JP5391864B2 - シート長測定装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート長測定装置及び画像形成装置に関する。

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１参照）。

特開２００５−１１２５４３号公報

本発明は、用紙に接して回転する回転体の回転量を回転量検出手段が検出している測定期間に、搬送手段によるシートの搬送が開始されたり、搬送手段によるシートの搬送が終了することがない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。

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シートに接触して回転する回転体と、前記回転体の上流側と、下流側とにそれぞれ設けられ、前記搬送路を搬送されるシートの位置を検出する検出手段と、前記上流側の検出手段と前記回転体との間に設けられ、シートを前記搬送路上で搬送する第１の上流側搬送ロールと、前記上流側の検出手段よりも上流側に設けられ、シートを前記搬送路上で搬送する第２の上流側搬送ロールと、前記下流側の検出手段と前記回転体との間に設けられ、シートを前記搬送路上で搬送する第１の下流側搬送ロールと、前記下流側の検出手段よりも下流側に設けられ、シートを前記搬送路上で搬送する第２の下流側搬送ロールと、前記回転体の上流側と下流側とにそれぞれ設けられた検出手段で前記シートを検出している期間を測定期間として、前記回転体の回転量を検出する回転量検出手段とを有し、前記第１の上流側搬送ロールの搬送力は、前記第２の上流側搬送ロールの搬送力と同一かそれ以上であり、前記第１の下流側搬送ロールの搬送力は、前記第２の下流側搬送ロールの搬送力と同一かそれ以上であることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１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。

請求項１記載の発明によれば、第２の上流側搬送ロールによるシート搬送が終了し、シートに付与される搬送力が変動しても、回転量検出手段でシート長を測定中のシートの搬送速度等に影響を与えない。同様に、第２の下流側搬送ロールによるシート搬送が開始され、シートに付与される搬送力が変動しても、回転量検出手段でシート長を測定中のシートの搬送速度等に影響を与えない。

請求項２記載の発明によれば、本発明の構成を備えていない場合に比較して、シートの搬送方向における長さの情報に基づき行われる画像形成の制御の精度を向上させることができる画像形成装置が提供される。

実施例１の測長装置の構成の一例を示すブロック図である。 上流側搬送ロールと下流側搬送ロールの配置位置を示す図である。 画像形成装置の構成の一例を示す図である。 コントローラの接続構成の一例を示す図である。 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。 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。 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ときを示し、（Ｂ）は、用紙の後端が上流側エッジセンサから抜けたときを示す図である。 （Ａ）は、上流側エッジセンサと下流側エッジセンサとロータリエンコーダとの出力する信号波形の一例を示し、（Ｂ）は、下流側エッジセンサの出力信号がＯＮする付近での下流側エッジセンサとロータリエンコーダとの出力信号の波形を拡大表示し、（Ｃ）は、上流側エッジセンサの出力信号がＯＮする付近での上流側エッジセンサとロータリエンコーダとの出力信号の波形を拡大表示した図である。 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。 従来の測長装置の測定手順を示す図であり、（Ａ）は、用紙の先端が下流側エッジセンサに到達したときを示し、（Ｂ）は、用紙の先端が下流側搬送ロールに到達したときを示し、（Ｃ）は、用紙の後端が上流側搬送ロールを抜けたときを示す図である。 従来の測長装置において、搬送される用紙が測長装置のセンサで検出されるタイミングや、ロータリエンコーダで測長されるタイミングを示す図である。 実施例の測長装置において、搬送される用紙が測長装置のセンサで検出されるタイミングや、ロータリエンコーダで測長されるタイミングを示す図である。 上流側搬送ロールの駆動系の構成の一例を示す図である。 ワンウェイクラッチの動作原理を説明するための図であり、（Ａ）は、ワンウェイクラッチが駆動系のギアの回転速度を上流側搬送ロールの回転軸に伝達している様子を示し、（Ｂ）は、ワンウェイクラッチが上流側搬送ロールの回転軸の回転を駆動系のギアに伝達せずに空転している様子を示す図である。 実施例２の測長装置の構成の一例を示す図である。

以下、本発明の好適な実施例について、添付図面を参照しつつ説明する。

（測長装置の構成の一例の説明）
まず、図１を参照しながら本実施例の測長装置１００ａの構成について説明する。本実施例の測長装置１００ａは、測定用回転体の一例である測長ロール（回転体）１０１ａを備えている。測長ロール１０１ａは、円筒状であって、測長ロール１０１ａの中心には回転軸１０２ａを備えている。測長ロール１０１ａの回転軸１０２ａには、回転量を検出する手段の一例であるロータリエンコーダ（回転量検出手段）１０３ａが取り付けられている。ロータリエンコーダ１０３ａは、測長ロール１０１ａの所定の回転角毎にパルス信号を発生する。ロータリエンコーダ１０３ａ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。
また、測長ロール１０１ａの回転軸１０２ａは、揺動アーム１０４ａの一方の端部に取り付けられている。揺動アーム１０４ａは、測長ロール１０１ａの回転軸１０２ａを回転可能な状態に保持している。揺動アーム１０４ａの他方の端部は、揺動軸１０５ａによって揺動アーム支持部材１０６ａに回転可能（揺動可能）な状態で取り付けられている。揺動アーム支持部材１０６ａは、測長装置１００ａの筐体（不図示）に固定されている。

揺動アーム１０４ａの測長ロール１０１ａを設けた側と反対側の端部には、延長アーム１０７ａが伸び、この延長アーム１０７ａにコイルバネ１０８ａの一端が取り付けられている。コイルバネ１０８ａの他端は、揺動アーム支持部材１０６ａから伸びたアーム１０９ａに取り付けられている。コイルバネ１０８ａは引っ張られた状態にあり、揺動アーム１０４ａを図１の反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１０８ａによって揺動アーム１０４ａに図１の反時計回り方向の力を加えることで、測長ロール１０１ａが用紙１５０の搬送路（下シュート１１２ａ）に所定の圧力で押し付けられる。

用紙１５０を搬送する搬送路には、対向して配置された下シュート１１２ａと上シュート１１３ａとが設けられている。上シュート１１３ａは、下シュート１１２ａに対し予め決められた隙間寸法をおいて配置されている。下シュート１１２ａと上シュート１１３ａは、それぞれ面状の部材であり、搬送される用紙１５０を規制する役割を備えている。用紙１５０は、下シュート１１２ａに接触した状態で搬送され、さらに用紙１５０が上方に変位しないように用紙１５０を上シュート１１３ａによって規制している。

用紙１５０は、シート形状を有した記録材（記録シート）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。

測長ロール１０１ａの上流側には上流側エッジセンサ（検出手段）１１０ａが配置され、下流側には下流側エッジセンサ（検出手段）１１１ａが配置されている。なお、用紙１５０は、搬送路を上流側エッジセンサ１１０ａ側から下流側エッジセンサ１１１ａ側に搬送される。このため、測長ロール１０１ａよりも用紙搬送方向の上流側に配置したセンサを上流側エッジセンサ１１０ａと呼び、測長ロール１０１ａよりも用紙搬送方向の下流側に配置したセンサを下流側エッジセンサ１１１ａと呼ぶ。
上流側エッジセンサ１１０ａと下流側エッジセンサ１１１ａ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。上流側エッジセンサ１１０ａと下流側エッジセンサ１１１ａ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。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。これらの機能については後述する。

また、測長装置１００ａは、図２に示すように用紙搬送方向の上流側に設けた上流側搬送ロール（搬送手段）１２０ａと、同じく用紙搬送方向の下流側に設けた下流側搬送ロール（搬送手段）１３０ａとを備えている。上流側搬送ロール１２０ａは、上流側エッジセンサ１１０ａと測長ロール１０１ａとの間に配置し、下流側搬送ロール１３０ａは、測長ロール１０１ａと下流側エッジセンサ１１１ａとの間に配置している。上流側搬送ロール１２０ａは、搬送ロール１２１ａと搬送ロール１２２ａとをロール対として備えている。同様に、下流側搬送ロール１３０ａは、搬送ロール１３１ａと搬送ロール１３２ａとをロール対として備えている。なお、上流側搬送ロール１２０ａを、上流側エッジセンサ１１０ａと測長ロール１０１ａとの間に配置した理由、及び下流側搬送ロール１３０ａを、測長ロール１０１ａと下流側エッジセンサ１１１ａとの間に配置した理由については、後ほど詳細に説明する。また、図１には、上流側搬送ロール１２０ａと下流側搬送ロール１３０ａとを図示していない。これは、上流側搬送ロール１２０ａと下流側搬送ロール１３０ａとを図示した場合、揺動アーム１０４ａ、揺動軸１０５ａ、揺動アーム支持部材１０６ａ等が上流側搬送ロール１２０ａと下流側搬送ロール１３０ａとに隠れてしまうため、便宜上図示を省略した。
上流側搬送ロール１２０ａの搬送ロール１２２ａと、下流側搬送ロール１３０ａの搬送ロール１３２ａとは、モータ（不図示）によって駆動される。また、搬送ロール１２１ａと搬送ロール１３１ａとは、それぞれ搬送ロール１２２ａと搬送ロール１３２ａの駆動力を受けて回転する。
なお、測長ロール１０１ａは、用紙１５０に対して搬送ロール１２２ａおよび１３２ａが配置される側（図２の用紙１５０よりも下側。本段落では単に「下側」という。）に配置してもよいが、本実施例では、搬送ロール１２１ａおよび１３１ａが配置される側（図２の用紙１５０よりも上側。本段落では単に「上側」という。）に配置する。下側には搬送ロール１２２ａおよび１３２ａを駆動するための機構を配置する必要があり、上側にはその必要がなく、上側のほうが下側よりもスペースに余裕があるためである。

（画像形成装置の構成の一例の説明）
測長装置１００ａを備えた画像形成装置３００の一例を図３に示す。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。

（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。

（画像形成部の構成の一例の説明）
画像形成部３２０は、用紙供給部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、用紙１５０上に転写ベルト３２５上に形成されたトナー像を転写する。

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。

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。

搬送路３３１には、図１、２に示す測長装置１００ａが配置されている。搬送路３３１に送り出された用紙１５０は、測長装置１００ａによって搬送方向における長さの測定が行われる。測長装置１００ａ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。

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、測長装置１００ａ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。

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。

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。
なお、図３に示す構成において、測長装置１００ａ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。

（制御系の構成の一例の説明）
図３に例示した画像形成装置３００の制御系について説明する。
まず、図４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５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１１０ａ、下流側エッジセンサ１１１ａ、ロータリエンコーダ１０３ａ等が接続している。また、コントローラ２００の出力部（図５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。

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。

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。

上流側エッジセンサ１１０ａ及び下流側エッジセンサ１１１ａ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、ロータリエンコーダ１０３ａは、測長ロール１０１ａが回転すると、測長ロール１０１ａの所定の回転角毎にパルス信号を発生する。ロータリエンコーダ１０３ａの出力するパルス信号もコントローラ２００に出力される。

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３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３６４、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、図３の一次転写ユニット３４１〜３４４における感光体への現像装置からのトナーの供給時に加えるバイアス電圧を発生する。帯電装置用電源回路３６４は、一次転写ユニット３４１〜３４４における感光体への帯電を行う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、一次転写ユニット３４１〜３４４における転写ベルト３２５への一次転写時に加えるバイアス電圧および二次転写部３２３において加え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の電源である。
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。

次に、図５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５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４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１１０ａ、下流側エッジセンサ１１１ａ、ロータリエンコーダ１０３ａ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。

次に、図４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。

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１０１ａの回転量に関するデータ、測長ロール１０１ａのサイズデータ、上流側エッジセンサ１１０ａと下流側エッジセンサ１１１ａの出力情報、上流側エッジセンサ１１０ａと下流側エッジセンサ１１１ａとのセンサ間距離の情報等を記憶する。

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。

（コントローラによる用紙長算出の手順の説明）
次に、図６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。

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３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６に示す処理が開始される。

コントローラ２００は、まず、下流側エッジセンサ１１１ａ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１１１ａ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１１１ａがＯＮの場合、下流側エッジセンサ１１１ａ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。

下流側エッジセンサ１１１ａ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、ロータリエンコーダ１０３ａ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。

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１１０ａ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１１０ａ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１１０ａ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。

一方、ステップＳ７において、上流側エッジセンサ１１０ａ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を再度繰り返す。

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）。

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１１０ａと下流側エッジセンサ１１１ａ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、ロータリエンコーダ１０３ａ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。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１１１ａの検出位置に到達し、下流側エッジセンサ１１１ａのセンサ信号がＯＮしたタイミングである（図７（Ａ）参照）。また、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１１０ａの検出位置から離れ、上流側エッジセンサ１１０ａのセンサ信号がＯＦＦしたタイミングである（図７（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。

また、用紙長Ｌ４は、上流側エッジセンサ１１０ａと下流側エッジセンサ１１１ａとの間の距離である。上述のように、ロータリエンコーダ１０３ａ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１１１ａ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１１０ａの検出位置を外れた後は行われない。このため、ロータリエンコーダ１０３ａによる測定前の、ロータリエンコーダ１０３ａの測定位置から下流側エッジセンサ１１１ａまでの距離と、ロータリエンコーダ１０３ａによる測定後の、上流側エッジセンサ１１０ａからロータリエンコーダ１０３ａの測定位置までの距離とを加算する必要がある。

また、用紙長Ｌ１と用紙長Ｌ３は、ロータリエンコーダ１０３ａによる測定誤差を補正する値である。図８を参照しながらこの測定誤差について説明する。図８（Ａ）には、ロータリエンコーダ１０３ａ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１１０ａのセンサ信号の信号レベルと、下流側エッジセンサ１１１ａのセンサ信号の信号レベルとを示す。また、図８（Ｂ）には、下流側エッジセンサ１１１ａ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１１１ａのセンサ信号とを誇張して表示している。同様に、図８（Ｃ）には、上流側エッジセンサ１１０ａ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１１０ａのセンサ信号とを誇張して表示している。
図８（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１１１ａの検出位置に到達し、このセンサ１１１ａのセンサ信号がＯＮしてから、ロータリエンコーダ１０３ａ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、ロータリエンコーダ１０３ａの分解能に起因して生じる。この下流側エッジセンサ１１１ａのセンサ信号がＯＮしてから、ロータリエンコーダ１０３ａ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１１０ａの検出位置から外れ、このセンサ１１０ａのセンサ信号がＯＦＦしてから、ロータリエンコーダ１０３ａ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１１０ａのセンサ信号がＯＦＦしてから、ロータリエンコーダ１０３ａ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。

コントローラ２００は、まず、測定期間にロータリエンコーダ１０３ａ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１１０ａと下流側エッジセンサ１１１ａの距離の値を加算して、用紙長Ｌを求める。図９に、用紙長Ｌ１〜Ｌ４を加算して、用紙長Ｌを求める様子を示す。

（測長装置の詳細な構成の説明）
本実施例の測長装置１００ａは、図２に示すように上流側搬送ロール１２０ａを上流側エッジセンサ１１０ａと測長ロール１０１ａとの間に配置している。同様に、下流側搬送ロール１３０ａを測長ロール１０１ａと下流側エッジセンサ１１１ａとの間に配置している。上流側搬送ロール１２０ａと下流側搬送ロール１３０ａとをこのような位置に配置した理由について以下に説明する。

図１０（Ａ）〜（Ｃ）には、従来の測長装置１００ｂの構成を示す。図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す従来の測長装置１００ｂは、上流側搬送ロール１２０ｂを上流側エッジセンサ１１０ｂよりも上流側に設け、下流側搬送ロール１３０ｂを下流側エッジセンサ１１１ｂよりも下流側に設けている。図１０（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら、搬送される用紙が測長装置１００ｂのセンサで検出されるタイミングや、ロータリエンコーダ１０３ｂで測長されるタイミングについて説明する。
まず、図１０（Ａ）に示すように搬送路上を搬送された用紙１５０の先頭を下流側エッジセンサ１１１ｂで検出すると、コントローラ２００ｂは、上述のフローチャートで説明したようにロータリエンコーダ１０３ｂのパルス信号のカウントを開始する。
下流側エッジセンサ１１１ｂを通過した用紙１５０は、上流側搬送ロール１２０ｂによって搬送路上を搬送され、下流側搬送ロール１３０ｂに引き込まれる（図１０（Ｂ）参照）。この際、用紙１５０の搬送速度が一定とはならず、不安定な状態となる場合がある。例えば、測長ロール１０１ｂから下流側搬送ロール１３０ｂの間で用紙１５０にたるみが生じていると、下流側搬送ロール１３０ｂに用紙１５０が引き込まれるときに用紙１５０の搬送速度が速くなることがある。また、測長ロール１０１ｂから下流側搬送ロール１３０ｂの間で用紙１５０にたるみがない状態で、下流側搬送ロール１３０ｂに用紙１５０が引き込まれると、測長ロール１０１ｂが抵抗となって用紙１５０の搬送速度が遅くなる場合もある。さらに、搬送中の用紙１５０が下流側搬送ロール１３０ｂに当たり、用紙１５０の搬送速度が遅くなることもある。
用紙１５０の搬送速度が不安定な状態となると、測長ロール１０１ｂの回転が用紙１５０の搬送に追従しない状態となり、用紙１５０の長さを正確に測定することができなくなる。

また、図１０（Ｃ）に示すように用紙１５０の後端部が上流側搬送ロール１２０ｂから抜け出るときにも、用紙１５０の搬送速度が不安定な状態となる場合がある。例えば、用紙１５０が上流側搬送ロール１２０ｂを抜けると、上流側搬送ロール１２０ｂの負荷が用紙１５０にかからなくなるため、用紙１５０が下流側搬送ロール１３０ｂに引っ張られ、用紙１５０の搬送速度が速くなる場合がある。

図１１には、図１０に示す従来の測長装置１００ｂにおける上流側エッジセンサ１１０ｂと下流側エッジセンサ１１１ｂのセンサ信号の出力タイミングと、ロータリエンコーダ１０３ｂの出力するパルス信号の出力タイミングとを示す。
上述したように従来の測長装置１００ｂでは、下流側搬送ロール１３０ｂは、下流側エッジセンサ１１１ｂよりも下流側に設けている。このため、図１１に示すタイミングｃで、用紙１５０の先頭が下流側エッジセンサ１１１ｂの検出位置に達してセンサ信号がＯＮした後に、図１１に示すタイミングｄで、用紙１５０の先頭が下流側搬送ロール１３０ｂに引き込まれる。すなわち、ロータリエンコーダ１０３ｂによる用紙長の測長を開始した後に、用紙１５０が下流側搬送ロール１３０ｂに引き込まれる。
同様に、従来の測長装置１００ｂでは、上流側搬送ロール１２０ｂは、上流側エッジセンサ１１０ｂよりも上流側に設けている。このため、図１１に示すタイミングｅで、用紙１５０の後端が上流側搬送ロール１２０ｂを抜けた後に、図１１に示すタイミングｆで用紙１５０の後端が下流側エッジセンサ１１１ｂの検出位置から離れる。すなわち、ロータリエンコーダ１０３ｂによる用紙長の測長を終了する前に、用紙１５０が上流側搬送ロール１２０ｂを抜ける。
従って、ロータリエンコーダ１０３ｂによる測長が行われている間に、用紙１５０が下流側搬送ロール１３０ｂに引き込まれたり、上流側搬送ロール１２０ｂから抜け出ることで、用紙１５０の搬送速度が不安定な状態となる。

そこで、本実施例は、図２に示すように上流側搬送ロール１２０ａを上流側エッジセンサ１１０ａと測長ロール１０１ａとの間に配置し、下流側搬送ロール１３０ａを下流側エッジセンサ１１１ａと測長ロール１０１ａとの間に配置している。このような配置とすることで、ロータリエンコーダ１０３ａによる測長が行われている間に、用紙１５０が下流側搬送ロール１３０ａに引き込まれたり、上流側搬送ロール１２０ａから抜け出ることがない。

図１２には、本実施例の測長装置１００ａにおける上流側エッジセンサ１１０ａと下流側エッジセンサ１１１ａのセンサ信号の出力タイミングと、ロータリエンコーダ１０３ａの出力するパルス信号の出力タイミングとを示す。
本実施例の測長装置１００ａは、上述したように下流側搬送ロール１３０ａを下流側エッジセンサ１１１ａよりも上流側に配置している。このため、用紙１５０は下流側搬送ロール１３０ａを通過した後に下流側エッジセンサ１１１ａの検出位置に到達する。従って、図１２に示すタイミングｕで用紙１５０が下流側搬送ロール１３０ａに引き込まれた後に、タイミングｖで用紙１５０が下流側エッジセンサ１１１ｂの検出位置に到達する。すなわち、用紙１５０が下流側搬送ロール１３０ａを通過した後に、ロータリエンコーダ１０３ａが用紙長の測長を開始する。

また、本実施例の測長装置１００ａは、上流側搬送ロール１２０ａを上流側エッジセンサ１１０ａよりも下流側に配置している。このため、用紙１５０の後端は、上流側エッジセンサ１１０ａの検出位置を抜けた後に、上流側搬送ロール１２０ａから抜け出る。従って、図１２に示すタイミングｗで上流側エッジセンサ１１０ａのセンサ信号がＯＦＦした後に、図１２に示すタイミングｘで用紙１５０の後端が上流側搬送ロール１２０ａを抜け出る。
このように本実施例の測長装置１００ａは、測長が行われている間に、用紙１５０が下流側搬送ロール１３０ａに引き込まれたり、上流側搬送ロール１２０ａから抜け出ることがない。

なお、測長ロール１０１ａを用いて測定精度の高い測長を行うためには、ロータリエンコーダ１０３ａで測長中の用紙１５０にたるみがないことが望ましい。ところが、上流側搬送ロール１２０ａの搬送速度が下流側搬送ロール１３０ａの搬送速度よりも速い場合、上流側搬送ロール１２０ａと下流側搬送ロール１３０ａとの間で用紙１５０にたるみが生じる場合がある。上流側搬送ロール１２０ａと下流側搬送ロール１３０ａとの間で用紙１５０にたるみがあると、測長ロール１０１ａを用いたロータリエンコーダ１０３ａの測定精度が低下する。
そこで、下流側搬送ロール１３０ａの回転速度を、上流側搬送ロール１２０ａの回転速度と等速とするか、若しくは若干速くなるように設定する。通常、上流側搬送ロール１２０ａと下流側搬送ロール１３０ａの回転速度を等速になるように調整しても搬送ロールの寸法公差等によって、等速とはならないことが多い。このため、寸法公差も考慮に入れて、下流側搬送ロール１３０ａの回転速度が上流側搬送ロール１２０ａの回転速度よりも速くなるように調整する。このような調整を行うことで、ロータリエンコーダ１０３ａで測長中の用紙１５０に生じるたるみが低減される。

また、下流側搬送ロール１３０ａの回転速度が上流側搬送ロール１２０ａの回転速度よりも速い場合、下流側搬送ロール１３０ａが用紙１５０を引っ張り、用紙１５０に張力が働いてしまう場合がある。適度な張力であればよいが、過度の張力は、用紙１５０にストレスを与えてしまう。そこで、用紙１５０にかかるストレスを低減するため、上流側搬送ロール１２０ａと下流側搬送ロール１３０ａとのいずれか一方の搬送力が、他方の搬送ロールの搬送力よりも弱く設定なるように設定する。このような設定とすることで、搬送力を弱く設定した搬送ロール（１２０ａ又は１３０ａ）で用紙１５０との間にすべりが発生する。なお、搬送ロールの搬送力は、ロールの摩擦係数μとロールのニップ圧Ｎとの積で規定される。

また、上流側搬送ロール１２０ａの駆動系にワンウェイクラッチを設けることで、用紙１５０にかかるストレスを軽減することもできる。
図１３には、上流側搬送ロール１２０ａの駆動系にワンウェイクラッチ５００を使用した構成の一例を示す。なお、図１３は、上流側搬送ロール１２０ａのうち、モータの駆動力によって回転する搬送ロール１２２ａだけを示す。また、図１４には、上流側搬送ロール１２０ａの駆動系に含まれるギア５２０を図１３に示すＢ方向から見た状態を示す。

ギア５２０には、ワンウェイクラッチ５００が内蔵されている。また、ワンウェイクラッチ５００の中心には、搬送ロール１２２ａのロール軸１２５ａが嵌め込まれている。モータ５１０の駆動力によってギア５２０が回転すると、ワンウェイクラッチ５００が回転し、搬送ロール１２２ａのロール軸１２５ａを回転させる（図１４（Ａ）参照）。

また、高速に回転する下流側搬送ロール１３０ａによって用紙１５０が下流側搬送ロール１３０ａに引っ張られると、用紙１５０が上流側搬送ロール１２０ａのロール軸１２５ａを駆動し、ロール軸１２５ａがモータ５１０の駆動力で回転しているギア５２０よりも速く回転しようとする。この様子を図１４（Ｂ）に示す。ギア５２０の回転速度よりもロール軸１２５ａの回転速度が速くなると、ワンウェイクラッチ５００はギア５２０と噛み合うことなく空転する。ワンウェイクラッチ５００がギア５２０に対して空転することで、上流側搬送ロール１２０ａが用紙１５０に与える抵抗が小さくなり、用紙１５０に与えるストレスが低減される。

図１５を参照しながら本発明の第２実施例を説明する。
本実施例の測長装置１００ｃは、上流側エッジセンサ１１０ｃの上流に第２上流側搬送ロール１６０ｃを設けている。また、実施例１と同様に、上流側エッジセンサ１１０ｃと測長ロール１０１ｃとの間に、第１上流側搬送ロール１２０ｃ（実施例１の上流側搬送ロール１２０ａに該当する）を設けている。
さらに、下流側エッジセンサ１１１ｃの下流に、第２下流側搬送ロール１７０ｃを設けている。また、実施例１と同様に、測長ロール１０１ｃと下流側エッジセンサ１１１ｃとの間に、第１下流側搬送ロール１３０ｃ（実施例１の下流側搬送ロール１３０ａに該当する）を設けている。

本実施例は、第１上流側搬送ロール１２０ｃの搬送力が、第２上流側搬送ロール１６０ｃの搬送力と同等かそれ以上となるように設定している。同様に、第１下流側搬送ロール１３０ｃの搬送力が、第２下流側搬送ロール１７０ｃの搬送力と同等かそれ以上となるように設定している。
第２上流側搬送ロール１６０ｃの搬送力が、第１上流側搬送ロール１２０ｃの搬送力よりも大きい場合、用紙１５０の後端が第２上流側搬送ロール１６０ｃを抜けた影響（速度変動等）が、測長ロール１０１ｃで測長中の用紙１５０に伝わってしまう。これは、第１上流側搬送ロール１２０ｃの搬送力が第２上流側搬送ロール１６０ｃの搬送力よりも小さいことに起因して起こる。そのため、本実施例では、第１上流側搬送ロール１２０ｃの搬送力が、第２上流側搬送ロール１６０ｃの搬送力と同等かそれ以上となるように設定している。
同様に、第２下流側搬送ロール１７０ｃの搬送力が、第１下流側搬送ロール１３０ｃの搬送力よりも大きい場合、用紙１５０の先端が第２下流側搬送ロール１７０ｃに引き込まれた影響（速度変動）が、測長ロール１０１ｃで測長中の用紙１５０に伝わってしまう。これは、第１下流側搬送ロール１３０ｃの搬送力が第２下流側搬送ロール１７０ｃの搬送力よりも小さいことに起因して起こる。そのため、本実施例では、第１下流側搬送ロール１３０ｃの搬送力が、第２下流側搬送ロール１７０ｃの搬送力と同等がそれ以上となるように設定している。

このように本実施例は、測長ロール１０１ｃの上流側に２つの搬送ロールを設ける場合に、下流側に設けた第１上流側搬送ロール１２０ｃの搬送力が、上流側に設けた第２上流側搬送ロール１６０ｃの搬送力と同等かそれ以上となるように設定する。このように設定することで、用紙１５０に伝わる搬送力の変動が低減される。
同様に、測長ロール１０１ｃの下流側に２つの搬送ロールを設ける場合に、上流側に設けた第１下流側搬送ロール１３０ｃの搬送力が、下流側に設けた第２下流側搬送ロール１７０ｃの搬送力と同等かそれ以上となるように設定する。このように設定することで、用紙１５０に伝わる搬送力の変動が低減される。

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。

１０４ａ 揺動アーム
１０５ａ 揺動軸
１０６ａ 揺動アーム支持部材
１０７ａ 延長アーム
１０８ａ コイルバネ
１１０ａ，ｃ 上流側エッジセンサ
１１１ａ，ｃ 下流側エッジセンサ
１１２ａ 下シュート
１１３ａ 上シュート
１２０ａ（１２０ｃ） 上流側搬送ロール（第１上流側搬送ロール）
１３０ａ（１３０ｃ） 下流側搬送ロール（第１下流側搬送ロール）
１５０ 用紙
１６０ｃ 第２上流側搬送ロール
１７０ｃ 第２下流側搬送ロール
２００ コントローラ
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
５００ ワンウェイクラッチ
５１０ モータ
５２０ ギア

Claims (2)

1. 搬送路を搬送されるシートに接触して回転する回転体と、
   前記回転体の上流側と、下流側とにそれぞれ設けられ、前記搬送路を搬送されるシートの位置を検出する検出手段と、
   前記上流側の検出手段と前記回転体との間に設けられ、シートを前記搬送路上で搬送する第１の上流側搬送ロールと、
   前記上流側の検出手段よりも上流側に設けられ、シートを前記搬送路上で搬送する第２の上流側搬送ロールと、
   前記下流側の検出手段と前記回転体との間に設けられ、シートを前記搬送路上で搬送する第１の下流側搬送ロールと、
   前記下流側の検出手段よりも下流側に設けられ、シートを前記搬送路上で搬送する第２の下流側搬送ロールと、
   前記回転体の上流側と下流側とにそれぞれ設けられた検出手段で前記シートを検出している期間を測定期間として、前記回転体の回転量を検出する回転量検出手段とを有し、
   前記第１の上流側搬送ロールの搬送力は、前記第２の上流側搬送ロールの搬送力と同一かそれ以上であり、
   前記第１の下流側搬送ロールの搬送力は、前記第２の下流側搬送ロールの搬送力と同一かそれ以上である、シート長測定装置。
2. 請求項１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。

Images