JP2012121667A - 画像形成装置及び長さ測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録材などの長さの測定に用いられ記録材などに追従して回転する回転部材の摩耗を低減する。
【解決手段】記録材Sの後端が、第3突起314を通過すると、第3突起314の上方への移動が可能になり、コイルスプリング317によって支持部材310が図中時計回り方向に回転する。これにより、第3突起314が記録材Sの搬送路44上に突出する。また、第1突起312および第2突起313が上方へ変位する。これにより、測長ロール110が第1突起312および第2突起313により下方から押圧され、測長ロール110が上方に移動する。
【選択図】図13
【解決手段】記録材Sの後端が、第3突起314を通過すると、第3突起314の上方への移動が可能になり、コイルスプリング317によって支持部材310が図中時計回り方向に回転する。これにより、第3突起314が記録材Sの搬送路44上に突出する。また、第1突起312および第2突起313が上方へ変位する。これにより、測長ロール110が第1突起312および第2突起313により下方から押圧され、測長ロール110が上方に移動する。
【選択図】図13
Description
本発明は、画像形成装置及び長さ測定装置に関する。
シートセンサをシートの前端が通過したシート前端通過時刻および後端が通過したシート後端通過時刻と、スキュー補正シート搬送速度とに基づいて、シートの搬送方向のシート長を検出するシート長検出手段を備えた画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
本発明の目的は、被搬送体の長さの測定に用いられ被搬送体に追従して回転する回転部材の摩耗を低減することにある。
請求項1に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により画像が形成された記録材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される記録材を支持する支持面と、外周面を有し、前記支持面に当該外周面が押し付けられ当該支持面と当該外周面との間を前記記録材が通過する際に当該記録材に追従して回転する回転部材と、前記回転部材の回転量に基づき前記記録材の長さを把握する把握手段と、前記支持面と前記回転部材の前記外周面との間を前記記録材が通過し終えるのに伴い前記支持面に向かって移動しようとする前記回転部材の当該移動を規制する規制手段と、を含む画像形成装置である。
請求項2に記載の発明は、前記規制手段は、前記回転部材の前記移動を規制するとともに前記支持面から離れる方向へ当該回転部材を移動させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3に記載の発明は、前記規制手段は、新たな記録材が搬送されてくる際、前記規制を解除し前記回転部材を前記支持面に向けて移動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置である。
請求項4に記載の発明は、前記新たな記録材の搬送経路上に突出するとともに搬送されてきた当該新たな記録材により押圧され変位する変位部が更に設けられ、前記規制手段は、前記変位部が前記新たな記録材から受ける荷重を利用して前記規制の解除を行うことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置である。
請求項5に記載の発明は、前記記録材の搬送方向において前記回転部材よりも下流側に設けられ、当該記録材の先端を検知する第1の検知部と、前記記録材の搬送方向において前記回転部材よりも上流側に設けられ、当該記録材の後端を検知する第2の検知部と、を更に備え、前記把握手段は、前記回転部材の回転のうち前記第1の検知部による前記先端の検知がなされてから前記第2の検知部による前記後端の検知がなされるまでの間になされた当該回転の回転量を把握し、把握した当該回転量を用いて前記記録材の一部の長さを把握し、前記規制手段は、前記回転部材よりも上流側の予め定められた箇所へ前記記録材の前記後端が到達した場合に、当該回転部材又は当該回転部材の移動に連動して移動する移動部の移動経路上に当該回転部材の移動を規制するための規制部を位置させ、前記支持面と前記回転部材の前記外周面との間を当該記録材が通過し終えるのに伴い前記支持面に向かって移動しようとする当該回転部材の当該移動を当該規制部を用いて規制し、前記記録材の前記後端が前記予め定められた箇所へ到達したか否かの判断には、前記第2の検知部の出力が利用されることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の画像形成装置である。
請求項6に記載の発明は、前記規制手段は、新たに搬送されてきた記録材の先端が前記回転部材よりも上流側の予め定められた箇所へ到達した場合に、前記規制部を前記移動経路上から退避させ当該回転部材を前記支持面に向けて移動させ、新たに搬送されてきた前記記録材の前記先端が前記予め定められた箇所へ到達したか否かの判断には、前記第2の検知部の出力が利用されることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置である。
請求項7に記載の発明は、前記回転部材の外周面には、前記記録材に接触する第1の周面と、当該第1の周面よりも当該回転部材の軸心側に位置する第2の周面とが設けられ、前記規制手段は、前記回転部材の前記第2の周面に接触し前記移動の規制を行うことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の画像形成装置である。
請求項8に記載の発明は、被搬送体を支持する支持面と、前記被搬送体の長さの測定に用いられ、前記支持面に外周面が押し付けられ当該支持面と当該外周面との間を当該被搬送体が通過する際に当該被搬送体に追従して回転する回転部材と、前記被搬送体の通過に伴い前記支持面に向かって移動しようとする前記回転部材の当該移動を規制する規制手段と、を含む長さ測定装置である。
請求項2に記載の発明は、前記規制手段は、前記回転部材の前記移動を規制するとともに前記支持面から離れる方向へ当該回転部材を移動させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3に記載の発明は、前記規制手段は、新たな記録材が搬送されてくる際、前記規制を解除し前記回転部材を前記支持面に向けて移動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置である。
請求項4に記載の発明は、前記新たな記録材の搬送経路上に突出するとともに搬送されてきた当該新たな記録材により押圧され変位する変位部が更に設けられ、前記規制手段は、前記変位部が前記新たな記録材から受ける荷重を利用して前記規制の解除を行うことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置である。
請求項5に記載の発明は、前記記録材の搬送方向において前記回転部材よりも下流側に設けられ、当該記録材の先端を検知する第1の検知部と、前記記録材の搬送方向において前記回転部材よりも上流側に設けられ、当該記録材の後端を検知する第2の検知部と、を更に備え、前記把握手段は、前記回転部材の回転のうち前記第1の検知部による前記先端の検知がなされてから前記第2の検知部による前記後端の検知がなされるまでの間になされた当該回転の回転量を把握し、把握した当該回転量を用いて前記記録材の一部の長さを把握し、前記規制手段は、前記回転部材よりも上流側の予め定められた箇所へ前記記録材の前記後端が到達した場合に、当該回転部材又は当該回転部材の移動に連動して移動する移動部の移動経路上に当該回転部材の移動を規制するための規制部を位置させ、前記支持面と前記回転部材の前記外周面との間を当該記録材が通過し終えるのに伴い前記支持面に向かって移動しようとする当該回転部材の当該移動を当該規制部を用いて規制し、前記記録材の前記後端が前記予め定められた箇所へ到達したか否かの判断には、前記第2の検知部の出力が利用されることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の画像形成装置である。
請求項6に記載の発明は、前記規制手段は、新たに搬送されてきた記録材の先端が前記回転部材よりも上流側の予め定められた箇所へ到達した場合に、前記規制部を前記移動経路上から退避させ当該回転部材を前記支持面に向けて移動させ、新たに搬送されてきた前記記録材の前記先端が前記予め定められた箇所へ到達したか否かの判断には、前記第2の検知部の出力が利用されることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置である。
請求項7に記載の発明は、前記回転部材の外周面には、前記記録材に接触する第1の周面と、当該第1の周面よりも当該回転部材の軸心側に位置する第2の周面とが設けられ、前記規制手段は、前記回転部材の前記第2の周面に接触し前記移動の規制を行うことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の画像形成装置である。
請求項8に記載の発明は、被搬送体を支持する支持面と、前記被搬送体の長さの測定に用いられ、前記支持面に外周面が押し付けられ当該支持面と当該外周面との間を当該被搬送体が通過する際に当該被搬送体に追従して回転する回転部材と、前記被搬送体の通過に伴い前記支持面に向かって移動しようとする前記回転部材の当該移動を規制する規制手段と、を含む長さ測定装置である。
請求項1の発明によれば、規制手段を有していない場合に比べて、記録材の長さの測定に用いられ記録材に追従して回転する回転部材の摩耗を低減することができる。
請求項2の発明によれば、回転部材の移動を単に規制する場合に比べ、回転部材の摩耗がさらに生じにくくなる。
請求項3の発明によれば、新たに搬送されてきた記録材の長さの測定を行うことが可能となる。
請求項4の発明によれば、モータなどの駆動源を設けずに回転部材の移動の規制を解除することができる。
請求項5の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、記録材の後端を検知する検知部の数を減らすことが可能となる。
請求項6の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、記録材の先端を検知する検知部の数を減らすことが可能となる。
請求項7の発明によれば、規制手段が、回転部材の第2の周面に接触しない場合に比べ、新たに搬送されてくる記録材によって規制手段による規制が解除される際に、回転体の回転が停止している状態が得られやすくなる。
請求項8の発明によれば、被搬送体の長さの測定に用いられ被搬送体に追従して回転する回転部材の摩耗を低減することができる。
請求項2の発明によれば、回転部材の移動を単に規制する場合に比べ、回転部材の摩耗がさらに生じにくくなる。
請求項3の発明によれば、新たに搬送されてきた記録材の長さの測定を行うことが可能となる。
請求項4の発明によれば、モータなどの駆動源を設けずに回転部材の移動の規制を解除することができる。
請求項5の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、記録材の後端を検知する検知部の数を減らすことが可能となる。
請求項6の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、記録材の先端を検知する検知部の数を減らすことが可能となる。
請求項7の発明によれば、規制手段が、回転部材の第2の周面に接触しない場合に比べ、新たに搬送されてくる記録材によって規制手段による規制が解除される際に、回転体の回転が停止している状態が得られやすくなる。
請求項8の発明によれば、被搬送体の長さの測定に用いられ被搬送体に追従して回転する回転部材の摩耗を低減することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図1に示す画像形成装置は、所謂タンデム型の構成を有するものであって、例えば電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)を備えている。
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図1に示す画像形成装置は、所謂タンデム型の構成を有するものであって、例えば電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)を備えている。
また、画像形成装置は、各画像形成ユニット10にて形成された各色成分トナー像が順次転写(一次転写)されこのトナー像を保持する中間転写ベルト20と、中間転写ベルト20上のトナー像を被搬送体の一例としての記録材Sに一括転写(二次転写)させる二次転写装置30とを備えている。さらに画像形成装置は、二次転写装置30に向けて記録材Sを供給する記録材供給装置40と、二次転写装置30で二次転写された画像を記録材Sに定着させる定着装置50と、画像が定着された記録材Sを冷却する冷却装置60とを備えている。ここで、画像形成ユニット10、中間転写ベルト20、二次転写装置30等は、記録材Sに画像を形成する画像形成部として捉えることができる。
画像形成ユニット10の各々は、回転可能に取り付けられた感光体ドラム11と、感光体ドラム11の周囲に設けられた、感光体ドラム11を帯電する帯電装置12、感光体ドラム11を露光して静電潜像を書き込む露光装置13、感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置14、感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト20に転写する一次転写装置15、感光体ドラム11上の残留トナーを除去するドラム清掃装置16とを備えている。なお、以下の説明においては、各画像形成ユニット10を、それぞれ、イエロー画像形成ユニット10Y、マゼンタ画像形成ユニット10M、シアン画像形成ユニット10C、黒画像形成ユニット10Kと呼ぶ。
中間転写ベルト20は、3本のロール部材21〜23に掛け渡され、回転するように設けられている。これら3本のロール部材21〜23のうち、ロール部材22は、中間転写ベルト20を駆動するようになっている。また、ロール部材23は、中間転写ベルト20を挟んで二次転写ロール31に対向配置されており、これら二次転写ロール31およびロール部材23によって二次転写装置30が構成されている。なお、中間転写ベルト20を挟んでロール部材21と対向する位置には、中間転写ベルト20上の残留トナーを除去するベルト清掃装置24が設けられている。また記録材供給装置40は、記録材Sを収容する記録材収容部41と、この記録材収容部41に収容された記録材Sを取り出して搬送する取り出しロール42とを備えている。
また、記録材供給装置40より供給された記録材Sの搬送路には、複数の搬送ロール43が設けられている。なお、記録材Sを構成する材料としては、各種紙材で構成されるものは勿論のこと、紙材の他に例えばOHPシート等に用いられる樹脂製のものであってもよく、紙材の表面に樹脂被膜のコーティングを施したものであってもよい。定着装置50は、記録材Sを加熱する加熱源を備えており、本実施の形態では、記録材Sに転写された画像が加熱および加圧されることでこの画像が記録材Sに定着される。また冷却装置60は、定着装置50によって加熱された記録材Sを冷却する機能を有するものである。ここで冷却装置60は、例えば、記録材Sを挟むように配置された2つの金属ロール等の間に記録材Sを通過させることで記録材Sの冷却を行う。
本実施の形態の画像形成装置は、記録材供給装置40から供給された記録材Sの片面に画像を形成することができるのに加え、片面に画像を形成した記録材Sを反転し、記録材Sの他面にさらに画像を形成することができる。より具体的に説明すると、画像形成装置は、定着装置50および冷却装置60を通過した記録材Sの表裏および搬送方向の先後端を反転させて、再度二次転写装置30へと記録材Sを戻す反転搬送機構70を備えている。
反転搬送機構70は、冷却装置60よりも記録材Sの搬送方向下流側に設けられ記録材Sの進行方向を画像形成装置の外部に排出するための搬送路と反転搬送するための搬送路とに切り替える切り替え装置71を備えている。また、反転搬送機構70は、反転装置72をさらに備えている。この反転装置72は、記録材Sを反転搬送するための搬送路内に設けられ、二次転写装置30に向かう記録材Sの表裏を反転させる。なお、記録材Sを反転搬送するための搬送路にも、複数の搬送ロール43が取り付けられている。
反転搬送機構70は、冷却装置60よりも記録材Sの搬送方向下流側に設けられ記録材Sの進行方向を画像形成装置の外部に排出するための搬送路と反転搬送するための搬送路とに切り替える切り替え装置71を備えている。また、反転搬送機構70は、反転装置72をさらに備えている。この反転装置72は、記録材Sを反転搬送するための搬送路内に設けられ、二次転写装置30に向かう記録材Sの表裏を反転させる。なお、記録材Sを反転搬送するための搬送路にも、複数の搬送ロール43が取り付けられている。
さらに、本実施の形態の画像形成装置では、冷却装置60よりも記録材Sの搬送方向下流側且つ切り替え装置71よりも記録材Sの搬送方向上流側に、記録材Sの搬送方向における長さを測定する測長装置100(長さ測定装置の一例)が設けられている。付言すると、搬送手段として機能する搬送ロール43などにより冷却装置60から搬送されてくる記録材Sの長さを測定する測長装置100が設けられている。なお、測長装置100の設置位置は、この部位に限られるのではなく、記録材Sを反転搬送するための搬送路であってもよい。また本実施形態の画像形成装置では、画像形成装置を構成する各装置および各部の動作を制御する制御部80、ユーザから受けた指示を制御部80に出力するとともに制御部80から受けた指示を図示しない画面等を介してユーザに提示するユーザインタフェース部(UI)90が設けられている。
図2は、測長装置100の一例を示す概略構成図である。
測長装置100は、搬送路44の上方において回転軸110aを中心に回転する測長ロール110(回転部材の一例)と、測長ロール110の回転軸110aに取り付けられ測長ロール110の回転量の検出を行う回転量検出装置200とを備えている。
測長装置100は、搬送路44の上方において回転軸110aを中心に回転する測長ロール110(回転部材の一例)と、測長ロール110の回転軸110aに取り付けられ測長ロール110の回転量の検出を行う回転量検出装置200とを備えている。
測長ロール110は、ロール本体111を備えている。このロール本体111は、円柱状に形成され円形状の断面を有し、また、樹脂やアルミニウムなどの金属により構成されている。また、測長ロール110は、ゴム等の弾性体からなりロール本体111の外周面よりも外側に形成される表面層112を備えている。ここで本実施形態では、表面層112がゴム等の弾性体により形成されており、ロール本体111の表面の方が表面層112よりも滑りやすくなっている。付言すると、ロール本体111の表面の摩擦係数の方が、表面層112の表面の摩擦係数よりも小さくなっている。よって、ロール本体111の表面が記録材Sに接触する場合よりも、表面層112が記録材Sに接触する場合の方が、記録材Sとのすべりが生じにくい。また本実施形態では、ロール本体111の方が表面層112よりも耐摩耗性を有している。
ここで測長ロール110の回転軸110aは、ロール本体111に取り付けられている。また、測長装置100は、搬送路44の上方において回転軸110aと同じ方向に伸びる揺動軸120aを中心として揺動する揺動アーム120を備えている。ここで、揺動軸120aは、測長ロール110の回転軸110aよりも記録材Sの搬送方向上流側に配置されている。また、揺動軸120aは、測長装置100の筐体(図示せず)に取り付けられている。揺動アーム120は、図2に示す状態において記録材Sの搬送方向に沿って伸びており、記録材Sの搬送方向下流側に対応する端部には、測長ロール110の回転軸110aが取り付けられている。
一方、揺動アーム120のうち記録材Sの搬送方向上流側に位置する端部には、コイルバネ130の一端側が取り付けられている。このコイルバネ130の他端側は、揺動アーム120を挟んで搬送路44とは反対側に設けられた支持部(図示せず)に取り付けられている。図2に示す状態において、コイルバネ130は引っ張られた状態にあり、揺動軸120aを中心として揺動アーム120を時計回り方向に回転させる力が、コイルバネ130から揺動アーム120に作用している。このように、本実施形態における測長装置100では、時計回り方向に揺動アーム120を回転させる力が揺動アーム120に作用することで、測長ロール110の外周面が搬送路44(および搬送路44内を搬送される記録材S)に押し付けられるようになっている。そして、本実施形態では、後述する下側案内部材140と測長ロール110との間を記録材Sが通過する際に、この記録材Sに測長ロール110の外周面が接触し、測長ロール110が記録材Sに追従して回転する。
記録材Sを搬送する搬送路44は、予め決められた寸法の空間を隔てて対向配置される下側案内部材140と上側案内部材150とによって形成されている。下側案内部材140および上側案内部材150は、それぞれ板状の形状を備えている。また下側案内部材140および上側案内部材150の各々は、開口(貫通孔)を複数有している。ここで、下側案内部材140および上側案内部材150は、搬送されてくる記録材Sを案内し且つその移動方向を規制する機能を備えている。本実施の形態では、記録材Sが、下側案内部材140に接触した状態で搬送路44内を搬送され、さらに記録材Sが上方に変位しないように上側案内部材150によって記録材Sの上方への移動が規制される。ここで、下側案内部材140の上面(上側案内部材150と対向する対向面)は、搬送される記録材Sを支持する支持面として捉えることができる。
さらに、測長装置100には、測長ロール110と記録材S(あるいは下側案内部材140)とが接する部位よりも記録材Sの搬送方向上流側において記録材Sの搬送方向先端および後端の通過を検知する上流側検知センサ160(第2の検知部の一例)が設けられている。また、測長ロール110と記録材S(あるいは下側案内部材140)とが接する部位よりも記録材Sの搬送方向下流側には、記録材Sの搬送方向先端および後端の通過を検知する下流側検知センサ170(第1の検知部の一例)が設けられている。
本実施の形態において、上流側検知センサ160および下流側検知センサ170は、それぞれ、LED(Light Emitting Diode)とフォトセンサとによって構成される光電センサからなり、搬送される記録材Sが検出位置を通過するのを光学的に検出する。なお、上流側検知センサ160および下流側検知センサ170による記録材Sの検知を可能にするため、上側案内部材150には不図示の開口が形成されている。ここで、上流側検知センサ160からは上流側エッジ信号Suが、下流側検知センサ170からは下流側エッジ信号Sdが、それぞれ出力されるようになっている。
また本実施形態における測長装置100には、下側案内部材140から離れる方向および下側案内部材140に接近する方向に測長ロール110を移動させる移動機構300(詳細は後述)が設けられている。なお、以下の説明においては、上流側検知センサ160による記録材Sの検出位置と下流側検知センサ170による記録材Sの検出位置との距離をギャップGと呼ぶ。また本実施形態では、記録材Sが搬送路44内を予め設定された速度で搬送されるようになっており、この記録材Sの設定速度を記録材搬送速度Vsと呼ぶ。また本実施形態における移動機構300は、記録材Sの通過に伴い下側案内部材140に向かって移動しようとする測長ロール110の移動を規制する規制手段として捉えることができる。
図3は、図2に示す測長装置100に設けられ、回転軸110aを介して測長ロール110の回転量の検出を行う回転量検出装置200の一例を示す概略構成図である。この回転量検出装置200は、測長ロール110の一端側において、回転軸110aを共有するように設けられており、しかも、図2に示す揺動アーム120が揺動した際に、測長ロール110とともに揺動するように構成されている。
回転量検出装置200は、例えば直方体状の形状を備え、内部には測長ロール110の回転軸110aが挿入された筐体210と、筐体210の内部において筐体210に固定され回転軸110aを回転可能に支持する2つの軸受211、212と、回転軸110aに取り付けられ放射状に複数のスリットが形成された円形状のスリット円板220とを備えている。ここで、スリット円板220は、例えばガラス等で構成されている。このスリット円板220には、その表裏面を貫通するように、円周方向に等間隔に複数形成された第1スリット221と、第1スリット221の半径方向の内側において円周方向に1つだけ形成された第2スリット222とが設けられている。
また、回転量検出装置200は、測長ロール110および回転軸110aの回転に伴ってスリット円板220が回転する際の、第1スリット221の通過を検出する第1スリット検出部230と、第2スリット222の通過を検出する第2スリット検出部240とをさらに備える。ここで、第1スリット検出部230は、スリット円板220の周縁部側すなわち複数の第1スリット221の形成部位に向けて光を出射する第1発光素子231と、第1発光素子231から出射される光をスリット円板220に向けて集光する第1レンズ232と、第1発光素子231から出射され第1スリット221を通過した光の光軸上に配置された固定スリット235と、第1スリット221および固定スリット235を通過した光を受光する第1受光素子233と、第1受光素子233からの出力信号を増幅する第1アンプ234とを備える。
一方、第2スリット検出部240は、スリット円板220の周縁部側よりも内側に設けられた単数の第2スリット222の形成部位に向けて光を出射する第2発光素子241と、第2発光素子241から出射される光をスリット円板220に向けて集光する第2レンズ242と、第2発光素子241から出射され第2スリット222を通過した光を受光する第2受光素子243と、第2受光素子243からの出力信号を増幅する第2アンプ244とを備える。なお、第1発光素子231および第2発光素子241は、例えば発光ダイオード(LED)によって構成され、第1受光素子233および第2受光素子243は、例えばフォトダイオード(PD)によって構成される。
回転量検出装置200において、第1受光素子233は、測長ロール110の回転に伴うスリット円板220の回転によって、第1発光素子231から出射される光がスリット円板220に設けられた第1スリット221にて時間的に細切れに分断され、第1スリット221および固定スリット235を通過した光を断続的に受光し、受光した光のタイミングに応じたパルス波形を出力信号として出力する。そして、第1アンプ234は、その出力信号を増幅して得られた位相信号Spを、画像形成装置に設けられた制御部80(図1参照)に出力する。一方、第2受光素子243は、測長ロール110が一回転する毎に一度だけ第2スリット222を通過した光を受光し、その受光した光のタイミングに応じたパルス波形を出力信号として出力する。第2アンプ244は、その出力信号を増幅して得られたZ相信号Szを制御部80に出力する。
なお、本実施の形態では、回転量検出装置200としていわゆるインクリメンタル型のロータリエンコーダを用いているが、測長ロール110の回転量を1周(2π(rad))未満を単位として測定できるものであれば、適宜変更して差し支えない。このような装置としては、例えばアブソリュート型のロータリエンコーダが挙げられる。また、本実施の形態では、光量変動を利用して回転量検出装置200を構成していたが、これに限られるものではなく、例えば磁気変動を利用したものを用いてもよい。
図4は、図1に示す制御部80の構成の一例を示すブロック図である。
制御部80は、UI90や画像形成装置に接続された外部機器(図示せず)から出力される指示を受け付ける受付部81と、受付部81を介して印刷指示を受け付けた場合に、印刷指示とともに送られてくる画像データに基づいて、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各色の画像信号を作成する画像信号作成部82とを備える。また、制御部80は、画像信号作成部82で作成された各色の画像信号を各画像形成ユニット10(より具体的には、各画像形成ユニット10に設けられた露光装置13)に出力するタイミングを調整し、また、画像信号作成部82で作成された各色の画像信号の副走査方向(記録材Sの搬送方向に対応する方向)における倍率を調整する画像信号出力調整部83をさらに備えている。さらに、制御部80は、各画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)、二次転写装置30、記録材供給装置40、定着装置50、冷却装置60、反転搬送機構70等、画像形成装置を構成する各部の動作を制御する動作制御部84を備えている。
制御部80は、UI90や画像形成装置に接続された外部機器(図示せず)から出力される指示を受け付ける受付部81と、受付部81を介して印刷指示を受け付けた場合に、印刷指示とともに送られてくる画像データに基づいて、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各色の画像信号を作成する画像信号作成部82とを備える。また、制御部80は、画像信号作成部82で作成された各色の画像信号を各画像形成ユニット10(より具体的には、各画像形成ユニット10に設けられた露光装置13)に出力するタイミングを調整し、また、画像信号作成部82で作成された各色の画像信号の副走査方向(記録材Sの搬送方向に対応する方向)における倍率を調整する画像信号出力調整部83をさらに備えている。さらに、制御部80は、各画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)、二次転写装置30、記録材供給装置40、定着装置50、冷却装置60、反転搬送機構70等、画像形成装置を構成する各部の動作を制御する動作制御部84を備えている。
また、本実施の形態の制御部80は、測長装置100から入力される各種信号に基づき、測長装置100を通過する記録材Sの搬送方向における長さである記録材長さLを算出(把握)する記録材長算出部85をさらに備えている。ここで、記録材長算出部85に入力される各種信号は、上流側検知センサ160から入力される上流側エッジ信号Suと、下流側検知センサ170から入力される下流側エッジ信号Sdと、第1スリット検出部230から入力される位相信号Spと、第2スリット検出部240から入力されるZ相信号Szとを含んでいる。なお記録材長算出部85は、記録材Sの長さを把握する把握手段の一部として機能している。
また制御部80は、記録材長算出部85において記録材長さLを算出するために使用される各種係数を記憶する係数記憶部86を備えている。ここで、係数記憶部86は、測長装置100におけるギャップG(図2参照)、例えば記録材Sの種類に応じて予め決められた記録材搬送速度Vs(図2参照)、そして位相信号Spのパルス1カウントあたりの測長ロール110の周面の移動量である単位移動長Xを記憶している。そして、測長装置100で算出された記録材長さLは、画像信号出力調整部83に出力され画像信号の出力調整に用いられる。また、記録材長さLは、動作制御部84に出力され画像形成装置を構成する各部の動作制御に用いられる。なお制御部80は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等を備えており、CPUは、予めROMに記憶されたプログラムに従い、RAMとの間でデータのやりとりを行いながら処理を実行する。これにより上記にて説明した各機能部が構成される。
図5は、記録材Sの両面に画像形成を行う場合における制御部80の処理の内容の一例を示すフローチャートである。以下では、図5と図1〜図4とを参照しつつ説明を行う。
UI90あるいは外部機器より受付部81が印刷要求の指示を受け付けると(ステップ101)、動作制御部84は、画像形成装置を構成する各部を起動してウォームアップ動作を実行させ、画像信号作成部82は、入力される画像データに基づいて記録材Sの第1面に形成する各色の第1面の画像信号を作成する。次に、動作制御部84は、記録材供給装置40より記録材Sの供給を開始させ、画像信号出力調整部83は、画像信号作成部82で作成された各色の第1面の画像信号を、記録材Sの供給に同期させて各画像形成ユニット10(より詳細には各画像形成ユニット10に設けられた露光装置13)に出力する(ステップ102)。
UI90あるいは外部機器より受付部81が印刷要求の指示を受け付けると(ステップ101)、動作制御部84は、画像形成装置を構成する各部を起動してウォームアップ動作を実行させ、画像信号作成部82は、入力される画像データに基づいて記録材Sの第1面に形成する各色の第1面の画像信号を作成する。次に、動作制御部84は、記録材供給装置40より記録材Sの供給を開始させ、画像信号出力調整部83は、画像信号作成部82で作成された各色の第1面の画像信号を、記録材Sの供給に同期させて各画像形成ユニット10(より詳細には各画像形成ユニット10に設けられた露光装置13)に出力する(ステップ102)。
これに伴い、各画像形成ユニット10では、各色の第1面の画像信号に応じた画像(この例ではトナー像)の形成が行われる。具体的に説明すると、動作制御部84は、各画像形成ユニット10の感光体ドラム11を回転させ、回転する感光体ドラム11を帯電装置12によって帯電させた後、露光装置13からの各色の第1面の画像信号に対応するビームにより露光させることで、感光体ドラム11の表面に静電潜像を形成させる。次に、動作制御部84は、各感光体ドラム11に形成された静電潜像を、対応する各色の現像装置14によってそれぞれ現像させることで、各色の第1面の画像を形成させる。そして、動作制御部84は、各感光体ドラム11とともに回転駆動される中間転写ベルト20に対し、各一次転写装置15を用いて、各感光体ドラム11に形成された第1面の画像を順次一次転写させる(ステップ103)。そして、一次転写されることで中間転写ベルト20上に重ね合わされた第1面の画像は、中間転写ベルト20のさらなる回転に伴って、二次転写ロール31とロール部材23との対向位置である二次転写位置へと向かう。
一方、記録材供給装置40から供給された記録材Sは、搬送ロール43により搬送されて二次転写位置に到達する。そして、動作制御部84は、二次転写装置30を用いて、中間転写ベルト20上に形成された第1面の画像を、記録材Sの第1面に二次転写させる(ステップ104)。次に、動作制御部84は、第1面に画像が転写された記録材Sに対し、定着装置50を用いて例えば加熱および加圧を行うことで第1面の画像を記録材Sに定着させ、さらに、定着装置50によって加熱された記録材Sを、冷却装置60を用いて冷却する(ステップ105)。
第1面に画像が定着された記録材Sは、冷却装置60から測長装置100に搬送される。測長装置100では、記録材Sの搬送に伴って測長ロール110が回転し、第1スリット検出部230からは回転量に応じた位相信号Spが出力され、第2スリット検出部240からは回転数に応じたZ相信号Szが出力される。また、記録材Sの搬送に伴って上流側検知センサ160からは上流側エッジ信号Suが出力され、下流側検知センサ170からは下流側エッジ信号Sdが出力される。そして、記録材長算出部85は、測長装置100から入力される各種信号と、係数記憶部86から読み出した各種係数とを用いて、測長装置100を通過した記録材Sの記録材長さLを算出する(ステップ106)。その後、記録材長算出部85は、算出した記録材長さLを、画像信号出力調整部83および動作制御部84に出力する。なお、記録材長さLの算出手法については、後で詳細に説明する。
次に、画像信号出力調整部83は、受け取った記録材長さLに基づいて、画像信号作成部82で作成される各色の第2面の画像信号を各画像形成ユニット10に設けられた露光装置13に出力するタイミング(露光装置13による感光体ドラム11への書き出し位置)と、画像信号作成部82で作成される各色の第2面の画像信号の副走査方向倍率(拡縮量)とを算出する(ステップ107)。一方、動作制御部84は、記録材Sの搬送方向先端が到達するまでに、反転搬送するための搬送路側に切り替え装置71を切り替えるとともに、反転装置72に搬入されてくる記録材Sを、その進行方向を反転させることで表裏を反転させて排出させる。その結果、記録材Sは、反転搬送機構70により、二次転写装置30よりも搬送方向上流側の搬送路に向けて反転搬送される(ステップ108)。
続いて、画像信号作成部82は、入力される画像データに基づいて記録材Sの第2面に形成する各色の第2面の画像信号を作成する。また、動作制御部84は、反転搬送される記録材Sをさらに搬送する。さらに、画像信号出力制御部83は、画像信号作成部82で作成された各色の第2面の画像信号を、ステップ107で算出された書き出し位置と拡縮量とに応じて調整した後に、反転搬送される片面記録済みの記録材Sの供給に同期させて各画像形成ユニット10(より詳細には各画像形成ユニット10に設けられた露光装置13)に出力する(ステップ109)。
これに伴い、各画像形成ユニット10では、各色の第2面の画像信号に応じた画像の形成が行われる。具体的に説明すると、動作制御部84は、各画像形成ユニット10の感光体ドラム11を回転させ、回転する感光体ドラム11を帯電装置12によって帯電させた後、露光装置13からの各色の第2面の画像信号に対応するビームにより露光させることで、感光体ドラム11の表面に静電潜像を形成させる。次に、動作制御部84は、各感光体ドラム11に形成された静電潜像を、対応する各色の現像装置14によってそれぞれ現像させることで、各色の第2面の画像を形成させる。そして、動作制御部84は、各感光体ドラム11とともに回転駆動される中間転写ベルト20に対し、各一次転写装置15を用いて、各感光体ドラム11に形成された第2面の画像を順次一次転写させる(ステップ110)。一次転写されることで中間転写ベルト20上に重ね合わされた第2面の画像は、中間転写ベルト20のさらなる回転に伴って二次転写位置へと向かう。
一方、反転搬送される片面記録済みの記録材Sは、搬送ロール43により搬送されて再び二次転写位置に到達する。そして、動作制御部84は、二次転写装置30を用いて、中間転写ベルト20上に形成された第2面の画像を、記録材Sの第2面に二次転写させる(ステップ111)。次に、動作制御部84は、第2面に画像が転写された記録材Sに対し、定着装置50を用いて例えば加熱および加圧を行うことで第2面の画像を記録材Sに定着させ、さらに、定着装置50によって加熱された記録材Sを、冷却装置60を用いて冷却する(ステップ112)。また、動作制御部84は、第1面および第2面に画像が定着された記録材Sの搬送方向先端が到達するまでに、画像形成装置の外部に排出するための搬送路側に切り替え装置71を切り替える。これにより、記録材Sは、画像形成装置の外部に排出される(ステップ113)。これにより一連の動作が完了する。
上記した手順による画像形成が、複数の記録材Sに対して行われると、それぞれに両面画像を形成した複数の記録材Sを束ねて1つの冊子が作成される。その際、複数の記録材S間において記録材長さLにばらつきが生じていても、測長装置100により測定された記録材長さLに基づいて書き出し位置や副走査倍率等の形成条件が調整されるので、左右見開きまたは上下見開きとした場合における記録材S間の記録位置のずれ量が低減され、記録材長さLに基づく調整を行わない場合に比べて高品質の冊子が作成される。なお上記では、露光装置13に供給する第2面の画像信号の出力調整を行うことで、記録材Sの第1面および第2面に形成される画像のずれを抑制するようにしていたが、これに限られるものではない。例えば中間転写ベルト20の移動速度に対する各感光体ドラム11の回転速度を調整することで、副走査方向の倍率調整を行うようにしてもよい。
では、上述したステップ106における記録材Sの記録材長さLの算出方法について説明する。
図6(a)は、記録材Sの通過に伴って回転する測長ロール110のロール速度Vrと、上流側検知センサ160から出力される上流側エッジ信号Suと、下流側検知センサ170から出力される下流側エッジ信号Sdと、第1スリット検出部230から出力される位相信号Spと、第2スリット検出部240から出力されるZ相信号Szとの関係の一例を示すタイミングチャートである。また、図6(b)は後述する第3時刻tc前後での下流側エッジ信号Sdと位相信号Spとの関係を、図6(c)は後述する第4時刻td前後での上流側エッジ信号Suと位相信号Spとの関係を、それぞれ拡大して示したものである。なお、ロール速度Vrは、測長ロール110の周面の移動速度を意味している。
図6(a)は、記録材Sの通過に伴って回転する測長ロール110のロール速度Vrと、上流側検知センサ160から出力される上流側エッジ信号Suと、下流側検知センサ170から出力される下流側エッジ信号Sdと、第1スリット検出部230から出力される位相信号Spと、第2スリット検出部240から出力されるZ相信号Szとの関係の一例を示すタイミングチャートである。また、図6(b)は後述する第3時刻tc前後での下流側エッジ信号Sdと位相信号Spとの関係を、図6(c)は後述する第4時刻td前後での上流側エッジ信号Suと位相信号Spとの関係を、それぞれ拡大して示したものである。なお、ロール速度Vrは、測長ロール110の周面の移動速度を意味している。
測長装置100に記録材Sが進入する前の第1期間T1では、記録材Sが存在しないために、上流側エッジ信号Suおよび下流側エッジ信号Sdがそれぞれオフ(off)状態となっている。また、第1期間T1においては、測長ロール110が停止しているためにロール速度Vrは0となっており、これに伴って位相信号SpおよびZ相信号Szもオフ状態を維持している。ただし、測長ロール110が停止している場合であっても、スリット円板220に設けられた第1スリット221や第2スリット222の位置によっては、位相信号Spがオン状態を維持したり、Z相信号がオン状態を維持したりすることもある。
次に、搬送される記録材Sの搬送方向先端(以下、単に「先端」という)が上流側検知センサ160による検知位置に到達する第1時刻taにおいて、上流側エッジ信号Suがオフ状態からオン状態になる。このとき、下流側エッジ信号Sdはオフ状態を維持しており、測長ロール110は引き続き停止している(Vr=0)ことから、位相信号SpおよびZ相信号Szも引き続きオフ状態を維持する。
第1時刻taから第2期間T2が経過した第2時刻tbにおいて、搬送される記録材Sの先端が測長ロール110との対向部に到達すると、測長ロール110が記録材Sによって回転駆動され始める。ただし、測長ロール110のロール速度Vrは直ちに記録材搬送速度Vsに到達するのではなく、記録材搬送速度Vsに向けて徐々に増速されていく。また、測長ロール110が回転を開始するのに伴ってスリット円板220が回転し始めることから、位相信号Spがオン状態とオフ状態とを繰り返すようになる。ただし、上述したようにロール速度Vrが徐々に増速されていることから、位相信号Spにおけるオン−オフの間隔が徐々に短くなっていく。
第2時刻tbから第3期間T3が経過し、搬送される記録材Sの先端が下流側検知センサ170による検知位置に到達する第3時刻tcにおいて、下流側エッジ信号Sdがオフ状態からオン状態になる。このとき、上流側エッジ信号Suはオン状態を維持しており、また、測長ロール110のロール速度Vrは第3時刻tcに到達するまでの間に記録材搬送速度Vsまで増速されている。このため、少なくとも第3時刻tc以降は、位相信号Spが周期的にオン状態とオフ状態とを繰り返すようになる。また、スリット円板220が回転し始めた後は、スリット円板220が一周する毎にZ相信号Szが一時的にオフ状態からオン状態となる。なお、図6(a)は、第2期間T2ではZ相信号Szはオン状態にならず、第3時刻tcを経過した後、初めてオン状態になる場合を例示している。
第3時刻tcから第4期間T4が経過し、搬送される記録材Sの搬送方向後端(以下、単に「後端」という)が上流側検知センサ160による検知位置を通過する第4時刻tdにおいて、上流側エッジ信号Suがオン状態からオフ状態になる。このとき、下流側エッジ信号Sdはオン状態を維持しており、また、測長ロール110のロール速度Vrは引き続き記録材搬送速度Vsに維持される。第4時刻tdから第5期間T5が経過した第5時刻teにおいて、搬送される記録材Sの後端が測長ロール110との対向部を通過すると、測長ロール110は記録材Sからの駆動力を受けなくなる。ただし、測長ロール110のロール速度Vrは直ちに0となる(停止する)のではなく、記録材搬送速度Vsから徐々に減速されていく。また、測長ロール110の駆動が停止されるのに伴ってスリット円板220も減速され始めることから、位相信号Spにおけるオン−オフの間隔が徐々に長くなっていく。
第5時刻teから第6期間T6が経過し、搬送される記録材Sの後端が下流側検知センサ170による検知位置を通過する第6時刻tfにおいて、下流側エッジ信号Sdがオン状態からオフ状態となる。このとき、上流側エッジ信号Suはオフ状態を維持しており、また、測長ロール110のロール速度Vrは第6時刻tfに到達するまでの間に0となって停止する。そして、測長装置100から記録材Sが排出された後の第7期間T7では、記録材Sが存在しないために、上流側エッジ信号Suおよび下流側エッジ信号Sdがそれぞれオフ状態となっている。また、第7期間T7においては、測長ロール110が回転を停止しているために、ロール速度Vrは0となっており、これに伴って位相信号SpおよびZ相信号Szもオフ状態を維持している。ただし、上述したように、測長ロール110が停止している場合であっても、位相信号Spがオン状態を維持したり、さらに、Z相信号がオン状態を維持したりすることもある。
ここで、下流側エッジ信号Sdがオフ状態からオン状態になる第3時刻tcと、位相信号Spがオフ状態からオン状態へと移行する(以下では立ち上がると称する)タイミングあるいはオン状態からオフ状態へと移行する(以下では立ち下がると称する)タイミングとは必ずしも一致しない。そこで、以下の説明においては、図6(b)に示したように、第3時刻tcから、第3時刻tcの直後に最初に位相信号Spが立ち上がるあるいは立ち下がる下流側ずれ時刻tc0に至る期間を、下流側ずれ期間Txと呼ぶ。なお、図6(b)は、下流側ずれ時刻tc0において位相信号Spが立ち上がる場合を例示している。
また、上流側エッジ信号Suがオフ状態からオン状態になる第4時刻tdと、位相信号Spが立ち上がるあるいは立ち下がるタイミングとは必ずしも一致しない。そこで、以下の説明においては、図6(c)に示したように、第4時刻tdから、第4時刻tdの直前に最後に位相信号Spが立ち上がりあるいは立ち下がる上流側ずれ時刻td0に至る期間を、上流側ずれ期間Tyと呼ぶ。なお、図6(c)は、上流側ずれ時刻td0において位相信号Spが立ち下がる場合を例示している。
そして、以下の説明では、搬送される1枚の記録材Sが上流側検知センサ160および下流側検知センサ170の両者によって検知される第4期間T4において、Z相信号Szがオン状態となって次にオン状態となるまでの期間を回転周期Trと呼ぶ。この回転周期Trは、ロール速度Vrが記録材搬送速度Vsに設定された測長ロール110を1回転させることでスリット円板220を1回転させるための期間を意味している。
図7は、図4に示す記録材長算出部85において記録材長さLを算出するための処理の一例を示すフローチャートである。また、図8は、搬送される記録材Sにおける記録材長さLと、記録材長さLにおける第1長さL1、第2長さL2、第3長さL3および第4長さL4との関係を示す図である。なお、第1長さL1乃至第4長さL4の詳細については後述する。
記録材長算出部85は、まず、下流側エッジ信号Sdおよび位相信号Spから第3時刻tcおよび下流側ずれ時刻tc0を取得し、これら第3時刻tcと下流側ずれ時刻tc0とから下流側ずれ期間Txを算出する(ステップ1061)。次に、記録材長算出部85は、上流側エッジ信号Suおよび下流側エッジ信号Sdから第3時刻tcおよび第4時刻tdを取得し、これら第3時刻tcと第4時刻tdとから第4期間T4を得た後、さらに位相信号Spを参照して第4期間T4内における位相信号Spの立ち上がり回数であるパルスカウント数Cを取得する(ステップ1062)。
続いて、記録材長算出部85は、上流側エッジ信号Suおよび位相信号Spから第4時刻tdおよび上流側ずれ時刻td0を取得し、これら第4時刻tdと上流側ずれ時刻td0とから上流側ずれ期間Tyを求める(ステップ1063)。そして、記録材長算出部85は、係数記憶部86より、記録材搬送速度Vs、単位移動長XおよびギャップGを読み出す(ステップ1064)。このとき、記録材長算出部85は、測長対象となる記録材Sの種類に応じた記録材搬送速度Vsを読み出している。
その後、記録材長算出部85は、第1長さL1、第2長さL2、第3長さL3および第4長さL4をそれぞれ計算し、得られた第1長さL1乃至第4長さL4を加算することによって記録材長さLを算出する(ステップ1065)。ここで、第1長さL1は、ステップ1061で算出した下流側ずれ期間Txとステップ1064で読み出した記録材搬送速度Vsとを乗算して得られる。また、第2長さL2は、ステップ1062で取得されたパルスカウント数Cとステップ1064で読み出した単位移動長Xとを乗算して得られる。ここで、第2長さL2は、下流側検知センサ170による記録材Sの先端の検知がなされてから上流側検知センサ160による記録材Sの後端の検知がなされるまでになされた測長ロール110の回転に基づき把握された記録材Sの長さ(記録材Sの一部の長さ)である。さらに、第3長さL3は、ステップ1063で取得した上流側ずれ期間Tyとステップ1064で読み出した記録材搬送速度Vsとを乗算して得られる。さらにまた、第4長さL4は、ステップ1064で読み出したギャップGである。そして、記録材長算出部85は、ステップ1065で算出された記録材長さLを、画像信号出力調整部83および動作制御部84に出力し(ステップ1066)、一連の処理を完了する。
ここで、図2にて説明した移動機構300について詳細に説明する。
図9は、移動機構300を説明するための図である。なお同図(b)は、記録材Sの搬送方向における下流側から移動機構300等を眺めた場合の図である。また図10は、移動機構300に設けられた支持部材310(後述)を説明するための斜視図であり、図11は、測長ロール110等の斜視図である。
図9は、移動機構300を説明するための図である。なお同図(b)は、記録材Sの搬送方向における下流側から移動機構300等を眺めた場合の図である。また図10は、移動機構300に設けられた支持部材310(後述)を説明するための斜視図であり、図11は、測長ロール110等の斜視図である。
図9に示すように、本実施形態における移動機構300には、下側案内部材140の下部に設けられるともに記録材Sの搬送方向に沿って設けられ測長ロール110を下方から支持する支持部材310が設けられている。ここで支持部材310は、図10(a)にも示すように、板状の本体部311と、本体部311の上面から突出して設けられ測長ロール110を下方から支持する第1突起312、第2突起313とを有している。さらに、第1突起312、第2突起313よりも記録材Sの搬送方向における上流側に設けられ、記録材Sの搬送路(搬送経路)44上に突出する第3突起314を備えている。
ここで上記では説明を省略したが、図11に示すように、測長ロール110の表面層112は、測長ロール110の長手方向における中央部に設けられており、測長ロール110の端部では、ロール本体111が露出する状態となっている。ここで上記第1突起312、第2突起313は、測長ロール110のうちロール本体111が露出した部分を支持している。付言すると、測長ロール110の外周面は、表面層112の外周面と、ロール本体111の外周面とにより構成されている。そして本実施形態では、ロール本体111の外周面が第1突起312、第2突起313により支持されている。なおロール本体111の外周面は表面層112の外周面よりも測長ロール110の軸心側に位置している。
また本実施形態では、図9(a)に示すように、第3突起314は、その上面に、記録材Sの搬送方向における下流側に向かうに従い上方に向かう傾斜面314Aを有している。本実施形態では、この傾斜面に314Aに対して搬送されてきたSが接触する。これにより、支持部材310のうち第3突起314が設けられた部位に対し下方に向かう荷重が作用し、この部位が下方に変位するようになる。
また図9に示すように、支持部材310のうち記録材Sの搬送方向における下流側に位置する部位であって本体部311の両側面には、円柱状の第4突起315が設けられている。ここでこの第4突起315は、測長装置100の筐体(図示せず)により回転可能な状態で支持されている。このため本実施形態では、第4突起315を中心として支持部材310が回転できるようになっている。また本実施形態では、図9に示すように、支持部材310のうち記録材Sの搬送方向における下流側に位置する部位に、本体部311から下方に向かって突出した突出部316が設けられている。さらに、この突出部316を記録材Sの搬送方向における上流側に引っ張るコイルスプリング317が設けられている。
なお、第1突起312、第2突起313は、図10(b)などに示すように、下側案内部材140に形成された第1開口141、第2開口142を通じ上方に向かって突出し、下側案内部材140よりも上方に位置する測長ロール110を支持している。また第3突起314は、下側案内部材140に形成された第3開口143を通じ、記録材Sを搬送する搬送路44上に突出している。なお本実施形態では、第3突起314と上側案内部材150との干渉を避けるため、上側案内部材150にも開口151が形成されている(図9(a)参照)。また、上流側案内部材150には、測長ロール110を記録材Sに接触させるための開口152も形成されている(図9(a)参照)。
次に移動機構300の動作を説明する。
図12〜図14は、移動機構300の動作を示した図である。図12に示すように、記録材Sが上流側から搬送されてきた場合、この記録材Sが、変位部として機能する第3突起314の傾斜面314Aに接触する。これにより、第3突起314が記録材Sにより押圧され、支持部材310のうちの記録材Sの搬送方向における上流側に位置する部位に対し、下方に変位させる力が作用するようになる。この結果、支持部材310は、第4突起315を中心として図中矢印12A方向(反時計回り方向)に回転するようになる。
図12〜図14は、移動機構300の動作を示した図である。図12に示すように、記録材Sが上流側から搬送されてきた場合、この記録材Sが、変位部として機能する第3突起314の傾斜面314Aに接触する。これにより、第3突起314が記録材Sにより押圧され、支持部材310のうちの記録材Sの搬送方向における上流側に位置する部位に対し、下方に変位させる力が作用するようになる。この結果、支持部材310は、第4突起315を中心として図中矢印12A方向(反時計回り方向)に回転するようになる。
そして支持部材310が回転すると、第1突起312および第2突起313(図12(a)では第1突起312のみを表示)が下方に変位する。そしてこの変位によって測長ロール110が下方に移動し測長ロール110が下側案内部材140に接触する。このように本実施形態では、記録材Sから第3突起314に対し作用する荷重を利用して、測長ロール110の下方への移動(測長ロール110の移動の規制の解除)を行っている。その後、図12(a)、(b)に示すように、測長ロール110と下側案内部材140との接触部に記録材Sが到達する。これにより測長ロール110の回転が開始される。
その後、記録材Sの搬送が継続され記録材Sの後端が、図13(a)に示すように第3突起314を通過すると、第3突起314の上方への移動が可能になり、コイルスプリング317によって支持部材310が図中時計回り方向に回転する。これにより、第3突起314が記録材Sの搬送路44上に再び突出する。また、第1突起312および第2突起313が上方へ変位する。付言すると、測長ロール110の移動経路上に、規制部として機能する第1突起312および第2突起313が位置するようになる。これにより、測長ロール110が上方に移動するようになる。付言すると、測長ロール110が下側案内部材140から離れる方向に移動する。なおこの際、第1突起312および第2突起313と測長ロール110との間には記録材Sが位置している。このため測長ロール110は、下流側に向かって移動する記録材Sに追従して回転する。
その後、記録材Sの更なる移動に伴い、第1突起312と測長ロール110との間、および、第2突起313と測長ロール110との間に記録材Sが位置しない状態となる(図14参照)。第1突起312と測長ロール110との間、および、第2突起313と測長ロール110との間を記録材Sが通過した後は、慣性によって測長ロール110の回転が継続され、その後、測長ロール110は回転を停止する。なおこの際、測長ロール110は第1突起312および第2突起313により下方から支持され、下側案内部材140から離間した状態にある。また、ロール本体111の外周面が第1突起312および第2突起313と接触することで、測長ロール110の回転の停止が促される。
ここで本実施形態における測長装置100では、上記のとおり、測長ロール110が記録材Sに追従して回転する。また、測長ロール110を記録材Sが通過した後、慣性によって測長ロール110の回転が継続される。ところで、回転を継続する測長ロール110が記録材Sの通過に伴い下側案内部材140へ移動し、測長ロール110と下側案内部材140とが接触する場合、測長ロール110に摩耗が発生し測長ロール110の外径が小さくなりやすい。そしてこの場合、測長ロール110の寿命が短くなってしまう。特に、測長ロール110の外周面に、記録材Sとのすべり防止のためにロール本体111よりも耐摩耗性の低い表面層(本実施形態の場合、ゴム等の弾性体からなる表面層112)を備える必要がある場合、この問題はより顕著となる。このため本実施形態では、移動機構300を設け、記録材Sが通過後に回転する測長ロール110と下側案内部材140とを接触させないようにしている。
なお、図14に示す状態から新たな記録材Sが搬送されてきた場合には、図12〜図14にて示した動作が繰り返される。具体的に説明すると、搬送されてきた記録材Sにより第3突起314が押圧されることで、記録材Sの移動経路上から、規制部として機能する第1突起312および第2突起313が退避する。これにより、測長ロール110の移動の規制が解除され、測長ロール110が下流側案内部材140に向かって移動する。そして測長ロール110と下流側案内部材140との間を記録材Sが通過することで、測長ロール110の回転がなされる。そして最後に、記録材Sの第3突起314の通過に伴い第1突起312および第2突起313が上昇する。これにより、測長ロール110のロール本体111の外周面が第1突起312および第2突起313により支持され、測長ロール110が下流側案内部材140から離れるようになる。なお、測長ロール110の回転が継続している状態でロール本体111の外周面が第1突起312および第2突起313に接触することになるが、その際に生じる磨耗は、表面層112が下側案内部材140と接触した場合に生じる磨耗よりも小さく抑えられる。また、ロール本体111の外周面自体は記録材Sと直接するものではないため、磨耗が生じたとしても測長の精度には影響を及ぼさない。
なお、固定された下側案内部材140に替えて、図15(測長装置100の他の態様を示した図)に示すように、回転可能なロール状部材400を設けることもできる。この構成の場合、記録材Sが測長ロール110を通過した後、ロール状部材400が測長ロール110と同じ速度で回転するようになるため、測長ロール110の摩耗が生じにくくなる。ところでこのようなロール状部材400を用いる場合、ロール状部材400の偏心を避けることができず、この偏心によって、測長ロール110が変動しやすくなる。そしてこのような変動が生じると、測長ロール110と記録材Sとの接触荷重の変動が生じたり、記録材Sに対する測長ロール110の追従性が不安定となったりしやすくなる。そしてこの場合、測長性能の低下を招きやすい。
また、ロール状部材400の周面の出来によっては、図15(a)、(b)に示すように、ロール状部材400の外径が場所によって異なるようになる。そしてこの場合、測長ロール110の外径も変化するようになり、測長性能が低下しやすい。このため本実施形態では、測長ロール110に対向させる部材として、平坦な上面を有する下側案内部材140を用いている。但しこの場合は測長ロール110の摩耗が生じやすくなるため、本実施形態では、上記のとおり、移動機構300による測長ロール110の移動を行っている。
図16は、測長装置100の他の構成例を示した図である。
同図(a)における測長装置100では、ソレノイド500を用いて測長ロール110の移動を行っている。より具体的に説明すると、支持部材310の突出部316に対しソレノイド500のプランジャ510が固定されている。そして本実施形態では、このプランジャ510が記録材Sの搬送方向に沿って進退することで、測長ロール110が移動する。より具体的に説明すると、例えばソレノイド500がオンされプランジャ510が図中右方向に移動することで第1突起312、第2突起313が下方に移動し、測長ロール110が下側案内部材140に向かって移動する。また、例えばソレノイド500がオフされプランジャ510が図中左方向に向かって移動することで第1突起312、第2突起313が上方に移動し、測長ロール110が上方に移動するようになる。
同図(a)における測長装置100では、ソレノイド500を用いて測長ロール110の移動を行っている。より具体的に説明すると、支持部材310の突出部316に対しソレノイド500のプランジャ510が固定されている。そして本実施形態では、このプランジャ510が記録材Sの搬送方向に沿って進退することで、測長ロール110が移動する。より具体的に説明すると、例えばソレノイド500がオンされプランジャ510が図中右方向に移動することで第1突起312、第2突起313が下方に移動し、測長ロール110が下側案内部材140に向かって移動する。また、例えばソレノイド500がオフされプランジャ510が図中左方向に向かって移動することで第1突起312、第2突起313が上方に移動し、測長ロール110が上方に移動するようになる。
なお、ソレノイド500のオフ(測長ロール110の上方への移動)は、上流側検知センサ160にて記録材Sの後端が検知された場合に行うことができる。付言すると、上流側検知センサ160による記録材Sの後端の検知をトリガーとして、ソレノイド500のオフを行うことができる。また、下側案内部材140に向けての測長ロール110の移動(ソレノイド500のオン)は、上流側検知センサ160にて記録材Sの先端が検知された場合に行うことができる。付言すると、上流側検知センサ160による記録材Sの先端の検知をトリガーとして、ソレノイド500のオンを行うことができる。
また測長装置100は、図16(b)に示すような構成とすることもできる。本実施形態の測長装置100では、支持部材310の第4突起315に対し第1ギア610が取り付けられている。また、駆動モータ630と、この駆動モータ630からの回転駆動力を第1ギア610に伝達する第2ギア620が設けられている。ここで本実施形態における構成では、駆動モータ630を駆動し第2ギア620を図中矢印16Aに示す方向に回転させることで、第1突起312、第2突起313が下方に移動し、測長ロール110が下側案内部材140に向かって移動する。また、駆動モータ630を逆転することで、第1突起312、第2突起313が上方に移動し、測長ロール110が上方に移動するようになる。ここで、測長ロール110の上方への移動は、上記と同様、上流側検知センサ160にて記録材Sの後端が検知された場合に行うことができる。また測長ロール110の下方への移動は、上流側検知センサ160にて記録材Sの先端が検知された場合に行うことができる。
なお上記では、第1突起312、第2突起313を用いて測長ロール110を直接的に持ちあげる(移動させる)構成であったが、測長ロール110の移動に連動して移動する移動部を持ちあげるようにしてもよい。なお、移動部としては、揺動アーム120や回転軸110aを一例として挙げることができる。また上記では、第1突起312、第2突起313を用い、測長ロール110の2箇所を下方から支持する構成であったが、1箇所を支持する構成であってもよい。
10…画像形成ユニット、20…中間転写ベルト、30…二次転写装置、43…搬送ロール、44…搬送路、85…記録材長算出部、100…測長装置、110…測長ロール、110a…回転軸、111…ロール本体、112…表面層、120…揺動アーム、140…下側案内部材、160…上流側検知センサ、170…下流側検知センサ、300…移動機構、312…第1突起、313…第2突起、314…第3突起、S…記録材
Claims (8)
- 記録材に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成された記録材を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される記録材を支持する支持面と、
外周面を有し、前記支持面に当該外周面が押し付けられ当該支持面と当該外周面との間を前記記録材が通過する際に当該記録材に追従して回転する回転部材と、
前記回転部材の回転量に基づき前記記録材の長さを把握する把握手段と、
前記支持面と前記回転部材の前記外周面との間を前記記録材が通過し終えるのに伴い前記支持面に向かって移動しようとする前記回転部材の当該移動を規制する規制手段と、
を含む画像形成装置。 - 前記規制手段は、前記回転部材の前記移動を規制するとともに前記支持面から離れる方向へ当該回転部材を移動させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記規制手段は、新たな記録材が搬送されてくる際、前記規制を解除し前記回転部材を前記支持面に向けて移動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記新たな記録材の搬送経路上に突出するとともに搬送されてきた当該新たな記録材により押圧され変位する変位部が更に設けられ、
前記規制手段は、前記変位部が前記新たな記録材から受ける荷重を利用して前記規制の解除を行うことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。 - 前記記録材の搬送方向において前記回転部材よりも下流側に設けられ、当該記録材の先端を検知する第1の検知部と、
前記記録材の搬送方向において前記回転部材よりも上流側に設けられ、当該記録材の後端を検知する第2の検知部と、
を更に備え、
前記把握手段は、前記回転部材の回転のうち前記第1の検知部による前記先端の検知がなされてから前記第2の検知部による前記後端の検知がなされるまでの間になされた当該回転の回転量を把握し、把握した当該回転量を用いて前記記録材の一部の長さを把握し、
前記規制手段は、前記回転部材よりも上流側の予め定められた箇所へ前記記録材の前記後端が到達した場合に、当該回転部材又は当該回転部材の移動に連動して移動する移動部の移動経路上に当該回転部材の移動を規制するための規制部を位置させ、前記支持面と前記回転部材の前記外周面との間を当該記録材が通過し終えるのに伴い前記支持面に向かって移動しようとする当該回転部材の当該移動を当該規制部を用いて規制し、
前記記録材の前記後端が前記予め定められた箇所へ到達したか否かの判断には、前記第2の検知部の出力が利用されることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の画像形成装置。 - 前記規制手段は、新たに搬送されてきた記録材の先端が前記回転部材よりも上流側の予め定められた箇所へ到達した場合に、前記規制部を前記移動経路上から退避させ当該回転部材を前記支持面に向けて移動させ、
新たに搬送されてきた前記記録材の前記先端が前記予め定められた箇所へ到達したか否かの判断には、前記第2の検知部の出力が利用されることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。 - 前記回転部材の外周面には、前記記録材に接触する第1の周面と、当該第1の周面よりも当該回転部材の軸心側に位置する第2の周面とが設けられ、
前記規制手段は、前記回転部材の前記第2の周面に接触し前記移動の規制を行うことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の画像形成装置。 - 被搬送体を支持する支持面と、
前記被搬送体の長さの測定に用いられ、前記支持面に外周面が押し付けられ当該支持面と当該外周面との間を当該被搬送体が通過する際に当該被搬送体に追従して回転する回転部材と、
前記被搬送体の通過に伴い前記支持面に向かって移動しようとする前記回転部材の当該移動を規制する規制手段と、
を含む長さ測定装置。
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