JP2008189395A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度な横レジ補正が可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】ずれ量検出部により、シートＰのシート搬送方向と直交する幅方向のずれ量を検出すると共に、中央部位置検知部により、シート搬送ローラ９０１によりシートＰが搬送される際、搬送されるシートＰのシート搬送方向中央部がシート搬送ローラ９０１に達したことを検知する。そして、中央部位置検知部からの信号に基づきシート搬送ローラ９０１を、シフト部Ｍにより、ずれ量検出手段が検出した幅方向のずれ量に応じてシートＰのシート搬送方向中央部を挟持した状態で幅方向にシフトさせる。
【選択図】図３

Description

本発明は、シート搬送装置及び画像形成装置に関し、特に搬送されるシートの側端位置を補正するための構成に関する。

従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、画像形成部と、画像形成部で形成されたトナー像をシートに転写する転写部と、転写部にシートを搬送するシート搬送装置を備えている。そして、このシート搬送装置には、転写部に搬送するまでに搬送中のシートのシート搬送方向と直交する方向（以下、幅方向という）における位置のずれである横レジを補正する横レジ補正部を備えたものがある。この位置ずれとは、転写部で転写される画像の位置に合わせてシートを搬送するときの搬送基準位置と実際のシートが搬送されるときの位置とのずれのことである。

このような横レジ補正部としては、シートを挟持して搬送するシート搬送ローラを、軸方向（幅方向）に移動可能に設けると共に、シート搬送ローラの近傍にシートの幅方向の側端を検知する側端検知センサを配置したものがある。

そして、側端検知センサによって搬送中のシートの側端位置を検知し、その検知結果に基づいて、シートを挟持した状態でシート搬送ローラを軸方向へ移動させることにより、シートの側端位置を、シートに画像を形成する際の基準位置に合わせるようにしている。これによって、シートの横レジが補正でき、且つ補正後に適正な搬送基準位置でシートを搬送することができる（特許文献１参照）。

特開平０６−２９８４３５号公報

ところで、このような横レジ補正部を備えた従来のシート搬送装置において、シート搬送ローラによりシートを挟持して幅方向へ移動するタイミングは、シート搬送ローラをシートの先端が通過した後の一定の時間後である。そして、この移動のタイミングは、シートサイズ、即ち、シートのシート搬送方向の長さに関わらず一定に設定されている。

このため、シート搬送ローラが搬送されてくるシートの先端側を挟持して幅方向に移動すると、幅方向の横シフト力がシートの先端部だけにかかるようになる。この結果、シート後端部は、幅方向の力（横シフト力）がかからないフリー状態となる。そして、このときシートには、搬送路との摩擦、空気抵抗等が作用する。

このため、このようにシート搬送ローラに挟持されて横シフトが行われると、シートの搬送方向において幅方向の力のかかり方が不均衡となり、シートが斜めになったりずれたりして正確な横シフト制御を行うことができないおそれがあった。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、高精度な横レジ補正が可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、シート搬送方向における長さの異なるサイズのシートを搬送可能なシート搬送装置において、搬送されるシートのシート搬送方向と直交する幅方向の搬送基準位置からのずれ量を検出するずれ量検出部と、搬送されるシートを挟持した状態で前記幅方向にシフト可能なシート搬送ローラと、前記シート搬送ローラをシートを挟持した状態で幅方向にシフトさせるシフト部と、を備え、前記シート搬送ローラを、前記シフト部により、前記ずれ量検出手段が検出した前記幅方向のずれ量に応じて、搬送されるシートのサイズに関わらずシートのシート搬送方向中央部を挟持した状態で幅方向にシフトさせることを特徴とするものである。

本発明のように、サイズに関わらずシートのシート搬送方向中央部を挟持した状態でシート搬送ローラを幅方向にシフトさせることにより、高精度な横レジ補正が可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明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カラー画像形成装置の概略構成を示す図である。

図１において、１００はカラー画像形成装置、１００Ａはカラー画像形成装置本体（以下、装置本体という）である。装置本体１００Ａには、画像形成部１０１と、シートＰを搬送するシート給送部１０２と、画像形成部１０１で形成されたトナー画像をシート給送部１０２により給送されたシートＰに二次転写する二次転写部１０３とを備えている。

なお、図１において、１０４はシート給送部１０２により給送されたシートＰを二次転写部１０３に搬送するシート搬送装置であり、このシート搬送装置１０４は、シートＰの横レジを補正する横レジ補正部１０５を備えている。また、このシート搬送装置１０４は、シート搬送方向における長さの異なるサイズのシートを搬送可能となっている。

ここで、画像形成部１０１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４つの画像形成ユニット１４〜１７により構成される。なお、これら各画像形成ユニット１４〜１７は、それぞれ感光体ドラム１４ａ〜１７ａ、現像器１４ｂ〜１７ｂ、帯電手段１４ｃ〜１７ｃ、一次転写装置１４ｄ〜１７ｄ等から構成される。

つまり、本実施の形態におけるカラー画像形成装置１００は、画像形成部１０１として４色の画像形成ユニット１４〜１７を後述する中間転写ベルト上に並べて配置した中間転写タンデム方式のものである。なお、各画像形成ユニット１４〜１７の形成する色は、これら４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。

また、シート給送部１０２は、給紙カセット２と、給紙カセット２に収納されたシートＰを送り出す給紙ローラ３を備えている。二次転写部１０３は、駆動ローラ４２、テンションローラ４１及び二次転写内ローラ４３等のローラ類によって張架され、矢印方向へと搬送駆動される中間転写ベルト４０と、二次転写外ローラ４４により構成される。

そして、このような構成のカラー画像形成装置１００において、画像を形成する際には、まず、予め帯電手段１４ｃ〜１７ｃにより感光体ドラム１４ａ〜１７ａの表面が一様に帯電される。この後、送られてきた画像情報の信号に基づいて露光装置１８〜２１が発光し、この光を、矢印方向に回転する感光体ドラム１４ａ〜１７ａに対して照射することにより感光体ドラム表面に潜像が形成される。

次に、感光体ドラム１４ａ〜１７ａ上に形成された静電潜像に対して、現像器１４ｂ〜１７ｂによるトナー現像が行われ、感光体ドラム上にトナー像が形成される。この後、一次転写装置１４ｄ〜１７ｄにより所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト４０上にトナー像が転写される。

なお、画像形成部１０１のＹ、Ｍ、Ｃ及びＢｋの各画像形成ユニット１４〜１７による画像形成は、中間転写ベルト上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。この結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト４０上に形成される。

また、シートＰは、給紙カセット２から給紙ローラ３により画像形成部１０１の画像形成タイミングに合わせて送り出された後、シート搬送装置１０４に搬送され、この後、搬送ローラ２９を経て横レジ補正部１０５に搬送される。そして、横レジ補正部１０５において横レジ補正が行われた後、略対向する二次転写内ローラ４３及び二次転写外ローラ４４により形成される二次転写部１０３へと搬送される。

次に、二次転写部１０３において所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることでシートＰ上にフルカラーのトナー像が二次転写される。この後、トナー像が二次転写されたシートＰはヒータを内蔵した定着ローラ２２ａ及び加圧ローラ２２ｂを備えた定着装置２２へと搬送される。

そして、この定着装置２２において、加圧及び加熱されることにより、シートＰ上にトナーが溶融固着され、この後、定着画像を有するシートＰは装置本体外部に排出される。なお、シートＰの両面に画像を形成する場合には、シートＰは不図示の切替フラッパの切替により、この後、反転搬送装置２５へと搬送される。そして、反転搬送装置２５へと搬送されると、シートＰは、この後、再び横レジ補正部１０５にて横レジ補正され、二次転写部１０３に搬送され、同様の工程をへて裏面にもトナー画像が形成される。

次に、横レジ補正部１０５について説明する。

図２は、横レジ補正部１０５の構成を示す図である。図２において、９０１はシート搬送ローラの一例である横レジ補正ローラであり、この横レジ補正ローラ９０１は、シートＰを搬送すると共に、シートＰを挟持した状態で幅方向にシフト（移動）可能になっている。８００は、横レジ補正ローラ９０１のシート搬送方向上流側に設けられ、シートＰの側端位置を検知する側端検知部である横レジ検知センサである。なお、本実施の形態において、横レジ検知センサとしてＣＩＳ（コンタクト・イメージ・センサ）を用いている。

８０１は、横レジ検知センサ８００の上流側に設けられ、横レジ検知センサ８００による横レジ検知タイミングを決定するための基準となるシート先端到達を検知するタイミング基準センサである。

８０２は、横レジ補正ローラ９０１のシート搬送方向下流に設けられ、横レジ補正ローラ９０１により搬送されるシートＰのシート搬送方向先端を検知する先端検知部である補正タイミング基準センサである。そして、この補正タイミング基準センサ８０２からの先端検知信号に基づき、横レジ補正ローラ９０１をシフトさせるタイミングが決定される。

このように構成された横レジ補正部１０５において、図３に示すようにシートＰが矢印方向に搬送されると、横レジ検知センサ８００がシートＰの側端を検知する。そして、この検知信号をアナプロＩＣ７００でＡ／Ｄ変換処理した後、ＡＳＩＣ等で構成される横レジ検知・補正制御部７０１において、（１）で示す横レジ実測位置と、（２）で示す横レジがないときの横レジ理想位置との差分ΔＤを求める。

そして、横レジ検知・補正制御部７０１は、この差分ΔＤを横レジ補正ローラ９０１のシフト量に変換処理し、横レジ補正ローラ９０１をシフトさせるシフト部である横シフトモータＭの相パルスとして出力することでシートＰの横レジ補正を行う。

図４は、横レジ補正部１０５の横レジ検知・補正制御部７０１における補正ローラ９０１のシフト制御ブロック図である。なお、図４において、実線ブロックが図３のＡＳＩＣ内に配置されるものであり、破線ブロックはＡＳＩＣ外に配置されるものである。

まず、タイミング基準センサ８０１がシートＰの先端を検知し、このタイミング基準センサ８０１からの検知信号がＣＩＳ検知タイミング発生手段ｂ０に入力されると、ＣＩＳタイミング発生手段ｂ０から検知開始信号がＣＩＳ制御部ｂ１に入力される。

このように検知開始信号が入力されると、ＣＩＳ制御部ｂ１は横レジ検知センサ８００に制御信号を送り、横レジ検知センサ８００は、検知を開始する。この後、横レジ検知センサ８００からの検知信号（アナログ信号）は、アナプロＩＣ７００でＡ／Ｄ変換され、変換後のデジタル信号（多値）は２値化回路ｂ３にて２値化処理される。なお、このときのしきい値はＣＰＵｇ１により、シートの種類によって変更されるものとする。この２値化信号は、側端位置検出手段ｂ５に入力され、側端位置検出手段ｂ５は、エッジパルスをカウントラッチ部ｂ６のラッチ信号として生成する。

また、ＣＩＳ制御部ｂ１からは駆動ＣＬＫ（≒画素ＣＬＫ）が、横レジ検知センサ８００の画素数（解像度はＣＩＳで決まる）をカウントするカウンタｂ４に入力され、このカウンタｂ４のカウント値はカウントラッチ部ｂ６に入力される。なお、このカウンタｂ４のカウント値は主走査基準信号毎に、クリアされる。

そして、カウントラッチ部ｂ６に入力されたカウント値は、先に述べた側端位置検出手段ｂ５からのラッチ信号であるエッジパルスが入力されると、端部位置を示すカウント値（側端カウント値）として平均化回路ｂ７を経て減算器ｂ８に入力される。

なお、本実施の形態においては、側端検知を複数回行い、後述する横レジ理想位置との差分を検出する際、この平均値を採用するようにしている。また、このようにカウント値（側端カウント値）を平均化回路ｂ７に入力し、この平均化回路ｂ７でカウント値を平均化した後、側端検出平均値として減算器ｂ８に入力するようにしている。

ここで、搬送されるシートのシート搬送方向と直交する幅方向の搬送基準位置からのずれ量検出部を構成する減算器ｂ８には、ＣＰＵｇ１からの端部基準値が入力されている。そして、減算器ｂ８において、この２つ信号（端部基準値及び側端検出平均値）の差分が演算され、カウント−駆動量変換手段ｂ９に入力される。なお、差分の演算において、演算値は端部ずれ量であり、差分における符号（±）がずれ方向である。

次に、この２つ信号の差分がカウント−駆動量変換手段ｂ９において、不図示のテーブルもしくは演算により横レジ補正ローラ９０１の補正駆動量ｗ３及び補正方向ｗ４に変換され、横レジ補正ローラ駆動制御手段ｂ１１に入力される。

一方、搬送されるシートの中央部が横レジ補正ローラ９０１に達したことを検知（演算）する中央部位置検知部を構成する補正タイミング発生手段ｂ１０には、ＣＰＵｇ１から、シートサイズ情報及び図５の（ａ）に示すシート搬送速度情報ｗ０が入力される。さらに、この後、横レジ補正ローラ９０１を通過したシートＰの先端を検知した補正タイミング基準センサ８０２から、図５の（ｂ）に示す補正タイミング基準信号ｗ１が入力される。

そして、この補正タイミング基準信号ｗ１により補正タイミング発生手段ｂ１０は、図５の（ｃ）に示すエッジ検出信号ｗ１ｅｄｇｅを生成する。この後、補正タイミング発生手段ｂ１０は、このエッジ検出信号ｗ１ｅｄｇｅに基づき補正ローラ駆動ｓｔａｒｔ信号ｗ２を生成し、横レジ補正ローラ駆動制御手段ｂ１１に入力する。

ところで、本実施の形態においては、補正タイミング発生手段ｂ１０は、補正ローラ駆動ｓｔａｒｔ信号ｗ２を横レジ補正ローラ駆動制御手段ｂ１１に入力する際、直ちにではなく、図５の（ｄ）に示すようにＴだけ遅延させて入力するようにしている。

ここで、この遅延時間Ｔは、補正タイミング基準センサ８０２がシートＰの先端を検知してからシートＰのシート搬送方向中央部が横レジ補正ローラ９０１に達するまでの時間に設定している。そして、このように遅延時間Ｔを設定することにより、この後、横レジ補正ローラ９０１が幅方向にシフトする際、横レジ補正ローラ９０１はシートＰのシート搬送方向における中央部を挟持した状態でシフトするようになる。

なお、図５の（ｄ）に示すエッジ検出信号ｗ１ｅｄｇｅ信号（≒シート先端）からｓｔａｒｔ信号ｗ２までの遅延時間Ｔ（ｓ）は、シート搬送速度ｗ０＝ＰＳ（ｍｍ／ｓ）、シートサイズ（シート搬送方向）＝Ｌ（ｍｍ）とすると、以下のように決定される。

Ｔ＝｛（Ｌ／２）−α｝／ＰＳ・・（１）
なお、αは横レジ補正ローラ９０１から補正タイミング基準センサ８０２までの距離（ｍｍ）である。

次に、このように補正タイミング発生手段ｂ１０からｓｔａｒｔ信号ｗ２が入力されると、この信号ｗ２をトリガーとして横レジ補正ローラ駆動制御手段ｂ１１は、補正駆動量ｗ３、補正方向ｗ４に応じた駆動信号ｗ５を横レジ補正駆動部９０２に入力する。この後、図５の（ｅ）に示すような駆動信号ｗ５に基づき、横レジ補正駆動部９０２は横シフトモータＭを駆動制御し、横レジ補正ローラ９０１を幅方向にシフトさせ、横レジ補正を行う。

図６は、このときの横レジ補正動作を示す図である。既述したように横レジ補正のタイミングを制御することにより、図６に示すように、各サイズシートの搬送方向における中央部が補正ローラ９０１に到達したタイミングで補正動作が行われる。この結果、シートサイズに関わらずシートＰａ，Ｐｂのシート搬送方向における中央部にシフト力を与えて横レジ補正を行うことができる。

そして、このようにシートサイズに応じて横シフト補正をシート搬送方向における中央部において行うことにより、シートＰの重心でシフト力を加えられることになるので、先端、後端にかかる搬送路との摩擦力のかかり方が略等しくなる。これにより、シートへの不均衡なシフト力のかかり方によるスリップなどが防止され、正確な横シフト補正が可能になる。

このように、シートＰのシート搬送方向における中央部を挟持した状態で横レジ補正ローラ９０１を幅方向にシフトさせることにより、コストの上昇等を招くことなく高精度な横レジ補正が可能になる。

なお、これまでの説明において、ｓｔａｒｔ信号ｗ２までの遅延時間Ｔは、既述した（１）に示す式で求めたが、装置毎、シート種、サイズ毎のオフセット調整量βを追加した下記の式（２）により、遅延時間Ｔを求めるようにしても良い。

Ｔ＝（｛（Ｌ／２）−α｝／ＰＳ）＋β・・・（２）

また、これまでの説明では、カラー画像形成装置１００のシート搬送装置に対して本発明を適用した場合について述べたが、本発明は、これに限らない。例えば、画像読取装置や、オプション排紙装置でＪＯＢごと、部数ごとに装置手前、奥側に出力物を仕分ける出力紙分け（シフトソート）機構などに適用しても良い。

本発明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カラー画像形成装置の概略構成を示す図。 上記シート搬送装置に設けられた横レジ補正部の構成を示す図。 上記横レジ補正部の横レジ検知・補正制御系を示す概略ブロック図。 上記横レジ補正部の横レジ検知・補正制御部における補正ローラのシフト制御ブロック図。 上記横レジ補正部の横レジ検知・補正制御部のタイミングチャート。 上記横レジ補正部の横レジ動作を示す図。

符号の説明

１００ カラー画像形成装置
１０１ 画像形成部
１０３ 二次転写部
１０４ シート搬送装置
１０５ 横レジ補正部
８００ 横レジ検知センサ
８０１ タイミング基準センサ
８０２ 補正タイミング基準センサ
９０１ 横レジ補正ローラ
ｂ８ 減算器
ｂ１０ 補正タイミング発生手段
Ｍ 横シフトモータ
Ｐ シート

Claims (4)

1. シート搬送方向における長さの異なるサイズのシートを搬送可能なシート搬送装置において、
   搬送されるシートのシート搬送方向と直交する幅方向の搬送基準位置からのずれ量を検出するずれ量検出部と、
   搬送されるシートを挟持した状態で前記幅方向にシフト可能なシート搬送ローラと、
   前記シート搬送ローラをシートを挟持した状態で幅方向にシフトさせるシフト部と、
   を備え、
   前記シート搬送ローラを、前記シフト部により、前記ずれ量検出手段が検出した前記幅方向のずれ量に応じて、搬送されるシートのサイズに関わらずシートのシート搬送方向中央部を挟持した状態で幅方向にシフトさせることを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記シート搬送ローラによりシートが搬送される際に、搬送されるシートのシート搬送方向中央部が前記シート搬送ローラに達したことを検知する中央部位置検知部と、
   前記シート搬送ローラにより搬送されるシートのシート搬送方向先端を検知する先端検知部と、を備え、
   前記中央部位置検知部は、前記先端検知部からの先端検知信号と、シートのシート搬送方向の長さと、前記シート搬送ローラのシート搬送速度とに基づいて前記シートのシート搬送方向中央部が前記シート搬送ローラに達したことを検知することを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
3. シートの幅方向の側端位置を検知する側端検知部を備え、
   前記ずれ量検出部は、前記側端検知部からの信号に基づきシートの前記幅方向のずれ量を検出することを特徴とする請求項１又は２記載のシート搬送装置。
4. 画像形成部と、前記画像形成部で形成されたトナー像をシートに転写する転写部と、前記転写部にシートを搬送する前記請求項１乃至３の何れか１項に記載のシート搬送装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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