JP3849464B2 - 用紙搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に係り、特に、画像形成装置に用いられる用紙搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機等の画像形成装置においては、画像形成対象となる用紙を搬送する際に種々の要因で搬送中の用紙が位置ずれを起こすことがある。そうした場合、用紙が位置ずれしたまま画像形成処理位置に送り込まれると、用紙に対して画像がずれた状態で形成されてしまう。
【０００３】
そのため、画像形成装置に用いられる用紙搬送装置には、搬送中の用紙の位置ずれを補正する用紙補正機構が組み込まれている。この用紙補正機構を用いた補正方式としては、搬送中の用紙の側端を基準に用紙の位置ずれを補正する、いわゆるサイドレジストレーション（以下、サイドレジと略称）基準による補正方式が知られている。
【０００４】
上記補正方式を採用した用紙搬送装置では、用紙搬送路の片側に用紙の搬送方向と平行にサイド基準ガイドを設けるとともに、用紙搬送路上に斜行ローラを配置し、この斜行ローラによって搬送中の用紙をサイド基準ガイド側へ幅寄せすることにより、用紙の側端をサイド基準ガイドに突き当ててサイドレジ（搬送方向と直交する方向での用紙側端の位置ずれ）とサイドスキュー（搬送方向に対する用紙側端の傾き）の両方を補正している。
【０００５】
この種の用紙搬送装置においては、用紙の側端を斜行ローラでサイド基準ガイドに突き当てた際に、用紙と斜行ローラとの間（接触部位）にある一定の力が働くことでスリップを発生させ、このスリップ現象を利用して用紙の側端をサイド基準ガイドに沿わせて走行させるようにしている。その際、用紙の位置ずれ（サイドレジ、サイドスキュー等）を適切に補正するには、サイド基準ガイドに用紙を突き当てた状態で、サイド基準ガイドに対する用紙の押し付け力を適正化させることが重要となる。この理由は、用紙の押し付け力が強すぎると、用紙が座屈して皺が生じたり、用紙の座屈によって補正精度の悪化やジャムの発生などを招いたりするためである。
【０００６】
そこで、例えば特開平７−８９６４５号公報等には、用紙の側端がサイド基準ガイドに突き当たる地点に、用紙の搬送方向に距離を隔てて２つのセンサを設け、これらのセンサで用紙の向きがサイド基準ガイドと平行になったことを検知した時点で、サイド基準ガイドに対する用紙の押し付け力を解除する技術が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報等に記載された技術では、用紙の向きがサイド基準ガイドと平行になった時点でサイド基準ガイドに対する用紙の押し付け力を解除してしまうと、その後の用紙搬送が不安定になって用紙の位置ずれを再発させる恐れがあった。
【０００８】
また、他の技術として、搬送対象となる用紙の坪量や厚みに応じて斜行ローラのニップ圧を可変制御することにより、サイド基準ガイドに対する用紙の押し付け力を適正化させる技術も提案されている。しかしながら、適正な押し付け力は用紙の“こし”の強さによって決まり、この“こし”の強さが温湿度等の環境、さらには用紙の銘柄などでバラツキをもつため、座屈やジャムの発生を完全に抑えることは極めて困難であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る用紙搬送装置は、用紙搬送路の片側に設けられるとともに、用紙の側部を収容可能なガイド溝の奥側端面を基準面として当該基準面を用紙の搬送方向と平行に配置した用紙側端位置決め手段と、用紙搬送路を搬送される用紙を用紙側端位置決め手段側に幅寄せすることにより、当該用紙の側端を基準面に突き当てる幅寄せ手段と、この幅寄せ手段による幅寄せ力を可変する可変手段と、幅寄せ手段によって用紙側端位置決め手段の基準面に突き当てられたガイド溝内での用紙の浮き上がりを検知する検知手段と、この検知手段で検知した用紙の浮き上がり量が許容値を超えた場合に、幅寄せ手段による幅寄せ力を弱めるように可変手段を制御する制御手段とを備えた構成となっている。また、本発明に係る画像形成装置は、上記構成の用紙搬送装置を備えたものとなっている。
【００１０】
上記構成の用紙搬送装置及びこれを備えた画像形成装置においては、用紙搬送路を搬送される用紙を幅寄せ手段によって用紙側端位置決め手段側に幅寄せすることにより、当該用紙の側端が用紙側端位置決め手段に突き当てられる。これにより、用紙の位置ずれ（サイドレジ、サイドスキュー等）が補正される。また、用紙側端位置決め手段への突き当てによって用紙に浮き上がりが生じた場合は、この浮き上がりが検知手段で検知され、この検知結果を基に制御手段が可変手段を制御して幅寄せ手段による幅寄せ力を弱めることにより、用紙の浮き上がりが解消される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明が適用されるフルカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図示したフルカラー画像形成装置１は、大きくは、画像読み取り部２、画像形成部３及び用紙搬送装置４によって構成されている。
【００１３】
画像読み取り部２は、透明な原稿台（プラテンガラス）にセットされた原稿の画像を読み取るものである。この画像読み取り部２は、例えばランプ、ミラー及びキャリッジ等からなる光学走査系と、この光学走査系で読み取り走査された光学像を結像させるレンズ系と、このレンズ系で結像された光学像を受光して電気信号に変換する画像読み取りセンサ（例えば、３ラインＣＣＤセンサ）とを備えて構成されている。
【００１４】
画像形成部３は、Ｋ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色に対応する４つの感光体ドラム５，６，７，８と、各々の感光体ドラムに対応する４つの一次転写ローラ９，１０，１１，１２と、中間転写ベルト１３と、二次転写ローラ１４と、バキューム搬送部１５と、定着器１６とを備えた４連タンデム式の構成となっている。
【００１５】
各々の感光体ドラム５，６，７，８の周囲には、それぞれ帯電器、レーザ書き込み装置（レーザＲＯＳ）、現像器、クリーナー等が配置されている。帯電器は感光体ドラムの表面を一様に帯電するもので、レーザ書き込み装置は帯電器によって帯電された感光体ドラムの表面にレーザ照射によって静電潜像を形成するものである。また、現像器は現像剤としてのトナーを感光体ドラムの表面に供給することにより静電潜像を可視化（現像）してトナー画像を形成するもので、クリーナーは感光体ドラムに残留する不要なトナーを取り除くものである。
【００１６】
これに対して、各々の一次転写ローラ９，１０，１１，１２は、それぞれに対応する感光体ドラム５，６，７，８の近傍に中間転写ベルト１３を介して対向状態に配置されている。これらの一次転写ローラ９，１０，１１，１２は、上述のように感光体ドラム５，６，７，８上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１３に転写（一次転写）するものである。中間転写ベルト１３は、複数（図例では５つ）のベルト支持ローラによってループ状に張設されている。
【００１７】
二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１３と対向状態に配置されている。この二次転写ローラ１４は、上述のように中間転写ベルト１３に形成されたトナー画像を用紙（用紙）に転写（二次転写）するもので、このトナー画像の転写位置（二次転写位置）が画像形成部３における画像形成処理位置となる。バキューム搬送部１５は、二次転写ローラ１４によってトナー画像が転写された用紙を定着器１６へと搬送するものである。定着器１６は、加熱加圧等によって用紙にトナー画像を定着させるものである。
【００１８】
一方、用紙搬送装置４は、第１のトレイ１７、第２のトレイ１８及び第３のトレイ１９に収容された各々の用紙の中から、ユーザー操作によって選択されたトレイの用紙或いは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙を、それぞれ所定の経路で搬送するものである。各々のトレイ１７，１８，１９の近傍には、それぞれに対応する送り出しローラ２０，２１，２２が配設されている。各々の送り出しローラ２０，２１，２２は、それぞれ対応するトレイ１７，１８，１９から一枚ずつ分離して呼び出された用紙を挟持（ニップ）して用紙搬送方向の下流側に用紙を送り出すものである。また、画像読み取り部２の近傍には、ユーザーによって操作される操作パネル２３が設けられている。
【００１９】
ここで、各々の送り出しローラ２０，２１，２２による用紙の送り出し位置から、上記画像形成部３における画像形成処理位置を経由して排出トレイ２４に至る一連の用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ５には、それぞれ用紙搬送のためのローラが適宜配設されている。第１のトレイ１７に収容された用紙は、送り出しローラ２０により送り出された後、第１の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部２５へと送り込まれる。また、第２のトレイ１８に収容された用紙は、送り出しローラ２１により送り出された後、第１の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部２５へと送り込まれる。一方、第３のトレイ１９に収容された用紙は、送り出しローラ２２によって合流搬送部２５へと直接送り込まれる。
【００２０】
また、合流搬送部２５に送り込まれた用紙は、第２の用紙搬送路Ｒ２を経由して、画像形成部３の画像形成処理位置へと送り込まれる。さらに、画像形成処理位置を通過した用紙は、バキューム搬送部１５により定着器１６に送り込まれた後、第３の用紙搬送路Ｒ３を経由して排出トレイ２４に排出される。これに対して両面（第１面と第２面）に画像が形成される用紙は、定着器１６を通過した後、第４の用紙搬送路Ｒ４を経由して両面用反転部２８に送り込まれ、そこで表裏反転された後、第５の用紙搬送路Ｒ５を経由して再び合流搬送部２５へと送り込まれる。
【００２１】
このような用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ５において、第２の用紙搬送路Ｒ２には用紙補正部２６とレジストローラ２７とが配設されている。用紙補正部２６は、第２の用紙搬送路Ｒ２に沿って搬送される用紙のサイドスキュー及びサイドレズを補正する部分である。用紙補正部２６の構成については後段で説明する。レジストローラ２７は、互いに圧接状態に保持された一対のローラによって構成されたもので、それら一対のローラ間で用紙を挟持しつつ、当該ローラの回転によって画像形成処理位置に用紙を送り込むものである。
【００２２】
レジストローラ２７による用紙の送り込みに際しては、図示しないタイミング調整手段によって画像形成処理に対する用紙の到達タイミングが調整される。タイミング調整手段は、レジストローラ２７の手前（上流側）に設けられたレジセンサ（不図示）が用紙の通過を検知したタイミングに基づいて、レジストローラ２７による用紙の搬送速度を可変することにより、画像形成処理位置へのトナー画像の到達タイミングに合わせて、当該画像形成処理に対する用紙の到達タイミングを調整する。
【００２３】
また、用紙搬送路Ｒ３，Ｒ５には、それぞれカール補正部２９，３０が設けられている。各々のカール補正部２９，３０は、定着器１６でトナー画像を定着させるときに生じる用紙のカールを補正するためのものである。
【００２４】
続いて、上記構成からなるフルカラー画像形成装置１の動作について説明する。先ず、画像読み取り部２によって原稿の画像が読み取られると、これによって得られた画像信号を基に画像形成部３でトナー画像が形成される。この画像形成部３では、４つの感光体ドラム３，４，５，６を回転駆動しつつ、それぞれに対応する帯電器、レーザ書き込み装置（レーザＲＯＳ）、現像器によって各感光体ドラム５，６，７，８の表面にＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃのトナー画像が順に形成される。このように形成された各色のトナー画像は、一次転写ローラ９，１０，１１，１２によって順次、中間転写ベルト１３上に重ね転写される。これにより、中間転写ベルト１３には、４色トナーを重ね合わせた多色（フルカラー）のトナー画像が形成される。このように中間転写ベルト１３に形成されたトナー画像は、当該中間転写ベルト１３に担持されて画像形成処理位置（二次転写位置）へと送り込まれる。
【００２５】
一方、操作パネル２３を用いてユーザーにより選択されたトレイの用紙、或いは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙は、画像形成処理位置にトナー画像が到達するタイミングに合わせてレジローラ２７により送り込まれる。例えば、上述のように選択されたトレイが第１のトレイ１７であるとすると、送り出しローラ２０によって送り出された用紙が第１の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部２５に送り込まれ、さらに第２の用紙搬送路Ｒ２を経由してレジストローラ２７により画像形成処理位置へと送り込まれる。
【００２６】
これにより、画像形成部３の画像形成処理位置では、中間転写ベルト１３に担持されたトナー画像（フルカラー画像）が二次転写ローラ１４によって用紙に一括転写（二次転写）される。その後、用紙はバキューム搬送部１５によって定着器１６に送られ、そこでトナー画像の定着処理が施された後、第３の用紙搬送路Ｒ３を経由して排出トレイ２４に排出される。
【００２７】
ただし、両面に画像形成が行われる用紙は、第４の用紙搬送路Ｒ４を経由して両面用反転部２８に送られ、そこで表裏反転されて第５の用紙搬送路Ｒ５に送られる。その後、両面コピー用の用紙は、第５の用紙搬送路Ｒ５に沿って搬送された後、送り出しローラ３１の回転により両面コピー用の用紙がタイミング調整されて合流搬送部２５に再度送り込まれる。以降は、上記同様にトナー画像が用紙に転写、定着された後、第３の用紙搬送路Ｒ３を経由して用紙が排出トレイ２４に排出される。
【００２８】
図２は本発明の実施形態に係る用紙搬送装置４の主要部となる用紙補正部２６の概略構成を示すもので、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその正面図（用紙の搬送方向から見た図）である。図２（Ａ），（Ｂ）において、用紙の搬送方向Ｙには、その上流側から下流側に複数（図例では３つ）の斜行ローラ３２，３３，３４が順に設けられている。これらの斜行ローラ３２〜３４は、用紙の搬送方向Ｙに対して、それぞれ所定の角度だけ傾いて配置されている。また、各々の斜行ローラ３２，３３，３４は、一対のドライブローラとピンチローラとによって構成されている。ドライブローラとピンチローラは、用紙搬送路を上下方向から挟むように配置されている。
【００２９】
このように上下のローラ対からなる各斜行ローラ３２，３３，３４は、後述するニップ圧可変機構によって与えられる付勢力をもって用紙３５をニップ（挟持）し、このニップ状態で回転することにより、用紙搬送路上で用紙３５に斜め方向Ｋへの搬送力を付与する。各々の斜行ローラ３２，３３，３４による搬送力は、搬送方向Ｙに沿う方向へのベクトル成分と搬送方向Ｙと直交する方向（サイド基準ガイド３６に近づく方向）へのベクトル成分をもち、それらのベクトル成分により用紙３５が斜め方向Ｋに送られる。また、各々の斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧は、個別のニップ圧可変機構により変更可能（可変）となっている。ニップ圧可変機構の詳細については後段で説明する。
【００３０】
一方、用紙３５が搬送される用紙搬送路の片側（図の右側）には、サイド基準ガイド３６が搬送方向Ｙと平行に配置されている。サイド基準ガイド３６は、用紙側端位置決め手段を構成するもので、搬送方向Ｙと平行な基準面３７を一体に有している。これに対して、各々の斜行ローラ３２，３３，３４は、上流側から搬送されてきた用紙３５を斜め方向Ｋへの送りによってサイド基準ガイド３６側に幅寄せし、これによって用紙３５の側端をサイド基準ガイド３６の基準面３７に突き当てるもので、本発明における幅寄せ手段を構成するものである。
【００３１】
サイド基準ガイド３６には、斜行ローラ３２，３３，３４によって幅寄せ（斜め送り）された用紙３５の側部を収容可能なガイド溝３８が形成されている。ガイド溝３８は用紙搬送路側に開口した略コ字形に形成されている。そして、ガイド溝３８の奥側端面によって基準面３７が形成されている。また、ガイド溝３８の上面部には略山形の凹み空間部３９が形成されている。この凹み空間部３９は、サイド基準ガイド３６への突き当てによって用紙３５に浮き上がりが生じたときに、この浮き上がりを一方向（本例では上方）にのみ発生させるためのものである。
【００３２】
また、サイド基準ガイド３６の近傍には、用紙の搬送方向Ｙに距離を隔てて２つの検知センサ４０，４１が配置されている。各々の検知センサ４０，４１は、サイド基準ガイド３６のガイド溝３８内での用紙３５の浮き上がりを検知するものである。一方の検知センサ４０は、用紙の搬送方向Ｙで最上流の斜行ローラ３２よりも若干上流側に配置され、他方の検知センサ４１は、最下流の斜行ローラ３４よりも若干下流側に配置されている。また、一方の検知センサ４０は浮き上がり検知のための接触子４２を有し、同様に他方の検知センサ４０も浮き上がり検知のための接触子４３を有している。各々の接触子４２，４３は、サイド基準ガイド３６の上片部に設けられた孔、溝等の貫通部を通してガイド溝３８内に臨む状態で配置されている。
【００３３】
図３は本発明の実施形態に係るニップ圧可変機構の構成を示す斜視図である。なお、各々の斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧を可変するニップ圧可変機構の構成はそれぞれ共通のものとなっているため、ここでは斜行ローラ３２に対応するニップ圧可変機構の構成を例に挙げて説明することとする。
【００３４】
図３において、ニップ圧可変モータ４４は、後述するコントローラから与えられる駆動パルスに応じて回転駆動するパルスモータからなるもので、その出力軸にはモータギア４５が取り付けられている。モータギア４５はギア４６と噛み合っている。ギア４６の近傍には支持アーム４７が配置されている。支持アーム４７は、例えばギア４６の回転軸上に取り付けられることにより、ギア４６と一体に回転動作するものである。支持アーム４７の先端部にはバネ掛けピン４８が設けられている。
【００３５】
一方、揺動アーム４９は略Ｌ字形をなすもので、そのアーム中間部がシャフト５０に回転自在に嵌合支持されている。揺動アーム４９の一端にはバネ掛けピン５１が設けられている。このバネ掛けピン５１には引っ張りコイルバネ５２の一端が係止されている。引っ張りコイルバネ５２の他端は前述のバネ掛けピン４８に係止されている。これにより、支持アーム４７の先端部と揺動アーム４９の一端部との間に引っ張りコイルバネ５２が張架されている。また、揺動アーム４９の他端にはピンチローラ５３が回転自在に取り付けられている。ピンチローラ５３はこれと対をなすドライブローラ（不図示）とともに斜行ローラ３２を構成するものである。ピンチローラ５３の下側周面は、引っ張りコイルバネ５２によって与えられる付勢力をもってドライブロール（不図示）の上側周面に接触（圧接）状態に保持されている。
【００３６】
上記構成のニップ圧可変機構において、ニップ圧可変モータ４４に駆動パルスを与えると、この駆動パルスにしたがってニップ圧可変モータ４４が回転駆動する。このニップ圧可変モータ４４の駆動により、例えば図中矢印で示すようにモータギア４５が図の反時計回り方向に回転したとすると、これに噛み合うギア４６が支持アーム４７と一体に図の時計回り方向に回転する。これにより、引っ張りコイルバネ５２が伸ばされてバネ力が増加し、その増加分が揺動アーム４９を介してピンチローラ５３に伝達される。その結果、ピンチローラ５３とドライブローラ（不図示）間のニップ圧が増加する。また、この状態からニップ圧可変モータ４４を先程と反対方向に回転駆動すると、引っ張りコイルバネ５２の縮みによるバネ力の低下によってピンチローラ５３とドライブローラ（不図示）間のニップ圧が低下する。よって、ニップ圧可変モータ４４の駆動により斜行ローラ３２のニップ圧を任意に変更することが可能となる。
【００３７】
また、ニップ圧可変モータ４４の駆動によって斜行ローラ３２のニップ圧を変更した場合は、斜行ローラ３２によって用紙３５に与えられる斜め方向Ｋ（図２参照）への搬送力が変化し、これにしたがって斜行ローラ３２による幅寄せ力（サイド基準ガイド３６に近づく方向のベルトル成分）も変化する。このことから、上記構成のニップ圧可変機構は、斜行ローラ３２の幅寄せ力を可変する機能を奏するものとなる。
【００３８】
図４にモータ駆動パルスとローラニップ圧との関係を示す。図から明らかなように、ニップ圧可変モータに与えられる駆動パルスと斜行ローラのニップ圧との間には比例関係が成り立っている。即ち、ニップ圧可変モータに与える駆動パルスを増やすと、その増加分に応じてニップ圧が増加し、逆に駆動パルスを減らすと、その減少分に応じてニップ圧が低下する。
【００３９】
ちなみに、ニップ圧可変モータに与えられる駆動パルスの個数は、前述した支持アーム４７の回転方向における動作位置が予め設定されたホームポジションに一致するか否かをホームセンサで検知し、このホームセンサで検知されるホームポジションに支持アーム４７が位置した状態をゼロ（基準）としてカウントされるものである。
【００４０】
図５は用紙の浮き上がりを検知するためのセンサ構成例を示す断面図である。このセンサ構成は、前述した検知センサ４０，４１に適用されるものである。図５において、サイド基準ガイド３６のガイド溝３８の開口部近傍には、上下一対のシュート５４，５５が配置されている。これらのシュート５４，５５はサイド基準ガイド３６のガイド溝３８に隣接して用紙搬送路を形成するもので、所定の隙間を隔てて対向状態に配置されている。
【００４１】
上側のシュート５４上には支持ブラケット５６が載置状態で取り付けられている。支持ブラケット５６には箱形のハウジング５７が取り付けられている。ハウジング５７内では、ベアリング５８によってシャフト５９が回転自在に支持されている。シャフト５９の一端側は支持ブラケット５６を貫通して外側に突出しており、その突出部分にアクチュエータ６０が取り付けられている。アクチュエータ６０の基端部はシャフト５９に嵌合状態で固定されている。
【００４２】
また、アクチュエータ６０の基端部には、ねじりコイルバネ（トーションスプリング）６１が巻装されている。アクチュエータ６０の基端部からはアーム部６０Ａが一体に延出している。アーム部６０Ａはサイド基準ガイド３６に向けて斜め下方に延出しており、その延出端（アーム部６０Ａの先端）にベアリング等からなる転動部材６０Ｂが取り付けられている。この転動部材６０Ｂは、前述した接触子４２，４３（図２参照）に相当するもので、上記ねじりコイルバネ６１のバネ力によって図の下方、即ち用紙と接触する方向に軽く付勢されている。
【００４３】
また、ハウジング５７内では、シャフト５９の他端部に磁石６２が取り付けられている。磁石６２は、例えばブロック状の永久磁石からなるもので、シャフト５９の回転中心からずれた位置に接着剤等を用いて固定されている。磁石６２の近傍には磁気抵抗素子６３が配置されている。磁気抵抗素子６３は磁気ヨーク６４に取り付けられている。
【００４４】
かかるセンサ構成において、サイド基準ガイド３６の基準面３７に突き当てられた用紙３５が、斜行ローラ３２，３３，３４（図２参照）の幅寄せ力に屈して浮き上がると、その紙面に接触している転動部材６０Ｂが押し上げられる。そうすると、アクチュエータ６０と一体にシャフト５９が回転するため、そのシャフト５９の端面部に取り付けられた磁石６２が変位する。これにより、磁石６２によって形成される磁界が変化し、この磁界変化に応じて磁気抵抗素子６３の抵抗率が変化する。その結果、用紙３５の浮き上がりによるアクチュエータ６０の回転動作に応じたセンサ出力（出力電圧等）が得られる。このセンサ出力は、アクチュエータ６０の回転角度に応じて変化することから、このセンサ出力に基づいて用紙３５の浮き上がりを検知することが可能となる。
【００４５】
図６は本発明の実施形態に係る用紙搬送装置の制御構成を示すブロック図である。図６において、ニップ圧可変モータ４４は斜行ローラ３２のニップ圧、ニップ圧可変モータ６５は斜行ローラ３３のニップ圧、ニップ圧可変モータ６６は斜行ローラ３４のニップ圧をそれぞれ可変するものである。コントローラ６７は予め設定された制御条件や制御プログラムにしたがって各部の動作を制御するもので、その制御対象の一つにニップ圧可変モータ４４，６５，６６が含まれている。コントローラ６７には、制御用情報の一つとして、各検知センサ４０，４１からのセンサ出力が入力される。この制御構成において、コントローラ６７は、各検知センサ４０，４１からのセンサ出力に基づいて各々のニップ圧可変モータ４４，６５，６６に駆動パルスを与える。
【００４６】
以下、コントローラ６７の制御処理に基づく用紙補正動作について説明する。
【００４７】
先ず、所定のトレイから用紙を繰り出し、この用紙を用紙補正部２６に向けて搬送するにあたっては、搬送中の用紙が用紙補正部２６に到達する前に、各々の斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧が初期値に設定される。ニップ圧の設定は、コントローラ６７が各々のニップ圧可変モータ４４，６５，６６に駆動パルスを与えることで行われる。
【００４８】
この時点でのニップ圧は、実際に用紙補正部２６に向けて搬送されてくる用紙の坪量、厚み、紙質等に応じて設定される。例えば、用紙の厚さを例にとって考えると、用紙が厚紙であった場合はサイド基準ガイド３６側に寄り難くなるため、より強い幅寄せ力を発揮させるべく各々の斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧を高く設定する。これに対して、用紙が薄紙であった場合はサイド基準ガイド３６側に寄り易くなるため、厚紙の場合よりも幅寄せ力を弱めるべく各々の斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧を低く設定する。ただし、いずれの場合も、サイド基準ガイド３６に対して用紙を確実に幅寄せできる条件でニップ圧の設定が行われる。
【００４９】
その後、用紙補正部２６に送られてきた用紙３５は斜行ローラ３２，３３，３４に順にニップされ、各々の斜行ローラ３２，３３，３４による斜め方向Ｋへの送りによってサイド基準ガイド３６側に幅寄せされる。これにより、用紙３５の側端がサイド基準ガイド３６の基準面３７に突き当てられる。このとき、コントローラ６７では、各検知センサ４０，４１からのセンサ出力を所定の時間ピッチで繰り返し取り込むとともに、その取り込んだセンサ出力と予め設定された許容値とを比較し、この比較結果に基づいて斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧を制御する。
【００５０】
このとき、各検知センサ４０，４１からのセンサ出力は、サイド基準ガイド３６内での用紙の浮き上がりに応じて変化することから、各々のセンサ出力値は用紙の浮き上がり量に対応した値となる。これに対して、上記許容値は、サイド基準ガイド３６内での用紙の浮き上がりが、補正精度や用紙搬送に悪影響を及ぼさない範囲内で予め設定されるものである。
【００５１】
ちなみに、サイド基準ガイド３６のガイド溝３８内に挿入された用紙３５に対して検知センサ４０，４１の接触子４２，４３を常に接触させるセンサ構成を採用した場合は、用紙の厚さに応じてセンサ出力値が若干変化することから、用紙の厚さによる浮き上がり検知のバラツキを低減するために、上記許容値を用紙の厚さに応じて変えるようにしてもよい。
【００５２】
上記比較結果において、いずれか一方の検知センサ、例えば検知センサ４０からのセンサ出力値だけが許容値を超えていた場合は、ニップ圧可変モータ４４に駆動パルスを与えて斜行ローラ３２のニップ圧を低下させる。また、検知センサ４１からのセンサ出力値だけが許容値を超えていた場合は、ニップ圧可変モータ６６に駆動パルスを与えて斜行ローラ３４のニップ圧を低下させる。また、検知センサ４０，４１からのセンサ出力値が共に許容値を超えていた場合は、ニップ圧可変モータ４４，６５，６６に駆動パルスを与えて斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧を低下させる。
【００５３】
このように斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧の低下させることにより、斜行ローラ３２，３３，３４から用紙３５に与えられる幅寄せ力、即ち用紙３５をサイド基準ガイド３６に押し付ける力が弱められるため、サイド基準ガイド３６内で発生した用紙の浮き上がりを解消することができる。その結果、用紙３５に座屈を生じさせることなく、サイド基準ガイド３６に適度な力で用紙３５を押し付けながら、用紙３５を基準面３７に沿って搬送することができる。
【００５４】
また、コントローラ６７では、各検知センサ４０，４１からのセンサ出力に基づくニップ圧可変モータ４４，６５，６６の制御を所定の時間ピッチで繰り返し行うことから、用紙３５がサイド基準ガイド３６に突き当たってから抜けるまでの間、用紙の浮き上がりを継続的に検知して斜行ローラ３２，３３，３４による幅寄せ力を適正に維持・制御することができる。
【００５５】
また、最上流の斜行ローラ３２の近傍で検知センサ４０により用紙３５の浮き上がり検知する一方、最下流の斜行ローラ３４の近傍で検知センサ４１により用紙３５の浮き上がりを検知することにより、例えば搬送方向Ｙに対する用紙３５の傾きによって用紙３５の先端側だけに浮き上がりが生じた場合、或いは用紙３５の後端側だけに浮き上がりが生じた場合でも、それらの浮き上がりを確実に検知することができる。
【００５６】
さらに、各々の検知センサ４０，４１の検知結果に基づいて斜行ローラ３２，３４のニップ圧を個別に制御することにより、例えば上述のように搬送方向Ｙに対する用紙３５の傾きによって用紙３５の先端側だけに浮き上がりが生じた場合、或いは用紙３５の後端側だけに浮き上がりが生じた場合でも、それらの浮き上がりを適切に解消することができる。
【００５７】
さらに、各々の斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧は、それぞれに対応するニップ圧可変モータ４４，６５，６６に与える駆動パルスによって任意に変更可能であることから、所定数の駆動パルス（例えば、１０パルス分）を１段として多段階に制御することが可能となる。
【００５８】
この多段階制御の具体例として、任意のタイミングで取り込んだセンサ出力から斜行ローラ３２のニップ圧を上記初期値よりも低下させる場合はこれに対応するニップ圧可変モータ４４に所定数の駆動パルスを与えて斜行ローラ３２のニップ圧を初期値から１段階下げる。また、次のタイミングで取り込んだセンサ出力から斜行ローラ３２のニップ圧を再度低下させる場合はこれに対応するニップ圧可変モータ４４に所定数の駆動パルスを与えて斜行ローラ３２のニップ圧を初期値から２段階下げる。以下、必要に応じて斜行ローラ３２のニップ圧を段階的に下げる。この制御方式は、他の斜行ローラ３３，３４のニップ圧を制御する場合も同様である。
【００５９】
このように斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧を段階的に制御することにより、用紙の浮き上がり発生時におけるニップ圧の過剰な低下を回避することができる。その結果、サイド基準ガイド３６に対する用紙３５の押し付け力を最適化して、用紙の搬送状態をより安定させることが可能となる。
【００６０】
なお、上記実施形態においては、用紙の搬送方向Ｙに対して所定の傾きをもつ斜行ローラ３２，３３，３４により用紙３５をサイド基準ガイド３６側に幅寄せする構成を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、搬送方向と直交する同一軸上にそれぞれ独立した回転軸をもつ２つのローラを配置し、各々のローラの回転速度差を利用して用紙３５をサイド基準ガイド３６側に幅寄せする構成であっても適用可能である。かかる構成を採用した場合は、各々のローラの回転速度差を相対的に増減することにより、幅寄せ力を任意に変更することが可能となる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、用紙搬送路を搬送される用紙を幅寄せ手段による幅寄せ力をもって用紙側端位置決め手段に突き当てて用紙の位置ずれを補正した後、用紙の浮き上がりを解消し得る適度な力で用紙側端位置決め手段に用紙を押し付けながら搬送することができる。これにより、用紙を座屈させることなく、用紙の位置ずれを適切に補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用されるフルカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】 本発明の実施形態に係る用紙搬送装置の主要部を示す概略構成図である。
【図３】 ニップ圧可変機構の構成を示す斜視図である。
【図４】 モータ駆動パルスとローラニップ圧との関係を示す図である。
【図５】 用紙の浮き上がりを検知するためのセンサ構成例を示す断面図である。
【図６】 本発明の実施形態に係る用紙搬送装置の制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２６…用紙補正部、３２，３３，３４…斜行ローラ、３５…用紙、３６…サイド基準ガイド、３７…基準面、４０，４１…検知センサ、４２，４３…接触子、４４，６５，６６…ニップ圧可変モータ、６７…コントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に係り、特に、画像形成装置に用いられる用紙搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機等の画像形成装置においては、画像形成対象となる用紙を搬送する際に種々の要因で搬送中の用紙が位置ずれを起こすことがある。そうした場合、用紙が位置ずれしたまま画像形成処理位置に送り込まれると、用紙に対して画像がずれた状態で形成されてしまう。
【０００３】
そのため、画像形成装置に用いられる用紙搬送装置には、搬送中の用紙の位置ずれを補正する用紙補正機構が組み込まれている。この用紙補正機構を用いた補正方式としては、搬送中の用紙の側端を基準に用紙の位置ずれを補正する、いわゆるサイドレジストレーション（以下、サイドレジと略称）基準による補正方式が知られている。
【０００４】
上記補正方式を採用した用紙搬送装置では、用紙搬送路の片側に用紙の搬送方向と平行にサイド基準ガイドを設けるとともに、用紙搬送路上に斜行ローラを配置し、この斜行ローラによって搬送中の用紙をサイド基準ガイド側へ幅寄せすることにより、用紙の側端をサイド基準ガイドに突き当ててサイドレジ（搬送方向と直交する方向での用紙側端の位置ずれ）とサイドスキュー（搬送方向に対する用紙側端の傾き）の両方を補正している。
【０００５】
この種の用紙搬送装置においては、用紙の側端を斜行ローラでサイド基準ガイドに突き当てた際に、用紙と斜行ローラとの間（接触部位）にある一定の力が働くことでスリップを発生させ、このスリップ現象を利用して用紙の側端をサイド基準ガイドに沿わせて走行させるようにしている。その際、用紙の位置ずれ（サイドレジ、サイドスキュー等）を適切に補正するには、サイド基準ガイドに用紙を突き当てた状態で、サイド基準ガイドに対する用紙の押し付け力を適正化させることが重要となる。この理由は、用紙の押し付け力が強すぎると、用紙が座屈して皺が生じたり、用紙の座屈によって補正精度の悪化やジャムの発生などを招いたりするためである。
【０００６】
そこで、例えば特開平７−８９６４５号公報等には、用紙の側端がサイド基準ガイドに突き当たる地点に、用紙の搬送方向に距離を隔てて２つのセンサを設け、これらのセンサで用紙の向きがサイド基準ガイドと平行になったことを検知した時点で、サイド基準ガイドに対する用紙の押し付け力を解除する技術が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報等に記載された技術では、用紙の向きがサイド基準ガイドと平行になった時点でサイド基準ガイドに対する用紙の押し付け力を解除してしまうと、その後の用紙搬送が不安定になって用紙の位置ずれを再発させる恐れがあった。
【０００８】
また、他の技術として、搬送対象となる用紙の坪量や厚みに応じて斜行ローラのニップ圧を可変制御することにより、サイド基準ガイドに対する用紙の押し付け力を適正化させる技術も提案されている。しかしながら、適正な押し付け力は用紙の“こし”の強さによって決まり、この“こし”の強さが温湿度等の環境、さらには用紙の銘柄などでバラツキをもつため、座屈やジャムの発生を完全に抑えることは極めて困難であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る用紙搬送装置は、用紙搬送路の片側に設けられるとともに、用紙の側部を収容可能なガイド溝の奥側端面を基準面として当該基準面を用紙の搬送方向と平行に配置した用紙側端位置決め手段と、用紙搬送路を搬送される用紙を用紙側端位置決め手段側に幅寄せすることにより、当該用紙の側端を基準面に突き当てる幅寄せ手段と、この幅寄せ手段による幅寄せ力を可変する可変手段と、幅寄せ手段によって用紙側端位置決め手段の基準面に突き当てられたガイド溝内での用紙の浮き上がりを検知する検知手段と、この検知手段で検知した用紙の浮き上がり量が許容値を超えた場合に、幅寄せ手段による幅寄せ力を弱めるように可変手段を制御する制御手段とを備えた構成となっている。また、本発明に係る画像形成装置は、上記構成の用紙搬送装置を備えたものとなっている。
【００１０】
上記構成の用紙搬送装置及びこれを備えた画像形成装置においては、用紙搬送路を搬送される用紙を幅寄せ手段によって用紙側端位置決め手段側に幅寄せすることにより、当該用紙の側端が用紙側端位置決め手段に突き当てられる。これにより、用紙の位置ずれ（サイドレジ、サイドスキュー等）が補正される。また、用紙側端位置決め手段への突き当てによって用紙に浮き上がりが生じた場合は、この浮き上がりが検知手段で検知され、この検知結果を基に制御手段が可変手段を制御して幅寄せ手段による幅寄せ力を弱めることにより、用紙の浮き上がりが解消される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明が適用されるフルカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図示したフルカラー画像形成装置１は、大きくは、画像読み取り部２、画像形成部３及び用紙搬送装置４によって構成されている。
【００１３】
画像読み取り部２は、透明な原稿台（プラテンガラス）にセットされた原稿の画像を読み取るものである。この画像読み取り部２は、例えばランプ、ミラー及びキャリッジ等からなる光学走査系と、この光学走査系で読み取り走査された光学像を結像させるレンズ系と、このレンズ系で結像された光学像を受光して電気信号に変換する画像読み取りセンサ（例えば、３ラインＣＣＤセンサ）とを備えて構成されている。
【００１４】
画像形成部３は、Ｋ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色に対応する４つの感光体ドラム５，６，７，８と、各々の感光体ドラムに対応する４つの一次転写ローラ９，１０，１１，１２と、中間転写ベルト１３と、二次転写ローラ１４と、バキューム搬送部１５と、定着器１６とを備えた４連タンデム式の構成となっている。
【００１５】
各々の感光体ドラム５，６，７，８の周囲には、それぞれ帯電器、レーザ書き込み装置（レーザＲＯＳ）、現像器、クリーナー等が配置されている。帯電器は感光体ドラムの表面を一様に帯電するもので、レーザ書き込み装置は帯電器によって帯電された感光体ドラムの表面にレーザ照射によって静電潜像を形成するものである。また、現像器は現像剤としてのトナーを感光体ドラムの表面に供給することにより静電潜像を可視化（現像）してトナー画像を形成するもので、クリーナーは感光体ドラムに残留する不要なトナーを取り除くものである。
【００１６】
これに対して、各々の一次転写ローラ９，１０，１１，１２は、それぞれに対応する感光体ドラム５，６，７，８の近傍に中間転写ベルト１３を介して対向状態に配置されている。これらの一次転写ローラ９，１０，１１，１２は、上述のように感光体ドラム５，６，７，８上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１３に転写（一次転写）するものである。中間転写ベルト１３は、複数（図例では５つ）のベルト支持ローラによってループ状に張設されている。
【００１７】
二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１３と対向状態に配置されている。この二次転写ローラ１４は、上述のように中間転写ベルト１３に形成されたトナー画像を用紙（用紙）に転写（二次転写）するもので、このトナー画像の転写位置（二次転写位置）が画像形成部３における画像形成処理位置となる。バキューム搬送部１５は、二次転写ローラ１４によってトナー画像が転写された用紙を定着器１６へと搬送するものである。定着器１６は、加熱加圧等によって用紙にトナー画像を定着させるものである。
【００１８】
一方、用紙搬送装置４は、第１のトレイ１７、第２のトレイ１８及び第３のトレイ１９に収容された各々の用紙の中から、ユーザー操作によって選択されたトレイの用紙或いは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙を、それぞれ所定の経路で搬送するものである。各々のトレイ１７，１８，１９の近傍には、それぞれに対応する送り出しローラ２０，２１，２２が配設されている。各々の送り出しローラ２０，２１，２２は、それぞれ対応するトレイ１７，１８，１９から一枚ずつ分離して呼び出された用紙を挟持（ニップ）して用紙搬送方向の下流側に用紙を送り出すものである。また、画像読み取り部２の近傍には、ユーザーによって操作される操作パネル２３が設けられている。
【００１９】
ここで、各々の送り出しローラ２０，２１，２２による用紙の送り出し位置から、上記画像形成部３における画像形成処理位置を経由して排出トレイ２４に至る一連の用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ５には、それぞれ用紙搬送のためのローラが適宜配設されている。第１のトレイ１７に収容された用紙は、送り出しローラ２０により送り出された後、第１の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部２５へと送り込まれる。また、第２のトレイ１８に収容された用紙は、送り出しローラ２１により送り出された後、第１の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部２５へと送り込まれる。一方、第３のトレイ１９に収容された用紙は、送り出しローラ２２によって合流搬送部２５へと直接送り込まれる。
【００２０】
また、合流搬送部２５に送り込まれた用紙は、第２の用紙搬送路Ｒ２を経由して、画像形成部３の画像形成処理位置へと送り込まれる。さらに、画像形成処理位置を通過した用紙は、バキューム搬送部１５により定着器１６に送り込まれた後、第３の用紙搬送路Ｒ３を経由して排出トレイ２４に排出される。これに対して両面（第１面と第２面）に画像が形成される用紙は、定着器１６を通過した後、第４の用紙搬送路Ｒ４を経由して両面用反転部２８に送り込まれ、そこで表裏反転された後、第５の用紙搬送路Ｒ５を経由して再び合流搬送部２５へと送り込まれる。
【００２１】
このような用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ５において、第２の用紙搬送路Ｒ２には用紙補正部２６とレジストローラ２７とが配設されている。用紙補正部２６は、第２の用紙搬送路Ｒ２に沿って搬送される用紙のサイドスキュー及びサイドレズを補正する部分である。用紙補正部２６の構成については後段で説明する。レジストローラ２７は、互いに圧接状態に保持された一対のローラによって構成されたもので、それら一対のローラ間で用紙を挟持しつつ、当該ローラの回転によって画像形成処理位置に用紙を送り込むものである。
【００２２】
レジストローラ２７による用紙の送り込みに際しては、図示しないタイミング調整手段によって画像形成処理に対する用紙の到達タイミングが調整される。タイミング調整手段は、レジストローラ２７の手前（上流側）に設けられたレジセンサ（不図示）が用紙の通過を検知したタイミングに基づいて、レジストローラ２７による用紙の搬送速度を可変することにより、画像形成処理位置へのトナー画像の到達タイミングに合わせて、当該画像形成処理に対する用紙の到達タイミングを調整する。
【００２３】
また、用紙搬送路Ｒ３，Ｒ５には、それぞれカール補正部２９，３０が設けられている。各々のカール補正部２９，３０は、定着器１６でトナー画像を定着させるときに生じる用紙のカールを補正するためのものである。
【００２４】
続いて、上記構成からなるフルカラー画像形成装置１の動作について説明する。先ず、画像読み取り部２によって原稿の画像が読み取られると、これによって得られた画像信号を基に画像形成部３でトナー画像が形成される。この画像形成部３では、４つの感光体ドラム３，４，５，６を回転駆動しつつ、それぞれに対応する帯電器、レーザ書き込み装置（レーザＲＯＳ）、現像器によって各感光体ドラム５，６，７，８の表面にＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃのトナー画像が順に形成される。このように形成された各色のトナー画像は、一次転写ローラ９，１０，１１，１２によって順次、中間転写ベルト１３上に重ね転写される。これにより、中間転写ベルト１３には、４色トナーを重ね合わせた多色（フルカラー）のトナー画像が形成される。このように中間転写ベルト１３に形成されたトナー画像は、当該中間転写ベルト１３に担持されて画像形成処理位置（二次転写位置）へと送り込まれる。
【００２５】
一方、操作パネル２３を用いてユーザーにより選択されたトレイの用紙、或いは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙は、画像形成処理位置にトナー画像が到達するタイミングに合わせてレジローラ２７により送り込まれる。例えば、上述のように選択されたトレイが第１のトレイ１７であるとすると、送り出しローラ２０によって送り出された用紙が第１の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部２５に送り込まれ、さらに第２の用紙搬送路Ｒ２を経由してレジストローラ２７により画像形成処理位置へと送り込まれる。
【００２６】
これにより、画像形成部３の画像形成処理位置では、中間転写ベルト１３に担持されたトナー画像（フルカラー画像）が二次転写ローラ１４によって用紙に一括転写（二次転写）される。その後、用紙はバキューム搬送部１５によって定着器１６に送られ、そこでトナー画像の定着処理が施された後、第３の用紙搬送路Ｒ３を経由して排出トレイ２４に排出される。
【００２７】
ただし、両面に画像形成が行われる用紙は、第４の用紙搬送路Ｒ４を経由して両面用反転部２８に送られ、そこで表裏反転されて第５の用紙搬送路Ｒ５に送られる。その後、両面コピー用の用紙は、第５の用紙搬送路Ｒ５に沿って搬送された後、送り出しローラ３１の回転により両面コピー用の用紙がタイミング調整されて合流搬送部２５に再度送り込まれる。以降は、上記同様にトナー画像が用紙に転写、定着された後、第３の用紙搬送路Ｒ３を経由して用紙が排出トレイ２４に排出される。
【００２８】
図２は本発明の実施形態に係る用紙搬送装置４の主要部となる用紙補正部２６の概略構成を示すもので、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその正面図（用紙の搬送方向から見た図）である。図２（Ａ），（Ｂ）において、用紙の搬送方向Ｙには、その上流側から下流側に複数（図例では３つ）の斜行ローラ３２，３３，３４が順に設けられている。これらの斜行ローラ３２〜３４は、用紙の搬送方向Ｙに対して、それぞれ所定の角度だけ傾いて配置されている。また、各々の斜行ローラ３２，３３，３４は、一対のドライブローラとピンチローラとによって構成されている。ドライブローラとピンチローラは、用紙搬送路を上下方向から挟むように配置されている。
【００２９】
このように上下のローラ対からなる各斜行ローラ３２，３３，３４は、後述するニップ圧可変機構によって与えられる付勢力をもって用紙３５をニップ（挟持）し、このニップ状態で回転することにより、用紙搬送路上で用紙３５に斜め方向Ｋへの搬送力を付与する。各々の斜行ローラ３２，３３，３４による搬送力は、搬送方向Ｙに沿う方向へのベクトル成分と搬送方向Ｙと直交する方向（サイド基準ガイド３６に近づく方向）へのベクトル成分をもち、それらのベクトル成分により用紙３５が斜め方向Ｋに送られる。また、各々の斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧は、個別のニップ圧可変機構により変更可能（可変）となっている。ニップ圧可変機構の詳細については後段で説明する。
【００３０】
一方、用紙３５が搬送される用紙搬送路の片側（図の右側）には、サイド基準ガイド３６が搬送方向Ｙと平行に配置されている。サイド基準ガイド３６は、用紙側端位置決め手段を構成するもので、搬送方向Ｙと平行な基準面３７を一体に有している。これに対して、各々の斜行ローラ３２，３３，３４は、上流側から搬送されてきた用紙３５を斜め方向Ｋへの送りによってサイド基準ガイド３６側に幅寄せし、これによって用紙３５の側端をサイド基準ガイド３６の基準面３７に突き当てるもので、本発明における幅寄せ手段を構成するものである。
【００３１】
サイド基準ガイド３６には、斜行ローラ３２，３３，３４によって幅寄せ（斜め送り）された用紙３５の側部を収容可能なガイド溝３８が形成されている。ガイド溝３８は用紙搬送路側に開口した略コ字形に形成されている。そして、ガイド溝３８の奥側端面によって基準面３７が形成されている。また、ガイド溝３８の上面部には略山形の凹み空間部３９が形成されている。この凹み空間部３９は、サイド基準ガイド３６への突き当てによって用紙３５に浮き上がりが生じたときに、この浮き上がりを一方向（本例では上方）にのみ発生させるためのものである。
【００３２】
また、サイド基準ガイド３６の近傍には、用紙の搬送方向Ｙに距離を隔てて２つの検知センサ４０，４１が配置されている。各々の検知センサ４０，４１は、サイド基準ガイド３６のガイド溝３８内での用紙３５の浮き上がりを検知するものである。一方の検知センサ４０は、用紙の搬送方向Ｙで最上流の斜行ローラ３２よりも若干上流側に配置され、他方の検知センサ４１は、最下流の斜行ローラ３４よりも若干下流側に配置されている。また、一方の検知センサ４０は浮き上がり検知のための接触子４２を有し、同様に他方の検知センサ４０も浮き上がり検知のための接触子４３を有している。各々の接触子４２，４３は、サイド基準ガイド３６の上片部に設けられた孔、溝等の貫通部を通してガイド溝３８内に臨む状態で配置されている。
【００３３】
図３は本発明の実施形態に係るニップ圧可変機構の構成を示す斜視図である。なお、各々の斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧を可変するニップ圧可変機構の構成はそれぞれ共通のものとなっているため、ここでは斜行ローラ３２に対応するニップ圧可変機構の構成を例に挙げて説明することとする。
【００３４】
図３において、ニップ圧可変モータ４４は、後述するコントローラから与えられる駆動パルスに応じて回転駆動するパルスモータからなるもので、その出力軸にはモータギア４５が取り付けられている。モータギア４５はギア４６と噛み合っている。ギア４６の近傍には支持アーム４７が配置されている。支持アーム４７は、例えばギア４６の回転軸上に取り付けられることにより、ギア４６と一体に回転動作するものである。支持アーム４７の先端部にはバネ掛けピン４８が設けられている。
【００３５】
一方、揺動アーム４９は略Ｌ字形をなすもので、そのアーム中間部がシャフト５０に回転自在に嵌合支持されている。揺動アーム４９の一端にはバネ掛けピン５１が設けられている。このバネ掛けピン５１には引っ張りコイルバネ５２の一端が係止されている。引っ張りコイルバネ５２の他端は前述のバネ掛けピン４８に係止されている。これにより、支持アーム４７の先端部と揺動アーム４９の一端部との間に引っ張りコイルバネ５２が張架されている。また、揺動アーム４９の他端にはピンチローラ５３が回転自在に取り付けられている。ピンチローラ５３はこれと対をなすドライブローラ（不図示）とともに斜行ローラ３２を構成するものである。ピンチローラ５３の下側周面は、引っ張りコイルバネ５２によって与えられる付勢力をもってドライブロール（不図示）の上側周面に接触（圧接）状態に保持されている。
【００３６】
上記構成のニップ圧可変機構において、ニップ圧可変モータ４４に駆動パルスを与えると、この駆動パルスにしたがってニップ圧可変モータ４４が回転駆動する。このニップ圧可変モータ４４の駆動により、例えば図中矢印で示すようにモータギア４５が図の反時計回り方向に回転したとすると、これに噛み合うギア４６が支持アーム４７と一体に図の時計回り方向に回転する。これにより、引っ張りコイルバネ５２が伸ばされてバネ力が増加し、その増加分が揺動アーム４９を介してピンチローラ５３に伝達される。その結果、ピンチローラ５３とドライブローラ（不図示）間のニップ圧が増加する。また、この状態からニップ圧可変モータ４４を先程と反対方向に回転駆動すると、引っ張りコイルバネ５２の縮みによるバネ力の低下によってピンチローラ５３とドライブローラ（不図示）間のニップ圧が低下する。よって、ニップ圧可変モータ４４の駆動により斜行ローラ３２のニップ圧を任意に変更することが可能となる。
【００３７】
また、ニップ圧可変モータ４４の駆動によって斜行ローラ３２のニップ圧を変更した場合は、斜行ローラ３２によって用紙３５に与えられる斜め方向Ｋ（図２参照）への搬送力が変化し、これにしたがって斜行ローラ３２による幅寄せ力（サイド基準ガイド３６に近づく方向のベルトル成分）も変化する。このことから、上記構成のニップ圧可変機構は、斜行ローラ３２の幅寄せ力を可変する機能を奏するものとなる。
【００３８】
図４にモータ駆動パルスとローラニップ圧との関係を示す。図から明らかなように、ニップ圧可変モータに与えられる駆動パルスと斜行ローラのニップ圧との間には比例関係が成り立っている。即ち、ニップ圧可変モータに与える駆動パルスを増やすと、その増加分に応じてニップ圧が増加し、逆に駆動パルスを減らすと、その減少分に応じてニップ圧が低下する。
【００３９】
ちなみに、ニップ圧可変モータに与えられる駆動パルスの個数は、前述した支持アーム４７の回転方向における動作位置が予め設定されたホームポジションに一致するか否かをホームセンサで検知し、このホームセンサで検知されるホームポジションに支持アーム４７が位置した状態をゼロ（基準）としてカウントされるものである。
【００４０】
図５は用紙の浮き上がりを検知するためのセンサ構成例を示す断面図である。このセンサ構成は、前述した検知センサ４０，４１に適用されるものである。図５において、サイド基準ガイド３６のガイド溝３８の開口部近傍には、上下一対のシュート５４，５５が配置されている。これらのシュート５４，５５はサイド基準ガイド３６のガイド溝３８に隣接して用紙搬送路を形成するもので、所定の隙間を隔てて対向状態に配置されている。
【００４１】
上側のシュート５４上には支持ブラケット５６が載置状態で取り付けられている。支持ブラケット５６には箱形のハウジング５７が取り付けられている。ハウジング５７内では、ベアリング５８によってシャフト５９が回転自在に支持されている。シャフト５９の一端側は支持ブラケット５６を貫通して外側に突出しており、その突出部分にアクチュエータ６０が取り付けられている。アクチュエータ６０の基端部はシャフト５９に嵌合状態で固定されている。
【００４２】
また、アクチュエータ６０の基端部には、ねじりコイルバネ（トーションスプリング）６１が巻装されている。アクチュエータ６０の基端部からはアーム部６０Ａが一体に延出している。アーム部６０Ａはサイド基準ガイド３６に向けて斜め下方に延出しており、その延出端（アーム部６０Ａの先端）にベアリング等からなる転動部材６０Ｂが取り付けられている。この転動部材６０Ｂは、前述した接触子４２，４３（図２参照）に相当するもので、上記ねじりコイルバネ６１のバネ力によって図の下方、即ち用紙と接触する方向に軽く付勢されている。
【００４３】
また、ハウジング５７内では、シャフト５９の他端部に磁石６２が取り付けられている。磁石６２は、例えばブロック状の永久磁石からなるもので、シャフト５９の回転中心からずれた位置に接着剤等を用いて固定されている。磁石６２の近傍には磁気抵抗素子６３が配置されている。磁気抵抗素子６３は磁気ヨーク６４に取り付けられている。
【００４４】
かかるセンサ構成において、サイド基準ガイド３６の基準面３７に突き当てられた用紙３５が、斜行ローラ３２，３３，３４（図２参照）の幅寄せ力に屈して浮き上がると、その紙面に接触している転動部材６０Ｂが押し上げられる。そうすると、アクチュエータ６０と一体にシャフト５９が回転するため、そのシャフト５９の端面部に取り付けられた磁石６２が変位する。これにより、磁石６２によって形成される磁界が変化し、この磁界変化に応じて磁気抵抗素子６３の抵抗率が変化する。その結果、用紙３５の浮き上がりによるアクチュエータ６０の回転動作に応じたセンサ出力（出力電圧等）が得られる。このセンサ出力は、アクチュエータ６０の回転角度に応じて変化することから、このセンサ出力に基づいて用紙３５の浮き上がりを検知することが可能となる。
【００４５】
図６は本発明の実施形態に係る用紙搬送装置の制御構成を示すブロック図である。図６において、ニップ圧可変モータ４４は斜行ローラ３２のニップ圧、ニップ圧可変モータ６５は斜行ローラ３３のニップ圧、ニップ圧可変モータ６６は斜行ローラ３４のニップ圧をそれぞれ可変するものである。コントローラ６７は予め設定された制御条件や制御プログラムにしたがって各部の動作を制御するもので、その制御対象の一つにニップ圧可変モータ４４，６５，６６が含まれている。コントローラ６７には、制御用情報の一つとして、各検知センサ４０，４１からのセンサ出力が入力される。この制御構成において、コントローラ６７は、各検知センサ４０，４１からのセンサ出力に基づいて各々のニップ圧可変モータ４４，６５，６６に駆動パルスを与える。
【００４６】
以下、コントローラ６７の制御処理に基づく用紙補正動作について説明する。
【００４７】
先ず、所定のトレイから用紙を繰り出し、この用紙を用紙補正部２６に向けて搬送するにあたっては、搬送中の用紙が用紙補正部２６に到達する前に、各々の斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧が初期値に設定される。ニップ圧の設定は、コントローラ６７が各々のニップ圧可変モータ４４，６５，６６に駆動パルスを与えることで行われる。
【００４８】
この時点でのニップ圧は、実際に用紙補正部２６に向けて搬送されてくる用紙の坪量、厚み、紙質等に応じて設定される。例えば、用紙の厚さを例にとって考えると、用紙が厚紙であった場合はサイド基準ガイド３６側に寄り難くなるため、より強い幅寄せ力を発揮させるべく各々の斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧を高く設定する。これに対して、用紙が薄紙であった場合はサイド基準ガイド３６側に寄り易くなるため、厚紙の場合よりも幅寄せ力を弱めるべく各々の斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧を低く設定する。ただし、いずれの場合も、サイド基準ガイド３６に対して用紙を確実に幅寄せできる条件でニップ圧の設定が行われる。
【００４９】
その後、用紙補正部２６に送られてきた用紙３５は斜行ローラ３２，３３，３４に順にニップされ、各々の斜行ローラ３２，３３，３４による斜め方向Ｋへの送りによってサイド基準ガイド３６側に幅寄せされる。これにより、用紙３５の側端がサイド基準ガイド３６の基準面３７に突き当てられる。このとき、コントローラ６７では、各検知センサ４０，４１からのセンサ出力を所定の時間ピッチで繰り返し取り込むとともに、その取り込んだセンサ出力と予め設定された許容値とを比較し、この比較結果に基づいて斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧を制御する。
【００５０】
このとき、各検知センサ４０，４１からのセンサ出力は、サイド基準ガイド３６内での用紙の浮き上がりに応じて変化することから、各々のセンサ出力値は用紙の浮き上がり量に対応した値となる。これに対して、上記許容値は、サイド基準ガイド３６内での用紙の浮き上がりが、補正精度や用紙搬送に悪影響を及ぼさない範囲内で予め設定されるものである。
【００５１】
ちなみに、サイド基準ガイド３６のガイド溝３８内に挿入された用紙３５に対して検知センサ４０，４１の接触子４２，４３を常に接触させるセンサ構成を採用した場合は、用紙の厚さに応じてセンサ出力値が若干変化することから、用紙の厚さによる浮き上がり検知のバラツキを低減するために、上記許容値を用紙の厚さに応じて変えるようにしてもよい。
【００５２】
上記比較結果において、いずれか一方の検知センサ、例えば検知センサ４０からのセンサ出力値だけが許容値を超えていた場合は、ニップ圧可変モータ４４に駆動パルスを与えて斜行ローラ３２のニップ圧を低下させる。また、検知センサ４１からのセンサ出力値だけが許容値を超えていた場合は、ニップ圧可変モータ６６に駆動パルスを与えて斜行ローラ３４のニップ圧を低下させる。また、検知センサ４０，４１からのセンサ出力値が共に許容値を超えていた場合は、ニップ圧可変モータ４４，６５，６６に駆動パルスを与えて斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧を低下させる。
【００５３】
このように斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧の低下させることにより、斜行ローラ３２，３３，３４から用紙３５に与えられる幅寄せ力、即ち用紙３５をサイド基準ガイド３６に押し付ける力が弱められるため、サイド基準ガイド３６内で発生した用紙の浮き上がりを解消することができる。その結果、用紙３５に座屈を生じさせることなく、サイド基準ガイド３６に適度な力で用紙３５を押し付けながら、用紙３５を基準面３７に沿って搬送することができる。
【００５４】
また、コントローラ６７では、各検知センサ４０，４１からのセンサ出力に基づくニップ圧可変モータ４４，６５，６６の制御を所定の時間ピッチで繰り返し行うことから、用紙３５がサイド基準ガイド３６に突き当たってから抜けるまでの間、用紙の浮き上がりを継続的に検知して斜行ローラ３２，３３，３４による幅寄せ力を適正に維持・制御することができる。
【００５５】
また、最上流の斜行ローラ３２の近傍で検知センサ４０により用紙３５の浮き上がり検知する一方、最下流の斜行ローラ３４の近傍で検知センサ４１により用紙３５の浮き上がりを検知することにより、例えば搬送方向Ｙに対する用紙３５の傾きによって用紙３５の先端側だけに浮き上がりが生じた場合、或いは用紙３５の後端側だけに浮き上がりが生じた場合でも、それらの浮き上がりを確実に検知することができる。
【００５６】
さらに、各々の検知センサ４０，４１の検知結果に基づいて斜行ローラ３２，３４のニップ圧を個別に制御することにより、例えば上述のように搬送方向Ｙに対する用紙３５の傾きによって用紙３５の先端側だけに浮き上がりが生じた場合、或いは用紙３５の後端側だけに浮き上がりが生じた場合でも、それらの浮き上がりを適切に解消することができる。
【００５７】
さらに、各々の斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧は、それぞれに対応するニップ圧可変モータ４４，６５，６６に与える駆動パルスによって任意に変更可能であることから、所定数の駆動パルス（例えば、１０パルス分）を１段として多段階に制御することが可能となる。
【００５８】
この多段階制御の具体例として、任意のタイミングで取り込んだセンサ出力から斜行ローラ３２のニップ圧を上記初期値よりも低下させる場合はこれに対応するニップ圧可変モータ４４に所定数の駆動パルスを与えて斜行ローラ３２のニップ圧を初期値から１段階下げる。また、次のタイミングで取り込んだセンサ出力から斜行ローラ３２のニップ圧を再度低下させる場合はこれに対応するニップ圧可変モータ４４に所定数の駆動パルスを与えて斜行ローラ３２のニップ圧を初期値から２段階下げる。以下、必要に応じて斜行ローラ３２のニップ圧を段階的に下げる。この制御方式は、他の斜行ローラ３３，３４のニップ圧を制御する場合も同様である。
【００５９】
このように斜行ローラ３２，３３，３４のニップ圧を段階的に制御することにより、用紙の浮き上がり発生時におけるニップ圧の過剰な低下を回避することができる。その結果、サイド基準ガイド３６に対する用紙３５の押し付け力を最適化して、用紙の搬送状態をより安定させることが可能となる。
【００６０】
なお、上記実施形態においては、用紙の搬送方向Ｙに対して所定の傾きをもつ斜行ローラ３２，３３，３４により用紙３５をサイド基準ガイド３６側に幅寄せする構成を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、搬送方向と直交する同一軸上にそれぞれ独立した回転軸をもつ２つのローラを配置し、各々のローラの回転速度差を利用して用紙３５をサイド基準ガイド３６側に幅寄せする構成であっても適用可能である。かかる構成を採用した場合は、各々のローラの回転速度差を相対的に増減することにより、幅寄せ力を任意に変更することが可能となる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、用紙搬送路を搬送される用紙を幅寄せ手段による幅寄せ力をもって用紙側端位置決め手段に突き当てて用紙の位置ずれを補正した後、用紙の浮き上がりを解消し得る適度な力で用紙側端位置決め手段に用紙を押し付けながら搬送することができる。これにより、用紙を座屈させることなく、用紙の位置ずれを適切に補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用されるフルカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】 本発明の実施形態に係る用紙搬送装置の主要部を示す概略構成図である。
【図３】 ニップ圧可変機構の構成を示す斜視図である。
【図４】 モータ駆動パルスとローラニップ圧との関係を示す図である。
【図５】 用紙の浮き上がりを検知するためのセンサ構成例を示す断面図である。
【図６】 本発明の実施形態に係る用紙搬送装置の制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２６…用紙補正部、３２，３３，３４…斜行ローラ、３５…用紙、３６…サイド基準ガイド、３７…基準面、４０，４１…検知センサ、４２，４３…接触子、４４，６５，６６…ニップ圧可変モータ、６７…コントローラ
Claims (9)
- 用紙搬送路の片側に設けられるとともに、用紙の側部を収容可能なガイド溝の奥側端面を基準面として当該基準面を用紙の搬送方向と平行に配置した用紙側端位置決め手段と、
前記用紙搬送路を搬送される用紙を前記用紙側端位置決め手段側に幅寄せすることにより、当該用紙の側端を前記基準面に突き当てる幅寄せ手段と、
前記幅寄せ手段による幅寄せ力を可変する可変手段と、
前記幅寄せ手段によって前記用紙側端位置決め手段の基準面に突き当てられた前記ガイド溝内での用紙の浮き上がりを検知する検知手段と、
前記検知手段で検知した用紙の浮き上がり量が許容値を超えた場合に、前記幅寄せ手段による幅寄せ力を弱めるように前記可変手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする用紙搬送装置。 - 前記幅寄せ手段は、用紙の搬送方向の異なる位置に設けられた複数の斜行ローラを有し、
前記検知手段は、前記搬送方向の最上流に配置された斜行ローラの近傍で前記用紙の浮き上がりを検知する第１の検知手段と、前記搬送方向の最下流に配置された斜行ローラの近傍で前記用紙の浮き上がりを検知する第２の検知手段とを有する
ことを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。 - 前記制御手段は、前記幅寄せ手段による幅寄せ力が段階的に変化するように前記可変手段を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。 - 前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づく前記可変手段の制御を所定の時間ピッチで繰り返し行う
ことを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。 - 前記可変手段は、前記最上流の斜行ローラの幅寄せ力を可変する第１の可変手段と、前記最下流の斜行ローラの幅寄せ力を可変する第２の可変手段とを有し、
前記制御手段は、前記第１の検知手段及び前記第２の検知手段の各検知結果に基づいて前記第１の可変手段及び前記第２の可変手段を個別に制御する
ことを特徴とする請求項２記載の用紙搬送装置。 - 用紙搬送路の片側に設けられた用紙側端位置決め手段と、
前記用紙搬送路を搬送される用紙を前記用紙側端位置決め手段側に幅寄せする幅寄せ手段と、
前記幅寄せ手段による幅寄せ力を可変する可変手段と、
前記幅寄せ手段によって前記用紙側端位置決め手段に突き当てられた用紙の浮き上がりを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記可変手段を制御する制御手段とを備え、
前記幅寄せ手段は、用紙の搬送方向の異なる位置に設けられた複数の斜行ローラを有し、
前記検知手段は、前記搬送方向の最上流に配置された斜行ローラの近傍で前記用紙の浮き上がりを検知する第１の検知手段と、前記搬送方向の最下流に配置された斜行ローラの近傍で前記用紙の浮き上がりを検知する第２の検知手段とを有する
ことを特徴とする用紙搬送装置。 - 用紙搬送路の片側に設けられた用紙側端位置決め手段と、
前記用紙搬送路を搬送される用紙を前記用紙側端位置決め手段側に幅寄せする幅寄せ手段と、
前記幅寄せ手段による幅寄せ力を可変する可変手段と、
前記幅寄せ手段によって前記用紙側端位置決め手段に突き当てられた用紙の浮き上がりを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記可変手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づく前記可変手段の制御を所定の時間ピッチで繰り返し行う
ことを特徴とする用紙搬送装置。 - 前記可変手段は、前記最上流の斜行ローラの幅寄せ力を可変する第１の可変手段と、前記最下流の斜行ローラの幅寄せ力を可変する第２の可変手段とを有し、
前記制御手段は、前記第１の検知手段及び前記第２の検知手段の各検知結果に基づいて前記第１の可変手段及び前記第２の可変手段を個別に制御する
ことを特徴とする請求項６記載の用紙搬送装置。 - 請求項１〜８のいずれか１項に記載の用紙搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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