JP4350450B2 - シート搬送装置及び画像形成装置並びに画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート搬送装置及び画像形成装置並びに画像読取装置に関し、特に画像形成部又は画像読取部に搬送される記録紙や原稿等のシートの傾きを補正すると共に、画像形成部又は画像読取部におけるシートの位置合わせに関する。

従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置や画像読取装置においては、画像形成部や画像読取部に記録紙や原稿等のシートを搬送するシート搬送装置を備えている。そして、このシート搬送装置には、画像形成部や画像読取部に搬送するまでにシートの姿勢及び位置を合わせるために、シートの斜行補正を行う補正手段を備えたものがある。

ここで、このような補正手段の補正方式としては、レジストローラ対を用いるものがあり、例えば画像形成装置の場合、停止しているレジストローラ対のニップにシート先端を突き当ててシートに撓みを作り、シートの弾性によってシート先端をローラニップに沿わせて斜行の補正を行い、その後、所定のタイミングでレジストローラ対を回転させ、シートの先端と画像の先端とを合わせるようにした、所謂ループレジストレーション方式が主流となっている。

しかしながら、このようなループレジストレーション方式では、ループを形成させるためのループ空間が必ず必要となり、装置を大型化させていた。また、ループ空間が十分に確保出来ない時は、特に剛性(こし)の弱い薄紙等のシートにおいて座屈によるジャム（紙つまり）が発生したり、シートをレジストローラ対に当接させる際に音（所謂ループ音）が発生するという問題がある。

さらに、シートの剛性の強さによって斜行補正能力が変わってしまうという問題がある。具体的には、剛性の弱い薄紙ではシート先端がレジストローラニップに当接する際の当接圧が不足し、シート先端がレジストローラ対に十分当接しきれない場合があり、この場合には完全に斜行補正を行うことができない。

また、剛性の強い厚紙等ではレジストローラのニップに当接させた衝撃でシートがレジストローラ対のニップを突き抜けてしまうという不具合があり、これを防止するため、例えばブレーキ部材によりレジストローラ対に負荷等を与えようとすると製品コストのアップを招くことになる。

またさらに、シート先端にカールや折れがある場合等にはシート先端をレジストローラ対のニップ部に正確に沿わすことができず、この結果、精度よく斜行補正を行うことができず、印字精度が低下するという問題もある。

一方、近年、画像形成装置及び画像読取装置はデジタル化により、原稿を１度読取った後、その画像情報を電気的に符号化してメモリに貯えることができるようになっている。そして、画像形成時は、メモリ内の情報を読み出し、レーザ光、ＬＥＤアレイ等の露光装置によって感光体上に原稿の画像情報に対応する画像を形成するようにしているため、複数枚の複写においても光学装置などのメカニカルな動きが不要となる。

これにより、シートとシートの間隔である紙間を詰めることができ、短い時間の中で多くのシートを処理することが可能となった。この結果、例えば画像形成装置の場合、画像形成時、プロセス速度を上げることなく実質的な画像形成速度の向上を図ることができるようになってきている。

ところが、シート搬送装置として、既述したループレジストレーション方式を採用したものを用いた場合、ループを形成するためシートを一旦停止させるようにすることから、紙間が必然的に決定されてしまい、画像形成速度（生産性）の向上に大きな影響を及ぼすこととなる。

そこで、このような不具合を克服すべく、シートの斜行を自動的に矯正できるようにしたレジストレーション方式を採用したシート搬送装置が提案されている（特許文献１参照）。

ここで、このシート搬送装置は、シートを挟持して搬送する搬送ローラ対（レジストローラ）と、この搬送ローラの搬送方向下流側に設けられたシートの傾き量を検知するためのセンサと、搬送ローラをシートの搬送方向と直交する方向に傾けるように変位させる搬送ローラ傾き補正手段とを備えたものであり、シートの斜行を補正する場合は、傾き量検知センサの情報に基づき、搬送ローラをシートの傾きに合わせて変位させることによってシートの斜行を補正するようにしている。

特開平１０−０６７４４８号公報

ところで、従来の画像形成装置においては、画像形成部（感光ドラム）で形成されたトナー画像をシートに転写する際、転写部における画像の先端とシートの先端との位置合わせを行うため、即ちシートの先端とトナー画像との同期合わせを行うため、所定のタイミングでシートを転写部に送り出すようにしている。なお、従来の画像読取装置においても、画像読取部に所定のタイミングで原稿等を送り出すことにより、画像読取部におけるシートの位置合わせを行うようにしている。

ここで、このようにシートを所定のタイミングで送り出す方法としては、既述したレジストローラを用いる方式や、シート搬送経路中に設けられたセンサによりシート先端を検知し、その信号に基づいてシートを送り出す方法がある。しかし、既述したようにレジストローラを用いた方式は、シートの剛性の影響を受けるため精度を十分に満足することができない。

一方、センサからの信号に基づいてシートを送り出す方法は、精度は高いが、既述した搬送ローラを変位させてシートの斜行を補正するものの場合、斜行を補正するとシート先端位置が変わるので、正確にシート先端位置を検出するためには補正後にシートの先端を検知する必要がある。

このため、センサを配置する位置は、傾きが補正された後のシートの先端を検知することができる位置に制限される。ところが、このようにセンサの配置位置が制限されると、シート搬送装置が複雑になるだけでなく、シート搬送装置と画像形成部、或は画像読取部との距離が長くなるため、シート搬送装置を備えた画像形成装置、或は画像読取装置をコンパクト化することが難しく、製品コストをアップさせてしまう。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、斜行を補正した場合でも、正確にシート先端位置を検出してシートの位置合わせの精度を向上させることのできるシート搬送装置及び画像形成装置並びに画像読取装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、シート搬送手段によりシートを搬送するシート搬送装置において、前記シートのシート搬送方向に対する傾きを検知する検知手段と、前記シートを搬送し、かつ前記検知手段からの検知信号に基づき、傾いた状態のシートを挟持した状態で該シートの傾きを補正する方向に旋回する傾き補正手段と、前記検知手段からの検知信号に基づき、前記傾き補正手段の旋回により傾きが補正されたシートの先端位置を演算する演算手段を備えた制御手段と、を有し、前記演算手段は、前記検知手段からの検知信号に基づいてシートの傾きを演算し、前記演算されたシートの傾きと前記傾き補正手段のシートの搬送速度に基づいて、旋回により傾きが補正されたシートの先端が前記検知手段により検知されてから所定時間後のシートの先端位置を演算するものであり、
シートの傾きをθとし、シートの搬送速度をＶとし、演算の基準点Ｏの座標を（０，０）とし、前記検知手段の座標を（ｘ、ｙ）としたとき、傾きが補正されたシートの先端が前記検知手段により検知されてからＴ時間後のシート先端の傾き補正手段からの距離ｌ ₂ は次の式
ｌ ₂ ＝√｛（ｘ＋Ｖ・Ｔ） ² ＋ｙ ² ｝×ｓｉｎ（α＋θ）
なお、α＝ｔａｎ ^−１ ｛（ｘ＋Ｖ・Ｔ）/ｙ｝とする、
で求めることを特徴とするものである。

また本発明は、前記傾き補正手段は、前記傾きが補正されたシートを所定のタイミングで搬送するレジスト手段であり、前記制御手段は、前記演算手段により演算した前記傾きが補正されたシートの先端位置に応じて前記レジスト手段のシート搬送速度を制御することを特徴とするものである。

画像が形成される像担持体及び前記像担持体に形成された画像をシートに転写する転写部を有する画像形成部と、前記画像形成部にシートを搬送する請求項２に記載のシート搬送装置とを備え、前記制御手段は前記演算されたシートの先端位置に応じて前記レジスト手段のシート搬送速度を制御し、前記転写部における前記画像と前記シートとの位置合わせを行うことを特徴とするものである。

以上説明したように、本発明は、検知手段からの検知信号に基づき、傾き補正手段の旋回により傾きが補正されたシートの先端位置を演算することにより、正確にシート先端位置を検出する。そして、その結果によって傾き補正手段のシート搬送速度、或いは転写部における像担持体への画像形成のタイミング、又は画像読取部におけるシートの画像読取を開始するタイミングを制御することにより、斜行を補正した場合でも、シートの位置合わせの精度を向上させることができる。さらに、これによりシート搬送装置及び画像形成装置並びに画像読取装置の複雑化を防止し、コンパクトな装置を提供することができる。

以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。

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を備えた画像形成装置の一例であるプリンタの断面図である。

同図において、１０００はプリンタであり、このプリンタ１０００は、プリンタ本体１００１と、プリンタ本体１００１の上面に配されたスキャナ２０００とを備えている。

ここで、原稿を読み取るスキャナ２０００は、走査光学系光源２０１、プラテンガラス２０２、開閉する原稿圧板２０３、レンズ２０４、受光素子（光電変換）２０５、画像処理部２０６、画像処理部２０６にて処理された画像処理信号を記憶しておくためのメモリ部２０８等を備えている。

そして、原稿を読み取る際には、プラテンガラス２０２の上に載置された不図示の原稿に走査光学系光源２０１によって光を照射することにより読み取るようにしている。そして、読み取った原稿像は画像処理部２０６により処理された後、電気的に符号化された電気信号２０７に変換されて作像手段たるレーザスキャナ１１１ａに伝送される。なお、画像処理部２０６にて処理され、符号化された画像情報を一旦メモリ部２０８に記憶させ、コントローラ１２０からの信号によって、必要に応じてレーザスキャナ１１１ａに伝送することもできる。

プリンタ本体１００１は、シートＳを給送するシート給送装置１００２と、シート給送装置１００２により給送されたシートＳを画像形成部１００３に搬送するシート搬送装置１００４と、プリンタ１０００を制御するための制御手段たるコントローラ１２０等を備えている。

ここで、シート給送装置１００２は、カセット１００と、ピックアップローラ１０１と、フィードローラ１０２及びリタードローラ１０３とから成る分離部を備えており、カセット１００内のシートＳは所定のタイミングで昇降／回転するピックアップローラ１０１と、分離部との作用によって１枚ずつ分離給送されるようになっている。

シート搬送装置１００４は、搬送ローラ対１０５と、レジスト前ローラ対１３０及びレジストローラ対２を有するレジストローラ部１とを備えており、シート給送装置１００２から給送されたシートＳは搬送ローラ対１０５により、ガイド板１０６，１０７によって構成されるシート搬送路１０８を通過した後、ガイド板１０９，１１１で構成されるシート搬送路１１０へ受け渡され、この後、レジストローラ部１に導かれるようになっている。そして、このレジストローラ部１において、後述するように斜行が補正された後にシートＳは画像形成部１００３に搬送される。

画像形成部１００３は、電子写真方式のものであり、像担持体である感光ドラム１１２、画像書き込み手段であるレーザスキャナ１１１ａ、現像器１１４、転写帯電器１１５、分離帯電器１１６等を備えており、画像形成の際には、レーザスキャナ１１１ａからのレーザ光がミラー１１３によって折り返されて時計方向に回転する感光ドラム上の露光位置１１２ａに照射されることにより、感光ドラム上に潜像が形成され、さらにこのようにして感光ドラム上に形成された潜像は、この後、現像器１１４によってトナー像として顕像化されるようになっている。

そして、この感光ドラム上のトナー像は、この後、転写部１１２ｂにおいて、転写帯電器１１５によりシートＳに転写される。なお、感光ドラム１１２のレーザ光照射位置１１２ａから転写部１１２ｂまでの距離はｌ_０となっている。

さらに、このようにトナー像が転写されたシートＳは、分離帯電器１１６により感光ドラム１１２から静電分離された後、搬送ベルト１１７により定着装置１１８に搬送されてトナー像の定着が行われ、この後、排出ローラ１１９によって排出される。

なお、同図において、３は斜行検知センサであり、この斜行検知センサ３がレジストローラ対２を通過したシートＳを検知すると、この検知信号に基づき、コントローラ１２０は後述するように例えばＴ秒後にシート先端信号（画先信号）をレーザスキャナ１１１ａへ送り、これによりレーザスキャナ１１１ａによるレーザ光の照射が開始される。

なお、本実施の形態においては、プリンタ本体１００１とスキャナ２０００とは別体であるが、プリンタ本体１００１とスキャナ２０００とが一体の場合もある。また、プリンタ本体１００１はスキャナ２０００と別体でも一体でも、レーザスキャナ１１１ａにスキャナ２０００の処理信号を入力すれば複写機として機能し、ＦＡＸの送信信号を入力すればＦＡＸとして機能する。さらに、パソコンの出力信号を入力すれば、プリンタとしても機能する。

逆に、スキャナ２０００の画像処理部２０６の処理信号を、他のＦＡＸに送信すれば、ＦＡＸとして機能する。また、スキャナ２０００において、圧板２０３に変わって２点鎖線で示すような原稿自動送り装置２５０を装着するようにすれば、原稿を自動的に読み取ることもできる。

図２は、レジストローラ部１の側面図、図３はその平面図である。

図２、図３に示すように、傾き補正手段であるレジストローラ対２は、２つ（複数）のレジストローラ２ａ，２ｂより構成され、これら各レジストローラ２ａ，２ｂは、フレーム１０上に垂設された側板１０ａ，１０ｂに固定された軸受１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂにより、それぞれ回転自在に軸支されている。

なお、上部のレジストローラ２ａは不図示の加圧バネにより、下部のレジストローラ２ｂに加圧されている。また、レジストローラ２ａ，２ｂにはそれぞれ、その片側にギア１５，１６が取り付けられ、これらのギア１５，１６によりレジストローラ対２ａ，２ｂは、それぞれ同期して回転するように構成されている。

さらに、下部のレジストローラ２ｂの軸端には駆動入力ギア２７が固定され、この駆動入力ギア２７にはレジストモータ１７の出力軸に固定されたギア２８が噛合っており、これによりレジストモータ１７が駆動されると、レジストローラ対２が回転するようになっている。

一方、フレーム１０は、プリンタ本体１００１の前側板１００１ａと後側板１００２ｂとの間に固定されたステー１３に設けられた回動軸１４を中心にして回動可能に取り付けられている。なお、この回動軸１４は、後述するレジストローラ対２の傾き補正時における回動中心になるものであり、本実施の形態においてレジストローラ対２の軸線延長線上、後側板１００２ｂの近傍に設けられている。

また、フレーム１０の前側板側にはギア２２が固定されており、このギア２２はステー１３に取り付けられた旋回モータ２４の出力軸に固定されたラックギア２３と噛合っている。

そして、この旋回モータ２４が回転し、例えば図３中でラックギア２３が時計方向に回転すると、フレーム１０及びフレーム１０上に設けられたレジストローラ対２、レジストモータ１７等も含めてフレーム１０上に取り付けられている部材全てが、回動軸１４を中心に反時計方向に回動するように構成されている。

つまり、旋回モータ２４の回転により、レジストローラ対２をシート搬送方向と直交する方向に対して傾けるよう変位（旋回）できるようになっている。なお、図３において、２５はステー１３上に設けられたホームポジションセンサであり、このホームポジションセンサ２５によりレジストローラ対２の、そのニップ線が感光ドラム１１２の回転中心軸１１２ｃと平行になる旋回（回動）方向のホームポジション位置が検知されるようになっている。

また、図３に示すように、シートＳの先端の傾きを検知する傾き検知手段である斜行検知センサ３は、レジストローラ対２の搬送方向下流側に、シート搬送方向と直交する方向に所定間隔Ｌをあけて配設された検知手段である第１斜行検知センサ３ａと、第２斜行検知センサ３ｂとを備えている。そして、斜行検知センサ３ａ，３ｂを結ぶ中心線３ｃは搬送方向下流側に設けられている感光ドラム１１２の軸線１１２ｃと平行となるように配置されている。

図４は、このようなシート搬送装置１００４等を備えたプリンタ１０００の制御ブロック図であり、同図に示すように、既述した感光ドラム１１２、搬送ベルト１１７、定着器１１８、排紙ローラ１１９はメインモータＭと直結されており、それぞれメインモータＭと同期して回転する事が可能となっている。また、既述したピックアップローラ１０１、フィードローラ１０２、リタードローラ１０３、搬送ローラ１０５、レジスト前ローラ対１３０はメインモータＭによって駆動力をうけると共に、コントローラ１２０からの信号によって、それぞれの駆動回路１０２ａ、１０５ａ、１３０ａを介してＯＮ／ＯＦＦ制御されるクラッチ１０２ｂ、１０５ｂ、１３０ｂにより、駆動が制御されるように構成されている。

また、制御手段であるコントローラ１２０には給紙カセット１００に装填されているシートサイズ検知センサ１００ｂ，１００ｂからのシートサイズ検知信号、斜行検知センサ３ａ，３ｂからの検知信号、或はホームポジションセンサ２５からの信号がそれぞれ入力されるようになっている。そして、コントローラ１２０では、例えば斜行検知センサ３ａ，３ｂからの検知信号に基づいてシートＳの傾き量が演算回路１６０によって演算される。

さらに、コントローラ１２０は、検知結果に基づく必要な制御信号を駆動回路１７ａ，２０ａ，２４ａ，１１１ａに出力し、これら駆動回路１７ａ，２４ａ，１１１ｂを介してレジモータ１７、旋回モータ２４、レーザスキャナ１１１ａを所定量、或は所定時間駆動させるようにしている。

ところで、本実施の形態においては、後述するようにレジスト手段であるレジストローラ対２をθ傾けてシートＳの斜行を補正すると共に、斜行補正した後、例えば斜行検知センサ３でシートＳを検知してからＴ秒後のシート先端位置を、斜行検知センサ３ａ，３ｂからの信号を用いて算出するようにしている。

そして、その算出（演算）結果に基づいて、転写部１１２ｂでシートＳの先端と感光ドラム１１２上の画像先端とが一致するよう、シート先端が転写部１１２ｂに到達するまでにレジストローラ対２のシート搬送速度を調整すると共に、シート先端が転写部１１２ｂに到達した後は感光ドラム１１２の周速と同じ速度でシートＳを転写部１１２ｂへ送り込むよう動作させるようにしている。

これにより、シートを旋回させて斜行を補正した場合でも精度良くシートＳと感光ドラム上の画像先端との位置合わせを行うことができる。さらに、装置の複雑化を防止することができると共に、装置のコンパクト化が可能になる。

次に、このようなシートＳの先端位置算出及び位置合わせについて図５を用いて詳細に説明する。

同図において、点Ｏは回動軸１４のＸ−Ｙ座標上の点を、点Ｐは斜行検知センサ３ｂのＸ−Ｙ座標上の点を、また点Ｒは斜行検知センサ３ｂ（点Ｐ）を通過したシートＳの先端のＴ秒後の位置を示している。さらに、点Ｒ’は、シートがレジストローラ対２により搬送され、かつ点Ｏを中心とした旋回により斜行補正されたＴ秒後のシートＳの先端位置を示している。

ここで、例えば、点Ｏの座標を原点（０，０）、点Ｐの座標を（ｘ、ｙ）、レジストローラ対２によるシートの搬送速度をＶとすると、点Ｒの座標は（ｘ＋Ｖ・Ｔ,ｙ）と表すことができる。これにより、ＯＲとＯＲ’は、下記のように表される。

ＯＲ＝ＯＲ’＝√｛（ｘ＋Ｖ・Ｔ）²＋ｙ²｝

次に、ＯＲの感光ドラム１１２の軸線１１２ｃとの成す角をαとすると、この角αは、下記のように表される。

α＝ｔａｎ^−１｛（ｘ＋Ｖ・Ｔ）/ｙ｝

よって、この時のＯＲ’のＸ座標、即ちシートＳの点Ｏからドラム１１２の軸線１１２ｃと直交する方向での点Ｏからの距離l₂は、下記のように表される。

ｌ₂＝√｛（ｘ＋Ｖ・Ｔ）²＋ｙ²｝×ｓｉｎ（α＋θ）

また、点Ｏと転写部１１２ｂとの距離をlとすると、斜行センサ３ｂにより検知されてからＴ秒後のシートＳの先端の転写部１１２ｂからの距離Ｉは下記のように表される。

ｌ₁＝Ｉ−ｌ₂

そして、本実施の形態において、このｌ₁が感光ドラム１１２上の露光位置１１２ａと転写部１１２ｂとの距離l₀（図１参照）と等しくなるように時間Ｔ秒を設定している。また、時間Ｔ秒が経過した時、コントローラ１２０からレーザスキャナ１１１へシートＳの先端信号を出し、画像書き込みを開始するようにされている。

これにより、斜行がない場合（θ＝０）のとき、搬送速度Ｖを感光ドラム１１２の周速と同じとすると、時間Ｔが経過した後、搬送速度ＶでシートＳが搬送されると共に画像書き込みが開始されるため、転写部１１２ｂでシートＳの先端と画像の先端とが一致するようになり、シートＳと画像の先端との位置（同期）合わせを無理なく行わせることができる。

また、斜行があると検知された場合には、斜行補正によるＴ秒後のシートＳの先端のずれ量は、l₂−（ｘ＋Ｖ・Ｔ）となることから、この分だけ転写部１１２ｂにシート先端が到達するまでの間レジストローラ対２の搬送速度を増加し、到達後は元に戻すよう調整すれば、転写部１１２ｂでシートＳと画像の先端位置（同期）合わせを無理なく行わせることができる。

ただし、このときレジストローラ対はθ傾いているので後述する図９の（ｃ）に示すようにシートＳの感光ドラム１１２の回転中心軸１１２ｃと直交する方向の速度Ｖ’を搬送速度として演算する必要がある。このため、Ｖ’を、例えば感光ドラム１１２の周速と同じ速度にする場合には、このような速度となるようレジストローラ対２のシート搬送速度Ｖを調整する。

Ｖ’＝Ｖ×ｃｏｓθ

以上の補正動作が実行されることにより、シートＳは転写部１１２ｂに対して傾きがなく正確な搬送姿勢でもって送り出され、かつ正確に位置合わせが行われた画像形成（印字）を行うことができる。

このように、シートＳの傾きを検知し、その傾き量に応じてレジストローラ対２を傾けることによりシートの斜行補正を行い、さらにそのシート傾き検知結果よりシートの斜行補正後のシート先端位置を算出し、その算出結果に基づいてシート搬送速度を制御することにより、転写部１１２ａにおけるドラム１１２上の画像先端とシートＳの先端との位置合わせを精度よく行うことができる。

次に、このような構成のプリンタ１０００（シート搬送装置１００４）の斜行補正及び位置合わせ動作について図６、図７に示すフローチャート及び図８、図９を用いて説明する。

まず、プリンタ１０００の不図示のスタートボタンが押されると、旋回モータ２４が駆動され、ホームポジションセンサ２５によって、レジストローラ対２の旋回（回動）方向の位置のイニシャライズ動作を行う（ステップ１）。

そして、このイニシャライズ動作の後、レジモータ１７が駆動（ＯＮ）されてレジストローラ対２が回転を開始する（ステップ２）。ここで、この回転を開始したレジストローラ対２に図８の（ａ）に示すように、シート搬送方向に対して角度θだけ斜行したシートＳが搬送されると、このシートＳはやがてレジストローラ対２のニップ部に進入して挟持される。

さらに、この後、レジストローラ対２により挟持されたシートＳは、傾斜したままの状態でシート搬送方向Ｐに沿って送られて前進することにより、図８の（ｂ）に示すように、レジストローラ対２の下流側に配置された斜行検知センサ３ａ，３ｂにより検知される（ステップ３）。

ここで、この斜行検知センサ３ａ，３ｂからの検知信号は、コントローラ１２０に入力され、この後、演算回路１６０によりシート先端の通過時点と、レジストローラ対２に挟持されたシートＳの傾き量が演算される（ステップ４）。

次に、コントローラ１２０は、この演算結果からシートＳの斜行の有無を判断し（ステップ５）、シートＳの斜行が無い場合には（ステップ５のＮ）、補正動作を行わないが、シートＳの斜行がある場合には（ステップ５のＹ）、それに対する斜行補正量、即ち旋回モータ２４の駆動量を演算する（ステップ６）。

ここで、例えば、斜行検知センサ３ａ，３ｂの検知タイミングの差が、図８の（ｃ）に示すようにΔｔある場合、シートＳの傾き量θは、シートＳの搬送速度をＶ、斜行検知センサ３ａ，３ｂのピッチ（センサ間距離）をＬとすると、図９の（ａ）から明らかなように下記の式で演算できる。

θ＝ｔａｎ^−１ （Δｔ×Ｖ／Ｌ）

そして、この後、斜行検知センサにより検知されてから、本実施の形態においては斜行検知センサ３ａにより検知されてからＴ秒後に、上記式において演算されたシートＳの傾き量θに応じて旋回モータ２４を所定時間だけ駆動（ＯＮ）させ（ステップ７）、レジストローラ対２を角度θだけ傾ける。

ここで、このようにレジストローラ対２を角度θだけ傾けることにより、図９の（ｂ）に示すようにレジストローラ対２に挟持されたシートＳの先端が、転写部１１２ｂの軸方向（感光体ドラムの軸方向）と平行になり、シートＳの斜行が補正される。

以上のような補正動作が行われることにより、シートＳは転写部１１２ｂに対して傾きがなく正確な搬送姿勢でもって送り出され、この後、トナー像が転写される。そして、さらにこの後、シート後端がレジストローラ対２を抜けると（ステップ８のＹ）、レジストローラ対２のイニシャライズ動作を行い（ステップ９）、次のシートＳの斜行及び斜送補正に備える。なお、このイニシャライズ動作は、先に述べたようにホームポジションセンサ２５からの信号に基づいて行われる。

一方、ステップ４において、シートの傾き量を演算すると同時に、演算手段である演算回路１６０によりレジストローラ対２をθ傾けて斜行補正した後のシートＳの先端位置（斜行検知センサ３ａで検知してからＴ秒後の先端位置）を斜行検知センサ３ａ，３ｂからの傾き量θを検知したのと同じ信号を用いて算出する（ステップ１０）。

そして、シートＳが斜行している場合には（ステップ１１のＹ）、転写部１１２ｂでの画像先端同期合わせの演算を行い（ステップ１２）、Ｔ秒後のシートＳの先端のずれ量｛l₂−（ｘ＋Ｖ・Ｔ）｝に応じてレジストローラ対２の搬送速度を演算する。

次に、斜行検知センサ３ａでシートを検知してからＴ秒後、シート先端信号をコントローラからレーザスキャナ１１１へ送る（ステップ１３）と共に、転写部１１２ｂでシートＳとドラム１１２上の画像先端と合うようシート先端が転写部１１２ｂに到達するまでにレジストローラ対２のシート搬送速度を調整する（ステップ１４）。なお、シート先端が転写部１１２ｂに到達した後は、レジストローラ対２のシート搬送速度を感光ドラム１１２の周速と同じ速度に戻し（ステップ１５）、シートＳを転写部１１２ｂへ送り込むよう動作させる。

一方、シートＳが斜行していない場合には（ステップ１１のＮ）、シートを検知してからＴ秒後、シート先端信号をコントローラ１２０からレーザスキャナ１１１へ送る（ステップ１６）と共に、レジストローラ対２のシート搬送速度を感光ドラム１１２の周速と同じ速度に調整する。

そして、このようにシートＳの傾きを検知し、その傾き量に応じてレジストローラ対２を傾けてシートＳの斜行補正を行うと共に、シート傾き検知結果よりシートの斜行補正後のシート先端位置を算出し、その算出されたシート先端位置に基づいてレジストローラ対２のシート搬送速度を調整することにより、転写部１１２ａにおける感光ドラム上の画像先端とシートＳの先端の位置合わせを精度よく行うことができる。これにより、シートを一旦停止させることなく、非常に精度の良い、斜行補正及び画像とシートとの位置合わせを行う事が可能となる。

ところで、これまでの説明においては、レジストローラ対２の搬送速度を調整することにより、シートＳと画像先端との位置合わせを行うようにした構成について述べてきたが、本発明はこれに限らず、コントローラ１２０から出すシート先端信号の出力タイミングを変更してレーザスキャナ１１１の画像書き出しタイミングを変更することにより位置合わせを行うこともできる。

次に、このような画像書き出しタイミングを変更することにより位置合わせを行うようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。

図１０及び図１１は、本実施の形態に係るプリンタ１０００（シート搬送装置１００４）の斜行補正及び位置合わせ動作を示すフローチャートである。

本実施の形態においては、既述した第１の実施の形態と同様、シートの傾き量を演算し（ステップ４）、シートＳが斜行している場合には（ステップ５のＹ）、旋回モータ２４を所定時間だけ駆動（ＯＮ）させ（ステップ７）、図９の（ｂ）に示すようにレジストローラ対２に挟持されたシートＳの先端が、転写部１１２ｂの軸方向（感光体ドラムの軸方向）と平行になるまで、レジストローラ対２が回動軸１４を中心にして矢印Ｆ方向にθ分だけ回動させる。これにより、シートＳの斜送を補正する。

また、シートの傾き量を演算する（ステップ４）と同時に、レジストローラ対２をθ傾けて斜行補正した後のシートＳの先端位置（斜行検知センサセンサ３ａで検知してからＴ秒後の先端位置）を斜行検知センサ３ａ，３ｂで傾き量θを検知したのと同じ信号を用いて算出する（ステップ２１）。

そして、シートＳが斜行している場合には（ステップ２２のＹ）、転写部１１２ｂでの画像先端同期合わせの演算を行い（ステップ２３）、演算結果に応じてシート先端信号をコントローラからレーザスキャナ１１１へ送るタイミングを調整し（ステップ２４）、レーザスキャナ１１１による書き出しタイミングを調整する。

つまり、シートＳが斜行している場合には、書き出しタイミングを遅くするようにする。これにより、転写部１１２ａにおける感光ドラム上の画像先端とシートＳの先端合わせを精度よく行うことができ、シートを一旦停止させることなく、非常に精度の良い、斜行補正及び画像とシートとの同期合わせを行う事が可能となる。

ここで、斜行検知センサ３ｂを通過してからＴ秒後のシートＳの先端位置は、斜行検知センサ3ａ，３ｂで検知した結果に基づき、Ｔ秒が経過する前に算出することができるので、シート先端信号を出すことができる。

なお、シートＳが斜行していない場合には（ステップ２２のＮ）、斜行検知センサ３ａでシートを検知してからＴ秒後、シート先端信号をコントローラ１２０からレーザスキャナ１１１へ送る（ステップ２５）。

そして、このように構成した場合、レジストローラ対２は斜行補正により傾けた角度θ分だけ搬送速度を補正すればよく、シートＳがレジストローラ対２を通過し終わるまで変更しなくても良い。

ところで、これまで述べた第１及び第２の実施の形態ではレジストローラ対２の回動軸１４の位置をレジストローラ対２の軸線延長線上としたが、本発明は、これに限らず、レジストローラ対２の中央部、あるいは通過するシートＳの幅方向の中心、またその他の位置に配置しても同様の効果を得ることができる。

また、斜行検知センサ3ａ，３ｂを感光ドラム１１２の回転中心１１２ｃと平行に配置しているが、スペース上の問題で、例えば斜行検知センサ3ａ，３ｂを図１２に示すように平行でなく搬送方向にずらして配置するようにした場合でも、そのずらした分Δｘを補正して計算すれば、同様の効果を得ることができる。

さらに、レジストローラ対２が、シートＳを挟持する前、感光ドラム１１２の回転軸１１２ｃと平行でなかった場合も、その角度分だけ初期の搬送方向が傾いていることを考慮して計算すれば、同様の演算で斜行補正、先端位置合わせが可能となる。

またさらに、これまでの説明においては、斜行検知センサ３ａ，３ｂをレジストローラ対２の下流に配置した場合について述べてきたが、本発明は、これに限らず、レジストローラ対２の上流側に斜行検知センサ３ａ，３ｂを配置するようにしても良い。そして、このような位置に配置した場合には、レジストローラ対２と転写部１１２ｂとの間をより短く配置することが可能となり、よりコンパクトな装置を提供することが可能となる。

ところで、これまでの説明においては、既述したように画像形成部１００３に対してシートＳを傾きがなく、また正確な位置合わせを行うことができるよう本発明に係るシート搬送手段を画像形成装置に用いた場合について述べてきたが、本発明は、これに限らず、例えば、シートＳを画像読取部に傾きがなく、また画像読取部における正確な位置合わせを行うことができるよう例えば、図１に示すスキャナ２０００等の画像読取装置にも適用することができる。

さらに、画像読取装置において、制御手段により、演算されたシートの先端位置に応じて画像読取部におけるシートの画像読取のタイミングを制御することにより、斜行を補正した場合でも、シートの読取位置との位置合わせの精度を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の一例であるプリンタの断面図。 上記シート搬送装置のレジストローラ部の側面図。 上記シート搬送装置のレジストローラ部の平面図。 上記プリンタの制御ブロック図。 上記シート搬送装置のシートの先端位置算出及び位置合わせを説明する図。 上記シート搬送装置の斜行補正及び位置合わせ動作を説明するフローチャートの一部。 上記シート搬送装置の斜行補正及び位置合わせ動作を説明するフローチャートの他の一部。 上記シート搬送装置の斜行補正及び位置合わせ動作を説明する第１の図。 上記シート搬送装置の斜行補正及び位置合わせ動作を説明する第２の図。 本発明の第２の実施の形態に係るシート搬送装置の斜行補正及び位置合わせ動作を説明するフローチャートの一部。 上記シート搬送装置の斜行補正及び位置合わせ動作を説明するフローチャートの他の一部。 上記第１及び第２の実施の形態に係るシート搬送装置の他の構成を示す図。

符号の説明

１ レジストローラ部
２ レジストローラ対
３ 斜行検知センサ
３ａ 第１斜行検知センサ
３ｂ 第２斜行検知センサ
２４ 旋回モータ
１１０ シート搬送路
１１２ 感光ドラム
１１２ｂ 転写部
１２０ コントローラ
１６０ 演算回路
１０００ プリンタ
１００１ プリンタ本体
１００３ 画像形成部
１００４ シート搬送装置
２０００ スキャナ
Ｓ シート

Claims (7)

1. シート搬送手段によりシートを搬送するシート搬送装置において、
   前記シートのシート搬送方向に対する傾きを検知する検知手段と、
   前記シートを搬送し、かつ前記検知手段からの検知信号に基づき、傾いた状態のシートを挟持した状態で該シートの傾きを補正する方向に旋回する傾き補正手段と、
   前記検知手段からの検知信号に基づき、前記傾き補正手段の旋回により傾きが補正されたシートの先端位置を演算する演算手段を備えた制御手段と、
   を有し、
   前記演算手段は、前記検知手段からの検知信号に基づいてシートの傾きを演算し、前記演算されたシートの傾きと前記傾き補正手段のシートの搬送速度に基づいて、旋回により傾きが補正されたシートの先端が前記検知手段により検知されてから所定時間後のシートの先端位置を演算するものであり、
   シートの傾きをθとし、シートの搬送速度をＶとし、演算の基準点Ｏの座標を（０，０）とし、前記検知手段の座標を（ｘ、ｙ）としたとき、傾きが補正されたシートの先端が前記検知手段により検知されてからＴ時間後のシート先端の傾き補正手段からの距離ｌ ₂ は次の式
   ｌ ₂ ＝√｛（ｘ＋Ｖ・Ｔ） ² ＋ｙ ² ｝×ｓｉｎ（α＋θ）
   なお、α＝ｔａｎ ^−１ ｛（ｘ＋Ｖ・Ｔ）/ｙ｝とする、
   で求めることを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記傾き補正手段は、前記傾きが補正されたシートを所定のタイミングで搬送するレジスト手段であり、前記制御手段は、前記演算手段により演算した前記傾きが補正されたシートの先端位置に応じて前記レジスト手段のシート搬送速度を制御することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 画像が形成される像担持体及び前記像担持体に形成された画像をシートに転写する転写部を有する画像形成部と、前記画像形成部にシートを搬送する請求項２に記載のシート搬送装置とを備え、前記制御手段は前記演算されたシートの先端位置に応じて前記レジスト手段のシート搬送速度を制御し、前記転写部における前記画像と前記シートとの位置合わせを行うことを特徴とする画像形成装置。
4. 画像が形成される像担持体及び前記像担持体に形成された画像をシートに転写する転写部を有する画像形成部と、前記画像形成部にシートを搬送する請求項１に記載のシート搬送装置とを備え、前記制御手段は前記演算手段により演算した前記傾きが補正されたシートの先端位置に応じて前記像担持体への画像形成のタイミングを制御し、前記転写部における前記画像と前記シートとの位置合わせを行うことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記像担持体に画像を書き込む画像書き込み手段を備え、前記制御手段は前記演算されたシートの先端位置に応じて前記画像書き込み手段の書き込み開始のタイミングを制御することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. シートの画像を読み取る画像読取部と、前記画像読取部にシートを搬送する請求項２に記載のシート搬送装置とを備え、前記制御手段は前記演算されたシートの先端位置に応じて前記レジスト手段のシート搬送速度を制御し、前記画像読取部におけるシートの位置合わせを行うことを特徴とする画像読取装置。
7. シートの画像を読み取る画像読取部と、前記画像読取部にシートを搬送する請求項１に記載のシート搬送装置とを備え、前記制御手段は前記演算されたシートの先端位置に応じて前記画像読取部におけるシートの画像読取を開始するタイミングを制御することを特徴とする画像読取装置。

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