(57)【要約】【課題】  記録シートの面に対し接離する方向に可動な状態で支持された回転体の回転量に基づいてシート長を測定するよりも、シート長を精度よく測定するシート長測定装置を提供する。【解決手段】  搬送路を搬送される用紙１５０に接し、用紙１５０の搬送に伴って回転する測長ロール１０１と、測長ロール１０１の回転量を検出するエンコーダ装置１０３と、測長ロール１０１の回転軸１０２を一定位置に固定支持する支持部材１０７と、測長ロール１０１が用紙１５０の搬送に伴って回転するように、測長ロール１０１との間に用紙１５０を挟むように測長ロール１０１に対向して配置される対向ロール１２０と、対向ロール１２０を、用紙１５０の面に対し接離する方向に可動な状態で支持する揺動アーム１２２及び揺動アーム支持部材１２４とを備えている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を搬送される記録シートに接し、該記録シートの搬送に伴って回転する回転体と、
前記回転体の回転量を検出する回転量検出手段と、
前記回転体の回転軸を一定位置に固定支持する固定支持部材と、
前記回転体が前記記録シートの搬送に伴って回転するように、前記回転体との間に前記記録シートを挟むように前記回転体に対向して配置される対向部材と、
前記対向部材を、前記記録シートの面に対し接離する方向に可動な状態で支持する支持部材と、
を備える、シート長測定装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記対向部材を、揺動軸を中心に揺動可能な状態で支持する揺動支持部材であり、
前記揺動支持部材の前記揺動軸の、前記搬送路を搬送される記録シートの面に対して垂直な方向における位置を、前記揺動支持部材の前記対向部材との接合点の位置と同一か、該接合点よりも前記回転体に近い位置に設けた、請求項１記載のシート長測定装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記対向部材を、前記記録シートの面に対し垂直方向に移動可能な状態で支持する垂直移動支持部材である、請求項１又は２記載のシート長測定装置。
【請求項４】
前記対向部材は、前記記録シートの搬送に従動して回転するロール部材である、請求項１から３のいずれか一項記載のシート長測定装置。
【請求項５】
さらに、前記記録シートの搬送方向に対して前記回転体の上流側及び下流側にそれぞれ設けられた前記記録シートを検出するシート検出手段と、
前記シート検知手段の検出結果と、前記回転量検出手段により検出された回転体の回転量とに基づいて、シート長を算出するシート長算出手段と
を備える請求項１から４のいずれか一項記載のシート長測定装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のシート長測定装置と、
前記シート長測定装置の出力に基づいて前記シートに形成する画像の形成条件を制御する画像形成手段と、
を備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート長測定装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像が形成されるシートのシート長を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２０８５３４号公報
【特許文献２】特開２００５−３４５１６７号公報
【特許文献３】特開２００３−１７１０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、記録シートの面に対し接離する方向に可動な状態で支持された回転体の回転量に基づいてシート長を測定するよりも、シート長を精度よく測定するシート長測定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】
【０００５】
かかる目的を達成するために請求項１記載の発明は、搬送路を搬送される記録シートに接し、該記録シートの搬送に伴って回転する回転体と、前記回転体の回転量を検出する回転量検出手段と、前記回転体の回転軸を一定位置に固定支持する固定支持部材と、前記回転体が前記記録シートの搬送に伴って回転するように、前記回転体との間に前記記録シートを挟むように前記回転体に対向して配置される対向部材と、前記対向部材を、前記記録シートの面に対し接離する方向に可動な状態で支持する支持部材とを備える。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記支持部材は、前記対向部材を、揺動軸を中心に揺動可能な状態で支持する揺動支持部材であり、前記揺動支持部材の前記揺動軸の、前記搬送路を搬送される記録シートの面に対して垂直な方向における位置を、前記揺動支持部材の前記対向部材との接合点の位置と同一か、該接合点よりも前記回転体に近い位置に設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記支持部材は、前記対向部材を、前記記録シートの面に対し垂直方向に移動可能な状態で支持する垂直移動支持部材であることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項記載の発明において、前記対向部材は、前記記録シートの搬送に従動して回転するロール部材であることを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項記載の発明において、さらに、前記記録シートの搬送方向に対して前記回転体の上流側及び下流側にそれぞれ設けられた前記記録シートを検出するシート検出手段と、前記シート検知手段の検出結果と、前記回転量検出手段により検出された回転体の回転量とに基づいて、シート長を算出するシート長算出手段とを備える。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のシート長測定装置と、前記シート長測定装置の出力に基づいて前記シートに形成する画像の形成条件を制御する画像形成手段とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、記録シートの面に対し接離する方向に可動な状態で支持された回転体の回転量に基づいてシート長を測定する場合に比べて、記録シートのシート長を精度よく測定することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、対向部材の揺動軸を、揺動支持部材の対向部材との接合点よりも回転体から遠い位置に設ける場合に比べて、対向部材が記録シートから受ける力のモーメントを低減することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、対向部材が揺動可能な状態で支持されている場合に比べて、記録シートから受ける力による、回転体と対向部材とのあいだにかかる圧力の変動を抑えることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、対向部材が回転しない部材である場合に比べて、対向部材と記録シートが接するときに生じる摩擦を低減することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、回転体の回転量のみに基づいて記録シートのシート長を測定する場合に比べて測定誤差を抑えることができる。
【００１６】
請求項６記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、記録シートのシート搬送方向における長さの違いによって生じる、画像形成位置のズレを精度よく補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】シート長測定装置の構成の一例を示す図である。
【図２】（Ａ）は、測長ロール及び対向ロールを図１に示す矢印Ａの方向から見た形状を示す図であり、（Ｂ）は、エンコーダホイール及び回転量検出器の正面図及び側面図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、対向ロールを支持する支持部材の構成の一例を示す図である。
【図４】（Ａ）は、従来のシート長測定装置の構成を示す図であり、（Ｂ）は、測長ロールが用紙に乗り上げたときの測長ロールの回転軸の移動を説明するための図である。
【図５】画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図６】画像形成装置のコントローラの接続構成の一例を示す図である。
【図７】コントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図８】コントローラによる用紙長の測定手順を示すフローチャートである。
【図９】コントローラによる用紙長の算出方法を説明するための図であり、（Ａ）は、用紙の先端が下流側エッジセンサに到達した場合を示し、（Ｂ）は、用紙の後端が上流側エッジセンサから抜けた場合を示す図である。
【図１０】コントローラによる用紙長の算出方法を説明するための図である。
【図１１】コントローラによる用紙長の算出方法を説明するための図である。
【図１２】測長ロールと対向する対向部材としてパッドを設けた構成の一例を示す図である。
【図１３】対向部材を支持する支持アームを垂直方向に設けた構成の一例を示す図である。
【図１４】対向部材を支持する支持アームを垂直方向に設けた構成の一例を示す図であって、対向部材にパッドを設けた構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００１９】
まず、図１を参照しながら本実施例の構成について説明する。本実施例のシート長測定装置１００は、用紙長の測定用に設けられた測長ロール１０１と、測長ロール１０１に対向する対向ロール１２０とを備えている。
測長ロール１０１は、搬送路を搬送される用紙（記録シート）１５０を対向ロール１２０との間に挟み、用紙１５０の搬送に従動して回転する。対向ロール１２０は、用紙１５０の搬送に従動して測長ロール１０１が回転するように、測長ロール１０１に所定のニップ圧で接する。
シート測長装置にはさまざまな厚みの用紙が搬送される。そのすべての用紙に適切なニップ圧を付与しながら用紙長を測定するためには、測長ロール１０１と対向ロール１２０のいずれか一方は、用紙１５０の面に対し接離する方向に移動可能な状態で支持されている必要がある。本実施例においては、対向ロール１２０が揺動可能な状態で支持されているが、詳細は後述する。
【００２０】
測長ロール１０１は、円筒状であって、測長ロール１０１の中心には回転軸１０２を備える。これら測長ロール１０１や回転軸１０２の周囲には、測長ロール１０１の回転量を検出する手段の一例であるエンコーダ装置１０３を備える。エンコーダ装置１０３は、測長ロール１０１が所定角度回転するごとにパルス信号を出力する。エンコーダ装置１０３の出力するパルス信号は、後述するコントローラ２００に送られる。なお、エンコーダ装置１０３の詳細については、図２を参照しながら後述する。
【００２１】
対向ロール１２０も円筒状であって、対向ロール１２０の中心には回転軸１２１を備えている。対向ロール１２０の回転軸１２１は、揺動アーム１２２の一方の端部に回転可能な状態で取り付けられる。また、揺動アーム１２２の他方の端部は、揺動軸１２３によって揺動アーム支持部材１２４に揺動可能な状態に取り付けられる。対向ロール１２０は、揺動アーム１２２と揺動アーム支持部材１２４とによって、用紙１５０の面に対し接離する方向に可動な状態で支持される。又は、対向ロール１２０は、揺動アーム１２２と揺動アーム支持部材１２４とによって、揺動軸１２３を中心に揺動可能に支持されている。揺動アーム支持部材１２４は、シート長測定装置１００の筐体（不図示）に固定される。
【００２２】
揺動アーム１２２の揺動軸１２３よりもさらに先端には、コイルバネ１２５の一端が取り付けられる。コイルバネ１２５の他端は、揺動アーム支持部材１２４から伸びたアーム１２６に取り付けられる。コイルバネ１２５は、引き伸ばした状態にあり、揺動アーム１２２を図１の時計回り方向に回転させようとする力を発生する状態にある。コイルバネ１２５によって揺動アーム１２２に図１の時計回り方向の力を加えることで、対向ロール１２０が測長ロール１０１に所定の圧力で押し付けられる。
【００２３】
用紙１５０を搬送する搬送路には、対向配置された下シュート１１２と上シュート１２９とが設けられる。上シュート１２９は、下シュート１１２に対して、予め決められた隙間寸法をおいて配置される。下シュート１１２と上シュート１２９とは、搬送される用紙１５０が搬送路から外れないように規制する役割を備える。用紙１５０は、下シュート１１２に接触した状態で搬送され、さらに用紙１５０は、上方に変位しないように上シュート１２９の規制を受ける。
【００２４】
用紙１５０は、シート形状の記録材であり、画像を形成するための紙材である。記録材を構成する材料としては、紙材の他にＯＨＰ用紙等に用いられる樹脂製のものや、紙材の表面に樹脂被膜のコーティングを施したものを利用できる。
【００２５】
シート長測定装置１００は、２つのエッジセンサを備える。図１に示す対向ロール１２０の左側に設けたエッジセンサを、上流側エッジセンサ１２７と呼び、対向ロール１２０の右側に設けたエッジセンサを下流側エッジセンサ１２８と呼ぶ。なお、用紙１５０は、搬送路を上流側エッジセンサ１２７側から下流側エッジセンサ１２８側に搬送される。このため、測長ロール１０１及び対向ロール１２０の左側（上流側エッジセンサ１２７側）を上流側と呼び、測長ロール１０１及び対向ロール１２０の右側（下流側エッジセンサ１２８側）を下流側と呼ぶ。上流側エッジセンサ１２７と下流側エッジセンサ１２８とは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）とフォトセンサにより構成される光電センサであり、搬送される用紙１５０の検出位置での通過を光学的に検出する。なお、検出位置は、ＬＥＤの光照射位置である。上流側エッジセンサ１２７と下流側エッジセンサ１２８とから出力されるセンサ信号は、コントローラ２００に送られる。センサ信号は、各エッジセンサ１２７、１２８で用紙１５０を検出した際にＯＮとなる信号である。
【００２６】
また、シート長測定装置１００は、用紙搬送方向の上流側に設けた上流側搬送ロール１３０と、用紙搬送方向の下流側に設けた下流側搬送ロール１４０とを備える。上流側搬送ロール１３０は、上流側エッジセンサ１２７よりも上流側に配置し、下流側搬送ロール１４０は、下流側エッジセンサ１２８よりも下流側に配置する。上流側搬送ロール１３０は、搬送ロール１３１と搬送ロール１３２とをロール対として備える。同様に、下流側搬送ロール１４０は、搬送ロール１４１と搬送ロール１４２とをロール対として備える。上流側搬送ロール１３０の搬送ロール１３１と、下流側搬送ロール１４０の搬送ロール１４１とは、モータ（不図示）によって駆動される。また、搬送ロール１３２と搬送ロール１４２とは、それぞれ搬送ロール１３１と搬送ロール１４１の駆動力を受けて回転する。
【００２７】
コントローラ２００は、コンピュータであって、用紙１５０の搬送方向における長さを算出する機能と、後述する画像形成装置の制御装置としての機能とを有している。これらの機能の詳細については後述する。
【００２８】
次に、図２を参照しながら測長ロール１０１とその周囲に配置したエンコーダ装置１０３について詳細に説明する。図２（Ａ）には、測長ロール１０１及び対向ロール１２０を、図１に示す矢印Ａの方向から見た形状を示す。また、図２（Ｂ）には、測長ロール１０１と、エンコーダ装置１０３に含まれる回転量検出器１０５との前面及び側面の形状を示す。
【００２９】
まず、図２（Ａ）を参照しながら測長ロール１０１について説明する。
エンコーダ装置１０３を設けた側のロールである測長ロール１０１は、支持部材１０７によってその回転軸１０２を常に一定位置に固定している。すなわち、測長ロール１０１は、対向ロール１２０のように用紙１５０の搬送に伴ってその回転軸１２１の位置が揺動するわけではなく、常に一定位置に固定している。支持部材１０７はシート長測定装置１００の筐体（不図示）に固定される。
【００３０】
次に、エンコーダ装置１０３について説明する。エンコーダ装置１０３は、エンコーダホイール１０４と、回転量検出器１０５と、エンコーダ基板１０６と、エンコーダ基板１０６上に形成された電子装置１１０（電子装置１１０については、図１参照）とを備える。また、回転量検出器１０５は、回転検出用光源部１０８と、回転検出用光検出部１０９とを備えている。
エンコーダホイール１０４は、図２（Ａ）に示すように測長ロール１０１の回転軸１０２に取り付けられ、回転軸１０２（すなわち測長ロール１０１）の回転により回転する。エンコーダホイール１０４は、エンコーダホイール１０４の円周に沿って、スリット状の光透過部と遮光部とを交互に形成したパターンを備える（図２（Ｂ）正面図参照）。
回転検出用光源部１０８は、エンコーダ基板１０６上の電子装置１１０の制御によって、光源（不図示）からの光（平行光）を、エンコーダホイール１０４に向けて照射する。回転検出用光検出部１０９は、図２（Ｂ）に示すように、エンコーダホイール１０４を挟んで回転検出用光源部１０８と対向配置され、さらに、回転検出用光源部１０８から出射される光の光軸上に配設される。回転検出用光検出部１０９は、回転検出用光源部１０８から出射され、エンコーダホイール１０４を透過した光を検出する。回転検出用光検出部１０９は、検出した光に応じた回転信号を電子装置１１０に出力する。電子装置１１０は、ワイヤハーネス１１１（図１参照）を介してコントローラ２００と接続する。電子装置１１０は、回転検出用光検出部１０９から出力される回転信号をワイヤハーネス１１１を介してコントローラ２００に出力する。
【００３１】
図３（Ａ）には、対向ロール１２０を揺動可能に支持する支持部材の構成を示す。支持部材に含まれる揺動アーム１２２の揺動軸１２３の垂直方向の位置は、揺動アーム１２２の対向ロール１２０との接合点である回転軸１２１の垂直方向の位置よりも下にある。すなわち、揺動軸１２３の垂直方向の位置が回転軸１２１の垂直方向の位置よりも搬送路に近い位置にある。ここで、垂直方向とは、搬送路を搬送される用紙１５０の面に対して垂直な方向を指す。このような構成をとった理由を図４（Ａ）を参照しながら説明する。
図４（Ａ）には、測長ロール１０１ｂを取り付けた揺動アーム１２２ｂにエンコーダ装置１０３ｂを設けた従来の構成を示す。なお、揺動アーム１２２ｂは、揺動軸１２３ｂを中心に、測長ロール１０１ｂを揺動可能に支持する。
測長ロール１０１ｂを揺動可能に支持する構成の場合、測長ロール１０１ｂが搬送される用紙１５０と衝突するときに、用紙１５０から受ける力によって測長ロール１０１ｂに力のモーメントが発生する。測長ロール１０１ｂが、搬送路の用紙１５０から受ける力のモーメントは、以下のようになる。まず、図４（Ａ）に示すように揺動軸１２３ｂと、測長ロール１０１ｂの搬送路（下シュート１１２）との接点との距離をＲとする。また、測長ロール１０１ｂが搬送路の用紙１５０から受ける駆動力をＦ（ベクトル量）とすると、力のモーメントは、ＲとＦの外積で求められる。なお、測長ロール１０１ｂが用紙１５０から受ける駆動力の方向は、図４（Ａ）に示すように搬送路に平行な方向であって、用紙１５０の搬送方向を向く。従って、揺動アーム１２２ｂの揺動軸１２３ｂの垂直方向の位置を、揺動アーム１２２ｂの測長ロール１０１ｂとの接合点である回転軸１０２ｂの位置よりも下にすることで、上にする場合に比べて距離Ｒの値は小さくなる。このため、測長ロール１０１が、用紙１５０から受ける力のモーメントは、小さくなる。
【００３２】
しかしながら、揺動アーム１２２ｂの揺動軸１２３ｂと回転軸１２１ｂとの位置が水平ではなく、揺動アーム１２２ｂを斜めに支持する場合、以下のような問題が生じる。図４（Ｂ）には、揺動軸１２３ｂの垂直方向の位置が、回転軸１２１ｂの垂直方向の位置よりも高い位置にある場合を示す。なお、図４（Ｂ）では、説明を分かり易くするために、測長ロール１０１ｂの大きさに対する用紙１５０の厚みを誇張して表示している。図４（Ｂ）に示すように、揺動アーム１２２ｂを斜めに支持した場合、測長ロール１０１ｂが用紙１５０に乗り上げるときに、測長ロール１０１ｂの回転によって測長ロール１０１ｂの回転軸１２１ｂが用紙搬送方向の後方に移動する。測長ロール１０１ｂが用紙１５０に乗り上げる前の位置を図４（Ｂ）に実線で示し、測長ロール１０１ｂが用紙１５０に乗り上げた後の位置を図４（Ｂ）に点線で示す。このため、測長ロール１０１ｂの回転軸１２１ｂの後方への移動量が用紙１５０の用紙長の測定値に誤差となって影響を及ぼす。測長ロール１０１ｂの回転軸１２１ｂが後方に移動しないようにするためには、図４（Ａ）に示すように揺動アーム１２２ｂを水平に支持する必要がある。すなわち、測長ロール１０１ｂにかかる力のモーメントを弱めるための構成と、測長ロール１０１ｂの測長誤差を低減するための構成は、背反の関係にある。
【００３３】
しかしながら、本実施例では、回転軸１０２を一定位置に固定した測長ロール１０１にエンコーダ装置１０３を設けている。このため、測長ロール１０１が用紙１５０に乗り上げたときに回転軸１０２が用紙搬送方向の後方に移動してしまうようなことはない。さらに、上述したように対向ロール１２０を支持する揺動アーム１２２の揺動軸１２３の垂直方向の位置を、揺動アーム１２２の回転軸１２１の位置よりも下にすることで、上にする場合に比べて対向ロール１２０にかかる力のモーメントは低減される。このため、用紙１５０の搬送等に伴う対向ロール１２０の振動は低減される。従って、対向ロール１２０と測長ロール１０１とのニップ圧の変動を抑制し、測長ロール１０１が用紙１５０の搬送に精度よく追従して回転できるようにすることができる。
【００３４】
また、図４（Ａ）に示す従来のシート長測定装置１００ｂの構成では、揺動アーム１２２ｂに支持された測長ロール１０１ｂにエンコーダ装置１０３ｂを設けており、揺動アーム１２２ｂに、エンコーダ装置１０３ｂや、測長ロール１０１ｂの回転量を示す回転信号をコントローラ２００に送信するワイヤハーネス１０ｂ等を設けていた。
このため、測長ロール１０１ｂの揺動によるミクロな振動がエンコーダホイール１０４ｂの回転量検知の際にノイズとなって表れる。また、揺動する揺動アーム１２２ｂにエンコーダ装置１０３ｂを設けているので、揺動アーム１２２ｂのイナーシャがエンコーダ装置１０３ｂの重さの分だけ大きくなる。さらに、揺動アーム１２２ｂに配線したワイヤハーネス１０ｂが摺動抵抗となり、測長ロール１０１ｂの荷重（測長ロール１０１ｂが、測長ロール１０１ｂと接する用紙１５０に与える力）にバラツキが生じる。荷重にバラツキが生じると、測長ロール１０１ｂにすべりが発生し、用紙長の測長精度に影響が出る。
【００３５】
しかし、本実施例では、図２（Ａ）に示すように、エンコーダ装置１０３を具備する測長ロール１０１の回転軸１０２は、一定位置に固定し、測長ロール１０１と対向する対向ロール１２０側を揺動させる構成としている。このため、測長ロール１０１は揺動することがなく、発生するイナーシャは低減される。
また、測長ロール１０１が揺動することはないので、ワイヤハーネス１１１が摺動抵抗として働くことがない。このため、測長ロール１０１の荷重にバラツキが生じない。
なお、対向ロール１２０を支持する支持部材の構成は、図３（Ａ）に示すものだけではなく、図３（Ｂ）に示すように揺動アーム１２２を水平（回転軸１２１の垂直方向の位置と、揺動軸１２３の垂直方向の位置とが同じ位置）に設けてもよい。測長ロール１０１の回転軸１０２を一定位置に固定し、固定した測長ロール１０１にエンコーダ装置１０３を設けることで、測長ロール１０１に発生するイナーシャを低減し、測長ロール１０１の荷重にバラツキが生じない。
【００３６】
（画像形成装置の構成の一例の説明）
次に、シート長測定装置１００を備えた画像形成装置３００について説明する。図５には、シート長測定装置１００を備えた画像形成装置３００の一例を示す。画像形成装置３００は、用紙１５０を供給する用紙給紙部３１０と、画像形成部３２０と、定着部４００とを備えている。なお、以下では、画像形成装置３００の構成を主に説明するため、エッジセンサ１２７、１２８や搬送ロール１３０、１４０等、シート長測長装置１００の主要な構成の図示は、図５では省略する。
【００３７】
（用紙給紙部の構成の一例の説明）
用紙給紙部３１０は、複数枚の用紙を収めた収納装置３１１と、収納装置３１１から用紙を搬送方向（画像形成部３２０側）に送り出す、送り出し機構（不図示）と、この送り出し機構から送り出された用紙を画像形成部３２０に搬送する搬送ロール３１２とを備えている。
【００３８】
（画像形成部の構成の一例の説明）
画像形成部３２０は、用紙給紙部３１０から送り出された用紙を画像形成部３２０内に搬送する搬送ロール３２１を備えている。搬送ロール３２１の下流側には、搬送ロール３２１から送り出された用紙１５０、又は後述する搬送ロール３３２から送り出された用紙１５０を、二次転写部３２３に向かって搬送路３２４上で搬送する搬送ロール３２２が配置されている。二次転写部３２３は、転写ロール３２６と対向ロール３２７とを備え、その間に転写ベルト３２５と用紙１５０を挟むことで、転写ベルト３２５上に形成されたトナー像を用紙１５０に転写する。
【００３９】
二次転写部３２３の下流側には、加熱と加圧により、用紙１５０上のトナー像を用紙１５０に定着させる機能を有する定着部４００が配置されている。定着部４００の下流側には、搬送ロール３２８が配置されている。搬送ロール３２８は、定着部４００から送り出された用紙１５０を装置外または搬送ロール３２９に送り出す。
【００４０】
用紙１５０の両面への画像の形成を行う場合、用紙１５０の第１面への画像の形成が終わった段階で、搬送ロール３２８は、用紙１５０を搬送ロール３２９の方向に送り出す。用紙１５０は、搬送ロール３２９によって一旦、反転装置３３０に送られる。反転装置３３０は、送り込まれた用紙１５０を搬送ロール３２９に向かって送り返し、搬送ロール３２９は、反転装置３３０から排出された用紙１５０を搬送路３３１に送り出す。
【００４１】
搬送路３３１には、図１に示すシート長測定装置１００が配置されている。搬送路３３１に送り出された用紙１５０は、シート長測定装置１００によって搬送方向における長さの測定が行われる。シート長測定装置１００の測定結果は、図１に示すコントローラ２００に送られる。その後、用紙１５０は、搬送ロール３３２、３２２によって搬送路３２４に送り出される。この際、最初に搬送路３２４を搬送された場合と表裏が反転した状態となる。搬送路３２４を再搬送された用紙１５０は、二次転写部３２３に再度送られ、第１面の裏面となる第２面に対する画像の転写が行われる。
【００４２】
第２面に形成される画像の一次転写処理の制御及び二次転写処理の制御は、シート長測定装置１００において測定された用紙の搬送方向における長さの情報に基づいて行われる。これは、第１面に形成した画像の影響で生じた用紙の寸法の変化に起因して、第２面に形成される画像の形成位置にずれが生じる現象を抑えるためである。
【００４３】
画像形成部３２０は、一次転写ユニット３４１、３４２、３４３、３４４を備えている。これら一次転写ユニット３４１〜３４４は、感光体ドラム、クリーニング装置、帯電装置、露光装置、現像装置および転写ロールをそれぞれ備えている。一次転写ユニット３４１〜３４４は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のトナー像を回転している転写ベルト３２５に重ねて転写する。これにより、ＹＭＣＫのトナー像が重ねられたカラーのトナー像が転写ベルト３２５上に形成される。
【００４４】
以上説明した各構成要素の動作の制御は、コントローラ２００において行われる。コントローラ２００は、用紙の長さの測定に係る処理も行う。コントローラ２００は、用紙両面への画像の形成を行う際の第２面への画像形成処理に際して、測定された用紙長に基づいて画像形成処理の制御を行う。従って、用紙１５０の搬送方向における長さの違いによって生じる、画像形成位置のズレを補正することができる。
なお、図５に示す構成において、シート長測定装置１００の設置位置を搬送路３２４における二次転写部３２３の上流側とし、用紙の表裏に関係無く、画像形成前の段階で用紙の搬送方向における長さを測定し、その情報を画像形成に利用する構成としてもよい。
【００４５】
（制御系の構成の一例の説明）
図５に例示した画像形成装置３００の制御系について次に説明する。
まず、図６を参照しながらコントローラ２００の接続構成の一例を説明する。コントローラ２００の入力部（図７に示す入出力部２０４）には、操作部３５０、画像データ受け付け部３５１、上流側エッジセンサ１２７、下流側エッジセンサ１２８、エンコーダ装置１０３等が接続している。また、コントローラ２００の出力部（図７に示す入出力部２０４）には、メインモータ駆動制御回路３６１、電源回路３６２、搬送ロール駆動制御回路３６７、一次転写ユニット３４１〜３４４等が接続している。
【００４６】
操作部３５０は、ユーザによって入力される操作情報を受け付ける。操作部３５０は、受け付けた操作情報をコントローラ２００に出力する。操作情報には、例えば、片面印刷や両面印刷の設定、印刷部数の設定等が含まれる。
【００４７】
画像データ受け付け部３５１は、画像形成装置３００に不図示の通信回線（例えばＬＡＮ）を介して送られてくる、画像データを受け付ける入力部として機能する。画像データ受け付け部３５１は、受け付けた画像データをコントローラ２００に出力する。
【００４８】
上流側エッジセンサ１２７及び下流側エッジセンサ１２８は、搬送路を搬送される用紙１５０を検出して、検出中ＯＮとなるセンサ信号をコントローラ２００に出力する。また、エンコーダ装置１０３は、測長ロール１０１が回転すると、測長ロール１０１の所定の回転角毎にパルス信号を発生する。エンコーダ装置１０３の出力するパルス信号もコントローラ２００に出力される。
【００４９】
次に、コントローラ２００によって動作が制御される、画像形成に係る処理を行う装置について説明する。
メインモータ駆動制御回路３６１は、図５の転写ベルト３２５を回転させるモータを制御する制御回路である。
電源回路３６２は、現像バイアス用電源回路３６３、帯電装置用電源回路３４６、転写バイアス用電源回路３６５および定着用ヒータ電源回路３６６を備えている。現像バイアス用電源回路３６３は、各一次転写ユニット３４１〜３４４の感光体に現像装置のトナーを供給するときに、現像装置に供給するバイアス電圧を発生する。帯電装置用電源回路３６４は、各一次転写ユニット３４１〜３４４の感光体を帯電する帯電装置の電源回路である。転写バイアス用電源回路３６５は、転写ベルト３２５への一次転写時に、各一次転写ユニット３４１〜３４４に加えるバイアス電圧と、二次転写部３２３における二次転写時に転写ロール３２６に供給するバイアス電圧を発生する。定着用ヒータ電源回路３６６は、定着部４００が備える発熱ヒータに電源を供給する回路である。
搬送ロール駆動制御回路３６７は、搬送ロール３２２等の用紙を搬送するための搬送機構のロールを動かすモータを駆動する駆動回路である。
【００５０】
次に、図７を参照しながらコントローラ２００のハードウェア構成について説明する。図７には、コントローラ２００のハードウェア構成の一例を示す。コントローラ２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、入出力部２０４を備えている。ＲＯＭ２０２には、ＣＰＵ２０１が制御に使用するプログラムが記録されている。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に記憶したプログラムを読み出し、読み出したプログラムをＲＡＭ２０３に記憶させる。その後、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３に記憶したプログラムに従って処理を行う。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１が演算に使用するデータや演算結果のデータ等を記憶させるワークエリアとしても使用される。入出力部２０４は、図６に示す操作部３５０、画像データ受け付け部３５１、上流側エッジセンサ１２７、下流側エッジセンサ１２８、エンコーダ装置１０３等から出力されるデータを入力する。また、入出力部２０４は、ＣＰＵ２０１で生成された制御信号を、メインモータ駆動制御回路３６１、電源回路３６２、搬送ロール駆動制御回路３６７、一次転写ユニット３４１〜３４４に出力する。
【００５１】
次に、図６を参照しながらプログラム制御によって実現されるコントローラ２００の機能ブロックについて説明する。コントローラ２００は、用紙長さ演算部２１１と、画像形成処理制御部２１２とを機能ブロックとして備える。これらの機能ブロックは、ＲＯＭ２０２に記憶したプログラムと、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０３等のハードウェアとの協働によって実現される。
【００５２】
用紙長さ演算部２１１は、用紙長を算出する演算機能を有し、この演算機能によって処理されるデータをＲＡＭ２０３に記憶する。ＲＡＭ２０３は、測長ロール１０１の回転量に関するデータ、測長ロール１０１のサイズデータ、上流側エッジセンサ１２７と下流側エッジセンサ１２８の出力情報、上流側エッジセンサ１２７と下流側エッジセンサ１２８とのセンサ間距離の情報等を記憶する。
【００５３】
画像形成処理制御部２１２は、画像形成に係る処理を制御する。画像形成処理制御部２１２の制御対象には、メインモータ駆動制御回路３６１、電源回路３６２、搬送ロール駆動制御回路３６７、一次転写ユニット３４１〜３４４が含まれる。
【００５４】
（コントローラによる用紙長算出の手順の説明）
次に、図８に示すフローチャートを参照しながらコントローラ２００の制御動作の一例を説明する。なお、ここでは、用紙１５０の両面に画像を形成する場合であって、第２面への画像の形成に先立って行われる用紙長算出の処理の一例を説明する。
【００５５】
用紙１５０の両面への画像の形成を行う場合、まず、第１面への画像の形成が行われた後に、用紙は、図５の反転装置３３０でスイッチバックされ、搬送路３３１に送り出される。このタイミングで図８に示す処理が開始される。
【００５６】
コントローラ２００は、まず、下流側エッジセンサ１２８のセンサ信号がＯＮか否かを判定する（ステップＳ１）。コントローラ２００は、下流側エッジセンサ１２８がＯＮであれば（ステップＳ１／ＹＥＳ）、ステップＳ２に進み、そうでなければ（ステップＳ１／ＮＯ）、ステップＳ１の処理を繰り返す。下流側エッジセンサ１２８がＯＮの場合、下流側エッジセンサ１２８の検出位置に用紙１５０の先頭が到達した状態を示している。
【００５７】
下流側エッジセンサ１２８が用紙１５０を検知すると（ステップＳ１／ＹＥＳ）、コントローラ２００は、タイマｔ１の計測を開始する（ステップ２）。このタイマｔ１の計測の開始に合わせて、コントローラ２００は、エンコーダ装置１０３から出力されるパルス信号ｐ２の計測を開始する（ステップＳ３）。そして、コントローラ２００は、パルス信号ｐ２の信号レベルの変化を検出すると（ステップＳ４）、タイマｔ１の計測を終了する（ステップＳ５）。この際、コントローラ２００は、タイマｔ１のカウント値を計測パラメータｔ１として取得し、ＲＡＭ２０３に記憶する。
【００５８】
次いでコントローラ２００は、タイマｔ３の計測をｔ＝０から開始し（ステップＳ６）、上流側エッジセンサ１２７から出力されるセンサ信号がＯＦＦか否か、つまり用紙１５０が上流側エッジセンサ１２７の検出位置を通過したか否かを判定する（ステップＳ７）。上流側エッジセンサ１２７のセンサ信号がＯＦＦであれば（ステップＳ７／ＹＥＳ）、コントローラ２００は、パルス信号ｐ２の計測を終了する（ステップＳ１０）。さらに、コントローラ２００は、タイマｔ３の計測も終了する（ステップＳ１１）。この際、コントローラ２００は、タイマｔ３のカウント値を計測パラメータｔ３として取得し、ＲＡＭ２０３に記憶する。
【００５９】
一方、ステップＳ７において、上流側エッジセンサ１２７のセンサ信号がＯＦＦでなければ（ステップＳ７／ＮＯ）、コントローラ２００は、パルス信号ｐ２の信号レベルの変化があるか否かを判定する（ステップＳ８）。パルス信号ｐ２の信号レベルの変化を検出すると（ステップＳ８／ＹＥＳ）、コントローラ２００は、タイマｔ３をリセットし（ステップＳ９）、ステップＳ７に戻ってタイマｔ３の計測を再度開始させる。また、パルス信号ｐ２の信号レベルの変化を検出できない場合（ステップＳ８／ＮＯ）、コントローラ２００は、ステップＳ７、Ｓ８の判定を再度繰り返す。
【００６０】
コントローラ２００は、ステップＳ１１の後、用紙長Ｌの算出を行う（ステップＳ１２）。コントローラ２００は、後述する用紙長Ｌ１〜Ｌ４の値を加算することで、用紙長Ｌを算出する。コントローラ２００は、算出した用紙長Ｌに基づいて、用紙１５０の第２面に形成する画像の形成位置を調整する（ステップＳ１３）。
【００６１】
ここで、図７〜９を参照しながら用紙長Ｌ１〜Ｌ４について説明する。
まず、用紙長Ｌ２について説明する。用紙長Ｌ２は、上流側エッジセンサ１２７と下流側エッジセンサ１２８との両方で用紙１５０を検出している期間（以下、測定期間と呼ぶ）に、エンコーダ装置１０３から出力されるパルス信号ｐ２のカウント数に基づいて求めた用紙長である。用紙長１５０の先端が測長ロール１０１に接触し始めても、しばらくの間はパルス信号が安定しないので、測定期間の測定開始タイミングは、用紙１５０の先端が下流側エッジセンサ１２８の検出位置に到達し、下流側エッジセンサ１２８のセンサ信号がＯＮしたタイミングとする（図９（Ａ）参照）。また、測長ロールは用紙１５０との接触を終えた後も惰性で回転することがあるので、継続してパルス信号が検出されていたとしても、用紙１５０の後端が上流側エッジセンサ１２７の検出位置から離れるタイミングでパルス信号のカウントを終了する。すなわち、測定期間の測定終了タイミングは、用紙１５０の後端が上流側エッジセンサ１２７の検出位置から離れ、上流側エッジセンサ１２７のセンサ信号がＯＦＦしたタイミングである（図９（Ｂ）参照）。コントローラ２００は、この測定期間にカウントされたパルス信号ｐ２のカウント数から用紙長Ｌ２を算出する。
【００６２】
また、用紙長Ｌ４は、上流側エッジセンサ１２７と下流側エッジセンサ１２８との間の距離である。上述のように、エンコーダ装置１０３による用紙長の測定は、用紙１５０の先頭が下流側エッジセンサ１２８の検出位置に到達してから行われる。また、用紙１５０の後端が上流側エッジセンサ１２７の検出位置を外れた後は行われない。このため、エンコーダ装置１０３による測定前の、測長ロール１０１の測定位置から下流側エッジセンサ１２８までの距離と、エンコーダ装置１０３による測定後の、上流側エッジセンサ１２７から測長ロール１０１の測定位置までの距離とを加算する必要がある。
【００６３】
また、用紙長Ｌ１と用紙長Ｌ３は、エンコーダ装置１０３１０３ａによる測定誤差を補正する値である。図１０を参照しながらこの測定誤差について説明する。図１０（Ａ）には、エンコーダ装置１０３から出力されるパルス信号ｐ２の信号波形と、上流側エッジセンサ１２７のセンサ信号の信号レベルと、下流側エッジセンサ１２８のセンサ信号の信号レベルとを示す。また、図１０（Ｂ）には、下流側エッジセンサ１２８のセンサ信号がＯＮする付近でのパルス信号ｐ２と下流側エッジセンサ１２８のセンサ信号とを誇張して表示している。同様に、図１０（Ｃ）には、上流側エッジセンサ１２７のセンサ信号がＯＦＦする付近でのパルス信号ｐ２と上流側エッジセンサ１２７ａのセンサ信号とを誇張して表示している。
図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、用紙１５０の先頭が下流側エッジセンサ１２８の検出位置に到達し、このセンサ１２８のセンサ信号がＯＮしてから、エンコーダ装置１０３から出力されるパルス信号ｐ２の信号レベルが変化するまでのタイミングにはズレがある。このズレは、エンコーダ装置１０３の分解能に起因して生じる。この下流側エッジセンサ１２８のセンサ信号がＯＮしてから、エンコーダ装置１０３のパルス信号ｐ２の信号レベルが変化するまでのタイミングが上述したタイマｔ１の計測値である。コントローラ２００は、タイマｔ１の計測値に基づいて、用紙長Ｌ１を求める。
同様に、用紙１５０の後端が上流側エッジセンサ１２７の検出位置から外れ、このセンサ１２７のセンサ信号がＯＦＦしてから、エンコーダ装置１０３から出力されるパルス信号ｐ２の信号レベルが変化するまでのタイミングにはズレがある。この上流側エッジセンサ１２７のセンサ信号がＯＦＦしてから、エンコーダ装置１０３のパルス信号ｐ２の信号レベルが変化するまでのタイミングが上述したタイマｔ３の計測値である。コントローラ２００は、タイマｔ３の計測値に基づいて、用紙長Ｌ３を求める。
【００６４】
コントローラ２００は、まず、測定期間にエンコーダ装置１０３から出力されたパルス信号ｐ２のカウント数に基づいて用紙長Ｌ２を算出する。また、コントローラ２００は、タイマｔ１の計測値に用紙１５０の搬送速度の設定値Ｖを掛け算して用紙長Ｌ１を求める。同様に、コントローラ２００は、タイマｔ３の計測値に用紙１５０の搬送速度の設定値Ｖを掛け算して用紙長Ｌ３を求める。そして、コントローラ２００は、求めた用紙長Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を加算した値に、ＲＡＭ２０３に記憶している上流側エッジセンサ１２７と下流側エッジセンサ１２８の距離の値を加算して、用紙長Ｌを求める。図１１に、用紙長Ｌ１〜Ｌ４を加算して、用紙長Ｌを求める様子を示す。
【００６５】
（変形例１）
図１〜図３に示すシート長測定装置１００では、測長ロール１０１と対向し、測長ロール１０１に所定のニップ圧で接する対向部材として対向ロール１２０を示した。しかし、対向部材は、測長ロール１０１に所定のニップ圧で接することができる部材であればよく、例えば、図１２に示すパッド１６０であってもよい。
なお、対向部材にパッド１６０を使用する場合、パッド１６０と用紙１５０との間に摩擦が生じる。このため、パッド１６０には、できるだけ摩擦係数の小さいものを用いるのが好ましい。なお、上述した実施例のように対向部材に対向ロール１２０を使用した場合、用紙１５０と接するときの摩擦を低減することができる。
図１２に示す例では、用紙１５０は、上流側搬送ロール１３０によって搬送され、測長ロール１０１と対向部材としてのパッド１６０との当接位置まで搬送される。用紙１５０が、測長ロール１０１と、パッド１６０との当接位置に進入すると、測長ロール１０１は回転し、パッド１６０は、用紙１５０の厚みで上方に移動する。その後、コイルバネ１２５の付勢力によってパッド１６０は、用紙１５０を測長ロール１０１との間に挟み、所定のニップ圧で用紙１５０を測長ロール１０１に押し付ける。測長ロール１０１は、パッド１６０との間に挟んだ用紙１５０の搬送に伴って回転する。
【００６６】
（変形例２）
また、図１３に示す変形例は、対向ロール１２０を支持する支持アーム１７１及びコイルバネ１７２を用紙１５０の面に対して垂直方向に設ける。支持アーム１７１の一方の端部は、対向ロール１２０の回転軸１２１に取り付けられ、他方の端部は、コイルバネ１７２の一方の端部に取り付けられる。また、コイルバネ１７２の支持アーム１７１を取り付けた端部とは反対側の端部は、シート長測定装置１００の筐体１７３に固定する。
この変形例では、搬送される用紙１５０から受ける力によって対向ロール１２０が上下動（以下、用紙１５０の面に対して垂直な方向の移動を上下動とよぶ。）すると、対向ロール１２０の上下動に合わせて支持アーム１７１も上下動する。対向ロール１２０及び支持アーム１７１の上下動は、コイルバネ１７２によって吸収される。上述の実施例のように揺動可能な状態で支持する場合と異なり、対向ロール１２０は、用紙１５０から受ける力によって上下動するだけで、用紙１５０の搬送方向へは移動しない。よって、揺動可能な状態で支持する場合に比べて対向ロール１２０と測長ロールとのニップ圧の変動は小さくて済む。
なお、図１４に示すように対向ロール１２０に変えてパッド１８０を取り付けてもよい。図１４に示す例でも、パッド１８０と、パッド１８０を支持する支持部材１８１とは、用紙１５０の上下動に合わせて上下動する。この上下動を支持部材１８１に取り付けたコイルバネ１８２で吸収する。
【００６７】
上述した実施例は、本発明の好適な実施の例である。但しこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。例えば、図１に示す実施例１では、対向ロール１２０を上に、測長ロール１０１を下に設けているが、測長ロール１０１を上に、対向ロール１２０を下に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１００  シート長測定装置
１０１  測長ロール（回転体）
１０３  エンコーダ装置（回転量検出手段）
１０４  エンコーダホイール（回転量検出手段）
１０７  支持部材（固定支持部材）
１２０  対向ロール（対向部材）
１２２  揺動アーム（支持部材）
１２４  揺動アーム支持部材（支持部材）
１２７  上流側エッジセンサ（シート検出手段）
１２８  下流側エッジセンサ（シート検出手段）
１３０  上流側搬送ロール
１４０  下流側搬送ロール
２００  コントローラ（シート長算出手段）
３００  画像形成装置
３１０  用紙給紙部
３２０  画像形成部
３４１〜３４４  一次転写ユニット
４００  定着部
【図１】
2011020842.tif 000003
【図２】
2011020842.tif 000004
【図３】
2011020842.tif 000005
【図４】
2011020842.tif 000006
【図５】
2011020842.tif 000007
【図６】
2011020842.tif 000008
【図７】
2011020842.tif 000009
【図８】
2011020842.tif 000010
【図９】
2011020842.tif 000011
【図１０】
2011020842.tif 000012
【図１１】
2011020842.tif 000013
【図１２】
2011020842.tif 000014
【図１３】
2011020842.tif 000015
【図１４】
2011020842.tif 000016