(57)【要約】【課題】精度良く用紙を搬送することのできる用紙搬送装置、画像形成装置、および用紙搬送装置の制御方法を提供する。【解決手段】用紙搬送装置は、用紙Ｓを搬送する搬送ローラ１０２と、搬送ローラ１０２から搬送されてきた用紙Ｓの先端部を当接させることにより用紙Ｓを湾曲させるタイミングローラ１０３と、湾曲した用紙Ｓから受ける圧力であって、用紙搬送方向に対して垂直な方向に沿った少なくとも２点の圧力を測定する測定部４と、測定部４によって測定された少なくとも２点の圧力に基づいて、用紙Ｓの搬送条件を制御する制御部とを備える。【選択図】図７
2011195233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を搬送する搬送部と、
前記搬送部から搬送されてきた前記用紙の先端部を当接させることにより前記用紙を湾曲させる当接部と、
湾曲した前記用紙から受ける圧力であって、用紙搬送方向に対して垂直な方向に沿った少なくとも２点の圧力を測定する測定部と、
前記測定部によって測定された前記少なくとも２点の圧力に基づいて、前記用紙の搬送条件を制御する制御部とを備えた、用紙搬送装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記搬送部が前記用紙へ加える搬送圧の分布であって、用紙搬送方向に対して垂直な方向の搬送圧の分布を制御する、請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記搬送部は、前記用紙を搬送するローラと、用紙搬送方向に対して垂直な方向における互いに異なる位置で前記ローラと接触する複数のカムの各々とを含み、前記制御部は、前記複数のカムの各々における前記ローラとの接触位置を互いに独立して調節することにより前記搬送圧の分布を制御する、請求項２に記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記搬送部が前記用紙を搬送する搬送速度の分布であって、用紙搬送方向に対して垂直な方向の搬送速度の分布を制御する、請求項１〜３のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項５】
前記搬送部は、前記用紙を搬送し、かつ用紙搬送方向に対して垂直な方向に並んだ複数のローラと、前記複数のローラの各々を駆動するための複数のモータの各々とを含み、前記制御部は、前記複数のモータの各々の出力を互いに独立して調節することにより前記搬送速度の分布を制御する、請求項４に記載の用紙搬送装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記測定部によって測定された一の用紙における前記少なくとも２点の圧力に基づいて、前記搬送部における前記一の用紙の搬送状態を制御する、請求項１〜５のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項７】
前記測定部は、用紙搬送方向に対して垂直な方向の圧力の分布を測定可能な圧力センサを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項８】
前記測定部は、用紙搬送方向に対して垂直な方向に並べて配置された複数の圧力センサの各々を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項９】
前記搬送部における搬送状態は無段階にて変更可能である、請求項１〜８のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項１０】
前記当接部は前記用紙の先端部を当接させた後、前記用紙を搬送する、請求項１〜９のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の用紙搬送装置と、
前記用紙搬送装置によって搬送される用紙に対して画像を形成する画像形成部とを備えた、画像形成装置。
【請求項１２】
用紙を搬送する工程と、
搬送されてきた前記用紙の先端部を当接部に当接させることにより前記用紙を湾曲させる工程と、
湾曲した前記用紙から受ける圧力であって、用紙搬送方向に対して垂直な方向に沿った少なくとも２点の圧力を測定する工程と、
測定された前記少なくとも２点の圧力に基づいて、前記用紙の搬送条件を制御する工程とを備えた、用紙搬送装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は用紙搬送装置、画像形成装置、および用紙搬送装置の制御方法に関し、より特定的には、カラーとモノクロとを問わず、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真方式を適用した画像形成装置に搭載される用紙搬送装置、画像形成装置、および用紙搬送装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置には、スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、およびサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなどがある。
【０００３】
画像形成装置は、主に画像形成部と用紙搬送部とを備えている。画像形成部は、像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を用紙に転写して圧着することにより、用紙に画像を形成する。用紙搬送部は、給紙トレイから１枚ずつ用紙を取り出し、この用紙をタイミングローラによりタイミングを取って画像形成部へ送り出す。用紙搬送部は、画像形成後に用紙を排紙トレイへ搬送する。
【０００４】
従来の用紙搬送装置（用紙搬送部）において、搬送される用紙の状態を補正する機構を備えたものが、たとえば下記特許文献１および２に開示されている。
【０００５】
下記特許文献１には、各種の紙葉の先端位置を正確に検出し、斜行補正の確実化を図ることのできる給紙装置が開示されている。この給紙装置は、搬送ローラから紙葉を送り出し、紙葉の先端をレジストローラに突き当てることにより、紙葉を湾曲させる。そして給紙装置は、レジストローラと搬送体との間に設けた圧力センサで湾曲した紙葉の腰の強さを検出し、その検出結果に応じて紙葉の湾曲量を制御する。またこの給紙装置は、レジストローラと搬送ローラとの間に少なくとも二つの圧力センサを紙葉の幅方向の両側に対応させて配設し、これらの圧力センサの出力差が一定値を越えた場合には、紙葉の斜行を警告する。
【０００６】
下記特許文献２には、圧力センサに用紙端面が接触することにより、用紙のカール量を判断し、カール補正を行うシート搬送装置が開示されている。このシート搬送装置においては、熱定着ローラの搬送方向下流側に設けられたファンによって、用紙表裏の水分差が調節されカールが補正される。圧力センサはファンと熱定着ローラとの間に設けられ、圧力センサで検知したカール量に応じてファンの風量が適切に制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１１７８９９号公報
【特許文献２】特開２００６―２６４９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の用紙搬送装置においては、精度良く用紙を搬送することができないという問題があった。
【０００９】
特許文献１の給紙装置においては、二つの圧力センサの出力差が一定値を超えた場合には、紙葉の斜行の発生を警告するだけであり、給紙装置を用いて紙葉の斜行を補正することはできなかった。
【００１０】
特許文献２のシート搬送装置においては、用紙の表裏で水分の蒸発程度が異なることに起因して、熱定着ローラで用紙が熱せられて生じるカールを補正するためのものであり、用紙の搬送の精度を向上することはできなかった。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、精度良く用紙を搬送することのできる用紙搬送装置、画像形成装置、および用紙搬送装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一の局面に従う用紙搬送装置は、用紙を搬送する搬送部と、搬送部から搬送されてきた用紙の先端部を当接させることにより用紙を湾曲させる当接部と、湾曲した用紙から受ける圧力であって、用紙搬送方向に対して垂直な方向に沿った少なくとも２点の圧力を測定する測定部と、測定部によって測定された少なくとも２点の圧力に基づいて、用紙の搬送条件を制御する制御部とを備える。
【００１３】
上記用紙搬送装置において好ましくは、制御部は、搬送部が用紙へ加える搬送圧の分布であって、用紙搬送方向に対して垂直な方向の搬送圧の分布を制御する。
【００１４】
上記用紙搬送装置において好ましくは、搬送部は、用紙を搬送するローラと、用紙搬送方向に対して垂直な方向における互いに異なる位置でローラと接触する複数のカムの各々とを含む。制御部は、複数のカムの各々におけるローラとの接触位置を互いに独立して調節することにより搬送圧の分布を制御する。
【００１５】
上記用紙搬送装置において好ましくは、制御部は、搬送部が用紙を搬送する搬送速度の分布であって、用紙搬送方向に対して垂直な方向の搬送速度の分布を制御する。
【００１６】
上記用紙搬送装置において好ましくは、搬送部は、用紙を搬送し、かつ用紙搬送方向に対して垂直な方向に並んだ複数のローラと、複数のローラの各々を駆動するための複数のモータの各々とを含む。制御部は、複数のモータの各々の出力を互いに独立して調節することにより搬送速度の分布を制御する。
【００１７】
上記用紙搬送装置において好ましくは、制御部は、測定部によって測定された一の用紙における少なくとも２点の圧力に基づいて、搬送部における一の用紙の搬送状態を制御する。
【００１８】
上記用紙搬送装置において好ましくは、測定部は、用紙搬送方向に対して垂直な方向の圧力の分布を測定可能な圧力センサを含む。
【００１９】
上記用紙搬送装置において好ましくは、測定部は、用紙搬送方向に対して垂直な方向に並べて配置された複数の圧力センサの各々を含む。
【００２０】
上記用紙搬送装置において好ましくは、搬送部における搬送状態は無段階にて変更可能である。
【００２１】
上記用紙搬送装置において好ましくは、当接部は用紙の先端部を当接させた後、用紙を搬送する。
【００２２】
本発明の他の局面に従う画像形成装置は、上記のいずれかの用紙搬送装置と、用紙搬送装置によって搬送される用紙に対して画像を形成する画像形成部とを備える。
【００２３】
本発明のさらに他の局面に従う用紙搬送装置の制御方法は、用紙を搬送する工程と、搬送されてきた用紙の先端部を当接部に当接させることにより用紙を湾曲させる工程と、湾曲した用紙から受ける圧力であって、用紙搬送方向に対して垂直な方向に沿った少なくとも２点の圧力を測定する工程と、測定された少なくとも２点の圧力に基づいて、用紙の搬送条件を制御する工程とを備える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、精度良く用紙を搬送することのできる用紙搬送装置、画像形成装置、および用紙搬送装置の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態における画像形成装置の外観を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態における画像形成装置の構成を模式的に示す正面図である。
【図３】図２の搬送ローラおよびタイミングローラの付近の構成を模式的に示す正面図である。
【図４】図３中右側から見た場合の側面図である。
【図５】搬送ローラの構成を模式的に示す斜視図である。
【図６】搬送ローラの構成を模式的に示す、図３の拡大図である。
【図７】本発明の一実施の形態における用紙の搬送方法を説明する正面図である。
【図８】圧力センサの第１の変型例の構成を模式的に示す側面図である。
【図９】圧力センサの第２の変型例の構成を模式的に示す側面図である。
【図１０】搬送ローラの変型例の構成を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施の形態における画像形成装置の外観を示す図である。図２は、本発明の一実施の形態における画像形成装置の構成を模式的に示す正面図である。
【００２８】
図１および図２を参照して、本実施の形態における画像形成装置１は、画像形成部３０と、制御部４０と、給紙カセット５０と、排紙トレイ６０とを備える。
【００２９】
給紙カセット５０は、画像形成装置１の下部に、画像形成装置１の筐体に抜き差し可能に配置されている。各給紙カセット５０に装てんされた用紙は、印字時に、１枚ずつ給紙カセット５０から給紙され、画像形成部３０に送られる。
【００３０】
排紙トレイ６０は、画像形成装置１の筐体の上方に配置されている。排紙トレイ６０には、画像形成部３０により画像が形成された用紙が筐体の内部から排紙される。
【００３１】
画像形成部３０は、画像形成装置１の筐体の内部に配置されている。画像形成部３０は、おおまかに、用紙搬送装置１００と、トナー像形成部３００と、定着部４００とを有している。画像形成部３０は、いわゆるタンデム方式で、必要に応じてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）のＹＭＣＫの４色の画像を合成し、用紙にカラー画像を形成する。
【００３２】
トナー像形成部３００は、４色のトナーボトル３０１Ｙ、３０１Ｍ、３０１Ｃ、３０１Ｋ（以下、これらをまとめてトナーボトル３０１と呼ぶことがある。）と、中間転写ベルト３０５と、２次転写部３０７と、４組のプリントユニット３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、３１０Ｋ（以下、これらをまとめてプリントユニット３１０と呼ぶことがある。）と、レーザスキャンユニット３２０などで構成されている。
【００３３】
イエロートナーボトル３０１Ｙ、マゼンタトナーボトル３０１Ｍ、シアントナーボトル３０１Ｃ、およびブラックトナーボトル３０１Ｋは、ＹＭＣＫ各色のトナーを保管する。トナーボトル３０１Ｙ、３０１Ｍ、３０１Ｃ、３０１Ｋは、それぞれの駆動モータ（図示無し）により回転駆動され、内部に保管されているトナーを各プリントユニット３１０に補給する。トナーの補給動作は、後述するようにして、プリントユニット３１０の現像器３５０内のトナーが少なくなると行われる。
【００３４】
中間転写ベルト３０５は、環状であり、２つのローラ３０６ａ、３０６ｂの間に架けわたされている。中間転写ベルト３０５は、用紙搬送装置１００と連動して回転する。２次転写部３０７は、中間転写ベルト３０５のローラ３０６ｂに接触している部分に対向するように配置されている。２次転写部３０７と中間転写ベルト３０５との間隔は、圧接離間機構（図示無し）により調整される。用紙は、中間転写ベルト３０５と２次転写部３０７との間で挟まれながら搬送される。
【００３５】
プリントユニット３１０は、感光体ドラム３１１、現像器３５０、クリーナ、および帯電器などを含む。ここで、感光体ドラム３１１は、プリントユニット３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、３１０Ｋにそれぞれ対応する感光体ドラム３１１Ｙ、３１１Ｍ、３１１Ｃ、３１１Ｋである。現像器３５０は、感光体ドラム３１１Ｙ、３１１Ｍ、３１１Ｃ、３１１Ｋにそれぞれ対応する現像器３５０Ｙ、３５０Ｍ、３５０Ｃ、３５０Ｋである。イエロープリントユニット３１０Ｙ、マゼンタプリントユニット３１０Ｍ、シアンプリントユニット３１０Ｃ、ブラックプリントユニット３１０Ｋは、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像を形成するために配置されている。プリントユニット３１０は、中間転写ベルト３０５の直下に並置されている。レーザスキャンユニット３２０は、各感光体ドラム３１１上にレーザ光を走査可能に配置されている。
【００３６】
トナー像形成部３００において、レーザスキャンユニット３２０は、ＹＭＣＫの各色別の画像データに基づいて、帯電器により一様に帯電した感光体ドラム３１１上に潜像を形成する。現像器３５０は、潜像が形成された各感光体ドラム３１１上に各色のトナーを付着させることにより、各感光体ドラム３１１上にトナー像を形成する（現像）。各感光体ドラム３１１は、トナー像を中間転写ベルト３０５に転写し、その中間転写ベルト３０５上に、用紙に形成する４色分のトナー像の鏡像を形成する（１次転写）。その後、高電圧が印加された２次転写部３０７により、中間転写ベルト３０５に形成されたトナー像が用紙に転写され、用紙上にトナー像が形成される（２次転写）。
【００３７】
定着部４００は、加熱ローラ４０１と、加圧ローラ４０３とを有している。加熱ローラ４０１に内蔵されたヒータ（図示無し）により加熱ローラ４０１が加熱される。定着部４００は、加熱ローラ４０１と加圧ローラ４０３とでトナー像が形成された用紙を挟みながら搬送し、その用紙に加熱および加圧を行う。これにより、定着部４００は、用紙に付着したトナーを溶融させて用紙に定着させ、用紙に画像を形成する。
【００３８】
制御部４０は、たとえばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、記憶部とを含んでいる。ＣＰＵは、画像形成装置および用紙搬送装置の全体の動作を一括して制御するコントローラである。記憶部は、画像形成動作および用紙搬送動作の制御のための制御プログラムなどを記憶している。
【００３９】
続いて、本実施の形態における用紙搬送装置の具体的構成について説明する。
【００４０】
図２を参照して、用紙搬送装置１００は、通紙経路Ｒ（縦搬送経路）に沿って、図中点線の矢印Ｅで示す用紙搬送方向へ用紙を搬送するものである。用紙搬送装置１００は、給紙ローラ１０１と、搬送ローラ１０２（搬送部の一例）と、タイミングローラ１０３（当接部の一例）と、２つの排紙ローラ１０４ａ、１０４ｂと、反転経路１０５とを含む。
【００４１】
給紙ローラ１０１、搬送ローラ１０２、タイミングローラ１０３、および２つの排紙ローラ１０４ａ、１０４ｂの各々は、通紙経路Ｒの用紙搬送方向上流側（図２中下側、以降、上流側と呼ぶことがある）から用紙搬送方向下流側（図２中上側、以降、下流側と呼ぶことがある）へ向かってこの順序で配置されている。タイミングローラ１０３と２つの排紙ローラ１０４ａ、１０４ｂとの間には、２次転写部３０７および定着部４００が配置されている。通紙経路Ｒは定着部４００よりも下流側で分岐しており、定着部４００を通過した用紙は、排紙ローラ１０４ａによって排紙トレイ６０に排出される。また用紙の両面に画像形成を行う場合には、排紙ローラ１０４ｂにおいて用紙がスイッチバックされ、反転経路１０５を図２中下向きに進んで、２次転写部３０７および定着部４００へ再び搬送される。なお、用紙搬送装置１００は、これら以外にも用紙を搬送するためなどに用いられるローラを有していてもよい。
【００４２】
図３および図４は、図２の搬送ローラおよびタイミングローラの付近の構成を模式的に示す図である。図３は正面図（図２の要部拡大図）であり、図４は図３中右側から見た場合の側面図である。なお、図４〜図１０では、搬送される用紙と用紙搬送装置の各構成との位置関係を明確にするために用紙Ｓが模式的に示されているが、実際の用紙の幅（図４中横方向の長さ）は、図４〜図１０で示す用紙Ｓのサイズより大きくても小さくてもよい。
【００４３】
図３および図４を参照して、用紙搬送装置１００は、測定部４をさらに含んでいる。測定部４は、用紙Ｓから受ける圧力であって、用紙搬送方向に対して垂直な方向（図４中横方向）に沿った少なくとも２点の圧力を測定し、測定した圧力の情報を制御部４０へ送る。以降、用紙搬送方向に対して垂直な方向を用紙Ｓの幅方向と記すことがある。測定部４はタイミングローラ１０３よりも上流側であって、搬送ローラ１０２よりも下流側に設けられており、たとえば通紙経路Ｒに沿って用紙を案内するためのガイドＲ１に取り付けられている。
【００４４】
測定部４は、用紙Ｓの幅方向に沿って配置された２つの圧力センサ４ａおよび４ｂと、棒状部材１０とを有している。棒状部材１０は用紙Ｓの幅方向に延在しており、ガイドＲ１に固定されている（またはガイドＲ１に対して移動可能とされている）。圧力センサ４ａは棒状部材１０の図４中左端部に取り付けられており、圧力センサ４ｂは棒状部材１０の図４中右端部に取り付けられている。圧力センサ４ａおよび４ｂの各々は、用紙Ｓから受ける圧力を測定するためのものである。圧力センサ４ａおよび４ｂの各々は、たとえばある領域（場所的な範囲内）の圧力の分布を測定するものであってもよいし、ある一点の場所における圧力値を測定するものであってもよいし、ある領域の圧力の平均値を測定するものであってもよい。また圧力センサ４ａおよび４ｂは、用紙Ｓから受ける圧力を直接測定してもよいし、棒状部材１０を介して用紙Ｓから受ける圧力を測定してもよい。
【００４５】
タイミングローラ１０３は、互いに対向する２つのローラ３ａおよび３ｂを含んでいる。ローラ３ａおよび３ｂの各々は同様の構成を有しており、図４にはこれらのうちローラ３ｂが示されている。ローラ３ｂは、軸１４と、用紙Ｓと接触する部分である接触部１５とを有している。軸１４は用紙Ｓの幅方向に延在しており、回転可能とされている。接触部１５は用紙Ｓの幅方向に延在する円筒形状を有しており、軸１４に固定されている。これにより、接触部１５は軸１４とともに回転する。ローラ３ａの接触部１５と、ローラ３ｂの接触部１５とが用紙Ｓを挟み込みながら回転することにより、２次転写部３０７（図２）へ用紙Ｓを搬送する。タイミングローラ１０３においては、ローラ３ａおよびローラ３ｂのうち一方が（タイミングローラとして）モータなどに駆動され、他方が（対向コロとして）従動してもよい。またローラ３ａおよび３ｂの両方がモータにより駆動されてもよい。モータの制御は制御部４０で行われる。
【００４６】
搬送ローラ１０２は、互いに対向する２つのローラ２ａおよび２ｂを含んでいる。ローラ２ａおよび２ｂの各々は同様の構成を有しており、図４にはこれらのうちローラ２ｂが示されている。ローラ２ｂは、軸１１と、用紙Ｓと接触する部分である接触部１２ａおよび１２ｂとを有している。軸１１は用紙Ｓの幅方向に延在しており、回転可能とされている。接触部１２ａおよび１２ｂの各々は、用紙Ｓの幅方向に延在する円筒形状を有している。接触部１２ａは軸１１における図４中左側に固定されており、接触部１２ｂは、接触部１２ａと間隔をおいて、軸１１における図４中右側に固定されている。これにより、接触部１２ａおよび１２ｂの各々は軸１１とともに回転する。ローラ２ａにおける接触部１２ａおよび１２ｂの各々と、ローラ２ｂにおける接触部１２ａおよび１２ｂの各々とが用紙Ｓを挟み込みながら回転することにより、タイミングローラ１０３へ用紙Ｓを搬送する。搬送ローラ１０２においては、ローラ２ａおよび２ｂのうち一方が（搬送ローラとして）モータなどに駆動され、他方が（搬送対向コロとして）従動してもよい。またローラ２ａおよび２ｂの両方がモータにより駆動されてもよい。モータの制御は制御部４０で行われる。
【００４７】
搬送ローラ１０２は、２つのカム５ａおよび５ｂをさらに含んでいてもよい。カム５ａおよび５ｂの各々は、用紙Ｓの幅方向における互いに異なる位置でローラ２ｂの軸１１と接触している。たとえば、カム５ａは接触部１２ａの図４中左側において軸１１と接触しており、カム５ｂは接触部１２ｂの図４中右側において軸１１と接触している。
【００４８】
図５および図６は、搬送ローラの構成を模式的に示す図である。図５は斜視図であり、図６は図３の拡大図である。なお図５および図６では、搬送される際の用紙の位置が、用紙Ｓとして模式的に示されている。また図５では、用紙Ｓを透過してその向こうにある接触部１２ａおよび１２ｂ、軸１１、カム５ａおよび５ｂが見えている状態を示している。
【００４９】
図５および図６を参照して、カム５ａおよび５ｂの各々は同一の平面形状を有しており、図６で見た場合にたとえば楕円の平面形状を有している。カム５ａおよび５ｂの各々は、軸１７を中心として回転することにより、軸１１との接触位置が変化し、カム５ａおよび５ｂの各々が軸１１に加える力（図６中矢印Ａ）が変化する。カム５ａおよび５ｂの各々における軸１１との接触位置は、制御部４０（図２）において制御される。すなわちモータにより軸１７を中心としたカム５ａおよび５ｂの各々の姿勢が別個独立に制御される。そのモータは、制御部４０により制御される。
【００５０】
特に図６を参照して、カム５ａは位置Ｐ１で軸１１と接触している。この状態からカム５ａが図６中反時計回りに回転し、カム５ａが位置Ｐ２で軸１１と接触した場合には、カム５ａが軸１１に加える力が最大となる。位置Ｐ２は、カム５ａの直径が最も大きい位置であるためである。一方、図６に示す状態からカム５ａが図６中時計回りに回転し、カム５ａが位置Ｐ３で軸１１と接触した場合には、カム５ａが軸１１に加える力が最小となる。位置Ｐ３は、カム５ａの直径が最も小さい位置であるためである。カム５ｂの動作も上述のカム５ａの動作と同様である。カム５ａおよび５ｂの各々は、圧力センサ４ａおよび４ｂの各々によりフィードバックされた圧力の値に基づいて回転する。
【００５１】
カム５ａおよび５ｂの各々における軸１１との接触位置は互いに独立して変更可能である。その結果、カム５ａおよび５ｂの各々の位置における搬送ローラ１０２の搬送圧（図６中矢印Ａ方向の力による圧力）が互いに独立して変更可能となり、用紙Ｓの幅方向における搬送ローラ１０２の搬送圧の分布（搬送ローラ１０２が用紙Ｓを挟む圧力の分布）が調節可能となる。
【００５２】
なお、搬送ローラ１０２のカムは、ローラ２ｂに対して力を加える代わりに、ローラ２ａに対して力を加えてもよく、搬送ローラが駆動ローラと従動ローラとにより構成されている場合には、搬送ローラのカムは、駆動ローラおよび従動ローラのいずれに対して力を加えてもよい。
【００５３】
続いて、制御部によって制御される用紙搬送装置の動作（用紙の搬送方法）について説明する。
【００５４】
図２を参照して、画像形成装置１にプリント指示が送られると、給紙ローラ１０１および搬送ローラ１０２の各々が駆動され、給紙カセット５０から用紙Ｓが１枚ずつタイミングローラ１０３へ送られる。この時、タイミングローラ１０３は駆動停止される。
【００５５】
図７を参照して、搬送ローラ１０２から搬送されてきた用紙Ｓは、タイミングローラ１０３に到達すると、停止しているタイミングローラ１０３のニップ部にその先端（下流側の端面）が当接される。これにより、用紙Ｓの先端がそろえられ、用紙先端の位置補正（斜行補正）が行われる。用紙先端の位置補正の際には、搬送ローラ１０２から受ける上向きの搬送力と、タイミングローラ１０３から受ける下向きの反作用の力とにより、搬送ローラ１０２とタイミングローラ１０３との間における用紙Ｓは、湾曲した形状となる（用紙のループが形成される）。
【００５６】
用紙Ｓが湾曲した形状となると、用紙Ｓの湾曲部分が測定部４の圧力センサ４ａおよび４ｂの各々に接触し（または用紙Ｓが棒状部材１０を介して圧力センサ４ａおよび４ｂの各々に力を加え）、圧力センサ４ａおよび４ｂの各々に対し図７中矢印Ｐで示すような圧力を加える。圧力センサ４ａおよび４ｂの各々はこの圧力（圧力値または圧力の分布）を測定する。これにより測定部４は、湾曲した用紙Ｓから受ける圧力であって、用紙Ｓの幅方向に沿った少なくとも２点の圧力を測定し、用紙先端補正時に形成されるループ量（力量）を計測する。なお、圧力センサ４ａ、４ｂの各々が圧力値を測定するものである場合、圧力センサ４ａ、４ｂの各々は圧力値を制御部４０に送り、制御部４０が圧力の分布を計算してもよい。
【００５７】
測定される圧力に関して、たとえば、タイミングローラ１０３に搬送されてきた用紙Ｓの搬送状態が良好である場合には、用紙Ｓの湾曲した形状は用紙Ｓの幅方向に沿って均一になる。このため、測定部４で測定される圧力は均一になる。一方、タイミングローラ１０３に搬送されてきた用紙Ｓに波打ち、うねり、ねじれなどの異常が発生している場合には、用紙Ｓの湾曲した形状は用紙Ｓの幅方向に沿って不均一になる。このため、測定部４で測定される圧力は不均一になる。
【００５８】
測定部４は測定した圧力を制御部４０へ送る。制御部４０は、測定部４で測定された圧力に基づいて、搬送ローラ１０２における用紙Ｓの搬送条件を制御する。制御部４０は、たとえばカム５ａおよび５ｂの各々におけるローラ２ａとの接触位置を互いに独立して調節することにより、搬送ローラ１０２が用紙Ｓへ加える搬送圧の分布であって、用紙Ｓの幅方向の搬送圧の分布を制御する。
【００５９】
図４を参照して、たとえば、圧力センサ４ａで測定された圧力が圧力センサ４ｂで測定された圧力に比べて大きい場合には、図４中左側における用紙Ｓの湾曲量が、図４中右側における用紙Ｓの湾曲量よりも大きいことが予測される。この場合には、図４中左側における搬送ローラ１０２の搬送圧が図４中右側における搬送ローラ１０２の搬送圧よりも小さくなるようにカム５ａおよび５ｂの各々が調節される。これにより、用紙Ｓの湾曲量が制御され、搬送ローラ１０２による用紙Ｓの送り込み量が図４中左側で減少し、用紙Ｓの形状は用紙Ｓの幅方向に沿って均一になる。
【００６０】
このように、圧力センサ４ａおよび４ｂで測定された圧力を搬送ローラ１０２の搬送圧の分布にフィードバックし、搬送ローラ１０２の前側および後側（図４中左側および右側）の搬送圧を決定することにより、搬送時に用紙Ｓに発生した波打ち、うねり、ねじれなどの異常が補正され、シワやスキューが補正される。なお、上述の制御方法は一例であり、上述とは異なる制御が行われてもよい。
【００６１】
搬送ローラ１０２とタイミングローラ１０３との間に用紙Ｓが送られると、用紙Ｓの先端がセンサ（図示無し）により検知される。センサによって用紙Ｓの先端が検知されると、所定のタイミングでタイミングローラ１０３が回転を開始する。これにより、用紙先端の位置補正後に用紙Ｓはトナー像形成部３００（図２）へと搬送される。
【００６２】
［変型例］
【００６３】
図８は、圧力センサの第１の変型例の構成を模式的に示す側面図である。図９は、圧力センサの第２の変型例の構成を模式的に示す側面図である。
【００６４】
図４においては、測定部４が２つの圧力センサを含む場合について示したが、圧力センサの数は任意である。たとえば図８に示すように、測定部４は３つの圧力センサ４ａ、４ｂ、４ｃを含んでいてもよい。圧力センサ４ｃは、用紙Ｓにおける図８中中央部であって、圧力センサ４ａと圧力センサ４ｂとに挟まれた位置における棒状部材１０に取り付けられている。この場合には、湾曲した用紙Ｓの中央部から受ける圧力が圧力センサ４ｃを用いて測定可能となるので、圧力の分布の測定精度が向上し、より正確に用紙Ｓの状態を判断することができる。
【００６５】
また図９に示すように、測定部４は、用紙Ｓの幅方向に沿って延在する圧力センサ４ｄを含んでいてもよい。圧力センサ４ｄは、棒状部材１０の延在方向に沿ってライン状に取り付けられている。この場合には、用紙Ｓの幅方向に沿った連続的な圧力の分布が圧力センサ４ｄを用いて測定可能となる。圧力センサ４ｄは一つのみ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。
【００６６】
図８および図９における上述以外の用紙搬送装置の構成は、図１〜図６に示す用紙搬送装置の構成と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００６７】
図１〜図９では搬送ローラの搬送圧が制御される場合について示したが、搬送圧を制御する代わりに、あるいは搬送圧を制御するとともに、搬送ローラの搬送速度が制御されてもよい。これについて以下に説明する。
【００６８】
図１０は、搬送ローラの変型例の構成を模式的に示す側面図である。
【００６９】
図１０を参照して、搬送ローラ１０２のローラ２ｂは２つに分割されており、分割された２つのローラの各々は互い独立して回転速度（用紙の搬送速度）の分布を変更することが可能である。なおローラ２ａも、ローラ２ｂと同様の構成を有している。
【００７０】
ローラ２ｂは、軸１１ａおよび１１ｂと、用紙Ｓと接触する部分である接触部１２ａおよび１２ｂと、モータ６ａおよび６ｂとを有している。軸１１ａおよび軸１１ｂの各々は用紙Ｓの幅方向に延在しており、用紙Ｓの幅方向に沿ってある間隔を隔てて並んでいる。軸１１ａは図１０中左端部でたとえばハウジング（図示無し）に固定されており、軸１１ｂは図１０中右端部でたとえばハウジングに固定されている。軸１１ａおよび１１ｂの各々は、モータ６ａおよび６ｂの各々によって駆動され、軸１１ａおよび１１ｂの各々の回転速度はモータ６ａおよび６ｂの各々の出力によって調節可能である。接触部１２ａおよび１２ｂの各々は、用紙Ｓの幅方向に延在する円筒形状を有している。接触部１２ａおよび１２ｂの各々は、軸１１ａおよび１１ｂの各々に固定されている。これにより、接触部１２ａおよび１２ｂの各々は軸１１ａおよび１１ｂの各々とともに回転する。ローラ２ａにおける接触部１２ａおよび１２ｂの各々と、ローラ２ｂにおける接触部１２ａおよび１２ｂの各々とが用紙Ｓを挟み込みながら回転することにより、タイミングローラ１０３へ用紙Ｓを搬送する。
【００７１】
制御部４０は、モータ６ａおよび６ｂの各々の出力を互いに独立して調節することにより、搬送ローラ１０２が用紙Ｓを搬送する搬送速度の分布であって、用紙Ｓの幅方向の搬送圧の分布を制御する。
【００７２】
たとえば、圧力センサ４ａで測定された圧力が圧力センサ４ｂで測定された圧力に比べて大きい場合には、図１０中左側における接触部１２ａの搬送速度が、図１０中右側における接触部１２ｂの搬送速度よりも（またはタイミングローラ１０３の搬送速度よりも）小さくなるようにモータ６ａおよび６ｂの各々が調節される。これにより、用紙Ｓの湾曲量が制御され、搬送ローラ１０２による用紙Ｓの送り込み量が図１０中左側で減少し、用紙Ｓの形状は用紙Ｓの幅方向に沿って均一になる。
【００７３】
このように、圧力センサ４ａおよび４ｂで測定された圧力を搬送ローラ１０２の搬送速度の分布にフィードバックし、搬送ローラ１０２の前側および後側（図１０中左側および右側）の搬送速度に差を設けることにより、搬送時に用紙Ｓに発生した波打ち、うねり、ねじれなどの異常が補正され、シワやスキューが補正される。なお、上述の制御方法は一例であり、上述とは異なる制御が行われてもよい。
【００７４】
なお、図１０における上述以外の用紙搬送装置の構成は、図２〜図６に示す用紙搬送装置の構成と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００７５】
［実施の形態の効果］
【００７６】
本実施の形態における用紙搬送装置は、搬送方向に対し垂直な方向に配置した圧力センサから得られた、湾曲した用紙から受ける圧力の分布に基づいて、波打ち、うねり、ねじれなどの用紙の搬送状態の異常が判断される。そしてこの圧力の分布に基づいて、上流側にある搬送ローラの搬送圧および／または搬送速度を制御する（変化させる）。これにより、用紙の搬送状態の異常を減少させ、用紙に発生するシワやスキューなどを防止することができる。その結果、精度良く用紙を搬送することができる。従来のアクチュエータタイプのセンサを用いた場合には、用紙からの圧力を数段階で判断することしかできなかった。本実施の形態のように、圧力センサを使用することで、無段階での判断が可能となり、その判断を利用して無段階の用紙の搬送制御が可能となる。
【００７７】
また、複数のカムの各々における搬送ローラとの接触位置を互いに独立して調節することにより、搬送ローラが用紙に加える搬送圧の分布を連続的に制御することが容易になる。
【００７８】
また、搬送ローラの各々を駆動するための複数のモータの各々の出力を互いに独立して調節することにより、搬送ローラの搬送速度の分布を連続的に制御することが容易になる。
【００７９】
［その他］
【００８０】
上述の実施の形態では、用紙を図７に示す形状に湾曲させる場合について示したが、用紙の湾曲形状は任意である。また、タイミングローラ以外のローラ（またはローラ以外の部材）に当接させることにより用紙が湾曲されてもよい。用紙搬送装置は画像形成装置以外のものに適用されてもよい。
【００８１】
上述の実施の形態においては、図４に示すように２つのカムが設けられる場合について示したが、カムが設けられる位置およびカムの個数は任意である。カムの形状は任意であるが、搬送ローラとの接触可能な部分のカムの形状は、曲線である（斜面を含むこと）が好ましい。この場合には、搬送ローラに対して加える圧力を無段階で変更可能である。またカムを用いる以外の方法（たとえば搬送ローラの軸を用紙の紙面に対して垂直な方向に変位させる方法）により、搬送圧の分布が制御されてもよい。
【００８２】
上述の実施の形態においては、図１０に示すように２つのモータの各々の出力を調節することにより、搬送ローラの搬送速度の分布が無段階で変更される場合について示したが、モータの出力を調節する以外の方法（たとえば搬送速度を落とすためのブレーキを接触部の各々に設ける方法）により、搬送速度の分布が制御されてもよい。
【００８３】
上述の実施の形態においては、搬送ローラの搬送圧または搬送速度が制御される場合について示したが、本発明は、このような場合に限られるものではなく、搬送部における用紙の搬送条件が制御されるものであればよい。搬送ローラにおける用紙の搬送条件が制御される代わりに、タイミングローラなど、圧力センサよりも下流側にあるローラにおける用紙の搬送条件が上述の実施の形態と同様の方法で制御されてもよい。
【００８４】
上述の実施の形態では、用紙搬送装置の制御が画像形成装置の制御部によって実行される場合について示したが、用紙搬送装置自体が制御部を含んでおり、用紙搬送装置の制御がこの制御部によって実行されてもよい。
【００８５】
上述の実施の形態における搬送ローラの制御は、タイミングローラにてループが形成されて圧力センサによって用紙の圧力が測定された時から開始され、ループ形成中の用紙に対して行われてもよい。つまり制御部は、測定部によって測定された一の用紙における圧力の分布に基づいて、搬送部における一の用紙の搬送状態を制御してもよい。このように、圧力センサにて用紙の状態を情報収集し、用紙の状態に基づいて搬送ローラをリアルタイムで制御することで、一の用紙を搬送しながら一の用紙に関する搬送状態を改善することができ、より正確に波打ち、うねり、ねじれなどを補正することが可能である。
【００８６】
上述の実施の形態においては、用紙搬送装置が画像形成装置に内蔵される場合について示したが、用紙搬送装置は画像形成装置とは独立して設けられてもよいし、画像形成装置から独立して使用されてもよい。
【００８７】
上述の実施の形態の各々は、適宜組み合わせることが可能である。たとえば図８または図９に示す測定部の構成が、図１０に示す搬送部の構成と組み合わされてもよい
【００８８】
上述の実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８９】
１  画像形成装置
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，３０６ａ，３０６ｂ  ローラ
４  測定部
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  圧力センサ
５ａ，５ｂ  カム
６ａ，６ｂ  モータ
１０  棒状部材
１１，１１ａ，１１ｂ，１４，１７  軸
１２ａ，１２ｂ，１５  接触部
３０  画像形成部
４０  制御部
５０  給紙カセット
６０  排紙トレイ
１００  用紙搬送装置
１０１  給紙ローラ
１０２  搬送ローラ
１０３  タイミングローラ
１０４ａ，１０４ｂ  排紙ローラ
１０５  反転経路
３００  トナー像形成部
３０１，３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋ  トナーボトル
３０５  中間転写ベルト
３０７  ２次転写部
３１０，３１０Ｙ，３１０Ｍ，３１０Ｃ，３１０Ｋ  プリントユニット
３１１，３１１Ｙ，３１１Ｍ，３１１Ｃ，３１１Ｋ  感光体ドラム
３２０  レーザスキャンユニット
３５０，３５０Ｙ，３５０Ｍ，３５０Ｃ，３５０Ｋ  現像器
４００  定着部
４０１  加熱ローラ
４０３  加圧ローラ
Ｒ  通紙経路
Ｒ１  ガイド
Ｓ  用紙
【図１】
2011195233.tif 000003
【図２】
2011195233.tif 000004
【図３】
2011195233.tif 000005
【図４】
2011195233.tif 000006
【図５】
2011195233.tif 000007
【図６】
2011195233.tif 000008
【図７】
2011195233.tif 000009
【図８】
2011195233.tif 000010
【図９】
2011195233.tif 000011
【図１０】
2011195233.tif 000012