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JP5595366B2 - 斜行補正装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シートの斜行を補正する斜行補正装置、及び、この斜行補正装置を備える画像形成装置に関する。
従来、シートに画像を形成する画像形成装置などでは、シートに傾きなく画像を形成するために、画像形成部に搬送されてくるシートの斜行を補正するための斜行補正装置が設けられている。斜行補正装置としては、シートの先端をレジストローラやシャッタに突き当ててシートの先端部の斜行を補正し、その状態で先端部を搬送ローラで挟持して搬送することによりシートの斜行を補正するものが一般的である。
特許文献1では、挟持ローラの下流に、幅方向に複数分割された当接面を備えた突当部材が設けられている構成が開示されている。この構成では、シートが斜行してきた場合に、シートの先端が離間している挟持ローラの間を通ってシートの先端の一端がまず突当部材のいずれかの当接面に突き当たり、その一端を中心にして他端も他の突当面に突き当たることでシートの斜行が補正される。そして、斜行が補正されたシートの先端部を挟持ローラが挟持し、斜行が補正されたシートを下流に搬送する。
また、特許文献2では、第1レジストローラ及び第2レジストローラ101bから構成されるレジストローラ対が軸方向に複数配置された構成が開示されている。この構成では、シートが斜行してきた場合に、シートの先端の一端がいずれかのレジストローラ対のニップに突き当たり、その一端を中心にして他端も他のレジストローラ対のニップに突き当たることでシートの斜行が補正される。そして、レジストローラ対が回転して斜行が補正されたシートを下流に搬送する。
特開2008−242395号公報 特開2010−83649号公報
しかし、上述した斜行補正装置では、搬送されるシートの先端部が当接面やレジストローラ対のニップに当接する際にシートの角部から当接面に当接すると、シートの角部が座屈して角折れすることによる斜行補正不良が生じてしまう場合があった。
特に、近年、画像形成装置の生産性(単位時間当たりの画像形成枚数)を上げるためにシートを高速で搬送する場合には、シートの先端部が当接部やレジストローラ対のニップに当接したときの衝撃が大きいためシート先端がダメージを受けやすい。さらに、近年、多種多様な種類のシート(種々の坪量やサイズ、コーティング等の表面処理をしたシート等)が使用されてきており、剛度の低いシート(例えば、坪量50g/mm2以下の薄紙等)などでも、シートの先端部が当接部やレジストローラ対のニップに当接したときにダメージを受けやすい。
本発明は、上記実情に鑑み、シートが当接部に当接するときに、シートが座屈して角折れすることによる斜行不良現象を抑制することができる斜行補正装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の斜行補正装置は、シートを搬送する搬送路に配置され、シートの斜行を補正するためにシートの先端が当接する複数の当接部と、前記当接部の位置をシート搬送方向と直交するシート幅方向に移動させる移動部と、シートの先端が前記当接部に当接する前に、シートの角部が前記当接部に当接しない位置に前記当接部を移動させるように、前記移動部の駆動を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、シートが当接部に当接するときに、シートが座屈して角折れすることによる斜行不良現象を抑制することができる。
本発明の実施例1に係る斜行補正装置を備える画像形成装置の構成を示す断面図である。 斜行補正装置の構成を示す斜視図である。 斜行補正装置の構成を示す拡大斜視図である。 シャッタとシートの位置関係を示す平面図である。 シャッタとシートの位置関係を示す側面図である。 コントローラ、及び、その周辺機器の接続状況を示すブロック図である。 コントローラの制御工程を示すフローチャートである。 シートの角部が当接片に当接した仮想状態を示す平面図である。 左右移動装置の構成を示す正面図である。 シャッタとシートの位置関係を示す平面図である。 (a)は、当接片番号及び当接片端部位置の関係を示す表、(b)は、主要なシートSのサイズのシート幅を列挙し、それぞれに対してシャッタ121のシート幅方向Mの移動の要否判断及び移動量を示す表である。 実施例1の変形例に係る斜行補正装置の構成を示す一部拡大側面図である。 実施例2に係る斜行補正装置を備える画像形成装置の構成を示す一部拡大断面図である。 実施例3に係る斜行補正装置を備える画像形成装置の構成を示す断面図である。 斜行補正装置の構成を示す斜視図である。 分割ローラ対とシートの位置関係を示す平面図である。 分割ローラ対とシートの位置関係を示す側面図である。 コントローラ、及び、その周辺機器の接続状況を示すブロック図である。 コントローラの制御工程を示すフローチャートである。 (a)は、シートの角部が分割ローラ対に当接した仮想状態を示す平面図であり、(b)は、レジストローラ対がスラスト方向に移動する場合の例において、レジストローラ対、及び、斜行したシートSの配置関係を示す平面図であり、(c)は、(b)の矢印Dの方向から見た断面図であり、(d)は、分割ローラ対、及び、斜行したシートの位置関係を示す拡大平面図である。 左右移動装置の構成を示す正面図である。 分割ローラ対とシートの位置関係を示す平面図である。 (a)は、分割ローラ番号及び分割ローラ端部位置の関係を示す表であり、(b)は、主要なシートのサイズのシート幅を列挙し、それぞれに対してレジストローラ対のシート幅方向の移動の要否判断及び移動量を示す表である。 実施例4に係る斜行補正装置を備える画像形成装置の構成を示す一部拡大断面図である。
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
図1は、本発明の実施例1に係る斜行補正装置116を備える画像形成装置100の構成を示す断面図である。画像形成装置100は、電子写真画像形成プロセスを利用した両面印刷機能を有する。ここでは、画像形成装置として、カラーデジタルプリンタを例示する。図1に示されるように、画像形成装置100は画像形成装置本体(以下、単に装置本体という)100Aを有し、この装置本体100Aの内部には、画像を形成する画像形成部51が設けられる。画像形成部51は、像担持体である感光体ドラム101、転写装置である1次転写ローラ105等を含む。少なくとも感光体ドラム101については、プロセスカートリッジに含まれ、プロセスカートリッジとして装置本体100Aに組み込まれる構成となっていても良い。
装置本体100Aの内部では、4つの感光体ドラム101a〜101dは、それぞれ帯電ローラ102a〜102dによって表面を一様な電荷に帯電される。レーザスキャナ103a〜103dにはそれぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の画像信号が入力され、この画像信号に応じて感光体ドラム101a〜101dの表面をレーザ光で照射し、電荷を中和し、静電像を形成する。感光体ドラム101a〜101d上に形成された静電像は、現像器104a〜104dによってそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーで現像される。各感光体ドラム101a〜101d上に現像されたトナーは、1次転写ローラ105a〜105dによって無端ベルト状の像担持体である中間転写ベルト106に順番に転写され、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト106上に形成される。
画像形成部51の下側にはシートを給送するためのシート給送部が配置されており、このシート給送部に設けられているシート収納部である給送カセット111、112は、画像形成部51に供給するシートSが収納されている。また、画像形成装置の側部には手差し給送部113が配置されていて、シート収納部であるトレイ上にシートSが積載可能である。給送カセット111、112もしくは手差し給送部113のいずれかから給送された記録紙など被転写材であるシートSは、搬送ローラ対114及び第1搬送部としてのレジスト前ローラ対115により、斜行補正装置116に向けて搬送される。斜行補正装置116は、シートSの先端が当接してシートSの斜行を補正するシャッタ121を備える。また、斜行補正装置116は、第2搬送部としてのレジストローラ対120を備えていても良い。
シャッタ121は、シートSを搬送する搬送路に対して突出及び退避自在に設けられている。また、図2に示すように、シャッタ121は、当接部としての当接片40を有する。当接片40は、搬送方向と直交する方向で分割されて櫛歯状に複数形成されていて、搬送路を塞ぎ、シートSのシート搬送方向Aの先端部が当接して、シートSの斜行を補正する。搬送部としてのレジストローラ対120は、シートSをシート搬送方向Aに搬送するローラ対である。また、前述のシャッタ121は、レジストローラ対120よりもシート搬送方向Aの下流に配置される。なお、シャッタ121は、レジストローラ対120よりもシート搬送方向Aの上流に配置されても良い。斜行補正装置116の構成及び斜行補正動作に関しての詳細は後述する。
シャッタ121に当接し、斜行を補正されたシートSは、レジストローラ対120により搬送される。シートSの先端は、シャッタ121を通過後、レジストセンサ117により、検知される。制御部としてのコントローラ50(図6参照)は、2次転写部118にて中間転写ベルト106上に形成された画像の先端と、シートSの先端とが合うように、レジストセンサ117の検知タイミングに応じて、レジストローラ対120の速度を演算する。そして、演算された速度でレジストローラ対120を回転させてシートを搬送する。
中間転写ベルト106上のトナー像は、2次転写外ローラ109によってシートSに転写され、定着装置110で加熱および加圧してシートS上に定着される。その後、シートSは排出部119a又は排出部119bから装置本体100Aの外部へと排出される。
ところで、給送カセット111、112もしくは手差し給送部113から給送されるシートSに対して、適切な範囲に画像を記録するためには、その収納されているシートSのサイズを装置本体100Aに認識させる必要がある。給送カセット111、112及び手差し給送部113は、サイズ検知部130(図6に図示)を備えている。サイズ検知部130は、給送カセット111、112の内部や手差し給送部113のトレイ上のシートSのサイズを検知する。
給送カセット111、112に設けられたサイズ検知部130の構成を以下に説明する。サイズ検知部130は、一般的な構成であり、シートSの幅方向の位置を規制する幅規制板に摺接して連動する回動可能なサイズ検知レバーを有する。また、サイズ検知部130は、給送カセット111、112が装着される装着部においてサイズ検知レバーに対応する位置に設けられた複数のセンサ又はスイッチを有する。そして、シートSの側端部に合わせて幅規制板を移動させると、これに連動してサイズ検知レバーが回動する。その状態で給送カセット111、112を装置本体100Aの装着部に装着すると、サイズ検知レバーが、給送カセット111、112が装着される装着部に配置されているセンサ又はスイッチの検知素子を選択的にON/OFFする。これにより、センサ又はスイッチから異なるパターンの信号が装置本体100Aの内部のコントローラ50(図6参照)に送られる。そして、コントローラ50がその信号に基づいて給送カセット111、112に収納されているシートSのサイズを認識する。なお、同様に、手差し給送部113にも、同様のサイズ検知部を設けることができるが、説明を省略する。
図2は、斜行補正装置116の構成を示す斜視図である。図2では、簡略化のため、シート搬送ガイドは省略している。図2に示されるように、斜行補正装置116は、レジストローラ対120を備える。レジストローラ対120は、両端近傍を軸受11及び軸受21により回転可能に支持された下ローラ10及び上ローラ20を有する。下ローラ10及び上ローラ20は対向するように配置されている。また、上ローラ20に複数備えた軸受部12には、ばね13がそれぞれかけられている。ばね13の付勢力によって上ローラ20が下ローラ10に押し付けられて加圧し、下ローラ10と上ローラ20でニップが形成される。
下ローラ10は、金属軸10aの長手方向に複数のゴムローラ10bが一体に形成されている。ここでゴムローラ10bの外径はφ20mmである。上ローラ20は、金属軸20aの周りに、下ローラ10に形成されたゴムローラ10bと対向するようにポリアセタール製のコロ20bが一体に形成されている。コロ20bの外径もφ20mmである。
モータ22の回転軸には偏心カム23が固定されている。回転自在に支持された回転軸31には、離間レバー30a、30bが固定されており、さらに、回転軸31の端部には、偏心カム23と摺接するカムフォロア24が固定されている。離間レバー30a、30bは上ローラ20の金属軸20aの下方に位置するように配置されている。モータ22が駆動すると、偏心カム23が回転し、カムフォロア24が押し上げられて回転軸31が回転する。この回転軸31の回転によって、離間レバー30a及び離間レバー30bは、上ローラ20にかけられたばね13の加圧力に抗するようにして上ローラ20を押し上げるように回転する。この動作によって、レジストローラ対120のニップを解除することができる。
レジストローラ対120のシート搬送方向Aの下流には、シート搬送方向Aと直交する方向であるシート幅方向Mに沿ってシャッタ121が配置されている。シャッタ121は、シートSの先端が突き当たる当接片40を長手方向に沿って複数備えた金属板で構成されている。
斜行補正装置116は、シャッタ121を上下方向に移動する上下移動機構である上下移動装置60、及び、シャッタ121をシート幅方向Mに移動する左右移動機構である左右移動装置42を備えている。上下移動装置60について説明する。モータ61の回転軸に取り付けられたギア63には、駆動軸41の端部に固定されたギア62が噛み合わされている。駆動軸41はシート幅方向Mに移動可能に支持されており、ギア63は、駆動軸41がシート幅方向Mに移動してもギア62が噛み合った状態を維持できるように軸方向に長い形状となっている。ここで、図5を参照して、シャッタ121が上下に移動する機構に関して更に説明する。図5に示されるように、シャッタ121は屈曲片部121aを有しており、駆動軸41と屈曲片部121aに設けられた軸123aとにリンク123が取り付けられている。さらに、屈曲片部121aに設けられた軸124aと本体側に設けられた軸125とにリンク124が取り付けられている。これらの屈曲片部121aとリンク123とリンク124により平行リンクが構成され、この平行リンクによって屈曲片部121aが上下に平行に移動可能に支持される。そして、駆動軸41が図5(a)中で時計回りに回転すると、駆動軸41の下方へ向かってリンク123が移動し、リンク123に結合されたシャッタ121が下方へと移動する。これとは反対に、駆動軸41が図5(c)中で反時計回りに回転すると、図5(a)に示されるように、駆動軸41の上方へ向かってリンク123が移動し、シャッタ121が上方へと移動する。このように、モータ61の回転方向により、シャッタ121を上下に移動させて、シートSを搬送する搬送路に対して突出及び退避させることができる。
ここで、図2、及び、左右移動装置42をシート搬送方向Aの上流から見た図である図9を用いて移動部としての左右移動装置42について説明する。シャッタ121の当接片40の位置をシート搬送方向Aと直交するシート幅方向Mに移動させる装置である。左右移動装置42は、モータ43と、モータ43の回転軸に取り付けられたギア46と、ギア46に噛み合わせられたギア47と、ギア47と同一回転軸に取り付けられてギア47よりも歯数の少ないピニオンギア44を有する。また、左右移動装置42は、ピニオンギア44に噛み合わせられるラック45(図9参照)と、ラックを支持する支持部材48(図9参照)と、を有する。駆動軸41は、支持部材48の内部に回転自在に挿入されているが、駆動軸41と支持部材48とは、軸方向(シート幅方向M)には固定されている。そのため、駆動軸41は支持部材48に対して回転は可能であるが、支持部材48の軸方向の移動により駆動軸41も軸方向に移動する。
モータ43が駆動すると、モータ43の回転軸のギア46が回転し、ギア46と噛み合わせられたギア47が回転する。ギア47の回転でピニオンギア44が回転し、ラック45、支持部材48及び駆動軸41が一体的にシート幅方向Mに移動する。このように、ラック45及び支持部材48がシート幅方向Mに移動することにより、シャッタ121は、シート幅方向Mに移動することができる。なお、ギア63(アイドラギア)の歯幅は、ギア62(シャッタ入力ギア)の歯幅に対して広く設定されている(図2参照)。この理由は、シャッタ121及びギア62がシート幅方向Mに移動した場合でも、ギアの噛み合いを維持し、シャッタ121の突出動作及び退避動作を可能とするためである。
図3は、斜行補正装置116の構成を示す拡大斜視図である。図3は、図2のレジストローラ対120を別の方向から見た図である。図3では、搬送ガイド80を表示している。図3に示されるように、搬送ガイド80は、上ガイド81と下ガイド82を有し、双方で形成されるガイドギャップは2mmに設定されている。櫛歯状に形成された複数の当接片40が進入可能なように、上ガイド81には切り欠き81aが形成されており、下ガイド82には切り欠き82aが形成されている。このように構成することで、シャッタ121に当接したシートSの上下方向のばたつきは、上ガイド81と下ガイド82との間で抑えられる。
シートSを確実に当接片40に突き当てるためには、シートSとシャッタ121との摺動性を向上させる必要があり、シャッタ121の表面の摩擦係数は低い方が好ましい。また、シートSがシャッタ121に当接したときのシートSの先端部の座屈(折れ、浮き等)を防止するために、レジストローラ対120とシャッタ121はできるだけ接近させて配置されている。特に薄紙などの剛度の低い紙ではこうした座屈現象が顕著である。本実施例では、これを防止するために両者の間隔を12mmとしている。
シャッタ121は、シートSの斜行を補正するときは、当接片40をシートSの搬送路中に突出させる必要がある。また、シャッタ121は、シートSを下流の画像転写部へ搬送させる時は、当接片40を搬送路から退避させる必要がある。そのために、斜行補正装置116は、シャッタ121は上下移動装置60により移動される。上下移動装置60のモータ61が駆動して、駆動軸41を正方向回転又は逆方向回転させることで、シャッタ121が移動して当接片40が搬送路に対して突出及び退避する。
図4(a)〜図4(c)は、シャッタ121の当接片40a〜40hとシートSの位置関係を示す平面図である。図4(a)乃至図4(c)は、搬送路の上方から見た図である。図5(a)〜図5(c)は、シャッタ121の当接片40とシートSの位置関係を示す側面図である。図5(a)は図4(a)に相当し、図5(b)は図4(b)に相当し、図5(c)は図4(c)に相当する。
図4と図5を参照しつつ、以下に、シャッタ121がシートSの斜行を補正する動作に関して説明する。図5(a)に示されるように、上ローラ20及び下ローラ10の間が離間された状態で、シートSはレジスト前ローラ対115によって搬送され、シートSの先端がシャッタ121の当接片40gに当接する。シートSのシート搬送方向Aの先端部が全ての当接片40に当接するまで、レジスト前ローラ対115が回転することで、シートSの先端部がシャッタ121に揃えられてシートSの斜行が補正される。なお、シートSのシート搬送方向Aの先端部が全てシャッタ121の当接片40に当接した状態で更にレジスト前ローラ対115が回転すると、シートSにループが形成される。
シートSのシート搬送方向Aの先端部が全ての当接片40に当接するまで、レジスト前ローラ対115が回転した後に、離間レバー30による上ローラ20の押し上げを解除することで、レジストローラ対120によってシートSを挟持させる(図4(b)、図5(b)参照)。その後、シャッタ121は、搬送路から退避し、シートSは、斜行が補正された状態でレジストローラ対120によって搬送されていく(図4(c)、図5(c)参照)。
図6は、制御部としてのコントローラ50、及び、その周辺機器の接続状況を示すブロック図である。図6に示されるように、コントローラ50には、操作部200、上下移動装置60のモータ61、左右移動装置42のモータ43、給送モータ54、レジストセンサ117、サイズ検知部130が接続されている。また、コントローラ50には、コンピュータ201が接続されている。
制御部としてのコントローラ50は、左右移動装置42の駆動を制御する。コントローラ50は、サイズ検知部130に検知されるシートSのサイズのうちシート幅方向Mの寸法の情報と、シャッタ121の当接片40の位置の情報に基づいて、以下の制御をする。コントローラ50は、シートSの先端部の角部が当接片40に当接しないように、当接片40のシート幅方向Mの幅方向移動量を算出する。そして、コントローラ50は、シートSが当接片40に当接する前に、左右移動装置42を駆動させるように制御し、左右移動装置42は、シャッタ121をシート幅方向Mに幅方向移動量で移動させる。
図7は、コントローラ50の制御工程を示すフローチャートである。図7に示されるように、コントローラ50は、プリントのジョブを実行する(ステップ1、以下、「ステップ」を「S」と記載する。S1)。プリントのジョブを実行するにあたっては、画像形成装置の操作部200、あるいは、画像形成装置100と直接又はネットワークを介して接続されたコンピュータ201から、ジョブの情報を受信する。
この際に、ユーザが、プリント部数等を選択すると共に、使用給送カセット111、112、又は、手差し給送部113を選択すると、その信号を、コントローラ50が受信する(S2)。この時既にシートSのシート幅方向Mのサイズは、上述したサイズ検知部130により認識されている。コントローラ50は、シートSの幅に応じてシャッタ121のシート幅方向Mの移動の要否を判断する(S3)。コントローラ50は、S3の判断の結果、YES(要)の場合のみ、所定量のシート幅方向Mの移動を行う(S4)。なお、シャッタ121のシート幅方向Mの移動動作及び配置についての詳細説明は、後述する。図4(a)は、シャッタ121のシート幅方向Mの移動後の状態を示し、シートSの角部が当接片40に当接しない配置となっている。
コントローラ50は、S3の判断の結果、NO(不要)の場合には、シートSの給送動作を開始する(S5)。その後に、シートSは斜行補正装置116まで搬送されてくる。図5(a)に示されるように、コントローラ50は、離間レバー30によりレジストローラ対120を離間させる(S6)。シートSが、装置本体100Aの奥側が進んだ方向に斜行した状態でシート搬送方向Aの方向に搬送されてくると、コントローラ50は、シャッタ121の当接片40を、搬送ガイド80のギャップ内に進入させる(S7)。そして、装置本体100Aの奥側の当接片40gにシートSのシート搬送方向Aの右側の先端が当接する。この際、シートSのコシ(剛度)による突き当て力よりも、モータ61(ステッピングモータ)の静止トルクの方が大きいために、シャッタ121は停止したままであり、シートSは当接片40gに当接した部分でその進行を妨げられる。
一方、このときシートSは、斜行しているため、図4(a)の装置本体100Aの前側の当接片40bにはシートSは当接するに至っていない。そして、レジスト前ローラ対115により搬送を続けられることで、図4(b)及び図5(b)に示すように、ループが形成され、シートSと当接していなかった装置本体100Aの前側の当接片40bにもシートSが当接する。このようにして、シートSは、斜行が補正される(S8)。
コントローラ50は、その後に、離間レバー30による上ローラ20の押し上げを解除することで、レジストローラ対120によってシートSを挟持させる(S9)。コントローラ50は、図4(c)及び図5(c)に示すように、シャッタ121を搬送ガイド80のギャップ内から退避させる(S10)。コントローラ50は、レジストローラ対120の回転を開始させ、シートSは斜行が補正された状態で、シート搬送方向Aの下流の画像転写部へと搬送される(S11)。画像転写部で画像が転写されたシートSは、排出部119から装置本体100Aの外部へと排出される(S12)。コントローラ50は、一連のプリントジョブを終了する(S13)。コントローラ50は、シャッタ121を、シート幅方向Mに移動する前のホームポジション(HP)位置に戻す(S14)。
図8は、シートSの角部が当接片40gに当接した仮想状態を示す平面図である。次に、図8を参照しつつ、シャッタ121のシート幅方向Mの移動を実施せず、シートSの先端部の角部が当接片40gに当接する場合について説明する。シャッタ121へ突入してくるシートSは様々な状態が想定される。シートSの放置環境や、両面プリント時のシートSでは、領域Bに示されるシートSの先端部の角部がカールしている場合がある。一般に、シートSの角部は、コシが低く、座屈し易い。加えて、シートSの角部にカールが生じていると、シートSが座屈する可能性が高まり、シートSの角折れや詰まりが発生することがある。
一方、斜行装置116は、シートSの先端部の角部が当接片40gに当接しないようなシート幅方向Mの配置となっているために、シートSが当接片40gに当接する部分は、シートSの先端部の角部よりも中央寄りの部位となる。そして、図3で説明したように、シートSは、隣接する当接片40a〜40hの間に2mmのガイドギャップを有する上ガイド81及び下ガイド82にて拘束される。そのため、斜行装置116によれば、図8に示したような角部にカールを有したシートSであっても、シートSの角折れや詰まりが発生する虞が無い。
図10は、シャッタ121とシートSの位置関係を示す平面図である。図10(a)は、シャッタ121がシート幅方向Mに移動する前の状態を示し、シートSの角部がシャッタ121の当接片40に当接する状態を示す平面図に相当する。図10(b)は、シャッタ121がシート幅方向Mに移動された後の状態を示し、シートSの角部がシャッタ121の当接片40に当接しない状態を示す平面図に相当する。次に、図10を参照しつつ、当接片40のシート幅方向Mの配置及びシート幅方向Mの移動量についての説明を行う。
図10(a)及び(b)に示されるように、シャッタ121において、当接片の幅をL、隣接する当接片同士の間隔をLとし、画像形成部に対して中央をゼロ点にとり、装置本体100Aの奥側への方向を+x方向とする。ここでは一例として、当接片40の数を偶数個とし、L、Lは全て等しく、且つ、当接片40の配置はx=0に対して対称形状とする。また、当接片40a〜40hを、S(−4)〜S(4)と表記した。このとき、中央からn番目の当接片40の端部位置は、中央寄りからxna=L/2 + (n−1)(L+L)、xnb= xna+Lで表される。ところで、複写機で使用されるシートSのサイズは多岐に渡っている。そして、シート幅をLとすると、各サイズのシートSの端部位置L/2が、xna〜xnbの領域内であるか否かで、シャッタ121のシート幅方向Mの移動の要否が決定される。つまり、xna<L/2<xnbとなる場合は、シートの端部を当接片40に当接させないために、シャッタ121のシート幅方向Mの移動が必要となる。このとき、x<0の場合も同様に考えることができ、−xnb<−L/2<−xnaとなっている。
シートの両角部が共に当接片40に当接しないためには、結局、xnb− L/2と、L/2 − xnaのどちらか大きい方の値が、最低限必要なシート幅方向Mの移動量となる。最大でも当接片幅Lだけ移動すれば、当接片40に当接しなくなる。すなわち、シャッタ121をシート幅方向Mに移動させる最小の幅方向移動量は、別の表現をすると、以下で述べる値と言える。つまり、最小の幅方向移動量は、当接片40のシート幅方向Mの両端部の位置のうちシートSの先端部の角部との距離が大きい方の位置から、シートSの先端部の角部の位置を差し引いた差の絶対値の量である。
また、シャッタ121がシート幅方向Mに移動した後に、隣接する当接片40にシートSが当接しないためには、L移動したとき可能な限り当接しないように、当接片40のシート幅方向Mの寸法は、小さい方が望ましい。すなわち、L<Lであることが望ましい。別の表現をすると、当接片40の当接片幅Lsは、隣接する当接片40同士の当接片同士間隔Liよりも小さい。また、当接片40のシート幅方向の寸法が小さい方が材質及びコストの低減が実現できる。
図11(a)は、当接片番号及び当接片端部位置の関係を示す表である。図11(a)を参照しつつ、図10を用いて説明した内容を具体的な数値を挙げて説明する。図10(a)のシャッタでは、L=15mm、L=25mm(>L)、当接片数=8個とし、当接片位置をS(−4)〜S(4)の配置とした。
図11(b)は、主要なシートSのサイズのシート幅を列挙し、それぞれに対してシャッタ121のシート幅方向Mの移動の要否判断及び移動量を示す表である。図11(b)に示されるように、例えばA4R(A4シートを縦方向送りのこと)において、中央から3番目の当接片位置のS(3)とS(−3)にシートSの角部が当接してしまう。そこで、少なくともL/2 − x3a = 105 − 92.5=12.5mmだけ、シャッタ121をシート幅方向Mに移動させれば、S(3)、S(−3)共にシートSの角部が当接することを避けることができる。シャッタ121の移動方向は、+x方向、−x方向どちらでも構わない。例えば+x方向に12.5mmで移動した場合、シートSの先端は、S(−3)〜S(2)の5個の当接片に当接することとなる。ただし、実際には、給送されてからシャッタ121に到達するまでの搬送ばらつきにより、シートSの端部位置のずれ、所謂横レジずれとして1〜1.5mm程度のばらつきをもつことが多い。そのため、上記した12.5mmに対して横レジずれ量を上乗せした量、14mmをシート幅方向Mの移動量としても良い。このときの配置を表したものが図10(b)である。また、シート幅方向Mの移動の上限値は、S(−4)が再当接しない条件、すなわち、−L/2 −(− x3b ) + L = −105 −(−107.5) + 25 = 27.5mmとなる。
本構成のシャッタ121の場合、必要なシート幅方向Mの移動量は、Lに依存する。つまり、Lが小さいほど、シート幅方向Mの移動は小さくても良い。しかし、Lを小さくすると、シートSの先端がシャッタ121へ当接する際、当接力が集中することとなり、突当痕等のシートSの先端へのダメージが発生する虞がある。そのため、シート幅方向Mの移動可能な量と、先端ダメージとから、Lを設定することが望ましい。
前述の図11(a)、(b)の説明では、主要なシートSのサイズを代表例として挙げ、これらに対して必要なシート幅方向Mの移動量を算出したが、これに限定されるものではない。更に、不定形紙等、規定のサイズ以外のシートSに対しても同様の算出方法を適用することができる。また、予め、シートの種類(シートのサイズ)と当接片の幅から、当接部の移動量を算出しておき、コントローラ50にシートの種類と当接部の移動量を対応させた図11(b)に示すようなテーブルを記憶させておくこともできる。この場合、シートの種類に応じて、コントローラ50はテーブルから当接部の移動量を取得し、当接部がその移動量移動するように、移動部の駆動を制御する。なお、上述のように給送されてからシャッタ121に到達するまでの搬送ばらつきによる幅方向におけるシートSの位置ずれを考慮して、シートの角部がシャッタ121に当たらなくなる最低限の移動量に、想定される搬送ばらつき分を上乗せしてシャッタ121の移動量を決めれば、シート搬送方向Aと直交するシート幅方向Mに位置ずれが発生しても、幅方向の位置ずれが原因で本発明の効果が妨げられることはない。
図12は、実施例1の変形例に係る斜行補正装置516の構成を示す一部拡大側面図である。当接部としての当接片を有するシャッタは、図12に示すような構成でも良い。図12に示されるように、シャッタ1121は上ローラ20の軸上に回転可能に支持され、シートSのコシによりシャッタ1121は移動し、シートSが通過した後の戻し動作は、ばね部材122で行われる。なお、この他にも、当接部としての当接片を有するシャッタは、シャッタ駆動装置によりシャッタ1121を退避及び進入させる構成(不図示)でも良い。
図13は、実施例2に係る斜行補正装置216を備える画像形成装置の構成を示す一部拡大断面図である。実施例2の斜行補正装置216の構成のうち実施例1の斜行補正装置116と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例2においても、実施例1と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。実施例2の斜行補正装置216が実施例1の斜行補正装置116と異なる点は、以下の点である。
図13に示されるように、斜行補正装置216は、シフトユニット71を備える。シフトユニット71は、シャッタ121、レジストローラ対120、及び、搬送ガイド80を共に支持する支持体78を備える。また、シフトユニット71は、支持体78をシート幅方向Mに移動させるピニオンギア73と、ピニオンギア73を回転させるモータ72と、を有する。支持体78には、ピニオンギア73と噛み合うラック74が設けられている。シート幅方向に延びた2本の案内軸79によって支持体78はシート幅方向に可動に支持されている。このような構成のため、シフトユニット71は、シャッタ121、レジストローラ対120、及び、搬送ガイド80を一体としてシート幅方向Mに移動させることができる。なお、搬送ガイド80は、上ガイド81と下ガイド82を有する。
また、斜行補正装置216は、『端部位置検知部』としてのラインセンサ77を備える。そして、ラインセンサ77は、シャッタ121よりもシート搬送方向Aの下流に配置され、シート幅方向MのシートSの端部の位置ズレ量を検知する。さらに、斜行補正装置216は、コントローラ50を備える。そして、コントローラ50は、ラインセンサ77の検知結果に基づいて、レジストローラ対120をシート幅方向Mに移動させ、シートSの端部の位置ズレを補正する。なお、その他、斜行補正のための基本構成、シャッタ121のシート幅方向Mの移動の要否判定、及び、シートの角部をシャッタ121に当接させないためのシャッタ121のシート幅方向Mの移動量等は、実施例1と同一である。
コントローラ50がモータ72を駆動させると、ピニオンギア73が回転し、ラック74がシート幅方向Mに所定量移動する。こうして、シャッタ121、レジストローラ対120、搬送ガイド80は、それらの相対位置を変えずに一体でシート幅方向Mに移動する。仮に、シャッタ121、レジストローラ対120、搬送ガイド80が別々にシート幅方向Mに移動できるように構成した場合には、シャッタ121及び搬送ガイド80の配置の自由度が損なわれる。すなわち、搬送ガイド80の切り欠き80a及び切り欠き80bのシート幅方向Mの寸法を大きく形成しなければ、シャッタ121の当接片40がシート幅方向Mに移動できない等の事情が生じる。したがって、実施例2では、シャッタと、レジストローラと、搬送ガイドが一体的に移動するように構成されているので、配置の自由度が向上する。
これと併せて、レジストローラ対120の上ローラ20及び下ローラ10、並びに、シャッタ121の当接片40がシート幅方向Mにオーバーラップする構成にしても良い。すなわち、シート搬送方向Aから見た場合に、上ローラ20及び下ローラ10で構成される個々のローラ対(20、10)同士の間に、シャッタ121の当接片40が配置される構成にしても良い。別の表現をすると、シート幅方向Mで、個々のローラ対(20、10)の次に、個々の当接片40が配置され、このように、分割されたローラ対(20、10)と当接片40が互い違いに配置される構成にしても良い。こうした構成によれば、シャッタ121の当接片40を、レジストローラ対120の外径よりもシート搬送方向Aで外側に配置する必要がなく、当接片40を、金属軸20a及び金属軸10aにより接近して配置できる。その結果、シート搬送方向Aの並びで、分割されたローラ対(20、10)及び当接片40の間でシートSが撓むといった現象がより低減される。
また、図13に示した斜行補正装置216は、シャッタ121による斜行補正だけでなく、シート搬送方向Aと直交するシート幅方向Mの画像位置ずれの補正(横レジ補正)をすることができる。
斜行補正装置216の動作概要を以下に説明する。まず、実施例1と同様にして、プリント開始時、シートSのサイズ等に応じて、シフトユニット71がシャッタ121をシート幅方向Mに移動させる。即ち、シートの先端がシャッタ121に突き当たる前に、シートの角部がシャッタ121に当接させないようにシャッタ121のシート幅方向での位置を調節する。そして、シートがシャッタ121に当接することでシートの斜行が補正される。斜行が補正されたシートをレジストローラ対120が挟持する。シャッタ121を搬送路から退避させた後に、レジストローラ対120によってシートを搬送する。
レジストローラ対120がシートを搬送している最中に、シート搬送方向Aの下流に備えられたラインセンサ(CISなど)77が、シートSの横端部位置を検出する。コントローラ50は、画像形成部51による画像端部位置との差分を横レジ補正量として導出する。レジストローラ対120によりシートSを挟持した状態で、支持体78を移動させてレジストローラ対120を横レジ補正量だけシート幅方向Mに移動することで、高精度な横レジ補正が可能となる。なお、ここでの横レジ補正とは、転写部においてシートの所望の位置に画像を転写するための、シート幅方向でのシートの位置補正である。
上記説明では、シャッタ121がレジストローラ対120の下流に配置され、両者が一体でシート幅方向Mに移動する構成であったが、これに限定される必要はない。すなわち、図12のようにシャッタ121がレジストローラ対120の上流に配置され、両者が一体でシート幅方向Mに移動する構成でも適用できる。
図14は、実施例3に係る斜行補正装置316を備える画像形成装置の構成を示す断面図である。実施例3の斜行補正装置316の構成のうち実施例1〜2の斜行補正装置116、216と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例3においても、実施例1〜2と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。実施例3の斜行補正装置316が実施例1〜2の斜行補正装置116、216と異なる点は、レジストローラ対320がシート幅方向Mに移動する点である。なお、斜行補正のための基本構成、及び、シート幅方向Mの移動の要否判定、シート幅方向Mの移動量等は、実施例1と同一である。図14に示されるように、斜行補正装置316は、シャッタ121を有しておらず、前述したシャッタ121の当接片40の役割をレジストローラ対120の分割ローラ対340が担うようになっている。
すなわち、シートSのシート搬送方向Aの先端部は、回転を停止しているレジストローラ対320のニップ部に当接する。レジストローラ対320は、複数の当接部である分割ローラ対340(図15参照)を有している。この複数の分割ローラ対340は、シートSのシート搬送方向Aの先端部の角部が分割ローラ対340に当接しないように、ローラ幅が設定されている。
図15は、斜行補正装置316の構成を示す斜視図である。図15中では、搬送ガイド80の下ガイド82は示されているが、搬送ガイド80の上ガイド81は省略されている。図15に示されるように、斜行補正装置316は、複数の分割ローラ対340を有している。シートSの先端部は、分割ローラ対340のニップ部にシートが当接する。分割ローラ対340は、上ローラ20及び下ローラ10を有している。図15中では、上ローラ20の構成が示されているが、上ローラ20は、金属軸20a、及び、金属軸20aに嵌合された複数のコロ20bを有している。下ローラ10は、金属軸10a、及び、金属軸10aに嵌合された複数のゴムローラ10bを有している。また、移動部である左右移動装置342は、複数の分割ローラ対340をシート幅方向Mへと移動させる装置である。駆動装置360は、下ローラ10を回転させる装置である。これに従って、上ローラ20も従動する。なお、左右移動装置342はモータ343の駆動力で駆動する。駆動装置360はモータ361の駆動力で駆動する。
斜行補正装置316がシートSの斜行を補正する場合には、レジストローラ対320のニップ部に、シートSのシート搬送方向Aの先端部が当接するレジストローラ対320は、複数の分割ローラ対340を有しており、この複数の分割ローラ対340のローラ幅は、シートSのシート搬送方向Aの先端部の角部が分割ローラ対340に当接しないように、設定される。また、複数の分割ローラ対340は、左右移動装置342によってスラスト方向の移動が可能となっている。
図16は、分割ローラ対340(340a〜340h)とシートSの配置関係を示す平面図である。図17は、分割ローラ対340とシートSの配置関係を示す側面図である。図16(a)及び図17(a)は対応しており、図16(b)及び図17(b)は対応しており、図16(c)及び図17(c)は対応している。図16と図17を参照しつつ、以下に、分割ローラ対340がシートSの斜行を補正する動作に関して説明する。図16(a)及び図17(a)に示されるように、上ローラ20及び下ローラ10の間が接触させられて両者でニップ部が形成され、シートSはレジスト前ローラ対115によって搬送され、シートSの角部がレジストローラ320のニップ部に当接する。それから、図16(b)及び図17(b)に示されるように、シートSの角部がニップ部に当接した状態で、レジストローラ対320が回転することで、シートSのシート搬送方向Aの先端部の全てがレジストローラ対320に当接した状態となる。そして、シートSのシート搬送方向Aの後端部が搬送されて来るから、シートSにはループが形成されつつ斜行が補正されて行く。それから、レジストローラ対320が回転して、図16(c)及び図17(c)に示されるように、シートSは、斜行が補正された状態で搬送されていく。
図18は、コントローラ50、及び、その周辺機器の接続状況を示すブロック図である。図18に示されるように、コントローラ50には、操作部200、駆動装置360のモータ361、左右移動装置342のモータ343、給送モータ54、レジストセンサ117、サイズ検知部130が接続されている。また、コントローラ50には、コンピュータ201が接続されている。
制御部としてのコントローラ50は、左右移動装置342の駆動を制御する。コントローラ50は、サイズ検知部130が検知するシートSのサイズのうちシート幅方向Mの寸法の情報、及び、レジストローラ対320の分割ローラ対340の位置の情報に基づいて、以下の動作をする。コントローラ50は、シートSの前側角部が分割ローラ対340に当接しないように、レジストローラ対320のシート幅方向Mの幅方向移動量を算出する。そして、コントローラ50は、シートSがレジストローラ対320に当接する前に、左右移動装置342を駆動してレジストローラ対320を幅方向移動量でシート幅方向Mに移動させる。
図19は、コントローラ50の制御工程を示すフローチャートである。図19に示されるように、コントローラ50は、プリントのジョブを実行する(S21)。プリントのジョブを実行するにあたっては、「画像形成装置の操作部200」、あるいは、「画像形成装置100と直接又はネットワークを介して接続されたコンピュータ201」から、ジョブの情報を受信する。
この際に、ユーザが、プリント部数等を選択すると共に、使用する給送カセット111、112、又は、手差し給送部113を選択すると、その信号を、コントローラ50が受信する(S22)。この時既にシートSのシート幅方向Mのサイズは、上述したサイズ検知部130により認識されている。コントローラ50は、シートSの幅に応じてレジストローラ対320のシート幅方向M(「スラスト方向」とも表現できる)の移動の要否を判断する(S23)。コントローラ50は、S23の判断の結果、YES(要)の場合のみ、所定量のシート幅方向Mの移動を行う(S24)。なお、レジストローラ対320のシート幅方向Mの移動動作及び配置についての詳細説明は、後述する。図16(a)及び図17(a)は、レジストローラ対320のシート幅方向Mの移動後の状態であり、シートSの角部が分割ローラ対340に当接しない配置となっている。
コントローラ50は、S23の判断の結果、NO(不要)の場合には、シートSの給送動作を開始する(S25)。その後に、シートSは斜行補正装置116まで搬送されてくる。図16(a)に示されるように、コントローラ50がレジストローラ対320の駆動を停止させると、シートSのシート搬送方向Aの先端部がレジストローラ対320の分割ローラ対340に当接する(S26)。そして、装置本体100Aの奥側の分割ローラ対340gにシートSのシート搬送方向Aの右側の先端が当接する。この際、シートSのコシ(剛度)による突き当て力よりも、モータ61(ステッピングモータ)の静止トルクの方が大きいために、分割ローラ対340は停止したままであり、シートSは分割ローラ対340gに当接した部分でその進行を妨げられる。
一方、このときにシートSは斜行しているため、図16(a)の装置前側の分割ローラ対340bにはシートSは当接するに至っていない。そして、第1搬送部であるレジスト前ローラ対115により搬送を続けられることで、図16(b)及び図17(b)に示す様に、ループが形成され、シートSと当接してなかった装置本体100Aの前側の分割ローラ対340bにもシートSが当接する状態に至る。このようにして、シートSは、斜行が補正される(S27)。
コントローラ50は、その後に、図16(c)及び図17(c)に示すように、レジストローラ対320を回転させることで、レジストローラ対320によってシートSを挟持させる(S28)。コントローラ50は、シートSの斜行が補正された状態を維持しながらシートSをシート搬送方向Aの下流の画像転写部へと搬送し、シートSへの画像転写、シートSの排出動作を行う(S29)。コントローラ50は、一連のプリントジョブを終了する(S30)。コントローラ50は、レジストローラ対320を、シート幅方向Mに移動する前のホームポジション(HP)位置に戻す(S31)。
図20(a)は、シートSの角部が分割ローラ対340に当接した仮想状態を示す平面図である。図20(a)に示されるように、レジストローラ対320がスラスト方向に移動されない場合には、シートSのシート搬送方向Aの先端部の角部が分割ローラ対340のニップに当接して、シートSのシート搬送方向Aの先端部の角部が角折れする。実施例3では、このようなシートSの先端部の角部の角折れを防止する。
図20(b)は、レジストローラ対320がスラスト方向に移動する場合の例において、レジストローラ対320、及び、斜行したシートSの配置関係を示す平面図である。図20(c)は、図20(b)の矢印Dの方向から見た断面図である。図20(b)及び図20(c)に示されるように、レジストローラ対320がスラスト方向に移動する場合であっても、シートSのシート搬送方向Aの先端部がレジストローラ対320に食い込む場合がある。以下では、このようなシートSの食い込み現象(図19のS26参照)に関して説明する。
図20(b)及び図20(c)に示されるように、斜行補正装置316によれば、レジストローラ対320がスラスト方向に移動するので、シートSの先端部の角部が分割ローラ対340のニップ部に当接することはない。しかしながら、図20(c)に示すように、シートSの先端部の角部の近傍(領域C参照)において、シートSの先端部の角部が分割ローラ対340bの端面に当接することがある。このとき、シートSが分割ローラ対340のニップ線に平行に当接する場合に比べて、シートSが斜行して突入するので、ゴムローラとPOMローラとで形成される分割ローラ対340のニップの内部に入り込み易くなる。これが食い込み現象である。
通常、シートSが斜行せずに真っ直ぐにレジストローラ対320に当接する場合、シートSの先端部は、レジストローラの中心線(x2)に比べて、シートSの厚み分だけシート搬送方向Aの上流で停止する(x3)。食い込み発生時のシートSの停止位置x1と停止位置x3との差が食い込み量Lbであり、この量は、シートSの入射角度に大きく依存する。そして、ループを形成してシートSを旋回させようとしても(図19のS27参照)、シートSの食い込みが抜け難いために、レジストローラ対320のニップ線に平行に倣わずに十分な斜行補正がなされなくなる。この食い込み量Lbは、シート幅が異なってもそれほど変わらないことが分かっている。
そのため、当接する複数の分割ローラ対340の内、最外部の2つの間隔(図2における20bと20gの間隔)が、シート幅に対して小さい場合、食い込みの影響が大きくなり、斜行補正性能が悪化する。つまり、分割ローラ対340の幅及び配置によって、シートの斜行補正に不利な状況が発生するのである。このような食い込みに対する影響も可能な限り低減させることも目的ため、実施例3では、分割ローラ対の幅を隣接する分割ローラ対同士の間隔よりも小さくしている。詳細は後述する。
図20(d)は、分割ローラ対340、及び、斜行したシートSの位置関係を示す拡大平面図である。図20(d)に示されるように、図20(d)の下方側のシートSの角部の位置がy1であり、図20(d)の上方側のシートSの角部の位置がy3である。この図20(d)は、シートの斜行量を導出する後述の式の導出に用いる。
図21は、左右移動装置342の構成を示す正面図である。図21は、シート搬送方向Aの上流から見た図に相当する。この図21を参照しつつ、以下、本発明の特徴的な構成であるレジストローラ対320のシート幅方向Mの移動動作、及び、レジストローラ対320のシート幅方向Mの配置についての説明を行う。モータ343が駆動すると、ギア346が回転し、ギア346と噛み合わせられるギア347が回転し、同時にピニオンギア344が回転する。このピニオンギア344の回転によって、ラック345、支持部材348及び金属軸10aがシート幅方向Mに移動する。
ラック345及び支持部材348は、駆動軸41に対してシート幅方向Mに移動しないように支持されている。このように、ラック345及び支持部材348がシート幅方向Mに移動することにより、レジストローラ対320は、シート幅方向Mに移動することができる。支持部材348の内部では、金属軸10aが回転自在となっている。ここで図15中のアイドラギア363の歯幅は、ギア362の歯幅に対して広く設定されている。これは、レジストローラ対320及びギア62がシート幅方向Mに移動した場合でも、ギアの噛み合いを維持し、レジストローラ対320の回転を維持するためである。
図22は、レジストローラ対320及びシートSの位置関係を示す平面図である。図22(a)は、レジストローラ対320がシート幅方向Mに移動する前の状態を示し、シートSの先端部の角部がレジストローラ対320の分割ローラ対340に当接する状態を示す平面図に相当する。図22(b)は、レジストローラ対320がシート幅方向Mに移動した後の状態を示し、シートSの先端部の角部がレジストローラ対320の分割ローラ対340に当接しない状態を示す平面図に相当する。
図22を参照しつつ、分割ローラ対340のシート幅方向Mの配置及びシート幅方向Mの移動量についての説明を行う。図22(a)及び図22(b)に示されるように、レジストローラ対320において、ローラ幅をL、隣接する分割ローラ対同士間隔をLとし、画像形成部に対して中央をゼロ点にとり、装置本体100Aの奥側への方向を+x方向とする。ここでは一例として、分割ローラ対340の数を偶数個とし、L、Lは全て等しく、且つ、分割ローラ対340の配置はx=0に対して対称形状とする。また、分割ローラ対340a〜340hを、S(−4)〜S(4)と表記した。このとき、中央からn番目の分割ローラ対340の端部位置は、中央寄りからxna=L/2 + (n−1)(L+L)、xnb= xna+Lで表される。一方、複写機で使用されるシートSのサイズは多岐に渡っており、シート幅をLとすると、各サイズのシートSの端部位置L/2が、xna〜xnbの領域内であるか否かで、レジストローラ対320のシート幅方向Mの移動の要否が決定される。つまり、xna<L/2<xnbとなる場合は端部が分割ローラ対340に当接することになり、レジストローラ対320のシート幅方向Mの移動が必要となるのである。このとき、x<0の場合も同様に考えることができ、−xnb<−L/2<−xnaとなっている。
シートの両端部が共に分割ローラ対340に当接しないためには、結局、xnb− L/2と、L/2 − xnaのどちらか大きい方の値が、最低限必要なシート幅方向Mの移動量となり、最大でもローラ幅Lだけ移動すれば分割ローラ対340に当接しなくなる。すなわち、レジストローラ対320をシート幅方向Mに移動させる最小の幅方向移動量は、別の表現をすると、以下の値と言える。つまり、最小の幅方向移動量は、分割ローラ対340シート幅方向Mの両端部の位置のうちシートSのシート幅方向Mの角部との距離が大きい方の位置から、シートSのシート幅方向Mの角部の位置を差し引いた差の絶対値の量である。
更に、レジストローラ対320がシート幅方向Mに移動した後でも、隣接する分割ローラ対340にシートSが当接しないためには、L移動したときでも再当接しないように、分割ローラ対340のシート幅方向Mの寸法が小さい方が望ましい。そのために、L<Lであることが望ましい。つまり、別の表現をすると、分割ローラ対340のローラ幅Lsは、隣接する分割ローラ対340同士のローラ同士間隔Liよりも小さい方が望ましい。
図22(c)は、レジストローラ対320がシート幅方向Mに移動された後の状態を示し、シートSの角部がレジストローラ対320の分割ローラ対340に当接しない状態を示す平面図に相当する。図22(c)に示されるように、シートSの斜行補正において、シートSの斜行方向の依存性を極力排除するために、スラスト移動後の配置として、シートSの当接がレジストローラ対320に対して対称となるようにしている。つまり、分割ローラ対340のいずれかの中心線と、シートSの中心線とが一致するように、配置される。このとき、分割ローラ対のピッチの半分、つまり (Ls+Li)/2 をスラスト移動量とすれば良い。
図23(a)は、分割ローラ番号及び分割ローラ端部位置の関係を示す表である。図23(a)を参照しつつ、図22を用いて説明した内容を具体的な数値を挙げて説明する。図22(a)のレジストローラ対320では、L=15mm、L=25mm(>L)、分割ローラ数=8個とし、分割ローラ位置をS(−4)〜S(4)の配置とした。
図23(b)は、主要なシートSのサイズのシート幅を列挙し、それぞれに対してレジストローラ対320のシート幅方向Mの移動の要否判断及び移動量を示す表である。図23(b)に示されるように、例えばA4R(A4シートの縦送りのこと)において、中央から3番目の分割ローラ位置のS(3)とS(−3)にシートSの角部が当接してしまう。そこで、少なくともL/2 − x3a = 105 − 92.5=12.5mmだけ、レジストローラ対320をシート幅方向Mに移動させれば、S(3)、S(−3)共にシートSの角部が当接することを避けることができる。レジストローラ対320の移動方向は、+x方向、−x方向どちらでも構わない。例えば+x方向に12.5mmで移動した場合、S(−3)〜S(2)の5個の分割ローラに当接することとなる。ただし、実際には、給送されてからレジストローラ対320に到達するまでの搬送ばらつきにより、シートSの端部位置のずれ、所謂横レジずれとして1〜1.5mm程度のばらつきをもつことが多い。そのため、上記した12.5mmに対して横レジずれ量を上乗せした量、14mmをシート幅方向Mの移動量としても良い。このときの配置を表したものが図22(b)である。また、シート幅方向Mの移動の上限値は、S(−4)が再当接しない条件、すなわち、−L/2 −(− x3b ) + L = −105 −(−107.5) + 25 = 27.5mmとなる。
更に、図22(c)のように対称配置とするための移動量は、シートSの幅には依存せず、分割ローラ対340の配置のみに依存しており、(Ls+Li)/2=20mmとなる。
本構成のレジストローラ対320の場合、必要なシート幅方向Mの移動量は、Lに依存する。つまり、Lが小さいほど、シート幅方向Mの移動は小さくても良い。しかし、Lを小さくするほど、レジストローラ対320へシートSの先端を突き当てた際、当接力が集中することとなり、突当痕等のシートSの先端へのダメージが発生する虞がある。そのため、可能なシート幅方向Mの移動量と、先端ダメージとからLを設定することが望ましい。
また、先端突き当て時、ある一定の食い込み量を有する場合のシートSのシート幅方向Mの両端部の斜行量を算出する。ここでは食い込み量Lbを0.5mmとし、2パターンの状況を比較する。一つは、図22(a)では、シートSの端部が当接してしまうので、分割ローラ対340の配置として、S(−3)、S(3)を廃止した場合。このときシートSはS(−2)〜S(2)の4個の分割ローラ対340に当接することになる。一方、もう一つのパターンは、本実施例での図22(b)の場合である。斜行量をそれぞれS1、S2として算出する。ここで、食い込み量Lb(図20(b)参照)から斜行量Sn(図20(d)参照)を算出する。そうすると、S1 = Lp/(x2b−(−x2b))×Lb = 210/(67.5−(−67.5))×0.5 = 0.78mmとなる。また、S2 = Lp/(x2b´−(−x3b´))×Lb = 210/(81.5−(−93.5))×0.5 = 0.6mmとなる。本実施例のS2の方が食い込み量の増幅度が軽減されており、斜行が改善されていることがわかる。更に、Ls及びLiが小さく、分割ローラ対340の数が多いほど、多様な幅のシートSに対して、当接する最外部の分割ローラ対340の間隔を大きくとることができ、結果として斜行が改善されることになる。なお、図20(b)は、分割ローラ対340とシートSの接触位置をx1、x3としており、図20(d)は、シートSの先端部の角部の位置をy1、y3としている。
前述の図23(a)、(b)の説明では、主要なシートSのサイズを代表例として挙げ、これらに対して必要なシート幅方向Mの移動量を算出したが、これに限定されるものではない。更に、不定形紙等、規定のサイズ以外のシートSに対しても同様の算出方法が適用できる。
図24は、実施例4に係る斜行補正装置416を備える画像形成装置の構成を示す一部拡大断面図である。実施例4の斜行補正装置416の構成のうち実施例1〜3の斜行補正装置と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例4においても、実施例1と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。実施例4の斜行補正装置416が実施例1〜3の斜行補正装置116、216、316と異なる点は、以下の点である。
図24に示されるように、斜行補正装置416は、シフトユニット71を備える。シフトユニット71は、レジストローラ対320、及び、搬送ガイド80を共に支持する支持体78を備える。また、シフトユニット71は、支持体78をシート幅方向Mに移動させるピニオンギア73と、ピニオンギア73を回転させるモータ72と、を有する。支持体78には、ピニオンギア73と噛み合うラック78が設けられている。シート幅方向に延びた2本の案内軸79によって支持体78はシート幅方向に可動に支持されている。このような構成のため、シフトユニット71は、レジストローラ対320、及び、搬送ガイド80を一体としてシート幅方向Mに移動させる。
また、斜行補正装置416は、『端部位置検知部』としてのラインセンサ77を備える。そして、ラインセンサ77は、レジストローラ対320よりもシート搬送方向Aの下流に配置され、シート幅方向MのシートSの端部の位置ズレ量を検知する。さらに、斜行補正装置416は、コントローラ50を備える。そして、コントローラ50は、ラインセンサ77の検知結果に基づいて、レジストローラ対320をシート幅方向Mに移動させ、シートSの端部の位置ズレを補正する。なお、その他、斜行補正のための基本構成、レジストローラ対320のシート幅方向Mの移動の要否判定、及び、シートの角部をレジストローラ対320に当接させないためのレジストローラ対320のシート幅方向Mの移動量等は、実施例1と同一である。
そして、コントローラ50がモータ72を駆動させると、ピニオンギア73が回転し、ラック74がシート幅方向Mに所定量で移動する。こうして、レジストローラ対320、搬送ガイド80は、それらの相対位置を変えずに一体でシート幅方向Mに移動する。仮に、レジストローラ対320と搬送ガイド80を別体でシート幅方向Mに移動できるように構成した場合には、レジストローラ対320及び搬送ガイド80の配置の自由度が損なわれる。すなわち、搬送ガイド80の切り欠き81a及び切り欠き82aのシート幅方向Mの寸法を大きく形成しなければ、レジストローラ対320の分割ローラ対340がシート幅方向Mに移動できない等の事情が生じる。したがって、実施例4では、レジストローラ対と搬送ガイドが一体的に移動するように構成されているので、配置の自由度が向上する。
また、図24に示した斜行補正装置416は、レジストローラ対320による斜行補正だけでなく、シート搬送方向Aと直交するシート幅方向Mの画像位置ずれの補正(横レジ補正)をすることができる。斜行補正装置416の動作概要を以下に説明する。まず、実施例3と同様にして、プリント開始時、シートSのサイズに応じて、シフトユニット71がレジストローラ対320をシート幅方向Mに移動させる。即ち、シートの先端がレジストローラ対320に突き当たる前に、シートの角部がレジストローラ対320に当接させないようにレジストローラ対320のシート幅方向での位置を調節する。そして、シートがレジストローラ対320に当接することでシートの斜行が補正される。斜行が補正されたシートは、レジストローラ対320に挟持され、搬送される。レジストローラ対320がシートを搬送している最中に、シート搬送方向Aの下流に備えられたラインセンサ(CISなど)77が、シートSの横端部位置を検出する。コントローラ50は、画像形成部51による画像端部位置との差分を横レジ補正量として導出する。レジストローラ対320によりシートSを挟持した状態で、レジストローラ対320が横レジ補正量だけシート幅方向Mに移動することで、高精度な横レジ補正が可能となる。
なお、実施例1〜4では、図4又は図16に示すように左方向にシートSが斜行している場合に関して説明したが、シートSが本実施の形態とは逆方向(右方向)に斜行している場合に関しても同様にシートの斜行補正が行われる。また、シャッタ121の形状の寸法として、具体的な値をあげて説明を行ったが、本発明は、これらの数値に限定されるものではない。さらに、電子写真方式の画像形成装置を例にあげて説明を行ったが、例えばインクジェット方式等、他の画像形成装置でも、同様に斜行補正動作を行うことができる。
実施例1〜4の構成によれば、シートSが当接片40又は分割ローラ対340に当接するときに、シートSが座屈して角折れすることで斜行補正不良が生じる現象を抑制することができる。すなわち、多様なシート幅のシートS、さらには、不定形のサイズのシートSに対応して、シートSの角部がシャッタ121の当接片40に当接しない構成とすることができる。その結果、シートSの角折れ、又は、シートSの詰まりが抑制される。また、シートSの斜行補正の性能が向上する。
なお、シャッタ121の当接片40のシート幅方向Mの幅を適当な幅とすると、シートSの先端部に突当痕等の発生が抑制される。
40 当接片(当接部)
42 左右移動装置(移動部)
50 コントローラ(制御部)
111、112 給送カセット(シート収納部)
113 手差し給送部(シート収納部)
116、216、316、416・・・斜行補正装置
130 サイズ検知部
121 シャッタ
320 レジストローラ対(当接部)
340 分割ローラ対(当接部)
342 左右移動装置(移動部)
M シート幅方向
S シート

Claims (10)

  1. シートを搬送する搬送路に配置され、シートの斜行を補正するためにシートの先端が当接する複数の当接部と、
    前記当接部の位置をシート搬送方向と直交するシート幅方向に移動させる移動部と、
    シートの先端が前記当接部に当接する前に、シートの角部が前記当接部に当接しない位置に前記当接部を移動させるように、前記移動部の駆動を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする斜行補正装置。
  2. シートを収納するシート収納部と、
    前記シート収納部の内部のシートのサイズを検知するサイズ検知部と、を備え、
    前記制御部は、前記サイズ検知部が検知するシートの幅方向の寸法の情報と、前記当接部の位置の情報に基づいて、前記当接部のシート幅方向の移動量を算出することを特徴とする請求項1に記載の斜行補正装置。
  3. 前記制御部は、シートの種類と当接部の移動量を対応させたテーブルを記憶し、シートの種類に応じて、前記当接部の移動量を取得し、当接部が該移動量を移動するように、前記移動部の駆動を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の斜行補正装置。
  4. 前記当接部は、前記搬送路を塞ぎ、シートの先端が当接する当接片であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の斜行補正装置。
  5. 前記当接片の幅は、隣接する前記当接片同士の間隔よりも小さいことを特徴とする請求項4に記載の斜行補正装置。
  6. 前記幅方向移動量の最小の量は、前記当接片のシート幅方向の両端部の位置のうちシートの先端の角部との距離が大きい方の位置から、シートの先端の角部の位置を差し引いた差の絶対値の量であることを特徴とする請求項4に記載の斜行補正装置。
  7. シートをシート搬送方向に搬送する搬送部と、
    シート搬送ガイドと、
    前記当接部と、前記シート搬送ガイドと、前記搬送部を共に支持する支持体と、を備え、
    前記移動部は、前記支持体を移動させることによって、前記当接部と、前記シート搬送ガイドと前記搬送部を一体としてシート幅方向に移動させることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の斜行補正装置。
  8. 前記当接部は、ニップ部にシートの先端が当接する分割ローラ対であることを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の斜行補正装置。
  9. 前記当接部のシート搬送方向下流に配置され、シート幅方向のシートの端部の位置ズレ量を検知する端部位置検知部を備え、
    前記制御部は、前記端部位置検知部の検知結果に基づいて、搬送されているシートの端部の位置ズレを補正するように、前記移動部の駆動を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の斜行補正装置。
  10. 画像を形成する画像形成部と、
    シートを搬送する搬送路に配置され、シートの斜行を補正するためにシートの先端が当接する複数の当接部と、
    前記当接部の位置をシート搬送方向と直交するシート幅方向に移動させる移動部と、
    シートの先端が前記当接部に当接する前に、シートの角部が前記当接部に当接しない位置に前記当接部を移動させるように、前記移動部の駆動を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
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