JP2011153032A - シート搬送装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シート搬送路を備え、シート搬送路を挟んで接離可能な少なくとも横レジストローラ対2、フィードローラ対4を備え、シートの横レジスト補正を横レジストローラ対2により実行するための構成として前記各ローラ対の動作態位を単一のカム軸21に装備されたカム22、24を用いて行う構成を備えたシート搬送装置において、シートの長さに応じて前記フィードローラ対4を離間状態から当接状態にするタイミングを変更することを特徴とする。
【選択図】図4
Description
このような画像形成装置においては、転写位置の直前にてストッパ装置とローラから構成されるレジストレーション機構を配置してシートの姿勢を矯正し、正しい位置にトナー画像を転写させる手段が用いられる。
同図において、符号32は横レジストローラ対、33はストッパ、34はフィードローラ対、35ウェブ端部検知センサ、36は搬送ローラ対、37、38はウェブ搬送路、39はウェブ、40、41はシートトレイ、Cはバッファ、Dはウェブ搬送路合流点をそれぞれ示す。
横レジストローラ対32直前の前段にはストッパ33が配置されており、ストッパ33はシート搬送路を閉じる位置と、シート搬送路を開放する位置とに切換え可能である。シートの搬送路について、横レジストローラ対32〜フィードローラ対34までの距離は小サイズのシート搬送が可能な距離となっており、更にフィードローラ対34前段のシート搬送路は画像形成装置本体のシートトレイ40からの搬送路38と画像形成装置本体外のシートトレイ41からの搬送路37とがあり、これらの搬送路にはシートをフィードローラ対34へ送り込むための搬送ローラ対36が設けられている。更に、これら2つの搬送路はフィードローラ対34の上流側Dで合流する。
フィードローラ対34によって搬送されてきたシート39は、まず予めシート搬送路を閉じる位置にセットされたストッパ33に先端が突き当たって停止する。この時点でシート先端がストッパに沿うため、シートの斜行補正が完了する。その後一定時間フィードローラ対34でシート39を搬送し、ストッパ33〜フィードローラ対34においてバッファCを形成した後、ストッパ33を下げてシート先端の拘束を解放する。そうすると前記バッファ部のシートの剛性により、シート先端が突出されて横レジストローラ対32のニップ部分に食い込む。その時点でフィードローラ対34のニップを解除してシートの主走査方向端部(側端部)位置をシート端部検知センサ35によって検出し、シートの主走査方向補正量を算出した後、横レジストローラ対32をローラ軸方向に補正量分だけ横移動することで横レジストローラ対32によるシートの主走査方向位置補正(横レジスト)動作においてフィードローラ対34が支障をきたさない形でシートの主走査方向位置の整合が完了する仕組みである。
また、前述の構成ではストッパ手段、搬送手段それぞれに駆動手段をもたせるため、装置が大きくなり、製造コストが高くつく等の問題があった。
つまり、上述したシート整合機構において、シートを搬送しながらシートの斜行および横レジスト補正という一連の動作を一定タイミングで行う場合、そのシート整合機構が搬送可能とするシートの搬送方向での最大長さを対象として正常に動作させるように制御が行われる。このため、例えば、このシート整合機構を最大長さがA4サイズまで使用可能な画像形成装置に用いた場合には、シート長さの違うシートの種類、つまり、これ以下で使用されるシートサイズの種類が多くないので、最大長のA4長さに対応できる一定タイミングで動作するように制御すれば、簡易な制御を用いられる点で有効となる。
(1)シート搬送路を備え、該シート搬送路に沿って、シートの搬送方向上流側から順に、該搬送路を挟んで互いに接離可能に設けられているフィードローラ対と、横レジストローラ対と、前記シートの側端位置を検知する検知手段とを有し、前記フィードローラ対および前記横レジストローラ対が制御手段により制御されるシート搬送装置において、前記制御手段は、シートを、前記横レジストローラ対により搬送しながら前記検知手段の検知結果に基づいて横レジスト補正を行い、少なくとも横レジスト補正中は該横レジストローラ対より上流側にある前記フィードローラ対は前記シートを挟持させないよう制御するとともに、シートの長さに応じて前記フィードローラ対を離間状態から当接状態にするタイミングを変更することを特徴とするシート搬送装置。
前記制御手段は、前記カム軸の単位時間あたりの回転速度を前記シートの長さに応じて変更し、カムの停止タイミングに至る時間を変化させるのに対応して前記フィードローラの当接タイミングを設定する回転制御を行うことを特徴とする(1)記載のシート搬送装置。
同図において符号1はシート整合機構、2は第1のローラ対としての横レジストローラ対、3は一端に爪部を有するストッパ、4は第2のローラ対としてのフィードローラ対、5は検知センサ、6は第3のローラ対としての搬送ローラ対、7はストレート形状シート搬送路、8はカーブ形状シート搬送路、9はシート、10、11はシートトレイ、Aはシート搬送路合流点、Bはバッファをそれぞれ示す。
シート整合機構1におけるシートの搬送位置補正および斜行補正動作について説明する。シート9の先端が横レジストローラ対2に達する前に横レジストローラ対2を離間しておき、ストッパ3はその爪部がシート搬送路を閉じる位置に上げておく。シート先端がストッパ3の爪部に突き当たる直前にて搬送速度を減速させながらフィードローラ対4でシート9を挟持しつつストッパに押し込み、ストッパ3〜フィードローラ対4間においてバッファBを形成してシート先端をストッパ3の爪部に沿わせてシート9の斜行を補正した後、横レジストローラ対2でシートを挟持する。以下は検知センサ5としてCCDリニアイメージセンサを用いた例で説明する。
制御手段はさらに、算出した補正量分だけ横レジストローラ対2をローラ軸方向に横移動してシートの主走査方向位置を整合させてシートの補正を完了する。この横移動中も横レジストローラ対2の回転は止めないで搬送を続ける。そうすることによって、無駄な時間消費を少しでも少なくすることができる。
シート側端位置の検出を行う検知センサ5はストッパ3下流部に位置している。横レジストローラ対2はユニットフレーム12に組み付けてあり、横移動手段により横レジストローラ対2はその軸方向に移動可能に構成されている。すなわち、横移動手段はユニットフレーム12と、スプリング13および装置本体側に回動軸を有するカム14と、カム24を回転駆動する図示しない駆動源とからなる。
ユニットフレーム12はスプリング13によって、カム14に常に押し付けられていて、カム14が回転することによりシート搬送方向に対し垂直方向(矢印15方向)、すなわち横レジストローラ対2の軸方向に移動が可能となっている。
検知センサ5によりシート側端が所定の基準位置16からずれていることが分かった場合は、そのずれ量17に対応した補正量をカム14の回転により与えてシート側端を所定の基準位置16に整合させる。
同図(b)に示すように、検知センサ5として、1点を検知する単純なフォトカプラを用いる場合、シート9の横ずれ量を直接算出することはできないが、ずれの方向は分かるので、フォトカプラの出力を、カム14の制御をする前記制御手段に直接フィードバックをかけて横位置の制御をする。
光束がシートに遮られて出力が出ない第1の場合は、シートを出力が出る方向(シート中央方向)に横移動させ、出力が出たらそこで止める。逆に光束がシート9に遮られていない第2の場合、出力が出なくなるまでシート9を前記とは逆方向に横移動させる。出力が消えた時点で横移動を止めてもよいが、その場合、第1の場合の停止位置と同じにならず、両停止位置の間で停止の誤差が大きくなりやすい。そこで、出力が消えた時点で再度出力が出る方向に横移動させて、あらためて出力が出た時点で横移動を停止させる。この方法によれば、停止誤差はカム14を回動させるモータの停止誤差およびカム14までの伝達誤差のみになる。このように、第1、第2の場合とも出力が出た時点を停止位置とするのも1つの方法であるが、逆に、第1、第2の場合とも出力が消えた時点を停止位置とする方法もあり、どちらを採用するかは設計上の問題である。
カム14は、シート9が基準位置16に一致して送られてきたとき、横移動量が最も少ないような位置をホームポジションとして設定し、常時はその位置になるよう制御手段により制御しておく。したがって、カム14を回動して横レジストローラ対2を横移動させたあと、その役割が終わったら、制御手段はカム14を元の位置、すなわちホームポジションに戻す。
例えばフォトカプラAが基準位置16よりシート中央側に配置されている場合、フォトカプラAがシート9に遮られて出力が出ず、フォトカプラBの出力が出ているときシート側端は所望の位置にあることになる。したがって、フォトカプラA、Bの双方の出力が出ているとき、および双方の出力が消えているとき、はシート9の横ずれがあるときであり、前者の場合はフォトカプラAの出力が消えるまで、後者の場合はフォトカプラBの出力が出るまで、それぞれ対応する方向へシート9をずらせばよい。
ストッパ3は支軸25を中心に回転可能で、スプリング19によってシート搬送路30に突出するように構成されている。ここで、ストッパ3はカム23によってシート搬送路30を開放可能な構成になっている。
シート整合装置の主要部は第1、および第2の搬送手段を有する。第1の搬送手段は横レジストローラ対2とその駆動機構および接離機構からなる。第2の搬送手段はフィードローラ対4とその駆動機構および接離機構からなる。
同図に符号を付してある部分は主として動作に関与している部分を示す。
図5は、図4の機構の動作をタイミングチャート的に表した模式図である。
同図において太い破線はカムと相手部材の作用状態、太い実線はその結果の機構の動作をそれぞれ示す。符号「接」はカムプロフィールにおける大径部に対向する当接状態(作動状態ということがある)、「離」はカムプロフィールにおける小径部に対向する離間状態(解放状態ということがある)を示す。また「開」はシート通路が解放状態、「閉」は閉塞状態をそれぞれ示す。横方向の(a)〜(e)は便宜上等間隔で表示してあるが、その間隔はそれぞれの状態に対応するカム軸の回転角に対応させてない。
図4(a)において、ストッパ3はシート搬送路30に突出しており、横レジストローラ対2はカム22がアーム26に当接してスプリング18に抗して押し上げることにより離間している。フィードローラ対4はシート9を挟持して圧接されている。フィードローラ対4の回転により規定速度で搬送されたシート9は、先端部がストッパ3の直前に至ると減速してストッパ3に突き当たり、さらにフィードローラ対4によりシート搬送方向に押し込まれ、シート9にループ9aが出来る状態でフィードローラ対4を停止する。このときループ9aの持つ力により、シート先端がストッパ3に突き当たり、シート9のスキューが補正される。
図5においては(a)で示す領域において、カム22とアーム26が「接」となっており、その結果ローラ対4は「離」となっている。カム23とアーム3aは「離」となっており、その結果、シート通路は「閉」となっている。カム24とアーム28は「離」となっており、その結果、ローラ対4は「接」となっている。
図5(b)で示す領域においてすべてのカムは「離」の状態にあり、それぞれの対応するローラ対やアームはスプリングの力により一方の安定状態におかれている。すなわち、ローラ対2と4は「接」、ストッパ3の爪部によるシート搬送路は「閉」の状態におかれている。
図4(c)において、さらにカム軸21が回転し、カム23がストッパ3の支軸25を挟んで爪部と反対側のアーム3aに当接することで、スプリング19に抗してストッパ3を反時計回りに回動させ、ストッパ3の爪部が逃げてシート搬送路30が解放される。また、カム24がアーム28に当接し、スプリング20に抗してアーム28を反時計回りに回動させることにより、フィードローラ対4が離間する。この状態で横レジストローラ対2がシート9を搬送する。同図には示されないフォトセンサ5によりシート側端位置が検出され、図2に示すシート搬送基準位置16とシート側端位置とのズレ量17をカム14により横レジストローラ対2がシート9を挟持し搬送しながらシート端がシート搬送基準位置16に達するように矢印15の方向に移動する。
図5(c)で示す領域において、機構の動作としては横レジストローラ対2のみが「接」となっている。フィードローラ対4とシート通路はどちらも解放状態である。
図5(d)に示す領域において、すべての機構部は解放状態になっている。すなわち、横レジストローラ対2、フィードローラ対4は離間状態を示す「離」に、シート通路は「開」になっている。この間にシート9の後端部はフィードローラ4を通過する。
図4(e)において、次のシート9’がフィードローラ対4に到達する前にカム軸21の回転によるカム24の作用によりフィードローラ対4が圧接され、次のシート9’の搬送に備える。また、シート9の後端がストッパ3の爪部を通過し、次のシート9’の先端がストッパ3に到達する前にカム23が回転してアーム3aとの当接が解除され、ストッパ3の爪部がシート搬送路30内に突出して、同図(a)の状態に戻る。これにより次のシート9’も同様にシートの姿勢を矯正することができる。
図5(e)の領域において、シート通路が「開」となっている状態で横レジストローラ対2が「接」のままシート9を搬送し、下流側の搬送機構にシートを受け渡しする。シート9はすでに通過が済んでいるので、フィードローラ対4は「接」となり、次のシートの搬送に備える。
以上のようなストッパ3の開閉動作、フィードローラ対4および横レジストローラ対2を対象とした接離動作を行うカムの動作制御は、図6に示す制御システムにより実行される。
(1)フィードローラ対4が離間している状態でシート後端がフィードローラ対4の位置を通過した時点でフィードローラ対4を当接させるまでの時間Tn(図7参照)をシートの長さに応じて変更する。つまり、シート後端がフィードローラ対を通過する時点がシートの搬送長さにより異なっていても、シートの搬送長さ毎にシート後端がフィードローラ対を通過した時点を基準としてフィードローラ対の再当接を行わせるようになっている。これにより、シート搬送長さが最大のシートよりも短いシートを対象とした場合にフィードローラ対の再当接タイミングがシート搬送長さの最大のものよりも早くされ、最大長さを対象とした場合よりも再当接までの時間が短縮されることになる。
この場合の時間Tnの変更は、カム軸の回転、停止タイミング、特に停止タイミングの設定が対象となり、このタイミングの変更は、カム軸の単位時間あたりの回転速度を変更することで可能となる。
つまり、カム軸の単位時間あたりの回転速度を変更することにより、停止タイミングに至る時間を変化させ、この変化に対応してフィードローラ対4の再当接タイミングを設定する。
次に示す表1は、シートの搬送長さを3つの群に分けた場合を示しており、群毎の動作時間(T1,T2,T3)を各群に該当する搬送長さおよび定型サイズの一覧を示している。
本実施例におけるシート搬送装置では、最小搬送長さとして140mmのものから、最大搬送長さが490mmのものを対象として、3つの群に分けている。
同図において符号101は像担持体としての感光体、102は光書き込み装置、103は現像装置、104は転写ベルト、106は搬送装置、107は定着装置、Y、C、M、Kは現像色でイエロー、シアン、マゼンタ、黒をそれぞれ示す。
光書き込み装置102によって、各感光体101に潜像が形成され、現像装置103で顕像化された画像は転写ベルト104に転写される。
転写ベルト104から画像転写を受けたシートPは、搬送装置106によって定着装置107へ導かれ、定着後、画像形成装置本体の外へ排出される。
2 横レジストローラ対
3 ストッパ
4 フィードローラ対
5 CISセンサ
6 搬送ローラ対
7 ストレート形状シート搬送路
9 シート
22、23、24 カム
1000 制御部
Claims (4)
- シート搬送路を備え、該シート搬送路に沿って、シートの搬送方向上流側から順に、該搬送路を挟んで互いに接離可能に設けられているフィードローラ対と、横レジストローラ対と、前記シートの側端位置を検知する検知手段とを有し、前記フィードローラ対および前記横レジストローラ対が制御手段により制御されるシート搬送装置において、前記制御手段は、シートを、前記横レジストローラ対により搬送しながら前記検知手段の検知結果に基づいて横レジスト補正を行い、少なくとも横レジスト補正中は該横レジストローラ対より上流側にある前記フィードローラ対は前記シートを挟持させないよう制御するとともに、シートの長さに応じて前記フィードローラ対を離間状態から当接状態にするタイミングを変更することを特徴とするシート搬送装置。
- 前記制御手段には、前記フィードローラ対および前記レジストローラ対およびこれらローラ対に加えて前記シート搬送路を進行するシートの先端に対向して設けられて該シート搬送路を開閉するストッパ手段の動作タイミングを設定する構成として、同一のカム軸にそれぞれ固定されて、前記レジストローラ対、フィードローラ対およびストッパ手段の接離用部材が当接するカムが用いられ、
前記制御手段は、前記カム軸の単位時間あたりの回転速度を前記シートの長さに応じて変更し、カムの停止タイミングに至る時間を変化させるのに対応して前記フィードローラの当接タイミングを設定する回転制御を行うことを特徴とする請求項1記載のシート搬送装置。 - 前記制御手段は、シートの長さ方向の長さを複数の群に分割してその群の最大長さにおいて正常にシート整合および搬送が行えるように前記カムの回転制御を行うことを特徴とする請求項1または2記載のシート搬送装置。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載のシート搬送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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