JP2012012171A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間でシートの側端位置を検知することのできるシート搬送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】シート搬送路を通過するシートＰの側端位置と、シートＰの側端位置を検知する際の基準となる基準板１６ａを検知する側端検知センサユニット３０を、幅方向に配された発光部３５と、発光部３５とシート搬送路を挟んで対向して設けられた受光部３６により構成する。そして、側端検知センサユニット３０の受光部３６を、発光部３５からの光を受光する同一の基板３６ｂに配された複数の受光素子３６ａにより構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にシート搬送路を搬送されるシートの側端位置を検知する構成に関するものである。

従来の複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、画像形成部で片面に画像が形成されたシートを反転させ、反転搬送路を経て再度画像形成部へと搬送し、反対側の面に画像形成（両面プリント）するものがある。このような画像形成装置では、両面プリント時、シート上に形成される画像がシート搬送方向と直交する方向である幅方向にずれてしまうことが懸念されている。

これは、両面プリントの場合、片面プリントに比べて給紙されてからシートの第２面に画像形成されるまでのシート搬送経路が長いためである。このようにシート搬送経路が長い場合には、微小な搬送ローラのアライメントの狂いやガイド板の歪み等の影響が加算され、シートが徐々に搬送幅方向にずれてしまうことがある。

そこで、従来は、シート搬送路内にシートの幅方向の側端位置を検知してシートの幅方向のズレ量を検知する検知センサを設けている。そして、この検知センサにより検知したシートの側端位置のズレ量に応じ、画像形成部において感光体ドラムに書き込む潜像位置をずらすことにより、シートと画像形成位置を一致させていた。

一方、近年の画像形成装置においては、ユーザの操作性、特に、ジャム処理性に対する更なる向上が求められている。このため、シート搬送装置を画像形成装置本体に対して着脱可能な構成とし、ジャムが発生した場合には、このシート搬送装置を装置本体の前面、背面、あるいは側面に引き出すことで搬送路を外部に露出させ、ジャム処理の容易化を図る構成が増えてきている。

ここで、このような着脱可能なシート搬送装置においては、装置内のシート搬送路上に検知センサを配置し、この検知センサによりシートの側端位置を検知するようにしている。しかし、シート搬送装置を画像形成装置本体に装着した場合、画像形成装置本体とのガタつきや部品寸法のばらつきにより、シート搬送装置がシート搬送方向にずれてしまう場合がある。この場合、検知センサも画像形成装置本体に対して位置ずれし、これに伴い検知センサと画像形成部との間に位置ずれが生じる。

そこで、従来は、検知センサを幅方向に移動可能に設け、シート搬送装置を装着した後、シートの側端位置を検知する際には、まず検知センサを画像形成装置本体側に移動し、画像形成装置本体に設けられた基準部材の位置を検知する。そして、このように基準部材の位置を検知した後、シート側に検知センサを移動させることにより、シートのシート側端位置を検知するようにしたものが有る（特許文献１参照）。なお、このように画像形成装置本体側の基準部材の位置を検知してからシート側端位置を検知するまでの検知センサの移動量より、実際のシートの側端位置、すなわちシートの側端位置の基準位置からのズレ量を求めることができる。そして、このようにして求めたズレ量に応じて画像書き出し位置を調整することにより、シート上の画像形成位置を補正することができる。

特開２００２−５３２４６号公報

ところで、このような構成の従来のシート搬送装置及び画像形成装置では、既述したように、シートの側端位置を検知する場合は、まず検知部を基準部材側に移動させて基準部材を検知する。この後、シートの側端を検知するために検知部をシートの幅方向に移動させるようにしている。しかし、このように検知部を基準部材側に移動させて基準部材を検知した後、シートの側端を検知するために移動させる場合、側端位置を検知するシートが幅サイズの小さいシートであるときに備えて、検知部の可動距離を長く確保しておかなくてはならない。これに伴い検知部を移動させるための大型の移動機構を要することになって、装置が大型化する。

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、小型でシートの側端位置を検知することのできる画像形成装置を提供すること目的とするものである。

本発明は、シートに画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に着脱自在に設けられ、前記画像形成部にシートを搬送するシート搬送装置と、を備えた画像形成装置において、前記シート搬送装置は、前記画像形成部に向かうシートが通過するシート搬送路と、発光部及び前記発光部と前記シート搬送路を挟んで対向して設けられ、前記発光部からの光を受光する受光部を有し、前記シート搬送路を通過するシートのシート搬送方向と直交する幅方向の側端位置を検知する際の基準となる基準部及びシートの幅方向の側端位置を検知する検知部と、を備え、前記検知部の受光部を、前記発光部からの光を受光する、同一基板に前記幅方向に並んで配された複数の受光素子により構成することを特徴とするものである。

本発明のように、発光部と受光部により構成された検知部によりシートの側端位置と基準部を検知すると共に、検知部の受光部を同一基板に配された複数の受光素子により構成することにより、シートの側端位置を検知する構成を小型化できる。そして、複数の受光素子を同一基板に配することにより、複数の受光素子の位置精度が高くなり、シートの側端位置検知精度が高くなる。

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全体構成を示す図。 上記シート搬送装置である両面ユニットを画像形成装置本体から引き出した状態を示す図 上記両面ユニットの構成を説明する図。 上記両面ユニットに設けられた側端検知センサユニットによるシートの側端検知動作を説明する図。 上記側端検知センサユニットの他の構成を説明する図。 本発明の第２の実施の形態に係るシート搬送装置である両面ユニットの構成を説明する図。 上記両面ユニットに設けられた側端検知センサユニットの側端検知動作を説明する図。 上記側端検知センサユニットの出力信号を示す図表。 上記側端検知センサユニットの他のサイズのシートの側端検知動作を説明する図。 上記側端検知センサユニットの他のサイズのシートの出力信号を示す図表。 上記側端検知センサユニットの他の構成を説明する図。 本発明の第３の実施の形態に係るシート搬送装置である両面ユニットの構成を説明する図。 上記両面ユニットに設けられた側端検知センサユニットの側端検知動作を説明する図。 本発明の第４の実施の形態に係るシート搬送装置である両面ユニットに設けられた側端検知センサユニットの構成を説明する図。

以下、本発明を実施するための形態について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全体構成を示す図である。図１において、１００は画像形成装置、１は画像形成装置本体（以下、装置本体という）である。装置本体１は、感光ドラム９ａ等を有する画像形成部１Ａを備えると共に、装置本体１の下部には給紙カセット２に積載収納された記録紙等のシートＰを画像形成部１Ａに給送するシート給送装置１Ｂが設けられている。

また、この装置本体１は、感光ドラム９ａと当接し、感光ドラム９ａと共に転写部を構成する転写ローラ９ｂ、転写部にて転写されたトナー画像をシートＰに定着させる定着器１１等を備えている。さらに、画像形成部１Ａと給紙カセット２との間には、１面目画像形成後のシートを反転搬送し、再び画像形成部１Ａへ搬送するシート搬送路である反転搬送路Ｒを有するシート搬送装置である両面ユニット２０が装置本体１に着脱自在に配置される。

ここで、画像形成部１Ａは、感光体ドラム９ａ、不図示の帯電器、現像スリーブ、クリーニング手段等を備えたプロセスカートリッジ９を備えている。また、感光体ドラム９ａの表面を露光して感光体ドラム９ａ上に静電潜像を形成する露光手段であるレーザスキャナ１０を備えている。

シート給送装置１Ｂは、給紙カセット２に積載されたシートＰを最上側より送り出すシート給送部材であるピックアップローラ５を備えている。また、シート給送装置１Ｂは、ピックアップローラ５と圧接し、ピックアップローラ５により送り出されたシートＰをピックアップローラ５と共に一枚ずつ分離搬送する分離ローラ６を備えている。給紙カセット２は、シート積載板２ａと、シート積載板２ａの下面より上方に向けて押圧する加圧バネ２ｂが設けられ、この加圧バネ２ｂにより、シート積載板２ａ上のシートＰの最上位シートをピックアップローラ５に圧接する。なお、図１において、１０１は制御部である。この制御部１０１は、装置本体１の画像形成動作を制御すると共に、後述するようにシートの幅方向の位置ズレ量に基づき、感光体ドラム上の主走査方向の書き出し位置を調整し、シートに形成する画像の位置を調整する。

次に、このように構成された画像形成装置１００における画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず感光体ドラム９ａは矢印方向に回転して表面が不図示の帯電器により帯電され、この後、感光体ドラム９ａに対し、レーザスキャナ１０から画像情報に基づいてレーザ光が発光される。これにより、感光体ドラム上には静電潜像が形成される。次に、この静電潜像は、不図示の現像スリーブの回転に伴い適度の帯電を受けたトナーが感光体ドラム９ａ上に供給されて静電潜像に付着することにより、現像されてトナー画像として可視化される。

一方、このようなトナー像形成動作に並行して不図示の駆動モータより駆動を受けてピックアップローラ５が回転し、給紙カセット２上の最上位のシートＰを送り出す。そして、このようにピックアップローラ５により送り出されたシートＰは、ピックアップローラ５と分離ローラ６とにより構成される分離部３により分離されながら搬送され、搬送ローラ対７を経て、停止しているレジストローラ対８に搬送される。この後、レジストローラ対８により先端位置合わせ（斜行補正）が行われる。

次に、画像形成部１Ａにおいて感光体ドラム９ａに形成される画像とタイミングを合わせるようにレジストローラ対８によりシートＰが転写部に搬送され、転写ローラ９ｂにより感光体ドラム９ａの画像がシートＰに転写される。この後、トナー画像が転写されたシートＰは、定着器１１において加熱・加圧されることにより未定着トナー像がシート表面に定着される。

なお、定着器１１の下流には反時計回りに回転する３連駆動ローラ１２と、３連駆動ローラ１２に圧接する３連従動コロＡ１２ａ及び３連従動コロＢ１２ｂが設けられている。そして、３連駆動ローラ１２の回転に伴い３連従動コロＡ１２ａと３連従動コロＢ１２ｂはそれぞれ時計回りに回転する。これにより、片面プリントの場合、トナー像が定着された後のシートＰは、３連駆動ローラ１２と３連従動コロＡ１２ａにより搬送ローラ対１３、排紙ローラ対１４を経て、画像形成された印字面を下向きにして装置本体上面の排紙トレイ１５に順次積載される。

一方、シートＰの両面に画像を形成する場合は、第１面に画像が形成されたシートの後端が３連駆動ローラ１２と３連従動コロＡ１２ａを通過した後、不図示の駆動モータが反転し、搬送ローラ対１３及び排紙ローラ対１４が反転回転する。これにより、片面に画像が形成されたシートＰは、後端を先端にして３連駆動ローラ１２と３連従動コロＢ１２ｂのニップ部へ向けて搬送される。

このとき３連駆動ローラ１２は反時計回りに回転を続けていることから、３連駆動ローラ１２と３連従動コロＢ１２ｂのニップ部へ搬送されてきたシートＰは、両面ユニット２０に向けて搬送される。そして、反転されたシートＰは、両面ユニット内に設けられた搬送ローラ対２１，２２を経て、装置本体内の搬送ローラ対７に搬送される。この後、シートＰは１面目印字面を下向きにして、レジストローラ対８を経て、再び転写部に搬送され、２面にトナー画像が転写される。なお、このように２面にトナー画像が転写されたシートは、片面プリント時同様、定着器１１、搬送ローラ対１３、排紙ローラ対１４を経て排紙トレイ１５に順次排紙積載される。

ここで、両面ユニット２０は、既述したように装置本体１に着脱自在に装着されている。そして、装置本体内部に紙詰まり等が発生した場合は、両面ユニット２０を図２に示すように装置本体１から引き出すことにより、反転搬送路Ｒ内部及び装置本体内部にアクセスすることが可能となる。

また、両面ユニット２０は、搬送ローラ２２のシート搬送方向下流に、反転搬送路Ｒを通過するシートＰのシート搬送方向と直交する幅方向の一方の側端位置を検知する側端検知センサユニット３０が配置されている。そして、両面プリントの際、反転搬送路Ｒを通過するシートは、この側端検知センサユニット３０により、側端位置を検知されながら搬送される。なお、この端端検知センサユニット３０は、画像形成部１Ａまでのシート搬送中の斜行等の影響を極力小さくするため極力画像形成部１Ａに近いところに配置するのが好ましい。

また、この両面ユニット２０は、装置本体１に装着される際、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、装置本体奥側の後側板１６に設けられた位置決めピン１８と係合する位置決め部材２４と、コネクタ２５を備えている。そして、両面ユニット２０を装置本体１に装着する際、この位置決め部材２４が後側板１６の位置決めピン１８と係合することにより、両面ユニット２０は装置本体１に位置決めされる。

ここで、シート搬送方向をＸ方向、幅方向をＹ方向、装置高さ方向をＺ方向とすると、位置決めピン１８のＹ方向位置決め部１８ｂと位置決め部材２４のＹ方向位置決め面２４ｂは、両面ユニット２０の幅方向の位置決めを行う。また、位置決めピン１８のＸＺ方向位置決め軸部１８ａと位置決め部材２４のＸＺ方向位置決め穴部２４ａは、両面ユニット２０のシート搬送方向と装置高さ方向の位置決めを行う。また、両面ユニット２０が位置決めされた状態において、図３の（ｂ）に示す両面ユニット２０に設けられたコネクタ２５は、図３の（ａ）に示す装置本体１に設けられたコネクタ１７に接続され、装置本体１との電気的、かつ制御的な通信が可能となる。

なお、図３において、１６ａは後述するシートの側端位置検知及び両面ユニット２０の装置本体１に対する位置ズレ検知のため基準部を構成する基準板であり、この基準板１６ａは後側板１６に設けられている。そして、この基準板１６ａは、両面ユニット２０が装置本体１に装着されると、先端部が側端検知センサユニット３０の内部に進入する。

側端検知センサユニット３０は、図４の（ａ）に示すように、上部に発光源であるＬＥＤ３５ａと、ＬＥＤ３５ａの光を下方向に向けて拡散させるライトガイド３５ｂを備えた発光部３５が設けられている。

また、下部に複数の受光素子３６ａが、直列に、かつ基準板１６ａ及び反転搬送路Ｒを通過するシートに臨む位置に配されている基板３６ｂを有する受光部３６が設けられている。そして、この発光部３５と受光部３６との間に、シートＰの幅方向の一側端部が通過すると共に後側板１６に設けられた基準板１６ａの先端が入り込む空間Ｇを有している。なお、発光部３５と受光部３６の幅方向の長さは、搬送可能な最小サイズのシートの側端から最大サイズのシートの側端及び空間Ｇに入り込んだ基準板１６ａの先端部を覆うことができるような長さとなっている。

次に、このような基準板１６ａ及びシートの幅方向の側端位置を同時に検知する検知部である側端検知センサユニット３０によるシートの側端位置検知動作について説明する。図４の（ａ）に示すように両面ユニット２０内にシートＰが搬送されると、受光素子３６ａの出力信号は図４（ｂ）に示すようになる。即ち、受光素子３６ａは、発光部３５からの光が通過した場合にはＨｉｇｈの出力信号を出し、障害物であるシート又は基準板１６ａにより遮光された場合はＬｏｗの出力信号を出力する。

このため、図４の（ｂ）に示すように、受光素子３６ａがシートＰ及び基準板１６ａに覆われている範囲はＬｏｗの出力信号となり、障害物のないＬの範囲のみＨｉｇｈの出力信号となる。ここで、図４の（ｂ）のような出力信号に基づき、不図示の制御部１０１は、右側のＨｉｇｈ−Ｌｏｗの立ち下がりを０基準として認識し、受光状態を示すＨｉｇｈ信号の距離Ｌをシート側端位置として算出する。そして、この算出結果に基づいて不図示の画像書き出し制御手段にて画像書き出し位置を補正し、側端検知センサユニット３０を通過したシートに適正化された画像が形成される。

このように本実施の形態においては、同一基板３６ｂ上に実装された複数の受光素子３６ａにより、シートの側端位置と装置本体１の基準位置（基準板１６ａ）を同時に読み取るようにしている。そして、このように構成することにより、短時間でシートの側端位置を検知することができる。つまり、本実施の形態においては、側端検知センサユニット３０の受光部３６を同一基板３６ｂに直列に配された複数の受光素子３６ａによって構成することにより、短時間でシートの側端位置を検知することができる。

さらに、受光素子３６ａが基準位置（基準板１６ａ）を読み取ることにより、装置本体１とユニット間のガタや部品寸法のばらつきによる位置ズレをキャンセルできる。これにより、装置本体１とユニット間の位置ズレの影響を受けることがなく、シートの側端位置を検知することができる。したがって、基板３６ｂの複数の受光素子３６ａの単品寸法のみを管理すれば、シートの側端位置を高精度で検知することができ、シート上の画像形成位置の適正化を図ることができる。

なお、図５は、本実施の形態の他の構成を示す断面図であり、両面ユニット２０に設けられた位置決め部材２４に基準板１６ａを設けている。そして、このように構成することにより、装置本体１とユニット間のガタが吸収でき、高精度にシート側端位置を検出できる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図６は、本実施の形態に係るシート搬送装置である両面ユニットの構成を示す図である。なお、図６において、図３と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図６において、４０は側端検知センサユニットであり、この側端検知センサユニット４０は、ガイド軸４１に沿って幅方向に往復移動可能となっている。４３は側端検知センサユニット４０を保持するセンサホルダであり、２箇所でガイド軸４１と嵌合し、ガイド軸４１に沿って幅方向にスライド可能に支持される。４２は、センサホルダ４３と接触し、センサホルダ４３を介して側端検知センサユニット４０をガイド軸４１に沿ってスライドさせるカムである。

ここで、センサホルダ４３はバネ４４の付勢力により、常時カム４２と接触している。これにより、カム４２が不図示のギア列より駆動を受けて回転すると、センサホルダ４３がスライド動作する。なお、この不図示のギア列は、両面ユニット２０の搬送ローラ対２１，２２を駆動する駆動ギア列と連結している。

センサホルダ４３は、図７に示すように、上部に各点光源Ｌ０〜Ｌ３に対向するように４つの受光素子Ｓ０〜Ｓ３が実装されている基板４６ａを有する受光部４６が設けられている。また、下部に４つの点光源（ＬＥＤ）Ｌ０〜Ｌ３が実装されている基板４５ａを有する発光部３５が設けられている。なお、センサホルダ４３には、４つの受光素子Ｓ０〜Ｓ３のそれぞれの下方に絞り形状４３ａ〜４３ｄが設けられている。さらに、この受光部４６と発光部３５の間に、シートＰの幅方向の一側端部が通過すると共に後側板１６に設けられた基準板１６ａの先端が入り込む空間Ｇを有している。

センサホルダ４３は、既述したようにカム４２の回転に伴いスライド動作するので、受光部４６と発光部４５は一体的にスライド動作する。ここで、本実施の形態において、最も基準板１６ａに近い第1受光素子Ｓ０は、基準板１６ａを検知する役割を担い、他の第２〜第４受光素子Ｓ１〜Ｓ３はシートサイズ毎にその側端を検知するためのものである。そして、受光素子Ｓ０〜Ｓ３を搭載している基板４６ａは、受光素子Ｓ０を基準として受光素子Ｓ１〜Ｓ３を、幅方向の長さの異なるシートの側端位置が検知可能となるように、シートサイズに合わせた距離（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）で実装している。なお、本実施の形態では、４個の受光素子Ｓ０〜Ｓ３を基板４６ａに、幅方向に並んで配置しているが、装置が対応するシートサイズに応じて数を増やしても良い。ここでの幅方向に並んだ配置とは、４つの受光素子Ｓ０〜Ｓ３の幅方向における位置が夫々異なることを意味していて、４つの受光素子Ｓ０〜Ｓ３が搬送方向にもずれて配置されているように構成してもよい。

このように、本実施の形態の側端検知センサユニット４０は、点光源Ｌ０〜Ｌ３及び受光素子Ｓ０〜Ｓ３を、対応するシートサイズ分だけシート幅方向に配列すると共に、幅方向にスライドするように構成されている。つまり、点光源Ｌ０〜Ｌ３と受光素子Ｓ０〜Ｓ３とからなるペアは、各シートサイズに応じた位置に設定されている。なお、側端検知センサユニット４０のスライド距離は、シートサイズの設計値に対して±３〜±６ｍｍ程度としている。しかし、シート寸法の公差、斜行量等の加算分に対してスライド量が大きくなるように設定するようにすれば、スライド距離は限定するところではない。ただし、このレンジのスライド量であればスライド機構を小型化できる。例えば、カムを用いたスライド動作が可能であり、スライド機構を小型化できる。

次に、このような側端検知センサユニット４０によるシート側端位置検知動作について説明する。図７の（ａ）は基準板１６ａを検知するため、センサホルダ４３がスライド動作して右に寄った状態を示し、図７の（ｂ）はシートの側端位置を検知するため、センサホルダ４３がスライド動作して左に寄った状態を示している。そして、既述したようにカム４２は両面ユニット２０の搬送ローラと駆動連結されていることから、両面ユニット２０によりシートが搬送されている間、側端検知センサユニット４０は図７の（ａ）及び（ｂ）の状態を繰り返す。

図８は、図７の（ａ）及び（ｂ）の受光素子Ｓ０〜Ｓ３までの出力信号を示すものであり、横軸は時間を、縦軸は各受光素子の出力信号を示している。なお、図８の一番上部には、不図示の駆動モータのステップ数を表示している。

図７の（ａ）の状態は、受光素子Ｓ０が基準板１６ａにより遮光状態となり、受光素子Ｓ１は受光状態、受光素子Ｓ２及びＳ３はシートＰにより遮光された状態である。図７の（ｂ）の状態は、受光素子Ｓ０が受光状態、受光素子Ｓ１〜Ｓ３はシートＰにより遮光された状態である。

ここで、図８に示すように、シートが側端検知センサユニット４０に到達していない時間からの信号をプロットしており、シート先端が側端検知センサユニット４０に到達するまでは、第２〜第４受光素子Ｓ１〜Ｓ３は受光状態のＨｉｇｈ信号を出力している。また、このとき第１受光素子Ｓ０は、両面ユニット２０の幅方向の往復動作により基準板１６ａの側端を何度も通過しているため、遮光と受光を繰り返すＨｉｇｈ−Ｌｏｗの周期信号を出力している。

ここで、本実施の形態において、制御部１０１は、この第１受光素子Ｓ０の出力信号のＬｏｗからＨｉｇｈへの立ち上がりをもって、基準板１６ａの側端、すなわち０点基準を認識することができる。なお、受光センサＳ０は図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、図７における右方向限界までにスライドしても基準板１６ａを追い越し受光となることはない。このため、遮光から受光（ＬｏｗからＨｉｇｈ）への立ち上がり出力信号は、第１受光素子Ｓ０が右から左へスライド動作し、基準板１６ａの側端を検知したことを示す。

図８における、横軸のシート先端到達時間は、側端検知センサユニット４０にシート先端が到着した状態を示している。このとき、図７の（ａ）に示すように、第３及び第４受光素子Ｓ２，Ｓ３はシートＰにより遮光され、出力信号がＬｏｗ信号に変化するが、第２受光素子Ｓ１はシートＰにより遮光されていないため、受光を示すＨｉｇｈ信号のままとなる。これにより、搬送されたシートは、少なくとも第４受光素子Ｓ３が検知できるＳ４サイズ以上のシートサイズ、すなわちＳ１又はＳ２のシートサイズと限定できる。

やがて、センサホルダ４３が図７の（ａ）から一方向である左方向へスライドすると、第２受光素子Ｓ１の出力信号がＨｉｇｈからＬｏｗとなり、この信号の立ち下がりを検知することにより、制御部１０１は、シートサイズはＳ１と断定する。このように、受光素子Ｓ１〜Ｓ３の信号変化を検知することにより、シートのサイズを検知することができる。また、制御部１０１は、シート側端位置を、第１受光素子Ｓ０のＬｏｗからＨｉｇｈへの立ち上がり信号から、受光素子Ｓ１のＨｉｇｈからＬｏｗへの立ち下がり信号までの時間Ｔ１と、そのＴ１間のモータステップ数Ｃ１より算出（演算）する。

モータステップ数による受光素子Ｓ０〜Ｓ３のスライド距離はカム４２の形状より予め算出されており、ステップ数をカウントすることにより受光素子Ｓ０〜Ｓ３のスライド量（距離）を算出することができる。従って、シート側端位置（基準板を０としたときのシート側端位置までの距離Ｄ）は次式より算出することができる。
Ｄ＝Ｄ１＋Ｋ１・・（式１）

式１において、Ｋ１は予め算出されたモータステップ数による受光素子Ｓ０〜Ｓ３のスライド距離と、実測したモータステップ数Ｃ１より算出した値である。Ｄ１は図７の（ａ）及び（ｂ）に示す受光素子Ｓ０からＳ１までの距離を示す。シート側端位置検出がＳ２及びＳ３で行われた場合は、式１のＤ１をそれぞれＤ２、Ｄ３と置き換えることで算出できる。

図９は同様の側端検知センサユニット４０で、異なるシートサイズを搬送した状態を示したものである。図９の（ａ）はセンサホルダ４３が図９における一方向である左方向に移動し、第３受光素子Ｓ２でシート側端を検知した状態を示している。このとき、第１受光素子Ｓ０は基準板１６ａにより遮光された状態である。図９（ｂ）は、図９（ａ）よりもさらに左へスライド動作を進め、第１受光素子Ｓ０が基準板１６ａの側端を通過した状態を示している。このとき図８とは異なり、図１０に示すように第１受光素子Ｓ０のＬｏｗからＨｉｇｈへの立ち上がり信号を検知する以前に、第３受光素子Ｓ２のＨｉｇｈ−Ｌｏｗの立ち下がりを検知している。この場合、シート側端位置Ｄは次式より算出することができる。
Ｄ＝Ｄ２−Ｋ２・・（式２）

つまり、シート側端位置Ｄはモータステップ数より算出した距離Ｋ２を受光素子間距離Ｄ２より差し引くことにより算出できる。そして、このようにして算出したシート側端位置をもとに不図示の画像書き出し制御手段にて画像書き出し位置を補正し、側端検知センサユニット４０を通過したシートに適正化された画像が形成することができる。

以上説明したように、本実施の形態では、複数の受光素子Ｓ０〜Ｓ３を同一基板４６ａの、基準板１６ａ及び幅方向の長さの異なるシートの側端位置が検知可能な位置にそれぞれ配し、シートの側端位置と基準板１６ａの位置を読み取るように構成している。そして、このように構成することにより、短時間でシートの側端位置を検知することができる。また、基板４６ａの複数の受光素子Ｓ０〜Ｓ３の受光素子間の寸法を管理すれば、シートの側端位置検知精度が高くなり、シート上の画像形成位置の適正化を図ることができる。

なお、本実施の形態においては、シート側端位置の算出は、図８及び図１０における最初の検出値（Ｔ１）を利用するだけではなく、Ｔ２、Ｔ３と繰り返し検出できることから、その平均値を運用してもよい。また、本実施の形態のシート側端位置検知機構では、シート搬送中に繰り返しシート側端位置検出できることから、斜行量算出、滞留紙検知にも応用可能であり、ＪＡＭ検知センサとして利用できる。

図１１は、本実施の形態の他の構成を示す断面図であり、図１１の（ａ）はＬＥＤ４７ａ及びライトガイド４７ｂを備えた発光部４７を固定し、受光部４６のみをスライド可能に構成したものである。また、図１１の（ｂ）は受光部４６を、シート側端位置検出用に配置されたラインセンサ４８と、基準板１６ａを読み取るための受光素子Ｓ０を同一基板上に別個に設けた構成であり、この受光部４６のみをスライド可能に構成したものである。そして、このように構成した場合でも、同一基板上に配置した複数の受光素子により、短時間で基準板１６ａの側端位置とシート側端位置を検出することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について図を用いて説明する。図１２は、本実施の形態に係るシート搬送装置である両面ユニットの構成を示す図である。なお、図１２において、図７と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図１２において、５０は側端検知センサユニットであり、この側端検知センサユニット５０は、最も基準板１６ａに近い受光素子Ｓ１が最大シートサイズのシート側端位置検知と、基準板１６ａの側端検知の両方を実施するものである。つまり、受光素子Ｓ１は、基準板１６ａを検知する受光素子を兼ねている。

ここで、図１２の（ａ）及び（ｂ）は、側端検知センサユニット５０がスライド動作する状態を示し、図１３は各受光素子の出力信号を示している。図１３に示すように、シート先端が側端検知センサユニット５０に到達するまでは、受光素子Ｓ２，Ｓ３は受光状態（Ｈｉｇｈ）を出力する。また、受光素子Ｓ１は基準板１６ａの側端を繰り返し通過するために、ＨｉｇｈとＬｏｗの繰り返し信号を出力する。

次に、このような側端検知センサユニット５０によるシート側端位置検知動作について説明する。まず、シート先端が側端検知センサ５０に到達するまでに、ＨｉｇｈとＬｏｗの繰り返し信号から図１３におけるＴ０を測定する。なお、この時間Ｔ０は、受光素子Ｓ１が遮光から受光になり、また遮光になるまでの時間に相当し、受光素子Ｓ１が左に移動しながら基準板１６ａの側端を通過したところから、往復してまた基準板１６ａの側端まで戻るまでの時間を意味する。

次に、シート先端が側端検知センサユニット５０に到達すると、時間Ｔ０のサイクルが崩れ、時間Ｔ０よりも短い間隔でＬｏｗ−Ｈｉｇｈの立ち上がり信号が現れる。この変化点をトリガーとして、シート側端位置検知を実施する。即ち、図１３におけるＴ１の時間を測定し、その間のモータステップ数より算出し、シート側端位置を算出する。

この場合、シート側端位置検知と基準板１６ａの側端位置検知を一つの受光素子Ｓ０で実施しているため、既述した式１におけるＤ１は０となり、モータステップ数より算出されるＫの因子のみとなる。なお、他の受光素子Ｓ２，Ｓ３でシート側端検知を行う場合は、既述した第２の実施の形態と同様となる。

ここで、本実施の形態の構成においても、同一基板上に複数の受光素子Ｓ１〜Ｓ３を、幅方向の長さの異なるシートの側端位置が検知可能な位置に配すると共に、シートの側端位置と装置本体の基準位置（基準板１６ａ）を読み取るように構成している。そして、このように構成することにより、短時間でシートの側端位置を検知することができる。また、基板４６ａの複数の受光素子Ｓ１〜Ｓ３の受光素子間の寸法を管理すれば、シートの側端位置を高精度で検知することができ、シート上の画像形成位置の適正化を図ることができる。

次に、本発明の第４の実施の形態について図を用いて説明する。図１４は、本実施の形態に係るシート搬送装置である両面ユニットの構成を示す図である。なお、図１２において、図７と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図１４において、６０は基準板に相当する基準板部材であり、この基準板部材６０は両面ユニット２０に設けられた２本のガイドピン５１と、基準板部材６０に設けられた２つのガイド穴６０ｂにより、両面ユニット２０に幅方向にスライド可能に支持されている。また、この基準板部材６０は、バネ５２により後側板１６に向けて付勢されており、両面ユニット２０を装置本体１に装着した状態のとき、基準板部材６０の突き当て部６０ａが後側板１６に突き当たる構成となっている。

６０ｃは基準板部材６０におけるシート側端位置基準端であり、このシート側端位置基準端６０ｃは、既述した第１〜３の実施の形態における基準板の側端の役目を担い、発光部４５と受光部４６と間に配置される。即ち、発光部４５と受光部４６は、このシート側端位置基準端６０ｃを検知することにより、基準板部材６０の側端を検知する。なお、発光部４５、受光部４６及びセンサホルダ４３のスライド動作、側端位置検知方法は既述した第２の実施の形態と同様であり、その説明を省略する。

このように、本実施の形態では、シート側端位置基準端６０ｃを有する基準板部材６０を両面ユニット２０内でシート幅方向にスライド可能に支持し、かつ、後側板１６に直接突き当てて位置決めをする構成とした。この構成により、シート側端位置基準端６０ｃの位置精度を高めることができる。

１…画像形成装置本体、１Ａ…画像形成部、１６ａ…基準板、２０…両面ユニット、２４…位置決め部材、３０…側端検知センサユニット、３５…発光部、３６ａ…受光素子、３６…受光部、３６ｂ…基板、４０…側端検知センサユニット、４３…センサホルダ、４６…受光部、４６ａ…基板、５０…側端検知センサユニット、６０…基準板部材、１００…画像形成装置、Ｐ…シート、Ｒ…反転搬送路、Ｓ０〜Ｓ３…受光素子

Claims (9)

1. シートに画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に着脱自在に設けられ、前記画像形成部にシートを搬送するシート搬送装置と、を備えた画像形成装置において、
   前記シート搬送装置は、
   前記画像形成部に向かうシートが通過するシート搬送路と、
   発光部及び前記発光部と前記シート搬送路を挟んで対向して設けられ、前記発光部からの光を受光する受光部を有し、前記シート搬送路を通過するシートのシート搬送方向と直交する幅方向の側端位置を検知する際の基準となる基準部及びシートの幅方向の側端位置を検知する検知部と、を備え、
   前記検知部の受光部を、前記発光部からの光を受光する、同一基板に前記幅方向に並んで配された複数の受光素子により構成することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検知部が検知した前記基準部の位置及び前記シートの幅方向の側端位置からシートの前記基準部に対する幅方向の位置ズレ量を演算し、演算した前記位置ズレ量に応じて前記画像形成部のシートに形成する画像の位置を制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記複数の受光素子を、同一基板上に直列に、かつ前記基準部及び前記シート搬送路を通過するシートに臨む位置に配し、前記直列に配された複数の受光素子のうち前記発光部からの光を受光した受光素子からの信号に基づいて前記基準部及び前記シートの幅方向の側端位置を検知することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記受光素子を、前記同一基板の、前記基準部及び幅方向の長さの異なるシートの側端位置が検知可能な位置にそれぞれ配すると共に、少なくとも前記受光部を幅方向に往復移動可能に設け、前記受光部の一方向の移動により前記基準部及び前記シートの幅方向の側端位置を検知することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
5. 前記複数の受光素子のうち最も前記基準部に近い受光素子で、前記基準部を検知することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記基準部は前記画像形成装置本体に設けられ、前記シート搬送装置を前記画像形成装置本体に装着した際、前記シート搬送路に進入することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記シート搬送装置に設けられ、前記シート搬送装置が前記画像形成装置本体に装着された際、前記シート搬送装置を位置決めする位置決め部を備え、
   前記基準部を前記位置決め部に設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記基準部は、前記シート搬送装置に幅方向に移動可能に設けられ、前記シート搬送装置が前記画像形成装置本体に装着された際、前記画像形成装置本体に当接して移動することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記シート搬送装置は、前記画像形成部にて第１面に画像が形成されたシートを反転して再び前記画像形成部までシートを搬送するものであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images