JP5121327B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンター等の画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置には、例えば、シートの幅方向の中央に画像形成部により画像を形成するため、シート搬送方向に対して直交する方向で画像形成位置を調整できるようになっているものがある。この画像形成装置は、画像形成部に向けて搬送されてくるシートの搬送方向に対して直交する方向の位置を、画像形成装置の本体に装備されたシート位置検知装置によってシートへの画像形成前に検知し、その検知情報に基づいて、画像形成位置を調節している。このように、搬送されてくるシートの位置に応じて画像形成位置を調整することにより、シートに対して適正な位置に画像を形成することができる。

一方、近年、さまざまな画像形成方式のカラー画像形成装置が提案されており、その一つに、電子写真方式において中間転写ベルトを用いた画像形成方式がある。これは、各々の色の現像剤毎に画像ユニットを設け、各画像ユニットにおいて感光体ドラムに周知の画像形成プロセスにて各色毎のトナー画像を形成する。そして、これらトナー画像を中間転写ベルト上に順次転写（一次転写）し、さらに中間転写ベルト上に転写されたトナー画像を搬送されてくるシートに一括転写（二次転写）する構成である。そして、シートに転写されたトナー画像は定着器で定着されてシートに画像形成が行われる。この構成の画像形成装置では、連続して画像ユニットで各色の画像を形成して重ね合わせた後にシートに転写をする構成であるため、画像形成の生産性を向上させることができる。

図９は、この中間転写ベルトを用いた画像形成方式のカラー画像形成装置を示すもので、この構成及び画像形成動作を簡単に説明する。このカラー画像形成装置は、画像ユニット１０、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０で構成されている。

画像ユニット１０は、同一構成の４つのステーションが並設されている。各ステーションには、感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ、一次帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが配置されている。更に、各ステーションには、光学系１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ、現像装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ、クリーニング装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが配置されている。

像担持体である感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、図示矢印方向に回転駆動される。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の上側は感光ドラム１１ａ〜１１ｄと接触可能な一次転写平面Ａとなっており、下側には中間転写ベルト３１を挟んで二次転写内ローラ３４と二次転写装置３６とが配置されて二次転写領域Ｔｅを形成している。

この構成の動作を概略説明する。一次帯電器１２ａ〜１２ｄにより感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与えている。そして、光学系１３ａ〜１３ｄによって記録画像信号に応じて変調したレーザービームを感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に照射して露光させて各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像を形成する。そして、各静電潜像をイエロー、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前記現像装置１４ａ〜１４ｄによって各感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面にトナー画像として顕像化する。

その後、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に顕像化されたトナー画像が画像一次転写領域Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に転写される。なお、シートＰに転写されないで感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーはクリーニング装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにより掻き落とされて感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面が清掃される。

各感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面のトナー画像は、矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト３１上に順次転写（一次転写）されて、各色のトナー画像が中間転写ベルト３１上で重ね合わされる。そして、画像ユニット１０での画像形成タイミングに合わせて給紙ユニット２０の給紙カセット２１ａ，２１ｂから送り出されたシートＰが二次転写領域Ｔｅへ搬送され、中間転写ベルト３１上のトナー画像を、搬送されてくるシートに一括転写（二次転写）する。そして、トナー画像が転写されたシートＰは、定着ユニット４０においてトナー画像が定着されて、外排紙ローラ４５により排紙トレイ４８に排出される。

この中間転写ベルトを用いた画像形成方式のカラー画像形成装置において、シートの両面に画像を形成する場合には、第１の面に画像が形成されたシートを反転部である外排紙ローラ４５により反転して、両面パス２４０を介して再度二次転写領域Ｔｅへ搬送する。これにより、シートの第２の面（最初に画像形成された面を第１の面とし、その裏面を第２の面とする）にも画像を形成することができ、シートの両面に画像が形成される。

ここで、例えば、両面に画像形成された複数のシートを綴じて製本等をする場合には、シートに対する画像の位置が表と裏で大きく異なってしまうと品質が低下してしまうため、シートに対する第１の面目の画像及び第２の面目の画像の位置が一致することが望まれる。

しかし、シートの両面に画像を形成する場合に、シートの第２の面に画像を形成するときに二次転写領域Ｔｅへ搬送されるシートの側端（シート搬送方向に沿った両端部）の位置は、外排紙ローラ４５のシートの反転動作に大きく影響される。すなわち、シートは、反転前と反転後で側端の位置にずれが生じやすい。そこで、反転後のシートの側端の端部位置（以下、側端位置という）を検知して、その検知に基づいてシートに転写される画像のシートの搬送方向に対して直交する方向の位置を調整する必要がある。すなわち、第１の面に画像形成され第２の面に画像形成するまえにシートの側端位置を検知して基準位置からのずれ量を求め、このずれ量に応じて、感光ドラム１１ａ〜１１ｄに対する光学系１３ａ〜１３ｄの各々の照射タイミングをずらすことで画像位置を調整する。ここで、照射タイミングをずらすとは、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの主走査方向における、光学系１３ａ〜１３ｄからのレーザ光の照射開始位置を変えることである。

しかし、中間転写ベルトを用いた画像形成方式では、光学系１３ｄの感光ドラム１１ｄに対する照射位置から二次転写領域Ｔｅまでの距離が長く、画像形成の開始からシートへのトナー像の転写（二次転写）までの画像形成プロセス動作の時間が多くかかってしまう。そのため、二次転写領域Ｔｅの手前で第２の面に画像形成するときのシートの側端位置を検知してから画像形成部での画像位置を調整するのでは、転写するまでにシートを停止させておく時間が長くかかる。そのため、画像形成における生産性（単位時間当たりのシートへの画像形成数）が大きく低下してしまう。そのため、できるだけ早く第２の面に画像形成するときのシートの側端位置を検知して画像形成動作を開始させる必要がある。そこで、従来は、図９に示すように、第２の面に画像形成するときのシートの側端位置を検知するための端部検知センサ８００を、反転部の下流で両面パス２４０の上流に設けることにより、両面画像形成時の生産性を高めるようにしている（特許文献１参照）。
特開２００２−８０１４４号公報

しかしながら、近年、画像形成装置では、高生産性が強く要望されてきている。上述した画像形成装置では、両面パス２４０に設けた端部検知センサ８００によりシートの端部を検知してから画像形成部での画像位置の調整を開始するようにしたため、ある程度は生産性を向上させることができるが十分ではない。

すなわち、端部検知センサ８００は、シートに位置ずれに大きく影響するシートの反転部よりもシート搬送方向下流側に設ける必要がある。そして、その検知に基づいて画像形成部での画像形成動作が開始されるため、画像形成の生産性が端部検知センサ８００の配置位置で大きく制限されてしまう。そのため、従来の装置では、高生産性の要望に対して十分に応えることができないという課題があった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、画像形成部での画像形成プロセス動作が長くかかる装置でもより高い生産性を達成できる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、シートに画像を形成する画像形成部と、シートを収容するシート収容部から前記画像形成部にシートを給送するシート給送部と、前記画像形成部で第１の面に画像が形成されたシートの第２の面に画像を形成するために該シートを前記画像形成部へ搬送するためのシート再搬送部と、前記シート給送部及び前記シート再搬送部によって前記画像形成部に搬送されるシートのシート搬送方向に沿った側端位置を検知可能な端部位置検知手段と、第１のシートの第１の面及び第２の面に画像を形成した後に、第２のシートの第２の面に画像を形成する際に、前記端部位置検知手段によって検知される前記シート給送部によって給送される前記第１のシートの側端位置及び前記シート再搬送部によって搬送される前記第１のシートの側端位置に基づいて、前記画像形成部によって形成される前記第２のシートの第２の面への画像位置を調整する制御部と、を備え、前記制御部は、各ジョブにおける前記シート給送部によって給送されるラストシートの側端位置及び前記シート再搬送部によって搬送される前記ラストシートの側端位置に基づいて求められる画像位置の調整量を、同一サイズのシート毎または同一種類のシート毎に記憶し、ジョブの最初のシートの第２の面に画像を形成する際には、対応するシートのサイズまたはシートの種類に応じて記憶されている調整量に基づいて画像位置の調整を行うことを特徴とする。

上記構成によれば、シート端部位置検知手段の配置位置にかかわらず、シートへの両面の画像形成時のシートに対する画像位置のずれを抑えて生産性を従来よりも向上させることができる。

まず、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を図１乃至図５によって詳しく説明する。

図１は本実施の形態の画像形成装置の要部断面図であり、図示の画像形成装置は複数の画像ユニットを並設して構成されるカラー画像形成装置である。なお、画像形成装置の上部には原稿等の画像を読み取るための画像読取装置１Ｒが取り付けられている。また、この画像形成装置では、第１の面に画像が形成されたシートを再度画像形成部に搬送してシートの両面に画像を形成することができるように構成されている。

カラー画像形成装置には画像形成部１Ｐが設けられており、この画像形成部１Ｐは、大別して画像ユニット１０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０で構成されている。

画像ユニット１０には、同一構成の４つのステーションが並設されている。各ステーションには、ドラム駆動源からの駆動により感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが回転可能に軸支されている。また、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、光学系１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ、現像装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが順次配置されている。

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を与え、次いで光学系１３ａ〜１３ｄによって記録画像信号に応じて変調した例えばレーザ光を感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に照射して露光させる。そして、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像が形成される。記録画像信号は、上部に設けた画像読取装置１Ｒで読み取った原稿等の画像情報や、図示しないコンピュータから送られてきた画像情報を基にした信号である。

各感光ドラム１１ａ〜１１ｄでは、各静電潜像をイエロー、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前記現像装置１４ａ〜１４ｄによってトナー画像が顕像化される。各ステーションの各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと対応する中間転写ベルト３１の裏には一次転写ローラ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが配置されていて、顕像化されたトナー画像を中間転写ベルト３１に転写する一次転写領域Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄを構成している。

なお、一次転写領域Ｔａ〜ＴｄにおいてシートＰに転写されないで感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーはクリーニング装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによって掻き落とされる。

以上に示したプロセスを経て画像ユニット１０において各トナーによる画像形成が順次行われる。

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を備えており、中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２と、バックアップローラ６２と、テンションローラ３３と、二次転写内ローラ３４に巻回されている。中間転写ベルト３１の上側は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄと接触可能な一次転写平面Ａとなっている。中間転写ベルト３１の材質としては例えばＰＩ（ポリイミド）やＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）等が適宜選定されている。

駆動ローラ３２はパルスモータ等の中間転写ベルト駆動源からの駆動力を中間転写ベルト３１に伝達して、中間転写ベルト３１を図中Ｂ方向に回転させるために設けられている。この駆動ローラ３２は金属ローラの表面に数ｍｍの厚さのゴム（ウレタンまたはクロロプレン）をコーティングして中間転写ベルト３１とのスリップが防がれている。バックアップローラ６２は、レジマーク検出センサ６０，６１に対向して設けられている。レジマーク検出センサ６０，６１は、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄから中間転写ベルト３１上に一次転写されるトナー画像の位置を調整するためのレジマークを検知するためのものである。そして、バックアップローラ６２は、レジマーク検出センサ６０，６１がレジマークを検知する際のバックアップを行う。

テンションローラ３３は、不図示の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てアライメントが調整可能になっており、中間転写ベルト３１の蛇行を補正することができる。中間転写ベルト３１の下側では、二次転写内ローラ３４が中間転写ベルト３１を挟んで二次転写装置３６と対向して設けられていて、二次転写領域Ｔｅが構成される。

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５０が配されている。このクリーニング装置５０は、中間転写ベルト３１に残されたトナーを掻き落とためのクリーナブレード５１と、掻き落とされた廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とで構成されている。尚、クリーナブレード５１の材質としてはポリウレタンゴム等が用いられる。

一方、画像形成装置には、シートを給送するための給紙ユニット２０が設けられている。給紙ユニット２０は、シートＰを収容するシート収容部である給紙カセット２１ａ，２１ｂと手差しトレイ２７が配置されており、給紙カセット２１ａ，２１ｂ、手差しトレイ２７からシートＰを送り出すピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６が設けられている。また、各ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６から送り出されたシートＰをレジストローラ対２５ａ，２５ｂまで給送するためのシート給送部である給紙ローラ対２３及び給送パス２４が設けられている。

レジストローラ対２５ａ，２５ｂは、画像ユニット１０での画像形成タイミングに合わせてシートＰを二次転写領域Ｔｅへ送り出すために設けられている。さらに、レジストローラ対２５ａ、２５ｂにおけるシート搬送方向上流の位置には、端部位置検知手段としての横レジ検知部７００が設けられている。この横レジ検知部７００は、給送されるシートＰの横レジずれ量すなわちシートＰのシート幅方向（シート搬送方向と直交する方向）の基準位置からのずれ量を検知するものである。なお、横レジ検知部７００に関する動作及び制御については後で詳しく説明する。

前記定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備えた定着ローラ４１ａと、定着ローラ４１ａに加圧される加圧ローラ４１ｂを備えている。なお、加圧ローラ４１ｂにも熱源を備えてもよい。さらに、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとのニップ部（圧接部）へシートＰを導くための搬送ガイド４３と、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂから排出されるシートＰを装置外部に向けて搬送するための内排紙ローラ４４等を備えている。

画像形成装置を制御する制御部である制御ユニット７０は、上記各ユニットの動作を制御するための制御基板や不図示のモータドライブ基板等で構成されている。図４に制御ユニット７０を含むブロック図を示す。制御部である制御ユニット７０には、横レジ検知センサ７０１やレジマーク検出センサ６０，６１からの検知信号が入力される。また、後述する記録媒体Ｍが接続されている。そして、各検知信号に基づいて制御ユニット７０は、ステッピングモータＭ１、ドラム駆動源、中間転写ベルト駆動源、１３ａ〜１３ｄ、ピックアップローラ２２ａ、レジストローラ対２５ａ，２５ｂなどの動作を制御する。

次に、本カラー画像形成装置の動作について説明する。

画像形成動作の開始信号が入力されると、先ず、ピックアップローラ２２ａによってシート収容部である給紙カセット２１ａから収容されているシートＰが１枚ずつ送り出される。そして、給紙ローラ対２３によってシートＰがシート給送部である給送パス２４に案内されてレジストローラ対２５ａ，２５ｂに向けて搬送される。このとき、レジストローラ対２５ａ，２５ｂは停止しており、シートＰの先端はレジストローラ対２５ａ，２５ｂのニップ部に突き当たってシートＰの斜行が補正される。その後、中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像の位置とシートＰとが合うように搬送タイミングが合わされてレジストローラ対２５ａ，２５ｂが回転を開始する。すなわち、レジストローラ対２５ａ，２５ｂの回転開始タイミングは、画像ユニット１０により中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像とシートＰとが二次転写領域Ｔｅにおいて一致するように設定されている。

一方、画像ユニット１０では、画像形成動作の開始信号が入力されると、前述した画像形成プロセスを経て中間転写ベルト３１の回転方向において一番上流にある感光ドラム１１ｄ上にトナー画像が形成される。そして、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ローラ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。次に、中間転写ベルト３１上に一次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。感光ドラム１１ｃでは、一次転写領域Ｔｄと一次転写領域Ｔｃとの間隔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、一次転写領域Ｔｄで転写されたトナー画像の上に合わせて次のトナー画像が転写される。以下も同様の工程が繰り返され、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄから４色のトナー画像が中間転写ベルト３１上に重ね合わされて一次転写される。

その後、シートＰが、中間転写ベルト３１上のトナー像に合わせて二次転写領域Ｔｅに進入して中間転写ベルト３１に接触すると、シートＰの通過タイミングに合わせて二次転写装置３６に高電圧を印加する。そして、画像形成プロセスによって中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー画像がシートＰの表面に転写される。このようにトナー画像が一次転写により中間転写ベルト３１に転写され、続いて中間転写ベルト３１に一次転写されたトナー画像が二次転写によりシートＰに転写されて、画像形成プロセス動作が終了する。

二次転写領域Ｔｅにおいてトナー画像が転写されたシートＰは搬送ガイド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のニップ部に案内される。そして、定着ユニット４０のローラ対４１ａ，４１ｂの熱及びニップの圧力によってトナー画像がシートＰの表面に定着される。

この画像形成部１Ｐには、定着ユニット４０の下流に、内排紙ローラ４４及び切換フラッパ１６６が配置されている。そして、定着ユニット４０及び内排紙ローラ４４を通過したシートは、切換フラッパ１６６によって機外またはシート再搬送部である両面パス２４０に選択的に導かれる。両面パス２４０は、画像形成部１Ｐの二次転写領域Ｔｅの上流で給送パス２４と合流している。

シートＰに第１の面のみの画像形成を行う場合には、外排紙ローラ４５が正方向に回転駆動されることでシートＰが機外へと導かれて排紙トレイ４８に排出される。また、シートＰの両面に画像形成を行う場合には、シートを反転する必要がある。そのため、シートの後端が外排紙ローラ４５を抜ける前に外排紙ローラ４５を逆方向に回転駆動させ、シートＰは反転されて切換フラッパ１６６により両面パス２４０へ導かれる。ここで、外排紙ローラ４５及び切換フラッパ１６６によりシートの反転を行う反転部が構成される。そして、シートＰは、両面パス２４０を通って再び給送パス２４、レジストローラ対２５ａ、２５ｂを介して、画像形成部に再度搬送され、シートＰの第２の面（最初に画像形成された面を第１の面とし、その裏面を第２の面とする）にトナー像が転写される。その後、シートＰは、搬送ガイド４３、定着ユニット４０、切換フラッパ１６６及び外排紙ローラ４５を介して排紙トレイ４８に排出される。
ここで、端部位置検知手段である横レジ検知部７００による横レジ検知動作について詳しく説明する。

横レジ検知部７００は、レジストローラ対２５ａ、２５ｂの上流側で、シート給送部である給送パス２４とシート再搬送部である両面パスとの合流部の下流側に配置されている。横レジ検知部７００は、搬送されてくるシートのシート搬送方向に沿った側端位置を検知可能に設けられており、図２に示すように、フォトセンサからなる横レジ検知センサ７０１を有する。横レジ検知センサ７０１は、シートＰの搬送方向に直交する方向すなわちシート幅方向（図２の左右方向）に移動可能に支持されており、横レジ検知センサ７０１の移動及びその位置決めは、ステッピングモータＭ１によって行われる。

この横レジ検知センサ７０１の位置決めは、画像中心位置に設けられている基準板７０２の位置を基準として行われる。ここで、画像中心位置とは、設計上決められている画像形成におけるシート幅方向の中心位置であり、シートはこの中心位置を基準として搬送される（中央基準搬送）。また、横レジ検知部７００には、両面パス２４０または給紙カセット２１ａ、２１ｂから搬送されてくるシートＰが通過し、そのシートの搬送方向は、図２においては図の表面から裏面へ向う方向である。

横レジ検知センサ７０１は、画像形成装置のスイッチがオンされたときなどの初期化動作により、上記基準板７０２を検知する位置まで移動される。横レジ検知センサ７０１が基準板７０２を検知した位置は、画像中心位置とされる。この初期動作後、横レジ検知センサ７０１は、搬送されてくるシートＰの幅サイズ（シート幅方向のサイズ）に対応する基準位置に移動して位置決めされる。そして、横レジ検知センサ７０１は、シートＰの幅サイズに対応する基準位置で待機する。この基準位置は、上記基準板７０２の位置を基準として給紙されるシートＰの幅サイズに応じて決められた位置であり、本実施の形態では、図２に示されているように、Ａ５，Ｂ５，Ａ４の各シートの幅サイズにそれぞれ対応している。

給紙カセット２１ａ、２１ｂから給紙されたシートＰは、レジストローラ対２５ａ、２５ｂにより給送パス２４上で一旦停止された後に、画像形成開始タイミングに合わせて二次転写領域Ｔｅに向けて搬送される。レジストローラ対２５ａ、２５ｂでシートＰの停止中に、予めシートＰの幅サイズに対応する基準位置で待機する横レジ検知センサ７０１によってシートＰのシート幅方向の端部が検知される。

ここで、基準位置で待機する横レジ検知センサ７０１が停止されたシートＰを検知しない場合には、横レジ検知センサ７０１をステッピングモータＭ１により画像中心位置へ向けてシートＰのシート幅方向の側端を検知するまで移動させる。そして、基準位置からシートＰのシート幅方向の側端を検知する位置までの横レジ検知センサ７０１の移動量（ステッピングモータＭ１の回転量（または駆動パルス数））に基づいてシートＰの基準位置からのずれ量（横レジずれ量）が算出される。すなわち、シートのサイズと横レジ検知センサ７０１の移動量とで、シートの側端の位置ずれ量が算出され、シートの中央の搬送基準位置からのずれ量が算出される。

また、基準位置で待機する横レジ検知センサ７０１が停止されたシートＰを検知した場合には、横レジ検知センサ７０１は一旦画像中心位置から離隔する方向へ移動してシートＰを検知しない位置で停止される。そして、横レジ検知センサ７０１を停止した位置から画像中心位置に向けてシートＰのシート幅方向の端部を検知するまで移動させる。そして、この動作に伴う横レジ検知センサ７０１の移動量（ステッピングモータＭ１の回転量（または駆動パルス数））から、給紙されたシートＰの対応する基準位置からのずれ量（横レジずれ量）が算出される。

本実施の形態では、横レジずれ量は、シートＰの幅サイズに対応する基準位置を０とし、図の右側（装置奥側）に向かう方向を負（−）側、図の左側（装置手前側）に向かう方向を正（＋）側として算出される。例えばシートＰが基準位置より装置奥側に１ミリずれていると検知された場合、「−（マイナス）１」という値が横レジずれ量とされる。

ここで、図３及び図５を用いて、本発明の特徴であるシートの両面に画像を形成する場合におけるシートに対する画像の位置調整方法について説明する。まず、シートＰの第２の面に対する画像形成開始位置（各感光ドラム１１ａ〜１１ｄの主走査方向におけるレーザ光の照射開始位置）に関する調整方法を説明する。なお、シートＰの第２の面に画像形成をする場合には、反転部を通って送られるためずれ量が多いと判断されるため、先にこの調整方法を説明し、シートＰの第１の面に画像形成する場合の調整方法は後で説明する。

図３は横レジずれ量及び演算値を説明する図であり、第１の面に画像形成するシートの横レジずれ量をα、同一シートの第２の面に画像形成するシートの横レジずれ量をβとする。また、同一のシートで第１の面に対する第２の面の画像形成する前の横レジずれ量をγ、制御ユニット７０で演算によって求められる第２の面に画像形成する前の横レジずれ量をβ´と表記する。

図５は、制御ユニット７０における横レジ検知量とシートＰの第２の面に対する画像形成開始位置の決め方（画像位置の調整の仕方）を示すフローチャートである。ここで、連続して複数枚のシートに画像形成を行うプリントジョブ中の１枚目の場合と、２枚目以降（ｎ枚目）の場合とで分けて説明する。

まず、プリントジョブのｎ枚目では、以下のように制御される。

上述したように、給紙カセット２１ａ、２１ｂ、手差しトレイ２７のいずれから給送されたプリントジョブのｎ枚目のシートＰは、給送パス２４上にある横レジ検知部７００に送られる（ステップ８（以下、ステップをＳとする））。ここで、横レジ検知部７００により、第１の面に画像形成されるシートＰの基準位置からの横レジずれ量αｎが検知される（Ｓ９）。横レジずれ量αｎは記憶媒体（メモリ）Ｍに記憶される。続いて、制御ユニット７０により、ｎ枚目のシートＰの第２の面に画像形成する際の横レジずれ量β´ｎを演算する。この横レジずれ量β´ｎは、横レジ検知部７００により検知された横レジずれ量αｎと、ｎ−１枚目のシート（１枚前のシート）における第１の面に対する第２の面の画像形成する前の横レジずれ量γｎ−１を用いて、
β´ｎ＝αｎ＋γｎ−１
の式で演算される（Ｓ１０）。そして、画像形成部におけるｎ枚目のシートＰの第２の面の画像形成に関して、感光ドラム１１ａ〜１１ｄに対する光学系１３ａ〜１３ｄの各々の照射タイミング（照射位置）を基準位置から演算結果である横レジずれ量β´ｎの量でずらす（Ｓ１１）。そして、感光ドラム１１ａ〜１１ｄには、主走査方向においてβ´ｎの量でずれてトナー画像が形成され、感光ドラム１１ａ〜１１ｄから中間転写ベルト３１にトナー画像が一次転写される。

一方、プリントジョブのｎ枚目のシートＰには、二次転写領域Ｔｅでトナー画像が転写され、定着ユニット４０を介しトナー画像が定着される。さらに、ｎ枚目のシートＰは、外排紙ローラ４５の正逆転駆動及び切換フラッパ１６６により反転されて両面パス２４０へ送られ、再びレジストローラ対２５ａ、２５ｂに画像形成面が反転した状態で到達する。そして、ｎ枚目のシートＰの第２の面には、算出された横レジずれ量β´ｎの量でずれた画像が二次転写領域Ｔｅにて転写される。その後、ｎ枚目のシートＰは、定着ユニット４０でトナー画像が定着されて、外排紙ローラ４５を介して機外の排紙トレイ４８へ排出される。

ここで、プリントジョブのｎ枚目のシートＰが第２の面に画像を形成するために反転部で反転されて両面パス２４０を介して再度レジストローラ対２５ａ、２５ｂに到達する。このときに、横レジ検知部７００によりシートＰの第２の面の基準値からの横レジずれ量βｎが検知される（Ｓ１２）。この検知された横レジずれ量βｎは記憶媒体Ｍに記憶される。このとき、制御ユニット７０により、ｎ枚目のシートＰの第１の面と第２の面の横レジずれ量の差分γｎが
γｎ＝βｎ−αｎ
の式で演算され（Ｓ１３）、この演算結果の差分γｎが次のプリントジョブのｎ＋１枚目のシートにおける第２の面の画像形成位置の調整に用いられる。

このようにして、シートの第２の面に画像形成をする際に、１枚前に画像形成したシートにおける第１の面及び第２の面に画像形成する前のそれぞれの側端位置の差に基づいて次に画像形成するのシートに対する画像位置が調整される。そして、このジョブが終了するまでこの制御が行われる（Ｓ１４）。

すなわち、ｎ−１枚目のシート（第１のシート）の第１の面及び第２の面に画像を形成した後に、続いてｎ枚目のシート（第２のシート）の第２の面に画像を形成する際に、ｎ−１枚目のシート（第１のシート）の側端位置に基づいて画像位置の調整が行われる。これは、まず横レジ検知部７００が、ｎ−１枚目のシート（第１のシート）におけるシート給送部（給送パス２４）によって給送されるときの側端位置及びシート再搬送部（両面パス２４０）によって搬送されるときの側端位置のそれぞれを検知する。そして、先に画像形成されるｎ−１枚目のシート（第１のシート）の側端位置の検知結果に基づいて次に画像形成されるｎ枚目のシート（第２のシート）の第２の面への画像形成時の側端位置が演算される。そして、演算されたｎ枚目のシートの側端位置に合わせて画像位置の調整が行われる。

また、連続して複数枚のシートに画像形成を行うプリントジョブの最初の１枚目では次のように制御される。

シートＰの搬送に関しては、上述したプリントジョブｎ枚目と同等であるため説明を省略する。異なるのは、制御ユニット７０におけるシートＰの第２の面の横レジずれ量β´１の算出方法である。

まず、プリントジョブが開始されると（Ｓ１）、シートＰの第１の面に画像形成する前の横レジずれ量α１が検知される（Ｓ２）。そして、横レジずれ量β´１はシートＰの第１の面に画像形成する前の横レジずれ量α１及び前回のプリントジョブのラストシート（最後に画像形成したシート）における横レジずれ量γＬを用いて、
β´１＝α１＋γＬ
で演算される（Ｓ３）。この演算結果に基づいて、プリントジョブの１枚目のシートＰの第２の面の画像形成に関して、感光ドラム１１ａ〜１１ｄに対する光学系１３ａ〜１３ｄの各々の照射タイミングを基準位置から横レジずれ量β´１の量をずらして行う（Ｓ４）。したがって、感光ドラム１１ａ〜１１ｄには、β´１の量でずれてトナー画像が形成され、さらに、感光ドラム１１ａ〜１１ｄから中間転写ベルト３１にトナー画像が一次転写される。

すなわち、プリントジョブの１枚目のシート（第２のシート）の第２の面に画像を形成する際に、前回のプリントジョブのラストシート（第１のシート）の側端位置に基づいて画像位置の調整が行われる。これは、まず横レジ検知部７００が、前回のプリントジョブのラストシート（第１のシート）におけるシート給送部（給送パス２４）によって給送されるときの側端位置及びシート再搬送部（両面パス２４０）によって搬送されるときの側端位置のそれぞれを検知する。そして、先に画像形成された前回のプリントジョブのラストシート（第１のシート）の側端位置の検知結果に基づいて次のプリントジョブの１枚目のシート（第２のシート）の第２の面への画像形成時の側端位置が演算される。そして、演算されたプリントジョブの１枚目のシートの側端位置に合わせて画像位置の調整が行われる。

そして、プリントジョブ１枚目のシートＰが第２の面に画像を形成するために反転部で反転されて両面パス２４０を介して再度レジストローラ対２５ａ、２５ｂに到達する。このときに、横レジ検知部７００によりシートＰの第２の面の基準値からの横レジずれ量β１が検知される（Ｓ５）。この検知された横レジずれ量β１は記憶媒体Ｍに記憶される。このとき、制御ユニット７０により、シートＰの第１の面と第２の面の横レジずれ量の差分
γ１＝β１−α１
が演算される（Ｓ６）。そして、２枚以上のジョブである場合には（Ｓ７）、次のシートに対してγ１の値が利用される。

ここで、図６に、本発明を実際の画像形成装置に用いた場合のシートＰの第１の面に対するシートＰの第２の面の横レジずれ量γの実験結果を示す。実験に用いたシートサイズはＡ４サイズであり、横送り（長さが短い端部をシート搬送方向と平行にした状態での送り）で連続２０枚に本発明を適用して画像形成した結果である。

図６に示すように、連続する２枚のγの差分を比較すると、最大で約０．２ｍｍであることが分かる。このように、シートの第２の面の横レジずれ量を、先行するシート（一枚前に画像形成したシート）のγを用いて演算すると誤差が０．２ｍｍ程度であり、ほぼ表裏の位置がずれない状態で横レジずれ補正を行うことが可能であることを示している。

このように、本実施の形態では、シートの第２の面に画像を形成する際に、第１の面の画像形成前に検知した横レジずれ量αｎと１枚前に画像形成したシートの横レジずれ量γｎ−１を用いて算出した値に基づいて画像形成位置を調整する。これにより、シートの第２の面に形成される画像の位置精度を高めることができて、第１の面と第２の面との画像位置のずれが少なくなり、製本した状態での見栄えがよいものが提供できる。そのため、従来のように両面パス２４０に設けた端部検知センサ８００により端部検知された後に画像形成位置の調整を行うものに比べて、大幅に画像形成位置の調整開始が早くできることになる。すなわち、中間転写ベルト３１への一次転写が完了したらすぐに第２の面の画像形成時の感光ドラム１１ａ〜１１ｄへのレーザ光の照射位置の調整を行って画像形成を開始することが可能となり、画像形成の生産性を向上させることが可能となる。

続いて、画像ユニット１０におけるプリントジョブｎ枚目のシートＰの第１の面の画像形成位置の調整に関しては次のように行う。なお、第１の面への画像形成時のシートは、シート給送部（給送パス２４）によって送られてくるため、ガイド等の調整によりシートの搬送時のずれ量を少なく抑えることが可能であるので、ずれ量が少ない場合には画像位置の調整をしなくてもよい。

プリントジョブｎ枚目のシートＰの第１の面の画像形成のための画像形成位置の調整は、プリントジョブｎ−１枚目における横レジ検知部７００により検知されたシートＰの第１の面の画像形成前に検知される横レジずれ量αｎ−１を基準位置からずらして行う。すなわち、感光ドラム１１ａ〜１１ｄに対する各光学系１３ａ〜１３ｄのレーザ光を基準位置から横レジずれ量αｎ−１の量をずらして照射する。

すなわち、ｎ−１枚目のシート（第１のシート）の第１の面及び第２の面に画像を形成した後に、続いてｎ枚目のシート（第２のシート）の第１の面に画像を形成する際に、ｎ−１枚目のシート（第１のシート）の側端位置に基づいて画像位置の調整が行われる。横レジ検知部７００が、ｎ−１枚目のシート（第１のシート）におけるシート給送部（給送パス２４）によって給送されるときの側端位置を検知する。そして、先に画像形成されたｎ−１枚目のシート（第１のシート）の側端位置の検知結果に基づいて次に画像形成されるｎ枚目のシート（第２のシート）の第１の面への画像形成時の側端位置が演算される。そして、演算されたｎ枚目のシートの側端位置に合わせて画像位置の調整が行われる。

図示はしないが、実験結果から１枚前のシートのαｎ−１と次位のシートのαｎとを比較するとその差分は０．２ｍｍ程度であり、この結果から上記制御を行うことが可能である。さらに、１枚前のシートと次位のシートの関係を同一給紙カセットから行う場合には、さらに位置調整の精度が向上する。これは、同一の給紙カセットでは、部品の位置決め精度のバラツキにより、画像形成部に対する給紙カセットのシート搬送方向と直交する方向の相対的な位置ずれにより同じ傾向の横レジずれ量でずれが発生し、ほとんど同一量の位置ずれが生じるためである。

以上説明したように、１つのプリントジョブ中は、１枚前のシート（第１のシート）の第１の面に画像を形成する前に検知された横レジずれ量に基づいて次位のシート（第２のシート）の第１の面への画像形成時の画像位置の調整が行われる。また、１枚前のシート（第１のシート）の第１の面への画像形成前に検知された横レジずれ量と該シートの第２の面への画像形成前に検知された横レジずれ量との差分に基づいて次のシート（第２のシート）の第２の面への画像形成時の画像位置の調整が行われる。

また、プリントジョブの最初のシートの画像形成に関しては、最初のシート（第２のシート）の第１の面に対する画像位置の調整は、前回のプリントジョブのラストシート（第１のシート）の第１の面への画像形成前に検知された横レジずれ量に基づいて行われる。さらに、最初のシート（第２のシート）の第２の面への画像形成時の画像位置の調整は次のように行われる。すなわち、前回のプリントジョブにおけるラストシート（第１のシート）の第１の面への画像形成前に検知された横レジずれ量と該ラストシートの第２の面への画像形成前に検知された横レジずれ量との差分に基づいて行われる。

これにより、シートに対する画像の位置精度を低下させることなく高い生産性で画像形成を行うことができる。

なお、上記実施の形態では、プリントジョブ１枚目に関して、シートの第２の面の横レジずれ量β´１を前回のプリントジョブのラストシートにおける横レジずれ量γＬを用いて演算しているが、次のようにしてもよい。

予めプリントジョブのラストシートに関して、同一サイズのシート毎、若しくは同一種類のシート毎に調整量としての横レジずれ量γＬを記憶媒体Ｍに記憶しておく。そして、プリントジョブ毎に対応する同一サイズのシート若しくは同一種類のシートの横レジずれ量γＬを記憶媒体Ｍから調整量を参照し、それに基づいて画像位置の調整を行う。

ここで、図７は、図６の実験に用いたＡ４サイズの同一シートＡ４を縦送り（長さが長い端部をシート搬送方向と平行にした状態での送り）で２０枚通紙した際のシートＰの第１の面に対するシートＰの第２の面の横レジずれ量γをプロットした実験結果である。

図６における横レジずれ量γの平均値が−１．０ｍｍで、図７における横レジずれ量γの平均値が−１．２５ｍｍであり、差分が０．２５ｍｍあることがわかる。このことは、異なるシートサイズではシートＰの第１の面に対するシートＰの第２の面の横レジずれ量が変化することを示している。したがって、プリントジョブのラストシートに関して、同一サイズのシート毎に横レジずれ量γＬを記憶媒体Ｍに記憶させ、同一サイズのシートの横レジずれ量γＬを参照して演算することにより最適な調整が行えることになる。

また、図８は、図６の実験に用いたシートとは別の種類のシートで、シートサイズＡ４を横送りにして２０枚通紙した際のシートＰの第１の面に対するシートＰの第２の面の横レジずれ量γをプロットした実験結果を示している。図８における横レジずれ量γの平均値が−０．８ｍｍで図６の実験結果と比較すると、０．２ｍｍの差分があることがわかる。このことは、異なる種類のシートではシートＰの第１の面に対するシートＰの第２の面の横レジずれ量が変化することを示している。したがって、プリントジョブのラストシートに関して、同一種類のシート毎に横レジずれ量γＬを記憶媒体Ｍに記憶させ、同一種類のシートの横レジずれ量γＬを参照して演算することにより、シートの種類に応じた最適な調整が行えることになる。同一サイズ及び同一種類のシートを組み合わせて横レジずれ量γＬを記憶媒体Ｍに記憶して、それに基づいて調整を行うとさらに画像の位置精度の向上が図れる。

なお、本実施の形態では、横レジ検知部の一例としてフォトセンサによりシート側端位置を検知する場合を説明したが、これに限定されることはない。例えば、フラグ式のセンサを用いてシート端部に当てて検知する構成や、ラインセンサを用いてシート端部を検知する構成であってもよい。さらに、横レジ検知センサ７０１の配置場所に関しても、レジストローラ対２５ａ，２５ｂの上流に１つだけ配置することに限定されるものではない。例えば、シートの第１の面の横レジ検知センサを各給紙カセットの下流に各々配置し、シートの第２の面の横レジ検知センサを両面パス２４０に配置しても良い。この場合には、両面パス２４０に配置した横レジ検知センサによる検知結果は、その検知したシートの画像形成位置の調整に用いるのではなく、次のシートのための画像形成位置の調整に用いられる。

本発明の実施の形態の一例を示す画像形成装置の概略断面図 図１の横レジ検知部の構成を示す断面図 横レジ検知ずれ量及び演算値を説明する図 制御ブロック図 横レジ検知量とシートの第２の面に対する画像形成開始位置の決める方法を示すフローチャート Ａ４サイズのシートを横送りで送る場合の第１の面に対する第２の面の横レジずれ量の実験結果 Ａ４サイズのシートを縦送りで送る場合の第１の面に対する第２の面の横レジずれ量の実験結果 異なる種類のシートでＡ４サイズのシートを横送り送る場合の第１の面に対する第２の面の横レジずれ量の実験結果 端部位置検知手段部を設けた従来のカラー画像形成装置の一例を示す概略断面図

符号の説明

Ｐ シート
Ｔｅ 二次転写領域
１Ｐ 画像形成部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 感光ドラム
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ 光学系
２０ 給紙ユニット
２１ａ，２１ｂ 給紙カセット（シート収容部）
２４ 給送パス（シート給送部）
３０ 中間転写ユニット
３１ 中間転写ベルト
４０ 定着ユニット
４５ 外排紙ローラ
７０ 制御ユニット（制御部）
２４０ 両面パス（シート再搬送部）
７００ 横レジ検知部（端部位置検知手段）
７０１ 横レジ検知センサ

Claims (8)

1. シートに画像を形成する画像形成部と、
   シートを収容するシート収容部から前記画像形成部にシートを給送するシート給送部と、
   前記画像形成部で第１の面に画像が形成されたシートの第２の面に画像を形成するために該シートを前記画像形成部へ搬送するためのシート再搬送部と、
   前記シート給送部及び前記シート再搬送部によって前記画像形成部に搬送されるシートのシート搬送方向に沿った側端位置を検知可能な端部位置検知手段と、
   第１のシートの第１の面及び第２の面に画像を形成した後に、第２のシートの第２の面に画像を形成する際に、前記端部位置検知手段によって検知される前記シート給送部によって給送される前記第１のシートの側端位置及び前記シート再搬送部によって搬送される前記第１のシートの側端位置に基づいて、前記画像形成部によって形成される前記第２のシートの第２の面への画像位置を調整する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、各ジョブにおける前記シート給送部によって給送されるラストシートの側端位置及び前記シート再搬送部によって搬送される前記ラストシートの側端位置に基づいて求められる画像位置の調整量を、同一サイズのシート毎または同一種類のシート毎に記憶し、ジョブの最初のシートの第２の面に画像を形成する際には、対応するシートのサイズまたはシートの種類に応じて記憶されている調整量に基づいて画像位置の調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記端部位置検知手段によって検知される、前記シート給送部によって給送される前記第１のシートの端部位置と前記シート再搬送部によって搬送される前記第１のシートの側端位置との差分を演算し、この演算結果と、前記端部位置検知手段によって検知される、前記シート給送部によって給送される前記第２のシートの側端位置の検知とに基づいて該第２のシートの第２の面への画像形成時のシートの端部位置を演算し、前記演算結果に基づいて第２のシートの第２の面への画像位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記端部位置検知手段によって検知される、前記シート給送部によって給送される第１のシートの側端位置を記憶し、第２のシートの第１の面に画像形成を行うときは、前記記憶したシートの端部位置に基づいて画像位置を調整することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、複数枚のシートに連続して画像形成を行うジョブの最初のシートに画像を形成する際には、前記端部位置検知手段によって検知される前回のジョブにおける前記シート給送部によって給送されるラストシートの側端位置及び前記シート再搬送部によって搬送される前記ラストシートの側端位置の検知に基づいて、前記最初のシートの第２の面への画像位置を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、複数枚のシートに連続して画像形成を行うジョブの最初のシートに画像を形成する際には、前記端部位置検知手段によって検知される前回のジョブにおける前記シート給送部によって給送されたラストシートの側端位置の検知に基づいて、前記最初のシートの第１の面への画像位置を調整することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、各ジョブにおける前記シート給送部によって給送されるラストシートの側端位置に基づいて求められる画像位置の調整量を、同一サイズのシート毎または同一種類のシート毎に記憶し、ジョブの最初のシートの第１の面に画像を形成する際には、対応するシートのサイズまたはシートの種類に応じて記憶されている調整量に基づいて画像位置の調整を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記シート給送部と前記シート再搬送部とを前記画像形成部の上流で合流させ、前記端部位置検知手段は、前記シート給送部と前記シート再搬送部とが合流する合流部と前記画像形成部との間に配置した検知センサを備え、該検知センサにより、前記シート給送部によって給送されるシートの端部位置及び前記シート再搬送部によって搬送されるシートの端部位置を検知することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記端部位置検知手段は、前記シート給送部によって給送されるシートの側端位置を検知する検知センサと、前記シート再搬送部に設けられている、シートを反転する反転部の下流に配置され、第１の面に画像が形成され前記画像形成部に再度搬送されるシートの側端位置を検知する検知センサとをそれぞれ備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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