JP2017088265A - 搬送装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

搬送装置、及び、画像形成装置 Download PDF

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宮脇 勝明
Katsuaki Miyawaki
勝明 宮脇
哲夫 渡辺
Tetsuo Watanabe
哲夫 渡辺
松田 裕道
Hiromichi Matsuda
裕道 松田
山根 淳
Atsushi Yamane
淳 山根
高山 英之
Hideyuki Takayama
英之 高山
篤幸 小山田
Atsuyuki Oyamada
篤幸 小山田
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Abstract

【課題】記録媒体の斜行補正が高精度におこなわれる、搬送装置、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録媒体Pの搬送方向に対して傾斜する方向に配列された複数のセンサからなるラインセンサ36と、ラインセンサ36によって検知される記録媒体Pの斜め方向の位置ズレ量に基いて挟持ローラ31を斜め方向に回動可能に構成された駆動手段と、が設けられている。そして、駆動手段は、記録媒体Pがラインセンサ36の位置を通過する過程において、ラインセンサ36の検知結果が変化したときに、その変化に応じて挟持ローラ31の斜め方向の回動角度を調整する。
【選択図】図3

Description

この発明は、記録媒体を搬送する搬送装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの複合機やオフセット印刷機等の画像形成装置と、に関し、特に、搬送経路において記録媒体の斜行補正をおこなう搬送装置、及び、画像形成装置に関するものである。
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置では、搬送経路において記録媒体の斜め方向の位置ズレ(斜行、スキュー)を補正する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
詳しくは、特許文献1における画像形成装置には、斜行補正と横レジスト補正とをおこなう補正ユニットが設けられている。補正ユニットには、記録媒体を搬送する搬送ローラ(挟持ローラ)と、搬送ローラを回転可能に保持するCD移動フレーム(保持部材)と、CD移動フレームを幅方向に移動可能に保持するとともに、搬送ローラを回転駆動するモータとCD移動フレームを幅方向に移動するモータとがそれぞれ設置されたスキュー補正フレームと、スキュー補正フレームを斜め方向に回転可能に保持するとともに、スキュー補正フレームを回動するモータが設置された台板(フレーム)と、が設けられている。
そして、搬送ローラの位置に記録媒体が達する前に、スキューセンサ(検知手段)によって検知された検知結果に基いて搬送ローラが記録媒体に正対するようにスキュー補正フレームを基準位置から回動して、その後に搬送ローラに記録媒体を送入させて、記録媒体を挟持した状態の搬送ローラを基準位置に戻すように回動することで、斜行補正(スキュー補正)をおこなっている。さらに、CDセンサ(第2検知手段)によって検知された検知結果に基いてCD移動フレームをスライド移動して横レジスト補正をおこなっている。その後、斜行と横レジストとが補正された記録媒体は、画像形成部に向けて搬送される。
一方、特許文献2、3等には、記録媒体の搬送方向に対して傾斜する方向に複数のセンサを配列してなるラインセンサ(CIS)を設置して、そのラインセンサによって記録媒体の幅方向(搬送方向に直交する方向である。)の位置ズレなどを検知する技術が開示されている。
上述した特許文献1に開示された技術は、スキューセンサによって検知された記録媒体のスキュー量に応じて記録媒体に正対するように搬送ローラ(挟持ローラ)を回動してから、その搬送ローラに向けて記録媒体を送入させて、その後に記録媒体を挟持した状態の搬送ローラを基準位置に戻しているので、ある程度の精度で記録媒体の斜行補正がされる効果が期待できる。
しかし、スキューセンサによって記録媒体のスキュー量が検知されてから、その記録媒体が搬送ローラの位置に達するまでの間に、その記録媒体に新たにスキューが生じてしまったときに、その斜行補正の精度が低下してしまっていた。このような問題は、記録媒体の搬送速度が速い高速機であったり、スキューセンサから搬送ローラまでの距離が長く設定されていたりする場合には、特に無視できないものになっていた。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、記録媒体の斜行補正が高精度におこなわれる、搬送装置、及び、画像形成装置を提供することにある。
この発明における搬送装置は、搬送経路において記録媒体を搬送する搬送装置であって、前記搬送経路において搬送される記録媒体の搬送方向に対して傾斜する方向に配列された複数のセンサからなり、前記搬送経路において搬送される記録媒体の斜め方向の位置ズレ量を検知するラインセンサと、前記ラインセンサに対して前記搬送経路の下流側に配設されて、記録媒体をニップ部に挟持した状態で搬送する挟持ローラと、前記ラインセンサによって検知される記録媒体の斜め方向の位置ズレ量に基いて前記挟持ローラを斜め方向に回動可能に構成された駆動手段と、を備え、前記駆動手段は、記録媒体が前記ラインセンサの位置を通過する過程において、前記ラインセンサの検知結果が変化したときに、その変化に応じて前記挟持ローラの斜め方向の回動角度を調整する。
本発明によれば、記録媒体の斜行補正が高精度におこなわれる、搬送装置、及び、画像形成装置を提供することができる。
この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 搬送装置を示す概略図である。 搬送装置の一部を示す上面図である。 搬送装置の要部を示す構成図である。 搬送装置の要部を示す概略上面図である。 搬送装置において保持部材が中継支持部材によってフレーム上に支持された状態を示す図である。 2段スプラインカップリングを示す構成図である。 保持部材が、(A)幅方向に動作する図と、(B)斜め方向に動作する図と、(C)幅方向と斜め方向とに同時に動作する図と、である。 斜行した状態の記録媒体がラインセンサの位置を通過する動作を示す概略図である。 図9に対応したラインセンサの出力信号の変化を示す図である。 ラインセンサの出力からスキュー量を算出する方法を説明するための図である。 斜行した状態の記録媒体がさらに斜行する状態を説明するための図である。 搬送装置の動作を示す概略図である。 図13に続く搬送装置の動作を示す概略図である。 制御部の構成を示すブロック図である。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず、図1にて、画像形成装置における全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としての複写機、2は原稿Dの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、3は原稿読込部2で読み込んだ画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム5上に照射する露光部、4は感光体ドラム5上にトナー像(画像)を形成する作像部、7は感光体ドラム5上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する転写部(画像形成部)、10はセットされた原稿Dを原稿読込部2に搬送する原稿搬送部、12〜14は転写紙等の記録媒体P(シート)が収納された給紙部(給紙カセット)、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着ローラ、22は定着装置20に設置された加圧ローラ、30は記録媒体Pを搬送経路に沿って搬送する搬送装置、31は転写部7(画像形成部)に向けて記録媒体Pを搬送するレジストローラ(タイミングローラ)として機能する挟持ローラ(横レジスト・斜行補正ローラ)、を示す。
図1を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部10の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部2上を通過する。このとき、原稿読込部2では、上方を通過する原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部2で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部3(書込部)に送信される。そして、露光部3からは、その電気信号の画像情報に基づいた露光光L(レーザ光)が、作像部4の感光体ドラム5上に向けて発せられる。
一方、作像部4において、感光体ドラム5は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程)を経て、感光体ドラム5上に画像情報に対応した画像(トナー像)が形成される。
その後、感光体ドラム5上に形成された画像は、画像形成部としての転写部7で、レジストローラとして機能する挟持ローラ31により搬送された記録媒体P上に転写される。
一方、図1及び図2を参照して、転写部7(画像形成部)に搬送される記録媒体Pは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体1の複数の給紙部12〜14のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される(例えば、装置本体1に内設された給紙部12が選択されたものとする。)。
そして、給紙部12に収納された記録媒体Pの最上方の1枚が、給紙ローラ41によって、第1搬送ローラ対42、第2搬送ローラ対43が設置された湾曲搬送経路に向けて給送される。
その後、記録媒体Pは、湾曲搬送経路から合流部X(装置本体1の外部に設置された2つの給紙部13、14からの搬送経路が合流する部分である。)の位置を通過した後に、第3搬送ローラ対44(搬送ローラ対)、整合部51が設置された直線搬送経路を通過して、整合部51を構成する挟持ローラ31の位置に達する。そして、整合部51を構成する挟持ローラ31によって、斜行補正と横レジスト補正とがおこなわれて、さらに感光体ドラム5上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて転写部7(画像形成部)に向けて搬送される。
そして、転写工程後の記録媒体Pは、転写部7の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置20に達する。定着装置20に達した記録媒体Pは、定着ローラ21と加圧ローラ22との間に送入されて、定着ローラ21から受ける熱と双方の部材21、22から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Pは、定着ローラ21と加圧ローラ22との間(ニップ部である。)から送出された後に、画像形成装置本体1から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
ここで、図2を参照して、本実施の形態における画像形成装置1は、3つの給紙部12〜14から記録媒体Pを転写部7(画像形成部)に向けて給送できるように構成されている。
また、搬送装置30に設置された搬送ローラ対42〜44(符号を付していない搬送ローラ対も含む。)は、いずれも、駆動ローラ(不図示の駆動機構によって回転駆動されるローラである。)と従動ローラ(駆動ローラとの摩擦抵抗によって従動回転するローラである。)とからなるローラ対であって、記録媒体Pを2つのローラで挟持しながら搬送できるように構成されている。
ここで、第1の給紙部12からの搬送経路と、第2、第3の給紙部13、14からの搬送経路と、が合流する合流部Xから、転写部7(画像形成部)までの搬送経路として、記録媒体Pの搬送方向に沿って略直線状に形成された直線搬送経路が設けられている。この直線搬送経路は、不図示の直線搬送ガイド板(搬送される記録媒体Pの表裏面を挟むように設置されている。)によって形成されていて、搬送方向に沿って第3搬送ローラ対44、ラインセンサ36(検知手段)、挟持ローラ31(整合部51)、が設置されている。第3搬送ローラ対44と挟持ローラ31とは、いずれも、駆動ローラと従動ローラとからなるローラ対であって、記録媒体Pを2つのローラで挟持しながら搬送することになる。そして、挟持ローラ31は、斜行補正(搬送方向に対して斜め方向の位置ズレに対する補正である。)と横レジスト補正(幅方向の位置ズレに対する補正である。)との整合動作をおこなうための整合部51としても機能することになるが、これについては後で詳しく説明する。
次に、図2〜図14を用いて、本実施の形態において搬送装置30について詳述する。
以下、主として、合流部Xから転写部7(画像形成部)に至る搬送経路における構成やそこでおこなわれる動作について説明する。
図2及び図3を参照して、搬送装置30には、記録媒体Pの直線搬送経路(合流部Xから転写部7に至る搬送経路である。)に沿って、第3搬送ローラ対44、検知手段としてのラインセンサ36、整合部51として機能するとともにレジストローラとしても機能する挟持ローラ31(横レジスト・斜行補正ローラ)、が設置されている。
また、図示は一部省略するが、直線搬送経路には、記録媒体Pの搬送を案内するガイド板が、記録媒体Pを挟むように上下にそれぞれ設置されている。
ここで、挟持ローラ31は、幅方向にわたって延在するローラ部を有するローラ対であって、第1モータ61(図4を参照できる。)によって回転駆動される駆動ローラ31bと、駆動ローラ31bの回転に従動して回転する従動ローラ31aと、で構成されている。挟持ローラ31は、記録媒体Pをニップ部(従動ローラ31aと駆動ローラ31bとが圧接する部分である。)に挟持した状態で回転することによって記録媒体Pを搬送可能に形成されている。
なお、本実施の形態では、挟持ローラ31として、幅方向にわたって延在するローラ部を有するローラ対を用いたが、幅方向に分割されたローラ部を有するローラ対を用いることもできる。
また、挟持ローラ31は、保持部材としての保持フレーム72とともに、支軸73を中心に斜め方向(図3の破線両矢印W方向である。)に回動できるように形成されるとともに、幅方向(図3の破線矢印S方向である。)に移動できるように形成されている。
そして、挟持ローラ31は、ラインセンサ36の検知結果に基いて、保持フレーム72とともに支軸73を中心に回動して記録媒体Pの斜行補正をおこなったり、保持フレーム72とともにガイド部71aに沿って移動して記録媒体Pの横レジスト補正をおこなったりすることになる。
詳しくは、図4〜図6を参照して、挟持ローラ31(従動ローラ31a及び駆動ローラ31b)は、保持部としての保持フレームに72に、回転可能かつ接離可能に支持されている。保持フレーム72(保持部)は、板金を略箱状に形成したものであって、その幅方向(図2の紙面垂直方向であって、図4〜図6の左右方向である。)の両端部に形成した穴部に、軸受を介して挟持ローラ31(従動ローラ31a及び駆動ローラ31b)の軸部が挿入されている。保持フレーム72は、挟持ローラ31とともに、幅方向に移動したり、支軸73を中心に回動したりする。
駆動ローラ31bの幅方向一端側には、搬送装置30のフレーム(本体フレーム70、ベースフレーム71、ブラケット69などがネジ締結により固定されて構成されている。)におけるブラケット69に固定して設置された駆動機構(第1モータ61、ギア列66、67などで構成されている。)が2段スプラインカップリング65を介して接続されている。これにより、搬送装置30のフレーム69〜71に固定された第1モータ61の回転駆動力がギア列66、67、2段スプラインカップリング65を介して駆動ローラ31bに伝達されて、挟持ローラ31が回転駆動されることになる。
また、駆動ローラ31bの幅方向他端側には、挟持ローラ31(駆動ローラ31b)の回転速度や回転タイミングなどを制御するためのエンコーダ96が設置されている。
ここで、2段スプラインカップリング65は、図7に示すように、第1スプラインギア65a、第2スプラインギア65b、中間スプラインギア65c、ガイドリング65d、等で構成されている。
第1スプラインギア65aは、外歯車であって、駆動機構のギア列66、67のうち一方のギア67とともに回転する回転軸68(ブラケット69に軸受を介して回転可能に保持されている。)に設置されている。
第2スプラインギア65bは、外歯車であって、挟持ローラ31の駆動ローラ31bの軸部に設置されている。
中間スプラインギア65cは、内歯車であって、挟持ローラ31(保持フレーム72)が幅方向に移動(スライド移動)しても2つのスプラインギア65a、65bに噛合するように、幅方向に延設されている。また、2つのスプラインギア65a、65bは、挟持ローラ31(保持フレーム72)が斜め方向に回動しても中間スプラインギア65cに噛合するように、クラウン状に形成されている。
このような2段スプラインカップリング65を用いることで、挟持ローラ31が支軸73を中心にして略水平面方向に回動したり幅方向にスライド移動したりしても、本体のフレーム69〜71に固定して設置された第1モータ61の駆動力が、挟持ローラ31(駆動ローラ31b)に精度よく確実に伝達されて、挟持ローラ31が良好に回転駆動されることになる。
なお、ガイドリング65dは、略環状のストッパ部材であって、2つのスプラインギア65a、65bが幅方向に相対的に移動して2段スプラインカップリング65から脱落するのを防止するために、中間スプラインギア65cの幅方向両端部にそれぞれ設置されたものである。
ここで、図5、図6を参照して、保持フレーム72(保持部材)は、装置のフレーム69〜71(ベースフレーム71)に設置された中継支持部材としてのフリーベアリング95(ボールトランスファー)を介して、フレーム69〜71(ベースフレーム71)に対して幅方向と斜め方向とのいずれの方向にも移動可能に支持されている(図6の紙面に直交する平面を自在に移動できるように支持されている)。なお、図4では、他の構成部材を視認しやすくするため、フリーベアリング95の図示を省略している。
ここで、フリーベアリング95(ボールトランスファー)は、台座95bの凹部に鋼球95a(球体)が挿設された公知のものであって、鋼球95aの頂部が保持フレーム72の底面に点接触することになる。そして、中継支持部材としてのフリーベアリング95は、フレーム69〜71(ベースフレーム71)に対して保持フレーム72を3箇所以上で支持するように、3つ以上配設されている(本実施の形態では4つのフリーベアリング95が設置されている。)。本実施の形態では、図5に示すように、保持フレーム72の底面における四隅に対応する位置(保持フレーム72が最大にスライド移動や回動しても接触可能な位置である。)に、それぞれ、フリーベアリング95がベースフレーム71に固定して設置されている。
このように、ベースフレーム71に対してフリーベアリング95を介して保持フレーム72を支持することで、ベースフレーム71に対して保持フレーム72が相対的に面方向に移動しても、それによって生じる摩擦負荷を極めて小さくすることができるため、後述する横レジスト補正や斜行補正(スキュー補正)が応答性よく高精度におこなわれることになる。
ここで、図4、図5等を参照して、保持フレーム72(保持部材)には、ベースフレーム71(本体のフレーム)において幅方向に延在するように形成されたガイド部71aに嵌合する支軸73(スタッド)が設けられている。
詳しくは、保持フレーム72の底面には、駆動側(図4、図5の右方である。)の端部に比較的近い位置に、下方に向けて起立するように支軸73(スタッド)がカシメ加工などにより固定して設置されている。一方、ベースフレーム71の天井面には、駆動側(図4、図5の右方である。)の端部に比較的近い位置に、ガイド部71a(略矩形状の穴部である。)が形成されている。そして、保持フレーム72の支軸73が、ガイドコロ76(支軸73に回転可能に設置されたコロ状部材である。)を介して、ベースフレーム71のガイド部71a(穴部)に嵌合するように形成されている。そして、保持フレーム72は、挟持ローラ31とともに、ガイド部71aに沿った支軸73の移動に連動して幅方向にスライド移動したり、支軸73を中心に回動したりすることになる。
なお、本実施の形態では、保持フレーム72の支軸73が嵌合するガイド部71aを略形状の穴部としたが、ガイド部71aは上述した保持フレーム72の動作を可能にするものであればこれに限定されることなく、例えば、ガイド部71aを略長穴形状に形成することもできるし、ガイド部71aを溝部とすることもできる。
このような構成により、ベースフレーム71(本体のフレーム)に設置された駆動手段63、81〜84、98によって、斜行検知センサとして機能するラインセンサ36の検知結果に基いて保持フレーム72を支軸73を中心にして回転させることで、保持フレーム72とともに挟持ローラ31が斜め方向に回動されることになる。
また、ベースフレーム71(本体のフレーム)に設置された第2の駆動手段62、74、97によって、横レジスト検知センサとしても機能するラインセンサ36の検知結果に基いて支軸73をガイド部71aに沿って移動させることで、保持フレーム72とともに挟持ローラ31が幅方向に移動されることになる。
詳しくは、駆動手段は、保持フレーム72(挟持ローラ31)を支軸73を中心に回動させるためのものであって、第2モータ63、タイミングベルト98、第1カム84、第1付勢部材としての第1引張スプリング92、レバー部材81(回転レバー)、等で構成されている。
第1付勢部材としての第1引張スプリング92は、保持フレーム72を斜め方向の正方向(図5において支軸73を中心にした時計方向である。)に付勢するように、保持フレーム72とベースフレーム71とに接続されている。
第1カム84は、回転支軸84aを中心に回転可能にベースフレーム71に保持されていて、第1引張スプリング92によって斜め方向の正方向に付勢された保持フレーム72を斜め方向の逆方向(図5において支軸73を中心にした反時計方向である。)にレバー部材81を介して間接的に押動するものである。すなわち、駆動手段は、レバー部材81を介して保持フレーム72を押動するように構成されている。
レバー部材81は、回転支軸81aを中心に回転可能にベースフレーム71に保持されていて、その一端側には第1カム84に当接するカムフォロワ82(第1コロ状部材)が回転可能に設置(軸支)され、その他端側には保持フレーム72の突起部72aに当接する作用コロ83(第2コロ状部材)が回転可能に設置(軸支)されている。
第2モータ63は、ベースフレーム71に固定して設置されている。第2モータ63のモータ軸に設置された駆動プーリと、第1カム84の回転支軸84aに設置された従動プーリと、にはタイミングベルト98が巻装されている。
このような構成により、図8(B)を参照して、第2モータ63が駆動されると、その回転駆動力がタイミングベルト98を介して第1カム84に伝達されて、レバー部材81が第1カム84に押動されて回転支軸81aを中心に回動することで、保持フレーム72が突起部72aの位置でレバー部材81に押動されて、第1引張スプリング92のスプリング力に抗するように保持フレーム72が回動することになる。
なお、第1引張スプリング92のスプリング力によって、第1カム84とレバー部材81(カムフォロワ82)とは常に当接した状態になっており、また保持フレーム72(突起部72a)とレバー部材81(作用コロ83)とは常に当接した状態になっており、第1カム84の回転角度(回転方向の姿勢)によって、支軸73を中心にした保持フレーム72の回転角度(回転方向の姿勢)が定められることになる。
このように、第1カム84とレバー部材81との当接位置に第1コロ状部材としてのカムフォロワ82を設置して、保持フレーム72(突起部72a)とレバー部材81との当接位置に第2コロ状部材としての作用コロ83を設置することで、それぞれの当接位置において生じる摩擦負荷を極めて小さくすることができるため、斜行補正(スキュー補正)が応答性よく高精度におこなわれることになる。
本実施の形態では、図4に示すように、第1カム84の回転支軸84aにエンコーダホイール86が設置され、それに対応するベースフレーム71の位置にエンコーダセンサ87が固設されている。そして、エンコーダセンサ87によるエンコーダホイール86の検知による第2モータ63の制御によって、第1カム84(保持フレーム72)の回転角度(回転方向の姿勢)が調整制御されて、記録媒体Pの斜行補正がおこなわれることになる。
ここで、第1カム84は、そのカム曲線が等速度カム曲線となるように形成されている。これにより、第1カム84の回転角度の変化量と、それにともなう保持フレーム72の回転角度の変化量と、を比例関係にすることができるため、記録媒体Pの斜行補正制御を精度よくおこなうことができる。
一方、第2の駆動手段は、保持フレーム72(挟持ローラ31)をガイド部71aに沿って移動する支軸73とともに幅方向にスライド移動させるためのものであって、第3モータ62、タイミングベルト97、第2カム74、第2付勢部材としての第2引張スプリング91、等で構成されている。
第2付勢部材としての第2引張スプリング91は、保持フレーム72を幅方向の正方向(図5において左方向である。)に付勢するように、保持フレーム72とベースフレーム71とに接続されている。
第2カム74は、回転支軸74aを中心に回転可能にベースフレーム71に保持されていて、第2引張スプリング91によって幅方向の正方向に付勢された保持フレーム72を幅方向の逆方向(図5において右方向である。)に押動するものである。保持フレーム72の支軸73には、第2カム74に当接する位置にカムフォロワ75が設置(軸支)されていて、ガイド部71a(ベースフレーム71)に当接する位置にはガイドコロ76(コロ状部材)が設置(軸支)されている。
第3モータ62は、ベースフレーム71に固定して設置されている。第3モータ62のモータ軸に設置された駆動プーリと、第2カム74の回転支軸74aに設置された従動プーリと、にはタイミングベルト97が巻装されている。
このような構成により、図8(A)を参照して、第3モータ62が駆動されると、その回転駆動力がタイミングベルト97を介して第2カム74に伝達されて、第2カム74によって第2引張スプリング91のスプリング力に抗するように保持フレーム72がスライド移動することになる。
なお、第2引張スプリング91のスプリング力によって、第2カム74と支軸73(カムフォロワ75)とは常に当接した状態になっており、第2カム74の回転角度(回転方向の姿勢)によって、保持フレーム72(支軸73)の移動距離(幅方向の位置)が定められることになる。
このように、第2カム74と支軸73とがコロ状部材としてのカムフォロワ75を介して当接するようにすることで、その当接位置において生じる摩擦負荷を極めて小さくすることができるため、横レジスト補正が応答性よく高精度におこなわれることになる。
本実施の形態では、図4に示すように、第2カム74の回転支軸74aにエンコーダホイール77が設置され、それに対応するベースフレーム71の位置にエンコーダセンサ78が固設されている。そして、エンコーダセンサ78によるエンコーダホイール77の検知による第3モータ62の制御によって、第2カム74の回転角度(回転方向の姿勢)が調整制御されて、保持フレーム72のスライド移動による記録媒体Pの横レジスト補正がおこなわれることになる。
ここで、第2カム74は、そのカム曲線が等速度カム曲線となるように形成されている。これにより、第2カム74の回転角度の変化量と、それにともなう保持フレーム72の移動距離の変化量と、を比例関係にすることができるため、記録媒体Pの横レジスト補正制御を精度よくおこなうことができる。
図8(C)は、上述した記録媒体Pの斜行補正と横レジスト補正とを同時におこなうときの、保持フレーム72の動作の一例を示す図である。
図8(C)に示すように、第2モータ63が駆動されて第1カム84が回転されると、レバー部材81が第1カム84に押動されて回転支軸81aを中心に回動することで、保持フレーム72が突起部72aの位置でレバー部材81に押動されて、第1引張スプリング92のスプリング力に抗するように保持フレーム72が回動する。また、これと同時に、第3モータ62が駆動されて第2カム74が回転されると、第2カム74によって第2引張スプリング91のスプリング力に抗するように保持フレーム72がスライド移動する。このとき、レバー部材81の作用コロ83が突起部72aの面上を移動しながら突起部72a(保持フレーム72)を押動することになる。
このように、本実施の形態では、挟持ローラ31を回転可能に保持する保持フレーム72に固定した回動支点となる支軸73をスライド移動するので、1つの保持フレーム72に対して回動動作とシフト動作(スライド移動)とが可能となる。そのため、挟持ローラ31の回動動作をおこなう駆動手段と、挟持ローラ31のシフト動作をおこなう第2の駆動手段と、のいずれをも、保持フレーム72に設置する必要がなくなり、本体に固定されたフレーム(ベースフレーム71)に設置することができる。したがって、回動したりスライド移動したりする構造体が軽量になり、これらの動作の応答性を向上させることができるとともに、駆動手段や第2の駆動手段の駆動源(第2モータ63、第3モータ62)のパワーを小さくすることができて装置の小型化・低コスト化が可能となる。また、本実施の形態では、挟持ローラ31を回転駆動する駆動機構も、保持フレーム72ではなく、装置のフレーム(ブラケット69)に設置されているため、上述したような効果がさらに確実に発揮されることになる。
また、第2カム74によって支軸73をシフト移動する構成としたので、第2カム74と移動対象である保持フレーム72との接点が1点となり、支軸73が回動していても第2カム74の表面の1点を滑りながらガイド部71aに沿って支軸73をスムーズに移動させることができる。また、第1カム84が回動対象であるレバー部材81と1点で接しているので、保持フレーム72がシフト移動しても第1カム84の表面の1点を滑りながらレバー部材81(保持フレーム72)をスムーズにシフト移動させつつ回動させることができる。
そして、挟持ローラ31は、記録媒体Pを挟持した状態で搬送しながら、ラインセンサ36の検知結果に基いて記録媒体の斜め方向の位置ズレ量βを補正することになる。すなわち、挟持ローラ31は、搬送経路において搬送される記録媒体Pを斜め方向に変位させて記録媒体Pの斜行補正(スキュー補正)をおこなう手段として機能するものである。
具体例として、図3を参照して、一点鎖線で示す基準位置(斜行のない正規の位置である。)に対して、記録媒体Pが正方向(回転方向の正方向)に角度βだけ斜行している状態が、ラインセンサ36によって検知されると、制御部によってその位置ズレ量βを補正量として、挟持ローラ31によって記録媒体Pを挟持した状態で挟持ローラ31(保持フレーム72)を逆方向(回転方向の逆方向であって、図3の時計方向である。)に角度βだけ回動させることになる。
なお、本実施の形態では、記録媒体Pがラインセンサ36の位置に達してから通過するまでの間、ラインセンサ36によって記録媒体Pのスキュー量が連続的に(又は、微小時間をあけて間欠的に)検知されて、その検知結果に基いて挟持ローラ31の回動角度βが適宜に微調整されるが、これについては後で詳しく説明する。
さらに、挟持ローラ31は、記録媒体Pを挟持した状態で搬送しながら、ラインセンサ36の検知結果に基いて記録媒体Pの幅方向の位置ズレ量αを補正することになる。すなわち、挟持ローラ31は、搬送経路において搬送される記録媒体Pを幅方向に変位させて記録媒体Pの横レジスト補正をおこなう手段としても機能するものである。
具体例として、図3を参照して、一点鎖線で示す基準位置(幅方向の位置ズレのない正規の位置である。)に対して、記録媒体Pが幅方向一端側(図3の下方である。)に距離αだけ位置ズレしている状態が、ラインセンサ36によって検知されると、制御部によってその位置ズレ量αを補正量として、挟持ローラ31で記録媒体Pを挟持・搬送した状態で挟持ローラ31(保持フレーム72)を幅方向他端側(図3の上方である。)に距離αだけ移動させることになる。
すなわち、本実施の形態において、挟持ローラ31は、記録媒体Pを搬送停止することなく、記録媒体Pを挟持した状態で、ラインセンサ36の検知結果に基いて斜め方向に回動することで記録媒体Pの斜め方向の位置ズレ量βを補正するとともに、ラインセンサ36の検知結果に基いて幅方向に移動することで記録媒体Pの幅方向の位置ズレ量αを補正するものである。具体的に、本実施の形態では、挟持ローラ31の位置に記録媒体Pが達する前に、ラインセンサ36によって記録媒体Pのスキュー量βが検知され、挟持ローラ31の位置に記録媒体Pが達した後に、その検知結果に基いて記録媒体Pのスキュー補正がおこなわれる。また、挟持ローラ31の位置に記録媒体Pが達する前に、ラインセンサ36によって記録媒体Pの横レジストのズレ量αが検知され、挟持ローラ31の位置に記録媒体Pが達した後に、その検知結果に基いて記録媒体Pの横レジスト補正がおこなわれる。
これにより、記録媒体Pの搬送を停止して斜行補正や横レジスト補正を別々におこなう場合に比べて、装置の生産性を格段に向上させることができる。また、斜行補正や横レジスト補正をおこなうときに、挟持ローラ31において幅方向に複数設置されたローラ部同士に線速差が生じることはないため、薄紙や表面の摩擦係数が低い記録媒体Pが通紙される場合などであっても、記録媒体Pに撓みが生じたりスリップが生じたりすることはない。
また、本実施の形態では、記録媒体Pの斜め方向の位置ズレを検知するセンサと、記録媒体Pの幅方向の位置ズレを検知するセンサと、を別々に設けるのではなくて、1つのラインセンサ36を用いて、記録媒体Pの斜め方向の位置ズレと幅方向の位置ズレとを検知して、斜行補正と横レジスト補正とをおこなっているため、センサの数を少なくすることができる。なお、ラインセンサ36の構成や、ラインセンサ36を用いた位置ズレ検知の具体的方法については、後で詳しく説明する。
また、本実施の形態において、挟持ローラ31は、転写部7(画像形成部)に対して搬送経路の上流側の位置に配設されていてレジストローラとしても機能する搬送ローラ対であって、記録媒体Pを挟持した状態で回転することによって記録媒体P(挟持ローラ31自身によって斜行補正・横レジスト補正がされた後の記録媒体Pである。)を画像形成部に向けて搬送する。
ここで、挟持ローラ31(駆動ローラ31b)を回転駆動する第1モータ61は、回転数可変型の駆動モータであって、記録媒体Pの搬送速度を可変できるように形成されている。そして、不図示の紙検知センサ(フォトセンサ)によって挟持ローラ31の位置に記録媒体Pが搬送されたタイミングが検知されると(挟持ローラ31の位置に記録媒体Pが搬送されて、挟持ローラ31によって記録媒体Pが挟持された状態が検知されると)、挟持ローラ31によって所望の横レジスト補正と斜行補正とがされて、さらに紙検知センサの検知結果(検知タイミング)に基いて挟持ローラ31による搬送速度が可変される。すなわち、挟持ローラ31によって転写部7に記録媒体Pが搬送されるタイミングと、感光体ドラム5上に形成された画像が転写部7に達するタイミングと、を合わせるように、挟持ローラ31による搬送速度が可変される(画像形成部に向けて搬送される記録媒体Pの搬送タイミングが調整される。)。これにより、挟持ローラ31によって記録媒体Pの搬送を停止することなく、記録媒体Pの横レジスト補正と斜行補正とをおこないながら、記録媒体Pの所望の位置に画像を転写することができる。
なお、挟持ローラ31は、画像形成部に記録媒体Pの先端が達した直後に、感光体ドラム5との間に線速差が生じて記録媒体P上に転写される画像に歪みが生じないように搬送速度が可変されることになる(感光体ドラム5との線速比が1になるように搬送速度が可変される)。
なお、搬送ローラ対としての第3搬送ローラ対44は、挟持ローラ31に対して上流側(搬送方向上流側)の位置に設置されていて、挟持ローラ31の位置に向けて記録媒体Pを挟持・搬送する。この第3搬送ローラ対44は、記録媒体Pを挟持した状態で回転することによって記録媒体Pを搬送可能に形成されるとともに、記録媒体Pを挟持した状態と挟持しない状態とを切り替えられるように離間可能に形成された搬送ローラ対である。そして、第3搬送ローラ対44は、記録媒体Pが挟持ローラ31の位置に達した後に挟持ローラ31によって挟持・搬送される状態になると、記録媒体Pを挟持した状態から挟持しない状態に切り替えられることになる。
以下、本実施の形態において搬送装置30において、さらに特徴的な構成・動作について詳述する。
図3等を参照して、本実施の形態における搬送装置30には、搬送経路において搬送される記録媒体Pの斜め方向の位置ズレ量βを検知するラインセンサ36が設けられている。このラインセンサ36は、搬送経路において搬送される記録媒体Pの搬送方向に対して傾斜する方向(斜め方向)に配列された複数のセンサからなるアレイ状のセンサであって、CIS(コンタクト・イメージ・センサ)である。本実施の形態では、ラインセンサ36として、反射型のラインセンサを用いている。そして、ラインセンサ36は、搬送経路において搬送される記録媒体Pの幅方向の一端側(図3の上下方向の上方である。)に対応する位置に配設されて、記録媒体Pの側端又は先端の位置を検知することで記録媒体Pの斜め方向の位置ズレ量を検知する。また、本実施の形態において、ラインセンサ36は、第3搬送ローラ対44と挟持ローラ31との間のスペースをいっぱいに用いるように、双方のローラ31、44に近設されている。また、本実施の形態では、ラインセンサ36の搬送方向に対する傾斜角度が45度程度に設定されている。
また、先に説明したように、ラインセンサ36に対して搬送経路の下流側には、記録媒体Pをニップ部に挟持した状態で搬送する挟持ローラ31が配設されている。また、ラインセンサ36に対して搬送方向上流側の位置には、挟持ローラ31の位置に向けて記録媒体Pを挟持・搬送する搬送ローラ対としての第3搬送ローラ対44が配設されている。さらに、搬送装置30には、ラインセンサ36によって検知される記録媒体Pの斜め方向の位置ズレ量に基いて挟持ローラ31を斜め方向に回動可能に構成された駆動手段63、81〜84、98が設けられている。
図9〜図11等を用いて、ラインセンサ36を用いて記録媒体Pの斜め方向の位置ズレ量β(スキュー量)を検知する方法について説明する。
図9(A)〜(D)に示すように、ラインセンサ36の位置を記録媒体Pが通過する過程において、ラインセンサ36(ラインセンサ36の受光素子である。)の出力信号(SO信号)は図10(A)〜(D)に示すように変化する。ラインセンサ36は、制御部において時間データとしてクロック信号(CLK信号)が出力されている中、スタートパルス信号(SP信号)をトリガーとして受光素子で発生した信号信号(SO信号)を出力する。出力信号(SO信号)は、時間データのクロック信号により、その出力タイミングが算出される。本実施の形態では、反射型のラインセンサ36を用いているため、記録媒体Pが通過しなければ発光素子から照射された光が受光素子に向けて反射しないので出力信号(SO信号)は出力されずに、記録媒体Pが通過するときに発光素子から照射された光が記録媒体Pで反射して受光素子に入射されて出力信号(SO信号)を出力することになる。
具体的に、図9(A)に示すように、記録媒体Pがラインセンサ36の位置に達する前の状態では、図10(A)に示すように、出力信号(SO信号)は出力されない。このとき、図10(A)に示すように、横レジストの基準位置に対応するラインセンサ36の受光素子の位置が「基準検知位置St」として予め設定されている。
そして、図9(B)に示すように、記録媒体Pの搬送方向の移動(搬送)にともない記録媒体Pがラインセンサ36の位置に達すると、図10(B)に示すように、記録媒体Pの先端の隅部で反射した光が位置A1の受光素子に入射されて、その位置A1に対応した出力信号(SO信号)が出力される。このときの位置A1と基準検知位置Stとの差分が、先に図3等を用いて説明した幅方向の位置ズレ量α(横レジスト補正量)になる。
そして、図9(C)に示すように、記録媒体Pの搬送方向の移動(搬送)がさらに進んで、記録媒体Pがラインセンサ36の中央部を跨ぐような位置に達すると、図10(C)に示すように、記録媒体Pに対向する位置で反射した光が位置A2から位置A3の範囲の受光素子に入射されて、その範囲A2〜A3に対応した出力信号(SO信号)が出力される。このときの位置A2は記録媒体Pの側端の位置(側端エッジ部)に対応して、位置A3は記録媒体Pの先端の位置(先端エッジ部)に対応している。そして、この範囲A2〜A3は、記録媒体Pの搬送方向の移動がさらに進んで記録媒体Pがラインセンサ36を跨ぐ範囲が広がるのにともない、図10の左右方向に広がることになる。
そして、図9(D)に示すように、記録媒体Pの搬送方向の移動がさらに進んで、記録媒体Pの先端がラインセンサ36の位置を抜ける直前に、図10(D)に示すように、記録媒体Pに対向する位置で反射した光の範囲A2〜A3が最大となり、それに対応した出力信号(SO信号)が出力される。このときの位置A3は、ラインセンサ36の端部(図9の左上端部である。)の受光素子の位置となる。
そして、このようなラインセンサ36の出力にともない、ラインセンサ36によって記録媒体Pの側端又は先端の位置を検知することで、その記録媒体Pの斜め方向の位置ズレ量β(スキュー量)が検知(算出)されることになる。すなわち、スキュー量βを求める方法としては、(1)記録媒体Pの側端の位置を検知してスキュー量βを求める方法と、(2)記録媒体Pの先端の位置を検知してスキュー量βを求める方法と、の2つがある。
具体的に、図11(A)を参照して、(1)記録媒体Pの側端の位置を検知してスキュー量β1を求める場合には、次式に基いてスキュー量β1が算出される。
ΔA2=|A1−A2|・cosβ0
β1=tan-1(ΔA1/(V1×t1))
なお、上式において、図11(A)を参照して、β0はラインセンサ36の傾斜角度、ΔA2は記録媒体Pの先端隅部が進入した位置A1と記録媒体Pの通過とともに変化する位置A2との差分から求めたスキュー幅、V1は記録媒体Pの搬送速度、t1記録媒体Pが位置A1に進入してから位置A2に至るまでの時間、である。
また、図11(B)を参照して、(2)記録媒体Pの側端の位置を検知してスキュー量β2を求める場合には、次式に基いてスキュー量β2が算出される。
ΔA3=|V1×t1−(A3−A1)sinβ0|
β2=tan-1(ΔA3/(A3−A1)cosβ0)
なお、上式において、図11(B)を参照して、ΔA3は、記録媒体Pの通過とともに変化する位置A3と、記録媒体Pが進入した位置A1と、から求めた搬送方向の通過幅と、搬送速度V1と位置A3の通過時間とから求めた搬送距離の差分から求めたスキュー幅である。
ここで、本実施の形態において、駆動手段63、81〜84、98は、図9に示すように記録媒体Pがラインセンサ36の位置を通過する過程において、ラインセンサ36の検知結果(スキュー量β)が変化したときに、その変化に応じて挟持ローラ31の斜め方向の回動角度を調整するように制御される。すなわち、本実施の形態では、記録媒体Pがラインセンサ36の位置に達してから通過するまでの間、ラインセンサ36によって記録媒体Pのスキュー量が連続的に(又は、微小時間をあけて間欠的に)検知されて、その検知結果に基いて挟持ローラ31の回動角度βが適宜に微調整される。
詳しくは、先に説明した2つの検知方法のうちいずれかの方法で、記録媒体Pがラインセンサ36の位置に達してから先端が通過するまで、所定時間ごとにサンプリングしてスキュー量βを算出する。そして、その算出結果を挟持ローラ31を回動補正するときの目標値として適宜に更新して、この回動補正制御を記録媒体Pの先端がラインセンサ36を通過する間、繰り返しおこなう。
このように、本実施の形態では、記録媒体Pがラインセンサ36の位置を通過する過程において、ラインセンサ36の検知結果(スキュー量β)が変化したときに、その変化に応じて挟持ローラ31の回動角度を調整しているため、ラインセンサ36によって記録媒体Pのスキュー量βが検知されてから、その記録媒体Pが挟持ローラ31の位置に達するまでの間に、その記録媒体Pに新たにスキューが生じてしまっても、その新たなスキューに対する補正がされて、最終的にスキュー補正の精度が高められることになる。
特に、本実施の形態における画像形成装置1は、記録媒体Pの搬送速度が比較的速い高速機であって、さらに第3搬送ローラ対44から挟持ローラ31までの距離が比較的長く設定されていて、上述したような新たなスキューが生じやすい構成となっているため、本発明の適用が有用になる。
さらに補足すると、図12を参照して、スキューしている記録媒体Pが白矢印にて示す搬送方向に真っ直ぐに進行する場合には、ラインセンサ36で検知された記録媒体Pのエッジから算出されるスキュー量β(スキュー角度)は、進行とともに、ある誤差範囲内で一定となる。そのため、上述したようなスキュー補正の調整はほとんど必要ない。
しかし、図12の破線両矢印に示すように、スキューしている記録媒体Pが搬送方向に対して回転成分をともなって搬送されてしまうと、スキュー量(スキュー角度)が進行とともに非線形に変化する。また、図12の黒矢印に示すように、スキューしている記録媒体Pが搬送方向に対して斜め方向に搬送されてしまっても、スキュー量(スキュー角度)が進行とともに変化する。
本実施の形態では、このような場合であっても、斜め方向に配置されたラインセンサ36の位置を記録媒体Pが通過する間、記録媒体Pの傾きをモニタリングして、記録媒体Pが挟持ローラ31のニップ部に進入する直前まで回転方向や斜め方向のスキュー変化をも検知して、その検知結果に基いて挟持ローラ31の回動補正をおこなっているため、記録媒体Pの高精度なスキュー補正をおこなうことができる。
なお、上述したように記録媒体Pが回転成分をともなって搬送される場合や、斜め方向に搬送される場合には、先に説明した(1)記録媒体Pの側端の位置を検知してスキュー量βを求める方法ではなくて、(2)記録媒体Pの先端の位置を検知してスキュー量βを求める方法を用いることで、スキュー量の算出結果に誤差が生じにくくなって、高精度なスキュー補正をおこなうことができる。
ここで、本実施の形態において、制御部による制御によって、駆動手段63、81〜84、98は、ラインセンサ36の位置に記録媒体Pが達した後にラインセンサ36の検知結果に基いて記録媒体Pの斜め方向の位置ズレに対応して記録媒体Pに正対するように挟持ローラ31を基準位置(図3の位置である。)から回動させて、記録媒体Pが挟持ローラ31の位置に達する直前までラインセンサ36の検知結果の変化に応じて挟持ローラ31の回動角度を調整して、その後に記録媒体Pを挟持した状態の挟持ローラ31を斜め方向の位置ズレが補正されるように基準位置に回動させる。
詳しくは、記録媒体Pが搬送される途中、搬送経路に斜めに配置されたラインセンサ36の位置を記録媒体Pの先端隅部が通過するときに、記録媒体Pの先端が通過するタイミングと、記録媒体Pの横レジストと、が検知されて、記録媒体Pのスキュー量の算出が開始される。そして、記録媒体Pがラインセンサ36を通過するときの時間データとそのときのエッジ位置の検知結果とから遂次スキュー量が算出される。そして、その算出したスキュー量から、記録媒体Pのスキューに対して挟持ローラ31を正対させるために回動する補正量の目標値を設定する。この目標値は、記録媒体Pの通過とともに遂次更新して、その目標値に対して挟持ローラ31が回動して補正制御される。そして、記録媒体Pの先端が通過して挟持ローラ31に突入する直前まで、その目標値の更新とそれに基づく回動補正とが繰り返される。また、その間、横レジストの検知結果に基づいて、挟持ローラ31が幅方向にシフト移動されて、横レジスト補正もおこなわれる。
その後、記録媒体Pは、挟持ローラ31に挟持・搬送されながら、挟持ローラ31が基準位置(図3の位置であって、ホームポジションである。)に戻されて、記録媒体Pのスキュー補正と横レジスト補正とが終了することになる。
このように、本実施の形態におけるラインセンサ36は、搬送経路において搬送される記録媒体Pの幅方向の位置ズレ量α(横レジスト量)をも検知できるように構成されている。そして、先に説明したように、ラインセンサ36によって検知される記録媒体Pの幅方向の位置ズレ量に基いて挟持ローラ31を幅方向に移動可能に構成された第2の駆動手段62、74、97が設けられている。
そして、上述したように、第2の駆動手段62、74、97は、制御部による制御によって、挟持ローラ31の位置に記録媒体Pが搬送される前にラインセンサ36の検知結果に基いて記録媒体Pの幅方向の位置ズレに対応して挟持ローラ31を基準位置(図3の位置である。)から移動させて、その後に記録媒体Pを挟持した状態の挟持ローラ31を幅方向の位置ズレが補正されるように基準位置に移動させる。
ここで、本実施の形態では、図3を参照して、第3搬送ローラ対44(搬送ローラ対)のニップ部からラインセンサ36の基準検知位置St(図10(A)を参照できる。)までの搬送方向の距離Hが、第3搬送ローラ対44(主として、駆動ローラである。)のローラ径に対して整数倍になるように構成されている。
このように構成することにより、第3搬送ローラ対44の偏心によって、第3搬送ローラ対44によって搬送される記録媒体Pの搬送速度にローラ周期の速度変動が生じてしまっても、時間と搬送速度とから算出されるスキュー量に大きな誤差が生じにくくなる。そのため、上述したように高精度のスキュー補正をおこなうことが可能になる。
最後に、まとめとして、図13及び図14にて、上述のように構成された搬送装置30の動作の一例について詳述する。
なお、図13(A1)〜(C1)、図14(A1)〜(B1)は、搬送装置30の動作をその順番にそって示す上面図であって、図13(A2)〜(C2)、図14(A2)〜(B2)は、図13(A1)〜(C1)、図14(A1)〜(B1)の動作にそれぞれ対応した搬送装置30の側面図である。
まず、図13(A1)及び(A2)に示すように、給紙部12から給送された記録媒体Pは、第3搬送ローラ対44によって挟持ローラ31の位置に向けて挟持・搬送される(白矢印方向の搬送である。)。このとき、挟持ローラ31は、回動方向の位置が第1基準位置(斜行のない記録媒体Pに対応した正規の位置である。)にあり、幅方向の位置が第2基準位置(横レジストの位置ズレのない記録媒体Pに対応した正規の位置である。)にある。
そして、図13(B1)及び(B2)に示すように、記録媒体Pがラインセンサ36の位置に達すると、ラインセンサ36によって記録媒体Pの横レジストの位置ズレ量αが検知される。そして、挟持ローラ31は、ラインセンサ36で検知された位置ズレ量αに合わせて同じ幅方向に距離αだけ第2基準位置からシフト移動する。
また、記録媒体Pがラインセンサ36の位置に達すると、記録媒体Pがラインセンサ36の位置に達してから挟持ローラ31の位置に達するまで、ラインセンサ36によって記録媒体Pのスキュー量βが検知される。そして、挟持ローラ31は、斜行した記録媒体Pに正対するように、保持フレーム72とともに、ラインセンサ36によって最初に検知されたスキュー量βに合わせて同じ傾斜方向に支軸73を中心に角度βだけ第1基準位置から回動されて、その後にもラインセンサ36によって検知されるスキュー量βに合わせてその回動角度(回動方向の姿勢)が調整される。
その後、図13(C1)及び(C2)に示すように、記録媒体Pの先端が挟持ローラ31に達するタイミングと同時(又は直前)に挟持ローラ31の回転駆動(図の矢印方向の回転駆動である。)が開始され、記録媒体Pが挟持ローラ31に挟持・搬送される。このとき、第3搬送ローラ対44が搬送経路を開放して記録媒体Pを挟持しない方向(実線矢印方向である。)に離間移動する。なお、記録媒体Pの先端が挟持ローラ31に達するタイミングは、不図示の紙検知センサによって検知することもできる。
そして、図14(A1)及び(A2)に示すように、挟持ローラ31は、記録媒体Pを挟持・搬送しながら、ラインセンサ36で検知されたスキュー量β(最終的に調整されたスキュー量βである。)を相殺するように支軸73を中心に第1基準位置に戻るように回動するとともに、ラインセンサ36で検知された位置ズレ量αを相殺するように第2基準位置に戻るように幅方向に移動する。こうして、記録媒体Pは、斜行補正と横レジスト補正とがおこなわれながら、転写部7(画像形成部)に向けて搬送されることになる。このとき、感光体ドラム5上の画像にタイミングを合わせるように、挟持ローラ31の回転数(転写部7に達するまでの記録媒体Pの搬送速度)が可変される。
そして、図14(B1)及び(B2)に示すように、記録媒体Pが転写部7(画像転写部)に向けて搬送されて、記録媒体P上の所望の位置に画像が転写されることになる。このとき、挟持ローラ31は、次に搬送される記録媒体Pの斜行補正及び横レジスト補正に備えて、第1基準位置及び第2基準位置に位置していることになる。そして、離間状態にあった第3搬送ローラ対44が当接状態に戻されて、挟持ローラ31による記録媒体Pの搬送を補助するとともに、次に搬送される記録媒体Pの搬送動作に備えることになる。
なお、このような搬送装置30の動作を制御する制御部は、図15に示すように、コントローラ121、モータドライバ122、演算回路123、等で構成されている。ラインセンサ36の検知情報がコントローラ121との間でやり取りされて、それに基いて演算回路123でスキュー量βや横レジスト量αなどの演算処理がおこなわれる。また、モータドライバ122は、第1モータ61、第2モータ63、第3モータ62、第3搬送ローラ44等を回転駆動する搬送モータ124、第3搬送ローラ44を接離する接離モータ125、などの各モータをそれぞれ駆動制御するためのものである。そして、このように構成された制御部によって、図13、図14等を用いて説明した搬送装置30の動作が可能になる。
以上説明したように、本実施の形態における搬送装置30は、記録媒体Pの搬送方向に対して傾斜する方向に配列された複数のセンサからなるラインセンサ36と、ラインセンサ36によって検知される記録媒体Pの斜め方向の位置ズレ量に基いて挟持ローラ31を斜め方向に回動可能に構成された駆動手段63、81〜84、98と、が設けられている。そして、駆動手段63、81〜84、98は、記録媒体Pがラインセンサ36の位置を通過する過程において、ラインセンサ36の検知結果が変化したときに、その変化に応じて挟持ローラ31の斜め方向の回動角度を調整する。
これにより、記録媒体Pの斜行補正を高精度におこなうことができる。
なお、本実施の形態では、横レジスト・斜行補正ローラとして機能する挟持ローラ31をレジストローラとしても機能させる搬送装置30に対して本発明を適用したが、本発明を適用することができる搬送装置はこれに限定されることはなく、その他の構成の搬送装置であっても、斜行補正をおこなう搬送装置であれば、それらのすべての搬送装置に対しても当然に本発明を適用することができる。例えば、横レジスト・斜行補正ローラとして機能する挟持ローラ31の下流側にレジストローラが設置された搬送装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、画像が形成される記録媒体Pとしての転写紙の斜行補正や横レジスト補正をおこなう搬送装置30に対して本発明を適用したが、記録媒体Pとしての原稿の斜行補正(及び、横レジスト補正)をおこなう搬送装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、モノクロの画像形成装置1に設置される搬送装置30に対して本発明を適用したが、カラーの画像形成装置に設置される搬送装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置1に設置される搬送装置30に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置(例えば、インクジェット方式の画像形成装置や、オフセット印刷機などである。)に設置される搬送装置であっても、斜行補正をおこなう搬送装置であれば、それらのすべての搬送装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、第1カム84によってレバー部材81を介して間接的に保持フレーム72(突起部72a)を押動するように駆動手段を構成したが、第1カムによって直接的に保持フレームを押動するように駆動手段を構成することもできる。
また、本実施の形態では、第2カム74によって直接的に保持フレーム72(支軸73)を押動するように第2の駆動手段を構成したが、第2カムによって間接的に保持フレームを押動するように第2の駆動手段を構成することもできる。
また、本実施の形態では、駆動手段や第2の駆動手段としてそれぞれカム機構を用いたが、駆動手段や第2の駆動手段はこれらに限定されることなく、例えば、駆動手段や第2の駆動手段としてソレノイド機構やピニオン・ラック機構などを用いることもできる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
なお、本願において、「幅方向」とは、記録媒体の搬送方向に対して直交する方向であるものと定義する。
1 画像形成装置(画像形成装置本体)、
30 搬送装置、
31 挟持ローラ(横レジスト・斜行補正ローラ、レジストローラ)、
36 ラインセンサ(CIS、検知手段)、
44 第3搬送ローラ対(搬送ローラ対)
51 整合部、
61 第1モータ、
62 第3モータ(第2の駆動手段)、
63 第2モータ(駆動手段)、
74 第2カム(第2の駆動手段)、
84 第1カム(駆動手段)、
P 記録媒体(シート)。
特開平9−175694号公報 特開2006−1679号公報 特許第4638791号公報

Claims (8)

  1. 搬送経路において記録媒体を搬送する搬送装置であって、
    前記搬送経路において搬送される記録媒体の搬送方向に対して傾斜する方向に配列された複数のセンサからなり、前記搬送経路において搬送される記録媒体の斜め方向の位置ズレ量を検知するラインセンサと、
    前記ラインセンサに対して前記搬送経路の下流側に配設されて、記録媒体をニップ部に挟持した状態で搬送する挟持ローラと、
    前記ラインセンサによって検知される記録媒体の斜め方向の位置ズレ量に基いて前記挟持ローラを斜め方向に回動可能に構成された駆動手段と、
    を備え、
    前記駆動手段は、記録媒体が前記ラインセンサの位置を通過する過程において、前記ラインセンサの検知結果が変化したときに、その変化に応じて前記挟持ローラの斜め方向の回動角度を調整することを特徴とする搬送装置。
  2. 前記駆動手段は、前記ラインセンサの位置に記録媒体が達した後に前記ラインセンサの検知結果に基いて当該記録媒体の斜め方向の位置ズレに対応して当該記録媒体に正対するように前記挟持ローラを基準位置から回動させて、当該記録媒体が前記挟持ローラの位置に達する直前まで前記ラインセンサの検知結果の変化に応じて前記挟持ローラの回動角度を調整して、その後に当該記録媒体を挟持した状態の前記挟持ローラを前記位置ズレが補正されるように前記基準位置に回動させることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
  3. 前記ラインセンサは、前記搬送経路において搬送される記録媒体の幅方向の一端側に対応する位置に配設されて、記録媒体の側端又は先端の位置を検知することで当該記録媒体の斜め方向の位置ズレ量を検知することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の搬送装置。
  4. 前記ラインセンサは、前記搬送経路において搬送される記録媒体の幅方向の位置ズレ量をも検知し、
    前記ラインセンサによって検知される記録媒体の幅方向の位置ズレ量に基いて前記挟持ローラを幅方向に移動可能に構成された第2の駆動手段を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の搬送装置。
  5. 前記第2の駆動手段は、前記挟持ローラの位置に記録媒体が搬送される前に前記ラインセンサの検知結果に基いて当該記録媒体の幅方向の位置ズレに対応して前記挟持ローラを基準位置から移動させて、その後に当該記録媒体を挟持した状態の前記挟持ローラを前記位置ズレが補正されるように前記基準位置に移動させることを特徴とする請求項4に記載の搬送装置。
  6. 前記ラインセンサに対して搬送方向上流側の位置に配設されて、前記挟持ローラの位置に向けて記録媒体を挟持・搬送する搬送ローラ対を備え、
    前記搬送ローラ対のニップ部から前記ラインセンサの基準検知位置までの搬送方向の距離が、前記搬送ローラ対のローラ径に対して整数倍になるように構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の搬送装置。
  7. 前記挟持ローラは、記録媒体を画像形成部に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストローラであることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の搬送装置。
  8. 請求項1〜請求項7のいずれかに記載の搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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