JP2013039807A

JP2013039807A - 搬送装置および搬送制御方法

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Publication number: JP2013039807A
Application number: JP2011179779A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Terajima; 英之寺嶋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2031-08-19
Also published as: US9428357B2; JP5871517B2; US20130044154A1

Abstract

【課題】安価な構成でかつスループットのはやい主搬送ローラの位相と記録媒体の位置を制御することのできる搬送装置及び搬送制御方法を提供すること。
【解決手段】ＬＦローラ位相を取得し、ＬＦローラが所望の位相の時に、記録媒体が所望の位置に来るように位相合わせの制御を行い、その位相合わせの制御と同じ制御方法によって記録媒体の斜行の補正を行う。
【選択図】図２３

Description

本発明は、搬送装置および搬送制御方法に関し、特に搬送ローラの位相と記録媒体の位置を制御する搬送装置および搬送制御方法に関する。

従来からインクジェットプリンタにおいては、主搬送ローラは金属シャフトに砥石をコーティングした高精度ローラが用いられている。そして主搬送ローラの下流にある排紙ローラとしても機能する副搬送ローラは、主搬送ローラより精度で劣る、金属シャフトにゴムを取り付けたゴムローラが用いられている。この構成によると記録媒体を主搬送ローラから副搬送ローラへ受け渡す時および副搬送ローラのみで搬送するときの搬送誤差が大きく、高画質化とスループットアップを実現するのが困難であった。

その対策として最近では記録媒体にテストパターンを記録してその記録データをスキャナーで読み取り解析することが行なわれている。このようなテストパターンを用いた解析を行うことで、主および副搬送ローラの特性（外径や振れなど）を取得し、記録するときにその取得結果を補正値としてフィードバックして搬送する技術が提案されている（特許文献１）。このような方法を用いる際、以下の二つの理由から重要になるのが、主搬送ローラまたは副搬送ローラの位相と記録媒体の位置を制御する技術である。

テストパターンを記録するときに副搬送ローラは、１枚の記録媒体では長さが足りず１周期分の記録が行えない。そのため１周期分の記録を２枚に分けて記録する必要がある。そのため第１の理由は、１周期分の記録を２枚に分けて記録する場合に副搬送ローラの位相と記録媒体の位置を搬送誤差が無くなるように制御しなければならないためである。

また第２の理由は、記録媒体を主搬送ローラから副搬送ローラへ受け渡す時の主搬送ローラおよび副搬送ローラの位相を最適な位相に固定するためであり、これにより搬送誤差を安定させ補正しやすくすることができる。例えばこの技術は特許文献２で提案されている。

特開２００５−００７８１７号公報特開２０１０−０４６９９４号公報

特許文献２に記載の構成では、搬送ローラの位相と記録媒体との位置を合わせるために、搬送ローラと給紙ローラとをそれぞれ駆動制御する必要がある。これを実現するには、例えば搬送ローラと給紙ローラとを別のモータで駆動し、ぞれぞれのモータを制御することで実現することができる。または搬送ローラと給紙ローラとを駆動切り替え手段を介してそれぞれモータに連結し、その駆動切り替え手段によってモータの駆動を切り替えて搬送ローラまたは給紙ローラの回転を制御することで実現することができる。

しかしながら、このような実現手段では、モータを複数持つことによるコストアップや、また駆動切り替え手段を動作させることによるスループットダウンや駆動伝達手段の複雑化、制御の複雑化などデメリットが大きい。

そこで本発明は、上述した課題を解決するため、安価な構成でかつスループットのはやい主搬送ローラの位相と記録媒体の位置を制御することのできる搬送装置及び搬送制御方法を提供することを目的とする。

そのため本発明の搬送装置は、記録媒体を搬送する第１搬送手段と、前記記録媒体の搬送方向において前記第１搬送手段の下流側に設けられ、回転することで前記記録媒体を搬送する第２搬送手段と、前記記録媒体の搬送経路における前記第１搬送手段と前記第２搬送手段との間に設けられ、前記第１搬送手段によって搬送された前記記録媒体の位置を検出する検出手段と、前記記録媒体の搬送経路における前記第１搬送手段と前記第２搬送手段との間で、前記記録媒体を湾曲させて前記記録媒体の斜行を補正する補正手段と、前記第２搬送手段の回転における位相を検知する位相検知手段と、を備えた搬送装置において、前記位相検知手段が検知した結果に基づいて、前記第２搬送手段が所望の位相の時に、前記記録媒体が所望の位置に来る位相合わせ制御を行い、該位相合わせ制御と同じ制御によって前記補正手段による前記記録媒体の斜行の補正を行うことを特徴とする。

本発明によれば搬送装置は、位相検知手段が検知した結果に基づいて、第２搬送手段が所望の位相の時に、記録媒体が所望の位置に来る位相合わせ制御を行い、その位相合わせ制御と同じ制御によって補正手段による記録媒体の斜行の補正を行う。

これによって、安価な構成でかつスループットのはやい主搬送ローラの位相と記録媒体の位置を制御することのできる搬送装置及び搬送制御方法を実現することができる。

本発明における記録装置の給紙搬送装置の一実施形態の斜視図である。図１の給紙搬送装置の縦断面図である。記録媒体をセットしていない状態の斜めから見た積載部の斜視図である。記録媒体をセットした状態の斜め上方から見た積載部の斜視図である。給紙部を構成する給紙手段を下方から見た裏面図である。給紙部と分離部と反転搬送部と水平搬送部の縦断面図である。インナーガイドユニットを上方から見た斜視図である。ＰＦローラユニットを上方から見た斜視図である。インナーガイドユニットの分解図である。反転搬送部の一部を構成しているアウターガイドユニットの断面図である。アウターガイドユニットを斜め正面から見た斜視図である。搬送抵抗と、ローラとピンチローラの当接力との関係を示したグラフである。ＰＦローラ、ＬＦローラ、排紙ローラを駆動する駆動列全体を後部上方から見た斜視図である。ＬＦローラからＰＦローラユニットへ駆動を伝達する駆動列を上方から見た斜視図である。ＬＦローラからＰＦローラユニットへ駆動を伝達する駆動列を上方から見た斜視図である。記録媒体の湾曲パスを直線パスに簡略化して記載した簡易断面図である。記録媒体の湾曲パスを直線パスに簡略化して記載した簡易断面図である。記録媒体の湾曲パスを直線パスに簡略化して記載した簡易断面図である。記録媒体の湾曲パスを直線パスに簡略化して記載した簡易断面図である。記録媒体の湾曲パスを直線パスに簡略化して記載した簡易断面図である。記録媒体の湾曲パスを直線パスに簡略化して記載した簡易断面図である。記録媒体の湾曲パスを直線パスに簡略化して記載した簡易断面図である。位相合わせをするときの給紙動作の示すフローチャートである。インクジェット記録装置の記録動作制御の概略を示したブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は、本発明における記録装置の給紙搬送装置の一実施形態の斜視図である。図２は、図１の給紙搬送装置の縦断面図である。図１及び図２において、給紙搬送装置１０は、大きく分けて記録媒体積載部１１と給紙部１２と分離部１３と反転搬送部１４と両面搬送路１５と水平搬送部１６で構成されている。

（各ユニットにおける記録媒体の流れの説明）
記録媒体積載部１１にセットされた記録媒体の束は、給紙部１２と分離部１３とによって１枚の記録媒体に分離されて反転搬送部１４に送られる。そして反転搬送部１４で記録媒体の表裏が反転され水平搬送部１６に送られ画像形成部１７を通って排紙される。なお、画像形成部（以下、画像処理部ともいう）１７は、インクジェット記録手段などの記録が可能なユニットで構成されている。

（積載部の構成の説明）
次に積載部１１の構成について説明する。図３は、記録媒体をセットしていない状態の斜めから見た積載部１１の斜視図である。また図４は、記録媒体をセットした状態の斜め上方から見た積載部１１の斜視図である。記録媒体積載部１１は、複数枚の記録媒体Ｓを略水平に保持するための積載面３１と、記録媒体Ｓの両側面をガイドするサイドガイド３２ａ、３２ｂと記録媒体Ｓの先端をガイドするための先端基準面３３とを備えている。先端基準面３３は、揺動可能に取り付けられていて、給紙動作以外のときは給紙方向に対して略直角になっておりユーザが記録媒体をセットするときの突き当て基準になっている。一方給紙中には先端基準面３３は、記録媒体Ｓの搬送パス（搬送経路）外に退避する構成になっている。

（給紙部の構成の説明）
次に、給紙部１２の構成について説明する。図５は、給紙部１２を構成する給紙手段を下方から見た裏面図である。スイングアーム５２は給紙ローラ５１ａ、５１ｂを揺動可能に軸支する。付勢バネ５３は、スイングアーム５２のフック部５２ａと給紙ベース５８（図２参照）の不図示のフック部との間に張架されたバネ手段である。駆動シャフト５４は給紙ローラ５１ａ、５１ｂへ駆動を伝達する。不図示の駆動源からの駆動を駆動シャフト５４に伝達するための入力ギア５４ｂと出力ギア５４ａとの間には、一方向へのみトルクを伝達するワンウェイクラッチ５５が取り付けられている。ワンウェイクラッチ５５は入力ギア５４ｂから出力ギア５４ａへのトルクが給紙ローラ５１ａ、５１ｂを給紙方向に回転するときにトルクが伝達するように構成されている。スイングアーム５２には、駆動シャフト５４の出力ギア部５４ａからの駆動を給紙ローラギア５６へ伝達するためのアイドアギア５７ａ、５７ｂが軸支されている。スイングアーム５２は、給紙ベース５８の下面側に回動（揺動）可能に取り付けられている。また駆動シャフト５４もスイングアーム５２の回動支点と同軸に給紙ベース５８に回転自在に嵌合軸支されている。

（分離部の構成の説明）
図６は、給紙部１２と分離部１３と反転搬送部１４と水平搬送部１６の縦断面図である。図３と図６を用いて分離部１３の構成について説明する。本実施形態における分離部１３の分離方式は、コスト的に有利な分離土手方式のものである。分離部１３は、分離土手として機能する給紙方向に対して傾斜している面を有する分離土手面６１と、その分離土手面６１の中央に設けられた分離補助部材６２と記録媒体Ｓの積載面３１に取り付けられた分離記録媒体６３とで構成される。分離補助部材６２は、分離土手面６１の傾斜面よりわずかに突出して取り付けられており、記録媒体Ｓが給紙されると最初に分離補助部材６２が記録媒体先端と接触し抵抗を与えるように構成されている。さらに分離補助部材６２は、水平方向に可動自在に取り付けられており、所定の荷重より強く押し付けられると退避するようになっている。

本構成において給紙ローラ５１が回転駆動されると積載された記録媒体Ｓは、給紙ローラ５１によって押さえられながら送り出される。記録媒体Ｓの先端が分離補助部材６２及び分離土手面６１に押し付けられて抵抗を受けると、記録媒体Ｓのこしと記録媒体先端で受ける摩擦力とで、最上位の記録媒体Ｓがその下側の記録媒体（次位以下の記録媒体）から分離され１枚だけが搬送路へ給送される。

（反転搬送部の構成の説明）
次に、反転搬送部１４の構成について説明する。図７は、反転搬送部１４の一部を構成しているインナーガイドユニット７１を上方から見た斜視図である。図８は、ＰＦローラユニット７４を上方から見た斜視図である。図９は、インナーガイドユニット７１の分解図である。図１０は、反転搬送部１４の一部を構成しているアウターガイドユニット７２の断面図である。図１１は、アウターガイドユニット７２を斜め正面から見た斜視図である。反転搬送部１４は、インナーガイドユニット７１とアウターガイドユニット７２とで構成される。インナーガイドユニット７１は、記録媒体Ｓを反転させる反転搬送路の内側ガイドを形成し、後述する各部品を支持しているインナーガイド７３と反転搬送路内の記録媒体を搬送するＰＦローラユニット７４（図６参照）とで構成される。アウターガイドユニット７２は、反転搬送路の外側ガイドを形成し、後述するＰＦピンチローラユニット７６と協働して記録媒体Ｓを搬送する。

図７、図８および図９においてＰＦローラ７７（第１搬送手段）は、ゴム等の高摩擦部材を外周に有しＰＦアーム７８の先端に軸支されている。ＰＦアーム７８は、ＰＦアーム７８に一体に形成された軸７８ａ、７８ｂをインナーガイド７３の穴７３ａ、７３ｂに軸支することで揺動可能に支持されている。ＰＦシャフト７９の一端は、ＰＦアーム７８の軸７８ａと同軸に形成された穴に軸支され、一端はクラッチ部８０を介してインナーガイド７３に軸支されている。この状態でＰＦアーム７８は、インナーガイド７３に形成された回転規制部９１（図６参照）とＰＦアーム７８の係合部により所定の範囲で回転可能になっている。ＰＦアーム７８の支点７８ａ、７８ｂは、反転搬送路を搬送される記録媒体Ｓの搬送方向に対して、記録媒体ＳとＰＦローラ７７の接触点を基準として上流側に設定されている。また、ＰＦシャフト７９の他端にはＰＦローラ出力ギア８１が固定されており、ＰＦローラ７７と一体で回転するＰＦローラギア８２と噛み合っている。クラッチ部８０の一端には扁平の係合部８０ａが形成されており、一方、不図示の駆動源と接続されているＰＦ入力ギア８３と一体で回転するＰＦギアシャフト８４には、係合部８０ａと係合する溝８４ａが形成されている。ＰＦギアシャフト８４にはクラッチばね８５が取り付けられており、クラッチばね８５の一端を不図示の駆動フレームに固定することで一方向のみ回転が可能になっている。

このような構成によりＰＦ入力ギア８３が時計方向（図中ＣＷ方向）に回転すると、クラッチばね８５が緩みＰＦギアシャフト８４が回転可能になる。そして、係合部８０ａ、溝８４ａ、クラッチ部８０を介して回転がＰＦシャフト７９に伝達され、ＰＦローラ出力ギア８１が時計方向に回転し、ＰＦローラギア８２とＰＦローラ７７を時計逆方向（図中ＣＣＷ方向）すなわち搬送方向に回転させる。一方ＰＦ入力ギア８３の駆動を止めた状態でＰＦローラ７７を搬送方向（ＣＣＷ方向）に回転させるとクラッチ８０の作用によりＰＦシャフト７９とＰＦギアシャフト８４との駆動が遮断される。そのため、クラッチばね８５の緩みトルクは働かず、ＰＦローラ７７は低い駆動トルクで回転可能になっている。さらにＰＦ入力ギア８３の駆動を止めた状態でＰＦローラ７７を時計方向（ＣＷ方向）に回転させるとクラッチ部８０の作用によりＰＦギアシャフト８４に駆動が伝達されるが、クラッチばね８５が閉まるため回転不能になる。

また、ＰＦアーム７８には図６において時計方向（ＣＷ方向）に不勢力の発生する予圧バネ９０（図８参照）が取り付けられており、ＰＦアーム７８はその予圧バネ９０の作用によって後述のＰＦピンチローラ８６に接触した状態で停止している。本実施形態においては予圧バネ９０によって３０ｇｆの不勢力を発生させている。図１０及び図１１においてＰＦピンチローラ８６は、ＰＦピンチローラホルダ８７の一端に軸支されている。ＰＦピンチローラホルダ８７は、ＰＦピンチローラホルダ８７に一体に形成された軸８７ａをアウターガイドユニット７２に形成された穴に軸支することで揺動可能に軸支されている。ＰＦピンチローラホルダ８７の裏面８７ｂとアウターガイド対向部７５ｂの間には、ＰＦピンチローラバネ８８が設けられている。そして、裏面８７ｂが矢印Ｘ方向に付勢されるとともにアウターガイド７５に設けられたストッパ８９によりＰＦピンチローラホルダ８７の位置が規制されている。

次に搬送抵抗と、ＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６との当接力の関係について説明する。図１２は、搬送抵抗と、それに応じて発生するＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６との当接力との関係を示したグラフである。図６においてＰＦアーム７８の支点７８ｃは、記録媒体Ｓの搬送抵抗Ｆ２によって発生する偶力がＰＦピンチローラ８６への不勢力を上げる方向（ＰＦアーム７８がＣＷ方向に回転）に設定されており、搬送抵抗Ｆ２に応じた摩擦力が発生するよう構成されている。図１２に示すように、ＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６との当接力は、搬送抵抗のない待機状態においては予圧バネ９０によって発生する力でのみである。記録媒体搬送状態において搬送抵抗Ｆ２が上がると、ＰＦアーム７８の偶力によって搬送抵抗に応じて当接力が発生する。そしてさらに搬送抵抗が上がり当接力がＰＦピンチローラバネ８８で発生している不勢力を超えると、ＰＦピンチローラホルダ８７は支点８７ａを中心に反時計方向（図中ＣＣＷ方向）に回転し退避する。ＰＦアーム７８はそれに追従して時計方向（図中ＣＷ方向）に回転する。さらに抵抗が上がるとＰＦアーム７８は回転規制部９１によって回転が規制され当接力は上がらなくなる。

（水平搬送部の構成の説明）
次に水平搬送部１６（図１参照）について説明する。図１及び図２においてＬＦローラ（第２搬送手段）１０１は、ＰＦローラ７７に対して搬送方向の下流側に設けられ、金属軸表面にセラミックの微小粒をコーティングした構成になっており、その両軸の金属部分はシャーシに取り付けられた軸受部に支持されている。ピンチローラホルダ１０３には、ピンチローラばね１０４によってＬＦローラ１０１の表面に付勢されている複数のピンチローラ１０５が保持されており、ピンチローラ１０５はＬＦローラ１０１の表面に当接しこれに従動する。排紙ローラ１０６は金属軸に複数のゴムローラを挿入して固定した構成になっている。拍車ホルダ１０７には複数の拍車が取り付けられており、これら拍車はコイルバネを棒状に設けた拍車バネによって排紙ローラ１０６の方へ押圧されている。プラテン１０８はＬＦローラ１０１と排紙ローラ１０６の間で記録媒体Ｓの下面を支持するように構成されている。

（原点出し手段の構成の説明、原点出し手段の動作の説明）
次に、ＬＦローラ１０１の原点出し手段の構成について説明する。ＬＦスライダーガイドはＬＦローラ１０１の外周と摩擦を持って回動可能に取り付けられている。ＬＦスライダーガイドには係合部が一体で形成されており、左側シャーシに形成された第一のストッパと第二のストッパと係合することで回転角を規制されている。ＬＦローラが正転（反時計方向）すると係合部と第一のストッパが当接しＬＦスライダーガイドは停止し、ＬＦローラのみ回転する。一方ＬＦローラ１０１が逆転（時計方向）すると係合部と第二のストッパが当接した位置でＬＦスライダーガイドの回転は停止し、ＬＦローラ１０１のみ回転する。ＬＦスライダはＬＦローラ１０１の外周と回転方向および軸方向において回転およびスライド可能に取り付けられている。ＬＦスライダは、金属に対して摩擦の低い材料（本実施形態ではＰＯＭ）で成型されており、低負荷で回転及びスライドが可能になっている。ＬＦスライダーガイドに形成されたリブとＬＦスライダの溝を係合させることでＬＦスライダはＬＦスライダーガイドと同期して回転するようになっている。ＬＦローラギアにはＬＦスライダの先端部と係合する突起が形成されている。上記構成においてＬＦスライダを先端部と突起が係合する原点出し位置にスライドさせた状態でＬＦローラギアを時計方向に回転させると先端部と突起が当接しＬＦローラ１０１が回転できなくなる。そしてこの位置を原点として本体で記憶する。原点出しが終わるとＬＦスライダはＬＦローラギアが自重に回転できる位置にスライドする。

（駆動列の構成の説明）
次に駆動列の構成について説明する。図１３は、ＰＦローラ７７、ＬＦローラ１０１、排紙ローラ１０６を駆動する駆動列全体を後部上方から見た斜視図である。図１４および図１５は、ＬＦローラ１０１からＰＦローラユニット７４へ駆動を伝達する駆動列を上方から見た斜視図である。駆動源であるモータ２０１の駆動は、ピニオンギア２０２、アイドラギア２０３を介して、排紙ローラ１０６の一端に取り付けられた排紙ローラギア２０４に伝達される。また、アイドラギア２０３にはＬＦローラ１０１の一端に取り付けられたＬＦローラギア２０５にも接続されており、モータ２０１からの駆動は同時にＬＦローラ１０１にも伝達される。ＬＦローラ１０１、排紙ローラ１０６の回転比は１：１で構成されている。加えて、ＬＦローラギア２０５、排紙ローラギア２０４も回転比が１：１で構成されている。この構成により、ＬＦローラ１０１の回転周期と排紙ローラ１０６の回転周期及び伝達ギアの回転周期が等しくなり、ローラの編心に起因する搬送量誤差もローラ回転と同じ周期で発現することになる。ＬＦローラ１０１の同軸上には１５０〜３６０ｌｐｉのピッチでスリットを形成したコードホイールが直結されている。そして、ＬＦローラエンコーダセンサによりコードホイール上のスリットが通過する回数やタイミングを読み取り、駆動モータの回転量および回転スピードをコントロールしている。

ＬＦローラ１０１を挟んで駆動源と逆側には、ＰＦローラ７７へ駆動を伝達するＰＦローラ駆動列２１０が配置されている。ＰＦローラ駆動列２１０は、ＬＦローラ１０１の他端に取り付けられたＬＦ出力ギア２１１とアイドラギア２１２と振り子ギアユニット２１３とＰＦローラギア８２とで構成される。振り子ギアユニット２１３は、振り子アーム２１４と遊星ギア２１６とワンウェイクラッチを介して太陽ギア２１５と同軸上に取り付けられた伝達ギア２１７で構成される。ワンウェイクラッチは図において太陽ギア２１５が時計方向に回転した時に駆動を伝達ギア２１７に伝達することができる。

ＬＦローラ１０１が正転（図ＣＷ方向に回転）するとＬＦ出力ギア２１１、アイドラギア２１２を介して太陽ギア２１５に駆動が伝達され、太陽ギア２１５および振り子アーム２１４はＣＷ方向に回転し遊星ギア２１６はＣＣＷ方向に回転する。振り子アーム２１４はＣＷ方向に回転すると不図示のストッパに当接し停止する。そして駆動はワンウェイクラッチによって伝達ギア２１７に伝達され、ＰＦ入力ギア８３がＣＣＷ方向に回転する。この状態からＬＦローラ１０１を逆転（図ＣＣＷ方向に回転）すると太陽ギア２１５および振り子アーム２１４はＣＣＷ方向に回転し、遊星ギア２１６がＰＦ入力ギア８３と噛み合う位置で不図示のストッパにより停止する。そしてＰＦ入力ギア８３は遊星ギア２１６によりＣＷ方向に回転させられる。このとき伝達ギア２１７はＰＦ入力ギア８３によりＣＷ方向に回転するがワンウェイクラッチの作用により太陽ギア２１５からの駆動は伝達されないので回転が可能になっている。つまりＬＦローラ１０１が正転から逆転に切り替わるとＰＦ入力ギア８３は一度停止しＬＦローラ１０１が所定量回転したのち回転を開始するディレイ機構が備わっている。

一方ＬＦローラ１０１が逆回転から正転に切り替わる時は、ディレイ時間の時間差なく直ちにＰＦ入力ギア８３に駆動が伝達される。その際のＬＦローラ１０１が回転する所定量は、振り子アーム２１４のストッパにより決定する振り子アーム２１４の回転角によって決定される。本実施形態における所定量は、ＬＦローラ１０１が１３０度回転（搬送長で１１ｍｍ）するとＰＦ入力ギア８３に駆動が伝達するように設定されている。

（給紙から排紙までの動作について説明）
次に給紙から排紙までの動作について説明する。給紙ローラ５１、ＰＦローラ７７、ＬＦローラ１０１、排紙ローラ１０６で搬送される記録媒体の速度比は以下のように設定されている。
ＬＦローラ１０１が正転のとき
給紙ローラ：ＰＦローラ：ＬＦローラ：排紙ローラ＝０．６：０．６：１：１
ＬＦローラ１０１が逆転のとき
ＰＦローラ：ＬＦローラ：排紙ローラ＝１：１：１

まず記録媒体を給紙する前に、原点出し手段によりＬＦローラ１０１の原点位置を検出し、ＬＦローラ１０１の位相を常時取得可能な状態にする。次に給紙ローラ５１、ＰＦローラ７７、ＬＦローラ１０１が正転することで給紙が開始される。すると積載部１１に表面（すなわち、画像記録面又は画像読取面）を下にしてセットされた記録媒体Ｓの束は給紙ローラ５１と分離土手面６１の作用によって最上部の記録媒体一枚が分離される。分離された記録媒体Ｓは給紙ローラ５１によって両面排紙フラッパー１１４のガイド面を通過し反転搬送路に入る。そしてＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６とのニップ部に到達しＰＦローラ７７によってさらに下流に搬送される。ＰＦローラニップ部から所定量搬送されると給紙ローラ５１の駆動が遮断され停止する。続いてＰＦローラ７７によって記録媒体Ｓは反転搬送路下流に搬送されると記録媒体検出手段（検出手段）２２１は記録媒体Ｓの先端を検出し、その時のＬＦローラの位相を位相検知手段によって検知し、その検知した結果を記憶する。

そして後述する、記録媒体の斜行補正動作とＬＦローラの位相と記録媒体Ｓの位置を合わせる位相合わせ動作を行った後、記録媒体Ｓを画像形成位置まで搬送する。画像形成位置まで搬送された記録媒体ＳはＬＦローラ１０１と排紙ローラ１０６で下流に搬送されるとともに画像形成部１７によって画像を形成される。そして画像形成が終了すると記録媒体Ｓは排紙ローラ１０６によって排紙される。

次に図を用いて斜行補正とＬＦローラ位相合わせについて説明する。ＬＦローラ位相合わせは、記録媒体後端がＬＦローラ１０１を抜けるときのＬＦローラ１０１の位相を搬送誤差の少ない最適な位相にするために行っている。記録媒体ＳがＬＦローラ１０１を抜けるときの位相はＬＦローラ１０１で記録媒体Ｓを噛み込んだ時の位相と記録媒体長さから算出している。記録媒体Ｓの長さはセットする記録媒体Ｓであらかじめ決定されるので、記録媒体ＳがＬＦローラ１０１から抜けるときの位相が最適になるように記録媒体ＳをＬＦローラ１０１で噛み込む時の位相を制御することで実現している。

図１６〜図２２は、ＬＦ位相合わせ動作を分かりやすくするために記録媒体Ｓの湾曲パスを直線パスに簡略化して記載した簡易断面図である。図２のように湾曲したパスであっても同じように動作する。

まずＰＦローラ７７で搬送された記録媒体Ｓの先端は、記録媒体端部検出手段２２１によって検知され、同時にその時のＬＦローラ１０１の位相が記憶される。これにより搬送路内の記録媒体Ｓの位置とＬＦローラ１０１の位相を認識することが可能になる。そして先端検出位置から記録媒体Ｓを１０ｍｍ搬送したところでＰＦローラ７７及びＬＦローラ１０１を停止させる（図１６）。この時の記録媒体Ｓの先端位置をＰｏｓ１とし、ＬＦローラ１０１の位相をθ１とする。さらにＬＦローラ１０１を正転（図中ＣＣＷ方向）させ記録媒体Ｓを搬送し、記録媒体Ｓの先端がＬＦローラニップに接触したときの記録媒体位置をＰｏｓ２としＬＦローラの位相をθ２とする（図１７）。ここで記録媒体端部検出手段２２１からＬＦローラ１０１のニップまでの距離は１７ｍｍに設定されている。さらにＬＦローラ１０１を正転（図中ＣＣＷ方向）させＬＦローラニップから記録媒体先端が２ｍｍ通過したところでＬＦローラ１０１を停止させる（図１８）。この時の記録媒体位置をＰｏｓ３としＬＦローラ１０１の位相をθ３とする。そしてＬＦローラ１０１を搬送長で６ｍｍだけ逆転（図中ＣＷ方向）させて記録媒体先端をＬＦローラ１０１のニップまで戻し斜行を補正手段によって補正する（図１９）。この時の記録媒体位置をＰｏｓ４としＬＦローラ１０１の位相をθ４とする。ここでＬＦローラ１０１の直径を９．６ｍｍとし、ＬＦローラの正転（図中ＣＣＷ方向）を＋とした場合、上述したＬＦローラとＰＦローラの周速差から、
θ２＝θ１＋１９７°
θ３＝θ２＋２４°
θ４＝θ３−７１°
となる。
さらにθ４をθ１で表すと
θ４＝θ１＋１９７＋２４−７１＝θ１＋１５０°
となる。

ただし位相は０〜３５９°なので３５９°（１回転）を超えた場合は３６０°をマイナスする。

つまりＰｏｓ１でのＬＦローラ１０１の位相に対してＰｏｓ４の位相は１５０°進んだ位相になる。ここで記録媒体先端と合わせたいＬＦローラ１０１の位相をθ５とし、θ４の位相からＬＦローラ１０１を逆転（ＣＣＷ方向に回転）させてθ５に合わせるために必要な逆転量Ｒは以下のように表すことができる。
Ｒ＝θ４−θ５＝θ１＋１５０°−θ５になる。
この逆転量Ｒを斜行補正の逆転量に加えて回転させることで斜行を補正するとともに、ＬＦローラ１０１を所定の位相に合わせることができる（図２０）。

しかしながら上述したようにＬＦローラ１０１が１３０°以上逆転するとＰＦローラ７７が正転を始めるので、上記θ４における逆転量を考慮して、Ｒが６１°を超えると記録媒体ＳはＰＦローラ７７により搬送されループは大きくなる。この時の最大許容ループ量は斜行補正能力と紙パスできまる。例えば図２１のようにループが極端に大きくなると、ループによって作用する力の方向が変化しＬＦローラ１０１に先端を押しつけられなくなったり、またＬＦローラ１０１が正転したときに噛み込めなくなったりして斜行補正能力が低下する。またループが紙パスに当接し座屈してしまう問題も発生する。更にまた斜行補正後のＬＦローラ１０１の逆転量が大きくなると記録媒体先端を傷つける問題も発生する。本実施形態における斜行補正の２ｍｍを除く許容最大ループ量は７ｍｍであるので、ＬＦローラ１０１における斜行補正の逆転量に加えて１９９°の逆転が可能である。ここで許容最大ループ量から決まる逆転量の最大値をθｍａｘとする。

しかしながら任意の位相にＬＦローラ１０１を合わせるためには、最高で３５９°の逆転が必要になる。そこで逆転量Ｒがθｍａｘである１９９°を超えた場合は、Ｐｏｓ１からＰｏｓ２に移る前に、ＬＦローラ１０１をＲ−θｍａｘ（１９９°）逆転させ、θ１の位相をθ１’に移動する（図２２）。これによりＬＦ位相合わせのときの逆転量Ｒが１９９°になるようにしている。また、この時ディレイ機構によりＰＦローラ７７は回転しないので記録媒体位置Ｐｏｓ１はそのままでＬＦローラ１０１の位相θ１のみを変更することができる。以上のような位相合わせ動作は、１回または複数回に分けて実施される。

次にフローチャートを用いて斜行補正および位相合わせの流れについて説明する。図２３は、位相合わせをするときの給紙動作の示すフローチャートである。給紙がスターとすると、まずステップＳ１で、ＬＦローラ原点出し手段によりＬＦローラ１０１の原点出しを行い、コードホイールのスリット情報によりＬＦローラの現在位相が取得可能な状態にする。次にステップＳ２で、ＬＦローラ位相合わせの目標位相θ５を取得する。そしてステップＳ３において各ローラを駆動し給紙を開始する。記録媒体ＳがＰＦローラ７７を超えて先端が記録媒体端検出手段２２１に到達すると、ステップＳ４で記録媒体端部を検出する。同時にその時のＬＦローラ位相を検知し、記録媒体端部とＬＦローラ位相を管理可能な状態にする。そして記録媒体先端が記録媒体検出部を超えて所定量（本実施形態では１０ｍｍ）搬送された位置で搬送と停止する。そしてステップＳ５でこの時のＬＦローラ位相θ１を取得する。次にステップＳ６で取得したθ１とθ５から前述のＬＦローラ位相合わせ回転量Ｒ（θ１＋１５０°−θ５）を計算する。その後、ステップＳ７で回転量Ｒが許容最大ループ量から決まるθｍａｘより大きいか比較する。そしてＲがθｍａｘより小さい場合はステップＳ８にてＬＦ位相合わせおよび斜行補正を行う。その後ステップＳ９で頭出しを行い給紙を終了する。一方ステップＳ７でＲがθｍａｘより大きかった場合は、ステップＳ１１に移行してＬＦローラを逆転することでＬＦローラの位相をＲ−θｍａｘだけ移動し（第１の位相合わせ）、θ１の位相を変えて位相合わせ回転量Ｒがθｍａｘより小さくなるようにする。その後ステップＳ１２で第２のＬＦローラ位相合わせおよび斜行補正を行う。そして、ステップＳ９で頭出しを行い給紙を終了する。

図２４は、画像形成部にインクジェット記録装置を使用した時の本実施形態が適用されるインクジェットプリンタ製品の記録動作制御の概略を示したブロック図である。制御部Ｂ１が、ＰＣ（Ｂ２）や操作パネルＢ３から記録命令を受けた際や、制御部Ｂ１内部のタイマー等で動作を行う際、制御部Ｂ１は搬送駆動伝達系Ｂ６に接続された搬送モータＢ５に対して、ドライバＢ４を通して電力を供給するよう指令を出す。並行して、記録部Ｂ１３に接続された記録部モータＢ１２に対しても記録部モータドライバＢ１１を通して電力を供給するよう指令を出す。また、記録部Ｂ１３は、その動作によって、搬送駆動切替え・伝達系Ｂ８の駆動切替えを行えるよう接続されている。また、搬送駆動伝達系Ｂ６を通して搬送モータＢ５から駆動を伝達された記録送りローラユニットおよび排紙ローラユニットＢ７は、記録の際には記録媒体Ｓを搬送するとともに、送搬駆動切替え・伝達系Ｂ８に回転駆動力を伝えられるよう接続されている。搬送駆動切替え・伝達系Ｂ８は記録送りローラユニットおよび排紙ローラユニットＢ７から伝達された駆動力を、記録部Ｂ１３の動作により、駆動伝達の有無、および回転方向を切り換えて給紙ローラユニットＢ９、および中間ローラユニットＢ１０へ伝達する。各モータの回転状態や負荷状態、記録媒体の搬送状態は、プリンタ各所に設けられた、各種センサＢ１４によって検知され、信号の形で制御部Ｂ１に情報が送られる。制御部Ｂ１は命令とセンサ情報に基づいて各モータを制御して記録を行う。

なお、以上の実施形態は、プリンタ、ファクシミリ、複写機、などの画像形成装置において、記録媒体状の記録媒体もしくは原稿などの記録媒体を積載部から１枚ずつ給送する給紙装置であれば、その形態や動作方式に関わらず適用することができる。また、画像形成部１７を記録部で構成する場合、記録部としては、画像情報に基づいて記録手段による記録媒体に画像を記録するものであれば、種々の記録方式を採ることができる。例えば、記録ヘッドの吐出口から記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置の他、レーザービーム式、熱転写式、感熱式、ワイヤドット式など、どのような方式の記録装置でも採用可能である。記録部は、往復移動するキャリッジに搭載した記録ヘッドで記録するシリアルタイプ、あるいは、記録媒体の幅方向に延びる記録ヘッドを用いて、記録媒体の副走査（搬送）のみで記録するラインタイプのいずれでもよい。さらに、本発明は、記録部を有する画像形成装置の他、それ以外の単一又は複数の機器を一体化した構成の画像形成装置に対しても同様に適用できるものである。

このように、ＬＦローラ位相を取得し、ＬＦローラが所望の位相の時に、記録媒体が所望の位置に来るように位相合わせの制御を行い、その位相合わせの制御と同じ制御方法によって記録媒体の斜行の補正を行う。これによって、安価な構成でかつスループットのはやい主搬送ローラの位相と記録媒体の位置を制御することのできる搬送装置及び搬送制御方法を実現することができた。

５４駆動シャフト
７７ＰＦローラ
１０１ＬＦローラ
２２１記録媒体端部検出手段

Claims

記録媒体を搬送する第１搬送手段と、前記記録媒体の搬送方向において前記第１搬送手段の下流側に設けられ、回転することで前記記録媒体を搬送する第２搬送手段と、前記記録媒体の搬送経路における前記第１搬送手段と前記第２搬送手段との間に設けられ、前記第１搬送手段によって搬送された前記記録媒体の位置を検出する検出手段と、前記記録媒体の搬送経路における前記第１搬送手段と前記第２搬送手段との間で、前記記録媒体を湾曲させて前記記録媒体の斜行を補正する補正手段と、前記第２搬送手段の回転における位相を検知する位相検知手段と、を備えた搬送装置において、
前記位相検知手段が検知した結果に基づいて、前記第２搬送手段が所望の位相の時に、前記記録媒体が所望の位置に来る位相合わせ制御を行い、該位相合わせ制御と同じ制御によって前記補正手段による前記記録媒体の斜行の補正を行うことを特徴とする搬送装置。
前記位相合わせ制御による位相合わせ動作は、１回または複数回に分けて実施され、最後の位相合わせ動作が前記補正手段による斜行補正動作と同じ制御で行われることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
前記第１搬送手段は、前記第２搬送手段を介して同一の駆動源によって駆動されるとともに、前記第２搬送手段の回転が前記記録媒体を搬送方向へ搬送する際の回転から逆回転に切り替わる際は、所定の時間差を設けて逆回転するディレイ機構と、前記位相検知手段の結果から前記位相合わせ制御に必要な第２搬送手段の回転量を計算する計算手段を有し、前記位相合わせ制御は前記第２搬送手段を逆回転させて位相を合わせることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
前記ディレイ機構のディレイ時間は、前記第２搬送手段が１回転するより短い時間に設定され、前記計算手段によって計算された第２搬送手段の回転量が、前記所定の時間差であるディレイ時間に回転する前記第２搬送手段の回転量より大きい場合は、複数回に分けて前記第２搬送手段を逆回転させて位相を合わせることを特徴とする請求項３に記載の搬送装置。
記録媒体を搬送する第１搬送工程と、前記記録媒体の搬送方向において前記第１搬送工程の後に、回転によって前記記録媒体を搬送する第２搬送工程と、前記記録媒体の搬送経路における前記第１搬送工程と前記第２搬送工程との間で、前記第１搬送工程によって搬送された前記記録媒体の位置を検出する検出工程と、前記記録媒体の搬送経路における前記第１搬送工程と前記第２搬送工程との間で、前記記録媒体を湾曲させて前記記録媒体の斜行を補正する補正工程と、前記第２搬送工程での回転における位相を検知する位相検知工程と、を備えた搬送制御方法において、
前記位相検知工程で検知した結果に基づいて、前記第２搬送工程における回転の位相が所望の位相の時に、前記記録媒体が所望の位置に来る位相合わせ制御工程と、該位相合わせ制御工程での制御と同じ制御によって、前記補正工程における前記記録媒体の斜行の補正を行う工程とを備えることを特徴とする搬送制御方法。