以下、図面を参照して本実施の形態を詳細に説明する。図1は、本実施の形態における画像形成装置1の全体構成を概略的に示す図である。図2は、本実施の形態における画像形成装置1の制御系の主要部を示す。
本実施の形態の画像形成装置1は、用紙Sとして長尺紙または非長尺紙を使用し、当該用紙Sに画像を形成する。
本実施の形態において、長尺紙は、一般に良く用いられるA4サイズ、A3サイズ等の用紙よりも搬送方向の長さが長い枚葉紙である。以下、単に「用紙」という場合、長尺紙および非長尺紙の両方が含まれ得る。
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。すなわち、画像形成装置1は、感光体ドラム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、トナー像を形成する。
また、画像形成装置1には、YMCKの4色に対応する感光体ドラム413を中間転写ベルト421の走行方向に直列配置し、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タンデム方式が採用されている。
図2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、および制御部100等を備える。
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。このとき、記憶部72に格納されている各種データが参照される。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。
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ー)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画像データを受信し、この画像データ(入力画像データ)に基づいて用紙にトナー像を形成させる。通信部71は、例えばLANカード等の通信制御カードで構成される。
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および原稿画像走査装置12(スキャナー)等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿D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は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Dの画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることができる。
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また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および操作部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。
画像処理部30は、入力画像データに対して、初期設定また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、記憶部72内の階調補正データ(階調補正テーブルLUT)に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部30は、入力画像データに対して、階調補正の他、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41Y、41M、41C、41K、中間転写ユニット42等を備える。
Y成分、M成分、C成分、K成分用の画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kは、同様の構成を有する。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。図1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は符号が省略されている。
画像形成ユニット41は、露光装置411、現像装置412、感光体ドラム413、帯電装置414、およびドラムクリーニング装置415等を備える。
感光体ドラム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による露光により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イト樹脂)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。
制御部100は、感光体ドラム413を回転させる駆動モーター(図示略)に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム413を一定の周速度(線速度)で回転させる。
帯電装置414は、光導電性を有する感光体ドラム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、感光体ドラム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。これにより、感光体ドラム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、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム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。
ドラムクリーニング装置415は、感光体ドラム413の表面に摺接されるクリーニング部材等を有する。ドラムクリーニング装置415は、一次転写後に感光体ドラム413の表面に残存する転写残トナーをクリーニングブレードによって除去する。
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1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、各色成分の感光体ドラム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が感光体ドラム413に圧接されることにより、感光体ドラム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バックアップローラー423B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S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。
中間転写ベルト421、バックアップローラー423Bおよび二次転写ローラー424により形成される二次転写ニップは、本発明の「転写部」に対応する。
一次転写ニップを中間転写ベルト421が通過する際、感光体ドラム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。
定着部60は、用紙の定着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。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。
用紙搬送部50は、給紙部51、排紙部52および搬送経路部53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51a〜51cには、坪量(剛度)やサイズ等に基づいて識別された用紙S(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。搬送経路部53は、レジストローラー対53aやループローラー53b等の複数の搬送ローラー、用紙の両面に画像形成するための両面搬送経路等を有する。レジストローラー対53aは、本発明の「用紙搬送部材」に対応する。
レジストローラー対53aは、制御部100の制御の下、用紙Sの幅方向における位置を補正する。具体的には、レジストローラー対53aのニップに用紙Sが挟持されると、レジストローラー対53aが幅方向に移動して用紙Sを移動させるレジスト揺動の制御が行われることにより、用紙Sの幅方向における位置が補正される。かかるレジスト揺動の制御内容については後述する。
ループローラー53bは、搬送方向におけるレジストローラー対53aの上流側に配置されたローラー対である。ループローラー53bは、制御部100の制御の下、レジストローラー対53aとの間で用紙Sにループを形成するように回転することによって、用紙Sの曲がりを補正する。
レジストローラー対53aは、用紙Sの幅方向における位置を補正した後、当該用紙Sがレジストローラー対53aを通過し終わる前、すなわち用紙Sの搬送途中で離間して、移動する前の位置に戻される。そして、レジストローラー対53aは、用紙Sの後端が通過した後、再度圧着される。
また、レジストローラー対53aにおける用紙Sの搬送速度は、制御部100の制御の下、バックアップローラー423Bと二次転写ローラー424とにより形成される二次転写ニップにおける用紙Sの搬送速度よりも速く設定される。
用紙搬送方向におけるレジストローラー対53aの下流側で二次転写ニップの上流側には、ラインセンサー54が配置されている。ラインセンサー54は、光電変換素子をライン状に配置したセンサーであり、用紙Sの幅方向の一方の端部(以下、側端という)を検出して、用紙Sの片寄り(基準位置からのずれ)を検知する役割を担う。
給紙トレイユニット51a〜51cに収容されている用紙Sは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部53により画像形成部40に搬送される。このとき、レジストローラー対53aにより、給紙された用紙Sの傾きが補正(スキュー補正)されるとともに搬送タイミングが調整される。
そして、画像形成部40において、中間転写ベルト421のトナー像が用紙Sの一方の面に一括して二次転写され、定着部60において定着工程が施される。画像形成された用紙S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。なお、両面印刷時には、第一面への画像形成が行われた用紙Sは、両面搬送経路を通って表裏が反転された後、第二面にトナー像が二次転写および定着された後、排紙部52により機外に排紙される。
ところで、画像形成装置1では、レジストローラー対53aから二次転写ニップを経て定着ニップに至るまでのアライメントのずれによって、用紙の搬送方向が副走査方向に曲がってしまう現象(副走査曲がり)が発生する問題がある。かかる副走査曲がりは、上記のアライメントのずれの他、耐久等によりローラーの用紙幅方向(副走査方向)における両端の径に差異がある場合にも発生しやすい。また、搬送方向のサイズが長い長尺紙は、上記の影響を受けやすいため、副走査曲がりが顕著に発生する(図3A参照)。かかる副走査曲がりは転写部で転写される画像のずれや歪み等による画像不良を引き起こすことから、副走査曲がりを抑制する技術が求められている。
かかる問題に対して、従来は、ラインセンサー54によって検知される用紙Sの側端の位置を監視し、かかる側端の位置ずれが生じた場合にレジストローラー対53aを揺動させるレジスト揺動制御を行っていた。また、従来のレジスト揺動制御では、用紙Sの先端が転写部に突入する前にレジストローラー対53aを揺動させる制御に主眼が置かれていた。かかる従来のレジスト揺動制御について、図3を参照して説明する。
図3(図3AおよびB)は、用紙Sとして長尺紙を搬送する場合の従来のレジスト揺動の制御を説明する図であり、用紙の搬送方向を矢印Yで、ラインセンサー54で検知される用紙Sの基準端の位置を点線で、レジストローラー対53aの揺動方向を矢印Xで、各々示す。また、用紙Sから離間状態にあるローラーを点線で示している。
図3Aは、二次転写ニップを形成するバックアップローラー423Bの上流側で用紙S(長尺紙)が全体的に右側(奥側)にずれた状態で搬送されている例を示す。この場合、制御部100は、用紙Sにおける側端のずれ方向およびずれ量をラインセンサー54の出力信号から検知し、かかる検知結果から、レジストローラー対53aの揺動方向および量を算出する。そして、制御部100は、かかる算出値に従って、図3Bに示すように、レジストローラー対53aを用紙搬送方向Yと直交するX方向に揺動させる制御を行う。
また、制御部100は、かかるレジスト揺動制御を行うために、搬送方向におけるレジストローラー対53aの上流側のローラー(図3の例ではループローラー53b)を用紙Sから離間させるように制御する。したがって、レジストローラー対53aの揺動が行われる前後の時期において、用紙Sは、レジストローラー対53aのみによって搬送される。
他方、従来のレジスト揺動制御では、用紙Sの先端が二次転写ニップに突入する前にのみレジストローラー対53aの揺動動作が行われるため、かかるレジスト揺動後に用紙Sの副走査曲がり(斜行等)が発生すると、画像のずれや歪み等が発生する問題がある。特に、長尺紙においては、用紙Sの長さが長くなるほど、この問題が顕著になる。
また、上述した用紙Sの傾斜(斜行)をレジストローラー対53aによってスキュー補正する場合、用紙Sの先端側は補正されるが、長尺紙の場合、用紙後端の傾斜まで補正することができないため、先端側と後端側で歪みが残り、副走査曲がりが発生しやすくなる。
かかる問題に対処するため、用紙S(長尺紙)の先端が二次転写ニップに突入した後にレジスト揺動を繰り返し行うことも考えられる。
しかしながら、従来のレジスト揺動の制御では、基本的に、用紙Sの側端の基準位置からのずれ(位置ずれの方向および量)をラインセンサー54で検知し、該検知結果からレジストローラー対53aの揺動方向および揺動量の値を決定し、該決定された方向および揺動量でレジストローラー対53aを揺動していた。このため、従来のレジスト揺動の制御では、揺動の停止時に用紙Sの側端が基準位置からずれる場合があった。
特に、用紙Sの搬送方向のサイズが長い場合、レジストローラー対53aが揺動する際に、その下流側の二次転写ニップや定着部材、さらには上流側の離間機構を備えていない他の搬送ローラー(オプション装置の給紙ローラーなど)が当該用紙に当接ないし圧着している場合がある。このような場合、ラインセンサー54で検知された用紙Sの側端のずれ量だけレジストローラー対53aを揺動させる従来のレジスト揺動の制御では、揺動量の過不足が発生しやすい。
かかる問題点に鑑みて、本実施の形態では、用紙Sの搬送方向の長さが予め設定された値(所定値)以下の場合には、上述した従来と同様のレジスト揺動制御を行い、用紙Sの搬送方向の長さが所定値を越える場合には、以下のレジスト揺動制御(停止制御)を行う。すなわち、制御部100は、ラインセンサー54による用紙Sの側端のずれ方向の検知結果に基づいて、用紙Sの側端が目標位置に向かう方向にレジストローラー対53aの揺動を開始した後、ラインセンサー54の検出結果に基づいて、用紙Sの端部が目標位置に到達すると当該揺動を停止させる。
すなわち、かかるレジスト揺動では、ラインセンサー54を主としてレジストローラー対53aの揺動停止のために使用し、揺動開始前はラインセンサー54を通じて用紙Sの位置ずれ方向を求めるだけで揺動量の算出を行わない。
また、用紙Sの搬送方向の長さに関し、所定値を越える場合とは、機内の給紙トレイユニット51a〜51cに収容できず、オプション装置として画像形成装置1に接続される、図示しない給紙装置の給紙トレイにも収容できない長さを有する場合である。例えば、用紙Sの搬送方向のサイズが487.7mmを越える場合が挙げられる。このようなサイズの長尺紙は、かかる長尺紙専用の給紙装置(図示せず)が画像形成装置1に接続されることによって、給紙可能になる。
或いは、用紙Sの搬送方向の長さに関し、所定値を越える場合とは、レジストローラー対53aの位置から、搬送方向におけるレジストローラー対53aの上流にあり、圧着離間機構が無く用紙に対して常時圧着するローラーまでの距離以上の長さを有する場合である。
用紙Sの搬送方向の長さが所定値(例えば487.7mm)を越える長尺紙の場合の本実施の形態におけるレジスト揺動制御の概要について、図4(4A〜4D)および図5を参照して説明する。
印刷ジョブの実行時に、用紙S(長尺紙)は、上述のように例えば長尺紙専用の給紙装置から画像形成装置1に給紙され、搬送経路部53を通ってレジストローラー対53a、二次転写ニップへと順次搬送される。ここで、図4Aは、ラインセンサー54によって用紙Sの側端位置を検知可能な状態になり、かつ、用紙Sの側端が右側に位置ずれしている場合を例示している。また、図中に破線で示すように、レジスト揺動動作に先立って、ループローラー53bは用紙Sから離間される。
図4Bは、レジストローラー対53aの揺動可能な方向を示す。図4B中に矢印X1およびX2で示すように、レジストローラー対53aは、用紙搬送方向となる矢印Y方向と直交する幅方向(左右両方向)に移動可能な設定とされる。
本実施の形態では、制御部100は、ラインセンサー54を稼働させて、基準位置(目標位置)とラインセンサー54の出力信号が示す用紙Sの側端位置とを比較して、用紙Sの側端の位置ずれの方向を判別する。かかる判別結果に基づき、制御部100は、用紙Sの側端が目標位置に向かう方向にレジストローラー対53aを揺動させるように揺動開始の制御を行う。図4Aおよび4Bに示す例では、用紙Sの側端が点線で示す目標位置に対して右側にずれていることから、レジストローラー対53aは、図4Cに示すように、矢印X1(左)方向に揺動開始するように制御される。続いて、制御部100は、当該揺動開始後におけるラインセンサー54の検出結果に基づいて、用紙Sの側端が目標位置に到達すると当該揺動を停止させる。
かかる揺動開始時の制御内容を、図5(図5AおよびB)を参照してより詳細に説明する。図中、レジストローラー対53aの揺動動作用に出力される制御信号と、ラインセンサー54に出力される制御信号とを時系列で示している。
レジストローラー対53aの揺動開始に先立って、制御部100は、ラインセンサー54をオンの状態とし、ラインセンサー54の出力信号から用紙Sの位置ずれの方向(ずれ方向)を判別する。そして、制御部100は、かかる判別結果から、用紙Sの側端が目標位置に向かう方向すなわち位置ずれを解消する方向にレジストローラー対53aを揺動(幅方向に移動)させるように、レジストローラー対53aを左右のいずれか一方にのみ揺動させる。例えば、制御部100は、レジストローラー対53aを左方向(図4Bの矢印X1方向)に揺動させる場合は図5A中に示す立ち下がりの制御信号を出力し、右方向(図4Bの矢印X2方向)に揺動させる場合は図5A中に示す立ち上がりの制御信号を出力する。
かかるレジストローラー対53aの揺動開始に際して、制御部100は、用紙Sのずれ方向さえ判別出来ればよく、用紙Sのずれ量ひいてはレジストローラー対53aの揺動量の算出を行う必要はない。したがって、本実施の形態によれば、従来の制御手法と比較して、ラインセンサー54による検出からレジストローラー対53aの揺動開始までの時間(タイムラグ)を短くすることができる。
図4Cに示す例では、用紙Sの側端が目標位置から右方向にずれていることから、制御部100は、図5Bに示すように、レジストローラー対53aが左方向(矢印X1方向)に揺動を開始するように立ち上がりの制御信号を出力する。この後、制御部100は、再びラインセンサー54を稼働させて、用紙Sの側端が目標位置に到達するとレジストローラー対53aの当該揺動を停止させる。
他方、図4Dに示す例では、用紙Sの側端が目標位置から左方向にずれていることから、制御部100は、レジストローラー対53aを右方向(矢印X2方向)に揺動を開始するように立ち下がりの制御信号を出力する。この後、制御部100は、再びラインセンサー54を稼働させて、用紙Sの側端が目標位置に到達するとレジストローラー対53aの当該揺動を停止させる。
なお、説明の便宜上、図4では用紙Sの先端が二次転写ニップに突入する前に揺動動作の開始および停止を行っている図を示した。他方、実際の長尺紙の搬送では、用紙Sの先端が二次転写ニップに入った後の副走査曲がり(位置ずれ)が特に問題となる場合が多い。すなわち、用紙Sの先端が二次転写ニップに入った後は、レジストローラー対53aの上流側および下流側の両方で用紙Sが搬送部材に押圧されるため、用紙Sの先端が二次転写ニップに突入する前よりも、レジスト揺動動作における誤差が生じやすくなる。
したがって、本実施の形態では、用紙Sの搬送方向の長さが上述の所定値を越える場合、図4等で上述したレジスト揺動制御を、基本的には用紙Sの先端が二次転写ニップに入った後に実行する。なお、用紙Sの先端が二次転写ニップに突入する前は、かかるレジスト揺動制御を行っても構わないが、基本的には上述した従来手法による制御、すなわちラインセンサー54の検知結果に基づく揺動量でレジストローラー対53aを揺動させる制御を行えばよい。
また、用紙Sの搬送方向の長さが上述の所定値以下の場合、図示しないユーザー選択画面等を通じて、図4等で上述したレジスト揺動制御を行うように選択できるようにしてもよい。或いは、用紙Sの種類(坪量など)により、かかるレジスト揺動制御を行うか否かを制御部100で決定してもよい。
以下、図6に示すタイミングチャートを参照して、本実施の形態のレジスト揺動制御における揺動停止時の基本的な制御手法を、従来の制御手法と対比して説明する。ここで、図6Aは、従来の制御手法によるレジスト揺動制御の信号シーケンスの例を、図6Bは本実施の形態のレジスト揺動制御における信号シーケンスの例を、各々示す。図示の例では、信号の立ち上がった状態がオンとなる。すなわち、揺動オンの間はレジストローラー対53aが幅方向に移動しており、ラインセンサー54がオンの間は用紙Sの側端が検知されている。
従来のレジスト揺動制御では、印刷ジョブが開始すると、用紙Sが二次転写ニップに向けて搬送され、用紙Sの先端がラインセンサー54の位置を通過した後に、該用紙Sの側端部の位置(位置ずれ)がラインセンサー54によって検知可能となる。したがって、制御部100は、かかる検知結果からレジストローラー対53aの揺動量すなわち揺動方向および移動量を算出し(図6A参照)、かかる算出結果に従ってレジストローラー対53aを用紙幅方向に移動および停止させるレジスト揺動の制御を行う。
すなわち、図6Aに示すように、従来のレジスト揺動制御では、ラインセンサー54による位置ずれの検知時からレジストローラー対53aの揺動開始時までの、図中に両矢印で示す期間にレジストローラー対53aの揺動量が算出され、かかる算出後にレジストローラー対53aの揺動が開始されていた。そして、制御部100は、該算出された揺動量での移動が終わるタイミングで、レジストローラー対53aの揺動を停止させる制御(図6A参照)を行っていた。言い換えると、従来のレジスト揺動制御では、ラインセンサー54による用紙Sの側端の検知結果を、レジストローラー対53aの揺動方向と揺動量の決定のために利用していた。
このため、従来のレジスト揺動制御では、図6A中に両矢印で示すように、ラインセンサー54による検知時からレジストローラー対53aの揺動開始時までの間、レジストローラー対53aの揺動量を算出する処理時間によるタイムラグが発生する。そして、このタイムラグが大きくなるほど、測定時の位置ずれ量と揺動開始時の位置ずれ量との間に差異(誤差)が発生しやすくなり、レジストローラー対53aの移動の停止時に用紙Sの側端が正しい位置(図3および図4の点線参照)からずれやすくなる問題がある。
また、従来のレジスト揺動制御では、レジストローラー対53aの揺動開始時(図6A参照)には、既にレジストローラー対53aの揺動量(幅方向の移動量)が決定された状態にある。このため、用紙Sの先端または後端側がレジストローラー対53a以外のローラー等によっても押圧されるような搬送方向長さが長い長尺紙を通紙する場合、揺動動作中に用紙Sがレジストローラー対53aに対してスリップして、当該決定された揺動量では位置ずれを解消できない事例も発生する。
このように、ラインセンサー54をレジストローラー対53aの揺動量算出および揺動開始のために使用する従来のレジスト揺動制御によれば、レジストローラー対53aの揺動停止時(図6A参照)に、用紙Sの側端が正しい位置と一致しない場合があった。特に、従来のレジスト揺動制御では、用紙Sとして長尺紙を搬送する場合に誤差が発生しやすかった。
これに対して、本実施の形態のレジスト揺動制御では、ラインセンサー54をレジストローラー対53aの揺動停止の際にも使用し、揺動開始前にはラインセンサー54を通じて用紙Sの位置ずれ方向を判別するだけで揺動量の算出を行わないことから、レジスト揺動における上記のような誤差を大幅に減少することができる。
次に、図6Bを参照して、本実施の形態におけるレジストローラー対53aの揺動停止の制御内容を詳述する。図6Bに示すように、本実施の形態では、用紙Sの側端が目標位置(図4A中の点線参照)と一致するタイミングで、レジストローラー対53aの揺動(幅方向への移動)を停止する制御を行う。図6Bでは、レジストローラー対53aの揺動開始後にラインセンサー54による用紙Sの側端の検知(センシング)を一定周期で複数回行い、3回目のセンシングで用紙Sの側端が目標位置に一致してレジストローラー対53aが停止される場合を例示した。他の制御例として、制御部100は、1回目のセンシング結果から用紙Sの側端が目標位置に到達するタイミングを算出(予測)し、予測されたタイミングで2回目のセンシングを行ってもよい。あるいは、制御部100は、2回目のセンシングも省略して、予測されたタイミングでレジストローラー対53aの移動(揺動動作)を停止させてもよい。このような停止の制御とすることにより、ラインセンサー54の稼働回数を減らして寿命を延ばすことができる。
このように、ラインセンサー54の検知信号をレジストローラー対53aの揺動停止用としても利用する本実施の形態によれば、用紙Sの側端が目標位置と一致するようにレジストローラー対53aの移動を停止することができる。かかる制御により、レジスト揺動の揺動停止時における上述のような誤差を大幅に減少することができる。
他方、用紙Sの種類や装置の設置環境等によっては、用紙Sの位置ずれの方向(換言すると用紙Sの挙動)が予測できない場合があり得る。そこで、本実施の形態では、制御部100は、レジストローラー対53aの揺動開始に先立って、ラインセンサー54の検知信号から用紙Sの目標位置に対するずれ方向を判別し、揺動開始時にレジストローラー対53aが用紙位置ずれを直す方向と逆方向に揺動することを防止ないし禁止している。すなわち、幅方向の両方に揺動可能なレジストローラー対53aを備えた構成において、制御部100は、揺動開始に先立つラインセンサー54の検知信号から、レジストローラー対53aを上記逆方向には動かさない(揺動させない)ことを決定し、用紙位置ずれを直す方向のみにレジストローラー対53aを揺動させる制御を行う。このような制御を行うことにより、用紙Sの側端を目標位置に迅速に到達させることができる。
次に、搬送方向のサイズが所定値(487.7mm)を越える用紙S(長尺紙)を搬送する場合の本実施の形態におけるレジスト揺動の制御を、図7(図7A、7B)を参照して説明する。図中、用紙の搬送方向を矢印Yで、ラインセンサー54で検知される用紙の基準端の位置を点線で、レジストローラー対53aの揺動方向を矢印Xで、各々示す。また、この例では、図1に示す画像形成装置1に対して、図示しないオプション装置としての給紙装置が接続されている場合を仮定し、レジストローラー対53aの上流側に、かかる給紙装置の給紙ローラー500が配置されている。
上述したように、従来のレジスト揺動では、レジストローラー対53aの上流側にあるループローラー53bなどの他のローラーは離間するように制御される。言い換えると、従来のレジスト揺動制御では、レジストローラー対53aのみが用紙Sに圧接され、スラスト抵抗を無くした状態でレジストローラー対53aが揺動していた。他方、搬送方向の長さが長い用紙S(長尺紙)では、用紙先端側がレジストローラー対53aに挟まれているときに、図7Aおよび図7Bに示すように、用紙後端側は給紙ローラー500などの他の用紙搬送部材に圧着されている場合があり、このような場合には用紙後端側の位置補正を行うことができない。
本実施の形態のレジスト揺動制御は、このように用紙Sがレジストローラー対53aの上流および下流の複数のローラーに押圧されている状態であっても、用紙Sの側端を目標値すなわち基準位置に合わせることができるので、このような場合に特に有効になる。したがって、本実施の形態における特徴的なレジスト揺動制御は、図7Aおよび図7Bに示すように、用紙Sの先端がバックアップローラー423B等により形成される二次転写ニップに入った後に行うようにするとよい。
すなわち、制御部100は、用紙Sの先端が二次転写ニップに入ると、ラインセンサー54の検知信号に基づいて、レジストローラー対53aの揺動すなわち幅方向への移動を開始する。
具体的には、図5Aに示す例では、用紙Sの搬送方向における先端側以外の部位が左にずれている場合を示しており、かかる用紙Sのずれ(ずれ方向)は、側端位置のずれとしてラインセンサー54によって検知することができる。
他方、機器毎の固有の癖などにより、用紙Sのずれ始めるタイミングが予め分かっている(予測できる)場合には、レジストローラー対53aを揺動させるタイミング(言い換えると、用紙Sの搬送方向における位置、以下「揺動ポイント」と称する。)を、プリセット値として予め定めておくとよい。あるいは、プリセット値として、揺動開始のためにラインセンサー54による用紙Sの位置ずれ方向を検知するタイミングを規定してもよい。
ここで、プリセット値は、用紙Sが二次転写ニップに突入された後から当該用紙Sがレジストニップを抜けるまでの、レジストローラー対53aの揺動タイミングを設定するための値であって、かかる揺動タイミングは一枚の用紙Sに対して複数設定されることができる。一枚の用紙Sに対して揺動タイミングが複数設定される場合、各タイミング間のインターバルは任意に設定されることができる。
本実施の形態では、プリセット値をこのような構成とすることにより、1枚の用紙Sに対するレジストローラー対53aの揺動開始タイミングおよび揺動数(揺動ポイントの数)を自由に設定することができる。
さらに、プリセット値は、レジストローラー対53aの移動速度を示す値を含めてもよい。かかる移動速度の値は、揺動タイミング(揺動ポイント)毎に規定され得る。
本実施の形態において、プリセット値は、レジストローラー対53aを左右両方向への揺動を許可するための値であり、一方、各揺動ポイントにおける揺動動作では、上述のように、制御部100により、用紙位置ずれを直す方向にのみレジストローラー対53aが揺動するように制御される。言い換えると、各揺動ポイントにおける揺動動作において、制御部100は、用紙位置ずれを直す方向と逆方向にレジストローラー対53aを揺動させないように決定する。すなわち、各揺動ポイントにおける揺動動作において、用紙位置ずれを直す方向とは逆方向にレジストローラー対53aを揺動することが禁止される。
他方、印刷ジョブ実行時における画像形成条件、例えば画像形成装置1の周囲の環境や使用する用紙Sの種類等が異なる場合、用紙Sの副走査曲がりが発生するタイミングが異なるケースが発生し得る。このような場合、レジストローラー対53aの揺動開始のタイミングや各揺動の時間間隔(インターバル)を画一的に適用すると、誤差が発生する、すなわち副走査曲がりの発生に対して揺動の開始時期が遅れるおそれ、或いはこの逆となるおそれがある。言い換えると、レジストローラー対53aにおける揺動の好ましいタイミングは、画像形成条件によって異なって来るものと考えられる。
したがって、制御部100は、レジストローラー対53aの揺動を行うタイミングを、画像形成条件に応じて変えるようにするとよい。例えば、制御部100は、プリセット値によって規定されたレジストローラー対53aの揺動開始のタイミングや各々の揺動間のインターバルを変えるように、プリセット値を補正する。この場合、制御部100は、プリセット値に、画像形成条件に応じた補正値または補正係数(比率)を加算または乗算して、プリセット値に変更を加え、当該変更されたプリセット値を用いてレジスト揺動の制御を行う。
ここで、画像形成条件としては、用紙Sの種類(例えば、長さ、幅、表面の光沢度、坪量(剛度)、など)、画像形成装置1の周囲の環境(典型的には温湿度条件)、カバレッジ(印字率)、両面印刷時における印刷面(第1面か第2面か)など、種々の条件が挙げられる。これを考慮すると、上記の補正値や補正係数は、各条件に応じた個々のテーブルに登録しておくとよい。この場合、制御部100は、印刷ジョブの実行時に用紙Sの種類等を特定して、対応するテーブルの補正値や補正係数を読み出してプリセット値に変更を加え、当該変更されたプリセット値を用いてレジスト揺動の制御を行う。
或いは、揺動開始のタイミングや各々の揺動間のインターバルを、画像形成条件に応じた各々のプリセット値として予め規定しておいてもよい。ここで、上記のように画像形成条件が多岐に亘ることに鑑みると、プリセット値は、これら各条件に応じた個々のテーブルに登録しておくとよい。この場合、制御部100は、印刷ジョブの実行時に用紙Sの種類等を特定して、対応するテーブルのプリセット値を読み出してレジスト揺動の制御を行う。
以下、画像形成装置1におけるレジストローラー対53aひいては用紙Sの揺動制御に関する動作の一例について、図8のフローチャートを参照して説明する。図示の例では、プリセット値を用いてレジストローラー対53aの揺動を開始する構成例を前提とする。また、図示のフローチャートは、用紙Sの搬送方向のサイズが487.7mmを越える長尺紙の場合であり、上述した長尺紙専用の給紙装置が画像形成装置1に接続されている場合の印刷ジョブの実行において、画像形成される用紙Sの一枚毎に実行される。
印刷ジョブの実行時に、制御部100は、印刷ジョブのユーザー設定情報から、印刷しようとする用紙Sの種類(長さ、幅、光沢度、坪量(剛度)、など)の情報を取得する(ステップS100)。
ステップS120において、制御部100は、取得された画像形成条件(この例では用紙の種類)に対応するテーブルに登録されているプリセット値を読み出して、各揺動ポイントにおけるレジストローラー対53aの揺動開始の時期を設定する。
続いて、制御部100は、用紙Sが二次転写ニップに突入するまで待機し(ステップS140、NO)、用紙Sが二次転写ニップに突入すると(ステップS140、YES)、ステップS160に移行する。
ステップS160において、制御部100は、プリセット値に基づくタイミング、例えばステップS120で設定された揺動開始時期の直前のタイミングで、ラインセンサー54を稼働させて、用紙Sの側端を検知する。続くステップS180において、制御部100は、ラインセンサー54の出力信号から、基準位置(目標位置)に対する用紙Sの側端の位置ずれの有無を判定する。制御部100は、用紙Sの側端が基準位置(目標位置)に対してずれている(ステップS180、YES)と判定した場合、用紙Sの側端のずれ方向の判別を行って(ステップS190)、ステップS200に移行する。他方、制御部100は、用紙Sの側端が基準位置(目標位置)に対してずれていない(ステップS180、NO)と判定した場合、ステップS280に処理をスキップする。
ステップS200において、制御部100は、用紙Sの側端が目標位置に近づく方向にのみレジストローラー対53aを揺動させるように、レジストローラー対53aの揺動(幅方向の一方への移動)を開始する制御を行う。かかる制御により、二次転写ニップに突入した用紙Sに対して、プリセット値に基づくタイミングでレジストローラー対53aが左右いずれか一方に揺動し、かかる揺動とともに用紙Sが幅方向に揺動する。
また、このとき、当該用紙S(長尺紙)の先端側は、二次転写ニップに挟持されて、トナー画像が形成されながら搬送され、かかる長尺紙の後端側は、長尺紙オプション装置における給紙装置の給紙ローラー500により押圧されながら搬送されている(図7A参照)。
続いて、制御部100は、再びラインセンサー54を稼働させて用紙Sの側端の位置の検知を開始し(ステップS220)、用紙Sの側端が目標位置(図7中の点線参照)に到達したか否かを判定する(ステップS240)。そして、制御部100は、用紙Sの側端が目標位値に到達したと判定されるまで当該位置検知を続行し(ステップS240のNOおよびS220)、用紙Sの側端が目標位値に到達した(図7B参照)と判定されると(ステップS240でYES)、ステップS260に移行する。
ステップS260において、制御部100は、当該揺動を停止するようにレジストローラー対53aを制御する。かかる停止の制御により、用紙Sの側端を目標位置(基準位置)に正確に合わせることができ、用紙の副走査曲がりが従来よりも正確に矯正される。
続いて、制御部100は、次の揺動ポイントがあるか否かを判定し(ステップS280)、次の揺動ポイントがある場合(ステップS280、YES)、ステップS160に戻り、上述したステップS160〜ステップS260の処理を繰り返す。
したがって、上述のように、用紙Sに対して複数の揺動ポイントが設定されている場合には、レジストローラー対53aの目標位置に近づく方向への揺動の開始および停止の制御が複数回行われる。
他方、制御部100は、次の揺動ポイントがないと判定した場合(ステップS280、NO)、ステップS300に移行する。
ステップS300において、制御部100は、印刷ジョブが終了したか否かについて判定する。かかる判定の結果、印刷ジョブが終了していない場合(ステップS300、NO)、制御部100は、ステップS100に戻り、次の用紙Sに対するレジストローラー対53aの揺動制御および画像形成等の印刷処理を行う。他方、印刷ジョブが終了した場合(ステップS300、YES)、制御部100は、上述した一連の処理を終了する。
以上、詳細に説明したように、本実施の形態によれば、アライメントのずれや各ローラーの幅方向における径の差などに起因する用紙Sの副走査曲りを補正することが出来、ひいては、副走査方曲がりに起因する画像ずれ等の発生を防止することができる。また、ラインセンサー54による用紙Sの側端の検知結果に基づいてレジストローラー対53aの揺動停止の制御を行う本実施の形態によれば、従来のレジスト揺動制御と比較して、用紙の副走査曲がりをより正しく矯正することができる。
また、左右両方向への揺動を可能としつつ、用紙Sの側端のずれ方向の検知結果に基づいてレジストローラー対53aをいずれか一方向にのみ揺動させる制御を行う本実施の形態によれば、用紙Sが左右のどちらに位置ずれした場合であっても、用紙Sの側端を目標位置に迅速に到達させることができる。
上述した実施の形態では、中間転写ベルト421を用いて印刷する画像を用紙Sに二次的に転写させる転写部を備えた画像形成装置の例を説明した。他方、上記実施の形態は、印刷する画像を用紙Sに一次的に転写させる転写方式の画像形成装置(例えばモノクロプリンタなど)に対しても、同様に適用されることができる。
上述した実施の形態では、二次転写ニップの上流側に設けられ制御部100により揺動制御される用紙搬送部材がレジストローラー対53aである場合を説明した。他の例として、用紙搬送部材は、例えば、レジストローラー対53a以外のローラー、用紙搬送ガイド、などが付加的または代替的に適用されることができる。
上述した実施の形態では、用紙Sとして枚葉紙を使用する場合を説明した。他方、上記実施の形態は、ロール紙に対しても同様に適用することができる。
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。