JP2021056463A - 用紙搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送中の用紙の斜行量及び回転量の少なくとも一方を短時間で算出すること。【解決手段】実施形態係る用紙搬送装置は、搬送路の搬送方向である第１の方向に関する基準位置において、第１の方向と直交する第２の方向に沿って、搬送路で搬送される用紙の第２の方向の長さよりも狭い間隔で配列され、それぞれが用紙の第１の方向に関する先端を検知する複数の第1のセンサと、複数の第１のセンサに対して第１の方向の上流側において、搬送路で搬送される用紙の第１の方向の長さよりも基準位置から短い距離に配置され、用紙の第２の方向に関する端部の位置を検出する第２のセンサと、複数の第１のセンサのそれぞれが検知したタイミングの時間差と用紙の第２の方向に関する端部の位置とを用いて、搬送路で搬送される用紙の斜行量及び回転量の少なくとも一方を算出する演算部と、を具備する。【選択図】図３

Description

本発明は、用紙搬送装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、用紙搬送装置を具備している。用紙搬送装置は、トナー画像を用紙へ転写する位置である転写位置へ搬送するために、所定の搬送路に沿って用紙を搬送する。この様な用紙搬送装置及び画像形成装置では、用紙の搬送中に用紙の斜行（搬送方向と直交する方向へ移動しながら搬送されること。「スキュー」とも言う。）や回転が生じることがある。また、給紙装置からの給紙タイミング等のバラつき等により、トナー画像が転写位置へ到達するタイミングと用紙が転写位置へ到達するタイミングとがずれてしまう場合もある。この斜行、回転、タイミングのずれがある状態で用紙が画像転写部に送り込まれると、用紙に対して転写画像が傾く、余白の広さがずれるといった、画像品質の低下が発生することになる。

上記回転と斜行の問題に対して、画像の位置や角度を読み取った結果を用いて、画像転写部に用紙を送り込む前に用紙の角度を補正したり、搬送方向と直交する方向に用紙を平行移動して位置合わせする機構が提案されている。また、用紙とトナー像の相対的なタイミングのずれの問題に対しては、転写タイミング制御機構が提案されている。この転写タイミング制御機構は、搬送路上の前記用紙姿勢制御機構の搬送方向下流に設置した用紙通過センサを用いてセンサ設置地点における用紙先端到達タイミングを計測し、その計測結果をもとに、用紙姿勢の補正後〜用紙の転写部突入までの期間で、用紙とトナー像が転写部分に到達する相対的なタイミングを合わせるために用紙搬送量を制御する機構である。

転写タイミング制御機構で採用していたセンシング方式では、用紙通過センサのみで用紙先端を検知しており、姿勢制御後に回転と斜行が発生していた場合は回転と斜行の影響で用紙先端位置の計測誤差が出てしまう。なお、用紙通過センサを２つ用いることで回転量については補正可能であるが斜行の影響は消せない。また、特許文献１に開示される回転と斜行の両方が計測できる方式は、角度検出後に、センサをアクチュエータで駆動して、用紙のサイドエッジを検出することで用紙の搬送方向と直交する方向の位置を算出してから斜行量を演算している。このため、生産性の高い画像形成装置の転写タイミング機構に採用することは困難である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、生産性の高い装置に採用可能であり、搬送中の用紙の斜行量及び回転量の少なくとも一方を従来に比して短時間で算出することができる用紙搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的と達成するために、本発明の実施形態に係る用紙搬送装置は、用紙を搬送する搬送路と、前記搬送路の搬送方向である第１の方向に関する基準位置において、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って、前記搬送路で搬送される用紙の第２の方向の長さよりも狭い間隔で配列され、それぞれが前記搬送路で搬送される用紙の前記第１の方向に関する先端を検知する複数の第1のセンサと、複数の前記第１のセンサに対して前記第１の方向の上流側において、前記搬送路で搬送される用紙の第１の方向の長さよりも前記基準位置から短い距離に配置され、前記搬送路で搬送される用紙の前記第２の方向に関する端部の位置を検出する第２のセンサと、複数の前記第１のセンサのそれぞれが検知したタイミングの時間差と用紙の前記第２の方向に関する前記端部の位置とを用いて、前記搬送路で搬送される用紙の斜行量及び回転量の少なくとも一方を算出する演算部と、を具備する。

本発明によれば、生産性の高い装置に採用可能であり、搬送中の用紙の斜行量及び回転量の少なくとも一方を従来に比して短時間で算出することができる用紙搬送装置及び画像形成装置を提供することができる。

図１は、実施形態に係る画像形成装置の構成を示したブロック図である。 図２は、実施形態に係る用紙搬送装置の構成を示したブロック図である。 図３は、搬送路における、第１の用紙搬送センサと第２の用紙搬送センサとの位置関係を説明するための図である。 図４は、搬送路において用紙が回転も斜行もしていない搬送形態を例示した図である。 図５は、図４の搬送形態によって搬送された用紙を、第１の用紙搬送センサ及び第２の用紙搬送センサが検出するタイミングの一例を説明するための図である。 図６は、搬送路において搬送された用紙が回転した結果、用紙の先端が、第２の用紙搬送センサに先に到達し、その後第１の用紙搬送センサに到達する搬送形態を例示した図である。 図７は、図６の搬送形態によって搬送された用紙を、第１の用紙搬送センサ及び第２の用紙搬送センサが検出するタイミングの一例を説明するための図である。 図８は、搬送路において搬送された用紙が回転した結果、用紙の先端が、第１の用紙搬送センサに先に到達し、その後第２の用紙搬送センサに到達する搬送形態を例示した図である。 図９は、図８の搬送形態によって搬送された用紙を、第１の用紙搬送センサ及び第２の用紙搬送センサが検出するタイミングの一例を説明するための図である。 図１０は、ラインセンサが取得する画像と、反射光の明度との対比を示した図である。 図１１は、用紙の角部の位置、用紙における転写基準位置、用紙における転写開始位置の算出方法を説明するための図である。 図１２は、搬送路によって搬送される用紙に、回転がない場合における、トナー画像の転写タイミングを説明するための図である。 図１３は、図８に示した搬送形態における、画像形成装置のトナー画像の転写タイミングを説明するための図である。 図１４は、画像転写タイミングについて、本実施形態に係る画像形成装置との比較例を説明するための図である。 図１５は、画像転写処理の流れを示したフローチャートである。 図１６は、実施形態に係る用紙位置計測機構の変形例を説明するための図である。

以下に添付図面を参照して、本実施形態に係る用紙搬送装置及び画像形成装置について詳細に説明する。なお、本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置や、コピー、ファックス、プリンタなどの複数の機能を一つの筐体に収納したＭＦＰ（Multi Function Peripherals）等、電子写真方式によって紙に画像を転写する出力機能を備えた装置である。

図１は、実施形態に係る画像形成装置１の構成を示したブロック図である。図１に示されているように、画像形成装置１は、制御部２、用紙搬送装置３を具備している。

制御部２は、画像形成装置１の動作を総括的に制御する。例えば、制御部２は、画像形成装置１におけるトナー画像の転写タイミングを制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）である。
用紙搬送装置３は、所定の搬送路、搬送路上に配設された複数の搬送ローラ、複数の搬送ローラの駆動源であるモータを具備している。用紙搬送装置３は、モータによって搬送ローラを駆動することで、画像形成装置１の用紙収容カセットに収容された用紙を、搬送路に沿って搬送する。

図２は、実施形態に係る用紙搬送装置３の構成を示したブロック図である。図２に示す様に、用紙搬送装置３は、第１の用紙搬送センサ３１、第２の用紙搬送センサ３２、ラインセンサ３３、演算部３４、モータ３５、モータ制御部３６、記憶部３７を有している。

第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２は、搬送路の搬送方向である第１の方向に関する第１の基準位置において、第１の方向と直交する第２の方向に沿って、搬送路で搬送される用紙の第２の方向の長さよりも狭い間隔で配列され、それぞれが搬送路で搬送される用紙の第１の方向に関する先端を検知する複数の第１のセンサ（本実施形態では２個を例示）である。

具体的には、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２は、用紙搬送装置３の搬送路に設けられ、当該搬送路に沿って搬送される用紙の先端を検知するためのセンサである。第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２は、どのようなセンサであってもよいが、反射型のデジタルセンサなど、センサ上に用紙の先端がかかったときに論理が変化するものとする。

第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２の位置関係と、搬送される用紙の先端の検出タイミングについて、図３乃至図８を参照しながら説明する。

図３は、搬送路Ｒにおける、第１の用紙搬送センサ３１と第２の用紙搬送センサ３２との位置関係を説明するための図である。なお、図３においては、搬送路Ｒの中央線を一点鎖線Ｃ１、用紙Ｐの搬送方向を方向Ｘ、搬送方向と直交する方向を方向Ｙとしている。点Ｏは、長方形である用紙Ｐの中心（対角線の交点）である。

図３に示す様に、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２は、搬送路Ｒの搬送方向Ｘに関して第１の基準位置Ｓ１において配置されている。また、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２は、搬送方向と直交する方向Ｙに沿って、搬送される用紙Ｐの高さＨ０（搬送方向と直交する方向に関する長さ）よりも短い距離（間隔）Ｈ１だけ離間して配設される。

図４は、搬送路Ｒにおいて用紙Ｐが回転も斜行もしていない搬送形態を例示したものである。図５は、図４の搬送形態によって搬送された用紙Ｐを、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２が検出するタイミングの一例を説明するための図である。なお、斜行とは、副走査方向に関する平行移動を意味する。また、回転とは、用紙の長手方向の軸が搬送方向の軸と角度をなした状態を意味する。図５、及び後述する図７、図９においては、横軸を時間としており、各グラフにおいて信号がＬｏｗ状態からＨｉｇｈ状態になったタイミング（時刻Ｔ１）で用紙Ｐの先端が検知されたことを示す。

図４に示す様に、用紙が斜行、回転することなく搬送路Ｒに沿って搬送される場合には、第１の用紙搬送センサ３１と第２の用紙搬送センサ３２により、例えば図５の点線で示す様に、第１の用紙搬送センサ３１と第２の用紙搬送センサ３２とは、それぞれ用紙Ｐの先端Ｅ１、Ｅ２をほぼ時間差なく同じタイミング（図５では時刻Ｔ１）で検知する。

一方、搬送路Ｒにおいて搬送された用紙Ｐが回転し、第１の用紙搬送センサ３１と第２の用紙搬送センサ３２との間で、用紙Ｐの先端の検知タイミングにずれが発生する場合がある。

図６は、搬送路Ｒにおいて搬送された用紙Ｐが回転した結果、用紙Ｐの先端Ｅ２が第２の用紙搬送センサ３２に先に到達し、その後用紙Ｐの先端Ｅ１が第１の用紙搬送センサ３１に到達する搬送形態を例示したものである。図７は、図６の搬送形態によって搬送された用紙Ｐを、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２が検出するタイミングの一例を説明するための図である。

図６に示す様に、用紙Ｐが回転した結果、用紙Ｐの先端Ｅ１は、第１の用紙搬送センサ３１側において第２の用紙搬送センサ３２側より遅れて第１の基準位置Ｓ１に到達することになる。従って、図７に示すように、第１の用紙搬送センサ３１の検知タイミングは、第２の用紙搬送センサ３２の探知タイミングに比してΔｔだけ遅れることになる。

図８は、搬送路Ｒにおいて搬送された用紙Ｐが回転した結果、用紙Ｐの先端Ｅ１が第１の用紙搬送センサ３１に先に到達し、その後用紙Ｐの先端Ｅ２が第２の用紙搬送センサ３２に到達する搬送形態を例示したものである。図９は、図８の搬送形態によって搬送された用紙Ｐを、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２が検出するタイミングの一例を説明するための図である。

図８に示す様に、用紙Ｐが回転した結果、用紙Ｐの先端Ｅ２は、第２の用紙搬送センサ３２側において第１の用紙搬送センサ３１側より遅れて第１の基準位置Ｓ１に到達することになる。従って、図９に示すように、第２の用紙搬送センサ３２の検知タイミングは、第１の用紙搬送センサ３１の探知タイミングに比してΔｔだけ遅れることになる。

図２に戻り、ラインセンサ３３は、複数の第１のセンサ（第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２）に対して第１の方向Ｘの上流側において、第１の基準位置Ｓ１から搬送路Ｒで搬送される用紙Ｐの第１の方向Ｘの長さよりも短い距離Ｗ１に配置され、搬送路Ｒで搬送される用紙Ｐの第２の方向Ｙに関する端部Ｅ３の位置を検出する第２のセンサである。

具体的には、ラインセンサ３３は、例えばＣＩＳ（Contact Image Sensor）センサである。ラインセンサ３３は、図３、図４、図６、図８に示す様に、用紙搬送方向Ｘについて、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２が配設された第１の基準位置Ｓ１から、用紙Ｐの幅Ｗ０よりも狭い長さＷ１だけ離れて、搬送方向Ｘの上流側に設けられている。

ラインセンサ３３は、第１の用紙搬送センサ３１と第２の用紙搬送センサ３２の双方が検知となったことをトリガとして、用紙搬送方向Ｘと直交する方向Ｙに関する用紙Ｐの端部を検出する。すなわち、ラインセンサ３３は、図５、図７、図９の時刻Ｔ１のタイミングにおいて、それぞれ図４、図６、図７における用紙Ｐの端部Ｅ３を検出する。

演算部３４は、複数の第１のセンサ（第１の用紙搬送センサ３１と第２の用紙搬送センサ３２）のそれぞれが検知したタイミングの時間差Δｔと用紙Ｐの第２の方向Ｙに関する端部Ｅ３の位置とを用いて、搬送路Ｒで搬送される用紙Ｐの斜行量及び回転量の少なくとも一方を算出する。

具体的には、演算部３４は、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２の検出タイミングの時間のずれ（図７、図９に示す時間差Δｔ）と、搬送路Ｒにおける用紙Ｐの搬送速度とに基づいて、第１の用紙搬送センサ３１によって検知された用紙Ｐの先端Ｅ１と第２の用紙搬送センサ３２によって検知された用紙Ｐの先端Ｅ２とが、搬送方向Ｘに関してどれだけずれているかのずれ量を計算する。

例えば、図６に示した搬送形態の場合、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２の検出タイミングの時間差は、図７に示した様にΔｔである。また、演算部３４は、モータ制御部３６による用紙Ｐの搬送速度を把握している。

演算部３４は、（用紙Ｐの搬送速度）×Δｔを演算することにより、図６に示した搬送形態において、第１の用紙搬送センサ３１によって検知された用紙Ｐの先端Ｅ１と第２の用紙搬送センサ３２によって検知された用紙Ｐの先端Ｅ２との間の搬送方向Ｘに関するずれ量ΔＬを算出する。また、同様の演算によって、演算部３４は、図８に示した搬送形態において、第１の用紙搬送センサ３１によって検知された用紙Ｐの先端Ｅ１と第２の用紙搬送センサ３２によって検知された用紙Ｐの先端Ｅ２との間の搬送方向Ｘに関するずれ量ΔＬを算出する。

なお、ずれ量ΔＬの取得方法は、上記例に限定されない。例えば、搬送路Ｒ上にエンコーダを配置し、エンコーダーパルス数をカウントしてずれ量ΔＬを取得するようにしてもよい。また、搬送ローラの回転量を検知するロータリーエンコーダを設置し、その検出結果と搬送ローラの直径からずれ量ΔＬを算出するようにしてもよい。

また、演算部３４は、ラインセンサ３３によって取得された画像に基づいて、用紙Ｐの端部Ｅ３の位置を特定する。

図１０は、ラインセンサ３３が取得する画像と、反射光の明度との対比を示した図であり、演算部３４がラインセンサ３３によって取得された画像に基づいて、用紙Ｐの端部Ｅ３の位置特定方法を説明するための図である。

図１０において、上部の画像Ｉ０は、事前にラインセンサ３３によって取得した画像である。画像Ｉ０の白い領域は用紙Ｐが写っている領域に対応する。一方、画像Ｉ０の黒い領域は、用紙Ｐが存在しない背景領域に対応する。また、図１０の下部は、第１の用紙搬送センサ３１と第２の用紙搬送センサ３２の双方が検知となったタイミングにおいて、ラインセンサ３３の各画素が取得した反射光の強度（ラインセンサ３３によって取得された画像Ｉ１の値）をプロットしたグラフＧを示している。

ラインセンサ３３は、第１の用紙搬送センサ３１と第２の用紙搬送センサ３２の双方が検知となったタイミングで、画像Ｉ１を取得する。取得した画像Ｉ１においては、用紙がない画素は反射光が返ってこず低い出力レベルとなり、用紙がある画素から反射光が返ってきて高い出力レベルが得られる。従って、演算部３４は、ラインセンサ３３によって取得された画像Ｉ１の画素値に対して閾値処理を実行することで、出力レベルが切り替わった画素を特定することができ、用紙Ｐの端部Ｅ３の位置を検出することができる。

例えば、ラインセンサ３３の１画素の解像度が３００ｄｐｉ、用紙Ｐの端部Ｅ３を検出するための閾値が８０である場合を想定する。係る場合、演算部３４は、図１０に示した画像Ｉ１の画素に関するグラフＧから、用紙Ｐの端部Ｅ３の位置に対応するのは３１２画素目であることを特定する。従って、演算部３４は、｛２５．４（ｍｍ）／３００（ｄｏｔ）｝×３１２（画素）を計算し、用紙Ｐの端部Ｅ３の位置は、ラインセンサ３３の取り付け位置から２６．４１６（ｍｍ）離れた位置に存在すると判定する。

また、演算部３４は、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２の検知タイミングを用いた搬送方向Ｘに関する距離Ｌ１と、ラインセンサを用いて検出された、搬送方向Ｘに直交する方向Ｙに関する用紙Ｐの端部Ｅ３の位置とを用いて、搬送路Ｒによって搬送された用紙Ｐの回転量・斜行量を計算する。なお、この回転量・斜行量の計算は、第１の用紙搬送センサ３１と第２の用紙搬送センサ３２の双方が検知となったタイミング（すなわち、図５、図７、図９の時刻Ｔ１のタイミング）を基準としている。

また、演算部３４は、図６、図８に示す様に、ずれ量ΔＬと、第１の用紙搬送センサ３１と第２の用紙搬送センサ３２との間の距離Ｈ１とを用いて、第１の用紙搬送センサ３１によって検知された用紙Ｐの先端Ｅ１の位置、第２の用紙搬送センサ３２によって検知された用紙Ｐの先端Ｅ２の位置を算出する。

さらに、演算部３４は、用紙Ｐの先端Ｅ１の位置、用紙Ｐの先端Ｅ２の位置及び用紙Ｐの端部Ｅ３の位置と、用紙Ｐのサイズと、用紙Ｐの回転量・斜行量とから、用紙Ｐの角部の位置、用紙Ｐにおける転写基準位置、用紙Ｐにおける転写開始位置を算出する。ここで、転写開始位置とは、余白領域も考慮したトナー画像の転写を開始すべき用紙Ｐ上の位置である。また、転写基準位置とは、転写開始位置からトナー画像の転写を開始するために画像形成装置１が検出したい用紙Ｐの先端位置である。

図１１は、用紙Ｐの角部の位置、用紙Ｐにおける転写基準位置、用紙Ｐにおける転写開始位置の算出方法を説明するための図である。図１１に示す様に、演算部３４は、先端Ｅ１、Ｅ２を通る直線に、端部Ｅ３から垂線を引くことで、用紙の角部Ｅ４の位置を算出する。また、演算部３４は、用紙の角部Ｅ４の位置と、用紙Ｐのサイズと、用紙Ｐの回転量・斜行量とから、用紙Ｐにおける転写基準位置Ｅ５、用紙Ｐにおける転写開始位置Ｅ６を算出する。

なお、演算部３４は、典型的には、ＣＰＵとしての制御部２からの制御に従って、用紙搬送装置３の動作を総括的に制御するプロセッサである。また、演算部３４は、ＣＰＵとしての制御部２が動作プログラムを実行することにより実現するようにしてもよい。また、制御部２が演算部３４の機能を有する構成であってもよい。さらに、これらの例に限定されず、演算部３４の一部又は全部を、同様の各機能を実行するように設計された専用のハードウェア、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の半導体集積回路や従来の回路モジュール等によって実現するようにしてもよい。

図２に戻り、モータ３５は、図示していない少なくとも一つの搬送ローラを駆動する。

モータ制御部３６は、演算部３４からの制御に基づいて、モータ３５を制御する。

記憶部３７は、ラインセンサ３３によって取得された画素に関するグラフＧを記憶する。記憶部３７は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。

（画像転写タイミングの補正）
次に、本実施形態に係る画像形成装置１の画像転写タイミングの補正方法について、図１２、図１３を参照しながら説明する。

図１２は、図４に示した搬送形態（搬送路Ｒによって搬送される用紙Ｐに、回転及び／又は斜行がない場合）における、画像形成装置１のトナー画像の転写タイミングを説明するための図である。図１２に示す様に、用紙Ｐに、回転がない場合においては、画像形成装置１は、転写基準位置Ｅ５を基準として転写開始位置Ｅ６からトナー画像の転写を開始する。その結果、用紙Ｐの適切な領域においてトナー画像Ｉが転写される。

図１３は、図８に示した搬送形態（搬送路Ｒによって搬送される用紙Ｐに回転が発生した場合）における、画像形成装置１のトナー画像の転写タイミングを説明するための図である。画像形成装置１の制御部２は、用紙搬送装置３の演算部３４から転写基準位置Ｅ５、転写開始位置Ｅ６を取得する。従って、画像形成装置１の制御部２は、用紙Ｐの回転・斜行を考慮した転写開始位置Ｅ６からトナー画像Ｉの転写を開始するように、画像Ｉの転写タイミングを制御する。なお、この場合の転写タイミングの制御については、例えば特開２０１０−２１７７８９号公報に開示されている制御機構を採用することができる。

図１４は、画像転写タイミングについて、本実施形態に係る画像形成装置１との比較例を説明するための図である。例えば、搬送路Ｒの中央線Ｃ１と第１の基準位置Ｓ１とが交差する位置に、一つの用紙搬送センサ４０が配置されている場合を想定する。係る場合には、用紙Ｐの回転・斜行を定量的に把握することができないため、用紙Ｐの回転・斜行が考慮されていない転写基準位置Ｅ７を基準として転写開始位置Ｅ８からトナー画像Ｉの転写が開始される。その結果、トナー画像Ｉは、用紙Ｐ上において転写されるべき範囲（図１３参照）から、大幅にずれてしまうことになる。

一方、本実施形態に画像形成装置１によれば、用紙Ｐの回転・斜行を考慮した転写開始位置Ｅ６からトナー画像Ｉの転写を開始する。このため、図１４に示した例と比較して、用紙に対して転写画像が傾く、余白の広さがずれるといった、画像品質の低下を低減することができる。

（補正処理）
次に、用紙搬送装置３を用いた画像形成装置１によって実行される、用紙搬送を含む画像転写処理の流れについて説明する

図１５は、画像転写処理の流れを示したフローチャートである。図１５に示す様に、演算部３４は、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２の用紙Ｐの先端の検知（Ｌｏｗ状態からＨｉｇｈ状態へ切り替わるタイミング）をモニタリングする（ステップＳ１）。このモニタリングは、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２の双方が用紙Ｐの先端を検知するまで継続される（ステップＳ２のＮｏ）。

第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２の双方が用紙Ｐの先端を検知したタイミングにおいて（ステップＳ２のＹｅｓ）、演算部３４は、ラインセンサ３３によって取得された画像に基づいて、搬送方向Ｘと直交する方向Ｙについての用紙Ｐの端部Ｅ３を検出する（ステップＳ３）。

演算部３４は、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２の検出タイミングの時間のずれΔｔと、搬送路Ｒにおける用紙Ｐの搬送速度とに基づいて、第１の用紙搬送センサ３１によって検知された用紙Ｐの先端Ｅ１と第２の用紙搬送センサ３２によって検知された用紙Ｐの先端Ｅ２とが、搬送方向Ｘに関してどれだけずれているかのずれ量ΔＬを計算する（ステップＳ４）。

演算部３４は、ずれ量ΔＬと、第１の用紙搬送センサ３１と第２の用紙搬送センサ３２との間の距離Ｈ１とを用いて、第１の用紙搬送センサ３１によって検知された用紙Ｐの先端Ｅ１の位置、第２の用紙搬送センサ３２によって検知された用紙Ｐの先端Ｅ２の位置を算出する（ステップＳ５）。

演算部３４は、用紙Ｐの先端Ｅ１の位置、用紙Ｐの先端Ｅ２の位置及び用紙Ｐの端部Ｅ３の位置と、用紙Ｐのサイズとから、用紙Ｐの角部の位置Ｅ４、用紙Ｐにおける転写基準位置Ｅ５、用紙Ｐにおける転写開始位置Ｅ６を算出する（ステップＳ６）。

画像形成装置１の制御部２は、用紙Ｐの回転・斜行を考慮した転写開始位置Ｅ６からトナー画像Ｉの転写を開始するように、画像Ｉの転写タイミングを制御する（ステップＳ７）。

（効果）
以上述べた本実施形態に係る用紙搬送装置３及び画像形成装置１は、用紙Ｐを搬送する搬送路Ｒと、搬送路Ｒの搬送方向である第１の方向Ｘに関する第１の基準位置Ｓ１において、第１の方向Ｘと直交する第２の方向Ｙに沿って、搬送路Ｒで搬送される用紙Ｐの第２の方向Ｙの長さよりも狭い間隔Ｈ１で配列され、それぞれが搬送路Ｒで搬送される用紙Ｐの第１の方向Ｘに関する先端Ｅ１を検知する複数の第１のセンサ３１、３２と、複数記第１のセンサ３１、３２に対して第１の方向Ｘの上流側において、第１の基準位置Ｓ１から搬送路Ｒで搬送される用紙Ｐの第１の方向Ｘの長さよりも短い距離Ｗ１に配置され、搬送路Ｒで搬送される用紙Ｐの第２の方向Ｙに関する端部Ｅ３の位置を検出する第２のセンサ３３と、複数の第１のセンサ３１、３２のそれぞれが検知したタイミングの時間差Δｔと用紙Ｐの第２の方向Ｙに関する端部Ｅ３の位置とを用いて、搬送路Ｒで搬送される用紙Ｐの斜行量及び回転量の少なくとも一方を算出する演算部３４と、を具備する。

従って、用紙Ｐの先端Ｅ１の位置、用紙Ｐの先端Ｅ２の位置及び用紙Ｐの端部Ｅ３の位置と、用紙Ｐのサイズとから、用紙Ｐの角部の位置、用紙Ｐにおける転写基準位置、用紙Ｐにおける転写開始位置を算出することができる。また、用紙Ｐの回転・斜行を考慮した転写開始位置Ｅ６から画像の転写を開始するように転写タイミングを制御することも可能である。その結果、生産性の高い装置に採用可能であり、搬送中の用紙の斜行量及び回転量の少なくとも一方を従来に比して短時間で算出することができる用紙搬送装置及び画像形成装置を実現することができる。

特に、ラインセンサ３３での画像取り込みは即座に完了する。このため所要時間は演算時間のみである。従って、搬送中の用紙の位置と回転角度を、従来に比してより短時間で算出することができ、その結果に基づいての転写タイミングを制御し、トナー像と用紙の相対タイミングを正確に合わせることができる。

（変形例１）
図１６は、本実施形態に係る用紙搬送装置３の変形例１を説明するための図である。ラインセンサ３３は、図３に示した例に限定されず、図１６に示す様に、用紙搬送センサ３１側に配置するようにしてもよい。この様な構成であっても、同様のアルゴリズム、制御によって同様の作用効果を実現することができる。

（変形例２）
上記実施形態においては、用紙Ｐは典型的な白い紙である場合を想定している。しかしながら、当該例に限定されず、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２の検知閾値、ラインセンサ３３の検出閾値を変更することで、白い紙に対して反射が弱い色紙や透明なＯＨＰ（Overhead Projector）シートを対象とすることも可能である。

（変形例３）
第１の用紙搬送センサ３１、第２の用紙搬送センサ３２、ラインセンサ３３の取り付け位置の精度が悪いと、検出精度に影響が出てしまうことがある。そこで、別途計測した取り付け位置のずれを補正情報として記憶部３７に記憶しておき、例えば図１５のステップＳ４乃至Ｓ６の各計算において、この補正情報を用いて位置ずれを考慮することで、これらの影響を解消することができる。

（変形例４）
上記実施形態においては、第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２はデジタルセンサとしたが、当該例に限定されない。すなわち、第１の用紙搬送センサ３１と第２の用紙搬送センサ３２をアナログセンサとし、アナログデジタルコンバータで取得したデータに対して、図１０に示したグラフを用いた検出処理を行うことで、同様の作用効果を実現することができる。

また、アナログセンサとしての第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２が、計測対象に対する反射量が等価であれば、計測機構に調整用の画像を読み込ませてエッジ検出結果を比較することで、各センサ間の相対的な位置ずれを見積もることが可能となる。

例えば、白い治具（基準白板）検知による座標合わせ、アナログゲイン調整、グレーバランス調整、シェーディング補正等を実行した後、用紙搬送方向Ｘにグラデーションがかかった画像を、搬送路Ｒに正確にセットしたうえで第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２に読み込ませて結果を比較する。検出結果が異なっていた場合には、各センサが画像のどの位置を読んでいたかは算出可能である。第１の用紙搬送センサ３１及び第２の用紙搬送センサ３２の相対位置ずれは、この算出結果に基づいて把握することができる。また、搬送方向Ｘと直行する方向Ｙの取り付け位置ずれの場合は、用紙搬送方向Ｘと直行する方向Ｙにグラデーションがかかった画像を読み込ませ、同様の処理を行えばよい。

これらの処理によって、搬送方向Ｘ、及びこれと直行する方向Ｙに関する取り付け位置ずれは、補正情報として記憶部３７に記憶しておき、例えば図１５のステップＳ４乃至Ｓ６の各計算において、この補正情報を用いて位置ずれを考慮することで、これらの影響を解消することができる。

（変形例５）
上記実施形態に係る用紙搬送装置３及び画像形成装置１は、角が直角である用紙Ｐを想定したものとなっている。従って、第１の用紙搬送センサ３１、第２の用紙搬送センサ３２、ラインセンサ３３をなるべく近くに配設することによって、用紙Ｐの角が直角でなかった場合の誤差を少なくすることができる。

なお、上述の実施形態及び各変形例は、本発明の好適な実施の例ではあるがこれ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において種々の変形による実施が可能である。

１ 画像形成装置
２ 制御部
３ 用紙搬送装置
３１ 第１の用紙搬送センサ
３２ 第２の用紙搬送センサ
３３ ラインセンサ
３４ 演算部
３５ モータ
３６ モータ制御部
３７ 記憶部

特開２００５−３５０１５５号公報

Claims (6)

1. 用紙を搬送する搬送路と、
   前記搬送路の搬送方向である第１の方向に関する基準位置において、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って、前記搬送路で搬送される用紙の第２の方向の長さよりも狭い間隔で配列され、それぞれが前記搬送路で搬送される用紙の前記第１の方向に関する先端を検知する複数の第１のセンサと、
   複数の前記第１のセンサに対して前記第１の方向の上流側において、前記搬送路で搬送される用紙の第１の方向の長さよりも前記基準位置から短い距離に配置され、前記搬送路で搬送される用紙の前記第２の方向に関する端部の位置を検出する第２のセンサと、
   複数の前記第１のセンサのそれぞれが検知したタイミングの時間差と用紙の前記第２の方向に関する前記端部の位置とを用いて、前記搬送路で搬送される用紙の斜行量及び回転量の少なくとも一方を算出する演算部と、
   を具備する用紙搬送装置。
2. 複数の前記第１のセンサのそれぞれの検知の閾値は可変であり、
   前記第２のセンサの前記検出の閾値は可変である、
   請求項１に記載の用紙搬送装置。
3. 複数の前記第１のセンサのそれぞれと前記第２のセンサとの間の相対的な位置ずれを補正する補正情報を記憶する記憶部をさらに具備し、
   前記演算部は、前記補正情報を用いて、前記搬送路で搬送される用紙の前記斜行量及び前記回転量の少なくとも一方を算出する、
   請求項１又は２に記載の用紙搬送装置。
4. 前記補正情報は、前記第１の方向についてグラデーションを有する第１の画像と、前記第２の方向にについてグラデーションを有する第２の画像と、を用いて、複数の前記第１のセンサのそれぞれと前記第２のセンサとの間の相対的な位置ずれを計測した情報である請求項３に記載の用紙搬送装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の用紙搬送装置を具備する画像形成装置。
6. 算出された前記斜行量及び前記回転量の少なくとも一方に基づいて、前記搬送路で搬送される用紙に画像を転写するタイミングを制御する制御部をさらに具備する請求項５に記載の画像形成装置。

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