特開 2024-171277 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024171277

(43)【公開日】2024-12-11

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 11/42 20060101AFI20241204BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20241204BHJP

   B65H 9/00 20060101ALI20241204BHJP

【ＦＩ】

B41J11/42

G03G15/00 450

B65H9/00 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023088267

(22)【出願日】2023-05-29

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100223941

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 佳子

(74)【代理人】

【識別番号】100159695

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 七朗

(74)【代理人】

【識別番号】100172476

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 一史

(74)【代理人】

【識別番号】100126974

【弁理士】

【氏名又は名称】大朋 靖尚

(72)【発明者】

【氏名】森 永恒

【テーマコード（参考）】

2C058

2H072

3F102

【Ｆターム（参考）】

2C058AB15

2C058AC07

2C058AE02

2C058AF20

2C058GA11

2C058GB03

2C058GB13

2C058GB14

2C058GB31

2C058GB33

2C058GB47

2C058GB53

2C058GC02

2C058GE02

2H072AA03

2H072AA09

2H072AA13

2H072AA24

2H072CB07

2H072HB07

2H072JA02

3F102AA11

3F102AB01

3F102BA03

3F102BB07

3F102CA05

3F102CB01

3F102CB02

3F102EA02

3F102EC03

3F102FA03

3F102FA04

(57)【要約】

【課題】 シートのオモテ面に形成される画像とシートのウラ面に形成される画像との位置にずれが生じてしまう。
【解決手段】 シートＳを搬送する搬送ローラ対２１１８と、シートＳの先端の傾きを検知するレジセンサ２１０３、及び２１０４と、検知された前記シートの先端の傾きを目標傾きに基づいて制御するＡＳＩＣ７０、及びレジストローラ２１０９、及び２１１０と、シートＳに画像を形成する記録ヘッド１０と、シートＳが排出される排紙積載モジュール７０００と、シートＳを読み取るインラインスキャナユニット１と、シートＳの両面に画像が形成される場合に、第１面に画像が形成されたシートＳをスイッチバックする反転部４２００と、反転部４２００によりスイッチバックされたシートＳの先端の傾きを制御する際の目標傾きを、インラインスキャナユニット１により読み取られたシートＳの読取画像に基づき生成する演算部７と、を有する。
【選択図】 図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シートを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により前記シートが搬送される搬送方向に直交する直交方向に対する前記シートの先端辺の傾きに応じた第１データを取得する第１取得手段と、
前記シートの姿勢を制御するシート制御手段と、
前記シート制御手段により前記姿勢が制御された前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により画像が形成された後の前記直交方向に対する前記シートの先端辺の傾きに応じた第２データ、及び前記後端辺の傾きに応じた第３データを取得する第２取得手段と、
前記シートの両面に画像が形成される場合に、前記画像形成手段により第１面に画像が形成された前記シートをスイッチバックすることで、前記シートの前記第１面と異なる第２面に画像が形成されるように、前記スイッチバックした前記シートを前記画像形成手段に搬送する反転手段と、を有し、
前記第１取得手段は、前記シートの両面に画像が形成される場合、前記反転手段によりスイッチバックされた後に該シートの第１データを取得し、
前記シート制御手段は、前記反転手段によりスイッチバックされた後の前記シートの姿勢を、前記反転手段によりスイッチバックされる前に前記第２取得手段により取得された第２データ及び第３データと、前記反転手段によりスイッチバックされた後に前記第１取得手段により取得された第１データに基づき制御する
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記画像形成手段は、インクを前記シートに吐出することで画像を形成する記録ヘッドを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記画像形成手段は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電部と、前記感光体に静電潜像を形成するために前記帯電部により帯電された前記感光体を露光する露光部と、前記感光体の前記静電潜像をトナーを用いて現像する現像部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記シート制御手段は、前記反転手段によりスイッチバックされた後の前記シートの先端辺の目標傾きを、前記反転手段によりスイッチバックされる前に前記第２取得手段により取得された前記第２データと、前記反転手段によりスイッチバックされる前に前記第２取得手段により取得された前記第３データとに基づき生成する生成部をさらに有し、
前記シート制御手段は、前記反転手段によりスイッチバックされた後の前記シートの姿勢を、前記生成部により生成された前記目標傾きと前記反転手段によりスイッチバックされた後に前記第１取得手段により取得された前記第１データとに基づき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。

【請求項5】

前記搬送手段により前記シートが搬送される搬送方向に直交する直交方向の前記シートの先端辺の位置に応じた第４データを取得する第３取得手段と、
前記画像形成手段により画像が形成された後の前記直交方向の前記シートの先端辺の位置に応じた第５データ、及び前記後端辺の位置に応じた第５データを取得する第４取得手段と、をさらに有し、
前記第３取得手段は、前記シートの両面に画像が形成される場合、前記反転手段によりスイッチバックされた後に該シートの第４データを取得し、
前記シート制御手段は、前記反転手段によりスイッチバックされた後の前記シートの姿勢を、前記反転手段によりスイッチバックされる前に前記第２取得手段により取得された第２データ及び第３データと、前記反転手段によりスイッチバックされる前に前記第４取得手段により取得された第５データ及び第６データと、前記反転手段によりスイッチバックされた後に前記第１取得手段により取得された第１データと、前記反転手段によりスイッチバックされた後に前記第３取得手段により取得された第４データとに基づき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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

画像形成装置によりシートに形成される画像の画像形成位置を調整する印字位置制御に関する。

【背景技術】

【0002】

シートに画像を形成する画像形成装置は、シートのオモテ面に形成される画像と該シートのウラ面に形成される画像の位置を合わせるため、シートの搬送される位置を目標位置に制御する技術が知られている。例えば、シートの一辺（基準辺と称す。）を基準として、該基準辺が目標位置となるようにシートが搬送される搬送方向に直交する方向のシートの位置を制御するものである（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－１２６６６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、先行文献１に記載の技術では、シートの形状が原因で、オモテ面の画像とウラ面の画像の相対的な位置を高精度に制御することができなかった。これは、シートの製造ロットごとにシートの裁断に違いがあったり、シートを保管している保管場所の環境（温度や湿度）が原因でシートの形状が変化してしまうからである。シートの形状が理想的な矩形と異なる場合、オモテ面に画像を形成する際のシートの基準辺とウラ面に画像を形成する際のシートの基準辺とが平行ではないので、オモテ面の画像とウラ面の画像との間に位置ズレが生じてしまう。

【0005】

そこで、本発明は、シートのオモテ面に形成される画像とシートのウラ面に形成される画像との位置を高精度に合わせることが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明に記載の画像形成装置は、シートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記シートの先端の傾きを検知する検知手段と、前記検知手段により検知された前記シートの先端の傾きを目標傾きに基づいて制御するシート制御手段と、前記シート制御手段により前記傾きが制御された前記シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により前記画像が形成された前記シートが排出される排出部と、前記画像形成手段と前記排出部との間に設けられ、前記画像形成手段により画像が形成された前記シートを読み取る読取手段と、前記シートの両面に画像が形成される場合に、前記画像形成手段により第１面に画像が形成された前記シートをスイッチバックすることで、前記シートの前記第１面と異なる第２面に画像が形成されるように、前記スイッチバックした前記シートを前記画像形成手段に搬送する反転手段と、前記反転手段によりスイッチバックされて搬送された前記シートの先端の傾きを前記シート制御手段が制御する際の前記目標傾きを、前記読取手段により読み取られた前記シートの読取画像に基づき生成する生成手段と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、シートのオモテ面に形成される画像とシートのウラ面に形成される画像との位置を高精度に合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】インクジェット記録装置の全体構成図

【図2】プリントモジュールの概略断面図

【図3】プリントベルトユニットの要部斜視図

【図4】レジストレーションユニットとその周辺構成の斜視図

【図5】レジストレーションユニットの要部概略図

【図6】表裏ずれが発生するケースを説明するための模式図

【図7】表裏ずれが発生する別のケースを説明するための模式図

【図8】直角度のずれと表裏ずれの測定結果を示すデータ

【図9】インラインスキャナユニットの概略断面図

【図10】インクジェット記録装置の制御ブロック図

【図11】シートの先端の傾きの目標を決定する方法を説明する模式図

【図12】シートの幅方向の目標位置を決定する方法を説明する模式図

【発明を実施するための形態】

【0009】

（画像形成装置）
以下に図面を参照して、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。

【0010】

図１は、インクジェット記録装置の概略構成の一例を示す模式図である。このインクジェット記録装置は、反応液とインクとの２液を用いてシートＳにインク像を形成する記録物を製造する、枚葉式のインクジェット記録装置である。

【0011】

本実施形態のインクジェット記録装置は、給紙モジュール１０００、プリントモジュール２０００、乾燥モジュール３０００、定着モジュール４０００、冷却モジュール５０００、反転モジュール６０００、排紙積載モジュール７０００を備える。給紙モジュール１０００から供給されるカット紙（以下ではシートＳ）は、搬送経路に沿って搬送され、各モジュールで処理がなされ、排紙積載モジュール７０００に排出される。

【0012】

給紙モジュール１０００は、シートＳを収容する収納庫１１００ａ～ｃが３つ配置されており、収納庫１１００ａ～ｃは、装置正面側へ引き出し可能な構成である。シートＳは、各収納庫１１００ａ～ｃにおいて分離ベルトおよび搬送ローラにより１枚ずつ給送され、プリントモジュール２０００へ搬送される。なお、収納庫１１００ａ～ｃは３つであることに限定はされず、１つや２つ、あるいは４つ以上を有する構成でもよい。

【0013】

プリントモジュール２０００は、レジストレーションユニット２１００、プリントベルトユニット２２００、記録部２３００を有する。給紙モジュール１０００から搬送されたシートＳは、レジストレーションユニット２１００によりシートＳの傾きやシートＳが搬送される搬送方向に直交する直交方向（シートＳの幅方向）の位置が補正されプリントベルトユニット２２００へ搬送される。搬送経路に対し、プリントベルトユニット２２００と対向する位置に記録部２３００が配置される。記録部２３００は、搬送されるシートＳに対して上方から記録ヘッド１０（図２）によりインクを吐出してシートＳ上に画像を形成する。シートＳは、プリントベルトユニット２２００により吸着搬送されることにより、記録ヘッド１０（図２）とのクリアランスが確保される。

【0014】

また、記録ヘッド１０（図２）は搬送方向に沿って複数並べられている。本例では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の４色に加えて、反応液に対応した計５つのライン型記録ヘッドを有する。各ライン型記録ヘッドは、その長手方向に複数のインク吐出口が並んだ構成となっている。なお、色数および記録ヘッド１０（図２）の数は５つに限定はされない。インクジェット方式は、発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式等を採用することができる。各色のインクは、不図示のインクタンクからそれぞれインクチューブを介して記録ヘッド１０（図２）に供給される。記録部２３００で印字されたシートＳは、プリントベルトユニット２２００により搬送され、記録部２３００の搬送方向下流側に配置されたインラインスキャナユニット１（図２）を用いて読み取られる。本実施形態に記載のインクジェット記録装置は、インラインスキャナユニット１（図２）によって読み取られたシートＳの読取画像に基づき、シートＳに形成された画像の位置ズレや色濃度を検出して、後続の印刷画像を補正することができる。

【0015】

乾燥モジュール３０００は、デカップリング部３２００、乾燥ベルトユニット３３００、温風吹付部３４００を有し、記録部２３００でシートＳ上に付与されたインクに含まれる液体分を減少させ、シートＳとインクとの定着性を高めるユニットである。プリントモジュール２０００の記録部２３００で印字されたシートＳは、乾燥モジュール３０００内に配置されたデカップリング部３２００に搬送される。デカップリング部３２００では、上方から風圧とベルトの摩擦でシートＳを搬送することができ、ベルト上にシートＳを保持して搬送することで、ベルト上のシートＳのズレを防ぐ。デカップリング部３２００から搬送されたシートＳは、乾燥ベルトユニット３３００にて吸着搬送されると同時に、ベルト上方に配置された温風吹付部３４００から熱風を付与してシートＳのインク付与面を乾燥させる。

【0016】

定着モジュール４０００は、上ベルトユニットと下ベルトユニットとから構成される定着ベルトユニット４１００を有する。定着モジュール４０００は、乾燥モジュール３０００から搬送されたシートＳを、加熱した上ベルトユニットと下ベルトユニットの間を通過させることで、インク溶媒をシートＳに十分に浸透させる。

【0017】

冷却モジュール５０００は、冷却部５１００を複数有し、定着モジュール４０００から搬送された高温のシートＳを冷却する。冷却部５１００は、外気をファンで冷却ボックス内に取り込んで、冷却ボックス内の圧力を高め、搬送ガイドに形成されたノズルから噴き出す風をシートＳに当てることにより、シートＳを冷却する構成である。冷却部５１００は、搬送経路に対し両側に配置され、シートＳを両面から冷却することができる。また、冷却モジュール５０００内には搬送経路切換え部を有し、シートＳを反転モジュール６０００に搬送する場合と、両面印刷時に使用する両面搬送経路に搬送する場合に応じて、シートＳの搬送経路を切り換えることができる。両面印刷時、シートＳは冷却モジュール５０００の下方の搬送経路に搬送され、定着モジュール４０００、乾燥モジュール３０００、プリントモジュール２０００、給紙モジュール１０００の両面搬送経路に沿って更に搬送される。その後、プリントモジュール２０００のレジストレーションユニット２１００、プリントベルトユニット２２００へと搬送され、記録部２３００でシートＳの第２面に画像が印字される。定着モジュール４０００の両面搬送部は、シートＳの表裏を反転させる反転部４２００を有する。

【0018】

反転モジュール６０００は反転部６４００を有し、排出すべきシートＳの表裏を反転させることができ、排出されるシートＳの表裏向きを変更することができる。

【0019】

排紙積載モジュール７０００は、トップトレイ７２００と積載部７５００を有し、反転モジュール６０００から搬送されたシートＳを整列積載する。トップトレイ７２００はシートＳが排出される排出部として機能する。あるいは、積載部７５００はシートＳが排出される排出部として機能する。

【0020】

（インク）
インクはインク全質量を基準として、０．１質量％～２０．０質量％の樹脂成分と水及び水溶性有機溶剤、色材、Ｗａｘ、添加剤を含有する。

【0021】

（乾燥機能部）
シートＳに付与された反応液およびインクの液体成分を加熱乾燥させる加熱乾燥モジュール３０００は、反応液およびインクを加熱乾燥させることで、反応液およびインク中の水分蒸発が促進され、シートＳのコックリングを抑制することができる。

【0022】

乾燥モジュール３０００は加熱乾燥できるいかなる装置であってもよく、従来から知られている各種装置を適宜用いることができるが、温風乾燥機、ヒーターが好ましい。ヒーターの種類も特に制限はなく、公知の方法から適宜選択して適用することが好ましいが、中でも、電熱線、赤外線ヒーターによる加熱が安全性やエネルギー効率の点から好ましい。

【0023】

（プリントモジュール）
図２はプリントモジュール２０００の概略断面図である。プリントベルトユニット２２００は、プリントベルト２５と、プリントベルト２５を張架する４本の張架ローラ２１～２４と不図示のファンとを備える。記録ヘッド１０に対向するプリントベルト２５のベルト表面は、張架ローラ２１と張架ローラ２４とで張架された作像面２６と呼ばれる。プリントベルト２５には不図示の吸引穴が形成されている。ファン（不図示）が吸引穴から吸気することで、プリントベルト２５はシートＳを吸着したまま搬送する。図２の搬送方向に沿って搬送されたシートＳはプリントベルト２５に担持され、作像面２６を通過する間に、記録ヘッド１０によって画像が形成される。

【0024】

また、シートＳが搬送される搬送方向において記録ヘッド１０より下流にプリントベルト２５上のシートＳとシートＳに形成された画像を読み取るインラインスキャナユニット１が設置されている。

【0025】

（プリントベルトユニット）
図３はプリントベルトユニット２２００の要部斜視図を示す。張架ローラ２１はプリントベルト２５を回転させる駆動ローラである。張架ローラ２２はプリントベルト２５の内面からプリントベルト２５の外側に向けてプリントベルト２５を押圧するテンションローラである。張架ローラ２４はプリントベルト２５の回転によって従動回転する従動ローラである。

【0026】

エッジセンサ３０ａ、及び３０ｂは、プリントベルト２５のエッジ部を検出する。エッジセンサ３０ａ、及び３０ｂにより検出されたエッジ部の位置に基づきプリントベルト２５の寄り量が検知される。張架ローラ２３は、シートＳが搬送される搬送方向に直交する幅方向（記録ヘッド１０の長手方向）へのプリントベルト２５の寄り移動を補正するように、モータ５０によって張架ローラ２３の一方の端部が揺動される。張架ローラ２３とモータ５０はプリントベルト２５の寄り移動を補正するためのステアリングローラとして機能する。なお、記録ヘッド１０の長手方向はプリントベルトユニット２２００がシートＳを斜送せずに搬送した場合の搬送方向（既定の搬送方向）に直交する。

【0027】

また、エッジセンサ３０ａにより検知されたエッジ部の位置が目標位置となるように、張架ローラ２４はエッジセンサ３０ａに基づきモータ４０によって張架ローラ２４の軸線方向（スラスト方向）へ移動する。同様に、エッジセンサ３０ｂにより検知されたエッジ部の位置が目標位置となるように、張架ローラ２１はエッジセンサ３０ｂに基づきモータ４０によって張架ローラ２１の軸線方向（スラスト方向）へ移動する。

【0028】

スラスト方向への移動量は繰り返し検出されるエッジ位置とプリントベルト２５の１周前のエッジ位置との差分が小さくなるように決定される。このスラスト方向への移動によるプリントベルト２５の位置制御はプリントベルト２５が回転している間は常に行われる。

【0029】

（レジストレーションユニット２１００）
図４はレジストレーションユニット２１００とその周辺構成の斜視図である。図５はレジストレーションユニット２１００の要部概略図である。レジストレーションユニット２１００は、イメージセンサ２１０１及び２１０２、レジセンサ２１０３及び２１０４、モータ２１０５及び２１０６、ステアリングモータ２１０７及び２１０８、レジストローラ２１０９及び２１１０を備える。レジストレーションユニット２１００よりもシートＳの搬送方向上流には搬送ローラ対２１１９が配置されている。搬送ローラ対２１１９よりもシートＳの搬送方向上流には搬送ローラ対２１１８が配置されている。搬送ローラ対２１１８及び２１１９はレジストレーションユニット２１００へシートＳを搬送する。

【0030】

レジストレーションユニット２１００のレジストローラ２１０９及び２１１０は、搬送ローラ対２１１８及び２１１９から搬送されたシートＳを受け取る。レジストローラ２１０９及び２１１０はポリウレタン製のゴムローラである。レジストローラ２１０９はモータ２１０５により回転駆動される。レジストローラ２１０９はレジストローラ２１０９と対向する従動ローラ（不図示）を押圧することでシートＳを挟持するニップ部を形成している。レジストローラ２１１０はモータ２１０６により回転駆動される。レジストローラ２１１０はレジストローラ２１１０と対向する従動ローラ（不図示）を押圧することでシートＳを挟持するニップ部を形成している。モータ２１０５及び２１０６が駆動することでレジストローラ２１０９及び２１１０がシートＳをプリントベルトユニット２２００へ向けて搬送する。

【0031】

レジセンサ２１０３及び２１０４は、シートＳの先端辺（及び後端辺）が検知位置を通過するタイミングを検知する。レジセンサ２１０３の検知位置とレジセンサ２１０４の検知位置とは、シートＳの搬送方向に直交する幅方向において異なる。レジセンサ２１０３がシートＳの先端辺を検知したタイミングとレジセンサ２１０４がシートのＳの先端辺を検知したタイミングとの差分から、既定の搬送方向に直交する直交方向に対するシートＳの先端辺の傾き（斜行量）が求まる。ここで、レジストローラ２１０９とレジストローラ２１１０は各々異なる駆動モータ（モータ２１０５、及び２１０６）によって駆動される。図５に示すように、レジストレーションユニット２１００は、レジストローラ２１０９の搬送速度ＶＬとレジストローラ２１１０の搬送速度ＶＲの速度差を調整することで、シートの斜行を補正できる。

【0032】

また、レジストレーションユニット２１００は、シートＳの搬送方向に直交する方向に対するレジストローラ２１０９の回転軸の角度を変更する。レジストローラ２１０９の回転軸はステアリング軸２１１５に支持される。ステアリング軸２１１５の軸線方向はレジストローラ２１０９に搬送されるシートＳ表面に垂直な方向である。ステアリング軸２１１５は、駆動入力ギア２１１１Ｌとモータギア２１１２Ｌを介してステアリングモータ２１０７によって軸線方向を中心に回転する。これによりレジストローラ２１０９の回転軸がステアリング軸２１１５の回転軸を中心に揺動して、レジストローラ２１０９によるシートＳの斜送方向が制御される。ここで、斜送方向とは既定の搬送方向に対してシートＳが斜めに搬送される（斜送の）方向である。

【0033】

同様に、レジストレーションユニット２１００は、シートＳの搬送方向に直交する方向に対するレジストローラ２１１０の回転軸の角度を変更する。レジストローラ２１１０の回転軸はステアリング軸２１１６に支持される。ステアリング軸２１１６の軸線方向はレジストローラ２１１０に搬送されるシートＳ表面に垂直な方向である。ステアリング軸２１１６は、駆動入力ギア２１１１Ｒとモータギア２１１２Ｒを介してステアリングモータ２１０８によって軸線方向を中心に回転する。これによりレジストローラ２１１０の回転軸がステアリング軸２１１６の回転軸を中心に揺動して、レジストローラ２１１０によるシートＳの斜送方向が制御される。

【0034】

図５（ａ）は、レジストローラ２１０９、及び２１１０の回転軸の角度がシートＳの搬送方向に直交する直交方向（幅方向）と平行である場合にレジストローラ２１０９、及び２１１０がシートＳに搬送力を与える方向を示している。ステアリング軸２１１５、及び２１１６が回転することで、レジストローラ２１０９、及び２１１０がシートＳに搬送力を与える方向が図５（ｂ）に示すように変化する。

【0035】

ここで、説明は図４に戻る。イメージセンサ２１０１はシートＳの一方のエッジ部を検知し、イメージセンサ２１０２はシートＳの他方のエッジ部を検知する。レジストレーションユニット２１００は、シートＳのエッジ部の検知結果から幅方向においてシートＳの位置を検知し、シートＳの幅方向の位置が目標位置（幅方向）となるように、レジストローラ２１０９、及び２１１０の回転軸の角度が調整される。ここで目標位置（幅方向）は、例えばプリントベルト２５の幅方向の中心位置とする。

【0036】

図５（ｃ）は、レジストローラ２１０９、及び２１１０にシートＳが搬送される前の模式図である。図５（ｄ）に示すように、レジストレーションユニット２１００はレジストローラ２１０９及び２１１０の搬送速度ＶＬ、及びＶＲの速度差が、レジセンサ２１０３及び２１０４により検知された搬送されたシートＳの先端辺の傾き（斜行量）に基づき制御される。ここでは説明をわかりやすくするため、シートＳが回転し、シートＳの先端辺が幅方向と平行となるように、シートＳの姿勢が制御されている。さらに、図５（ｅ）に示すように、レジストレーションユニット２１００はレジストローラ２１０９、及び２１１０の回転軸の角度が、イメージセンサ２１０１、及び２１０２により検知されたシートＳのエッジ部の位置に基づき制御される。これにより、幅方向におけるシートＳの搬送位置が目標位置（幅方向）よりもレジストローラ２１１０側に位置する場合であっても、シートＳが斜めに搬送され、シートＳが目標位置（幅方向）に到達した状態でプリントベルト２５はシートを担持する。

【0037】

（表裏ずれ）
インクジェット記録装置は、第１面（オモテ面）に画像が形成されたシートＳを反転部４２００を用いてスイッチバックすることで、搬送方向に対する該シートＳの表裏が入れ替わる。反転部４２００からのシートＳは再びプリントベルト２５に担持されて記録ヘッド１０により画像が形成される。このとき、シートＳの第２面（ウラ面）が上向きになった状態でプリントベルト２５に担持され、シート第２面（ウラ面）に記録ヘッド１０により画像が形成される。両面印刷時にシートＳをスイッチバックする構成においては、第１面目の基準となる先端辺と第２面目の基準となる先端辺（第１面目に画像を形成した際のシートＳの後端辺）が逆になる。

【0038】

そのため、シートＳの先端辺が搬送方向に直交する幅方向に平行となるようにシートＳの姿勢を制御する構成では、図６に示すように、シートＳの先端辺と後端辺が平行でない場合に、第１面の基準となる辺の傾きと第２面の基準となる辺の傾きが異なる。これにより、シートＳの第１面に形成された画像とシートＳの第２面に形成された画像との間にθ２－θ１分のずれが生じる。

【0039】

また、第２面目の画像が形成される際のシートＳの先端辺の中心位置が第１面目の画像が形成される際のシートＳの先端辺の中心位置となるようにシートＳの幅方向のシートＳの搬送位置（通過位置）が制御される。この構成では、搬送方向に対するシートＳの先端辺の角度にかかわらず、シートＳの幅方向においてずれが生じる可能性がある。図７に示すように、シートＳの搬送方向に直交する幅方向の両端辺が搬送方向に対して傾いている場合に、シートＳの幅方向の搬送位置が誤って補正されてしまう。この場合、第１面に形成された画像の位置と第２面に形成された画像の位置との間に先端辺と後端辺の中心位置の差に相当するずれが生じる。

【0040】

図８に先端辺と後端辺の中心位置のずれ（シートＳの直角度のずれ）によるシートＳの幅方向のずれに関して発明者達の実験結果のデータを示す。図８（ａ）は、５００枚分のシートＳの直角度のずれを１枚ずつ測定した結果である。Ｘ軸（横軸）が通紙枚数であり、Ｙ軸（縦軸）がシートＳの直角度のずれ量を表している。図８（ｂ）は、５００枚分のシートＳの第１面の画像と第２面の画像の画像形成位置のずれ（以降表裏ずれと称す）を測定した結果である。Ｘ軸（横軸）が通紙枚数であり、Ｙ軸（縦軸）が表裏ずれ量を表している。なお、シートＳの直角度のずれ量とは、図８（ｃ）に示すように、シートＳの先端辺の角から先端辺に直角な仮想直線を描いた場合に、シートＳの後端辺の角と仮想直線との距離と定義する。

【0041】

図８（ａ）に示すシートＳの直角度のずれの傾向は、図８（ｂ）の表裏ずれの傾向に似ている。このことから、シートＳの先端と後端の形状の差異によりシートＳに形成される画像の表裏ずれが発生していることがわかる。このようなシートＳの先端と後端の形状差異（平行度や直角度のずれ）は紙裁断時のずれや環境変動による紙の収縮により発生することがわかっている。また、複数のシートＳに画像を形成している間にも変動することがわかっている。

【0042】

そこで、本実施形態に記載のインクジェット記録装置は、第１面に画像が形成された後のシートＳの形状を取得し、シートＳの第２面に画像が形成される際のシートＳの先端辺の傾き（斜行量）を第１面目のシートＳの先端辺、及び後端辺の傾きに基づき制御する。インクジェット記録装置は、シートＳの第２面に画像が形成される際、スイッチバック後のシートＳの先端辺の傾き（斜行量）が第２面用の目標傾きとなるようにシートＳの姿勢が制御される。

【0043】

第１面に画像が形成される際のシートＳの先端辺の傾き（斜行量）を第１面用の目標傾きとなるように補正しても、シートＳの先端辺の傾き（斜行量）に補正誤差が残っている可能性がある。そのため、本実施形態に記載のインクジェット記録装置は、第２面目の先端辺の目標傾きを、第１面に画像が形成された後のシートＳの後端辺の傾きだけではなく、第１面に画像が形成された後のシートＳの先端辺の傾き（斜行量）も用いて決定している。

【0044】

また、本実施形態に記載のインクジェット記録装置は、シートＳの第２面に画像が形成される際のシートＳの幅方向においてシートＳが通過する位置（基準位置）を、第１面に画像が形成された後のシートＳの形状に基づき制御する。第１面に画像が形成された後に、シートＳの先端辺の中心位置、及びシートＳの後端辺の中心位置がシートＳの形状から取得される。そして、インクジェット記録装置は、第２面目シートＳの先端辺の中心位置の目標位置を、第１面目のシートＳの先端辺の中心位置と第１面目のシートＳの後端辺の中心位置の差分だけシートＳの幅方向にシフトする。

【0045】

また、シートＳの搬送方向において先端側、及び後端側の余白長さは予め決まった値となっている。しかし、シートＳの搬送方向の先端辺と後端辺とが平行でない場合、第１面目の画像と第２面目の画像の画像形成位置が搬送方向においてずれてしまう可能性がある。そこで、本実施形態のインクジェット記録装置は、シートＳの四隅の角の座標からシートＳの搬送方向の長さを検知し、検知長さがシートサイズに対応する標準的な搬送方向の長さ（称呼の長さ）と比較し、第２面目の画像の先端の余白長さを調整する。具体的には、検知長さが基準長さよりも長い場合、第１面目の画像の後端の余白長さが長くなるので、検知長さと基準長さの差分だけ第２面目の画像の先端側の余白長さを予め決まった値よりも長くする。一方、検知長さが基準長さよりも短い場合、第１面目の画像の後端側の余白長さが短くなるので、検知長さと基準長さの差分だけ第２面目の画像の先端側の余白長さを予め決まった値よりも短くする。

【0046】

シートＳの形状、四隅の角、シートＳの搬送方向の長さを検知するため、インクジェット記録装置は、搬送方向において記録ヘッド１０（図２）より下流にインラインスキャナユニット１を有する。インラインスキャナユニット１は、第１面目の画像が形成された直後のシートＳを記録ヘッド１０（図２）がインクを吐出する記録位置より搬送方向下流の読取位置において読み取ることができる。インクジェット記録装置はインラインスキャナユニット１により読み取られたシートＳの読取画像に基づき、シートＳの形状、四隅の角、シートＳの搬送方向の長さを取得し、第２面目に画像を形成するときのシートＳの搬送を制御する。

【0047】

（インラインスキャナユニット）
図９に記録ヘッド１０（図２）の搬送方向下流に設けられたインラインスキャナユニット１の概略断面図を示す。インラインスキャナユニット１はプリントベルト２５に担持されたシートＳの形状とシートＳ上の画像（トンボマーク）を読み取る。インラインスキャナユニット１はハウジング２と、ハウジング２に収容されたラインセンサ３と、読取ガラス４と、基準板６とを有する。ラインセンサ３は不図示の光源から光を照射し、シートＳからの反射光を読取ガラス４を介して受光することで、シートＳの読取画像を生成する。ラインセンサはＣＩＳ、或いはＣＣＤである。なお、インラインスキャナユニット１は、基準板６からの反射光がラインセンサ３に受光されるようにラインセンサ３を移動可能である。インラインスキャナユニット１はラインセンサ３に受光された基準板６からの反射光に基づきラインセンサ３の各画素の出力値を目標値に制御するシェーディング補正を実行する。

【0048】

（システム構成）
図１０はインクジェット記録装置の制御ブロック図である。以下では、レジストレーションユニット２１００によりシートＳの搬送を制御する搬送制御が図１０の制御ブロック図を用いて説明される。

【0049】

コントローラ９はＣＰＵ９０を備え、インクジェット記録装置の全体を制御する。ＲＡＭ９１は、ＣＰＵ９０が処理のために使用するシステムワークメモリである。ＲＯＭ９２には、インクジェット記録装置で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。ＨＤＤ９３には、インラインスキャナユニット１のＣＩＳ３によって読み取られたシートＳの読取画像や、演算部７により演算された第２面用の目標傾き、第２面用の目標位置の補正値、及び第２面目の余白長さが各シートに対応付けて格納される。

【0050】

演算部７は、ＨＤＤ９３に格納された第１面目のシートＳの読取画像から、シートＳの四隅の角の座標を決定し、この座標に基づいて第１面目の先端辺、及び後端辺の傾きを求める。ここで、第１面目の先端辺の傾きとは、第１面に画像が形成された後にインラインスキャナユニット１の読取位置において取得される、既定の搬送方向に対するシートＳの先端辺の傾きである。また、第１面目の後端辺の傾きとは、第１面に画像が形成された後にインラインスキャナユニット１の読取位置において取得される、既定の搬送方向に対するシートＳの後端辺の傾きである。演算部７は、第２面目用の目標傾きを第１面目の先端辺、及び後端辺の傾きに基づいて算出する。演算部７は、第２面目用の目標傾きを第１面目に画像が形成された後であって且つスイッチバックされる前のシートＳの先端辺の傾きに応じたデータ及び後端辺の傾きに応じたデータに基づき生成する第１生成部として機能する。さらに、演算部７は、シートＳの四隅の角の座標に基づいて第１面目の先端辺、及び後端辺の中心位置の座標を求め、第２面目用の目標位置（幅方向）の補正値を第１面目の先端辺、及び後端辺の中心位置の座標に基づいて算出する。演算部７は、第２面目用の目標位置（幅方向）を第１面目に画像が形成された後であって且つスイッチバックされる前の幅方向におけるシートＳの先端辺の位置に応じたデータ及び後端辺の位置に応じたデータに基づき生成する第２生成部として機能する。さらに、演算部７は、シートＳの搬送方向の長さを第１面目の先端辺、及び後端辺の中心位置の座標に基づいて算出し、シートＳの第２面目の先端の余白長さを決定する。

【0051】

ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略）７０はレジストレーションユニット２１００を制御する。レジストレーションユニット２１００とＡＳＩＣ７０は、シートＳの先端辺の傾き（斜行量）を制御するシート制御手段として機能する。また、レジストレーションユニット２１００とＡＳＩＣ７０は、シートＳの幅方向の位置を制御するシート制御手段としても機能する。なお、以下ではＡＳＩＣ７０がレジストレーションユニット２１００を制御するが、コントローラ９のＣＰＵ９０がＡＳＩＣ７０の代わりにレジストレーションユニット２１００を制御する構成であってもよい。

【0052】

シートＳの第１面に画像が形成される場合、ＡＳＩＣ７０はイメージセンサ２１０１及び２１０２によりシートＳの幅方向の端部を検知すると共に、レジセンサ２１０３及び２１０４によりシートＳの搬送方向の先端辺の傾き（斜行量）を検知する。そして、ＡＳＩＣ７０はシートＳの先端辺の傾き（斜行量）が第１面用の目標傾きとなるように、レジセンサ２１０３及び２１０４の検知結果に基づきレジストローラ２１０９及び２１１０の速度差を決定する。ここで、第１面用の目標傾きは、シートＳの先端辺がシートＳの幅方向と平行となる傾きであり、予め決まっている。目標傾きに制御するための２つのレジストローラ２１０９及び２１１０の速度差と先端辺の傾き（検知した傾き）の関係は、ＲＯＭ９２にデータとして予め格納されている。ＡＳＩＣ７０はＲＯＭ９２に格納されたデータから先端辺の傾き（検知した傾き）に基づき、シートＳの第１面に画像を形成する際の２つのレジストローラ２１０９及び２１１０の速度差（第１面目の速度差）を決定する。そして、ＡＳＩＣ７０は、前述の第１面目の速度差に基づきモータ２１０５及び２１０６の回転速度を制御する。

【0053】

また、ＡＳＩＣ７０はシートＳの先端辺の中心位置が目標位置となるように、イメージセンサ２１０１及び２１０２の検知結果に基づきレジストローラ２１０９及び２１１０の回転軸の傾きを決定する。ここで、第１面用の目標位置は予め決まっており、ＲＯＭ９２に格納されている。ＡＳＩＣ７０はＲＯＭ９２に格納された目標位置となるようにステアリングモータ２１０７及び２１０８の回転量を制御する。

【0054】

次に、シートＳの両面（オモテ面とウラ面）に画像が形成される場合、記録ヘッド１０がシートＳの第１面に画像を形成した後、シートＳは搬送方向において記録ヘッド１０の下流に設けられたインラインスキャナユニット１によって読み取られる。

【0055】

演算部７は、シートＳの先端辺と後端辺の平行度のずれが原因の表裏ずれを抑制するため、シートＳの第２面目に画像が形成される前に、第２面用の先端辺の目標傾きを決定する。第２面用の目標傾きを決定する方法について図１１を用いて説明する。

【0056】

演算部７は、第１面に画像が形成された後にインラインスキャナユニット１により読み取られたシートＳの読取画像に基づき、第１面に画像が形成された後のシートＳの４隅の角の位置（Ｘ１，Ｙ１）～（Ｘ４，Ｙ４）を検知する。演算部７は、シートＳの先端辺の角度θ１をθ１＝Ａｒｃｔａｎ（（Ｙ２－Ｙ１）／（Ｘ２－Ｘ１））により計算し、シートＳの後端辺の角度θ２をθ２＝ａｒｃｔａｎ（（Ｙ４－Ｙ３）／（Ｘ４－Ｘ３））により計算する。そして、演算部７は、シートＳの先端辺と後端辺の平行度のずれをシートＳの先端辺と後端辺の角度差θ２－θ１として決定する。

【0057】

さらに、演算部７は、シートＳの直角度が原因の表裏ずれを抑制するため、シートＳの第２面目に画像が形成される前に、第２面用の幅方向の目標位置を決定する。第２面用の目標位置の補正値を決定する方法について図１２を用いて説明する。

【0058】

演算部７は、シートＳの先端辺の中心位置ＸｌｅａｄをＸｌｅａｄ＝Ｘ２－Ｘ１により計算し、シートＳの後端辺の中心位置ＸｒｅａｒをＸｒｅａｒ＝Ｘ４－Ｘ３として計算する。そして、第２面用の目標位置の補正値ΔＸをΔＸ＝（Ｘ４－Ｘ３）－（Ｘ２－Ｘ１）により算出する。

【0059】

次に、インラインスキャナユニット１によって読み取られたシートＳは、反転部４２００へ搬送される。反転部４２００ではシートＳの搬送を停止した後、反転部４２００のローラ（不図示）が逆回転することでシートＳがスイッチバックされる。反転部４２００においてスイッチバックしたシートＳは、第２面を上向きにした状態で再びレジストレーションユニット２１００に搬送される。

【0060】

シートＳの第２面に画像が形成される場合、ＡＳＩＣ７０はイメージセンサ２１０１及び２１０２によりシートＳの幅方向の端部を検知すると共に、レジセンサ２１０３及び２１０４によりシートＳの搬送方向の先端辺の傾き（斜行量）を検知する。そして、ＡＳＩＣ７０はシートＳの先端辺の傾き（斜行量）が第２面用の先端辺の目標傾き（目標斜行量）となるように、レジセンサ２１０３及び２１０４の検知結果に基づきレジストローラ２１０９及び２１１０の速度差を決定する。第２面の先端辺の傾き（斜行量）を制御するための速度差もＲＯＭ９２に格納されたデータを参照して決定される。ＡＳＩＣ７０はＲＯＭ９２に格納されたデータから先端辺の傾き（検知した斜行量）に基づき、シートＳの第２面に画像を形成する際の２つのレジストローラ２１０９及び２１１０の速度差（第２面目の速度差）を決定する。そして、ＡＳＩＣ７０は、前述の第２面目の２つのレジストローラ２１０９及び２１１０の速度差に基づきモータ２１０５及び２１０６の回転速度を制御する。

【0061】

また、ＡＳＩＣ７０はシートＳの先端辺の中心位置が第２面用の目標位置となるように、イメージセンサ２１０１、及び２１０２の検知結果に基づきレジストローラ２１０９、及び２１１０の回転軸の傾きを決定する。なお、ＡＳＩＣ７０は、第２面用の目標位置を第１面用の目標位置にΔＸを加算することで決定する。ＡＳＩＣ７０は第２面要の目標位置となるようにステアリングモータ２１０７、及び２１０８の回転量を制御する。

【0062】

以上説明したように、レジストレーションユニット２１００によるシートＳの搬送を制御することで、シートＳの第１面の画像と第２面の画像との表裏ズレを高精度に抑制することができる。

【0063】

また、本実施形態の演算部７は、表裏ズレを抑制するために、第２面用の目標傾きと第２面用の目標位置との両方を、インラインスキャナユニット１によるシートＳの読取画像を用いて生成している。しかしながら、第２面用の目標位置を可変せず、第２面用の目標傾きをインラインスキャナユニット１によるシートＳの読取画像を用いて生成する構成としてもよい。この構成によっても、平行度のずれによる表裏ズレが抑制されるので、第２面用の目標傾きを可変しない構成と比較して画像形成位置のズレを抑制することができる。また、第２面用の目標傾きを可変せず、第２面用の目標位置をインラインスキャナユニット１によるシートＳの読取画像を用いて生成する構成としてもよい。この構成によっても、直角度のずれによる表裏ズレが抑制されるので、第２面用の目標位置を可変しない構成と比較して画像形成位置のズレを抑制することができる。

【0064】

また、上記説明においてインクジェット記録装置において画像の表裏ずれを抑制する方法について説明したが、シートＳに画像を形成する画像形成装置であれば、記録方式はインクジェット方式に限定されない。例えば、画像形成装置は、感光体と、感光体を帯電する帯電部と、感光体に静電潜像を形成するために感光体を露光する露光部と、感光体の静電潜像をトナーを用いて現像する現像部とを有する電子写真方式の画像形成装置であってもよい。この電子写真方式の画像形成装置は、シートＳの搬送方向において、画像をシートＳに転写する転写部の上流にレジストレーションユニット２１００を有し、転写部の下流にインラインスキャナユニット１を有する構成であればよい。

【符号の説明】

【0065】

Ｓ シート
１ インラインスキャナユニット
７ 演算部
１０ 記録ヘッド
７０ ＡＳＩＣ
２１０３ レジセンサ
２１０４ レジセンサ
２１０９ レジストローラ
２１１０ レジストローラ
２１１８ 搬送ローラ対
４２００ 反転部
７０００ 排紙積載モジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】