JP4479352B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙搬送装置によって搬送された用紙に画像を形成する画像形成装置に関する。

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。

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の位置をエッジセンサで検出し、この検出結果に基づいてサイド方向の用紙の位置ずれ量を算出するとともに、この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補正する方法が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。本明細書で記述する「画像の書き込み」とは「感光体に対する静電潜像の書き込み」を意味する。

特開２００２−２９２９６０号公報

ところで、上述したセンター基準方式で用紙を搬送する場合は、サイド方向における用紙のサイドエッジ位置が用紙サイズによって大きく変わる。そのため、実際に搬送されてくる用紙のサイズに合わせてエッジセンサを移動させる必要がある。一般にエッジセンサを移動させるための駆動源にはモータ（以下、センサ移動用モータ）が使用されるが、例えば画像形成動作中にセンサ移動用モータが故障するなどの異常が発生すると、用紙のサイドエッジ位置の検出や用紙位置ずれ量の算出を行えなくなる。したがって、用紙がサイド方向にずれて搬送された状況では、その位置ずれを考慮して画像の書き込み位置を補正できなくなり、サイド方向で用紙と画像に位置ずれが生じてしまう。

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、センサ移動用モータの故障などによって用紙のサイドエッジ位置を検出できなくなっても、画像の書き込み位置の補正を継続す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位置を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいて搬送方向と直交する方向の用紙の位置ずれ量を用紙の坪量毎、用紙の紙質毎または用紙の画像形成面毎に算出する算出手段と、この算出手段で用紙の坪量毎、用紙の紙質毎または用紙の画像形成面毎に算出され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補正する補正手段と、算出手段で用紙の坪量毎、用紙の紙質毎または用紙の画像形成面毎に算出された用紙位置ずれ量を補正用データとして格納する格納手段と、検出手段で用紙のサイドエッジ位置を検出する際に、検出手段に異常が発生したか否かを判別する判別手段とを備えるものであって、補正手段は、検出手段に異常が発生したと判別手段が判別した場合に、格納手段に格納された補正用データのうち、利用者によって入力された画像形成条件に応じた補正用データを適用し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、用紙のサイドエッジ位置を検出手段で検出した際の検出結果を基に算出手段で算出された用紙の坪量毎、用紙の紙質毎または用紙の画像形成面毎の用紙位置ずれ量を補正用データとして格納手段に格納しておき、検出手段に異常が発生したと判別手段が判別した場合に、その異常発生前に格納手段に格納しておいた補正用データのうち、画像形成条件に応じた補正用データを適用して主走査方向の画像の書き込み位置を補正手段で補正することにより、検出手段に異常が発生した後も画像の書き込み位置の補正を継続することが可能となる。

本発明の画像形成装置によれば、画像形成の動作中にセンサ移動用モータの故障などによって用紙のサイドエッジ位置を検出できない状況になっても、センサ移動用モータが故障する前に格納しておいた補正用データを適用して画像の書き込み位置の補正を適切に継続することができる。

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（素子面と近接する位置）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出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、サイドエッジ位置検出機構２６に含まれるものである。サイドエッジ位置検出機構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位置を検出するものである。サイドエッジ位置検出機構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。

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。

上記構成のサイドエッジ位置検出機構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、ホームセンサ２５、エッジセンサ２４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。

さらに、主制御部３８には、データ格納用のメモリ３９と書き込み制御回路４０とが接続されている。メモリ３９は、画像形成装置の処理動作を制御するにあたって必要となる各種のデータを格納するためのものである。書き込み制御回路４０は、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。

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４〜図６のフローチャートにしたがって、サイド方向で用紙と画像の位置を合わせるための処理（以下、「サイドレジストレーション処理」ともいう）を実行する。図７はサイドレジストレーション処理において、用紙のサイドエッジ位置を検出するためにエッジセンサを移動させるときの手順を示す模式図である。

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）。センタ基準方式で用紙を搬送する場合において、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位置の検出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常に同じ位置となるが、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用紙サイズ（用紙幅）に応じて異なるものとなる。

次に、タイマーによる時間計測を開始した後（ステップＳ２）、ホームセンサ２５がオン状態になったか否かを確認する（ステップＳ３）。そして、ホームセンサ２５がオン状態になっていない場合は、タイマーによる計測値が所定値を超えていないかどうかを確認する（ステップＳ４）。この場合の所定値は、エッジセンサ２４を初期位置からホーム位置に戻すときに必要となる時間よりも若干長めの時間に設定される。

その後、タイマー計測値が所定値を超える前にホームセンサ２５がオフ状態からオン状態に切り替わると、タイマーの値をゼロリセットした後（ステップＳ５）、センサ移動用モータ２７の駆動を停止してエッジセンサ２４の移動を停止する（ステップＳ６）。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Ｓ７）。待機位置とは、用紙のサイドエッジ位置をエッジセンサ２４で検出可能な位置（まで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する（ステップＳ８）。そして、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、エッジセンサ２４を用いて用紙のサイドエッジ位置の検出動作を開始した後（ステップＳ９）、タイマーによる時間計測を開始する（ステップＳ１０）。サイドエッジ位置の検出動作は、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。エッジ検出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。待機位置から終点位置までのセンサ移動距離は用紙サイズにかかわらず一定の距離となる。また、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、その瞬間にエッジセンサ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Ｓ１１）、エッジセンサ２４がオン状態になっていない場合は、タイマーによる計測値が所定値を超えていないかどうかを確認する（ステップＳ１２）。この場合の所定値は、エッジセンサ２４を待機位置から終点位置まで移動させるときに必要となる時間よりも若干長めの時間に設定される。

その後、タイマー計測値が所定値を超える前にエッジセンサ２４がオフ状態からオン状態に切り替わると、タイマーの値をゼロリセットした後（ステップＳ１３）、エッジセンサ２４を用いたサイドエッジ位置の検出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する（ステップＳ１４）。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に、この移動を開始（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がオン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位置の検出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出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。

こうしてサイド方向での用紙の位置ずれ量を求めたら、この用紙位置ずれ量を補正用データとしてメモリ３９に格納（記憶）する（ステップＳ１５）。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補正する（ステップＳ１６）。画像書き込み位置の補正は、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、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、上述のように検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、主制御部３８から与えられる用紙位置ずれ量のデータにしたがって書き込み制御回路４０により行われる。一例として、書き込み制御回路４０では、主制御部３８で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、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補正される。

こうして主走査方向の画像の書き込み位置を補正したら、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Ｓ１７）、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Ｓ７に戻り、そこでセンサ移動用モータ２７を駆動してエッジセンサ２４を再び待機位置へと移動させる。これにより、次用紙に対してもステップＳ７以降の処理が実施される。そのため、上記ステップＳ１１でエッジセンサ２４のオン状態が確認されると、これを基にステップＳ１４で算出された用紙位置ずれ量が上記ステップＳ１５でメモリ３９に格納される。したがって、メモリ３９には、ステップＳ１４で用紙位置ずれ量が算出されるたびに、この用紙位置ずれ量が補正用データとして格納されることになる。

そうした場合、メモリ３９における補正用データの格納個数が１個に設定されている場合は、このメモリ３９に格納された補正用データが、ステップＳ１４で用紙位置ずれ量が算出されるたびに更新される。この場合の更新処理は、前回の処理で補正用データとしてメモリ３９に格納された用紙位置ずれ量のデータを、今回の処理で算出された用紙位置ずれ量のデータで上書きすることにより実行される。

また、メモリ３９における補正用データの格納個数が複数個（例えば、Ｎ個とする）に設定されている場合は、このメモリ３９に格納されたＮ個の補正用データが、ステップＳ１４で用紙位置ずれ量が算出されるたびに更新される。この場合の更新処理は、メモリ３９に格納された補正用データの格納個数がＮ個に達するまでは、今回の処理で算出された用紙位置ずれ量のデータを新規な補正用データとしてメモリ３９に書き込むことにより行われ、メモリ３９に格納された補正用データの格納個数がＮ個に達した後は、前回の処理までに補正用データとしてメモリ３９に格納されたＮ個の補正用データのうち、一番最初に格納された補正用データ（最も古いデータ）を、今回の処理で算出された用紙位置ずれ量のデータ（最新のデータ）で上書きすることにより実行される。

このようにメモリ３９に格納された補正用データは、サイドエッジ位置検出機構２６に何らかの異常が発生し、これによって用紙のサイドエッジ位置を検出できなくなった場合に有効に利用される。ここでは、サイドエッジ位置検出機構２６の異常として、センサ移動用モータ２７が故障した場合を例にとって説明する。実際にセンサ移動用モータ２７が故障すると、センサ移動用モータ２７に駆動パルスを供給してもエッジセンサ２４が移動しなくなる。そのため、エッジセンサ２４を初期位置からホーム位置に移動させるためにセンサ移動用モータ２７に駆動パルスを供給する時点でセンサ移動用モータ２７が故障していた場合は、ステップＳ４でタイマー計測値が所定値を超えてタイムオーバーとなる。また、エッジセンサ２４を待機位置から終点位置に移動させるためにセンサ移動用モータ２７に駆動パルスを供給した時点でセンサ移動用モータ２７が故障していた場合は、上記ステップＳ１２でタイマー計測値が所定値を超えてタイムオーバーとなる。また、それ以前にエッジセンサ２４をホーム位置から待機位置に移動させるためにセンサ移動用モータ２７に駆動パルスを供給する時点でセンサ移動用モータ２７が故障していた場合も、上記ステップＳ１２でタイマー計測値が所定値を超えてタイムオーバーとなる。

上記ステップＳ４又はＳ１２でタイムオーバーとなると、主制御部３８は、サイドエッジ位置検出機構２６に異常が発生したと認識（判別）して画像形成の処理モードを通常モード（正常モード）から異常発生モードに移行させる（ステップＳ１８，Ｓ１９）。異常発生モードでは、メモリ３９に格納されている補正用データを読み出す（ステップＳ２０）。次に、メモリ３９から読み出された補正用データの個数が複数であれば、それら複数の補正用データを平均化して補正値を求める（ステップＳ２１，Ｓ２２）。次いで、データの読み出し又は平均化によって得られた補正用データ値に基づいて上記ステップＳ１６と同様に主走査方向の画像の書き込み位置を補正する（ステップＳ２３）。その後、次用紙があるかどうかを確認し（ステップＳ２４）、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Ｓ２３に戻り、そこで次用紙に対しても上記同様の補正用データ値を適用して主走査方向の画像の書き込み位置を補正する。

このように本実施形態に係る画像形成装置においては、サイドレジストレーション処理に際して、サイドエッジ位置検出機構２６に異常が発生し、これによって用紙のサイドエッジ位置をエッジセンサ２４で検出できない状況になると、異常発生前にメモリ３９に格納された補正用データを適用して主走査方向の画像の書き込み位置を補正するため、センサ移動用モータ２７の故障などが発生しても、メモリ３９内の補正用データを用いて画像の書き込み位置の補正を継続することができる。したがって、異常発生時においても、用紙の搬送方向と直交する方向で、用紙と画像の位置合わせを適切に行うことができる。

また、サイドエッジ位置検出機構２６に異常が発生する前に、補正用データとしてメモリ３９に格納された複数個の用紙位置ずれ量の平均値を用いて主走査方向の画像の書き込み位置を補正することにより、当該書き込み位置の補正に適用されるデータの信頼性を高めることができる。

また、上記ステップＳ１４でサイドエッジ位置の検出結果を基に算出された用紙位置ずれ量を上記ステップＳ１５でメモリ３９に格納するにあたって、その算出された用紙位置ずれ量が所定範囲内であるか否かを判断する処理ステップを追加し、この処理ステップで所定範囲内であると判断された用紙位置ずれ量を補正用データとしてメモリ３９に格納し、それ以外のデータは格納しないように制御することにより、メモリ３９に格納された補正用データを適用して画像の書き込み位置の補正するときの補正精度を高めることができる。

また、メモリ３９に所定数（１個又は複数個）の補正用データを格納した後は、ステップＳ１４で用紙位置ずれ量が算出されるたびにメモリ３９内のデータを更新するため、常に最新の補正用データを適用して画像の書き込み位置を補正することができる。

また、メモリ３９に補正用データを格納するにあたって、例えば、図８（Ａ）に示すように、用紙を収容するトレイ（トレイ１、トレイ２、トレイ３、トレイ４）毎に補正用データ（補正用データ１、補正用データ２、補正用データ３、補正用データ４）を分類して格納したり、図８（Ｂ）に示すように、用紙のサイズ毎に補正用データ（補正用データ１、補正用データ２、補正用データ３、補正用データ４）を分類して格納したり、あるいは図８（Ｃ）に示すように、用紙の画像形成面（第一面、第二面）毎に補正用データ（補正用データ１、補正用データ２）を分類して格納することも可能である。用紙の種類としては、用紙のサイズ以外にも、用紙の坪量や紙質、向き（タテ、ヨコ）によって区別してもよい。このように補正用データを分類してメモリ３９に格納することにより、メモリ３９内の補正用データを適用して画像の書き込み位置を補正する際に、その時々の画像形成条件（トレイ、用紙の種類、両面印刷の指定など）に合わせて、メモリ３９から適切な補正用データを読み出すことができる。したがって、用紙収容トレイの違いや用紙の種類、画像形成面の違いなどによる補正誤差を低減することができる。

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。 サイドエッジ位置検出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。 サイド方向で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（その１）である。 サイド方向で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（その２）である。 サイド方向で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（その３）である。 エッジセンサの移動手順を示す模式図である。 データ格納形態の一例を示す図である。

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、２３…レジセンサ、２４…エッジセンサ、２５…ホームセンサ、２６…サイドエッジ位置検出機構、３８…主制御部、３９…メモリ、４０…書き込み制御回路

Claims (5)

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位置を検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて前記搬送方向と直交する方向の用紙の位置ずれ量を用紙の坪量毎、用紙の紙質毎または用紙の画像形成面毎に算出する算出手段と、
   前記算出手段で用紙の坪量毎、用紙の紙質毎または用紙の画像形成面毎に算出され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補正する補正手段と、
   前記算出手段で用紙の坪量毎、用紙の紙質毎または用紙の画像形成面毎に算出された用紙位置ずれ量を補正用データとして格納する格納手段と、
   前記検出手段で前記用紙のサイドエッジ位置を検出する際に、前記検出手段に異常が発生したか否かを判別する判別手段とを備え、
   前記補正手段は、前記検出手段に異常が発生したと前記判別手段が判別した場合に、前記格納手段に格納された前記補正用データのうち、利用者によって入力された画像形成条件に応じた補正用データを適用し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. 前記格納手段に格納された前記補正用データを、前記算出手段で前記用紙位置ずれ量が算出されるたびに更新する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記算出手段で算出された前記用紙位置ずれ量が所定範囲内であるか否かを判断する判断手段を有し、
   前記格納手段は、前記判断手段で前記所定範囲内であると判断された前記用紙位置ずれ量を前記補正用データとして格納する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記補正手段は、前記検出手段に異常が発生したと前記判別手段が判別する直前に前記算出手段で算出されかつ前記格納手段に前記補正用データとして格納された１個の前記用紙位置ずれ量を用いて前記主走査方向の画像の書き込み位置を補正する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記補正手段は、前記検出手段に異常が発生したと前記判別手段が判別する前に前記算出手段で算出されかつ前記格納手段に前記補正用データとして格納された複数個の前記用紙位置ずれ量の平均値を用いて前記主走査方向の画像の書き込み位置を補正する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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