JP2013032221A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、装置の小型化及び低コスト化を図りながらも、シートのループ捩れ反力に起因する位置ずれ補正時の斜行悪化を低減させる。
【解決手段】シートの幅方向の位置ずれを検出するＣＩＳ１４３の検出結果に基づいて、前記位置ずれを補正するようにレジストレーションローラシフトモータ４３の動作を制御する制御手段５０は、前記位置ずれを補正するためにレジストレーションローラシフトモータ４３がレジストレーションローラ１２０を前記幅方向に移動させる移動量が上限値を超える場合には、レジストレーションローラシフトモータ４３がレジストレーションローラ１２０を前記幅方向に移動させる移動量を制限する。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、シートを挟持して搬送するシート搬送装置、及び、シート搬送装置を備えた、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、印刷された画像の印刷位置が、シートに対してずれてしまうことがある。これは、例えば給送カセット内において、シートが画像に対して搬送方向と直交する幅方向にずれていたり、斜めに配置されていたりといったことが要因として挙げられる。更に、給送後の搬送路においても、シートの幅方向への位置ずれや斜行が発生することがある。そこで、画像印刷精度を向上させる構成として、シート先端部の突き当てによる斜行補正と、レジストレーションローラの幅方向への移動による位置ずれ補正が開示されている。

特許文献１に開示されている、シート先端部の突き当てによる斜行補正機構を備えたレジスト構成は、レジストレーションローラにシート先端部を突き当てて斜行を補正するものである。具体的には、まず、停止しているレジストレーションローラのニップ稜線にレジストレーションローラの上流に設けられたローラ（以下、上流ローラという。）から搬送されたシート先端部の幅方向の進み側が突き当たる。そして、更に上流ローラの過剰押し込みにより、レジストレーションローラとの間にシートのループを形成させる。これによりシートがループ内で旋回されることで、徐々にシート先端部の幅方向の遅れ側へ当接が移行する。最終的にシート先端部の幅方向全域がレジストレーションローラのニップ稜線に当接して倣うことで斜行が補正される。その後、レジストレーションローラを駆動させることで、シートを画像形成部へ搬送させる。

特許文献２に開示されている、レジストレーションローラシフトによる位置ずれ補正では、シートの幅方向の側端部を検知する位置ずれ検知センサと、レジストレーションローラをスラスト方向（シートの幅方向）に移動させる機構を備える。そして、レジストレーションローラにてシートを挟持した状態で、位置ずれ検知センサにてシートの幅方向の側端部を検知するまでスラスト移動させることで、シートの幅方向の位置ずれを補正する技術である。

ところが、このようなレジストレーションローラシフトによる位置ずれ補正装置では、シートが上流ローラとレジストレーションローラとの間に挟持されている状態で幅方向に移動される。そのため、両ローラ間でシートのループに捩れが生じる。このループの捩れに起因する反力により、レジストレーションローラにてシートが斜行してしまったり、しわ等が発生したりといったことがある。特に、剛度の高い厚紙ではループ捩れ反力が大きいために、斜行の悪化が顕著になる。

そこで、特許文献３では、上記シートのループ捩れを解消する構成が提案されている。これは、上流ローラをリニアベアリング部材によりスラスト方向への移動を可能に支持する構成である。これにより、シートを挟持した状態でレジストレーションローラをスラスト方向へ移動した際に、シートを介して上流ローラもスラスト移動されることで、ループ捩れを解消することができる。上流ローラの両端部には圧縮バネが配置されており、幅方向中央に付勢しているので、シートの後端部が抜けた後、上流ローラは自動的に元の位置（幅方向中央位置）に戻るようになっている。

特許第４０１６６２１ 特許第２８９３５４０ 特許第３１９１８３４

しかしながら、上記従来の構成では、以下のような問題があった。

レジストレーションローラと上流ローラとの間のループ捩れは、前述したようなレジストレーションローラのスラスト方向への移動による位置ずれ補正により発生するだけでなく、シート先端部の突き当てによる斜行補正によっても発生する。つまり、斜行したシートがレジストレーションローラに当接されると、シートの先行側端部は後続側端部に比べてループが大きくために、ループが捩れるのである。その結果、ループ捩れ反力により、レジストレーションローラでのシートの斜行や、しわ等が発生することがある。

一方、特許文献３の構成では、確かにループ捩れを解消する方法としては有効ではあるが、上流ローラを支持するためのリニアベアリング部材が高価である。なおかつ、構成が複雑になり、上流ローラを幅方向中央に付勢している圧縮バネによる反力が、ループ捩れの低減効果を減少させてしまう。

更に、近年の複写機は益々小型化が図られている。そのため、レジストレーションローラより上流側のローラとして、上流ローラだけでなく、複数のローラにシートがニップされており、更には給送部にまでシート後端がかかっている場合もある。こうした状況を鑑みると、前述のリニアベアリング部材を、レジストレーションローラより上流側の全てのローラに配置することは現実的ではないし、逆に上流ローラのみに配置した場合は効果が十分に期待できない。

結局、シート先端部の突き当てによる斜行補正とレジストレーションローラのスラスト方向への移動による位置ずれ補正を同時に行う構成では、両者に起因するループ捩れの重ね合わせを考慮する必要がある。この２種類のループの量及び方向の組み合わせ次第では、シートのループ捩れが助長することも相殺することもある。そして、画像を高品位なものとするために、シートのループ捩れによる斜行悪化を低減させることが必要となる。

本発明の目的は、装置の小型化及び低コスト化を図りながらも、シートのループ捩れ反力に起因する位置ずれ補正時の斜行悪化を低減させることである。

上記目的を達成するため、本発明は、シートを挟持して搬送する第１搬送手段と、前記第１搬送手段により搬送されるシートの先端部が突き当てられ、前記突き当てにより斜行が補正されたシートを挟持して搬送する第２搬送手段と、シートの搬送方向と直交する幅方向の端部の基準位置からの位置ずれを検出する位置検出手段と、シートを挟持した前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させて前記シートの幅方向の位置ずれを補正する補正手段と、前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記位置ずれを補正するように前記補正手段の動作を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記位置検出手段により検出された位置ずれ量が上限値を超える場合には、前記補正手段が前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させる量を制限することを特徴とする。

本発明によれば、前記位置検出手段により検出された位置ずれ量が上限値を超える場合には、制御手段が、補正手段が前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させる量を制限する。これにより、装置の小型化及び低コスト化を図りながらも、位置ずれ補正時の斜行悪化を低減させることができる。

第１実施形態に係るレジスト部の斜視図 （ａ）〜（ｄ）第１実施形態に係るレジスト部の斜行補正及び位置ずれ補正動作を示す正面図 （ａ）〜（ｄ）第１実施形態に係るレジスト部の斜行補正及び位置ずれ補正動作を示す側面図 第１実施形態に係るプリンタの斜行補正動作及び幅方向の位置ずれ補正動作を示すフローチャート 第１実施形態に係るプリンタの斜行補正動作及び幅方向の位置ずれ補正動作のブロック図 レジスト部における幅方向の位置ずれ補正によるループ形状を示す正面図 幅方向の位置ずれ補正量と斜行悪化量の相関図 レジスト部における斜行補正ループ形状の説明図 レジスト部における幅方向の位置ずれ補正と斜行補正がプラスと時のループ形状の説明図 レジスト部における幅方向の位置ずれ補正がマイナスでと斜行補正がプラスの時のループ形状の説明図 入力斜行を考慮した場合の幅方向の位置ずれ補正量と斜行悪化量の相関図 入力斜行を考慮した場合の幅方向の位置ずれ補正量の上限値を表す表図 （ａ）、（ｂ）第２実施形態に係るレジスト部の入力斜行検知を説明する側面図及び正面図 シート斜行補正装置を備えた画像形成装置全体を表す概略断面図

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔第１実施形態〕
（画像形成装置全体の構成）
第１実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置について説明する。ここでは、シート搬送装置としてシート斜行補正装置を例示し、このシート斜行補正装置を備えた画像形成装置としてカラーデジタルプリンタを例示している。

図１４は、カラーデジタルプリンタの概略断面図である。図１４に示すプリンタにおいて、４つの感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄはそれぞれ帯電ローラ１０２ａ〜１０２ｄによって表面を一様な電荷に帯電される。レーザスキャナ１０３ａ〜１０３ｄにはそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像信号が入力され、この画像信号に応じてドラム表面をレーザ光で照射し、電荷を中和し、潜像を形成する。感光体ドラム上に形成された潜像は現像器１０４ａ〜１０４ｄによってそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーで現像される。各感光体ドラム上に現像されたトナーは一次転写ローラ１０５ａ〜１０５ｄによって無端ベルト状の像担持体である中間転写体ベルト１０６に順番に転写され、中間転写体ベルト１０６上にフルカラーのトナー像が形成される。転写後、４つの感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄはそれぞれクリーニング装置１０７ａ〜１０７ｄによってドラム表面をクリーニングされる。感光体ドラムやこれに作用する各プロセス手段（帯電ローラ、現像器、クリーニング手段）によって、シートに画像を形成する画像形成部を構成している。

一方、給送カセット１１１，１１２もしくは手差し給送部１１３のいずれかから給送された記録紙など被転写材であるシートは搬送ローラ１１４及び上流ローラ１１５で、レジストレーションローラ１２０に向けて搬送される。中間転写体ベルト１０６上のトナー像に対して、レジストレーションローラ１２０によってタイミングを合わせることで、シートと画像のずれが無いように制御している。中間転写体ベルト１０６上のトナー像は、画像転写部１１８が有する二次転写ローラ１０９によってシートに転写される。転写後、中間転写体ベルト１０６はベルトクリーニング装置１０８によってベルト表面をクリーニングされる。トナー像が転写されたシートは定着装置１１０に送られ、定着装置１１０で加熱及び加圧してシートにトナー像が定着される。その後、シートは排出部１１９ａもしくは１１９ｂから装置本体の機外へと排出される。

ところで、給送カセットには、シートの搬送方向と直交する幅方向の位置を規制するサイド規制板を有しており、シートの幅方向の側端部に合わせて移動可能となっている。これにより、シートの幅方向の位置（シート搬送方向と交差する方向の位置）を画像転写部にて転写される画像の位置に対して合わせることができる。また、サイド規制板には、給送時及び、給送ローラ下流側の搬送ローラにて生じる斜行を防止する効果もある。ところが実際には、サイド規制板とシートとのわずかなガタにより、シートの幅方向の端部位置のずれ及びシートの斜行が発生し、レジストレーションローラへ入力する際のシートの幅方向の位置ずれ量及びシートの斜行量がばらつくことがある。

そのため、まず、停止しているレジストレーションローラ１２０にシート先端部を当接させることで、斜行を補正している。このとき、シートは、第２搬送手段であるレジストレーションローラ１２０よりも搬送方向上流の第１搬送手段である上流ローラ１１５により搬送され、両ローラ間にループが形成される。このときのシートのループ量は、シート先端部を検知するレジストレーションセンサ１４２をシートが通過した後、所定量の過剰送り込みを行うことで、調整している。レジストレーションセンサ１４２は、先端部がレジストレーションローラ１２０に付き当てられる前のシートの斜行を検出する斜行検出手段である。

また、レジストレーションローラ１２０と二次転写ローラ１０９の間には、シートの搬送方向とは直交する幅方向の端部の位置を検出するＣＩＳ（位置検出手段）１４３が配置されている。ＣＩＳ１４３は、シートの搬送方向と直交する幅方向の端部の基準位置（予め設定されたシートの幅方向の端部位置）からの位置ずれを検出する位置検出手段である。そして、後述する補正手段が、シートを挟持したレジストレーションローラ１２０を幅方向（スラスト方向）に移動させることで、シートの幅方向の位置ずれを補正している。また、後で詳細に説明するが、補正手段がレジストレーションローラ１２０を幅方向に移動させる量には上限値が設定されており、移動量が上限値を超える場合には補正手段によるレジストレーションローラ１２０の移動は制限される。

（レジスト部の構成と、斜行補正動作及び幅方向の位置ずれ補正動作の説明）
図１は本実施形態に係るレジスト部１１６を備えたシート斜行補正装置の斜視図である。ただし、図１では、シート搬送ガイドの下側のみ示しており、上側は省略している。

図１に示すように、上流ローラ１１５は、ゴムローラで形成されるレジスト前下ローラと、ポリアセタール（ＰＯＭ）製のコロを有するレジスト前上ローラが対向配置されている。レジスト前上ローラに複数備えた軸受部には、ばねがそれぞれ掛けられており、レジスト前上ローラをレジスト前下ローラに対して加圧し、ニップを形成している。シートの搬送は、レジスト前駆動モータ（不図示）を駆動源として行われる。

同様にして、レジストレーションローラ１２０は、ゴムローラで形成されるレジスト下ローラと、ＰＯＭ製のコロを有するレジスト上ローラが対向配置されている。レジスト上ローラに複数備えた軸受部には、ばねがそれぞれ掛けられており、レジスト上ローラをレジスト下ローラに対して加圧し、ニップを形成している。レジストレーションローラ１２０は、前述したように、シートの斜行補正のための突き当て基準と、シートの幅方向の位置ずれ補正の役目を担っている。また、レジストレーションローラ１２０は、画像転写部へのシート搬送を正確に行う必要があることから、挟持圧は他のローラに比べて高く設定されていることが多く、２．５ｋｇｆ〜５ｋｇｆ程度である。シートの搬送は、レジストレーションローラ駆動モータ６１を駆動源として行われる。

レジストレーションローラ１２０を幅方向に移動させることで、シートを幅方向にシフトさせる補正手段の機構は、以下の通りである。補正手段を構成するシフトモータ４３からの駆動力により、ピニオンギア４４が回転され、ラック４５を並進移動させる。ラック４５はレジストレーションローラ回転軸に対して、回転方向には回転自在であり、かつ、スラスト方向には固定されて支持されている。これにより、レジストレーションローラ１２０のスラスト方向（軸方向）への移動動作が可能となり、レジストレーションローラにより挟持されたシートをスラスト方向にシフトさせることができる。モータギア６２に対して、入力ギア６３はスラスト方向の歯幅が広くなっている。これは、レジストレーションローラ１２０及び入力ギア６３がスラスト方向に移動した場合でも、ギアの噛み合いを維持し、レジストレーションローラ１２０の回転を可能とするためのものである。

なお、前述したように、シートの幅方向の端部の位置はＣＩＳ１４３により検出される。このＣＩＳ１４３は、シート搬送方向においては画像転写部より上流側に配置され、シート搬送方向と直交する幅方向においては中央から幅方向一方側に偏って配置されている。これは、最小幅から最大幅におけるシートの片側の側端部を検知すれば十分であるためである。

一方、シートの斜行は複数の光学センサにより検知される。一般的には、レジストレーションローラにシート先端部を突き当てる方式では、斜行量の検知は不要である。しかし、本実施形態では、後述するように、補正手段によるレジストレーションローラ１２０の幅方向の移動量の上限値を、シートがレジストレーションローラへ到達する前のシートの幅方向の位置ずれ量と斜行量との組み合わせにより設定することが特徴的である。ここでは、図１に示すように、シートの幅方向一方側（装置手前側）、他方側（装置奥側）にそれぞれ光学センサ（斜行検出手段）１４１Ｆ，１４１Ｒを配置している。シート先端部が斜行して進入してくると、光学センサ１４１Ｆ，１４１Ｒの通過タイミングに時間差Δｔが生じる。ここで、シート搬送速度Ｖは称呼値であるとすると、斜行量はｓ＝Ｖ×Δｔとして算出される。この斜行量の算出は、光学センサ１４１Ｆ，１４１Ｒの信号に基づいて、後述する制御手段が行っている。

次に、図２〜図５を用いて、レジスト部１１６における、シートの基本的な斜行補正動作及び幅方向の位置補正動作について説明する。

図２（ａ）〜（ｄ）は上流ローラ１１５によりレジストレーションローラ１２０に搬送されてくるシートＳの斜行補正動作、及び、幅方向の位置補正動作を、搬送経路上側から見た図であり、図３（ａ）〜（ｄ）は側面から見た図である。図４はこれらの動作をフローチャートで示したものであり、図５はブロック図である。

以下に説明する動作は、図５に示す制御手段５０によって、各部が制御されて、図４に示す流れにしたがって行われる。

制御手段５０には、前述した光学センサ１４１Ｆ，１４１Ｒ、レジストレーションセンサ１４２、ＣＩＳ１４３や、操作部２００、コンピュータ２０１が接続されている。更に制御手段５０には、給送モータ５４、レジストレーションローラ駆動モータ６１、シフトモータ４３が接続されている。制御手段５０は、これらセンサの検出信号に基づいて、シートの斜行の量及び方向、シートの幅方向の位置ずれの量及び方向を検出する。更にその検出結果に基づいて、以下に説明するように、各部を駆動する給送モータ５４、レジストレーションローラ駆動モータ６１、シフトモータ４３の動作を制御する。

次に、図４を参照して、本実施形態の斜行補正動作及び幅方向の位置ずれ補正動作のフローを説明する。まず、画像形成装置の操作部２００から、あるいは、画像形成装置と直接又はネットワークを介して接続されたコンピュータ２０１からプリントのジョブ信号が入力される（Ｓｔｅｐ１０１）。給送モータ５４が駆動され、シートの給送動作が開始された（Ｓｔｅｐ１０２）後、シートはレジスト部１１６まで搬送されてくる。このとき、例えばシートが、装置手前側に比べて装置奥側が進んだ斜行状態で矢印Ａ方向に搬送されてくると、その斜行状態が光学センサ１４１Ｆ，１４１Ｒにて検知され、制御手段５０にてその斜行量及び斜行の向きが算出される（Ｓｔｅｐ１０３）。ここで、斜行の向きとは、シートの先端部が、幅方向一方側が幅方向他方側よりも先行した斜行状態のことである。すなわち、シートの先端部が、装置奥側が装置手前側よりも進んだ斜行状態、又は、装置手前側が装置奥側よりもが進んだ斜行状態のことである。

更に搬送を続けると、レジストレーションセンサ１４２によりシート先端部が検知され、更に図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、レジスト上ローラの装置奥側のコロ部材にシート先端部（ここでは装置奥側）が当接する。この際、シートのコシ（剛度）による突き当て力よりも、レジストレーションローラ駆動モータ６１（ステッピングモータ）の静止トルクの方が大きいために、レジストレーションローラ１２０は停止したままである。これにより、レジスト上ローラのシートはその進行を妨げられる。このときシートは斜行しているため、レジスト上ローラの装置手前側のコロ部材にはシート先端部（ここでは装置手前側）は当接するに至っていない。

そして、シートは、上流ローラ１１５により搬送を続けられることで、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、ループが形成され、シートと当接していなかった装置手前側のコロ部材にもシート先端部が当接する状態に至る（Ｓｔｅｐ１０４）。つまり、上流ローラ１１５の位置では斜行しているシートを、レジストレーションローラ１２０のニップにシート先端部を当接して揃えることで斜行補正を行っている。このときのシートのループ量は、シート先端部を検知するレジストレーションセンサ１４２をシートが通過した後、上流ローラ１１５により所定量の過剰送り込みを行うことで、調整している。また、このとき、シートのループに捩れが生じている。ここでのシートのループの捩れ形状に関しては、後で詳述する。

その後、図２（ｃ）及び図３（ｃ）に示すように、レジストレーションローラ１２０の回転を開始し、シートは、斜行が補正された状態を維持しながら下流側へと搬送される。そして、シートは、ＣＩＳ１４３にてシートの幅方向の側端部が検知される（Ｓｔｅｐ１０５）。すなわち、シートの幅方向の位置ずれ量が検知される。この検知結果と基準位置との差分が、補正すべきシートの幅方向の位置ずれ量となる。

制御手段５０は、前記シートの幅方向の位置ずれを補正するためにレジストレーションローラ１２０を幅方向に移動させる移動量の上限値を、レジストレーションセンサ１４２の検出結果とＣＩＳ１４３の検知結果に応じた量に設定する（Ｓｔｅｐ１０６）。そして、ＣＩＳ１４３により検出されたシート幅方向の位置ずれ量が、この上限値の範囲内であるか否かを判別する（Ｓｔｅｐ１０７）。位置ずれ補正のためのレジストレーションローラ１２０の幅方向の移動量の上限値は、図１２に示すように、予め設定されている。この位置ずれ補正のための移動量（位置ずれ補正量）の上限値は、レジストレーションローラ１２０がシートを挟持する力を上回る力がレジストレーションローラ１２０が挟持しているシートに作用しないように、予め設定されている。

そして、ＣＩＳ１４３により検知された位置ずれ量が予め設定された位置ずれ補正量の上限値を超えている場合には、シフトモータ４３を駆動して、その上限値以下の移動量でレジストレーションローラ１２０を幅方向に移動させて幅方向の位置ずれが補正される（Ｓｔｅｐ１０８）。一方、ＣＩＳ１４３により検知された位置ずれ量が予め設定された位置ずれ補正量の範囲内（上限値内）である場合には、シフトモータ４３を駆動して、検出した位置ずれ量を位置ずれ補正のための移動量としてレジストレーションローラ１２０をスラスト方向にシフトさせる（Ｓｔｅｐ１０９）。これにより、シートの幅方向の位置ずれが補正される。

このとき、位置固定された上流ローラ１１５に対して、レジストレーションローラ１２０はスラスト方向に移動することになり、図２（ｄ）及び図３（ｄ）に示すように、シートのループに捩れが生じている。ここでのシートのループ捩れ形状に関しては、斜行補正時と同様、後で詳述する。

以上説明したように、本実施形態では、Ｓｔｅｐ１０６にて設定されたシート幅方向の位置ずれ補正のための移動量の上限値に対して、前記検出した位置ずれ量が上回っている場合、上限値の分だけシートをスラスト方向に移動させるようにしている。しかし、予め設定された前記移動量の上限値に対して、前記検出した位置ずれ量が上回っている場合、シートのスラスト方向への移動を行わないように構成してもよい。

その後、レジストレーションローラが回転を再開してシートを二次転写部へ搬送（Ｓｔｅｐ１１０）し、Ｓｔｅｐ１１１にて、シートへの画像転写、排出動作が行われる。一連のプリントジョブが終了した（Ｓｔｅｐ１１２）後、レジストレーションローラ１２０はスラスト移動する前のホームポジション（ＨＰ）位置に戻る（Ｓｔｅｐ１１３）。

（幅方向の位置ずれ補正及び斜行補正起因ループの説明）
次に、シートの幅方向の位置ずれ補正及び斜行補正に起因するループについて説明を行う。レジストレーションローラ１２０と上流ローラ１１５とで、シートを挟持した状態で、レジストレーションローラ１２０をスラスト方向にシフトしたときのループ形状を図６に示す。

ここで、レジストレーションローラ１２０の装置手前側から奥側への移動（矢印Ｂ方向への移動）をプラスシフト、奥側から手前側（矢印Ｂ方向とは逆方向への移動）への移動をマイナスシフトと定義する。

図６は、レジストレーションローラ１２０をプラスシフト（矢印Ｂ方向へ移動）したときの状態である。このとき、シートのループ形状は、手前側のループ高さ（大きさ）ｒ１Ｆと奥側のループの大きさｒ１Ｒが均等であり、屈曲の偏曲点となる稜線ｅ１ｄ，ｅ１ｕはそれぞれ平行であり、かつ、それらはシート先端エッジに対してある角度αをもっている。その結果、シートには、レジストレーションローラ１２０で挟持している部分で、矢印Ｄ方向に旋回する力が作用することが分かっている。

実際には、このような開放空間でシートにループが形成されることは少なく、通常は搬送ガイド空間に囲まれた状況にあり、上記ループの変形によってシートが搬送ガイドに接触する可能性がある。この場合、シートに作用する矢印Ｄ方向の旋回力が更に大きくなる。そして、このシートに作用する旋回力が、レジストレーションローラ１２０の挟持力を上回ると、前述の如く補正したシートが再びレジストレーションローラ１２０にて幅方向に位置ずれし、斜行してしまうおそれがある。前述したように、レジストレーションローラは一般に画像との先端タイミング合わせを正確に行うために、搬送スリップが生じないように挟持圧を他の搬送ローラに比べて高く設定されている。しかしそれでも、そのシートを挟持する力を上回る力がシートに作用すると、すなわちシートに大きな旋回力が作用すると、レジストレーションローラ１２０のスリップが発生してしまうことがある。

図７は、レジストレーションローラの挟持力やループ空間、ループ量などを一定とし、幅方向の位置ずれ補正量に対する斜行の悪化量を、紙種別に示したものである。ここでは、紙種別としてシートの坪量を例示し、そのシートの坪量として２０９ｇ／ｍ^２、２５０ｇ／ｍ^２を例示している。

図７に示すように、シートの幅方向の位置ずれ補正のための移動量が大きいほど、また、シートの剛度が高いほど斜行悪化量が大きくなることが分かる。ここで、斜行悪化量とは、シートに作用する旋回力により、幅方向の位置ずれ及び斜行を補正したシートが再びレジストレーションローラ１２０にて幅方向に位置ずれし、斜行してしまう移動量のことである。

以上の結果から、斜行悪化量を、低減させるためには、シートの幅方向への位置ずれ補正のための移動量（位置ずれ補正量）に上限をもたせる必要があると言える。図７の例では、斜行悪化量を±０．２ｍｍ以内に抑えるためには、坪量２０９ｇ／ｍ^２のシートでは±４ｍｍを位置ずれ補正量の上限とし、坪量２５０ｇ／ｍ^２のシートでは±３ｍｍを位置ずれ補正量の上限とすれば良い。

一般に画像形成後の成果物としては、シートの幅方向の位置がずれている画像よりも、シートに対して傾いている画像の方が品位が低いことが多い。但しこれは一概には言えないため、要求される画像品位に合わせて、レジストレーションローラ１２０を幅方向に移動させる移動量の上限値を決定すれば良い。

ここで説明した、シートに作用する旋回力は、レジストレーションローラと上流ローラ間のループ空間を拡大することができれば、低減させることも可能である。しかし、近年の画像形成装置は、益々小型化が望まれており、十分なループ空間を確保することが困難になってきている。また、シートの種類も益々広範になってきており、坪量が３００ｇ／ｍ^２以上のシートも望まれてきているという背景がある。

一方、図８は、レジストレーションローラ１２０にて斜行が補正されたときのシートのループ形状を示す。ここで、装置奥側に比べて装置手前側のシート先端部が進んだ斜行状態をプラスの入力斜行（手前進み）、装置手前側に比べて装置奥側のシート先端部が進んだ状態をマイナスの入力斜行（奥進み）と定義する。

図８は、プラスの入力斜行が補正されたときのシートの状態である。このときのシートのループ形状は、装置手前側と奥側でのループの大きさｒ２Ｆ，ｒ２Ｒは不均等であり、手前側に比べて奥側の方がループの大きさが小さく（ｒ２Ｆ＞ｒ２Ｒ）、屈曲の偏曲点となる稜線ｅ２ｄ，ｅ２ｕはそれぞれ平行ではなくハの字形状である。その結果、シートは、レジストレーションローラ１２０で挟持している部分で、矢印Ｄ方向に旋回する力が生じることが分かっている。シートの幅方向への位置ずれ補正時と同様に、この旋回力によっても、レジストレーションローラにて斜行が悪化することがある。

以上２種類のループ形状の説明では、それぞれが独立であると仮定して説明したが、実際には、両ループ形状が重ね合わされた状態が最終的なループ形状となる。つまり、シートの幅方向への位置ずれ補正の際の移動方向の正負と、斜行補正の際の傾き方向の正負に応じて、合計４パターンに分類されるのである。

ここでは、斜行補正の際の傾き方向の正負を一方の場合に固定し、シート幅方向への位置ずれ補正の際の移動方向の正負を考慮した場合のループ形状を、それぞれ図９、図１０に示す。すなわち、プラスの入力斜行のシートをプラスシフトした際のループ形状を図９に示し、プラスの入力斜行のシートをマイナスシフトした際のループ形状を図１０に示す。当然、斜行補正の際の傾き方向をマイナスの入力斜行とした場合、シートのループ形状は、上記の図９、図１０とは、幅方向中央を基準にして対称形状となるので、ここでは説明を省略する。

図９に示すように、プラスの入力斜行のシートをプラスの幅方向の位置ずれ補正した場合、どちらの影響によっても、装置手前側のループの大きさｒ３Ｆはより大きくなる方向であり、かつ、装置奥側のループの大きさｒ３Ｒはより小さくなる方向である。よって、レジストレーションローラ１２０には、図の矢印Ｄ方向に、より大きな旋回力が生じることとなる。その結果、入力斜行がゼロの場合に比べて、許容されるシートの幅方向への位置ずれ補正量の上限（範囲）は小さな量となってしまうと言える。すなわち、搬送されるシートが幅方向の一方側が他方側よりも先行した斜行状態であったことがレジストレーションセンサ１４２により検出された場合に、幅方向の位置ずれ補正のためにレジストレーションローラ１２０を他方側へ移動させるときの位置ずれ補正量の上限値は、斜行していないシートの場合の上限値よりも小さく設定される。

一方、図１０に示すように、プラスの入力斜行のシートをマイナスの幅方向の位置ずれ補正した場合、装置手前側と奥側のループの大きさｒ４Ｆ，ｒ４Ｒは均一化される方向であり、レジストレーションローラ１２０にかかる旋回力は相殺されることとなる。その結果、入力斜行がゼロの場合に比べて、許容されるシートの幅方向への位置ずれ補正量の上限（範囲）は大きな量となると言える。すなわち、搬送されるシートが幅方向の一方側が他方側よりも先行した斜行状態であったことがレジストレーションセンサ１４２により検出された場合に、幅方向の位置ずれ補正のためにレジストレーションローラ１２０を一方側へ移動させるときの位置ずれ補正量の上限値は、斜行していないシートの場合の上限値よりも大きな値に設定される。

上記説明は、プラス、マイナスを逆にしても全く同様のことが言える。すなわち、入力斜行がゼロの場合に比べて、斜行と位置ずれの正負が同一の場合は、許容されるシートの幅方向への位置ずれ補正量の範囲は小さくなり、斜行と位置ずれの正負が異なる場合は、許容されるシートの幅方向への位置ずれ補正量の範囲は大きくなる。

以上の現象をグラフで表したものが図１１である。ここでは、坪量が２５０ｇ／ｍ^２のシートの入力斜行が±６ｍｍの場合を想定し、幅方向の位置ずれ補正による斜行悪化量を±０．２ｍｍ以内に抑えるための許容量を示している。

まず、入力斜行がゼロの場合、幅方向の位置ずれ補正による斜行悪化量を±０．２ｍｍ以内に抑えるための、許容量は±３ｍｍである。これに対して、入力斜行が＋６ｍｍの場合は許容量が−４ｍｍ〜＋２ｍｍとなり、入力斜行が−６ｍｍの場合は許容量が−２ｍｍ〜＋４ｍｍとなる。

更に、入力斜行も様々な値を想定すると、結局、図１２に示すようなマトリックス表が得られる。ここでは、斜行悪化許容量を±０．２ｍｍ以内としたときの、幅方向の位置ずれ補正の可否を○、×で表示した。このように、幅方向の位置ずれ補正をする前の入力斜行を予め検知しておき、幅方向の位置ずれ補正量との重ね合わせにより、幅方向の位置ずれ補正量の上限値を決定することで、斜行の悪化未然に防止することが可能となる。逆に斜行が悪化し難い場合には、幅方向の位置ずれ補正量をより大きく確保することで画像印刷精度をより改善させることが可能となる。

本実施形態では、上述した図４のＳｔｅｐ１０６での幅方向の一ずれ補正量の上限値の算出を図１２に示したテーブルを参照して行う。例えば、入力斜行量が１ｍｍであった場合には、図１２のテーブルに基づいて幅方向の位置ずれ補正量の上限値が、マイナス側、プラス側ともに３ｍｍであると判断する。この場合、入力された（検知された）幅方向の位置ずれ補正量が＋２ｍｍであれば幅方向の位置ずれ補正量の上限値（±３ｍｍ）以内なので、＋２ｍｍの幅方向の位置ずれ補正（レジストレーションローラ１２０を幅方向に移動）を行う。すなわち、図１２に示すように予め設定した補正量の中から、光学センサ１４１Ｆ，１４１Ｒの検出結果に応じた補正量を求め、ＣＩＳ１４３が検出した補正量を、前記求めた補正量の範囲内に制限する。ここで、予め設定した補正量の範囲は、レジストレーションローラがシートを挟持する力を上回る力が、レジストレーションローラが挟持しているシートに作用しない範囲である。

一方で、入力された幅方向の位置ずれ補正量が＋５ｍｍであれば、幅方向の位置ずれ補正量の上限値（±３ｍｍ）を超えているので、上限値である＋３ｍｍの分だけ幅奉公の位置ずれを補正する。すなわち、ＣＩＳ１４３が検出した幅方向の位置ずれ量が、上限値の範囲を超えたとき、上限値の分だけ、レジストレーションローラ１２０を幅方向に移動させてシートの幅方向位置ずれを補正する。

上記説明では、入力斜行量や入力幅方向の位置ずれ量に応じた、幅方向の位置ずれ補正量の上限値を具体的な数値を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、装置の特性に応じて具体的な数値を決定すれば良い。

上述したように、本実施形態では、ＣＩＳ１４３により検知された幅方向の位置ずれ量が、予め決められた上限値を超える場合には、レジストレーションローラ１２０を幅方向に移動させる移動量を制限する。

具体的には、幅方向の一方側が他方側よりも先行した斜行状態であったシートの幅方向の位置ずれを補正する場合、その位置ずれ補正のための移動量の上限値を、以下のように設定する。レジストレーションローラ１２０を他方側へ移動させる移動量の上限値は、レジストレーションローラ１２０を一方側へ移動させる移動量の上限値よりも、小さな値に設定している。更に具体的には、斜行状態でなかったシートの幅方向の位置ずれを補正する場合に比べて、レジストレーションローラ１２０を他方側へ移動させる移動量の上限値を小さな値に設定し、レジストレーションローラ１２０を一方側へ移動させる移動量の上限値を大きな値に設定している。

したがって、本実施形態によれば、装置の小型化及び低コスト化を図りながらも、シートのループ捩れ反力に起因する位置ずれ補正時の斜行悪化を最小限に抑えつつ、シートの幅方向への位置ずれ補正量を最大限確保することができる。

〔第２実施形態〕
次に、図１３を用いて第２実施形態のシート斜行補正装置が適用された画像形成装置に関して説明する。本実施形態は、前述した第１実施形態に対して、斜行補正、幅方向の位置ずれ補正のための基本構成、及び、斜行補正動作に起因するループと幅方向の位置ずれ補正動作に起因するループとの重ね合わせによる効果等は同一であり、重複するため説明は省略する。本実施形態は、シートの斜行を検出する斜行検出手段が、前述した第１実施形態とは異なる。

第１実施形態では、シートの幅方向の位置ずれを検出する位置検出手段としてのＣＩＳ１４３を、レジストレーションローラ１２０のシート搬送方向下流側に配置していたが、本実施形態では、レジストレーションローラ１２０の搬送方向上流側に配置している。

そして、本実施形態では、位置検出手段としてのＣＩＳ１４３は、シートの先端部がＣＩＳ１４３を通過してからレジストレーションローラ１２０に当接するまでの間に、シートの幅方向の端部を複数回検出する。ここでは、シート先端が、ＣＩＳ１４３に到達したとき、及び、レジストレーションローラ１２０に当接したときに、それぞれシートの幅方向の位置を検知している。

そして、制御手段により、ＣＩＳ１４３が複数回検出したシート端部位置の推移からシートの斜行を算出する。ここでは、図１３に示すように、レジストレーションローラ１２０とＣＩＳ１４３との距離をＬｃとする。シート先端がＣＩＳ１４３に到達したとき、及び、レジストレーションローラ１２０に当接したときに、検出した幅方向の位置の差分をｄとする。第１実施形態との比較のために、シート先端における入力斜行量として換算するためには、シートの幅方向の長さＬｓを考慮して、シートの斜行量ｓを、ｓ＝Ｌｓ／Ｌｃ×ｄで算出している。

本実施形態によれば、上記実施形態による効果に加えて更に、位置検出手段が斜行検出手段の役目を兼ねているので、更なる装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、画像形成部を４つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられるシート搬送装置（シート斜行補正装置）に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また前述した実施形態では、画像形成装置が一体的に有するシート搬送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば画像処理装置に対して着脱可能なシート搬送装置であっても良く、該シート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また前述した実施形態では、記録対象としての記録紙等のシートを挟持して搬送するシート搬送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、読取対象としての原稿等のシートを挟持して搬送するシート搬送装置に適用しても同様の効果を得ることができる。

４３ …レジストローラシフトモータ
４４ …ピニオンギア
４５ …ラック
５０ …制御手段
５４ …給送モータ
６１ …レジストローラ駆動モータ
６２ …レジストローラモータギア
６３ …レジストローラ入力ギア
１１５ …レジスト前ローラ
１１６ …レジスト部
１１８ …画像転写部
１２０ …レジストローラ
１４１Ｆ，１４１Ｒ …光学センサ
１４２ …レジストセンサ
１４３ …ＣＩＳ

Claims (16)

1. シートを挟持して搬送する第１搬送手段と、
   前記第１搬送手段により搬送されるシートの先端部が突き当てられ、前記突き当てにより斜行が補正されたシートを挟持して搬送する第２搬送手段と、
   シートの搬送方向と直交する幅方向の端部の基準位置からの位置ずれ量を検出する位置検出手段と、
   シートを挟持した前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させて前記シートの幅方向の位置ずれを補正する補正手段と、
   前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記位置ずれを補正するように前記補正手段の動作を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記位置検出手段により検出された位置ずれ量が上限値を超える場合には、前記補正手段が前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させる量を制限することを特徴とするシート搬送装置。
2. シートの先端部が前記第２搬送手段に突き当てられる前のシートの斜行を検出する斜行検出手段を有し、
   前記制御手段は、前記斜行検出手段の検出結果と前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記上限値を設定することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記制御手段は、前記斜行検出手段により搬送されるシートが前記幅方向の一方側が他方側よりも先行した斜行状態であったことが検出された場合に前記補正手段により前記第２搬送手段を前記幅方向の一方側へ移動させる際の前記上限値を、前記斜行検出手段により、搬送されるシートが斜行していないことが検知された場合に前記補正手段が前記第２搬送手段を前記幅方向の一方側へ移動させる際の前記上限値よりも大きく設定することを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
4. 前記制御手段は、前記斜行検出手段により搬送されるシートが前記幅方向の一方側が他方側よりも先行した斜行状態であったことが検知された場合に前記補正手段により前記第２搬送手段を前記幅方向の他方側へ移動させる際の前記上限値を、前記斜行検出手段により、搬送されるシートが斜行していないことが検知された場合に前記補正手段が前記第２搬送手段を前記幅方向の他方側へ移動させる際の前記上限値よりも小さく設定す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. 前記制御手段は、前記斜行検出手段により搬送されるシートが前記幅方向の一方側が他方側よりも先行した斜行状態であったことが検知された場合に前記補正手段により前記第２搬送手段を前記幅方向の一方側へ移動させる際の前記上限値を、前記斜行検出手段により搬送されるシートが前記幅方向の一方側が他方側よりも先行した斜行状態であったことが検知された場合に、前記補正手段により前記第２搬送手段を前記幅方向の他方側へ移動させる際の前記上限値よりも大きく設定することを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
6. 前記制御手段は、前記補正手段が前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させる量が予め決められた上限値を超える場合には、前記上限値の分だけ、前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
7. 前記制御手段は、前記補正手段が前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させる量が予め決められた上限値を超える場合には、前記第２搬送手段の前記幅方向への移動を行わないことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
8. 前記位置検出手段は、前記第２搬送手段の搬送方向上流側に配置され、シートの先端部が前記位置検出手段を通過してから前記第２搬送手段に当接するまでの間に、シートの幅方向の端部を複数回検出し、
   前記制御手段は、前記位置検出手段が複数回検出したシート端部位置の推移からシートの斜行の量及び方向を算出することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
9. シートに画像を形成する画像形成部と、
   シートを挟持して搬送する第１搬送手段と、
   前記第１搬送手段により搬送されるシートの先端部が突き当てられ、前記突き当てにより斜行が補正されたシートを挟持して搬送する第２搬送手段と、
   シートの搬送方向と直交する幅方向の端部の基準位置からの位置ずれ量を検出する位置検出手段と、
   シートを挟持した前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させて前記シートの幅方向の位置ずれを補正する補正手段と、
   前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記位置ずれを補正するように前記補正手段の動作を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記位置検出手段により検出された位置ずれ量が上限値を超える場合には、前記補正手段が前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させる量を制限することを特徴とする画像形成装置。
10. シートに画像を形成する画像形成部と、
    シートの先端部が前記第２搬送手段に突き当てられる前のシートの斜行を検出する斜行検出手段を有し、
    前記制御手段は、前記斜行検出手段の検出結果と前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記上限値を設定することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記制御手段は、前記斜行検出手段により搬送されるシートが前記幅方向の一方側が他方側よりも先行した斜行状態であったことが検出された場合に前記補正手段により前記第２搬送手段を前記幅方向の一方側へ移動させる際の前記上限値を、前記斜行検出手段により、搬送されるシートが斜行していないことが検知された場合に前記補正手段が前記第２搬送手段を前記幅方向の一方側へ移動させる際の前記上限値よりも大きく設定することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記制御手段は、前記斜行検出手段により搬送されるシートが前記幅方向の一方側が他方側よりも先行した斜行状態であったことが検知された場合に前記補正手段により前記第２搬送手段を前記幅方向の他方側へ移動させる際の前記上限値を、前記斜行検出手段により、搬送されるシートが斜行していないことが検知された場合に前記補正手段が前記第２搬送手段を前記幅方向の他方側へ移動させる際の前記上限値よりも小さく設定することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
13. シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記制御手段は、前記斜行検出手段により搬送されるシートが前記幅方向の一方側が他方側よりも先行した斜行状態であったことが検知された場合に前記補正手段により前記第２搬送手段を前記幅方向の一方側へ移動させる際の前記上限値を、前記斜行検出手段により搬送されるシートが前記幅方向の一方側が他方側よりも先行した斜行状態であったことが検知された場合に、前記補正手段により前記第２搬送手段を前記幅方向の他方側へ移動させる際の前記上限値よりも大きく設定することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
14. シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記制御手段は、前記補正手段が前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させる量が予め決められた上限値を超える場合には、前記上限値の分だけ、前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
15. シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記制御手段は、前記補正手段が前記第２搬送手段を前記幅方向に移動させる量が予め決められた上限値を超える場合には、前記第２搬送手段の前記幅方向への移動を行わないことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
16. シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記位置検出手段は、前記第２搬送手段の搬送方向上流側に配置され、シートの先端部が前記位置検出手段を通過してから前記第２搬送手段に当接するまでの間に、シートの幅方向の端部を複数回検出し、
    前記制御手段は、前記位置検出手段が複数回検出したシート端部位置の推移からシートの斜行の量及び方向を算出することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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