JP2006027859A - シート搬送装置および画像形成装置並びに画像読取装置 - Google Patents

シート搬送装置および画像形成装置並びに画像読取装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 斜行補正や搬送方向と交差する方向の位置補正を行うためシート搬送装置において、シート搬送を高速化させ、低コストで小型な装置を提供する。
【解決手段】 シート搬送装置は、シートを搬送する斜行補正ローラ対2と、シートの傾きを検知する斜行検知センサー3a,3bおよびシートのサイド位置を検知するシート端部位置検知センサー4と、を有している。そして、斜行検知センサー3a,3bによって検知されたシートの傾きを補正するための第1の傾け量θと、シート端部位置検知センサー4によって検知されたシートのサイド位置を補正するための第2の傾け量θとを加えた傾き量分、斜行補正ローラ対2を傾け、シートが斜行補正ローラ対2によって狭持された後に、第1の傾け量分、斜行補正ローラ対2を逆方向に傾ける。
【選択図】 図3

Description

本発明は、シート搬送装置および画像形成装置並びに画像読取装置に関する。

従来、複写機、プリンター、ファクシミリ、スキャナー等の画像形成及び画像読取りを行う装置では、画像形成部や画像読取り部の直前にシートの姿勢及び位置を合わせるために、シートの斜行補正やシートの位置ずれ補正を行う手段である斜行補正手段が使用されているものがある。

ここで、これらの斜行補正手段の方式としては、停止しているローラ対のニップにシート先端を突き当ててシートに撓みを作り、シートの弾性によってシート先端をローラニップに沿わせて斜行を補正を行い、その後所定のタイミングで該ローラ対を回転させ、シートと画像の同期を合わせるという所謂ループレジストレーション方式が主流となっている。

しかしながら、上記のループレジストレーション方式では、ループを形成させる為のループ空間が必ず必要となり、装置を大型化させていた。

また、ループ空間が十分に確保出来ない時は、特に、こしの弱い薄紙において座屈によるジャム(紙詰まり)が発生するという問題もある。

また、シートをレジストローラ対に当接させる際に音が発生したり(所謂ループ音)、また、シートのこしの強さによって、斜行補正能力が変わってしまうという問題がある。具体的には、シートにこしがない薄紙ではシート先端がレジストローラニップに当接する際の当接圧が不足し、シート先端がレジストローラ対に十分当接しきれない場合があり、完全に斜行補正ができない。またシートのこしが強い厚紙等ではレジストローラのニップに当接させた衝撃でレジストローラ対のニップを突き抜けてしまうという不具合がありこれを防止する為にレジストローラ対に負荷(ブレーキ部材)等を与える事によって対応している場合もあり製品コストをアップさせている。

さらには、シート先端がカールや折れがある場合等にはシート先端がレジストローラ対のニップ部に正確に沿わず、精度よく斜行補正が出来ない場合が発生し、印字精度として十分に満足できるものではなかった。

また、近年、画像形成装置、画像読取装置がデジタル化されるに従い、シートとシートの間隔(紙間)を詰め、短い時間の中で多くのシートを処理することによって、たとえば画像形成の場合、画像形成のプロセス速度を上げずに実質的な画像形成速度の向上が図られるようになってきている。

ところが、先に述べたループレジストレーション方式ではループ形成するためにシートを一旦停止させなければならず、シートとシートの間隔(紙間)が必然的に決定されてしまい、実質的な画像形成速度(生産性)を向上させる事を大きく阻害していた。

上記不具合を克服すべく、シートの斜行によるシートの傾きを自動的に矯正できるようにしたシート搬送装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。

特許文献1に記載されている装置では、シートを挟持して搬送する搬送ローラ対(斜行補正ローラ)と、該搬送ローラの搬送方向下流側に設けられたシートの傾き量を検知するための傾き量検知センサーと、該搬送ローラをシートの搬送方向と直交する方向に傾けるように変位させる搬送ローラ傾き補正手段を備え、該シートの傾き量検知センサーの情報に基づき、該搬送ローラをシートの傾きに合わせて変位させることによって、シートの斜行を補正するものである。

ところが、このシート搬送装置では、上記の如くシートの斜行補正を行った時点で、搬送ローラが本来のシート搬送方向に対して傾いた姿勢になっているので、その状態でシートを搬送すると、シートは本来のシート搬送方向に対して斜め方向に搬送されてしまう(以下、斜送と呼ぶ)。例えば画像形成装置に適用した場合には、シートに対して画像がシート搬送方向と直交する方向に斜送する分だけずれて転写されてしまい、印字精度が著しく劣ってしまうという不具合がある。

この不具合に対して特許文献1では、搬送ローラの下流にシートの側端のシート搬送方向と直交する方向におけるシート端部の位置を検知するセンサーを配置し、シート端部位置検知手センサーの検知結果に応じて搬送ローラ対をシート搬送方向と直交する方向に移動させ位置補正を行っている。

また、特許文献2に記載されている紙幣処理装置においては、搬送路に沿って搬送される紙幣の面方向に延設された回動軸を中心に回動される補正ローラ対を2組設け、上流側の補正ローラ対を回動させて傾け、該上流側の補正ローラ対によって斜送することによって搬送方向を横切る幅方向の位置ズレを補正し、その後、下流側の補正ローラ対によって紙幣を狭持した後に該下流側の補正ローラ対を傾けることによって紙幣の傾き(角度ズレ)を補正する。
特開平10−067448号公報 特開2001−273538号公報

特許文献1に記載されている構成のように搬送ローラ対をシート搬送方向と直交する方向に対して傾けるように変位させる傾き補正機構と、搬送ローラ対をシート搬送方向と直交する方向に移動させる位置補正機構と、を備えることは、装置が大型化しコスト高になるばかりでなく、斜行補正を行った後に、シート搬送方向と直交する方向の位置補正を行うため一連の補正動作を行うには十分な時間が必要であった。そのため、生産性をあげるために搬送ローラにおいてシートの搬送速度を上げ高速化することが困難であった。

また、特許文献2に記載されている構成においては、下流側の補正ローラ対によって紙幣を狭持した後に該下流側の補正ローラ対を傾けるものであるために、下流側の補正ローラによって紙幣が斜送されて幅方向の位置ズレが生じてしまうばかりでなく、紙幣の面方向に延設された回動軸を中心に回動する補正ローラ対を2組設ける必要があり、装置が大型化しコスト高となる。

本発明は上記事情に鑑みなされたものでって、シートの搬送速度を上げることが可能な低コストで小型なシート搬送装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の代表的なシート搬送装置の構成は、シートを狭持して搬送し、シートの傾きを補正するために回動可能な斜行補正手段と、シートの傾きとシート搬送方向と交差する方向のシートの位置とを検知するシート位置検知手段と、前記斜行補正手段の回動を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、シートが前記斜行補正手段によって狭持される前に、前記シート位置検知手段によって検知されたシートの傾きを補正するための第1の傾け量と、前記シート位置検知手段によって検知されたシート搬送方向と交差する方向のシートの位置を補正するための第2の傾け量とを加えた傾け量分、前記斜行補正手段を回動させ、シートが前記斜行補正手段によって狭持された後に、前記第1の傾け量を傾けた方向と反対方向に前記第1の傾け量分、前記斜行補正手段を回動させることを特徴とするシート搬送装置。

本発明によれば、シートの傾きやシート搬送方向と交差する方向のシートの位置を検知し、シートを搬送するシート搬送手段を傾ける単純動作のみで、斜行補正やシート搬送方向と交差する方向の位置補正を行うために、高速なシートの搬送と正確な位置補正を行うことができる、小型且つ低コストなシート搬送装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。

図1は、本発明の第1の実施の形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の一例であるプリンタの断面図である。

図1において、1000はプリンタであり、プリンタ本体1101とスキャナ2000とを備えている。

スキャナ2000は、走査光学系光源201、プラテンガラス202、開閉自在な原稿圧板203、レンズ204、受光素子(光電変換)205、画像処理部206、画像処理部206にて処理された画像処理信号を記憶しておく為のメモリー部208が設けられている。なお、走査光学系光源201、レンズ204、受光素子(光電変換)205は原稿の画像を読み取るための読取手段としての読取部Rを構成している。

また、スキャナ2000は、更に、原稿トレイ251、原稿給送ローラ252、読取前搬送ローラ253、読取後搬送ローラ254、原稿排出ローラ255、原稿排出トレイ256からなる原稿給送装置250を備えている。

プラテンガラス202上に載置された原稿の画像情報は読取部Rによって読み取られ、画像処理部206において処理される。画像処理部206では、画像情報が電気的に符号化され電気信号207に変換されて後述するレーザースキャナー(レーザー変調)1111に伝送される。また、画像処理部206にて処理され、符号化された画像情報を一旦メモリー208に記憶させて、コントローラ120からの信号によって、必要に応じて、レーザースキャナー1111に伝送することもできるように構成されている。

また、原稿給送装置250の原稿トレイ251に載置された原稿は、原稿給送ローラ252、読取前搬送ローラ253、読取後搬送ローラ254によって搬送されながら、読取部Rによって画像が読み取られる。画像が読み取られた原稿は原稿排出ローラ255によって原稿排出トレイ256に排出される。

プリンタ本体1101には、シートSを給送するシート給送装置1002と、シート給送装置1002により給送されたシートSを搬送するシート搬送装置Hと、プリンタ1000を制御するための制御手段としてのコントローラ120等を備えている。

シート給送装置1002には、カセット100と、所定のタイミングで昇降/回転してカセット100内のシートを給送するためのピックアップローラ101と、ピックアップローラ101によって給送されたシートを1枚ずつに分離給送するためのフィードローラ102及びリタードローラ103とが設けられている。

シート搬送装置Hは、搬送ローラ対105a、105bと、斜行補正前ローラ対130a、30bと、斜行補正ローラ対2a、2bを備えており、シート給送装置1002によって給送されたシートは、ガイド板106,107によって構成される搬送路108を通過して、ガイド109、111で構成される搬送路110へ受け渡され、斜行補正前ローラ対130を通過して、斜行補正部1に導かれる。この斜行補正部1にて、シートの斜行補正や位置補正を行なった後にシートは画像形成部1003へと搬送される。

画像形成部1003は、電子写真方式であり、像担持体であって時計方向に回転する感光ドラム112、作像手段であるレーザースキャナー1111、現像器114、転写手段としての転写ローラ115、分離帯電器116を備えており、レーザースキャナー1111からのレーザー光がミラー113によって折り返され、感光ドラム112上の露光位置112aに照射されて、感光ドラム112上に潜像を形成し現像器114によってトナー像として顕像化される。そして、転写ローラ115によって転写部112bにおいて感光ドラム112上のトナー像がシートに転写される。

該斜行補正ローラ対2を通過したシートSはその先端を露光開始センサー131によって検知され、レーザスキャナー1111によるレーザー光の照射が開始される。

なお、本実施形態では、上記露光開始センサー131から転写部112bまでの距離lは感光ドラム112のレーザー光照射位置112aから転写部112bまでの距離lと等しい位置に配置されており、これにより、シートSとドラム112上の画像の先端位置の同期を取る事が可能となっている。

トナー像が転写されたシートは、搬送ベルト117によって定着装置118に搬送されて、定着装置118によってトナー像が定着される。その後、シートは排紙ローラ119によって装置外へ排出される。

なお、本実施形態においてはプリンタ本体1101とスキャナ2000とは別体である例を記したが一体でもよい。スキャナ2000によって読み取られた原稿の画像の情報をレーザースキャナー1111に画像形成部の処理信号として入力すれば、プリンタ本体1101は複写機として機能する。また、FAXの送信信号を入力すれば、プリンタ本体1101はFAXとして機能する。さらに、パソコンの出力信号を入力すれば、プリンタ本体1101はプリンタとして機能する。

逆に、画像処理部206の処理信号をほかのFAXに送信すれば、FAXとして機能する。

図2は、斜行補正部1の側面図であり、図3は平面図である。

図2と図3に示すように、斜行補正手段としての斜行補正ローラ対2は、2つの斜行補正ローラ対2a、2bによって構成されており、フレーム10を構成している側板10aと側板10bに設けられた軸受11a,11b,12a,12bによって、夫々回転自在に軸支されている。

斜行補正ローラ2aは図示せぬ加圧バネによって、斜行補正ローラ2bに加圧されている。また、斜行補正ローラ対2a、2bには、その片側にギア15,16がそれぞれ取り付けられ、斜行補正ローラ対2a、2bがそれぞれ同期して回転するように構成されている。

斜行補正ローラ2bの軸端には駆動入力ギア27が固定されており、この駆動入力ギア27は斜行補正モータ17の出力軸に固定されたギア28と噛合っている。これにより、斜行補正モータ17の駆動によって斜行補正ローラ対2は回転する。

プリンタ本体1101の前側板1001および後側板1002は、略水平設けられているステー13が固定されている。そして、斜行補正ローラ対2を保持しているフレーム10は、ステー13に設けられた回動軸14を中心としてステーに13に対して回動可能に取り付けられている。

なお、回転軸14は、後述する斜行補正ローラ対2の傾き補正時における回転中心であり、回動軸14の軸線と斜行補正ローラ対2の軸線とは略垂直である。

フレーム10の前側板1001側にはギア22が固定されており、このギア22はステー13に取り付けられた回動手段としての旋回モータ24の出力軸に固定されたラックギア23と噛合っている。

旋回モータ24が回動して、例えば、図3中でラックギア23が時計方向に回転すると、フレーム10及びフレーム10上に設けられた斜行補正ローラ対2、斜行補正モータ17等も含めてフレーム10上に取り付けられている部材全てが、回転軸14を中心に反時計方向に回転できるように構成されている。したがって旋回モータ24の回動によって、狭持しているシートの傾きを補正する方向に斜行補正ローラ対2は回動する。

即ち、旋回モータ24の作用により、斜行補正ローラ対2をシート搬送方向Pと直交する方向側へ傾けるよう変位(旋回)でき、これによって斜行補正ローラ対2によって狭持されているシートはシート面内で旋回できるようになっている。

なお、ステー13上には、ホームポジションセンサー25が設けられており、ホームポジションセンサー25によって、斜行補正ローラ対2のニップ線が感光ドラム112の回転中心軸112cと平行になる旋回(回動)方向のホームポジション位置が検知されるようになっている。なお、感光ドラム112および転写ローラ115によって本発明の下流側搬送手段が構成されている。

また、斜行補正ローラ対2の搬送方向上流側には、図3の平面図に示すように、シートSの先端を検知することによってシートの傾きを検知するための斜行検知センサー3a,3bがシート搬送方向と直交する方向に所定間隔Lを隔てて配設されている。尚、上記斜行検知センサー3a、3bを結ぶ中心線3cは搬送方向下流側に設けられている感光ドラム112の軸線112cと平行となるように、配置されている。

さらに、斜行補正ローラ対2の搬送方向上流側には、CCDセンサー等から構成されるシート端部位置検知センサー4が配置されている。このシート端部位置検知センサー4は、搬送されているシートの搬送方向と平行なシートの端部(以下、シートのサイドと呼ぶ)を検出することによって、搬送方向と交差する方向のシートの位置を検出する。斜行検知センサー3a,3bおよびシート端部位置検知センサー4によって本発明のシート位置検知手段が構成されている。

図4は、シート搬送装置Hを備えたプリンタ1000のブロック図である。上述した各ローラ対102,105,130はブロック図に示すようにメインモータMによって駆動力をうけ、コントローラ120からの信号によって、それぞれの駆動回路102a、105a、130a、を介して、クラッチ102b、105b、130b、によってそのON/OFF制御がなされるように構成されている。また、感光ドラム112、搬送ベルト117、定着器118、排紙ローラ119はメインモータMと直結されており、それぞれメインモータMと同期して回転する事が可能となっている。

給紙カセット100,100’に装填されているシートのサイズは図示せぬシートサイズ検知センサー100b,100b’によって、検出され、その情報がコントローラ120に接続されるように構成されている。

斜行検知センサー3a,3b,シート端部位置検知センサー4は制御手段としてのコントローラ120に接続されており、斜行検知センサーセンサー3a,3bやシート端部位置検知センサー4で得られた検知信号がそれぞれ入力されるようになっている。コントローラ120では、各センサーの検知信号に基づいてシートの傾き量およびシートのサイドの位置ズレ量が演算回路160によって演算される。また、コントローラ120は、斜行補正モータ17、旋回モータ24の駆動回路17a、24aにそれぞれ接続されており、前記検知信号に基づく必要な制御信号を出力して斜行補正モータ17や旋回モータ24を駆動するよう制御する。

次に、シート搬送装置Hの補正動作について、図5に示すフローチャート、図6の上視図、並びに、図7乃至図9のシートの傾き量や搬送速度を算出する方法を説明する図を用いて説明する。

まず、画像形成装置1000の図示しないスタートボタンが押されると、旋回モータ24が動作し、ホームポジションセンサー25によって、斜行補正ローラ対2の旋回方向のイニシャライズ動作を行う(ステップS1)。

そして、レジモーター17が駆動されて斜行補正ローラ対2が回転し始める(ステップS2)。回転している斜行補正ローラ対2に、図6(a)に示すように、シート搬送方向P,搬送速度Vでθ斜行したシートSが送られることとなる。

また、図6(b)に示すように、シートがシート搬送方向Pに沿って前進することにより、斜行補正ローラ対2の上流側に配置された斜行検知センサー3a,bによってシート先端の通過時点が検知され、シート端部位置検知センサー4によって用紙端部Eが夫々検知される(ステップS3)。

斜行検知センサー3a,b及びシート端部位置検知センサー4の検知信号は、コントローラ120に入力され、シートの傾きθと、回転軸14からシートのサイド(シート搬送方向と交差するシートの端部)までの距離eが算出される(ステップS4)。

ここで、シートSの傾きθは、図7(a)に示すように、斜行検知センサー3a,bのそれぞれのシート検知時間の差から算出される。即ち、斜行検知センサー3a、3bでの検知タイミングが△tの時間差を持って検知された場合はシートの傾き量θはシートSの搬送速度をV、斜行検知センサー3a、3bのピッチ(センサー間距離)をLとすると図7(b)から明らかなように下記演算式で演算できる。
θ=tan−1(△t×V/L) ・・・(式1)
そして、コントローラ120では、この斜行検知センサー3a,bにより検知された傾きがあるか否かを判断し(ステップS5)、その傾きがない場合(θ=0の場合)には特に補正動作を行わないが、シート傾きがある場合には、シートの傾きに対する補正量(即ち、旋回モーター24の駆動量であって斜行補正ローラ対2の第1の傾け量θ)が算出される(ステップS6)。

また、コントローラ120では、シート端部位置検知センサー4により検知されたシートのサイド位置にずれがあるか否かを判断し(ステップS7)、そのシートのサイド位置のずれがない場合(e=eの場合)には特に補正量の算出を行わないが、シートのサイドの位置ずれがある場合には、後に説明するシートのサイドの位置ずれに対する補正量(即ち、旋回モータ24の駆動量であって斜行補正ローラ対2の第2の傾け量θ)が算出される(ステップS8)。

そして、斜行補正ローラ対2によってシートが搬送される前に、検出したシートの傾きに対応した傾け量θに、シートのサイド位置ずれに対応した傾け量θを加味した傾け量分、斜行補正ローラ対2が回動するように旋回モータ24を駆動させる。即ち、そこで、図6(c)に示すように、回転軸14を中心にして第1の傾け量θと第2の傾け量θを加えた傾け量だけ斜行補正ローラ対2を矢印F方向に傾ける動作を行う(ステップS9,S10)。

θ斜行したシートSはシート搬送方向P1,搬送速度V1で送られ、予め第1の傾け量θと第2の傾け量θを加えた傾け量だけ傾いた斜行補正ローラ対2のニップ部に侵入して挟持される(ステップS12)。

斜行補正ローラ対2によってシートが挟持され後、図6(d)に示すように、シートSの傾き量θ分斜行補正ローラ対2を反対方向に回動するように旋回モーター24を駆動する。即ち、斜行補正ローラ対2に挟持されたシートSの先端が転写部112bの軸方向(転写部の感光体ドラムの軸方向)と平行になるまで、斜行補正ローラ対2を回転軸14を中心にして矢印G方向にθ分回転移動させる。この動作によりシートSの斜行が補正される(ステップS13,S14)。

なお、この斜行補正ローラ対2の回転移動が終了した後、シートSの実際の搬送方向Pは本来の搬送方向Pに対して傾き量θ分だけ傾いている(図6(d))。したがって、シート全体は、その傾いた角度θで斜め方向に搬送(以下斜送と呼ぶ)されることになる。なお、シートの先端角部が夫々図6(d)の鎖線上を通過してシートが転写位置112bに搬送される。そこで、図8に示されるように、斜行補正ローラ対2の搬送速度をVからVに下記演算式により、シートSを斜行補正ローラ対2が挟持する前に再設定しておく必要がある(ステップS11)。
=V/cosθ ・・・(式2)
ここで、図6(d)の状態から図6(e)の状態となる、一連の動作中では、図9に示されるように、シートSの端部がE⇒E⇒Eと移動する。なお、Eは、斜行補正される前のシート端部の位置であり、Eは斜行補正後のシート端部の位置であり、Eはシート端部位置補正後のシート端部位置(転写位置にシート端部が達したときの位置であり目標とする端部位置)を夫々示している。また、シートSの用紙端部E,E,Eにおける回転軸14からシート端部までの距離を夫々e,e,eとする。よって、本実施形態においてはシート端部位置検出手段4によって検出されたシートのサイド位置ずれ量とは、e−eである。斜行補正ローラ対2がθ分回転しシートSの用紙端部がE⇒Eと移動したときは下記式にて表せる。
=e/cosθ ・・・(式3)
そして、斜行補正ローラ対2によりθ傾いた状態で、シートSが斜行補正ローラ対2から距離X離れた転写部112bまで搬送され、シートSの用紙端部がE⇒Eと移動したときは下記式にて表せる。
=eXtanθ ・・・(式4)
よって、ステップS8におけるθ斜行したシートSの用紙端部Eを、シート端部位置補正後の用紙端位置Eとするために、シートのサイドの位置ずれに対する補正量、即ち、旋回モーター24の駆動量であって第2の傾け量θは下記の式により算出できる。
θ=tan−1((e/cosθ−e)/X) ・・・(式5)
以上の動作によって、シートSは斜行補正及び、シートのサイドの位置ずれ補正を行うことができる。以上の補正動作が実行されることにより、第2シート搬送手段である感光ドラム112と転写ローラとのニップ位置である転写部112bに対して傾き及びシートのサイドの位置ずれがない状態で、シートSは正確に送り出され画像が形成される。

なお、θが微小であることがわかっている場合には、
θ=tan−1((e−e)/X) ・・・(式6)
によって第2の補正量を決定してもよいが、(式5)を用いた方が正確な位置補正を行なうことができることは言うまでもない。

そして、シートSの後端が斜行補正ローラ対2を抜けたら(ステップ15)、斜行補正ローラ対2のイニシャライズ動作を行い(ステップ16)、次のシートSの斜行及び斜送補正に備える。なお、このイニシャライズ動作は、先に述べたようにホームポジションセンサー25にて動作させる。

以上、述べたように、シートの傾き及び、シートのサイドの位置を検知し、シートの傾き量とシートのサイドの位置ずれ量に応じて、斜行補正ローラ対2を予め傾け、斜行補正ローラ対2によってシートを挟持した後に、斜行補正ローラ対2を再度、検出したシートの傾きがなくなるような反対方向に傾けて斜行補正を行う。

斜行補正が終了した後の状態において、斜行補正ローラ対2は、シートのサイドの位置ずれに応じた傾き量分、傾いている。言い換えれば、斜行補正ローラ対2による搬送によって検知したシートのサイドの位置ずれがなくなるような方向に斜行補正ローラ対2は傾いている。したがって、このように傾いた斜行補正ローラ対2によってシートSは斜送されることにより、シートのサイドの位置が補正される。

以上のような構成によって、斜行補正及びシートのサイドの位置ずれ補正を斜行補正ローラ対2による搬送と斜行補正ローラ対2の回動動作によって素早く行うことが可能となる。

これらの動作によって、シートを一旦停止させることなく、斜行補正ローラ対2の傾け動作(旋回動作)のみで補正することができるため、高速で搬送されるシートに対して素早く斜行補正及びシートのサイドの位置補正を行うことが可能となった。

また、斜行補正ローラ対2のニップを解除するための解除手段としての解除ソレノイド20を設け、シート先端が感光ドラム112と転写ローラ115とによって搬送された後に、斜行補正ローラ対2によるシートの狭持を解除するように構成してもよい。以下、図10乃至図12を用いて解除ソレノイド20を設けた実施形態について説明する。

図10はフローチャートであり図11はその平面図である。また、図12は、シート搬送装置の動作を制御する制御系を示すブロック図である。解除ソレノイド20はコントローラ120に接続されており、コントローラ120からの信号に応じてレジ解除ソレノイド20のON/OFF制御ができるようになっている。その他の構成は既述の実施形態と同様である。

斜行補正ローラ対2のニップを解除するためのレジ解除ソレノイド20を備えたシート搬送装置の動作について図10のフローチャートおよび図11の上視図を用いて説明する。

まず、画像形成装置の図示しないスタートボタンが押されると、旋回モータ24が動作し、ホームポジションセンサー25によって、斜行補正ローラ対2の旋回方向のイニシャライズ動作を行う(ステップS101)。

そして、斜行補正モーター17が駆動されて斜行補正ローラ対2が回転し始める(ステップS102)。

この回転する斜行補正ローラ対2に対して、図11(a)に示すように、シート搬送方向P,搬送速度Vでθ斜行したシートSが送られ、図11(b)に示すように、シート搬送方向Pに沿って送られて前進することにより、斜行補正ローラ対2の上流側に配置された斜行検知センサー3a,b及びシート端部位置検知センサー4によりシートS先端の通過時点及び用紙端部Eが検知される(ステップS103)。

傾き検知用センサー3a,b及びシート端部位置検知センサー4の検知信号は、コントローラ120に入力されることにより、シートSの傾きθと回転軸14からシート端部までの距離eが算出される(ステップS104)。

そして、コントローラ120では、この斜行検知センサー3a,bにより検知された傾きずれがあるか否かを判断し(ステップS105)、その傾きずれがない場合(θ=0の場合)には特に補正動作を行わないが、その傾きずれがある場合には、傾きに応じた補正量(即ち、旋回モーター24の駆動量であって、第1の傾け量θ)が算出される(ステップS106)。

また、コントローラ120では、シート端部位置検知センサー4により検知されたシート端部位置にずれがあるか否かを判断する(ステップS107)。シートのサイドの位置ずれがない場合(e=eの場合)には補正量の算出を行わないが、シートのサイドの位置ずれがある場合には、シートのサイドの位置ずれに応じた補正量(即ち、旋回モーター24の駆動量であって、第2の傾け量θ)が算出される(ステップS108)。

そこで、図11(c)に示すように、シートの傾きずれやシートのサイドの位置ずれに関する補正量に応じて旋回モーター24を所定量だけ駆動させ、斜行補正ローラ対2を回転軸14を中心にして矢印F方向に予めθ+θ傾ける動作を行う(ステップS109,110)。

斜行補正ローラ対2の搬送速度をVからVに再設定する(ステップS111)。

θ1斜行したシートSはシート搬送方向P1,搬送速度V1で送られ、予めθ+θ傾いた斜行補正ローラ対2のニップ部に進入して挟持される(ステップS112)。

斜行補正ローラ対2により挟持されたシートSは、図11(d)に示すように、シートSの傾きに対して、旋回モーター24を駆動させ、斜行補正ローラ対2に挟持されたシートSの先端が転写部112bの軸方向(転写部の感光体ドラムの軸方向)と平行になるまで、斜行補正ローラ対2を回転軸14を中心にして矢印G方向にθ分回転移動させ、この動作によりシートSの斜行が補正される(ステップS113、S114)。

また、図11(d)、(e)のシートSの一連の動作においては、シートSをθだけ傾けた状態で斜送させることでシートのサイドの位置ずれ補正が行なわれる。

これによって、シートSは斜行補正及び、シートのサイドの位置ずれ補正を行うことができる。

図11(e)に示すように、シートSの先端が転写部112bに搬送されると(ステップS115)、レジ解除ソレノイド20により斜行補正ローラ対2のニップが解除される(ステップS116)。

解除ソレノイド20により斜行補正ローラ対2のニップが解除されることにより、斜行補正ローラ対2の搬送力が解除される。したがって、シートを斜送することよる斜行補正ローラ対20からシートへのストレスを開放することができる。

既述の補正動作が実行されることにより、シートSは転写部112bに対して傾き及び、シートのサイドの位置ずれがない状態で転写部112bに正確に搬送されて、画像が形成される。

そして、シートS後端が斜行補正ローラ対2を抜けたら、(ステップS117)斜行補正ローラ対2のイニシャライズ動作を行い、(ステップS118)次のシートSの斜行及び斜送補正に備える。なお、このイニシャライズ動作は、先に述べたようにホームポジションセンサー25にて動作させる。

また、既述の実施形態においては、シート斜行量を検知するために斜行検知センサー3a,3bをシート搬送方向と直交する方向に所定間隔Lを隔てて配設する形態を説明したが、シート斜行量を検知するためにCCDセンサー等を用いてもよい。以下、シート斜行量を検知するためにCCDセンサーを用いた実施形態について図10の平面図を用いて説明する。

図13に示すように、斜行補正ローラ対2の搬送方向上流側にCCDセンサーから構成されるシート位置検出手段としてのシート位置検知センサー40が配置されている。

シート搬送方向Pからθ斜行したシートSが送られる。斜行補正ローラ対2により挟持されたシートSは、図13(a)に示すように、シート搬送方向Pに沿って送られて前進することにより、斜行補正ローラ対2の上流側に配置されたシート位置検知センサー40によりシートS先端の通過時点が検知されると共に、シート位置検知センサー40によって、シートのサイドの位置が検出される。

そして所定時間t後に再度2度目のシート端部位置検知センサー4の値を読み取る。なお、図13(b)は図13(a)の状態から所定時間t後のシートの状態を示している。1度目と2度目のシート端部位置検知センサー4で得られた値の差分を△L、シート搬送速度をVとすると、シートの傾き量θは図14より明らかなように
θ=tan−1(△L/(V×t)) ・・・(式7)
で演算できる。これによって、シート検知センサー40のみでシートの傾き量θとシートSのサイドの位置ずれ量の両方が検知できる。

このようにシート検知センサー40によってシートの斜行量とシートのサイドの位置ずれとの両方を検出するように構成すれば、非常に簡単な構成で精度良く、斜行補正、シートのサイドの位置補正を行うことが可能である。

尚、既述の実施形態においては、斜行補正ローラ対2の回動中心(回動軸14)を斜行補正ローラ対2の軸線上であって、斜行補正ローラ対2の略中央部に配置する構成を例示したが、どの箇所に設けてもよい。たとえば、斜行補正ローラ対2の回動中心を斜行補正ローラ対の1端側に設けてもよい。

また、斜行補正ローラ対2の回動中心を斜行補正ローラ対2よりも搬送方向の下流側に設けても上流側に設けてもよく、この場合シートのサイドの位置ずれに応じた斜行補正ローラ対2の第2の傾け量θを、センサーによって検出したシートのサイドの位置と回動中心の位置との関係から算出すればよい。以下、図15に示すような、斜行補正ローラ対2’の回動中心14’を斜行補正ローラ対2’から搬送方向の下流側に距離D離して設けた構成における、斜行補正ローラ対2の第2の傾け量θの算出方法について図16を用いて説明する。

図16において、シートの端部はE⇒E⇒Eと移動する。ここで、Eは、斜行補正される前のシート端部の位置であり、Eは斜行補正後のシート端部の位置であり、Eはシート端部位置補正後のシート端部位置(転写位置にシートが達したときの位置であり目標とするシート端部位置)を夫々示している。また、シートSの用紙端部E,E,Eにおける回転軸14’からシート端部までの搬送方向と交差する方向の距離を夫々e,e,eとする。なお、シート端部位置検出手段によって検出されたシートのサイド位置ずれ量は、e−eで表される。図16に示される関係より下記の式が成り立つ。
l・cosφ=D ・・・(式8)
l・sinφ=e ・・・(式9)
l・sin(φ+θ)=e ・・・(式10)
以上の3つの式を整理することにより、斜行補正ローラ対2’がθ分回転しシートの用紙端部がE⇒Eと移動したときの条件式として、
=(e−D・sinθ)/cosθ ・・・(式11)
が導き出される。ここで、(式11)と既述の(式4)とから、シートのサイドの位置ずれに対応した斜行補正ローラ対2’の第2の傾け量θは下記の式により算出される。
θ=tan−1((eD・sinθ)/cosθ−e)/X) ・・・(式12)
なお、既述の実施形態においてはいずれも、画像形成部1003とタイミングをとって搬送する斜行補正ローラ対2を回動可能として斜行補正、シートサイドの位置補正を行う例を示したが、シートを搬送する装置であればどのようなシート搬送装置にも適用できる。例えば、回動することによって斜行補正及びシートサイドの位置補正を行う搬送手段としてのローラ対の直ぐ下流側にシートを搬送するための第2の搬送手段としての回転体対を設けるような形態であってもよいことは言うまでもない。

既述の実施形態においては、画像形成部1003に対してシートSを傾きや位置ずれがなく正確に送り出すことができるようシート搬送装置を画像形成装置に用いた場合について述べたが、画像読取装置等、如何なる装置にも適用することができる。例えば、画像読取装置としてのスキャナ2000に設けられている原稿搬送装置250の読取前搬送ローラ253を、上述のようにシートの傾きが補正される方向に回動可能として回動動作によって斜行補正およびシートのサイドの位置補正を行ってもよい。

本発明に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の一例であるプリンタの断面図。 上記シート搬送装置の斜行補正部の側面図。 上記シート搬送装置の斜行補正部の平面図。 上記プリンタの制御ブロック図。 上記シート搬送装置の斜行補正動作を説明するフローチャート。 上記シート搬送装置の斜行補正動作を説明する図。 シートの傾き量を算出する方法を説明する図。 シートの搬送速度を決定する方法を説明する図。 シートのサイドの位置を合わせるための斜行補正ローラ対の傾け量を算出する方法を説明する図。 斜行補正ローラ対のニップを解除する機構を用いた実施形態におけるシート搬送装置の斜行補正部の側面図。 斜行補正ローラ対のニップを解除する機構を用いた実施形態におけるシート搬送装置の斜行補正部の動作説明図。 斜行補正ローラ対2のニップを解除する機構を用いた実施形態におけるシート搬送装置のブロック図。 シート位置検知センサーとして他のセンサーを用いた実施形態における斜行補正部の動作説明図。 シートの傾き量を算出する方法を説明する図。 斜行補正ローラ対の回動中心をずらして設けた実施形態の示す上視図。 シートのサイドの位置を合わせるための斜行補正ローラ対の傾け量を算出する方法を説明する図。

符号の説明

1 斜行補正部
2 斜行補正ローラ対
3 斜行検知センサー
4 シート端部位置検知センサー
17 斜行補正モータ
24 旋回モータ
131 露光開始センサー
112 感光ドラム
120 コントローラ
1000 プリンター
2000 スキャナー

Claims (6)

  1. シートを狭持して搬送し、シートの傾きを補正するために回動可能な斜行補正手段と、
    シートの傾きとシート搬送方向と交差する方向のシートの位置とを検知するシート位置検知手段と、
    前記斜行補正手段の回動を制御する制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、
    シートが前記斜行補正手段によって狭持される前に、前記シート位置検知手段によって検知されたシートの傾きを補正するための第1の傾け量と、前記シート位置検知手段によって検知されたシート搬送方向と交差する方向のシートの位置を補正するための第2の傾け量とを加えた傾け量分、前記斜行補正手段を回動させ、
    シートが前記斜行補正手段によって狭持された後に、前記第1の傾け量を傾けた方向と反対方向に前記第1の傾け量分、前記斜行補正手段を回動させることを特徴とするシート搬送装置。
  2. 前記斜行補正手段のシート搬送方向の下流側に設けられ、シートを搬送するための下流側搬送手段と、
    前記斜行補正手段の搬送力を解除する解除手段と、を有し、
    前記斜行補正手段により搬送されたシートが前記下流側搬送手段によって搬送されているときに、前記解除手段によって前記斜行補正手段の搬送力が解除されることを特徴とする請求項1記載のシート搬送装置。
  3. 前記制御手段は、前記第2の傾け量に応じて前記斜行補正手段の搬送速度を変更することを特徴とする請求項1または2に記載のシート搬送装置。
  4. 前記下流側搬送手段は、像担持体と前記像担持体に形成された像をシートに転写する転写手段とによって構成されることを特徴とする請求項2に記載のシート搬送装置。
  5. 請求項1乃至4いずれか1項に記載のシート搬送装置と、
    前記シート装置によって搬送されたシートに画像を形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項1乃至4いずれか1項に記載のシート搬送装置と、
    前記シート搬送装置によって搬送されたシートの画像を読み取る画像読取手段と、を有することを特徴とする画像読取装置。
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