JP2019137498A - シート搬送装置および画像形成システム - Google Patents

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Abstract

【課題】シートの先端のスキューおよび搬送直角方向におけるシートの横ずれを抑制できるシート搬送装置を提供する。【解決手段】実施形態のシート搬送装置は、ローラ搬送機構と、シート搬送センサと、アライニングユニットと、搬送制御部と、を持つ。ローラ搬送機構は、シートに少なくとも1つの給紙ローラを当接させてシートを搬送する。シート搬送センサは、ローラ搬送機構によって搬送されたシートの進路を検出する。アライニングユニットは、少なくとも1つの調整ローラを持つ。調整ローラは、シート搬送センサの検出出力に基づいてシートの進路を補正して搬送する。さらに調整ローラはシートの先端の位置を整える。搬送制御部は、ローラ搬送機構の給紙ローラを駆動させてシートを搬送させる。さらに搬送制御部は、シートの進路と予め決められた基準進路とのずれが補正されるように、アライニングユニットの調整ローラを駆動させる。【選択図】図3

Description

本発明の実施形態は、シート搬送装置および画像形成システムに関する。
例えば、画像形成システムは、原稿搬送装置、カセット給紙装置、手差し給紙装置などのシート搬送装置を持つ。シート搬送装置は、シートを搬送方向に給紙するためのガイドフェンスなどを持つ。シートはガイドフェンスによって搬送方向に位置合わせされて給紙開始される。しかし、シートがガイドフェンスから出るとシートの進路が変化する場合がある。例えば、搬送ローラの搬送方向が傾いていると搬送方向が傾く。搬送路において搬送直角方向において搬送抵抗がばらつくと搬送経路が湾曲する。
シート搬送装置は、レジスト機構を持つ。搬送中に斜行したシートであっても、シートの先端の位置はレジスト機構によって整えられる。しかし斜行したシートはレジスト機構と給紙機構との間でねじれる。シートのねじれはしわの原因になるおそれがあるという問題がある。
さらに、レジスト機構では、搬送直角方向におけるシート横ずれは補正できないという問題がある。
特開平11−20993号公報
本発明が解決しようとする課題は、シートの先端のスキューおよび搬送直角方向におけるシートの横ずれを抑制できるシート搬送装置および画像形成システムを提供することである。
実施形態のシート搬送装置は、ローラ搬送機構と、シート搬送センサと、アライニングユニットと、搬送制御部と、を持つ。ローラ搬送機構は、シートに少なくとも1つの給紙ローラを当接させてシートを搬送する。シート搬送センサは、ローラ搬送機構によって搬送されたシートの進路を検出する。アライニングユニットは、少なくとも1つの調整ローラを持つ。調整ローラは、シート搬送センサの検出出力に基づいてシートの進路を補正して搬送する。さらに調整ローラはシートの先端の位置を整える。搬送制御部は、ローラ搬送機構の給紙ローラを駆動させてシートを搬送させる。さらに搬送制御部は、シートの進路と予め決められた基準進路とのずれが補正されるように、アライニングユニットの調整ローラを駆動させる。
実施形態の画像形成システムの構成例を示す断面の模式図。 実施形態のシート搬送装置における手差し給紙部の構成例を示す斜視の模式図。 実施形態のシート搬送装置における手差し給紙部の構成例を示す断面の模式図。 実施形態のシート搬送装置における第2接離機構の構成例を示す斜視の模式図。 実施形態のシート搬送装置における第2接離機構の主要部の構成を示す模式図。 実施形態のシート搬送装置における進路補正ローラの構成例を示す平面図およびそのA−A断面図。 実施形態のシート搬送装置における第1接離機構の主要部の構成例を示す模式図。 実施形態のシート搬送装置における制御系の構成例を示すブロック図。 実施形態のシート搬送装置の動作を示すフローチャート。 実施形態のシート搬送装置の動作説明図。 実施形態のシート搬送装置の動作説明図。 実施形態のシート搬送装置の動作説明図。 実施形態のシート搬送装置の動作説明図。 実施形態のシート搬送装置の動作説明図。 実施形態のシート搬送装置の動作説明図。
以下、実施形態のシート搬送装置および画像形成システムを、図面を参照して説明する。
図1は、実施形態の画像形成システムの構成例を示す断面の模式図である。図2は、実施形態のシート搬送装置における手差し給紙部の構成例を示す斜視の模式図である。図3は、実施形態のシート搬送装置における手差し給紙部の構成例を示す断面の模式図である。図4は、実施形態のシート搬送装置における第2接離機構の構成例を示す斜視の模式図である。図5(a)、(b)は、実施形態のシート搬送装置における第2接離機構の主要部の構成を示す模式図である。図6(a)は、実施形態のシート搬送装置における進路補正ローラの構成例を示す平面図である。図6(b)は、図6(a)におけるA−A断面図である。図7(a)、(b)は、実施形態のシート搬送装置における第1接離機構の主要部の構成例を示す模式図である。
各図面では、見易さのため、各部材の寸法および形状は誇張あるいは簡略化されている(以下の図面も同様)。
図1に示す実施形態の画像形成システム100は、例えば複合機であるMFP(Multi-Function Peripherals)、プリンタ、複写機等である。
画像形成システム100は、スキャナ部101、自動原稿搬送部(ADF)102、プリンタ部103、給紙部104、反転部105、手差し給紙部106、およびコントローラ110を持つ。
以下では、画像形成システム100の構成が図1に記載の配置姿勢に基づいて説明される。図1における画像形成システム100は、水平面に設置されている。図1における縦方向は鉛直方向に一致している。画像形成システム100は、図1において、装置の前面部が紙面手前に向けられている。画像形成システム100の前面部に対向する方向から見て、向かって右側(図示右側)は画像形成システム100における右側に一致している。画像形成システム100の前面部に対向する方向から見て、向かって左側(図視左側)は画像形成システム100における左側に一致している。図1における紙面奥側には、特に図示しないが、画像形成システム100の後面部が設けられている。
特に断らない場合には、画像形成システム100を構成する部材における相対位置について、上述の画像形成システム100の配置姿勢に基づいて、前、後、上、下、左、右などの文言が用いられる。このため、前、後、上、下、左、右などの文言は図示上の位置関係とは相違する場合がある。
スキャナ部101は原稿(図示略)を読み取る。スキャナ部101の上部には、原稿を載置する原稿台101aが設けられている。原稿台101a上にはADF102が設けられている。
ADF102は、原稿載置部102aに載置された原稿をスキャナ部101の原稿台101aに搬送する。原稿台101aの原稿読取位置に搬送された原稿は、原稿載置部102aの下方の原稿排出台102bに排出される。
スキャナ部101は、原稿を照明する照明光源(図示略)と、原稿からの反射光を光電変換するイメージセンサ(図示略)とを持つ。スキャナ部101は、照明光源およびイメージセンサを用いて、ADF102によって送られる原稿または原稿台101a上に置かれた原稿の情報を読み取る。
図示は省略するが、スキャナ部101の図示手前側には、ユーザが画像形成システム100の動作を操作するための操作パネル(操作部)が設けられている。例えば、操作パネルは、各種のキーを持つオペレーションパネルと、タッチパネル式の表示部とを持つ。
スキャナ部101の下方には、プリンタ部103(画像形成システム本体)と給紙部104とがこの順に設けられている。
給紙部104は、画像が形成されるシートPをプリンタ部103に供給する。
シートPをプリンタ部103に供給するために給紙部104がシートPを移動する方向は「第1給紙方向」である。図1の例では、第1給紙方向は、図示左側から右側に進む方向である。シートPのシート面内において第1給紙方向と直交する方向は、「第1給紙直交方向」である。
給紙部104は、給紙カセット104aを持つ。図1には、一例として、1段の給紙カセット104aが設けられている。しかし、給紙部104は、複数個設けられていてもよい。
給紙カセット104aは、各種サイズのシートPを中央基準で収容する。給紙カセット104aにおいて、各種サイズのシートPは、第1給紙直交方向の幅の中心軸線が定位置に位置合わせされる。
さらに、給紙部104は、給紙ローラ104bを持つ。給紙ローラ104bは給紙カセット104aからシートPを、プリンタ部103内の搬送路に向けて給紙する。
給紙部104におけるシートPの給紙方法は、ローラ給紙方式であれば特に限定されない。同様に、シートPの分離方式も特に限定されない。例えば、コーナー爪方式、分離パッド方式、分離ローラ方式などの適宜の分離方式が用いられてもよい。給紙部104は、給紙方式および分離方式に応じて、給紙ローラ104b以外の種々のローラ、パッド部材などを持つ。
プリンタ部103は、スキャナ部101で読み取った画像データ、またはパーソナルコンピュータなどで作成された画像データに基づいてシートPに画像を形成する。プリンタ部103は、例えばタンデム方式によるカラープリンタである。
プリンタ部103は、画像形成部30、搬送部40、定着器50、および排紙ローラ60を持つ。
画像形成部30は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーによって、シートP上に画像を形成する。
画像形成部30は、露光器31、作像ユニット32、および転写ユニット33を持つ。
露光器31は、露光光31aを発生する。露光光31aは、後述の作像ユニット32に含まれる4つの感光体ドラム32Aに上記各色の画像に対応する潜像を形成する。
露光器31としては、レーザ走査を用いた露光器が用いられてもよい。露光器31としては、LEDなどの固体走査素子を用いた露光器が用いられてもよい。
作像ユニット32は、像担持体である4つの感光体ドラム32Aを持つ。各感光体ドラム32Aは、左側から右側に向かって互いに離間して平行に並列配置されている。
各感光体ドラム32Aは、図示略の駆動モータによって、それぞれ図示時計回りに回転駆動される。
作像ユニット32は、感光体ドラム32Aの各外周部に、帯電器32B、現像器32C、および感光体クリーナ32Eを持つ。帯電器32B、現像器32C、および感光体クリーナ32Eは、各感光体ドラム32Aの回転方向において、この順に配置されている。
作像ユニット32は、露光器31の上方に配置されている。
4つの感光体ドラム32Aには、左側から右側に向かって、Y、M、C、Kの各色の画像に対応する潜像およびトナー像が形成される。
作像ユニット32における各帯電器32B、各現像器32C、および各感光体クリーナ32Eは、作像に使用されるトナーの色が異なる以外は同様の構成を持つ。
帯電器32Bは、感光体ドラム32Aの表面を一様に帯電させる。
帯電した感光体ドラム32Aに画像データに基づいて変調された露光光31aが照射される。感光体ドラム32A上には静電潜像が形成される。
現像器32Cは現像ローラを持つ。現像ローラは帯電したトナーを感光体ドラム32Aの表面に供給する。現像ローラに現像バイアスが印加されると感光体ドラム32A上の静電潜像がトナーで現像される。
各現像器32Cの上方には、それぞれ後述する転写ユニット33を間に挟んで、トナーカートリッジ32Fが配置されている。本実施形態では、Y、M、C、Kの各色のトナーをそれぞれ供給する4つのトナーカートリッジ32Fが配置されている。
トナーカートリッジ32Fと現像器32Cとの間には、トナー補給器(図示略)が設けられている。トナーカートリッジ32F内のトナーは、トナー補給器によって、現像器32Cに供給される。
感光体クリーナ32Eは、後述する転写ユニット33によって1次転写されなかった感光体ドラム32A上の残留トナーを感光体ドラム32Aの表面から除去する。例えば、感光体クリーナ32Eは、感光体ドラム32Aに当接するクリーニングブレードを持つ。クリーニングブレードは、感光体ドラム32Aの表面の残留トナーを除去する。
転写ユニット33は、各感光体ドラム32Aを上方から覆うように配置されている。
転写ユニット33は、各感光体ドラム32Aの表面に形成された各トナー像を順次1次転写することによって各色のトナーの1次転写画像を形成する。さらに、転写ユニット33は、1次転写画像をシートP上に2次転写することによって、シートP上にトナー像を形成する。
転写ユニット33は、中間転写ベルト33A、駆動ローラ33B、従動ローラ33C,1次転写ローラ33D、2次転写ローラ33E、および中間転写ベルトクリーナ33Fを持つ。
中間転写ベルト33Aは、駆動ローラ33Bおよび複数の従動ローラ33Cによって横長に張架される。駆動ローラ33Bは、図示略の駆動モータによって、図示反時計回りに回転駆動される。駆動ローラ33Bが駆動されると、中間転写ベルト33Aは、図示反時計回りに循環的に移動する。中間転写ベルト33Aの線速は、予め決められたプロセス線速に合わされる。
中間転写ベルト33Aの図示下側の表面は、各感光体ドラム32Aの上側の頂部に接触している。
中間転写ベルト33Aの内側において、各感光体ドラム32Aに対向する位置には、それぞれ1次転写ローラ33Dが配置されている。
1次転写ローラ33Dは、1次転写電圧が印加されると、感光体ドラム32A上のトナー像を中間転写ベルト33Aに1次転写する。
2次転写ローラ33Eは、中間転写ベルト33Aを挟んで駆動ローラ33Bと対向している。2次転写ローラ33Eと中間転写ベルト33Aとの当接位置は2次転写位置である。
2次転写ローラ33Eには、駆動ローラ33Bと2次転写ローラ33Eとの間をシートPが通過する際に、2次転写電圧が印加される。2次転写電圧が印加されると、2次転写ローラ33Eは、中間転写ベルト33A上のトナー像をシートPに2次転写する。
図示左端部における従動ローラ33Cの付近には、中間転写ベルトクリーナ33Fが配置されている。中間転写ベルトクリーナ33Fは、シートPに2次転写されないため中間転写ベルト33A上に残留した残留転写トナーを中間転写ベルト33Aから除去する。例えば、中間転写ベルトクリーナ33Fは、中間転写ベルト33Aに当接するクリーニングブレードを持つ。クリーニングブレードは、中間転写ベルト33Aの表面の残留トナーを除去する。
搬送部40は、給紙カセット104aから給紙されたシートPをプリンタ部103内の第1搬送路41に沿う第1搬送方向(図示下側から上側に向かう方向)に搬送する。
第1搬送路41は、複数の搬送ガイド部材によって構成されている。第1搬送路41は、シートPの搬送を案内する。第1搬送路41は、給紙ローラ104bと上述の2次転写位置の間、2次転写位置と後述する定着器50との間、および定着器50と後述する排紙ローラ60との間に設けられている。
搬送部40は、さらにアライニングユニット42を持つ。
アライニングユニット42は、給紙ローラ104bと2次転写位置との間の第1搬送路41の経路上に配置されている。アライニングユニット42は、図示略の駆動モータによって駆動される少なくとも1つの調整ローラを持つ。調整ローラは、後述するシート搬送センサの検出出力に基づいてシートPの進路を補正する。調整ローラは、シートPの先端の位置を整える。アライニングユニット42が複数の調整ローラを持つ場合、調整ローラは、進路補正ローラと、レジストローラと、を持ってもよい。進路補正ローラは、後述するシート搬送センサの検出出力に基づいてシートPの進路を補正する。レジストローラは、シートPの先端の位置を整える。
アライニングユニット42の調整ローラは、図示略の駆動モータによって回転駆動されると、シートPを第1搬送方向に搬送する。
調整ローラの線速は、シートPの先端が2次転写位置に到達するまでにはプロセス線速に同期される。
本実施形態におけるアライニングユニット42の詳細構成は画像形成システム100の全体構成の説明の後に説明される。
定着器50は、2次転写位置を通過したシートPに付着したトナー像をシートPに定着させる。定着器50は、2次転写ローラ33Eの上方に配置される。
定着器50は、定着部材51と加圧部材52とを持つ。定着部材51と加圧部材52とは、第1搬送路41を進むシートPを定着ニップに挟む。
定着部材51は、定着ニップにおいてシートPを加熱する。定着部材51は、例えば、筒状の無端ベルトまたはローラが用いられる。
定着部材51の加熱源は、定着部材51の表面温度が定着温度に制御できれば特に限定されない。
加圧部材52は、定着ニップにおいてシートPを加圧する。加圧部材52は、例えば、筒状の無端ベルトまたはローラが用いられる。
定着部材51および加圧部材52の少なくとも一方は、図示略の駆動モータによって回転駆動される。駆動モータが回転すると、定着部材51および加圧部材52に挟まれたシートPは、プロセス線速を超えない定着線速で第1搬送方向に搬送される。
排紙ローラ60は、定着器50の上方に第1搬送路41の端部に設けられている。
定着器50の上方では、第1搬送路41は、図示下側から上側に向かうにつれて右側から左側に向かって湾曲している。
排紙ローラ60より図示左側において、画像形成部30の上方かつスキャナ部101の下方には、排紙台103aが配置されている。
排紙ローラ60は、図示略の駆動モータによって正逆転可能に回転駆動される。
排紙ローラ60が正転されると、排紙ローラ60は、第1搬送路41を進むシートPを排紙台103a上に移動する。排紙ローラ60が正転を続けると、シートPは排紙台103a上に排紙される。
排紙ローラ60にシートPが進入した状態で、排紙ローラ60が逆転されると、シートPは、第1搬送路41の端部の経路に沿って左側から右側に向かって移動する。この場合、排紙ローラ60は、シートPを後述する反転部105に搬送することが可能である。
反転部105は、定着器50を通過したシートPをスイッチバックすることによって、シートPをアライニングユニット42に反転給紙する。反転部105は、両面印刷を行う際に使用される。
反転部105は、第1搬送路41を挟んで、画像形成部30と対向する部位(図示右側)に配置されている。
反転部105は、第2搬送路71を持つ。
第2搬送路71は、複数の搬送ガイド部材によって構成されている。第2搬送路71は、シートPの搬送を案内する。第2搬送路71は、定着器50と排紙ローラ60との間の搬送路切換部72において第1搬送路41から分岐している。搬送路切換部72には、排紙ローラ60の逆転時にシートPを第1搬送路41から第2搬送路71に導く搬送路切り替え部材73が設けられている。
第2搬送路71は、給紙部104とアライニングユニット42との間の合流部74において第1搬送路41に合流している。
第2搬送路71の経路上には、図示略の駆動モータによって、駆動される複数の反転搬送ローラが配置されている。各反転搬送ローラは、シートPを第2搬送方向に搬送する。第2搬送方向は、排紙ローラ60から第1搬送路41を経由して搬送路切換部72に向かい、搬送路切換部72から第2搬送路71を経由して合流部74に向かう方向である。
合流部74から第1搬送路41に進入したシートPは、第1搬送路41における第1搬送方向に進む。
手差し給紙部106は、画像が形成されるシートPをプリンタ部103に供給する。
シートPをプリンタ部103に供給するために手差し給紙部106がシートPを移動する方向は「第2給紙方向」である。図1の例では、第2給紙方向は、図示右側から左側に進む方向である。シートPのシート面内において第2給紙方向と直交する方向は、「第2給紙直交方向」である。
手差し給紙部106は、手差し給紙トレイ106aと、手差しガイド106bと、を持つ。
手差し給紙トレイ106aは、第2給紙直交方向に延びる回転軸線を中心として回動可能に設けられている。手差し給紙トレイ106aが使用されない場合には、手差し給紙トレイ106aは、反転部105に重なるプリンタ部103の側部に収容される。
手差しガイド106bは、第2給紙方向に平行に延び、第2給紙直交方向に互いに対向する壁状部材で構成される。手差し給紙トレイ106aは、第2給紙直交方向において手差し給紙トレイ106a上のシートPを間に挟むように配置される。手差し給紙トレイ106aは、手差し給紙トレイ106aのシートサイズに応じて移動可能である。
手差しガイド106bは、手差し給紙トレイ106a上で、各種サイズのシートPを中央基準で位置合わせする。手差し給紙トレイ106aによって、各種サイズのシートPは、第2給紙直交方向の幅の中心軸線が定位置に位置合わせされる。
手差し給紙部106は、ローラ搬送機構43を持つ。ローラ搬送機構43は、手差し給紙トレイ106aからシートPを分離給紙して、第1搬送路41に向けて搬送する。
ローラ搬送機構43におけるシートPの給紙搬送方法は、ローラ給紙方式であれば特に限定されない。
同様に、ローラ搬送機構43におけるシートPの分離方式も特に限定されない。例えば、コーナー爪方式、分離パッド方式、分離ローラ方式などの適宜の分離方式が用いられてもよい。図1では、一例として、分離ローラ方式の例が示されている。ローラ搬送機構43は、給紙方式および分離方式に応じて、種々のローラ、パッド部材などを持つ。
ローラ搬送機構43の詳細構成は画像形成システム100の全体構成の説明の後に説明される。
コントローラ110は、図示略の操作部からの操作入力に基づいて、画像形成システム100の各装置部分の動作を制御する。
例えば、コントローラ110は、CPU、リードオンリーメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、入出力インターフェース、入出力制御回路、給紙・搬送制御回路、画像形成制御回路、および定着制御回路を持つ。
CPUは、ROMあるいはRAMに記憶されるプログラムを実行することにより画像形成のための処理機能を実現する。
コントローラ110における入出力制御回路は、操作部および表示部を制御する。操作部はキーボード、ディスプレイなどで構成されたオペレーションパネルが用いられてもよい。表示部は、画像、文字情報などを表示するディスプレイが用いられてもよい。
給紙・搬送制御回路は、給紙部104、反転部105、プリンタ部103、排紙ローラ60、および反転部105に含まれる各種の駆動モータを駆動制御する。
画像形成制御回路は、CPUからの制御信号に基づいてADF102、スキャナ部101、および画像形成部30の動作を制御する。
定着制御回路は、CPUからの制御信号に基づいて定着器50の駆動モータの動作と、定着部材51の温度と、を制御する。
コントローラ110における給紙制御は後述される。
画像形成システム100において、手差し給紙部106およびアライニングユニット42と、給紙部104およびアライニングユニット42と、反転部105およびアライニングユニット42は、後述するシート搬送センサ47と、コントローラ110とともに、本実施形態のシート搬送装置1、2、3を構成している。
以下では、シート搬送装置1の詳細構成を中心に説明する。
図2〜4に示すように、手差し給紙部106におけるローラ搬送機構43は、ピックアップローラ43B、給紙ローラ43A、および分離ローラ43Cを持つ。
ピックアップローラ43Bは、手差し給紙トレイ106aの先端部の上方に配置されている。ピックアップローラ43Bは、後述する給紙ローラ43Aの回転に連動して回転する。ピックアップローラ43Bは、給紙ローラ43Aの回転方向と反対方向に回らないようにワンウェイクラッチを内蔵している。ピックアップローラ43Bは、後述する第3接離機構44B(図5(a)、(b)参照)によって手差し給紙トレイ106aの上面に接離可能になっている。
ピックアップローラ43Bは、手差し給紙トレイ106a上に配置されたシートP(図2参照)を取り出す。ピックアップローラ43Bは、取り出したシートPを給紙ローラ43Aに向かう第2給紙方向に搬送する。
給紙ローラ43Aは、ピックアップローラ43Bに対して第2給紙方向寄りの位置(左側)にピックアップローラ43Bと並んで配置されている。給紙ローラ43Aは、回転軸43bに固定されている。回転軸43bは、図示略の軸受によってプリンタ部103の本体に回動可能に固定されている。回転軸43bは、図示略の給紙ローラ駆動モータに連結されている。給紙ローラ駆動モータは回転軸43bを回転駆動する。
回転軸43bには、ピックアップアーム43aが回転軸43bの中心軸線回りに回動可能に連結されている。ピックアップアーム43aは、ピックアップローラ43Bをその中心軸線回りに回転可能に支持している。
図4に示すように、給紙ローラ43Aとピックアップローラ43Bとは、それぞれに設けられたベルトプーリにベルト43jが掛け回されている。ピックアップローラ43Bは、ベルト43jによって給紙ローラ43Aと同方向に連動して回転する。
第3接離機構44Bの構成は、ピックアップローラ43Bを手差し給紙トレイ106aおよび手差し給紙トレイ106a上のシートPに対して接離させることができれば特に限定されない。図5(a)に示す例では、第3接離機構44Bは、レバー44g、引っ張りばね44m、およびソレノイド44kを持つ。
レバー44gは、回動支軸44hによってプリンタ部103の本体に対して回動可能に支持されている。レバー44gは、回動支軸44hから互いに異なる方向に延びている。レバー44gは、延在方向の先端部に第1端部44iと第2端部44jとを持つ。
第1端部44iには、引っ張りばね44mと、ソレノイド44kと、が連結されている。
第2端部44jは、係止部43iの下側から係止部43iと接離可能に配置されている。係止部43iは、ピックアップアーム43aまたはピックアップローラ43Bに設けられている。
引っ張りばね44mは、第1端部44iを引っ張る。引っ張りばね44mの引っ張り方向は、回動支軸44hを中心としてレバー44gが図示反時計回りに回動する方向である。引っ張りばね44mにおいて、第1端部44iとの連結部の反対側の端部は、プリンタ部103の本体に固定されている。
ソレノイド44kは、通電のオンオフによって、第1端部44iを引っ張る状態と引っ張りを解除する状態とを切り替えることができる。ソレノイド44kは、通電オン時に第1端部44iを引っ張りばね44mと反対方向に引っ張る。ソレノイド44kは、通電オン時に引っ張りばね44mに抗して引っ張ることにより、レバー44gを図示時計回りに回動させる。
図5(a)には、ソレノイド44kの通電オン時に、レバー44gが図示時計回りに最大限回動した状態が示されている。この場合、第2端部44jは係止部43iから下方に離間している。ピックアップアーム43aは、ピックアップアーム43aおよびピックアップローラ43Bの自重によって、図示時計回りに最大限回動している。ピックアップローラ43Bは、手差し給紙トレイ106a、または手差し給紙トレイ106a上のシートP(図示略)に上側から当接している。
これに対して、図5(b)には、ソレノイド44kの通電オフ時の状態が示されている。ソレノイド44kの通電オフ時には、レバー44gが引っ張りばね44mによって引っ張られる。レバー44gは図示反時計回りに回動する。
図5(b)には、レバー44gが図示反時計回りに最大限回動した状態が示されている。この場合、第2端部44jは係止部43iの下端に下方に当接している。ピックアップアーム43aは、回転軸43bを中心として図示反時計回りに回動している。ピックアップローラ43Bは、手差し給紙トレイ106aまたは手差し給紙トレイ106a上のシートP(図示略)の上方に移動している。ピックアップローラ43Bは、手差し給紙トレイ106aまたは手差し給紙トレイ106a上のシートP(図示略)から離間している。
図3に示すように、分離ローラ43Cは、給紙ローラ43Aの下方において給紙ローラ43Aと対向して配置されている。
分離ローラ43Cは、給紙ローラ43Aおよび給紙ローラ43Aが搬送するシートP(図示略)に対して接離可能に設けられている。
分離ローラ43Cは、トルクリミッタ43f、回転軸43d、および図示略の伝達機構を介して図示略の給紙ローラ駆動モータに連結されている。ただし、分離ローラ43Cの回転駆動方向は、給紙ローラ43Aの回転方向は同方向である。トルクリミッタ43fは、シートPの給紙時の重送を防止する分離動作が行われるために設けられている。
トルクリミッタ43fは、給紙ローラ43Aと分離ローラ43Cとの当接時に、給紙ローラ43Aから受ける摩擦力に基づくトルクでは、給紙ローラ駆動モータとの連結を解除する。この場合、分離ローラ43Cは、給紙ローラ43Aと逆方向に連動して回転する。分離ローラ43Cは、給紙ローラ43Aに対して一定のトルク負荷を与える。
トルクリミッタ43fは、給紙ローラ43Aと分離ローラ43Cとの間にシートPが進入する場合にシートPから受ける摩擦力に基づくトルクでは、給紙ローラ駆動モータとの連結を維持させる。この場合、分離ローラ43Cは図示時計回りに回転を続ける。シートPには、第2給紙方向と反対方向に分離ローラ43Cからの摩擦力が作用する。この摩擦力は、給紙ローラ43Aから給紙ローラ43Aに当接したシートPに作用する摩擦力よりも小さい。ただし、この摩擦力は、複数のシートP間の摩擦力よりも大きい。
このため、分離ローラ43Cは、給紙ローラ43Aに当接した1枚のシートPに対しては、スリップする。給紙ローラ43Aと分離ローラ43Cとの間に複数枚のシートPが進入する場合には、分離ローラ43Cは、給紙ローラ43Aとの間のシートPが1枚になるまで、下側のシートPを第2給紙方向と反対方向に押し戻す。
このような分離動作が行われることによって、分離ローラ43CはシートPの重送を防止する。
図5(a)、(b)に示すように、本実施形態では、分離ローラ43Cの回転軸43dは、回動アーム43hに固定された軸受43eによって回転可能に支持されている。
回動アーム43hは、分離ローラ43Cの左側に配置された支持軸43gに対して回動可能に固定されている。支持軸43gは回転軸43bと平行に延びている。支持軸43gは、プリンタ部103の本体に固定されている。
回動アーム43hは、後述する第2接離機構44Aによって支持軸43g回りに回動される。
このような構成によって、分離ローラ43Cは、給紙ローラ43Aに接離可能に支持されている。上述の分離動作は、分離ローラ43Cが給紙ローラ43Aまたは給紙ローラ43Aが搬送するシートPと当接している場合に行われる。
第2接離機構44Aの構成は、分離ローラ43Cを給紙ローラ43Aおよび給紙ローラ43Aが搬送するシートPに対して接離させることができれば特に限定されない。図5(a)に示す例では、第2接離機構44Aは、第3接離機構44Bと略同様の構成を持つ。第2接離機構44Aは、レバー44a、引っ張りばね44f、およびソレノイド44eを持つ。
レバー44aは、回動支軸44bによってプリンタ部103の本体に対して回動可能に支持されている。レバー44aは、回動支軸44bから互いに異なる方向に延びている。レバー44dは、延在方向の先端部に第1端部44cと第2端部44dとを持つ。
第1端部44cには、引っ張りばね44fと、ソレノイド44eと、が連結されている。
第2端部44dは、軸受43eの下側から軸受43eと接離可能に配置されている。
引っ張りばね44fは、第1端部44cを引っ張る。引っ張りばね44fの引っ張り方向は、回動支軸44bを中心としてレバー44aが図示時計回りに回動する方向である。引っ張りばね44fにおいて、第1端部44cとの連結部の反対側の端部は、プリンタ部103の本体に固定されている。
ソレノイド44eは、通電のオンオフによって、第1端部44cを引っ張る状態と引っ張りを解除する状態とを切り替えることができる。ソレノイド44eは、通電オン時に第1端部44cを引っ張りばね44fと反対方向に引っ張る。ソレノイド44eは、通電オン時に引っ張りばね44fに抗して引っ張ることにより、レバー44aを図示反時計回りに回動させる。
図5(a)には、ソレノイド44eの通電オフ時に、レバー44aが図示時計回りに最大限回動した状態が示されている。この場合、レバー44aは、引っ張りばね44fによって引っ張られる。第2端部44dは軸受43eを下方から上側に押圧している。回動アーム43hは、図示時計回りに最大限回動している。分離ローラ43Cは、給紙ローラ43Aまたは給紙ローラ43Aが給紙したシートP(図示略)に下側から当接している。
これに対して、図5(b)には、ソレノイド44eの通電オン時の状態が示されている。ソレノイド44eの通電オン時には、レバー44aがソレノイド44eによって引っ張りばね44fと反対方向に引っ張られる。レバー44aは図示反時計回りに回動する。
図5(b)には、レバー44gが図示反時計回りに最大限回動した状態が示されている。この場合、第2端部44d上には、回動アーム43hおよび分離ローラ43Cの自重で下降した軸受43eが当接している。回動アーム43hは、支持軸43gを中心として図示反時計回りに回動している。分離ローラ43Cは、給紙ローラ43Aまたは給紙ローラ43Aが給紙したシートP(図示略)の下方に移動している。分離ローラ43Cは、給紙ローラ43Aまたは給紙ローラ43Aが給紙したシートP(図示略)から離間している。
図3に示すように、アライニングユニット42は、レジストローラ45(調整ローラ)と、レジスト前検知センサ45sと、進路補正ユニット46と、を持つ。
レジストローラ45は、第1ローラ45a(調整ローラ)と、第1ローラ45aに当接してニップを形成する第2ローラ45b(調整ローラ)と、を持つ。例えば、第1ローラ45aとしては金属ローラが用いられてもよい。例えば、第2ローラ45bとしてはゴムローラが用いられてもよい。第1ローラ45aおよび第2ローラ45bは、図示略のレジストローラ駆動モータによって駆動される。
レジストローラ45は、シートPの先端を整える。レジストローラ45は、シートPの先端を整えた後、シートPを2次転写位置に向けて第1搬送路41に搬送する。
図3に示すように、レジスト前検知センサ45sは、レジストローラ45と後述する進路補正ユニット46との間の第1搬送路41の搬送経路上に配置されている。
レジスト前検知センサ45sは、検知位置におけるシートPの先端の到達の有無を検知する。第1搬送方向におけるレジスト前検知センサ45sの検知位置からレジストローラ45までの長さは予めコントローラ110に記憶されている。
進路補正ユニット46は、合流部74とアライニングユニット42との間の第1搬送路41上に配置されている。
図6(a)、(b)に示すように、進路補正ユニット46は、ホルダ46a、フランジ46h、46s、平行移動用モータMp、駆動板46m、回動用モータMr、第1進路補正ローラ46A(調整ローラ、進路補正ローラ)、および第2進路補正ローラ46B(調整ローラ、進路補正ローラ)、を持つ。
ホルダ46aは、後述する第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bを保持する。ホルダ46aは、後述する第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bを、共に移動可能である。
図6(a)に示すように、ホルダ46aは、後述する平行移動用モータMpによって、シートPの搬送面において第1搬送方向D1と直交する第1搬送直交方向D2に沿う平行移動方向Dpに平行移動される。ホルダ46aは、後述する回動用モータMrによって、シートPの搬送面内で回動方向Drに回転移動される。
図6(b)に示すように、ホルダ46aの両端部には、それぞれ側板部46dが立設されている。各側板部46dには、第1進路補正ローラ46Aをその中心軸線回りに回転可能に支持する軸受46bが固定されている。
各側板部46dにおいて軸受46bの隣には、軸受46bとの対向方向に長いスライド孔46eが貫通している。
各側板部46dの基端部(図6(b)における上端部)には、フランジ46h、46sが設けられている。フランジ46h、46sは、それぞれ、ホルダ46aの長手方向の両端部から外方に向かって延びている。
フランジ46hは、スライド孔46iと、ラック46jと、を持つ。
図6(a)に示すように、スライド孔46iは、フランジ46hの厚さ方向に貫通している。スライド孔46iは、ホルダ46aの長手方向に長い。スライド孔46iには、プリンタ部103の本体に固定されたガイドピン46kが挿通している。
ラック46jは、フランジ46hの延在方向に対する側部において、延在方向に延びて形成されている。
ラック46jには、伝達機構Gpを介して平行移動用モータMpの駆動力が伝達される。例えば、伝達機構Gpとしては、ラック46jを駆動するピニオンを持つ歯車伝達機構が用いられてもよい。
プリンタ部103の本体には、平行移動方向Dpにおけるフランジ46hのホームポジション(HP)を検知する第1HP検知センサH1が固定されている。例えば、第1HP検知センサH1としてはフォトインタラプタが用いられてもよい。
図6(a)、(b)に示すように、フランジ46sは、スライド孔46rを持つ。
スライド孔46rは、フランジ46sの厚さ方向に貫通している。スライド孔46rは、ホルダ46aの長手方向に長い。
駆動板46mは、回転支軸46nを中心として搬送面に平行な面内で回動可能に設けられている。駆動板46mの上面には、駆動ピン46qが立設されている。駆動ピン46qは、フランジ46sのスライド孔46rに下方から挿通している。
図6(a)に示すように、フランジ46sは、駆動板46mが回転支軸46nを中心に回動すると、駆動ピン46qから駆動力を受ける。駆動ピン46qの移動量に応じて、フランジ46sは、回動方向Drに回動する。このとき、スライド孔46iにガイドピン46kが挿通しているため、ホルダ46aは全体として、ガイドピン46kを中心として回動方向Drに回動する。
駆動板46mの外周部には、ギヤ部46pが形成されている。
ギヤ部46pには、伝達機構Grを介して回動用モータMrの駆動力が伝達される。例えば、伝達機構Grは、歯車伝達機構が用いられてもよい。
プリンタ部103の本体には、回動方向Drにおけるフランジ46sのHPを検知する第2HP検知センサH2が固定されている。例えば、第2HP検知センサH2としては、フォトインタラプタが用いられてもよい。
本実施形態では、ホルダ46aのHPは、後述する第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bが、第1搬送直交方向D2に延び、第1搬送直交方向D2における第1搬送路41の中心に配置された位置である。以下では、特に断らない限り、進路補正ユニット46の各部材の位置関係は、ホルダ46aがHPにある場合の例で説明される。
第1進路補正ローラ46Aは、回転軸46fに固定されている。回転軸46fの両端部は、各側板部46dに固定された軸受46bに挿通している。回転軸46fは、ホルダ46aの長手方向に延びている。
図6(b)に示すように、回転軸46fにおいてフランジ46hが設けられた方の側板部46dに貫通する端部(図示右側の端部)は、ジョイント46tを介して伝達機構Gdに連結されている。伝動機構Gdは、図示略の進路補正ローラ駆動モータからの駆動力を伝達する。例えば、伝達機構Gdとしては、歯車伝達機構が用いられてもよい。
ジョイント46tは、ホルダ46aの平行移動および回動移動に伴って回転軸46fが移動しても、回転軸46fの移動に合わせて伸縮、回動が可能である。
ジョイント46tと側板部46dとの間の回転軸46f上には、駆動ギヤ46uが固定されている。駆動ギヤ46uは、進路補正ローラ駆動モータからの駆動力を第2進路補正ローラ46Bに伝達する。
第2進路補正ローラ46Bは、回転軸46gに固定されている。回転軸46gの両端部は、それぞれ軸受46cに挿通している。
軸受46cは、例えば、段付きの滑り軸受からなる。図7(a)に示すように、軸受46cの小径部46wは、スライド孔46eの長手方向に摺動可能に嵌合される。軸受46cの大径部46xは、側板部46dの外面に摺動可能に係止する。
回転軸46gにおいてフランジ46hが設けられた方の側板部46dに貫通する端部(図示右側の端部)には、従動ギヤ46vが固定されている。従動ギヤ46vの歯数は、駆動ギヤ46uの歯数と等しい。従動ギヤ46vは、第2進路補正ローラ46Bが第1進路補正ローラ46Aと互いに当接する位置関係では、駆動ギヤ46uと係合する。
従動ギヤ46vが駆動ギヤ46uと係合すると第2進路補正ローラ46Bは、第1進路補正ローラ46Aと逆方向に回転可能になる。
進路補正ユニット46には、さらに第1接離機構48が設けられている。第1接離機構48は、第2進路補正ローラ46Bを第1進路補正ローラ46Aに対して接離させる。
第1接離機構48の構成は、第2進路補正ローラ46Bを第1進路補正ローラ46Aに対して接離させることができれば特に限定されない。図7(a)に示す例では、第1接離機構48は、レバー48a、引っ張りばね48f、およびソレノイド48eを持つ。
レバー48aは、回動支軸48bによってホルダ46aに対して回動可能に支持されている。レバー48aは、回動支軸48bから互いに異なる方向に延びている。レバー48aは、延在方向の先端部に第1端部48cと第2端部48dとを持つ。
第1端部48cには、引っ張りばね48fと、ソレノイド48eと、が連結されている。
第2端部48dは、軸受46cの大径部46xの下側から大径部46xと接離可能に配置されている。
引っ張りばね48fは、第1端部48cを引っ張る。引っ張りばね48fの引っ張り方向は、回動支軸48bを中心としてレバー48aが図示時計回りに回動する方向である。引っ張りばね48fにおいて、第1端部48cとの連結部の反対側の端部は、ホルダ46aから延ばされた図示略の固定部に固定されている。
ソレノイド48eは、通電のオンオフによって、第1端部48cを引っ張る状態と引っ張りを解除する状態とを切り替えることができる。ソレノイド48eは、通電オン時に第1端部48cを引っ張りばね48fと反対方向に引っ張る。ソレノイド48eは、通電オン時に引っ張りばね48fに抗して引っ張ることにより、レバー48aを図示反時計回りに回動させる。
図7(a)には、ソレノイド48eの通電オフ時の状態が示されている。ソレノイド48eの通電オフ時には、レバー48aが引っ張りばね48fによって引っ張られる。レバー48aは図示時計回りに回動する。図7(a)には、レバー48aが図示時計回りに最大限回動した状態が示されている。この場合、第2端部48dは軸受46cの大径部46xを下方から上側に押圧している。
このとき、図6(b)に示すように、第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bは、互いに当接している。駆動ギヤ46uおよび従動ギヤ46vは互いのピッチ円上で係合している。
これに対して、図7(b)には、ソレノイド48eの通電オン時の状態が示されている。ソレノイド48eの通電オン時には、レバー48aがソレノイド48eによって引っ張りばね48fと反対方向に引っ張られる。レバー48aは図示反時計回りに回動する。この場合、第2端部48d上には、第2進路補正ローラ46Bの自重で下降した軸受46cの大径部46xが当接している。
このとき、第2進路補正ローラ46Bは、第1進路補正ローラ46Aから離間している(図3における二点鎖線参照)。
シート搬送センサ47は、レジストローラ45に向かって搬送されるシートPの進路を検出する。シートPの進路は、予め決められた基準進路に対するスキューずれ量と、横ずれ量とによって表される。
図6(a)に示す二点鎖線で示すシートP1は、基準進路を進む第1のサイズのシートPである。同じくシートP2は、基準進路を進む第2のサイズのシートPである。シートP1、P2における先端Fは、第1搬送直交方向D2に延びている。シートP1、P2における第1側端SL、第2側端SRは、第1搬送方向D1に延びている。ここで、第1側端SLは画像形成システム100の前側に位置する側端である。第2側端SRは画像形成システム100の後側に位置する側端である。
シートP1、P2の第1搬送直交方向D2における中心軸線は、基準進路の中心軸線Cに一致している。
スキューずれは、第1搬送直交方向に延びる軸線に対してシートPの搬送方向における先端が傾斜する角度で表される。
横ずれは、画像形成システム100のように中央基準搬送の場合、基準進路の中心軸線と、スキューの回転中心との第1搬送直交方向D2におけるずれ量で表される。ただし、シートPの搬送中にスキューの回転中心を測定することは容易ではない。本実施形態では、後述するように、スキューずれが補正された後の、シートPの側端の位置に基づいて横ずれ量が検出される。
図3に示すように、本実施形態では、シート搬送センサ47としては、第1搬送路41上にスキュー検知センサ47Aおよび横ずれ検知センサ47Bが設けられている。さらに、シート搬送センサ47としては、第2搬送路71上にスキュー検知センサ47Cおよび横ずれ検知センサ47Dが設けられている。
スキュー検知センサ47Aおよび横ずれ検知センサ47Bは、手差し給紙部106と給紙部104とから進路補正ユニット46に向かうシートP(図示略)の進路を検出する。
スキュー検知センサ47Cおよび横ずれ検知センサ47Dは、反転部105から合流部74を通して進路補正ユニット46に向かうシートP(図示略)の進路を検出する。
スキュー検知センサ47Aおよび横ずれ検知センサ47Bと、スキュー検知センサ47Cおよび横ずれ検知センサ47Dとにおける検知動作は互いに同様である。以下では、スキュー検知センサ47Aおよび横ずれ検知センサ47Bを例にとって説明する。
スキュー検知センサ47Aは、第1スキュー検知センサ47aと第2スキュー検知センサ47bとを持つ。
第1スキュー検知センサ47aおよび第2スキュー検知センサ47bは、ホルダ46aのHPにおける第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bのニップから第1搬送方向D1に一定の距離だけ離されて配置されている。第1スキュー検知センサ47aおよび第2スキュー検知センサ47bは、第1搬送直交方向D2に延びる軸線上において互いに間を開けて配置されている。第1スキュー検知センサ47aおよび第2スキュー検知センサ47bは、中心軸線Cに対して互いに線対称の位置に配置されている。
第1スキュー検知センサ47aおよび第2スキュー検知センサ47bの離間距離は、通紙可能なシートPの最小幅よりも小さい。
横ずれ検知センサ47Bは、給紙するシートPの第1搬送直交方向D2における幅サイズが複数ある場合には、それぞれの幅サイズに応じて1対ずつセンサを持つことがより好ましい。ただし、幅サイズが近い複数種類のシートPは、1対の共通のセンサによって検出されてもよい。給紙するシートPの幅サイズが1種類に決まっている場合には、横ずれ検知センサ47Bは、1つのセンサを持つだけでもよい。
図6(a)には、一例として、横ずれ検知センサ47Bが、第1横ずれ検知センサ47c、47eと、第2横ずれ検知センサ47d、47fと、からなる例が示されている。
第1横ずれ検知センサ47c、47eと、第2横ずれ検知センサ47d、47fと、は、スキュー検知センサ47Aよりも第1搬送方向D1と反対方向に離れた第1搬送直交方向D2に延びる軸線上に配置されている。
第1横ずれ検知センサ47c、47eは、それぞれ、基準進路を進むシートP1、P2の各第1側端SLと重なる位置に配置されている。
第2横ずれ検知センサ47d、47fは、それぞれ、基準進路を進むシートP1、P2の各第2側端SRと重なる位置に配置されている。
スキュー検知センサ47Aは、その配置位置上にシートPの先端Fが到達したことを検知できるセンサであれば特に限定されない。スキュー検知センサ47Aとしては、例えば、反射型または透過型のフォトセンサ、ラインセンサ、CCDなどが用いられてもよい。
横ずれ検知センサ47B、その配置位置上にシートPの第1側端SLまたは第2側端SRが到達したことを検知できるセンサであれば特に限定されない。横ずれ検知センサ47Bとしては、スキュー検知センサ47Aと同様のセンサが用いられてもよい。
ここで、以上説明したシート搬送装置1の構成要素と、コントローラ110との関係について説明する。
図8は、実施形態のシート搬送装置における制御系の構成例を示すブロック図である。
図8に示すように、コントローラ110は、システム制御部111、搬送制御部112、および記憶部113を持つ。
システム制御部111は、画像形成システム100の全体の動作を制御する。システム制御部111は、表示部114、操作部115、ADF102、スキャナ部101、画像形成部30、定着器50、後述する搬送制御部112、および記憶部113と通信可能に接続されている。
搬送制御部112は、システム制御部111および記憶部113と通信可能に接続されている。搬送制御部112は、システム制御部111からの制御信号に基づいて、上述した、給紙部104、手差し給紙部106、ローラ搬送機構43、反転部105、およびアライニングユニット42の動作を制御する。
搬送制御部112は、さらに、スキュー検知センサ47A、横ずれ検知センサ47B、第1HP検知センサH1、第2HP検知センサH2、レジスト前検知センサ45s、平行移動用モータMp、回動用モータMr、第1接離機構48、第2接離機構44A、第3接離機構44B、進路補正ローラ駆動モータM46、レジストローラ駆動モータM45、および給紙ローラ駆動モータM43と、通信可能に接続されている。
ここで、進路補正ローラ駆動モータM46は、第1進路補正ローラ46Aを駆動する。レジストローラ駆動モータM45は、レジストローラ45を駆動する。給紙ローラ駆動モータM43は、ローラ搬送機構43に駆動力を供給する。給紙ローラ駆動モータM43は少なくとも給紙ローラ43Aを駆動する。
記憶部113は、システム制御部111および搬送制御部112が行う制御に必要な制御データを記憶する。記憶部113は、ROM、RAM、およびその他の記憶媒体等で構成される。
次に、画像形成システム100の動作について、シート搬送装置1の動作を中心に説明する。
図9は、実施形態のシート搬送装置の動作を示すフローチャートである。図10〜13は、実施形態のシート搬送装置の動作説明図である。
図1に示す本実施形態の画像形成システム100は、操作部に対する操作者の操作または画像形成システム100に接続された外部機器からの動作指令によって、シートP上に画像形成を行う。
シート搬送装置1、2、3からシートPが搬送されると、画像形成部30によって行われる周知の電子写真プロセスによって、シートP上にトナー像が形成される。シートPのトナー像は、定着器50によってシートPに定着される。トナー像が定着されたシートPは、排紙ローラ60によって排紙台103aに排紙されるか、または反転部105に搬送されて両面印刷が行われる。
以下では、シート搬送装置1によって行われるシートPの搬送動作について詳しく説明する。
例えば、操作部115から画像形成開始の操作が行われると、システム制御部111は、搬送制御部112に給紙を開始させる制御信号を送出する。例えば、操作部115における操作入力によって手差し給紙部106からの給紙が選択されている。この場合、搬送制御部112は、図9に示すACT1〜ACT12を図9に示すフローに沿って実行することによって、シートPをプリンタ部103に給紙搬送させる。
以下の説明では、シートPの幅サイズは、上述のシートP1と同じである。
搬送制御部112の制御によって給紙が開始される前には、第1接離機構48のソレノイド48e、第2接離機構44Aのソレノイド44e、および第3接離機構44Bのソレノイド44kはいずれも通電オフ状態である。
進路補正ユニット46のホルダ46aは、HPに配置されている。
ACT1では、ローラ搬送機構43によるシートPの給紙が行われる。搬送制御部112は、第3接離機構44Bのソレノイド44kの通電をオンにする。図3に示すように、ピックアップローラ43Bは、手差し給紙部106上に載置されたシートPの上面に当接する。分離ローラ43Cは、給紙ローラ43Aと当接している。
搬送制御部112は、給紙ローラ駆動モータM43を回転させる。給紙ローラ43A、およびピックアップローラ43Bは図示時計回りに回転する。分離ローラ43Cは、給紙ローラ43Aからの駆動力によって、図3における反時計回りに回転する。
シートPは、ピックアップローラ43Bによって手差し給紙トレイ106aから取り出される。シートPは、ピックアップローラ43Bによって第2給紙方向に搬送される。シートPの先端は、給紙ローラ43Aと分離ローラ43Cとのニップに到達する。
手差し給紙トレイ106aからシートPが複数枚搬送されても、分離ローラ43Cによって上述の分離動作が行われる。このため、給紙ローラ43Aと分離ローラ43Cとのニップには、1枚のシートPが進入する。
シートPは、給紙ローラ43Aから駆動力を受けて進路補正ユニット46に向かう第1搬送路41に搬送される。
以上で、ACT1が終了する。
ACT1の後、ACT2が行われる。ACT2では、シートPのスキューが検出される。
例えば、ACT1の後、シートPが基準進路を進む場合は、図10にシートP1として模式的に示すように、給紙ローラ43Aと分離ローラ43CとのニップN45、第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46BのニップN46、および先端Fは、すべて第1搬送直交方向D2に延びる軸線に平行である。
しかし、種々の原因によって、シートPは基準進路を進まない場合がある。例えば、図11に示すように、シートPは、基準進路の中心軸線Cに対して角度θだけ傾いて進む場合がある。シートPの先端Fは、ニップN45に対して角度θだけスキューしている。さらに、シートP1の進路は、中心軸線Cに対する横ずれも含んでいる。
シートPのスキューは、第1スキュー検知センサ47aおよび第2スキュー検知センサ47bによって検知される。図11に示す例では、シートPの先端Fは、第2スキュー検知センサ47bの検知位置を時刻t1で通過した後、時刻t2に第1スキュー検知センサ47aの検知位置を通過する。第2スキュー検知センサ47bおよび第1スキュー検知センサ47aはそれぞれの検知時刻において、先端Fの通過を検知した検知信号を搬送制御部112に送出する。
搬送制御部112は、第2スキュー検知センサ47bおよび第1スキュー検知センサ47aの両方から検知信号を受信した後、時刻t2と時刻t1の時間差と、給紙ローラ43Aの線速と、に基づいて、先端Fのスキューずれを表す角度θを算出する。
以上で、ACT2が終了する。
ACT2の後、ACT3が行われる。ACT3では、シートPのスキューに合わせて第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bが回動される。
搬送制御部112は、ニップN46が先端Fと平行になるように、ホルダ46aを回動させる。具体的には、搬送制御部112は、角度θに対応する回動用モータMrの回転量を算出する。搬送制御部112は、算出された回転量に基づいて、回動用モータMrを回転する。第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bを保持するホルダ46aは、ガイドピン46kを回動中心として、角度θだけ回動される。このようにして、図11に示すように、ニップN46が先端Fと平行に配置される。
以上で、ACT3が終了する。
ACT3の後、ACT4が行われる。ACT4では、シートPの先端Fが第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46BのニップN46に進入する(図12参照)。
本実施形態では、シートPがニップN46に到達するまでの間に、搬送制御部112は、先端Fが第1スキュー検知センサ47aに到達した時刻t2と給紙ローラ43Aの線速とに基づいて、先端FがニップN46に確実に到達する到達予定時刻t3を予め算出しておく。
例えば、ローラ搬送機構43と進路補正ユニット46との間の距離が長いため、到達予定時刻t3までに確実にホルダ46aの回動が終了する場合には、搬送制御部112は、ACT1における給紙の開始と同時に進路補正ローラ駆動モータM46を回転させてもよい。
例えば、ローラ搬送機構43と進路補正ユニット46との間の距離が短いため、到達予定時刻t3までに確実にホルダ46aの回動が終了しないおそれがある場合には、搬送制御部112は、ホルダ46aの回動終了後に、進路補正ローラ駆動モータM46を回転させてもよい。
例えば、搬送制御部112は、ホルダ46aの回動終了かつ到達予定時刻t3後に、進路補正ローラ駆動モータM46を回転させてもよい。この場合、シートPの先端Fは、回転が停止している第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bによって、シートPの先端Fの位置が整えられる。
進路補正ローラ駆動モータM46が回転された場合、ニップN46に到達したシートPは、第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bの回転によって、ニップN46に進入する。シートPは第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bによって挟持される。シートPは、第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bの回転によって第1搬送方向D1に搬送される。
以上で、ACT4が終了する。
ACT4の後、ACT5が行われる。ACT5では、第2接離機構44Aによって給紙ローラ43AのシートPへの押圧が解除される。
具体的には、搬送制御部112は、到達予定時刻t3以後であって、進路補正ユニット46が駆動されている場合には、第2接離機構44Aのソレノイド44eを通電オンし、第3接離機構44Bの44kと、を通電オフにする。
ソレノイド44eが通電オフ状態になると、分離ローラ43Cは給紙ローラ43Aによって搬送されるシートPから下方に離間する。第2接離機構44Aは、給紙ローラ43AによってシートPが押圧されない状態(第4状態)になる。図12において、給紙ローラ43Aが二点鎖線で表示されているのは、給紙ローラ43Aが第4状態になっていることを模式的に示している。第2接離機構44Aにおける給紙ローラ43AによってシートPが押圧される状態(第3状態)は解除される。
ソレノイド44kが通電オフ状態になると、ピックアップローラ43BはシートPの表面から上方に離間する。ピックアップローラ43BによってシートPが押圧される状態が解除される。
このようにして、シートPは、第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bの回転によって搬送される。このとき、シートPには、給紙ローラ43A、ピックアップローラ43B、および分離ローラ43Cに起因する搬送負荷が解除される。特に、シートPが分離ローラ43Cから離間することによって、分離ローラ43Cの回転によって第1搬送方向D1と逆方向に戻すような駆動力を受けることがなくなる。
さらに、シートPは、シートPを押圧していない給紙ローラ43A、ピックアップローラ43B、および分離ローラ43Cによって拘束されることもない。シートPは、ニップN46と直交する方向に搬送される。
以上で、ACT5が終了する。
ACT5の後、ACT6が行われる。ACT6では、ホルダ46aとともに第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bが回動されることにより、シートPのスキューが補正される。
具体的には、搬送制御部112は、回動用モータMrを駆動して、ホルダ46aをHPに戻す。ニップN46は、図12に矢印R46で示すように回動される。ニップN46の回動角は、−θである。
このとき、シートPは、給紙ローラ43A、ピックアップローラ43B、および分離ローラ43Cによって押圧されていない。シートPは、矢印RPで示すように、ニップN46と同様に回動される。シートPは、第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46B以外に拘束されていない。シートPは円滑に回動する。シートPには、よじれ、波打ちなどが発生しない。
図13に示すシートP’のように先端Fは、ニップN45と平行になる。シートPのスキューは補正される。このとき、第1搬送方向D1における先端Fの位置は、回動に要する時間と、その時間内の第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bによって搬送される量と、から算出される。
以上で、ACT6が終了する。
ACT6の後、ACT7が行われる。ACT7では、ホルダ46aとともに第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bが平行移動されることによってシートPの横ずれが補正される。
具体的には、搬送制御部112は、第1横ずれ検知センサ47cおよび第2横ずれ検知センサ47dの検知信号を監視する。
例えば、図12に示す例では、第1横ずれ検知センサ47cはシートP(P’)が第1横ずれ検知センサ47cの検知位置に存在しないことを検知している。第2横ずれ検知センサ47dはシートP(P’)が第2横ずれ検知センサ47dの検知位置上に存在していることを検知している。
このような検知信号の組み合わせに基づいて、搬送制御部112は、ホルダ46aを図示矢印S46のように、第1横ずれ検知センサ47cに近づくような第1搬送直交方向D2に平行移動させる。具体的には、搬送制御部112は、ホルダ46aが矢印S46に移動するように、平行移動用モータMpを駆動する。
搬送制御部112は、第1横ずれ検知センサ47cおよび第2横ずれ検知センサ47dが、それぞれシートPの第1側端SLおよび第2側端SRを検知したら、平行移動用モータMpの駆動を停止する。
このようなホルダ46aの平行移動によって、シートP(P’)は、矢印DPのように平行移動する。矢印DPは、シートP(P’)の先端Fが第1搬送方向D1に移動するにつれて、中心軸線CPが中心軸線Cに近づくような斜め方向である。
このとき、シートPは、給紙ローラ43A、ピックアップローラ43B、および分離ローラ43Cによって押圧されていない。シートPは、ACT6における回動時と同様に円滑に平行移動する。シートPには、よじれ、波打ちなどが発生しない。
このようにして、図14にシートP’’として示すように、シートPの横ずれが補正される。
以上で、ACT7が終了する。
例えば、シートPの幅サイズと、第1横ずれ検知センサ47cと第2横ずれ検知センサ47dとの配置間隔が相違する場合には、ACT7において、搬送制御部112は、シートPを、第1側端SLを第1横ずれ検知センサ47cが検知するか、または第2側端SRを第2横ずれ検知センサ47d検知する状態に平行移動する。この後、予め知られたシートPの幅サイズに基づいて、中心軸線CPが中心軸線Cと一致する移動距離だけ、シートPを平行移動させる。
ACT7の後、ACT8が行われる。ACT8では、シートPの先端Fがレジストローラ45に達したかどうか、判定される。
具体的には、搬送制御部112は、レジスト前検知センサ45sの検知信号を監視する。レジスト前検知センサ45sの検知信号によって、先端Fが第1ローラ45aの検知位置に到達したことが搬送制御部112に通知されると、搬送制御部112は検知時刻から所定時間後に、先端Fがレジストローラ45のニップN45に到達したと判定する。所定時間は、シートPの搬送速度に応じて異なる値が予め記憶部113に記憶されている。
シートの先端Fがレジストローラ45のニップN45に到達したと判定された場合(ACT8:YES)、ACT9が行われる。
シートの先端Fがレジストローラ45PのニップN45に到達していないと判定された場合(ACT8:NO)、再びACT8が行われる。
ACT8が終了した後、ACT9が行われる。ACT9では、第2接離機構44Aによって給紙ローラ43AがシートPに押圧される。
具体的には、搬送制御部112は、ソレノイド44eを通電オフ状態にする。第2接離機構44Aにおける引っ張りばね44fがレバー44aを回動することにより、回動アーム43hが回動する。分離ローラ43Cは、引っ張りばね44fの引っ張り力によって給紙ローラ43Aに向かって押圧される。給紙ローラ43AはシートPを分離ローラ43Cに向かって押圧する。シートPは、進路補正ユニット46、および給紙ローラ43Aによって第1搬送方向D1に搬送される状態になる。レジストローラ45は停止している。シートPの先端Fは、レジストローラ45のニップN45に向かって押しつけられる。
以上で、ACT9が終了する。
ACT9の後、ACT10が行われる。ACT10では、第1接離機構48によって第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46BのシートPへの押圧が解除される。
具体的には、搬送制御部112は、第1接離機構48のソレノイド48eを通電オンにする。
ソレノイド48eが通電オン状態になると、第2進路補正ローラ46Bは自重によって第1進路補正ローラ46Aから離間する。第1接離機構48は、第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46BによってシートPが押圧されない状態(第2状態)になる。このため、第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46BによってシートPが押圧される状態(第1状態)は解除される。
シートPは、給紙ローラ43Aによって第1搬送方向D1に搬送される。レジストローラ45と給紙ローラ43Aとの間には、搬送量に応じてたるみが形成される。
以上で、ACT10が終了する。
ACT10の後、ACT11が行われる。ACT11では、搬送制御部112は、システム制御部111からレジストローラ45の駆動を開始するレジストON信号が送出されたかどうか監視する。
システム制御部111は、上述の給紙搬送動作と並行して行われる作像プロセスの進行状況に応じて、レジストON信号を生成する。レジストON信号は、中間転写ベルト33A上のトナー像が2次転写位置に到達するとき、シートPの有効画像域が2次転写位置に到達できるタイミングで生成される。
レジストON信号が生成された場合(ACT11:YES)、ACT12が行われる。
レジストON信号が生成されていない場合(ACT11:NO)、再びACT11が行われる。
ACT11が終了した後、ACT12が行われる。ACT11では、2次転写位置に向けてシートPの搬送が開始される。
具体的には、搬送制御部112は、レジストローラ駆動モータM45を駆動して、レジストローラ45を回転させる。シートPは、レジストローラ45および給紙ローラ43Aの駆動力を受けて、2次転写位置に向かう第1搬送路41に搬送される。このとき、シートPの進路は、基準進路に一致している。
以上でACT11が終了する。
第1搬送路41を進むシートPが2次転写位置に達すると、中間転写ベルト33Aからトナー像が転写される。シートPは定着器50に到達すると、定着器50によってトナー像がシートP上に定着される。定着器50を通過したシートPは、排紙ローラ60によって排紙台103aに排紙されるか、または反転部105に搬送されて両面印刷される。
このようにして、画像形成システム100は、シートP上に画像を形成する。
以上説明したように、本実施形態のシート搬送装置1は、プリンタ部103に給紙搬送されるシートPの先端Fのスキューおよび第1搬送直交方向D2におけるシートPの横ずれを抑制することができる。このため、画像形成システム100において、シートPに形成される画像が、シートPに対してスキューしたり、横ずれしたりすることを防止できる。
本実施形態のシート搬送装置1は、手差し給紙トレイ106aから給紙され進路補正ユニット46に達するまでの搬送路上で、シートPにスキューおよび横ずれの少なくとも一方が発生しても、シートPがレジストローラ45に達するまでの間に、シートPの進路を基準進路に合わせることができる。例えば、手差しガイド106bが緩んでいたり、手差し給紙トレイ106a上に操作者がシートPを粗雑に載置したりした場合でも、シートPの進路を基準進路に合わせることができる。
以上、シート搬送装置1の場合の例で説明した。しかし、シート搬送装置2、3の場合も、進路補正ユニット46を持つため、シート搬送装置1と同様にして、シートの先端のスキューおよび搬送直角方向におけるシートの横ずれを抑制できる。
以上、説明した少なくともひとつの実施形態によれば、シートの先端のスキューおよび搬送直角方向におけるシートの横ずれを抑制できるシート搬送装置および画像形成システムを提供することができる。
なお、上述の実施形態では、手差し給紙部106、給紙部104、および反転部105に用いられるシート搬送装置の場合の例が説明された。しかし、シート搬送装置は、原稿をシートとして搬送する装置でもよい。例えば、シート搬送装置は、ADF102に用いられてもよい。この場合、アライニングユニットにおける最終段のレジスト部材としては、板状のストッパが用いられてもよい。
上述の実施形態では、シート搬送装置1が、第1接離機構48、第2接離機構44A、および第3接離機構44Bを持つ場合の例が説明された。しかし、レジストローラ45、進路補正ユニット46、およびローラ搬送機構43の配置間隔、搬送路の広さなどによっては、第1接離機構48、第2接離機構44A、および第3接離機構44Bのうちの少なくとも1つが削除された構成でも、進路補正ユニット46による進路補正が適正に行える場合がある。この場合には、シート搬送装置1から第1接離機構48、第2接離機構44A、および第3接離機構44Bのうちの少なくとも1つが削除されてもよい。
上述の実施形態では、第2接離機構44Aが、分離ローラ43Cが移動して給紙ローラ43AがシートPを押圧しない状態が形成される場合の例が説明された。しかし、分離ローラ43Cが固定され、給紙ローラ43Aが移動して接離動作が行われてもよい。さらに、分離ローラ43Cと給紙ローラ43Aの両方が移動して接離動作が行われてもよい。
上述の実施形態では、ローラ搬送機構43が、ピックアップローラ43Bと、分離ローラ43Cと、を持つ場合の例が説明された。しかし、給紙方式および分離方式は、この例には限定されない。例えば、分離パッド方式が用いられる場合、分離パッドと給紙ローラとを離間させれば、第2接離機構44Aと同様な接離動作が可能である。
上述の実施形態では、アライニングユニット42が、レジストローラ45と、進路補正ユニット46とを持つ場合の例が説明された。しかし、進路補正ユニット46とローラ搬送機構43との間で、レジストON信号を待つ間に紙のたるみ形成が可能であれば、アライニングユニット42からレジストローラ45が削除されてもよい。
この場合、上述の実施形態に以下の変更が加えられてもよい。例えば、図9におけるACT4の後、進路補正ローラ駆動モータM46を停止して、ACT5〜7が行われる。その後、ACT8は省略される。ACT9が行われた後、ACT10は省略されて、ACT11が行われる。さらに、ACT12では、第1進路補正ローラ46Aおよび第2進路補正ローラ46Bの駆動が開始される。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1、2、3…シート搬送装置,40…搬送部,41…第1搬送路,42…アライニングユニット,43…ローラ搬送機構,43B…ピックアップローラ,43C…分離ローラ,44A…第2接離機構,44B…第3接離機構,45…レジストローラ(調整ローラ),45s…レジスト前検知センサ,46…進路補正ユニット,46A…第1進路補正ローラ(調整ローラ、進路補正ローラ),46B…第2進路補正ローラ(調整ローラ、進路補正ローラ),47…シート搬送センサ,47A、47C…スキュー検知センサ,47a…第1スキュー検知センサ,47b…第2スキュー検知センサ,47B、47D…横ずれ検知センサ47c、47e…第1横ずれ検知センサ,47d、47f…第2横ずれ検知センサ,48…第1接離機構,50…定着器,60…排紙ローラ,71…第2搬送路,74…合流部100…画像形成システム,101…スキャナ部,102…自動原稿搬送部(ADF),103…プリンタ部,104…給紙部,105…反転部,106…手差し給紙部,106a…手差し給紙トレイ,106b…手差しガイド,110…コントローラ,111…システム制御部,112…搬送制御部,C、CP…中心軸線,D1…第1搬送方向向,D2…第1搬送直交方向,Dp…平行移動方向,Dr…回動方向,F…先端,P、P1、P2…シート

Claims (5)

  1. シートに少なくとも1つの給紙ローラを当接させて前記シートを搬送するローラ搬送機構と、
    前記ローラ搬送機構によって搬送された前記シートの進路を検出するシート搬送センサと、
    前記シート搬送センサの検出出力に基づいて前記シートの前記進路を補正して搬送し、前記シートの先端の位置を整える少なくとも1つの調整ローラを有するアライニングユニットと、
    前記ローラ搬送機構の前記給紙ローラを駆動させて前記シートを搬送させ、前記シートの前記進路と予め決められた基準進路とのずれが補正されるように、前記アライニングユニットの前記調整ローラを駆動させる搬送制御部と、
    を備える、シート搬送装置。
  2. 前記調整ローラは、
    前記給紙ローラによって搬送された前記シートの前記進路を必要に応じて変更して前記シートを搬送する進路補正ローラと、
    前記進路補正ローラによって搬送された前記シートの先端の位置を整えるレジストローラと、
    を備える、請求項1に記載のシート搬送装置。
  3. 前記搬送制御部から制御信号に基づいて、前記進路補正ローラが前記シートを押圧する第1状態と、前記進路補正ローラが前記シートを押圧しない第2状態と、を選択的に切り替える第1接離機構をさらに備え、
    前記搬送制御部は、
    前記第1接離機構を前記第1状態に切り替えた状態で、前記進路補正ローラによって前記シートを搬送させ、
    前記シートの前記先端が前記レジストローラに挟持されたら、前記第1接離機構を前記第2状態に切り替える、
    請求項2に記載のシート搬送装置。
  4. 前記搬送制御部から制御信号に基づいて、前記給紙ローラによって前記シートを押圧する第3状態と、前記給紙ローラによって前記シートを押圧しない第4状態と、を選択的に切り替える第2接離機構をさらに備え、
    前記搬送制御部は、
    前記第2接離機構を前記第3状態に切り替えた状態で、前記給紙ローラによって前記シートを搬送させ、
    前記シートの前記先端が前記アライニングユニットに達したら、前記第2接離機構を前記第4状態に切り替える、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のシート搬送装置を備える、画像形成システム。
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