JP2013189308A - シート長計測装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】経時においても高精度なシート長の計測が可能なシート長計測装置を提供すること。
【解決手段】シートの搬送経路で回転駆動する駆動ローラ１１と、前記駆動ローラ１１との間で前記シートを挟持搬送して従動回転する従動ローラ１２と、前記従動ローラ１２の回転量を計測する回転量計測手段１３と、前記駆動ローラ１１及び前記従動ローラ１２に挟持搬送されて前記シートの端部が前記搬送経路を通過するのを検知するシート端部検知手段と、前記シート端部検知手段が前記シートの先端部通過を検知してから前記シートの後端部通過を検知するまでの間の前記回転量計測手段１３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算出手段と、前記回転量計測手段１３による前記従動ローラ１２の前記回転量の計測結果の経時変化に基づいて、前記シート長算出手段の算出結果を補正する補正手段と、を備えるシート長計測装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、シート長計測装置及び画像形成装置に関する。

商業印刷業界において、小ロット・多品種・バリアブルデータ印刷等は従来のオフセット印刷機から、電子写真方式を用いた印刷装置等によるPOD（Print On Demand）への移行が進んでいる。電子写真印刷装置では、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や画像の均一性等が要求されるようになってきている。

電子写真印刷装置における表裏見当ずれの要因は、縦方向・横方向のレジストレーション誤差、用紙と印刷画像とのスキュー誤差等に加えて、用紙が伸縮することによる画像倍率誤差がある。

そこで、搬送ローラの回転量を計測する手段と、用紙搬送速度を検出する手段を備え、搬送ローラの回転量と用紙搬送速度に基づいて用紙長を計測し、計測結果に基づいて画像倍率補正を行う技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

また、搬送される用紙に接触して回転する搬送ローラと、用紙搬送方向の搬送ローラの上流側と下流側に搬送される用紙の位置を検出するエッジセンサとを備え、エッジセンサによる用紙検出期間を測定期間として搬送ローラの回転量から用紙長を計測する技術も知られている（例えば特許文献２参照）。

しかしながら、用紙長の測定に用いられる搬送ローラが経時において磨耗、収縮等すると用紙搬送時の搬送ローラの回転量が変動し、用紙長の計測精度が低下する場合がある。

そこで、用紙搬送ローラの下流側に複数の用紙検出センサを設け、用紙検出センサの検出結果から求められる用紙搬送速度に基づいて搬送ローラの回転速度をフィードバック制御することで、搬送ローラの経時変化による用紙搬送速度の変動を低減する技術が知られている（例えば特許文献３参照）。

しかしながら、搬送ローラの回転速度を制御することで用紙搬送速度を一定に保つことは可能になるが、用紙長の計測に用いる搬送ローラが経時で磨耗等した場合に、回転量が変動して用紙長の計測精度が低下するという問題は解決されない。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、経時においても高精度なシート長の計測が可能なシート長計測装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様のシート長計測装置よれば、シートの搬送経路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搬送して従動回転する従動ローラと、前記従動ローラの回転量を計測する回転量計測手段と、前記駆動ローラ及び前記従動ローラに挟持搬送されて前記シートの端部が前記搬送経路を通過するのを検知するシート端部検知手段と、前記シート端部検知手段が前記シートの先端部通過を検知してから前記シートの後端部通過を検知するまでの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算出手段と、前記回転量計測手段による前記従動ローラの前記回転量の計測結果の経時変化に基づいて、前記シート長算出手段の算出結果を補正する補正手段と、を備える。

本発明の実施形態によれば、経時においても高精度なシート長の計測が可能なシート長計測装置を提供できる。

第１の実施形態に係るシート長計測装置の構成を例示する上面概略図である。 第１の実施形態に係るシート長計測装置の構成を例示する断面概略図である。 第１の実施形態に係るシート長計測装置の機能構成を例示するブロック図である。 第１の実施形態におけるスタートトリガセンサ、ストップトリガセンサ及びロータリーエンコーダの出力例を示す図である。 第１の実施形態に係るシート長計測装置の経時における従動ローラの変化と、ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の変化を説明する図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置の構成を例示する概略図（１）である。 第２の実施形態に係る画像形成装置の構成を例示する概略図（２）である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

［第１の実施形態］
＜シート長計測装置の構成＞
図１及び図２に、第１の実施形態に係るシート長計測装置１００の概略構成を例示する。図１はシート長計測装置１００の上面概略図であり、図２はシート長計測装置１００の断面概略図である。

図１及び図２に示す様に、シート長計測装置１００は、駆動ローラ１１、従動ローラ１２、ロータリーエンコーダ１３、スタートトリガセンサ１４、ストップトリガセンサ１５を有する。

駆動ローラ１１は、シートである用紙Ｐの搬送経路上に設けられ、図示しない駆動手段（例えばモータ等）に駆動力伝達手段（例えばギヤ、ベルト等）を介して接続し、図２に示す矢印方向に回転駆動する。駆動ローラ１１は、用紙Ｐとの間で十分な摩擦力を発生させるために表面にゴム層を有して構成され、従動ローラ１２との間で用紙Ｐを搬送方向Ｘに挟持搬送する。

従動ローラ１２は、駆動ローラ１１に対向して回転可能に設けられ、不図示の付勢手段（例えばバネ等）により駆動ローラ１１の方向に押圧されている。従動ローラ１２は、用紙Ｐの非搬送時には駆動ローラ１１に当接して従動回転し、用紙Ｐの搬送時には回転する駆動ローラ１１によって搬送される用紙Ｐに従動して回転する。

従動ローラ１２は、軸フレ精度を確保するために金属製のローラを用い、用紙Ｐとの間で十分な摩擦力を発生させるために表面にゴム層が形成されている。また、図１に示す様に、従動ローラ１２の用紙Ｐの搬送方向Ｘ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よりも小さい。したがって、従動ローラ１２は用紙Ｐの搬送時において駆動ローラ１１に接触せず、用紙Ｐとの間に生じる摩擦力のみで従動回転することとなる。そのため、従動ローラ１２は用紙Ｐの搬送時に駆動ローラ１１の回転による影響を受けることなく、用紙Ｐの測長をより正確に行うことが可能になる。なお、従動ローラ１３の径は小径である程、用紙搬送に伴う回転数が増加してロータリーエンコーダ１３が出力するパルス数が増え、用紙Ｐの高精度な測長が可能になるため好ましい。また、駆動ローラ１１と従動ローラ１２との位置関係は逆にしても良い。

ロータリーエンコーダ１３は、エンコーダディスク１３ａと、エンコーダセンサ１３ｂとを有し、従動ローラ１３の回転軸上に設けられている。ロータリーエンコーダ１３は、従動ローラ１３の回転に応じてパルス信号を出力する。ロータリーエンコーダ１５が出力するパルス信号は、図示しない回転量計測手段によって計測される。

スタートトリガセンサ１４は、用紙Ｐの搬送経路において、駆動ローラ１１及び従動ローラ１２の下流側に設けられ、駆動ローラ１１及び従動ローラ１２に挟持搬送される用紙Ｐの端部が通過するのを検知する。

ストップトリガセンサ１５は、用紙Ｐの搬送経路において、駆動ローラ１１及び従動ローラ１２の上流側に設けられ、駆動ローラ１１及び従動ローラ１２に挟持搬送される用紙Ｐの端部が通過するのを検知する。

スタートトリガセンサ１４及びストップトリガセンサ１５は、用紙端部の検知精度が高い反射型の光センサであるが、例えば透過型の光センサ等を用いても良い。

スタートトリガセンサ１４及びストップトリガセンサ１５は、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向において略同一位置に配設されている。この様な構成により、用紙Ｐの搬送姿勢（搬送方向に対するスキュー）の影響を最小にし、より正確に用紙Ｐの測長を行うことが可能になる。なお、第１の実施形態に係るシート長計測装置１００では、スタートトリガセンサ１４及びストップトリガセンサ１５を用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向の中央位置に配置しているが、用紙Ｐが通過する領域内であれば、中央位置から幅方向の何れかの方向にずらして配置しても良い。

図１に示す用紙Ｐの搬送方向Ｘにおけるスタートトリガセンサ１４と駆動ローラ１１及び従動ローラ１２との間の距離Ａと、駆動ローラ１１及び従動ローラ１２とストップトリガセンサ１５との間の距離Ｂは、後述するパルスカウント範囲が大きくなるため、可能な範囲で小さくすることが好ましい。また、用紙Ｐが駆動ローラ１１及び従動ローラ１２との間に突入後の一定時間は、従動ローラ１２の固有周波数で振動が生じ、計測誤差の要因となる。したがって、スタートトリガセンサ１４と駆動ローラ１１及び従動ローラ１２との間の距離Ａは、用紙Ｐ突入時の従動ローラ１２の振動が収束するのに必要な距離以上にする必要がある。

図３は、第１の実施形態に係るシート長計測装置１００の機能構成を例示するブロック図である。

図３に示す様に、シート長計測装置１００は、駆動ローラ１１、従動ローラ１２、ロータリーエンコーダ１３、スタートトリガセンサ１４、ストップトリガセンサ１５に加え、回転量計測手段２１、シート長算出手段２２、補正手段２３、駆動ローラ１１を回転駆動するモータ３１を有する。

回転量計測手段２１は、用紙Ｐの搬送時における従動ローラ１２の回転に応じてロータリーエンコーダ１３が出力するパルス信号を、スタートトリガセンサ１４及びストップトリガセンサ１５による用紙Ｐの検出タイミングに基づいて計測する。

シート長算出手段２２は、回転量計測手段２１によって計測されるロータリーエンコーダ１３の出力パルス信号から、用紙Ｐの搬送方向の長さを算出する。

補正手段２３は、従動ローラ１２が経時で磨耗等することによる用紙搬送時の回転量の変化に基づいて、シート長算出手段２２に算出される用紙Ｐの搬送方向の長さを補正する。

＜シートの測長方法＞
次に、シート長計測装置１００において用紙Ｐの搬送方向の長さを求める方法について説明する。

図４は、第１の実施形態において、用紙Ｐが駆動ローラ１１及び従動ローラ１２に挟持搬送される時のスタートトリガセンサ１４、ストップトリガセンサ１５及びロータリーエンコーダ１３の出力例である。

図４に示す様に、用紙Ｐの搬送時には、用紙Ｐが駆動ローラ１１及び従動ローラ１２に到達する前から駆動ローラ１１が回転し、従動ローラ１２が駆動ローラ１１に当接して従動回転することにより、ロータリーエンコーダ１３は継続してパルス信号を出力している。

用紙Ｐが回転する駆動ローラ１１及び従動ローラ１２に到達する以前の時間ｔ１にて、まず駆動ローラ１１及び従動ローラ１２の上流側に設けられているストップトリガセンサ１５により用紙Ｐの先端部が通過したことが検知される。

その後、用紙Ｐが駆動ローラ１１及び従動ローラ１２に挟持搬送され、時間ｔ２にて駆動ローラ１１及び従動ローラ１２の下流側に設けられているスタートトリガセンサ１４により用紙Ｐの先端部が通過したことが検知される。

時間ｔ２以降も用紙Ｐは駆動ローラ１１及び従動ローラ１２に引き続き挟持搬送され、時間ｔ３にてストップトリガセンサ１５により用紙Ｐの後端部が通過したことが検知される。

時間ｔ３の後、用紙Ｐは駆動ローラ１１及び従動ローラ１２の間を通過し、時間ｔ４にてスタートトリガセンサ１４により用紙Ｐの後端部が通過したことが検知される。

用紙Ｐが駆動ローラ１１及び従動ローラ１２により挟持搬送されている時間ｔ２から時間ｔ３の間のパルスカウント時間に、回転量計測手段２１がロータリーエンコーダ１３から出力されているパルス信号を計数する。

ここで、従動ローラ１２の半径をｒ_ｂとし、従動ローラ１２の１周分のエンコーダパルス数を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。また、図２に示す様に、用紙Ｐの搬送経路におけるスタートトリガセンサ１４とストップトリガセンサ１５との間の距離をａ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。

Ｌ ＝ （ｎ／Ｎ）×２πｒ_ｂ＋ａ ・・・（１）
ｎ：計数されたパルス数
Ｎ：従動ローラ１２の１周分のエンコーダパルス数［／ｒ］
ｒ_ｂ：従動ローラ１２の半径［ｍｍ］
ａ：スタートトリガセンサ１４とストップトリガセンサ１５との間の距離［ｍｍ］
一般的に用紙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１１）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。また、駆動ローラ１１と用紙Ｐとの間のスリップ現象、上流側及び下流側の搬送手段の用紙搬送力あるいは用紙搬送速度の違いによる弛み現象等によっても変動する。したがって、ロータリーエンコーダ１３のパルス周期やパルス幅は常に変動するが、従動ローラ１２に磨耗等が生じて半径ｒ_ｂが変化しない限り、用紙Ｐが一定距離搬送される間に出力されるパルス数は変化することが無い。

したがって、式（１）により、用紙Ｐの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。

さらに、例えば用紙Ｐのページ間の比や、表裏の比等の相対比を求めることもできる。

例えば、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。

Ｒ ＝ ［（ｎ_２／Ｎ）×２πｒ_ｂ＋ａ］／［（ｎ_１／Ｎ）×２πｒ_ｂ＋ａ］ ・・・（２）
ｎ_１：熱定着前の用紙Ｐの搬送時に計数されたパルス数
ｎ_２：熱定着後の用紙Ｐの搬送時に計数されたパルス数
ここで、第１の実施形態において試算した例を以下で説明する。

第１の実施形態では、Ｎ＝２８００［／ｒ］、ｒ_ｂ＝９［ｍｍ］、ａ＝４０［ｍｍ］であり、Ａ３サイズの用紙が縦搬送された際に計数されたパルス数がｎ_１＝１８８１６だった場合の用紙Ｐの搬送方向の長さＬ１は、
Ｌ１ ＝ （１８８１６／２８００）×２π×９＋４０ ＝ ４２０．００［ｍｍ］
となる。

また、この用紙Ｐの熱定着後に再度計数されたパルス数が、ｎ_２＝１８７５９だった場合の用紙Ｐの搬送方向の長さＬ２は、
Ｌ２ ＝ （１８７５９／２８００）×２π×９＋４０ ＝ ４１８．８６［ｍｍ］
となり、用紙Ｐの長さの表裏差は、
ΔＬ ＝ ４２０．００ − ４１８．８６ ＝ １．１４［ｍｍ］
であり、伸縮率Ｒ（用紙Ｐの表裏長さの相対比）は、
Ｒ ＝ ４１８．８６／４２０．００ ＝ ９９．７３［％］
となる。

したがって、この場合には用紙Ｐの搬送方向の長さが熱定着によって約１ｍｍ収縮したために、例えば用紙Ｐへの画像印刷時に、表裏の画像長を同一にすると約１ｍｍの表裏見当ずれが発生することになる。そこで、上記した方法により画像印刷前の用紙長を正確に計測し、用紙長に合わせる様に画像データを補正することで、用紙表裏の画像倍率誤差を低減できる。

なお、上記した例では、熱定着前後の用紙Ｐの搬送方向の長さＬ１，Ｌ２を算出して伸縮率Ｒを求めているが、例えば熱定着前後の用紙Ｐの搬送時に計数されたパルス数ｎ_１，ｎ_２の比を伸縮率Ｒとして求める伸縮率算出手段を設けても良い。

例えば、上記した例において、熱定着前の用紙Ｐの搬送時に計数されたパルス数ｎ_１=１８８１６、熱定着後の用紙Ｐの搬送時に計数されたパルス数ｎ_２＝１８７５９の時に、伸縮率Ｒは以下の様に求めることができる。

Ｒ ＝ ｎ_２／ｎ_１ ＝ １８７５９／１８８１６ ＝ ９９．７０［％］
但し、規格用紙の規格値に対する偏差を算出する場合には、上記式(１)により用紙Ｐの搬送方向の長さＬを算出する必要がある。

＜シート測長結果の補正＞
次に、上記した方法により求められる用紙Ｐの測長結果を補正する方法について説明する。

図５は、第１の実施形態に係るシート長計測装置１００の経時における従動ローラ１２の変化と、ロータリーエンコーダ１３から出力されるパルス信号の変化を説明する図である。図５（ａ）は初期の状態で、従動ローラ１２の半径がｒ_ｂ０であり、図５（ｂ）は経時の状態で、従動ローラ１２が磨耗したことによって半径がｒ_ｂ０からｒ_ｂ１に小さくなっている様子を示している。

ここで、用紙Ｐの搬送方向の長さＬは、上記した式（１）により求められるが、式（１）からパルスカウント数ｎについての以下の式（３）が得られる。

ｎ ＝ Ｎ×（Ｌ−ａ）／２πｒ_ｂ ・・・（３）
式（３）から求められる様に、従動ローラ１２の半径ｒ_ｂが小さくなると、同じ長さＬの用紙Ｐの計測を行う時のパルスカウント数ｎが増加する。したがって、従動ローラ１２が磨耗して半径ｒ_ｂが小さくなった状態で、式（１）に基づいて用紙Ｐの測長を行うと、計数されるパルス数ｎが増加するため実際の用紙Ｐの長さよりも大きい値が算出される。

ここで、モータが一定速で回転している状態において、ローラ径が変化すると、ローラの周速が変化し、エンコーダのパルス間隔（周波数）も変わる。具体的には、従動ローラ１２が磨耗して半径ｒ_ｂが小さくなると、一定の速度で回転する駆動ローラ１１に用紙Ｐを介して従動回転する従動ローラ１２の回転速度Ｖ_ｂは上昇し、図５に示す様にロータリーエンコーダ１３が出力するパルス信号の周期Ｔが短くなることにより、周波数ｆは大きく（ｆ_０＜ｆ_１）なる。

このとき、パルス信号の周期（周波数）は、計測対象の用紙長のばらつきには影響されない。したがって、ローラの磨耗前後の周波数を測定することで、磨耗量を算出することが可能となる。なお、必ずしも用紙搬送中に磨耗量を計測する必要はなく、用紙が無くても駆動ローラに従動して回転させている状態でｆ_０，ｆ_１を計測することも可能である。

従動ローラ１２の回転速度Ｖ_ｂは以下に示す式（４）で表される。

Ｖ_ｂ ＝ Ｖ_ａ×ｒ_ａ／ｒ_ｂ ・・・（４）
Ｖ_ａ：駆動ローラ１１の回転速度［ｒ／ｓ］
ｒ_ａ：駆動ローラ１１の半径［ｍｍ］
また、ロータリーエンコーダ１３が出力するパルス周波数ｆは以下に示す式（５）で表される。

ｆ ＝ Ｖ_ｂ×Ｎ ＝ Ｖ_ａ×Ｎ×ｒ_ａ／ｒ_ｂ ・・・（５）
ｆ：ロータリーエンコーダ１３が出力するパルス信号の周波数［Ｈｚ］
式（４）及び（５）から、ロータリーエンコーダ１３が出力するパルス周波数ｆの変化に基づいて、式（１）によって求められる用紙Ｐの長さＬを補正することができる。

まず、従動ローラ１２が磨耗していない状態における基準となるパルス周波数ｆ_０を計測する。基準となるパルス周波数ｆ_０は、例えば従動ローラ１２が未使用状態のシート長計測装置１００の使用開始時や、従動ローラ１２の交換時等に行う。

経時における従動ローラ１２の半径ｒ_ｂ１は、
ｆ_１／ｆ_０ ＝ （Ｖａ×Ｎ×ｒ_ａ／ｒ_ｂ１）／（Ｖａ×Ｎ×ｒ_ａ／ｒ_ｂ０）
から、
ｒ_ｂ１ ＝ ｆ_０／ｆ_１×ｒ_ｂ０
として求めることができる。したがって、従動ローラ１２の磨耗量は以下の式（６）から求めることができる。

Δｒ_ｂ ＝ ｒ_ｂ０−ｒ_ｂ１ ＝ ｒ_ｂ０×（１−ｆ_０／ｆ_１） ・・・（６）
また、従動ローラ１２が経時で磨耗した場合における用紙Ｐの長さＬは以下の式（７）により求めることができる。

Ｌ ＝ （ｎ／Ｎ）×２πｒ_ｂ０×ｋ＋ａ ・・・（７）
ｋ：誤差補正係数
ここで、誤差補正係数ｋは以下の式（８）、（９）で表される。

ｋ ＝ ｒ_ｂ１／ｒ_ｂ０ ・・・（８）
ｋ ＝ ｆ_０／ｆ_１ ・・・（９）
シート計測装置１００は、補正手段２３が回転量計測手段２１に計測されるロータリーエンコーダ１３のパルス信号から式（８）又は式（９）に基づいて補正係数ｋを求め、シート長算出手段２２が式（７）に基づいて用紙Ｐの長さを算出する。なお、用紙長計測結果の補正は、シート長計測装置１００の使用開始後に、例えば時間や通紙枚数等に応じて定期的に補正係数ｋを算出して行っても良く、上式（６）から求められる従動ローラ１２の磨耗量Δｒ_ｂが一定値以上になった場合に行っても良い。

なお、初期の従動ローラ１２の半径ｒ_ｂ０は、初期値として記憶しておく。一例として、従動ローラ１２の設計値半径を使用するか、より精確には、ローラ毎にローラ半径（若しくは直径、周径）を計測して組み付け時に記憶させる。また、従動ローラ１２の保守（交換）時は、従動ローラ１２の交換ユニットにローラ半径等の値を、計測データ（データシートや電子情報）として添付し、保守時にパネル等から入力、シート長算出手段２２に読み込ませる等により適宜取得する。

また、パルス周波数ｆは、ロータリーエンコーダ１３から出力される１つのパルス信号の周期から求めても良いが、計測誤差を低減するために複数のパルス信号から平均して求めることが好ましく、さらに従動ローラ１２の一周分の整数倍に相当する数のパルス信号から平均して求めることがより好ましい。従動ローラ１２やエンコーダディスク１３ａの偏芯誤差等によって生じる計測誤差を低減できる。

ここで、経時においてロータリーエンコーダ１３が出力するパルス信号から求められる周波数ｆ_１が小さく（例えば初期の周波数ｆ_０以下に）なった場合は、従動ローラ１２が用紙Ｐに従動回転せずにスリップしていると考えられる。そこで、この場合にはシート長算出手段２２の計測結果を破棄する様にしても良い。あるいは、この場合には従動ローラ１２を駆動ローラ１１の方向に付勢して押圧する付勢手段の押圧力を大きくする様にしても良く、駆動ローラ１１の回転速度Ｖａを低下させ、用紙Ｐの搬送速度が遅くなる様にしても良い。

なお、本実施例では、誤差補正係数ｋは、ロータリーエンコーダ１３から出力されるパルス信号の周期から求められる周波数ｆ（ｆ_０，ｆ_１）から式（９）により算出したが、誤差補正係数ｋの算出方法はこれに限るものではない。例えば、ロータリーエンコーダ１３から出力されるパルス信号のカウント数が、一定数（例えば１０００パルス等）に達するまでに要する時間の経時変化から、誤差補正係数ｋを算出しても良い。

ｋ ＝ ｔ_１／ｔ_０ ・・・（１０）
ｔ_０：初期状態の従動ローラ１２が回転してロータリーエンコーダ１３から出力されるパルス信号のカウント数が一定数に達するまでの時間
ｔ１：経時で磨耗した従動ローラ１２が回転してロータリーエンコーダ１３から出力されるパルス信号のカウント数が一定数に達するまでの時間
上式（１０）で求められる誤差補正係数ｋを用いて用紙長計測結果の補正を行うことも可能である。

以上で説明した様に、第１の実施形態に係るシート長計測装置１００によれば、従動ローラ１２が経時で磨耗若しくは収縮等した場合においても、従動ローラ１２に設けられているロータリーエンコーダ１３から出力されるパルス周波数の変化に基づいて用紙長の計測結果を補正することで、経時においても高精度に用紙長の計測を行うことが可能である。

[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。

図６及び７に、第２の実施形態に係るシート長計測装置１００を備える画像形成装置１０１，１０２の構成例を示す。図６はモノクロ画像形成装置１０１の例を、図７はタンデム型のカラー画像形成装置１０２の例を示している。

図６に示す様に、モノクロ画像形成装置１０１において、搬送される用紙Ｐに画像を印刷する場合には、まず一様に帯電されて回転する感光体ドラム１の表面に不図示の光書き込み手段により静電潜像が形成され、次に図示しない現像手段によりトナー像として顕像化が行われる。続いて、用紙Ｐが感光体ドラム１と転写手段５との間で感光体ドラム１上のトナー像が用紙Ｐ上に転写され、その後用紙Ｐが加熱ローラ２及び加圧ローラ３の間を通過する間にトナー像が用紙Ｐに溶融定着することで印刷画像が形成される。

図７に示したタンデムカラー画像形成装置１０２では、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１上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト４上に重ねて一次転写された後、中間転写ベルト４と転写手段５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加熱ローラ２及び加圧ローラ３の間を通過し、用紙Ｐ上に印刷画像が形成される。

図６及び図７に示す画像形成装置１０１，１０２では、用紙Ｐの搬送経路において転写手段５の直前にシート長計測装置１００を設けている。他の構成による画像形成装置においても同様に転写手段の直前にシート長計測装置１００を設置することで、転写直前の用紙Ｐの搬送方向の長さを計測することができる。

画像形成装置１０１，１０２では、まずシート長計測装置１００において用紙Ｐの搬送方向の長さを計測した後、転写手段により用紙Ｐにトナー像が転写され、加熱ローラ２及び加圧ローラ３の間を通過することで、用紙Ｐの一方の面に印刷画像が形成される。

両面印刷時には、不図示の反転機構により表裏反転された状態で再び図中に示した矢印方向に搬送される。この場合、用紙Ｐは一旦加熱されることによって、一般的には収縮して用紙サイズが変化した状態で搬送され、再度シート長計測装置１００により測長された後、裏面にトナー画像が転写、定着される。

裏面のトナー画像は、測長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）された状態で用紙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、表裏見当精度が向上する。

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。

この様に、本実施形態に係るシート長計測装置１００を備える画像形成装置１０１，１０２によれば、用紙Ｐに表裏見当精度の高い印刷を行うことが可能となる。また、シート長計測装置１００は経時において従動ローラ１２が磨耗した場合であっても、従動ローラ１２に設けられているロータリーエンコーダ１３から出力されるパルス周波数の変化に基づいて用紙長計測結果を補正し、経時でも高精度に用紙長を計測できる。したがって、シート長計測装置１００を備える画像形成装置１０１，１０２は経時においても用紙Ｐに表裏見当精度の高い印刷を行うことが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、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。

１１ 駆動ローラ
１２ 従動ローラ
１３ スタートトリガセンサ（シート端部検知手段、先端検知手段）
１４ ストップトリガセンサ（シート端部検知手段、後端検知手段）
１５ エンコーダ
２１ 回転量計測手段
２２ シート長算出手段
２３ 補正手段
１００ シート長計測装置
１０１，１０２ 画像形成装置

特開２０１０−２４１６００号公報 特開２０１１−００６２０２号公報 特開平８−２２５２３９号公報

Claims (7)

1. シートの搬送経路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搬送して従動回転する従動ローラと、
   前記従動ローラの回転量を計測する回転量計測手段と、
   前記駆動ローラ及び前記従動ローラに挟持搬送されて前記シートの端部が前記搬送経路を通過するのを検知するシート端部検知手段と、
   前記シート端部検知手段が前記シートの先端部通過を検知してから前記シートの後端部通過を検知するまでの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算出手段と、
   前記回転量計測手段による前記従動ローラの前記回転量の計測結果の経時変化に基づいて、前記シート長算出手段の算出結果を補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とするシート長計測装置。
2. 前記回転量計測手段は、前記従動ローラの回転軸に設けられるエンコーダが前記従動ローラの回転に応じて出力するパルス信号を計測し、
   前記シート長算出手段は、前記回転量計測手段に計測される前記パルス信号の数に基づいて前記シートの搬送方向の長さを算出し、
   前記補正手段は、前記回転量計測手段によって計測される前記パルス信号の周波数の経時変化に基づいて、前記シート長算出手段の算出結果を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート長計測装置。
3. 前記補正手段は、前記回転量計測手段に計測される前記エンコーダから出力される複数のパルス信号から平均して前記周波数を求める
   ことを特徴とする請求項２に記載のシート長計測装置。
4. 前記補正手段は、前記回転量計測手段に計測される前記エンコーダから出力される前記従動ローラの一周分の整数倍に相当する数のパルス信号から平均して前記周波数を求める
   ことを特徴とする請求項２に記載のシート長計測装置。
5. 前記回転量計測手段は、前記従動ローラの回転軸に設けられるエンコーダが前記従動ローラの回転に応じて出力するパルス信号を計測し、
   前記シート長算出手段は、前記回転量計測手段に計測される前記パルス信号の数に基づいて前記シートの搬送方向の長さを算出し、
   前記補正手段は、前記回転量計測手段に計測される前記エンコーダから出力されるパルス信号の数が一定数に達するまでに要する時間の経時変化に基づいて、前記シート長算出手段の算出結果を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート長計測装置。
6. 前記シート端部検知手段は、
   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、前記シートの先端部通過を検知する先端検知手段と、
   前記駆動ローラ及び前記従動ローラの前記搬送経路の上流側で、前記シートの後端部通過を検知する後端検知手段と、
   を備え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。
7. 請求項１から６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。

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