JP7172766B2 - 搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートを搬送する搬送装置、及び、その搬送装置を備える画像形成装置に関する。

シートを搬送する搬送装置として、例えば、複写機、プリンタ等の画像形成装置において用紙や原稿等のシートを搬送する搬送装置がある。

この種の搬送装置においては、シートの斜行を補正するため、搬送されたシートを停止している搬送ローラ対のニップに突き当ててシートの斜行を補正し、その後、所定のタイミングで搬送ローラ対の回転を開始することでシートを目標位置へ搬送する方法が採用されている。しかしながら、この方法は、シートを一旦停止させることになるため、生産性（画像形成速度）が低下するといった課題がある。

斯かる課題に対して、特許文献１（特開２０１８－１６４９２号公報）では、生産性を低下させずにシートを精度良く搬送できるようするため、一対の補正ローラでシートを搬送しながらその補正ローラをシートの位置ずれ方向と反対方向に移動させることで、シートの位置ずれを補正する搬送装置が提案されている。

ところで、従来の搬送装置においては、補正手段の傾きに起因してシートの幅方向の位置ずれが生じることがある。

上記課題を解決するため、本発明は、シートの位置を検知する位置検知手段と、前記シートを搬送しながら、前記位置検知手段によって検知された前記シートの位置に応じて、シート搬送面内での回転方向及びシート幅方向における前記シートの位置を補正する補正手段と、前記補正手段が前記シートの位置補正を行った後、前記補正手段の前記シート搬送面内での回転方向の傾きを検知する検知手段と、検知された前記補正手段の傾きに基づいて、前記補正手段を前記シート幅方向へ移動するように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、補正手段の傾きによるシートの幅方向の位置ずれを防止できるようになる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット式画像形成装置の概略構成図である。 本実施形態に係る搬送装置の平面図である。 補正ローラを駆動させる駆動機構の側面図である。 補正ローラを駆動させる駆動機構の平面図である。 （ａ）は保持フレームが幅方向のみに移動した状態を示す図、（ｂ）は保持フレームが用紙搬送面内の回転方向のみに移動した状態を示す図、（ｃ）は保持フレームが幅方向と用紙搬送面内の回転方向との両方向に移動した状態を示す図である。 本実施形態に係る搬送装置の制御系を示すブロック図である。 用紙位置ずれ量の算出方法を説明するための図である。 用紙位置ずれ量の算出方法を説明するための図である。 本実施形態に係る搬送装置の動きを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本実施形態に係る搬送装置の動きを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本実施形態に係る搬送装置の動きを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本実施形態に係る搬送装置の動きを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本実施形態に係る搬送装置の動きを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本実施形態に係る搬送装置の動きを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 搬送動作のフローチャートを示す図である。 補正ローラがホームポジションの向きに配置された状態を示す平面図である。 補正ローラがホームポジションの向きに対して傾斜して配置された状態を示す平面図である。 算出された位置ずれ量に基づき補正ローラを幅方向の一方へ移動させた状態を示す平面図である。 算出された位置ずれ量に基づき補正ローラを幅方向の他方へ移動させた状態を示す平面図である。 本発明に係る搬送装置を電子写真式画像形成装置に適用した例を示す図である。 本発明に係る搬送装置を後処理装置に適用した例を示す図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１は、本発明の実施の一形態に係るインクジェット式画像形成装置の概略構成図である。

［全体構成］
本実施形態に係るインクジェット式画像形成装置１００は、主に、給紙部１、画像形成部２、乾燥部３、排紙部４から構成されている。インクジェット式画像形成装置１００においては、給紙部１から供給されるシートとしての用紙Ｐに対し、画像形成部２で画像形成用の液体であるインクにより画像を形成する。そして、用紙Ｐ上に付着したインクを乾燥部３において乾燥させた後、用紙Ｐを排紙部４から排紙する。また、両面印刷する場合は、画像形成部２において用紙Ｐの表側の面に画像が形成された後、乾燥部３において乾燥処理をし、用紙Ｐを排紙することなく反転搬送経路１５０へ搬送する。用紙Ｐは、反転搬送経路１５０を通過することで、表裏反転された状態で再び画像形成部２に供給され、画像形成部２において用紙Ｐの裏側の面に画像が形成された後、乾燥部３において乾燥処理が行われ、排紙部４から排紙される。

［給紙部］
給紙部１は、主に、複数の用紙Ｐが積載される給紙トレイ５と、給紙トレイ５から用紙Ｐを１枚ずつ分離して送り出す給送装置６と、給送装置６から送り出された用紙Ｐを搬送する搬送装置７とから構成されている。給送装置６には、ローラやコロを用いた装置や、エア吸引を利用した装置など、あらゆる給送装置を用いることが可能である。給送装置６により給紙トレイ５から送り出された用紙Ｐは、搬送装置７によって画像形成部２へ搬送される。

［画像形成部］
画像形成部２は、主に、給紙された用紙Ｐを受け取って用紙担持ドラム９へ渡す第１の搬送回転体としての渡し胴８と、渡し胴８によって搬送された用紙Ｐを外周面に担持して搬送する第２の搬送回転体としての用紙担持ドラム９と、用紙担持ドラム９に担持された用紙Ｐに向けてインクを吐出するインク吐出部１０と、用紙担持ドラム９によって搬送された用紙Ｐを乾燥部３へ受け渡す第３の搬送回転体としての渡し胴１１とから構成されている。なお、上流側の渡し胴８、用紙担持ドラム９、及び下流側の渡し胴１１は、用紙Ｐを搬送する搬送装置７の一部も兼ねている。

給紙部１から画像形成部２へ搬送されてきた用紙Ｐは、渡し胴８の表面に設けられた受取部としての揺動可能なグリッパ１６によって先端が把持され、渡し胴８の表面移動に伴って搬送される。渡し胴８により搬送された用紙Ｐは、用紙担持ドラム９との対向位置で用紙担持ドラム９へ受け渡される。なお、図１に示す例では、グリッパ１６が１つのみ記載されているが、グリッパ１６は渡し胴８に複数設けられていてもよい。

用紙担持ドラム９の表面にも受取部として同様のグリッパが設けられており、用紙の先端がグリッパによって把持される。また、用紙担持ドラム９の表面には、複数の吸引孔が分散して形成されており、各吸引孔には吸引装置１２によって用紙担持ドラム９の内側へ向かう吸い込み気流が発生する。渡し胴８から用紙担持ドラム９へ受け渡された用紙Ｐは、グリッパによって先端が把持されると共に、吸い込み気流によって用紙担持ドラム９の表面に吸着して、用紙担持ドラム９の表面移動に伴って搬送される。

本実施形態に係るインク吐出部１０は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色のインクを吐出して画像を形成するものであり、インクごとに個別の液体吐出ヘッド１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋを備えている。液体吐出ヘッド１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋは、液体を吐出するものであれば、その構成に制限はなく、あらゆる構成のものを採用することができる。必要に応じて、白色、金色、銀色などの特殊なインクを吐出する液体吐出ヘッドを設けたり、表面コート液などの画像を構成しない液体を吐出する液体吐出ヘッドを設けたりしてもよい。

インク吐出部１０の液体吐出ヘッド１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋは、画像情報に応じた駆動信号によりそれぞれ吐出動作が制御される。用紙担持ドラム９に担持された用紙Ｐがインク吐出部１０との対向領域を通過する際に、液体吐出ヘッド１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋから各色インクが吐出され、当該画像情報に応じた画像が形成される。なお、本実施形態において、画像形成部２は、用紙Ｐ上に液体を付着させて画像を形成するであれば、その構成に制限はない。

［乾燥部］
乾燥部３は、主に、画像形成部２で用紙Ｐ上に付着したインクを乾燥させるための乾燥機構１３と、画像形成部２から搬送されてくる用紙Ｐを搬送する搬送機構１４とから構成されている。画像形成部２から搬送されてきた用紙Ｐは、搬送機構１４に受け取られた後、乾燥機構１３を通過するように搬送され、排紙部４へ受け渡される。乾燥機構１３を通過する際、用紙Ｐ上のインクには乾燥処理が施され、これによりインク中の水分等の液分が蒸発し、用紙Ｐ上にインクが固着すると供に、用紙Ｐのカールが抑制される。

［排紙部］
排紙部４は、主に、複数の用紙Ｐが積載される排紙トレイ１５から構成されている。乾燥部３から搬送されてくる用紙Ｐは、排紙トレイ１５上に順次積み重ねられて保持される。なお、本実施形態において、排紙部４は、用紙Ｐを排紙するものであれば、その構成に制限はない。

［その他の追加機能部］
本実施形態に係るインクジェット式画像形成装置１００は、給紙部１、画像形成部２、乾燥部３、排紙部４から構成されているが、他の機能部を適宜追加してもよい。例えば、給紙部１と画像形成部２との間に画像形成の前処理を行う前処理部を追加したり、乾燥部３と排紙部４との間に画像形成の後処理を行う後処理部を追加したりすることができる。

前処理部としては、例えば、インクと反応して滲みを抑制するための処理液を用紙Ｐに塗布する処理液塗布処理を行うものなどが挙げられるが、前処理の内容については特に制限はない。また、後処理部としては、例えば、画像形成部２で画像が形成された用紙Ｐを反転させて再び画像形成部２へ送って用紙Ｐの両面に画像を形成するための用紙反転搬送処理や、画像が形成された複数枚の用紙Ｐを綴じる処理などが挙げられるが、後処理の内容についても特に制限はない。

なお、用紙に形成される「画像」は、文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではなく、例えば、それ自体意味を持たないパターン等も含まれる。また、画像が形成される「シート」は、材質を限定されるものではなく、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど、液体が一時的でも付着可能なものであればよく、例えば、フィルム製品、衣料用等の布製品、壁紙や床材等の建材、皮革製品などに使用されるものであってもよい。また、「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、又は加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液等の用途で用いることができる。

また、「インクジェット式画像形成装置」は、液体吐出ヘッドとシート材とが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

また、「液体吐出ヘッド」とは、吐出孔（ノズル）から液体を吐出・噴射する機能部品である。液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどの吐出エネルギー発生手段を使用することができるが、使用する吐出エネルギー発生手段が限定されるものではない。

続いて、本実施形態に係る給紙部１が備える搬送装置７について説明する。

図２は、本実施形態に係る搬送装置の平面図である。

図２に示すように、搬送装置７は、搬送される用紙Ｐの位置を検知する位置検知手段としての３つのＣＩＳ１０１～１０３と、用紙Ｐを搬送しながら用紙Ｐの位置を変更してその位置を補正する補正手段としての一対の補正ローラ３１と、補正ローラ３１よりも搬送方向上流側に配置された上流側搬送手段としての一対の上流側ローラ４４とを備える。以下の説明において、複数のＣＩＳ１０１～１０３は、用紙搬送方向の上流側から順に、第１のＣＩＳ（第１位置検知手段）１０１、第２のＣＩＳ（第２位置検知手段）１０２、第３のＣＩＳ（第３位置検知手段）１０３と称することにする。

ＣＩＳは、近年、装置の小型化を目的として、形状の小さいＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）を光源に利用し、レンズを介してリニアセンサで画像を直接読み取るコンタクト・イメージ・センサ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）と呼ばれるものである。各ＣＩＳ１０１～１０３は、用紙Ｐの幅方向に設けられた複数のラインセンサにより、用紙Ｐの幅方向の一端側の側端部Ｐａを検知することが可能である。なお、本明細書において、「用紙の幅方向」、又は「幅方向」とは、用紙搬送面内で用紙の理想の搬送方向Ｘ（図１６参照）に対して直交又は交差する方向を意味する。第１のＣＩＳ１０１は、上流側ローラ４４よりも搬送方向上流側に配置され、第２のＣＩＳ１０２は、補正ローラ３１と上流側ローラ４４との間に配置されている。第３のＣＩＳ１０３は、補正ローラ３１とこれよりも搬送方向下流側に配置されている下流側搬送手段としての上記渡し胴８との間に配置されている。また、各ＣＩＳ１０１～１０３は、用紙Ｐの幅方向に対して平行に配置されている。

一対の補正ローラ３１は、搬送中の用紙Ｐを挟持しながら、用紙Ｐの幅方向（図２中の矢印Ｓ方向）に移動したり、支軸７３を中心に用紙搬送面内で（図２中の矢印Ｗ方向に）回転したりして、用紙Ｐの位置を変更する。これにより、用紙Ｐの幅方向の位置ずれαと斜行の位置ずれβとが補正される。本実施形態では、支軸７３が補正ローラ３１の軸方向一端部側に設けられているが、支軸７３は補正ローラ３１の軸方向中央位置に設けられていてもよい。

図３及び図４に、補正ローラを駆動させる駆動機構の構成を示す。図３は、駆動機構の側面図、図４は、駆動機構の平面図である。

図３に示すように、補正ローラ３１は、ローラ軸回りに回転駆動される駆動ローラ３１ａと、これと一緒に従動回転する従動ローラ３１ｂとで構成されている。これらの補正ローラ３１は、保持部材としての保持フレーム７２によってローラ軸回りに回転可能に保持されている。保持フレーム７２は、画像形成装置の本体フレーム７０に固定されたベースフレーム７１によって支持されている。

図４に示すように、保持フレーム７２は、中継支持部材としてのフリーベアリング（ボールトランスファー）９５を介してベースフレーム７１上に設けられている。これにより、保持フレーム７２は、ベースフレーム７１に対してその上面に沿って用紙搬送面内（シート搬送面内）のいずれの方向にも移動可能に構成されている。このように、フリーベアリング９５を用いて保持フレーム７２を支持することで、保持フレーム７２が移動する際の摩擦負荷を極めて小さくすることができる。このため、後述する用紙の位置ずれ補正を高速でかつ高精度に行うことができる。本実施形態では、４つのフリーベアリング９５によって保持フレーム７２を支持しているが、フリーベアリング９５の個数は３箇所以上であればよい。

また、図３に示すように、保持フレーム７２には、補正ローラ３１の用紙搬送面内での回転中心となる上記支軸７３が下方へと伸びるように設けられている。支軸７３の下端部は、ベースフレーム７１に形成された幅方向ガイド部７１ａに挿入されている。幅方向ガイド部７１ａは、幅方向（図４中の矢印Ｓ方向）に略直線状に伸びるように形成された穴部である。また、支軸７３の下端部にはガイドコロ７９が回転可能に設けられており、このガイドコロ７９を介して支軸７３が幅方向ガイド部７１ａに接触するように挿入されている。支軸７３が幅方向ガイド部７１ａに沿って幅方向に移動することで、保持フレーム７２及びこれに保持される補正ローラ３１も幅方向に移動する。また、保持フレーム７２は支軸７３を中心に用紙搬送面内で（図４中の矢印Ｗ方向に）回転するようにも構成されている。保持フレーム７２が支軸７３を中心に回転することで、補正ローラ３１は用紙搬送面内で回転する。

図３に示すように、本体フレーム７０の図の右端側に設けられたブラケット６９には、補正ローラ３１に対して用紙搬送のための駆動力を付与する搬送駆動モータ（搬送駆動手段）６１が設けられている。搬送駆動モータ６１と補正ローラ３１の駆動ローラ３１ａとは、複数のギア６６，６７から成るギア列とカップリング機構６５とを介して連結されている。カップリング機構６５は、駆動ローラ３１ａの回転軸とギア６７の回転軸とが互いに軸方向に離間又は接近したり、互いに傾斜する方向へ駆動したりしても、駆動力伝達可能に連結を保持する二段スプラインカップリングである。このように、カップリング機構６５を介して駆動ローラ３１ａとギア６７とが連結されていることで、補正ローラ３１が幅方向に移動したり用紙搬送面内で回転したりして駆動ローラ３１ａと搬送駆動モータ６１との相対的位置が変化しても、搬送駆動モータ６１から駆動ローラ３１ａへの駆動力伝達を良好に行うことができる。

また、図３に示すように、駆動ローラ３１ａの端部（搬送駆動モータ６１側とは反対側の端部）には、駆動ローラ３１ａの搬送速度（搬送駆動モータ６１の回転速度）を検知する搬送速度検知手段としてのロータリーエンコーダ９６が設けられている。補正ローラ３１は、このロータリーエンコーダ９６の検知結果に基づいて搬送速度が制御される。

また、本実施形態に係る搬送装置７は、保持フレーム７２及び補正ローラ３１を用紙の幅方向に移動させる幅方向駆動機構３８と、保持フレーム７２及び補正ローラ３１を用紙搬送面内の回転方向に回転させる斜行方向駆動機構３９とを備えている。

図３及び図４に示すように、幅方向駆動機構３８は、幅方向駆動モータ（幅方向駆動手段）６２、タイミングベルト９７、カム４５、引張バネ５９等で構成されている。引張バネ５９は、保持フレーム７２を幅方向の一方向（図４における左方向）に付勢するように、保持フレーム７２とベースフレーム７１とに接続されている。カム４５は、その回転軸４５ａを中心に回転可能にベースフレーム７１に設けられている。また、カム４５は、引張バネ５９の付勢力によって支軸７３に設けられたカムフォロワ４６に接触した状態で保持されている。カム４５が回転すると、引張バネ５９の付勢力に抗してカムフォロワ４６が押されることで、保持フレーム７２が幅方向（図４における右方向）に移動する。

また、図３に示すように、カム４５の回転軸４５ａと幅方向駆動モータ６２のモータ軸とにはタイミングベルト９７が掛け渡されている。これにより、タイミングベルト９７を介して、幅方向駆動モータ６２からカム４５へ駆動力が伝達される。また、カム４５の回転軸４５ａには、カム４５の回転角（回転量）を検知する回転角検知手段としてのロータリーエンコーダ５７が設けられている。このロータリーエンコーダ５７の検知結果に基づき幅方向駆動モータ６２の駆動を制御することで、カム４５の回転角度が制御されて、保持フレーム７２の幅方向への移動量が調整される。すなわち、このロータリーエンコーダ５７は、保持フレーム７２及び補正ローラ３１が幅方向へ移動する際の移動量を検知する幅方向移動量検知手段として機能する。

図３及び図４に示すように、斜行方向駆動機構３９は、斜行方向駆動モータ（斜行方向駆動手段）６３、タイミングベルト９８、カム４７、引張バネ６０、レバー部材５０等で構成されている。引張バネ６０は、保持フレーム７２を斜行方向の一方向（図４における支軸７３を中心とする時計回り）に付勢するように、保持フレーム７２とベースフレーム７１とに接続されている。カム４７は、その回転軸４７ａを中心に回転可能にベースフレーム７１に設けられている。また、カム４７は、引張バネ６０の付勢力によってレバー部材５０の一端部に設けられたカムフォロワ４８に接触した状態で保持されている。また、レバー部材５０の反対側の端部には作用コロ４９が回転可能に設けられている。作用コロ４９は、引張バネ６０の付勢力によって保持フレーム７２に設けられた突起部７２ａに接触した状態で保持されている。このように構成されていることで、カム４７が回転し、カム４７によってカムフォロワ４８が押されると、レバー部材５０がその回転軸５０ａを中心に回転する。これに伴って、レバー部材５０に設けられた作用コロ４９が保持フレーム７２の突起部７２ａを引張バネ６０の付勢力に抗して押すことで、保持フレーム７２が用紙搬送面内の回転方向に（図４における反時計回りに）回転する。

また、図３に示すように、カム４７の回転軸４７ａと斜行方向駆動モータ６３のモータ軸とにはタイミングベルト９８が掛け渡されている。これにより、タイミングベルト９８を介して、斜行方向駆動モータ６３からカム４７へ駆動力が伝達される。また、カム４７の回転軸４７ａには、カム４７の回転角（回転量）を検知する回転角検知手段としてのロータリーエンコーダ５８が設けられている。このロータリーエンコーダ５８の検知結果に基づき斜行方向駆動モータ６３の駆動を制御することで、カム４７の回転角度が制御されて、保持フレーム７２の用紙搬送面内での回転量が調整される。すなわち、このロータリーエンコーダ５８は、保持フレーム７２及び補正ローラ３１が用紙搬送面内で回転する際の斜行方向の移動量を検知する斜行方向移動量検知手段として機能する。

図５（ａ）に示すのは、幅方向駆動機構３８のカム４５のみが回転して、保持フレーム７２が幅方向に移動した状態、図５（ｂ）に示すのは、斜行方向駆動機構３９のカム４７のみが回転して、保持フレーム７２が用紙搬送面内で回転した状態である。また、図５（ｃ）は、両方のカム４５，４７が回転して、保持フレーム７２が幅方向に移動すると共に、用紙搬送面内で回転した状態を示している。

図６は、本実施形態に係る搬送装置の制御系を示すブロック図である。

本実施形態に係る搬送装置は、用紙の位置ずれ補正を行うために補正ローラ３１を制御する制御手段としての制御部２０を備えている。図６に示すように、制御部２０は、ＣＩＳ１０１～１０３の検知結果から用紙の位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部２１と、補正ローラ３１の搬送に伴って生じる用紙の幅方向のずれ量を算出する幅方向ずれ量算出部２２とを備えている。制御部２０は、位置ずれ量算出部２１によって算出された用紙の位置ずれ量や、幅方向ずれ量算出部２２によって算出された幅方向のずれ量に基づいて、幅方向駆動モータ６２や斜行方向駆動モータ６３の駆動を制御し、補正ローラ３１を幅方向や用紙搬送面内での回転方向に駆動させる。

続いて、図７及び図８を用いて、ＣＩＳ１０１～１０３の検知結果に基づく用紙位置ずれ量の算出方法について説明する。

図７に示すように、用紙Ｐの先端部Ｐｂが第１のＣＩＳ１０１を通過し、第２のＣＩＳ１０２に到達すると、用紙Ｐの幅方向の位置ずれ量αと斜行の位置ずれ量βとが検知される。

具体的に、幅方向の位置ずれ量αは、第２のＣＩＳ１０２によって検知された用紙Ｐの幅方向の位置（用紙Ｐの側端部Ｐａの位置）に基づいて算出される。すなわち、第２のＣＩＳ１０２によって検知された幅方向の位置と搬送基準位置Ｋと比較し、これらの間の幅方向の距離Ｋ１が用紙Ｐの幅方向の位置ずれ量αとなる。

また、斜行の位置ずれβは、第１のＣＩＳ１０１及び第２のＣＩＳ１０２のそれぞれによって検知された用紙Ｐの幅方向の位置の差から算出される。つまり、図７に示すように、用紙Ｐの先端部Ｐｂが第２のＣＩＳ１０２に到達した時点で、第１のＣＩＳ１０１と第２のＣＩＳ１０２とによって搬送基準位置Ｋからの幅方向の距離Ｋ１，Ｋ２が検知される。そして、これらの距離Ｋ１，Ｋ２と、予め設定されている第１のＣＩＳ１０１と第２のＣＩＳ１０２との間の距離Ｍ１とから、tanβ＝（Ｋ１－Ｋ２）／Ｍ１の式を用いて、斜行の位置ずれ量βが算出される。

このようにして、幅方向の位置ずれ量αと斜行の位置ずれ量βとが算出される。なお、図８に示すように、斜行の位置ずれ補正が行われることにより、用紙がＰの位置からＰ´の位置へ移動すると、幅方向の位置ずれ量がαからα´に変化する。従って、この幅方向の位置ずれ量α´を予め算出しておくことで、より高精度な位置ずれ補正を行うことが可能である。ただし、幅方向の位置ずれ量α´は、斜行の位置ずれ補正をどの位置を基準に行うかによって変化する。

以上、用紙位置ずれ量の算出方法について、第１のＣＩＳ１０１と第２のＣＩＳ１０２とを例に説明したが、第２のＣＩＳ１０２と第３のＣＩＳ１０３を用いる場合も、同様の方法で用紙位置ずれ量を検知することが可能である。

以下、図９～図１４、及び図１５のフローチャートを参照しつつ、本実施形態に係る搬送装置の動作について説明する。

図９（ａ）（ｂ）に示すように、用紙Ｐが搬送されてきた場合、補正ローラ３１は、そのローラ軸が搬送方向（図の左右方向）に対して直交するホームポジションに配置されている。また、この状態で、一対の補正ローラ３１は互いに離間し、静止した状態で待機している。

その後、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、用紙Ｐの先端部Ｐｂが第１のＣＩＳ１０１を通過し、第２のＣＩＳ１０２に到達すると、第１のＣＩＳ１０１と第２のＣＩＳ１０２とによって用紙Ｐの側端部Ｐａの位置を検知する「第１位置検知」が行われる（図１５のＳ１）。そして、これらのＣＩＳ１０１，１０２によって検知された位置情報に基づいて、幅方向の位置ずれ量α（又は斜行の位置ずれ補正に伴うずれ量も含めた位置ずれ量α´）と斜行の位置ずれ量βとが上記位置ずれ量算出部２１（図６参照）によって算出される。そして、算出された位置ずれ量に基づいて、幅方向駆動モータ６２及び斜行方向駆動モータ６３が制御され、補正ローラ３１を幅方向に（図１０中の矢印Ｓ１方向に）移動させると共に、用紙搬送面内の回転方向に（図１０中の矢印Ｗ１方向に）回転させる。これにより、補正ローラ３１を用紙Ｐの先端部Ｐｂに対して正対させる「迎え動作」が行われる（図１５のＳ２）。

その後、補正ローラ３１同士が、所定のタイミングで接触し回転が開始されると、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、用紙Ｐが正対する補正ローラ３１に迎え入れられ、補正ローラ３１によって用紙Ｐが挟持されながら搬送される。一方、上流側ローラ４４は互いに離間した状態となる。

その後、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、補正ローラ３１によって用紙Ｐを搬送しながら、補正ローラ３１を上記迎え動作とは反対方向（図の矢印Ｓ２方向及び矢印Ｗ２方向）に駆動させる「戻し動作」を行う（図１５のＳ３）。これにより、用紙Ｐの幅方向の位置ずれ及び斜行の位置ずれが補正される「第１補正」が行われる。

さらに、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、用紙Ｐの先端部Ｐｂが第３のＣＩＳ１０３に到達すると、第２のＣＩＳ１０２と第３のＣＩＳ１０３とによって再度用紙Ｐの側端部Ｐａの位置を検知する「第２位置検知」が行われる（図１５のＳ４）。そして、これらのＣＩＳ１０２，１０３によって検知された位置情報に基づいて、幅方向の位置ずれ量と斜行の位置ずれ量とが位置ずれ量算出部２１によって算出される。そして、算出された位置ずれ量に基づいて、幅方向駆動モータ６２及び斜行方向駆動モータ６３が制御され、補正ローラ３１を幅方向に（図１３中の矢印Ｓ３方向又は矢印Ｓ４方向に）移動させると共に、用紙搬送面内の回転方向に（図１３中の矢印Ｗ３方向又は矢印Ｗ４方向に）回転させて、用紙Ｐの位置ずれを補正する「第２補正」が行われる（図１５のＳ５）。

このように、戻し動作（第１補正）の後にも、用紙Ｐの位置ずれを検知し（第２位置検知）、その検知結果に基づいて用紙Ｐの位置ずれを補正することで（第２補正）、補正ローラ３１によって用紙Ｐが搬送される間に生じる位置ずれを解消することができる。また、このような戻し動作後の位置ずれ検知（第２位置検知）は、用紙が第２のＣＩＳ１０２と第３のＣＩＳ１０３との両方を通過中であれば、所定の間隔で複数回行うことができる。従って、本実施形態では、このような位置ずれ検知（第２位置検知）を、用紙Ｐが渡し胴８の用紙受取位置Ａに到達するまでに繰り返し行い、そのたびに位置ずれ補正（第２補正）を行うようにしている（図１５のＳ４～Ｓ７）。

ところで、補正ローラ３１は、第２補正を行った後、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、渡し胴８のグリッパ１６が用紙受取位置Ａに到達するタイミングに合わせて用紙Ｐを用紙受取位置Ａへ搬送するが、このとき、理想的には、図１６に示すように、補正ローラ３１のローラ軸３１Ｍが理想の搬送方向Ｘに対して直交するホームポジションの向きＨに配置されることが望ましい。しかしながら、実際は、補正ローラ３１の用紙搬送面内での回転駆動に誤差があったり、補正ローラ３１と用紙との間でスリップが生じたりするなどの理由で、第２補正を終了した時点で、図１７に示すように、補正ローラ３１がホームポジションの向きＨに配置されない場合がある。このように、補正ローラ３１のローラ軸３１Ｍがホームポジションの向きＨに対して傾斜した状態に配置されると、補正ローラ３１による搬送方向Ｘｒが理想の搬送方向Ｘに対して斜めになるため、図１７の二点鎖線で示すように、搬送に伴って用紙Ｐが理想の位置から幅方向Ｙに位置ずれしてしまう。

また、本実施形態では、用紙の斜行の位置ずれ量の算出に、２つのＣＩＳの検知結果が必要であるところ、図１７に示すように、用紙Ｐの後端部Ｐｃが第２のＣＩＳ１０２を通過した以降は、最下流の第３のＣＩＳ１０３のみでしか用紙の位置検知を行えないため、ＣＩＳの検知結果に基づく第２補正は行えなくなる。従って、仮に本実施形態において、第２補正の終了後、補正ローラ３１がホームポジションの向きＨに対して傾いた状態で用紙Ｐを搬送すると、その搬送距離に応じた幅方向のずれが発生する。具体的に、このとき発生する用紙の幅方向の位置ずれ量Ｂは、ホームポジションの向きＨに対する補正ローラ３１のローラ軸３１Ｍの傾斜角度θと、用紙Ｐの後端部Ｐｃが第２のＣＩＳ１０２を通過してから補正ローラ３１を通過するまでの搬送距離Ａとの値から、下記式（１）に基づき求められる。

Ｂ＝Ａｔａｎθ・・・・・（１）

そこで、本実施形態においては、補正ローラ３１の傾きによって生じる用紙の幅方向の位置ずれ量Ｂを算出し、その位置ずれ量Ｂに基づいて補正ローラ３１の幅方向の位置を修正するようにしている（図１５のＳ６）。以下、補正ローラ３１の幅方向位置の修正方法について説明する。

まず、第２補正（第２補正を複数回行う場合は全ての第２補正）を終了した時点で、幅方向ずれ量算出部２２（図６参照）が、ホームポジションの向きＨに対する補正ローラ３１の傾斜角度θの情報を取得する。本実施形態では、幅方向ずれ量算出部２２が、補正ローラ３１の用紙搬送面内での回転量及び回転方向を検知する傾き検知手段としてのロータリーエンコーダ５８から、ホームポジションの向きＨに対する補正ローラ３１の傾斜角度θの情報を取得する。そして、幅方向ずれ量算出部２２は、補正ローラ３１の傾斜角度θと、予め入力されている第２のＣＩＳ１０２から補正ローラ３１までの搬送距離Ａとに基づき、上記式１を用いて幅方向の位置ずれ量Ｂを算出する。

そして、算出された幅方向の位置ずれ量Ｂに基づき、補正ローラ３１を、算出された位置ずれ量Ｂ分、幅方向の一方へ移動させる。具体的には、図１８に示すように、補正ローラ３１がホームポジションの向きＨに対して時計回り（Ｚ１方向）に傾いている場合は、用紙Ｐの幅方向の位置ずれが図の上方に向かって発生するので、これとは反対の下方向（Ｙ１方向）に、算出された位置ずれ量Ｂ分、補正ローラ３１を移動させる。また、反対に、図１９に示すように、補正ローラ３１がホームポジションの向きＨに対して反時計回り（Ｚ２方向）に傾いている場合は、用紙の幅方向の位置ずれが図の下方に向かって発生するので、これとは反対の上方向（Ｙ２方向）に、算出された位置ずれ量Ｂ分、補正ローラ３１を移動させる。

要するに、図１８又は図１９に示すように、補正ローラ３１がホームポジションの向きＨに対して用紙搬送面内での回転方向のいずれかに傾斜している場合は、その補正ローラ３１のローラ軸３１Ｍと直交する方向であるローラ搬送方向Ｘｒ（実際の搬送方向）に用紙Ｐの位置ずれが発生する。言い換えれば、ローラ搬送方向Ｘｒが、用紙Ｐの幅方向両端のうちのいずれか一方の側に向かうように傾いている場合は（図１８では、ローラ搬送方向Ｘｒが用紙Ｐの両端のうち図の上側の端側に向かうように傾き、図１９では、ローラ搬送方向Ｘｒが、用紙Ｐの両端のうち図の下側の端側に向かうように傾いている。）、ローラ搬送方向Ｘｒが傾いている用紙端部側に用紙Ｐの位置ずれが発生する。従って、補正ローラ３１の傾きによる用紙Ｐの幅方向の位置ずれを修正するには、補正ローラ３１を、ローラ搬送方向Ｘｒが理想の搬送方向Ｘに対して傾いている方向とは反対の幅方向、又は、ローラ搬送方向Ｘｒが用紙Ｐの幅方向両端のうちのいずれか一方の側に傾いている方向とは反対の幅方向へ移動させればよい。なお、第２補正を終えた時点で、補正ローラ３１がホームポジションの向きＨに対して傾いていない場合は、補正ローラ３１の搬送に伴う用紙の幅方向の位置ずれも生じないので、補正ローラ３１の幅方向位置の修正を行う必要はない。

補正ローラ３１を幅方向へ移動させる方法としては、用紙Ｐの後端部Ｐｃが第２のＣＩＳ１０２を通過した後の所定のタイミングで瞬間的に補正ローラ３１を幅方向へ移動させてもよいし、補正ローラ３１が用紙Ｐを搬送している間に略一様な速度で補正ローラ３１を幅方向へ移動させてもよい。また、補正ローラ３１が用紙Ｐを搬送している間に、幅方向への移動速度を変化させながら（例えば、加速、等速、減速の順に変化させて）補正ローラ３１を幅方向へ移動させてもよい。

以上のように、本実施形態においては、補正ローラ３１の傾きによって生じる用紙Ｐの幅方向の位置ずれ量を、修正すべき補正ローラ３１の幅方向の移動量として算出し、その算出された位置ずれ量に基づいて補正ローラ３１を幅方向の位置ずれを打ち消す方向に移動させることで、用紙Ｐの幅方向の位置ずれを解消することが可能である。これにより、補正ローラ３１から渡し胴８へ用紙Ｐを高精度に搬送することができるようになり、用紙Ｐへの画像形成を精度良く行うことができるようになる。また、両面印刷を行う場合は、表側の画像と裏側の画像との相対的な位置ずれをなくすことが可能である。

以上、本発明について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

上述の実施形態では、理想の搬送方向Ｘに対して直交する方向をホームポジションの向きＨとしているが、ホームポジションの向きＨは任意に設定することが可能である。

また、用紙の側端部の位置を検知する位置検知手段は、ＣＩＳに限らず、用紙の幅方向に沿って複数配置されるフォトセンサなど、用紙の側端部を検知できるものであれば他の検知手段を用いてもよい。

また、本発明に係る搬送装置は、図１に示すようなインクジェット式画像形成装置に限らず、電子写真式画像形成装置にも適用可能である。

図２０に、本発明に係る搬送装置を電子写真式画像形成装置に適用した例を示す。

図２０に示すように、電子写真式画像形成装置３００は、用紙Ｐに画像を形成する画像形成部３０１と、原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部３０２と、セットされた原稿Ｄを原稿読込部３０２に搬送する原稿搬送部３１０と、用紙Ｐが収納された給紙部（給紙カセット）３１２～３１４と、用紙Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置３２０と、給紙部３１２～３１４から給送された用紙Ｐを画像形成部３０１へ搬送する搬送装置３３０とを備えている。また、画像形成部３０１は、感光体ドラム３０５と、原稿読込部３０２で読み込んだ画像情報に基づいて露光光Ｌを感光体ドラム３０５上に照射する露光部３０３と、感光体ドラム３０５上にトナー像（画像）を形成する現像部３０４と、感光体ドラム３０５上に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する転写部３０７などを備えている。

電子写真式画像形成装置３００の基本動作について簡単に説明する。

原稿Ｄが原稿搬送部３１０によって図２０中の矢印方向に搬送され、原稿Ｄの画像情報が原稿読込部３０２によって読み取られると、その画像情報に基づいて露光部３０３から感光体３０５上の帯電面に露光光Ｌが照射されて、感光体ドラム３０５上に静電潜像が形成される。続いて、感光体３０５上の静電潜像に対して現像部３０４からトナーが供給されトナー画像（可視画像）が形成される。また、給紙部３１２～３１４のいずれかから給送された用紙Ｐが、搬送装置３３０によって転写部３０７へ搬送され、感光体３０５上に形成されたトナー画像が用紙Ｐ上に転写される。その後、用紙Ｐは、定着装置３２０へ搬送され、トナー画像が定着された後、装置外に排出される。

このような電子写真式画像形成装置３００においては、搬送装置３３０によって用紙Ｐを感光体ドラム３０５上のトナー画像とタイミングを合わせて転写部３０７へ精度良く搬送することが求められる。従って、斯かる搬送装置３３０においても、上述の実施形態に係る搬送装置７と同様に、補正ローラ３１が用紙の位置補正（第２補正）を行った後、所定のホームポジションに対する補正ローラ３１の用紙搬送面内での回転方向の傾きを検知し、検知された補正ローラ３１の傾きに基づいて、補正ローラ３１の用紙幅方向の移動量を制御することで、用紙Ｐの幅方向の位置ずれを解消して、用紙Ｐを高精度に搬送することが可能となる。

また、本発明に係る搬送装置は、画像形成装置に限らず、画像が形成された用紙に対してステープル処理や折り処理等の後処理を行う後処理装置にも適用可能である。

図２１に、本発明に係る搬送装置を後処理装置に適用した例を示す。

図２１に示す後処理装置４００は、用紙にパンチ処理を行う穿孔装置４１０と、用紙に綴じ処理を行うステープル処理装置４２０と、用紙に中折り処理を行う折り処理装置４３０と、複数のトレイ（積載部）４４１，４４２，４４３と、画像形成装置１００から搬送された用紙を穿孔装置４１０へ搬送する搬送装置４５０とを備えている。後処理装置４００は、画像形成装置１００から搬送された用紙を３つの搬送経路Ｊ１～Ｊ３のうちいずれかの搬送経路に搬送して、異なる後処理を施す。

第１搬送経路Ｊ１は、穿孔装置４１０によってパンチ処理が施された用紙、又はパンチ処理が施されない用紙を、第１トレイ４４１へ搬送するための経路である。第２搬送経路Ｊ２は、用紙をステープル処理装置４２０へ搬送して、綴じ処理が施された用紙を第２トレイ４４２へ搬送するための経路である。第３搬送経路Ｊ３は、用紙を折り処理装置４３０へ搬送して、中折り処理された用紙を第３トレイ４４３へ搬送するための経路である。

このような後処理装置４００に設けられる搬送装置４５０においても、上述の実施形態に係る搬送装置７と同様に、補正ローラ３１が用紙の位置補正（第２補正）を行った後、所定のホームポジションに対する補正ローラ３１の用紙搬送面内での回転方向の傾きを検知し、検知された補正ローラ３１の傾きに基づいて、補正ローラ３１の用紙幅方向の移動量を制御することで、用紙Ｐの幅方向の位置ずれを解消して、用紙Ｐを高精度に搬送することが可能となる。

また、本発明に係る搬送装置は、画像形成用のシートを搬送する搬送装置に限らない。例えば、原稿を搬送する搬送装置や、電子基板を搬送する搬送装置など、その他のシートを搬送する搬送装置にも本発明を適用可能である。

２ 画像形成部
７ 搬送装置
２０ 制御部（制御手段）
３１ 補正ローラ（補正手段）
３１Ｍ ローラ軸
５８ ロータリーエンコーダ（傾き検知手段）
１００ インクジェット式画像形成装置
１０１ ＣＩＳ（位置検知手段）
１０２ ＣＩＳ（位置検知手段）
１０３ ＣＩＳ（位置検知手段）
３００ 電子写真式画像形成装置
３０１ 画像形成部
３３０ 搬送装置
Ａ 第２のＣＩＳから補正ローラまでの搬送距離
Ｂ 用紙の幅方向の位置ずれ量
Ｈ ホームポジションの向き
Ｐ 用紙（シート）
Ｘ 理想の搬送方向
Ｘｒ ローラ搬送方向
θ 補正ローラの傾斜角度

特開２０１８－１６４９２号公報

Claims (4)

1. シートの位置を検知する位置検知手段と、
   前記シートを搬送しながら、前記位置検知手段によって検知された前記シートの位置に応じて、シート搬送面内での回転方向及びシート幅方向における前記シートの位置を補正する補正手段と、
   前記補正手段が前記シートの位置補正を行った後、前記補正手段のシート搬送面内での回転方向の傾きを検知する検知手段と、
   検知された前記補正手段の傾きに基づいて、前記補正手段を前記シート幅方向へ移動するように制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする搬送装置。
2. 前記シートの後端部が前記補正手段よりも搬送方向上流側に配置された特定の前記位置検知手段を通過した後は、前記シートのシート搬送面内での回転方向における位置を補正せずに前記シートを搬送する搬送装置であって、
   前記制御手段は、前記シートの後端部が前記特定の位置検知手段を通過してから前記補正手段を通過するまでの搬送距離と、前記検知された補正手段の傾きとに基づいて、前記補正手段のシート幅方向への移動量を算出する請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記補正手段は、補正ローラであって、
   前記制御手段は、前記補正ローラが前記シートの位置補正を行った後に、前記補正ローラのローラ軸と直交するローラ搬送方向が、シート幅方向両端のうちのいずれか一方の側に向かうように傾いている場合は、前記ローラ搬送方向が傾いている方向とは反対のシート幅方向へ前記補正ローラを移動させる請求項１又は２に記載の搬送装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送装置と、
   前記搬送装置によって搬送されたシートに画像を形成する画像形成部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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