JP2014061989A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】位置ずれ補正が可能な範囲を拡大してずれ補正を適切に行う。
【解決手段】レジストローラ対２６は、記録材Ｐを挟持した状態で記録材Ｐの幅方向に自身がシフトすることで、記録材Ｐの位置ずれ補正（横レジ補正）を行える。ラインセンサ２５は、搬送される記録材Ｐがレジストローラ対２６に到達する前に、位置ずれを検出し、ＣＰＵ３０１は、予測横端位置と目標横端位置との差分αを算出する。これにより、横レジ補正においてシフトさせるべき補正方向と補正量が決定される。ＣＰＵ３０１は、｜＋α｜＞｜β＋｜、または｜−α｜＞｜β−｜が成立する場合は、レジストローラ対２６を、記録材Ｐを挟持した状態で上記補正方向とは反対方向にα／２だけプレシフトさせる。
【選択図】図２

Description

本発明は搬送されるシート材の位置ずれを補正する技術に関する。

従来、プリンタ等の画像形成装置において、シート材と転写画像との相対的な位置ずれが生じると、シート材の適切な位置に画像を形成することができなくなる。相対的な位置ずれは、給紙カセットへのシート材の積載位置のばらつき、あるいは、シート材の搬送時の搬送ローラとシート材とのスリップ等によるシート材の斜送や搬送位置ずれ等によって生じる。

転写画像の位置とシート材との相対的な位置を合わせるための機構として、シート材の斜行補正機構が知られている。その他、シート材の搬送方向に直交する方向（シート材の幅方向）において、シート材を所定の位置に変位させて補正する横レジストレーション（横レジ）補正機構が知られている。

斜行補正機構としては、特許文献１に示されているように、シート材の搬送方向における二次転写位置の上流に配置されたレジストローラにシート材の前端を突き当てることで、搬送方向に対するシート材の斜行を矯正するものが知られている。

また、横レジ補正機構としては、特許文献２に示されるものが知られている。すなわち、シート材の横端位置（横レジ）をコンタクトイメージセンサのようなラインセンサにより検出する。そして、横端位置が所定位置になるように、シート材を搬送しているレジストローラがシート材を挟持した状態で、レジストローラそのものをシート材と一緒にシート材の幅方向にシフトさせてシート材の横ずれを補正する（横レジ補正）。

画像形成装置が、上記の斜行補正機構と横レジ補正機構とを共に備える構成とされる場合、レジストローラは、シート材の突き当てによる斜行補正の機能と横レジ補正の機能の２つを同時に備えることになる。

このような画像形成装置における斜行補正では、レジストローラが停止した状態で、レジストローラの上流に配置される搬送ローラにより搬送されたシート材の前端がレジストローラに突き当てられてシート材にループが形成されることにより斜行が矯正される。その後、シート材の横端位置が検出され、検出された横端位置に応じてレジストローラがシフトすることで、シート材の横ずれが補正される。

特開２００９−２８６５４７号公報 特開平０５−１２４７５２号公報

給紙カセットへのシート材のセット位置の精度が低い場合や、レジストローラが搭載されている本体とは別の本体用の給紙ユニットが接続された場合等には、レジストローラに搬送されてくるシート材の横端位置のずれ量が大きくなる。

しかしながら、レジストローラがシート材を挟持したままシフトできる可動量は有限である。そのため、横ずれ量がレジストローラの可動範囲を超えた場合は、横レジ補正機構によって横ずれを適切に解消することができない。

本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、位置ずれ補正が可能な範囲を拡大してずれ補正を適切に行うことにある。

上記目的を達成するために本発明は、シート材を挟持した状態で前記シート材の搬送方向に直交する幅方向に自身がシフトすることで、前記幅方向における前記シート材の位置ずれ補正を行う補正手段と、搬送される前記シート材が前記補正手段に到達する前に、前記幅方向における前記シート材の位置ずれを検出する第１の検出手段と、前記第１の検出手段の検出結果に基づいて、前記位置ずれ補正において前記補正手段をシフトさせるべき方向である補正方向を決定する決定手段と、搬送される前記シート材が前記補正手段に到達する前に、前記決定手段により決定された補正方向とは反対の方向に前記補正手段をシフトさせておくプレシフトを行う制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、位置ずれ補正が可能な範囲を拡大してずれ補正を適切に行うことができる。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 レジスト部を記録材の記録面に垂直な方向から見た模式図であり、図２（ａ）は位置ずれ検出時、図２（ｂ）は斜行補正時、図２（ｃ）は横レジ補正時の図である。 レジスト部の構成を示すブロック図である。 印刷処理におけるレジスト部の動作を示すフローチャートである。 印刷処理におけるレジスト部の動作を示す図４の続きのフローチャートである。 レジスト部の動作を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。

本画像形成装置は、例えばカラーレーザプリンタとして構成される。本画像形成装置は、画像出力部１Ｐを備え、画像出力部１Ｐの上にリーダ部４および操作部５が載置される。操作部５の操作により、リーダ部４で、原稿の画像を読み取り、複写を行ったり、図示しない記憶部に記録されている画像データに基づいて、シート材ないし記録用紙である記録材Ｐに画像出力を行ったりすることができる。

この画像出力部１Ｐは、大別して画像形成部１０、搬送ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０、反転両面ユニット５０、両面搬送ユニット６０、排紙ユニット７０および制御装置８０を有してなる。画像形成部１０として４つのステーション（ａ、ｂ、ｃ、ｄの付記で区別される）が並設されており、それらの構成は共通である。

画像形成部１０においては、像担持体としての感光ドラム１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）が、各々の中心で軸支され、図中反時計方向に回転駆動される。各感光ドラム１１の外周面に対向してその回転方向に一次帯電器１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）、光学系１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）、現像装置１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）が配置されている。

一次帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷が与えられる。次いで光学系１３ａ〜１３ｄによって記録画像信号に応じて変調されたレーザビーム等の光線が感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光され、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像が形成される。そして、各静電潜像は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによってトナー画像として顕像化される。

顕像化されたトナー画像は中間転写ベルト３１に一次転写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄで一次転写される。一次転写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄの下流側では、記録材Ｐに転写されないで各感光ドラム１１上に残されたトナーがクリーニング装置１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）によって掻き落とされて各感光ドラム１１の表面が清掃される。以上に示したプロセスを経て画像形成が順次行われる。

一方、搬送ユニット２０は、記録材Ｐを収納するためのカセット２１、カセット２１より記録材Ｐを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ対２２を有する。搬送ユニット２０はまた、ピックアップローラ対２２から送り出された記録材Ｐをレジストローラ対２６まで搬送するための各搬送ローラ対２３および搬送ガイド２４を有する。さらに、記録材Ｐの搬送方向における上流側から順に、搬送ローラ対２７、レジストセンサ２８、ラインセンサ２５、レジストローラ対２６が配設される。

搬送ローラ対２７は離間機構を有し、記録材Ｐの加圧（接触）／開放（解除ないし離間）が可能である。レジストセンサ２８は、搬送ローラ対２７とレジストローラ対２６との間に配置され、搬送路上の記録材Ｐの有無を判別する。ラインセンサ２５は、記録材Ｐの搬送方向に直交する方向（記録材Ｐの幅方向、または主走査方向と称する）における記録材Ｐの端部の位置を検出することで位置ずれを検出する。即ち、ラインセンサ２５はシート材の位置ずれを検出する第１の検出手段、第２の検出手段として機能する。

レジストローラ対２６は、記録材Ｐを挟持した状態で、ラインセンサ２５で検出された記録材Ｐの主走査位置に基づき幅方向に記録材Ｐと一体となってシフトすることで記録材Ｐの横ずれを補正する横レジ補正動作を行うことができる。レジストローラ対２６はまた、相互に回転することで、画像形成部１０での画像の転写タイミングに合わせて記録材Ｐを搬送する。具体的には、記録材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すタイミングを調整する。

中間転写ユニット３０は、中間転写体としての中間転写ベルト３１を有している。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２、テンションローラ３３、二次転写内ローラ３４に巻回されている。駆動ローラ３２は中間転写ベルト３１に駆動力を伝達する。テンションローラ３３は、図示しないばねの付勢力によって中間転写ベルト３１に適度な張力を与える。二次転写内ローラ３４は、中間転写ベルト３１を挟んで二次転写領域Ｔｅに対向する。

各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１とが対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏（内側）に一次転写装置３５ａ〜３５ｄが配置されている。二次転写内ローラ３４に対向して二次転写装置３６が配置されて二次転写領域Ｔｅが形成されている。また、中間転写ベルト３１上の二次転写領域Ｔｅの下流には中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニング装置３７が配置される。

定着ユニット４０は、定着ローラ４１ａ、加圧ローラ４１ｂ、定着前ローラ対４２および定着前ガイド４３で構成されている。定着ローラ４１ａは内部にハロゲンヒータ等の熱源を備える。加圧ローラ４１ｂは定着ローラ４１ａに加圧される。加圧ローラ４１ｂも熱源を備えてもよい。定着前ローラ対４２および定着前ガイド４３は、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとのニップ部へ記録材Ｐを導く。

排紙ユニット７０は、定着ユニット４０で熱定着された後の記録材Ｐを搬送する内排出ローラ対７１、記録材Ｐを装置外部に導き出すための外排出ローラ対７２を有する。排紙ユニット７０はさらに、記録材Ｐを反転両面ユニット５０方向または外排出ローラ対７２方向のいずれかに導くフラッパ７３を有する。

反転両面ユニット５０は、正転、逆転の回転が可能な反転両面ローラ対５１と、反転両面ガイド５２とを有する。反転両面ユニット５０はさらに、反転排紙時に反転両面ガイド５２により反転された記録材Ｐを外排出ローラ対７２方向に導くための排紙フラッパ５３と、両面印刷時に両面搬送ユニット６０方向に記録材Ｐを導く両面フラッパ５４とを有する。

両面搬送ユニット６０は、記録材Ｐを搬送する複数の両面搬送ローラ対６１と、記録材Ｐをガイドする両面搬送ガイド６２とからなる。また、制御装置８０は、上記した各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板やモータドライブ基板等（いずれも図示せず）で構成されている。

次に、本画像形成装置の動作について説明する。画像形成動作開始信号が発せられると、まず、ピックアップローラ対２２によってカセット２１から記録材Ｐが１枚ずつ送り出される。そして、搬送ローラ対２３によって記録材Ｐが搬送ガイド２４の間を案内されて、着状態で駆動する搬送ローラ対２７に搬送され、レジストローラ対２６まで搬送される。このとき、レジストローラ対２６は停止している。この状態でレジストローラ対２６に記録材Ｐが突き当たって、一旦ループを形成することで記録材Ｐの斜行が矯正される。

その後、画像形成部１０が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ対２６は回転を開始する。このレジストローラ対２６の回転開始は、記録材Ｐと画像形成部１０より中間転写ベルト３１上に転写されたトナー画像とが二次転写領域Ｔｅにおいてちょうど一致するようにそのタイミングが設定されている。

一方、画像形成部１０では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスを経て一次転写に移行する。まず、中間転写ベルト３１の回転方向において一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された一次転写装置３５ｄによって、一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。そして、中間転写ベルト３１上に転写されたトナー画像は次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。

一次転写領域Ｔｃでは、一次転写領域Ｔｄと一次転写領域Ｔｃとの間をトナー画像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー画像が転写されることになる。以降の一次転写領域Ｔｂ、Ｔａにおいても同様の工程が繰り返され、４色のトナー画像が中間転写ベルト３１上に転写される。

その後、記録材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入して中間転写ベルト３１に接触すると、記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写装置３６に高電圧が印加される。そして、前述したプロセスによって中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー画像が記録材Ｐの表面に転写される。トナー画像が転写された記録材Ｐは定着前ガイド４３によって定着ユニット４０の定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとのニップ部まで正確に案内される。

そして、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂの熱およびニップの圧力によって、トナー画像が記録材Ｐの表面に定着される。トナー画像が定着された記録材Ｐは内排出ローラ対７１により送り出され、反転排紙時や、両面印刷時の表面印刷後に裏面印刷する際には、フラッパ７３により反転両面ユニット５０方向に記録材Ｐが搬送される。片面印刷時や両面印刷時の裏面印刷後は、外排出ローラ対７２方向に記録材Ｐを導くようにフラッパ７３は作動し、外排出ローラ対７２により画像出力部１Ｐから記録材Ｐが排出される。

また、反転両面ユニット５０に引き込まれた記録材Ｐは、反転両面ローラ対５１により、反転両面ガイド５２の奥まで引き込まれて停止する。その後、反転両面ローラ対５１は逆回転し、記録材Ｐは両面フラッパ５４により、反転排紙の場合は外排出ローラ対７２方向に、両面印刷する場合は両面搬送ユニット６０方向に、それぞれ導かれ搬送される。さらに、反転排紙の場合は、記録材Ｐは両面フラッパ５４を通過した後、排紙フラッパ５３により外排出ローラ対７２方向に導かれ、外排出ローラ対７２により画像出力部１Ｐより排出される。

両面印刷時は、両面フラッパ５４により両面搬送ユニット６０に導かれた記録材Ｐは、両面搬送ローラ対６１により搬送され、両面搬送ガイド６２に導かれて、搬送ユニット２０の搬送ガイド２４に合流する。記録材Ｐはその後、表面印刷と同様のプロセスを経て、外排出ローラ対７２により画像出力部１Ｐの外へ排出される。

本実施の形態では、レジスト部により斜行補正（後述する図５のステップＳ４１２〜４１５）および横レジ補正（後述する図５のステップＳ４１６〜Ｓ４２０）が行われる。レジスト部には、搬送ローラ対２７、レジストセンサ２８、レジストローラ対２６のほか、後述する図３に図示される構成要素が含まれる。

レジストローラ対２６は、記録材Ｐを挟持した状態で記録材Ｐの幅方向に自身がシフトすることで、幅方向における記録材Ｐの位置ずれ補正（横レジ補正）を行う補正手段として機能する。また本実施の形態では、レジスト部により、搬送される記録材Ｐがレジストローラ対２６に到達する前に、横レジ補正時の補正方向とは反対の方向にレジストローラ対２６をシフトさせておくことで可動範囲を拡大する動作が行われる。この可動範囲を拡大する動作を「プレシフト」と称する（後述する図４のステップＳ４０３〜Ｓ４１１）。

図２は、レジスト部を記録材Ｐの記録面に垂直な方向から見た模式図であり、図２（ａ）は位置ずれ検出時、図２（ｂ）は斜行補正時、図２（ｃ）は横レジ補正時の図である。図２の上下方向が、レジストローラ対２６の軸方向であり記録材Ｐの幅方向でもある。図２の上側／下側を、本画像形成装置の奥側／手前側とし、横ずれに関して、奥側／手前側を＋方向／−方向とする。図２の左方が記録材Ｐの搬送方向である。

まず、図２（ａ）に示すように、記録材Ｐが搬送ローラ対２７を通って搬送され、ラインセンサ２５の検知点を通過する。記録材Ｐがレジストローラ対２６に到達する前（突き当たる前）に、幅方向における記録材Ｐの手前側の側端の位置（横端位置）がラインセンサ２５により検出される。この時点では、記録材Ｐが斜行している可能性がある。そこでこの検出においては、記録材Ｐの先端位置から所定の距離以上離れた複数点を検出するのが望ましい。図２（ａ）においては、２点を検出する例を示している。この複数点の検出タイミングは、レジストセンサ２８による記録材Ｐの先端検知タイミングと、搬送ローラ対２７による記録材搬送スピードとにより決定される。

ラインセンサ２５による検出結果と、レジストローラ対２６とラインセンサ２５との位置関係とにより、記録材Ｐがレジストローラ対２６に到達する際の記録材Ｐの予測横端位置が算出される。さらには、予測横端位置と目標横端位置との差分（±）αも算出される。差分αは、横レジ補正においてレジストローラ対２６をシフトさせるべき量、すなわち補正量として一旦決定される。目標横端位置は、横レジ補正によって補正されるべき狙いの横端位置である。

ここで、目標横端位置からラインセンサ２５による１回目の記録材Ｐの横端検出位置Ａまでの主走査方向の距離をａ、目標横端位置から２回目の記録材Ｐの横端検出位置Ｂまでの主走査方向の距離をｂとする。ラインセンサ２５の検出点からレジストローラ対２６までの副走査方向（記録材Ｐの搬送方向）の距離をｃ、１回目の検出点Ａから２回目の検出点Ｂまでの副走査方向の距離をｄとする。

すると、記録材Ｐがレジストローラ対２６に突き当たった時の記録材Ｐの予測横端位置と目標横端位置との差分αは、下記数式１で求められる。
［数１］
α＝｛（ａ−ｂ）／ｄ｝×ｃ＋ｂ
ここで、差分αの符号が＋／−である場合は、記録材Ｐが手前側／奥側にずれており、横レジ補正においてレジストローラ対２６をシフトさせるべき方向、すなわち補正方向として奥側／手前側が決定される。

差分αが算出されたら直ちに、その時点でのレジストローラ対２６のシフト可動量β＋、β−が確認される。シフト可動量βは、横レジ補正のためにレジストローラ対２６がシフト可能な範囲であり、β＋／β−が、それぞれ奥側／手前側への可動量を表す。

シフト可動量β＋、β−は、ＨＰ（ホームポジション）位置からの＋方向（奥側）への可動量および−方向（手前側）への可動量の設計値と、現在のレジストローラ対２６の主走査方向の位置の検出結果とから算出される。ＨＰ位置は、レジストローラ対２６の主走査方向における基準位置である。

現在（差分αの算出時点）のレジストローラ対２６の主走査方向の位置は、例えばレジストローラ対２６を駆動するモータのＨＰ位置からのモータパルス数の積算値等から決定することができる。あるいは、レジストローラ対２６の主走査方向の位置を検出する専用のセンサを設けてもよい。本実施の形態では、毎回の横レジ補正の終了後には、レジストローラ対２６がＨＰ位置に復帰する。ただし、差分αの算出時点でレジストローラ対２６の位置が把握できるのであれば、ＨＰ位置に復帰させることは必須でない。

ここで、差分（±）α、つまりレジストローラ対２６をシフトさせたい量と、レジストローラ対２６のシフト可動量β＋、β−の値とが比較され、比較の結果に応じて、プレシフトを実行するべきかどうかが判断される。

具体的には、差分αの符号が−の場合、差分（−）αの絶対値とシフト可動量β−の絶対値とが比較される。差分（−）αの絶対値がシフト可動量β−の絶対値より大きい場合、記録材Ｐがレジストローラ対２６に到達する前に、レジストローラ対２６が＋方向にプレシフトされる（図２（ｂ））。一方、差分（−）αの絶対値がシフト可動量β−の絶対値より大きくない場合、プレシフトは行われない。

逆に、差分αの符号が＋の場合、差分（＋）αの絶対値とシフト可動量β＋の絶対値とが比較される。差分（＋）αの絶対値がシフト可動量β＋の絶対値より大きい場合、前述とは逆に、記録材Ｐがレジストローラ対２６に到達するに、レジストローラ対２６が−方向にプレシフトされる。一方、差分（＋）αの絶対値がシフト可動量β＋の絶対値より大きくない場合、プレシフトは行われない。

＋方向、−方向のいずれの場合も、プレシフトの量としては、差分αの絶対値の半分（＝α／２）程度が望ましい。しかし、以降の横レジ動作のために記録材Ｐを挟持したまま差分αの分だけレジストローラ対２６がシフトできる量であればよく、プレシフト量は問わない。例えば、差分αの絶対値とシフト可動量βの絶対値との差異と同じ量としてもよい。またプレシフト量は一定値であってもよく、例えばプレシフトでレジストローラ対２６がシフト可能な最大の量に設定してもよい。

このように、記録材Ｐが搬送されレジストローラ対２６に突き当たる前に記録材Ｐの横端位置が検出され、その検出結果に応じてレジストローラ対２６が事前にシフトされる。このことにより、後述する横レジ動作の可動範囲を広げておくことが可能となる。これがプレシフト動作である。

続いて、記録材Ｐの斜行補正から記録材Ｐの横レジ補正までの動作を説明する。

プレシフトがなされた後、記録材Ｐがレジストローラ対２６に到達した際にはレジストローラ対２６の回転は停止している。停止しているレジストローラ対２６に記録材Ｐが突き当たった状態で、レジストローラ対２６の上流にある搬送ローラ対２７が回転していると、図２（ｂ）の点線Ｐ１で示すように記録材Ｐが撓んでループが形成される。この状態では、記録材Ｐの前端がレジストローラ対２６に突き当たりつつ、記録材Ｐのループのコシによって搬送方向に押されている状態となるので、記録材Ｐの前端では斜行が補正されている。

しかし、搬送ローラ対２７の位置では記録材Ｐは斜行状態を保ったままである。仮にこのまま搬送ローラ対２７を離間させると、記録材Ｐを挟持するローラが無い状態となる。そこで、搬送ローラ対２７が開放される前に、レジストローラ対２６が少し回転してレジストローラ対２６が記録材Ｐを挟持してから搬送ローラ対２７が開放されるようにする。この時、上記プレシフト動作がなされていた場合は、レジストローラ対２６は図２（ｂ）に示すように主走査方向にシフトしている。搬送ローラ対２７が開放され斜行が補正された状態は図２（ｂ）に実線Ｐ２で示される。

上記動作により、記録紙Ｐの斜行が補正された状態でレジストローラ対２６による記録紙Ｐの搬送が再開される。搬送と共に、レジストローラ対２６を主走査方向にシフトすることで、記録材Ｐの横レジ補正が行われる（図２（ｃ））。

本実施の形態では、レジストローラ対２６により記録紙Ｐの搬送が再開された後に、ラインセンサ２５により記録材Ｐの横端位置が再度検出される。そしてこの再検出された横端位置に基づき、記録材Ｐの横端位置が目標横端位置に一致するよう横レジ補正シフト量が算出され、横レジ補正がなされる。このように、記録材Ｐの斜行が補正された状態でラインセンサ２５により横端位置を再検出することにより、より高精度に横端位置を矯正することができる。ただし、横レジ補正の際に実際に用いる横レジ補正シフト量として、前述のプレシフト動作においてレジストローラ対２６に到達する前に検出された横端位置を採用してもよい。

図３は、レジスト部の構成を示すブロック図である。

レジスト部は、その全体の動作を制御するＣＰＵ３０１を備え、ＣＰＵ３０１は、プレシフト動作、横レジ補正動作、斜行補正動作等も制御する。

レジスト部が備えるモータは４つある。まず、レジストローラ対２６を回転させるレジ駆動モータ３０５、レジストローラ対２６を主走査方向にシフトさせるレジシフトモータ３０６が備えられる。また、搬送ローラ対２７を回転させる駆動モータ３０７、レジストローラ対２６がシフトする際に搬送ローラ対２７のニップを解除させる解除モータ３０８が備えられる。これらの各モータは、ＣＰＵ３０１による制御に従って、モータ制御部３０４によって制御される。

記録材Ｐの横端位置を検出するためにラインセンサ２５を駆動する際には、まずＣＰＵ３０１からラインセンサ制御部３０２へとトリガー信号を出力する。すると、ラインセンサ制御部３０２はラインセンサ２５を駆動するのに必要な制御信号をラインセンサ２５に出力する。この制御信号は、具体的には、クロック、ストレージパルス、ラインセンサに付随するＬＥＤを点灯させるＬＥＤオン信号等である。

ラインセンサ２５を駆動すると、ラインセンサ２５で検出される記録材Ｐ及び搬送路を構成する搬送ガイドからの反射光量がアナログ信号として出力される。出力されたアナログ信号は、アナログプロセッサ３０３に入力され、Ａ／Ｄ変換が行われてＣＰＵ３０１に入力される。これによりＣＰＵ３０１では、ラインセンサ２５の出力から記録材Ｐの横ずれの方向、横ずれ量が把握される。目標横端位置との差分およびずれの方向も把握される。ＣＰＵ３０１は、レジストローラ対２６を駆動してプレシフトまたは横レジ補正を行う際には、シフトさせるべき量をモータ駆動用のパルス数に変換する。そしてＣＰＵ３０１は、レジストローラ対２６が目標の方向に変位するよう、モータ駆動パルスをモータ制御部３０４へ出力することで、レジシフトモータ３０６を動作させる。

図４、図５は、印刷処理におけるレジスト部の動作を示すフローチャートである。この処理は、印刷開始の指示により開始され、ＣＰＵ３０１によって制御される。図４のステップＳ４０３〜Ｓ４１１の処理がプレシフト動作である。図５のステップＳ４１２〜４１５の処理が斜行補正動作である。図５のステップＳ４１６〜Ｓ４２０の処理が横レジ補正動作である。

まず、ＣＰＵ３０１は、カセット２１から記録材Ｐを給紙し（ステップＳ４０１）、その記録材Ｐが、搬送ローラ対２７を通過してラインセンサ２５の位置まで搬送されるよう制御する（ステップＳ４０２）。

ＣＰＵ３０１は、記録材Ｐを搬送させつつ、ラインセンサ２５に記録材Ｐの横端位置を２点において検出させる（ステップＳ４０３）。ＣＰＵ３０１は、この検出結果に基づき、上記数式１によって、記録材Ｐがレジストローラ対２６に到達した時の予測横端位置を演算する（ステップＳ４０４）（図２（ａ）参照）。

ＣＰＵ３０１は、予測横端位置と目標横端位置との差分（±）αを算出し（ステップＳ４０５）、現在のレジストローラ対２６のシフト可動量β＋、β−も算出・確認しておく（ステップＳ４０６）。次に、ＣＰＵ３０１は、差分αの符号が＋であるか否かを判別する（ステップＳ４０７）。その判別の結果、ＣＰＵ３０１は、差分αの符号が＋であれば処理をステップＳ４０８に進める一方、差分αの符号が−であれば処理をステップＳ４１０に進める。

ステップＳ４０８では、ＣＰＵ３０１は、差分＋αの絶対値｜＋α｜とシフト可動量β＋の絶対値｜β＋｜とを比較し、｜＋α｜＞｜β＋｜が成立するか否かを判別する。そして｜＋α｜＞｜β＋｜が成立する場合は、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ４０９で、プレシフト動作、すなわちレジストローラ対２６を−方向にα／２だけシフトさせるよう制御する。

一方、ステップＳ４１０では、ＣＰＵ３０１は、差分−αの絶対値｜−α｜とシフト可動量β−の絶対値｜β−｜とを比較し、｜−α｜＞｜β−｜が成立するか否かを判別する。そして｜−α｜＞｜β−｜が成立する場合は、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ４１１で、プレシフト動作、すなわちレジストローラ対２６を＋方向にα／２だけシフトさせるよう制御する。

ステップＳ４０８で、｜＋α｜≦｜β＋｜である場合、および、ステップＳ４１０で、｜−α｜≦｜β−｜である場合は、ＣＰＵ３０１は、図５のステップＳ４１２に処理を進める。これらの場合は、プレシフトは行われない。

その後、ＣＰＵ３０１は記録材Ｐの搬送を継続し、レジストローラ対２６に記録材Ｐを突き当てる（ステップＳ４１２）。この時点でレジストローラ対２６は回転していない。次に、ＣＰＵ３０１は、レジストローラ対２６の回転を停止させたまま、搬送ローラ対２７を所定時間回転させることで、記録材Ｐを撓ませる（ステップＳ４１３）。そうすることで、記録材Ｐがレジストローラ対２６に突き当たっている状態を撓みによる押し込み力で保持する形になるので、記録材Ｐが斜行して搬送されてきたとしても、まずは記録材Ｐの前端側で斜行が矯正される。

ここで、撓んだ部分を挟んで搬送ローラ対２７に挟持されている記録材Ｐは、前端以外は斜行状態のままである。しかし、そのまま直ちに搬送ローラ対２７を解除してしまうと、記録材Ｐを挟持しているローラ対が存在しなくなってしまう。そこでＣＰＵ３０１は、搬送ローラ対２７の開放前にレジストローラ対２６の回転を開始させる（ステップＳ４１４）。これにより、前端側の斜行が矯正された記録材Ｐの前端部をレジストローラ対２６が挟持した状態となる。

レジストローラ対２６が所定量回転して記録材Ｐを挟持したら、ＣＰＵ３０１は、搬送ローラ対２７を解除させて、記録材Ｐを挟持しているローラ対がレジストローラ対２６のみの状態にする（ステップＳ４１５）。これにより、記録材Ｐは全体が斜行補正された状態になる。ＣＰＵ３０１は、レジストローラ対２６の回転を継続させ、これにより記録材Ｐの搬送が再度開始される（ステップＳ４１６）。

ＣＰＵ３０１は、この搬送再開と共に、記録材Ｐの横端位置をラインセンサ２５に改めて検出させる（ステップＳ４１７）。ＣＰＵ３０１は、横レジ補正における実際の補正量となる横レジ補正シフト量を算出する（ステップＳ４１８）。すなわち、ＣＰＵ３０１は、予め狙いとしている目標横端位置とステップＳ４１７で検出された横端位置とのずれ量およびずれ方向から、レジシフトモータ３０６を駆動するパルス数、回転方向を算出する。

次に、ＣＰＵ３０１は、算出した横レジ補正シフト量に従って横レジ補正を行う。すなわち、レジシフトモータ３０６を駆動することで、記録材Ｐを挟持したままのレジストローラ対２６をシフトさせる（ステップＳ４１９）。必要に応じてプレシフトによって可動範囲が拡大されているので、横レジ補正が支障なく行える。

横レジ補正動作が終了したら、ＣＰＵ３０１は、レジシフトモータ３０６を駆動することで、レジストローラ対２６をＨＰ位置に復帰させる（ステップＳ４２０）。次に、ＣＰＵ３０１は、印刷が終了したか否かを判別し（ステップＳ４２１）、連続プリント動作中の場合は、次の記録材Ｐの処理開始（ステップＳ４０１）に移行する一方、最後のプリント動作である場合は、本処理を終了させる。

図４、図５の、レジスト部における一連の動作を図６で時系列に説明する。

図６は、レジスト部の動作を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、２枚の記録材Ｐがレジスト部を連続して通過した場合を示す。ｎ＝１は、１枚目の記録材Ｐがレジスト部を抜けるまでを示し、ｎ＝２は、２枚目の記録材Ｐがレジスト部を抜けるまでを示す。

図６において、“搬送ローラ駆動”信号は搬送ローラ対２７の回転動作、“搬送ローラ脱着”信号は搬送ローラ対２７の離間（脱）／当接（着）動作、“レジストセンサ”信号はレジストセンサ２８の検知信号をそれぞれ示している。“レジストローラ駆動”信号はレジストローラ対２６の回転動作、“ラインセンサ”信号はラインセンサ２５が横端位置を検出するタイミング、“レジストローラシフト”信号はレジストローラ対２６のシフト動作をそれぞれ示している。特に“レジストローラシフト”信号については、ＨＰ位置を基準としてレジストローラ対２６をシフトさせる方向（＋方向または−方向）とそのためのレジシフトモータ３０６の動作時間とを示す。

まず、ｎ＝１について説明する。ＣＰＵ３０１は、記録材Ｐが搬送ローラ対２７に到達する前に、予め“搬送ローラ駆動”信号をＯＮする。“レジストセンサ”信号は記録材Ｐがレジストセンサ２８を通過するタイミングでＯＮされる。記録材Ｐがラインセンサ２５を通過し始めてから、時間ｔ１経過後に、ラインセンサ２５が２点の横端位置を、検出期間である時間ｔ２内で検出する。

ラインセンサ２５の検出結果に基づき、ＣＰＵ３０１は、プレシフトの要否を判断する。プレシフト動作が必要と判断した場合は、ＣＰＵ３０１は、ラインセンサ２５での横端位置検知から時間ｔ３経過後に、時間ｔ４のシフト期間でプレシフト動作を行う。ｎ＝１では、搬送されてきた記録材Ｐの横端位置が目標横端位置より＋方向に大きくずれている場合を想定している。そのため、＋方向へのプレシフトが実行される。

レジストセンサ２８がＯＮとなった後、記録材Ｐがレジストローラ対２６に突き当たるまでの時間をｔ５とする。ＣＰＵ３０１は、ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４＜ｔ５の関係が成立するように、プレシフト動作を終了させている。

記録材Ｐがレジストローラ対２６に突き当たってから、“搬送ローラ駆動”信号がＯＦＦされるまでの時間ｔ６は、記録材Ｐにループを形成している時間に相当する。“搬送ローラ駆動”信号がＯＦＦされてから“レジストローラ駆動”信号がＯＮされるまでの時間ｔ７は、記録材Ｐが撓んだまま保持されている時間に相当する。

“レジストローラ駆動”信号がＯＮされると、レジストローラ対２６に記録材Ｐが挟持され始めるが、“搬送ローラ脱着”信号がまだＯＦＦ（当接）なので、記録材Ｐに形成された撓みは少しずつ減少する。ＣＰＵ３０１は、“レジストローラ駆動”信号がＯＮされてから時間ｔ８経過後に“搬送ローラ脱着”信号をＯＮさせることにより、搬送ローラ対２７が離間する。この時間ｔ８は、撓みが完全になくなる前に“搬送ローラ脱着”信号がＯＮされるように設定される。これにより、記録材Ｐの撓みが一気に解消され、記録材Ｐの斜行は矯正される。

“搬送ローラ脱着”信号のＯＮから時間ｔ９経過後に、ラインセンサ２５が横端位置を検出する。横端位置検出が終わってから時間ｔ１０経過後に、横端位置の検出結果に基づき、横レジ補正のためにレジストローラ対２６のシフト動作が行われる。ここでは、横端位置が目標横端位置より＋方向にずれていたことを想定しているため、−方向にレジストローラ対２６がシフト動作することになる。この横レジ補正のためのシフトは、横レジ補正シフト量に応じた時間ｔ１１をかけてなされ、目標横端位置まで記録材Ｐがシフトし、横ずれが補正される。

記録材Ｐの後端がレジストローラ対２６を抜けたタイミングで、ＣＰＵ３０１は、横レジ補正時とは逆の方向である＋方向に、時間ｔ１２をかけてレジストローラ対２６をシフトさせて基準位置であるＨＰ位置に戻す。ここで時間ｔ１２は、記録材Ｐをシフトさせた時間ｔ１１からレジストローラをプレシフトした時間ｔ４を引いた時間となる。

ｎ＝２については、搬送されてきた記録材Ｐの横端位置が目標横端位置より−方向にわずかにずれている場合を想定している。ｎ＝２のときについても、時間ｔ１、ｔ２はｎ＝１の場合と同様である。ｎ＝２の場合は、シフト可動量βに余裕があるので、ラインセンサ２５による横端位置の検出結果に基づくプレシフトは実行されない。

また、時間ｔ５〜ｔ１０はｎ＝１の場合と同様である。“搬送ローラ脱着”信号のＯＮから時間ｔ９経過後にラインセンサ２５によって検出された横端位置の検出結果に基づき、横端位置検出が終わってから時間ｔ１０経過後に、横レジ補正のためにレジストローラ対２６のシフト動作が行われる。ここでは、横端位置が目標横端位置より−方向にずれていたとことを想定しているため、＋方向にレジストローラ対２６がシフト動作することになる。この横レジ補正のためのシフトは、横レジ補正シフト量に応じた時間ｔ１１をかけてなされ、目標横端位置まで記録材Ｐがシフトし、横ずれが補正される。

記録材Ｐの後端がレジストローラ対２６を抜けたタイミングで、ＣＰＵ３０１は、横レジ補正時とは逆の方向である−方向に、時間ｔ１２をかけてレジストローラ対２６をシフトさせて元のＨＰ位置に戻す。ここで、ｎ＝２の場合は、プレシフトが行われていないので、時間ｔ１２は、記録材Ｐをシフトさせた時間ｔ１１と同じとなる。

本実施の形態によれば、記録材Ｐがレジストローラ対２６に到達する前に、横レジ補正においてシフトさせるべき補正方向が決定され、その後、記録材Ｐを挟持した状態でレジストローラ対２６が上記補正方向とは反対方向にプレシフトされる。これにより、記録材Ｐの幅方向におけるレジストローラ対２６の可動範囲を拡大することができる。よって、位置ずれ補正が可能な範囲を拡大してずれ補正（横レジ補正）を正確に且つ適切に行うことができる。

また、記録材Ｐがレジストローラ対２６に到達する際の記録材Ｐの予測横端位置と目標横端位置との差分αが絶対値がシフト可動量βの絶対値より大きい場合にだけプレシフトが行われる。これにより、レジストローラ対２６の不要な稼働を抑制することができる。

また、横レジ補正後において、次の記録材Ｐの横端位置が検知される前に、レジストローラ対２６がＨＰ位置に戻されるので、次回のシフト可動量βの把握が容易であり、シフト可動量βの演算を不要にすることも可能である。

なお、本実施の形態では、図４のステップＳ４０８で、｜＋α｜≦｜β＋｜である場合、および、ステップＳ４１０で、｜−α｜≦｜β−｜である場合は、プレシフトを行わないとしたが、これに限るものではない。すなわち、差分αの絶対値とシフト可動量βの絶対値とに少しでも差異があれば、一律にプレシフトを行うようにしてもよい。一律にプレシフトを行い、なおかつプレシフト量を一定値とするならば、横レジ補正においてシフトさせるべき方向である補正方向を決定できれば足りる。従ってその場合は、図４のステップＳ４０２でのラインセンサ２５による検出は、最低限、記録材Ｐの横ずれの方向を検出できれば足り、予測横端位置の演算（ステップＳ４０４）も不要である。

なお、本実施の形態では、記録材Ｐの横端位置の検出は、プレシフトの前とプレシフト後においてレジストローラ対２６による記録紙Ｐの搬送が再開された後に２度実行された。これらの検出は同一のセンサであるラインセンサ２５によってなされるので、部品点数が増えることが回避されている。しかし、２度の検出を別々のセンサによって行うようにしてもよい。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

２５ ラインセンサ
２６ レジストローラ対
３０１ ＣＰＵ
Ｐ 記録材

Claims (7)

1. シート材を挟持した状態で前記シート材の搬送方向に直交する幅方向に自身がシフトすることで、前記幅方向における前記シート材の位置ずれ補正を行う補正手段と、
   搬送される前記シート材が前記補正手段に到達する前に、前記幅方向における前記シート材の位置ずれを検出する第１の検出手段と、
   前記第１の検出手段の検出結果に基づいて、前記位置ずれ補正において前記補正手段をシフトさせるべき方向である補正方向を決定する決定手段と、
   搬送される前記シート材が前記補正手段に到達する前に、前記決定手段により決定された補正方向とは反対の方向に前記補正手段をシフトさせておくプレシフトを行う制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記決定手段は、前記第１の検出手段の検出結果に基づいて、前記位置ずれ補正において前記補正手段をシフトさせるべき量である補正量を決定し、前記制御手段は、前記決定手段により決定された補正量が前記補正方向への前記補正手段の可動量より大きい場合は前記プレシフトを行う一方、前記決定された補正量が前記補正方向への前記補正手段の可動量より大きくない場合は前記プレシフトを行わない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、前記位置ずれ補正においては、前記決定された補正方向に前記第１の検出手段の検出結果に基づいて決定された補正量だけ前記補正手段をシフトさせることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 搬送される前記シート材が前記補正手段に挟持されてから前記幅方向における前記シート材の位置ずれを検出する第２の検出手段を有し、前記決定手段は、前記第２の検出手段の検出結果に基づいて、前記位置ずれ補正において前記補正手段をシフトさせるべき補正量を決定し、前記制御手段は、前記位置ずれ補正においては、前記決定された補正方向に前記第２の検出手段の検出結果に基づいて決定された補正量だけ前記補正手段をシフトさせることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の検出手段および前記第２の検出手段として機能するセンサを有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記位置ずれ補正において前記補正手段をシフトさせた後、前記第１の検出手段により次のシート材の前記位置ずれが検出される前に、前記補正手段を基準位置に復帰させるよう制御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. 前記補正手段はシートへの画像の転写タイミングに合わせて記録材を搬送するレジストローラであ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。

Images