JP2006232425A - 用紙位置調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 用紙の位置調整の際、用紙の持つ運動エネルギーを制限する。
【解決手段】 用紙の端とエッジガイド４２との間の距離が所定距離以上である場合には、比較的小さな角度にアライメントローラ４４の搬送方向Ｆに対する向きをセットする。これにより、用紙がエッジガイド４２に衝突する際の用紙の速度を小さくして、そのときの用紙の持つ運動エネルギーを制限することができる。用紙の端とエッジガイド４２との間の距離が所定距離以内である場合には、アライメントローラ４４の搬送方向Ｆに対する向きを、比較的大きい角度にする。これにより、用紙がエッジガイド４２に衝突する際、座屈せずかつ早期にエッジガイド４２の位置（基準位置）に位置させることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、用紙位置調整装置にかかり、より詳細には、用紙を搬送する方向と交差する交差方向に移動させて、用紙の位置を調整する用紙位置調整装置に関する。

従来、長尺用紙（連帳紙）に画像を形成する画像形成装置として、送り穴がない連続用紙に記録を行う所謂ピンレス連帳プリンタが提案されている。このようなピンレス連帳プリンタでは、ユーザが長尺用紙を所定の搬送経路にセットするが、精度良く搬送経路にセットすることが難しい。このため用紙搬送起動時に用紙が斜行して用紙が破れたり端部が折れたりしやすいという問題があった。

このような問題に鑑み従来既に、固定されたガイドに用紙の端部をローラの力で突き当てて用紙の位置を調整するプリンタも提案されている。しかし、このような装置では、用紙の位置調整のみを主としているので、用紙を精度良く位置調整できても、位置調整において、用紙が大きな運動エネルギーを持ってガイドに衝突し、これにより、用紙のエッジ部が座屈する問題が有った。そして、用紙が座屈しないためには、用紙はある程度厚みがある必要がある。このため、使用できる用紙の種類が制限されていた。従って、より薄い用紙や多様な媒体に印刷したいと言う需要に答えきれていなかった。

ところで、従来、搬送方向に対して左右に配置した用紙搬送ローラによって用紙を搬送すると共に、用紙の搬送方向に対する傾き（スキュー）を計測し、用紙搬送ローラ圧力の左右バランスを変えてスキューを補正する装置も提案されている（特許文献１参照）。

しかし、用紙の搬送方向に対する傾きが補正できても、用紙が適切な位置に位置しなければ、画像を適正な位置に形成することができない。なお、用紙の適切な位置からのずれ量を考慮して、画像の形成位置を変更することが考えられるが、上記のように用紙はユーザにより手動によりセットされるので、用紙の適切な位置からのずれ量が大きい場合が多く、画像の形成位置の変更では対処できない場合がある。
特開平11-59978号公報

本発明は、上記事実に鑑み成されたもので、用紙の位置調整の際、用紙の持つ運動エネルギーを制限することの可能な用紙位置調整装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明の用紙位置調整装置は、用紙を搬送する搬送手段と、前記用紙を前記搬送の方向と交差する交差方向に移動させる移動手段と、前記用紙と基準位置との距離を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された距離に基づいて、前記基準位置に接近する際の用紙が有する運動エネルギーを所定の運動エネルギー内になるように、前記移動手段を制御する制御手段と、を備えている。

即ち、搬送手段は用紙を搬送し、移動手段は、用紙を搬送手段による搬送の方向と交差する交差方向に移動させる。なお、移動手段は、搬送手段により搬送された用紙に画像を形成する画像形成部より用紙の搬送方向上流側に配置する。

ここで、移動手段により移動させられる用紙が有する運動エネルギーは、用紙の速度が大きくなると速度の二乗に比例して大きくなる。速度は一般的に、移動手段による移動開始からの時間が経過する程大きくなる。用紙の位置と、用紙を移動して位置させる基準位置との距離が長くなればなる程、移動手段による移動開始から時間が長くなる。従って、基準位置に到達する用紙が有する運動エネルギーは、用紙と基準位置との距離が長くなればなる程大きくなる。よって、用紙と基準位置との距離が長く、用紙が有する運動エネルギーが、基準位置に基づく位置に位置するガイド等に用紙が衝突する際に、該用紙が座屈する所定の運動エネルギーを超えると、用紙がガイド等に衝突すると座屈する。従って、用紙と基準位置との距離が長くても、用紙がガイド等に衝突する際に、用紙が座屈しないためには、用紙がガイド等に衝突する際の用紙の速度を、上記所定の運動エネルギーから求められる速度より小さくすればよい。このように、用紙と基準位置との距離がわかれば、用紙がガイド等に衝突する際に、用紙が座屈しないための用紙の移動速度も予め分かり、移動手段の制御方法も予め定めることができる。

そこで、本発明では、検出手段は、用紙と基準位置との距離を検出し、制御手段は、検出手段により検出された距離に基づいて、基準位置に接近する際の用紙が有する運動エネルギーを所定の運動エネルギー内になるように、移動手段を制御する。

このように、用紙と基準位置との距離を検出し、検出された距離に基づいて、基準位置に接近する際の用紙が有する運動エネルギーを所定の運動エネルギー内になるように用紙を移動するので、用紙が有する運動エネルギーを用紙が座屈しない運動エネルギー内にすることができ、用紙が座屈することを防止することができる。

ところで、移動手段は、請求項２のように、用紙との間に上記交差方向の摩擦力を発生させることによって、用紙を交差方向に移動させるようにしてもよい。例えば、移動手段を、ローラにより構成し、このローラを用紙に接触させるようにする。

なお、摩擦力の方向が上記搬送の方向より大きく異なる、例えば、９０°に近いと、用紙には、搬送の方向と直交する方向に近い方向の力が働く。従って、用紙が有する運動エネルギーが、短時間で用紙が座屈する運動エネルギーに到達する。一方、摩擦力の方向が上記搬送の方向に近い、例えば、０°に近いと、用紙には、搬送の方向に近い方向の力が働く。従って、用紙が有する運動エネルギーは、短時間では、用紙が座屈する運動エネルギーに到達しない。

そこで、制御手段は、請求項３のように、検出された距離が基準距離を超えている場合には、摩擦力の方向が上記搬送の方向に対して第１の角度となり、検出された距離が該基準距離以内の場合には、摩擦力の方向が上記搬送の方向に対して該第１の角度より大きい第２の角度となるように、移動手段を制御する。

即ち、検出された距離が比較的長く基準距離を超えている場合に、摩擦力の方向を上記搬送の方向に対して比較的大きくすると、用紙が基準位置に到達する際には、大きな速度となり、用紙が有する運動エネルギーが、用紙が座屈する運動エネルギーに到達し得る。そこで、検出された距離が基準距離を越えている場合には、摩擦力の方向を上記搬送の方向に対して比較的小さい第１の角度としている。

一方、検出された距離が比較的短く、基準距離以内の場合に、摩擦力の方向を上記搬送の方向に対して比較的に小さくすると、用紙が有する運動エネルギーが、用紙が座屈する運動エネルギーに到達しないにもかかわらず、用紙が比較的小さな速度で基準位置に接近するため、位置調整に長い時間がかかってしまう。そこで、検出された距離が基準距離以内の場合には、摩擦力の方向が上記搬送の方向に対して該第１の角度より大きい第２の角度としている。

なお、請求項４のように、検出された距離が、移動手段により調整可能な最大値を超えている場合に、用紙を再度セットすることを報知する報知手段を更に備えるようにしてもよい。例えば、用紙を再度セットすることを表示する表示手段を備えたり、警告音を発生する発音手段を備えたり、してもよい。

以上説明したように本発明によれば、用紙と基準位置との距離を検出し、検出された距離に基づいて、基準位置に接近する際の用紙が有する運動エネルギーを所定の運動エネルギー内になるように用紙を移動するので、用紙が有する運動エネルギーを用紙が座屈しない運動エネルギー内にすることができ、用紙が座屈することを防止することができるという効果がある。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る用紙位置調整装置を備えた画像形成装置１０は、用紙Ｐに画像を形成するエンジン部１２と、用紙Ｐを搬送及び収納するスタッカ部１４と、を備えている。エンジン部１２には、画像形成部１６を備えている。画像形成部１６は、トナー画像を感知する感光体１８と、図示しない帯電器、光走査装置、現像器、及びクリーング器とを備えると共に、感光体１８に感知されたトナー画像を用紙Ｐに転写する転写ローラ２０を備えている。また、エンジン部１２は、画像形成部１６よりも用紙Ｐの搬送方向上流側に、用紙位置調整部２４を備えている。用紙位置調整部２４と画像形成部１６との間にはサブトラクト２２が設けられている。

一方、スタッカ部１４は、画像形成部１６の用紙搬送方向下流側にメイントラクタ２６、サクション部２８、定着部３０、スカッフローラ３２、及び用紙搬送部３４を備えている。用紙搬送部３４は、駆動ローラ３６を備えている。

そして、画像形成装置１０は、表示装置３８を備えている。

なお、用紙搬送部３４と用紙位置調整部２４とにより、本実施の形態に係る用紙調整装置を構成する。

次に、用紙位置調整部２４の詳細を説明する。図２（Ａ）には、用紙Ｐの搬送経路を平面上に伸ばして示した概念上の様子が示されている。図２（Ａ）に示すように、搬送経路には、前述した駆動ローラ３６、定着部３０、転写ローラ２０、及び用紙位置調整部２４が設けられている。用紙位置調整部２４は、図２（Ｂ）に示すように、用紙Ｐとエッジガイド４２との距離を検出するエッジセンサ４０を備えている。エッジセンサ４０は、用紙Ｐの端とエッジガイド４２との間の領域を含む所定領域を撮像するエリアセンサ（ＣＣＢ）により構成されている。

また、用紙位置調整部２４は、移動手段としてのアライメントローラ４４を備えている。アライメントローラ４４は用紙Ｐ面の一方側（上方等）から図示しないホルダ−によって保持され、用紙Ｐ面上でアライメントローラ４４の搬送方向Ｆに対する角度が変化するように、ホルダ−は同じく図示しないステップモータによって回転軸を中心として回動する。なお、このアライメントローラ４４は用紙Ｐ面の他方側（下方等）に設けてもよく、アライメントローラ４４に対向して用紙Ｐを圧接する従動ローラを設けるようにしてもよい。アライメントローラ４４は後述する角度調整機構５６（図３も参照）により、用紙Ｐの搬送方向Ｆに対する角度が変化するように調整される。なお、用紙位置調整部２４はテンションローラ４６を備えている。

次に、本実施の形態に係る用紙位置調整装置の制御系を説明する。図３に示すように、本用紙位置調整装置は、前述した駆動ローラ３６を駆動するモータ５２、アライメントローラ４４を駆動するモータ５４、モータ５２、５４を制御する制御装置６０を備えている。なお、制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータにより構成される。なお、ＲＯＭには、後述する用紙位置調整処理プログラムが記録されている。

制御装置６０には、アライメントローラ４４の搬送方向Ｆに対する角度を調整する角度調整機構５６が接続されている。なお、角度調整機構５６は、ホルダ−を回動するステップモータを駆動して、用紙Ｐ面上をアライメントローラ４４が搬送方向Ｆに対する角度を制御する。

なお、制御装置６０には、前述した表示装置３８及びエッジセンサ４０が接続されている。

次に本実施の形態の作用を説明する。

ユーザが長尺用紙Ｐを搬送経路に手動でセットし、図示しないスタートボタンがＯＮされると、図４に示す用紙位置調整処理プログラムがスタートし、ステップ７２で、エッジセンサ４０の出力を確認し、メモリにセットする。即ち、エッジセンサ４０により撮像された用紙Ｐの端とエッジガイド４２との間の距離を検出する。

ステップ７４で、用紙Ｐの端とエッジガイド４２との間の距離が距離Ｌ１以内か否かを判断する。ここで、距離Ｌ１は、アライメントローラ４４によって用紙Ｐ位置を調整することができる予め定められた最大値である。よって、エッジセンサ４０からの出力に基づいて検出された用紙Ｐの端とエッジガイド４２との間の距離が距離Ｌ１より大きい場合には、アライメントローラ４４によって用紙Ｐ位置を調整することができないので、ステップ７６で、表示装置３８に、用紙Ｐを再セットするように表示する。

一方、用紙Ｐの端とエッジガイド４２との間の距離が距離Ｌ１以内と判断された場合には、ステップ７８で、当該距離が距離Ｌ２以内か否かを判断する。ここで、距離Ｌ２は、後述する比較的大きい角度θ_Bにアライメントローラ４４をセットし、用紙Ｐをエッジガイド４２側に接近させ、用紙Ｐがエッジガイド４２に衝突しても、比較的緩やかな力で衝突し、用紙Ｐが座屈しない距離である。即ち、距離Ｌ２は、アライメントローラ４４により用紙Ｐを距離Ｌ２移動させ、エッジガイド４２に衝突させたとき、用紙Ｐが持つ運動エネルギーが、用紙Ｐが座屈しない運動エネルギーの最大値となる距離である。よって、用紙Ｐの端とエッジガイド４２との間の距離が距離Ｌ２以上である場合には、ステップ８２で、角度θ_Bより小さな角度θ_Sになるようにアライメントローラ４４をセットする。これにより、用紙Ｐがエッジガイド４２に衝突する際の用紙Ｐの速度を小さくして、そのときの用紙Ｐの持つ運動エネルギーを制限することができる。

一方、用紙Ｐの端とエッジガイド４２との間の距離が距離Ｌ２以内である場合には、ステップ８０で、アライメントローラ４４の向きを、角度θ_Sより大きい角度θ_Bにする。これにより、用紙Ｐがエッジガイド４２に衝突する際、座屈せずかつ早期にエッジガイド４２の位置（基準位置）に位置させることができる。

次のステップ８４で、エッジセンサ４０からの出力をモニタし、ステップ８６で、用紙Ｐの端とエッジガイド４２との間の距離が減少したか否かを判断し、減少していないと判断された場合には、ステップ８８で、上記のように角度θ_B、θ_Sでは用紙Ｐが接近しないので、これらの角度より大きいθ_BMにセットして、ステップ８４に戻る。

一方、距離が減少していると判断された場合には、ステップ９０で、所定距離に収束したか否かを判断し、所定距離に収束したと判断された場合には、ステップ９２で、用紙Ｐが搬送方向Ｆに搬送されるように規定角度にアライメントローラ４４をセットして、本プログラムを終了する。

以上説明したように本実施の形態では、用紙Ｐとエッジガイドとの距離を検出し、検出された距離に基づいて、エッジガイドに接近する際の用紙Ｐが有する運動エネルギーを、用紙Ｐが座屈しない運動エネルギー内にするので、用紙Ｐが座屈することを防止することができる。

また、上記実施の形態では、用紙位置調整装置が用紙位置を座屈しないように自動的に調整するので、ユーザは、用紙を精度良く配置させることが不要となり、ユーザの労力を軽減し使い勝手を向上することができる。そして、ある程度厚みのある用紙に限定されることもなく、より薄い用紙や多様な媒体に印刷したいと言う需要に柔軟に対応することができる。

以上説明した実施の形態では、アライメントローラ４４をモータ５４によって駆動したが、アライメントローラ４４に対向して用紙Ｐを圧接するローラを駆動し、アライメントローラ４４を用紙Ｐの搬送に応じて従動回転するようにしてもよい。

また、アライメントローラを用いる例を説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、用紙をエッジガイドと逆側の端から押す機構や、ローラ以外の用紙との間に発生する摩擦力により用紙を移動させる機構も同様に採用することができる。

また、前述した実施の形態では、用紙の端とエッジガイドとの間の距離が距離Ｌ１より大きい場合、表示装置に、用紙を再セットするように表示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、警告ランプを点灯したり、再セットするように音声で報知するようにしてもよい。

さらに、用紙Ｐの搬送を搬送方向Ｆとは逆方向に行う場合は、角度調整機構５６によってアライメントローラ４４の角度を搬送方向Ｆにおける角度とは異なる角度に変え、ガイドから用紙Ｐが離間しないようにしてもよい。この場合、角度は所定の角度に設定するが、搬送方向Ｆの場合における制御と同様に、ガイドと用紙Ｐとの距離に応じて角度を変えるように制御してもよい。

本実施の形態に係る用紙位置調整位置を備えた画像形成装置１０の内部概略図である。 （Ａ）は、用紙搬送経路を平面上に引き延ばした概念図であり、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。 本実施の形態の用紙位置調整装置の制御系を示すブロック図である。 用紙位置調整プログラムを示したフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ エンジン部
１４ スタッカ部
１６ 画像形成部
１８ 感光体
２０ 転写ローラ
２２ サブトラクト
２４ 用紙位置調整部
２６ メイントラクタ
２８ サクション部
３０ 定着部
３２ スカッフローラ
３４ 用紙搬送部
３６ 駆動ローラ
３８ 表示装置
４０ エッジセンサ
４２ エッジガイド
４４ アライメントローラ
４６ テンションローラ
５２、５４ モータ
５６ 角度調整機構
６０ 制御装置
Ｐ 用紙

Claims (4)

1. 用紙を搬送する搬送手段と、
   前記用紙を前記搬送の方向と交差する交差方向に移動させる移動手段と、
   前記用紙と基準位置との距離を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された距離に基づいて、前記基準位置に接近する際の用紙が有する運動エネルギーを所定の運動エネルギー内になるように、前記移動手段を制御する制御手段と、
   を備えた用紙位置調整装置。
2. 前記移動手段は、前記用紙との間に前記交差方向の摩擦力を発生させることによって、前記用紙を前記交差方向に移動させる請求項１記載の用紙位置調整装置。
3. 前記制御手段は、前記検出された距離が基準距離を超えている場合には、前記摩擦力の方向が前記搬送の方向に対して第１の角度となり、前記検出された距離が該基準距離以内の場合には、前記摩擦力の方向が前記搬送の方向に対して該第１の角度より大きい第２の角度となるように、前記移動手段を制御することを特徴とする請求項２記載の用紙位置調整装置。
4. 前記検出された距離が、前記移動手段により調整可能な最大値を超えている場合に、用紙を再度セットすることを報知する報知手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の用紙位置調整装置。

Images