(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるシートの搬送経路上で回転駆動する駆動ローラと、
前記駆動ローラとの間で前記シートを挟持して従動回転する従動ローラと、
前記駆動ローラを回転駆動させる駆動手段と、
それぞれ前記シートの搬送方向に直交する幅方向において異なる位置に設けられて前記搬送経路に沿って搬送される前記シート端部の通過を検知する複数の端部検知手段と、
前記駆動ローラの回転量を計測する回転量計測手段と、
を有し、前記端部検知手段が前記シートの先端部の通過を検知してから後端部の通過を検知する間の前記回転量計測手段の計測結果に基づいて、前記シートの搬送方向の長さを算出するシート長計測装置であって、
前記端部検知手段の前記シート端部の検知位置が、前記シートの搬送方向において、前記シートが前記駆動ローラ及び前記従動ローラに挟持されている範囲内である
ことを特徴とするシート長計測装置。
【請求項２】
前記駆動手段がステッピングモータであり、
前記回転量計測手段は、前記ステッピングモータの駆動パルス数を計測する
ことを特徴とする請求項１に記載のシート長計測装置。
【請求項３】
前記ステッピングモータがマイクロステップ駆動する
ことを特徴とする請求項２に記載のシート長計測装置。
【請求項４】
前記駆動手段と前記駆動ローラとの間に減速機構を有する
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のシート長計測装置。
【請求項５】
前記駆動ローラ及び前記従動ローラの前記搬送経路の上流側で前記シートを搬送する上流側搬送手段と、
前記駆動ローラ及び前記従動ローラの前記搬送経路の下流側で前記シートを搬送する下流側搬送手段と、を有し、
前記上流側搬送手段の前記シートの搬送速度が、前記駆動ローラによる前記シートの搬送速度以上であり、
前記下流側搬送手段の前記シートの搬送速度が、前記駆動ローラによる前記シートの搬送速度以下である
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のシート長計測装置。
【請求項６】
前記複数の端部検知手段を用いた複数のシート長計測結果を平均して前記シートの搬送方向の長さを求める
ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のシート長計測装置。
【請求項７】
前記複数の端部検知手段の検知位置のうち、最も離れている前記検知位置の間の距離が、前記搬送方向の直交方向における前記シートの最小幅以下である
ことを特徴とする請求項６に記載のシート長計測装置。
【請求項８】
前記端部検知手段が反射型光センサであり、
前記反射型光センサの前記シートの搬送経路を挟んで対向する位置に、センサ光の反射率が前記シートよりも低い対向部材を設ける
ことを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載のシート長計測装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一項に記載のシート長計測装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記シートを反転して搬送するシート反転装置と、
請求項８に記載のシート長計測装置と、
を有し、前記シートに両面印刷を行う画像形成装置であって、
前記反射型光センサは、前記シートの画像が形成されていない面で前記シート端部の検知を行う様に配置されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの搬送方向の長さを計測するシート長計測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】
商業印刷業界では、小ロット・多品種・バリアブルデータの印刷には、従来のオフセット印刷から電子写真方式を用いた画像形成装置によるＰＯＤ（Ｐｒｉｎｔ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）への移行が進んでいる。電子写真方式を用いた画像形成装置では、この様なニーズに対応するため、オフセット印刷機に匹敵する表裏見当精度が要求される様になってきている。
【０００３】
表裏見当ずれの要因としては、縦方向・横方向のレジストレーション誤差と、用紙／画像のスキュー誤差とに大別できるが、熱定着装置を有する画像形成装置では、用紙が伸縮することによる画像倍率誤差が加わる。
【０００４】
自動的に用紙表裏の画像倍率誤差を補正するためには、用紙サイズを精度良く自動的に計測する技術が必要となる。そこで、搬送される用紙の先端と後端が通過することをセンサで検知して、その通過時間から用紙長を計測する技術や、用紙搬送ローラ軸上のロータリーエンコーダのパルス計数から用紙長を計測する技術が考案されている。また、エンコーダパルス計数と用紙の速度計測とを併用して、用紙長の計測精度を向上させる技術も知られている。
【０００５】
この様な技術として、例えば特許文献１から３には、搬送される用紙に接しながら用紙の搬送に従動して回転する測長ロールと、測長ロールの用紙搬送方向上流側及び下流側で搬送される用紙の端部を検知する２つのエッジセンサとを有し、エッジセンサが用紙を検知する間の測長ロールの回転量をエンコーダのパルス計数により求め、測長ロール回転量からシート長を測定するシート長測定装置等が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、搬送される被記録シートの検出を行う複数の検出手段と、これらの検出手段間の距離と検出タイミング差とに基づいて被記録シートのシート長を算出する画像形成装置であって、シート搬送方向下流側の検出手段を搬送ローラの軸上に設けることで、シート長の算出精度を向上させる技術が開示されている。
【０００７】
また、特許文献５には、転写紙上に形成された画像パターンを検知する画像パターン検知センサを有し、画像パターン検知センサの出力結果に基づき、転写紙の表裏で一致する様に画像倍率又は画像位置の補正を行う画像形成装置が開示されている。当該画像形成装置では、検知センサを排紙ローラ等が対向する位置に取り付けて画像パターンの検出を行うことで、画像倍率又は画像位置補正の精度を向上させている。
【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、特許文献１から４のシート長測定装置等では、用紙端部を検知するエッジセンサを少なくとも２つは設ける必要があり、それぞれの取り付け位置のばらつきによって測長精度が低下する場合がある。
【０００９】
また、用紙は測長ロールの上流及び下流に設けられる搬送手段によって搬送され、測長ロールが用紙に従動して回転する構成であり、測長ロールが搬送される用紙との間でスリップして用紙長の計測精度が低下するおそれがある。
【００１０】
さらに、搬送される用紙にバタツキや弛みが生じると、測長ロールの用紙搬送方向上流側及び下流側に設けられるエッジセンサと用紙端部との距離にばらつきが生じることで検出タイミングが安定せず、用紙長の計測精度が低下する場合がある。
【００１１】
特許文献５に係る画像形成装置では、用紙上に画像パターンを形成する必要があるため、用紙に本来不必要な画像が印刷されることになる。また、画像パターンを形成するためにトナー、インク等の消費量が増大してしまうという問題がある。
【００１２】
そこで本発明では、シート端部の検知手段の数を減らして簡易な構成で、搬送されるシートに生じるバタツキや弛みの影響を受けず、画像パターンを形成することなく高精度にシート長を計測することが可能なシート長計測装置及びこれを備える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】
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑み、搬送されるシートの搬送経路上で回転駆動する駆動ローラと、前記駆動ローラとの間で前記シートを挟持して従動回転する従動ローラと、前記駆動ローラを回転駆動させる駆動手段と、前記駆動ローラの回転量を計測する回転量計測手段と、それぞれ前記シートの搬送方向に直交する幅方向において異なる位置に設けられて前記搬送経路に沿って搬送される前記シート端部の通過を検知する複数の端部検知手段と、前記駆動ローラの回転量を計測する回転量計測手段と、を有し、前記端部検知手段が前記シートの先端部の通過を検知してから後端部の通過を検知する間の前記回転量計測手段の計測結果に基づいて、前記シートの搬送方向の長さを算出するシート長計測装置であって、前記端部検知手段の前記シート端部の検知位置が、前記シートの搬送方向において、前記シートが前記駆動ローラ及び前記従動ローラに挟持されている範囲内であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態によれば、用紙Ｐの搬送方向において複数の端部検知手段を設ける必要がないため、取り付け位置のばらつきによって計測精度が低下することがなく、簡易な構成で高精度にシート長の計測を行うことが可能になる。また、端部検知手段の検知位置が、駆動ローラ及び従動ローラにシートが挟持されている範囲内であるため、用紙のバタツキや弛みの影響を受けることなく用紙端部を検出し、シート長の計測を高精度に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係るシート長計測装置の概略構成例を示す図
【図２】第１の実施形態に係るシート長計測装置の概略構成例を示す断面図
【図３】第１の実施形態に係るシート長計測装置の概略構成例を示す正面図
【図４】第１の実施形態に係るシート長計測装置の駆動ローラと従動ローラとの間に形成されるニップ部と、端部検知センサの検知位置を説明する図
【図５】第１の実施形態に係るシート長計測装置における端部検知センサの他の構成例を示す図
【図６】第１の実施形態に係るシート長計測装置における端部検知センサの他の構成例を示す図
【図７】第１の実施形態に係るシート長計測装置におけるシート長計測処理のフローチャート
【図８】第１の実施形態に係る端部検知センサ及びステッピングモータのパルス信号の出力例を示す図
【図９】第２の実施形態に係るシート長計測装置の概略構成例を示す図
【図１０】第３の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下「実施形態」という）について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１７】
［第１の実施形態］
＜シート長計測装置の構成＞
図１から図３を用いて、第１の実施形態に係るシート長計測装置１００の概略構成について説明する。図１はシート長計測装置１００の概略構成を駆動ローラ１側から示す図であり、図２は用紙搬送方向の断面図、図３は正面図である。
【００１８】
シートである用紙Ｐの搬送経路上には、駆動手段としてのステッピングモータ２０によって回転駆動する駆動ローラ１と、駆動ローラ１との間で用紙Ｐを挟持して従動回転する従動ローラ２が設けられている。
【００１９】
駆動ローラ１は、回転軸方向の異なる位置に２つの駆動ローラ１ａ，１ｂを有し、駆動ローラ１ａと１ｂとの間の回転軸方向の中央部に、用紙Ｐの端部検知手段である端部検知センサ１０が用紙Ｐの搬送面に対向する位置に設けられている。
【００２０】
従動ローラ２は、駆動ローラ１ａ，１ｂに対向する位置に２つの従動ローラ２ａ，２ｂを有し、従動ローラ２ａ，２ｂは付勢手段としてのバネ７により駆動ローラ１ａ，１ｂに加圧して当接する様に配設されている。
【００２１】
駆動ローラ１ａ，１ｂ及び従動ローラ２ａ，２ｂのうち、駆動ローラ１ａ，１ｂは、用紙Ｐとの間に充分な摩擦力を生じさせて搬送させるために表面にゴム層が形成されており、駆動ローラ１ａ，１ｂが図中矢印方向に回転駆動することにより、駆動ローラ１ａ，１ｂや用紙Ｐに従動して回転する従動ローラ２ａ，２ｂとの間で用紙Ｐを挟持して図中矢印Ｘ方向に搬送する。
【００２２】
また、駆動ローラ１ａ，１ｂは、軸フレ精度を確保するために表面にゴム層を有する金属製のローラで構成することが好ましい。回転軸のフレを抑えることで、後述する用紙Ｐの測長を高精度に行うことが可能となる。
【００２３】
駆動ローラ１ａ，１ｂ及び従動ローラ２ａ，２ｂの用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向の長さＷｒは、シート長計測装置１００が対応する用紙Ｐの最小幅Ｗｐよりも小さくなる様に構成している。この様な構成にすることで、駆動ローラ１ａ，１ｂ及び従動ローラ２ａ，２ｂで用紙Ｐを確実に挟持して搬送することができる。
【００２４】
駆動ローラ１及び従動ローラ２の用紙Ｐの搬送方向上流側には、対向する２つのローラ３ａ，３ｂを有する上流側搬送手段３が設けられている。上流側搬送手段３は、図３に示す駆動手段２０と同様の駆動手段により駆動されることで用紙Ｐを搬送して駆動ローラ１及び従動ローラ２に受け渡す。
【００２５】
また、駆動ローラ１及び従動ローラ２の用紙Ｐの搬送方向下流側には、同様に対向する２つのローラ５ａ，５ｂを有する下流側搬送手段５が設けられている。下流側搬送手段５は、図３に示す駆動手段２０と同様の駆動手段により駆動され、駆動ローラ１及び従動ローラ２から排出される用紙Ｐを受け取り、さらに用紙Ｐを搬送する。
【００２６】
ここで、用紙Ｐの搬送経路において、上流側搬送手段３から駆動ローラ１及び従動ローラ２までの距離と、駆動ローラ１及び従動ローラ２から下流側搬送手段５までの距離は、シート長計測装置１００が対応する用紙Ｐの搬送方向における最小長さ未満であることを要する。用紙Ｐを上流側搬送手段３から駆動ローラ１及び従動ローラ２を経由して下流側搬送手段５まで搬送するためである。
【００２７】
この様な構成において、上流側搬送手段３の用紙Ｐの搬送速度は、駆動ローラ１による用紙Ｐの搬送速度以上であることが好ましく、また、下流側搬送手段５の用紙Ｐの搬送速度は、駆動ローラ１による用紙Ｐの搬送速度以下であることが好ましい。
【００２８】
上流側搬送手段３の搬送速度が駆動ローラ１による搬送速度より遅い場合には、用紙Ｐが上流側搬送手段３から駆動ローラ１及び従動ローラ２に受け渡される際に、用紙Ｐが上流側搬送手段３に引っ張られる状態になり、駆動ローラ１と用紙Ｐとの間にスリップが生じ、用紙Ｐの測長精度が低下するおそれがある。
【００２９】
また、下流側搬送手段５の搬送速度が駆動ローラ１による搬送速度より速い場合には、駆動ローラ１及び従動ローラ２に挟持搬送される用紙Ｐが下流側搬送手段５に引っ張られることで、駆動ローラ１と用紙Ｐとの間にスリップが生じ、同様に用紙Ｐの測長精度が低下するおそれがある。
【００３０】
しかしながら、上流側搬送手段３の搬送速度を駆動ローラ１による搬送速度より速く、下流側搬送手段５の搬送速度を駆動ローラ１による搬送速度より遅くすることで、上流側搬送手段３及び下流側搬送手段５と駆動ローラ１との間で用紙Ｐを弛ませることによりバッファを形成し、駆動ローラ１と用紙Ｐとがスリップすることを防止することができる。
【００３１】
用紙Ｐの搬送経路には、用紙Ｐを両面から挟む様に上側搬送ガイド４と、下側搬送ガイド６とが対向して配置される。上側搬送ガイド４と下側搬送ガイド６とは、用紙Ｐの厚さよりも大きい一定の間隔で設けられ、用紙Ｐはこの間を搬送されることとなる。
【００３２】
＜端部検知センサ及び検知位置について＞
端部検知センサ１０は反射型光センサであり、用紙Ｐが搬送されて通過する際の反射光の変化から、用紙Ｐの先端部及び後端部の通過を検知することができる。なお、本実施形態では端部検知センサ１０に反射型光センサを用いているが、搬送される用紙Ｐの端部を検知できる構成であれば良く、透過型光センサ等を用いることも可能である。
【００３３】
ここで、図４を用いて、第１の実施形態に係るシート長計測装置１００の駆動ローラ１と従動ローラ２との間に形成されるニップ部Ｎと、端部検知センサ１０の検知位置について説明する。
【００３４】
従動ローラ２は、付勢手段であるバネ７により駆動ローラ１に付勢されており、駆動ローラ１及び従動ローラ２の表面のゴム層が変形して平坦なニップ部Ｎが形成される。駆動ローラ１及び従動ローラ２は、図に示すニップ部Ｎで用紙Ｐに接して挟持搬送する。
【００３５】
端部検知センサ１０は、２つの駆動ローラ１ａと１ｂとの間で用紙Ｐの搬送面に対向する位置に配設し、その検知位置が、用紙Ｐの搬送方向において、用紙Ｐが駆動ローラ１及び従動ローラ２に挟持されるニップ部Ｎの範囲内になる様に設けられている。
【００３６】
用紙Ｐの端部は、上側搬送ガイド４と下側搬送ガイド６との間では、上下のガイドに挟まれた範囲内で通過する位置にばらつきが生じるが、上記ニップ部Ｎの通過時には用紙Ｐが駆動ローラ１及び従動ローラ２に挟持されるため、用紙Ｐの端部が通過する位置にばらつきが生じることがない。
【００３７】
端部検知センサ１０の検知位置で用紙Ｐの端部通過位置にばらつきが生じると、端部検知センサ１０と用紙Ｐとの距離が安定せず、用紙Ｐ端部の検知精度が低下してしまう。本実施形態では、上記した様に端部検知センサ１０の検知位置を用紙Ｐが駆動ローラ１及び従動ローラ２に挟持されるニップ部Ｎの範囲内にすることで、端部検知センサ１０と用紙Ｐとの距離を常に一定に保ち、用紙Ｐの端部を高精度に検知することが可能である。
【００３８】
また、図５及び図６に、第１の実施形態に係るシート長計測装置１００における端部検知センサ１０の他の構成例を示す。
【００３９】
図５に示す構成では、端部検知センサ１０を、例えば、図２に示す上側搬送ガイド４を構成する板金部に固定している。また、端部検知センサ１０の用紙Ｐの搬送経路を挟んで対向する位置に、センサ光の反射率が用紙Ｐよりも低いセンサ対向板１１を設けている。この様に、用紙Ｐの搬送をガイドする搬送ガイド部であって、駆動ローラ１・従動ローラ２のニップ部Ｎで検知する様に、端部検知センサ１０を設けることで、ニップ部Ｎでの用紙のばたつきが抑えられ、且つ搬送ガイドと用紙Ｐに対する位置が適切に規制されるため、高精度に用紙端部を検知することが可能である。
【００４０】
センサ対向板１１は、例えば黒い紙を貼り付けたり、表面を粗くする加工を施したりすることによってセンサ光の反射率を低下させ、反射型光センサである端部検知センサ１０の誤検知を防止している。
【００４１】
第１の実施形態では、図３に示す様に端部検知センサ１０を、例えば、下側搬送ガイド６を構成する板金部に取り付け、端部検知センサ１０に対向する従動ローラ２の回転軸でセンサ光が反射して誤検知しない様に、従動ローラ２の回転軸を分割して構成している。
【００４２】
しかし、図５に示す様にセンサ対向板１１を設けることで、センサ光を透過させるために端部検知センサ１０に対向する側のローラの回転軸を分割する必要がなく、従動ローラ２の回転軸に端部検知センサ１０を設けることが可能になる。
【００４３】
なお、センサ対向板１１を用いず、端部検知センサ１０に対向するローラの回転軸にセンサ光を反射しにくい加工を施して構成することも可能である。
【００４４】
また、図６に示す様に、端部検知センサ１０として透過型光センサ１０を用いることも可能である。この場合には、発光側素子１０ａと受光側素子１０ｂとが搬送される用紙Ｐの搬送経路を挟んで対向する様に配置する。この場合、発光側素子１０ａ及び受光側素子１０ｂの配置は、逆に構成することも可能である。
【００４５】
端部検知センサ１０を設ける位置は、検知位置が、用紙Ｐの搬送方向において駆動ローラ１及び従動ローラ２との間のニップ部Ｎの範囲内であり、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向において用紙Ｐが通過する範囲内であれば、上記した構成に限るものではない。
【００４６】
＜シートの測長方法＞
図７に、第１の実施形態に係るシート長計測装置１００におけるシート長計測処理のフローチャートの例を示す。また、図８に、端部検知センサ１０及びステッピングモータ２０のパルス信号の出力例を示す。
【００４７】
駆動ローラ１は、コントローラからのパルス信号に基づいて駆動するステッピングモータ２０によって回転駆動しており、用紙Ｐを搬送している間はコントローラからパルス信号が発生している。そこで、用紙Ｐが駆動ローラ１及び従動ローラ２に挟持搬送されている間のステッピングモータ２０の駆動パルス数から駆動ローラ１の回転量を求めることで、用紙Ｐの搬送方向の長さＬを求めることができる。
【００４８】
そこで、図７に示すフローチャートにおいて、上流側搬送手段３から搬送される用紙Ｐが駆動ローラ１及び従動ローラ２に受け渡され、ステップＳ１にて端部検知センサ１０が用紙Ｐの先端を検知すると、ステップＳ２にてステッピングモータ２０の駆動パルス数の計測を開始する（図８の時間ｔ１）。
【００４９】
用紙Ｐは駆動ローラ１及び従動ローラ２によって挟持搬送され、ステップＳ３にて端部検知センサ１０が用紙Ｐの後端を検知すると、ステップＳ４にて駆動パルス数の計測を終了する（図８の時間ｔ２）。
【００５０】
次にステップＳ５にて、計測したステッピングモータ２０の駆動パルス数から用紙Ｐの搬送方向の長さＬを算出して処理を終了する。
【００５１】
ここで、駆動ローラ１の半径をｒとし、駆動ローラ１の１周分のステッピングモータ２０の駆動パルス数をＮ、パルスカウント時間に計数されたパルス数をｎとすると、用紙Ｐの搬送方向の長さＬは、下式（１）により求めることができる。
【００５２】
Ｌ  ＝  （ｎ／Ｎ）×２πｒ                                  ・・・（１）
ｎ：計数されたパルス数
Ｎ：駆動ローラ１の１周分のステッピングモータパルス数［／ｒ］
ｒ：駆動ローラ１の半径［ｍｍ］
用紙Ｐの搬送速度は、用紙Ｐを搬送するローラ（特に駆動ローラ１）の外形精度、芯フレ精度等の機械精度や、モータ等の回転精度、ギヤ、ベルト等の動力伝達機構の精度によって変動する場合がある。しかし、用紙Ｐを搬送する駆動ローラ１の回転量はステッピングモータ２０の駆動パルス数から高精度に求めることが可能である。
【００５３】
したがって、式（１）により、用紙搬送速度に依存することなく、用紙Ｐの搬送方向の長さＬを高精度に求めることができる。また、端部検知センサ１０の検知位置が、用紙Ｐの搬送方向において、用紙Ｐが駆動ローラ１及び従動ローラ２に挟持されているニップ部Ｎの範囲内であるため、用紙Ｐのバタツキや弛みの影響を受けることなく、用紙Ｐと検知センサ１０との距離が常に一定であり、用紙Ｐの端部を高精度に検知することが可能になっている。
【００５４】
搬送される用紙Ｐの搬送方向の長さＬを上式（１）により求めることが可能であり、電子写真方式による熱定着前後の用紙長の相対比から、伸縮率Ｒを下式（２）により求めることができる。
【００５５】
Ｒ  ＝  ［（ｎ２／Ｎ）×２πｒ］／［（ｎ１／Ｎ）×２πｒ］      ・・・（２）
ｎ１：熱定着前の用紙Ｐが通過した時（表面印刷時）に計数されるパルス数
ｎ２：熱定着後の用紙Ｐが通過した時（裏面印刷時）に計数されるパルス数
この様にして求められる伸縮率Ｒに基づいて、裏面に印刷する画像を補正し、表裏倍率誤差を高精度に補正することが可能になる。なお、勿論、用紙Ｐの搬送方向の長さＬに基づき、表面に印刷する画像補正に利用することも可能である。
【００５６】
なお、駆動ローラ１の回転量をステッピングモータ２０の駆動パルス数から計数しているが、駆動ローラ１の回転軸にロータリーエンコーダを設け、エンコーダのパルス数を計数することで駆動ローラ１の回転量を求めることも可能である。
【００５７】
＜測定精度について＞
第１の実施形態に係るステッピングモータ２０は、不図示のコントローラによって駆動され、駆動パルスが１パルス入力されるごとに、定められたステップ角だけ回転軸２３を回転させる。
【００５８】
ここで、標準的な２相ステッピングモータのステップ角は、１パルス当たり１．８度（フルステップ駆動時）であるが、コントローラによってマイクロステップ駆動を行うことにより、１ステップ当たりの回転角度を小さくすることができる。例えば、１パルスのステップ角を１／１６にする様なマイクロステップ駆動（１６分割ステップ）がコントローラの設定変更で可能となり、１パルス当たりの回転角度を１．８度から０．１１２５度にすることができる。
【００５９】
したがって、コントローラの設定を変更してマイクロステップ駆動を行うことで、１ステップ当たりの用紙搬送量を小さくし、シート長計測精度を向上させることが可能である。
【００６０】
また、ステッピングモータ２０と駆動ローラ１とを直接カップリングで接続することも可能だが、ステッピングモータ２０の回転軸２３のギヤ２１と、駆動ローラ１の回転軸のギヤ２２とで減速機構を構成することで、測長精度を向上させることができる。
【００６１】
例えば、１ステップのステップ角が１．８度のステッピングモータ２０を、１：１６の減速比を持つ減速機構によって接続すると、ステッピングモータ２０の１パルスのステップ角が０．１１２５度と小さくなる。
【００６２】
また、ステッピングモータ２０のマイクロステップ駆動を併用することで、１ステップ当たりの駆動ローラ１の回転角度を更に小さくすることができる。例えば、１：１６の減速比を持つ減速機構によってステッピングモータ２０と駆動ローラ１とを接続し、ステッピングモータ２０が１６分割のマイクロステップ駆動を行うと、１ステップの回転角度を１．８／２５６度にすることが可能である。
【００６３】
例えば、駆動ローラ１の半径ｒが２０．０ｍｍ、駆動ローラ１の１周分のステッピングモータ２０のパルス数Ｎが２００パルスで、減速機構を設けず、マイクロステップ駆動を行わない場合には、ステッピングモータ２０が１パルスの信号で用紙Ｐを搬送する距離は２πｒ／Ｎ＝１２５．６６／２００＝６２８μｍとなり、この値が用紙Ｐの測長を行う場合の分解能となる。
【００６４】
この場合において、駆動ローラ１の１パルス当たりの回転角度を１２分の１（１２分割駆動）にするマイクロステップ駆動を行うことで、分解能を２πｒ／（Ｎ×１２）＝１２５．６６／２４００＝５２．３６μｍに上げることが可能である。
【００６５】
さらに、減速比が１：１０の減速機構を設けることで、駆動ローラ１のステッピングモータ２０の１パルス当たりの回転角度を１０分の１にし、分解能を５２．３６／１０＝５．２３６μｍに上げることが可能である。
【００６６】
この様に、上記構成において用紙Ｐの測長を精度５０μｍで行いたい場合には、１２分割のマイクロステップ駆動を行い、減速比が１：１０の減速機構を設けることで、分解能を５．２３６μｍとすることが可能であり、充分な測定精度を得ることができる。
【００６７】
以上説明した様に、本発明の第１の実施形態によれば、端部検知センサ１０を複数設ける必要がなく、簡易な構成で用紙Ｐの搬送方向の長さＬを計測することができる。また、端部検知センサ１０の検知位置を駆動ローラ１及び従動ローラ２との間のニップ部Ｎの範囲内にすることで、搬送される用紙Ｐのバタツキや弛みの影響を受けることが無いため、用紙Ｐ端部の検知精度が向上し、用紙Ｐの測長を精度良く行うことが可能である。
【００６８】
さらに、ステッピングモータ２０のマイクロステップ駆動を行い、ステッピングモータ２０と駆動ローラ１との間に減速機構を設けることで、用紙Ｐの測長をさらに高精度に行うことが可能である。
【００６９】
［第２の実施形態］
図９に、第２の実施形態に係るシート長計測装置１０１の概略構成を示す。
【００７０】
第２の実施形態に係るシート長計測装置１０１は、駆動ローラ１が回転軸方向の異なる位置に３つの駆動ローラ１ａ，１ｂ，１ｃを有し、駆動ローラ１ａと１ｂとの間及び駆動ローラ１ｂと１ｃとの間にそれぞれ端部検知センサ１０，１２を設けている。
【００７１】
２つの端部検知センサ１０，１２の検知位置は、第１の実施形態と同様に、用紙Ｐの搬送方向において、用紙Ｐが駆動ローラ１及び従動ローラ２に挟持されるニップ部Ｎの範囲内で、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向で異なる位置に配設している。
【００７２】
この様な構成において、２つの端部検知センサ１０，１２で用紙Ｐの先端及び後端の通過を検知し、それぞれの検知タイミングに基づいてステッピングモータ２０の駆動パルス計数を行って用紙Ｐの搬送方向の平均長さＬａｂを式（１）により算出する。
【００７３】
例えば、端部検知センサ１０が用紙Ｐの先端を検知してから、後端を検知するまでの駆動パルス数ｎａから、端部検知センサ１０に対向する用紙Ｐの搬送方向長さＬａを下式で求めることができる。
【００７４】
Ｌａ  ＝  （ｎａ／Ｎ）×２πｒ
ｎａ：端部検知センサ１０の検知結果に基づいて計数されたパルス数
Ｎ：駆動ローラ１の１周分のステッピングモータパルス数［／ｒ］
ｒ：駆動ローラ１の半径［ｍｍ］
また、端部検知センサ１２が用紙Ｐの先端を検知してから、後端を検知するまでの駆動パルス数ｎｂから、端部検知センサ１０に対向する用紙Ｐの搬送方向長さＬｂを下式で求めることができる。
【００７５】
Ｌｂ  ＝  （ｎｂ／Ｎ）×２πｒ
ｎｂ：端部検知センサ１２の検知結果に基づいて計数されたパルス数
Ｎ：駆動ローラ１の１周分のステッピングモータパルス数［／ｒ］
ｒ：駆動ローラ１の半径［ｍｍ］
ここで、２つの端部検知センサ１０，１２の検知結果に基づいて求めた長さＬａ，Ｌｂを平均して、用紙Ｐの搬送方向の平均長さＬａｂを算出する。
【００７６】
Ｌａｂ  ＝  （Ｌａ＋Ｌｂ）／２
この様に、２つの端部検知センサ１０，１２の検知結果に基づく計測結果を平均化することで、例えば部品の個体差等の端部検知手段の特性のばらつきや、用紙端部のつぶれ、裁断面の粗さ及び波打ち等による用紙Ｐの端部状態のばらつきによって発生するパルス数計測の開始及び終了タイミングのばらつきによる測定誤差を低減することができる。また、端部検知センサ１０，１２の検知結果に基づいて個別にパルス数を計数するため、端部検知センサ同士の相対的な取り付け位置の差による誤差は生じない。
【００７７】
なお、端部検知センサの数は２つに限るものではなく、検知位置が用紙Ｐの搬送方向において、駆動ローラ１及び従動ローラ２との間のニップ部Ｎの範囲内であれば、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向の異なる位置に３つ以上設けることも可能である。この場合においても、同様に各センサの検知結果に基づいて求めた長さを平均して用紙Ｐの搬送方向の長さＬａｖｇを算出することで、高精度に用紙長を求めることが可能である。
【００７８】
端部検知センサとしては、反射型光センサ若しくは透過型光センサ等を用いることができ、駆動ローラ１及び従動ローラ２のどちら側に設けることも可能であり、それぞれ対向する位置にセンサ対向板１１を配置しても良い。
【００７９】
ただし、端部検知センサを複数設ける場合には、全ての端部検知センサで用紙Ｐの端部を検知できる様に、最も離れている検知位置の間の距離が、シート長計測装置１０１が対応する用紙Ｐの搬送方向の直交方向における最小幅以下であることが好ましい。この様にすることで、端部検知センサを有効的に使用することが可能である。但し、用紙Ｐの搬送方向の直交方向における用紙幅を判別又は適宜検知するなどして、用紙Ｐの幅に対して、適切な端部検知センサを少なくとも２つ以上選択して使用することも可能である。
【００８０】
なお、第１の実施形態と同様に、ステッピングモータ２０のマイクロステップ駆動を行い、ステッピングモータ２０と駆動ローラ１との間に減速機構を設けることで、用紙Ｐの測長をさらに高精度に行うことが可能である。
【００８１】
以上説明した様に、本発明の第２の実施形態に係るシート長計測装置１０１では、端部検知センサ１０，１２の検知位置を駆動ローラ１及び従動ローラ２との間のニップ部Ｎの範囲内に設けることで、搬送される用紙Ｐのバタツキや弛みの影響を受けること無く用紙Ｐの測長を精度良く行うことが可能である。
【００８２】
また、複数の端部検知センサを設け、各センサの検知結果に基づいて求めた計測結果を平均して用紙Ｐの搬送方向の長さＬを求めることにより、端部検知センサの取り付け位置や、用紙Ｐの端部状態のばらつきによって生じる測定誤差を低減し、高精度な測長が可能になる。
【００８３】
［第３の実施形態］
図１０に、第３の実施形態に係る画像形成装置２００の構成例を示す。
【００８４】
タンデム型のカラー画像形成装置２００は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）の色ごとに設けられた感光体ドラム３１上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト４１上に重ねて一次転写された後、中間転写ベルト４１と転写手段５０との間を搬送される用紙Ｐに二次転写される。カラートナー像を載せた用紙Ｐは、引き続き搬送されて定着装置の加熱ローラ６０及び加圧ローラ６１の間を通過し、用紙Ｐ上に印刷画像が形成される。
【００８５】
画像形成装置２００では、用紙Ｐの搬送経路における転写手段５０の前段にシート長計測装置１００を設けている。転写手段の前段にシート長計測装置１００を設置することで、転写前に用紙Ｐの搬送方向の長さを計測し、用紙Ｐの搬送方向の平均長さＬａｂ倍率補正を行った画像を形成して用紙Ｐに転写することで、表裏見当精度の高い印刷を行うことが可能である。
【００８６】
定着手段である加熱ローラ６０及び加圧ローラ６１の後段には、用紙Ｐをスイッチバックすることで用紙Ｐの印字面を反転して搬送するシート反転装置７０が設けられている。用紙Ｐに両面印刷を行う場合には、一方の面（表面）に画像が定着された用紙Ｐが、シート反転装置７０により表裏反転した状態で、再度シート長計測装置１００まで搬送される。
【００８７】
用紙Ｐは、画像定着時に加熱されることによって、一般的には熱により収縮して用紙サイズが変化する。そこで、シート長計測装置１００により再度用紙Ｐの搬送方向の長さＬを算出し、画像倍率補正が施されたトナー画像を形成して用紙Ｐの裏面に転写及び定着させる。
【００８８】
裏面のトナー画像は、計測された用紙長の表裏比に基づいて画像長が補正（画像倍率補正）されて用紙Ｐに転写されるため、用紙Ｐに形成される画像は表裏の画像長が一致し、表裏見当精度を向上させることができる。
【００８９】
定着後における用紙Ｐの収縮は、時間と共に回復する方向に変化するため、転写手段５の直前で用紙長を測長することで、より正確に用紙長の表裏比を求め、表裏見当精度を高めることができる。なお、画像形成装置２００に設けるシート長計測装置は、上記した第１の実施形態又は第２の実施形態の構成を用いることができる。
【００９０】
ここで、端部検知センサ１０に反射型光センサを用いる場合には、用紙Ｐのトナー画像が形成されていない面で用紙Ｐの端部検知を行う様に配置することが好ましい。用紙Ｐに形成されたトナー画像による用紙Ｐの厚みや表面の反射率の変化といった影響を受けずに用紙Ｐの端部を検知できるため、端部検知センサ１０による用紙Ｐの端部検知精度が向上する。
【００９１】
なお、タンデム型のカラー画像形成装置２００について説明したが、本発明は他の構成のカラー画像形成装置にも適用可能である。また、モノクロ画像形成装置においても、同様に用紙Ｐにトナー画像を転写する転写手段の前段にシート長計測装置１００を設け、用紙長の表裏比を求めて印刷を行うことで、表裏見当精度の高い印刷を行うことが可能である。
【００９２】
以上説明した様に、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置２００によれば、第１又は第２の実施形態に係るシート長計測装置を備えることで、表面印刷後の用紙長Ｌを高精度に求め、この計測結果に基づいて画像倍率を補正した画像を形成して用紙Ｐの裏面印刷を行うことで、表裏見当精度の高い印刷が可能となる。
【００９３】
＜まとめ＞
本発明の実施形態に係るシート長計測装置によれば、端部検知手段を用紙Ｐの搬送方向において複数設けることなく、簡易な構成で用紙Ｐの搬送方向の長さを計測することができる。また、端部検知センサ１０の検知位置を駆動ローラ１及び従動ローラ２との間のニップ部Ｎの範囲内にすることで、搬送される用紙Ｐのバタツキや弛みの影響を受けることが無いため、用紙Ｐ端部の検知精度が向上し、用紙Ｐの測長を精度良く行うことが可能である。
【００９４】
さらに、ステッピングモータ２０のマイクロステップ駆動を行い、ステッピングモータ２０と駆動ローラ１との間に減速機構を設けることで、用紙Ｐの搬送方向の長さをさらに高精度に求めることが可能である。
【００９５】
また、駆動ローラ１及び従動ローラ２との間のニップ部Ｎの範囲内で、用紙搬送方向に直交する幅方向で検知位置が異なる端部検知手段を複数設けることも可能である。この場合には、各センサの検知結果に基づいて求めた計測結果を平均して用紙Ｐの搬送方向の長さＬを求めることにより、端部検知センサの取り付け位置や、用紙Ｐの端部状態のばらつきによって生じる測定誤差を低減し、高精度な測長が可能になる。
【００９６】
本発明の実施形態に係るシート長計測装置を備える画像形成装置では、用紙Ｐの測長を高精度に行い、測長結果に基づいて画像を補正することにより、表裏見当精度が高い印刷が可能となる。
【００９７】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００９８】
１  駆動ローラ
２  従動ローラ
３  上流側搬送手段
５  下流側搬送手段
１０，１２  端部検知センサ（端部検知手段）
１１  センサ対向板（対向部材）
２０  ステッピングモータ（駆動手段）
２１，２２  減速機構
７０  反転装置
１００，１０１  シート長計測装置
２００  画像形成装置
Ｐ  用紙（シート）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９９】
【特許文献１】特開平１０−１４８９７６号公報
【特許文献２】特開２０１１−００６２０２号公報
【特許文献３】特開２０１１−０２０８４２号公報
【特許文献４】特開平１０−３１５５５２号公報
【特許文献５】特開２００５−３０１２４０号公報
【図１】
0005838719.tif 000002
【図２】
0005838719.tif 000003
【図３】
0005838719.tif 000004
【図４】
0005838719.tif 000005
【図５】
0005838719.tif 000006
【図６】
0005838719.tif 000007
【図７】
0005838719.tif 000008
【図８】
0005838719.tif 000009
【図９】
0005838719.tif 000010
【図１０】
0005838719.tif 000011