シート搬送装置及び画像形成装置
【課題】安価且つ簡単で組立性の優れた構成で、精度の高い位置検出が可能な位置検出装置を備えるシート搬送装置及び画像形成装置を提供すること。
【解決手段】シートＳの搬送方向と直交する幅方向Ｙにおけるシートの端部位置を検出するシート端部検出部１を備えたシート搬送装置において、シート端部検出部１は、１対の発光素子２１及び受光素子２０を有する複数のセンサ部２と、シートＳが発光素子２１と受光素子２０との間を通過可能に発光素子２１と受光素子２０とを離間させて保持するホルダ４と、ホルダ４をシート幅方向Ｙに往復運動させる駆動ユニット５と、一対の発光素子２１と受光素子２０の間に配置され、発光素子２１と受光素子２０とによって位置決めされると共に、光の一部を遮ることにより通過する光の向きを規制するカバー部材３と、を備えた。
【解決手段】シートＳの搬送方向と直交する幅方向Ｙにおけるシートの端部位置を検出するシート端部検出部１を備えたシート搬送装置において、シート端部検出部１は、１対の発光素子２１及び受光素子２０を有する複数のセンサ部２と、シートＳが発光素子２１と受光素子２０との間を通過可能に発光素子２１と受光素子２０とを離間させて保持するホルダ４と、ホルダ４をシート幅方向Ｙに往復運動させる駆動ユニット５と、一対の発光素子２１と受光素子２０の間に配置され、発光素子２１と受光素子２０とによって位置決めされると共に、光の一部を遮ることにより通過する光の向きを規制するカバー部材３と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの端部位置を検出する位置検出装置を有するシート搬送装置及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置において、画像が形成されるシートは、給送ローラにより給送カセットから１枚ずつ引き出され、画像形成部に給送される。そのため、給送されるシートは、給送ローラの外径差や給送ローラの摩耗等による給送速度の差、又はシートをガイドする搬送ガイドとシートの摺擦抵抗等の影響により、シートの搬送方向に対して傾いた状態で搬送（以下、「斜行」ともいう）される場合がある。
【０００３】
シートが斜行すると、例えば、感光体ドラム上のトナー像をシートに転写する場合、シートに対して画像が傾いた状態で印字されてしまう。そのため、画像形成装置では、シートの斜行を補正（以下、「斜行補正」ともいう）するために、レジストローラ対等にシャッタ部材を設け、搬送方向と直交する方向に倣うようにシートの先端を揃えてから画像形成部に搬送していた。
【０００４】
しかしながら、シートの先端をシャッタ部材に突き当てて行う上述の斜行補正は、シートの搬送方向と略平行にシートを搬送させる斜行補正は可能となるが、シートの搬送方向と直交する方向に生じる位置ずれは、補正することができない。
【０００５】
また、例えば、シートの両面に印刷する場合、第１面に画像形成を行った後にシートを反転させて第２面に画像形成を行うため、第２面は、第１面に比べて画像が形成されるまでの搬送経路が長くなる。そのため、第２面は、各種ローラや搬送ガイド等の影響を大きく受けやすい。これにより、シートが斜行したり、位置ずれを起こし易い。更に、定着部でトナー像が定着されたシートは、定着部の熱と圧力により収縮するため、第１面印刷のときよりも第２面印刷のときのほうが小さくなる。これにより、搬送方向と直交する方向におけるシートの端部位置が変わる場合がある。
【０００６】
これに対しては、搬送方向と直交する方向におけるシートの端部位置を検出して、シートの位置ずれを補正する位置検出装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の位置検出装置は、搬送されるシートの最小サイズから最大サイズの端部位置を検出可能に一列にラインセンサを配置し、シートの片面側から光を照射して光の遮蔽状態によりシートの側端部の位置を検出する。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の位置検出装置は、搬送可能なシートすべての大きさの側端部を検出するため、すべての大きさの端部が検出可能な長さのラインセンサが必要となる。そのため、センサ自体のコストが高くなり、結果として装置全体のコストも高くなるという問題があった。
【０００８】
これに対しては、一対の発光素子と受光素子とが対向配置されたフォトインタラプタを用いてシートの搬送方向と直交するシート幅方向の端部位置を検出する位置検出装置が提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載の位置検出装置は、対向配置された一対の発光素子と受光素子との間をシートの端部が横切るようにフォトインタラプタを移動させ、基準位置から光路遮断位置までの距離によりシートの端部位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３３５０１０号公報
【特許文献２】特開平５−１３２１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２に記載の位置検出装置は、一対の発光素子及び受光素子により位置を検出するため、複数のシートサイズのシート端部を測定する場合には、フォトインタラプタの移動距離を大きくする必要がある。そして、フォトインタラプタの移動距離を確保するために、例えば、移動機構を大型化する必要がある。これにより、装置が大型化する。
【００１１】
そこで、本発明は、安価且つ簡単で組立性の優れた構成で、精度の高い位置検出が可能な位置検出装置を備えたシート搬送装置及び画像形成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】
【００１２】
本発明は、シート搬送路を搬送するシートの搬送方向と直交するシート幅方向におけるシートの端部位置を検出する位置検出装置を備えたシート搬送装置において、前記位置検出装置は、発光部及び受光部を有し、幅方向に並んで設けられた複数のセンサ部と、前記シート搬送路を搬送するシートが前記発光部と前記受光部との間を通過可能に前記発光部と前記受光部とを離間させた状態で前記複数のセンサ部を保持する保持部と、前記保持部をシート幅方向に往復運動させる駆動部と、光の一部を遮ることにより通過する光の向きを規制する孔部を有し、前記発光部と前記受光部の間に配置されると共に前記受光部又は前記発光部によって位置決めされる複数の絞り部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、シート搬送路を搬送するシートの搬送方向と直交するシート幅方向におけるシートの端部位置を検出する位置検出装置を備えたシート搬送装置において、前記位置検出装置は、発光部及び受光部を有し、幅方向に並んで設けられた複数のセンサ部と、前記シート搬送路を搬送するシートが前記発光部と前記受光部との間を通過可能に前記複数のセンサ部を保持する保持部と、前記発光部と前記受光部の間で光を絞る孔部を有し、前記保持部に設けられる複数の絞り部と、前記保持部をシート幅方向に往復運動させる駆動部と、を備えた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、絞り部材を設けてシート端部の位置検出時に、発光する光の方向が規制された複数の発光部の光を、対向配置された複数の受光部で受光させることにより、安価且つ簡単で組立性の優れた構成で、精度の高いシート端部の位置検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタの全体構造を模式的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係るレーザビームプリンタのシート端部検出部を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るシート端部検出部のセンサユニットを示す部分拡大図である。
【図４】第１実施形態に係るシート端部検出部の動作範囲を説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係るセンサ部の組立前の状態を説明するための組立図である。
【図６】（ａ）は、第１実施形態に係るセンサ部のカバー部材と支持板を組み立てた状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、第１実施形態に係る支持板とホルダを組み立てた状態を示す斜視図である。
【図７】第２実施形態に係るレーザビームプリンタのシート端部検出部を示す斜視図である。
【図８】第２実施形態に係るシート端部検出部のセンサユニットを示す部分拡大図である。
【図９】第２実施形態に係るシート端部検出部の動作範囲を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る画像形成装置は、シートの端部位置を検出可能なシート端部検出部を有するシート搬送装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら複合機器等である。以下の実施形態においては、画像形成装置として、レーザビームプリンタ１００を用いて説明する。
【００１７】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００について、図１から図４を参照しながら説明する。まず、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００の全体構造について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００の全体構造を模式的に示す断面図である。
【００１８】
図１に示すように、レーザビームプリンタ１００は、シートＳを給紙するシート給送部１０と、シート給送部１０から給紙されたシートＳに画像を形成する画像形成部１１と、を備える。また、レーザビームプリンタ１００は、画像を定着させる定着部２１０と、画像が定着されたシートを排出する排出部１４と、シート搬送装置としての搬送部１５と、を備える。
【００１９】
シート給送部１０は、シートＳが収納される給送カセット２０４と、給送カセット２０４に収納されるシートＳを画像形成部１１に給送する給送ローラ対２０６と、シートＳを１枚ずつ分離する分離部（図示せず）と、を備える。シート給送部１０は、給送カセット２０４に収納されたシートＳを、分離部で１枚ずつ分離しながら給送ローラ対２０６で画像形成部１１に給送する。
【００２０】
画像形成部１１は、搬送ローラ対２０９と、露光部２０１と、プロセスカートリッジ２０３と、転写ローラ２０５と、を備える。搬送ローラ対２０９は、シート給送部１０から給送されたシートＳを搬送する。プロセスカートリッジ２０３は、感光体ドラム２０２と、帯電部（図示せず）と、現像部（図示せず）と、クリーニング部（図示せず）と、を備える。感光体ドラム２０２は、帯電極性が負極性の感光層を表面に形成した金属円筒で構成されている。帯電部は、像担持体である感光体ドラム２０２のドラム表面を均一に帯電する。露光部２０１は、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム２０２上に静電潜像を形成する。現像部は、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する。転写ローラ２０５は、感光体ドラム２０２上のトナー像をシートＳに転写させる。クリーニング部は、転写後の感光体ドラム２０２の表面に残ったトナーを除去する。
【００２１】
定着部２１０は、駆動ローラ２１１と、ヒータを内蔵した定着ローラ２１２と、を備え、通過するシートＳに熱及び圧力を印加して転写されたトナー像をシートＳに定着させる。
【００２２】
排出部１４は、内排出ローラ対２１３と、外排出ローラ２１４と、排出トレイ２１５と、を備え、片面又は両面定着処理後のシートＳを内排出ローラ対２１３及び外排出ローラ２１４を介して排出トレイ２１５上に排出する。
【００２３】
搬送部１５は、シートＰ１の裏表を反転させる反転ユニット１３と、位置検出装置としてのシート端部検出部１と、を備える。反転ユニット１３は、スイッチバックローラ対２１６と、再給送パス２１７と、両面搬送パス２１８と、中間トレイ２１９と、再給送装置２２０と、を備える。反転ユニット１３は、両面印刷処理における片面定着処理後のシートＳの表裏を反転させる。片面定着処理後のシートＳは、内排出ローラ対２１３及びスイッチバックローラ対２１６により再給送パス２１７及び両面搬送パス２１８を介して中間トレイ２１９上に一時的に収納される。中間トレイ２１９上に収納されたシートＳは、再給送装置２２０により再び画像形成のために搬送され、画像形成部で第２面に画像が形成される。画像が形成されたシートＳは、排出部１４により排出トレイ２１５上に排出される。
【００２４】
シート端部検出部１は、再給送装置２２０の下流側に設けられている。シート端部検出部１は、シートＳの搬送方向（図２に示すＸ方向をいい、以下「搬送方向Ｘ」ともいう）と直交する方向（図２に示すＹ方向をいい、以下「シート幅方向Ｙ」ともいう）に位置ずれを起こしたシート幅方向ＹにおけるＹ２側の端部位置を検出する。
【００２５】
次に、シート端部検出部１について、図２から図４を参照しながら具体的に説明する。図２は、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００のシート端部検出部１を示す斜視図である。図３は、第１実施形態に係るシート端部検出部１のセンサユニット８を示す部分拡大図である。図４は、第１実施形態に係るシート端部検出部１の動作範囲を説明するための図である。
【００２６】
図２及び図３に示すように、シート端部検出部１は、複数のセンサ部２と、絞り部材としてのカバー部材３と、保持部としてのホルダ４と、駆動部としての駆動ユニット５と、一対の搬送ガイド６（図１参照）と、を備える。
【００２７】
ホルダ４は、シート幅方向Ｙにおける断面が略コの字状に形成されており、上面４０と下面４１との間にシートＳのシート搬送路７を構成可能に、上面４０と下面４１とが所定間隔離間して形成されている。なお、ホルダ４の上面４０は、複数の受光素子が取り付けられた基板となっている。
【００２８】
一対の搬送ガイド６は、矩形板状の第１搬送ガイド６０と、矩形板状の第２搬送ガイド６１と、を備える。一対の搬送ガイド６は、ホルダ４の上面４０と下面４１の間において、第１搬送ガイド６０を上面４０側に配置し、第２搬送ガイド６１を第１搬送ガイド６０と所定間隔離間した状態で下面４１側に配置する。これにより、一対の搬送ガイド６は、シートＳが通過可能なシート搬送路７を構成する。なお、第１搬送ガイド６０及び第２搬送ガイド６１は、透明材料で形成されている。
【００２９】
複数のセンサ部２は、シート幅方向Ｙにサイズが異なる複数種類のシート応じた間隔（所定間隔）で、シートサイズに応じた位置に配置される。つまり、シート端部検出部１は、サイズの異なる複数種類のシートを搬送可能になっており、例えば、４種類のシートサイズに対応させる場合には、各サイズに応じた所定の位置に４個のセンサが配置される。
【００３０】
また、図３に示すように、センサ部２は、受光部としての受光素子２０と、発光部としての発光素子２１と、を備える。受光素子２０は、ホルダ４の上面４０と第１搬送ガイド６０との間において、シート幅方向Ｙに所定間隔で配置されている。発光素子２１は、ホルダ４の下面４１と第２搬送ガイド６１との間において、受光素子２０と対向して配置されている。つまり、受光素子２０と発光素子２１は、１対をなすように配置されており、複数のセンサ部２は、幅方向に並んで配置されている。なお、ここでの幅方向に並んだ配置とは、複数のセンサ部２の幅方向における位置が異なることを意味しており、複数のセンサ部２が搬送方向においてもずれて配置されるようにしてもよい。
【００３１】
カバー部材３は、光を透過しない非透過性材料により形成されており、受光素子２０を被覆する。カバー部材３は、受光素子２０を被覆するように取り付けられることにより、発光素子２１に対する位置決めが行われる。このように、複数のカバー部材３のそれぞれが、個別に受光素子２０を被覆するように取り付けられて位置決めされているので、カバー部材３に形成された孔部（絞り部）３０の位置精度が高い。また、カバー部材３は、受光素子２０を被覆した状態における受光素子２０の先端に位置する部分に、孔部３０が形成されている。孔部３０は、対向配置された発光素子２１が発光する光の向きを規制して、対向配置された受光素子２０のみが当該光を受光するように光を絞る。言い換えると、孔部３０は、対向配置された発光素子２１が発光した光の一部を遮断することにより、カバー部材３の孔部３０を介して対向配置された受光素子２０に直線的に受光させる。
【００３２】
駆動ユニット５は、ホルダ４を往復運動させる。駆動ユニット５は、ステッピングモータ５０と、ステッピングモータ５０に取り付けられるピニオン５１と、ピニオン５１と噛合する駆動列５２と、を備える。駆動列５２は、ホルダ４と連結されており、ホルダ４をシート幅方向Ｙに移動可能に形成されている。駆動ユニット５は、ステッピングモータ５０を回転させることにより、ピニオンと噛合する駆動列５２がホルダ４をシート幅方向Ｙに移動させる。駆動列５２の末端には、ホルダ４の一部と接するカムが設けられており、ステッピングモータ５０で回転されるカムの回転に伴ってホルダ４が移動する。このとき駆動ユニット５は、図４に示すように、１つのシートサイズの端部位置の検知に必要な所定ストローク量Ｍでホルダ４を往復運動させ、受光素子２０に位置決めされているカバー部材３もホルダ４と共に一体的に移動する。
【００３３】
次に、シート端部検出部１の動作について図４を参照しながら説明する。図４に示すように、シート端部検出部１は、複数のセンサ部２が配置されたホルダ（以下、「センサユニット８」ともいう）４がシートＳの遮光具合をより少ない稼動領域で検知するために、高速で往復運動させることが必要となる。そのため、センサユニット８は、駆動ユニット５により、１つのシートサイズの端部位置の検知に必要な所定ストローク量Ｍでホルダ４を往復運動される。
【００３４】
このセンサユニット８の往復運動によって、センサユニット８内に固定配置されている複数のセンサ部２も同時に往復運動を行う。ここで、図４に示すように、センサユニット８が稼動する距離は、画像形成部１１から搬送される各シートの最大サイズから最小サイズまでの距離Ｎを網羅し、受光素子２０のいずれか１つは搬送されるシートＳの端部を横切るように構成されている。
【００３５】
また、センサユニット８の往復運動時の位置は、運動開始時の初期位置から、ホルダ４を駆動させるステッピングモータ５０のパルス数によって算出されるよう制御されている。例えば、基準位置である初期位置から、センサユニット８の移動中に発光素子２１と受光素子２０によって搬送されるシートの端部を検知した位置（例えば、光路がシートによって遮断される位置）までの距離に基づいてシートの端部位置を検出する。そのため、発光素子２１と受光素子２０とにより形成される光路をシートＳが遮断することにより光の明暗が生じ、シートＳの端部位置が受光素子２０により検出できる。このとき、受光素子２０は、カバー部材３に被覆されているため、カバー部材３に形成された孔部３０通して入射された光のみを受光する。
【００３６】
制御としては、例えば、シート搬送領域外におけるセンサ部２の基準位置及びステッピングモータ５０の駆動パルスの初期値を設定する。そして、１枚のシート搬送中に複数回検出されたシートＳの端部位置（距離）の平均位置（平均距離）を、そのシートＳの端部位置（端部位置までの距離）として、補正装置によって画像形成部１１の感光体ドラム２０２に露光される露光位置を補正する。これにより、シート幅方向Ｙにおける位置ずれのない適正な画像を得ることが可能となる。
【００３７】
シートＳの搬送が終了すると、ステッピングモータ５０を停止させることにより駆動列５２が停止し、それに伴いセンサユニット８も停止する。この時、停止したセンサユニット８（ホルダ４及び受光素子２０）の位置はパルス数によって認識されており、次のホルダ４の往復運動開始時の初期位置として設定される。
【００３８】
次に、受光素子２０とカバー部材３の組み付け方法について説明する。先に説明した複数のカバー部材３は、弾性変形可能な連結部としての弾性部３１２によって連結されており、弾性部３１２によって連結されている複数のカバー部材３が、支持体としての透明な支持板３０２に取り付けられている。そして、複数の受光素子２０が設けられた基板と、弾性部３１２により連結された複数のカバー部材３を支持した支持板３０２とを合わせるように組み立てる。すると、支持板３０２に位置決めされていた複数のカバー部材３の弾性部３１２が変形し、カバー部材３それぞれが、基板（受光素子）に対して位置決めされるようになっている。
【００３９】
以下、図５から図６（ｂ）を参照しながら、受光素子２０とカバー部材３の組み付け方法について詳述する。図５は、第１実施形態に係るセンサ部２の組立前の状態を説明するための組立図である。図５は、カバー部材３を受光素子２０へ取り付ける前の状態であり、複数の受光素子２０が設けられたホルダ４、カバー部材３を複数、弾性部３１２によって連結されている連結絞り部材３０１、支持板３０２を示している。なお、ホルダ４の発光素子２１が有る側はその一部非表示とする。
【００４０】
弾性部３１２は、カバー部材３と同一材料であるがより細く成形することで、弾性を持たせた構成となっている。なお、本実施形態では、上述のように、同一材料をより細く成形することで、弾性を持たせたが、カバー部材３以外を別材料で成形し結合させることでも本発明の効果を得ることができる。
【００４１】
連結絞り部材３０１には、支持板３０２との位置を決めるための位置決め部３０３，３０４が設けられている。そして、支持板３０２にも、連結絞り部材３０１と位置を決めるための位置決め穴３０５，３０６が設けられている。また、支持板３０２には、ホルダ４に設けられた位置決め穴３０７，３０８で位置が決まるように、位置決め部３０９，３１０が設けられている。
【００４２】
図６（ａ）は、連結絞り部材３０１を支持板３０２に取り付けた図である。先に説明したように、複数の絞り部材の位置決め部３０３，３０４と支持板に設けられた位置決め穴３０５，３０６が嵌合している。また、各カバー部材３には受光素子２０に入りやすいように、面取り形状である誘い込み形状３１１が設けてある。なお、誘い込み形状３１１は、受光素子のホルダ４に対する位置ばらつき、透明部材の位置決めばらつきを考慮したうえでも、受光素子２０をカバー部材３に誘い込める形状となっている。
【００４３】
図６（ｂ）は、支持板３０２を複数の受光素子が設けられたホルダ４に組み込んだ図である。なお、図６（ｂ）は、カバー部材３及び受光素子２０が見えるように、支持板３０２の一部を切り欠いて示している。支持板３０２とホルダ４とは、図５で説明したホルダ４の位置決め穴３０７，３０８と支持板３０２とが嵌合して配置が決まる。その際、図６（ａ）で説明したように、カバー部材３には面取り形状である誘い込み形状３１１があるため、受光素子２０はカバー部材３に誘い込まれ、直接位置決めされる。
【００４４】
その時、カバー部材３は弾性的に連結されているので、支持板３０２によっては位置が決まっておらず、各受光素子に直接位置決めされることとなる。そうすることで、カバー部材３と受光素子２０の櫃要な位置精度が得られ、かつ、カバー部材３を受光素子２０にひとつひとつ組み付ける必要もなくなる。つまり、組立性を大幅に改善させることが可能となる。なお、本実施形態においては、受光素子は４つであるが、その個数にかかわらず、複数個であれば本発明の効果を得ることができる。
【００４５】
以上のような構成を有する第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００によれば、以下のような効果を奏する。第１実施形態におけるレーザビームプリンタ１００のシート端部検出部１は、複数のセンサ部２を往復運動させてシートＳの端部位置を検出する。そのため、シートサイズに対応させたラインセンサを用いる場合に比べてセンサの数を減らすことが可能となる。これにより、センサ自体にかかるコストを抑制することが可能となる。その結果、装置全体の製造コストも抑制することができる。
【００４６】
また、第１実施形態に係るシート端部検出部１は、受光素子２０及び発光素子２１がシート幅方向Ｙに所定間隔で配置されている。また、発光部材と受光部材が分割して構成されており、各々の部位はシート搬送路の上側、下側にそれぞれ配置されている。そのため、従来のフォトインタラプタのように、搬送してくるシートＳと幅方向で重ならない位置に待機させたり、シートＳの端部位置を検出した後にシートＳの端部に衝突する前に停止させる等の制御も必要なくなる。これにより、簡単な構成でシート端部検出部を設けることができる。
【００４７】
また、第１実施形態に係るシート端部検出部１は、カバー部材３の位置決めを受光素子２０の位置（外形）で行う。そのため、例えば、シート搬送路７内にシートＳの浮きが発生した場合においても、不要な光の進入を抑制することができる。これにより、読み取り検知精度を落とすことなく精度良くシートの端部位置の検出をすることができる。また、対応サイズの幅方向の長さが隣接して、発光素子２１と受光素子２０を隣接して配置しなければならない場合においても、発光した光の方向が規制されているため精度良くシートＳの端部位置の検出が可能となる。
【００４８】
例えば、複数の対向配置された受光素子及び発光素子は、発光素子が発光する光が拡散し、端部位置の検出において、隣接する発光素子の光を対向配置されていない受光素子が受光してしまうことが考えられる。特に、受光素子及び発光素子を往復運動させて、基準位置と光路が遮断された位置との距離によりシートの端部位置を検出する場合、受光素子が隣接する発光素子の光を受光し易い。そのため、シートの端部位置の測定精度が低下してしまうことが懸念される。このような懸念に対して、本実施形態では、受光素子２０のそれぞれが、孔部３０が形成されたカバー部材３によって被覆されている。そして、カバー部材３に形成された孔部３０を通過してきた光のみを受光素子２０が受光する。これにより、第１実施形態に係るシート端部検出部１は、検知精度が高くなる。
【００４９】
さらに、第１実施形態に係るシート端部検出部１は、複数のセンサ部２による単純な小ストロークの往復運動の移動により、シートＳの端部位置を検出する。そのため、駆動列５２の構成を簡易にすることが可能となり、複雑で大型な移動機構の構成が不要となる。そして、１枚のシートＳに対して複数回におけるシートＳの端部位置の検出が可能であるため、シートＳの斜行も検出することで高精度なシートＳの端部位置の検出が可能となる。これにより、位置精度の高い画像形成が可能になる。その結果、安価且つ簡単な構成で、精度の高い位置検出が可能なシート端部検出部１及びこれを備えるレーザビームプリンタ１００を提供することができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１００Ａについて、図１に加え、図７から図９を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１００Ａのシート端部検出部１Ａを示す斜視図である。図８は、第２実施形態に係るシート端部検出部１Ａのセンサユニット８Ａを示す部分拡大図である。図９は、第２実施形態に係るシート端部検出部１Ａの動作範囲を説明するための図である。
【００５１】
第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１００Ａは、カバー部材３Ａが発光素子２１を被覆する点において、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００と相違する。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と異なる点、すなわち、カバー部材３Ａが被覆された発光素子２１を中心に説明する。
【００５２】
なお、第２実施形態において、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００と同様の構成のものについては、第１実施形態において使用した図面を援用すると共に、同じ符号を付してその説明を省略する。これにより、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成のものについては、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００５３】
図１に示すように、第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１００Ａは、シートＳを給送するシート給送部１０と、シート給送部１０から給送されたシートＳに画像を形成する画像形成部１１と、を備える。また、レーザビームプリンタ１００Ａは、画像を定着させる定着部２１０と、排出部１４と、シート搬送装置としての搬送部１５Ａと、を備える。
【００５４】
図７に示すように、搬送部１５Ａは、複数のセンサ部２と、絞り部材としてのカバー部材３Ａと、保持部としてのホルダ４と、駆動部としての駆動ユニット５と、一対の搬送ガイド６（図１参照）と、を備える。
【００５５】
図８に示すように、カバー部材３Ａは、光を透過しない非透過性材料により形成されており、発光素子２１を被覆する。カバー部材３Ａは、発光素子２１を被覆することにより受光素子２０に対する位置決めが行われる。また、カバー部材３Ａは、発光素子２１を被覆した状態における発光素子２１の先端に位置する部分に、孔部３０Ａが形成されている。孔部３０Ａは、発光素子２１が発光する光の向きを規制して、対向配置された受光素子２０に受光させる。言い換えると、孔部３０Ａは、発光素子２１が発光した光一部を遮断することにより、カバー部材３Ａの孔部３０Ａを介してのみ対向配置された受光素子２０に直線的に受光させる。
【００５６】
次に、シート端部検出部１Ａの動作について図９を参照しながら説明する。図９に示すように、シート端部検出部１Ａは、複数のセンサ部２が配置されたホルダ（以下、「センサユニット８Ａ」ともいう）４がシートＳの遮光具合をより少ない稼動領域で検知するために、高速で往復運動させることが必要となる。そのため、センサユニット８Ａは、駆動ユニット５により、１つのシートサイズの端部検知に必要な所定ストローク量Ｍでホルダ４を往復運動される。
【００５７】
このセンサユニット８Ａの往復運動によって、センサユニット８Ａ内に固定配置されている複数のセンサ部２も同時に往復運動を行う。ここで、図９に示すように、センサユニット８Ａの稼動領域は、画像形成部１１から搬送される各シートの最大サイズから最小サイズまでの距離Ｎを網羅し、受光素子２０のいずれか１つは搬送されるシートＳの端部を横切るように構成されている。
【００５８】
また、センサユニット８Ａの往復運動時の位置は、運動開始時の初期位置から、ホルダ４を駆動させるステッピングモータ５０のパルス数によって算出されるよう制御されている。例えば、基準位置である初期位置から、センサユニット８Ａの移動中に発光素子２１と受光素子２０によって搬送されるシートの端部を検知した位置（例えば、光路がシートによって遮断される位置）までの距離に基づいてシートの端部位置を検出する。そのため、発光素子２１と受光素子２０とにより形成される光路をシートＳが遮断することにより光の明暗が生じ、シートＳの端部位置が受光素子２０により検出できる。このとき、発光素子２１は、カバー部材３Ａに被覆されているため、カバー部材３Ａに形成された孔部３０Ａ通して入射された光のみを、対向配置された受光素子２０に直線的に受光させる。
【００５９】
制御としては、例えば、シート搬送領域外におけるセンサ部２の基準位置及びステッピングモータ５０の駆動パルスの初期値を設定する。そして、１枚のシート搬送中に複数回検出されたシートＳの端部位置（距離）の平均位置（平均距離）を、そのシートＳの端部位置（端部位置までの距離）として、補正装置によって画像形成部１１の感光体ドラム２０２に露光される露光位置を補正する。これにより、シート幅方向Ｙにおける位置ずれのない適正な画像を得ることが可能となる。
【００６０】
シートＳの搬送が終了すると、ステッピングモータ５０を停止させることにより駆動列５２が停止し、それに伴いセンサユニット８Ａも停止する。この時、停止したセンサユニット８Ａ（ホルダ４及び受光素子２０）の位置はパルス数によって認識されており、次のホルダ４の往復運動開始時の初期位置として設定される。
【００６１】
なお、第２実施形態に係る発光素子２１とカバー部材３の組み付け方法については、第１施実施形態で説明した組み付け方法において、受光素子２０を発光素子２１に変更したのみであるため、ここではその説明は省略する。
【００６２】
以上のような構成を有する第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１００Ａによれば、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００と同様の構成により生じる効果に加え、以下のような効果を奏する。第２実施形態におけるレーザビームプリンタ１００Ａのシート端部検出部１Ａは、カバー部材３Ａの位置決めを発光素子２１の位置（外形）で行う。そのため、例えば、シート搬送路７内にシートＳの浮きが発生した場合においても、発光素子２１から受光素子２０に向けて直性的に光を放射するため、不要な光の進入を抑制することができる。これにより、読み取り検知精度を落とすことなく精度良くシートの端部位置の検出をすることができる。また、対応サイズの幅方向の長さが隣接して、発光素子２１と受光素子２０を隣接して配置しなければならない場合においても、精度良くシートＳの端部位置の検出が可能となる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。
【００６４】
例えば、本実施形態においては、受光素子２０又は発光素子２１のいずれか一方にカバー部材３を取り付ける構成としたが、本発明においては、これに限定されない。例えば、受光素子２０及び発光素子２１の両方にカバー部材３を取付ける構成であってもよい。
【００６５】
また、本実施形態においては、ホルダ４の上面４０に受光素子２０を配置し、ホルダ４の下面４１に発光素子２１を配置する構成としたが、本発明においてはこれに限定されない。例えば、ホルダ４の下面４１に受光素子２０を配置し、ホルダ４の上面４０に発光素子２１を配置する構成であってもよい。
【００６６】
また、本実施形態における発光素子２１としては、例えば、ＬＥＤが例示できるが、受光素子２０により受光可能な発光素子であればよい。また、本実施形態においては、ステッピングモータ５０を用いてホルダ４を駆動させたが、本発明においてはこれに限定されない。ステッピングモータ５０以外の駆動源でホルダ４を移動させる構成であってもよい。
【００６７】
また、本実施形態においては、シートＳの端部位置を複数回検出されたシートＳの端部位置の平均位置として露光位置を補正しているが、本発明においては、これに限らない。例えば、検出した時におけるシートの搬送方向Ｘの位置と、検出したシートの端部位置との関係から、シートＳの端部位置との露光位置を補正する等により制御する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１，１Ａ シート端部検出部（位置検出装置）
２ センサ部
３ カバー部材（絞り部材）
４ ホルダ（保持部）
５ 駆動ユニット（駆動部）
６ 一対の搬送ガイド
８ センサユニット
１０ シート給送部
１１ 画像形成部
１３ 反転ユニット
１５，１５Ａ 搬送部（シート搬送装置）
２０ 受光素子（受光部）
２１ 発光素子（発光部）
３０ 孔部
１００，１００Ａ レーザビームプリンタ（画像形成装置）
３０１ 連結絞り部材
３０２ 支持板
Ｍ 所定ストローク量
Ｘ 搬送方向
Ｙ シート幅方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの端部位置を検出する位置検出装置を有するシート搬送装置及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置において、画像が形成されるシートは、給送ローラにより給送カセットから１枚ずつ引き出され、画像形成部に給送される。そのため、給送されるシートは、給送ローラの外径差や給送ローラの摩耗等による給送速度の差、又はシートをガイドする搬送ガイドとシートの摺擦抵抗等の影響により、シートの搬送方向に対して傾いた状態で搬送（以下、「斜行」ともいう）される場合がある。
【０００３】
シートが斜行すると、例えば、感光体ドラム上のトナー像をシートに転写する場合、シートに対して画像が傾いた状態で印字されてしまう。そのため、画像形成装置では、シートの斜行を補正（以下、「斜行補正」ともいう）するために、レジストローラ対等にシャッタ部材を設け、搬送方向と直交する方向に倣うようにシートの先端を揃えてから画像形成部に搬送していた。
【０００４】
しかしながら、シートの先端をシャッタ部材に突き当てて行う上述の斜行補正は、シートの搬送方向と略平行にシートを搬送させる斜行補正は可能となるが、シートの搬送方向と直交する方向に生じる位置ずれは、補正することができない。
【０００５】
また、例えば、シートの両面に印刷する場合、第１面に画像形成を行った後にシートを反転させて第２面に画像形成を行うため、第２面は、第１面に比べて画像が形成されるまでの搬送経路が長くなる。そのため、第２面は、各種ローラや搬送ガイド等の影響を大きく受けやすい。これにより、シートが斜行したり、位置ずれを起こし易い。更に、定着部でトナー像が定着されたシートは、定着部の熱と圧力により収縮するため、第１面印刷のときよりも第２面印刷のときのほうが小さくなる。これにより、搬送方向と直交する方向におけるシートの端部位置が変わる場合がある。
【０００６】
これに対しては、搬送方向と直交する方向におけるシートの端部位置を検出して、シートの位置ずれを補正する位置検出装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の位置検出装置は、搬送されるシートの最小サイズから最大サイズの端部位置を検出可能に一列にラインセンサを配置し、シートの片面側から光を照射して光の遮蔽状態によりシートの側端部の位置を検出する。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の位置検出装置は、搬送可能なシートすべての大きさの側端部を検出するため、すべての大きさの端部が検出可能な長さのラインセンサが必要となる。そのため、センサ自体のコストが高くなり、結果として装置全体のコストも高くなるという問題があった。
【０００８】
これに対しては、一対の発光素子と受光素子とが対向配置されたフォトインタラプタを用いてシートの搬送方向と直交するシート幅方向の端部位置を検出する位置検出装置が提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載の位置検出装置は、対向配置された一対の発光素子と受光素子との間をシートの端部が横切るようにフォトインタラプタを移動させ、基準位置から光路遮断位置までの距離によりシートの端部位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３３５０１０号公報
【特許文献２】特開平５−１３２１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２に記載の位置検出装置は、一対の発光素子及び受光素子により位置を検出するため、複数のシートサイズのシート端部を測定する場合には、フォトインタラプタの移動距離を大きくする必要がある。そして、フォトインタラプタの移動距離を確保するために、例えば、移動機構を大型化する必要がある。これにより、装置が大型化する。
【００１１】
そこで、本発明は、安価且つ簡単で組立性の優れた構成で、精度の高い位置検出が可能な位置検出装置を備えたシート搬送装置及び画像形成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】
【００１２】
本発明は、シート搬送路を搬送するシートの搬送方向と直交するシート幅方向におけるシートの端部位置を検出する位置検出装置を備えたシート搬送装置において、前記位置検出装置は、発光部及び受光部を有し、幅方向に並んで設けられた複数のセンサ部と、前記シート搬送路を搬送するシートが前記発光部と前記受光部との間を通過可能に前記発光部と前記受光部とを離間させた状態で前記複数のセンサ部を保持する保持部と、前記保持部をシート幅方向に往復運動させる駆動部と、光の一部を遮ることにより通過する光の向きを規制する孔部を有し、前記発光部と前記受光部の間に配置されると共に前記受光部又は前記発光部によって位置決めされる複数の絞り部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、シート搬送路を搬送するシートの搬送方向と直交するシート幅方向におけるシートの端部位置を検出する位置検出装置を備えたシート搬送装置において、前記位置検出装置は、発光部及び受光部を有し、幅方向に並んで設けられた複数のセンサ部と、前記シート搬送路を搬送するシートが前記発光部と前記受光部との間を通過可能に前記複数のセンサ部を保持する保持部と、前記発光部と前記受光部の間で光を絞る孔部を有し、前記保持部に設けられる複数の絞り部と、前記保持部をシート幅方向に往復運動させる駆動部と、を備えた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、絞り部材を設けてシート端部の位置検出時に、発光する光の方向が規制された複数の発光部の光を、対向配置された複数の受光部で受光させることにより、安価且つ簡単で組立性の優れた構成で、精度の高いシート端部の位置検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタの全体構造を模式的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係るレーザビームプリンタのシート端部検出部を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るシート端部検出部のセンサユニットを示す部分拡大図である。
【図４】第１実施形態に係るシート端部検出部の動作範囲を説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係るセンサ部の組立前の状態を説明するための組立図である。
【図６】（ａ）は、第１実施形態に係るセンサ部のカバー部材と支持板を組み立てた状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、第１実施形態に係る支持板とホルダを組み立てた状態を示す斜視図である。
【図７】第２実施形態に係るレーザビームプリンタのシート端部検出部を示す斜視図である。
【図８】第２実施形態に係るシート端部検出部のセンサユニットを示す部分拡大図である。
【図９】第２実施形態に係るシート端部検出部の動作範囲を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る画像形成装置は、シートの端部位置を検出可能なシート端部検出部を有するシート搬送装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら複合機器等である。以下の実施形態においては、画像形成装置として、レーザビームプリンタ１００を用いて説明する。
【００１７】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００について、図１から図４を参照しながら説明する。まず、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００の全体構造について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００の全体構造を模式的に示す断面図である。
【００１８】
図１に示すように、レーザビームプリンタ１００は、シートＳを給紙するシート給送部１０と、シート給送部１０から給紙されたシートＳに画像を形成する画像形成部１１と、を備える。また、レーザビームプリンタ１００は、画像を定着させる定着部２１０と、画像が定着されたシートを排出する排出部１４と、シート搬送装置としての搬送部１５と、を備える。
【００１９】
シート給送部１０は、シートＳが収納される給送カセット２０４と、給送カセット２０４に収納されるシートＳを画像形成部１１に給送する給送ローラ対２０６と、シートＳを１枚ずつ分離する分離部（図示せず）と、を備える。シート給送部１０は、給送カセット２０４に収納されたシートＳを、分離部で１枚ずつ分離しながら給送ローラ対２０６で画像形成部１１に給送する。
【００２０】
画像形成部１１は、搬送ローラ対２０９と、露光部２０１と、プロセスカートリッジ２０３と、転写ローラ２０５と、を備える。搬送ローラ対２０９は、シート給送部１０から給送されたシートＳを搬送する。プロセスカートリッジ２０３は、感光体ドラム２０２と、帯電部（図示せず）と、現像部（図示せず）と、クリーニング部（図示せず）と、を備える。感光体ドラム２０２は、帯電極性が負極性の感光層を表面に形成した金属円筒で構成されている。帯電部は、像担持体である感光体ドラム２０２のドラム表面を均一に帯電する。露光部２０１は、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム２０２上に静電潜像を形成する。現像部は、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する。転写ローラ２０５は、感光体ドラム２０２上のトナー像をシートＳに転写させる。クリーニング部は、転写後の感光体ドラム２０２の表面に残ったトナーを除去する。
【００２１】
定着部２１０は、駆動ローラ２１１と、ヒータを内蔵した定着ローラ２１２と、を備え、通過するシートＳに熱及び圧力を印加して転写されたトナー像をシートＳに定着させる。
【００２２】
排出部１４は、内排出ローラ対２１３と、外排出ローラ２１４と、排出トレイ２１５と、を備え、片面又は両面定着処理後のシートＳを内排出ローラ対２１３及び外排出ローラ２１４を介して排出トレイ２１５上に排出する。
【００２３】
搬送部１５は、シートＰ１の裏表を反転させる反転ユニット１３と、位置検出装置としてのシート端部検出部１と、を備える。反転ユニット１３は、スイッチバックローラ対２１６と、再給送パス２１７と、両面搬送パス２１８と、中間トレイ２１９と、再給送装置２２０と、を備える。反転ユニット１３は、両面印刷処理における片面定着処理後のシートＳの表裏を反転させる。片面定着処理後のシートＳは、内排出ローラ対２１３及びスイッチバックローラ対２１６により再給送パス２１７及び両面搬送パス２１８を介して中間トレイ２１９上に一時的に収納される。中間トレイ２１９上に収納されたシートＳは、再給送装置２２０により再び画像形成のために搬送され、画像形成部で第２面に画像が形成される。画像が形成されたシートＳは、排出部１４により排出トレイ２１５上に排出される。
【００２４】
シート端部検出部１は、再給送装置２２０の下流側に設けられている。シート端部検出部１は、シートＳの搬送方向（図２に示すＸ方向をいい、以下「搬送方向Ｘ」ともいう）と直交する方向（図２に示すＹ方向をいい、以下「シート幅方向Ｙ」ともいう）に位置ずれを起こしたシート幅方向ＹにおけるＹ２側の端部位置を検出する。
【００２５】
次に、シート端部検出部１について、図２から図４を参照しながら具体的に説明する。図２は、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００のシート端部検出部１を示す斜視図である。図３は、第１実施形態に係るシート端部検出部１のセンサユニット８を示す部分拡大図である。図４は、第１実施形態に係るシート端部検出部１の動作範囲を説明するための図である。
【００２６】
図２及び図３に示すように、シート端部検出部１は、複数のセンサ部２と、絞り部材としてのカバー部材３と、保持部としてのホルダ４と、駆動部としての駆動ユニット５と、一対の搬送ガイド６（図１参照）と、を備える。
【００２７】
ホルダ４は、シート幅方向Ｙにおける断面が略コの字状に形成されており、上面４０と下面４１との間にシートＳのシート搬送路７を構成可能に、上面４０と下面４１とが所定間隔離間して形成されている。なお、ホルダ４の上面４０は、複数の受光素子が取り付けられた基板となっている。
【００２８】
一対の搬送ガイド６は、矩形板状の第１搬送ガイド６０と、矩形板状の第２搬送ガイド６１と、を備える。一対の搬送ガイド６は、ホルダ４の上面４０と下面４１の間において、第１搬送ガイド６０を上面４０側に配置し、第２搬送ガイド６１を第１搬送ガイド６０と所定間隔離間した状態で下面４１側に配置する。これにより、一対の搬送ガイド６は、シートＳが通過可能なシート搬送路７を構成する。なお、第１搬送ガイド６０及び第２搬送ガイド６１は、透明材料で形成されている。
【００２９】
複数のセンサ部２は、シート幅方向Ｙにサイズが異なる複数種類のシート応じた間隔（所定間隔）で、シートサイズに応じた位置に配置される。つまり、シート端部検出部１は、サイズの異なる複数種類のシートを搬送可能になっており、例えば、４種類のシートサイズに対応させる場合には、各サイズに応じた所定の位置に４個のセンサが配置される。
【００３０】
また、図３に示すように、センサ部２は、受光部としての受光素子２０と、発光部としての発光素子２１と、を備える。受光素子２０は、ホルダ４の上面４０と第１搬送ガイド６０との間において、シート幅方向Ｙに所定間隔で配置されている。発光素子２１は、ホルダ４の下面４１と第２搬送ガイド６１との間において、受光素子２０と対向して配置されている。つまり、受光素子２０と発光素子２１は、１対をなすように配置されており、複数のセンサ部２は、幅方向に並んで配置されている。なお、ここでの幅方向に並んだ配置とは、複数のセンサ部２の幅方向における位置が異なることを意味しており、複数のセンサ部２が搬送方向においてもずれて配置されるようにしてもよい。
【００３１】
カバー部材３は、光を透過しない非透過性材料により形成されており、受光素子２０を被覆する。カバー部材３は、受光素子２０を被覆するように取り付けられることにより、発光素子２１に対する位置決めが行われる。このように、複数のカバー部材３のそれぞれが、個別に受光素子２０を被覆するように取り付けられて位置決めされているので、カバー部材３に形成された孔部（絞り部）３０の位置精度が高い。また、カバー部材３は、受光素子２０を被覆した状態における受光素子２０の先端に位置する部分に、孔部３０が形成されている。孔部３０は、対向配置された発光素子２１が発光する光の向きを規制して、対向配置された受光素子２０のみが当該光を受光するように光を絞る。言い換えると、孔部３０は、対向配置された発光素子２１が発光した光の一部を遮断することにより、カバー部材３の孔部３０を介して対向配置された受光素子２０に直線的に受光させる。
【００３２】
駆動ユニット５は、ホルダ４を往復運動させる。駆動ユニット５は、ステッピングモータ５０と、ステッピングモータ５０に取り付けられるピニオン５１と、ピニオン５１と噛合する駆動列５２と、を備える。駆動列５２は、ホルダ４と連結されており、ホルダ４をシート幅方向Ｙに移動可能に形成されている。駆動ユニット５は、ステッピングモータ５０を回転させることにより、ピニオンと噛合する駆動列５２がホルダ４をシート幅方向Ｙに移動させる。駆動列５２の末端には、ホルダ４の一部と接するカムが設けられており、ステッピングモータ５０で回転されるカムの回転に伴ってホルダ４が移動する。このとき駆動ユニット５は、図４に示すように、１つのシートサイズの端部位置の検知に必要な所定ストローク量Ｍでホルダ４を往復運動させ、受光素子２０に位置決めされているカバー部材３もホルダ４と共に一体的に移動する。
【００３３】
次に、シート端部検出部１の動作について図４を参照しながら説明する。図４に示すように、シート端部検出部１は、複数のセンサ部２が配置されたホルダ（以下、「センサユニット８」ともいう）４がシートＳの遮光具合をより少ない稼動領域で検知するために、高速で往復運動させることが必要となる。そのため、センサユニット８は、駆動ユニット５により、１つのシートサイズの端部位置の検知に必要な所定ストローク量Ｍでホルダ４を往復運動される。
【００３４】
このセンサユニット８の往復運動によって、センサユニット８内に固定配置されている複数のセンサ部２も同時に往復運動を行う。ここで、図４に示すように、センサユニット８が稼動する距離は、画像形成部１１から搬送される各シートの最大サイズから最小サイズまでの距離Ｎを網羅し、受光素子２０のいずれか１つは搬送されるシートＳの端部を横切るように構成されている。
【００３５】
また、センサユニット８の往復運動時の位置は、運動開始時の初期位置から、ホルダ４を駆動させるステッピングモータ５０のパルス数によって算出されるよう制御されている。例えば、基準位置である初期位置から、センサユニット８の移動中に発光素子２１と受光素子２０によって搬送されるシートの端部を検知した位置（例えば、光路がシートによって遮断される位置）までの距離に基づいてシートの端部位置を検出する。そのため、発光素子２１と受光素子２０とにより形成される光路をシートＳが遮断することにより光の明暗が生じ、シートＳの端部位置が受光素子２０により検出できる。このとき、受光素子２０は、カバー部材３に被覆されているため、カバー部材３に形成された孔部３０通して入射された光のみを受光する。
【００３６】
制御としては、例えば、シート搬送領域外におけるセンサ部２の基準位置及びステッピングモータ５０の駆動パルスの初期値を設定する。そして、１枚のシート搬送中に複数回検出されたシートＳの端部位置（距離）の平均位置（平均距離）を、そのシートＳの端部位置（端部位置までの距離）として、補正装置によって画像形成部１１の感光体ドラム２０２に露光される露光位置を補正する。これにより、シート幅方向Ｙにおける位置ずれのない適正な画像を得ることが可能となる。
【００３７】
シートＳの搬送が終了すると、ステッピングモータ５０を停止させることにより駆動列５２が停止し、それに伴いセンサユニット８も停止する。この時、停止したセンサユニット８（ホルダ４及び受光素子２０）の位置はパルス数によって認識されており、次のホルダ４の往復運動開始時の初期位置として設定される。
【００３８】
次に、受光素子２０とカバー部材３の組み付け方法について説明する。先に説明した複数のカバー部材３は、弾性変形可能な連結部としての弾性部３１２によって連結されており、弾性部３１２によって連結されている複数のカバー部材３が、支持体としての透明な支持板３０２に取り付けられている。そして、複数の受光素子２０が設けられた基板と、弾性部３１２により連結された複数のカバー部材３を支持した支持板３０２とを合わせるように組み立てる。すると、支持板３０２に位置決めされていた複数のカバー部材３の弾性部３１２が変形し、カバー部材３それぞれが、基板（受光素子）に対して位置決めされるようになっている。
【００３９】
以下、図５から図６（ｂ）を参照しながら、受光素子２０とカバー部材３の組み付け方法について詳述する。図５は、第１実施形態に係るセンサ部２の組立前の状態を説明するための組立図である。図５は、カバー部材３を受光素子２０へ取り付ける前の状態であり、複数の受光素子２０が設けられたホルダ４、カバー部材３を複数、弾性部３１２によって連結されている連結絞り部材３０１、支持板３０２を示している。なお、ホルダ４の発光素子２１が有る側はその一部非表示とする。
【００４０】
弾性部３１２は、カバー部材３と同一材料であるがより細く成形することで、弾性を持たせた構成となっている。なお、本実施形態では、上述のように、同一材料をより細く成形することで、弾性を持たせたが、カバー部材３以外を別材料で成形し結合させることでも本発明の効果を得ることができる。
【００４１】
連結絞り部材３０１には、支持板３０２との位置を決めるための位置決め部３０３，３０４が設けられている。そして、支持板３０２にも、連結絞り部材３０１と位置を決めるための位置決め穴３０５，３０６が設けられている。また、支持板３０２には、ホルダ４に設けられた位置決め穴３０７，３０８で位置が決まるように、位置決め部３０９，３１０が設けられている。
【００４２】
図６（ａ）は、連結絞り部材３０１を支持板３０２に取り付けた図である。先に説明したように、複数の絞り部材の位置決め部３０３，３０４と支持板に設けられた位置決め穴３０５，３０６が嵌合している。また、各カバー部材３には受光素子２０に入りやすいように、面取り形状である誘い込み形状３１１が設けてある。なお、誘い込み形状３１１は、受光素子のホルダ４に対する位置ばらつき、透明部材の位置決めばらつきを考慮したうえでも、受光素子２０をカバー部材３に誘い込める形状となっている。
【００４３】
図６（ｂ）は、支持板３０２を複数の受光素子が設けられたホルダ４に組み込んだ図である。なお、図６（ｂ）は、カバー部材３及び受光素子２０が見えるように、支持板３０２の一部を切り欠いて示している。支持板３０２とホルダ４とは、図５で説明したホルダ４の位置決め穴３０７，３０８と支持板３０２とが嵌合して配置が決まる。その際、図６（ａ）で説明したように、カバー部材３には面取り形状である誘い込み形状３１１があるため、受光素子２０はカバー部材３に誘い込まれ、直接位置決めされる。
【００４４】
その時、カバー部材３は弾性的に連結されているので、支持板３０２によっては位置が決まっておらず、各受光素子に直接位置決めされることとなる。そうすることで、カバー部材３と受光素子２０の櫃要な位置精度が得られ、かつ、カバー部材３を受光素子２０にひとつひとつ組み付ける必要もなくなる。つまり、組立性を大幅に改善させることが可能となる。なお、本実施形態においては、受光素子は４つであるが、その個数にかかわらず、複数個であれば本発明の効果を得ることができる。
【００４５】
以上のような構成を有する第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００によれば、以下のような効果を奏する。第１実施形態におけるレーザビームプリンタ１００のシート端部検出部１は、複数のセンサ部２を往復運動させてシートＳの端部位置を検出する。そのため、シートサイズに対応させたラインセンサを用いる場合に比べてセンサの数を減らすことが可能となる。これにより、センサ自体にかかるコストを抑制することが可能となる。その結果、装置全体の製造コストも抑制することができる。
【００４６】
また、第１実施形態に係るシート端部検出部１は、受光素子２０及び発光素子２１がシート幅方向Ｙに所定間隔で配置されている。また、発光部材と受光部材が分割して構成されており、各々の部位はシート搬送路の上側、下側にそれぞれ配置されている。そのため、従来のフォトインタラプタのように、搬送してくるシートＳと幅方向で重ならない位置に待機させたり、シートＳの端部位置を検出した後にシートＳの端部に衝突する前に停止させる等の制御も必要なくなる。これにより、簡単な構成でシート端部検出部を設けることができる。
【００４７】
また、第１実施形態に係るシート端部検出部１は、カバー部材３の位置決めを受光素子２０の位置（外形）で行う。そのため、例えば、シート搬送路７内にシートＳの浮きが発生した場合においても、不要な光の進入を抑制することができる。これにより、読み取り検知精度を落とすことなく精度良くシートの端部位置の検出をすることができる。また、対応サイズの幅方向の長さが隣接して、発光素子２１と受光素子２０を隣接して配置しなければならない場合においても、発光した光の方向が規制されているため精度良くシートＳの端部位置の検出が可能となる。
【００４８】
例えば、複数の対向配置された受光素子及び発光素子は、発光素子が発光する光が拡散し、端部位置の検出において、隣接する発光素子の光を対向配置されていない受光素子が受光してしまうことが考えられる。特に、受光素子及び発光素子を往復運動させて、基準位置と光路が遮断された位置との距離によりシートの端部位置を検出する場合、受光素子が隣接する発光素子の光を受光し易い。そのため、シートの端部位置の測定精度が低下してしまうことが懸念される。このような懸念に対して、本実施形態では、受光素子２０のそれぞれが、孔部３０が形成されたカバー部材３によって被覆されている。そして、カバー部材３に形成された孔部３０を通過してきた光のみを受光素子２０が受光する。これにより、第１実施形態に係るシート端部検出部１は、検知精度が高くなる。
【００４９】
さらに、第１実施形態に係るシート端部検出部１は、複数のセンサ部２による単純な小ストロークの往復運動の移動により、シートＳの端部位置を検出する。そのため、駆動列５２の構成を簡易にすることが可能となり、複雑で大型な移動機構の構成が不要となる。そして、１枚のシートＳに対して複数回におけるシートＳの端部位置の検出が可能であるため、シートＳの斜行も検出することで高精度なシートＳの端部位置の検出が可能となる。これにより、位置精度の高い画像形成が可能になる。その結果、安価且つ簡単な構成で、精度の高い位置検出が可能なシート端部検出部１及びこれを備えるレーザビームプリンタ１００を提供することができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１００Ａについて、図１に加え、図７から図９を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１００Ａのシート端部検出部１Ａを示す斜視図である。図８は、第２実施形態に係るシート端部検出部１Ａのセンサユニット８Ａを示す部分拡大図である。図９は、第２実施形態に係るシート端部検出部１Ａの動作範囲を説明するための図である。
【００５１】
第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１００Ａは、カバー部材３Ａが発光素子２１を被覆する点において、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００と相違する。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と異なる点、すなわち、カバー部材３Ａが被覆された発光素子２１を中心に説明する。
【００５２】
なお、第２実施形態において、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００と同様の構成のものについては、第１実施形態において使用した図面を援用すると共に、同じ符号を付してその説明を省略する。これにより、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成のものについては、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００５３】
図１に示すように、第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１００Ａは、シートＳを給送するシート給送部１０と、シート給送部１０から給送されたシートＳに画像を形成する画像形成部１１と、を備える。また、レーザビームプリンタ１００Ａは、画像を定着させる定着部２１０と、排出部１４と、シート搬送装置としての搬送部１５Ａと、を備える。
【００５４】
図７に示すように、搬送部１５Ａは、複数のセンサ部２と、絞り部材としてのカバー部材３Ａと、保持部としてのホルダ４と、駆動部としての駆動ユニット５と、一対の搬送ガイド６（図１参照）と、を備える。
【００５５】
図８に示すように、カバー部材３Ａは、光を透過しない非透過性材料により形成されており、発光素子２１を被覆する。カバー部材３Ａは、発光素子２１を被覆することにより受光素子２０に対する位置決めが行われる。また、カバー部材３Ａは、発光素子２１を被覆した状態における発光素子２１の先端に位置する部分に、孔部３０Ａが形成されている。孔部３０Ａは、発光素子２１が発光する光の向きを規制して、対向配置された受光素子２０に受光させる。言い換えると、孔部３０Ａは、発光素子２１が発光した光一部を遮断することにより、カバー部材３Ａの孔部３０Ａを介してのみ対向配置された受光素子２０に直線的に受光させる。
【００５６】
次に、シート端部検出部１Ａの動作について図９を参照しながら説明する。図９に示すように、シート端部検出部１Ａは、複数のセンサ部２が配置されたホルダ（以下、「センサユニット８Ａ」ともいう）４がシートＳの遮光具合をより少ない稼動領域で検知するために、高速で往復運動させることが必要となる。そのため、センサユニット８Ａは、駆動ユニット５により、１つのシートサイズの端部検知に必要な所定ストローク量Ｍでホルダ４を往復運動される。
【００５７】
このセンサユニット８Ａの往復運動によって、センサユニット８Ａ内に固定配置されている複数のセンサ部２も同時に往復運動を行う。ここで、図９に示すように、センサユニット８Ａの稼動領域は、画像形成部１１から搬送される各シートの最大サイズから最小サイズまでの距離Ｎを網羅し、受光素子２０のいずれか１つは搬送されるシートＳの端部を横切るように構成されている。
【００５８】
また、センサユニット８Ａの往復運動時の位置は、運動開始時の初期位置から、ホルダ４を駆動させるステッピングモータ５０のパルス数によって算出されるよう制御されている。例えば、基準位置である初期位置から、センサユニット８Ａの移動中に発光素子２１と受光素子２０によって搬送されるシートの端部を検知した位置（例えば、光路がシートによって遮断される位置）までの距離に基づいてシートの端部位置を検出する。そのため、発光素子２１と受光素子２０とにより形成される光路をシートＳが遮断することにより光の明暗が生じ、シートＳの端部位置が受光素子２０により検出できる。このとき、発光素子２１は、カバー部材３Ａに被覆されているため、カバー部材３Ａに形成された孔部３０Ａ通して入射された光のみを、対向配置された受光素子２０に直線的に受光させる。
【００５９】
制御としては、例えば、シート搬送領域外におけるセンサ部２の基準位置及びステッピングモータ５０の駆動パルスの初期値を設定する。そして、１枚のシート搬送中に複数回検出されたシートＳの端部位置（距離）の平均位置（平均距離）を、そのシートＳの端部位置（端部位置までの距離）として、補正装置によって画像形成部１１の感光体ドラム２０２に露光される露光位置を補正する。これにより、シート幅方向Ｙにおける位置ずれのない適正な画像を得ることが可能となる。
【００６０】
シートＳの搬送が終了すると、ステッピングモータ５０を停止させることにより駆動列５２が停止し、それに伴いセンサユニット８Ａも停止する。この時、停止したセンサユニット８Ａ（ホルダ４及び受光素子２０）の位置はパルス数によって認識されており、次のホルダ４の往復運動開始時の初期位置として設定される。
【００６１】
なお、第２実施形態に係る発光素子２１とカバー部材３の組み付け方法については、第１施実施形態で説明した組み付け方法において、受光素子２０を発光素子２１に変更したのみであるため、ここではその説明は省略する。
【００６２】
以上のような構成を有する第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１００Ａによれば、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００と同様の構成により生じる効果に加え、以下のような効果を奏する。第２実施形態におけるレーザビームプリンタ１００Ａのシート端部検出部１Ａは、カバー部材３Ａの位置決めを発光素子２１の位置（外形）で行う。そのため、例えば、シート搬送路７内にシートＳの浮きが発生した場合においても、発光素子２１から受光素子２０に向けて直性的に光を放射するため、不要な光の進入を抑制することができる。これにより、読み取り検知精度を落とすことなく精度良くシートの端部位置の検出をすることができる。また、対応サイズの幅方向の長さが隣接して、発光素子２１と受光素子２０を隣接して配置しなければならない場合においても、精度良くシートＳの端部位置の検出が可能となる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。
【００６４】
例えば、本実施形態においては、受光素子２０又は発光素子２１のいずれか一方にカバー部材３を取り付ける構成としたが、本発明においては、これに限定されない。例えば、受光素子２０及び発光素子２１の両方にカバー部材３を取付ける構成であってもよい。
【００６５】
また、本実施形態においては、ホルダ４の上面４０に受光素子２０を配置し、ホルダ４の下面４１に発光素子２１を配置する構成としたが、本発明においてはこれに限定されない。例えば、ホルダ４の下面４１に受光素子２０を配置し、ホルダ４の上面４０に発光素子２１を配置する構成であってもよい。
【００６６】
また、本実施形態における発光素子２１としては、例えば、ＬＥＤが例示できるが、受光素子２０により受光可能な発光素子であればよい。また、本実施形態においては、ステッピングモータ５０を用いてホルダ４を駆動させたが、本発明においてはこれに限定されない。ステッピングモータ５０以外の駆動源でホルダ４を移動させる構成であってもよい。
【００６７】
また、本実施形態においては、シートＳの端部位置を複数回検出されたシートＳの端部位置の平均位置として露光位置を補正しているが、本発明においては、これに限らない。例えば、検出した時におけるシートの搬送方向Ｘの位置と、検出したシートの端部位置との関係から、シートＳの端部位置との露光位置を補正する等により制御する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１，１Ａ シート端部検出部（位置検出装置）
２ センサ部
３ カバー部材（絞り部材）
４ ホルダ（保持部）
５ 駆動ユニット（駆動部）
６ 一対の搬送ガイド
８ センサユニット
１０ シート給送部
１１ 画像形成部
１３ 反転ユニット
１５，１５Ａ 搬送部（シート搬送装置）
２０ 受光素子（受光部）
２１ 発光素子（発光部）
３０ 孔部
１００，１００Ａ レーザビームプリンタ（画像形成装置）
３０１ 連結絞り部材
３０２ 支持板
Ｍ 所定ストローク量
Ｘ 搬送方向
Ｙ シート幅方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート搬送路を搬送するシートの搬送方向と直交するシート幅方向におけるシートの端部位置を検出する位置検出装置を備えたシート搬送装置において、
前記位置検出装置は、
発光部及び受光部を有し、幅方向に並んで設けられた複数のセンサ部と、
前記シート搬送路を搬送するシートが前記発光部と前記受光部との間を通過可能に前記発光部と前記受光部とを離間させた状態で前記複数のセンサ部を保持する保持部と、
前記保持部をシート幅方向に往復運動させる駆動部と、
光の一部を遮ることにより通過する光の向きを規制する孔部を有し、前記発光部と前記受光部の間に配置されると共に前記受光部又は前記発光部によって位置決めされる複数の絞り部材と、を備えた、
ことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記複数の絞り部材は、弾性変形可能な連結部によって連結される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記連結部によって連結された前記複数の絞り部材を取り付け可能な支持体を備え、
前記複数の絞り部材が取り付けられた前記支持体と前記保持部を組み合わせると、前記複数の絞り部材のそれぞれが、前記受光部によって位置決めされるように構成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
シート搬送路を搬送するシートの搬送方向と直交するシート幅方向におけるシートの端部位置を検出する位置検出装置を備えたシート搬送装置において、
前記位置検出装置は、
発光部及び受光部を有し、幅方向に並んで設けられた複数のセンサ部と、
前記シート搬送路を搬送するシートが前記発光部と前記受光部との間を通過可能に前記複数のセンサ部を保持する保持部と、
前記発光部と前記受光部の間で光を絞る孔部を有し、前記保持部に設けられる複数の絞り部と、
前記保持部をシート幅方向に往復運動させる駆動部と、を備えた、
ことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項５】
幅方向でのサイズが異なる複数種類のシートを搬送可能であって、
前記複数のセンサ部は、前記複数種類のシートの幅方向でのサイズのそれぞれに応じた位置に配置される、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記保持部を所定のストロークで往復運動をさせる、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
所定の基準位置と、前記保持部の移動中に搬送されるシートの端部を前記センサ部が検出した位置との距離に基づいてシートの端部の位置を検出する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、前記シート搬送装置でシートの端部位置の検出が行われたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
シート搬送路を搬送するシートの搬送方向と直交するシート幅方向におけるシートの端部位置を検出する位置検出装置を備えたシート搬送装置において、
前記位置検出装置は、
発光部及び受光部を有し、幅方向に並んで設けられた複数のセンサ部と、
前記シート搬送路を搬送するシートが前記発光部と前記受光部との間を通過可能に前記発光部と前記受光部とを離間させた状態で前記複数のセンサ部を保持する保持部と、
前記保持部をシート幅方向に往復運動させる駆動部と、
光の一部を遮ることにより通過する光の向きを規制する孔部を有し、前記発光部と前記受光部の間に配置されると共に前記受光部又は前記発光部によって位置決めされる複数の絞り部材と、を備えた、
ことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記複数の絞り部材は、弾性変形可能な連結部によって連結される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記連結部によって連結された前記複数の絞り部材を取り付け可能な支持体を備え、
前記複数の絞り部材が取り付けられた前記支持体と前記保持部を組み合わせると、前記複数の絞り部材のそれぞれが、前記受光部によって位置決めされるように構成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
シート搬送路を搬送するシートの搬送方向と直交するシート幅方向におけるシートの端部位置を検出する位置検出装置を備えたシート搬送装置において、
前記位置検出装置は、
発光部及び受光部を有し、幅方向に並んで設けられた複数のセンサ部と、
前記シート搬送路を搬送するシートが前記発光部と前記受光部との間を通過可能に前記複数のセンサ部を保持する保持部と、
前記発光部と前記受光部の間で光を絞る孔部を有し、前記保持部に設けられる複数の絞り部と、
前記保持部をシート幅方向に往復運動させる駆動部と、を備えた、
ことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項５】
幅方向でのサイズが異なる複数種類のシートを搬送可能であって、
前記複数のセンサ部は、前記複数種類のシートの幅方向でのサイズのそれぞれに応じた位置に配置される、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記保持部を所定のストロークで往復運動をさせる、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
所定の基準位置と、前記保持部の移動中に搬送されるシートの端部を前記センサ部が検出した位置との距離に基づいてシートの端部の位置を検出する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、前記シート搬送装置でシートの端部位置の検出が行われたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−３０９７０（Ｐ２０１２−３０９７０Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７１７８２（Ｐ２０１１−７１７８２）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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