JP2015078898A - シート測長装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの測長精度を向上可能なシート測長装置及びシートの表裏面の印字精度を向上可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】無端ベルト２１１と、無端ベルト２１１の裏側から無端ベルト２１１を保持するサポート部材２１５と、を有するベルト搬送手段２１０と、シートを加圧して無端ベルト２１１に密着させる上流加圧ローラ２２１と、搬送されるシートを無端ベルト２１１に吸着させる静電気力を付与する上流印加手段２４０と、を有するシート吸着手段２２０と、無端ベルト２１１に吸着されたシートを撮像する第１撮像手段２７０及び第２撮像手段２８０と、撮像した画像からシートを測長する測長制御部と、を備え、サポート部材２１５は、少なくとも、ニップ位置の近傍から撮像位置まで、無端ベルト２１１の吸着面２１１ａがニップ位置と略同じ高さになるように無端ベルト２１１を保持する。【選択図】図４

Description

本発明は、搬送されてくるシートの長さを測定可能なシート測長装置及びこれを備える画像形成装置に関する。

昨今、オンデマンド機（オンデマンド印刷に対応した画像形成装置）のオフセット印刷市場への参入に伴い、今まで以上に、成果物に対する高い画像品質（以下、「画質」という）が要求されるようになってきている。また、画質については、粒状性、面内一様性、文字品位及び色再現性（色安定性を含む）に加えて、成果物に対する印字位置精度に係わる幾何画質が重要視される場合がある。例えば、バリアブルプリント市場では、パンフレットや帳簿などへのシリアルナンバ印刷など、オフセット印刷の幾何画質と同等の精度が求められることが多い。

ここで、電子写真方式の画像形成装置の場合、シートに形成した未定着画像を加熱定着する際に、シートから水分が抜けることでシートが縮む。その後、シートは大気から吸水して元の大きさに戻ろうとするが、周辺の雰囲気温度等に応じて吸水量が異なるため、シートの戻り方も様々となる。このように、未定着画像を加熱定着すると、シートの大きさが変わってしまう場合があり、この状態でシートの裏面に画像を形成すると、画像の大きさが表面と変わってしまう。つまり、シートに形成される画像の表裏ずれが発生し、これが成果物の品位を下げることになる。

これに対しては、搬送中のシートの４隅を撮像し、撮像した画像からシートの長さ、幅を算出し、算出したデータをフィードバックすることで画像の表裏ずれを低減させ、成果物の品位の低下を防止するシート測長装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００３−１３９５１０号公報

しかしながら、搬送ベルトで搬送されるシートの４隅をカメラで撮像して測長する場合、搬送ベルトの面外振動等の発生を防止するために搬送ベルトを裏側から保持するサポート部材を設けると、サポート部材との境界で搬送ベルトの曲率が変わってしまう。搬送ベルトの曲率が変わると、曲率が変わる部分をシートが通過する際に、シートの先端及び後端が搬送ベルトから離間（例えば、吸着剥がれ）するおそれがある。搬送ベルトからシートが離間すると、搬送ベルトの上方でシートを撮像している場合、シートの４隅を読み取る際の読み取り精度が低下するという問題がある。シートの読み取り精度が低下すると、シートの測長精度が低下するおそれがある。シートの測長精度が低下すると、シートに形成される画像の表裏ずれが発生し、結果として、成果物の品位を低下させるおそれがある。

そこで、本発明は、シートの測長精度を向上可能なシート測長装置及びシートの表裏面の印字精度を向上可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、シート測長装置において、シートを搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトを掛け渡す上流ローラ及び下流ローラと、前記搬送ベルトの裏側から前記搬送ベルトを保持するベルト保持部材と、を有するベルト搬送手段と、前記搬送ベルトに搬送されるシートを加圧して前記搬送ベルトに密着させる上流加圧ローラと、前記上流加圧ローラ及び前記ベルト搬送手段に電圧を印加して、前記搬送ベルトに搬送されるシートを前記搬送ベルトに吸着させる静電気力を付与する上流印加手段と、を有するシート吸着手段と、前記上流加圧ローラよりもシート搬送方向下流で、前記搬送ベルトに吸着されたシートを撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像した画像からシートを測長する制御手段と、を備え、前記ベルト保持部材は、少なくとも、前記上流加圧ローラがシートを加圧するニップ位置の近傍から前記撮像手段がシートを撮像する撮像位置まで、前記搬送ベルトの吸着面が前記ニップ位置と略同じ高さとなるように前記搬送ベルトを保持することを特徴とする。

本発明によれば、シートの測長精度を向上可能なシート測長装置及びシートの表裏面の印字精度を向上可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るプリンタを模式的に示す断面図である。 第１実施形態に係る制御部のブロック図である。 第１実施形態に係るシート測長部を示す斜視図である。 図３に示すシート測長部のＡ−Ａ断面図である。 図３に示すシート測長部のサポート部材を示す斜視図である。 第１実施形態に係る測長制御部のブロック図である。 シートに形成されたパッチのパッチ間距離の計算方法を説明する図である。 キャリブレーション用のパッチが形成された基準シートを示す図である。 パッチの測定タイミングを説明する図である。 パッチの測定タイミングを説明する図である。 パッチの測定タイミングを説明する図である。 第１実施形態に係る裏面画像補正のフローチャートである。 第１実施形態の変形例に係る裏面画像補正のフローチャートである。 第２実施形態に係るシート測長部を示す斜視図である。 図１４に示すシート測長部のＫ−Ｋ断面図である。 図１４に示すシート測長部の第２サポート部材を示す斜視図である。

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、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら複合機器等、シートの長さを測定可能なシート測長装置としてのシート測長部を備えた画像形成装置である。以下の実施形態においては、電子写真方式のレーザプリンタ（以下、「プリンタ」という）を用いて説明する。

なお、本実施形態に係るシート測長部は、シートの長さとして、シートに形成した４つのパッチのパッチ間距離を測定するが、シート搬送方向におけるシートのエッジ（外縁）を検出してシートの長さを測定するように構成してもよい。つまり、シートの長さには、シート自身の長さに加え、シートに形成したパッチ間距離もシートの長さに含まれる概念である。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るプリンタ１００について、図１から図１３を参照しながら説明する。まず、プリンタ１００の概略構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るプリンタ１００を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態に係る制御部３００のブロック図である。

図１に示すように、プリンタ１００は、シートＳを給送するシート給送部１１０と、シートＳに画像を形成する画像形成部１２０と、画像が形成されたシートＳを機外に排出するシート排出部１３０と、を備えている。また、プリンタ１００は、シートＳを反転させた状態で画像形成部１２０に再搬送する反転搬送部１４０と、後述する両面搬送路１０３を移動するシートＳの長さを測定するシート測長部２００と、これらを制御する制御部３００と、を備えている。

シート給送部１１０は、シートＳが積載される給送シート積載部１１１と、給送シート積載部１１１に積載されたシートＳを１枚ずつに分離しながらシート搬送路１０１に給送する分離給送手段１１２と、を備えている。本実施形態においては、これらシート給送部１１０が２組並設されている。

画像形成部１２０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像が形成される感光ドラム１２１ａ〜１２１ｄと、感光ドラム１２１ａ〜１２１ｄにレーザ光を照射する露光装置１２２ａ〜１２２ｄと、を備えている。また、画像形成部１２０は、中間転写ベルト１２３と、トナー像を中間転写ベルト１２３に転写する一次転写ローラ１２４ａ〜１２４ｄと、中間転写ベルト１２３に転写された画像をシートＳに転写する二次転写ローラ１２５と、を備えている。更に、画像形成部１２０は、シートＳに転写されたトナー像を定着させる定着手段１２６を備えている。定着手段１２６は、第１定着部１２６ａと、第１定着部１２６ａの下流に位置する第２定着部１２６ｂとを有している。

反転搬送部１４０は、シートＳを反転搬送路１０２に案内する第１切換え部材１４１と、反転搬送路１０２に案内されたシートＳを搬送する搬送手段１４２と、反転搬送路１０２を移動するシートＳの画像の色を検出可能な色検出センサ１４３と、を備えている。また、反転搬送部１４０は、反転搬送路１０２を移動するシートＳを検知する反転センサ１４４と、シートＳを両面搬送路１０３に案内する第２切換え部材１４５と、両面搬送路１０３に案内されたシートを搬送する搬送手段１４６と、を備えている。搬送手段１４２及び搬送手段１４６は、複数の搬送ローラ対から構成されている。シート測長部２００については、後に詳しく説明する。

図２に示すように、制御部（コントローラ）３００は、ＣＰＵ回路部３０１と、画像信号制御部３０２と、プリンタ制御部３０５と、測長制御部（制御手段）４１０と、を備えている。ＣＰＵ回路部３０１は、ＣＰＵ３０１ａと、ＲＯＭ３０１ｂと、ＲＡＭ３０１ｃと、を有している。ＲＯＭ３０１ｂには、画像形成プログラムや裏面画像補正プログラム等の各種プログラムが格納されており、ＲＡＭ３０１ｃは、制御データを一時的に保管したり、制御に伴う演算処理の作業領域として使用される。ＣＰＵ３０１ａは、ＲＯＭ３０１ｂに格納された各種プログラムに基づいて各種演算等を行い、上述した各部を制御する。

画像信号制御部３０２は、コンピュータ３０３から外部Ｉ／Ｆ３０４を介して入力されるデジタル画像信号に各種処理を施し、このデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部３０５に出力する。なお、画像信号制御部３０２による処理動作は、ＣＰＵ回路部３０１により制御される。プリンタ制御部３０５は、入力されたビデオ信号に基づき、画像形成部１２０を駆動制御する。測長制御部４１０は、操作部１８０からの設定値などに基づいてシート測長部２００を制御してシートの長さを測定し、測定したシート長の検知信号（検知結果）をＣＰＵ回路部３０１に出力する。なお、測長制御部４１０の具体的な構成については、後に詳しく説明する。

次に、上述のように構成されたプリンタ１００の画像形成動作（制御部３００による画像形成制御）について、上述した各構成要素を基に説明する。

不図示の画像読取装置やコンピュータ３０３から画像情報が入力されると、入力された画像情報に基づいて、露光装置１２２ａ〜１２２ｄが感光ドラム１２１ａ〜１２１ｄに向けてレーザ光を照射する。このとき、感光ドラム１２１ａ〜１２１ｄは帯電ローラにより予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム１２１ａ〜１２１ｄ上に静電潜像が形成される。その後、現像ローラにより静電潜像が現像され、感光ドラム１２１ａ〜１２１ｄ上に、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が形成される。感光ドラム１２１ａ〜１２１ｄ上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ１２４ａ〜１２４ｄにより中間転写ベルト１２３に重畳転写され、中間転写ベルト１２３により二次転写ローラ１２５まで搬送される。

上述の画像形成動作に並行して、給送シート積載部１１１に積載されたシートＳが分離給送手段１１２により給送され、レジストレーションローラ対１０４により所定のタイミングで二次転写ローラ１２５の転写ニップに搬送される。そして、二次転写ローラ１２５の転写ニップで中間転写ベルト１２３に重畳転写されたトナー像がシートＳに転写される。トナー像が転写されたシートＳは、第１定着部１２６ａに搬送され、未定着のトナー像が熱及び圧力により定着処理される。なお、シートが厚紙の場合には、定着性の確保等の目的で、第２定着部１２６ｂに搬送され、再度、熱及び圧力によるトナー像の定着処理が行われる。一方、第２定着部１２６ｂでの定着処理が不要なシートは、エネルギ消費量低減の目的で、切換え部材１０５により迂回路１０６に搬送される。トナー像が定着されたシートＳは、シート排出部１３０に搬送され、排出ローラ対１３１により機外に排出される。

なお、シートＳの第２面（裏面）に画像を形成する際は、第１面（表面）に画像が形成されたシートＳが第１切換え部材１４１により反転搬送路１０２に案内される。反転搬送路１０２に案内されたシートＳは、反転センサ１４４がシートＳの後端を検知すると、スイッチバックされると共に、第２切換え部材１４５により両面搬送路１０３に案内される。これにより、シートＳの先行端が入れ替えられた状態で両面搬送路１０３に搬送される。

両面搬送路１０３に案内されたシートＳは、その後、二次転写ローラ１２５の転写ニップに案内され、予め、シート測長部２００で測定されたシート長に基づいて設定された大きさ（縮尺）の画像が第２面（裏面）に転写される。第２面に画像が形成されたシートＳは、シート排出部１３０に搬送され、排出ローラ対１３１により機外に排出される。なお、シート測長部２００が測定したシートＳの長さに基づいて設定される裏面画像補正処理（裏面画像補正プログラム）については、この後説明するシート測長部２００の説明の後に説明する。

次に、上述したシート測長部２００について説明する。まず、シート測長部２００の概略構成について、図３から図５を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係るシート測長部２００を示す斜視図である。図４（ａ）は、図３に示すシート測長部２００のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。図５は、図３に示すシート測長部２００のサポート部材２１５を示す斜視図である。

図３及び図４（ａ）に示すように、シート測長部２００は、シートＳを載置した状態で搬送可能なベルト搬送手段２１０と、シートＳをベルト搬送手段２１０に吸着させるシート吸着手段２２０と、を備えている。また、シート測長部２００は、ベルト搬送手段２１０に搬送されるシートＳの端部を検知する検知センサ２６０と、シートＳに形成された後述のパッチを撮像可能な第１撮像手段（撮像手段）２７０及び第２撮像手段（撮像手段）２８０と、を備えている。

ベルト搬送手段２１０は、樹脂製の無端ベルト（搬送ベルト）２１１と、無端ベルト２１１が張架される駆動ローラ（下流ローラ）２１２、複数の従動ローラ（上流ローラ）２１３及びテンションローラ２１４と、を備えている。また、ベルト搬送手段２１０は、無端ベルト２１１の裏側から無端ベルト２１１を保持するサポート部材（ベルト保持部材）２１５を備えている。

無端ベルト２１１は、吸着面２１１ａの表面粗さを低くして、吸着面２１１ａの平滑性を向上させている。これは、吸着面２１１ａにシートＳを静電吸着させやすくするためである。駆動ローラ２１２は、駆動モータ２１２ａにより駆動され、無端ベルト２１１を図４に示す矢印Ｂ方向に回転駆動させる。なお、駆動ローラ２１２は、測長制御部４１０によりＰＩ制御されており、無端ベルト２１１の搬送速度だけでなく、速度の積分値（つまり、位置）も制御できるようになっている。また、駆動ローラ２１２のローラ面２１２ｂの最上位位置は、無端ベルト２１１の裏面に当接するサポート部材２１５の保持面２１５ｂの位置よりも下方に位置している。言い換えると、サポート部材２１５の支持位置（図４に示すｙ軸座標のｙ１）と、駆動ローラ２１２の上部支持位置（図４に示すｙ軸座標のｙ２）が、ｙ１＞ｙ２となるように設定されている。これにより、無端ベルト２１１がサポート部材２１５に上方に付勢され、且つサポート部材２１５に張架された状態になる。

図５に示すように、複数の従動ローラ２１３は、複数に分割された状態で同軸上に所定間隔で配設されており、駆動ローラ２１２よりもシート搬送方向上流で無端ベルト２１１を張架して、無端ベルト２１１の回転駆動に従動する。テンションローラ２１４は、駆動ローラ２１２及び従動ローラ２１３の下方で無端ベルト２１１を張架しており、無端ベルト２１１の張力を調整可能になっている。

サポート部材２１５は、無端ベルト２１１と後述の上流加圧ローラ２２１とのニップ位置の近傍から、後述の第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１の撮像領域超まで、無端ベルトの吸着面がニップ位置と略同じ高さになるように無端ベルトを保持している。なお、サポート部材２１５のシート搬送方向下流側は、少なくとも第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１の撮像領域まであればよい。

また、サポート部材２１５は、図４（ｂ）及び図５に示すように、複数の従動ローラ２１３のそれぞれの間に櫛歯状に延在するニップ領域保持部２１５ａを有している。ニップ領域保持部２１５ａは、複数の従動ローラ２１３のそれぞれの側方（一方又は両方）に延在して、無端ベルト２１１の吸着面２１１ａがニップ位置に位置するように保持している。つまり、サポート部材は、ニップ位置から撮像位置までの無端ベルト２１１の吸着面２１１ａの、ニップ位置での平面性を確保すると共に、ベルト駆動や他ユニットからの振動伝搬などによる面外振動の発生を防止している。

シート吸着手段２２０は、無端ベルト２１１をニップする上流加圧ローラ２２１と、電圧を印加して、無端ベルト２１１に搬送されるシートＳを無端ベルト２１１に吸着させる静電気力を付与する上流印加手段２４０と、を備えている。

上流加圧ローラ２２１は、従動ローラ２１３とで無端ベルト２１１を挟持するように、無端ベルト２１１にニップしており、無端ベルト２１１の駆動に従動して回転する。上流印加手段２４０は、上流加圧ローラ２２１と従動ローラ２１３とに接続されている。上流印加手段２４０が上流加圧ローラ２２１及び従動ローラ２１３を印加（例えば、４０００Ｖ）することで、シート搬送方向上流側から無端ベルト２１１に静電気が発生し、発生した静電気力で無端ベルト２１１にシートＳが吸着される。

検知センサ２６０は、上流加圧ローラ２２１のシート搬送方向下流、且つ吸着面２１１ａの上方に配設されており、無端ベルト２１１上を搬送されるシートＳと無端ベルト２１１との境界（シートＳのエッジ）を検知可能な検知部２６１を備えている。つまり、検知部２６１は、無端ベルト２１１が搬送中の無端ベルト２１１上のシートＳの先端及び後端を検知する。なお、本実施形態では、検知部２６１は、正反射型センサを用いたが、乱反射型センサを用いることもできる。

ここで、カメラにはレンズがあり、レンズは中心から離れるに従って歪曲収差が大きくなるので、所望とする精度を実現する測定を行うためには、被撮像物（例えば、図７に示すパッチ３０〜３３）が撮像領域の中心に存在する瞬間に撮像を行う必要がある。このような撮像タイミングは、撮像した画像を画像処理することで認識することも可能であるが、画像処理には時間がかかるため、サンプリングタイムが所望の時間以上になってしまう。そこで、無端ベルト２１１の吸着面２１１ａからの反射光量からシート表面の反射光量へと出力値が変化するタイミングを撮像タイミングとして検知センサ２６０で検出することで、撮像タイミングの計測を短いサンプリングタイムで検知することができる。その結果、所望とする精度、かつ短いサンプリングタイムでの被撮像物（例えば、図７に示すパッチ３０〜３３）の撮像が可能となる。

第１撮像手段２７０は、シートＳに形成された後述するパッチ３１，３３を撮像する第１カメラ２７１と、第１カメラ２７１をシート搬送方向と直交する方向に移動させる移動機構２７２と、移動機構２７２を駆動する第１モータＭ１と、を備えている。第１カメラ２７１は、第１モータＭ１を駆動することで移動し、シートＳの大きさに基づいた所定の位置に位置決めされる。また、第１カメラ２７１は、検知センサ２６０の検知部２６１よりも、僅かにシート搬送方向下流に配設されている。これは、検知部２６１がシートＳの先端を検知した際に先端側のパッチ３１（後述の図７参照）を撮像し、後端を検知した際に後端側のパッチ３３（後述の図７参照）を撮像することで、検知から撮像までのタイミングを短くするためである。

第２撮像手段２８０は、シートＳに形成された後述するパッチ３０，３２を撮像する第２カメラ２８１と、第２カメラ２８１をシート搬送方向と直交する方向に移動させる移動機構２８２と、移動機構２８２を駆動する第２モータＭ２と、を備えている。第２カメラ２８１は、第１カメラ２７１のシート搬送方向と直交する方向に隣接されており、第２モータＭ２を駆動することで移動し、シートＳの大きさに基づいた所定の位置に位置決めされる。また、第２カメラ２８１は、検知センサ２６０の検知部２６１よりも、僅かにシート搬送方向下流に配設されている。理由は、第１カメラ２７１と同様である。

次に、上述したシート測長部２００を駆動制御する測長制御部４１０について、図６及び図７を参照しながら説明する。図６は、第１実施形態に係る測長制御部４１０のブロック図である。図７は、シートＳに形成されたパッチのパッチ間距離の計算方法を説明する図である。

図６に示すように、測長制御部４１０は、ＣＰＵ回路部４０１を備えており、ＣＰＵ回路部４０１は、ＣＰＵ４０１ａと、ＲＯＭ４０１ｂと、ＲＡＭ４０１ｃと、を有している。ＲＯＭ４０１ｂには、シートＳの長さを測定するシート測長プログラム等の各種プログラムが格納されており、ＲＡＭ４０１ｃは、制御データを一時的に保管したり、制御に伴う演算処理の作業領域として使用される。ＣＰＵ４０１ａは、通信ＩＣ４０２を介して前述したＣＰＵ回路部３０１と通信してデータ交換を行い、ＣＰＵ回路部３０１からの指示に基づき、ＲＯＭ４０１ｂに格納された各種プログラムを実行する。本実施形態においては、ＣＰＵ４０１ａは、シート測長プログラムを実行して、各種モータやカメラを駆動制御して得られるデータから、シートＳのパッチ間距離を計算（演算）する。

具体的には、まず、図７に示すような４つのパッチが形成されたシートＳを第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１で撮像する。撮像は、検知センサ２６０による反射光量の出力値の変化から得られる検知タイミングに基づいて行われ、検知センサ２６０がシートの先端を検知したタイミングで、シート搬送方向下流（シートＳの先端側）に設けられるパッチ３０，３１が撮像される。続いて、検知センサ２６０がシートの後端を検知したタイミングで、シートＳのシート搬送方向上流（シートＳの後端側）に設けられるパッチ３２，３３が撮像される。この２回の撮像タイミングの測定時間差Ｔにより、パッチ間距離測定の準備が整う。

次に、撮像されたパッチ画像からシート搬送方向及びシート搬送方向と直交する方向（以下、幅方向という）における各パッチの境界点の座標を求める。例えば、シート搬送方向下流の一方側に設けられるパッチ３０については、シート搬送方向に延びる長方形とパッチ３０の下流側境界点Ｃ及び幅方向に延びる長方形とパッチ３０の外側境界点Ｄの座標を求める。同様に、シート搬送方向の他方側に設けられるパッチ３１については、シート搬送方向に延びる長方形とパッチ３１の下流側境界点Ｅ及び幅方向に延びる長方形とパッチ３１の外側境界点Ｆの座標を求める。更に、シート搬送方向上流の一方側に設けられるパッチ３２については、シート搬送方向に延びる長方形とパッチ３２の上流側境界点Ｇ及び幅方向に延びる長方形とパッチ３２の外側境界点Ｈの座標を求める。同様に、シート搬送方向の他方側に設けられるパッチ３３については、シート搬送方向に延びる長方形とパッチ３３の上流側境界点Ｉ及び幅方向に延びる長方形とパッチ３３の外側境界点Ｊの座標を求める。

シート搬送方向上流のパッチ３０，３１と、シート搬送方向下流のパッチ３２，３３は、それぞれ測定時間差Ｔ（ｓ）と、シートの搬送速度Ｖ（ｍｍ／ｓ）との積により求められる（Ｔ×Ｖ）分だけオフセットする。そして、測定結果の座標分だけオフセットする作業を行うことで、４か所のパッチを測定した点を同じ座標に置くことができる。

そして、以上の８点Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊからパッチ間距離を求める。例えば、線分ＣＧと線分ＥＩの長さの平均値を搬送方向の距離とし、線分ＤＦと線分ＨＪの長さの平均値を幅方向の距離とする。また、線分ＣＧと、線分ＤＦと、線分ＥＩと、線分ＨＪと、を結んで四角形を作り、四角形の各角度が９０度になるように近似して、対向する各辺の距離を求めることで、各パッチ間距離とする方法もある。

次に、上述のように構成されたシート測長部２００を有するプリンタ１００による裏面画像補正処理設定について、図８から図１２を参照しながら説明する。まず、裏面画像補正処理設定を実行する前段階として必要なシート測長部２００の校正（キャリブレーション）について、図８を参照しながら説明する。図８は、キャリブレーション用のパッチ３０ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａが形成された基準シートＳ１を示す図である。

図８に示すように、校正には、４隅に色（例えば、黒）を持った四角のパッチ３０ａ〜３３ａが形成された基準シートＳ１が必要となる。この４隅のパッチ３０ａ〜３３ａの位置は予め測定されており、このパッチ間距離をシート測長部２００に測長させることで、シート測長部２００の校正ができる。

具体的には、まず、予め４隅にパッチ３０ａ〜３３ａが形成された基準シートＳ１を給送シート積載部１１１に積載し、分離給送手段１１２で画像形成部１２０に向けて基準シートＳ１を給送する。その後、基準シートＳ１は、画像形成部１２０を通過するが、画像形成部１２０では、画像を形成せず、第１定着部１２６ａ及び第２定着部１２６ｂを通過させないことが好ましい。しかし、第１定着部１２６ａ及び第２定着部１２６ｂを通過せざるを得ない場合は、第１定着部１２６ａ及び第２定着部１２６ｂに熱を持たせず、室温とほぼ同じ温度にする必要がある。これにより、熱の影響によるシートの伸縮を防止でき、正確な校正が可能になる。

第１定着部１２６ａ及び第２定着部１２６ｂを通過して、基準シートＳ１がシート測長部２００に到達すると、シート測長部２００で基準シートＳ１のパッチ３０ａ〜３３ａを撮像し、撮像したパッチ画像からパッチ間距離を測定する。このとき、測定結果と、本来のパッチ間距離と、で違いがある場合は、基準シートＳ１の搬送速度が、想定している値に対して差が生じているためであると考えられる。原因は、機体内温度により駆動ローラ２１２の直径差などによるものであると考えられる。この場合、その差を補正するためには、距離の差を、シート搬送方向下流側のパッチ３０ａ，３１ａの撮像時刻と、シート搬送方向上流側のパッチ３２ａ，３３ａの撮像時刻の測定時間差Ｔで割る。そして、それを、シートのデフォルト速度Ｖに加える（又は減ずる）ことで、誤差を補正したシートの搬送速度Ｖ０とする。これで、シート測長部２００の校正（キャリブレーション）が終了する。

次に、図１２に示すフローチャートに沿って、裏面画像補正処理設定について、図９から図１１を参照しながら具体的に説明する。図９から図１１は、パッチの測定タイミングを説明する図である。図１２は、第１実施形態に係る裏面画像補正のフローチャートである。

図１２に示すように、まず、測長するシートＳの寸法を操作部１８０から入力（設定）する（ステップＳ７０１）。このシート寸法が第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１の撮像位置の基準となる。シートＳの寸法が入力されると、入力された寸法に基づいて第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１がシート搬送方向と直交する方向に移動し、シート寸法に基づいた撮像位置で停止する（ステップＳ７０２）。

シート寸法を入力すると、次に、シート給送部１１０からシートＳを給送し、画像形成部１２０でシートＳにパッチ３０〜３３を形成させる（ステップＳ７０３、Ｓ７０４）。画像形成部１２０でパッチ３０〜３３が形成されると、パッチ３０〜３３が形成されたシートＳを、反転搬送部１４０を介して両面搬送路１０３に搬送し、シート測長部２００でパッチ間距離を測長する。

具体的には、シートＳがシート測長部２００に搬送されると、まず、検知センサ２６０の検知部２６１がシートＳの先端を検知する（ステップＳ７０５）。このとき、図９に示すように、パッチ３０、３１は第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１の撮像領域にない状態である。検知部２６１がシートＳの先端を検知すると、検知センサ２６０がＣＰＵ回路部４０１にトリガ信号を送信する。ＣＰＵ回路部４０１がトリガ信号を受信すると、ＣＰＵ回路部４０１は、第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１に撮像命令を送信する。撮像命令を受信した第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１は、シートＳの先端検知後からタイマによる所定のタイミングで、パッチ３０、３１を撮像する（ステップＳ７０６）。なお、所定のタイミングとは、図１０に示すように、シートＳのパッチ３０、３１が第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１の撮像領域の中心に来るタイミングである。

このとき、シートＳは、上流印加手段２４０による静電気力及び上流加圧ローラ２２１の加圧により、無端ベルト２１１に吸着している。また、シート測長部２００の無端ベルト２１１は、サポート部材２１５により、ニップ位置から撮像位置までの平面性が確保されており、シート剥がれを発生させ難くなっている。そのため、第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１による撮像精度が向上している。

次に、シートが搬送され、検知部２６１がシートＳの後端を検知すると、検知センサ２６０がＣＰＵ回路部４０１にトリガ信号を送信する。ＣＰＵ回路部４０１がトリガ信号を受信すると、ＣＰＵ回路部４０１は、第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１に撮像命令を送信し、第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１がパッチ３２、３３を撮像する（ステップＳ７０７、７０８）。なお、パッチ３２、３３は、図１１に示すように、検知部２６１がシートＳの後端を検知する位置で第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１の撮像領域の中心に来る関係となっている。そのため、検知部２６１がパッチ３２、３３を検知したタイミングで、パッチ３２、３３は第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１により撮像される。パッチ３０〜３２を撮像すると、上述した方法でパッチ間距離を演算する（ステップＳ７０９）。

なお、パッチ３２、３３を撮像するときもパッチ３０、３１を撮像するときと同様に、第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１による撮像精度が向上している。

次に、ＣＰＵ回路部４０１が演算したパッチ間距離の信号をＣＰＵ回路部３０１に出力し、ＣＰＵ回路部３０１が、受信したパッチ間距離と予め設定された基準パッチ間距離とを比較する（ステップＳ７１０、Ｓ７１１）。受信したパッチ間距離と基準パッチ間距離とが規定値内である場合は、裏面に形成すべき画像の縮尺補正処理は行わない（裏面画像補正処理なし設定、ステップＳ７１２）。一方、受信したパッチ間距離と基準パッチ間距離とが規定値外である場合は、裏面に形成すべき画像の縮尺補正を設定する（裏面画像補正処理あり設定、ステップＳ７１３）。

例えば、基準パッチ間距離として、２９０×２００ｍｍと設定し、基準パッチ間距離に基づいたパッチ３０〜３３をシートＳ上に形成したとする。この場合、測定したパッチ間距離が２９０×２００ｍｍとなっていなかった場合。例えば、２００ｍｍのところが１９９ｍｍ（２０１ｍｍ）になっていた場合、裏面にパッチを形成した場合にパッチ間距離が１９９ｍｍ（２０１ｍｍ）になるように縮小（拡大）するように裏面画像補正処理を設定（変倍制御）する。また、例えば、２９０ｍｍのところが２８９ｍｍ（２９１ｍｍ）になっていた場合でも同様である。なお、基準パッチ間距離は、上記に限定されるものではない。

次に、裏面画像補正処理設定の変形例について説明する。上述した裏面画像補正処理設定では、画像形成ジョブを実行する前に予め裏面に形成すべき画像の縮尺補正を設定したが、これは画像形成と同一のジョブで行うこともできる。以下、裏面画像補正処理を同時に行う画像形成ジョブについて、図１３に示すフローチャートに沿って説明する。図１３は、第１実施形態の変形例に係る裏面画像補正のフローチャートである。

図１３に示すように、まず、測長するシートＳの寸法を操作部１８０から入力（設定）する（ステップＳ８０１）。シートＳの寸法が入力されると、入力された寸法に基づいて第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１がシート搬送方向と直交する方向に移動し、シート寸法に基づいた撮像位置で停止する（ステップＳ８０２）。この状態でプリント動作を開始すると、まず、シートＳの第１面（表面）に、入力された画像情報に基づく画像が形成されると共に、シートＳの４隅にパッチ３０〜３３が形成される（ステップＳ８０３、Ｓ８０４）。

シートＳの第１面に画像及びパッチ３０〜３３が形成されると、次に、シートＳに形成されたパッチ３０〜３３のパッチ間距離がシート測長部２００により測長される。なお、パッチ間距離の測長から測長したパッチ間距離の信号送信までは、上述と同様であるため説明を省略する（ステップＳ８０５〜Ｓ８１０）。

次に、ＣＰＵ回路部４０１が演算したパッチ間距離の信号をＣＰＵ回路部３０１が受信すると、ＣＰＵ回路部３０１が、受信したパッチ間距離と予め設定された基準パッチ間距離とを比較する（ステップＳ８１１）。受信したパッチ間距離と基準パッチ間距離とが規定値内である場合は、裏面に形成すべき画像の縮尺補正の設定は行わない（裏面画像補正処理なし、ステップＳ８１２）。一方、受信したパッチ間距離と基準パッチ間距離とが規定値外である場合は、裏面に形成すべき画像の縮尺補正を設定する（裏面画像補正処理あり、ステップＳ８１３）。

設定が完了すると、設定に基づいて、シートＳの第２面に画像を形成し、画像が形成されたシートＳを機外に排出することで画像形成処理（画像形成ジョブ）が終了する（ステップＳ８１４、Ｓ８１５）。

以上説明したように、本実施形態に係るプリンタ１００は、両面に画像形成する際に、第１面（表面）に画像が形成されたシートＳの長さを測定し、測定した長さに基づいて第２面（裏面）に画像を形成する。そのため、シートＳに形成される表裏の画像ずれを低減させることができる。これにより、シートＳに形成される成果物の品位の低下を防止することができる。

また、プリンタ１００のシート測長部２００は、静電気力で無端ベルト２１１に密着させた状態でシートＳを撮像し、撮像した画像データからシートＳを測長する。そのため、カールや波打ちしたシートＳでも、静電気力で無端ベルト２１１に密着させることでカールや波打ちの影響を低減させることができる。これにより、シートＳの読み取り精度を向上させることができる。その結果、シートＳを正確に測長することができる。

また、シート測長部２００は、無端ベルト２１１の吸着面２１１ａの裏側から吸着面を保持するサポート部材２１５を備えている。サポート部材２１５は、ニップ位置から撮像位置までの無端ベルト２１１の吸着面２１１ａの、ニップ位置での平面性を確保すると共に、ベルト駆動や他ユニットからの振動伝搬などによる面外振動の発生を防止している。そのため、搬送中のシートＳが無端ベルト２１１から剥がれることを防止することができる。これにより、無端ベルト２１１の吸着面２１１ａの平面性を維持した状態でシートＳが搬送されるため、検知センサ２６０や第１撮像手段２７０及び第２撮像手段２８０による測定（撮像）精度を向上させることができる。その結果、シートＳを正確に測長することができる。つまり、シートの測長精度を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るプリンタについて、図１４から図１６を参照しながら説明する。第２実施形態に係るプリンタは、シート測長部２００Ａが第１実施形態と相違する。そのため、ここでは、シート測長部２００Ａについて説明し、その他の構成については、第１実施形態を援用して、その説明を省略する。また、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同じ符号を付している。

まず、第２実施形態に係るシート測長部２００Ａの概略構成について、図１４から図１６を参照しながら説明する。図１４は、第２実施形態に係るシート測長部２００Ａを示す斜視図である。図１５は、図１４に示すシート測長部２００ＡのＫ−Ｋ断面図である。図１６は、図１４に示すシート測長部２００Ａの第２サポート部材を示す斜視図である。

図１４及び図１５（ａ）に示すように、シート測長部２００Ａは、シートＳを載置した状態で搬送可能なベルト搬送手段２１０Ａと、シートＳをベルト搬送手段２１０Ａに吸着させる上流吸着手段２２０Ａと、を備えている。また、シート測長部２００Ａは、ベルト搬送手段２１０Ａに搬送されるシートＳの端部を検知する検知センサ２６０と、シートＳに形成された後述のパッチを撮像可能な第１撮像手段２７０及び第２撮像手段２８０と、を備えている。

ベルト搬送手段２１０Ａは、樹脂製の無端ベルト２１１と、無端ベルト２１１が張架される駆動ローラ２１２、従動ローラ２１３Ａ及びテンションローラ２１４と、を備えている。また、ベルト搬送手段２１０Ａは、無端ベルト２１１を吸着面２１１ａの裏側（裏面）から保持する第１サポート部材（ベルト保持部材）２１６と、無端ベルト２１１に上方から当接する第２サポート部材（上方規制部材）２１７と、を備えている。第１サポート部材２１６と第２サポート部材２１７とは、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、上下方向において、一部がオーバーラップしている。

図１６に示すように、第１サポート部材２１６は、無端ベルト２１１と上流加圧ローラ２２１Ａとのニップ位置の近傍から、第１及び第２カメラの撮像領域を過ぎるまで、無端ベルトの吸着面がニップ位置と略同じ高さになるように無端ベルトを保持している。なお、サポート部材２１５のシート搬送方向下流側は、少なくとも第１カメラ２７１及び第２カメラ２８１の撮像領域まであればよい。

第２サポート部材２１７は、後述の複数の上流加圧ローラ２２１Ａの間で、押圧部材２１８の付勢力で無端ベルト２１１を押圧した状態で、無端ベルト２１１の吸着面２１１ａがニップ位置に位置するように無端ベルト２１１を規制している。言い換えると、第２サポート部材２１７は、無端ベルト２１１の吸着面２１１ａがニップ位置に位置するように従動ローラ２１３Ａとで無端ベルト２１１を挟持している。第２サポート部材２１７は、無端ベルト２１１のニップ位置での平面性を確保すると共に、ベルト駆動や他ユニットからの振動伝搬などによる無端ベルト２１１の面外振動の発生を防止している。

上流吸着手段２２０Ａは、無端ベルト２１１をニップする複数の上流加圧ローラ２２１Ａと、電圧を印加して、無端ベルト２１１に搬送されるシートＳを無端ベルト２１１に吸着させる静電気力を付与する上流印加手段２４０と、を備えている。複数の上流加圧ローラ２２１Ａは、複数に分割された状態で同軸上に所定間隔で配設されており、それぞれが無端ベルト２１１をニップしている。

なお、上述のように構成されたシート測長部２００Ａを有するプリンタによる裏面画像補正処理設定については、基本的に第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

以上説明したように、第２実施形態に係るシート測長部２００Ａは、第１サポート部材２１６と第２サポート部材２１７とで、ニップ位置から撮像位置までの無端ベルト２１１の吸着面２１１ａの、ニップ位置での平面性を確保している。また、ベルト駆動や他ユニットからの振動伝搬などによる面外振動の発生を防止している。そのため、搬送中のシートＳが無端ベルト２１１から剥がれることを防止することができる。これにより、無端ベルト２１１の吸着面２１１ａの平面性を維持した状態でシートＳが搬送されるため、検知センサ２６０や第１撮像手段２７０及び第２撮像手段２８０による測定（撮像）精度を向上させることができる。その結果、シートＳを正確に測長することができる。つまり、シートの測長精度を向上させることができる。

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。

本実施形態では、シートの４隅に形成されたパッチを撮像して、パッチ間距離をシートの長さとして測長したが、本発明はこれに限定されない。例えば、シートのエッジ等を撮像し、撮像したエッジ画像からエッジ間距離を演算することで測長する構成であってもよい。

また、本実施形態においては、シート測長部２００、２００Ａを両面搬送路１０３に配置し、両面搬送路１０３を搬送中のシートＳの長さを測定したが、本発明はこれに限定されない。シート測長部２００、２００Ａは、定着手段１２６のシート搬送方向下流に設けられていればよい。

また、本実施形態では、撮像手段として、第１撮像手段２７０及び第２撮像手段２８０を用いて説明したが、シートＳのパッチ若しくはエッジが撮像可能であれば、１つの撮像手段であってもよい。また、シートＳに形成するパッチの数を増やした場合には、撮像手段の数を増やしてもよい。

また、本実施形態では、制御部３００に搭載された測長制御部４１０を用いて説明したが、測長制御部４１０は、シート測長部（シート測長装置）自身に搭載されているものであってもよい。また、測長制御部４１０は、別体のパソコン等の情報機器におけるＣＰＵであってもよく、必ずしもシート測長部自身が備えている必要はないものとする。測長制御部４１０が、別体の情報機器等に備えられている場合には、通信回線等（有線、無線を問わず）を介して信号が送受信され、各種の制御処理がなされるものとする。また、このような態様は、測長制御部４１０が有するＲＡＭやＲＯＭ等のメモリについても同様である。

１００ プリンタ（画像形成装置）
１２０ 画像形成部
２００ シート測長部（シート測長装置）
２１０ ベルト搬送手段
２１１ 無端ベルト（搬送ベルト）
２１２ 駆動ローラ（下流ローラ）
２１２ｂ ローラ面
２１３ 従動ローラ（上流ローラ）
２１５ サポート部材（ベルト保持部材）
２１５ａ ニップ領域保持部
２１５ｂ 保持面
２１６ 第１サポート部材（ベルト保持部材）
２１７ 第２サポート部材（上方規制部材）
２２０ シート吸着手段
２２１ 上流加圧ローラ
２４０ 上流印加手段
２７０ 第１撮像手段（撮像手段）
２８０ 第２撮像手段（撮像手段）
４１０ 測長制御部（制御手段）
Ｓ シート

Claims (8)

1. シートを搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトを掛け渡す上流ローラ及び下流ローラと、前記搬送ベルトの裏側から前記搬送ベルトを保持するベルト保持部材と、を有するベルト搬送手段と、
   前記搬送ベルトに搬送されるシートを加圧して前記搬送ベルトに密着させる上流加圧ローラと、前記上流加圧ローラ及び前記ベルト搬送手段に電圧を印加して、前記搬送ベルトに搬送されるシートを前記搬送ベルトに吸着させる静電気力を付与する上流印加手段と、を有するシート吸着手段と、
   前記上流加圧ローラよりもシート搬送方向下流で、前記搬送ベルトに吸着されたシートを撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が撮像した画像からシートを測長する制御手段と、を備え、
   前記ベルト保持部材は、少なくとも、前記上流加圧ローラがシートを加圧するニップ位置の近傍から前記撮像手段がシートを撮像する撮像位置まで、前記搬送ベルトの吸着面が前記ニップ位置と略同じ高さとなるように前記搬送ベルトを保持する、
   ことを特徴とするシート測長装置。
2. 前記下流ローラのローラ面の最上位位置が、前記搬送ベルトの裏面に当接する前記ベルト保持部材の保持面よりも下方に位置している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート測長装置。
3. 前記上流ローラは、同軸上で複数に分割されており、
   前記ベルト保持部材は、複数に分割された上流ローラの間に櫛歯状に延在し、前記搬送ベルトの吸着面を前記ニップ位置で保持するニップ領域保持部を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート測長装置。
4. 前記上流加圧ローラは、同軸上で複数に分割されており、
   複数の分割された上流加圧ローラのそれぞれの間に位置し、前記搬送ベルトの吸着面が前記ニップ位置に位置するように、上方から規制する上方規制部材を備えた、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート測長装置。
5. 前記上方規制部材が、前記ニップ位置の近傍で前記ベルト保持部材とオーバーラップしている、
   ことを特徴とする請求項４に記載のシート測長装置。
6. 前記搬送ベルトに搬送されるシートを検知可能な検知センサを備え、
   前記撮像手段は、前記検知センサによる検知結果に基づいてシートを撮像する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシート測長装置。
7. 前記撮像手段は、前記検知センサによる検知結果に基づいて、シートの４隅に形成された４つのパッチを撮像し、
   前記制御手段は、前記撮像手段が撮像した４つのパッチ画像からシートを測長する、
   ことを特徴とする請求項６に記載のシート測長装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のシート測長装置と、
   前記シート測長装置に測長されたシートの長さに基づいて、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。

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