JP2019156623A - 搬送装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】専用の検知機構を設けることなく、シートの位置ズレを検知することのできる搬送装置を提供する。【解決手段】用紙Ｐを搬送する搬送装置において、用紙Ｐの幅方向に並設された、用紙Ｐを搬送するための第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２と、第一挟持ローラを駆動する第一モータと、第二挟持ローラを駆動する第二モータと、第一挟持ローラおよび第二挟持ローラの回転速度を検知可能な第一モータエンコーダおよび第二エンコーダと、第一モータおよび第二モータの駆動負荷を認識可能な制御部とを有し、制御部は、第一モータの駆動負荷の増加、あるいは、第二モータの駆動負荷の増加により、第一挟持ローラあるいは第二挟持ローラに用紙Ｐが到達したことを認識し、制御部は、第一挟持ローラおよび第二挟持ローラへの用紙Ｐの到達時間の違いに基づいて、用紙Ｐの斜行量を算出する。【選択図】図２

Description

本発明は、搬送装置、および、画像形成装置に関する。

シートを搬送する搬送装置では、搬送時におけるシートの斜行や幅方向のズレ等の位置ズレが問題となる。例えば、記録媒体に画像を形成する画像形成装置では、記録媒体の搬送時の位置ズレにより、記録媒体に形成される画像位置が理想の位置からずれてしまうことが問題になる。

そして、このようなシートの位置ズレを検知してその位置ズレを補正する発明が既になされている。例えば特許文献１（特開平４−２５１０５８号公報）のシート整合装置では、シートのスキュー検出器や縁部検出器が設けられ、これらの検出器により、シートのスキューや横方向の位置ズレを検出し、シートの位置ズレを補正している。

特許文献１では、シートの位置ズレを検知するために専用の検知機構を設けているが、これらの検知機構を設けることで装置全体のコストアップや大型化につながってしまうという課題がある。

このような課題から、本発明では、専用の検知機構を設けることなく、シートの位置ズレを検知することのできる搬送装置を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明は、シートを搬送する搬送装置において、前記シートの幅方向に並列設された、前記シートを搬送するための第一挟持ローラおよび第二挟持ローラと、前記第一挟持ローラを駆動する第一駆動機構と、前記第二挟持ローラを駆動する第二駆動機構と、前記第一挟持ローラおよび前記第二挟持ローラの回転速度を検知可能な検知部と、前記検知部による検知結果に基づいて、前記第一駆動機構および前記第二駆動機構の駆動負荷を認識可能な制御部とを有し、前記制御部は、前記第一挟持ローラを駆動するために必要な第一駆動機構の駆動負荷の増加、あるいは、前記第二挟持ローラを駆動するために必要な第二駆動機構の駆動負荷の増加により、前記第一挟持ローラあるいは前記第二挟持ローラに前記シートが到達したことを認識し、前記制御部は、前記第一挟持ローラおよび前記第二挟持ローラへの前記シートの到達時間の違いに基づいて、前記シートの斜行量を算出することを特徴とする。

本発明では、シートを搬送する第一挟持ローラおよび第二挟持ローラの駆動負荷の増加により、シートの斜行量を算出することができる。従って、専用の検知機構を設けることなく、シートの斜行量を算出することができる。

画像形成装置の概略構成図である。 搬送装置を示す図であり、（ａ）図が平面図、（ｂ）図が側面図である。 用紙が第二ＣＩＳに到達した状態を示す平面図である。 用紙が第三挟持ローラに到達した状態を示す平面図である。 用紙の斜行補正について説明する図である。 ＣＩＳの検知結果により、用紙の斜行量を算出する方法を示す図である。 搬送装置が用紙を搬送および補正する動作を示すフロー図である。 本実施形態の搬送装置の制御部の構成を示すブロック図である。 外乱オブザーバによる負荷トルクの推定部分を示すブロック図である。 異なる実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。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。

図１に示すカラー画像形成装置１には、４つのプロセスユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋが着脱可能に設けられた作像部２が配置されている。各プロセスユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。

具体的な各プロセスユニット９としては、表面上に現像剤としてのトナーを担持可能なドラム状の回転体である感光体ドラム１０と、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させる帯電ローラ１１や、感光体ドラム１０の表面にトナーを供給する現像装置１２、クリーニング装置等を備えている。

プロセスユニット９の上方には、露光部が配置されている。露光部は、画像データに基づいて、レーザ光を発するように構成されている。

作像部２の直下には転写部４が配置されている。転写部４は、駆動ローラ１３、二次転写対向ローラ１５、複数のテンションローラ、これらのローラによって周回走行可能に張架されている無端状の中間転写ベルト１６、各プロセスユニット９の感光体ドラム１０に対して中間転写ベルト１６を挟んだ対向位置に配置されている一次転写ローラ１７等で構成されている。各一次転写ローラ１７はそれぞれの位置で中間転写ベルト１６の内周面を押圧しており、中間転写ベルト１６の押圧された部分と各感光体ドラム１０とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。

また、中間転写ベルト１６の駆動ローラ１３と、中間転写ベルト１６を挟んで駆動ローラ１３に対向した位置には二次転写ローラ１８が配設されている。二次転写ローラ１８は中間転写ベルト１６の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１６とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。

給紙部５は、画像形成装置１の下部に位置しており、シートとしての用紙Ｐを収容したシート積載部としての給紙カセット１９や、各給紙カセットから用紙Ｐを搬出する給紙ローラ２０等からなっている。

搬送路６は、給紙部５から搬出された用紙Ｐを搬送する搬送経路である。搬送路６上には、複数の搬送ローラ対が、後述する排紙部に至るまで、適宜配置されている。

搬送路６上で、給紙部５よりも用紙搬送方向下流側で二次転写ニップ位置よりも上流側には、搬送路６上における用紙Ｐの位置ズレを補正し、用紙Ｐを下流側へ搬送する搬送装置３０が設けられる。

定着装置７は、加熱源によって加熱される定着ローラ２２、その定着ローラ２２を加圧可能な加圧ローラ２３等を有している。

排紙部は、画像形成装置１の搬送路６の最下流に配され、用紙Ｐを外部へ排出するための一対の排紙ローラ２４が設けられる。

搬送路６は、排紙部８に至る経路とは別に、定着装置７の下流で分流する反転搬送路６ａが設けられる。反転搬送路６ａは、その末端で給紙部５から続く搬送路６に合流する。

以下、図１を参照して上記画像形成装置１の基本的動作について説明する。

画像形成装置１において、画像形成動作が開始されると、各プロセスユニット９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋの感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。各感光体ドラム１０に露光部３によって露光される画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。各感光体ドラム１０上には静電潜像が形成され、各現像装置に蓄えられたトナーが、ドラム状の現像ローラによって感光体ドラム１０に供給されることにより、静電潜像は顕像であるトナー画像（現像剤像）として可視像化される。

転写部４では、駆動ローラ１３の回転駆動により中間転写ベルト１６が図の矢印Ａ１の方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１７には、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、一次転写ニップにおいて転写電界が形成され、各感光体ドラム１０に形成されたトナー画像は一次転写ニップにて中間転写ベルト１６上に順次重ね合わせて転写される。このように、例えば、作像部２、露光部、転写部４等は、用紙Ｐに画像を形成する画像形成部として機能する。

一方、画像形成動作が開始されると、画像形成装置１の下部では、給紙部５の給紙ローラ２０が回転駆動することによって、給紙カセット１９に収容された用紙Ｐが搬送路６に送り出される。

搬送路６に送り出された用紙Ｐは、搬送路６上の搬送装置３０やローラ対４０等によって下流側へ搬送されると共に、搬送装置３０によってその位置ズレを補正され、二次転写ローラ１８と二次転写対向ローラ１５との間に形成される二次転写ニップへ送られる。このとき、中間転写ベルト１６上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、二次転写ニップに転写電界が形成されている。二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１６上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。

用紙Ｐに両面印刷がされる場合には、用紙Ｐが排紙ローラ２４へ搬送され、用紙Ｐの後端が排紙ローラ２４を抜けるまでのタイミングで、排紙ローラ２４が逆回転し、用紙Ｐが逆方向へ搬送されて反転搬送路６ａへ送り出される。その後、用紙Ｐは、反転搬送ローラによって反転搬送路６ａ上を搬送されて、表裏反転した状態で、再び搬送路６の搬送装置３０よりも上流側へ送られる。そして、用紙Ｐは、搬送装置３０によってその位置ズレを補正された後、裏面への画像の転写、定着が行われ、排紙ローラ２４によって排紙トレイへと排出される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置７へと搬送され、定着ローラ２２と加圧ローラ２３とによって用紙Ｐが加熱および加圧されてトナー画像が用紙Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着ローラ２２から分離されて下流の排紙部に搬送され、装置外へ排出される。

以上の説明は、用紙Ｐ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニット９を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、本実施形態の搬送装置３０には、用紙Ｐを挟持して搬送する第一挟持ローラ３１、第二挟持ローラ３２、第三挟持ローラ（搬送部材）３３、および、用紙Ｐを検知する第一ＣＩＳ（検知機構）３４、第二ＣＩＳ（検知機構）３５が設けられる。

第一挟持ローラ３１、第二挟持ローラ３２、および第三挟持ローラ３３は、それぞれ一対のローラによって構成される。各挟持ローラは、ローラ対のニップ部で用紙Ｐを挟持した状態で、ローラが回転することにより、用紙Ｐを搬送方向下流側（図２の矢印方向の下流側で）へ搬送する。なお、以下の説明では、この方向を単に搬送方向、用紙搬送方向の上流側および下流側を単に上流側および下流側とも呼ぶ。また、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２は、用紙Ｐの幅方向に並設される。以下の説明では、この方向を単に幅方向とも呼ぶ。

第一ＣＩＳ３４および第二ＣＩＳ３５は、ＬＥＤ等の発光素子とフォトダイオード等の受光素子とからなるフォトセンサが、用紙Ｐの幅方向に複数並設されたコンタクトイメージセンサである。

次に、搬送装置３０が用紙Ｐを搬送しながら用紙Ｐの位置ズレを補正する方法について説明する。図２〜図６、および、図７のフロー図を用いて説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、上流側のローラ対によって搬送装置３０へ搬送されてきた用紙Ｐは、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２に到達する（図８のステップＳ１）。そして、用紙Ｐは第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２によって挟持され、さらに下流側へ搬送される。なお、搬送装置３０の上流側に配置されるローラ対としては、例えば、ローラ対４０（図１参照）が挙げられる。ただし、ローラ対４０と搬送装置３０との間に異なるローラ対が配置され、このローラ対によって用紙Ｐが搬送装置３０へ搬送される構成であってもよい。

第一挟持ローラ３１、あるいは、第二挟持ローラ３２が用紙Ｐを挟持すると、それぞれのローラ対のニップ部において、用紙Ｐとローラ対との間に摩擦抵抗が生じ、ローラを回転駆動するための駆動負荷が増大する。つまり、用紙Ｐを挟持する前と挟持後で、挟持ローラの駆動負荷が大きく増加することになる。本実施形態では、この駆動負荷の増加を認識することにより、第一挟持ローラ３１、あるいは、第二挟持ローラ３２への用紙Ｐの到達を認識することができる。

さらに本実施形態では、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２へのそれぞれの到達時間の違いを用いて、用紙Ｐの斜行量を算出することができる（ステップＳ２）。つまり、図２（ａ）に示すように、用紙Ｐが斜行した状態で搬送されてくると、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２に用紙Ｐの先端Ｐ１が到達する時間にズレが生じる。この時間差から、用紙Ｐの斜行量を求めることができる。

具体的には、図５に示すように、第一挟持ローラ３１の挟持位置Ｋ１と挟持位置Ｋ２とをある一点で定め、挟持位置Ｋ１と挟持位置Ｋ２の幅方向の距離をＬとする。そして、搬送装置３０の上流側の搬送ローラによる用紙Ｐの搬送速度をｖとし、用紙Ｐが第一挟持ローラ３１に到達した時間と第二挟持ローラ３２に到達した時間との時間差をｔとすると、用紙Ｐの斜行量θ１は、
ｔａｎθ１＝ｖｔ／Ｌ・・・（１）
と表すことができる。ここで、距離Ｌおよび速度ｖは計測可能な値である。また、上記のように、各挟持ローラの駆動負荷によって挟持ローラへの到達時間を知ることができ、時間差ｔを算出することができる。従って、上記式（１）により、角度θ１を算出することができる。以上のようにして、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２の駆動負荷の変化から、用紙Ｐの斜行量を算出することができる。

第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２に用紙Ｐが到達すると、これらの挟持ローラによって用紙Ｐが搬送される。この際、求められた斜行量（角度θ１）に基づいて、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２の相対的な搬送速度を変更し、用紙Ｐの斜行を補正する（ステップＳ３）。

例えば、図５に示すように、用紙Ｐの先端Ｐ１において、第二挟持ローラ３２の側が第一挟持ローラ３１の側に比べて搬送方向上流側にある（第二挟持ローラ３２の側の搬送が遅れている）場合を考える。この場合、第二挟持ローラ３２の搬送速度Ｖ２を、第一挟持ローラ３１の搬送速度Ｖ１よりも大きくすることにより、搬送の過程で用紙Ｐの斜行を徐々に補正することができる。

具体的な搬送速度Ｖ１，Ｖ２の求め方について説明する。まず、斜行補正完了の目標位置を搬送方向に対して垂直な垂直線Ｎとし、垂直線Ｎと挟持位置Ｋ１あるいは挟持位置Ｋ２との搬送方向の距離をＭ１とする。そして、図５のように、用紙Ｐの先端Ｐ１が２つ目の挟持ローラの挟持位置（図では、挟持ローラ３２の挟持位置Ｋ２）に到達したタイミングでは、挟持ローラ３２の側では、用紙Ｐの先端部Ｐ１ｂと垂直線Ｎとの距離はＭ１である。一方、前述した到達時間差ｔを用いると、挟持ローラ３１の側では、先端部Ｐ１ａが、先端部Ｐ１ｂよりもｖｔだけ下流へ搬送されていることになる。従って、先端部Ｐ１ａと垂直線Ｎとの距離はＭ１−ｖｔと表すことができる。さらに、第二挟持ローラ３２の搬送速度をＶ２、第一挟持ローラ３１の搬送速度をＶ１に設定すると、先端部Ｐ１ｂが垂直線Ｎに到達するまでの時間は、
Ｍ１／Ｖ２・・・（２）
と表すことができる。
そして、先端部Ｐ１ａが垂直線Ｎに到達するまでの時間は、
（Ｍ１−ｖｔ）／Ｖ１・・・（３）
と表すことができる。そして、式（２）と式（３）が等式となるように速度Ｖ１、Ｖ２を設定することにより、先端部Ｐ１ａと先端部Ｐ１ｂとを同じタイミングで垂直線Ｎに到達させることができる。つまり、用紙Ｐの斜行を補正することができる。具体的な補正の一例としては、図３の点線部から実線部のように、用紙Ｐの斜行を補正することができる。以下、この補正を、用紙の斜行の一度目の補正とも呼ぶ。

図２（ａ）から図３にかけて、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２により、用紙Ｐがさらに下流側へ搬送されながら、用紙Ｐの斜行の一度目の補正が行われる。そして、図３に示すように、用紙Ｐが第一ＣＩＳ３４および第二ＣＩＳ３５に到達すると（ステップＳ４）、第一ＣＩＳ３４および第二ＣＩＳ３５によって検知動作が行われ、この検知結果に基づいて、用紙Ｐの斜行量が再び算出される（ステップＳ５）。

具体的には、図６に示すように、第一ＣＩＳ３４によって検知される側端Ｐ２の位置Ｐ２ａの幅方向位置をＬａ、第二ＣＩＳ３５によって検知される側端Ｐ２の位置Ｐ２ｂの幅方向位置をＬｂとし、第一ＣＩＳ３４と第二ＣＩＳ３５の搬送方向の距離をＭ２とすると、傾斜角θ２は、
ＴＡＮθ２＝（Ｌａ−Ｌｂ）／Ｍ２・・・（４）
により求めることができる。また、後述する用紙Ｐの幅方向の位置ズレは、二つのＣＩＳの平均値により求めることができる。

本実施形態では、上記のＣＩＳによる検知結果に基づいて、用紙Ｐの斜行を再度補正する（ステップＳ５）。以下、この補正を、用紙の斜行の再補正と呼ぶ。

このように、用紙Ｐが第二ＣＩＳ３５に到達すると、ＣＩＳによる検知結果に基づいて斜行の再補正が開始されるため、一度目の斜行補正は、それ以前に完了している。従って、目標位置である垂直線Ｎ（図３参照）は、第二ＣＩＳ３５の位置か、それよりも上流側に設けられる。

用紙Ｐの斜行の再補正は、斜行量の一度目の補正の場合と同様に、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２の相対的な搬送速度（回転速度）を変更することにより行われる。一度目の補正と異なる点は、ＣＩＳの検知結果に基づいて行われること、また、目標位置である垂直線Ｎの位置が異なることである。つまり、斜行の再補正は、用紙Ｐが第三挟持ローラ３３に挟持されて、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２が用紙Ｐから離間するまでの間に行われる必要がある。従って、再補正時の垂直線Ｎは、第三挟持ローラ３３の位置か、それよりも上流側に設けられる。

本実施形態では、斜行の再補正は、フィードバック制御により行われる。つまり、第一ＣＩＳ３４および第二ＣＩＳ３５によって算出される時々刻々の斜行量がフィードバックされ、その都度、搬送速度Ｖ１および搬送速度Ｖ２が修正される。このように、一度目の斜行補正後に再補正を行い、かつ、再補正をフィードバック制御により行うことにより高精度に用紙Ｐの斜行を補正することができる。

そして、図４に示すように、用紙Ｐが第三挟持ローラ３３に到達すると、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２が用紙Ｐから離間し、斜行の再補正が終了する（ステップＳ６）。

第三挟持ローラ３３は、用紙Ｐを下流側へ搬送すると共に、幅方向の移動により、用紙Ｐの幅方向の位置ズレを補正する（ステップＳ７）。

用紙Ｐの幅方向の位置ズレ量は、第一ＣＩＳ３４および第二ＣＩＳ３５によって検知される。幅方向の位置ズレ量は、前述したように、各ＣＩＳによって用紙Ｐの側端Ｐ２の位置を検知し、その平均値を算出する。ただし、一つのＣＩＳによって検知した結果を用いて、用紙Ｐの幅方向の位置ズレ量としてもよい。本実施形態では、第一ＣＩＳ３４および第二ＣＩＳ３５によって検知される時々刻々の幅方向の位置ズレ量がフィードバックされ、第三挟持ローラ３３の幅方向の移動量が修正される。

以上の幅方向の補正動作は、下流側のローラに用紙Ｐが受け渡しされ、用紙Ｐが第三挟持ローラ３３を通過するまでの間に終了する（ステップＳ８）。用紙Ｐが下流側のローラに受け渡しされると、挟持ローラ３３は搬送路から離間し、搬送装置３０による用紙Ｐの搬送が終了する。

以上のフローにより、搬送装置３０によって用紙Ｐの斜行量および幅方向の位置ズレ量が補正される。そして、用紙Ｐの位置ズレが補正された状態で、用紙Ｐがさらに下流の転写工程へと搬送される。これにより、用紙Ｐの位置ズレが補正された状態で、用紙Ｐに画像が転写される。また、搬送および補正動作を完了した搬送装置３０は、次の用紙を搬送するための準備動作へ移行する。

以上のように、本実施形態の搬送装置３０では、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２が、用紙Ｐを下流側へ搬送する搬送機能と、駆動負荷の増加から、制御部による用紙Ｐの斜行量の算出を可能とする機能と、用紙Ｐの斜行量に基づいて、用紙Ｐの斜行を補正する補正機能とを兼ねている。従って、用紙Ｐの到達を検知する光学系の先端検知センサ等を設けることなく、用紙Ｐが第一挟持ローラ３１、あるいは、第二挟持ローラ３２に到達したことを検知することができる。また、用紙Ｐの位置を検知するＣＩＳ等の検知センサを設けることなく、斜行量の算出を可能としている。これにより、搬送装置３０全体の部品数を減らし、装置の小型化およびコストダウンを実現することができる。

また、本実施形態の搬送装置３０では、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２によって斜行補正を行った後、第三挟持ローラ３３によって幅方向の補正を行っている。このように、斜行補正と幅方向の位置ズレ補正とをそれぞれ独立して行うことにより、それぞれの補正動作をより簡易化することができ、補正の精度を向上させることができる。つまり、斜行補正と幅方向の補正を同時に行う場合には、斜行補正によって用紙Ｐが幅方向に位置ズレすることも考慮しなければならず、その補正の方法が複雑化する。特に本実施形態のように、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２の搬送速度の変化によって用紙の斜行を補正する方法の場合には、（これらの挟持ローラを幅方向にも移動させて）幅方向の補正を同時にすると、その移動経路が複雑になりやすい。従って、本実施形態のように、用紙の斜行のみをまず補正し、下流に設けられた第三挟持ローラ３３によって幅方向の補正をする方法が好ましい。

図８は、以上の搬送装置３０の各動作を制御する制御部の構成を示すブロック図である。
図８に示すように、制御部６０は、第一モータ制御部６１と、第二モータ制御部６２と、第三モータ制御部６３と、第一位置認識部６４と、第二位置認識部６５と、第一外乱オブザーバ（第一外乱推定部）６６と、第二外乱オブザーバ（第二外乱推定部）６７とを備える。

第一モータ制御部６１は、第一挟持ローラ３１の回転駆動動作を制御する。第一モータ制御部６１からの信号（第一指令値）により、第一モータドライバ６１１が第一モータ（第一駆動機構）６１２を駆動させて第一挟持ローラ３１を回転させる。そして、第一モータエンコーダ６１３により、第一挟持ローラ３１の回転量を検知する。

第二モータ制御部６２は、第二挟持ローラ３２の回転駆動動作を制御する。第二モータ制御部６２からの信号（第二指令値）により、第二モータドライバ６２１が第二モータ（第二駆動機構）６２２を駆動させて第二挟持ローラ３２を回転させる。そして、第二モータエンコーダ６２３により、第二挟持ローラ３２の回転量を検知する。

第三モータ制御部６３は、第三挟持ローラ３３の幅方向への移動動作を制御する。第三モータ制御部６３からの信号（第三指令値）により、第三モータドライバ６３１が第三モータ６３２を駆動させて第三挟持ローラ３３を幅方向へ移動させる。そして、第三モータエンコーダ６３３により、第三挟持ローラ３３の幅方向への移動量を検知する。

第一モータ制御部６１および第二モータ制御部６２は、後述する第一位置認識部６４および第二位置認識部６５によって決定された各挟持ローラの回転速度（各モータの必要となる回転速度）に従って、各電流指令値を各モータドライバに入力することになる。また、この電流指令値は、各外乱オブザーバにも伝達される。

本実施形態では、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２の駆動負荷の増加分うち、外的負荷の増加、つまり、用紙Ｐを挟持したことによる駆動負荷の増加を推定する方法として、外乱オブザーバ（詳しくは後述）が用いられる。第一モータエンコーダ６１３、第二モータエンコーダ６２３によって検知された回転量は、それぞれ、第一外乱オブザーバ６６、第二外乱オブザーバ６７に伝達される。

第一外乱オブザーバ６６、および、第二外乱オブザーバ６７は、モータ制御部から伝達された電流指令値、および、実際のモータの回転量から、それぞれの外乱トルクを推定し、推定された外乱トルクを第一位置認識部６４に入力する。

第一位置認識部６４は、入力された推定外乱トルクに基づいて、用紙Ｐの各挟持ローラへの到達の有無、つまり、到達したタイミングを検知し、用紙Ｐの斜行量を算出することができる。そして、算出された斜行量に基づいて、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２のそれぞれの回転速度（それぞれの用紙搬送速度）を決定し、第一モータ制御部６１および第二モータ制御部６２に、決定した回転速度の情報を入力する。これにより、各モータ制御部が各挟持ローラを決定した速度で回転させ、用紙Ｐの一度目の斜行補正を行うことができる。

第一ＣＩＳ３４および第二ＣＩＳ３５の検知情報は、第二位置認識部６５に入力される。第二位置認識部６５は、入力された検知情報に基づいて、用紙Ｐの斜行量および幅方向の位置ズレ量を算出することができる。

第二位置認識部６５は、算出された用紙Ｐの斜行量に基づいて、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２の回転速度を決定し、第一モータ制御部６１および第二モータ制御部６２に決定した回転速度の情報を入力する。これにより、各モータ制御部が各挟持ローラを決定した速度で回転させ、用紙Ｐの斜行の再補正を行うことができる。

また、第二位置認識部６５は、算出された用紙Ｐの幅方向の位置ズレ量に基づいて、第三挟持ローラ３３の移動量を決定し、第三モータ制御部６３に決定した移動量の情報を入力する。これにより、第三モータ制御部６３が第三挟持ローラ３３を幅方向に移動させ、用紙Ｐの幅方向の位置ズレを補正することができる。

次に、外乱オブザーバを用いて、第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２における、用紙Ｐを挟持したことによる駆動負荷の増加分を推定する方法を、図９を用いて説明する。なお、図９では、第一モータ制御部６１の場合について示しているが、第二モータ制御部６２も同様の構成である。

図９に示すように、第一モータ制御部６１に第一挟持ローラ３１の目標回転速度が入力されると、第一モータ制御部６１は、入力された目標値に従って、第一モータドライバ６１１に電流指令値を入力する。そして、第一モータドライバ６１１から第一モータ６１２に電流が流され、第一モータ６１２が第一挟持ローラ３１を回転駆動する。また、第一モータドライバ６１１が第一モータ６１２に入力した電流指令値は、第一外乱オブザーバ６６に入力される。

第一モータエンコーダ６１３によって、第一モータ６１２の実際の回転速度が検知されると、検知された回転速度を第一外乱オブザーバ６６に入力する。第一外乱オブザーバ６６は、入力された電流指令値から計算される入力トルクと、と、第一モータ６１２の実際の回転速度から計算される出力トルクとの差分から、第一モータ６１２の外乱トルクを推定（算出）する。この外乱の推定は、第一モータ制御部６１の制御周期毎に行われる。なお、電流指令値から入力トルクを計算する方法としては、電流指令値にモータのトルク定数を乗じる方法が挙げられる。また、回転速度から出力トルクを計算する方法としては、回転速度を微分して回転加速度を求め、回転加速度に第一モータの制御対象系のイナーシャを乗じる方法が挙げられる。

推定された外乱トルクは、第一位置認識部６４に入力される。第一位置認識部６４は、入力された推定外乱トルクが大きく増加すると、そのタイミングで用紙Ｐが第一挟持ローラ３１に挟持されたものと認識する。つまり、外乱トルクの増加は、挟持ローラ３１が用紙Ｐを挟持したことによるトルクの増加であると判断する。以上の方法により、用紙Ｐが第一挟持ローラ３１に到達したタイミングを検知することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

本実施形態で説明した第三挟持ローラ３３は、二次転写ローラ１８（図１参照）へ用紙Ｐを搬送するタイミングローラであってもよい。この場合、第三挟持ローラ３３へ搬送された用紙Ｐは、タイミングを計られて、二次転写位置へ搬送される。

第一挟持ローラ３１および第二挟持ローラ３２の下流側に設けられる検知機構としては、本実施形態のようなコンタクトイメージセンサの他、適宜、公知のセンサを用いることができる。

本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。

また、以上で説明した実施形態では、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、インクジェット方式の画像形成装置に設置される搬送装置に対しても本発明を適用することができる。以下、図１０を用いてインクジェット方式の画像形成装置について説明する。

図１０に示すように、インクジェット方式の画像形成装置１００は、給紙部１１０と、搬送装置１２０と、画像形成部１３０と、乾燥部１４０と、排紙部１５０とを備えている。

給紙部１１０から送り出された用紙Ｐは、搬送装置１２０によって搬送され、画像形成部１３０へ送り出される。

画像形成部１３０においては、用紙Ｐが円筒形状ドラム１３１に位置決めされ、円筒形状ドラム１３１の回転によって図中矢印方向へ搬送される。そして、各色の吐出ヘッド１３２の下部（用紙Ｐへの画像形成位置）に所定のタイミングで用紙Ｐが搬送され、各色のインクが用紙Ｐに吐き出され、用紙Ｐの表面上に画像が形成される。

画像形成部１３０によって画像が形成された用紙Ｐは、乾燥部１４０に搬送されてインク中の水分を蒸発させた後、排紙部１５０にて、作業者が取り出し可能な位置に排出される。

両面印刷が行われる場合には、乾燥工程の後、用紙Ｐが反転搬送路１６０へ送られて、用紙Ｐの表裏が反転した状態で、再び搬送装置１２０へ送り出される。

上記の搬送装置１２０に、前述した本発明の搬送装置の構成を適用することにより、前述した本実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、搬送装置１２０によって用紙Ｐの斜行および幅方向の位置ズレが補正される。そして、用紙Ｐの位置ズレが補正された状態で下流の画像形成部１３０へ搬送される。

シートとしては、用紙Ｐ（普通紙）の他、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。

１ 画像形成装置
３０ 搬送装置
３１ 第一挟持ローラ
３２ 第二挟持ローラ
３３ 第三挟持ローラ（搬送部材）
３４ 第一ＣＩＳ（検知機構）
３５ 第二ＣＩＳ（検知機構）
６０ 制御部
６１ 第一モータ制御部
６１２ 第一モータ（第一駆動機構）
６１３ 第一モータエンコーダ（検知部）
６２ 第二モータ制御部
６２２ 第二モータ（第二駆動機構）
６２３ 第二モータエンコーダ（検知部）
Ｐ 用紙（シート）

特開平４−２５１０５８号公報

Claims (10)

1. シートを搬送する搬送装置において、
   前記シートの幅方向に並設された、前記シートを搬送するための第一挟持ローラおよび第二挟持ローラと、
   前記第一挟持ローラを駆動する第一駆動機構と、
   前記第二挟持ローラを駆動する第二駆動機構と、
   前記第一挟持ローラおよび前記第二挟持ローラの回転速度を検知可能な検知部と、
   前記検知部による検知結果に基づいて、前記第一駆動機構および前記第二駆動機構の駆動負荷を認識可能な制御部とを有し、
   前記制御部は、前記第一挟持ローラを駆動するために必要な第一駆動機構の駆動負荷の増加、あるいは、前記第二挟持ローラを駆動するために必要な第二駆動機構の駆動負荷の増加により、前記第一挟持ローラあるいは前記第二挟持ローラに前記シートが到達したことを認識し、
   前記制御部は、前記第一挟持ローラおよび前記第二挟持ローラへの前記シートの到達時間の違いに基づいて、前記シートの斜行量を算出することを特徴とする搬送装置。
2. 前記制御部は、前記第一挟持ローラおよび前記第二挟持ローラの回転速度を調整可能に設けられており、
   前記シートの斜行量に基づいて、前記制御部が前記第一挟持ローラと前記第二挟持ローラとの相対的な回転速度を変更することにより、前記シートの斜行を補正する請求項１記載の搬送装置。
3. 前記シートの幅方向の位置ズレを検知するための検知機構をさらに有し、
   前記検知機構の検知結果に基づいて、前記シートの幅方向の位置ズレを補正すると共に、前記シートを搬送する搬送部材とを有する請求項２記載の搬送装置。
4. フィードバック制御により、前記シートの幅方向の位置ズレが補正される請求項３記載の搬送装置。
5. 前記検知機構を複数有し、
   前記検知機構のうち少なくとも一つは、前記第一挟持ローラおよび前記第二挟持ローラのシート搬送方向下流側に設けられ、
   前記複数の検知機構により前記シートの斜行を検知し、当該検知結果に基づいて、前記第一挟持ローラおよび前記第二挟持ローラの相対的な回転速度を変化させて前記シートの斜行を補正する請求項３または４いずれか記載の搬送装置。
6. 前記複数の検知機構による検知結果に基づいた前記シートの斜行補正が、フィードバック制御により行われる請求項５記載の搬送装置。
7. 前記複数の検知機構が、コンタクトイメージセンサである請求項５または６記載の搬送装置。
8. 前記第一挟持ローラあるいは前記第二挟持ローラが前記シートを挟持したことによる前記駆動負荷の増加分を、外乱オブザーバにより推定する請求項１から６いずれか１項に記載の搬送装置。
9. シートを搬送する搬送装置において、
   前記シートの搬送経路上に、シートの幅方向に並設された、シートを搬送するための第一挟持ローラおよび第二挟持ローラと、
   前記第一挟持ローラを駆動する第一駆動機構と、
   前記第二挟持ローラを駆動する第二駆動機構と、
   前記第一挟持ローラおよび第二挟持ローラの回転速度を変更する制御部とを有し、
   前記第一挟持ローラおよび前記第二挟持ローラに前記シートが到達後、第一挟持ローラと第二挟持ローラとの相対的な回転速度を変更することにより、前記シートの斜行を補正することを特徴とする搬送装置。
10. 請求項１から９いずれか１項に記載の搬送装置を備えた画像形成装置。

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