以下、本発明の実施形態における画像処理装置の一例として画像形成装置を図面に基づいて説明する。
(画像形成装置)
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機のシート搬送方向に沿った断面図である。
画像形成装置3000は、画像処理装置としての画像読取装置2500と、画像処理装置としてのプリンタ1000とを備えて、コントローラ120の制御によって作動するようになっている。
図1において、スキャナ2000とプリンタ1000は、別体であるが一体であってもよい。
スキャナ2000は、原稿を読み取るため、走査光源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、画像変換部206及びメモリー部208を備えている。メモリー部208は、画像変換部206で処理された画像処理信号を記憶しておく部分である。
なお、スキャナ2000は、原稿圧板203の代わりに、2点鎖線で示すような原稿自動送り装置250が装着されると、原稿を自動的に読み取ることができる。原稿自動送り装置250には、後述するレジスト部1と同様なシート搬送装置、或いは給紙装置が設けられているものとする。したがって、画像処理装置としての画像読取装置2500は、画像処理部であり画像読取部であるスキャナ2000に原稿自動送り装置250を備えた構成になっている。
走査光源201で読み取られた原稿像は、画像変換部206で符号化された電気信号207に変換されてレーザスキャナ121に伝送されるか、あるいは、一旦メモリー部208に記憶される。メモリー部208に記憶された電気信号は、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121に伝送される。
プリンタ1000内のカセット100に収納されたシートSは、昇降及び回転するピックアップローラ101によってカセット100から送り出されて、フィードローラ102とリタードローラ103とによって1枚ずつに分離されて給送される。そして、シートは、ガイド板106,107によって構成された搬送路108を搬送ローラ対105によって搬送されて、ガイド109,111によって構成された屈曲した搬送路110へ受け渡される。さらに、シートは、アシストローラ対10によって搬送を継続されて、斜行補正ローラ部20とレジストローラ対30とに案内される。アシストローラ対10、斜行補正ローラ部20、及びレジストローラ対30等は、レジスト部1を構成している。シートは、レジスト部1で斜行補正されて転写部112bへと搬送される。なお、レジスト部1の斜行補正動作は、後述する。
感光ドラム112は、図1において右回転するようになっている。レーザスキャナ121は、レーザ光をミラー113に照射して折り返させ、感光ドラム112上の露光位置112aに照射する。レーザ光を照射された感光ドラム112には潜像が形成される。その現像は現像器144によってトナー画像として顕像化される。トナー画像は、感光ドラム112の露光位置112aから転写部112bまでの距離Laを搬送される。
レジスト部1を通過したシートSは、その先端をレジセンサ131によって検知されて、上記距離Laと同じ距離Lb(レジセンサ131から転写部112bまでの距離)を搬送される間に、トナー画像の先端位置と同期を取る位置補正をされる。
感光ドラム112上のトナー画像は、転写帯電器115によって帯電されたシートに転写部112bで転写される。トナー画像を転写されたシートは、分離帯電器116によって感光ドラム112から静電分離される。感光ドラム112、現像器144、転写帯電器115及び分離帯電器116は、画像処理部としての画像形成部122を構成している。
搬送ベルト117は、トナー画像を転写されたシートを搬送する。定着装置118は、トナー画像をシートに定着する。排紙ローラ119は、画像形成されたシートをプリンタ1000の外に排出する。
プリンタ1000は、レーザスキャナ121に画像形成部の処理信号を入力すれば複写機として機能し、ファックス(FAX)の送信信号を入力すればファックスとして機能し、パソコンの出力信号を入力すれば、プリンタとして機能する。逆に、プリンタ1000は、画像変換部206の処理信号を他のFAXに送信すれば、FAXとして機能する。
(実施形態の画像処理装置としてのプリンタにおけるレジスト部)
次に、シート搬送装置であるレジスト部1を図2乃至図11に基づいて説明する。
図2において、レジスト部1を構成するアシストローラ対10、斜行補正ローラ部20及びレジストローラ対30は、不図示のフレームの側板に回転自在に軸支されている。
アシストローラ対10は、アシスト駆動ローラ10aと、不図示の加圧ばねによってアシスト駆動ローラ10aに加圧されているアシスト従動ローラ10bとにより構成されている。
アシスト駆動ローラ10aには、アシスト駆動ローラ10aをシート搬送方向に回転させるアシストモータ11が接続されている。アシストローラ対10には、アシストローラ対10をシート搬送方向(矢印A方向)に対して直交する方向(矢印B方向、シートの幅方向)に移動させるアシストシフトモータ12が接続されている。アシストローラ対10の傍には、アシストローラ対10がホームポジション(HP)にいるか否かを検知するアシストシフトHPセンサ13が配設されている。したがって、アシストローラ対10は、実線の位置に待機して、実線と破線との間を移動できるようになっている。
また、アシスト従動ローラ10bには、アシストローラ対10の圧接状態を解除するアシスト解除モータ14が接続されている。アシスト解除HPセンサ15は、アシスト解除モータ14の位相を検知する位置に設けられている。
斜行補正ローラ部20は、シート搬送方向に対して直交する方向に所定の間隔LRPをあけて配設された2つの斜行補正ローラ対21,22、斜行補正モータ23,24を備えている。また、斜行補正ローラ部20は、起動センサ(斜行検知センサも兼用)27a,27b、斜行検知センサ28a,28b等も備えている。斜行補正ローラ対21,22は、C字状に形成された1対の回転体としての斜行補正駆動ローラ21a,22aと、斜行補正駆動ローラ21a,22aに不図示の加圧ばねによって加圧された斜行補正従動ローラ21b,22bとにより構成されている。斜行補正駆動ローラ21a,22aは、シート搬送方向に対して交差する方向に配置されている。
斜行補正駆動ローラ21a,22aは、斜行補正モータ23,24によって、それぞれ独立して(複数個々に)回転するようになっている。回転体検知手段としての斜行補正HPセンサ25,26は、斜行補正駆動ローラ21a,22aの開口部21c、22c(図2)を検知する位置に配設されて、斜行補正駆動ローラ21a,22aの回転開始位置(初期位置)を設定するためのセンサである。斜行補正HPセンサ25,26の検知に基づいて斜行補正駆動ローラ21a,22aは周方向の同一位置(同一位相)で停止することができる。したがって、斜行補正駆動ローラ21a,22aは同じ停止位置(状態)から回転を開始することができることになる。起動センサ27a,27bは、シート搬送方向と直交する方向(矢印B方向)に所定の間隔Ldをあけて斜行補正ローラ部20の搬送方向上流側に配設され、シートSの先端の検知するようになっている。起動センサ27a,27bがシートの先端を検知すると、斜行補正モータ23,24が始動し、さらに、起動センサ27a,27bは後述するようにシートの斜行も検知するようになっている。
なお、図9に示すように、斜行補正駆動ローラ21a,22aの開口部21c,22cが斜行補正従動ローラ21b,22bに対向したとき、斜行補正駆動ローラ21a,22aと斜行補正従動ローラ21b,22bとのローラニップ部が解除される。この状態では、斜行補正ローラ対21,22は、シートの挟持を解除して、後述するレジストローラ対30が搬送しているシートに負荷を与えないようにしている。
斜行補正ローラ部20のシート搬送方向の下流側には、シートの斜行を検知する斜行検知センサ28a,28bがシート搬送方向と直交する方向に所定間隔Leをあけて配設されている。
レジストローラ対30は、C字状に形成された回転体としてのレジスト駆動ローラ30aと、不図示の加圧ばねによってレジスト駆動ローラ30a加圧されているレジスト従動ローラ30bとにより構成されている。レジHPセンサ32は、レジスト駆動ローラ30aの開口部30cを検知する位置に配設されている。
なお、図5に示すように、レジスト駆動ローラ30aの開口部30cがレジスト従動ローラ30bに対向したとき、レジスト駆動ローラ30aとレジスト従動ローラ30bとのローラニップ部が解除される。この状態では、レジストローラ対30は、斜行補正ローラ対21,22によって送り込まれたシートの挟持を解除して、斜行補正ローラ対21,22が斜行補正しているシートに負荷を与えないようにしている。
レジスト駆動ローラ30aは、レジストモータ31によってシートを搬送する方向に回転するようになっている。レジストローラ対30には、レジストローラ対30をシート搬送方向に対して直交する方向に移動させるレジシフトモータ33が接続されている。レジストローラ対30の傍には、レジストローラ対30がホームポジション(HP)にいるか否かを検知するレジシフトHPセンサ34が配設されている。したがって、レジストローラ対30は、実線の位置に待機して、実線と破線との間を移動できるようになっている。
レジストローラ対30のシート搬送方向上流側には、シートSの横レジ位置を検知する横レジ検知センサ35がシート搬送方向に対して直交する方向に配設されている。レジストローラ対30の下流には、シートSの先端を検知するレジセンサ131が配設されている。
なお、アシストローラ対10とレジストローラ対30との移動方向、斜行補正ローラ対21,22の配列方向、起動センサ27a,27bと斜行検知センサ28a,28bとの各中心線27c,28cは、感光ドラム112(図1)の軸線112cと平行である。軸線112cは、シート搬送方向に対して直交する方向(シートの幅方向)と平行である。
また、斜行補正ローラ対21,22の間隔LRP、起動センサ27a,27bの間隔Ld、斜行検知センサ28a,28bの間隔Leは、搬送するシートの内、最小幅のシートの幅以下であることが好ましい。
図3は、制御手段としてのコントローラ120において、レジスト部1に関係する制御ブロック図である。コントローラ120のCPU123には、アシストモータ11、アシストシフトモータ12、アシスト解除モータ14、斜行補正モータ23,24、レジストモータ31及びレジシフトモータ33が接続されている。また、CPU123には、アシストシフトHPセンサ13、アシスト解除HPセンサ15、斜行補正HPセンサ25,26、起動センサ27a,27b、斜行検知センサ28a,28b、レジHPセンサ32及びレジシフトHPセンサ34が接続されている。さらに、横レジ検知センサ35、レジセンサ131も接続されている。
次に、図2、図4乃至図11に基づいて、レジスト部1における、シートの斜行補正動作を説明する。図4は、斜行補正動作説明用のフローチャートである。図5乃至図7は斜行補正動作説明の図である。図8は、斜行補正動作説明用のタイムチャートである。図9、図10は、先レジ、横レジ補正動作説明用の図である。図11は、先レジ、横レジ補正動作説明用のタイムチャートである。
シート収納手段としてのカセット100から給送されたシートSは、搬送ローラ対105により、アシストローラ対10に送られる。搬送ローラ対105の従動ローラ105bは、シートのサイズごとに、必要に応じて、不図示のローラ解除モータにより駆動ローラ105aから離れて、搬送ローラ対105のニップを解除する(Step1)。CPU123は、アシストローラ対10により搬送されたシートSの先端が起動センサ27a,27bに検知されると(Step2)、それぞれのセンサの検知動作を基準にして斜行補正モータ23,24を起動させる(Step3)。そして、ローラニップ部が解除されていた斜行補正ローラ対21,22が図5の矢印A方向に回転して、シートSを搬送し始める。
起動センサ27a,27bによりシートSの先端が検知されると、起動センサ27a,27bの図8に示す検知時間差Δt1に基づいて、CPU123は、シートSの先端の斜行量を算出する。起動センサ27aが先にシートを検知した場合、CPU123は、斜行補正ローラ対21(斜行補正モータ23)を減速して斜行補正を行うための制御パラメータである補正時間T1及び減速速度ΔV1を、式1を満足するように算出する。なお、本実施形態において、搬送速度V0は、斜行補正に係る速度制御を行わない状態におけるシート搬送速度である。
また、アシストローラ対10のシート搬送方向のシート搬送速度は、図7に基づいて求められる。斜行補正ローラ対21,22の補正時の搬送速度をVL及びVR、斜行補正ローラ対21,22間のスラストピッチをLRPとした場合、シートSの旋回中心Oでの回転速度ωは、式2になる。
シートSの旋回中心Oと斜行補正ローラ対21,22の中点Oaとまでの旋回距離RROTは、式3になる。
また、アシストローラ対10の搬送方向速度VASX、スラスト方向速度VASY、斜行補正ローラ対21,22とアシストローラ対10との距離LASとした場合、シートSの旋回中心Oとアシストローラ対10までの旋回距離RASは、式4になる。
さらに、シートSの旋回中心Oを通るシート搬送方向に沿った線Lxとアシストローラ対10とのなす角θ、アシストローラ対10によるシートSの合成搬送速度|ωRAS|となす角φは、式5の式によって求められる。
以上よりアシストローラ対10の搬送方向速度VASX、スラスト方向速度VASYは、式6、式7の関係式となる。
斜行量が十分小さい場合には
よって、次に式10、式11により補正モータ23、アシストモータ11、アシストシフトモータ12の各速度が演算できる。
以上、式1、式10、式11より、斜行補正を行うための各種制御パラメータを算出する(Step4)。モータ23,24は、起動センサ27a,27bがシートの先端を検知すると、停止状態からV0まで加速する。アシストモータ11は、斜行補正動作時以外は定常速度V0にて駆動されている。アシストシフトモータ12は、斜行補正動作時以外は停止している。斜行補正モータ23は、起動センサ27aがシートSの先端を検知してから後述の演算処理によって求められる補正開始時間TA(図8)経過後に第1回目の斜行補正のために回転途中で減速を開始する(ただし、TA>Δt1)。補正開始時間TAは、斜行補正駆動ローラ21aが回転をはじめてから、回転速度を変更するタイミングを示している。斜行補正モータ23は、第1回目の斜行補正区間において、斜行補正駆動ローラ21aの回転途中で、搬送速度V0から加速度α1でΔV1だけ減速し、斜行補正区間終了時に搬送速度V0まで再加速し第1回目の斜行補正を行う。このとき、同時にアシストモータ11は、搬送速度V0から加速度α2でΔV2減速し、斜行補正区間終了時に搬送速度V0まで再加速する。アシストシフトモータ12は、加速度α3でΔV3まで加速し、斜行補正区間(T1)終了時に停止する。
以上、CPU123は、図8に示すように、斜行補正モータ23,24、アシストモータ11、アシストシフトモータ12を制御し、第1回目の斜行補正を行う(Step5)。これにより、シートは、図6に符号S1で示すように斜行が補正される。1回目の斜行補正が終わったとき、斜行補正駆動ローラ21a,22aは、軸方向において開口部21c,22cが揃った位置にある(ローラ位相が同位相となっている)。
シートSの第1回目の斜行補正が終了後、下流の斜行検知センサ28a,28bは、第1回目の斜行補正で補正し切れなかった分のシートSの斜行を検知する(Step6)。CPU123は、斜行検知センサ28a,28bの検知に基づいて、第1回目の斜行補正と同様に、第2回目の斜行補正を行うための各種制御パラメータを算出して(Step7)、第2回目の斜行補正を行う(Step8)。第1回目の斜行補正と同様、斜行検知センサ28a,28bがシートの先端を検知してから第2回目の斜行補正を開始するまでの補正開始時間TBは、後述の演算処理により与えられる(ただしTB>Δt2)。Δt2は、斜行検知センサ28a、28bの検知時間差である。これにより、シートは、図6に符号S2で示すように高精度に斜行が補正される。
なお、図8に示す第2回目の補正時間T2は、第1回目の補正時間T1に相当する時間である。また、第2回目の減速速度ΔV1a、ΔV2a、ΔV3aは、第1回目の減速速度ΔV1、ΔV2、ΔV3に相当する速度である。
斜行補正ローラ対21,22により斜行を補正されたシートSは、レジストローラ対30に搬送される。レジストモータ31は、斜行検知センサ28a,28bの内、後からシートの先端を検知した斜行検知センサの検知動作に基づいて(遅れ側を基準にして)起動する(Step9)。図5に示すようにレジスト従動ローラ30bにレジスト駆動ローラ30aの開口部30cが対向して、ローラニップ部が解除されていたレジストローラ対30は、図9の矢印A方向に回転してシートSを挟持して搬送する。レジストローラ対30にシートSが挟持されると、斜行補正モータ23,24は、斜行補正ローラ対21,22の開口部21c,22cが斜行補正HPセンサ25,26によって検知されたのを基準にして、周方向の同一位置(同一位相)で回転を停止する。この結果、斜行補正ローラ対21,22は、斜行補正従動ローラ21b,22bに斜行補正駆動ローラ21a,22aの開口部21c,22cが対向した状態(ローラ対のニップが解除された状態)で回転を停止する(Step10)。
その後、レジセンサ131がシートSの先端を検知し(Step11)、横レジ検知センサ35がシートSの側端の位置を検知する(Step12)。なお、シートの側端とは、シートのシート搬送方向に沿った縁のことをいう。
CPU123は、レジセンサ131の検知タイミングと感光ドラム112上にレーザ光が照射されたタイミング(ITOP(図11))との時間差Δt3を求める。そして、CPU123は、感光ドラム112(図1)上のトナー画像の先端と、シートS先端とを一致させるため、時間差Δt3を基にして、レジストモータ31及びアシストモータ11の減速速度ΔV4と変速時間T3とを算出する(Step13)。
また、CPU123は、横レジ検知センサ35(図2)の検知信号を基にして、感光ドラム112上のトナー画像の横レジ位置と、シートSの横レジ位置とを一致させる。それには、CPU123は、レジシフトモータ33とアシストシフトモータ12のシフト方向の速度ΔV5と変速時間T4とを算出する(Step14)。
以上のように、CPU123が、レジストモータ31、レジシフトモータ33、アシストモータ11及びアシストシフトモータ12を制御することで、感光ドラム上のトナー画像の先端及び側端にシートの先端及び側端を一致させることができる(Step15)。
シートSのシフト動作が終了すると、アシストローラ対10のアシスト従動ローラ10bは、アシスト解除モータ14によりアシスト駆動ローラ10aから離れて(Step16)、アシストローラ対10のニップを解除する。アシストローラ対10のニップ解除は、アシスト解除HPセンサ15(図2)によって検知される。すると、アシストシフトモータ12は、始動して、アシストローラ対10がアシストシフトHPセンサ13に検知されるまで、Step15とは逆方向にアシストローラ対10をシフト移動させて停止する(Step17)。
このとき、アシストローラ対10は、第1回目、第2回目の斜行補正及び横レジ補正分だけシフト方向に移動しているため、アシストシフトモータ12によって速度−ΔV5で変速時間T5(図11)だけシフト移動させられる。
また、レジシフトモータ33が、レジストローラ対30をシフト方向の速度−ΔV5で変速時間T4aだけシフト移動させて、元の位置に戻す。なお、速度−ΔV5の負号は、速度ΔV5に対してレジシフトモータ33とアシストシフトモータ12が逆転すること示している。また、変速時間T4aは、変速時間T4とほぼ同じ長さの時間である。
そして、シートSの後端がアシストローラ対10を抜けると、アシストローラ対10はアシスト解除モータ14により再びニップ状態に戻る(Step18)。
レジストローラ対30により搬送されたシートSは、感光ドラム112のトナー画像を転写される。レジストモータ31は、レジスト駆動ローラ30aの開口部30cをレジHPセンサ32が検知したのを基準にして停止する(Step19)。この結果、レジストローラ対30は、図5に示すようにレジスト従動ローラ30bにレジスト駆動ローラ30aの開口部30cを対向させた、ニップを解除された状態で回転を停止する。これと同時に、レジシフトモータ33が始動して、レジストローラ対30がレジシフトHPセンサ34に検知されるまで、レジストローラ対30をStep15とは逆方向にシフト移動させて停止させる(Step20)。
シフト部1は、以上のStep1乃至Step20の動作を繰り返すことで、シートSの斜行補正と、感光ドラム112上の画像とシートSとの位置補正を高精度に連続して行うことができる。
次に、補正開始時間TA及びTBについて説明する。
前述のようにレジスト部1は、斜行補正ローラ対21,22の加工誤差による斜行補正精度の低下を低減すること、ローラニップの解除及び加圧の切り替えを容易に行えることから、毎回のシート搬送動作開始時に斜行補正ローラ対21,22の位相を揃えている。なお、位相を揃えるとは、個々に回転する斜行補正ローラ対21,22の斜行補正駆動ローラ21a,22aの開口部21c,22cを軸方向において揃えることである。また、後述する位相制御とは、開口部21c,22cを軸方向において揃える制御のことをいう。
斜行補正動作として加減速制御を行う側の斜行補正ローラ対(例えば、斜行補正ローラ対21)に着目したときの、位相制御が行われる斜行補正駆動ローラ21aの回転位置(開口部21cの位置)と各モータの加減速タイミングとの関係を示したのが図8である。
また、図8の各時間における斜行補正駆動ローラ21aの回転位置(開口部21cの位置)を示したのが、図12(a)乃至(d)、図13(a)乃至(d)である。
図12、図13において、符号P0は、斜行補正駆動ローラ21aがシート先端を挟持し始めるローラ周面上の挟持開始位置を示している。符号P1は、斜行補正駆動ローラ21aの回転途中で、第1回目の斜行補正動作のための減速を開始する第1減速開始位置を示している。符号P2は、第1回目の斜行補正動作のための加速を開始する(元の速度V0に戻す)第1加速開始位置を示している。符号P3は、斜行補正駆動ローラ21aの回転途中で、第2回目の斜行補正動作のための減速を開始する第2減速開始位置を示している。符号P4は、第2回目の斜行補正動作のための加速を開始する(元の速度V0に戻す)第2加速開始位置を示している。なお、各符号P1〜P4は、斜行補正駆動ローラ21aのローラ周面上の回転方向における位置を示している。
符号L1、L2、L3、L4は、シートが旋回加速度を持って斜行補正駆動ローラ21aと斜行補正従動ローラ21bとのニップ内で旋回運動する領域を示しており、符号P1、P2、P3、P4の下流側の領域である。すなわち、領域L1、L2、L3、L4は、シートを旋回加速させるとき、シートの慣性抵抗が生じて、斜行補正駆動ローラ21aとシートとのすべりが他の領域に比べて特に顕著となる摩耗領域である。したがって、摩耗領域L1、L2、L3、L4での搬送力は、特に低下することが多い。
ここで、斜行補正駆動ローラ21a上の第1減速開始位置P1は、補正開始時間TAによって決定される。また、斜行補正駆動ローラ21a上の第1加速開始位置P2は、第1減速開始位置P1の位相が決定されたとき、図4の(Step4)に示される演算結果によって自動的に決定される。ただし、第1加速開始位置P2は、シートの斜行量に応じてある程度、斜行補正駆動ローラ21aの回転方向に幅を持って分布している。
補正開始時間TAは、次の演算規則によって決定する。図14は、補正開始時間TAを求める演算規則のフローチャートである。
まず、画像形成装置は、補正開始時間TAの初期値TA0を設定されている(Step101)。次に、CPU123はRAM123aに、補正開始時間TAが設定(あるいは再設定)されてからの斜行補正動作の回数(斜行補正回数)を記憶させる。CPU123は、斜行補正回数がROM123bにあらかじめ記憶してある回数Nに到達すると(Step102のYES)、それまでの補正開始時間にあらかじめ規定された調整値ΔTAを加える。CPU123は、補正開始時間に調整値ΔTAを加えた時間を新たな補正開始時間TAとして再設定する(Step103)。CPU123は、補正開始時間TAの再設定回数nをカウンタ123cでカウントして、あらかじめ決められた回数N以下であれば(Step102のNO)以降の手順を繰り返す。
再設定回数nがあらかじめ決められた回数Nに到達すると(Step104のYES)、CPU123は、斜行補正駆動ローラ21aが寿命であると判断して、操作部132(図1)に部品交換を促す表示をする(Step105)。
図15は、補正開始時間TAの再設定によって、斜行補正駆動ローラ21aの周面上でシートの加減速に使われる領域が分散される様子を示したグラフであり、図13(d)は、その領域が分散される様子を示した斜行補正駆動ローラ21aの模式図である。
レジスト部1(図2)によって補正されるシートの斜行量は、カセット100(図1)にセットされたシートのセット状態や、搬送ローラ対105(図1)のシート搬送状態や、シートのサイズや坪量などの物性によってある幅をもって分布している。したがって、斜行補正駆動ローラ21aの周面上の位置と、シートの加減速を行う累積時間との関係は、図15に示すように第1減速開始位置P1を中心とする片側分布及び第1加速開始位置P2の中心値を中心とする両側分布となる。補正開始時間をTAからTA+ΔTAに再設定すると、以後のシートの加減速を行う累積時間の分布は、分布の中心が図15と図13(d)とに示すP1からP1aに、P2からP2aに移る。P1とP1aとの間隔、P2とP2aとの間隔は搬送速度V0と調整値ΔTAとの乗算から求められる。この場合、斜行補正駆動ローラ21aと斜行補正従動ローラ21bとのニップ内で旋回運動する領域は、L1a、L2aである。この結果、レジスト部1は、斜行補正駆動ローラ21a上の特定の位置で集中してシートの加減速が行われ続けるのを防いでいることになる。
上記回数n及び回数Nの値は、次のように決定される。補正開始時間TAが決定されると、斜行補正駆動ローラ21aの周上の位置と、シートの加減速を行う累積時間の関係は、図15のように分布する。したがって、補正開始時間TAが初期値TA0のとき、補正開始時間TAを1回再設定したときと、補正開始時間TAを2回再設定したときとの上記累積時間の分布はそれぞれ図16(a)、図16(b)、図17に示すようになる。
一方で、シートの加減速を行う時間が長ければ長いほど斜行補正駆動ローラ21aの搬送力は低下する。また、シートの斜行補正精度を一定以上に保つためには、斜行補正駆動ローラ21aのシート搬送力も一定以上に保たれている必要がある。したがって、所望の斜行補正の精度を得るためには、斜行補正駆動ローラ21aがシートの加減速を行う累積時間をある上限値Tlimに近づける必要がある。回数N及び回数nの値は、図16(a)、図16(b)、図17で示すようにシートの加減速を行う累積時間が分布したとき、その最大値が上限値Tlimを超えないように設定する必要がある。
このとき、調整値ΔTAを小さく設定すると、新たな分布の中心値P1aにおけるN回斜行補正後の加減速の累積時間は、補正開始時間TAの再設定前までの累積時間の割合が大きくなる。そのため、補正開始時間TAの再設定を繰り返した時の累積時間の極大値を結ぶ線の傾きθ(図17)が大きくなる。したがって、累積時間の最大値が上限値Tlimに到達するのを早めることとなり、斜行補正駆動ローラ21aの寿命が短くなる。
一方、調整値ΔTAを大きく設定すると、傾きθは小さくなるが図17に示すハッチング部分の領域Fのような領域の面積が大きくなる。図17の領域Fは、斜行補正駆動ローラの周上の各部での累積時間が上限値Tlimに到達していないことを示している。したがって、領域Fの面積が大きいと、斜行補正駆動ローラ21aの周面を効率的に使用できていないことを示していることになる。すなわち、斜行補正駆動ローラ21aの寿命が短くなることを示している。
以上のように、回数N、回数n及び調整値ΔTAの値は、斜行補正駆動ローラ21aの材質や斜行補正ローラ対21のニップ圧、主に、使用されるシートの種類などに応じて、最も斜行補正駆動ローラ21aの寿命が長くなる組合せとするのが好ましい。
斜行補正ローラ対21,22の加工誤差による斜行補正精度の低下を低減することから、毎回のシート搬送動作開始時に斜行補正ローラ対21,22の位相を揃える(開口部21c,22cを揃える)位相制御を行っている。
なお、補正開始時間TAの再設定は、加工誤差による斜行補正精度の低下を低減する効果に対して何ら影響を及ぼさないことに注意する必要がある。
以下、その理由を説明する。図8に示す斜行補正ローラ対21,22の加減速制御は、CPU123が斜行補正ローラ対21,22を回転させる斜行補正モータ23,24の回転数(或いは回転速度)を制御して行われている。このため、加減速制御の開始タイミングを変更したとしても、斜行補正モータ23,24の回転数の変更量及び加減速時間が一定であれば、加減速終了後の斜行補正ローラ対21,22の位相差は変更しない。すなわち、斜行補正ローラ対21,22の加工誤差によってシートが微小に蛇行して搬送されていても、斜行補正ローラ対の位相制御を行っていれば、加減速制御の開始タイミングが変更されても、加減速終了後にシートが蛇行して搬送される軌道は毎回一致する。したがって、加減速制御の開始タイミングの変更によって斜行補正精度のばらつきが影響されることはない。
以上、補正開始時間TAについて述べたが、同様の補正開始時間の再設定を補正開始時間TBに対しても行えば第2回目の斜行補正による斜行補正駆動ローラ21aの特定位置での搬送力の低下を防ぐことができる。
なお、以上の説明では、斜行補正駆動ローラ21aは、斜行補正するようになっているが、シートが斜行していないときには、斜行補正しないで、他方の斜行補正従動ローラ21bと開口部21c,22cを一致して回転する。この場合、斜行補正ローラ対21,22がシートの先端を挟持する位置をシートの搬送枚数に応じて図13に示す符号P1乃至P4に変更して、斜行補正駆動ローラ21a,22aの特定の位置に搬送力の低下が集中することを防ぐことができる。
また、以上の説明では、斜行補正駆動ローラ21aで、シートを斜行補正する場合について説明したが、斜行補正駆動ローラ22aで行ってもよい。また、両方の斜行補正駆動ローラ21a,22aで行ってもよい。
以上説明したように、本レジスト部1は、斜行補正駆動ローラ21a,22aの回転速度を変更するタイミングをコントローラ120の制御によって変更するようになっている(変更可能になっている)。これにより、本レジスト部1は、斜行補正駆動ローラ21a,22aの特定の位置に搬送力が集中することを防ぎ、局所的な摩耗、搬送力の低下を防いで、斜行補正駆動ローラ21a,22aを長期間使用できる。
また、本レジスト部1は、シートを検知するシート検知手段、斜行検知手段としての起動センサ27a,27bと、回転体としての斜行補正駆動ローラ21a,22aの回転位置を検知する回転体検知手段としての斜行補正HPセンサ25,26とを備えている。そして、本レジスト部1は、制御手段としてのコントローラ120が、起動センサの検知動作に基づいて斜行補正駆動ローラの回転速度を変更し、斜行補正HPセンサの検知動作に基づいて上記回転速度を変更するタイミングを変更するようになっている。これにより、本レジスト部1は、斜行補正駆動ローラ21a,22aに斜行補正動作をさせるさせないに関係なく、斜行補正駆動ローラ21a,22aの特定の位置に搬送力の低下が集中することを防ぎ、斜行補正駆動ローラ21a,22aを長期間使用できる。
さらに、本レジスト部1は、斜行補正駆動ローラ21a,22aが搬送するシートの枚数をカウントするカウント手段としてのカウンタ123cを備えている。そして、本レジスト部1は、コントローラ120が、カウンタ123cによるカウント値が、予め設定されたカウント値になったとき、斜行補正駆動ローラ21a,22aの回転速度を変更するタイミングを変更するようになっている。これにより、本レジスト部1は、斜行補正駆動ローラ21a,22aに斜行補正動作をさせるさせないに関係なく、斜行補正駆動ローラ21a,22aの特定の位置に搬送力の低下が集中することを防ぎ、斜行補正駆動ローラ21a,22aを長期間使用できる。
また、本レジスト部1は、シートの斜行を検知する斜行検知手段としての斜行検知センサ28a,28bを備え、斜行補正駆動ローラ21a,22aがシート搬送方向に対して交差する方向に2個個別に回転可能に配設されている。そして、本レジスト部1は、コントローラ120が、斜行検知センサ28a,28bによって検知されたシートの斜行に基づいて、2個の斜行補正駆動ローラ21a,22aの回転速度を変更するタイミングを個々に変更するようになっている。これにより、本レジスト部1は、斜行補正駆動ローラ21a,22aに斜行補正させることによる特定の位置における搬送力の低下が集中することを防ぎ、斜行補正駆動ローラ21a,22aを長期間使用できる。
以上説明したレジスト部1は、ROM123bにあらかじめ記憶してある斜行方向回数N、補正開始時間TAの再設定回数n、及び補正開始時間の調整値ΔTAをあらかじめ規定した値にしてある。
しかし、レジスト部は、斜行補正されるシートの斜行量を記録しておき、斜行量の分布形状に応じて前記制約条件を満たす範囲内(上限値の範囲内)で回数N、n、及び調整値ΔTAをその都度変更して補正開始時間の再設定できるようにしてもよい。例えば、斜行補正駆動ローラ21aの搬送力が全域で初期状態(ローラが摩耗していない状態)であるとき、回数Nを大なるN1とし、ローラ外周面上でシートを加減速する累積時間が最も長い位置での累積時間が上限値に達すれば補正開始時間の再設定を行う。次に、新たな補正開始時間に基づいて、シートを加減速する累積時間が最も長い位置での累積時間が上限値Tlimに達すれば再び補正開始時間の再設定を行う。このとき、前回の再設定前に累積された加減速時間が足されるため、回数NをN1より小なるN2とする。同様に、以後、補正開始時間が再設定される度に回数Nが徐々に少なくなるようにする(図18)。
これは言い換えれば図17に示す傾きθが0となるように、回数Nの値を常に調整しているものである。このとき、補正開始時間の調整値ΔTAの値を極力小さくすれば領域Fの面積が限りなく0に近づくため、ローラの外周面をより効率的に利用することができる。しかし、同時に回数N2以降の値を極端に小さくしなければ、加減速の累積時間の最大値が上限値Tlimを超えてしまう。例えば、数枚や数十枚の斜行補正ごとに補正開始時間の再設定を行うことは、過度に制御を複雑にし、制御回路への負担を増してしまうため望ましくない。したがって、少なくとも数千枚の斜行補正ごとに補正開始時間の再設定を行うように補正開始時間の調整値ΔTAの値を決定する。
なお、補正開始時間の調整値ΔTAは、加減速時間の履歴を保持しておき、最も加減速時間の累積値が少ない位置に新たな加減速時間の分布の中心値が来るように、補正開始時間の再設定のたびに決定しても良い。このとき、調整値ΔTAは、正の値に限られることはなく、負の値としても良い。
また、補正開始時間の再設定は、斜行補正後のシートの斜行量を検知する検知部を設け、斜行補正後のシートの斜行量が規定の精度以下になれば行うこととしても良い。
本レジスト部1は、以上の説明したように、斜行補正ローラ部20について補正開始時間を再設定して、斜行補正駆動ローラ21aの摩耗が偏らないようにしているが、レジストローラ対30についても、摩耗が偏らないようになっている。
すなわち、レジスト部1は、レジストローラ対30でシートを感光ドラム112のトナー画像に合わせるため、先レジあるいは横レジを行うときのローラ加減速制御タイミングを再設定して特定位置での局所的な摩耗、搬送力の低下を防ぐようになっている。
図8は、レジストローラ対の斜行補正動作説明用のタイムチャートである。図18は、斜行補正ローラの周面上でのシートの加減速の累積時間を示すグラフである。図19は、図11の各時間におけるレジスト駆動ローラ30aの回転位置(開口部30cの位置)を示した図である。
図19において、符号P10は、減(加)速を開始するときにおける、レジスト駆動ローラ30aの周面上の回転方向におけるニップ位置を示している。符号P11は、加(減)速を開始するときのニップ位置を示している。符号L10は、P10を開始点としてシートが減(加)速される領域を示している。符号L11は、P11を開始点としてシートが加(減)速される領域を示している。
したがって、CPU123が、レジセンサ131にシート先端が検知されてから加減速制御が開始されるまでの時間を補正開始時間TCに調整値ΔTCを加えて再設定することで、レジスト駆動ローラ30aの周面をより均一に加減速に使用することができる。なお、図20において、P10a、P11aは、再設定したとき、減(加)速を開始するときにおける、レジスト駆動ローラ30aの周面上の回転方向におけるニップ位置を示している。P10とP10aとの距離、P11とP11aとの距離は、搬送速度V0と調整値ΔTCとの乗算から求められる。符号L10aは、P10aを開始点としてシートが減(加)速される領域を示している。符号L11aは、P11aを開始点としてシートが加(減)速される領域を示している。
以上説明したように、本レジスト部1は、レジスト駆動ローラ30aの回転速度を変更するタイミングをコントローラ120の制御によって変更するようになっている。これにより、本レジスト部1は、レジスト駆動ローラ30aの特定の位置に搬送力が集中することを防ぎ、局所的な摩耗、搬送力の低下を防いで、レジスト駆動ローラ30aを長期間使用できる。
また、本レジスト部1は、シートを検知するシート検知手段としてのレジセンサ131と、回転体としてのレジスト駆動ローラ30aの回転位置を検知する回転体検知手段としてのレジHPセンサ32とを備えている。そして、本レジスト部1は、コントローラ120が、レジセンサの検知動作に基づいてレジスト駆動ローラの回転速度を変更し、レジHPセンサ32の検知動作に基づいて上記回転速度を変更するタイミングを変更するようになっている。これにより、本レジスト部1は、レジスト駆動ローラ30aの特定の位置に搬送力の低下が集中することを防ぎ、局所的な摩耗、搬送力の低下を防いで、レジスト駆動ローラ30aを長期間使用できる。
以上の実施形態では、補正開始時間TAを用いてシートの加減速制御を行うときの斜行補正ローラの位相を推定しているが、例えば、ロータリエンコーダなどの位相検知部によって、ローラの回転速度を検知して、加減速制御をしてもよい。したがって、回転体検知手段は、斜行補正HPセンサ25,26に限定されるものではなく、ロータリエンコーダも含むものである。
画像形成装置3000は、斜行補正駆動ローラ21a,22aの寿命を延ばすことのできるレジスト部1を備えているので、ローラの交換回数が少なくなり、作動効率を高めることができる。
以上のレジスト部1は、原稿自動送り装置250に設けることもできる。この場合、画像処理装置、画像読取装置としてのスキャナ2000は、ローラの交換回数の少ない原稿自動送り装置250を備えているので、走査光源201での原稿の読取回数を増やすことができて、作動効率を高めることができる。