JP3728042B2 - シート搬送方法及び該方法を用いたシート搬送装置及び画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents
シート搬送方法及び該方法を用いたシート搬送装置及び画像読取装置及び画像形成装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は印刷機、製本機、複写機、プリンター、ファクシミリなど、シートを搬送する構成を持つ機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、搬送中のシートの斜行を補正する方法としては、その構成及び制御の容易性からレジストローラと呼ばれる付き当てローラーにシートを付き当てることによって行っていた。
【０００３】
しかし、近年、それら複写機等の動作を高速化するため、単位時間あたりに扱うシート量を増大させることが必要になってきた。そのため、連続して送られるシート間の距離は狭くなり、且つ、シート搬送速度は高速化する傾向にある。そのような状況において、レジストローラーに一度付き当ててから搬送する方法では、後ろから搬送されるシートが前のシートに追突してしまうため、シート搬送の高速化に限界が生じていた。そこで、シートをレジストローラーに付き当てず、斜行量検出手段によって検出された斜行量をもとに搬送方向を補正する方法、例えば、搬送しながら２つの独立したローラーの速度をそれぞれ調整して斜行補正を行う動的斜行補正方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そのような動的斜行補正方法においては従来のレジストローラを用いた斜行補正方法に比べ、シートの位置決めの基準がなく、搬送ローラーの制御等で斜行補正を行なうため、その駆動が、シートに如何に伝わるかが正確な斜行補正を行なう際に最も大きな問題となる。
【０００５】
特に、搬送ローラ等の搬送手段ではシートの表面からシート搬送力を伝えるため、シートの厚み、表面粗さ等によってシートに伝わる搬送力が異なり、また、もちろん、シートサイズや、材質（質量）などによっても、斜行補正すべき量が異なるため、動的斜行補正手段による補正効果のばらつきがでてしまっていた。
【０００６】
更に、配置上の制約から、シートとの接触部分が小さくなってしまったり、搬送手段の劣化等が起こったりした場合にも、動的斜行補正手段による補正効果を対応させることはできなかった。
【０００７】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シートの特質やその他の条件による斜行補正のばらつきをなくし、いかなる場合においても安定してシート直行精度のよいシート搬送方法及び、その方法を用いたシート搬送装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の第１の発明は、
搬送中のシートの斜行量を検出する斜行量検出手段を有し、
前記斜行量検出手段によって得られた検出値に応じて、搬送手段を制御することにより、シート搬送方向の補正を行うシート搬送方法において、
シートの搬送方向の補正後の斜行量を検知する補正後斜行量検出手段を備え、
前記斜行量検出手段により得られた検出値に対応する前記搬送手段の制御量を、シートの特性から判断される搬送条件に基づいて調整するとともに、前記補正後斜行量検出手段によって得られた検出値から前記搬送手段の制御量をフィードバックして調整することを特徴とする。
また、本発明の第２の発明は、
搬送中のシートの斜行量を検出する斜行量検出手段を有し、
前記斜行量検出手段によって得られた検出値に応じて、搬送手段を制御することにより、シート搬送方向の補正を行うシート搬送方法において、
前記斜行量検出手段により得られた検出値に対応する前記搬送手段の制御量を、シートの特性から判断される搬送条件に基づいて調整するとともに、所定の画像が記録されたシートを前記搬送方法によって搬送した後、読取手段によって画像を読取り、読取られた画像の歪みを検知して前記搬送手段の制御量をフィードバックして調整することを特徴とする。
【０００９】
これにより、斜行量のみならず、シートの搬送条件に対応した搬送手段の制御をすることができ、あらゆるシートの搬送条件において、正確な斜行補正をすることができる。また、あらかじめ検出できる要素以外の原因で、正確な斜行補正ができない場合でも、搬送条件によって生じた、斜行量と制御量とのずれを、学習によりなくすことができる。
【００１０】
前記搬送手段の制御は、シート搬送方向に直交する線上に配置した搬送ローラー対を独立に駆動する、２つの駆動源の駆動速度を制御することによって行うことを特徴とする。
【００１１】
これにより、簡単な構成で、的確に搬送手段の制御をすることが出来る。
【００１２】
シートの特性を検出するシート特性検出手段を有し、この検出手段によって得られた検出値によって、前記シートの搬送条件を判断することを特徴とする。
【００１３】
これにより、特性の異なるあらゆる種類のシートに対応して、搬送手段を制御することができ、最適なシート斜行補正をすることができる。
【００１４】
前記シート特性検出手段は、搬送されるシートのサイズを検出するシートサイズ検出手段を含むことを特徴とする。
【００１５】
これにより、あらゆるサイズのシートに対応して搬送手段を制御することができる。
【００１６】
前記シート特性検出手段は、搬送されるシートの厚みを検出するシート厚み検出手段を含むことを特徴とする。
【００１７】
これにより、あらゆる厚みを持ったシートに対応して搬送手段を制御することができる。
【００１８】
前記シート特性検出手段は、搬送されるシートの表面粗さを検出するシート表面粗さ検出手段を含むことを特徴とする。
【００１９】
これにより、あらゆる表面粗さを持ったシートに対応して搬送手段を制御することができる。
【００２３】
シート搬送装置であって、前記斜行量検出手段によって得られた検出値と、シートの搬送条件と、から搬送手段の制御量を調整する制御量調整手段を有し、上記シート搬送方法によってシートを搬送することを特徴とする。
【００２４】
また、前記制御量調整手段は、操作部からの入力によって選択的に手動で制御量を調整可能であることを特徴とする。
【００２５】
これにより、自動調整不可能な制御量のずれにも対応することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この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、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この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。
【００２７】
（実施の形態１）
図１乃至図１１には、本発明の第１の実施の形態について示されている。
【００２８】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置が備えられた、画像読取装置である流し読みスキャナーの概略断面構成図である。
【００２９】
以下、原稿給送装置に本実施の形態に関わるシート搬送装置を適用した場合について説明する。
【００３０】
図１において１はシート搬送装置としての原稿給送装置、２はスキャナー本体、１０３は原稿積載トレイ、１０４は原稿積載トレイのリフター駆動モーター、１０５は給送ローラ、１０６は分離ローラ、１０７は引き抜きローラ、１０８，１０９，１１０，１１１，１１２は縦パス搬送ローラ、１１３は表面読み取り引き抜きローラ、１１８は裏面読み取り引き抜きローラ、１１４，１１５は両面排紙パス搬送ローラ、１１６，１１７は反転パス搬送ローラ、１１９は排紙ローラ、１３２は排出原稿積載トレイ、１２０は表読み取り時の斜行補正ローラ、１２１は裏読み取り時の斜行補正ローラ、１２７は原稿照明ランプ、１２８はレンズ、１２９は画像読み取り用ＣＣＤリニアイメージセンサ、斜行補正ローラ１２０と１２１の間の１３３の位置が画像読み取り位置である原稿読取台である。
【００３１】
この様な構成により、原稿積載トレイ１０３に載置されたシートは給紙ローラ１０５により分離給送され、種々のローラにより搬送されて、原稿読取台１３３に到達し、画像を読み取られた後、片面読取モードであればそのまま引き抜きローラ１１３に引き抜かれ、排紙ローラ１１９によって排出原稿積載トレイに積載される。この時、両面読取モードであれば一端引き抜きローラ１１７によって引き抜かれた後、反転パス搬送ローラ１１６，１１３をへて裏面側を下にした状態で原稿読取台１３３に到達し、裏面画像を読み取られると、引き抜きローラ１１８に引き抜かれ、両面排紙パス搬送ローラ１１４，１１５，排紙ローラ１１９によって排紙される。
【００３２】
図２，図３は図１の流し読み取り部のみを拡大した概略構成図であり、図２は正面図、図３は平面図である。
【００３３】
図２において斜行補正ローラ１２０と１２１の間の原稿読取台１３３の位置が流し読み画像読み取り位置である。４０３ＬＤ，４０４ＬＤは発光素子で、これらから発光された光はそれぞれ４０３ＰＤ，４０４ＰＤの受光素子で受光されることによってセンサとして働く。
【００３４】
４０３ＬＤ，ＰＤおよび１２０は原稿表面読み取り時の斜行補正および流し読みを行う。同様に４０４ＬＤ，ＰＤおよび１２１は裏面読み取り時の斜行補正および流し読みを行う。
【００３５】
ここで表，裏の斜行補正ローラ１２０，１２１は図３に示すように奥手前に１個ずつ配置されており、表面側では搬送手段としての斜行補正ローラ１２０（斜行補正ローラ１２０−Ｌおよび１２０−Ｒ）の駆動源であるモータ４０１（各々４０１−Ｌ，４０１−Ｒ）の回転速度を変えることにより斜行補正を行い、斜行量は検知手段であるセンサ４０３ＰＤ，ＬＤ（各々４０３ＰＤ−Ｌ，４０３ＰＤ−Ｒ，４０３ＬＤ−Ｌ，４０３ＬＤ−Ｒ）での検出時間差により検知する。
【００３６】
同様に裏面側では斜行補正ローラ１２１（斜行補正ローラ１２１−Ｌおよび１２１−Ｒ）の駆動源であるモータ４０２（各々４０２−Ｌ，４０２−Ｒ）の回転速度を変えることにより斜行補正を行い、斜行量は検知手段であるセンサ４０４ＰＤ，ＬＤ（各々４０４ＰＤ−Ｌ，４０４ＰＤ−Ｒ，４０４ＬＤ−Ｌ，４０４ＬＤ−Ｒ）での検出時間差により検知する。
【００３７】
尚、ここでは斜行補正ローラ１２０，１２１によって搬送される原稿を検知する検知手段としてセンサ４０３，４０４を搬送方向上流側と下流側に２つずつ配置しているが、これに限定されるものではなく、例えば前記センサの代わりにＣＣＤ等を用いて原稿検知を行う構成としても良い。また前記斜行補正ローラ１２０，１２１を回転駆動する駆動手段であるパルスモータを例示しているが、これに限定されるものではない。
【００３８】
また、図２において、２０４はシート厚み検出手段である厚み検知センサ、２０５はシート表面粗さ検出手段である原稿表面検知センサ、２０６はシートサイズ検知手段の一部である原稿幅検知センサ、２３１は原稿搬送時後端検知センサである。
【００３９】
以下に、これらセンサの各々の形状及び機能について図５〜図８を用いて分説する。
【００４０】
まず原稿のサイズを検出するシートサイズ検出手段について説明する。
【００４１】
原稿のサイズは図４、図５のセンサで検知する。図４は図２における２３１の部分であり、このシートサイズ検出手段である原稿搬送時後端検知センサ２３１はエンコーダー３０１とフォトインタラプタ３０２で構成される。エンコーダーは原稿に接触しており、給紙ローラで原稿が給紙されている間原稿の動きに応じて回転する。
【００４２】
フォトインタラプタ３０２からは図４−ｂのような出力が出る。ｔ１は原稿が動き出す前のフォトインタラプタ３０２出力である。
【００４３】
原稿給紙中はｔ２の区間のようにトグル出力となり、原稿の後端がエンコーダ３０１を抜けるとｔ３のように出力は変化しなくなる。
【００４４】
ｔ２の時間またはパルス数をカウントすることにより原稿の搬送方向のサイズを検出する。
【００４５】
また図５は原稿のクロストラック方向（搬送方向に対して垂直な方向）のサイズ検知手段２０６の説明図である。
【００４６】
図５において３０３はクロストラック方向の原稿を規制するサイドガイドである。
【００４７】
このサイドガイド３０３はＡ系、Ｂ系等紙の種類が異なったものがおかれたとき紙にあわせて動かすものである（自動でも手動でも良い）。
【００４８】
このサイドガイド３０３の動きに連動して歯車３０４が動かされる。
【００４９】
歯車３０４はポテンショメーター３０５につながっておりこのポテンショメーターの位置によってサイドガイドある位置がわかりクロストラック方向のサイズが検知される。更に上記搬送方向のサイズ検出結果と組み合わせることにより原稿が横送りなのか縦送りなのかを検知する。
【００５０】
ポテンショメータ３０５は歯車３０４と同一のユニットに構成してもかまわない。
【００５１】
あるいはボリューム抵抗もしくはエンコーダーなどを使用して同様に構成することが可能である。
【００５２】
次に、原稿の厚みを検知するシート厚み検出手段２０４について図６を用いて説明する。
【００５３】
一般に用いられるシート厚み検出手段としては、
１．給送される原稿の端部を三角測距の原理で測定した厚みを検知する（図６（ａ））
２．搬送中の原稿に光を照射してその透過光の光量から原稿の厚みを判断する（図６（ｂ））
３．搬送ローラなど原稿と接触するもので、原稿がある場合とない場合の変位量から原稿の厚みを検知する（図６（ｃ））
といったものがある。
【００５４】
図６（ａ）において、光源としての発光素子９０３（赤外ＬＥＤ）から出た光は、充分に鋭い指向性のＬＥＤ光が得られるように設計された投光レンズ９０５を通過し、被測定物からの反射光を、受光レンズ９０６によって受光素子に集光するようにすると、被測定物の遠近に応じて受光素子９０４上の受光スポット位置が変化する。この受光スポット位置を電器的に検出することにより、被測定物までの距離を求めることができる。
【００５５】
図に示すように、投光レンズ９０５と受光レンズ９０６の中心間距離（基線長）をＡ、受光レンズ９０６の焦点距離をｆとし、便宜上ＬＥＤ光束の広がりやレンズの厚み・収差は考えないものとし、受光レンズ９０６からの距離がｆの位置に受光面があるものとする。
【００５６】
被測定物までの距離ｌ１を受光スポットの位置ｘ１から幾何学的に求めると、
ｌ１＝Ａ・ｆ／ｘ１
となる。また、被測定物までの距離がｌ２になると、受光スポット位置は、ｘ２になり、同様にしてｌ２は、
ｌ２＝Ａ・ｆ／ｘ２
により求められる。
【００５７】
三角測距方式で受光スポット位置を電気的に検出するために、ＰＳＤ（位置検出素子：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）や多分割フォトダイオードのような受光素子が使用されるが、ここでは、センサーユニットに高精度（高分解能）の出力特性が得られるＰＳＤを採用している。更に正確な測距結果を得るのに必要な鋭い指向性のＬＥＤビームを得るため、電流狭窄タイプのＬＥＤを使用し、非球面レンズで、球面収差、コマ収差などが少なくなるようにＬＥＤ前面のレンズ設計を行なっている。
【００５８】
また、９０２は原稿給紙部リフトアップユニット、９０１は原稿トレーである。原稿トレイ９０１はトレイ上に積載された原稿を適切な給紙位置に移動するよう上下に動く。
【００５９】
９０７は原稿一枚分を模擬的に厚く表現したものである。
【００６０】
先述した原理を用い、９０７が給送された時のｌ２からｌ１への距離変化から原稿の厚みを判断する。
【００６１】
この判断の最中は原稿トレー９０１の上下動は行なわず、固定位置で測距を行なう。
【００６２】
次に図６（ｂ），図６（ｃ）について説明する。
【００６３】
図６（ｂ）では発光側から放たれた光が紙を透過して受光素子に入光する構成になっている。通常複写機やプリンタで使用する普通紙は、発光部からの光を透過させることができる。この透過光量は当然紙の厚さで変動するものなので、透過光を光電変化にして電圧値で紙の厚さを判別する。
【００６４】
図６（ｃ）は原稿を搬送するローラ対のギャップから原稿の厚みを判断する方法である。図６（ｃ）上側のローラは原稿の厚みに応じて上下に揺動する。この動きを変位計で測定して原稿の厚みを判断する。変位計は図６（ａ）で使用したＰＳＤで構成可能である。また、ピエゾ素子を用いた歪み測定器でも圧力素子でも構成可能である。
【００６５】
本実施の形態では原稿濃度の影響を受けにくく比較的精度がよい等の理由から３を採用することとするが、本発明におけるシート厚み検出手段としては、それに限定されるものではなく、上記１または２の方法でもよいし、更には、ここに挙げられていないシート厚み検出手段を用いてもよい。
【００６６】
次に、原稿の表面粗さを検出するシート表面粗さ検出手段について図７を用いて説明する。
【００６７】
シート表面粗さ検出手段である原稿表面検知センサ２０５（図２）には、
１．表面の光沢性を反射光量から検出する（図７（ａ），（ｂ））
２．縦波の光と、横波の光の差分をとって表面性を検出する（図７（ｃ））もしくは位相が１８０度ずれたひかり２つの光の差分から表面性を検出する
といった方法が適用できる。
すなわち、図７（ａ）において、８１１は原稿表面検知センサとしての反射型フォトセンサを示している。反射型フォトセンサの内部には、発光部８１２と受光部８１３が内蔵されており、内部結線は図７（ｂ）に示したようになっている。発光部８１２はＬＥＤで、受光部８１３はフォトトランジスタである。受光部８１３のフォトトランジスタは光電変換素子であり、光の量に応じて図７（ｂ）のＣ端子からＥ端子の方向に電流を流そうとする。
【００６８】
発光部８１２から出た光は、原稿８１４に当たり、反射した光は受光部８１３に入る。この際、原稿表面が光沢性のあるものであれば、受光部８１３に入る光の量は大きく、粗い表面の原稿なら受光部８１３に入る光の量は小さい。この光の量の違いは図７（ｂ）のＣ端子から流れ込む電流量と比例することから、８１５で示すようなインターフェイスを設けてＣ端子に流れ込む電流を電圧に変換し、モニタする。
【００６９】
図７（ｃ）は縦波と横波の合成波を、紙の斜め上方から照射した図であって、その２種類の波の透過性、反射性を見ることによって、紙の表面粗さを知る方法を示している。
【００７０】
本実施の形態では原稿に対しては画像が印刷されているため２の方法を採る事にするが、ここでも、この方法に限定するものではなく、特に本発明に係るシート搬送装置を画像形成部に適用する場合など、転写紙に対して表面粗さを検出する場合は白紙状態と考えられるため、１の方法を用いる方が望ましい。
【００７１】
以上のように様々なセンサによって、搬送中にシートである原稿の特性を検出し、その搬送条件を判断すると、その判断の結果は、図３で説明したモータ１４１（或は１４２）の制御量に反映される。
【００７２】
特に、表面側の画像を読み取る際に限定して説明すると、図８に示すように、斜行して搬送されてきた原稿Ｓは、センサ４０３−Ｌ，４０３−Ｒを通過する際、その時間差をカウンタで計測され、その時間差に対して、モータ４０１の制御量を決定する。その際、上記のセンサによって検出した原稿の特性から判断した搬送条件によって調整を加える。
【００７３】
そしてその制御量に合わせて例えば図８（ｂ）のように、４０１−Ｒまたは、４０１−Ｌの回転数を遅くしたり（或は速くしたり）、４０１−Ｒの回転数を遅くし、４０１−Ｌの回転数を速くしたりして斜行補正が行われる（図８（ｃ））。
【００７４】
また、斜行補正を行なった紙の直進性を確認する為に、４０３ＬＤ，ＰＤ及び４０４ＬＤ，ＰＤで、紙の後端の時間差を計測する。すなわち斜行補正を行なう為の斜行量計測は搬送されてきた紙の先端で計測し、斜行補正を行なった後、紙の後端で補正後の斜行量を計測する。この方式により、斜行補正制御を行なった紙一枚一枚に対して、補正のかかり具合を確認し、搬送条件から導き出されるモータの制御量を再調整する。
【００７５】
図８において、４１１−Ｒ，Ｌは各モータの回転速度を検知する為のエンコーダである。これらはモータが所定の速度で回転しているか否かをモニタする為のものである。これらは裏面側の斜行補正ローラにも取付けられている（図３の４１２−Ｒ，Ｌ）。モータがＣＰＵから送られるクロックに応じた回転速度で回っていない場合はエラーとしてマシンを停止させる。
【００７６】
次に、斜行補正において、搬送条件によって、どのようにモータの制御量を調整するかについて詳しく説明する。
【００７７】
まず、斜行補正のパルスレート（ここでは、２つのモータの回転数の差をパルス量で示したもの）の算出は斜行量と１パルスでの送り量、搬送速度、補正時間より計算される。
【００７８】
例えば２相ハイブリッドステッピングモーターの２相励磁駆動では１ステップが１．８度である。このモータで直径２０ｍｍのローラを駆動したとすると、１ステップの送り量は０．３１４ｍｍとなる。いま、センサによって読み取られた斜行量が６．２８ｍｍであって、その長さだけ、モータ４０１−Ｒ側が前に出ているとすると、これは２０パルス分に相当する。このように、斜行量のパルス換算値（斜行量をモータに入力されるパルス量で示したもの）をｎとする。
【００７９】
搬送装置に固有に設定されている搬送速度Ｖが３１４ｍｍ／ｓであったとするとモーター軸での回転数は５ｒｐｓに相当し、パルスレートｆにすると１０００ｐｐｓである。つまり、送られてきた紙をそのままの速度で搬送しようとすると、モータに１０００ｐｐｓのパルス電圧を入力すればよい。
【００８０】
補正時間ｔは補正を開始してから終了するまでの時間で、搬送路の構成により物理的に決まる数値である。例えば転写ローラとの位置関係等から、３１．４ｍｍ以内の距離で補正を終了させたいとすれば、搬送速度が３１４ｍｍ／ｓなので補正時間は０．１ｓである。
【００８１】
つまり、０．１ｓ以内に６．２８ｍｍの斜行を補正するためには、モータ４０１−Ｌを１０００ｐｐｓで駆動させておき、モータ４０１−Ｒだけを補正時間の０．１ｓの間８００ｐｐｓで駆動すれば良い。
【００８２】
斜行補正用モータクロック周波数ｆｒ（この例ではモータ４０１−Ｒのモータクロック周波数）は簡易的に
ｆｒ＝ｆ−（ｎ／ｔ）となる。
【００８３】
ここで原稿の特性に応じて制御量を調整する為原稿厚みセンサで検知した厚みデータ及び表面検知センサからの表面データを元に補正係数ａを選択し
ｆｒ＝ａ｛ｆ−（ｎ／ｔ）｝
として駆動周波数を決定する。
【００８４】
この係数は予め実験より求められた数値であり、図９に示すようにテーブルとしてメモリに記憶されている。
【００８５】
この例では、モータ４０１−Ｒのモータクロック周波数のみを制御したが、モータ４０１−Ｌを１２００ｐｐｓ，モータ４０１−Ｒを１０００ｐｐｓとする制御でもよいし、モータ４０１−Ｌを１１００ｐｐｓ，モータ４０１−Ｒを９００ｐｐｓで駆動させてもよい。
【００８６】
図１０は、本実施の形態の電気的構成を表すブロック図である。ここで４５１は制御をつかさどる中央演算処理装置（ＣＰＵ）である。４０６，４０７はプログラム及びデータが格納されたメモリである。４０３ＰＤ−Ｌ，４０３ＰＤ−Ｒ，４０４ＰＤ−Ｌ，４０４ＰＤ−Ｒ，２３１，２０５，２０４，４１１−Ｌ，４１１−Ｒ，４１２−Ｌ，４１２−Ｒの各センサはＣＰＵの入力ポートに接続されており、４０３ＬＤ−Ｌ，４０３−ＬＤ−Ｒ，４０４ＬＤ−Ｌ，４０４ＬＤ−Ｒ，モータドライバ４０５ａ，ｂ，ｃ，ｄはＣＰＵの出力ポートに接続されている。ＣＰＵ４５１は各センサからの検知信号をもとに図９内の係数を選択し、モータドライバ４０５ａ，ｂ，ｃ，ｄに対し出力ポートからクロックを発生しモータ４０１−Ｌ，４０１−Ｒ，４０２−Ｌ，４０２−Ｒを駆動する。
【００８７】
図１１において、ＣＰＵ４５１の制御の流れについてフローチャートを用いて説明する。
【００８８】
Ｓ１でコピースタートが指示されると、まず、Ｓ２で先述した図２の２０６の値からクロストラック方向の原稿長さを検知する。
【００８９】
ここで、この長さが、例えば２９７ｍｍと検知されると定型サイズの紙ならＡ４縦送りか、Ａ３横送りかのどちらかに限定できる。
【００９０】
その他の定型サイズ紙も同様にクロストラックサイズが分かれば縦送りか横送りかの判断で用紙サイズが判別できる。
【００９１】
その後Ｓ３で原稿送りを開始し、図２の２３１でイントラック長さを判断する。次に、２０５で原稿の表面性を表裏両方について検知し（Ｓ５）、２０４で厚さを検知する（Ｓ６）。これらシート特性の検知結果をもとに、図９のテーブルから係数を選択する（Ｓ７）。
【００９２】
原稿は読取部直前で、その斜行量を検知され（Ｓ８）、この斜行量から先述した駆動周波数ｆｒを演算し（Ｓ９）、選択した係数をかける（Ｓ１０）。
【００９３】
その値で斜行補正制御を行ない（Ｓ１１）、制御後、紙後端エッジで斜行補正の具合を確認する（Ｓ１２）。Ｓ１２で斜行量が０ならば補正がうまく行なわれたことになるが、そこでまだ斜行が検知されれば、制御の過不足があったことになり、Ｓ１３において図９のテーブルを書き換える。
【００９４】
ここで、Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６は順不同であって、その順序を入れ替えても同様の結果が得られる。
【００９５】
また、Ｓ１３でテーブルを書き換えたが、２０５，２０４等のセンサ類を調整する方法もこの構成で実施可能である。
【００９６】
以上のような構成及び制御により、様々なセンサによって、原稿の特性を検知し、その特性に合わせて斜行を補正でき、更には、補正結果からフィードバックをかけることにより、その他の搬送条件をも加味して斜行を補正できる。すなわち、あらゆる搬送条件に合わせた非常に正確な斜行補正を行なうことができる。
【００９７】
（実施の形態２）
本発明の第二の実施の形態に係る制御方法を図１２に示す。このブロック図は制御にＣＰＵを用いず、ハードウェアで構成したものである。
【００９８】
１００１，１００２は周波数−電圧変換器、１００６，１００７，１０１２はアナログ−ディジタル変換器、１００５は差分器、１００６はカウンタおよびシフトレジスター回路である。
【００９９】
Ｆ／Ｖコンバータ１００１，１００２には後端検知センサ１３１の出力が入力されアナログ電圧に変換する。Ｆ／Ｖコンバータで変換されたアナログ出力はＡ／Ｄコンバーター１００３，１００４でディジタル値に変換される。
【０１００】
Ａ／Ｄコンバーター１００６，１００７，１０１２にはそれぞれ表面検知センサ２０５Ｕ，Ｌ、厚み検知センサ２０４からの信号が入力されディジタル値としてデコーダー１００９に入力される。
【０１０１】
１００９のデコーダー内部には（図示しないが）モータークロックパターンジェネレーターと掛け算器、および補正係数が予め内蔵されている。
【０１０２】
このような構成における制御方法について図１３を用いて説明する。
【０１０３】
搬送が開始されると、２３１からパルス状の出力が出る。このパルスが出ている間が紙のイントラック方向の長さである（クロストラック長さは定常的なものとしてあらかじめ検知しているものとする）２３１出力が出ているｔ１〜ｔ２間はＦＶコンバータ１００１から出力が出る。この出力区間をコンパレータ１００２でカウンタ１００３のイネーブル信号にする。このように２３１から出ているパルスの区間をカウンタ１００３でカウントし、コンパレータ１００８で設定値と比較することにより原稿の横送り／縦送りを判別する。（カウンタ値をそのまま用いても同じ効果が得られる）
２０５（表、裏），２０４の値はＡ／Ｄコンバータ１００６，１００７，１０１２で、角２ビットのディジタル信号にコード化される。
【０１０４】
１００９のデコーダは１００８出力、１００６出力、１００７出力、１０１２出力の組み合わせによって１０１０の値をセットする。１０１０のカウンタ＆シフトレジスタはモータへのクロックを設定値通り発生する。
【０１０５】
そして、デコーダからの出力に応じてモータへのクロックに補正係数をかけた演算を行ない、斜行補正時のモータ駆動周波数を調整する。
【０１０６】
このように、第１の実施の形態と同様に正確な斜行補正を、ＣＰＵを用いずに、行なうこともできる。
【０１０７】
（その他の実施の形態）
前述した実施の形態では、本発明を適用したシート搬送装置として搬送原稿の画像を読み取る読取機構を備えた原稿給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く、例えば複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置において、シートとしての原稿を画像読取部に送り込むシート搬送手段、或いはシートとしての記録媒体を画像形成部に送り込むシート搬送手段に本発明を適用しても上記効果と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
このような画像形成装置に一例として、本発明を適用したシート搬送装置を備えた複写機を図１４に示す。
【０１０９】
図１４は概略断面構成図であり、１はシート搬送装置である原稿給送部、２はスキャナー本体でもある画像読取部、３は操作部、４はプリンタ部、５は給紙デッキ部、６はフィニッシャ部である。
【０１１０】
この複写機の動作を簡単に説明すると、操作部３からの入力信号に基づき、原稿給送部１が給送した原稿の画像を画像読取部２が読み取り、電気信号に変換する。それと同時に給紙デッキ部５からプリンタ部４に転写材を給送しプリンタ部が、受け取った電気信号を画像情報に変換して転写材に転写するという構成となっている。
【０１１１】
また、図１４で示した操作部３からオペレータが入力することにより、図９のテーブル内の値を変えることも可能である。
【０１１２】
また、このような構成において、プリンタから（図示しないが）特定のパターン（万線など）を出力させ、このパターンを画像読取部であるスキャナに読ませることで紙に対して万線が何度傾いているか検出することもできる。
【０１１３】
このように、スキャナで検出した万線の傾きを元に、プリンタ側の独立モータの回転数制御に調整用の係数をかけることもできる。
【０１１４】
このようにすることで、より一層正確な斜行補正を行なうことができる。
【０１１５】
【発明の効果】
本発明により、搬送中のシート斜行補正について、紙質、紙サイズによるばらつきをなくし、いかなる条件下においてのシート搬送においても直行精度のよいシート搬送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置が備えられた、画像読取装置である流し読みスキャナーの概略断面構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかるシート搬送装置のセンサ配置を示す拡大図である。
【図３】図１の流し読み取り部のみを拡大した概略構成平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態にかかるシート搬送装置の用いられるイントラック方向サイズ検知（原稿後端検知）の方法とセンサ出力信号を示した図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置におけるクロストラック方向サイズ検知の方法説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置における紙厚さ検知の方法の原理図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置における表面荒さ検知の方法の原理図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置における斜行補正の簡略説明図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置における斜行補正の制御量調整用係数テーブルである。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置における制御ブロック図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置における制御フローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るシート搬送装置におけるの電気回路構成図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るシート搬送装置における出力電圧のタイミングチャートである。
【図１４】本発明を適用したシート搬送装置を備えた複写機の概略断面構成図である。
【符号の説明】
１ 原稿給送装置（原稿給送部）
２ スキャナー本体（画像読取部）
３ 操作部
４ プリンタ部
５ 給紙デッキ部
６ フィニッシャ部
１０３ 原稿積載トレイ
１０４ 原稿積載トレイのリフター駆動モーター
１０５ 給送ローラ
１０６ 分離ローラ
１０７ 引き抜きローラ
１０８，１０９，１１０，１１１，１１２ 縦パス搬送ローラ
１１３ 表面読み取り引き抜きローラ
１１４，１１５ 両面排紙パス搬送ローラ
１１６，１１７ 反転パス搬送ローラ
１１８ 裏面読み取り引き抜きローラ
１１９ 排紙ローラ
１２０−Ｌ，１２０−Ｒ 表読み取り時の斜行補正ローラ
１２１−Ｌ，１２０−Ｒ 裏読み取り時の斜行補正ローラ
１２７ 原稿照明ランプ
１２８ レンズ
１２９ 画像読み取り用ＣＣＤリニアイメージセンサ
１３２ 排出原稿積載トレイ
１３３ 原稿読取台
４０１−Ｌ，４０１−Ｒ モータ
４０３ＬＤ，４０４ＬＤ 発光素子（センサ）
４０３ＰＤ，４０４ＰＤ 受光素子（センサ）
２０４ 厚み検知センサ
２０５ 原稿表面検知センサ
２０６ 原稿幅検知センサ
２３１ 原稿搬送時後端検知センサ
３０１ エンコーダー
３０２ フォトインタラプタ
３０３ サイドガイド
３０４ 歯車
３０５ ポテンショメーター
８１１ 反射型フォトセンサ
８１２ 発光部
８１３ 受光部
９０１ 原稿トレー
９０２ 原稿給紙部リフトアップユニット
９０３ 発光素子
９０４ 受光素子
９０５ 投光レンズ
９０６ 受光レンズ
【発明の属する技術分野】
本発明は印刷機、製本機、複写機、プリンター、ファクシミリなど、シートを搬送する構成を持つ機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、搬送中のシートの斜行を補正する方法としては、その構成及び制御の容易性からレジストローラと呼ばれる付き当てローラーにシートを付き当てることによって行っていた。
【０００３】
しかし、近年、それら複写機等の動作を高速化するため、単位時間あたりに扱うシート量を増大させることが必要になってきた。そのため、連続して送られるシート間の距離は狭くなり、且つ、シート搬送速度は高速化する傾向にある。そのような状況において、レジストローラーに一度付き当ててから搬送する方法では、後ろから搬送されるシートが前のシートに追突してしまうため、シート搬送の高速化に限界が生じていた。そこで、シートをレジストローラーに付き当てず、斜行量検出手段によって検出された斜行量をもとに搬送方向を補正する方法、例えば、搬送しながら２つの独立したローラーの速度をそれぞれ調整して斜行補正を行う動的斜行補正方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そのような動的斜行補正方法においては従来のレジストローラを用いた斜行補正方法に比べ、シートの位置決めの基準がなく、搬送ローラーの制御等で斜行補正を行なうため、その駆動が、シートに如何に伝わるかが正確な斜行補正を行なう際に最も大きな問題となる。
【０００５】
特に、搬送ローラ等の搬送手段ではシートの表面からシート搬送力を伝えるため、シートの厚み、表面粗さ等によってシートに伝わる搬送力が異なり、また、もちろん、シートサイズや、材質（質量）などによっても、斜行補正すべき量が異なるため、動的斜行補正手段による補正効果のばらつきがでてしまっていた。
【０００６】
更に、配置上の制約から、シートとの接触部分が小さくなってしまったり、搬送手段の劣化等が起こったりした場合にも、動的斜行補正手段による補正効果を対応させることはできなかった。
【０００７】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シートの特質やその他の条件による斜行補正のばらつきをなくし、いかなる場合においても安定してシート直行精度のよいシート搬送方法及び、その方法を用いたシート搬送装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の第１の発明は、
搬送中のシートの斜行量を検出する斜行量検出手段を有し、
前記斜行量検出手段によって得られた検出値に応じて、搬送手段を制御することにより、シート搬送方向の補正を行うシート搬送方法において、
シートの搬送方向の補正後の斜行量を検知する補正後斜行量検出手段を備え、
前記斜行量検出手段により得られた検出値に対応する前記搬送手段の制御量を、シートの特性から判断される搬送条件に基づいて調整するとともに、前記補正後斜行量検出手段によって得られた検出値から前記搬送手段の制御量をフィードバックして調整することを特徴とする。
また、本発明の第２の発明は、
搬送中のシートの斜行量を検出する斜行量検出手段を有し、
前記斜行量検出手段によって得られた検出値に応じて、搬送手段を制御することにより、シート搬送方向の補正を行うシート搬送方法において、
前記斜行量検出手段により得られた検出値に対応する前記搬送手段の制御量を、シートの特性から判断される搬送条件に基づいて調整するとともに、所定の画像が記録されたシートを前記搬送方法によって搬送した後、読取手段によって画像を読取り、読取られた画像の歪みを検知して前記搬送手段の制御量をフィードバックして調整することを特徴とする。
【０００９】
これにより、斜行量のみならず、シートの搬送条件に対応した搬送手段の制御をすることができ、あらゆるシートの搬送条件において、正確な斜行補正をすることができる。また、あらかじめ検出できる要素以外の原因で、正確な斜行補正ができない場合でも、搬送条件によって生じた、斜行量と制御量とのずれを、学習によりなくすことができる。
【００１０】
前記搬送手段の制御は、シート搬送方向に直交する線上に配置した搬送ローラー対を独立に駆動する、２つの駆動源の駆動速度を制御することによって行うことを特徴とする。
【００１１】
これにより、簡単な構成で、的確に搬送手段の制御をすることが出来る。
【００１２】
シートの特性を検出するシート特性検出手段を有し、この検出手段によって得られた検出値によって、前記シートの搬送条件を判断することを特徴とする。
【００１３】
これにより、特性の異なるあらゆる種類のシートに対応して、搬送手段を制御することができ、最適なシート斜行補正をすることができる。
【００１４】
前記シート特性検出手段は、搬送されるシートのサイズを検出するシートサイズ検出手段を含むことを特徴とする。
【００１５】
これにより、あらゆるサイズのシートに対応して搬送手段を制御することができる。
【００１６】
前記シート特性検出手段は、搬送されるシートの厚みを検出するシート厚み検出手段を含むことを特徴とする。
【００１７】
これにより、あらゆる厚みを持ったシートに対応して搬送手段を制御することができる。
【００１８】
前記シート特性検出手段は、搬送されるシートの表面粗さを検出するシート表面粗さ検出手段を含むことを特徴とする。
【００１９】
これにより、あらゆる表面粗さを持ったシートに対応して搬送手段を制御することができる。
【００２３】
シート搬送装置であって、前記斜行量検出手段によって得られた検出値と、シートの搬送条件と、から搬送手段の制御量を調整する制御量調整手段を有し、上記シート搬送方法によってシートを搬送することを特徴とする。
【００２４】
また、前記制御量調整手段は、操作部からの入力によって選択的に手動で制御量を調整可能であることを特徴とする。
【００２５】
これにより、自動調整不可能な制御量のずれにも対応することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この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、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この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。
【００２７】
（実施の形態１）
図１乃至図１１には、本発明の第１の実施の形態について示されている。
【００２８】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置が備えられた、画像読取装置である流し読みスキャナーの概略断面構成図である。
【００２９】
以下、原稿給送装置に本実施の形態に関わるシート搬送装置を適用した場合について説明する。
【００３０】
図１において１はシート搬送装置としての原稿給送装置、２はスキャナー本体、１０３は原稿積載トレイ、１０４は原稿積載トレイのリフター駆動モーター、１０５は給送ローラ、１０６は分離ローラ、１０７は引き抜きローラ、１０８，１０９，１１０，１１１，１１２は縦パス搬送ローラ、１１３は表面読み取り引き抜きローラ、１１８は裏面読み取り引き抜きローラ、１１４，１１５は両面排紙パス搬送ローラ、１１６，１１７は反転パス搬送ローラ、１１９は排紙ローラ、１３２は排出原稿積載トレイ、１２０は表読み取り時の斜行補正ローラ、１２１は裏読み取り時の斜行補正ローラ、１２７は原稿照明ランプ、１２８はレンズ、１２９は画像読み取り用ＣＣＤリニアイメージセンサ、斜行補正ローラ１２０と１２１の間の１３３の位置が画像読み取り位置である原稿読取台である。
【００３１】
この様な構成により、原稿積載トレイ１０３に載置されたシートは給紙ローラ１０５により分離給送され、種々のローラにより搬送されて、原稿読取台１３３に到達し、画像を読み取られた後、片面読取モードであればそのまま引き抜きローラ１１３に引き抜かれ、排紙ローラ１１９によって排出原稿積載トレイに積載される。この時、両面読取モードであれば一端引き抜きローラ１１７によって引き抜かれた後、反転パス搬送ローラ１１６，１１３をへて裏面側を下にした状態で原稿読取台１３３に到達し、裏面画像を読み取られると、引き抜きローラ１１８に引き抜かれ、両面排紙パス搬送ローラ１１４，１１５，排紙ローラ１１９によって排紙される。
【００３２】
図２，図３は図１の流し読み取り部のみを拡大した概略構成図であり、図２は正面図、図３は平面図である。
【００３３】
図２において斜行補正ローラ１２０と１２１の間の原稿読取台１３３の位置が流し読み画像読み取り位置である。４０３ＬＤ，４０４ＬＤは発光素子で、これらから発光された光はそれぞれ４０３ＰＤ，４０４ＰＤの受光素子で受光されることによってセンサとして働く。
【００３４】
４０３ＬＤ，ＰＤおよび１２０は原稿表面読み取り時の斜行補正および流し読みを行う。同様に４０４ＬＤ，ＰＤおよび１２１は裏面読み取り時の斜行補正および流し読みを行う。
【００３５】
ここで表，裏の斜行補正ローラ１２０，１２１は図３に示すように奥手前に１個ずつ配置されており、表面側では搬送手段としての斜行補正ローラ１２０（斜行補正ローラ１２０−Ｌおよび１２０−Ｒ）の駆動源であるモータ４０１（各々４０１−Ｌ，４０１−Ｒ）の回転速度を変えることにより斜行補正を行い、斜行量は検知手段であるセンサ４０３ＰＤ，ＬＤ（各々４０３ＰＤ−Ｌ，４０３ＰＤ−Ｒ，４０３ＬＤ−Ｌ，４０３ＬＤ−Ｒ）での検出時間差により検知する。
【００３６】
同様に裏面側では斜行補正ローラ１２１（斜行補正ローラ１２１−Ｌおよび１２１−Ｒ）の駆動源であるモータ４０２（各々４０２−Ｌ，４０２−Ｒ）の回転速度を変えることにより斜行補正を行い、斜行量は検知手段であるセンサ４０４ＰＤ，ＬＤ（各々４０４ＰＤ−Ｌ，４０４ＰＤ−Ｒ，４０４ＬＤ−Ｌ，４０４ＬＤ−Ｒ）での検出時間差により検知する。
【００３７】
尚、ここでは斜行補正ローラ１２０，１２１によって搬送される原稿を検知する検知手段としてセンサ４０３，４０４を搬送方向上流側と下流側に２つずつ配置しているが、これに限定されるものではなく、例えば前記センサの代わりにＣＣＤ等を用いて原稿検知を行う構成としても良い。また前記斜行補正ローラ１２０，１２１を回転駆動する駆動手段であるパルスモータを例示しているが、これに限定されるものではない。
【００３８】
また、図２において、２０４はシート厚み検出手段である厚み検知センサ、２０５はシート表面粗さ検出手段である原稿表面検知センサ、２０６はシートサイズ検知手段の一部である原稿幅検知センサ、２３１は原稿搬送時後端検知センサである。
【００３９】
以下に、これらセンサの各々の形状及び機能について図５〜図８を用いて分説する。
【００４０】
まず原稿のサイズを検出するシートサイズ検出手段について説明する。
【００４１】
原稿のサイズは図４、図５のセンサで検知する。図４は図２における２３１の部分であり、このシートサイズ検出手段である原稿搬送時後端検知センサ２３１はエンコーダー３０１とフォトインタラプタ３０２で構成される。エンコーダーは原稿に接触しており、給紙ローラで原稿が給紙されている間原稿の動きに応じて回転する。
【００４２】
フォトインタラプタ３０２からは図４−ｂのような出力が出る。ｔ１は原稿が動き出す前のフォトインタラプタ３０２出力である。
【００４３】
原稿給紙中はｔ２の区間のようにトグル出力となり、原稿の後端がエンコーダ３０１を抜けるとｔ３のように出力は変化しなくなる。
【００４４】
ｔ２の時間またはパルス数をカウントすることにより原稿の搬送方向のサイズを検出する。
【００４５】
また図５は原稿のクロストラック方向（搬送方向に対して垂直な方向）のサイズ検知手段２０６の説明図である。
【００４６】
図５において３０３はクロストラック方向の原稿を規制するサイドガイドである。
【００４７】
このサイドガイド３０３はＡ系、Ｂ系等紙の種類が異なったものがおかれたとき紙にあわせて動かすものである（自動でも手動でも良い）。
【００４８】
このサイドガイド３０３の動きに連動して歯車３０４が動かされる。
【００４９】
歯車３０４はポテンショメーター３０５につながっておりこのポテンショメーターの位置によってサイドガイドある位置がわかりクロストラック方向のサイズが検知される。更に上記搬送方向のサイズ検出結果と組み合わせることにより原稿が横送りなのか縦送りなのかを検知する。
【００５０】
ポテンショメータ３０５は歯車３０４と同一のユニットに構成してもかまわない。
【００５１】
あるいはボリューム抵抗もしくはエンコーダーなどを使用して同様に構成することが可能である。
【００５２】
次に、原稿の厚みを検知するシート厚み検出手段２０４について図６を用いて説明する。
【００５３】
一般に用いられるシート厚み検出手段としては、
１．給送される原稿の端部を三角測距の原理で測定した厚みを検知する（図６（ａ））
２．搬送中の原稿に光を照射してその透過光の光量から原稿の厚みを判断する（図６（ｂ））
３．搬送ローラなど原稿と接触するもので、原稿がある場合とない場合の変位量から原稿の厚みを検知する（図６（ｃ））
といったものがある。
【００５４】
図６（ａ）において、光源としての発光素子９０３（赤外ＬＥＤ）から出た光は、充分に鋭い指向性のＬＥＤ光が得られるように設計された投光レンズ９０５を通過し、被測定物からの反射光を、受光レンズ９０６によって受光素子に集光するようにすると、被測定物の遠近に応じて受光素子９０４上の受光スポット位置が変化する。この受光スポット位置を電器的に検出することにより、被測定物までの距離を求めることができる。
【００５５】
図に示すように、投光レンズ９０５と受光レンズ９０６の中心間距離（基線長）をＡ、受光レンズ９０６の焦点距離をｆとし、便宜上ＬＥＤ光束の広がりやレンズの厚み・収差は考えないものとし、受光レンズ９０６からの距離がｆの位置に受光面があるものとする。
【００５６】
被測定物までの距離ｌ１を受光スポットの位置ｘ１から幾何学的に求めると、
ｌ１＝Ａ・ｆ／ｘ１
となる。また、被測定物までの距離がｌ２になると、受光スポット位置は、ｘ２になり、同様にしてｌ２は、
ｌ２＝Ａ・ｆ／ｘ２
により求められる。
【００５７】
三角測距方式で受光スポット位置を電気的に検出するために、ＰＳＤ（位置検出素子：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）や多分割フォトダイオードのような受光素子が使用されるが、ここでは、センサーユニットに高精度（高分解能）の出力特性が得られるＰＳＤを採用している。更に正確な測距結果を得るのに必要な鋭い指向性のＬＥＤビームを得るため、電流狭窄タイプのＬＥＤを使用し、非球面レンズで、球面収差、コマ収差などが少なくなるようにＬＥＤ前面のレンズ設計を行なっている。
【００５８】
また、９０２は原稿給紙部リフトアップユニット、９０１は原稿トレーである。原稿トレイ９０１はトレイ上に積載された原稿を適切な給紙位置に移動するよう上下に動く。
【００５９】
９０７は原稿一枚分を模擬的に厚く表現したものである。
【００６０】
先述した原理を用い、９０７が給送された時のｌ２からｌ１への距離変化から原稿の厚みを判断する。
【００６１】
この判断の最中は原稿トレー９０１の上下動は行なわず、固定位置で測距を行なう。
【００６２】
次に図６（ｂ），図６（ｃ）について説明する。
【００６３】
図６（ｂ）では発光側から放たれた光が紙を透過して受光素子に入光する構成になっている。通常複写機やプリンタで使用する普通紙は、発光部からの光を透過させることができる。この透過光量は当然紙の厚さで変動するものなので、透過光を光電変化にして電圧値で紙の厚さを判別する。
【００６４】
図６（ｃ）は原稿を搬送するローラ対のギャップから原稿の厚みを判断する方法である。図６（ｃ）上側のローラは原稿の厚みに応じて上下に揺動する。この動きを変位計で測定して原稿の厚みを判断する。変位計は図６（ａ）で使用したＰＳＤで構成可能である。また、ピエゾ素子を用いた歪み測定器でも圧力素子でも構成可能である。
【００６５】
本実施の形態では原稿濃度の影響を受けにくく比較的精度がよい等の理由から３を採用することとするが、本発明におけるシート厚み検出手段としては、それに限定されるものではなく、上記１または２の方法でもよいし、更には、ここに挙げられていないシート厚み検出手段を用いてもよい。
【００６６】
次に、原稿の表面粗さを検出するシート表面粗さ検出手段について図７を用いて説明する。
【００６７】
シート表面粗さ検出手段である原稿表面検知センサ２０５（図２）には、
１．表面の光沢性を反射光量から検出する（図７（ａ），（ｂ））
２．縦波の光と、横波の光の差分をとって表面性を検出する（図７（ｃ））もしくは位相が１８０度ずれたひかり２つの光の差分から表面性を検出する
といった方法が適用できる。
すなわち、図７（ａ）において、８１１は原稿表面検知センサとしての反射型フォトセンサを示している。反射型フォトセンサの内部には、発光部８１２と受光部８１３が内蔵されており、内部結線は図７（ｂ）に示したようになっている。発光部８１２はＬＥＤで、受光部８１３はフォトトランジスタである。受光部８１３のフォトトランジスタは光電変換素子であり、光の量に応じて図７（ｂ）のＣ端子からＥ端子の方向に電流を流そうとする。
【００６８】
発光部８１２から出た光は、原稿８１４に当たり、反射した光は受光部８１３に入る。この際、原稿表面が光沢性のあるものであれば、受光部８１３に入る光の量は大きく、粗い表面の原稿なら受光部８１３に入る光の量は小さい。この光の量の違いは図７（ｂ）のＣ端子から流れ込む電流量と比例することから、８１５で示すようなインターフェイスを設けてＣ端子に流れ込む電流を電圧に変換し、モニタする。
【００６９】
図７（ｃ）は縦波と横波の合成波を、紙の斜め上方から照射した図であって、その２種類の波の透過性、反射性を見ることによって、紙の表面粗さを知る方法を示している。
【００７０】
本実施の形態では原稿に対しては画像が印刷されているため２の方法を採る事にするが、ここでも、この方法に限定するものではなく、特に本発明に係るシート搬送装置を画像形成部に適用する場合など、転写紙に対して表面粗さを検出する場合は白紙状態と考えられるため、１の方法を用いる方が望ましい。
【００７１】
以上のように様々なセンサによって、搬送中にシートである原稿の特性を検出し、その搬送条件を判断すると、その判断の結果は、図３で説明したモータ１４１（或は１４２）の制御量に反映される。
【００７２】
特に、表面側の画像を読み取る際に限定して説明すると、図８に示すように、斜行して搬送されてきた原稿Ｓは、センサ４０３−Ｌ，４０３−Ｒを通過する際、その時間差をカウンタで計測され、その時間差に対して、モータ４０１の制御量を決定する。その際、上記のセンサによって検出した原稿の特性から判断した搬送条件によって調整を加える。
【００７３】
そしてその制御量に合わせて例えば図８（ｂ）のように、４０１−Ｒまたは、４０１−Ｌの回転数を遅くしたり（或は速くしたり）、４０１−Ｒの回転数を遅くし、４０１−Ｌの回転数を速くしたりして斜行補正が行われる（図８（ｃ））。
【００７４】
また、斜行補正を行なった紙の直進性を確認する為に、４０３ＬＤ，ＰＤ及び４０４ＬＤ，ＰＤで、紙の後端の時間差を計測する。すなわち斜行補正を行なう為の斜行量計測は搬送されてきた紙の先端で計測し、斜行補正を行なった後、紙の後端で補正後の斜行量を計測する。この方式により、斜行補正制御を行なった紙一枚一枚に対して、補正のかかり具合を確認し、搬送条件から導き出されるモータの制御量を再調整する。
【００７５】
図８において、４１１−Ｒ，Ｌは各モータの回転速度を検知する為のエンコーダである。これらはモータが所定の速度で回転しているか否かをモニタする為のものである。これらは裏面側の斜行補正ローラにも取付けられている（図３の４１２−Ｒ，Ｌ）。モータがＣＰＵから送られるクロックに応じた回転速度で回っていない場合はエラーとしてマシンを停止させる。
【００７６】
次に、斜行補正において、搬送条件によって、どのようにモータの制御量を調整するかについて詳しく説明する。
【００７７】
まず、斜行補正のパルスレート（ここでは、２つのモータの回転数の差をパルス量で示したもの）の算出は斜行量と１パルスでの送り量、搬送速度、補正時間より計算される。
【００７８】
例えば２相ハイブリッドステッピングモーターの２相励磁駆動では１ステップが１．８度である。このモータで直径２０ｍｍのローラを駆動したとすると、１ステップの送り量は０．３１４ｍｍとなる。いま、センサによって読み取られた斜行量が６．２８ｍｍであって、その長さだけ、モータ４０１−Ｒ側が前に出ているとすると、これは２０パルス分に相当する。このように、斜行量のパルス換算値（斜行量をモータに入力されるパルス量で示したもの）をｎとする。
【００７９】
搬送装置に固有に設定されている搬送速度Ｖが３１４ｍｍ／ｓであったとするとモーター軸での回転数は５ｒｐｓに相当し、パルスレートｆにすると１０００ｐｐｓである。つまり、送られてきた紙をそのままの速度で搬送しようとすると、モータに１０００ｐｐｓのパルス電圧を入力すればよい。
【００８０】
補正時間ｔは補正を開始してから終了するまでの時間で、搬送路の構成により物理的に決まる数値である。例えば転写ローラとの位置関係等から、３１．４ｍｍ以内の距離で補正を終了させたいとすれば、搬送速度が３１４ｍｍ／ｓなので補正時間は０．１ｓである。
【００８１】
つまり、０．１ｓ以内に６．２８ｍｍの斜行を補正するためには、モータ４０１−Ｌを１０００ｐｐｓで駆動させておき、モータ４０１−Ｒだけを補正時間の０．１ｓの間８００ｐｐｓで駆動すれば良い。
【００８２】
斜行補正用モータクロック周波数ｆｒ（この例ではモータ４０１−Ｒのモータクロック周波数）は簡易的に
ｆｒ＝ｆ−（ｎ／ｔ）となる。
【００８３】
ここで原稿の特性に応じて制御量を調整する為原稿厚みセンサで検知した厚みデータ及び表面検知センサからの表面データを元に補正係数ａを選択し
ｆｒ＝ａ｛ｆ−（ｎ／ｔ）｝
として駆動周波数を決定する。
【００８４】
この係数は予め実験より求められた数値であり、図９に示すようにテーブルとしてメモリに記憶されている。
【００８５】
この例では、モータ４０１−Ｒのモータクロック周波数のみを制御したが、モータ４０１−Ｌを１２００ｐｐｓ，モータ４０１−Ｒを１０００ｐｐｓとする制御でもよいし、モータ４０１−Ｌを１１００ｐｐｓ，モータ４０１−Ｒを９００ｐｐｓで駆動させてもよい。
【００８６】
図１０は、本実施の形態の電気的構成を表すブロック図である。ここで４５１は制御をつかさどる中央演算処理装置（ＣＰＵ）である。４０６，４０７はプログラム及びデータが格納されたメモリである。４０３ＰＤ−Ｌ，４０３ＰＤ−Ｒ，４０４ＰＤ−Ｌ，４０４ＰＤ−Ｒ，２３１，２０５，２０４，４１１−Ｌ，４１１−Ｒ，４１２−Ｌ，４１２−Ｒの各センサはＣＰＵの入力ポートに接続されており、４０３ＬＤ−Ｌ，４０３−ＬＤ−Ｒ，４０４ＬＤ−Ｌ，４０４ＬＤ−Ｒ，モータドライバ４０５ａ，ｂ，ｃ，ｄはＣＰＵの出力ポートに接続されている。ＣＰＵ４５１は各センサからの検知信号をもとに図９内の係数を選択し、モータドライバ４０５ａ，ｂ，ｃ，ｄに対し出力ポートからクロックを発生しモータ４０１−Ｌ，４０１−Ｒ，４０２−Ｌ，４０２−Ｒを駆動する。
【００８７】
図１１において、ＣＰＵ４５１の制御の流れについてフローチャートを用いて説明する。
【００８８】
Ｓ１でコピースタートが指示されると、まず、Ｓ２で先述した図２の２０６の値からクロストラック方向の原稿長さを検知する。
【００８９】
ここで、この長さが、例えば２９７ｍｍと検知されると定型サイズの紙ならＡ４縦送りか、Ａ３横送りかのどちらかに限定できる。
【００９０】
その他の定型サイズ紙も同様にクロストラックサイズが分かれば縦送りか横送りかの判断で用紙サイズが判別できる。
【００９１】
その後Ｓ３で原稿送りを開始し、図２の２３１でイントラック長さを判断する。次に、２０５で原稿の表面性を表裏両方について検知し（Ｓ５）、２０４で厚さを検知する（Ｓ６）。これらシート特性の検知結果をもとに、図９のテーブルから係数を選択する（Ｓ７）。
【００９２】
原稿は読取部直前で、その斜行量を検知され（Ｓ８）、この斜行量から先述した駆動周波数ｆｒを演算し（Ｓ９）、選択した係数をかける（Ｓ１０）。
【００９３】
その値で斜行補正制御を行ない（Ｓ１１）、制御後、紙後端エッジで斜行補正の具合を確認する（Ｓ１２）。Ｓ１２で斜行量が０ならば補正がうまく行なわれたことになるが、そこでまだ斜行が検知されれば、制御の過不足があったことになり、Ｓ１３において図９のテーブルを書き換える。
【００９４】
ここで、Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６は順不同であって、その順序を入れ替えても同様の結果が得られる。
【００９５】
また、Ｓ１３でテーブルを書き換えたが、２０５，２０４等のセンサ類を調整する方法もこの構成で実施可能である。
【００９６】
以上のような構成及び制御により、様々なセンサによって、原稿の特性を検知し、その特性に合わせて斜行を補正でき、更には、補正結果からフィードバックをかけることにより、その他の搬送条件をも加味して斜行を補正できる。すなわち、あらゆる搬送条件に合わせた非常に正確な斜行補正を行なうことができる。
【００９７】
（実施の形態２）
本発明の第二の実施の形態に係る制御方法を図１２に示す。このブロック図は制御にＣＰＵを用いず、ハードウェアで構成したものである。
【００９８】
１００１，１００２は周波数−電圧変換器、１００６，１００７，１０１２はアナログ−ディジタル変換器、１００５は差分器、１００６はカウンタおよびシフトレジスター回路である。
【００９９】
Ｆ／Ｖコンバータ１００１，１００２には後端検知センサ１３１の出力が入力されアナログ電圧に変換する。Ｆ／Ｖコンバータで変換されたアナログ出力はＡ／Ｄコンバーター１００３，１００４でディジタル値に変換される。
【０１００】
Ａ／Ｄコンバーター１００６，１００７，１０１２にはそれぞれ表面検知センサ２０５Ｕ，Ｌ、厚み検知センサ２０４からの信号が入力されディジタル値としてデコーダー１００９に入力される。
【０１０１】
１００９のデコーダー内部には（図示しないが）モータークロックパターンジェネレーターと掛け算器、および補正係数が予め内蔵されている。
【０１０２】
このような構成における制御方法について図１３を用いて説明する。
【０１０３】
搬送が開始されると、２３１からパルス状の出力が出る。このパルスが出ている間が紙のイントラック方向の長さである（クロストラック長さは定常的なものとしてあらかじめ検知しているものとする）２３１出力が出ているｔ１〜ｔ２間はＦＶコンバータ１００１から出力が出る。この出力区間をコンパレータ１００２でカウンタ１００３のイネーブル信号にする。このように２３１から出ているパルスの区間をカウンタ１００３でカウントし、コンパレータ１００８で設定値と比較することにより原稿の横送り／縦送りを判別する。（カウンタ値をそのまま用いても同じ効果が得られる）
２０５（表、裏），２０４の値はＡ／Ｄコンバータ１００６，１００７，１０１２で、角２ビットのディジタル信号にコード化される。
【０１０４】
１００９のデコーダは１００８出力、１００６出力、１００７出力、１０１２出力の組み合わせによって１０１０の値をセットする。１０１０のカウンタ＆シフトレジスタはモータへのクロックを設定値通り発生する。
【０１０５】
そして、デコーダからの出力に応じてモータへのクロックに補正係数をかけた演算を行ない、斜行補正時のモータ駆動周波数を調整する。
【０１０６】
このように、第１の実施の形態と同様に正確な斜行補正を、ＣＰＵを用いずに、行なうこともできる。
【０１０７】
（その他の実施の形態）
前述した実施の形態では、本発明を適用したシート搬送装置として搬送原稿の画像を読み取る読取機構を備えた原稿給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く、例えば複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置において、シートとしての原稿を画像読取部に送り込むシート搬送手段、或いはシートとしての記録媒体を画像形成部に送り込むシート搬送手段に本発明を適用しても上記効果と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
このような画像形成装置に一例として、本発明を適用したシート搬送装置を備えた複写機を図１４に示す。
【０１０９】
図１４は概略断面構成図であり、１はシート搬送装置である原稿給送部、２はスキャナー本体でもある画像読取部、３は操作部、４はプリンタ部、５は給紙デッキ部、６はフィニッシャ部である。
【０１１０】
この複写機の動作を簡単に説明すると、操作部３からの入力信号に基づき、原稿給送部１が給送した原稿の画像を画像読取部２が読み取り、電気信号に変換する。それと同時に給紙デッキ部５からプリンタ部４に転写材を給送しプリンタ部が、受け取った電気信号を画像情報に変換して転写材に転写するという構成となっている。
【０１１１】
また、図１４で示した操作部３からオペレータが入力することにより、図９のテーブル内の値を変えることも可能である。
【０１１２】
また、このような構成において、プリンタから（図示しないが）特定のパターン（万線など）を出力させ、このパターンを画像読取部であるスキャナに読ませることで紙に対して万線が何度傾いているか検出することもできる。
【０１１３】
このように、スキャナで検出した万線の傾きを元に、プリンタ側の独立モータの回転数制御に調整用の係数をかけることもできる。
【０１１４】
このようにすることで、より一層正確な斜行補正を行なうことができる。
【０１１５】
【発明の効果】
本発明により、搬送中のシート斜行補正について、紙質、紙サイズによるばらつきをなくし、いかなる条件下においてのシート搬送においても直行精度のよいシート搬送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置が備えられた、画像読取装置である流し読みスキャナーの概略断面構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかるシート搬送装置のセンサ配置を示す拡大図である。
【図３】図１の流し読み取り部のみを拡大した概略構成平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態にかかるシート搬送装置の用いられるイントラック方向サイズ検知（原稿後端検知）の方法とセンサ出力信号を示した図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置におけるクロストラック方向サイズ検知の方法説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置における紙厚さ検知の方法の原理図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置における表面荒さ検知の方法の原理図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置における斜行補正の簡略説明図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置における斜行補正の制御量調整用係数テーブルである。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置における制御ブロック図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置における制御フローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るシート搬送装置におけるの電気回路構成図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るシート搬送装置における出力電圧のタイミングチャートである。
【図１４】本発明を適用したシート搬送装置を備えた複写機の概略断面構成図である。
【符号の説明】
１ 原稿給送装置（原稿給送部）
２ スキャナー本体（画像読取部）
３ 操作部
４ プリンタ部
５ 給紙デッキ部
６ フィニッシャ部
１０３ 原稿積載トレイ
１０４ 原稿積載トレイのリフター駆動モーター
１０５ 給送ローラ
１０６ 分離ローラ
１０７ 引き抜きローラ
１０８，１０９，１１０，１１１，１１２ 縦パス搬送ローラ
１１３ 表面読み取り引き抜きローラ
１１４，１１５ 両面排紙パス搬送ローラ
１１６，１１７ 反転パス搬送ローラ
１１８ 裏面読み取り引き抜きローラ
１１９ 排紙ローラ
１２０−Ｌ，１２０−Ｒ 表読み取り時の斜行補正ローラ
１２１−Ｌ，１２０−Ｒ 裏読み取り時の斜行補正ローラ
１２７ 原稿照明ランプ
１２８ レンズ
１２９ 画像読み取り用ＣＣＤリニアイメージセンサ
１３２ 排出原稿積載トレイ
１３３ 原稿読取台
４０１−Ｌ，４０１−Ｒ モータ
４０３ＬＤ，４０４ＬＤ 発光素子（センサ）
４０３ＰＤ，４０４ＰＤ 受光素子（センサ）
２０４ 厚み検知センサ
２０５ 原稿表面検知センサ
２０６ 原稿幅検知センサ
２３１ 原稿搬送時後端検知センサ
３０１ エンコーダー
３０２ フォトインタラプタ
３０３ サイドガイド
３０４ 歯車
３０５ ポテンショメーター
８１１ 反射型フォトセンサ
８１２ 発光部
８１３ 受光部
９０１ 原稿トレー
９０２ 原稿給紙部リフトアップユニット
９０３ 発光素子
９０４ 受光素子
９０５ 投光レンズ
９０６ 受光レンズ
Claims (12)
- 搬送中のシートの斜行量を検出する斜行量検出手段を有し、
前記斜行量検出手段によって得られた検出値に応じて、搬送手段を制御することにより、シート搬送方向の補正を行うシート搬送方法において、
シートの搬送方向の補正後の斜行量を検知する補正後斜行量検出手段を備え、
前記斜行量検出手段により得られた検出値に対応する前記搬送手段の制御量を、シートの特性から判断される搬送条件に基づいて調整するとともに、前記補正後斜行量検出手段により得られた検出値から前記搬送手段の制御量をフィードバックして調整することを特徴とするシート搬送方法。 - シートの前記搬送条件に基づいた補正係数をテーブルとしてメモリに記憶させ、前記補正係数によって前記搬送手段の制御量を調整し、前記補正後斜行量検出手段の検出値をフィードバックして前記メモリに記憶させたテーブルの補正係数を書き換えることを特徴とする請求項１記載のシート搬送方法。
- 搬送中のシートの斜行量を検出する斜行量検出手段を有し、
前記斜行量検出手段によって得られた検出値に応じて、搬送手段を制御することにより、シート搬送方向の補正を行うシート搬送方法において、
前記斜行量検出手段により得られた検出値に対応する前記搬送手段の制御量を、シートの特性から判断される搬送条件に基づいて調整するとともに、所定の画像が記録されたシートを前記搬送方法によって搬送した後、読取手段によって画像を読取り、読取られた画像の歪みを検知して前記搬送手段の制御量をフィードバックして調整することを特徴とするシート搬送方法。 - 前記搬送手段の制御は、シート搬送方向に直交する線上に配置した搬送ローラー対を独立に駆動する、２つの駆動源の駆動速度を制御することにより行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のシート搬送方法。
- シートの特性を検出するシート特性検出手段を有し、
前記検出手段によって得られた検出値によって、前記シートの搬送条件を判断することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のシート搬送方法。 - 前記シート特性検出手段は、搬送されるシートのサイズを検出するシートサイズ検出手段を含むことを特徴とする請求項５記載のシート搬送方法。
- 前記シート特性検出手段は、搬送されるシートの厚みを検出するシート厚み検出手段を含むことを特徴とする請求項５または６記載のシート搬送方法。
- 前記シート特性検出手段は、搬送されるシートの表面粗さを検出するシート表面粗さ検出手段を含むことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項記載のシート搬送方法。
- 前記斜行量検出手段によって得られた検出値とシートの搬送条件とから、搬送手段の制御量を調整する制御量調整手段を有し、請求項１乃至８のいずれか１項記載のシート搬送方法によってシートを搬送することを特徴とするシート搬送装置。
- 前記制御量調整手段は、操作部からの入力によって選択的に手動で制御量を調整可能であることを特徴とする請求項９記載のシート搬送装置。
- 請求項９または１０記載のシート搬送装置によって搬送されるシートの原稿画像を読み取る読取手段を備えたことを特徴とする画像読取装置。
- 請求項９または１０記載のシート搬送装置によって搬送されるシート上に、画像を形成する画像形成手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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