JP4110851B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、特に、画像形成装置に用いられる用紙搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ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ラが配設されている。各々の搬送ローラはモータ等を駆動源として回転駆動され、この搬送ローラの回転駆動にしたがって用紙が搬送される。
【０００３】
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、サイド方向とも記す）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。サイド方向において用紙と画像の位置を正確に合わせるためには、実際に用紙に画像が転写される位置（以下、画像転写位置と記す）の手前（搬送方向の上流側）で、サイド方向における用紙の位置、即ちサイドレジストレーションを補正する必要がある。
【０００４】
サイド方向で用紙の位置を補正する方法としては、用紙の一方の側端（サイドエッジ）を検知するエッジセンサを設け、このエッジセンサの出力信号に基づいて搬送ローラと一体に用紙をサイド方向に移動（サイドシフト）させることにより、当該サイド方向で用紙の側端をエッジセンサのセンシング位置に合わせる方法が知られている。
【０００５】
また、上述した搬送基準の採り方としては、サイド方向における用紙のセンター位置を搬送基準とするセンター基準方式と、サイド方向における用紙の一方の側端（サイドエッジ）を搬送基準とするサイド基準方式とがある。このうち、サイド基準方式を採用した場合は、サイド方向における搬送ローラの配置条件が最小の用紙サイズに制約されるため、各種サイズの用紙に均一な搬送力を付与することが困難になるが、センター基準方式を採用した場合は、サイド方向のセンター位置から左右均等に搬送ローラを配置することにより、各種サイズの用紙に均一な搬送力を付与することができるため、搬送中の用紙にスキュー等が生じにくいという利点がある。
【０００６】
但し、サイド基準方式を採用した場合はエッジセンサをサイド方向に移動させる必要がないものの、センター基準方式を採用した場合は、サイド方向における用紙幅のセンター位置から用紙側端までの距離が、サイド方向の用紙幅によって異なるため、実際に搬送される用紙幅（サイド方向の用紙サイズ）に合わせてエッジセンサをサイド方向に移動させる必要がある。
【０００７】
そのため従来においては、予め設定されたホームポジションにエッジセンサを停止させ、そのホームポジションから用紙幅に対応した移動量をもってエッジセンサをサイド方向に移動させることにより、センター基準方式を採用したサイドレジストレーション補正を実現している。また従来では、エッジセンサをサイド方向に移動させるための駆動源としてステッピングモータを採用するとともに、エッジセンサがホームポジションに存在するか否かをホームセンサで検知し、このホームセンサの出力信号に基づいてステッピングモータの駆動を制御することにより、エッジセンサをホームポジションに停止させるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の用紙搬送装置や画像形成装置においては、サイド方向で狙いとする位置にエッジセンサを停止させる際のセンサ停止位置にばらつきが生じる場合があり、これが原因でサイド方向での用紙位置の補正が不適切となり、用紙上で画像がずれた状態で形成される不具合があった。
【０００９】
さらに詳述すると、一般に、ステッピングモータの回転角度を精度良く制御しようとした場合、ステッピングモータに入力するパルス信号の周期を短くすることが有効となる。パルス信号の周期（以下、パルス周期とも記す）は単位時間当たりの入力パルス数が多くなるほど短くなるため、このパルス周期を短くすれば、ある一定の時間内でステッピングモータの回転角度をより細かく制御することが可能となる。
【００１０】
ところが、ステッピングモータに入力するパルス信号のパルス周期を短くすると、このステッピングモータを制御する際に参照されるセンサ出力信号をサンプリングするときのサンプリング周期との関係が不適切になり、制御対象物の停止位置精度にばらつきが生じることがある。具体例として、上記エッジセンサを制御対象物とし、このエッジセンサをホームポジションに移動させる場合、狙いとするホームポジションにエッジセンサが到達してホームセンサの出力信号が切り替わった後にステッピングモータに余分なパルス信号が入力し、これに伴うエッジセンサのオーバーランによってホームポジションでのセンサ停止位置にばらつきが生じる場合がある。ホームポジションでのセンサ停止位置のばらつきは、このホームポジションから用紙幅に対応した位置（以下、サイドレジ位置とも記す）にエッジセンサを移動させる場合の、サイドレジ位置におけるセンサ停止位置のばらつきとなって現れる。
【００１１】
また、ステッピングモータの駆動によってエッジセンサをホームポジションからサイドレジ位置へと移動させる場合、ステッピングモータへの入力パルス数は整数値となるため、サイド方向における実際のセンサ移動量は、１パルス当たりのセンサ移動量に入力パルス数（整数値）を掛け合わせたものに限定される。即ち、ステッピングモータへのパルス信号の入力に基づくエッジセンサの移動量をＬ（ｍｍ）、１パルス当たりのセンサ移動量をＬｐ（ｍｍ）、ステッピングモータへの入力パルス数をＭ（パルス）とすると、『Ｌ＝Ｐ×Ｍ』の計算式が成り立つ。そうした場合、実際に搬送される用紙幅に対応したエッジセンサの適正移動量に対して、上記エッジセンサの移動量（実際のセンサ移動量）Ｌを正確に一致させることができず、両者の誤差によってエッジセンサの停止位置にばらつきが生じる場合がある。
【００１２】
このようにエッジセンサの停止位置にばらつきが生じると、そのエッジセンサを用いてサイド方向における用紙の位置を補正しても、画像転写位置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。
【００１３】
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、用紙の搬送方向と直交する方向（サイド方向）で、用紙と画像の位置合わせを精度良く行えるようにすることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置は、画像形成の対象となる用紙を、当該用紙に画像が転写される画像転写位置を経由して搬送するとともに、画像転写位置の上流側で搬送中の用紙の側端を検知するエッジセンサ及びこのエッジセンサを予め設定されたホームポジションから用紙幅に対応した移動量をもって搬送方向と直交する方向に移動させるセンサ移動手段を有する用紙搬送手段と、画像を形成するとともに、この形成した画像を画像転写位置で用紙に転写する画像形成手段と、センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータへのパルス信号の入力に基づくエッジセンサの移動量と用紙幅に対応したエッジセンサの適正移動量との差分を補正データとし、この補正データにしたがって搬送方向と直交する方向で画像形成手段による画像の形成位置を可変制御する画像形成制御手段とを備えたものである。
【００１５】
この画像形成装置においては、センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータへのパルス信号の入力に基づくエッジセンサの移動量と用紙幅に対応したエッジセンサの適正移動量との差分を補正データとし、この補正データにしたがって搬送方向と直交する方向で画像形成手段による画像の形成位置を可変制御する画像形成制御手段を備えたことにより、画像転写位置で用紙に画像を転写する場合に、１パルス当たりのセンサ移動量に依存することなく、搬送方向と直交する方向で用紙と画像の位置を正確に合わせることが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明が適用されるフルカラーの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１は、大きくは、画像読み取り部２、画像形成部３及び用紙搬送装置４によって構成されている。
【００２２】
画像読み取り部２は、透明な原稿台（プラテンガラス）にセットされた原稿の画像を読み取るものである。この画像読み取り部２は、例えばランプ、ミラー及びキャリッジ等からなる光学走査系と、この光学走査系で読み取り走査された光学像を結像させるレンズ系と、このレンズ系で結像された光学像を受光して電気信号に変換する画像読み取りセンサ（例えば、３ラインＣＣＤセンサ）とを備えて構成されている。
【００２３】
画像形成部３は、Ｋ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色に対応する４つの感光体ドラム５，６，７，８と、各々の感光体ドラムに対応する４つの一次転写ローラ９，１０，１１，１２と、中間転写ベルト１３と、二次転写ローラ１４と、バキューム搬送部１５と、定着器１６とを備えた４連タンデム式の構成となっている。
【００２４】
各々の感光体ドラム５，６，７，８の周囲には、それぞれ帯電器、レーザ書き込み装置（レーザＲＯＳ）、現像器、クリーナー等が配置されている。帯電器は感光体ドラムの表面を一様に帯電するもので、レーザ書き込み装置は帯電器によって帯電された感光体ドラムの表面にレーザ照射によって静電潜像を形成するものである。また、現像器は現像剤としてのトナーを感光体ドラムの表面に供給することにより静電潜像を可視化（現像）してトナー画像を形成するもので、クリーナーは感光体ドラムに残留する不要なトナーを取り除くものである。
【００２５】
これに対して、各々の一次転写ローラ９，１０，１１，１２は、それぞれに対応する感光体ドラム５，６，７，８の近傍に中間転写ベルト１３を介して対向状態に配置されている。これらの一次転写ローラ９，１０，１１，１２は、上述のように感光体ドラム５，６，７，８上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１３に転写（一次転写）するものである。中間転写ベルト１３は、複数（図例では５つ）のベルト支持ローラによってループ状に張設されている。
【００２６】
二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１３と対向状態に配置されている。この二次転写ローラ１４は、上述のように中間転写ベルト１３に形成されたトナー画像を用紙に転写（二次転写）するもので、このトナー画像の転写位置（二次転写位置）が画像形成部３における画像転写位置となる。バキューム搬送部１５は、二次転写ローラ１４によってトナー画像が転写された用紙を定着器１６へと搬送するものである。定着器１６は、加熱加圧等によって用紙にトナー画像を定着させるものである。
【００２７】
一方、用紙搬送装置４は、第１のトレイ１７、第２のトレイ１８及び第３のトレイ１９に収容された各々の用紙の中から、ユーザー操作によって選択されたトレイの用紙或いは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙を、それぞれ所定の経路で搬送するものである。各々のトレイ１７，１８，１９の近傍には、それぞれに対応する送り出しローラ２０，２１，２２が配設されている。各々の送り出しローラ２０，２１，２２は、それぞれ対応するトレイ１７，１８，１９から一枚ずつ分離して呼び出された用紙を挟持（ニップ）して用紙搬送方向の下流側に用紙を送り出すものである。また、画像読み取り部２の近傍には、ユーザーによって操作される操作パネル２３が設けられている。
【００２８】
ここで、各々の送り出しローラ２０，２１，２２による用紙の送り出し位置から、上記画像形成部３における画像転写位置を経由して排出トレイ２４に至る一連の用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ５には、それぞれ用紙搬送のためのローラが適宜配設されている。第１のトレイ１７に収容された用紙は、送り出しローラ２０により送り出された後、第１の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部２５へと送り込まれる。また、第２のトレイ１８に収容された用紙は、送り出しローラ２１により送り出された後、第１の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部２５へと送り込まれる。一方、第３のトレイ１９に収容された用紙は、送り出しローラ２２によって合流搬送部２５へと直接送り込まれる。
【００２９】
また、合流搬送部２５に送り込まれた用紙は、第２の用紙搬送路Ｒ２を経由して、画像形成部３の画像転写位置へと送り込まれる。さらに、画像転写位置を通過した用紙は、バキューム搬送部１５により定着器１６に送り込まれた後、第３の用紙搬送路Ｒ３を経由して排出トレイ２４に排出される。これに対して両面（第１面と第２面）に画像が形成される用紙は、定着器１６を通過した後、第４の用紙搬送路Ｒ４を経由して両面用反転部２８に送り込まれ、そこで表裏反転された後、第５の用紙搬送路Ｒ５を経由して再び合流搬送部２５へと送り込まれる。
【００３０】
このような用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ５において、合流搬送部２５から画像転写位置に至る第２の用紙搬送路Ｒ２には、画像転写位置の手前（上流側）に位置してレジストローラ２７が配設されている。レジストローラ２７は、用紙を搬送する搬送ローラの一つとなるもので、互いに圧接状態に保持された一対のローラ（ドライブローラ、ピンチローラ）によって構成されている。このレジストローラ２７では、一対のローラ間で用紙を挟持しつつ、当該一対のローラの回転によって画像転写位置へと用紙を送り込む。
【００３１】
レジストローラ２７による用紙の送り込みに際しては、図示しないタイミング調整手段によって画像転写位置に対する用紙の到達タイミングが調整される。タイミング調整手段は、例えば、レジストローラ２７の手前（上流側）に設けられた用紙通過センサ（不図示）が用紙の通過を検知したタイミングに基づいて、レジストローラ２７による用紙の搬送速度を可変することにより、画像転写位置へのトナー画像の到達タイミングに合わせて、当該画像転写位置に対する用紙の到達タイミングを調整する。
【００３２】
一方、用紙搬送路Ｒ３，Ｒ５には、それぞれカール補正部２９，３０が設けられている。各々のカール補正部２９，３０は、定着器１６でトナー画像を定着させるときに生じる用紙のカール（反り）を補正するためのものである。
【００３３】
続いて、上記構成からなるフルカラー画像形成装置１の動作について説明する。先ず、画像読み取り部２によって原稿の画像が読み取られると、これによって得られた画像信号を基に画像形成部３でトナー画像が形成される。この画像形成部３では、４つの感光体ドラム５，６，７，８を回転駆動しつつ、それぞれに対応する帯電器、レーザ書き込み装置（レーザＲＯＳ）、現像器によって各感光体ドラム５，６，７，８の表面にＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃのトナー画像を順に形成する。
【００３４】
このように形成された各色のトナー画像は、一次転写ローラ９，１０，１１，１２によって順次、中間転写ベルト１３上に重ね転写される。これにより、中間転写ベルト１３には、４色トナーを重ね合わせた多色（フルカラー）のトナー画像が形成される。このように中間転写ベルト１３に形成されたトナー画像は、当該中間転写ベルト１３に担持されて画像転写位置（二次転写位置）へと送り込まれる。
【００３５】
一方、操作パネル２３を用いてユーザーにより選択されたトレイの用紙、或いは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙は、画像転写位置にトナー画像が到達するタイミングに合わせてレジストローラ２７により送り込まれる。例えば、上述のように選択されたトレイが第１のトレイ１７であるとすると、送り出しローラ２０によって送り出された用紙が第１の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部２５に送り込まれ、さらに第２の用紙搬送路Ｒ２を経由してレジストローラ２７により画像転写位置へと送り込まれる。
【００３６】
これにより、画像形成部３の画像転写位置では、中間転写ベルト１３に担持されたトナー画像（フルカラー画像）が二次転写ローラ１４によって用紙に一括転写（二次転写）される。その後、用紙はバキューム搬送部１５によって定着器１６に送られ、そこでトナー画像の定着処理が施された後、第３の用紙搬送路Ｒ３を経由して排出トレイ２４に排出される。
【００３７】
また、両面に画像形成が行われる用紙（両面コピーされる用紙）は、第４の用紙搬送路Ｒ４を経由して両面用反転部２８に送られ、そこで表裏反転されて第５の用紙搬送路Ｒ５に送られる。その後、用紙は、第５の用紙搬送路Ｒ５に沿って搬送された後、送り出しローラ３１の回転によりタイミング調整されて合流搬送部２５に再度送り込まれる。以降は、上記同様にトナー画像が用紙に転写、定着された後、第３の用紙搬送路Ｒ３を経由して用紙が排出トレイ２４に排出される。
【００３８】
図２は本発明の実施形態に係る用紙搬送装置４が備える用紙位置補正装置のメカ構成を示す概略図である。図示した用紙位置補正装置は、用紙の搬送方向Ｙに沿って上流側から搬送されてきた用紙２６をレジストローラ２７で挟持するとともに、このレジストローラ２７を搬送方向Ｙと直交する方向（Ｘ１方向又はＸ２方向）即ちサイド方向に移動させることにより、サイド方向における用紙２６の位置（サイドレジストレーション）を補正するものである。
【００３９】
レジストローラ２７は、搬送方向Ｙと直交する方向に複数（図例では４つ）設けられている。各々のレジストローラ２７は、一方をドライブローラ、他方をピンチローラとした一対のローラによって構成されている。レジストローラ２７は、搬送方向Ｙと直交する方向（サイド方向）で用紙幅のセンター位置を合わせるべき設計上の用紙幅センター基準位置Ｋを中心に、左右均等な位置関係で配置されている。また、各々のレジストローラ２７のうち、回転駆動側となるドライブローラは回転軸３２に取り付けられ、回転従動側となるピンチローラは回転軸３２と平行に配置された他の回転軸に取り付けられている。各々の回転軸は、図示しない軸受け手段によって回転可能でかつ軸方向（搬送方向Ｙと直交する方向）に移動可能に支持されている。
【００４０】
回転軸３２の一方端にはギア３３が設けられ、回転軸３２の他方端にはラック３４が設けられている。ギア３３は、回転軸３２と同軸に取り付けられたもので、例えばキーとキー溝による係止手段を用いて回転軸３２と一体に回転可能に設けられている。一方、ラック３４は、回転軸３２の軸方向に沿って取り付けられたもので、回転軸３２の軸方向に対しては当該回転軸３２と一体に移動可能に設けられている。また、回転軸３２を中心としたラック３４の向きは図示しない案内手段によって一定の向きに保持されるとともに、回転軸３２に対してラック３４が回転フリーの状態になっている。さらに、ギア３３は用紙搬送モータ３５のモータ軸に軸着された駆動ギア３６に噛み合い、ラック３４はサイドシフトモータ３７のモータ軸に軸着されたピニオン３８に噛み合っている。
【００４１】
用紙搬送モータ３５は正転／逆転の切り換えが可能なステッピングモータによって構成され、サイドシフトモータ３７も正転／逆転の切り換えが可能なステッピングモータによって構成されている。そして、パルス信号の入力によって用紙搬送モータ３５を回転させると、この回転力が駆動ギア３６とギア３３の噛み合いによって伝達されることにより、回転軸３２がレジストローラ２７と一体に回転する。また、パルス信号の入力によってサイドシフトモータ３７を回転させると、この回転力がピニオン３８とラック３４の噛み合いによって伝達されることにより、回転軸３２がレジストローラ２７と一体に搬送方向Ｙと直交する方向に移動する。この場合、レジストローラ２７の回転方向と回転量は、それぞれ用紙搬送モータ３５の回転方向と回転動作量に対応し、レジストローラ２７の移動方向と移動量は、それぞれサイドシフトモータ３７の回転方向と回転動作量に対応したものとなる。
【００４２】
また、レジストローラ２７の手前（上流側）にはホームセンサ３９とエッジセンサ４０とが設けられている。ホームセンサ３９は、エッジセンサ４０がホームポジションＨＰに存在するか否かを検知する検知手段となるものである。このホームセンサ３９は固定状態で設けられている。エッジセンサ４０は、用紙２６の一方の側端を検知するものである。このエッジセンサ４０は、後述するセンサ移動手段により、搬送方向Ｙと直交する方向（サイド方向）に移動可能に設けられている。センサ移動モータ４１はセンサ移動手段の駆動源となるものである。
【００４３】
エッジセンサ４０のホームポジションＨＰとは、搬送方向Ｙと直交する方向にエッジセンサ４０を移動させるときの基準となるポジションであり、ここでは用紙幅に応じてエッジセンサ４０をサイド方向に移動させる際の移動開始位置を、エッジセンサ４０のホームポジションとしている。ホームセンサ３９は透過形の光センサによって構成され、エッジセンサ４０は反射型の光センサによって構成されている。また、センサ移動モータ４１は正転／逆転の切り換えが可能なステッピングモータによって構成されている。
【００４４】
図３はセンサ移動手段の具体的な構成例を示す概略図である。図３において、エッジセンサ４０は、無端状のタイミングベルト４２に取り付けられている。タイミングベルト４２は、ドライブプーリ４３と一対のアイドルプーリ４４Ａ，４４Ｂとによって張設されている。ドライブプーリ４３は、センサ移動モータ４１のモータ軸に軸着されている。これに対して、エッジセンサ４０は、一対のアイドルプーリ４４Ａ，４４Ｂの間でタイミングベルト４２に固定状態で取り付けられている。また、エッジセンサ４０には検出片４５が取り付けられている。検出片４５の取り付け位置は、予め設定されたホームポジションＨＰにエッジセンサ４０が存在するときに、ホームセンサ３９の光軸を検出片４５が遮るように調整されている。
【００４５】
上記構成のセンサ移動手段において、センサ移動モータ４１を駆動すると、このモータ駆動によるドライブプーリ４３の回転と一対のアイドルプーリ４４Ａ，４４Ｂの回転により、タイミングベルト４２が周回移動する。このとき、エッジセンサ４０は、一対のアイドルプーリ４４Ａ，４４Ｂの間で、タイミングベルト４２の周回移動にしたがい、用紙の搬送方向と直交する方向（Ｘ１方向又はＸ２方向）に移動する。この場合、エッジセンサ４０の移動方向と移動量は、それぞれセンサ移動モータ４１の回転方向と回転動作量に対応したものとなる。
【００４６】
図４は本発明の実施形態に係る用紙搬送装置４で採用した用紙位置補正装置の制御構成を示すブロック図である。図４において、コントローラ４６は、用紙搬送モータ３５、サイドシフトモータ３７及びセンサ移動モータ４１の駆動（回転方向、回転動作量、回転開始タイミング、回転停止タイミング）を個別に制御するものである。この場合、各々のモータ３５，３７，４１はいずれもステッピングモータによって構成されていることから、コントローラ４６は、各々のモータ３５，３７，４１に対してモータ駆動のためのパルス信号φＭ１，φＭ２，φＭ３を所定のパルス周期で入力（付与）することにより、各々のモータ３５，３７，４１の駆動を個別に制御する。
【００４７】
コントローラ４６には、上述したホームセンサ３９とエッジセンサ４０の他に、用紙サイズセンサ４７と用紙通過センサ４８が接続されている。用紙サイズセンサ４７は、実際に搬送される用紙のサイズを検知するもので、用紙通過センサ４８は、用紙搬送路上で用紙の通過（先端通過／後端通過）を検知するものである。ホームセンサ３９の出力信号（オン／オフ信号）φＳ１は、ホームポジションＨＰにエッジセンサ４０が存在するか否かによって切り替わり、エッジセンサ４０の出力信号（オン／オフ信号）φＳ２は、当該エッジセンサ４０のセンシング位置に用紙が存在するか否かによって切り替わる。
【００４８】
これに対して、コントローラ４６は、ホームセンサ３９の出力信号φＳ１とエッジセンサ４０の出力信号φＳ２を、それぞれ所定のサンプリング周期で繰り返しサンプリングする。ちなみに本実施形態においては、エッジセンサ４０がホームポジションＨＰに存在するときにホームセンサ３０の出力信号φＳ１がオン状態になるものとする。また、エッジセンサ４０のセンシング位置に用紙が存在するときにエッジセンサ４０の出力信号φＳ２がオン状態になるものとする。
【００４９】
ここで、ホームセンサ３９の出力信号φＳ１をサンプリングするときのサンプリング周期を『Ｔ１』、エッジセンサ４０の出力信号φＳ２をサンプリングするときのサンプリング周期を『Ｔ２』、センサ移動モータ４１に入力するパルス信号φＭ３のパルス周期を『Ｔ３』、サイドシフトモータ３７に入力するパルス信号φＭ２のパルス周期を『Ｔ４』とすると、図５に示すように、サンプリング周期Ｔ１とパルス周期Ｔ３は“Ｔ１＜Ｔ３”の関係に設定され、サンプリング周期Ｔ２とパルス周期Ｔ４は“Ｔ２＜Ｔ４”の関係に設定されている。
【００５０】
なお、上述したサンプリング周期とパルス周期の関係（Ｔ１＜Ｔ３、Ｔ２＜Ｔ４）を満たすものであれば、サンプリング周期Ｔ１，Ｔ２を互いに同じ周期に設定してもよいし、互いに異なる周期に設定してもよい。また、サンプリング周期Ｔ１，Ｔ２を互いに同期させてもよいし、非同期としてもよい。この点はパルス周期Ｔ３，Ｔ４についても同様である。
【００５１】
続いて、コントローラ４６の制御に基づいて行われる用紙位置の補正処理について説明する。先ず、エッジセンサ４０をホームポジションＨＰに停止させた状態で、搬送方向Ｙの上流側からレジストローラ２７に向けて用紙２６が搬送されてくると、コントローラ４６は、用紙２６の先端がレジストローラ２７に到達する前に、センサ移動モータ４１にパルス信号φＭ３を入力して当該センサ移動モータ４１の駆動によりエッジセンサ４０をホームポジションから用紙２６のサイズ（用紙幅）に対応したサイドレジ位置へと移動させるとともに、用紙搬送モータ３５にパルス信号φＭ１を入力して当該用紙搬送モータ３５の駆動によりレジストローラ２７を回転させる（図６（Ａ），（Ｂ）参照）。
【００５２】
その際、センサ移動モータ４１にパルス信号φＭ３を入力するタイミング（換言すると、センサ移動モータ４１の駆動を開始するタイミング）は、用紙通過センサ４８の出力信号に基づいて制御される。また、センサ移動モータ４１に入力されるパルス信号φＭ３のパルス数は、用紙サイズセンサ４７によって検知された用紙２６のサイズ（用紙幅）に応じて設定される。用紙幅と設定パルス数の対応関係は、予め制御用データとしてコントローラ４６に与えられる。
【００５３】
その後、用紙２６の先端がレジストローラ２７の手前でエッジセンサ４０よりも下流側に進むと、コントローラ４６は、エッジセンサ４０の出力信号φＳ２に基づいてサイド方向における用紙２６の位置ずれ方向を認識する。そして、用紙２６の先端がレジストローラ２７に到達すると、コントローラ４６は、上述した位置ずれを補正する方向でレジストローラ２７を移動すべくサイドシフトモータ３７を駆動する。
【００５４】
さらに詳述すると、図６（Ｃ）に示すように、用紙２６がエッジセンサ４０のセンシング位置に存在し、これによってエッジセンサ４０の出力信号φＳ２がオン状態になっていた場合は、図６（Ｄ）に示すように、用紙２６の先端がレジストローラ２７に到達した時点で、サイドシフトモータ３７にパルス信号φＭ２を入力して当該サイドシフトモータ３７の駆動によりレジストローラ２７を図のＸ１方向に移動させる。これにより、用紙２６はレジストローラ２７に挟持されたまま、当該レジストローラ２７と一体にＸ１方向に移動する。この移動中にコントローラ４６はエッジセンサ４０の出力信号φＳ２をサンプリングする。そして、Ｘ１方向に移動する用紙２６の側端がエッジセンサ４０のセンシング位置に到達し、これによってエッジセンサ４０の出力信号φＳ２がオン状態からオフ状態に切り替わったことを認識すると、その時点でコントローラ４６はパルス信号φＭ２の入力を断ってサイドシフトモータ３７の駆動を停止させる。
【００５５】
これに対して、図７（Ａ）に示すように、用紙２６がエッジセンサ４０のセンシング位置に存在せず、これによってエッジセンサ４０の出力信号φＳ２がオフ状態になっていた場合は、図７（Ｂ）に示すように、用紙２６の先端がレジストローラ２７に到達した時点で、サイドシフトモータ３７にパルス信号φＭ２を入力して当該サイドシフトモータ３７の駆動によりレジストローラ２７を図のＸ２方向に移動させる。これにより、用紙２６はレジストローラ２７に挟持されたまま、当該レジストローラ２７と一体にＸ２方向に移動する。この移動中にコントローラ４６はエッジセンサ４０の出力信号φＳ２をサンプリングする。そして、Ｘ２方向に移動する用紙２６の側端がエッジセンサ４０のセンシング位置に到達し、これによってエッジセンサ４０の出力信号φＳ２がオフ状態からオン状態に切り替わったことを認識すると、その時点でコントローラ４６はパルス信号φＭ２の入力を断ってサイドシフトモータ３７の駆動を停止させる。
【００５６】
これにより、用紙２６の側端がエッジセンサ４０のセンシング位置に位置合わせされ、この状態で用紙２６がレジストローラ２７の回転にしたがって画像転写位置へと送り込まれる。その後、用紙２６の後端がレジストローラ２７を抜け、これに続いて後続の用紙がレジストローラ２７に向けて搬送されてくると、コントローラ４６は、用紙サイズセンサ４７の出力信号に基づいて、後続の用紙のサイズ（用紙幅）が、その前に搬送した用紙２６のサイズ（用紙幅）と同じであるか否かを判断する。そして、同じサイズであると判断した場合はエッジセンサ４０を先ほどのサイドレジ位置に停止したままの状態に維持し、異なるサイズであると判断した場合はエッジセンサ４０を一旦ホームポジションＨＰに戻した後、後続の用紙のサイズに対応したサイドレジ位置へと移動させる。また、用紙２６に続く後続の用紙が無い場合（全ての用紙を画像転写位置に送り出した場合）はエッジセンサ４０をホームポジションＨＰに戻す。
【００５７】
エッジセンサ４０をホームポジションＨＰに戻すにあたって、コントローラ４６は、センサ移動モータ４１にパルス信号φＭ３を入力して当該センサ移動モータ４１の駆動によりエッジセンサ４０をホームポジションＨＰに向けて移動させる。この移動中にコントローラ４６はホームセンサ３９の出力信号φＳ１をサンプリングする。そして、ホームセンサ３９の出力信号φＳ１がオフ状態からオン状態に切り替わったことを認識すると、その時点でコントローラ４６はパルス信号φＭ３の入力を断ってセンサ移動モータ４１の駆動を停止させる。
【００５８】
以上のような用紙位置の補正処理において、ホームセンサ３９に対応するサンプリング周期Ｔ１とセンサ移動モータ４１に対応するパルス周期Ｔ３の関係を“Ｔ１＜Ｔ３”に設定することにより、サイド方向においてエッジセンサ４０を狙いとする位置に正確に停止させることが可能となる。また、エッジセンサ４０に対応するサンプリング周期Ｔ２とサイドシフトモータ３７に対応するパルス周期Ｔ４の関係を“Ｔ２＜Ｔ４”に設定することにより、サイド方向において用紙２６を狙いとする位置に正確に停止させることが可能となる。
【００５９】
さらに詳述すると、サンプリング周期Ｔ１をパルス周期Ｔ３よりも短く設定した場合は、サンプリング周期Ｔ１内で複数のパルス信号φＭ３がセンサ移動モータ４１に入力されることがない。そのため、エッジセンサ４０をホームポジションＨＰへと移動させる際に、ホームセンサ３９の出力信号φＳ１がオフ状態からオン状態に切り替わったことをコントローラ４６がサンプリングによって認識してから、センサ移動モータ４１へのパルス信号φＭ３の入力が断たれるまでの間に、余分なパルス信号φＭ３がセンサ移動モータ４１に入力されることがなくなる。これにより、エッジセンサ４０のオーバーランによる位置のばらつきを解消し、ホームポジションＨＰに対するエッジセンサ４０の停止位置精度を高めることができる。
【００６０】
その結果、センサ移動モータ４１へのパルス信号φＭ３の入力により、エッジセンサ４０をホームポジションＨＰからサイドレジ位置へと移動させる場合に、エッジセンサ４０を常に一定の位置から移動させることができる。このとき、エッジセンサ４０の移動量は、センサ移動モータ４１に入力されるパルス信号φＭ３のパルス数によって一義的に決まる。そのため、エッジセンサ４０の移動開始位置が常に一定となれば、サイドレジ位置においても常に一定の位置にエッジセンサ４０を停止させることが可能となる。
【００６１】
また、サンプリング周期Ｔ２をパルス周期Ｔ４よりも短く設定した場合は、サンプリング周期Ｔ２内で複数のパルス信号φＭ２がサイドシフトモータ３７に入力されることがない。そのため、用紙２６をサイドレジ位置へと移動させる際に、エッジセンサ４０の出力信号φＳ２がオン状態からオフ状態、又はオフ状態からオン状態に切り替わったことをコントローラ４６がサンプリングによって認識してから、サイドシフトモータ３７へのパルス信号φＭ２の入力が断たれるまでの間に、余分なパルス信号φＭ２がサイドシフトモータ３７に入力されることがなくなる。これにより、用紙２６のオーバーランによる位置のばらつきを解消し、サイドレジ位置に対する用紙２６の停止位置精度を高めることができる。
【００６２】
その結果、サイドシフトモータ３７へのパルス信号φＭ２の入力により、用紙２６の側端がサイドレジ位置（エッジセンサ４０のセンシング位置）に近づく方向で用紙２６を移動させる場合に、用紙２６の側端が狙いとするサイドレジ位置に到達すると同時に用紙２６の移動を停止させることができる。したがって、用紙２６の側端をサイドレジ位置に正確に一致させることが可能となる。
【００６３】
ところで、用紙搬送の形態は、用紙を搬送するときの用紙の向きによって縦向き搬送(SEF;Short Edge feed)と横向き搬送(LEF;Long Edge feed)に分けられる。縦向き搬送とは、用紙の短辺部を搬送方向に向けて（換言すると、用紙の長辺部をサイド方向に向けて）で搬送する形態をいい、横向き搬送とは、用紙の長辺部を搬送方向の向けて（換言すると、用紙の短辺部をサイド方向に向けて）で搬送する形態をいう。したがって、同じサイズの用紙であっても、これを縦向きに搬送するか横向きに搬送するかによって、サイド方向の用紙サイズ（用紙幅）が異なるものとなる。
【００６４】
そこで、センター基準方式を採用した場合のエッジセンサ４０のホームポジションＨＰを、図８（Ａ）に示すように、縦向き搬送されるＡ３サイズの用紙幅や横向き搬送されるＡ４サイズの用紙幅に対応したサイドレジ位置に設定すると、Ａ３サイズの用紙を縦向き搬送するときやＡ４サイズの用紙を横向き搬送するときは、ホームポジションＨＰがそのままサイドレジ位置となるため、エッジセンサ４０をホームポジションＨＰから移動させる必要がなくなる。
【００６５】
一方、サイド方向での用紙幅が、Ａ３サイズの用紙を縦向き搬送するよりも小さくなる場合、即ちＢ４サイズ、Ａ４サイズ、Ｂ５サイズの用紙をそれぞれ縦向き搬送する場合やＢ５サイズの用紙を横向き搬送する場合は、各々の用紙幅に対応してエッジセンサ４０をホームポジションＨＰからサイドレジ位置へと移動させる必要がある。
【００６６】
その際、Ａ３サイズの用紙を縦向き搬送する場合やＡ４サイズの用紙を横向き搬送する場合の用紙幅Ｗ１は２９７ｍｍとなるのに対し、Ｂ４サイズの用紙を縦向き搬送する場合やＢ５サイズの用紙を横向き搬送する場合の用紙幅Ｗ２は２５７ｍｍとなる。そのため、Ｂ４サイズの用紙を縦向き搬送する場合やＢ５サイズの用紙を横向き搬送する場合の、サイド方向におけるエッジセンサ４０の適正移動量は『（Ｗ１−Ｗ２）／２』の計算式から２０ｍｍとなる。また、Ａ４サイズの用紙を縦向きに搬送する場合の用紙幅Ｗ３は２１０ｍｍとなるため、この場合のサイド方向におけるエッジセンサ４０の適正移動量は『（Ｗ１−Ｗ３）／２』の計算式から４３．５ｍｍとなる。また、Ｂ５サイズの用紙を縦向きの搬送する場合の用紙幅Ｗ４は１８２ｍｍとなるため、この場合のサイド方向におけるエッジセンサ４０の適正移動量は『（Ｗ１−Ｗ４）／２』の計算式から５７．５ｍｍとなる。
【００６７】
これに対して、センサ移動モータ４１にパルス信号φＭ３を入力したときの、１パルス当たりのセンサ移動量が例えば図８（Ｂ）に記述するように０．６ｍｍであって、Ｂ４サイズの用紙を縦向き搬送する場合やＢ５サイズの用紙を横向き搬送する場合に入力されるパルス信号φＭ３のパルス数が『３３』に、Ａ４サイズの用紙を縦向きに搬送する場合に入力されるパルス信号φＭ３のパルス数が『７２』に、Ｂ５サイズの用紙を縦向きの搬送する場合に入力されるパルス信号φＭ３のパルス数が『９５』にそれぞれ設定されるものとする。
【００６８】
そうした場合、上記図８（Ｂ）に示すように、設定パルス数『３３』に対応する実際のセンサ移動量は『０．６×３３』の計算式から１９．８ｍｍとなる。また、設定パルス数『７２』に対応する実際のセンサ移動量は『０．６×７２』の計算式から４３．２ｍｍとなり、設定パルス数『９５』に対応する実際のセンサ移動量は『０．６×９５』の計算式から５７ｍｍとなる。
【００６９】
ここで、上述したセンサの適正移動量と設定パルス数に対応したセンサ移動量とを比較すると、Ｂ４サイズの用紙を縦向き搬送する場合やＢ５サイズの用紙を横向き搬送する場合は双方のセンサ移動量の差分（２０−１９．８）が＋０．２ｍｍとなり、Ａ４サイズの用紙を縦向き搬送する場合は双方のセンサ移動量の差分（４３．５−４３．２）が＋０．３ｍｍとなり、Ｂ５サイズの用紙を縦向き搬送する場合は双方のセンサ移動量の差分（５７．５−５７）が＋０．５ｍｍとなる。各々のセンサ移動量の差分は、用紙２６の側端を合わせるべきサイドレジ位置で、エッジセンサ４０を停止させる場合の位置的な誤差となる。
【００７０】
そこで、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置では、上述したセンサ移動量の差分（誤差）を画像形成時の補正データとし、この補正データにしたがって搬送方向と直交する方向で画像形成部３による画像の形成位置を可変制御する画像形成制御機能を備えた構成を採用することとした。より具体的には、画像形成装置１に対して、各種サイズの用紙幅と補正データとを対応付けた制御用データを予め主制御部（不図示）のメモリ等に保持（記憶）しておき、実際に搬送される用紙サイズを用紙サイズセンサ４７で検知した際に、その用紙サイズ（用紙幅）に対応付けられた補正データを読み出して主制御部がレーザ書き込み装置（ＲＯＳ）による主走査方向の画像の書き込みタイミングを制御（調整）する構成とした。
【００７１】
レーザ書き込み装置は、半導体レーザ等から出射したレーザ光をポリゴンミラー（回転多面鏡）の回転により感光体ドラムの軸方向に走査して画像（静電潜像）の書き込みを行う。よって、レーザ書き込み装置による主走査方向の画像の書き込みタイミングを早くすると用紙に対する画像の形成位置はサイド方向の一方側に変位し、レーザ書き込み装置による主走査方向の画像の書き込みタイミングを遅くすると用紙に対する画像の形成位置がサイド方向の他方側に変位することになる。レーザ書き込み装置による画像の書き込みタイミングを早くするか遅くするかは、補正データが正（＋）の値であるか負（−）の値であるかによって適宜切り換え制御される。また、画像の書き込みタイミングをどの程度早くするか、或いはどの程度遅くするかは、補正データの大きさ（絶対誤差の値）によって適宜制御される。
【００７２】
以上のことから、上述のように用紙幅に対応付けられた補正データを用いてレーザ書き込み装置による画像の書き込みタイミング（サイド方向に対応する画像の書き込み位置）を制御することにより、たとえエッジセンサ４０の移動量が適正移動量に対して誤差をもつ場合でも、この誤差分に相当する補正データにしたがって画像の書き込み位置を適切に補正することができる。これにより、エッジセンサ４０を用いて用紙の側端をサイドレジ位置に合わせ、この位置合わせした用紙に画像転写位置で画像を転写する場合に、１パルス当たりのセンサ移動量に依存することなく、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可能となる。
【００７３】
なお、上記の例では、Ｂ５サイズの用紙を縦向きの搬送する場合に入力されるパルス信号φＭ３の設定パルス数を『９５』とし、このときのセンサ移動量の誤差分となる補正データを０．５ｍｍとしたが、入力パルス数を『９６』に設定した場合は補正データを−０．１ｍｍとすればよい。同様に、Ａ４サイズの用紙を縦向きに搬送する場合の入力パルス数を『７３』に設定した場合は補正データを−０．３ｍｍとし、Ｂ４サイズの用紙を縦向き搬送する場合やＢ５サイズの用紙を横向き搬送する場合の入力パルス数を『３４』に設定した場合は補正データを−０．４ｍｍとすればよい。
【００７４】
また、上記の例では、エッジセンサ４０のホームポジションを、縦向き搬送されるＡ３サイズの用紙幅に対応したサイドレジ位置に設定するとしたが、これ以外にも、例えば図９（Ａ）に示すように、サイド方向で用紙幅のセンター位置を合わせるべき設計上の用紙幅センター基準位置Ｋをエッジセンサ４０のホームポジションＨＰに設定した場合でも同様に適用可能である。
【００７５】
即ち、エッジセンサ４０のホームポジションＨＰを上記設計上の用紙幅センター基準位置Ｋに設定した場合は、Ａ３サイズの用紙を縦向き搬送する場合やＡ４サイズの用紙を横向き搬送する場合の用紙幅Ｗ１＝２９７ｍｍに対して、サイド方向のエッジセンサ４０の適正移動量が用紙幅Ｗ１の半分の１４８．５ｍｍとなる。同様に、Ｂ４サイズの用紙を縦向きに搬送する場合やＢ５サイズの用紙を横向きに搬送する場合の用紙幅Ｗ２＝２５７ｍｍに対応するエッジセンサ４０の適正移動量は１２８．５ｍｍとなり、Ａ４サイズの用紙を縦向きに搬送する場合の用紙幅Ｗ３＝２１０ｍｍに対応するエッジセンサ４０の適正移動量は１０５ｍｍとなり、Ｂ５サイズの用紙を縦向きに搬送する場合の用紙幅Ｗ４＝１８２ｍｍに対応するエッジセンサ４０の適正移動量は９１ｍｍとなる。
【００７６】
これに対して、センサ移動モータ４１にパルス信号φＭ３を入力したときの、１パルス当たりのセンサ移動量が例えば図９（Ｂ）に記述するように０．６ｍｍであって、Ａ３サイズの用紙を縦向き搬送する場合やＡ４サイズの用紙を横向き搬送する場合に入力されるパルス信号φＭ３のパルス数が『２４７』に、Ｂ４サイズの用紙を縦向き搬送する場合やＢ５サイズの用紙を横向き搬送する場合に入力されるパルス信号φＭ３のパルス数が『２１４』に、Ａ４サイズの用紙を縦向きに搬送する場合に入力されるパルス信号φＭ３のパルス数が『１７５』に、Ｂ５サイズの用紙を縦向きの搬送する場合に入力されるパルス信号φＭ３のパルス数が『１５１』にそれぞれ設定されるものとする。
【００７７】
そうした場合、上記図９（Ｂ）に示すように、設定パルス数『２４７』に対応する実際のセンサ移動量は１４８．２ｍｍとなり、設定パルス数『２１４』に対応する実際のセンサ移動量は１２８．４ｍｍとなる。また、設定パルス数『１７５』に対応する実際のセンサ移動量は１０５ｍｍとなり、設定パルス数『１５１』に対応する実際のセンサ移動量は９０．６ｍｍとなる。
【００７８】
したがって、上述したセンサの適正移動量と設定パルス数に対応したセンサ移動量との差分（誤差）は、Ａ３サイズの用紙を縦向き搬送する場合やＡ４サイズの用紙を横向き搬送する場合に＋０．３ｍｍとなり、Ｂ４サイズの用紙を縦向き搬送する場合やＢ５サイズの用紙を横向き搬送する場合に＋０．１ｍｍとなり、Ａ４サイズの用紙を縦向きに搬送する場合に±０ｍｍとなり、Ｂ５サイズの用紙を縦向きの搬送する場合に＋０．４ｍｍとなる。そこで、画像形成装置の構成として、上記同様にセンサ移動量の差分を画像形成時の補正データとし、この補正データにしたがってサイド方向における画像の形成位置を可変制御する画像形成制御機能を持たせることにより、１パルス当たりのセンサ移動量に依存することなく、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可能となる。
【００７９】
なお、上記実施形態においては、複数の感光体ドラムを備えたタンデム方式の画像形成装置１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、一つの感光体ドラムを用いて白黒画像又はカラー画像を形成する画像形成装置にも同様に適用可能である。
【００８０】
また、エッジセンサ４０の出力信号をコントローラ４６がサンプリングするときのサンプリング周期Ｔ２を、サイドシフトモータ３７にコントローラ４６がパルス信号φＭ２を入力するときのパルス周期Ｔ４よりも短く設定する構成については、エッジセンサ４０を移動する必要がないサイド基準方式にしたがってサイド方向の用紙位置を補正する用紙搬送装置やこれを備えた画像形成装置にも適用可能である。
【００８１】
【発明の効果】
本発明に係る画像形成装置によれば、センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータへのパルス信号の入力に基づくエッジセンサの移動量と用紙幅に対応したエッジセンサの適正移動量との差分を補正データとし、この補正データにしたがって搬送方向と直交する方向で画像形成手段による画像の形成位置を可変制御する画像形成制御手段を備えたことにより、１パルス当たりのセンサ移動量に依存することなく、搬送方向と直交する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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用されるフルカラーの画像形成装置の構成例を示す概略図である。
【図２】 本発明の実施形態に係る用紙搬送装置が備える用紙位置補正装置のメカ構成を示す概略図である。
【図３】 センサ移動手段の具体的な構成例を示す概略図である。
【図４】 本発明の実施形態に係る用紙搬送装置で採用した用紙位置補正装置の制御構成を示すブロック図である。
【図５】 センサのサンプリング周期とモータのパルス周期の関係を示す図である。
【図６】 用紙位置補正装置の基本的な動作例を説明する図（その１）である。
【図７】 用紙位置補正装置の基本的な動作例を説明する図（その２）である。
【図８】 本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の構成を説明するための図（その１）である。
【図９】 本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の構成を説明するための図（その２）である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、３…画像形成部、４…用紙搬送装置、２７…レジストローラ、３７…サイドシフトモータ、３９…ホームセンサ（検知手段）、４０…エッジセンサ、４１…センサ移動モータ、４６…コントローラ

Claims (2)

1. 画像形成の対象となる用紙を、当該用紙に画像が転写される画像転写位置を経由して搬送するとともに、前記画像転写位置の上流側で搬送中の用紙の側端を検知するエッジセンサ及びこのエッジセンサを予め設定されたホームポジションから用紙幅に対応した移動量をもって搬送方向と直交する方向に移動させるセンサ移動手段を有する用紙搬送手段と、
   画像を形成するとともに、この形成した画像を前記画像転写位置で用紙に転写する画像形成手段と、
   前記センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータへのパルス信号の入力に基づく前記エッジセンサの移動量と前記用紙幅に対応した前記エッジセンサの適正移動量との差分を補正データとし、この補正データにしたがって前記搬送方向と直交する方向で前記画像形成手段による画像の形成位置を可変制御する画像形成制御手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成手段は、感光体上に画像を書き込む画像書込手段を有し、
   前記画像形成制御手段は、前記画像書込手段による主走査方向の画像の書き込みタイミングを調整することにより、前記搬送方向と直交する方向で画像の形成位置を可変制御する
   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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