JP2007298872A

JP2007298872A - 画像形成装置

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Publication number: JP2007298872A
Application number: JP2006128493A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Funato; 均船戸
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2026-05-02
Also published as: JP4910470B2

Abstract

【課題】
生産性の低下を抑えつつも、用紙と画像とのアライメント性能を向上した画像形成装置を提供する。
【解決手段】
画像形成装置１において、像担持体１２表面を露光光で走査することで静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像して得たトナー像を搬送されてきた用紙上に最終的に転写および定着することにより用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成部（１０，３１，３２）と、画像形成部を通過する用紙搬送経路Ｒ上を用紙を搬送する用紙搬送部（２０，３３，３４）とを備え、画像形成部が、像担持体１２表面での、用紙の搬送方向とは直角な幅方向の潜像書込位置を調整することでこの幅方向の画像形成位置を調整するものであり、用紙搬送部が、画像形成部よりも用紙搬送方向上流側に配置され、画像形成部での走査開始後、用紙を幅方向に移動することで用紙の幅方向での位置を調整する用紙シフト部２５６を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、用紙に画像を形成する画像形成装置に関する。

従来より、用紙を搬送する用紙搬送部と、搬送されてきた用紙に画像を形成する画像形成部を備えた画像形成装置が、プリンタや複写機として広く普及している。この画像形成装置は、用紙搬送部で搬送される用紙の搬送方向に直角方向である幅方向の位置と、画像形成部で画像を形成する位置とを整合（アライメント）させることで、用紙の適切な位置に画像を形成する。例えば、用紙の位置が搬送途中で幅方向にずれると、用紙上の目標位置からずれた位置に画像が形成される。ここで、用紙に対する画像の位置のずれを抑えるため、例えば、搬送する用紙の幅方向での位置を検知するセンサを備え、このセンサで検知した用紙の位置に応じて、像担持体上に静電潜像を形成する位置を調整する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−３３５０１０号公報

しかしながら、上記の画像形成装置では、像担持体上に静電潜像が形成される段階で位置の調整が行われるため、静電潜像の形成が開始された後、この静電潜像がトナーで現像され、得られたトナー像が用紙に転写されるまでに用紙の位置がずれても、このずれが調整に反映されない。また、仮に、像担持体上での静電潜像やトナー像の形成開始を遅らせて、用紙がトナー像転写直前の最終的な位置に搬送されてから静電潜像の形成位置を調整すると、静電潜像の形成開始からトナー像の転写までの間、用紙が停止したままで待機することとなり、画像形成装置の生産性が低下する。

本発明は、上記事情に鑑み、生産性の低下を抑えつつも、用紙と画像とのアライメント性能を向上させた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、表面に画像を担持して循環移動する像担持体を有し、この像担持体表面をこの像担持体の移動方向とは直角方向に露光光で走査することでこの像担持体表面に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像してトナー像を得、このトナー像を搬送されてきた用紙上に最終的に転写および定着することによりこの用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成部と、
上記画像形成部を通過する用紙搬送経路上を用紙を搬送する用紙搬送部とを備え、
上記画像形成部が、この像担持体表面での、用紙の搬送方向とは直角な幅方向の潜像書込位置を調整することでこの幅方向の画像形成位置を調整するものであり、
上記用紙搬送部が、上記画像形成部よりも上記用紙搬送方向上流側に配置され、上記画像形成部での走査開始後、上記用紙をこの用紙の上記幅方向に移動することでこの用紙の幅方向での位置を調整する用紙シフト部を備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置では、画像形成部が、像担持体表面での走査による潜像書込位置を調整することで画像形成位置を調整し、画像形成部での走査開始後は、用紙シフト部が用紙の位置を調整する。したがって、画像形成部による走査開始後に生じた用紙の位置ずれが調整されるので、用紙と画像とのアライメント性能が向上する。また、トナー像転写直前の位置に用紙が搬送されてくるのを待たずに、画像形成部での走査を開始ができるため、画像形成装置の生産性の低下が抑えられる。また、用紙を搬送方向とは直角方向に移動させる場合、用紙に皺が生じたり用紙が斜行するおそれがあるが、本発明の画像形成装置は、画像形成部による静電潜像の形成開始までの用紙のずれには、潜像書込位置の調整で対応し、用紙シフト部による用紙の移動は、静電潜像の形成開始後に生じるずれの微調整に対応させることができる。このため、移動によって用紙に生じるストレスが抑えられる。

ここで、上記本発明の画像形成装置が、
上記用紙シフト部よりも上記搬送方向上流側に配置された、この用紙シフト部に向かって搬送されてきた用紙の上記幅方向の位置を測定する第１のセンサと、
上記用紙シフト部と上記画像形成部との間に設けられた、この画像形成部に向かって搬送されてきた用紙の上記幅方向の位置を測定する第２のセンサとを備え、
上記用紙シフト部が、用紙のスキューを修正するものであり、
上記画像形成部が、上記第１のセンサにより測定された用紙の位置に基づいて、この用紙上に形成する画像の上記幅方向の画像形成位置を調整するものであり、
上記用紙シフト部が、上記第１のセンサにより測定された上記用紙の位置と上記第２のセンサにより測定されたこの用紙の位置との差に基づいて、この用紙を上記幅方向に移動するものであることが好ましい。

用紙の幅方向の位置は、用紙シフト部によって用紙のスキューすなわち斜行状態が修正されるときにずれ易い。ここで、用紙シフト部が、第１のセンサにおける用紙の位置と第２のセンサにおける用紙の位置との差に基づいて用紙を移動させるので、スキュー修正により生じた用紙の位置のずれが修正され、用紙と画像とのアライメント性能が向上する。

また、上記本発明の画像形成装置において、上記用紙シフト部が、互いに接触してニップ領域を形成する一対のロールからなり、このニップ領域に用紙が突き当てられることでこの用紙のスキューを修正するレジストレーションロールであることが好ましい。

シフト部を一対のロールで構成することで、用紙のスキューを修正する機能と、用紙を幅方向に移動する機能とが、簡単な構成で実現する。

また、上記本発明の画像形成装置は、上記画像形成部が上記第１のセンサにより測定された用紙の位置に基づいてこの用紙上に形成する画像の上記幅方向の画像形成位置を調整するとともに、上記用紙シフト部が上記第１のセンサおよび上記第２のセンサにより測定された用紙の位置の差に基づいて用紙をこの用紙の幅方向に移動する第１のモードと、上記用紙シフト部によるこの用紙の移動は停止して、上記画像形成部が上記第２のセンサにより測定された用紙の位置に基づいてこの用紙上に形成する画像のこの幅方向の画像形成位置を調整する第２のモードとを切り替えて実行する第１の切替部とを備えたものであることが好ましい。

第２のモードでは、用紙シフト部よりも搬送方向下流側で用紙の位置が測定され、この測定結果に基づいて潜像書込位置が調整される。この場合、走査開始後から用紙に画像が形成されるまでの間、用紙を待機させる時間が生じるものの、用紙の幅方向への移動がないので、用紙に生じるストレスがさらに低減される。また、潜像書込位置の調整による位置決めの精度は、用紙自体の移動による調整精度よりも高いので、用紙と画像とのアライメント性能がさらに向上する。この第２のモードと第１のモードが切替えられることで、求められる生産性の程度に応じた適切なアライメント性能が選択可能となる。

また、上記本発明の画像形成装置において、上記第１の切替部が、上記用紙の厚さを表す用紙厚さ情報を得、この用紙厚さ情報に基づいて、上記第１のモードと上記第２のモードとを切り替えるものであることが好ましい。

厚紙の場合は、通常用紙に比べトナー像の転写に必要な時間が長いので、第２のモードでの修正を行っても生産性に与える影響が小さい。用紙厚さ情報に基づいてモードを切り替えることで、用紙厚さに応じた適切なアライメント性能と生産性が選択可能となる。

また、上記本発明の画像形成装置は、上記画像形成部が上記第１のセンサにより測定された用紙の位置に基づいてこの用紙上に形成する画像の上記幅方向の画像形成位置を調整するとともに、上記用紙シフト部が上記第１のセンサおよび上記第２のセンサにより測定された用紙の位置の差に基づいて用紙をこの用紙の幅方向に移動する第１のモードと、上記用紙シフト部によるこの用紙の移動は停止して、上記画像形成部が上記第１のセンサにより測定されたこの用紙の位置に基づいてこの用紙上に形成する画像の上記幅方向の画像形成位置を調整する第３のモードとを切り替えて実行する第２の切替部を備えたことが好ましい。

第３のモードでは、用紙シフト部による用紙の移動が停止するので、画像形成をより高速に行うことができる。したがって、求められる生産性に応じた適切なアライメント性能が選択可能となる。

また、上記本発明の画像形成装置において、上記第２のセンサは、上記搬送経路上の上記幅方向中央から離れた位置に配置されたラインセンサであり、
上記搬送経路上の、上記幅方向中央に対し、上記ラインセンサと対称の位置には、上記ラインセンサの摩擦係数と等しい摩擦係数を有する摩擦補償部材が配置されていることが好ましい。

第２のセンサは、搬送経路上の幅方向中央から離れた位置に配置されることで用紙の縁の位置を検知するが、用紙がこのラインセンサに接触すると、摩擦力によって斜行するおそれがある。ここで、ラインセンサとは対称の位置に、ラインセンサと等しい摩擦係数の摩擦補償部材が配置されることで、用紙が摩擦力を均等に受け、斜行するおそれが低減する。また、この場合に、上記摩擦補償部材の用紙走行面は、上記搬送経路上の上記幅方向中央に対し、上記ラインセンサと対称の形状を有していることが好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置の生産性低下が抑えられ、かつ、用紙と画像とのアライメント性能が向上する。

以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の外観図である。

図１に示す画像形成装置１は、画像形成機構１０と、用紙搬送機構２０と、画像形成装置１全体の動作を制御する制御部３０と、用紙が収容される用紙トレイ４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）と、操作者の操作によって各種情報を入力するタッチパネル５０を備えている。

画像形成機構１０は、スキャナ１１、像担持体としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２を一様に帯電させる帯電器１３、静電潜像をトナー像に現像させる現像ユニット１４、トナー像を用紙に転写させる転写ユニット１５、用紙上にトナーを定着する定着ユニット１６、転写されなかった残留トナーを回収するクリーナ１７を備えており、電子写真方式により用紙に画像を形成する。外部から送信されてくる画像信号は、スキャナ１１が備えるレーザ出力部１１ａにおいて露光光による信号に変換され、ポリゴンミラー１１ｂ、ｆθレンズ１１ｃ、および反射レンズ１１ｄを介して、回転する円筒状の感光体ドラム１２に画像信号に基づいた静電潜像を形成させる。静電潜像の形成は、スキャナ１１が、感光体ドラム１２の表面を感光体ドラム１２の回転軸方向に露光光で走査することで行われる。静電潜像が現像ユニット１４によって現像されることでトナー像が得られる。トナーは、転写ユニット１５によって用紙搬送経路Ｒを搬送されてくる用紙に転写される。この後、感光体ドラム１２は、クリーナ１７により残留トナーが除去され、帯電器１３により帯電される。このようにして、感光体ドラム１２は、表面に画像を担持して循環移動する。一方、転写ユニット１５でトナーが転写された用紙は、定着ユニット１６で加圧および加熱され、トナー像が用紙上に定着する。

スキャナ１１による走査の方向は、用紙の搬送方向とは直角な用紙の幅方向と一致しているため、画像形成機構１０により形成される画像の幅方向における位置は、スキャナ１１により、露光光の走査タイミングが制御されることで、調整が自在となっている。

用紙搬送機構２０は、用紙トレイ４０ａ〜４０ｄに収容された用紙を取り出すピックアップロール２１ａ〜２１ｄ、取り出された用紙を捌く、捌きロール２２ａ〜２２ｄ、用紙のスキューを除去するスキュー除去部２５、用紙を転写ユニット１５から定着ユニット１６へ搬送する搬送ベルト２６、および、用紙を排出する排出ロール２７ａ，２７ｂを備えている。用紙トレイ４０ａ〜４０ｄに収容された用紙は、ピックアップロール２１ａ〜２１ｄ、捌きロール２２ａ〜２２ｄ、スキュー除去部２５、搬送ベルト２６、および、排出ロール２７ａ，２７ｂによって、画像形成機構１０を通過する用紙搬送経路Ｒ上を搬送される。また、用紙搬送機構２０には、画像が形成された用紙を反転して搬送する反転搬送ユニット２８、および、反転搬送された用紙を両面プリントのため再びスキュー除去部２５に搬送する再給紙部２９も備えられている。

スキュー除去部２５は、用紙搬送経路Ｒに沿って用紙をガイドするガイド部材２５１，２５２，２５３，２５４、ガイド部材２５１，２５２，２５３の間に用紙を送り込む搬送ロール２５５、および、用紙を転写ユニット１５に送り出すレジストレーションロール（以降、レジロールとも称する）２５６を備えている。ガイド部材２５１は、他のガイド部材２５２，２５３，２５４とは異なり、用紙搬送経路Ｒに対して一辺のみが固定された可動部材であり、図示しない弾性部材によって、別のガイド部材２５３に向かって付勢されている。レジストレーションロール２５６は、画像形成機構１０よりも用紙搬送方向上流側に配置されており、用紙を幅方向にシフトする用紙シフト部としても機能する。

用紙搬送経路Ｒ上のレジストレーションロール２５６よりも搬送方向上流側および搬送方向下流側には、用紙の搬送方向に平行な側縁であるサイドエッジの位置を測定する第１のセンサおよび第２のセンサが配置されている。以降、用紙のサイドエッジ位置を、用紙の搬送方向とは直角方向の位置として説明する。なお、スキュー除去部２５以外の部分にも、用紙搬送経路Ｒに沿って用紙をガイドする部材が配置されているが、これらの部材については図示を省略する。

制御部３０は、第１のセンサ２５７および第２のセンサ２５８を含む、各種センサからの信号を受信するとともに、画像形成装置１の各機構の動作を制御する。制御部３０は、いずれも図示しないが、プログラムに基づいて画像形成システムの全体の動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラムやテーブルが記憶されているＲＯＭ、ＣＰＵに一時的な記憶領域を提供するＲＡＭ、および制御部３０の外部とＣＰＵとの信号を中継するインターフェース回路を有している。制御部３０が提供する各種機能は、ＣＰＵによって実行されるプログラムに基づいて実現されている。制御部３０の機能については後述する。

図２は、図１に示すスキュー除去部を、画像形成装置の上方から見た概略構成を示す図である。第１のセンサ２５７および第２のセンサ２５８は、ともに複数の受光素子が一列に配置され、ポリカーボネート樹脂で覆われたＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅＤｅｖｉｃｅ）ラインセンサであり、搬送経路上の幅方向での中央Ｃから離れた位置に、受光素子の配置方向が用紙搬送方向Ｙとは直角になるように配置されている。用紙Ｐが搬送される経路を挟んで第１のセンサ２５７と対向する位置には、ガイド部材２５２が配置されており、また、第２のセンサ２５８と対向する位置には、ガイド部材２５４が配置されている。ガイド部材２５２，２５４は、ともに黒色のＡＢＳ樹脂製である。ここで、第１のセンサ２５７および第２のセンサ２５８と、ガイド部材２５２およびガイド部材２５４との間のギャップは、センサの感度を良好に維持しつつ、ギャップを通過する用紙の自由な移動が妨げられないよう、約０．５ｍｍから１．５ｍｍまでの範囲に保たれることが好ましい。第１のセンサ２５７および第２のセンサ２５８は、各受光素子が用紙に面しているか、あるいは、用紙が存在せずガイド部材２５２，２５４に面しているかを表す電気信号を出力する。これにより、用紙のサイドエッジ位置が検出される。出力される信号の詳細は後述する。また、搬送経路上の幅方向中央Ｃに対し、第２のラインセンサと対称の位置には摩擦補償部材２５９が配置されている。摩擦補償部材２５９は、第２のセンサ２５８と同じポリカーボネート樹脂製であり、ラインセンサと等しい摩擦係数を有している。また、摩擦補償部材２５９は、搬送される用紙に対向する面である用紙走行面が、幅方向中央Ｃに対し第２のラインセンサと対称の形状を有している。このため、第２のセンサ２５８の位置を通過する用紙は、幅方向中央Ｃに対し対称の位置に配置された第２のセンサ２５８および摩擦補償部材２５９の双方に接することで、均等な摩擦力を受ける。したがって、レジストレーションロール２５６の通過後の用紙のスキューが防止される。なお、ガイド部材２５２，２５４の材料としては、樹脂以外にも、例えば、黒ニッケルメッキ処理がされた金属であってもよい。また、第１のセンサ２５７および第２のセンサ２５８は、ＣＣＤ以外のフォトセンサで構成されたものであってもよく、また表面は、ポリカーボネート樹脂でなくＡＢＳ樹脂で覆われていてもよい、ただし、摩擦補償部材２５９は、第２のセンサ２５８の表面材料と同じ材料からなることが好ましい。

レジストレーションロール２５６は、回転駆動モータ２５６Ｒおよびシフトモータ２５６Ｓによって駆動される。回転駆動モータ２５６Ｒは、レジストレーションロール２５６を回転させることで用紙を搬送方向Ｙに搬送する。シフトモータ２５６Ｓは、レジストレーションロール自体を回転軸方向に移動することで、用紙を幅方向Ｘに移動する。このように、用紙のスキューを修正する機能と、用紙を幅方向に移動する機能とが、一対のロールによる簡単な構成で実現する。

図２に示すスキュー除去部２５では、搬送ロール２５５（図１参照）によって搬送されてきた用紙が、ガイド部材２５１，２５２にガイドされ、第１のセンサ２５７の上を通過して、レジストレーションロール２５６のニップ領域に突き当てられる。第１のセンサ２５７は、レジストレーションロール２５６に向かってくる用紙のサイドエッジ位置を検知する。レジストレーションロール２５６は、用紙が突き当てられた時点では回転が停止しているが、感光体ドラム１２（図１参照）上に静電潜像が形成されるタイミングに同期して回転を開始し、用紙を搬送方向Ｙに搬送する。用紙は第２のセンサ２５８の位置を通過し、転写ユニット１５に向けて搬送される。第２のセンサ２５８は、レジストレーションロール２５６から転写ユニット１５に向けて搬送される用紙のサイドエッジ位置を検知する。

図３は、スキュー除去部の用紙が搬送される様子を模式的に説明する図である。

図３のパート（ａ）に示すように、搬送ロール２５５によって搬送されてきた用紙は、ガイド部材２５１，２５２にガイドされ、搬送経路に沿ってレジストレーションロール２５６の方向へ進む。このときレジストレーションロール２５６は、回転を停止した状態である。図３のパート（ｂ）に示すように、レジストレーションロール２５６に用紙が突き当てられた後、搬送ロール２５５による搬送が継続されると、用紙のうちの搬送ロール２５５とレジストレーションロール２５６の間の部分の湾曲が増大し、ガイド部材２５１を外側へ押し出す。この増大した用紙の湾曲をループという。用紙がレジストレーションロール２５６に突き当てられ、ループが形成されることで、用紙の先端の縁がレジストレーションロール２５６に合わせられ、用紙のスキューが修正される。スキューが修正されるとき、用紙は幅方向に移動する。すなわち、レジストレーションロール２５６通過後の用紙のサイドエッジ位置は、レジストレーションロール２５６に突き当てられる前のサイドエッジ位置からずれる。本実施形態の画像形成装置１では、レジストレーションロール２５６通過後の用紙のサイドエッジ位置を第２のセンサ２５８（図２参照）で検知し、レジストレーションロール２５６が用紙を幅方向に移動することで、用紙のサイドエッジ位置を第１のセンサ２５７で検知した時点の位置に戻している。

図４は、図１に示す画像形成装置の機能ブロック図である。

制御部３０は、走査制御部３１、機構制御部３２、搬送制御部３３、サイドシフト制御部３４、画像位置調整部３５、および、モード切替部３６を備えている。また、制御部３０には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６０が外部接続されている。

画像位置調整部３５は、第１のセンサ２５７から、レジストレーションロール２５６に向かって搬送されてきた用紙のサイドエッジ位置を読み出し、サイドエッジ位置に基づいて、潜像書込位置を調整する。潜像書込位置は、用紙のサイドエッジ位置の値に、所定のマージン幅を加算することで得られる。

走査制御部３１は、パーソナルコンピュータ６０から送信されてくる画像信号に従って、スキャナ１１のレーザ出力部１１ａの動作を制御する。このとき、走査制御部３１は、画像位置調整部３５で調整された潜像形成位置に基づいてレーザ出力部１１ａの出力タイミングを制御することで、スキャナ１１による、画像信号に応じた露光光の走査タイミングを変化させ、調整された潜像形成位置に静電潜像を形成する。

機構制御部３２は、スキャナ１１以外の、画像形成機構１０の各部１２〜１７の動作を制御して、用紙に画像を形成させる。

サイドシフト制御部３４は、第１のセンサ２５７により測定された用紙の位置と第２のセンサ２５８により測定された用紙の位置との差に基づいて、シフトモータ２５６Ｓの駆動を制御する。これにより、レジストレーションロール２５６が、用紙を前記幅方向に移動する。具体的には、サイドシフト制御部３４は、シフトモータ２５６Ｓを駆動して、第１のセンサ２５７により測定された用紙の位置と第２のセンサ２５８により測定された用紙の位置との差分だけ、レジストレーションロール２５６を幅方向に移動する。これにより、用紙の位置が、第１のセンサ２５７により測定された時の用紙の位置に戻される。

搬送制御部３３は、シフトモータ２５６Ｓ以外の用紙搬送機構２０の動作を制御して、用紙を搬送させる。

モード切替部３６は、例えば、パーソナルコンピュータ６０から画像信号に付随して送信されてくる用紙種類や高速モード等のプリントモードの情報を得、これらの情報に応じて、用紙トレイ４０ａ〜４０ｄの中から用紙搬送機構２０に搬送させる用紙の用紙トレイを選択する。また、モード切替部３６は、用紙種類情報のうちの厚さ情報、およびプリントモードの情報に応じて、用紙位置と画像位置の調整のモードを、通常モード、高速モードおよび厚紙モードとで切り替える。なお、モード切替部３６は、モード切換えを、画像信号に付随して送信されてくる情報の他、操作者の操作によりタッチパネル５０から入力される情報に基づいて行うこともできる。

本実施形態の画像形成機構１０と、走査制御部３１と、機構制御部３２と、画像位置調整部３５の組合わせが、本発明にいう画像形成部の一例に相当する。また、シフトモータ２５６Ｓを含む用紙搬送機構２０と、サイドシフト制御部３４を含む搬送制御部３３との組合わせが、本発明にいう用紙搬送部の一例に相当する。

図５は、第１のセンサおよび第２のセンサから出力される信号波形の一例を示す図である。

第１のセンサ２５７および第２のセンサ２５８から出力される信号波形は、一列に配置された受光素子のそれぞれに対応するパルスの列からなる。レベルが比較的低いパルスは、対応する受光素子の位置に用紙が無いことを意味し、逆にレベルの高いパルスは、用紙が有ることを意味している。ここで、波形全体を見た場合に、パルスのレベルが上昇して略最大値となる直前のパルスを、用紙のサイドエッジ位置の検出基準とすることで、精確なサイドエッジ位置が検出される。例えば、図５に示す波形では、Ｘ_１に対応する位置が用紙のサイドエッジ位置として検出される。

図６は、図１に示す画像形成装置により用紙に画像が形成されていく様子を示す図である。

図６には、レジストレーションロール２５６、第１のセンサ２５７、第２のセンサ２５８、および感光体ドラム１２が、画像形成される用紙Ｐとともに示されている。図６には、感光体ドラム１２に形成された静電潜像がトナー像となって用紙Ｐに転写される様子がパート（ａ）からパート（ｅ）まで順を追って示されている。なお、用紙は、実際には、スキュー除去部２５（図３参照）内で湾曲しているが、図６においては図の見やすさのため、全体を水平にした状態で図示されている。

図６のパート（ａ）に示すように、レジストレーションロール２５６に向かって搬送されてくる用紙Ｐは、搬送途中でガイド部材や搬送ロールと接触して、幅方向の位置が標準的な位置からずれ、またスキューした状態となっている。

第１のセンサ２５７は、レジストレーションロール２５６に向かって搬送されてくる用紙Ｐのサイドエッジ位置Ｘ_１を検出する。画像位置調整部３５（図４参照）は、第１のセンサ２５７が検知したサイドエッジ位置Ｘ_１に所定のマージン幅Ｍを加算して潜像書込位置Ｍ＋Ｘ_１を算出する。

次に、図６のパート（ｂ）に示すように、走査制御部３１（図４参照）が、スキャナ１１（図１参照）に感光体ドラム１２表面を露光光で露光させて、静電潜像を形成させる。走査制御部３１は、画像位置調整部３５による算出結果に基づいて、スキャナ１１の走査のタイミングを制御し、潜像形成位置Ｍ＋Ｘ_１に静電潜像を形成させる。この一方、用紙Ｐは、レジストレーションロール２５６に突き当たり、ループが形成されることでスキューが除去される。スキューが除去される際には、用紙Ｐのサイドエッジ位置もずれる。

次に、図６のパート（ｃ）に示すように、レジストレーションロール２５６が、用紙Ｐを転写ユニット１５（図１参照）に送り込む。なお、レジストレーションロール２５６が用紙Ｐを転写ユニット１５に送り込むタイミングは、走査制御部３１によって感光体ドラム１２に静電潜像の形成が開始されるタイミングに同期しているため、画像は用紙Ｐの搬送方向Ｙにおける適切な位置に形成される。第２のセンサ２５８は、レジストレーションロール２５６が用紙Ｐの搬送を開始してから所定時間経過後、用紙Ｐのサイドエッジ位置Ｘ_２を測定する。

次に、サイドシフト制御部３４（図４参照）は、第２のセンサ２５８からサイドエッジ位置Ｘ_２を読出し、サイドエッジ位置Ｘ_１と、サイドエッジ位置Ｘ_２との差に基づいて、レジストレーションロール２５６に用紙Ｐを移動させる。具体的には、図６のパート（ｄ）に示すように、シフトモータ２５６Ｓを駆動して、サイドエッジ位置Ｘ_１と、サイドエッジ位置Ｘ_２との差分Ｘ_１―Ｘ_２だけレジストレーションロール２５６を幅方向に移動する。

この結果、図６のパート（ｅ）に示すように、用紙Ｐは、サイドエッジ位置がＸ_１となる位置に戻り、そして、サイドエッジ位置Ｘ_１に基づいて位置が調整されたトナー像が感光体ドラム１２から転写される。用紙Ｐ上のマージン幅Ｍの位置に画像が形成される。

このように、本実施形態の画像形成装置１では、スキャナ１１および走査制御部３１が、感光体ドラム１２表面での潜像書込位置Ｍ＋Ｘ_１を調整し、レジストレーションロール２５６がスキャナ１１での走査開始後における用紙Ｐの位置を調整する。用紙Ｐのサイドエッジ位置は、スキャナ１１が走査を開始した後、用紙がレジストレーションロール２５６に突き当てられてスキューが修正されるときにずれ易いが、このレジストレーションロール２５６が、第１のセンサに２５７おける用紙Ｐのサイドエッジ位置Ｘ_１と第２のセンサ２５８における用紙のサイドエッジ位置Ｘ_２との差に基づいて用紙を移動させるので、スキュー修正により生じた用紙の位置のずれ（Ｘ_２−Ｘ_１）が修正される。したがって、用紙と画像とのアライメント性能が向上する。また、トナー像が転写される直前の位置に用紙を搬送した後で待機させることもないので生産性の低下が抑えられる。また、用紙を搬送方向に直角に移動させると用紙に皺が生じたり用紙が斜行し易いが、本実施形態の画像形成装置１では、レジストレーションロール２５６は、スキャナ１１による静電潜像の形成開始後に生じるずれの微調整に対応するので、用紙に生じるストレスが低減される。

図７は、図１に示す画像形成装置での１枚分の用紙に画像形成する処理を説明するフローチャートである。

この処理では、まず、モード切替部３６が、用紙種類の情報に応じて用紙トレイ４０ａから用紙トレイ４０ｄのいずれかを選択するともに、画像形成される用紙が厚紙か否かを判別する（ステップＳ１１）。ここで、用紙の種類が普通紙よりも厚い厚紙の場合には、厚紙モードとしてステップＳ５１からの処理が実行される一方、普通紙の場合、モード切替部３６は続いて高速モードか否かを判別する（ステップＳ１２）。ここで、高速モードであると判別された場合、高速モードとしてステップＳ４１からの処理が実行される一方、通常モードと判別された場合、ステップＳ２１からの処理が実行される。ここで、通常モードが、本発明にいう第１のモードの一例に相当する。また、ステップＳ１１の判別を行うモード切替部３６が、本発明にいう第１の切替部の一例に相当し、ステップＳ１２の判別を行うモード切替部３６が、本発明にいう第３の切替部の一例に相当する。

通常モードでは、まず、搬送制御部３３が、用紙搬送機構２０に用紙の搬送を開始させる（ステップＳ２１）。具体的には、選択された用紙トレイに対応するピックアップロール２１ａ〜２１ｄ、捌きロール２２ａ〜２２ｄ、搬送ロール２５５を駆動して用紙を搬送する。搬送された用紙は、レジストレーションロール２５６に突き当てられてループが形成され、図６のパート（ｂ）に示すようにスキューが修正される。

続いて、第１のセンサ２５７が、用紙搬送経路Ｒを搬送されてきた用紙のサイドエッジ位置を検知し（ステップＳ２２）、画像位置調整部３５が、検知されたサイドエッジ位置に基づいて、潜像形成位置を決定する（ステップＳ２３）。次に、走査制御部３１が、決定された潜像形成位置に基づくタイミングで、スキャナ１１に露光光での走査をさせ、感光体ドラム１２上に静電潜像を形成させる。また、機構制御部３２が、スキャナ１１以外の画像形成機構１０を制御して、用紙への画像形成動作を行わせる（ステップＳ２４）。

この後、スキャナ１１に静電潜像を形成させるのに同期して、搬送制御部３３が、回転駆動モータ２５６Ｒを駆動して、レジストレーションロール２５６を回転駆動する（ステップＳ２５）。これにより、、図６のパート（ｃ）に示すように、用紙がレジストレーションロール２５６によって画像形成機構１０の転写ユニット１５に向けて搬送される。レジストレーションロール２５６による用紙の搬送開始から所定時間経過後、第２のセンサ２５８が、用紙のサイドエッジ位置を検知し（ステップＳ２６）、サイドシフト制御部３４が、第１のセンサ２５７および第２のセンサ２５８によって検知されたサイドエッジ位置から用紙のずれの量を算出し（ステップＳ２７）、算出したずれの量に基づいてシフトモータ２５６Ｓを駆動して、用紙を幅方向に移動する（ステップＳ２８）。これにより、、図６のパート（ｄ）に示すように、用紙は第１のセンサ２５７で検知されたサイドエッジ位置に戻され、転写ユニット１５に到達する。転写ユニット１５では、第１のセンサ２５７で検知されたサイドエッジ位置に基づく潜像形成位置に形成されたトナー像が用紙に転写され、転写されたトナー像は定着ユニット１６で用紙上に定着する。この後、レジストレーションロール２５６は回転を停止し（ステップＳ２９）、シフトモータ２５６Ｓが、レジストレーションロール２５６をホームポジションに戻す（ステップＳ３０）。

続いて、ステップＳ４１に続く高速モードでの処理について説明する。

高速モードは、本発明にいう第３のモードの一例に相当するものであり、レジストレーションロール２５６の移動による用紙の幅方向への移動は停止する。用紙と画像位置のアライメントは、第１のセンサ２５７により検知されたサイドエッジ位置に基づく潜像形成位置の調整により行われる。高速モードにおいては、通常モードのステップＳ２６からステップＳ２８までの処理およびステップＳ３０の処理が行われない点が、通常モードでの処理と異なる。ステップＳ４１からステップＳ４５までの処理およびステップＳ４６の処理は、上述したステップＳ２１からステップＳ２５までの処理、およびステップＳ２９の処理と同様である。ただし、高速モードでは、レジストレーションロール２５６による用紙の移動が停止するので、レジストレーションロール２５６による用紙の転写ユニット１５への搬送が高速化できる。したがって、画像形成装置１全体の生産性が向上する。

続いて、ステップＳ５１に続く厚紙モードでの処理について説明する。

厚紙モードでは、本発明にいう第３のモードの一例に相当する。厚紙へのトナーの転写には、通常用紙の場合よりも長い時間が必要とされるので、厚紙モードでは、画像形成機構１０および用紙搬送機構２０の処理速度は低く設定される。この厚紙モードでは、レジストレーションロール２５６よりも搬送方向下流側の第２のセンサ２５８が用紙の位置を検知し、この検知結果に基づいて画像位置調整部３５が走査開始位置を調整する。つまり、スキュー修正後のサイドエッジ位置に基づいて、潜像形成位置が調整される。厚紙モードでは、レジストレーションロール２５６によって用紙が転写ユニット１５に向けて搬送され（ステップＳ５１）、第２のセンサ２５８が、用紙のサイドエッジ位置を検知した後（ステップＳ５３）、第２のセンサ２５８により検知された用紙のサイドエッジ位置に基づいて、画像位置調整部３５が潜像形成位置を決定する（ステップＳ２３）。そして、感光体ドラム１２の潜像形成位置に静電潜像が形成される（ステップＳ５５）。厚紙モードでは、画像形成機構１０および用紙搬送機構２０の動作速度が低いので、走査開始後から用紙に画像が形成されるまでの間、用紙の待機時間が生じるものの、画像形成装置１の生産性に与える影響が小さい。また、用紙の幅方向への移動が行われないので、用紙に生じるストレスが通常モードよりもさらに低減される。また、潜像形成位置の調整は、用紙の移動による調整よりも精度が高いため、厚紙モードでは通常モードよりもアライメント性能が高い。

なお、上述の実施形態では、プリンタの例を説明したが、本発明の画像形成装置はプリンタのみに適用されるものではなく、例えば、複写機にも適用することができる。

また、上述の実施形態では、厚紙モードへのモードの切替えが、用紙の厚さの情報に基づいて行われたが、本発明は用紙の厚さに限らず、低速で画像形成を行う場合に厚紙モードへの切り替えを行うこととしてもよい。

また、上述の実施形態では、像担持体として感光体ドラム１２の例を説明したが、像担持体は表面に画像を担持して循環移動するものであればよく、例えば無端ベルト状に形成された感光体であってもよい。

本発明の一実施形態である画像形成装置の外観図である。図１に示すスキュー除去部を、画像形成装置の上方から見た概略構成を示す図である。スキュー除去部に用紙が搬送される様子を模式的に説明する図である。図１に示す画像形成装置の機能ブロック図である。第１のセンサおよび第２のセンサから出力される信号波形の一例を示す図である。図１に示す画像形成装置により用紙に画像が形成されていく様子を示す図である。図１に示す画像形成装置での１枚分の用紙に画像形成する処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１画像形成装置
１０画像形成機構
１１スキャナ
１２感光体ドラム（像担持体）
１４現像ユニット
１５転写ユニット
１６定着ユニット
２０用紙搬送機構
２５スキュー除去部
３１走査制御部
３２機構制御部
３３搬送制御部
３４サイドシフト制御部
３５画像位置調整部
３６モード切替部
２５６レジストレーションロール（用紙シフト部）
２５６Ｓシフトモータ
２５６Ｒ回転駆動モータ
２５７第１のセンサ
２５８第２のセンサ
２５９摩擦補償部材
Ｒ用紙搬送経路

Claims

表面に画像を担持して循環移動する像担持体を有し、該像担持体表面を該像担持体の移動方向とは直角方向に露光光で走査することで該像担持体表面に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーで現像してトナー像を得、該トナー像を搬送されてきた用紙上に最終的に転写および定着することにより該用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部を通過する用紙搬送経路上を用紙を搬送する用紙搬送部とを備え、
前記画像形成部が、該像担持体表面での、用紙の搬送方向とは直角な幅方向の潜像書込位置を調整することで該幅方向の画像形成位置を調整するものであり、
前記用紙搬送部が、前記画像形成部よりも前記用紙搬送方向上流側に配置され、前記画像形成部での走査開始後、前記用紙を該用紙の前記幅方向に移動することで該用紙の該幅方向での位置を調整する用紙シフト部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
この画像形成装置が、
前記用紙シフト部よりも前記搬送方向上流側に配置された、該用紙シフト部に向かって搬送されてきた用紙の前記幅方向の位置を測定する第１のセンサと、
前記用紙シフト部と前記画像形成部との間に設けられた、該画像形成部に向かって搬送されてきた用紙の前記幅方向の位置を測定する第２のセンサとを備え、
前記用紙シフト部が、用紙のスキューを修正するものであり、
前記画像形成部が、前記第１のセンサにより測定された用紙の位置に基づいて、該用紙上に形成する画像の前記幅方向の画像形成位置を調整するものであり、
前記用紙シフト部が、前記第１のセンサにより測定された前記用紙の位置と前記第２のセンサにより測定された該用紙の位置との差に基づいて、該用紙を前記幅方向に移動するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記用紙シフト部が、互いに接触してニップ領域を形成する一対のロールからなり、該ニップ領域に用紙が突き当てられることで該用紙のスキューを修正するレジストレーションロールであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記画像形成部が前記第１のセンサにより測定された用紙の位置に基づいて該用紙上に形成する画像の前記幅方向の画像形成位置を調整するとともに、前記用紙シフト部が前記第１のセンサおよび前記第２のセンサにより測定された用紙の位置の差に基づいて用紙を該用紙の幅方向に移動する第１のモードと、前記用紙シフト部による該用紙の移動は停止して、前記画像形成部が前記第２のセンサにより測定された用紙の位置に基づいて該用紙上に形成する画像の該幅方向の画像形成位置を調整する第２のモードとを切り替えて実行する第１の切替部とを備えたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記第１の切替部が、前記用紙の厚さを表す用紙厚さ情報を得、該用紙厚さ情報に基づいて、前記第１のモードと前記第２のモードとを切り替えるものであることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
前記画像形成部が前記第１のセンサにより測定された用紙の位置に基づいて該用紙上に形成する画像の前記幅方向の画像形成位置を調整するとともに、前記用紙シフト部が前記第１のセンサおよび前記第２のセンサにより測定された用紙の位置の差に基づいて用紙を該用紙の幅方向に移動する第１のモードと、前記用紙シフト部による該用紙の移動は停止して、前記画像形成部が前記第１のセンサにより測定された該用紙の位置に基づいて該用紙上に形成する画像の前記幅方向の画像形成位置を調整する第３のモードとを切り替えて実行する第２の切替部を備えたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記第２のセンサは、前記搬送経路上の前記幅方向中央から離れた位置に配置されたラインセンサであり、
前記搬送経路上の、前記幅方向中央に対し、前記ラインセンサと対称の位置には、前記ラインセンサの摩擦係数と等しい摩擦係数を有する摩擦補償部材が配置されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記摩擦補償部材の用紙走行面は、前記搬送経路上の前記幅方向中央に対し、前記ラインセンサと対称の形状を有していることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。