(57)【要約】【課題】  小さなスペース内で回転後の用紙の位置を精度よく整合できるシート搬送装置を提供する。【解決手段】  シートの斜行量を検知する斜行量検知手段と、  同じ方向に回転してシートを既定の搬送方向に搬送可能であり、シートを既定の点を中心に回転させるために、互いに異なった方向に回転可能な２個のローラと、  前記２個のローラにより、前記既定の点からシートの特定の辺までの距離が既定値になる位置までシートを搬送し、前記斜行量検知手段によって検知した斜行量に基づいてシートを回転させて方向変換するように前記２個のローラ対を制御する制御手段と、  を有することを特徴とするシート搬送装置である。【選択図】  図１３
2008037581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの斜行量を検知する斜行量検知手段と、
同じ方向に回転してシートを既定の搬送方向に搬送可能であり、シートを既定の点を中心に回転させるために、互いに異なった方向に回転可能な２個のローラと、
前記２個のローラにより、前記既定の点からシートの特定の辺までの距離が既定値になる位置までシートを搬送し、前記斜行量検知手段によって検知した斜行量に基づいてシートを回転させて方向変換するように前記２個のローラを制御する制御手段と、
を有することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記斜行量検知手段は、シートを検知する２個のセンサを有し、搬送されるシートが前記２個のセンサによって検知される時間差に基づいて斜行量を検知する請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記２個のローラによるシートの回転は、前記特定の辺が前記搬送方向と平行になるまで行う請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
シートを前記搬送方向に搬送するときにシートの側端部が通過する基準線を有し、前記既定値は前記既定の点と前記基準線との距離に等しい請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記２個のローラによるシートの回転は、シートの面に垂直な軸を中心に行われる請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記２個のローラは前記搬送方向に対して垂直な共通な軸を中心に回転する請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記斜行量検知手段が検知した斜行量を矯正する角度に既定の角度を加算又は減算した角度だけシートを回転させる請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
前記制御手段はシートを回転させた後、前記２個のローラによって、シートの先端を前記２個のセンサの少なくとも一方が検知するまでシートを前記搬送方向と反対の方向に搬送する請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のシート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手段を有する画像形成装置。
【請求項１０】
シートを案内する搬送路と、
シートを前記搬送路に手差し挿入するための手差し口と、
前記搬送路に挿入されたシートの斜行量を検知する斜行量検知手段と、
同じ方向に回転してシートを既定の搬送方向に搬送可能であり、シートを既定の点を中心に回転させるために、互いに異なった方向に回転可能な２個のローラと、
前記２個のローラにより、前記既定の点からシートの特定の辺までの距離が既定値になる位置までシートを搬送し、前記斜行量検知手段によって検知した斜行量に基づいてシートを回転させて方向変換するように前記２個のローラ対を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項１１】
前記斜行量検知手段は、シートを検知する２個のセンサを有し、搬送されるシートが前記２個のセンサによって検知される時間差に基づいて斜行量を検知する請求項１０に記載のシート搬送装置。
【請求項１２】
前記制御手段はシートを回転させた後、前記２個のローラによって、シートの先端を前記２個のセンサの少なくとも一方が検知するまでシートを前記搬送方向と反対の方向に搬送する請求項１１に記載のシート搬送装置。
【請求項１３】
請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載のシート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手段を有する画像形成装置。
【請求項１４】
シートの斜行量を検知する工程と、
シートを既定の点から該シートの特定の辺までの距離が既定値になる位置までシートを搬送する工程と、
検知した斜行量に基づいた角度だけシートを前記既定の点を中心に回転させてほうこう変換する工程と、
を有するシート搬送方法。
【請求項１５】
シートの斜行量を検知する斜行量検知手段と、
シートを既定の搬送方向に搬送する搬送手段と、
シートを既定の点を中心に回転させる回転手段と、
前記搬送手段によってシートを前記既定の点からシートの特定の辺までの距離が既定値になる位置までシートを搬送し、前記回転手段により前記斜行量検知手段によって検知した斜行量に基づいてシートを回転させて方向変換するように前記搬送手段と前記回転手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項１６】
前記搬送手段と前記回転手段は、同じ方向に回転してシートを既定の搬送方向に搬送可能であり、シートを既定の点を中心に回転させるために、互いに異なった方向に回転可能な２個のローラが兼用する請求項１５に記載のシート搬送装置。
【請求項１７】
同軸上に軸支された２つローラが同時に同一の方向へ回転することによってシートを真っ直ぐ搬送する動作と同時に異なる方向に回転することによって２つのローラの中間点を中心としてシートを回転させる動作の２つの動作が可能な方向変換ローラと、
シート搬送路に設けられ互い既定のシートの搬送方向にと平行に並ばないように配置された第一・第二のシート検出センサと、
前記第一・第二のシート検出センサ上を通過した時間の差を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した時間差を基にシートの傾き角度とその傾き角度に応じて決定する補正距離を演算する演算手段と、
前記第一又は第二のシート検出センサ上を通過した後、一定の距離に前記補正距離を加算又は減算した距離だけ搬送した後にシートを停止させ、その後前記方向変換ローラによってシートを方向変換させる制御を行うことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項１８】
前記方向変換ローラによってシートを方向変換させる際に一定の角度に前記演算手段が演算したシートの傾き角度を加算又は減算した角度だけ方向変換させることを特徴とする請求項１７に記載のシート搬送装置。
【請求項１９】
ユーザーの手動で前記方向変換ローラへシートを挿入することが可能な請求項１７又１８に記載のシート搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カットされたシートを搬送する方法とその制御を用いたシート搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、プリンタ装置はシート収納カセットから分離・給送されたシートをそのままの方向に搬送して印刷を行う。しかし、特開２００５−３０６６０５号公報（特許文献１）に記載されているように、シート収納カセットから分離・給送されたシートを略９０°回転させてさらに搬送して印刷を行う形態のプリンタ装置も提案されている。
【０００３】
以下、この特許文献１に記載されたシート搬送装置について図２８、図２９、図３０を用いて簡単に説明する。
【０００４】
図２８（ａ）、図２９（ａ）において、記録紙支持板１０４を下方に移動し、記録紙Ｐと給紙ローラ１０３を圧接させる。給紙ローラ１０３を時計回りに回転させて最下層の記録紙を１枚給送する。給送ローラ１０３から直接給送力を受けない次の記録紙は分離摩擦部材によって給送が阻止される。
【０００５】
給紙された記録紙Ｐは、先端が離間状態にある方向変換ローラ対１０５の間に到達した後に停止する。
【０００６】
方向変換ローラ対１０５では図３０に示すように駆動側ローラ１０５ａ、１０５ｂと従動側ローラ１０５ｃ、１０５ｄの間に記録紙を挟持する。駆動側ローラ１０５ａ、１０５ｂはそれぞれ方向変換モータＭ１、Ｍ２によって独立に駆動される。方向変換モータＭ１、Ｍ２を正方向に回転して駆動側ローラ１０５ａ、１０５ｂを時計回りに回転し、給送された記録紙を給送方向に搬送する。この状態で方向変換ローラ対１０５が回転して記録紙収納部の最下層の記録紙を給紙方向へ搬送し記録紙収納部から完全に引き抜く。
【０００７】
この時の状態は図２８（ｂ）、図２９（ｂ）で示されている。記録紙Ｐの前半部分は開口部１１３から装置の外に出ている。
【０００８】
つぎに図２９（ｃ）のように方向変換ローラ対１０５が記録紙Ｐの搬送方向のほぼ中央を挟持する状態になるように記録紙Ｐの位置を調整する。すなわち記録紙の先端から方向変換ローラ対の挟持点までの距離（図２９（ｃ）のＤ１）と記録紙の後端から方向変換ローラ対の挟持点までの距離（図２９（ｃ）のＤ２）が等しい状態になるように、方向変換モータＭ１、Ｍ２を正回転または逆回転制御する。図２９（ｃ）の例では方向変換ローラ対１０５が記録紙Ｐの搬送方向のほぼ中央を挟持する状態になるまで方向変換モータＭ１、Ｍ２を逆回転し、記録紙を給紙方向と反対方向へ搬送して停止している。
【０００９】
次に記録紙Ｐの方向変換を行う。図２９（ｄ）は記録紙方向変換動作状態の図である。搬送ローラ対１０６は離間状態である。この状態で図３０のように、方向変換モータＭ１、Ｍ２を互いに逆方向に回転させ方向変換ローラ対１０５の駆動側ローラ１０５ａ、１０５ｂを互いに反対方向へ回転させることによって給紙した記録紙Ｐを画像形成装置内で方向変換させる。そして、記録紙の長いほうの辺の向きを搬送方向に直角の向きからを９０度方向変換する。この記録紙方向変換動作は給紙された記録紙が約９０度回転した時点で停止する。
【００１０】
この際、記録紙が方向変換する過程で記録紙Ｐが搬送ローラ対１０６まで到達するならば搬送ローラ対１０６は離間状態になければならない。もし、記録紙が方向変換する過程で記録紙が搬送ローラ対まで到達しないような寸法になっている場合（図示Ｅ寸法が十分に長い場合）は搬送ローラ対１０６の状態は互いに圧接していても良い。また方向変換の過程で記録紙Ｐの一部は開口部１１３から装置の外に出た状態で回転する。
【００１１】
図２９（ｅ）は画像形成前搬送状態の図である。給紙ローラ１０３と記録紙支持板１０４の状態は任意であり、方向変換ローラ対１０５と搬送ローラ対１０６の少なくともいずれか一方は圧接状態である。この状態で方向変換ローラ対１０５と搬送ローラ対１０６の圧接状態にあるローラが回転して記録紙を画像形成部１２０へ搬送する。この画像形成前搬送動作は記録紙の先端が画像形成部へ到達した後に停止する。この際、方向変換ローラ対１０５と搬送ローラ対１０６のどちらか一方で搬送してもよいし、両方のローラ対を圧接状態にして搬送しても構わない。
【００１２】
更に、記録紙の斜行矯正、すなわち記録紙の側端縁の方向を搬送方向に対して平行に規制することも可能である。図２９（ｅ）に示すように搬送ローラ対１０６のいずれか一方、例えば従動側ローラ１０６ｂを記録紙の搬送方向に対して傾斜させて配置する。搬送ローラ対１０６によって記録紙を搬送すると、記録紙は搬送路に設けた突起である基準壁１０８に側縁を接触させながら移動し、その結果、記録紙の側縁は搬送方向に平行性になる。このように斜めに配置されたローラは一般的に「斜送ローラ」と呼ばれる。
【００１３】
このように記録紙の側端縁の位置を修正する技術は例えば特許文献２、特許文献３に記載されている。
【００１４】
搬送ローラ対１０６の従動側ローラ１０６ｂを斜送ローラにし、記録紙の位置を搬送方向に対して平行に規制する場合には、その斜送ローラの抵抗にならないように方向変換ローラ対を離間状態にしている。
【００１５】
さらに図２８（ｆ）の通り画像形成部１２０において画像形成が行われ、記録紙は排紙口１１４から排出される。
【００１６】
この形態はシートを回転させるための機構が必要となり装置がやや複雑化するものの、省スペース化に対して大きなメリットがある。
【特許文献１】特開２００５−３０６６０５号公報
【特許文献２】特開平８−２０８０７５号公報
【特許文献３】特開平７−３３４６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記の特許文献１にはシートを回転させて方向を変換させる搬送装置について記述されているが、その回転動作にはシートの位置精度を低下させる可能性があった。
【００１８】
図３１は図２９（ｃ）のシートを直進搬送してシートの回転中心と装置の回転中心を位置合わせする動作を示した図である。
【００１９】
特許文献１には記載がないが、通常シートを直進搬送して位置を合わせる場合はシート搬送路に設けたシート検出センサを利用してクローズドループ制御をすると精度が高いのでこの制御方法が採用されることが考えられる。
【００２０】
ここで図３１に示すＡはシートが設計値通り斜行することなく真っ直ぐ搬送されてきた場合の位置を示しており、Ｂはばらつきを伴って傾いて搬送されてきた場合の位置を示している。例えば図３１のようにセンサ１４０を用いてクローズドループ制御を行ってシートを停止させると、回転中心からの距離ＬがＡの場合もＢの場合も一定となってシートが停止する。その後回転動作を行った場合、回転動作は図３２のように行われ、回転中心Ｃからシートの端部までの距離がそれぞれＲとｒで異なることから、Ａの場合とＢの場合で回転半径がそれぞれＲとｒで異なってしまう。
【００２１】
この半径の差は方向変換ローラで修正することはできないので図３３のように図の左端の位置にずれＲ−ｒが残ってしまう。方向変換ローラ１０５は図の左右方向へシートを移動させることはできないため、このずれは装置のばらつきとしてシート位置精度を低下させる要因となる。このことは回転動作を含むシート搬送装置にとって大きな課題であった。
【００２２】
この左端のずれを修正する方法としては上述した特許文献２、特許文献３に記載されているように、シートを斜めに搬送して搬送路に設けた基準板に沿わして整列させる通常「斜送ローラ」と呼ばれている方法がある。
【００２３】
しかし、この方法は基準板に突き当てて整列が終了するまでシートを搬送しなければならないので、ある程度長い搬送路を必要とするので小型化に大きな問題があった。このため小型化を前提にしたシート搬送装置の場合には採用できる技術ではない。
【００２４】
本発明は上記の技術を更に発展・改善させこの課題を解決し、回転動作におけるシートの位置精度の向上を少ないスペースで実現できるシート搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題の解決手段は、
シートの斜行量を検知する斜行量検知手段と、
同じ方向に回転してシートを既定の搬送方向に搬送可能であり、シートを既定の点を中心に回転させるために、互いに異なった方向に回転可能な２個のローラと、
前記２個のローラにより、前記既定の点からシートの特定の辺までの距離が既定値になる位置までシートを搬送し、前記斜行量検知手段によって検知した斜行量に基づいてシートを回転させて方向変換するように前記２個のローラ対を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするシート搬送装置である。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明した通り、本発明によれば小さなスペース内で回転後の用紙の位置を精度よく整合することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態である画像形成装置を示す。
【００２８】
図１において、１０は画像形成装置であるプリンタ本体である。１１は複数枚のシートを収納する収納手段であるカセット、１２はカセット内のシートを給送する給送ローラである。
【００２９】
１は給送ローラ１２によって給送されたシートを搬送し、スイッチバックし、回転させて方向変換する方向変換ローラ対である。方向変換ローラ１は図９に示すように予め定められた既定の搬送方向（矢印Ｊ方向）に対して直交する方向に２個並んで配置されたローラ１Ａ、１Ｂを有している。ローラ１Ａ、１Ｂは既定の搬送方向に対して直行する共通な軸を中心に回転可能である。ローラ１Ａ、１Ｂはそれぞれ独立に駆動可能で、互いに逆方向に回転させることによりシートをシートの面に垂直な軸回りに回転させ、シートの姿勢を変えることができる。２、３はシートを検知するセンサである。
【００３０】
１３は方向変換ローラ１によって送られたシートを搬送する搬送ローラ対、１４は搬送ローラ対１３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である。
【００３１】
画像形成部は記録ヘッド１６とプラテンローラ１７を備えている。
【００３２】
図９は第１の実施形態の画像形成装置全体の制御ブロック図である。
【００３３】
制御手段である制御基板３０１には両面記録装置の制御を司り、各種の制御指令を出すＣＰＵ３１０、制御データなどが書き込まれたＲＯＭ３１１、記録データ等を展開する領域となるＲＡＭ３１２などが備えられている。
【００３４】
３１３は記録ヘッド１６を駆動するヘッドドライバ、３１４は給紙モータ３１６、搬送モータ３５、方向変換モータＭ１、Ｍ２をそれぞれ駆動するための複数のモータドライバである。３１７はコンピュータ、デジタルカメラ等のホスト装置４００とのデータの送受信を行うインターフェースである。
【００３５】
第１の実施形態の画像形成装置の動作を図１乃至図９及び図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３６】
図１０のステップＳ１０１の給紙において、ＣＰＵ３１０は給紙モータ３１５を回転させると図１のごとく給送ローラ１２が時計回り方向に回転し、カセット１１に収納された複数のシートから最も下のシートを給送する。シートは方向変換モータＭ１、Ｍ２によって駆動される方向変換ローラ対１によってさらに搬送される。
【００３７】
ステップＳ１０２のスイッチバックの工程において、方向変換モータＭ１、Ｍ２を逆方向に回転させると、シートは給紙方向とは逆方向に搬送され、図３、図４に示されるようにシートの先端は搬送路１５に進入する。
【００３８】
ステップＳ１０３の回転の工程においては、図５の方向変換ローラ１Ｂ（図５の奥側）を時計回り方向に回転させ、方向変換ローラ１Ａ（図５の手前側）を反時計回り方向に回転させるように摩和知方向変換モータＭ１、Ｍ２を互いに逆方向に回転させる。すると、図６に示すようにシートＰは反時計方向に回転して方向変換する。方向変換前は図４に示すようにシートＰは短い辺の方向と矢印の搬送方が向平行であった。方向変換後は長い辺の方向が矢印の搬送方向と平行になるように姿勢が変更される。シートＰの回転中は、搬送ローラ対１３は互いに離間していてシートを挟持しない。
【００３９】
次にステップＳ１０４の搬送の工程においては搬送ローラ対１３はシートを挟持し、方向変換ローラ対１、搬送ローラ対１３によってシートＰは画像形成部に向けて搬送される。
【００４０】
シートＰの先端が記録部１４に達すると、ステップＳ１０５において、記録ヘッド１６によって画像信号に応じた画像がシートＰに記録される。
【００４１】
記録が行われながらシートＰの先端は排出口１８から排出される。
【００４２】
ステップＳ１０６において記録が終了するとシートＰは図示しない排出手段により排出口１７から排出される。
【００４３】
このようにシートＰがカセット１１に収納されているときと、画像形成されているときで姿勢を９０度回転させることによって、装置の小型化が達成できる。
【００４４】
すなわち、記録部１４は側方に駆動系を有する関係で、記録されるシートの搬送方向の長さよりも搬送方向に直交する方向の長さの方が長くなる。よって記録部を小型化するには記録部においてはシートＰを長い辺の方向に搬送するほうが小型化できる。シートの長い辺の長さは記録部の搬送方向の長さより長いため、記録部とシート収納部を重ねて配置する場合、シートはシート収納部において短い辺をシート記録部におけるシート搬送方向と平行になるように配置した方が装置を小型化できる。そのためには、シートは収納部に収納されている状態に対し記録が行われている状態では姿勢を９０度回転させなければならないのである。
【００４５】
次にステップＳ１０３の方向変換動作について詳細に説明する。
【００４６】
図１１はシートＰを、搬送路１５内において記録部１４に向けて既定の搬送方向に直進搬送させてシートの回転中心と装置の回転中心を位置合わせする動作を示した図である。
【００４７】
シートを直進搬送させてシートの位置合せをする場合は、従来例と同様にシート搬送路に設けたシート検出センサを利用してクローズドループ制御する制御方法を採用する。
【００４８】
本実施形態において、従来例との違いは２と３にセンサを２つ設けていることである。そして、この２つのセンサ上を特定の辺であるシートの先端が通過する時間の差を計測し、シートの搬送速度との積を計算することによってＤを算出し図の式によりシートの傾き角度θを計算する。
【００４９】
図は２つのセンサが真っ直ぐ並んでいる例を示しているがシートの搬送方向にずれていてもそのずれ量はあらかじめ解っている一定の既知量であるので計算された傾きに一定の既知量であるずれ量を単純に加算・減算すれば、シートの傾きを求めることは可能である。
【００５０】
図１２は本発明のシート搬送装置におけるシートを直進搬送させてシートの位置合せをする方法を示すための図であって、Ａはシートが設計値通り真っ直ぐ搬送されてきた場合の停止位置、Ｂはばらつきを伴って傾いて搬送されてきた場合の停止位置を示している。又、Ｄの点線はばらつきを伴って傾いて搬送されてきた場合の従来の停止位置を示しており、Ｄと比べるとＢは図示の補正距離の分だけ多く搬送されていることが解る。
【００５１】
これはセンサ上をシート先端が通過した後、どのような傾きでも同様に停止させるのではなく、シートの傾きに応じて計算される補正値分だけ調整をしてシートを停止させていた結果である。このように補正をしてシートを停止させる理由は、予め定められた既定の回転中心Ｃからシートの特定の辺である先端部までの距離をＡの場合もＢの場合も一定のＲ（既定値）になるよう停止させるためである。
【００５２】
このようにどのような傾きを持っていても回転中心Ｃからシートの端部までの距離を予め定められたＲで一定になるようにシートの位置合せを行うと図１２の通り、どのような傾きでも回転半径がＲで一定になるので回転後の左端を精度よく整列させることができる。このように回転半径をＲで一定にするためには前述の通りシート停止時に傾きに応じた補正を行うことが必要であるが、この補正値の計算方法を示した図が図１３である。図示の通りシートの傾きをθ、センサ２の回転中心を通る中心線からの図の左右方向・上下方向の距離をそれぞれＢ、Ｌとすると、センサ２を通過した後にＸ＝Ｒ／ｃｏｓθ−Ｂｔａｎθ−Ｌだけ搬送した位置で停止させている。こうすると、どのような傾きであっても回転中心Ｃからシートの端部までの距離がＲで一定になる。
【００５３】
ここで設計値通り真っ直ぐ搬送されてきた場合はθ＝０であるから、センサ２を通過した後に停止させるまでの搬送量の基準値Ｘは次の式で求められる。
Ｘ＝Ｒ−Ｌ
この基準値に対して、θだけ傾いたシートの場合に必要な搬送量Ｘは次の式で求められる。
Ｘ＝Ｒ／ｃｏｓθ−Ｂｔａｎθ−Ｌ
基準値からの補正量ΔＸはこの差になるから、次の式で求められる。
ΔＸ＝Ｒ／ｃｏｓθ−Ｂｔａｎθ−Ｒ
又、この計算式はθがマイナスの値であっても三角関数の値がマイナスになることを前提にすることによって同様に適用することができる。
【００５４】
このようにシートの傾きに応じて計算される補正値によってシートの停止位置を調整するクローズドループ制御を行うことによって、図１４の通りいかなる傾きを持った記録紙であっても常に回転半径を一定にすることができる。この結果、ばらつきをもって傾いて搬送されたシートも左端を精度よく整列させることが可能になる。
【００５５】
又、この方法はシートが回転する分のスペースしか必要でないため従来技術である斜送ローラを使用した整列よりも非常に狭いスペースで整列が可能であるため、小型化を前提とした装置で特に有効である。
【００５６】
図１６は上述した回転しながらシートＰの姿勢と側端部位置の調整を行う動作を示すフローチャートである。
【００５７】
ステップＳ２０１において方向変換モータＭ１、Ｍ２によって方向変換ローラ１Ａ、１Ｂを図５の時計周り方向に回転させ、シートＰを、搬送路１５内において記録部１４に向けて直進搬送させる。
【００５８】
ステップＳ２０１においては、センサ２、３がシートＰの先端を検知したタイミングに基づいてシートの傾き（斜行量）を算出する。具体的にはセンサ３がシートＰの先端を検知してからセンサ２がシートＰの先端を検知するまでに要する時間をＴ、シートの搬送速度をＶとすると時間Ｔの間にシートが搬送された距離Ｄは次の式で求められる。
Ｄ＝ＶＴ
センサ２とセンサ３の距離をＡ＋Ｂとすると、シートＰの傾き角度θは次の式で求められる。
θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｄ／（Ａ＋Ｂ））
次にステップＳ２０３においてシートＰの停止位置を算出する。シートの停止位置は、シートを回転中心Ｃを中心に回転させたとき、シートの先端の辺がシートの側端基準線７（図１４）に重ねることができる基準位置に停止させる。すなわち、図１４に示すように回転中心Ｃから側端基準線７までの距離が予め定められた値であるＲの場合、回転中心Ｃからシート先端までの距離がＲとなる位置でシートを停止させる。
【００５９】
方向変換ローラ１Ａ、１Ｂの回転中心からセンサ２、３までの距離をＬとする。
【００６０】
シートＰの先端の回転中心Ｃを通過した点は、停止位置に至るまでにＸ１搬送されるものとすると、Ｘ１は次の式で求められる。
Ｘ１＝Ｒ／ｃｏｓθ
となる。
【００６１】
シートＰの先端の回転中心Ｃを通過した点が、シートＰの先端のセンサ２を通過した点よりもＸ２だけ下流側に位置するとすると、Ｘ２は次の式で求められる。
Ｘ２＝Ｂｔａｎθ
センサ２がシートＰの先端を検知してからシートＰを距離Ｘ搬送した点が、停止位置であるとすると、Ｘは次の式で求められる。
Ｘ＝Ｘ１−Ｘ２−Ｌ＝Ｒ／ｃｏｓθ−Ｂｔａｎθ−Ｌ
ステップＳ２０３においては、上述のような計算によって、センサ２がシートＰの先端を検知してから停止すべき位置（停止位置）までの距離Ｘを算出する。
【００６２】
ステップＳ２０４においては、シートＰを停止位置まで搬送して停止する。
【００６３】
ステップＳ２０５では、図５の方向変換ローラ１Ｂ（図５の奥側）を時計回り方向に回転させ、方向変換ローラ１Ａ（図５の手前側）を反時計回り方向に回転させるように方向変換モータＭ１、Ｍ２を互いに逆方向に回転させる。シートＰが次の式で算出される角度だけ回転したら方向変換モータＭ１、Ｍ２を停止する。
π／２＋θ
これでシートＰを回転しながら、シートＰの姿勢と側端部位置の調整を行う動作が完了する。
【００６４】
なお、シートＰを回転させる際、方向変換ローラ１Ａと方向変換ローラ１Ｂを反対方向で等しい搬送速度になるように回転させた場合は、シートＰの回転中心Ｃと方向変換ローラ１Ａの距離と、シートＰの回転中心Ｃと方向変換ローラ１Ｂの距離は等しい。しかし両者の速度が異なっている場合はその速度比に応じて、回転位置Ｃの位置はずれる。
【００６５】
本実施形態の場合、２つのセンサがシートの搬送方向に対して直行する方向に並んでいる例を示しているが、シートの搬送方向にずれていてもよい。２つのセンサがシートの搬送方向にずれている場合、そのずれ量はあらかじめ解っている一定の既知量であれば計算された傾きに一定の既知量であるずれ量を単純に加算・減算すれば、傾きを求めることは容易である。
【００６６】
本実施形態の場合、反時計方向に回転する例を説明したので左端が整列したが、時計方向に回転する場合は右端を整列させることもできる。
【００６７】
本実施形態の場合、例えば図１４の４の位置にセンサを設けてクローズドループ制御で回転動作を停止させる方法が最も精度はよい。
【００６８】
しかし、装置としての要求精度が満足できるのであればオープンループ制御であっても問題はない。図１５はオープンループ制御で回転動作を停止させる際の回転角度を示した図である。図においてＡはシートが設計値通り真っ直ぐ搬送されてきた場合の停止位置を示しており、Ｂはばらつきを伴って傾いて搬送されてきた場合の停止位置を示している。もしオープンループ制御をする場合は、Ａの場合の回転角を基準の回転角とすると、傾いているＢの場合は基準の回転角に対して計算された傾き角θ分だけ加えて回転させる制御をすると更に位置精度を向上させることができる。
【００６９】
（実施形態２）
本発明の第二の実施形態として別形態のシート搬送装置について説明する。本実施形態のシート搬送装置はシート搬送路に方向変換ローラやシート検出センサが設けられている点については第一の実施形態と同様である。本実施形態の特徴はユーザーが手動で自由にシートを挿入できる点にある。通常、ユーザーが手動でシートを挿入する場合は傾いて挿入されるとその傾きは修正できないので、基準板等を設け、ユーザーはそれに沿わせて丁寧にシートを挿入しなければならず、使い勝手が悪いものであった。従来例で紹介した斜送ローラのように傾きを修正する方法がないわけではないが、非常に大きなスペースを必要とするので小型化を前提とした場合、実用的でない。
【００７０】
以下、本発明の第二の実施形態の動作について説明をする。
【００７１】
図１７は第２の実施形態の画像形成装置２０の断面図である。図１７において、２１はシートを手差し挿入するための手差し口、２２は手差しするシートを案内する手差しトレイである。
【００７２】
図１８は画像形成装置２０の平面図であり、２３は手差し口２１から挿入されたシートの先端を検知する手差しセンサである。
【００７３】
次に第２実施形態の画像形成装置２０の動作を図１７乃至２２及び図２３のフローチャートを用いで説明する。なお本実施形態の制御ブロック図は実施形態１のものとほとんど同じなので図９も参照して説明する。
【００７４】
ステップＳ３０１においては、手差しセンサ２３がシート先端を検知したか否かを監視する。手差しセンサ２３がシートを検知した場合、すなわちシートが手差し挿入された場合は、ステップＳ３０２に移行し、方向変換モータＭ１、Ｍ２によって方向変換ローラ１Ａと方向変換ローラ１Ｂを図１７で時計回り方向に回転させシートを搬送する。
【００７５】
ステップＳ３０３の方向変換の工程においては、図１９、図２０の方向変換ローラ１Ｂ（図１９の奥側）を時計回り方向に回転させ、方向変換ローラ１Ａ（図５の手前側）を反時計回り方向に回転させるように方向変換モータＭ１、Ｍ２を互いに逆方向に回転させる。すると、図２０に示すようにシートＰは反時計方向に回転する。回転前は図１８に示すようにシートＰは短い辺の方向と矢印の搬送方向がほぼ平行であった。回転後は長い辺の方向が矢印の搬送方向と平行になるように姿勢が変更される。シートＰの回転中は、搬送ローラ対１３は互いに離間していてシートを挟持しない。
【００７６】
回転の工程においてはシートの斜行が矯正され、側端の位置も基準の位置に合わせられる。
【００７７】
次にステップＳ３０４のシート先端位置合せの工程では方向変換ローラ１Ａ、１Ｂを反時計回り方向に回転させ、シート先端がセンサ２、３によって検知されるまで逆方向に搬送し停止させる。この工程によってシートの先端位置が制御手段によって認識され、次の画像形成工程においてシート先端から記録を開始するために記録ヘッドを駆動開始するタイミングをとることができる。
【００７８】
次にステップＳ３０５の搬送の工程においては搬送ローラ対１３はシートを挟持し、方向変換ローラ対１、搬送ローラ対１３によってシートＰは画像形成部１４に向けて搬送される。
【００７９】
シートＰの先端が記録部１４に達すると、ステップＳ３０６において、記録ヘッド１６によって画像信号に応じた画像がシートＰに記録される。
【００８０】
記録が行われながらシートＰの先端は排出口１８から排出される。
【００８１】
ステップＳ３０７において記録が終了するとシートＰは図示しない排出手段により排出口１８から排出される。
【００８２】
ステップＳ３０３の回転の工程とステップＳ３０４のシート先端位置合せの工程について詳説する。
【００８３】
図２４はシート搬送装置の平面図であって方向変換ローラ１Ａ、１Ｂと２つのシート検出センサ２、３はシート搬送路に設けられていることは第一の実施形態と同様である。Ｅはユーザーによって挿入されたシートであって、このシート搬送装置は特に基準板等を設けていないので装置に挿入できる範囲で任意の傾き：θをもってシートは挿入される。
【００８４】
図２４の通り方向変換ローラがシートを搬送して２つのセンサを通過する時間差からシートの傾きθを計算する。計算式は第１の実施形態と同じである。その後、図２５の通り、回転中心Ｃからの距離がＲとなるようにセンサ２を通過した後のシートの搬送量を計算する。計算式は第１の実施形態と同じである。
【００８５】
この値Ｘをθに応じて計算してシートを停止させることによって、いかなる傾きをもったシートでも回転中心からシートの辺までの距離を一定値Ｒにすることができる。
【００８６】
この後方向変換ローラ１Ａ、１Ｂを互いに逆方向に回転させることによって、シートを次の式で算出される角度だけ回転させることによって、図２６のように回転後のシートの左端を側端基準位置７に精度よく整合させることが可能になる。
θ＋π／２
この後、図２７のように方向変換ローラ１Ａ、１Ｂでシートを真っ直ぐ逆方向に搬送してセンサ１又は２がシートの先端を検知したら停止させることによってシートの先端を先端基準位置８に整合させることができる。
【００８７】
以上のように制御することによって、いかなる傾きを持って挿入されたシートでも図２６に示すようにシートの先端および側端をそれぞれ先端基準位置８、側端基準位置７に位置合せすることが可能となる。
【００８８】
これはユーザーがシートの手動挿入を行う際に、シートの傾きを全く気にすることなく任意の姿勢で挿入してもよいということであって、非常に使い勝手のよいシート搬送装置が実現できる。
【００８９】
回転動作の停止はオープンループ制御を用いてもよいし、図２６の４の位置にセンサを設けてクローズドループ制御したほうがより高精度となることは第一の実施形態と同様である。又、オープンループ制御の場合は計算されたシートの傾きを補正した方がより精度よく整列させることができることも第一の実施形態と同様である。
【００９０】
本実施形態の場合、２つのセンサが真っ直ぐ並んでいる例を示しているがシートの搬送方向にずれていてもそのずれ量はあらかじめ解っている一定の既知量である。従って、計算された傾きに一定の既知量であるずれ量を単純に加算・減算すれば、シートの傾きを求めることは容易であることも第一の実施形態と同様である。
【００９１】
本実施形態の場合、反時計方向に回転する例を説明したので左端が整列したが、時計方向に回転する場合は右端を整列させることも第一の実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１の実施形態のシート搬送装置の断面図である。
【図２】シート搬送装置の平面図である。
【図３】シート搬送装置の動作を示す断面図である。
【図４】シート搬送装置の動作を示す平面図である。
【図５】シート搬送装置の動作を示す断面図である。
【図６】シート搬送装置の動作を示す平面図である。
【図７】シート搬送装置の動作を示す断面図である。
【図８】シート搬送装置の動作を示す平面図である。
【図９】シート搬送装置の制御ブロック図である。
【図１０】シート搬送装置の制御のフローチャートである。
【図１１】シート搬送装置の制御の説明図である。
【図１２】シート搬送装置の制御の説明図である。
【図１３】シート搬送装置の制御の説明図である。
【図１４】シート搬送装置の制御の説明図である。
【図１５】シート搬送装置の制御の説明図である。
【図１６】シート搬送装置のシートを回転する制御のフローチャートである。
【図１７】第２の実施形態のシート搬送装置の断面図である。
【図１８】第２の実施形態のシート搬送装置の平面図である。
【図１９】第２の実施形態のシート搬送装置の動作を示す断面図である。
【図２０】第２の実施形態のシート搬送装置の動作を示す平面図である。
【図２１】第２の実施形態のシート搬送装置の動作を示す断面図である。
【図２２】第２の実施形態のシート搬送装置の動作を示す平面図である。
【図２３】第２の実施形態のシートを回転する制御のフローチャートである。
【図２４】第２の実施形態のシート搬送装置の制御の説明図である。
【図２５】第２の実施形態のシート搬送装置の制御の説明図である。
【図２６】第２の実施形態のシート搬送装置の制御の説明図である。
【図２７】第２の実施形態のシート搬送装置の制御の説明図である。
【図２８】従来のシート搬送装置の動作を示す断面図である。
【図２９】従来のシート搬送装置の動作を示す平面図である。
【図３０】従来のシート搬送装置の動作を示す図である。
【図３１】従来のシート搬送装置の動作を示す図である。
【図３２】従来のシート搬送装置の動作を示す図である。
【図３３】従来のシート搬送装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  方向変換ローラ
２  シート検出センサ
３  シート検出センサ
Ａ  真っ直ぐ搬送されたシート
Ｂ  傾いて搬送されたシート
Ｃ  回転中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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