JP6201475B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）においては、画像データに基づくレーザー光が、一様に帯電した感光体（例えば感光ドラム）に対して照射（露光）されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体にトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写体を介して間接的に用紙に転写された後、定着装置で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。

上述した画像形成装置は、給紙トレイ、手差しトレイ又は外部給紙装置から給紙された用紙を、画像形成部に搬送する用紙搬送部を備えている。用紙搬送部には、例えば中間搬送ローラー、ループローラー、及びレジストローラー等の複数の搬送ローラーが配置される。
用紙搬送部によって用紙が搬送される際、用紙が用紙幅方向（用紙搬送方向に直行する方向、主走査方向）に片寄ることがある。この原因としては、例えば、製造時の誤差によりローラー径が軸方向に不均一であること、経年劣化によりローラー径が変化すること、及び給紙トレイに用紙が片寄って積載されていること等が挙げられる。このように、用紙が用紙幅方向に片寄った状態で画像形成が行われると、用紙における画像の形成領域がずれてしまう。

そこで、用紙の幅方向の片寄りを考慮して、画像と用紙とを精度よく位置合わせする方法として、レジスト揺動による片寄り補正が提案されている（例えば特許文献１、２）。具体的には、レジストローラーが用紙を狭持した状態で、用紙幅方向（レジストローラーの軸方向）に揺動しながら用紙を搬送することにより、用紙の片寄りが補正される。

このレジスト揺動動作は、レジストローラーＲの用紙搬送方向下流側に配置された片寄り検出センサー８５（例えばラインセンサー）による検出結果（片寄り量、基準位置からのずれ）に基づいて実施される（図１参照）。図１に示すように、用紙幅方向に片寄りがないときの用紙の位置を基準位置とし、このときの片寄り検出センサー８５による検出値を検出基準値Ｘ０とすると、搬送される用紙の片寄り量ΔＸは、検出基準値Ｘ０−検出値Ｘｉで表される。図１では、搬送されてきた用紙の位置が基準位置に対して−側（図１では右側）にΔＸだけ片寄っている。この片寄り量ΔＸが、幅方向の位置を基準位置に戻すために必要な用紙の揺動量（以下「必要揺動量」と称する）となる。
この場合、用紙の幅方向左端部が端部基準位置となるようにレジストローラーＲを＋側（図１では左側）に揺動させることとなる。このとき、レジストローラーＲに対する用紙の揺動応答性（追従性）が高く、用紙がレジストローラーＲと同量だけ揺動するのであれば、レジストローラーＲを片寄り量ΔＸ分だけ左側に揺動させればよい。

しかし、実際には、揺動指令値に基づくレジストローラーＲの揺動量と実際の用紙の揺動量（実測値）は一致しない。揺動応答性は、レジストローラー部の用紙搬送方向上流側の搬送経路、駆動機構のがたつき、又は駆動時の負荷によって変化するためである。例えば、図２の揺動応答性を示す直線Ｌの傾きａ１、ａ２は用紙の紙種及び搬送経路に依存し、切片ｂ１、ｂ２は駆動機構のがたつき及び駆動時の負荷に依存する。ここで、「揺動指令値」とは、レジストローラーＲを所定の揺動量だけ揺動させるために、レジストローラーＲの駆動モーターに入力される情報（パルス信号）である。本明細書においては、「揺動指令値」と「レジストローラーの揺動量」は同義である。
一般には、図２に示すように、レジストローラーの揺動量よりも用紙の揺動量が小さくなるような揺動応答性となる。例えば、図２に示す揺動応答性に従うと、揺動指令値が「＋４ｍｍ」に設定され、レジストローラーが＋４ｍｍ揺動する場合、実際の用紙の揺動量は「＋３ｍｍ」となる。

そのため、従来の画像形成装置では、必要揺動量と揺動指令値（レジストローラーの揺動量）との関係を示すルックアップテーブル（以下「揺動制御テーブル」と称する）が用意され、この揺動制御テーブルに基づいて揺動指令値を決定することにより、用紙を所望の量だけ揺動させるようになっている。揺動制御テーブルは、図３に示すように、揺動応答性を示す直線Ｌの逆関数で表される揺動制御直線Ｍによって規定される。揺動制御直線Ｍによって規定される揺動制御テーブルによれば、例えば必要揺動量が「＋側に３ｍｍ」である場合、揺動指令値は「＋側に４ｍｍ」となる。
揺動制御直線Ｍは、例えば画像形成装置の製造段階において、実際に複数枚の用紙を幅方向に片寄った状態で搬送させ、このときの片寄り量に応じて揺動指令値を設定した場合の実際の用紙の揺動量（実測値）を測定して揺動応答直線Ｌを算出することにより求められる。

特開２００７−２２６８０号公報 特開２０１３−６６４３号公報

ところで、レジストローラーやレジストローラーの軸受けを含むレジスト揺動機構部品は、摩耗によって劣化するため、揺動応答性は経時的に低下する。上述した揺動制御テーブルについては、揺動応答性の経時的な変化を考慮して、定期的に更新することが提案されている。
しかしながら、レジスト揺動機構部品が劣化して、レジストローラーによるニップ圧（以下「レジストニップ圧」と称する）が低下したり、ローラー表面の摩擦係数が低下したりすると、レジストローラーによる揺動搬送力（揺動しながら用紙を搬送する力）も低下することになる。そして、片寄り補正時の搬送抵抗が揺動搬送力よりも大きくなると、レジスト揺動動作によって用紙にスキュー（傾き）が発生し、傾いた状態で用紙が搬送される虞がある。

一方で、レジスト揺動機構部品の摩耗による揺動搬送力の低下を考慮して、レジストローラーのニップ圧を初期から高く設定しておくことが考えられる。しかしながら、この場合、揺動時の摺動抵抗が増加するため、レジスト揺動機構部品の寿命の短縮化や、揺動精度の低下が懸念される。

本発明の目的は、レジスト揺動機構部品が経時的に劣化することに起因して、片寄り補正時（レジスト揺動時）に用紙にスキューが発生するのを防止できるとともに、揺動応答性の低下を抑制でき、画像と用紙とを精度よく位置合わせすることができる画像形成装置を提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、
用紙に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部の用紙搬送方向上流に配置され、前記画像形成部に用紙を搬送するとともに、前記用紙の先端を突き当てることで前記用紙のスキューを補正するレジストローラーと、
前記レジストローラーによるニップ圧を調整可能なニップ圧調整部と、
前記レジストローラーを通過する用紙の幅方向の位置を検出する片寄り検出部と、
前記レジストローラーを用紙幅方向に揺動させ、前記レジストローラーの揺動搬送力により用紙の幅方向の位置を基準位置に戻す片寄り補正部と、
前記レジストローラーの用紙搬送方向下流側に配置され、前記レジストローラーの揺動動作により発生した用紙のスキューを検出するスキュー検出部と、
前記スキュー検出部の検出結果に基づいて、前記揺動搬送力が確保されるように前記ニップ圧調整部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置によれば、レジスト揺動動作によって用紙に生じるスキューに応じてレジストニップ圧を調整するので、レジスト揺動機構部品が経時的に劣化することに起因して、片寄り補正時に用紙にスキューが発生するのを防止できるとともに、揺動応答性が低下するのを抑制できる。したがって、画像と用紙とを精度よく位置合わせすることができる。

レジスト揺動機能を備えたレジストローラー部を示す図である。 揺動指令値と実測値との関係（揺動応答性）を示す図である。 揺動制御テーブルを規定する揺動制御直線を示す図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 レジストローラー部を上方（Ｚ方向基端側）から見た図である。 レジストローラー部を用紙搬送方向上流側（Ｙ方向基端側）から見た図である。 ローラー押圧部の具体的な構成を示す図である。 ニップ圧調整処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図４は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。図５は、実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。
図４、５に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向（鉛直方向）に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させる縦型タンデム方式が採用されている。
すなわち、画像形成装置１は、感光ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に二次転写することにより、画像を形成する。

図４、５に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、及び制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２又は記憶部７２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。

記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。記憶部７２には、例えば各ブロックの動作を制御する際に参照されるルックアップテーブルＬＵＴが格納される。ルックアップテーブルＬＵＴの１つは、片寄り補正処理時に参照される揺動制御テーブルである。揺動制御テーブルには、必要揺動量と、用紙が必要揺動量分だけ揺動するように片寄り補正部を動作させるための揺動指令値とが対応付けられている。この揺動制御テーブルは、画像形成装置１の製造段階で設定され、画像形成装置１の運転状況（例えば総印刷枚数）に応じて適宜に更新される。

揺動制御テーブルには、用紙の第１の面（表面）への画像形成時に参照されるデータと、用紙の第２の面（裏面）への画像形成時に参照されるデータとが含まれる。第２の面に画像形成する場合は、第１の面に画像形成が行われた上で、第２の搬送部５４に通紙されるため、用紙に紙くせが生じることもある。このように、用紙の第１の面に画像形成する場合と第２の面に画像形成する場合とで、レジストローラーＲに通紙される用紙の状態が異なると、用紙の揺動応答性が異なるため、それぞれに対応する揺動制御テーブルが用意される。

また、揺動応答性は、画像形成に用いられる用紙の紙種（坪量、用紙サイズ等を含む）や使用環境（ＬＬ：低温低湿（１０℃，２０％ＲＨ）、ＮＮ：常温常湿（２０℃，５０％ＲＨ）、ＨＨ：高温高湿（３０℃，８０％ＲＨ））によっても異なるため、それぞれに対応する揺動制御テーブルが用意される。紙種とは、普通紙、コート紙、マット紙等の用紙の種類であり、坪量、用紙サイズ、厚さ又は剛度等によって細分化される。

また、制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信されたページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）を受信し、ＰＤＬに含まれる画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部７１は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）、ＭＯＤＥＭ（MOdulator-DEModulator）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の各種インターフェースで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備える。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像（両面を含む）を連続して読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
ユーザーは、操作表示部２０を操作して、原稿設定、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定、片面／両面設定、用紙設定、及び揺動量調整などの画像形成に関する設定を行うことができる。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う（画像濃度制御）。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１及び中間転写ユニット４２等を備える。画像形成部４０によって形成される画像の書込範囲は予め設定される。

画像形成ユニット４１は、Ｙ成分用、Ｍ成分用、Ｃ成分用、Ｋ成分用の４つの画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋで構成される。画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有するので、図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図４では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素についての符号は省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。
電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光を受けて一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネート樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

帯電装置４１４は、例えばスコロトロン帯電装置やコロトロン帯電装置等のコロナ放電発生器で構成される。帯電装置４１４は、コロナ放電によって感光ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成される。露光装置４１１は、感光ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光ドラム４１３の電荷発生層で発生した正電荷が電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。これにより、感光ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、各色成分の現像剤（小粒径のトナーと磁性キャリアーとからなる二成分現像剤）を収容しており、感光ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。具体的には、現像剤担持体（現像ローラー）に現像バイアス電圧が印加され、感光ドラム４１３の表面と現像剤担持体との電位差によって現像剤担持体上の帯電トナーが感光ドラム４１３の表面の露光された部分に移動し、付着する。なお、現像装置４１２の詳細については後述する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光ドラム４１３に圧接されることにより、感光ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ｂ（バックアップローラー）に対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙へトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙に二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙の裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙に静電的に転写される。トナー像が転写された用紙は定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

なお、中間転写ユニット４２において、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用してもよい。

定着部６０は、用紙の定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙の裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、及び加熱源６０Ｃ等を備える。
上側定着部６０Ａがベルト加熱方式である場合（図４参照）は定着ベルトが定着面側部材となり、ローラー加熱方式である場合は定着ローラーが定着面側部材となる。また、下側定着部６０Ｂがローラー加圧方式である場合（図４参照）は加圧ローラーが裏面側支持部材となり、ベルト加圧方式である場合は加圧ベルトが裏面側支持部材となる。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙を狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙を定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙にトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙を分離させるエア分離ユニットが配置されていてもよい。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、第１の搬送部５３、及び第２の搬送部５４等を備える。
給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１１〜５１３には、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。

第１の搬送部５３は、中間搬送ローラー部５３１、ループローラー部５３２、及びレジストローラー部５３３を含む複数の搬送ローラー部を備える。第１の搬送部５３は、給紙部５１、又は外部給紙装置（図示略）から給紙された用紙を画像形成部４０（二次転写部）に搬送する。
ループローラー部５３２は、一対のループローラーを有し、上流側の中間搬送ローラー部５３１から受け渡された用紙を搬送して下流側のレジストローラー部５３３に受け渡すとともに、レジストローラー部５３３との間のループ形成部に用紙を撓ませる。
レジストローラー部５３３は、一対のレジストローラー（後述する駆動ローラー８１、従動ローラー８２）を有し、画像形成部４０（二次転写部）の上流側で、ループローラー部５３２の下流側に配置される。レジストローラー部５３３は、用紙の傾き及び用紙幅方向（主走査方向）の位置を補正する。

第２の搬送部５４は、複数の搬送ローラー部が配置されたスイッチバック経路５４１及び裏面用搬送路５４２を備える。第２の搬送部５４は、用紙をスイッチバック経路５４１に一旦搬送した後、スイッチバックさせて裏面用搬送路５４２に搬送することにより用紙を反転させ、第１の搬送部５３（ループローラー部５３２の上流）に供給する。

給紙部５１、又は外部給紙装置（図示略）から給紙された用紙は、第１の搬送部５３によって画像形成部４０に搬送される。このとき、用紙の先端がレジストローラー部５３３に到達した後も、レジストローラー部５３３（駆動ローラー８１）の回転駆動は停止されたまま、ループローラー部５３２による搬送が継続される。これにより、用紙の先端がレジストニップに突き当てられた状態となり、ループ形成部に用紙の撓みが形成される。そして、用紙に生じる応力により用紙の傾きが補正される。

用紙の傾きが補正された後、レジストローラー部５３３による用紙搬送（駆動ローラー８１の回転駆動）が開始され、用紙が画像形成部４０の二次転写部に向けて搬送される。このとき、片寄り検出センサー８５によって用紙の片寄りが検出された場合は、レジストローラー部５３３により搬送される過程で用紙の幅方向の位置が補正される（レジスト揺動）。
そして、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙の一方の面（表面）に一括して二次転写され、定着部６０において定着処理が施される。画像が形成された用紙は、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

図６、７に示すように、レジストローラー部５３３は、駆動ローラー８１と、駆動ローラー８１に対向して配置される従動ローラー８２とからなる一対のレジストローラーＲを有する。駆動ローラー８１は例えばゴムローラーで構成され、従動ローラー８２は例えば金属ローラーで構成される。従動ローラー８２は、駆動ローラー８１に対して常時圧接された状態で保持される。従動ローラー８２が駆動ローラー８１に圧接されることにより、用紙を狭持して搬送するニップ部（レジストニップ）が形成される。

駆動ローラー８１及び従動ローラー８２は、フレーム８８に形成された軸受けに挿通され、回転可能に固定される。駆動ローラー８１及び従動ローラー８２を固定した状態でフレーム８８を垂直方向又は水平方向に揺動させることにより、駆動ローラー８１と従動ローラー８２との位置関係を保持したまま軸方向を調整することができる。
駆動ローラー８１のローラー軸８１ｂと従動ローラー８２のローラー軸８２ｂは、連結部材８７によって連結される。これにより、用紙の幅方向の位置を補正する際、駆動ローラー８１と従動ローラー８２は用紙幅方向に一緒に揺動する。

駆動ローラー８１は、歯車８１ａ、８６ａを含む動力伝達部を介して駆動用モーター８６に接続される。歯車８１ａは、レジスト揺動時に駆動ローラー８１が軸方向に揺動しても駆動力が伝達されるように、所定の長さを有する。駆動用モーター８６の動力が、歯車８６ａ、８１ａを介して駆動ローラー８１に伝達されることにより、駆動ローラー８１及び従動ローラー８２が回転する。レジストローラー部５３３における用紙搬送動作（駆動用モーター８６の駆動）は、制御部１００によって制御される。

また、駆動ローラー８１は、ラック８４ｂ及びピニオン８４ａからなる動力伝達部８４を介して揺動用モーター８３に接続される。つまり、動力伝達部８４及び揺動用モーター８３により、レジストローラーＲを用紙幅方向に揺動させ、用紙の幅方向の位置を補正する片寄り補正部が構成される。
ラック８４ｂは、内面に軸受けを有する円筒状の部材であり、ローラー軸８１ｂに挿通される。ローラー軸８１ｂに固定された２つの座金（例えばＥリング）でラック８４ｂの両端を挟み込むことにより、ラック８４ｂは歯車８１ａの近傍に固定される。つまり、ラック８４ｂは、駆動ローラー８１の回転を許容する一方で、軸方向には揺動不能に固定される。

レジストローラー部５３３の用紙搬送方向下流側には、レジストローラーＲを通過する用紙の幅方向の位置（片寄り）を検出する片寄り検出センサー８５が配置される。片寄り検出センサー８５は、フレーム８８におけるレジストローラーＲの用紙搬送方向下流側の領域に、レジストローラーＲと平行に配置される。
片寄り検出センサー８５は、例えば受像素子が横１列（又は複数列）に並設されたラインセンサーで構成され、用紙の幅方向の位置を検出する。片寄り検出センサー８５をラインセンサーで構成することにより、用紙の幅方向の位置、すなわち片寄り量（基準位置からのずれ）を高精度で検出することができる（例えば数十μｍ単位）。
なお、片寄り検出センサー８５には、受像素子がマトリクス状に配置されたイメージセンサーを適用することもできる。

片寄り検出センサー８５は、検出領域を用紙が通過しているときに照明（例えばＬＥＤ）を点灯し、受像素子で撮影することにより、用紙の幅方向の片寄り量を検出する。具体的には、片寄り検出センサー８５は、用紙の先端部が到達するタイミングで撮影することにより、片寄り補正前の用紙の片寄り量ΔＸ１を検出する。この片寄り量ΔＸ１が必要揺動量となる。

片寄り検出センサー８５により検出される片寄り量は、例えば所定の端部基準位置（揺動目標位置）からのずれ量により規定される（図１参照）。端部基準位置は、画像センター（用紙幅方向中央）から幅方向に用紙幅の１／２だけ離れた位置で表される。また、画像センターの位置及び用紙幅に基づいて画像の書込範囲が設定される。画像センターの位置、及び画像の書込範囲は、例えば画像形成装置の出荷時に設定される。

制御部１００は、片寄り検出センサー８５の検出結果に基づいて揺動用モーター８３を駆動し、レジストローラーＲの揺動動作を制御する。このとき、制御部１００は、記憶部７２に格納されている揺動制御テーブルを参照して、必要揺動量に対応する揺動指令値を取得し、この揺動指令値によって揺動駆動モーター８３を駆動する。
揺動用モーター８３の回転運動がピニオン８４ａ及びラック８４ｂによって直線運動に変換され、駆動ローラー８１に伝達される。これにより、駆動ローラー８１及び従動ローラー８２からなるレジストローラーＲが軸方向に所定量（揺動指令値に対応する揺動量）だけ揺動する。

駆動ローラー８１及び従動ローラー８２が回転しながら、すなわち用紙を搬送しながら用紙幅方向に揺動することにより、用紙の幅方向の位置が補正される。これにより、用紙の所定の位置に画像が形成される。

なお、片寄り検出センサー８５による検出結果が、レジスト揺動により片寄り補正可能な範囲を超えている場合は、用紙の幅方向の位置を完全に補正することはできないので、ジャムが発生して画像形成処理が停止される。

駆動ローラー８１には、駆動ローラー８１を従動ローラーに向けて押圧するローラー押圧部８９が接続される。ローラー押圧部８９は、例えば駆動ローラー８１のローラー軸８１ｂの一端側（駆動用モーター８６等が配置される側と反対側）に配置される。ローラー押圧部８９の一構成例を図８に示す。なお、ローラー押圧部８９の構成は図８に示すものに限定されない。

図８に示すローラー押圧部８９は、カム駆動モーター８９１、偏心カム８９２、アーム８９３、及び引張コイルばね８９４等を有する。
アーム８９３は、Ｌ字状に屈曲した形状を有し、屈曲部８９３ａを支点として回転可能に配置される。アーム８９３の一端部８９３ｂは、駆動ローラー８１のローラー軸８１ｂに接続される。アーム８９３の他端部８９３ｃは、引張コイルばね８９４の一端側に接続される。引張コイルばね８９４の他端側は、フレーム８８（図６、７参照）に接続される。

アーム８９３の屈曲部８９３ａから他端部８９３ｃにわたる直線部に、引張コイルばね８９４と同じ側で当接するように偏心カム８９２が配置される。これにより、引張コイルばね８９４は引っ張られた状態で保持され、アーム８９３の他端部８９３ｃを矢印方向に付勢する。アーム８９３の屈曲部８９３ａ（回転軸）に反時計回りの回転力（モーメント）が生じるので、アーム８９３の一端部８９３ｂに接続された駆動ローラー８１が従動ローラー８２に向けて押圧される。ローラー押圧部８９によって駆動ローラー８１が従動ローラー８２に向けて押圧されることにより、駆動ローラー８１と従動ローラー８２は常時圧接した状態で保持される。

偏心カム８９２には、動力伝達部（図示略）を介してカム駆動モーター８９１が接続される。カム駆動モーター８９１の動作は制御部１００によって行われる。すなわち、制御部１００がカム駆動モーター８９１を制御し、偏心カム８９２の回転量を調整することにより、ローラー押圧部８９による押圧力、すなわちレジスローラＲによるニップ圧（レジストニップ）が制御される。

レジストローラーＲやローラー軸受けを含むレジスト揺動機構部品が劣化して、レジストニップ圧が低下したり、ローラー表面の摩擦係数が低下したりすると、レジストローラーＲによる揺動搬送力が低下する。その結果、レジスト揺動動作によって用紙にスキューが生じる。本実施の形態では、用紙に基準値以上のスキューが発生した場合に、レジストニップ圧を増大させることにより、所定の揺動搬送力が確保されるようになっている。

片寄り検出センサー８５の用紙搬送下流に、レジストローラーＲを通過した用紙のスキューを検出するスキュー検出センサー５３４が配置される。スキュー検出センサー５３４は、レジストローラーＲを通過した用紙のスキューを検出する。スキュー検出センサー５３４は、例えば図６に示すように、用紙幅方向に離間する２つのセンサー５３４Ａ、５３４Ｂで構成される。

スキュー検出センサー５３４には、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などの発光素子と、フォトダイオード（ＰＤ：Photodiode）などの受光素子を備え、反射光の反射強度を検出する反射型の光センサーを適用することができる。また、スキュー検出センサー５３４として、発光素子と受光素子が対向配置される透過型の光センサーを適用することができる。

スキュー検出センサー５３４で検出された反射強度に基づいて、用紙の有無、すなわち用紙の先端がそれぞれのスキュー検出センサー５３４Ａ、５３４Ｂの検出領域に到達するタイミングを検出することができる。スキュー検出センサー５３４Ａ、５３４Ｂのそれぞれにおける用紙の到達タイミングを比較することにより、搬送されてきた用紙のスキュー、すなわち片寄り補正後の用紙のスキューを検出することができる。
スキュー検出センサー５３４の検出結果、すなわち片寄り補正後の用紙のスキューに応じて、制御部１００は、レジストニップ圧が所定のニップ圧となるようにカム駆動モーター８９１を制御する。

図９は、レジストニップ圧を調整するためのニップ圧調整処理の一例を示すフローチャートである。図９に示すニップ圧調整処理は、例えば、画像形成処理が開始されることに伴い、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。

図９のステップＳ１０１において、制御部１００は、所定のタイミングに到達したか否か、具体的には画像形成装置１における総印刷枚数が所定枚数に到達したか否かを判定する。所定枚数は、例えば１０万枚ごとに設定される。総印刷枚数は、例えばＣＰＵ１０１によって計数され、ＲＡＭ１０３に格納される。総印刷枚数が所定枚数に到達すると（ステップＳ１０１で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ１０２に移行する。
なお、一連の画像形成の途中で所定のタイミングとなった場合は、画像形成処理は中断されるものとする。「一連の画像形成処理」とは、画像形成を指示する信号（例えば印刷ジョブ）により設定された枚数だけ画像形成を行う処理である。

ステップＳ１０２において、制御部１００は、スキュー検出センサー５３４の検出結果、すなわち片寄り補正後の用紙のスキューを取得する。具体的には、制御部１００は、レジスト揺動により所定量（基準位置からのずれに相当）だけ揺動を実施した後の用紙のスキューを取得する。ここで、レジスト揺動量が大きい程、スキューは顕著に表れるので、上記の所定量はレジストローラーＲの揺動可能範囲の上限値（例えば＋５ｍｍ）とするのが好ましい。
また、複数枚の用紙を搬送し、それぞれについてスキュー検出センサー５３４の検出結果を取得して平均値を算出し、この平均値を片寄り補正後の用紙のスキューとして使用するのが好ましい。これにより、片寄り補正後の用紙のスキューが許容しうる程度か否かを適切に判断することができる。

ステップＳ１０３において、制御部１００は、ステップＳ１０２で取得した片寄り補正後の用紙のスキューに基づいて、レジストニップ圧の調整が必要か否かを判定する。具体的には、制御部１００は、取得した片寄り補正後の用紙のスキューが基準値より大きいか否かを判定する。「基準値」とは、レジスト揺動させたときに生じる用紙のスキューとして許容しうる値であり、例えば０．２ｍｍに設定される。
レジストニップ圧の調整が必要である場合（ステップＳ１０３で”ＹＥＳ”）、処理はステップＳ１０４に移行する。一方、レジストニップ圧の調整が不要である場合（ステップＳ１０３で”ＮＯ”）は、処理はステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０４において、制御部１００は、カム駆動モーター８９１を回転させ、レジストニップ圧を調整する。カム駆動モーター８９１の回転量は、片寄り補正後の用紙のスキューが適正値に回復するのに十分な回転量とされる。「適正値」とは、レジストニップ圧が適正であるときの片寄り補正後の用紙のスキューであり、上記基準値よりも小さく、理想的には０である。
例えば、カム駆動モーター８９１を一定量だけ回転させてレジストニップ圧を調整した後、片寄り補正後の用紙のスキューが適正値となるまで、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４と同様の処理を繰り返す。この場合、ステップＳ１０３では、片寄り補正後の用紙のスキューが適正値であるか否かを判定することになる。これにより、レジストニップ圧を確実に適正な範囲に戻すことができる。レジストニップ圧の調整が終了すると、中断していた画像形成処理が再開される。

ステップＳ１０５において、制御部１００は、一連の画像形成処理が終了したか否かを判定する。一連の画像形成処理が終了した場合（ステップＳ１０５で”ＹＥＳ”）、ニップ圧調整処理は終了となる。一方、一連の画像形成処理が終了していない場合（ステップＳ１０５で”ＮＯ”）は、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返される。

このように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、用紙に画像を形成する画像形成部４０と、画像形成部４０の用紙搬送方向上流に配置され、画像形成部４０に用紙を搬送するレジストローラーＲと、レジストローラーＲによるニップ圧を調整可能なニップ圧調整部（ローラー押圧部８９）と、レジストローラーＲを通過する用紙の幅方向の位置を検出する片寄り検出部（片寄り検出センサー８５）と、レジストローラーＲを用紙幅方向に揺動させ、用紙の幅方向の位置を基準位置に戻す片寄り補正部（揺動用モーター８３、動力伝達部８４）と、レジストローラーＲの用紙搬送方向下流側に配置され、レジストローラーＲを通過した用紙のスキューを検出するスキュー検出部（スキュー検出センサー５３４）と、スキュー検出部（５３４）の検出結果に基づいて、所定のレジストニップ圧が保持されるようにニップ圧調整部（８９）を制御する制御部１００と、を備える。

画像形成装置１によれば、レジスト揺動動作（片寄り補正）によって用紙に生じるスキューに応じてレジストローラーＲのニップ圧を調整するので、レジストローラーＲによる揺動搬送力が確保される。したがって、レジスト揺動機構部品が経時的に劣化することに起因して、片寄り補正時に用紙にスキューが発生するのを防止できるとともに、揺動応答性が低下するのを抑制でき、画像と用紙とを精度よく位置合わせすることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、スキュー検出センサー５３４によって片寄り補正後の用紙のスキューを常に監視しておき、用紙のスキューが基準値を超えた場合にレジストニップ圧の調整を行うようにしてもよい。ただし、通常の画像形成においては、レジスト揺動の量が小さいために用紙のスキューも顕著には表れない。実施の形態では、所定のタイミングに到達した場合に、用紙を故意にずらして搬送して用紙にスキューが生じているか否かを判定するので、スキューが生じうる状況を未然に察知して、解消することができる。

また、実施の形態では、片寄り検出センサー８５とは別にスキュー検出センサー５３４を設けているが、片寄り検出センサー８５によって、レジストローラーＲを通過した用紙のスキューを検出するように構成することもできる。この場合、スキュー検出センサー５３４は不要となる。

さらには、レジストローラーＲを用紙が通過した直後の用紙のスキュー（片寄り補正前のスキュー）を検出できるように構成し、片寄り補正前後の用紙のスキューを比較して、この比較結果をレジスト揺動動作によって生じるスキューとして、レジストニップ圧の調整を行うようにしてもよい。これにより、レジストローラー部５３３で用紙のスキューが補正しきれていない場合をも考慮して、レジストニップ圧を適正に調整することができる。

また、レジストニップ圧の調整を行う所定のタイミングに関する情報（所定のタイミングに到達したか否かを判断する条件）は、製造段階で予め設定されていてもよいし、操作部２２におけるユーザー操作によって設定できるようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
５３ 第１の搬送部
５３３ レジストローラー部
５３４ スキュー検出センサー（スキュー検出部）
６０ 定着部
８１ 駆動ローラー（レジストローラー）
８２ 従動ローラー（レジストローラー）
８３ 揺動用モーター
８４ 動力伝達部
８５ 片寄り検出センサー（片寄り検出部）
８６ 駆動用モーター
８７ 連結部材
８８ フレーム
８９ ローラー押圧部（ニップ圧調整部）
１００ 制御部
ＬＵＴ ルックアップテーブル（揺動制御テーブル）
Ｋ、Ｌ 揺動応答直線
Ｍ、Ｎ 揺動制御直線
Ｒ レジストローラー

Claims (7)

1. 用紙に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部の用紙搬送方向上流に配置され、前記画像形成部に用紙を搬送するとともに、前記用紙の先端を突き当てることで前記用紙のスキューを補正するレジストローラーと、
   前記レジストローラーによるニップ圧を調整可能なニップ圧調整部と、
   前記レジストローラーを通過する用紙の幅方向の位置を検出する片寄り検出部と、
   前記レジストローラーを用紙幅方向に揺動させ、前記レジストローラーの揺動搬送力により用紙の幅方向の位置を基準位置に戻す片寄り補正部と、
   前記レジストローラーの用紙搬送方向下流側に配置され、前記レジストローラーの揺動動作により発生した用紙のスキューを検出するスキュー検出部と、
   前記スキュー検出部の検出結果に基づいて、前記揺動搬送力が確保されるように前記ニップ圧調整部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、所定のタイミングで取得された前記スキュー検出部の検出結果に基づいて、前記ニップ圧調整部を制御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、複数枚の用紙についての前記スキュー検出部の検出結果から算出されるスキュー量の平均値に基づいて前記ニップ圧調整部を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、当該画像形成装置における総印刷枚数が所定枚数に到達したときに取得された前記スキュー検出部の検出結果に基づいて、前記ニップ圧調整部を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記所定のタイミングに関する情報を入力可能な操作部を備えることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記スキュー検出部は、前記片寄り補正部による片寄り補正前後の用紙のスキューを検出可能に構成され、
   前記制御部は、前記片寄り補正部の片寄り補正前後の検出結果から片寄り補正時に生じるスキュー量を算出し、このスキュー量に基づいて前記ニップ圧調整部を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記スキュー量が、レジスト揺動させたときに生じる用紙のスキューとして許容しうる基準値より大きい場合に、片寄り補正後の用紙のスキュー量が適正値となるように前記ニップ圧調整部を制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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