JP2004018194A - Paper conveying device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、特に、画像形成装置に用いられる用紙搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、所定の搬送路に沿って用紙を搬送する用紙搬送装置が組み込まれている。用紙搬送装置の搬送路上には複数の搬送ローラが配設されている。各々の搬送ローラはモータ等を駆動源として回転駆動され、この搬送ローラの回転駆動にしたがって用紙が搬送される。
【0003】
こうした用紙搬送装置を備える画像形成装置では、用紙の搬送方向と直交する方向(以下、サイド方向とも記す)で、用紙の所定位置を搬送基準に、画像との位置合わせが行われる。サイド方向において用紙と画像の位置を正確に合わせるためには、実際に用紙に画像が転写される位置(以下、画像転写位置と記す)の手前(搬送方向の上流側)で、サイド方向における用紙の位置、即ちサイドレジストレーションを補正する必要がある。
【0004】
サイド方向で用紙の位置を補正する方法としては、用紙の一方の側端(サイドエッジ)を検知するエッジセンサを設け、このエッジセンサの出力信号に基づいて搬送ローラと一体に用紙をサイド方向に移動(サイドシフト)させることにより、当該サイド方向で用紙の側端をエッジセンサのセンシング位置に合わせる方法が知られている。
【0005】
また、上述した搬送基準の採り方としては、サイド方向における用紙のセンター位置を搬送基準とするセンター基準方式と、サイド方向における用紙の一方の側端(サイドエッジ)を搬送基準とするサイド基準方式とがある。このうち、サイド基準方式を採用した場合は、サイド方向における搬送ローラの配置条件が最小の用紙サイズに制約されるため、各種サイズの用紙に均一な搬送力を付与することが困難になるが、センター基準方式を採用した場合は、サイド方向のセンター位置から左右均等に搬送ローラを配置することにより、各種サイズの用紙に均一な搬送力を付与することができるため、搬送中の用紙にスキュー等が生じにくいという利点がある。
【0006】
但し、サイド基準方式を採用した場合はエッジセンサをサイド方向に移動させる必要がないものの、センター基準方式を採用した場合は、サイド方向における用紙幅のセンター位置から用紙側端までの距離が、サイド方向の用紙幅によって異なるため、実際に搬送される用紙幅(サイド方向の用紙サイズ)に合わせてエッジセンサをサイド方向に移動させる必要がある。
【0007】
そのため従来においては、予め設定されたホームポジションにエッジセンサを停止させ、そのホームポジションから用紙幅に対応した移動量をもってエッジセンサをサイド方向に移動させることにより、センター基準方式を採用したサイドレジストレーション補正を実現している。また従来では、エッジセンサをサイド方向に移動させるための駆動源としてステッピングモータを採用するとともに、エッジセンサがホームポジションに存在するか否かをホームセンサで検知し、このホームセンサの出力信号に基づいてステッピングモータの駆動を制御することにより、エッジセンサをホームポジションに停止させるようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の用紙搬送装置や画像形成装置においては、サイド方向で狙いとする位置にエッジセンサを停止させる際のセンサ停止位置にばらつきが生じる場合があり、これが原因でサイド方向での用紙位置の補正が不適切となり、用紙上で画像がずれた状態で形成される不具合があった。
【0009】
さらに詳述すると、一般に、ステッピングモータの回転角度を精度良く制御しようとした場合、ステッピングモータに入力するパルス信号の周期を短くすることが有効となる。パルス信号の周期(以下、パルス周期とも記す)は単位時間当たりの入力パルス数が多くなるほど短くなるため、このパルス周期を短くすれば、ある一定の時間内でステッピングモータの回転角度をより細かく制御することが可能となる。
【0010】
ところが、ステッピングモータに入力するパルス信号のパルス周期を短くすると、このステッピングモータを制御する際に参照されるセンサ出力信号をサンプリングするときのサンプリング周期との関係が不適切になり、制御対象物の停止位置精度にばらつきが生じることがある。具体例として、上記エッジセンサを制御対象物とし、このエッジセンサをホームポジションに移動させる場合、狙いとするホームポジションにエッジセンサが到達してホームセンサの出力信号が切り替わった後にステッピングモータに余分なパルス信号が入力し、これに伴うエッジセンサのオーバーランによってホームポジションでのセンサ停止位置にばらつきが生じる場合がある。ホームポジションでのセンサ停止位置のばらつきは、このホームポジションから用紙幅に対応した位置(以下、サイドレジ位置とも記す)にエッジセンサを移動させる場合の、サイドレジ位置におけるセンサ停止位置のばらつきとなって現れる。
【0011】
また、ステッピングモータの駆動によってエッジセンサをホームポジションからサイドレジ位置へと移動させる場合、ステッピングモータへの入力パルス数は整数値となるため、サイド方向における実際のセンサ移動量は、1パルス当たりのセンサ移動量に入力パルス数(整数値)を掛け合わせたものに限定される。即ち、ステッピングモータへのパルス信号の入力に基づくエッジセンサの移動量をL(mm)、1パルス当たりのセンサ移動量をLp(mm)、ステッピングモータへの入力パルス数をM(パルス)とすると、『L=P×M』の計算式が成り立つ。そうした場合、実際に搬送される用紙幅に対応したエッジセンサの適正移動量に対して、上記エッジセンサの移動量(実際のセンサ移動量)Lを正確に一致させることができず、両者の誤差によってエッジセンサの停止位置にばらつきが生じる場合がある。
【0012】
このようにエッジセンサの停止位置にばらつきが生じると、そのエッジセンサを用いてサイド方向における用紙の位置を補正しても、画像転写位置で用紙と画像の位置を正確に合わせることができなくなる。
【0013】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、用紙の搬送方向と直交する方向(サイド方向)で、用紙と画像の位置合わせを精度良く行えるようにすることにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る用紙搬送装置は、用紙を搬送する搬送ローラと、この搬送ローラによる搬送中の用紙の側端を検知するエッジセンサと、このエッジセンサを用紙の搬送方向と直交する方向に移動させるセンサ移動手段と、エッジセンサを移動させる際の基準となるホームポジションにエッジセンサが存在するか否かを検知する検知手段と、この検知手段の出力信号に基づいてセンサ移動手段によるエッジセンサの移動を制御する制御手段とを備えるとともに、検知手段の出力信号を制御手段がサンプリングするときのサンプリング周期を、センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータに制御手段がパルス信号を入力するときのパルス周期よりも短く設定したものである。
【0015】
この用紙搬送装置においては、検知手段の出力信号を制御手段がサンプリングするときのサンプリング周期を、センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータに制御手段がパルス信号を入力するときのパルス周期よりも短く設定したことにより、制御手段がステッピングモータにパルス信号を入力してエッジセンサをホームポジションへと移動させる場合に、検知手段の出力信号の切り替わりを制御手段がサンプリングによって認識してから、ステッピングモータへのパルス信号の入力を断つまでの間、余分なパルス信号が入力されることがなくなる。したがって、エッジセンサのオーバーランを防止することが可能となる。また、この用紙搬送装置を備えた画像形成装置においては、用紙の搬送方向と直交する方向で、用紙と画像の位置合わせ精度を高めることが可能となる。
【0016】
本発明に係る他の用紙搬送装置は、用紙を搬送する搬送ローラと、この搬送ローラを用紙の搬送方向と直交する方向に移動させるローラ移動手段と、搬送ローラによる搬送中の用紙の側端を検知するエッジセンサと、このエッジセンサの出力信号に基づいてローラ移動手段による搬送ローラの移動を制御する制御手段とを備えるとともに、エッジセンサの出力信号を制御手段がサンプリングするときのサンプリング周期を、ローラ移動手段の駆動源となるステッピングモータに制御手段がパルス信号を入力するときのパルス周期よりも短く設定したものである。
【0017】
この用紙搬送装置においては、エッジセンサの出力信号を制御手段がサンプリングするときのサンプリング周期を、ローラ移動手段の駆動源となるステッピングモータに制御手段がパルス信号を入力するときのパルス周期よりも短く設定したことにより、制御手段がステッピングモータにパルス信号を入力して搬送ローラと一緒に用紙を移動させる場合に、エッジセンサの出力信号の切り替わりを制御手段がサンプリングによって認識してから、ステッピングモータへのパルス信号の入力を断つまでの間、余分なパルス信号が入力されることがなくなる。したがって、用紙のオーバーランを防止することが可能となる。また、この用紙搬送装置を備えた画像形成装置においては、用紙の搬送方向と直交する方向で、用紙と画像の位置合わせ精度を高めることが可能となる。
【0018】
本発明に係る画像形成装置は、画像形成の対象となる用紙を、当該用紙に画像が転写される画像転写位置を経由して搬送するとともに、画像転写位置の上流側で搬送中の用紙の側端を検知するエッジセンサ及びこのエッジセンサを予め設定されたホームポジションから用紙幅に対応した移動量をもって搬送方向と直交する方向に移動させるセンサ移動手段を有する用紙搬送手段と、画像を形成するとともに、この形成した画像を画像転写位置で用紙に転写する画像形成手段と、センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータへのパルス信号の入力に基づくエッジセンサの移動量と用紙幅に対応したエッジセンサの適正移動量との差分を補正データとし、この補正データにしたがって搬送方向と直交する方向で画像形成手段による画像の形成位置を可変制御する画像形成制御手段とを備えたものである。
【0019】
この画像形成装置においては、センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータへのパルス信号の入力に基づくエッジセンサの移動量と用紙幅に対応したエッジセンサの適正移動量との差分を補正データとし、この補正データにしたがって搬送方向と直交する方向で画像形成手段による画像の形成位置を可変制御する画像形成制御手段を備えたことにより、画像転写位置で用紙に画像を転写する場合に、1パルス当たりのセンサ移動量に依存することなく、搬送方向と直交する方向で用紙と画像の位置を正確に合わせることが可能となる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0021】
図1は本発明が適用されるフルカラーの画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置1は、大きくは、画像読み取り部2、画像形成部3及び用紙搬送装置4によって構成されている。
【0022】
画像読み取り部2は、透明な原稿台(プラテンガラス)にセットされた原稿の画像を読み取るものである。この画像読み取り部2は、例えばランプ、ミラー及びキャリッジ等からなる光学走査系と、この光学走査系で読み取り走査された光学像を結像させるレンズ系と、このレンズ系で結像された光学像を受光して電気信号に変換する画像読み取りセンサ(例えば、3ラインCCDセンサ)とを備えて構成されている。
【0023】
画像形成部3は、K(ブラック)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の各色に対応する4つの感光体ドラム5,6,7,8と、各々の感光体ドラムに対応する4つの一次転写ローラ9,10,11,12と、中間転写ベルト13と、二次転写ローラ14と、バキューム搬送部15と、定着器16とを備えた4連タンデム式の構成となっている。
【0024】
各々の感光体ドラム5,6,7,8の周囲には、それぞれ帯電器、レーザ書き込み装置(レーザROS)、現像器、クリーナー等が配置されている。帯電器は感光体ドラムの表面を一様に帯電するもので、レーザ書き込み装置は帯電器によって帯電された感光体ドラムの表面にレーザ照射によって静電潜像を形成するものである。また、現像器は現像剤としてのトナーを感光体ドラムの表面に供給することにより静電潜像を可視化(現像)してトナー画像を形成するもので、クリーナーは感光体ドラムに残留する不要なトナーを取り除くものである。
【0025】
これに対して、各々の一次転写ローラ9,10,11,12は、それぞれに対応する感光体ドラム5,6,7,8の近傍に中間転写ベルト13を介して対向状態に配置されている。これらの一次転写ローラ9,10,11,12は、上述のように感光体ドラム5,6,7,8上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト13に転写(一次転写)するものである。中間転写ベルト13は、複数(図例では5つ)のベルト支持ローラによってループ状に張設されている。
【0026】
二次転写ローラ14は、中間転写ベルト13と対向状態に配置されている。この二次転写ローラ14は、上述のように中間転写ベルト13に形成されたトナー画像を用紙に転写(二次転写)するもので、このトナー画像の転写位置(二次転写位置)が画像形成部3における画像転写位置となる。バキューム搬送部15は、二次転写ローラ14によってトナー画像が転写された用紙を定着器16へと搬送するものである。定着器16は、加熱加圧等によって用紙にトナー画像を定着させるものである。
【0027】
一方、用紙搬送装置4は、第1のトレイ17、第2のトレイ18及び第3のトレイ19に収容された各々の用紙の中から、ユーザー操作によって選択されたトレイの用紙或いは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙を、それぞれ所定の経路で搬送するものである。各々のトレイ17,18,19の近傍には、それぞれに対応する送り出しローラ20,21,22が配設されている。各々の送り出しローラ20,21,22は、それぞれ対応するトレイ17,18,19から一枚ずつ分離して呼び出された用紙を挟持(ニップ)して用紙搬送方向の下流側に用紙を送り出すものである。また、画像読み取り部2の近傍には、ユーザーによって操作される操作パネル23が設けられている。
【0028】
ここで、各々の送り出しローラ20,21,22による用紙の送り出し位置から、上記画像形成部3における画像転写位置を経由して排出トレイ24に至る一連の用紙搬送路R1〜R5には、それぞれ用紙搬送のためのローラが適宜配設されている。第1のトレイ17に収容された用紙は、送り出しローラ20により送り出された後、第1の用紙搬送路R1を経由して合流搬送部25へと送り込まれる。また、第2のトレイ18に収容された用紙は、送り出しローラ21により送り出された後、第1の用紙搬送路R1を経由して合流搬送部25へと送り込まれる。一方、第3のトレイ19に収容された用紙は、送り出しローラ22によって合流搬送部25へと直接送り込まれる。
【0029】
また、合流搬送部25に送り込まれた用紙は、第2の用紙搬送路R2を経由して、画像形成部3の画像転写位置へと送り込まれる。さらに、画像転写位置を通過した用紙は、バキューム搬送部15により定着器16に送り込まれた後、第3の用紙搬送路R3を経由して排出トレイ24に排出される。これに対して両面(第1面と第2面)に画像が形成される用紙は、定着器16を通過した後、第4の用紙搬送路R4を経由して両面用反転部28に送り込まれ、そこで表裏反転された後、第5の用紙搬送路R5を経由して再び合流搬送部25へと送り込まれる。
【0030】
このような用紙搬送路R1〜R5において、合流搬送部25から画像転写位置に至る第2の用紙搬送路R2には、画像転写位置の手前(上流側)に位置してレジストローラ27が配設されている。レジストローラ27は、用紙を搬送する搬送ローラの一つとなるもので、互いに圧接状態に保持された一対のローラ(ドライブローラ、ピンチローラ)によって構成されている。このレジストローラ27では、一対のローラ間で用紙を挟持しつつ、当該一対のローラの回転によって画像転写位置へと用紙を送り込む。
【0031】
レジストローラ27による用紙の送り込みに際しては、図示しないタイミング調整手段によって画像転写位置に対する用紙の到達タイミングが調整される。タイミング調整手段は、例えば、レジストローラ27の手前(上流側)に設けられた用紙通過センサ(不図示)が用紙の通過を検知したタイミングに基づいて、レジストローラ27による用紙の搬送速度を可変することにより、画像転写位置へのトナー画像の到達タイミングに合わせて、当該画像転写位置に対する用紙の到達タイミングを調整する。
【0032】
一方、用紙搬送路R3,R5には、それぞれカール補正部29,30が設けられている。各々のカール補正部29,30は、定着器16でトナー画像を定着させるときに生じる用紙のカール(反り)を補正するためのものである。
【0033】
続いて、上記構成からなるフルカラー画像形成装置1の動作について説明する。先ず、画像読み取り部2によって原稿の画像が読み取られると、これによって得られた画像信号を基に画像形成部3でトナー画像が形成される。この画像形成部3では、4つの感光体ドラム5,6,7,8を回転駆動しつつ、それぞれに対応する帯電器、レーザ書き込み装置(レーザROS)、現像器によって各感光体ドラム5,6,7,8の表面にK,Y,M,Cのトナー画像を順に形成する。
【0034】
このように形成された各色のトナー画像は、一次転写ローラ9,10,11,12によって順次、中間転写ベルト13上に重ね転写される。これにより、中間転写ベルト13には、4色トナーを重ね合わせた多色(フルカラー)のトナー画像が形成される。このように中間転写ベルト13に形成されたトナー画像は、当該中間転写ベルト13に担持されて画像転写位置(二次転写位置)へと送り込まれる。
【0035】
一方、操作パネル23を用いてユーザーにより選択されたトレイの用紙、或いは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙は、画像転写位置にトナー画像が到達するタイミングに合わせてレジストローラ27により送り込まれる。例えば、上述のように選択されたトレイが第1のトレイ17であるとすると、送り出しローラ20によって送り出された用紙が第1の用紙搬送路R1を経由して合流搬送部25に送り込まれ、さらに第2の用紙搬送路R2を経由してレジストローラ27により画像転写位置へと送り込まれる。
【0036】
これにより、画像形成部3の画像転写位置では、中間転写ベルト13に担持されたトナー画像(フルカラー画像)が二次転写ローラ14によって用紙に一括転写(二次転写)される。その後、用紙はバキューム搬送部15によって定着器16に送られ、そこでトナー画像の定着処理が施された後、第3の用紙搬送路R3を経由して排出トレイ24に排出される。
【0037】
また、両面に画像形成が行われる用紙(両面コピーされる用紙)は、第4の用紙搬送路R4を経由して両面用反転部28に送られ、そこで表裏反転されて第5の用紙搬送路R5に送られる。その後、用紙は、第5の用紙搬送路R5に沿って搬送された後、送り出しローラ31の回転によりタイミング調整されて合流搬送部25に再度送り込まれる。以降は、上記同様にトナー画像が用紙に転写、定着された後、第3の用紙搬送路R3を経由して用紙が排出トレイ24に排出される。
【0038】
図2は本発明の実施形態に係る用紙搬送装置4が備える用紙位置補正装置のメカ構成を示す概略図である。図示した用紙位置補正装置は、用紙の搬送方向Yに沿って上流側から搬送されてきた用紙26をレジストローラ27で挟持するとともに、このレジストローラ27を搬送方向Yと直交する方向(X1方向又はX2方向)即ちサイド方向に移動させることにより、サイド方向における用紙26の位置(サイドレジストレーション)を補正するものである。
【0039】
レジストローラ27は、搬送方向Yと直交する方向に複数(図例では4つ)設けられている。各々のレジストローラ27は、一方をドライブローラ、他方をピンチローラとした一対のローラによって構成されている。レジストローラ27は、搬送方向Yと直交する方向(サイド方向)で用紙幅のセンター位置を合わせるべき設計上の用紙幅センター基準位置Kを中心に、左右均等な位置関係で配置されている。また、各々のレジストローラ27のうち、回転駆動側となるドライブローラは回転軸32に取り付けられ、回転従動側となるピンチローラは回転軸32と平行に配置された他の回転軸に取り付けられている。各々の回転軸は、図示しない軸受け手段によって回転可能でかつ軸方向(搬送方向Yと直交する方向)に移動可能に支持されている。
【0040】
回転軸32の一方端にはギア33が設けられ、回転軸32の他方端にはラック34が設けられている。ギア33は、回転軸32と同軸に取り付けられたもので、例えばキーとキー溝による係止手段を用いて回転軸32と一体に回転可能に設けられている。一方、ラック34は、回転軸32の軸方向に沿って取り付けられたもので、回転軸32の軸方向に対しては当該回転軸32と一体に移動可能に設けられている。また、回転軸32を中心としたラック34の向きは図示しない案内手段によって一定の向きに保持されるとともに、回転軸32に対してラック34が回転フリーの状態になっている。さらに、ギア33は用紙搬送モータ35のモータ軸に軸着された駆動ギア36に噛み合い、ラック34はサイドシフトモータ37のモータ軸に軸着されたピニオン38に噛み合っている。
【0041】
用紙搬送モータ35は正転/逆転の切り換えが可能なステッピングモータによって構成され、サイドシフトモータ37も正転/逆転の切り換えが可能なステッピングモータによって構成されている。そして、パルス信号の入力によって用紙搬送モータ35を回転させると、この回転力が駆動ギア36とギア33の噛み合いによって伝達されることにより、回転軸32がレジストローラ27と一体に回転する。また、パルス信号の入力によってサイドシフトモータ37を回転させると、この回転力がピニオン38とラック34の噛み合いによって伝達されることにより、回転軸32がレジストローラ27と一体に搬送方向Yと直交する方向に移動する。この場合、レジストローラ27の回転方向と回転量は、それぞれ用紙搬送モータ35の回転方向と回転動作量に対応し、レジストローラ27の移動方向と移動量は、それぞれサイドシフトモータ37の回転方向と回転動作量に対応したものとなる。
【0042】
また、レジストローラ27の手前(上流側)にはホームセンサ39とエッジセンサ40とが設けられている。ホームセンサ39は、エッジセンサ40がホームポジションHPに存在するか否かを検知する検知手段となるものである。このホームセンサ39は固定状態で設けられている。エッジセンサ40は、用紙26の一方の側端を検知するものである。このエッジセンサ40は、後述するセンサ移動手段により、搬送方向Yと直交する方向(サイド方向)に移動可能に設けられている。センサ移動モータ41はセンサ移動手段の駆動源となるものである。
【0043】
エッジセンサ40のホームポジションHPとは、搬送方向Yと直交する方向にエッジセンサ40を移動させるときの基準となるポジションであり、ここでは用紙幅に応じてエッジセンサ40をサイド方向に移動させる際の移動開始位置を、エッジセンサ40のホームポジションとしている。ホームセンサ39は透過形の光センサによって構成され、エッジセンサ40は反射型の光センサによって構成されている。また、センサ移動モータ41は正転/逆転の切り換えが可能なステッピングモータによって構成されている。
【0044】
図3はセンサ移動手段の具体的な構成例を示す概略図である。図3において、エッジセンサ40は、無端状のタイミングベルト42に取り付けられている。タイミングベルト42は、ドライブプーリ43と一対のアイドルプーリ44A,44Bとによって張設されている。ドライブプーリ43は、センサ移動モータ41のモータ軸に軸着されている。これに対して、エッジセンサ40は、一対のアイドルプーリ44A,44Bの間でタイミングベルト42に固定状態で取り付けられている。また、エッジセンサ40には検出片45が取り付けられている。検出片45の取り付け位置は、予め設定されたホームポジションHPにエッジセンサ40が存在するときに、ホームセンサ39の光軸を検出片45が遮るように調整されている。
【0045】
上記構成のセンサ移動手段において、センサ移動モータ41を駆動すると、このモータ駆動によるドライブプーリ43の回転と一対のアイドルプーリ44A,44Bの回転により、タイミングベルト42が周回移動する。このとき、エッジセンサ40は、一対のアイドルプーリ44A,44Bの間で、タイミングベルト42の周回移動にしたがい、用紙の搬送方向と直交する方向(X1方向又はX2方向)に移動する。この場合、エッジセンサ40の移動方向と移動量は、それぞれセンサ移動モータ41の回転方向と回転動作量に対応したものとなる。
【0046】
図4は本発明の実施形態に係る用紙搬送装置4で採用した用紙位置補正装置の制御構成を示すブロック図である。図4において、コントローラ46は、用紙搬送モータ35、サイドシフトモータ37及びセンサ移動モータ41の駆動(回転方向、回転動作量、回転開始タイミング、回転停止タイミング)を個別に制御するものである。この場合、各々のモータ35,37,41はいずれもステッピングモータによって構成されていることから、コントローラ46は、各々のモータ35,37,41に対してモータ駆動のためのパルス信号φM1,φM2,φM3を所定のパルス周期で入力(付与)することにより、各々のモータ35,37,41の駆動を個別に制御する。
【0047】
コントローラ46には、上述したホームセンサ39とエッジセンサ40の他に、用紙サイズセンサ47と用紙通過センサ48が接続されている。用紙サイズセンサ47は、実際に搬送される用紙のサイズを検知するもので、用紙通過センサ48は、用紙搬送路上で用紙の通過(先端通過/後端通過)を検知するものである。ホームセンサ39の出力信号(オン/オフ信号)φS1は、ホームポジションHPにエッジセンサ40が存在するか否かによって切り替わり、エッジセンサ40の出力信号(オン/オフ信号)φS2は、当該エッジセンサ40のセンシング位置に用紙が存在するか否かによって切り替わる。
【0048】
これに対して、コントローラ46は、ホームセンサ39の出力信号φS1とエッジセンサ40の出力信号φS2を、それぞれ所定のサンプリング周期で繰り返しサンプリングする。ちなみに本実施形態においては、エッジセンサ40がホームポジションHPに存在するときにホームセンサ30の出力信号φS1がオン状態になるものとする。また、エッジセンサ40のセンシング位置に用紙が存在するときにエッジセンサ40の出力信号φS2がオン状態になるものとする。
【0049】
ここで、ホームセンサ39の出力信号φS1をサンプリングするときのサンプリング周期を『T1』、エッジセンサ40の出力信号φS2をサンプリングするときのサンプリング周期を『T2』、センサ移動モータ41に入力するパルス信号φM3のパルス周期を『T3』、サイドシフトモータ37に入力するパルス信号φM2のパルス周期を『T4』とすると、図5に示すように、サンプリング周期T1とパルス周期T3は“T1<T3”の関係に設定され、サンプリング周期T2とパルス周期T4は“T2<T4”の関係に設定されている。
【0050】
なお、上述したサンプリング周期とパルス周期の関係(T1<T3、T2<T4)を満たすものであれば、サンプリング周期T1,T2を互いに同じ周期に設定してもよいし、互いに異なる周期に設定してもよい。また、サンプリング周期T1,T2を互いに同期させてもよいし、非同期としてもよい。この点はパルス周期T3,T4についても同様である。
【0051】
続いて、コントローラ46の制御に基づいて行われる用紙位置の補正処理について説明する。先ず、エッジセンサ40をホームポジションHPに停止させた状態で、搬送方向Yの上流側からレジストローラ27に向けて用紙26が搬送されてくると、コントローラ46は、用紙26の先端がレジストローラ27に到達する前に、センサ移動モータ41にパルス信号φM3を入力して当該センサ移動モータ41の駆動によりエッジセンサ40をホームポジションから用紙26のサイズ(用紙幅)に対応したサイドレジ位置へと移動させるとともに、用紙搬送モータ35にパルス信号φM1を入力して当該用紙搬送モータ35の駆動によりレジストローラ27を回転させる(図6(A),(B)参照)。
【0052】
その際、センサ移動モータ41にパルス信号φM3を入力するタイミング(換言すると、センサ移動モータ41の駆動を開始するタイミング)は、用紙通過センサ48の出力信号に基づいて制御される。また、センサ移動モータ41に入力されるパルス信号φM3のパルス数は、用紙サイズセンサ47によって検知された用紙26のサイズ(用紙幅)に応じて設定される。用紙幅と設定パルス数の対応関係は、予め制御用データとしてコントローラ46に与えられる。
【0053】
その後、用紙26の先端がレジストローラ27の手前でエッジセンサ40よりも下流側に進むと、コントローラ46は、エッジセンサ40の出力信号φS2に基づいてサイド方向における用紙26の位置ずれ方向を認識する。そして、用紙26の先端がレジストローラ27に到達すると、コントローラ46は、上述した位置ずれを補正する方向でレジストローラ27を移動すべくサイドシフトモータ37を駆動する。
【0054】
さらに詳述すると、図6(C)に示すように、用紙26がエッジセンサ40のセンシング位置に存在し、これによってエッジセンサ40の出力信号φS2がオン状態になっていた場合は、図6(D)に示すように、用紙26の先端がレジストローラ27に到達した時点で、サイドシフトモータ37にパルス信号φM2を入力して当該サイドシフトモータ37の駆動によりレジストローラ27を図のX1方向に移動させる。これにより、用紙26はレジストローラ27に挟持されたまま、当該レジストローラ27と一体にX1方向に移動する。この移動中にコントローラ46はエッジセンサ40の出力信号φS2をサンプリングする。そして、X1方向に移動する用紙26の側端がエッジセンサ40のセンシング位置に到達し、これによってエッジセンサ40の出力信号φS2がオン状態からオフ状態に切り替わったことを認識すると、その時点でコントローラ46はパルス信号φM2の入力を断ってサイドシフトモータ37の駆動を停止させる。
【0055】
これに対して、図7(A)に示すように、用紙26がエッジセンサ40のセンシング位置に存在せず、これによってエッジセンサ40の出力信号φS2がオフ状態になっていた場合は、図7(B)に示すように、用紙26の先端がレジストローラ27に到達した時点で、サイドシフトモータ37にパルス信号φM2を入力して当該サイドシフトモータ37の駆動によりレジストローラ27を図のX2方向に移動させる。これにより、用紙26はレジストローラ27に挟持されたまま、当該レジストローラ27と一体にX2方向に移動する。この移動中にコントローラ46はエッジセンサ40の出力信号φS2をサンプリングする。そして、X2方向に移動する用紙26の側端がエッジセンサ40のセンシング位置に到達し、これによってエッジセンサ40の出力信号φS2がオフ状態からオン状態に切り替わったことを認識すると、その時点でコントローラ46はパルス信号φM2の入力を断ってサイドシフトモータ37の駆動を停止させる。
【0056】
これにより、用紙26の側端がエッジセンサ40のセンシング位置に位置合わせされ、この状態で用紙26がレジストローラ27の回転にしたがって画像転写位置へと送り込まれる。その後、用紙26の後端がレジストローラ27を抜け、これに続いて後続の用紙がレジストローラ27に向けて搬送されてくると、コントローラ46は、用紙サイズセンサ47の出力信号に基づいて、後続の用紙のサイズ(用紙幅)が、その前に搬送した用紙26のサイズ(用紙幅)と同じであるか否かを判断する。そして、同じサイズであると判断した場合はエッジセンサ40を先ほどのサイドレジ位置に停止したままの状態に維持し、異なるサイズであると判断した場合はエッジセンサ40を一旦ホームポジションHPに戻した後、後続の用紙のサイズに対応したサイドレジ位置へと移動させる。また、用紙26に続く後続の用紙が無い場合(全ての用紙を画像転写位置に送り出した場合)はエッジセンサ40をホームポジションHPに戻す。
【0057】
エッジセンサ40をホームポジションHPに戻すにあたって、コントローラ46は、センサ移動モータ41にパルス信号φM3を入力して当該センサ移動モータ41の駆動によりエッジセンサ40をホームポジションHPに向けて移動させる。この移動中にコントローラ46はホームセンサ39の出力信号φS1をサンプリングする。そして、ホームセンサ39の出力信号φS1がオフ状態からオン状態に切り替わったことを認識すると、その時点でコントローラ46はパルス信号φM3の入力を断ってセンサ移動モータ41の駆動を停止させる。
【0058】
以上のような用紙位置の補正処理において、ホームセンサ39に対応するサンプリング周期T1とセンサ移動モータ41に対応するパルス周期T3の関係を“T1<T3”に設定することにより、サイド方向においてエッジセンサ40を狙いとする位置に正確に停止させることが可能となる。また、エッジセンサ40に対応するサンプリング周期T2とサイドシフトモータ37に対応するパルス周期T4の関係を“T2<T4”に設定することにより、サイド方向において用紙26を狙いとする位置に正確に停止させることが可能となる。
【0059】
さらに詳述すると、サンプリング周期T1をパルス周期T3よりも短く設定した場合は、サンプリング周期T1内で複数のパルス信号φM3がセンサ移動モータ41に入力されることがない。そのため、エッジセンサ40をホームポジションHPへと移動させる際に、ホームセンサ39の出力信号φS1がオフ状態からオン状態に切り替わったことをコントローラ46がサンプリングによって認識してから、センサ移動モータ41へのパルス信号φM3の入力が断たれるまでの間に、余分なパルス信号φM3がセンサ移動モータ41に入力されることがなくなる。これにより、エッジセンサ40のオーバーランによる位置のばらつきを解消し、ホームポジションHPに対するエッジセンサ40の停止位置精度を高めることができる。
【0060】
その結果、センサ移動モータ41へのパルス信号φM3の入力により、エッジセンサ40をホームポジションHPからサイドレジ位置へと移動させる場合に、エッジセンサ40を常に一定の位置から移動させることができる。このとき、エッジセンサ40の移動量は、センサ移動モータ41に入力されるパルス信号φM3のパルス数によって一義的に決まる。そのため、エッジセンサ40の移動開始位置が常に一定となれば、サイドレジ位置においても常に一定の位置にエッジセンサ40を停止させることが可能となる。
【0061】
また、サンプリング周期T2をパルス周期T4よりも短く設定した場合は、サンプリング周期T2内で複数のパルス信号φM2がサイドシフトモータ37に入力されることがない。そのため、用紙26をサイドレジ位置へと移動させる際に、エッジセンサ40の出力信号φS2がオン状態からオフ状態、又はオフ状態からオン状態に切り替わったことをコントローラ46がサンプリングによって認識してから、サイドシフトモータ37へのパルス信号φM2の入力が断たれるまでの間に、余分なパルス信号φM2がサイドシフトモータ37に入力されることがなくなる。これにより、用紙26のオーバーランによる位置のばらつきを解消し、サイドレジ位置に対する用紙26の停止位置精度を高めることができる。
【0062】
その結果、サイドシフトモータ37へのパルス信号φM2の入力により、用紙26の側端がサイドレジ位置(エッジセンサ40のセンシング位置)に近づく方向で用紙26を移動させる場合に、用紙26の側端が狙いとするサイドレジ位置に到達すると同時に用紙26の移動を停止させることができる。したがって、用紙26の側端をサイドレジ位置に正確に一致させることが可能となる。
【0063】
ところで、用紙搬送の形態は、用紙を搬送するときの用紙の向きによって縦向き搬送(SEF;Short Edge feed)と横向き搬送(LEF;Long Edge feed)に分けられる。縦向き搬送とは、用紙の短辺部を搬送方向に向けて(換言すると、用紙の長辺部をサイド方向に向けて)で搬送する形態をいい、横向き搬送とは、用紙の長辺部を搬送方向の向けて(換言すると、用紙の短辺部をサイド方向に向けて)で搬送する形態をいう。したがって、同じサイズの用紙であっても、これを縦向きに搬送するか横向きに搬送するかによって、サイド方向の用紙サイズ(用紙幅)が異なるものとなる。
【0064】
そこで、センター基準方式を採用した場合のエッジセンサ40のホームポジションHPを、図8(A)に示すように、縦向き搬送されるA3サイズの用紙幅や横向き搬送されるA4サイズの用紙幅に対応したサイドレジ位置に設定すると、A3サイズの用紙を縦向き搬送するときやA4サイズの用紙を横向き搬送するときは、ホームポジションHPがそのままサイドレジ位置となるため、エッジセンサ40をホームポジションHPから移動させる必要がなくなる。
【0065】
一方、サイド方向での用紙幅が、A3サイズの用紙を縦向き搬送するよりも小さくなる場合、即ちB4サイズ、A4サイズ、B5サイズの用紙をそれぞれ縦向き搬送する場合やB5サイズの用紙を横向き搬送する場合は、各々の用紙幅に対応してエッジセンサ40をホームポジションHPからサイドレジ位置へと移動させる必要がある。
【0066】
その際、A3サイズの用紙を縦向き搬送する場合やA4サイズの用紙を横向き搬送する場合の用紙幅W1は297mmとなるのに対し、B4サイズの用紙を縦向き搬送する場合やB5サイズの用紙を横向き搬送する場合の用紙幅W2は257mmとなる。そのため、B4サイズの用紙を縦向き搬送する場合やB5サイズの用紙を横向き搬送する場合の、サイド方向におけるエッジセンサ40の適正移動量は『(W1−W2)/2』の計算式から20mmとなる。また、A4サイズの用紙を縦向きに搬送する場合の用紙幅W3は210mmとなるため、この場合のサイド方向におけるエッジセンサ40の適正移動量は『(W1−W3)/2』の計算式から43.5mmとなる。また、B5サイズの用紙を縦向きの搬送する場合の用紙幅W4は182mmとなるため、この場合のサイド方向におけるエッジセンサ40の適正移動量は『(W1−W4)/2』の計算式から57.5mmとなる。
【0067】
これに対して、センサ移動モータ41にパルス信号φM3を入力したときの、1パルス当たりのセンサ移動量が例えば図8(B)に記述するように0.6mmであって、B4サイズの用紙を縦向き搬送する場合やB5サイズの用紙を横向き搬送する場合に入力されるパルス信号φM3のパルス数が『33』に、A4サイズの用紙を縦向きに搬送する場合に入力されるパルス信号φM3のパルス数が『72』に、B5サイズの用紙を縦向きの搬送する場合に入力されるパルス信号φM3のパルス数が『95』にそれぞれ設定されるものとする。
【0068】
そうした場合、上記図8(B)に示すように、設定パルス数『33』に対応する実際のセンサ移動量は『0.6×33』の計算式から19.8mmとなる。また、設定パルス数『72』に対応する実際のセンサ移動量は『0.6×72』の計算式から43.2mmとなり、設定パルス数『95』に対応する実際のセンサ移動量は『0.6×95』の計算式から57mmとなる。
【0069】
ここで、上述したセンサの適正移動量と設定パルス数に対応したセンサ移動量とを比較すると、B4サイズの用紙を縦向き搬送する場合やB5サイズの用紙を横向き搬送する場合は双方のセンサ移動量の差分(20−19.8)が+0.2mmとなり、A4サイズの用紙を縦向き搬送する場合は双方のセンサ移動量の差分(43.5−43.2)が+0.3mmとなり、B5サイズの用紙を縦向き搬送する場合は双方のセンサ移動量の差分(57.5−57)が+0.5mmとなる。各々のセンサ移動量の差分は、用紙26の側端を合わせるべきサイドレジ位置で、エッジセンサ40を停止させる場合の位置的な誤差となる。
【0070】
そこで、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置では、上述したセンサ移動量の差分(誤差)を画像形成時の補正データとし、この補正データにしたがって搬送方向と直交する方向で画像形成部3による画像の形成位置を可変制御する画像形成制御機能を備えた構成を採用することとした。より具体的には、画像形成装置1に対して、各種サイズの用紙幅と補正データとを対応付けた制御用データを予め主制御部(不図示)のメモリ等に保持(記憶)しておき、実際に搬送される用紙サイズを用紙サイズセンサ47で検知した際に、その用紙サイズ(用紙幅)に対応付けられた補正データを読み出して主制御部がレーザ書き込み装置(ROS)による主走査方向の画像の書き込みタイミングを制御(調整)する構成とした。
【0071】
レーザ書き込み装置は、半導体レーザ等から出射したレーザ光をポリゴンミラー(回転多面鏡)の回転により感光体ドラムの軸方向に走査して画像(静電潜像)の書き込みを行う。よって、レーザ書き込み装置による主走査方向の画像の書き込みタイミングを早くすると用紙に対する画像の形成位置はサイド方向の一方側に変位し、レーザ書き込み装置による主走査方向の画像の書き込みタイミングを遅くすると用紙に対する画像の形成位置がサイド方向の他方側に変位することになる。レーザ書き込み装置による画像の書き込みタイミングを早くするか遅くするかは、補正データが正(+)の値であるか負(−)の値であるかによって適宜切り換え制御される。また、画像の書き込みタイミングをどの程度早くするか、或いはどの程度遅くするかは、補正データの大きさ(絶対誤差の値)によって適宜制御される。
【0072】
以上のことから、上述のように用紙幅に対応付けられた補正データを用いてレーザ書き込み装置による画像の書き込みタイミング(サイド方向に対応する画像の書き込み位置)を制御することにより、たとえエッジセンサ40の移動量が適正移動量に対して誤差をもつ場合でも、この誤差分に相当する補正データにしたがって画像の書き込み位置を適切に補正することができる。これにより、エッジセンサ40を用いて用紙の側端をサイドレジ位置に合わせ、この位置合わせした用紙に画像転写位置で画像を転写する場合に、1パルス当たりのセンサ移動量に依存することなく、サイド方向で用紙と画像の位置を正確に合わせることが可能となる。
【0073】
なお、上記の例では、B5サイズの用紙を縦向きの搬送する場合に入力されるパルス信号φM3の設定パルス数を『95』とし、このときのセンサ移動量の誤差分となる補正データを0.5mmとしたが、入力パルス数を『96』に設定した場合は補正データを−0.1mmとすればよい。同様に、A4サイズの用紙を縦向きに搬送する場合の入力パルス数を『73』に設定した場合は補正データを−0.3mmとし、B4サイズの用紙を縦向き搬送する場合やB5サイズの用紙を横向き搬送する場合の入力パルス数を『34』に設定した場合は補正データを−0.4mmとすればよい。
【0074】
また、上記の例では、エッジセンサ40のホームポジションを、縦向き搬送されるA3サイズの用紙幅に対応したサイドレジ位置に設定するとしたが、これ以外にも、例えば図9(A)に示すように、サイド方向で用紙幅のセンター位置を合わせるべき設計上の用紙幅センター基準位置Kをエッジセンサ40のホームポジションHPに設定した場合でも同様に適用可能である。
【0075】
即ち、エッジセンサ40のホームポジションHPを上記設計上の用紙幅センター基準位置Kに設定した場合は、A3サイズの用紙を縦向き搬送する場合やA4サイズの用紙を横向き搬送する場合の用紙幅W1=297mmに対して、サイド方向のエッジセンサ40の適正移動量が用紙幅W1の半分の148.5mmとなる。同様に、B4サイズの用紙を縦向きに搬送する場合やB5サイズの用紙を横向きに搬送する場合の用紙幅W2=257mmに対応するエッジセンサ40の適正移動量は128.5mmとなり、A4サイズの用紙を縦向きに搬送する場合の用紙幅W3=210mmに対応するエッジセンサ40の適正移動量は105mmとなり、B5サイズの用紙を縦向きに搬送する場合の用紙幅W4=182mmに対応するエッジセンサ40の適正移動量は91mmとなる。
【0076】
これに対して、センサ移動モータ41にパルス信号φM3を入力したときの、1パルス当たりのセンサ移動量が例えば図9(B)に記述するように0.6mmであって、A3サイズの用紙を縦向き搬送する場合やA4サイズの用紙を横向き搬送する場合に入力されるパルス信号φM3のパルス数が『247』に、B4サイズの用紙を縦向き搬送する場合やB5サイズの用紙を横向き搬送する場合に入力されるパルス信号φM3のパルス数が『214』に、A4サイズの用紙を縦向きに搬送する場合に入力されるパルス信号φM3のパルス数が『175』に、B5サイズの用紙を縦向きの搬送する場合に入力されるパルス信号φM3のパルス数が『151』にそれぞれ設定されるものとする。
【0077】
そうした場合、上記図9(B)に示すように、設定パルス数『247』に対応する実際のセンサ移動量は148.2mmとなり、設定パルス数『214』に対応する実際のセンサ移動量は128.4mmとなる。また、設定パルス数『175』に対応する実際のセンサ移動量は105mmとなり、設定パルス数『151』に対応する実際のセンサ移動量は90.6mmとなる。
【0078】
したがって、上述したセンサの適正移動量と設定パルス数に対応したセンサ移動量との差分(誤差)は、A3サイズの用紙を縦向き搬送する場合やA4サイズの用紙を横向き搬送する場合に+0.3mmとなり、B4サイズの用紙を縦向き搬送する場合やB5サイズの用紙を横向き搬送する場合に+0.1mmとなり、A4サイズの用紙を縦向きに搬送する場合に±0mmとなり、B5サイズの用紙を縦向きの搬送する場合に+0.4mmとなる。そこで、画像形成装置の構成として、上記同様にセンサ移動量の差分を画像形成時の補正データとし、この補正データにしたがってサイド方向における画像の形成位置を可変制御する画像形成制御機能を持たせることにより、1パルス当たりのセンサ移動量に依存することなく、サイド方向で用紙と画像の位置を正確に合わせることが可能となる。
【0079】
なお、上記実施形態においては、複数の感光体ドラムを備えたタンデム方式の画像形成装置1を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、一つの感光体ドラムを用いて白黒画像又はカラー画像を形成する画像形成装置にも同様に適用可能である。
【0080】
また、エッジセンサ40の出力信号をコントローラ46がサンプリングするときのサンプリング周期T2を、サイドシフトモータ37にコントローラ46がパルス信号φM2を入力するときのパルス周期T4よりも短く設定する構成については、エッジセンサ40を移動する必要がないサイド基準方式にしたがってサイド方向の用紙位置を補正する用紙搬送装置やこれを備えた画像形成装置にも適用可能である。
【0081】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る用紙搬送装置によれば、検知手段の出力信号を制御手段がサンプリングするときのサンプリング周期を、センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータに制御手段がパルス信号を入力するときのパルス周期よりも短く設定することにより、ステッピングモータへの余分なパルス信号の入力とこれに伴うエッジセンサのオーバーランを防止し、ホームポジションでのエッジセンサの停止位置精度を高めることができる。したがって、この用紙搬送装置を備えた画像形成装置においては、用紙の搬送方向と直交する方向で、用紙と画像の位置合わせ精度を高めることが可能となる。
【0082】
また、本発明に係る他の用紙搬送装置によれば、エッジセンサの出力信号を制御手段がサンプリングするときのサンプリング周期を、ローラ移動手段の駆動源となるステッピングモータに制御手段がパルス信号を入力するときのパルス周期よりも短く設定することにより、ステッピングモータへの余分なパルス信号の入力とこれに伴う用紙のオーバーランを防止し、サイドレジ位置での用紙の停止位置精度を高めることができる。したがって、この用紙搬送装置を備えた画像形成装置においては、用紙の搬送方向と直交する方向で、用紙と画像の位置合わせ精度を高めることが可能となる。
【0083】
また、本発明に係る画像形成装置によれば、センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータへのパルス信号の入力に基づくエッジセンサの移動量と用紙幅に対応したエッジセンサの適正移動量との差分を補正データとし、この補正データにしたがって搬送方向と直交する方向で画像形成手段による画像の形成位置を可変制御する画像形成制御手段を備えたことにより、1パルス当たりのセンサ移動量に依存することなく、搬送方向と直交する方向で用紙と画像の位置を正確に合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるフルカラーの画像形成装置の構成例を示す概略図である。
【図2】本発明の実施形態に係る用紙搬送装置が備える用紙位置補正装置のメカ構成を示す概略図である。
【図3】センサ移動手段の具体的な構成例を示す概略図である。
【図4】本発明の実施形態に係る用紙搬送装置で採用した用紙位置補正装置の制御構成を示すブロック図である。
【図5】センサのサンプリング周期とモータのパルス周期の関係を示す図である。
【図6】用紙位置補正装置の基本的な動作例を説明する図(その1)である。
【図7】用紙位置補正装置の基本的な動作例を説明する図(その2)である。
【図8】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の構成を説明するための図(その1)である。
【図9】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の構成を説明するための図(その2)である。
【符号の説明】
1…画像形成装置、3…画像形成部、4…用紙搬送装置、27…レジストローラ、37…サイドシフトモータ、39…ホームセンサ(検知手段)、40…エッジセンサ、41…センサ移動モータ、46…コントローラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and more particularly, to a sheet conveying device used in the image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimile machines incorporate a paper transport device that transports paper along a predetermined transport path. A plurality of transport rollers are disposed on a transport path of the paper transport device. Each transport roller is rotationally driven by a motor or the like as a drive source, and the paper is transported according to the rotational drive of the transport roller.
[0003]
In an image forming apparatus provided with such a sheet transport device, alignment with an image is performed in a direction orthogonal to the sheet transport direction (hereinafter also referred to as a side direction) with a predetermined position of the sheet as a transport reference. In order to accurately align the position of the image with the sheet in the side direction, the sheet in the side direction must be located before (the image transfer position) the image is actually transferred to the sheet (upstream in the transport direction). , That is, the side registration needs to be corrected.
[0004]
As a method for correcting the position of the sheet in the side direction, an edge sensor for detecting one side edge (side edge) of the sheet is provided, and the sheet is integrated with the conveyance roller in the side direction based on an output signal of the edge sensor. A method is known in which the side edge of the sheet is adjusted to the sensing position of the edge sensor in the side direction by moving (side shifting).
[0005]
In addition, the above-described conveyance reference may be adopted as a center reference method using the center position of the sheet in the side direction as a conveyance reference, or a side reference method using one side edge (side edge) of the sheet in the side direction as the conveyance reference. There is. Among them, when the side reference method is adopted, the arrangement condition of the conveying rollers in the side direction is restricted to a minimum sheet size, so it becomes difficult to apply a uniform conveying force to sheets of various sizes. When the center reference method is adopted, by uniformly arranging the transport rollers from the center position in the side direction to the left and right, a uniform transport force can be applied to paper of various sizes. This is advantageous in that it is difficult to generate.
[0006]
However, when the side reference method is used, the edge sensor does not need to be moved in the side direction. However, when the center reference method is used, the distance from the center position of the paper width in the side direction to the paper side end is the side position. Therefore, it is necessary to move the edge sensor in the side direction in accordance with the width of the paper actually conveyed (paper size in the side direction).
[0007]
Therefore, conventionally, the edge registration is stopped at a preset home position, and the edge sensor is moved in the side direction from the home position by a movement amount corresponding to the sheet width, so that the side registration using the center reference method is performed. Correction has been realized. Conventionally, a stepping motor is used as a drive source for moving the edge sensor in the side direction, and whether or not the edge sensor is at the home position is detected by the home sensor, and based on the output signal of the home sensor, By controlling the driving of the stepping motor, the edge sensor is stopped at the home position.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional paper conveyance device and the image forming apparatus, the sensor stop position when stopping the edge sensor at the target position in the side direction may vary, which may cause the correction of the paper position in the side direction. Was inappropriate, and there was a problem that an image was formed on a sheet in a shifted state.
[0009]
More specifically, in general, when controlling the rotation angle of the stepping motor with high accuracy, it is effective to shorten the cycle of the pulse signal input to the stepping motor. The pulse signal period (hereinafter also referred to as pulse period) becomes shorter as the number of input pulses per unit time increases, so if this pulse period is shortened, the rotation angle of the stepping motor can be more finely controlled within a certain time. It is possible to do.
[0010]
However, if the pulse cycle of the pulse signal input to the stepping motor is shortened, the relationship with the sampling cycle when sampling the sensor output signal referred to when controlling the stepping motor becomes inappropriate, and the The stop position accuracy may vary. As a specific example, when the edge sensor is set as a control target and the edge sensor is moved to a home position, extra power is supplied to the stepping motor after the edge sensor reaches the target home position and the output signal of the home sensor is switched. When a pulse signal is input and the edge sensor overruns due to the input, a variation may occur in the sensor stop position at the home position. The variation in the sensor stop position at the home position appears as a variation in the sensor stop position at the side register position when the edge sensor is moved from the home position to a position corresponding to the sheet width (hereinafter also referred to as a side register position). .
[0011]
Also, when the edge sensor is moved from the home position to the side registration position by driving the stepping motor, the number of input pulses to the stepping motor is an integer value. It is limited to a value obtained by multiplying the amount of movement by the number of input pulses (integer value). That is, assuming that the moving amount of the edge sensor based on the input of the pulse signal to the stepping motor is L (mm), the moving amount of the sensor per pulse is Lp (mm), and the number of input pulses to the stepping motor is M (pulse). , “L = P × M” holds. In such a case, the movement amount (actual sensor movement amount) L of the edge sensor cannot be accurately matched with the appropriate movement amount of the edge sensor corresponding to the width of the actually conveyed paper, and an error between the two. This may cause variations in the stop position of the edge sensor.
[0012]
If the stop position of the edge sensor varies as described above, even if the position of the sheet in the side direction is corrected using the edge sensor, the position of the sheet and the image cannot be accurately adjusted at the image transfer position.
[0013]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to enable accurate alignment of a sheet and an image in a direction (side direction) orthogonal to a sheet conveying direction. It is in.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
A paper transport device according to the present invention includes a transport roller that transports a sheet, an edge sensor that detects a side edge of the sheet being transported by the transport roller, and moves the edge sensor in a direction orthogonal to the transport direction of the sheet. Sensor moving means, detecting means for detecting whether or not the edge sensor exists at a home position which is a reference when moving the edge sensor, and movement of the edge sensor by the sensor moving means based on an output signal of the detecting means And a control unit for controlling the sampling period when the control unit samples the output signal of the detection unit, and a pulse period when the control unit inputs a pulse signal to a stepping motor serving as a driving source of the sensor moving unit. It is set shorter.
[0015]
In this paper transport apparatus, the sampling period when the control unit samples the output signal of the detection unit is shorter than the pulse period when the control unit inputs a pulse signal to the stepping motor serving as the driving source of the sensor moving unit. With this setting, when the control means inputs a pulse signal to the stepping motor and moves the edge sensor to the home position, the control means recognizes the switching of the output signal of the detection means by sampling, and then sends the signal to the stepping motor. Until the input of the pulse signal is stopped, no extra pulse signal is input. Therefore, overrun of the edge sensor can be prevented. Further, in the image forming apparatus provided with the sheet transport device, it is possible to improve the accuracy of the alignment between the sheet and the image in the direction orthogonal to the sheet transport direction.
[0016]
Another sheet conveying device according to the present invention includes a conveying roller that conveys a sheet, a roller moving unit that moves the conveying roller in a direction orthogonal to a sheet conveying direction, and a side end of the sheet being conveyed by the conveying roller. An edge sensor for detecting, and a control unit for controlling the movement of the conveying roller by the roller moving unit based on the output signal of the edge sensor, and a sampling period when the control unit samples the output signal of the edge sensor, The pulse period is set shorter than the pulse period when the control unit inputs a pulse signal to the stepping motor serving as the driving source of the roller moving unit.
[0017]
In this paper transport device, the sampling period when the control unit samples the output signal of the edge sensor is shorter than the pulse period when the control unit inputs a pulse signal to the stepping motor serving as the driving source of the roller moving unit. With this setting, when the control means inputs a pulse signal to the stepping motor and moves the sheet together with the transport roller, the control means recognizes, by sampling, the switching of the output signal of the edge sensor by sampling, and then sends the signal to the stepping motor. Until the input of the pulse signal is stopped, no extra pulse signal is input. Therefore, it is possible to prevent the paper from overrun. Further, in the image forming apparatus provided with the sheet transport device, it is possible to improve the accuracy of the alignment between the sheet and the image in the direction orthogonal to the sheet transport direction.
[0018]
The image forming apparatus according to the present invention conveys a sheet on which an image is to be formed via an image transfer position where an image is transferred to the sheet, and a side of the sheet being conveyed upstream of the image transfer position. A sheet conveying means having an edge sensor for detecting an edge, a sensor moving means for moving the edge sensor from a preset home position in a direction perpendicular to the conveying direction with a moving amount corresponding to the sheet width, and forming an image. An image forming means for transferring the formed image to a sheet at an image transfer position, and an edge sensor corresponding to the amount of movement of the edge sensor and the sheet width based on the input of a pulse signal to a stepping motor serving as a driving source of the sensor moving means The difference from the proper moving amount of the image is used as correction data, and according to the correction data, the image Position is obtained by an image forming control means for variably controlling.
[0019]
In this image forming apparatus, the difference between the moving amount of the edge sensor based on the input of the pulse signal to the stepping motor serving as the driving source of the sensor moving unit and the appropriate moving amount of the edge sensor corresponding to the paper width is used as correction data. By providing image forming control means for variably controlling the image forming position of the image forming means in a direction orthogonal to the transport direction according to the correction data, when transferring an image to a sheet at the image transfer position, It is possible to accurately adjust the position of the sheet and the image in the direction orthogonal to the transport direction without depending on the sensor movement amount.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a full-color image forming apparatus to which the present invention is applied. The illustrated
[0022]
The
[0023]
The image forming unit 3 includes four
[0024]
A charger, a laser writing device (laser ROS), a developing device, a cleaner, and the like are disposed around each of the
[0025]
On the other hand, the respective
[0026]
The
[0027]
On the other hand, the
[0028]
Here, a series of paper transport paths R1 to R5 each extending from a paper feed position by each of the
[0029]
Further, the sheet sent to the merged conveying section 25 is sent to the image transfer position of the image forming section 3 via the second sheet conveying path R2. Further, the sheet that has passed the image transfer position is sent to the fixing
[0030]
In such a paper transport path R1 to R5, a
[0031]
When the sheet is fed by the
[0032]
On the other hand, the paper transport paths R3 and R5 are provided with
[0033]
Next, the operation of the full-color
[0034]
The toner images of the respective colors thus formed are sequentially transferred onto the
[0035]
On the other hand, the paper on the tray selected by the user using the
[0036]
Thus, at the image transfer position of the image forming unit 3, the toner image (full color image) carried on the
[0037]
The paper on which image formation is performed on both sides (paper to be copied on both sides) is sent to the double-sided reversing unit 28 via the fourth paper conveyance path R4, where it is turned over to the fifth paper conveyance path. Sent to R5. Thereafter, the sheet is conveyed along the fifth sheet conveying path R5, and then is re-sent to the merging and conveying section 25 with the timing adjusted by the rotation of the sending-out
[0038]
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a mechanical configuration of a sheet position correcting device provided in the
[0039]
The
[0040]
A
[0041]
The
[0042]
A
[0043]
The home position HP of the
[0044]
FIG. 3 is a schematic diagram showing a specific configuration example of the sensor moving means. 3, the
[0045]
When the
[0046]
FIG. 4 is a block diagram showing a control configuration of the sheet position correcting device employed in the
[0047]
A
[0048]
On the other hand, the
[0049]
Here, the sampling period when sampling the output signal φS1 of the
[0050]
As long as the relationship between the sampling period and the pulse period (T1 <T3, T2 <T4) is satisfied, the sampling periods T1 and T2 may be set to the same period or may be set to different periods. May be. Further, the sampling periods T1 and T2 may be synchronized with each other or may be asynchronous. This is the same for the pulse periods T3 and T4.
[0051]
Next, a description will be given of a paper position correction process performed based on the control of the
[0052]
At that time, the timing of inputting the pulse signal φM3 to the sensor moving motor 41 (in other words, the timing of starting the driving of the sensor moving motor 41) is controlled based on the output signal of the
[0053]
Thereafter, when the leading end of the
[0054]
More specifically, as shown in FIG. 6C, when the
[0055]
On the other hand, as shown in FIG. 7A, when the
[0056]
Thus, the side edge of the
[0057]
In returning the
[0058]
In the above-described paper position correction processing, the relationship between the sampling cycle T1 corresponding to the
[0059]
More specifically, when the sampling period T1 is set shorter than the pulse period T3, a plurality of pulse signals φM3 are not input to the
[0060]
As a result, when the
[0061]
When the sampling period T2 is set shorter than the pulse period T4, a plurality of pulse signals φM2 are not input to the
[0062]
As a result, when the side edge of the
[0063]
By the way, the form of paper conveyance is classified into vertical conveyance (SEF; Short Edge feed) and horizontal conveyance (LEF; Long Edge feed) depending on the direction of the paper when the paper is conveyed. The vertical conveyance refers to a form in which the short side of the paper is conveyed in the conveyance direction (in other words, the long side of the paper is directed in the side direction), and the horizontal conveyance is the long side of the paper In the transport direction (in other words, with the short side of the paper facing the side direction). Therefore, even if the paper is the same size, the paper size (paper width) in the side direction differs depending on whether the paper is transported vertically or horizontally.
[0064]
Therefore, as shown in FIG. 8A, the home position HP of the
[0065]
On the other hand, when the paper width in the side direction is smaller than the A3 size paper is vertically conveyed, that is, when the B4 size, A4 size, and B5 size papers are respectively conveyed vertically, or when the B5 size paper is In the case of conveyance, it is necessary to move the
[0066]
At this time, when the A3 size paper is conveyed vertically or the A4 size paper is conveyed horizontally, the paper width W1 is 297 mm, whereas when the B4 size paper is conveyed vertically or when the B5 size paper is conveyed. Is 257 mm when the sheet is conveyed sideways. Therefore, when the B4 size paper is conveyed vertically or the B5 size paper is conveyed horizontally, the appropriate movement amount of the
[0067]
On the other hand, when the pulse signal φM3 is input to the
[0068]
In such a case, as shown in FIG. 8B, the actual sensor movement amount corresponding to the set pulse number “33” is 19.8 mm from the calculation formula of “0.6 × 33”. Also, the actual sensor movement amount corresponding to the set pulse number “72” is 43.2 mm from the calculation formula of “0.6 × 72”, and the actual sensor movement amount corresponding to the set pulse number “95” is “0”. 0.6 × 95 ”is 57 mm.
[0069]
Here, comparing the above-described appropriate movement amount of the sensor and the sensor movement amount corresponding to the set pulse number, when the B4 size paper is conveyed vertically or the B5 size paper is conveyed horizontally, both sensor movements are detected. The difference (20-19.8) in the amount is +0.2 mm, and when the A4 size paper is conveyed in the vertical direction, the difference (43.5-43.2) in both sensor movement amounts is +0.3 mm, and B5 When a paper sheet of a size is conveyed vertically, the difference (57.5-57) between the two sensor movement amounts is +0.5 mm. The difference between the sensor movement amounts is a positional error when the
[0070]
Therefore, in the image forming apparatus according to another embodiment of the present invention, the difference (error) of the above-described sensor movement amount is used as correction data at the time of image formation, and the image forming unit is moved in a direction orthogonal to the transport direction according to the correction data. 3 has an image forming control function for variably controlling the image forming position. More specifically, in the
[0071]
The laser writing device scans laser light emitted from a semiconductor laser or the like in the axial direction of the photosensitive drum by rotation of a polygon mirror (rotating polygon mirror) to write an image (electrostatic latent image). Therefore, if the writing timing of the image in the main scanning direction by the laser writing device is advanced, the image forming position on the sheet is displaced to one side in the side direction, and if the writing timing of the image in the main scanning direction by the laser writing device is delayed, The image forming position is displaced to the other side in the side direction. Whether the image writing timing by the laser writing device is advanced or delayed is appropriately switched and controlled depending on whether the correction data is a positive (+) value or a negative (-) value. Further, how fast or how late the image writing timing is to be controlled is appropriately controlled by the size of the correction data (the value of the absolute error).
[0072]
As described above, by controlling the image writing timing (the image writing position corresponding to the side direction) by the laser writing device using the correction data associated with the sheet width as described above, even if the
[0073]
In the above example, the set pulse number of the pulse signal φM3 input when the B5 size paper is conveyed in the vertical direction is set to “95”, and the correction data corresponding to the error of the sensor movement amount at this time is set to 0. However, when the number of input pulses is set to “96”, the correction data may be set to −0.1 mm. Similarly, when the number of input pulses when the A4 size paper is transported in the vertical direction is set to “73”, the correction data is set to −0.3 mm, and when the B4 size paper is transported in the vertical direction or the B5 size paper is transported. When the number of input pulses when the paper is conveyed horizontally is set to “34”, the correction data may be set to −0.4 mm.
[0074]
Further, in the above example, the home position of the
[0075]
That is, when the home position HP of the
[0076]
On the other hand, when the pulse signal φM3 is input to the
[0077]
In such a case, as shown in FIG. 9B, the actual sensor movement amount corresponding to the set pulse number “247” is 148.2 mm, and the actual sensor movement amount corresponding to the set pulse number “214” is 128. 0.4 mm. Further, the actual sensor movement amount corresponding to the set pulse number “175” is 105 mm, and the actual sensor movement amount corresponding to the set pulse number “151” is 90.6 mm.
[0078]
Therefore, the difference (error) between the above-described proper movement amount of the sensor and the sensor movement amount corresponding to the set number of pulses is +0. 0 when the A3 size paper is transported vertically or the A4 size paper is transported horizontally. 3 mm, +0.1 mm when transporting B4 size paper vertically or B5 size paper horizontally, ± 0 mm when transporting A4 size paper vertically, and B5 size paper. It becomes +0.4 mm when conveying vertically. Therefore, as a configuration of the image forming apparatus, the image forming control function of variably controlling the image forming position in the side direction according to the correction data using the difference of the sensor movement amount as the correction data at the time of image formation as described above is provided. Thus, the position of the sheet and the image can be accurately adjusted in the side direction without depending on the sensor movement amount per pulse.
[0079]
In the above embodiment, the tandem type
[0080]
Further, regarding the configuration in which the sampling period T2 when the
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the paper transporting apparatus of the present invention, the control unit samples the output signal of the detection unit when the control unit samples the pulse signal to the stepping motor serving as the driving source of the sensor moving unit. By setting the pulse period shorter than the input pulse period, it is possible to prevent the input of an extra pulse signal to the stepping motor and the overrun of the edge sensor due to this, and to improve the stop position accuracy of the edge sensor at the home position. Can be. Therefore, in the image forming apparatus provided with the sheet conveying device, it is possible to enhance the accuracy of the alignment between the sheet and the image in the direction orthogonal to the sheet conveying direction.
[0082]
According to another aspect of the present invention, the control unit inputs a pulse signal to a stepping motor serving as a driving source of the roller moving unit, the sampling period when the control unit samples the output signal of the edge sensor. By setting the pulse period to be shorter than the pulse period at the time of inputting, it is possible to prevent the input of an extra pulse signal to the stepping motor and the overrun of the sheet due to the input, thereby improving the accuracy of the stop position of the sheet at the side registration position. Therefore, in the image forming apparatus provided with the sheet conveying device, it is possible to enhance the accuracy of the alignment between the sheet and the image in the direction orthogonal to the sheet conveying direction.
[0083]
Further, according to the image forming apparatus of the present invention, the difference between the moving amount of the edge sensor based on the input of the pulse signal to the stepping motor serving as the driving source of the sensor moving unit and the proper moving amount of the edge sensor corresponding to the sheet width is obtained. The difference is used as correction data, and image forming control means for variably controlling an image forming position by the image forming means in a direction orthogonal to the transport direction according to the correction data is provided, which depends on a sensor movement amount per pulse. Thus, the position of the sheet and the image can be accurately adjusted in the direction orthogonal to the transport direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a full-color image forming apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a mechanical configuration of a sheet position correcting device provided in the sheet conveying device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a specific configuration example of a sensor moving unit.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a control configuration of a sheet position correcting device employed in the sheet conveying device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a sampling period of a sensor and a pulse period of a motor.
FIG. 6 is a diagram (part 1) illustrating a basic operation example of the paper position correction device.
FIG. 7 is a diagram (part 2) illustrating a basic operation example of the paper position correction device.
FIG. 8 is a diagram (part 1) for describing the configuration of an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram (part 2) for describing the configuration of an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記検知手段の出力信号を前記制御手段がサンプリングするときのサンプリング周期を、前記センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータに前記制御手段がパルス信号を入力するときのパルス周期よりも短く設定してなる
ことを特徴とする用紙搬送装置。A transport roller that transports the paper, an edge sensor that detects a side edge of the paper being transported by the transport roller, a sensor moving unit that moves the edge sensor in a direction orthogonal to the transport direction of the paper, and the edge sensor. Detecting means for detecting whether or not the edge sensor is present at a home position serving as a reference when moving, and controlling means for controlling movement of the edge sensor by the sensor moving means based on an output signal of the detecting means And with
A sampling period when the control unit samples the output signal of the detection unit is set shorter than a pulse period when the control unit inputs a pulse signal to a stepping motor serving as a driving source of the sensor moving unit. A paper transport device, comprising:
前記エッジセンサの出力信号を前記制御手段がサンプリングするときのサンプリング周期を、前記ローラ移動手段の駆動源となるステッピングモータに前記制御手段がパルス信号を入力するときのパルス周期よりも短く設定してなる
ことを特徴とする用紙搬送装置。A transport roller that transports the paper, a roller moving unit that moves the transport roller in a direction perpendicular to the transport direction of the paper, an edge sensor that detects a side edge of the paper being transported by the transport roller, and an edge sensor. And control means for controlling the movement of the transport roller by the roller moving means based on the output signal,
A sampling period when the control unit samples the output signal of the edge sensor is set shorter than a pulse period when the control unit inputs a pulse signal to a stepping motor serving as a driving source of the roller moving unit. A paper transport device, comprising:
前記検知手段の出力信号を前記制御手段がサンプリングするときのサンプリング周期を、前記センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータに前記制御手段がパルス信号を入力するときのパルス周期よりも短く設定するとともに、前記エッジセンサの出力信号を前記制御手段がサンプリングするときのサンプリング周期を、前記ローラ移動手段の駆動源となるステッピングモータに前記制御手段がパルス信号を入力するときのパルス周期よりも短く設定してなる
ことを特徴とする用紙搬送装置。A transport roller that transports the paper, a roller moving unit that moves the transport roller in a direction orthogonal to the transport direction of the paper, an edge sensor that detects a side edge of the paper being transported by the transport roller, and the edge sensor. A sensor moving unit for moving the edge sensor in a direction orthogonal to the sheet conveying direction, a detecting unit for detecting whether or not the edge sensor exists at a home position which is a reference when the edge sensor is moved, And control means for controlling the movement of the transport roller by the roller moving means based on the output signal, and controlling the movement of the edge sensor by the sensor moving means based on the output signal of the detecting means.
A sampling period when the control unit samples the output signal of the detection unit is set shorter than a pulse period when the control unit inputs a pulse signal to a stepping motor serving as a driving source of the sensor moving unit. The sampling period when the control unit samples the output signal of the edge sensor is set shorter than the pulse period when the control unit inputs a pulse signal to a stepping motor serving as a driving source of the roller moving unit. A sheet transport device comprising:
ことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising the sheet conveying device according to claim 1.
画像を形成するとともに、この形成した画像を前記画像転写位置で用紙に転写する画像形成手段と、
前記センサ移動手段の駆動源となるステッピングモータへのパルス信号の入力に基づく前記エッジセンサの移動量と前記用紙幅に対応した前記エッジセンサの適正移動量との差分を補正データとし、この補正データにしたがって前記搬送方向と直交する方向で前記画像形成手段による画像の形成位置を可変制御する画像形成制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。An edge sensor that conveys a sheet to be subjected to image formation via an image transfer position where an image is transferred to the sheet and detects a side edge of the sheet being conveyed upstream of the image transfer position, Paper transport means having a sensor moving means for moving the edge sensor in a direction perpendicular to the transport direction with a travel amount corresponding to the paper width from a preset home position,
Image forming means for forming an image and transferring the formed image to a sheet at the image transfer position;
The difference between the movement amount of the edge sensor based on the input of the pulse signal to the stepping motor serving as the driving source of the sensor movement means and the appropriate movement amount of the edge sensor corresponding to the paper width is used as correction data, and the correction data And an image forming control means for variably controlling an image forming position of the image forming means in a direction orthogonal to the transport direction in accordance with the following.
前記画像形成制御手段は、前記画像書込手段による主走査方向の画像の書き込みタイミングを調整することにより、前記搬送方向と直交する方向で画像の形成位置を可変制御する
ことを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。The image forming unit includes an image writing unit that writes an image on a photoconductor,
The image forming control unit variably controls an image forming position in a direction orthogonal to the transport direction by adjusting an image writing timing in the main scanning direction by the image writing unit. 6. The image forming apparatus according to 5.
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