JP4743031B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、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では、搬送中の用紙が斜行（傾斜）したまま画像形成部に送られると、用紙に対して画像がずれた状態で形成されるため、用紙の斜行を補正してから画像形成部に用紙を送り込むようにしている。用紙の斜行を補正する方式としては、用紙搬送路上で基準部材に用紙の先端を突き当てて用紙をループ状に弛ませる方式が知られている。

この種の画像形成装置に関する技術として、例えば特許文献１には、シート体の先端をレジストロールに突き当ててループを形成するとともに、レジストロールよりも下流側にシート体の側端位置を検出するエッジセンサを設け、このエッジセンサの検出結果に応じて、主走査方向の記録位置を調節する技術が記載されている。

特開２００３−２２０７２９号公報

本発明は、用紙の斜行補正（ループ形成）に伴う用紙幅方向の撓みの影響を抑えて、用紙と画像の位置を主走査方向で精度良く合わせることができる画像形成装置を実現することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、用紙の斜行を補正する斜行補正部と、前記斜行補正部で用紙の斜行状態を検出する斜行状態検出手段と、前記斜行補正部で用紙の側端位置を検出する用紙側端検出手段と、前記用紙側端検出手段が斜行補正後に検出した用紙の側端位置の検出値を前記斜行状態検出手段が斜行補正前に検出した用紙の斜行状態に応じた補正値で補正し、前記斜行状態検出手段が斜行補正前に検出した用紙の斜行状態と前記補正の結果における前記用紙の側端位置の検出値とに基づいて、主走査方向の画像位置を決定する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載の発明によれば、斜行補正後に検出した用紙の側端位置の検出値を、斜行補正前に検出した用紙の斜行状態に応じて適切に補正しながら、用紙の斜行補正（ループ形成）に伴う用紙幅方向の撓みの影響を抑えて、用紙と画像の位置を主走査方向で精度良く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。図においては、２つの用紙収容部１，２が上下の位置関係で配置されている。用紙収容部１，２は、それぞれ所定枚数（複数枚）の用紙を積載状態で収容するものである。用紙収容部１に収容される用紙のサイズは、用紙収容部２に収容される用紙のサイズよりも小さいものとなっている。

上側の用紙収容部１の給紙部分には、給紙用のロールとして、呼び出しロール３と送り出しロール４が配置されている。呼び出しロール３は、用紙収容部１に収容された用紙を、最上位の用紙から順に呼び出すものである。送り出しロール４は、呼び出しロール３によって呼び出された用紙を１枚ずつ分離して送り出すものである。これと同様に、下側の用紙収容部２の給紙部分にも、給紙用のロールとして、呼び出しロール５と送り出しロール６が配置されている。

また、画像形成装置の本体内には用紙搬送路が形成されている。用紙搬送路は、図示しない搬送路形成部材を用いて形成されるものである。用紙搬送路上には複数の搬送ロール７〜１９が設けられている。各々の搬送ロール７〜１９は、用紙搬送方向と直交する向きに配置されたロール軸に所定の間隔で取り付けられた複数のロール対によって構成されるとともに、各々のロール対の間に用紙を挟み込んで回転することにより、用紙に搬送力を付与して用紙を搬送するものである。

ここで、用紙搬送路を複数の用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ６に区分して考えると、第１の用紙搬送路Ｒ１と第２の用紙搬送路Ｒ２は、搬送ロール８と搬送ロール９の間で区分されている。第３の用紙搬送路Ｒ３は、搬送ロール１１の下流側で第２の用紙搬送路Ｒ２から分岐している。第３の用紙搬送路Ｒ３と第４の用紙搬送路Ｒ４は、搬送ロール１４と搬送ロール１５の間で区分されている。第５の用紙搬送路Ｒ５は、搬送ロール１４と搬送ロール１５の間で第４の用紙搬送路Ｒ４から分岐している。また、第５の用紙搬送路Ｒ５は、搬送ロール９の上流側で第２の用紙搬送路Ｒ２に合流している。第６の用紙搬送路Ｒ６は、搬送ロール１３と搬送ロール１４の間で第３の用紙搬送路Ｒ３から分岐している。また、第６の用紙搬送路Ｒ６は、搬送ロール１２の上流側で第２の用紙搬送路Ｒ２に合流している。

第１の用紙搬送路Ｒ１は、用紙収容部１，２に収容された用紙を画像形成手段に向けて給紙するための給紙搬送路となり、第２の用紙搬送路Ｒ２は、画像形成手段を経由するように用紙を搬送する画像形成搬送路となる。また、第３の用紙搬送路Ｒ３は、第２の用紙搬送路Ｒ２と第４の用紙搬送路Ｒ４とを中継する中継搬送路となり、第４の用紙搬送路Ｒ４は、用紙を表裏反転させるための反転搬送路となる。また、第５の用紙搬送路Ｒ５は、第４の用紙搬送路Ｒ４で反転させた用紙を再び画像形成手段に向けて給紙するための再給紙搬送路となり、第６の用紙搬送路Ｒ６は、画像形成済みの用紙を表裏反転して排出するための反転排出搬送路となる。

搬送ロール７，８は、第１の用紙搬送路Ｒ１上に配置され、搬送ロール９〜１２は、第２の用紙搬送路Ｒ２上に配置されている。搬送ロール１３，１４は、第３の用紙搬送路Ｒ３上に配置され、搬送ロール１５は、第４の用紙搬送路Ｒ４上に配置されている。搬送ロール１６〜１９は、第５の用紙搬送路Ｒ５上に配置されている。

また、搬送ロール７は、第１の用紙搬送路Ｒ１上で搬送ロール８の上流側に配置されている。搬送ロール８は、第１の用紙搬送路Ｒ１上で搬送ロール７の下流側に配置されている。これらの搬送ロール７，８は、用紙収容部１から給紙用のロール３，４によって供給された用紙や、用紙収容部２から給紙用のロール５，６によって供給された用紙を、それぞれ第１の用紙搬送路Ｒに沿って搬送するものである。

搬送ロール９は、第２の用紙搬送路Ｒ２上で搬送ロール１０の上流側に配置されている。搬送ロール９は、搬送ロール８によって第１の用紙搬送路Ｒ１から第２の用紙搬送路Ｒ２へと搬送された用紙を、搬送ロール１０に向けて搬送するものである。搬送ロール１０は、搬送ロール９によって搬送された用紙を、所定のタイミングで画像転写部に送り込むロールである。画像転写部とは、用紙搬送路上で用紙に画像が転写される部分をいう。以降の説明では、画像転写部に用紙を送り込む搬送ロール１０をレジストロールと称し、搬送ロール１０に用紙を送り込む搬送ロール９をプレレジストロールと称する。プレレジストロール９とレジストロール１０は、用紙搬送方向で隣り合う位置関係で配置される。

用紙搬送方向において、プレレジストロール９からレジストロール１０に至る用紙搬送区間は斜行補正部２０として構成されている。斜行補正部２０は、第２の用紙搬送路Ｒ２上で用紙の斜行（傾き）を補正する部分である。斜行補正部２０においては、レジストロール１０の上流側で、例えば、レジストロール１０を基準部材として、用紙の先端をレジストロール１０に突き当てて用紙をループ状に弛ませることにより、用紙の斜行を補正する。基準部材は、用紙搬送面内で用紙の先端を用紙搬送方向と直交する向きに揃えるために用いられる部材であり、レジストロール１０以外の部材であってもよい。用紙の先端とは、用紙搬送路上で用紙搬送方向の下流側を向いて配置される用紙の端をいう。

図２（Ａ），（Ｂ）は斜行補正部２０の具体的な構成例を示す図である。斜行補正部２０では、第２の用紙搬送路Ｒ２を形成する搬送路形成部材のうち、プレレジストロール９とレジストロール１０の間で搬送カーブの外側に配置された搬送路形成部材３２がバネ３３によって付勢されている。そして、レジストロール１０への突き当てによってループを形成する用紙３４に押されると、バネ３３の付勢力に抗して搬送路形成部材３２が支点３５を中心に揺動して外側に逃げる（変位する）構成となっている。

また、用紙搬送方向において、プレレジストロール９とレジストロール１０の間（第２の用紙搬送路Ｒ２上）には用紙側端検出器２１が配置されている。用紙側端検出器２１は、用紙搬送方向において、上記搬送路形成部材３２よりも下流側でかつレジストロール１０よりも上流側に配置されている。用紙側端検出器２１は、斜行補正部２０で用紙の側端位置を検出するものである。用紙の側端とは、用紙搬送路上で用紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）を向いて配置される用紙の端をいう。

用紙側端検出器２１は、例えば図３（Ａ）の平面図及び（Ｂ）の側面図に示すように、センサ光源２１Ａとラインセンサ２１Ｂとを用いて構成されるものである。センサ光源２１Ａとラインセンサ２１Ｂは、第２の用紙搬送路Ｒ２を介して対向する状態に配置されている。また、ラインセンサ２１Ｂは、第２の用紙搬送路Ｒ２に沿って用紙搬送方向に搬送される用紙３４の側端に交差する向き（用紙搬送方向に直交する向き）で配置されている。

上記構成からなる用紙側端検出器２１においては、センサ光源２１Ａとラインセンサ２１Ｂの対向部分に用紙３４が介在している状況で、センサ光源２１Ａからラインセンサ２１Ｂに向けてセンサ光を出射した際に、センサ光の一部が用紙３４によって遮られることにより、ラインセンサ２１Ｂの画素列方向（長手方向）で受光量が大きく変化する画素位置が現れる。この画素位置は、用紙搬送方向と直交する方向で用紙３４の側端位置を示すものとなる。したがって、ラインセンサ２１Ｂの画素列方向で受光量が大きく変化する画素位置を、例えば、予め設定された受光量変動の閾値を用いて特定することにより、用紙３４の側端位置を検出することができる。

また、第２の用紙搬送路Ｒ２において、レジストロール１０の下流側には感光体ドラム２２が配置されている。感光体ドラム２２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２２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２２の表面を所定の電位レベルに帯電する帯電器（不図示）と、この帯電器で帯電された感光体ドラム２２の表面をレーザ光（レーザビーム）で露光走査して静電潜像を書き込む画像書き込み部２３と、この画像書き込み部２３によって書き込まれた静電潜像をトナーで現像する現像器（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転写ロール２４と、用紙に転写されずに感光体ドラム２２の表面に残留したトナーを除去するドラムクリーナー（不図示）と、感光体ドラム２２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２２の回転方向に順に配置されている。

感光体ドラム２２と転写ロール２４は、第２の用紙搬送路Ｒ２を介して対向する状態に配置されている。感光体ドラム２２と転写ロール２４は、少なくとも両者の対向部分を用紙が通過する際に所定の圧力で接触した状態となる。そして、レジストロール１０によって送り込まれた用紙は、所定の圧力で接触する感光体ドラム２２と転写ロール２４の対向部分を通過する。このとき、転写ロール２４がトナーと逆極性の電荷を用紙に印加することにより、感光体ドラム２２から用紙にトナー画像が転写される。したがって、感光体ドラム２２と転写ロール２４の対向部分が、画像転写部に相当するものとなる。

バキューム搬送部２５は、無端状の搬送ベルト２６と、この搬送ベルト２６を支持する２つのロール２７，２８とを有するものである。バキューム搬送部２５は、搬送ベルト２６の上に用紙を載せて用紙の下面（トナー画像が転写される面と反対側の面）をバキューム方式で吸着しつつ、搬送ベルト２６の走行にしたがって用紙を搬送するものである。

バキューム搬送部２５の下流側には定着器２９が配置されている。定着器２９は、画像転写部で用紙に転写されたトナー画像を加熱加圧方式で用紙の紙面に定着させるもので、ヒータ等によって所定の温度（定着温度）に加熱される加熱ロール３０と、この加熱ロール３０に所定の圧力で接触する加圧ロール３１とを備えている。定着器２９は、上述した感光体ドラム２２、帯電器、画像書き込み部２３、現像器、転写ロール２４等とともに、、画像形成手段を構成するものである。ただし、画像形成手段の構成はこれに限らず、例えば、中間転写体（中間転写ベルト等）を用いた構成や、複数の感光体ドラムを配列したタンデム方式を採用した構成であってもよい。

搬送ロール１１は、第２の用紙搬送路Ｒ２上で定着器２９の下流側に配置されている。搬送ロール１１の下流側では、第２の用紙搬送路Ｒ２の途中から第３の用紙搬送路Ｒ３が斜め下方に分岐しており、この分岐部分に図示しない搬送切り替え部材が設けられている。搬送切り替え部材は、搬送ロール１によって搬送される用紙の進行方向を、搬送ロール１２に向かう第１の方向（第２の用紙搬送路Ｒ２の沿う方向）と、搬送ロール１３に向かう第２の方向（第３の用紙搬送路Ｒ３に分岐する方向）のいずれか一方に切り替えるものである。

搬送ロール１２は、第２の用紙搬送路Ｒ２の終端部に配置されている。搬送ロール１２は、画像形成済みの用紙を図示しない用紙排出収容部（例えば、排出トレイ）に排出するロール（以下、「排出ロール」とも記す）である。

搬送ロール１３は、搬送ロール１１によって搬送された用紙を、搬送ロール１３の下流側に配置された搬送ロール１４に向けて搬送するものである。搬送ロール１４は、第３の用紙搬送路Ｒ３上で搬送ロール１３の下流側に配置されている。搬送ロール１４は、両方向に回転（正転／逆転）可能に設けられている。

搬送ロール１５は、用紙搬送方向で搬送ロール１４の下流側に配置されている。搬送ロール１５は、上記搬送ロール１４と同様に、両方向に回転（正転／逆転）可能に設けられている。搬送ロール１４及び搬送ロール１５は、それぞれ搬送中の用紙をスイッチバック方式で表裏反転するロール（以下、「反転ロール」とも記す）である。用紙の先端とは、用紙搬送路上で用紙搬送方向の下流側を向いて配置される用紙の端をいう。また、用紙の後端とは、用紙搬送路上で用紙搬送方向の上流側を向いて配置される用紙の端をいう。

搬送ロール１６〜１９は、用紙搬送方向の上流側から下流側に向かって順に配置されている。すなわち、第５の用紙搬送路Ｒ５において、搬送ロール１７は搬送ロール１６の下流側に配置され、搬送ロール１８は搬送ロール１７の下流側に配置され、搬送ロール１９は搬送ロール１８の下流側に配置されている。

図４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例を示すブロック図である。主制御部４１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。

画像書き込み制御部４２は、上記画像書き込み部２３による静電潜像の書き込み動作（書き込みのタイミング）を制御するものである。主制御部４１には、上述した用紙側端検出器２１とともに、用紙搬送制御部４３と記憶部４４と斜行状態検出部４５とが接続されている。

用紙搬送制御部４３は、上述した呼び出しロール３，５や送り出しロール４，６、さらには複数の搬送ロール７〜１９の回転動作を制御したり、バキューム搬送部２５や搬送切り替え部材の動作を制御したりすることにより、用紙搬送路に沿った用紙の搬送を制御するものである。

記憶部４４は、画像形成装置の処理動作を制御する際に必要となる種々のデータや情報を記憶するために用いられるものである。

斜行状態検出部４５は、斜行補正部２０で用紙の斜行状態を検出するものである。さらに詳述すると、斜行状態検出部４５は、用紙の斜行状態として、用紙の斜行量と斜行方向を検出する。用紙の斜行量は、用紙がどの程度斜行しているかを示すものである。用紙の斜行方向は、用紙が用紙搬送方向に真っ直ぐに向いた状態を基準にして、用紙がどちらの方向（向き）に斜行しているかを示すものである。

図５は画像書き込み部の構成例を示す概略図である。図示した画像書き込み部２３は、半導体レーザ等からなるレーザ発光器１０１と、コリメータレンズ１０２と、ポリゴンミラー（回転多面鏡）１０３と、ｆθレンズ等からなるレンズ系１０４と、ビームディテクトセンサ（以下、「ＢＤセンサ」）１０５とを備えた構成となっている。

レーザ発光器１０１が発生するレーザ光は、コリメータレンズ１０２でビーム形状を整形された後、図中Ｂ方向に定速回転するポリゴンミラー１０３に照射される。このとき、ポリゴンミラー１０３の一面でレーザ光が反射され、かつその反射したレーザ光がポリゴンミラー１０３の回転にしたがって偏向される。これにより、ポリゴンミラー１０３の一面で反射したレーザ光は、レンズ系１０４を介して感光体ドラム２２の表面を図中Ａ方向に走査される。レンズ系１０４は、ポリゴンミラー１０３によって偏向されたレーザ光を感光体ドラム２２上で等速直線運動できるように偏向する役割を果たす。

ＢＤセンサ１０５は、感光体ドラム２２の軸方向に沿う主走査方向で、レーザ光による画像の書き込み範囲外の位置Ｐ０に配置され、そこでレーザ光の受光を感知したときにＢＤ信号を出力するものである。このＢＤセンサ１０５が出力するＢＤ信号は、感光体ドラム上にレーザ光のライン走査によって画像を書き込むときに、各々のラインで主走査方向の画像の書き込み開始位置を揃えるための同期信号となる。

上記構成からなる画像書き込み部２３においては、レーザ発光器１０１からコリメータレンズ１０２を介してポリゴンミラー１０３に照射されたレーザ光が、ポリゴンミラー１０３の回転によって感光体ドラム２２の軸方向（主走査方向）にライン走査される。このライン走査をポリゴンミラー１０３の回転と感光体ドラム２２の回転により１ラインごとに繰り返すことにより、感光体ドラム２２の表面に二次元の画像（静電潜像）が形成される。したがって、感光体ドラム２２の表面では、感光体ドラム２２の軸方向が主走査方向に相当し、感光体ドラム２２の回転方向が副走査方向に相当するものとなる。

また、感光体ドラム２２の軸方向において、画像の書き込みが開始される位置をＰ１とし、画像の書き込みが終了する位置をＰ２とすると、主走査方向の画像位置（書き込み範囲Ｌｒ）は、画像書き込み開始位置Ｐｓと画像書き込み終了位置Ｐｅによって規定される。

主走査方向の画像書き込み開始位置Ｐｓは、例えば、主走査同期信号（ＢＤ信号）の出力タイミングをトリガー（起点）として、図示しない基準クロック発生回路が発生する基準クロック信号のクロック数（パルスの数）をカウントし、このカウント値が所定値に達したタイミングで画像の書き込み（レーザー発光器１０１の駆動）を開始するものとすると、上記所定値を変えることで調整可能である。また、主走査方向の画像書き込み終了位置Ｐｅは、例えば、画像書き込み信号となるパルス信号の周波数を変えたり、画像の書き込みに適用するパルス信号の総数を変えたりすることで調整可能である。

そこで、主制御部４１においては、用紙側端検出器２１で用紙の側端位置を検出することで得られる用紙側端検出データを用いて、主走査方向の画像位置を決定し、この決定にしたがって主走査方向の画像書き込み開始位置Ｐｓや画像書き込み終了位置Ｐｅを補正（調整）するように、画像書き込み制御部４２に対して画像書き込み位置の補正指示を与える構成となっている。

続いて、本発明の実施形態に係る画像形成装置の動作（画像形成動作）について説明する。まず、画像形成動作を開始するにあたって、ユーザーが指定した用紙収容部又は自動で選択された用紙収容部から、画像形成の対象となる用紙を給紙する。例えば、ユーザー指定の用紙収容部又は自動選択された用紙収容部が、上段の用紙収容部１であるとすると、この用紙収容部１に対応する呼び出しロール３及び送り出しロール４の回転により、用紙収容部１から第１の用紙搬送路Ｒ１へと用紙を送り出す。

こうして用紙収容部１から第１の用紙搬送路Ｒ２へと送り出された用紙は、搬送ロール８の回転によって用紙搬送方向の下流側へと搬送されてプレレジストロール９に送り込まれる。次に、用紙はプレレジストロール９の回転にしたがってレジストロール１０に送り込まれる。このとき、斜行補正部２０では、レジストロール１０への突き当てによって用紙の斜行が補正される。レジストロール１０は、プレレジストロール９による用紙の送り込みに先立って回転停止状態とされる。そのため、プレレジストロール９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１０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９により用紙を所定量だけ送り込むことにより、上記図２（Ｂ）に示すように用紙がループ状に弛んだ状態、すなわち用紙の斜行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。

一方、レジストロール１０の下流側では感光体ドラム２２が一定の速度で回転し、この回転中に感光体ドラム２２の表面に画像書き込み部２３によって静電潜像が書き込まれる。こうして感光体ドラム２２の表面に書き込まれた静電潜像は、現像器（不図示）でトナー画像に現像されて画像転写部に送り込まれる。

これに対して、レジストロール１０は、画像転写部にトナー画像が到達するタイミングで画像転写部に用紙が到達するように、所定のタイミングで回転を開始する。これにより、用紙はレジストロール１０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、感光体ドラム２２と転写ロール２４の対向部分（接触部分）を通過するように用紙が移動するとともに、転写ロール２４がトナーと逆極性の電荷を用紙に付与することにより、感光体ドラム２２上のトナー画像が用紙の第１面に転写される。

その後、用紙はバキューム搬送部２５によって定着器２９へと送られる。定着器２９に送られた用紙は、加熱ロール３０と加圧ロール３１の間（接触部分）を通過するように移動するとともに、それらのロール３０，３１によって加えられる加熱作用と加圧作用によって用紙の第１面にトナー画像が定着される。次いで、定着器２９から送り出された用紙は、第２の用紙搬送路Ｒ２に沿って搬送ロール１１から排出ロール１２へと送り込まれた後、排出ロール１２によって用紙排出収容部（不図示）に排出される。以上の動作は、用紙の片面に画像を形成する片面画像形成処理で適用されるものである。

用紙の両面に画像を形成する両面画像形成処理においては、搬送ロール１１によって搬送される用紙が、搬送切り替え部材（不図示）によって第２の用紙搬送路Ｒ２から第３の用紙搬送路Ｒ３に案内されて搬送ロール１３へと送り込まれる。次いで、用紙は搬送ロール１３によって反転ロール１４に送り込まれ、さらに反転ロール１４の正回転によって反転ロール１５へと送り込まれる。次に、用紙は反転ロール１５の正回転によって第４の用紙搬送路Ｒ４に取り込まれる。そして、用紙の後端が第５の用紙搬送路Ｒ５への分岐位置を通過すると、反転ロール１５は、用紙を挟み込んだままの状態で回転停止した後、逆回転を開始する。これにより、用紙は反転ロール１５の逆回転にしたがって第４の用紙搬送路Ｒ４から第５の用紙搬送路Ｒ５へと送り込まれる。

その後、用紙は、第５の用紙搬送路Ｒ５に設けられた複数の搬送ロール１６〜１９の回転にしたがって第５の用紙搬送路Ｒ５を上流側から下流側へと搬送される。そして、第５の用紙搬送路Ｒ５の最下流部では、第５の用紙搬送路Ｒ５の終端部から第２の用紙搬送路Ｒ２の始端部に合流するように用紙が搬送ロール１９によって搬送される。これにより、用紙は再び第２の用紙搬送路Ｒ２上のプレレジストロール９へと送り込まれる。以降は、上記同様の手順で用紙の第２面に画像が形成（転写、定着）される。

また、第２面への画像形成を終えた用紙は、第２の用紙搬送路Ｒ２に沿って搬送ロール１１から排出ロール１２へと送り込まれた後、排出ロール１２によって用紙排出収容部（不図示）に排出される。

一方、第１面又は第２面への画像形成を終えた用紙を表裏反転して排出する場合は、排出ロール１１によって搬送される用紙が、搬送切り替え部材（不図示）によって第２の用紙搬送路Ｒ２から第３の用紙搬送路Ｒ３に案内されて搬送ロール１３へと送り込まれる。次いで、用紙は搬送ロール１３によって反転ロール１４に送り込まれ、さらに反転ロール１４の正回転によって用紙搬送方向の下流側に送り込まれる。

次に、用紙の後端が第６の用紙搬送路Ｒ６への分岐位置を通過すると、反転ロール１４は、用紙を挟み込んだままの状態で回転停止した後、逆回転を開始する。これにより、用紙は反転ロール１４の逆回転にしたがって第３の用紙搬送路Ｒ３から第６の用紙搬送路Ｒ６へと送り込まれる。次いで、用紙は、第６の用紙搬送路Ｒ６から第２の用紙搬送路Ｒ２に合流するように排出ロール１２へと送り込まれた後、排出ロール１２によって用紙排出収容部（不図示）に排出される。

図６は上記画像形成動作中に画像書き込み位置の補正指示を与えるために行なわれる処理の手順を示すフローチャートである。

まず、プレレジストロール９の回転にしたがってレジストロール１０に送り込まれる用紙の斜行状態を、当該用紙の先端がレジストロール１０に突き当たる前（斜行補正部２０で用紙の斜行を補正する前）に、斜行状態検出部４５で検出する（ステップＳ１）。その際、斜行状態検出部４５は、用紙側端検出器２１を用いて用紙の斜行状態を検出する。

具体的には、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、プレレジストロール９の回転によって搬送される用紙３４の先端が、用紙側端検出器２１の検出位置を通過してからレジストロール１０に突き当たるまでの間に、予め設定された複数のタイミング、例えば第１の検出タイミングＴ１と、それよりも後の第２の検出タイミングＴ２で、それぞれ用紙側端検出器２１が用紙３４の側端位置を検出する。このとき、第１の検出タイミングＴ１で用紙側端検出器２１が検出した用紙３４の側端位置をＥ１とし、第２の検出タイミングＴ２で用紙側端検出器２１が検出した用紙３４の側端位置をＥ２とすると、斜行状態検出部４５は、斜行補正前の用紙の斜行量を、斜行量(mm/sec)＝（Ｅ２−Ｅ１）÷（Ｔ２−Ｔ１）の数式に基づいて求める。

また、斜行状態検出部４５は、各々の検出タイミングＴ１，Ｔ２で用紙側端検出器２１が検出した用紙３４の側端位置Ｅ１，Ｅ２の相対的な位置関係から、用紙の斜行方向を判別する。例えば、第１の検出タイミングＴ１で検出される用紙３４の側端位置Ｅ１を基準に、第２の検出タイミングＴ２で検出される用紙３４の側端位置Ｅ２が、用紙搬送方向と直交するロール軸方向で、どちらの方向にずれているかにより、用紙の斜行方向を判別する。

続いて、用紙３４の先端をレジストロール１０に突き当てるとともに、この突き当て状態でプレレジストロール９により用紙３４を所定量だけ送り込むことにより、用紙３４をループ状に弛ませて用紙の斜行を補正する（ステップＳ２）。

その際、レジストロール１０に突き当たる前の段階で用紙３４が斜行していると、図８に示すように、用紙３４の先端はレジストロール１０のロール軸に対して傾いた状態となる。このため、用紙搬送方向でみると、用紙３４の先端は、先行側の用紙先端がレジストロール１０に先に突き当たって停止してから、プレレジストロール９の送り込みによるループの形成によって、遅れ側の用紙先端もレジストロール１０に突き当たった状態となる。これにより、用紙の斜行が補正される。

このとき、レジストロール１０に先に突き当たった用紙３４の先行側先端は、レジストロール１０が高い摩擦抵抗をもつ部材（一般的にはゴム材）で構成されることから、容易にはロール軸方向に移動しない。このため、プレレジストロール９による用紙の搬送方向と、用紙３４の遅れ側先端をレジストロール１０に突き当てるための回転運動方向のずれが、図９に示すように、用紙幅方向の撓みとなって現れる。こうした用紙の撓みは、斜行補正前の用紙の斜行量が大きいほど大きくなる。

また、斜行補正部２０で用紙の斜行補正を完了した段階（用紙のループ形成を完了した段階）では、用紙３４の側端が撓みの影響で用紙中央部に寄ることがある。特に、コシの弱い用紙（薄紙など）は、コシの強い用紙（厚紙など）に比較して、用紙側端の中央部への寄りが発生しやすくなる。この理由は、コシの強い用紙は、用紙を撓ませる力よりも用紙のコシが強いことから、レジストロール１０に先に突き当たった用紙の先行側先端がロール軸方向に移動する現象を起こすためである。

そこで、主制御部４１は、斜行補正部２０で用紙の斜行補正を完了した段階で用紙側端検出器２１を動作させることにより、斜行補正後の用紙の側端位置を用紙側端検出器２１で検出する（ステップＳ３）。このとき、用紙側端検出器２１で検出される用紙側端位置の検出データは、予め設定された用紙側端の基準位置からのずれ量とずれの方向を示すデータとなる。

次いで、主制御部４１は、上記ステップＳ１で斜行状態検出部４５が検出した用紙の斜行状態と上記ステップＳ３で用紙側端検出器２１が検出した用紙の側端位置とに基づいて、主走査方向の画像位置を決定する（ステップＳ４）。具体的には、用紙側端検出器２１で検出した用紙の側端位置の検出値（検出データ）を、斜行状態検出部４５で検出した用紙の斜行状態に応じた補正値で補正し、この補正結果に基づいて、主走査方向の画像位置を決定する。これを数式で表すと、次のようになる。
主走査方向の画像位置＝用紙側端位置の検出値＋補正値（但し、補正値は正数、負数又は０）

補正値は、例えば、斜行状態検出部４５で検出した用紙の斜行量に３つの重み付け係数（以下、単に「係数」と記す）Ａ，Ｂ，Ｃを乗して得られるものである。このうち、第１の係数Ａは、斜行補正部２０の固有値に応じて決まる係数である。例えば、斜行補正部２０の固有値が、プレレジストロール９の送り込み量に比例した用紙のループ量であるとすると、主制御部４１は、用紙のループ量が多いほど第１の係数Ａに大きな係数値を適用し、用紙のループ量が少ないほど第１の係数Ａに小さな係数値を適用する。斜行補正部２０の固有値（用紙のループ量等）と第１の係数Ａとの対応関係を示すテーブルデータは、制御用データの一つとして予め記憶部４４に記憶されている。このため、主制御部４１は、斜行補正部２０の固有値に対応する第１の係数Ａを記憶部４４から読み出して補正値の演算に用いる。

第２の係数Ｂは、用紙の紙質に応じて決まる係数である。例えば、用紙の紙質を用紙の厚さ（坪量）で区分するものとすると、主制御部４１は、用紙の厚さが厚いほど第２の係数Ｂに大きな係数値を適用し、用紙の厚さが薄いほど第２の係数Ｂに小さな係数値を適用する。用紙の紙質と第２の係数Ｂとの対応関係を示すテーブルデータは、制御用データの一つとして予め記憶部４４に記憶されている。このため、主制御部４１は、用紙の紙質に対応する第２の係数Ｂを記憶部４４から読み出して補正値の演算に用いる。

第３の係数Ｃは、斜行状態検出部４５で検出した用紙の斜行方向に応じて決まる係数である。例えば、斜行状態検出部４５で検出した用紙の斜行方向が、用紙側端検出器２１側が用紙の遅れ側先端となる方向であれば、主制御部４１は、第３の係数Ｃに１よりも大きい係数値を適用し、用紙側端検出器２１側が用紙の先行側先端となる方向であれば、主制御部４１は、第３の係数Ｃに１よりも小さい係数値（ゼロを含む）を適用する。第３の係数Ｃにゼロを適用した場合は、補正値もゼロになる。用紙の斜行方向と第３の係数Ｃとの対応関係を示すテーブルデータは、制御用データの一つとして記憶部４４に記憶されている。このため、主制御部４１は、用紙に斜行方向に対応する第３の係数Ｃを記憶部４４から読み出して補正値の演算に用いる。

こうして主走査方向の画像位置を決定すると、この決定にしたがって主制御部４１は画像書き込み制御部４２に画像書き込み位置（画像書き込み開始位置Ｐｓ、画像書き込み終了位置Ｐｅ）の補正指示を与える。このため、レジストロール１０の回転にしたがって画像転写部に用紙を送り込んだ際には、画像転写部で用紙に転写される画像の位置が、主制御部４１から画像書き込み制御部４２に与えられる補正指示にしたがって主走査方向（用紙幅方向）で補正（調整）されることになる。

その後、主制御部４１は、次に画像形成すべき用紙があるかどうかを判断する（ステップＳ５）。そして、次に画像形成すべき用紙があれば、上記ステップＳ１に戻って同様の処理を行ない、次に画像形成すべき用紙がなければ、その段階で処理を抜ける。

なお、上記実施形態においては、用紙搬送方向と直交する方向で、片側だけに用紙側端検出器２１を設けたが、両側に用紙側端検出器２１を設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、斜行状態検出部４５が用紙側端検出器２１を用いて用紙の斜行状態を検出するものとしたが、これに限らず、例えば図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、用紙搬送方向と直交する仮想軸上に所定の間隔をあけて２つの用紙検知センサ４６Ｒ，４６Ｌを設け、どちらの用紙検知センサ４６Ｒ，４６Ｌが先に用紙の先端通過を検知するかによって用紙の斜行方向を検出するとともに、一方の用紙検知センサ４６Ｒ（又は４６Ｌ）が用紙の先端通過を検知してから、他方の用紙検知センサ４６Ｌ（又は４６Ｒ）が用紙の先端通過を検知するまでの時間差に基づいて、用紙の斜行量を検出する方式を採用してもよい。

また、本発明は、電子写真式の画像形成装置に限らず、他のプリント方式（例えば、インクジェット式、熱転写式など）を採用した画像形成装置に適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。 斜行補正部の具体的な構成例を示す図である。 用紙側端検出手段の具体的な構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 画像書き込み部の構成例を示す概略図である。 画像形成動作中に画像書き込み位置の補正指示を与えるために行なわれる処理の手順を示すフローチャートである。 用紙斜行状態の検出方式を説明する図である。 用紙の斜行が補正される様子を示す図である。 斜行補正した用紙の幅方向の撓みが生じた状態を示す図である。 斜行状態検出手段の他の構成例を示す図である。

符号の説明

９…プレレジストロール（搬送ロール）、１０…レジストロール（搬送ロール）、２０…斜行補正部、２１…用紙側端検出器、２３…画像書き込み部、３４…用紙、４１…主制御部、４２…画像書き込み制御部、４３…用紙搬送制御部、４４…記憶部、４５…斜行状態検出部

Claims (1)

1. 用紙の斜行を補正する斜行補正部と、
   前記斜行補正部で用紙の斜行状態を検出する斜行状態検出手段と、
   前記斜行補正部で用紙の側端位置を検出する用紙側端検出手段と、
   前記用紙側端検出手段が斜行補正後に検出した用紙の側端位置の検出値を前記斜行状態検出手段が斜行補正前に検出した用紙の斜行状態に応じた補正値で補正し、前記斜行状態検出手段が斜行補正前に検出した用紙の斜行状態と前記補正の結果における前記用紙の側端位置の検出値とに基づいて、主走査方向の画像位置を決定する制御手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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