紙をＳａで示す。用紙Ｓａは図示のように、ズレを持っている。

用紙Ｓａは矢印ＡＹで示す方向に搬送され、その先端エッジＳＥ１、ＳＥ２がそれぞれラインセンサ１２１ａ、１２１ｂにより検知される。

２個のラインセンサ１２１ａ、１２１ｂを用いて用紙Ｓの搬送幅方向両端のエッジを検知することにより、用紙の傾きを検出する際の角度計算に用いられる三角形の辺の長さを長くとることが可能となり、また、片側のみによる検知の際に出る検知誤差を無くすることができて、高精度の補正が可能となる。

図６は縦ズレＹ、横ズレＸ及び傾きθの検知及びこれらのズレに対する補正量を演算するアルゴリズムを示す。

ＳＴＥＰ１において、ラインセンサ１２１ａ、１２１ｃの出力が読み込まれる。この読込は、先端センサ１２１ｃの出力信号をトリガとして行われる。

ＳＴＥＰ２において、傾きθが演算される。

傾きθは次の式（１）により計算される。
θ＝ｔａｎ｛（Ｔｓｅ１−Ｔｓｅ２）Ｖ／ＨＳ｝^-1・・・・・（１）
Ｔｓｅ１：先端エッジＳＥ１の検知タイミング
Ｔｓｅ２：先端エッジＳＥ２の検知タイミング
Ｖ：用紙Ｓの搬送速度
用紙Ｓの幅ＨＳは、用紙サイズの情報に基づいて得られるが、ラインセンサ１２１ａ、１２１ｂの信号出力画素の位置間の距離から求めることもできる。

ＨＳ：用紙Ｓの幅（搬送方向に直角な方向の用紙長さ）
なお、図５においては、用紙Ｓの先端がラインセンサ１２１ａ、１２１ｂにより検知されるタイミングの違いを位置の違いとして示しており、用紙Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃの先端がラインセンサ１２１ａ、１２１ｂを通過するタイミングは図示の位置の違いに対応したものとなる。

傾きθの検知により、傾き補正した用紙Ｓｂを想定することが可能となる。

用紙Ｓｂを基準用紙Ｓｃと比較することにより、横ズレＸ及び縦ズレＹが検知される。

基準用紙Ｓｃは、画像形成ユニットＹの露光装置３の副走査方向（用紙Ｓの搬送方向に対応する方向）の画像形成開始信号のタイミング及び用紙サイズ情報に基づいて設定される。

即ち、画像形成開始信号の出力タイミングに所定時間を加算することにより、用紙Ｓｃの先端縁がラインセンサ１２１ａ及び１２１ｂを通過するタイミングＴ０が決定される。

ＳＴＥＰ３において、横ズレＸが次の式（２）により演算される。
Ｘ＝（Ｈｓｅ１＋Ｈｓｅ２）／２・・・・・（２）
Ｈｓｅ１は用紙Ｓｂの図左側縁の幅方向位置であり、Ｈｓｅ２は用紙Ｓｂの図右側縁の幅方向位置である。なお、これら出力位置はセンターラインＣＬを中心とした距離であり、例えば、センターラインＣＬの位置が０であり、センターラインＣＬより右方向を正とし、左方向を負とした値をとる。

ＳＴＥＰ４において、縦ズレＹが次の式（３）
Ｙ＝｛Ｔ０−（Ｔｓｅ１＋Ｔｓｅ２）／２｝×Ｖ・・・・・（３）
ＳＴＥＰ５において、縦ズレ量ＹからモータＭ３を駆動するパルス数Ｍ３Ｓを決定し、ＳＴＥＰ６において、横ズレ量Ｘ１からモータＭ４を駆動するパルス数Ｍ４Ｓを決定し、ＳＴＥＰ７において、傾きθからモータＭ５を駆動するパルス数Ｍ５Ｓを決定する。パルス数Ｍ３Ｓ、Ｍ４Ｓ、Ｍ５Ｓには、モータＭ３〜Ｍ５を正回転させるかまたは逆回転させるかを示す信号が含まれる。

パルス数Ｍ３Ｓ、Ｍ４Ｓ、Ｍ５Ｓは。式、Ｍ３Ｓ＝Ｙ／ｓｐ１、Ｘ／ｓｐ２、θ／ｓｐ３に従って計算される。

ｓｐ１はモータＭ３の１パルス駆動により、フレーム１０１が移動する距離であり、ｓｐ２はモータＭ４の１パルス駆動によりフレーム１０２が移動する距離であり、ｓｐ３はモータＭ５の１パルス駆動によりフレーム１０３が回転する角度である。

ＳＴＥＰ８において、決定したパルス数Ｍ３Ｓ、Ｍ４Ｓ、Ｍ５ＳがＲＡＭ１２３に記憶される。

図７はズレ補正のフローチャートである。

演算制御部１２０はＳＴＥＰ１０において、ＲＡＭ１２３からパルス数Ｍ３Ｓ、Ｍ４Ｓ及びＭ５Ｓを読み出し、モータＭ３をパルス数Ｍ３Ｓで駆動して縦ズレを補正し（ＳＴＥＰ１１）、モータＭ４をパルス数Ｍ４Ｓで駆動して横ズレを補正し（ＳＴＥＰ１２）、モータＭ５をパルス数Ｍ５Ｓで駆動して傾きを補正する（ＳＴＥＰ１３）。前記のように、パルス数ＭＳ３〜ＭＳ５には、正負の別が含まれており、演算制御部１２０は、モータＭ３〜Ｍ５を、決定したパルス数、決定した方向に回転させる。

ＳＴＥＰ１１〜１３は同時に実行され、モータＭ３〜Ｍ５の駆動は瞬時に行われる。

なお、ズレ補正は図８に示すシーケンスで行うことも可能である。

図８においては、ＳＴＥＰ２０において、パルス数を読み出した後に、ＳＴＥＰ２１、２２において、モータＭ４、Ｍ５を駆動して、横ズレ及び傾きを補正した後に、モータＭ３を駆動して縦ズレを補正する。

図５〜図８を用いた説明した縦ズレ、横ズレ及び傾きの検知及びこれらのズレに対する補正を含んだ画像形成工程は、図９に示すように行われる。

ＳＴＥＰ３０において、画像形成が開始される。画像形成は、図１における画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおける露光装置３の露光である。

ＳＴＥＰ３１において、給紙ユニット２０による給紙が開始されて、用紙Ｓがレジストローラ３４へと搬送される。

ＳＴＥＰ３２において、レジストローラ３４の上流に用紙Ｓのループが形成される。ループ形成は、ループローラ３３のすぐ下流に設けられた用紙ラインセンサ（図示せず）により用紙先端が検知された後に、所定時間経過時にループローラ３３を停止させることにより形成される。

このループ形成により、用紙Ｓの先端は、レジストローラ３４の軸方向の平行なるように規制される。

ＳＴＥＰ３３において、ＳＴＥＰ３０の画像形成開始から所定時間の経過を検知し、所定時間経過時点で、ＳＴＥＰ３４において、レジストローラ３４を起動して用紙Ｓの搬送を再開する。

ＳＴＥＰ３４のレジストローラ３４による用紙Ｓの搬送開始から所定時間後に、ソレノイド１２５（図４参照）を駆動して、搬送ローラ３０〜３２のニップを解除する（ＳＴＥＰ３５）。

レジストローラ３４により搬送される用紙Ｓの先端はラインセンサ１２１ａ、１２１ｂにより検知されるが、ＳＴＥＰ３６において、ラインセンサ１２１ａ、１２１ｂの検知信号に基づいた縦ズレ、横ズレ及び傾きが演算される。

ＳＴＥＰ３７において、演算により決定したズレ補正が行われるが、ズレの演算及び補正は前記に説明したように行われる。

ＳＴＥＰ３８において、転写装置８による転写が行われる。

このように、ループを形成し、縦ズレ及び傾きを補正した後に、さらに、ラインセンサ１２１ａ、１２１ｂの用紙検知信号に基づいた調整を行うことにより、転写位置において、画像先端と用紙の先端とをきわめて高い精度で一致させることができる。

両面画像形成においては、前記に説明したズレ調整により転写部に用紙Ｓを搬送して表面画像を形成した後に、定着処理後の用紙Ｓを再給紙部４０に搬送する。

再給紙部４０において表裏反転した後に、用紙Ｓは可動搬送ユニット１００に搬送されるが、ラインセンサ１２１により、用紙の縦ズレ、横ズレ及び傾きが検知され、検知結果に基づいた調整制御が行われる。この場合、再給紙路４２にある搬送ローラ４６、４７のニップはソレノイド１２５により解除される。

両面画像形成における前記ズレ補正により、表面画像と裏面画像間のズレを高い精度で補正することが可能となる。

図１０は本発明の実施の形態に係る用紙搬送装置の他の例を示す。

図１〜９で説明した例は、センター基準の用紙搬送、即ち、各種サイズの用紙の中心線をセンターラインに一致させて搬送する搬送方式におけるズレ補正であるが、本発明は、片側基準の用紙搬送、即ち、各種サイズの用紙を搬送方向に並行は１辺で一致させて搬送する搬送方式にも適用することができる。

図１０は本発明の実施の形態に係る画像形成装置における可動搬送ユニットの他の例、即ち、片側基準搬送方式における可動搬送ユニット１００の平面図である。

図１０における各部品の図２のものと同一部品には同一符号が付されている。また、図１０に示す可動搬送ユニット１００の断面は図３に示すとおりである。

図１０において、フレーム１０３は用紙搬送における基準線ＲＬ上に設けられた軸１０４を中心に回転可能にフレーム１０２の取り付けられる。全てのサイズの用紙は基準線ＲＬに１辺が合致するように搬送される。

モータＭ５により駆動される歯車Ｇ５も基準線ＲＬ上に軸が設けられ、部分歯車１０７は歯車Ｇ５に噛み合う。

モータＭ５の駆動により、フレーム１０３は基準線ＲＬ上の軸１０４を中心に回転して、傾きθが補正される。

片側基準搬送における横ズレの補正では、傾き補正された用紙（図５におけるＳｂに相当）の側縁を基準線ＲＬに合致させる補正が行われる。

なお、片側基準搬送を行う搬送機構としては、用紙を基準に押しつけ筒搬送を行うものがあるが、このような搬送機構では、フレーム１０２及びその駆動機構を省略することができる。

図１１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の他の全体構成を示す。

本例においては、可動搬送ユニット１００の上流に用紙のループ（以下前段ループという）を形成することにより、可動搬送ユニット１００の上流部における搬送ローラのニップを解除することなく、ズレの補正を可能にしている。

図１１において、３３Ａはループローラ３３の上流、即ち、可動搬送ユニット１００の上流側に前段ループを形成するループ形成手段としてのループローラである。図１に示す例では、ソレノイド３６〜３８により搬送ローラ３０〜３２のニップを解除しているが、本例では、搬送ローラ３０〜３２のニップ解除を行わない。

３５ｃは前段ループ形成を可能にするために湾曲したイド板であり、３５ｄは平板状のガイド板である。

図１１の例では、ループローラ３３Ａにより、停止しているループローラ３３に向けて用紙Ｓが搬送され、ループローラ３３の上流に用紙Ｓのループが形成された段階で、ループローラ３３が回転を開始して、用紙Ｓを停止しているレジストローラ３４に向けて搬送する。

レジストローラ３４の上流にループが形成された段階でレジストローラ３４が回転を開始して用紙Ｓを搬送する。

前記に説明したように、可動搬送ユニット１００の縦、横及び回転によるズレ補正が行われるが、可動搬送ユニット１００の上流、即ち、ループローラ３３Ａとループローラ３３との間にループが形成されるので、上流の搬送ローラのニップを解除なしで、ズレが補正される。

図１１に示す画像形成装置は前段ループを形成する部分以外は、図１〜３に示すものと同一構造を有する。

画像形成においては、用紙Ｓを搬送し、その先端をレジストローラ３４に突き当て、レジストローラ３４とループローラ３３との間にループを形成した後に、ループローラ３３を停止させ、更にループローラ３３Ａの回転を継続してループローラ３３とループローラ３３Ａとの間に前段ループを形成し、所定の前段ループが形成された時点で、ループローラ３３Ａを停止させる。可動搬送ユニット１００の上流における前段ループの形成は、レジストローラ３４の直ぐ上流に形成するループの場合と同様に従来周知の方法で行われ、ループローラ３３の停止時点から所定時間ループローラ３３Ａを回転させた後に、ループローラ３３Ａを停止させることにより前段ループが形成される。

前段ループ形成後は、前記に説明した方法で、縦ズレ、横ズレ及び傾きが検知、演算され、演算制御部１２０が可動搬送ユニット１００を制御して、これらのズレを補正する。

図１２〜１４は本発明の実施の形態に係る用紙搬送装置の更に他の例を示す。図１２は可動搬送ユニットの平面図、図１３は図１２におけるはＷ方向から可動搬送ユニット１００を見た断面図であるである。

本例では、図１１の例と同様に、前段ループを形成して、縦ズレ、横ズレ及び傾きを検知して、横ズレおよび傾きの補正を可動搬送ユニット１００の変位制御により行い、縦ズレの補正をレジストローラ３４の搬送速度の制御により行う。

本例は、図における矢印Ａ１で示す方向にフレーム４０を移動させる機構を有していない。即ち、図２，３におけるモータＭ３、歯車Ｇ３及びラック３８が設けられていない。

横ズレ及び傾きの補正は図２、３及び９を用いて説明したようにモータＭ４、Ｍ５の駆動制御により行われる。

図１４は本例における画像形成工程のタイミングチャートである。

画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの露光装置３により、Ｙ画像、Ｍ画像、Ｃ画像及びＫ画像が形成される。

Ｙ画像形成の開始信号に基づいて、Ｙ画像形成の開始時点ｔ１から所定時間経過した時点ｔ２において、レジストローラ３４が起動して用紙を搬送する。

搬送直後の時点ｔ３において、ラインセンサ１２１ａ、１２１ｂにより用紙先端が検知され、検知信号に基づいたズレの補正が行われる。

横ズレ及び傾きの補正は前記に説明したとおりであるが、縦ズレの補正はレジストローラ３４の搬送速度を調整することにより行われる。すなわち、レジストローラ３４の搬送速度をＶ１からＶ２に変更する調整が行われる。

転写は画像先端が転写位置に到達する時点ｔ４において開始するが、前記のズレ補正により画像先端と用紙先端が一致した状態で転写が行われる。

なお、用紙先端が転写位置に到達した時点４の後の時点ｔ５において、レジストローラ３４の駆動は停止するが、レジストローラ３４はワンウェイクラッチを内蔵しており、は駆動停止後も用紙の搬送方向に引っ張られて回転する即ち、用紙先端が転写位置に到達した後にレジストローラ３４の駆動は停止し、用紙は転写ローラ８とこれに圧接する中間転写体支持ローラ７ａ（図１参照）との搬送力により搬送される。

以上説明した実施の形態は、画像形成開始信号（露光開始信号）を基準として、用紙の搬送タイミングを決定する方式の画像形成装置であるが、本発明は、用紙の搬送を基準として、画像形成開始のタイミングを決定するシーケンス制御の画像形成装置にも適用することができる。

このようなシーケンス制御を図５を用いて説明する。
式（１）θ＝ｔａｎ｛（Ｔｓｅ１−Ｔｓｅ２）Ｖ／ＨＳ｝^-1を用いて、用紙の傾きを補正した結果、用紙Ｓｂの先端位置の搬送方向の位置が算出される。

従って、用紙Ｓｂの先端縁がラインセンサ１２１ａ、１２１ｂの位置を通過するタイミングが算出される。算出された用紙Ｓｂのセンサ１２１ａ、１２１ｂ通過タイミングに所定時間を加えた時点で画像形成（露光）を開始することにより、用紙先端に画像先端を合致させた画像形成が行われる。

用紙の搬送タイミングに画像形成を同期させる画像形成装置においては、縦ズレは画像形成開始信号の制御により補正される。

図１５に示すように、ラインセンサ１２１ａ、１２１ｂの直ぐ下流に用紙の先端を検知する先端センサ１２１ｄを設け、傾き補正された用紙Ｓの先端を先端センサ１２１ｄで検知し、先端センサ１２１ｄの検知信号を基準として画像形成開始を行うようにすることも可能であり、これによってより高い精度で、副走査方向の画像位置が決定される。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 可動搬送ユニットの平面図である。 図２におけるＷ方向から見た断面図である。 用紙の搬送制御を行う制御系のブロック図である。 搬送される用紙ズレを示す図である。 縦ズレ、横ズレ、傾き及びこれらに対する補正量の演算を説明するフローチャートである。 ズレ補正のフローチャートである。 ズレ補正のフローチャートの他の例のである。 画像形成工程のフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における可動搬送ユニットの他の例、即ち、片側基準搬送方式における可動搬送ユニットの平面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の他の例の全体構成を示す図である。 可動搬送ユニットの平面図である。 図１２におけるはＷ方向から可動搬送ユニット１００を見た断面図であるである。 画像形成工程のタイミングチャートである。 ラインセンサ及び先端センサの配置を示す図である。

符号の説明

２４ 可動搬送ユニット
３３ ループローラ
３４ レジストローラ
３６〜３８、４８、４９、１２５ ソレノイド
１００ 演算制御部
１２０ 可動制御ユニット
１２１ センサ
Ｍ１〜Ｍ５ モータ
Ｓ 用紙
Ｘ 横ズレ
Ｙ 縦ズレ
θ 傾き角

Claims (7)

1. 複数の画像形成ユニット、
   該画像形成ユニットにおいて形成された画像を用紙に転写する転写手段、
   前記転写手段による画像の転写位置に用紙を搬送する搬送手段及び、
   前記画像形成ユニットにおける画像形成と前記搬送手段による用紙の搬送とを同期させる制御手段を有する画像形成装置において、
   前記搬送手段を通過した用紙を検知する検知手段を有するとともに、
   前記搬送手段は、レジストローラ及び該レジストローラの上流に用紙のループを形成するループローラを有し、少なくとも搬送幅方向の横ズレ補正及び傾き補正において、前記レジストローラと前記ループローラとを一体に移動可能とした可動搬送ユニットを有し、
   前記制御手段は、前記検知手段の用紙検知信号に基づいて、用紙の、縦ズレ、横ズレ及び傾きを演算し、前記可動搬送ユニットを制御して、少なくとも、前記横ズレの補正及び前記傾きの補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は前記可動搬送ユニットを制御して、前記縦ズレの補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記レジストローラの搬送速度を制御して、前記縦ズレの補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記複数の画像形成ユニットのうちの前記転写位置から最も遠い前記画像形成ユニットにおける画像形成開始信号に前記レジストローラの回転を同期させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記検知手段は、搬送幅方向に両端部において用紙の縁を検知するラインセンサを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 用紙をセンターライン基準で搬送し、前記制御手段は、前記横ズレを用紙の搬送幅方向における中心位置のズレとして演算することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 用紙を片側基準で搬送し、前記制御手段は、前記横ズレを用紙の搬送幅方向の片側縁のズレとして演算することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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