シート搬送装置及び画像形成装置
【課題】シート搬送量を計測する回転体の偏心を原因とするシート搬送距離の計測誤差を低減することが可能なシート搬送装置を提供する。
【解決手段】シートＳを搬送する駆動ローラ１４及び従動ローラ１３と、駆動ローラ及び従動ローラの上流側でシートを検知する上流側検知手段１２と、駆動ローラ及び従動ローラの下流側でシートを検知する下流側検知手段１１と、駆動ローラ又は従動ローラによるシート搬送量を計測する搬送量計測手段と、上流側検知手段及び下流側検知手段による検知結果と搬送量計測手段による計測結果により、駆動ローラ及び従動ローラによるシートの搬送距離を算出する搬送距離算出手段とを備え、下流側検知手段によってシートが検知されてから、上流側検知手段によってシートが検知されるまでの間に、駆動ローラ及び従動ローラによって搬送されるシート搬送長が、駆動ローラ又は従動ローラの周長の略整数倍であるシート搬送装置。
【解決手段】シートＳを搬送する駆動ローラ１４及び従動ローラ１３と、駆動ローラ及び従動ローラの上流側でシートを検知する上流側検知手段１２と、駆動ローラ及び従動ローラの下流側でシートを検知する下流側検知手段１１と、駆動ローラ又は従動ローラによるシート搬送量を計測する搬送量計測手段と、上流側検知手段及び下流側検知手段による検知結果と搬送量計測手段による計測結果により、駆動ローラ及び従動ローラによるシートの搬送距離を算出する搬送距離算出手段とを備え、下流側検知手段によってシートが検知されてから、上流側検知手段によってシートが検知されるまでの間に、駆動ローラ及び従動ローラによって搬送されるシート搬送長が、駆動ローラ又は従動ローラの周長の略整数倍であるシート搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
商業印刷業界では、小ロット・多品種・バリアブルデータの印刷には、従来のオフセット印刷から電子写真方式を用いた画像形成装置によるＰＯＤ（Ｐｒｉｎｔ ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）への移行が進んでいる。電子写真方式を用いた画像形成装置では、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が要求される様になってきている。
【０００３】
表裏見当ずれの要因としては、縦方向・横方向のレジストレーション誤差と、用紙／画像のスキュー誤差とに大別できるが、熱定着装置を有する画像形成装置では、用紙が伸縮することによる画像倍率誤差が加わる。
【０００４】
自動的に用紙表裏の画像倍率誤差を補正するためには、用紙サイズを精度良く自動的に計測する技術が必要となる。そこで、搬送される用紙の先端と後端が通過することをセンサで検知して、その通過時間から用紙長を計測する技術や、用紙搬送ローラ軸上のロータリーエンコーダのパルス計数から用紙長を計測する技術が考案されている。また、エンコーダパルス計数と用紙の速度計測とを併用して、用紙長の計測精度を向上させる技術も知られている。
【０００５】
例えば特許文献１から３には、搬送される被転写体やシートに従動して回転する測長ロールの回転量を計測する回転量計測手段と、測長ロールの前後にシートの端部が通過することを検出するエッジセンサ等を設け、測長ロールの回転量とエッジセンサの出力等からシートの搬送方向の長さを測定する被転写体長計測手段及びシート搬送装置により、被転写体やシートの長さを精度良く測定する技術が開示されている。
【０００６】
しかしながら、測長ロールが偏心している場合において、シート長の計測開始時と計測終了時とで測長ロールの位相が異なると、シート長計測結果に誤差が生じる場合がある。
【０００７】
そこで、例えば特許文献４には、測長ロールと、第１上流側エッジセンサと、第２上流側エッジセンサと、下流側エッジセンサとを備える測長装置であって、第１上流側エッジセンサ及び下流側エッジセンサの第１検出期間に測定した用紙長と、第２上流側エッジセンサ及び下流側エッジセンサの第２検出期間に測定した用紙長とのうち、用紙長が測長ロールの周長の整数倍に近い方を選択して用紙の搬送方向の長さを算出する測長装置が提案されている。
【０００８】
特許文献４に係る測長装置によれば、測長ロールを用いて測定したシート長に含まれる測長ロールの偏心に起因する測定誤差を低減することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献４に係る測長装置では、第１上流側エッジセンサ及び下流側エッジセンサの第１検出期間に測定した用紙長と、第２上流側エッジセンサ及び下流側エッジセンサの第２検出期間に測定した用紙長とが、必ずしも測長ロールの整数倍にはならないため、測長ロールの偏心による用紙長測定誤差を低減できない場合がある。
【００１０】
そこで、本発明では、シート搬送量を計測する回転体が偏心していることを原因とするシート搬送距離の計測誤差を低減することが可能なシート搬送装置を提供することを目的とする。また、シート搬送距離の計測精度を高めることにより、表裏の画像倍率誤差を高精度に補正し、表裏見当精度が高い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】
【００１１】
本発明の一態様のシート搬送装置によれば、シートを搬送経路に沿って挟持搬送する駆動ローラ及び従動ローラと、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、前記シートを検知する上流側検知手段と、前記駆動ローラ及び前記従動ローラの前記搬送経路の下流側で、前記シートを検知する下流側検知手段と、前記駆動ローラ又は前記従動ローラによる前記シートの搬送量を計測する搬送量計測手段と、前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段による検知結果と前記搬送量計測手段による計測結果とに基づいて、前記駆動ローラ及び前記従動ローラによる前記シートの搬送距離を算出する搬送距離算出手段とを備え、前記下流側検知手段によって前記シートが検知されてから、前記上流側検知手段によって前記シートが検知されるまでの間に、前記駆動ローラ及び前記従動ローラによって挟持搬送される前記シートの搬送長さが、前記搬送量計測手段によって前記搬送量が計測される前記駆動ローラ又は前記従動ローラの周長の略整数倍である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態によれば、シート搬送量を計測する駆動ローラ又は従動ローラがシート長の計測開始時と計測終了時において同位相になるため、駆動ローラ又は従動ローラの偏心によるシート搬送距離の計測誤差を低減することが可能なシート搬送装置を提供できる。また、シート搬送距離の計測精度が向上することにより、表裏画像位置合わせ精度の高い画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係るシート搬送装置の上面概略図である。
【図２】第１の実施形態に係るシート搬送装置の断面概略図である。
【図３】実施形態に係るシート搬送装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係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。
【図５】第１の実施形態に係るシート搬送装置においてパルス計数されるシート範囲を説明する図である。
【図６】第１の実施形態に係る従動ローラの偏心とシート搬送距離計測誤差を説明する図である。
【図７】第１の実施形態におけるシートの搬送方向長さとセンサ間距離に基づく従動ローラ周長の設定例を示す図である。
【図８】第１の実施形態における許容計測誤差と従動ローラの位相との関係を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係るシート搬送装置の断面概略図である。
【図１０】第２の実施形態に係るシート搬送装置の上面概略図である。
【図１１】第３の実施形態に係るシート搬送装置の断面概略図である。
【図１２】第３の実施形態に係るシート搬送装置の他の構成例を示す図である。
【図１３】第４の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す図（１）である。
【図１４】第４の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す図（２）である。
【図１５】第４の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す図（３）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下「実施形態」という）について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
＜シート搬送装置の構成＞
図１及び図２に、第１の実施形態に係るシート搬送装置１００の概略構成を示す。図１はシート搬送装置１００の上面概略図であり、図２はシート搬送装置１００の断面概略図である。
【００１６】
例えば用紙やＯＨＰ等のシートＳの搬送経路上には、図示しない駆動手段（例えばモータ等）と駆動力伝達手段（例えばギヤ、ベルト等）により回転駆動する駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４との間でシートＳを挟持して従動回転する従動ローラ１３が設けられている。
【００１７】
駆動ローラ１４は、シートＳとの間で充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１３との間でシートＳを挟持して搬送する。
【００１８】
従動ローラ１３は、図示しない付勢手段（例えばバネ等）により、駆動ローラ１４に加圧して当接する様に配設されており、駆動ローラ１４が回転してシートＳを搬送する際には、シートＳとの間に生じる摩擦力により従動回転する。
【００１９】
従動ローラ１３のシートＳの搬送方向に直交する幅方向の長さＷｒは、シート搬送装置１００が対応するシートＳの最小幅Ｗｓよりも小さく構成されている。したがって、シートＳの搬送時には駆動ローラ１４に接触することが無いため、シートＳとの間に生じる摩擦のみで従動回転することとなる。そのため、駆動ローラ１４の影響を受けることなく、シートＳの搬送距離をより正確に行うことが可能になる。
【００２０】
本実施形態に係るシート搬送装置１００の従動ローラ１３の回転軸上には、ロータリーエンコーダ１５が設けられている。シートの搬送量を計測する搬送量計測手段の一例としてのパルス計数手段が、回転するエンコーダディスク１５ａと、エンコーダセンサ１５ｂとで発生するパルス信号を計数し、シートの搬送量として従動ローラ１３の回転量を計測する。
【００２１】
なお、第１の実施形態では従動ローラ１３の回転軸上にロータリーエンコーダ１５を設けたが、駆動ローラ１４の回転軸上に設けることもできる。また、従動ローラ１３と駆動ローラ１４の位置関係を逆にすることもできる。
【００２２】
ここで、ロータリーエンコーダ１５を取り付けるローラの径は小径である程、シート搬送に伴う回転数が増加してカウントするパルス量が多くなり、シートＳの搬送距離の高精度な計測が可能になるため好ましい。
【００２３】
また、ロータリーエンコーダ１５を取り付ける従動ローラ１３又は駆動ローラ１４は、軸フレ精度を確保するために金属製のローラで構成することが好ましい。回転軸のフレを抑えることで、後述するシートＳの搬送距離の計測を高精度に行うことが可能となる。
【００２４】
シートＳの搬送経路において、従動ローラ１３及び駆動ローラ１４の上流側及び下流側近傍には、センサ１１，１２が設けられている。センサ１１，１２は、搬送されるシートＳの端部が通過するのを検知することができる。センサ１１，１２には、例えばシート端部の検知精度が高い透過型又は反射型の光センサを用いることができ、第１の実施形態では反射型光センサを用いている。
【００２５】
従動ローラ１３及び駆動ローラ１４のシートＳの搬送方向下流側のセンサ１１は、シートＳの先端部通過を検知する下流側検知手段としてのスタートトリガセンサ１１である。また、従動ローラ１３及び駆動ローラ１４のシートＳの搬送方向上流側のセンサ１２は、シートＳの後端部通過を検知する上流側検知手段としてのストップトリガセンサ１２である。
【００２６】
スタートトリガセンサ１１及びストップトリガセンサ１２は、シートＳの搬送方向に直交する幅方向位置が略同一に設けられている。この様に設けることで、シートＳ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、より正確にシートＳの搬送距離の計測を行うことが可能になる。
【００２７】
また、第１の実施形態では２つのセンサ１１，１２を、シートＳ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、シートＳが通過する領域内であれば、中央位置から幅方向のいずれかの方向にずらして配置することもできる。
【００２８】
図１に示した距離Ａは、スタートトリガセンサ１１と従動ローラ１３及び駆動ローラ１４との間の距離であり、距離Ｂはストップトリガセンサ１２と従動ローラ１３及び駆動ローラ１４との間の距離である。距離Ａ，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。
【００２９】
また、シートＳが従動ローラ１３と駆動ローラ１４との間に突入後の一定時間は、従動ローラ１３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１１と従動ローラ１３及び駆動ローラ１４との距離Ａは、シートＳ突入時の従動ローラ１３の振動が収束するのに必要な距離よりも大きくする必要がある。
【００３０】
駆動ローラ１４は図２に示す矢印方向に回転しており、従動ローラ１３は、シートＳを搬送していない場合(空転時)には駆動ローラ１４に従動回転し、シートＳを搬送する場合には、シートＳにより従動回転する。従動ローラ１３が回転すると、回転軸上に設けられたロータリーエンコーダ１５からパルスが発生する。
【００３１】
シートＳが矢印Ｘ方向に搬送され、先端部が通過したことをスタートトリガセンサ１１が検知すると、パルス計数手段１６がロータリーエンコーダ１５のパルス計数を開始し、シートＳの後端部が通過したことをストップトリガセンサ１２が検知した時にパルス計数を終了する。
【００３２】
図３は、本実施形態に係るシート搬送装置１００の機能構成例を示すブロック図である。
【００３３】
図３に示す様に、シート搬送装置１００は、シート搬送手段としての従動ローラ３及び駆動ローラ４、エンコーダ１５、スタートトリガセンサ１１、ストップトリガセンサ１２、パルス計数手段１６、搬送距離算出手段１７を有する。
【００３４】
パルス計数手段１６は、上記した様に、従動ローラ３に設けられるエンコーダ１５の回転するエンコーダディスク１５ａと、エンコーダセンサ１５ｂとで発生するパルス信号を計数し、シートの搬送量として従動ローラ１３の回転量を計測する。
【００３５】
搬送距離算出手段１７は、スタートトリガセンサ１１及びストップトリガセンサ１２によるシートＳの検知結果と、パルス計数手段１６によって計測される従動ローラ１３の回転量とに基づいて、シート搬送手段によるシートＳの搬送距離を算出する。
＜シート搬送距離の計測方法＞
図４に、第１の実施形態にかかるスタートトリガセンサ１１、ストップトリガセンサ１２及びロータリーエンコーダ１５の出力例を示す。
【００３６】
上述した様に、従動ローラ１３が回転すると、従動ローラ１３の回転軸上に設けられたロータリーエンコーダ１５からパルスが発生する。
【００３７】
シートＳが搬送され、時間ｔ１にてシートＳの先端部が通過したことをストップトリガセンサ１２が検知した後、時間ｔ２にてシートＳの先端部が通過したことをスタートトリガセンサ１１が検知する。
【００３８】
続いて、時間ｔ３にてシートＳの後端部が通過したことをストップトリガセンサ１２が検知した後、時間ｔ４にてシートＳの後端部が通過したことをスタートトリガセンサ１１が検知する。
【００３９】
この時、時間ｔ２にてシートＳの先端部が通過したことをスタートトリガセンサ１１が検知してから、時間ｔ３にてシートＳの後端部が通過したことをストップトリガセンサ１２が検知するまでの間に、パルス計数手段１６がロータリーエンコーダ１５のパルス計数を行う。
【００４０】
ロータリーエンコーダ１５が設けられた従動ローラ１３の半径をｒとし、従動ローラ１３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。このとき、シートＳの搬送距離Ｌは、下式（１）により求めることができる。
【００４１】
Ｌ ＝ （ｎ／Ｎ）×２πｒ ・・・（１）
ｎ：計数されたパルス数
Ｎ：従動ローラ１３の１周分のエンコーダパルス数［／ｒ］
ｒ：従動ローラ１３の半径［ｍｍ］
一般的にシート搬送速度は、シートＳを搬送するローラ（特に駆動ローラ）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１４とシートＳとの間のスリップ現象、上流側及び下流側の搬送手段のシート搬送力あるいはシート搬送速度の違いによる弛み現象等によっても変動するため、ロータリーエンコーダ１５のパルス周期やパルス幅は常に変動するが、パルス数は変化することが無い。
【００４２】
したがって、シート搬送装置１００に設けられる搬送距離算出手段１７は、式（１）により、シート搬送速度に依存することなく、シート搬送手段としての従動ローラ１３及び駆動ローラ１４によるシートＳの搬送距離Ｌを高精度に求めることができる。
【００４３】
また、搬送距離算出手段１７は、例えばシートＳ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。
【００４４】
搬送距離算出手段１７は、例えば、電子写真方式による熱定着前後のシート搬送距離の相対比から、伸縮率Ｒを下式（２）により求めることができる。
【００４５】
Ｒ ＝ ［（ｎ２／Ｎ）×２πｒ］／［（ｎ１／Ｎ）×２πｒ］・・・（２）
ｎ１：熱定着前のシートＳの搬送時に計数されたパルス数
ｎ２：熱定着後のシートＳ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。
【００４６】
本実施形態では、Ｎ＝２８００［／ｒ］、ｒ＝９［ｍｍ］であり、Ａ３サイズのシートＳが縦搬送された際に計数されたパルス数がｎ１＝１８８１６だった場合のシートＳの搬送距離Ｌ１は、
Ｌ１ ＝ （１８８１６／２８００）×２π×９ ＝ ３８０．００［ｍｍ］
となる。
【００４７】
また、このシートＳの熱定着後に再度計数されたパルス数が、ｎ２＝１８７５９［／ｒ］だった場合のシートＳの搬送距離Ｌ２は、
Ｌ２ ＝ （１８７５９／２８００）×２π×９ ＝ ３７８．８６［ｍｍ］
となり、シートＳの搬送距離の表裏差は、
ΔＬ ＝ ３８０．００ − ３７８．８６ ＝ １．１４［ｍｍ］
であり、搬送距離の表裏差から、シートＳの伸縮率Ｒ（シートＳの表裏長さの相対比）を、
Ｒ ＝ ３７８．８６／３８０．００ ＝ ９９．７０［％］
として求めることができる。
【００４８】
したがって、この場合にはシートＳ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、シートＳ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、算出される伸縮率Ｒに基づいて、シートＳの裏面に印刷する画像長を補正することで、表裏見当精度を向上させることが可能になる。
【００４９】
なお、上記した例では、熱定着前後の搬送手段によるシートＳの搬送距離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シートＳの搬送時に計数されたパルス数ｎ１，ｎ２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。
【００５０】
例えば、上記した例において、熱定着前のシートＳの搬送時に計数されたパルス数ｎ１=１８８１６、熱定着後のシートＳの搬送時に計数されたパルス数ｎ２＝１８７５９の時に、伸縮率Ｒは以下の様に求めることができる。
【００５１】
Ｒ ＝ ｎ２／ｎ１ ＝ １８７５９／１８８１６ ＝ ９９．７０［％］
なお、式（１）で求められるシート搬送手段によるシート搬送距離Ｌに、図２に示すスタートトリガセンサ１１とストップトリガセンサ１２との間の距離ａを加えると、シートＳの搬送方向の長さＬｐとなる。
【００５２】
Ｌｐ ＝ （ｎ／Ｎ）×２πｒ＋ａ ・・・（３）
ａ：スタートトリガセンサ１１とストップトリガセンサ１２との間の距離
この様に、シート搬送装置１００の搬送距離算出手段１７は、上式（１）によって求められるシート搬送手段によるシートＳの搬送距離Ｌに、センサ間の距離ａを加えた式（３）により、シートＳの搬送方向の長さを求めることができる。
【００５３】
また、搬送距離算出手段１７は、電子写真方式による熱定着前後のシートＳの搬送方向の長さＬｐの相対比から、伸縮率Ｒを下式（４）により求めることができる。
【００５４】
Ｒ ＝ ［（ｎ２／Ｎ）×２πｒ＋ａ］／［（ｎ１／Ｎ）×２πｒ＋ａ］・・・（４）
この様に、シート搬送装置１００の搬送距離算出手段１７は、高精度にシートＳの搬送方向の長さＬｐを求め、伸縮率Ｒを算出することもできる。
＜従動ローラの周長とシートの計測長さとの関係＞
図５に、第１の実施形態に係るシート搬送装置１００においてパルス計数されるシートＳのパルスカウント範囲を説明する図を示す。
【００５５】
まず、図５（ａ）に示した様に、シートＳの先端がスタートトリガセンサ１１に検知された時点で、従動ローラ１３に設けられたロータリーエンコーダ１５にてパルス計数が開始される。
【００５６】
シートＳが従動ローラ１３及び駆動ローラ１４により搬送され、図５（ｂ）に示した位置でシートＳの後端がストップトリガセンサ１２により検知された時点で、ロータリーエンコーダ１５によるパルス計数が終了する。
【００５７】
パルス計数が開始されてから終了するまでにシートＳが搬送される距離であるパルスカウント範囲は、スタートトリガセンサ１１によってシートＳが検知されてから、ストップトリガセンサ１２によってシートＳが検知されるまでの間に、従動ローラ１３及び駆動ローラ１３によって挟持搬送されるシートＳの搬送長さである。具体的には、シートＳの搬送方向の長さＬから、スタートトリガセンサ１１から従動ローラ１３までの距離Ａと、従動ローラ１３からストップトリガセンサ１２までの距離Ｂとを引いた範囲となる。すなわち、シートＳの長さＬからスタートトリガセンサ１１とストップトリガセンサ１２との距離ａを引いた範囲（Ｌ−ａ）が、パルス計数される長さとなる。
【００５８】
ここで、図６に第１の実施形態に係る従動ローラ１３の偏心とシート長計測誤差を説明する図を示す。
【００５９】
例えば、図６（ａ）に示した様に、ロータリーエンコーダ１５が取り付けられた従動ローラ１３が外周円の中心Ｏからｚだけ偏心している場合に、従動ローラ１５の位相をθｓとすると、シートＳの搬送距離の計測誤差Ｃは下式により求めることができる。
【００６０】
Ｃ ＝ ｓｉｎθｓ×ｚ ・・・（３）
ｚ＝−０．１ｍｍの場合の計測誤差Ｃを図６（ｂ）に示す。パルスカウント範囲である計測長さ（Ｌ−ａ）において、パルス計数開始時の位相とパルス計数終了時の位相とで差異が発生する場合には、偏心量ｚ＝−０．１ｍｍにおいて最大で±０．１ｍｍの計測誤差が生じることを表している。
【００６１】
そこで、本実施形態では、パルス計数されるシートＳの長さ（Ｌ−ａ）を、下式（４）に示す様に従動ローラ１３の周長の整数倍とする。この様にすることで、パルス計数開始時の位相とパルス計数終了時の位相とが同位相になり、偏心の影響による計測誤差を低減することができる。
【００６２】
Ｌ−ａ ＝ ２πｒ×ｋ ・・・（４）
ｋ：正の整数
図７に、第１の実施形態におけるシートＳの搬送方向の長さＬとセンサ間距離ａに基づく従動ローラ１３の周長設定例を示す。
【００６３】
例えば、日本国内で使用量が多いＡ４ヨコ（２１０ｍｍ）とＡ３タテ（４２０ｍｍ）サイズのシートＳを使用する場合にセンサ間距離ａを７０ｍｍとすると、パルス計数を行うシートＳの測定長さ（Ｌ−ａ）は、Ａ４ヨコで１４０ｍｍ、Ａ３タテで３５０ｍｍとなる。
【００６４】
そこで、従動ローラ１３の周長２πｒを、シートＳの測定長さ（Ｌ−ａ）の公約数である２ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍ、１０ｍｍ、１４ｍｍ、２０ｍｍ、２８ｍｍ、３５ｍｍ、７０ｍｍの中から現実的に実装可能なものを選択する（例えば、周長７０ｍｍの場合には直径約１１．１４ｍｍ）ことで、何れのシートＳにおいても測定長さ（Ｌ−ａ）が従動ローラ１３の周長の整数倍となるため、偏心に起因する計測誤差を低減させることができる。
【００６５】
なお、シートＳの測定長さ（Ｌ−ａ）は、ロータリーエンコーダ１５によりパルス計数される従動ローラ１３の周長の整数倍であることが好ましいが、後述する許容される計測誤差に応じて、従動ローラ１３の周長の整数倍から所定の公差範囲内に設けても良い。
【００６６】
この様に、予め設定されるシートＳの搬送方向の長さＬから、スタートトリガセンサ１１とストップトリガセンサ１２との距離ａを引いた値（Ｌ−ａ）が、ロータリーエンコーダ１５によりパルス計数される従動ローラ１３の周長の略整数倍となる様に設けることで、従動ローラ１３の偏心による影響を低減し、精度良くシートＳの搬送方向の長さを計測することができる。言い換えれば、スタートトリガセンサ１１によってシートＳの先端が検知されてから、ストップトリガセンサ１２によってシートＳの後端が検知されるまでの間に、駆動ローラ１４及び従動ローラ１３によって挟持搬送されるシートＳの搬送長さ（搬送距離）Ｌ'（＝Ｌ−ａ）が、ロータリーエンコーダ１５によってシートＳの搬送量が計測されるローラ（本実施形態では従動ローラ１３）の周長Ｃの略整数倍（Ｌ'＝ｎＣ（ｎ：自然数））となるようにする。
【００６７】
なお、第１の実施形態ではロータリーエンコーダ１５を従動ローラ１３に取り付けた場合について説明したが、ロータリーエンコーダ１５を駆動ローラ１４に取り付けて構成することもできる。この場合には、シートＳの測定長さ（Ｌ−ａ）が、駆動ローラ１４の周長の略整数倍になる様に構成することで、駆動ローラ１４の偏心による計測誤差を低減することができる。
【００６８】
また、センサ間距離ａについて、本実施形態では７０ｍｍとしたが、これに限るものではなく、従動ローラ１３の外径、センサ１１，１２の大きさ、装置本体内の空きスペースとの関係から適宜設定することができる。
【００６９】
ここで、従動ローラ１３の偏心量ｚが０．１ｍｍである場合に、シートＳの搬送方向の長さの計測誤差Ｃを±０．０２ｍｍ以下に抑えるためには、まず、式（３）から計測誤差Ｃが±０．０２ｍｍになる従動ローラ１３の位相を以下の様に求める。
【００７０】
±Ｃ ＝ ｓｉｎθｓ×ｚ
ｓｉｎθｓ ＝ ±Ｃ／ｚ ＝ ±０．０２／０．１
θｓ ＝ ±１１．５４
図８に、第１の実施形態における計測誤差Ｃと従動ローラの位相θｓとの関係を示す。
この様に、計測誤差Ｃが±０．０２ｍｍとなるのは、パルス計測開始時と終了時における従動ローラ１３の位相が±１１．５４°の範囲で回転する場合である。
【００７１】
従動ローラ１３が±１１．５４°回転すると、従動ローラ１３の周長が７０ｍｍである場合のシートＳの搬送距離は、以下の通り±２．２４４ｍｍと求めることができる。
【００７２】
２πｒ×（θｓ／３６０） ＝ ７０×（±１１．５４／３６０）
＝ ２．２４４［ｍｍ］
ここで、式（４）により求められるシートＳの測定長さ（Ｌ−ａ）に上記で求めた距離を加え、測定するシートの搬送方向の長さＬをＡ４ヨコの２１０ｍｍとし、ｋ＝２とした場合にセンサ間距離ａを求めると以下の通りとなる。
【００７３】
Ｌ−ａ ＝ （２πｒ×ｋ）±２πｒ（θｓ／３６０）
ａ ＝ Ｌ−（２πｒ×ｋ）±２πｒ（θｓ／３６０）
＝ ２１０−（７０×２）±２．２４４
＝ ７０±２．２４４
したがって、周長が７０ｍｍで偏心量０．１ｍｍ以下の従動ローラ１３を使用し、ｋ＝２である場合に許容計測誤差Ｃを±０．０２ｍｍ以下とするには、センサ間距離ａ及びその誤差範囲を７０±２．２４４ｍｍにする必要がある。
【００７４】
この様に、許容できる計測誤差の範囲から、センサ間距離ａを一定範囲に設定することで、計測結果に含まれる誤差を一定の範囲以下にすることができる。
【００７５】
［第２の実施形態］
上記した様に、例えばシート長を計測するシートＳのサイズがＡ４ヨコ（２１０ｍｍ）やＡ３タテ（４２０ｍｍ）である場合には、図７に示した様に、これらの予め設定されたシート長の公約数からセンサ間の距離ａや従動ローラ１３の周長を定めることができる。したがって、この場合にはシートＳの計測長さ（Ｌ−ａ）を従動ローラ１３の周長の略整数倍とすることで、Ａ４ヨコやＡ３タテといったシートＳの搬送方向の長さを高精度に計測することができる。
【００７６】
また、使用するシートＳの搬送方向の長さの公約数が従動ローラ１３の周長の略整数倍にならない場合には、スタートトリガセンサ及びストップトリガセンサのうち少なくとも一方を複数備える構成にすることができる。
【００７７】
図９に、第２の実施形態に係るシート搬送装置１０１の断面概略図を示す。
【００７８】
第２の実施形態に係るシート搬送装置１０１では、例えば、シートＳのサイズがＡ４ヨコ（２１０ｍｍ）とＡ３タテ（４２０ｍｍ）の他に、北米等で使用量が多いＬＥＴＴＥＲヨコ（２１６ｍｍ）サイズに対応できる様に、ＬＥＴＴＥＲヨコの搬送方向の長さＬからセンサ間距離ａを引いた計測長さ（Ｌ−ａ）が、従動ローラ１３の周長の略整数倍となる位置にストップトリガセンサ２２を設けている。
【００７９】
Ａ４ヨコ、Ａ３タテ及びＬＥＴＴＥＲヨコの様に、シートＳの搬送方向の長さＬの公約数が整数にならない場合でも、スタートトリガセンサ１１からの距離が異なる位置にストップトリガセンサ１２，２２を複数設けることにより、多様なシート種に対応することが可能になる。
【００８０】
また、第２の実施形態では、ストップトリガセンサを２つ設ける構成としたが、スタートトリガセンサを複数設けても良く、スタートトリガセンサ及びストップトリガセンサをそれぞれ複数設ける構成にすることもできる。
【００８１】
上記した構成において、予め設定されるシートＳの搬送方向の長さに応じて、シート搬送距離又は搬送方向の長さの計測を行うストップトリガセンサ１２，２２を選択し、上記した方法によりシートＳの搬送距離又は搬送方向の長さの計測を行う。従動ローラ１３の偏心による計測誤差を低減し、多様なシート種の搬送距離又は搬送方向の長さ高精度に計測することが可能になる。
【００８２】
また、図１０に第２の実施形態に係るシート搬送装置１０１の上面概略図を示す。
【００８３】
スタートトリガセンサ１１及びストップトリガセンサ１２，２２は、シートＳの搬送方向において一直線上に配置しても良いが、センサ同士の干渉を避けるために、例えばシートＳの搬送範囲内でシート搬送方向に直交する幅方向にずらして配置することも可能である。
【００８４】
［第３の実施形態］
第２の実施形態に係るシート搬送装置１０１では、２つのストップトリガセンサ１２，２２を設けたが、スタートトリガセンサ１１又はストップトリガセンサ１２の少なくとも一方をシートＳの搬送方向に移動可能に設けることで、多様なシート種に対応することも可能である。
【００８５】
図１１に、第３の実施形態に係るシート搬送装置１０２の断面概略図を示す。
【００８６】
第３の実施形態に係るシート搬送装置１０２において、ストップトリガセンサ１２はブラケット３１に取り付けられた状態でセンサ固定部材３０に固定されている。
【００８７】
センサ固定部材３０にはシートＳの測定長さ（Ｌ−ａ'）が従動ローラ１３の周長の略整数倍となる位置に複数の位置決め穴３４と長穴３５が形成されている。ブラケット３１は、２つの突起３２が位置決め穴３４と長穴３５に嵌り、ノブ付きネジ３３によりセンサ固定部材３０に固定されている。
【００８８】
この様な構成において、シートＳの搬送距離又は搬送方向の長さ計測する際には、予め設定されたシートＳの搬送方向の長さＬに基づいて、シートＳの測定長さ（Ｌ−ａ'）が従動ローラ１３の周長の略整数倍となる様にストップトリガセンサ１２の位置を手動で変更する。
【００８９】
センサ間距離ａ'を可変にすることで、多様なサイズのシートＳに対して測定長さ（Ｌ−ａ'）を従動ローラ１３の周長の略整数倍にすることができ、従動ローラ１３の偏心による計測誤差を低減し、シートＳの搬送方向の長さを高精度に計測することが可能になる。
【００９０】
図１２に、第３の実施形態に係るシート搬送装置１０２の他の構成例を示す。
【００９１】
図１２に示した構成例では、ストップトリガセンサ１２はキャリッジ４１に設けられている。キャリッジ４１は、複数のプーリ４６に架け渡される無端状のベルト４５に固定されており、プーリ４６の駆動に伴って回転するベルト４５によりガイドレール４２に沿ってシートＳの搬送方向に移動することができる。
【００９２】
キャリッジ４１は、移動する際にキャリッジ４１に設けられたセンサ用突起４３がキャリッジ位置センサ４４に到達した時に停止し、その位置がキャリッジ４１の初期位置になるように制御される。
【００９３】
プーリ４６の位相を制御する、例えばステッピングモータ等を用いてプーリ４６を回転駆動することで、キャリッジ４１の初期位置からの移動量を正確に把握し、ストップトリガセンサ１２の位置を制御することができる。
【００９４】
したがって、予め設定されるシートＳのサイズに応じて、シートＳの測定長さ（Ｌ−ａ'）が従動ローラ１３の周長の略整数倍となる様にストップトリガセンサ１２の位置を制御することで、従動ローラ１３の偏心に起因する計測誤差を低減して高精度に搬送距離又は搬送方向の長さを計測できる。
【００９５】
なお、第３の実施形態ではストップトリガセンサ１２をシートＳの搬送方向に移動させる移動手段を設けて構成したが、スタートトリガセンサ１１に移動手段を設けても良く、スタートトリガセンサ１１及びストップトリガセンサ１２の両方を移動可能に設けても良い。
【００９６】
［第４の実施形態］
図１３及び１４に、第４の実施形態に係るシート搬送装置１００を備える画像形成装置１０５，１０４の構成例を示す。図１３はモノクロ画像形成装置１０５の例を、図１４はタンデム型のカラー画像形成装置１０４の例を示している。
【００９７】
図１３に示したモノクロ画像形成装置１０５において、搬送されるシートＳ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、シートＳ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上のトナー像がシートＳ上に転写され、その後シートＳ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シートＳに溶融定着することで印刷画像が形成される。
【００９８】
図１４に示したタンデムカラー画像形成装置１０４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シートＳに二次転写される。カラートナー像を載せたシートＳ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、シートＳ上に印刷画像が形成される。
【００９９】
図１３及び図１４に示した画像形成装置１０５，１０４では、シートＳの搬送経路において転写手段５の直前にシート搬送装置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搬送装置１００を設置することで、転写直前のシートＳの搬送距離又は搬送方向の長さを計測することができる。
【０１００】
画像形成装置１０５，１０４では、まずシート搬送装置１００においてシートＳの搬送距離又は搬送方向の長さを計測した後、転写手段によりシートＳ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、シートＳの一方の面に印刷画像が形成される。
【０１０１】
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、シートＳ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、再度シート搬送装置１００により搬送距離又は搬送方向の長さが計測された後、裏面にトナー画像が転写、定着される。
【０１０２】
裏面のトナー画像は、計測されたシートＳの搬送距離又は搬送方向の長さの表裏比に基づいて画像長が補正（画像倍率補正）された状態でシートＳに転写されるため、シートＳに形成される画像は表裏の画像長が一致し、表裏見当精度を向上させることができる。
【０１０３】
定着後におけるシートＳ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の直前でシートＳの搬送距離又は搬送方向の長さを計測することで、より正確にシートＳの搬送距離又は搬送方向の長さの表裏比を求め、表裏見当精度を高めることができる。
【０１０４】
この様に、本実施形態に係るシート搬送装置１００を備える画像形成装置１０５，１０４によれば、シートＳに表裏見当精度の高い印刷を行うことが可能となる。なお、第１の実施形態に係るシート搬送装置１００を備える構成について例示したが、第２及び第３の実施形態に係るシート搬送装置１０１，１０２を備える画像形成装置においても、同様にシートＳの搬送方向の長さを高精度に計測することにより、表裏見当精度の高い印刷を行うことが可能である。
＜まとめ＞
以上で説明した様に、本実施形態に係るシート搬送装置によれば、シートＳの測定長さ（Ｌ−ａ）を搬送量を計測する従動ローラ１３の周長の略整数倍にすることで、シート搬送距離計測開始時と終了時において従動ローラ１３が同位相になり、従動ローラ１３の偏心を原因とする計測誤差を低減し、シートＳの搬送距離又は搬送方向の長さを高精度に計測することができる。
【０１０５】
本実施形態に係るシート搬送装置を備える画像形成装置１０５，１０４によれば、シートＳの搬送距離又は搬送方向の長さを高精度に行うことができるため、表裏見当精度が高い印刷を行うことが可能となる。
【０１０６】
また、図１５に、本実施形態に係る画像形成装置１０５の構成例を示す。
【０１０７】
画像形成装置１０５は、中央付近に無端ベルト状の中間転写ベルト５２を有する。中間転写ベルト５２は、複数の支持ローラに掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。中間転写ベルト５２上には、その搬送方向に沿って、複数の画像形成手段５３を横に並べて配置してタンデム画像形成装置５４を構成する。そして、そのタンデム画像形成装置５４の上には、露光装置５５が設けられている。
【０１０８】
タンデム画像形成装置５４の各画像形成手段５３は、各色トナー像を担持する像担持体としての感光体ドラム５６を有している。
【０１０９】
また、感光体ドラム５６から中間転写ベルト５２にトナー像を転写する一次転写位置には、中間転写ベルト５２を間に挟んで各感光体ドラム５６に対向するように一次転写手段の構成要素としての一次転写ローラ５７が設けられている。また、支持ローラ５８は中間転写ベルトを回転駆動する駆動ローラである。
【０１１０】
中間転写ベルト５２を挟んでタンデム画像形成装置５４と反対側（中間転写ベルト５２搬送方向下流側）には、２次転写装置５９を備える。２次転写装置５９は、２次転写対向ローラ６０に２次転写ローラ６１を押し当てて転写電界を印加することで中間転写体５２上の画像をシートＳに転写する。２次転写装置５９では、転写条件のパラメータである、２次転写ローラ６１の転写電流をシートＳに応じて変化させる。
【０１１１】
２次転写装置５９のシートＳ搬送方向上流側にはシート搬送装置１００を設け、下流側にはシートＳ上の転写画像（トナー像）を熱溶融溶着させる定着装置３２を設ける。シート搬送装置１００では両面印刷時における定着装置５２通過前後のシート搬送距離又はシート搬送方向の長さを計測し、画像形成装置１０５は計測結果から算出した伸縮率に基づいてシートＳ裏面の画像の倍率補正を行う。なお、本実施形態では、シート搬送装置１００は、２次転写装置５９の搬送方向直上流で、且つ、レジストローラ７５の下流側に配置している。
【０１１２】
定着装置３２は熱源としてハロゲンランプ３０を具備し、無端ベルトである定着ベルト３１に加圧ローラ２９を押し当てた構成としている。定着装置３２は、定着条件のパラメータである、定着ベルト３１及び加圧ローラ２９の温度、定着ベルト３１と加圧ローラ２９間のニップ幅、加圧ローラ２９の速度をシートＳに応じて変化させる。搬送ベルト６２により、画像転写後のシートＳをこの定着装置３２へと搬送する。
【０１１３】
画像形成装置１０５に画像データが送られ、作像開始の信号を受けると、不図示の駆動モータで支持ローラ５８を回転駆動して他の複数の支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト５２を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段５３で各感光体ドラム５６上にそれぞれの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト５２の搬送とともに、それらの単色画像を転写部５７で順次転写して中間転写体５２上に合成カラー画像を形成する。
【０１１４】
また、給紙テーブル７１の給紙ローラ７２の１つを選択回転し、給紙カセット７３の１つからシートＳを繰り出し、搬送ローラ７４で搬送して、レジストローラ７５に突き当てて止め、中間転写ベルト５２上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ７５を回転し、２次転写装置５９で転写してシートＳ上にカラー画像を記録する。画像転写後のシートＳは、２次転写装置５９で搬送して定着装置３２へと送り込まれ、熱と圧力とを加えて転写画像を溶融溶着した後、両面印刷の場合、分岐爪２１およびフリップローラ２２により、シート反転路２３および両面搬送路２４にシートＳを搬送し、上記した方法にて、シートＳの裏側に合成カラー画像を記録する。
【０１１５】
また、シートＳを反転させる場合は、分岐爪２１により、シート反転路２３にシートＳを搬送し、フリップローラ２２により、排紙ローラ２５側にシートＳを搬送することにより、シートＳの表面と裏面を反転させる。
【０１１６】
片面印刷およびシート反転なしの場合は、分岐爪２１により、排紙ローラ２５にシートＳを搬送する。
【０１１７】
その後、排出ローラ２５により、デカーラユニット２６へシートＳを搬送し、デカーラユニット２６では、デカーラ量をシートＳに応じて変化させる。デカーラ量はデカーラローラ２７の圧力を変えることで調整し、デカーラローラ２７により、シートＳを排出する。パージトレイ４０は反転排紙ユニットの下方に配置する。
【０１１８】
＜シート搬送距離に基づく画像倍率補正＞
シート搬送装置１００では、シートＳの搬送距離又は搬送方向長さを上記した方法により計測する。また、シートＳの搬送方向に直交する幅方向の長さ（幅）は、シートＳの手前側エッジと奥側エッジの位置（それぞれシート幅方向の端部）を、ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）で計測することで取得できる。
【０１１９】
シートＳは、シート搬送装置１００やＣＩＳにより搬送距離又は搬送方向長さ、シート幅といったシートサイズが計測されたのち、２次転写装置５９にてトナー画像が転写される。トナー画像が転写されたシートＳは、定着装置３２に搬送されてトナー画像が定着される。シートＳは、定着装置３２の通過時に加熱されて収縮する場合がある。
【０１２０】
その後、シートＳはシート反転路２３によって表裏反転された状態で、再びシート搬送装置１００へ搬送されてシートサイズが測定された後、裏面にトナー画像が転写、定着される。
【０１２１】
後続するシートＳのトナー画像は、計測されたシートサイズの表裏比に基づいて、その画像サイズ及び画像位置が補正（画像倍率補正）される。この結果、シートＳの表裏に印刷される画像サイズが一致し、表裏見当精度が向上する。
【０１２２】
上記した定着後のシートＳの収縮は、時間とともに回復方向に変化する。このため、トナー像が転写される直前でシート搬送距離又はシート搬送方向の長さを測長して、より正確に表裏のシート長比を得る方が、表裏見当精度を高める点で有利である。
【０１２３】
次に、シート搬送装置１００にて計測されたシートサイズに基づく画像倍率補正の処理手順を説明する。前述したように、本実施形態では、シート搬送装置１００は２次転写装置５９の直前（シートＳ搬送方向における直上流）に設置されているため、計測したシートサイズの露光データサイズや露光タイミングへの反映は、シートサイズが計測されたシートＳ自身ではなく、後続のシートＳに対して反映させる。
【０１２４】
露光装置５５は、メモリ等で構成される入力画像データをバッファするデータバッファ部と、画像形成するための画像データを生成する画像データ生成部と、シートサイズ情報からシート搬送方向の画像倍率補正を行う画像倍率補正部と、書込みクロックを生成するクロック生成部と、感光体ドラム５６に光を照射して画像を形成する発光デバイスとを有する。
【０１２５】
前記データバッファ部は、コントローラなどのホスト装置（図示せず）から送られてくる入力画像データを転送クロックでバッファする。
【０１２６】
前記画像データ生成部は、クロック生成部からの書込みクロックと画像倍率補正部からの画素挿抜情報を基にして画像データを生成する。そして画像データ生成部から出力されたドライブデータは書込みクロックの１周期分の長さを、画像形成する１画素として、発光デバイスをＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【０１２７】
前記画像倍率補正部は、シート搬送装置１００にて計測されるシートサイズ情報から、画像倍率切替をするための画像倍率切替信号を生成する。
【０１２８】
前記クロック生成手段は、クロック周期を変えられるように、さらには公知技術であるパルス幅変調といった画像補正を実施するために、書込みクロックの数倍の高周波で動作しており、基本的に装置速度に応じた周波数で書込みクロックを生成する。
【０１２９】
前記発光デバイスは、半導体レーザ、半導体レーザアレイ、面発光レーザなどの何れか又は複数で構成されており、ドライブデータに従い感光体ドラム５６に光を照射して静電潜像を形成する。
【０１３０】
シートＳ上に形成されたトナー像からなる定着前画像は、定着装置３２内で加熱および加圧されてシートＳ上に定着される。その際の加熱、加圧によりシートＳには変形が起こり、シートＳの搬送方向長さが伸縮により変化する場合がある。この結果、シートＳの裏面への画像形成位置と表面に形成されている画像位置とに差異が生じ、出力画像の画質、見当精度（表面が変形しすぎて裏面とずれる）に影響する。なお、定着装置３２は、本実施例として記載した加熱・加圧定着に代えて、加熱と加圧を別に行う形式でも良いし、又はフラッシュ定着等の構成であっても良い。
【０１３１】
このため、計測されたシートサイズに応じて画像倍率を補正し、さらに書出し位置を変えることで、定着装置３２によるシートＳの変形を打ち消すように画像を形成する。そのことで結果的にはシートＳは変形するものの、シートＳには裏表検討精度の高い画像を印刷することができる。
【０１３２】
シートＳの変形を含むシートサイズは、シート搬送装置１００から取得することができる。また、シートＳの変形の仕方によっては、拡大のみ、縮小のみ、だけではなく、拡大および縮小を組み合わせた補正も可能である。
【０１３３】
両面印刷時、まずシートＳの一端を先にして表面側にトナー像を定着する時に、シートＳが変形する。その後、シートＳは画像形成装置１０５内のシート反転路２３により表裏面が反転され、このとき定着装置３２に入るシートＳの先端が表面印刷時とは他方の端部に変わる。このとき、画像位置補正を実施しない場合には、定着装置３２から出てきたシートＳをそのまま上側（裏面）から見た定着後出力画像の後端は、先に形成した表面の定着後出力画像の後端とずれるため、見当精度が悪くなるという現象が生じてしまう。
【０１３４】
これに対してシートＳの裏面への画像形成時に上記した画像倍率及び画像形成位置の補正を実施することで、シートＳの表裏の見当精度が向上する。
【０１３５】
＜２次転写装置及びシート搬送装置の各ローラ周速の関係＞
次に、２次転写装置５９の２次転写対向ローラ６０及び２次転写ローラ６１、シート搬送装置１００の従動ローラ１３及び駆動ローラ１４の各ローラの周速の関係について説明する。
【０１３６】
シート搬送部１００は、従動ローラ１３、駆動ローラ１４、駆動ローラ１４の駆動手段としてのモータ、駆動ローラ１４とモータとの間に設けられる一方向クラッチを有する。
【０１３７】
駆動ローラ１４は、駆動機構を介してモータの駆動力を受けて回転駆動し、従動ローラ１３は駆動ローラ１４との間でシートＰを挟持して従動回転する。
【０１３８】
駆動ローラ１４とモータとの間に設けられる一方向クラッチは、駆動ローラ１４がシートＳを搬送する回転方向にはモータが出力する駆動力を伝達し、シートＳの搬送方向が逆になる方向には空転して駆動ローラ１４への駆動力を遮断する。
【０１３９】
シート搬送装置１００は、レジストローラ７５からシートＳを受け取り、所定のタイミングでシートＳの先端が２次転写装置５９に突入する様に、駆動ローラ１４が所定の周速で回転して従動ローラ１３と共にシートＳを所定の搬送速度で挟持搬送する。
【０１４０】
２次転写装置５９は、シート搬送装置１００からシートＳを受け取ってさらに搬送する。２次転写装置５９は、シートＳ表面にトナー画像を転写する。２次転写装置５９は、中間転写ベルト５２、２次転写ローラ６１、中間転写ベルト５２及び２次転写ローラ６１をそれぞれ個別に駆動させるモータ、２次転写ローラ６１とモータとの間に設けられるトルクリミッタを有する。
【０１４１】
２次転写ローラ６１とモータとの間に設けられるトルクリミッタは、制限された負荷トルクの範囲内で、モータの駆動力を２次転写ローラ６１に伝達し、負荷トルクが一定値を超えるとスリップしてモータから２次転写ローラ６１への駆動力を遮断する。
【０１４２】
２次転写装置５９は、シートＳ搬送時以外に従動ローラ１３と駆動ローラ１４とが離間する様に接離機構を設けても良く、搬送するシートとシートの間等の非搬送時に離間させ、シートＳを搬送する直前に従動ローラ１３と駆動ローラ１４を当接させる様に設けても良い。
【０１４３】
シート搬送装置１００では、駆動ローラ１２に接続するモータを周速Vaで回転駆動させるための駆動力を出力する。シートＳをシート搬送装置１００のみで搬送している間は、一方向クラッチは駆動ローラ１４にモータの駆動力を伝達し、駆動ローラ１４が周速Vaで観点することにより、シートＳは速度Vaで搬送される。
【０１４４】
２次転写装置５９では、中間転写ベルト５２が周速Vb（≧Va）で回転し、２次転写ローラ６１に接続するモータが、２次転写ローラ６１を周速Vc（≧Vb）で回転駆動させるための駆動力を出力する。
【０１４５】
ここで、２次転写ローラ６１とモータとの間に設けられているトルクリミッタのスリップトルクTsは、中間転写ベルト５２と２次転写ローラ６１との離間時の負荷トルクToと、中間転写ベルト５２と２次転写ローラ６１との当接時の負荷トルクTcとの間の値Ts（To＜Ts＜Tc）に設定されている。
【０１４６】
したがって、２次転写ローラ６１が中間転写ベルト５２に離間した状態では、トルクリミッタの負荷トルクToはスリップトルクTs未満であるため、トルクリミッタ４２はモータの駆動力を２次転写ローラ６１に伝達し、２次転写ローラ６１は周速Vcで回転駆動する。また、２次転写ローラ６１が中間転写ベルト５２に当接した状態では、トルクリミッタの負荷トルクTcがスリップトルクTsを超えるため、トルクリミッタ４２がモータ３３からの駆動力を遮断し、２次転写ローラ６１は中間転写ベルト５２に従動して周速Vbで回転駆動する。
【０１４７】
この様な設定において、シート搬送装置１００及び２次転写装置５９の両方でシートＳが搬送されている状態では、シートＳは中間転写ベルト５２の周速Vbで搬送され、シート搬送装置１００の一方向クラッチが空転してモータから駆動ローラ１４への駆動力が遮断される。したがって、この状態では駆動ローラ１４は従動ローラ１３と共に速度Vbで搬送されるシートＳに従動して回転する。
【０１４８】
この様な構成により、シート搬送装置１００から２次転写装置５９にシートＳが受け渡され、シートＳにトナー画像が転写される間は、シートＳは中間転写ベルト５２の周速Vbに従って一定の速度Vbで搬送されることとなる。したがって、トナー転写時のシート搬送速度が一定に保たれることにより、バンディング等の異常画像の発生を防止し、画像形成装置１０５は均一な画像を形成することが可能になる。
【０１４９】
なお、シート搬送装置１００の駆動ローラ１４の周速Va、中間転写ベルト５２の周速Vb、２次転写ローラ６１の周速Vcが、以下の式（５）を満たすことにより、上記した効果を得ることができる。
【０１５０】
Va≦Vb≦Vc ・・・（５）
ただし、周速VaとVb、周速VbとVcとの差が大きいと、シート搬送時における一方向クラッチやトルクリミッタのスリップ量が大きくなり、発熱や磨耗等によって一方向クラッチ及びトルクリミッタの寿命が低下する。したがって、これらの周速差は小さい方が好ましく、同一の周速に設定することがさらに好ましい。しかし、温湿度等の環境変動によって駆動ローラ１４、中間転写ベルト５２及び２次転写ローラ６１の各周速が変動し、上式（５）の関係を満たさなくなると、トナー画像転写時にシートＳの搬送速度が変動してシートＳ上の画像伸縮が発生する虞がある。したがって、周速VaとVb、周速VbとVcとの間にはそれぞれ一定のマージンを設けることが好ましい。
【０１５１】
そこで、周速Va，Vb及びVcは、以下の式（６）、（７）を満たすことが好ましい。
【０１５２】
0.90Vb≦Va≦0.99Vb ・・・（６）
1.001Vb≦Vc≦1.05Vb ・・・（７）
さらに、一方向クラッチやトルクリミッタの寿命低下を防止すると共に、環境変動等を考慮して上記した効果を安定して得るために、周速Va，Vb及びVcは、以下の式（８）、（９）を満たすことが好ましい。
【０１５３】
0.95Vb≦Va≦0.99Vb ・・・（８）
1.001Vb≦Vc≦1.02Vb ・・・（９）
以上で説明した構成により、シートＳへのトナー画像転写時のシート搬送速度を一定に保つことが可能であり、画像形成装置１０５はバンディング等の異常画像の発生を防止して均一な画像をシートＳに形成して出力することが可能になる。
【０１５４】
なお、例えば感光体ドラムからシートＳにトナー画像を直接転写する構成の画像形成装置であっても、本実施形態と同様にトナー画像転写時のシート搬送速度を一定に保つことができる。この場合には、本実施形態における中間転写ベルト５２を感光体ドラム、２次転写ローラ６１を感光体ドラムとの間でシートＳに画像を転写させる転写ローラに置き換えた構成により、同様の効果を得ることができる。
【０１５５】
また、シート搬送装置１００の駆動ローラ１４とモータとの間の一方向クラッチの代わりに、シート搬送装置１００と中間転写ベルト５２等の両方での搬送時に駆動ローラ１４がシートＳに従動して回転する様にスリップトルクが設定されたトルクリミッタを設けても良い。
【０１５６】
なお、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。
【符号の説明】
【０１５７】
１１ スタートトリガセンサ（下流側検知手段）
１２ ストップトリガセンサ（上流側検知手段）
１３ 従動ローラ
１４ 駆動ローラ
１６ パルス計数手段（搬送量計測手段）
１７ 搬送距離算出手段
１００，１０１，１０２ シート搬送装置
１０３，１０４，１０５ 画像形成装置
Ｓ シート
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５８】
【特許文献１】特開２０１０−２４１６００号公報
【特許文献２】特開２０１１−００６２０２号公報
【特許文献３】特開２０１１−０２０８４２号公報
【特許文献４】特開２０１１−０７９６６２号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
商業印刷業界では、小ロット・多品種・バリアブルデータの印刷には、従来のオフセット印刷から電子写真方式を用いた画像形成装置によるＰＯＤ（Ｐｒｉｎｔ ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）への移行が進んでいる。電子写真方式を用いた画像形成装置では、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が要求される様になってきている。
【０００３】
表裏見当ずれの要因としては、縦方向・横方向のレジストレーション誤差と、用紙／画像のスキュー誤差とに大別できるが、熱定着装置を有する画像形成装置では、用紙が伸縮することによる画像倍率誤差が加わる。
【０００４】
自動的に用紙表裏の画像倍率誤差を補正するためには、用紙サイズを精度良く自動的に計測する技術が必要となる。そこで、搬送される用紙の先端と後端が通過することをセンサで検知して、その通過時間から用紙長を計測する技術や、用紙搬送ローラ軸上のロータリーエンコーダのパルス計数から用紙長を計測する技術が考案されている。また、エンコーダパルス計数と用紙の速度計測とを併用して、用紙長の計測精度を向上させる技術も知られている。
【０００５】
例えば特許文献１から３には、搬送される被転写体やシートに従動して回転する測長ロールの回転量を計測する回転量計測手段と、測長ロールの前後にシートの端部が通過することを検出するエッジセンサ等を設け、測長ロールの回転量とエッジセンサの出力等からシートの搬送方向の長さを測定する被転写体長計測手段及びシート搬送装置により、被転写体やシートの長さを精度良く測定する技術が開示されている。
【０００６】
しかしながら、測長ロールが偏心している場合において、シート長の計測開始時と計測終了時とで測長ロールの位相が異なると、シート長計測結果に誤差が生じる場合がある。
【０００７】
そこで、例えば特許文献４には、測長ロールと、第１上流側エッジセンサと、第２上流側エッジセンサと、下流側エッジセンサとを備える測長装置であって、第１上流側エッジセンサ及び下流側エッジセンサの第１検出期間に測定した用紙長と、第２上流側エッジセンサ及び下流側エッジセンサの第２検出期間に測定した用紙長とのうち、用紙長が測長ロールの周長の整数倍に近い方を選択して用紙の搬送方向の長さを算出する測長装置が提案されている。
【０００８】
特許文献４に係る測長装置によれば、測長ロールを用いて測定したシート長に含まれる測長ロールの偏心に起因する測定誤差を低減することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献４に係る測長装置では、第１上流側エッジセンサ及び下流側エッジセンサの第１検出期間に測定した用紙長と、第２上流側エッジセンサ及び下流側エッジセンサの第２検出期間に測定した用紙長とが、必ずしも測長ロールの整数倍にはならないため、測長ロールの偏心による用紙長測定誤差を低減できない場合がある。
【００１０】
そこで、本発明では、シート搬送量を計測する回転体が偏心していることを原因とするシート搬送距離の計測誤差を低減することが可能なシート搬送装置を提供することを目的とする。また、シート搬送距離の計測精度を高めることにより、表裏の画像倍率誤差を高精度に補正し、表裏見当精度が高い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】
【００１１】
本発明の一態様のシート搬送装置によれば、シートを搬送経路に沿って挟持搬送する駆動ローラ及び従動ローラと、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、前記シートを検知する上流側検知手段と、前記駆動ローラ及び前記従動ローラの前記搬送経路の下流側で、前記シートを検知する下流側検知手段と、前記駆動ローラ又は前記従動ローラによる前記シートの搬送量を計測する搬送量計測手段と、前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段による検知結果と前記搬送量計測手段による計測結果とに基づいて、前記駆動ローラ及び前記従動ローラによる前記シートの搬送距離を算出する搬送距離算出手段とを備え、前記下流側検知手段によって前記シートが検知されてから、前記上流側検知手段によって前記シートが検知されるまでの間に、前記駆動ローラ及び前記従動ローラによって挟持搬送される前記シートの搬送長さが、前記搬送量計測手段によって前記搬送量が計測される前記駆動ローラ又は前記従動ローラの周長の略整数倍である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態によれば、シート搬送量を計測する駆動ローラ又は従動ローラがシート長の計測開始時と計測終了時において同位相になるため、駆動ローラ又は従動ローラの偏心によるシート搬送距離の計測誤差を低減することが可能なシート搬送装置を提供できる。また、シート搬送距離の計測精度が向上することにより、表裏画像位置合わせ精度の高い画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係るシート搬送装置の上面概略図である。
【図２】第１の実施形態に係るシート搬送装置の断面概略図である。
【図３】実施形態に係るシート搬送装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係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。
【図５】第１の実施形態に係るシート搬送装置においてパルス計数されるシート範囲を説明する図である。
【図６】第１の実施形態に係る従動ローラの偏心とシート搬送距離計測誤差を説明する図である。
【図７】第１の実施形態におけるシートの搬送方向長さとセンサ間距離に基づく従動ローラ周長の設定例を示す図である。
【図８】第１の実施形態における許容計測誤差と従動ローラの位相との関係を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係るシート搬送装置の断面概略図である。
【図１０】第２の実施形態に係るシート搬送装置の上面概略図である。
【図１１】第３の実施形態に係るシート搬送装置の断面概略図である。
【図１２】第３の実施形態に係るシート搬送装置の他の構成例を示す図である。
【図１３】第４の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す図（１）である。
【図１４】第４の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す図（２）である。
【図１５】第４の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す図（３）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下「実施形態」という）について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
＜シート搬送装置の構成＞
図１及び図２に、第１の実施形態に係るシート搬送装置１００の概略構成を示す。図１はシート搬送装置１００の上面概略図であり、図２はシート搬送装置１００の断面概略図である。
【００１６】
例えば用紙やＯＨＰ等のシートＳの搬送経路上には、図示しない駆動手段（例えばモータ等）と駆動力伝達手段（例えばギヤ、ベルト等）により回転駆動する駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４との間でシートＳを挟持して従動回転する従動ローラ１３が設けられている。
【００１７】
駆動ローラ１４は、シートＳとの間で充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１３との間でシートＳを挟持して搬送する。
【００１８】
従動ローラ１３は、図示しない付勢手段（例えばバネ等）により、駆動ローラ１４に加圧して当接する様に配設されており、駆動ローラ１４が回転してシートＳを搬送する際には、シートＳとの間に生じる摩擦力により従動回転する。
【００１９】
従動ローラ１３のシートＳの搬送方向に直交する幅方向の長さＷｒは、シート搬送装置１００が対応するシートＳの最小幅Ｗｓよりも小さく構成されている。したがって、シートＳの搬送時には駆動ローラ１４に接触することが無いため、シートＳとの間に生じる摩擦のみで従動回転することとなる。そのため、駆動ローラ１４の影響を受けることなく、シートＳの搬送距離をより正確に行うことが可能になる。
【００２０】
本実施形態に係るシート搬送装置１００の従動ローラ１３の回転軸上には、ロータリーエンコーダ１５が設けられている。シートの搬送量を計測する搬送量計測手段の一例としてのパルス計数手段が、回転するエンコーダディスク１５ａと、エンコーダセンサ１５ｂとで発生するパルス信号を計数し、シートの搬送量として従動ローラ１３の回転量を計測する。
【００２１】
なお、第１の実施形態では従動ローラ１３の回転軸上にロータリーエンコーダ１５を設けたが、駆動ローラ１４の回転軸上に設けることもできる。また、従動ローラ１３と駆動ローラ１４の位置関係を逆にすることもできる。
【００２２】
ここで、ロータリーエンコーダ１５を取り付けるローラの径は小径である程、シート搬送に伴う回転数が増加してカウントするパルス量が多くなり、シートＳの搬送距離の高精度な計測が可能になるため好ましい。
【００２３】
また、ロータリーエンコーダ１５を取り付ける従動ローラ１３又は駆動ローラ１４は、軸フレ精度を確保するために金属製のローラで構成することが好ましい。回転軸のフレを抑えることで、後述するシートＳの搬送距離の計測を高精度に行うことが可能となる。
【００２４】
シートＳの搬送経路において、従動ローラ１３及び駆動ローラ１４の上流側及び下流側近傍には、センサ１１，１２が設けられている。センサ１１，１２は、搬送されるシートＳの端部が通過するのを検知することができる。センサ１１，１２には、例えばシート端部の検知精度が高い透過型又は反射型の光センサを用いることができ、第１の実施形態では反射型光センサを用いている。
【００２５】
従動ローラ１３及び駆動ローラ１４のシートＳの搬送方向下流側のセンサ１１は、シートＳの先端部通過を検知する下流側検知手段としてのスタートトリガセンサ１１である。また、従動ローラ１３及び駆動ローラ１４のシートＳの搬送方向上流側のセンサ１２は、シートＳの後端部通過を検知する上流側検知手段としてのストップトリガセンサ１２である。
【００２６】
スタートトリガセンサ１１及びストップトリガセンサ１２は、シートＳの搬送方向に直交する幅方向位置が略同一に設けられている。この様に設けることで、シートＳ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、より正確にシートＳの搬送距離の計測を行うことが可能になる。
【００２７】
また、第１の実施形態では２つのセンサ１１，１２を、シートＳ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、シートＳが通過する領域内であれば、中央位置から幅方向のいずれかの方向にずらして配置することもできる。
【００２８】
図１に示した距離Ａは、スタートトリガセンサ１１と従動ローラ１３及び駆動ローラ１４との間の距離であり、距離Ｂはストップトリガセンサ１２と従動ローラ１３及び駆動ローラ１４との間の距離である。距離Ａ，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。
【００２９】
また、シートＳが従動ローラ１３と駆動ローラ１４との間に突入後の一定時間は、従動ローラ１３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１１と従動ローラ１３及び駆動ローラ１４との距離Ａは、シートＳ突入時の従動ローラ１３の振動が収束するのに必要な距離よりも大きくする必要がある。
【００３０】
駆動ローラ１４は図２に示す矢印方向に回転しており、従動ローラ１３は、シートＳを搬送していない場合(空転時)には駆動ローラ１４に従動回転し、シートＳを搬送する場合には、シートＳにより従動回転する。従動ローラ１３が回転すると、回転軸上に設けられたロータリーエンコーダ１５からパルスが発生する。
【００３１】
シートＳが矢印Ｘ方向に搬送され、先端部が通過したことをスタートトリガセンサ１１が検知すると、パルス計数手段１６がロータリーエンコーダ１５のパルス計数を開始し、シートＳの後端部が通過したことをストップトリガセンサ１２が検知した時にパルス計数を終了する。
【００３２】
図３は、本実施形態に係るシート搬送装置１００の機能構成例を示すブロック図である。
【００３３】
図３に示す様に、シート搬送装置１００は、シート搬送手段としての従動ローラ３及び駆動ローラ４、エンコーダ１５、スタートトリガセンサ１１、ストップトリガセンサ１２、パルス計数手段１６、搬送距離算出手段１７を有する。
【００３４】
パルス計数手段１６は、上記した様に、従動ローラ３に設けられるエンコーダ１５の回転するエンコーダディスク１５ａと、エンコーダセンサ１５ｂとで発生するパルス信号を計数し、シートの搬送量として従動ローラ１３の回転量を計測する。
【００３５】
搬送距離算出手段１７は、スタートトリガセンサ１１及びストップトリガセンサ１２によるシートＳの検知結果と、パルス計数手段１６によって計測される従動ローラ１３の回転量とに基づいて、シート搬送手段によるシートＳの搬送距離を算出する。
＜シート搬送距離の計測方法＞
図４に、第１の実施形態にかかるスタートトリガセンサ１１、ストップトリガセンサ１２及びロータリーエンコーダ１５の出力例を示す。
【００３６】
上述した様に、従動ローラ１３が回転すると、従動ローラ１３の回転軸上に設けられたロータリーエンコーダ１５からパルスが発生する。
【００３７】
シートＳが搬送され、時間ｔ１にてシートＳの先端部が通過したことをストップトリガセンサ１２が検知した後、時間ｔ２にてシートＳの先端部が通過したことをスタートトリガセンサ１１が検知する。
【００３８】
続いて、時間ｔ３にてシートＳの後端部が通過したことをストップトリガセンサ１２が検知した後、時間ｔ４にてシートＳの後端部が通過したことをスタートトリガセンサ１１が検知する。
【００３９】
この時、時間ｔ２にてシートＳの先端部が通過したことをスタートトリガセンサ１１が検知してから、時間ｔ３にてシートＳの後端部が通過したことをストップトリガセンサ１２が検知するまでの間に、パルス計数手段１６がロータリーエンコーダ１５のパルス計数を行う。
【００４０】
ロータリーエンコーダ１５が設けられた従動ローラ１３の半径をｒとし、従動ローラ１３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。このとき、シートＳの搬送距離Ｌは、下式（１）により求めることができる。
【００４１】
Ｌ ＝ （ｎ／Ｎ）×２πｒ ・・・（１）
ｎ：計数されたパルス数
Ｎ：従動ローラ１３の１周分のエンコーダパルス数［／ｒ］
ｒ：従動ローラ１３の半径［ｍｍ］
一般的にシート搬送速度は、シートＳを搬送するローラ（特に駆動ローラ）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１４とシートＳとの間のスリップ現象、上流側及び下流側の搬送手段のシート搬送力あるいはシート搬送速度の違いによる弛み現象等によっても変動するため、ロータリーエンコーダ１５のパルス周期やパルス幅は常に変動するが、パルス数は変化することが無い。
【００４２】
したがって、シート搬送装置１００に設けられる搬送距離算出手段１７は、式（１）により、シート搬送速度に依存することなく、シート搬送手段としての従動ローラ１３及び駆動ローラ１４によるシートＳの搬送距離Ｌを高精度に求めることができる。
【００４３】
また、搬送距離算出手段１７は、例えばシートＳ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。
【００４４】
搬送距離算出手段１７は、例えば、電子写真方式による熱定着前後のシート搬送距離の相対比から、伸縮率Ｒを下式（２）により求めることができる。
【００４５】
Ｒ ＝ ［（ｎ２／Ｎ）×２πｒ］／［（ｎ１／Ｎ）×２πｒ］・・・（２）
ｎ１：熱定着前のシートＳの搬送時に計数されたパルス数
ｎ２：熱定着後のシートＳ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。
【００４６】
本実施形態では、Ｎ＝２８００［／ｒ］、ｒ＝９［ｍｍ］であり、Ａ３サイズのシートＳが縦搬送された際に計数されたパルス数がｎ１＝１８８１６だった場合のシートＳの搬送距離Ｌ１は、
Ｌ１ ＝ （１８８１６／２８００）×２π×９ ＝ ３８０．００［ｍｍ］
となる。
【００４７】
また、このシートＳの熱定着後に再度計数されたパルス数が、ｎ２＝１８７５９［／ｒ］だった場合のシートＳの搬送距離Ｌ２は、
Ｌ２ ＝ （１８７５９／２８００）×２π×９ ＝ ３７８．８６［ｍｍ］
となり、シートＳの搬送距離の表裏差は、
ΔＬ ＝ ３８０．００ − ３７８．８６ ＝ １．１４［ｍｍ］
であり、搬送距離の表裏差から、シートＳの伸縮率Ｒ（シートＳの表裏長さの相対比）を、
Ｒ ＝ ３７８．８６／３８０．００ ＝ ９９．７０［％］
として求めることができる。
【００４８】
したがって、この場合にはシートＳ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、シートＳ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、算出される伸縮率Ｒに基づいて、シートＳの裏面に印刷する画像長を補正することで、表裏見当精度を向上させることが可能になる。
【００４９】
なお、上記した例では、熱定着前後の搬送手段によるシートＳの搬送距離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シートＳの搬送時に計数されたパルス数ｎ１，ｎ２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。
【００５０】
例えば、上記した例において、熱定着前のシートＳの搬送時に計数されたパルス数ｎ１=１８８１６、熱定着後のシートＳの搬送時に計数されたパルス数ｎ２＝１８７５９の時に、伸縮率Ｒは以下の様に求めることができる。
【００５１】
Ｒ ＝ ｎ２／ｎ１ ＝ １８７５９／１８８１６ ＝ ９９．７０［％］
なお、式（１）で求められるシート搬送手段によるシート搬送距離Ｌに、図２に示すスタートトリガセンサ１１とストップトリガセンサ１２との間の距離ａを加えると、シートＳの搬送方向の長さＬｐとなる。
【００５２】
Ｌｐ ＝ （ｎ／Ｎ）×２πｒ＋ａ ・・・（３）
ａ：スタートトリガセンサ１１とストップトリガセンサ１２との間の距離
この様に、シート搬送装置１００の搬送距離算出手段１７は、上式（１）によって求められるシート搬送手段によるシートＳの搬送距離Ｌに、センサ間の距離ａを加えた式（３）により、シートＳの搬送方向の長さを求めることができる。
【００５３】
また、搬送距離算出手段１７は、電子写真方式による熱定着前後のシートＳの搬送方向の長さＬｐの相対比から、伸縮率Ｒを下式（４）により求めることができる。
【００５４】
Ｒ ＝ ［（ｎ２／Ｎ）×２πｒ＋ａ］／［（ｎ１／Ｎ）×２πｒ＋ａ］・・・（４）
この様に、シート搬送装置１００の搬送距離算出手段１７は、高精度にシートＳの搬送方向の長さＬｐを求め、伸縮率Ｒを算出することもできる。
＜従動ローラの周長とシートの計測長さとの関係＞
図５に、第１の実施形態に係るシート搬送装置１００においてパルス計数されるシートＳのパルスカウント範囲を説明する図を示す。
【００５５】
まず、図５（ａ）に示した様に、シートＳの先端がスタートトリガセンサ１１に検知された時点で、従動ローラ１３に設けられたロータリーエンコーダ１５にてパルス計数が開始される。
【００５６】
シートＳが従動ローラ１３及び駆動ローラ１４により搬送され、図５（ｂ）に示した位置でシートＳの後端がストップトリガセンサ１２により検知された時点で、ロータリーエンコーダ１５によるパルス計数が終了する。
【００５７】
パルス計数が開始されてから終了するまでにシートＳが搬送される距離であるパルスカウント範囲は、スタートトリガセンサ１１によってシートＳが検知されてから、ストップトリガセンサ１２によってシートＳが検知されるまでの間に、従動ローラ１３及び駆動ローラ１３によって挟持搬送されるシートＳの搬送長さである。具体的には、シートＳの搬送方向の長さＬから、スタートトリガセンサ１１から従動ローラ１３までの距離Ａと、従動ローラ１３からストップトリガセンサ１２までの距離Ｂとを引いた範囲となる。すなわち、シートＳの長さＬからスタートトリガセンサ１１とストップトリガセンサ１２との距離ａを引いた範囲（Ｌ−ａ）が、パルス計数される長さとなる。
【００５８】
ここで、図６に第１の実施形態に係る従動ローラ１３の偏心とシート長計測誤差を説明する図を示す。
【００５９】
例えば、図６（ａ）に示した様に、ロータリーエンコーダ１５が取り付けられた従動ローラ１３が外周円の中心Ｏからｚだけ偏心している場合に、従動ローラ１５の位相をθｓとすると、シートＳの搬送距離の計測誤差Ｃは下式により求めることができる。
【００６０】
Ｃ ＝ ｓｉｎθｓ×ｚ ・・・（３）
ｚ＝−０．１ｍｍの場合の計測誤差Ｃを図６（ｂ）に示す。パルスカウント範囲である計測長さ（Ｌ−ａ）において、パルス計数開始時の位相とパルス計数終了時の位相とで差異が発生する場合には、偏心量ｚ＝−０．１ｍｍにおいて最大で±０．１ｍｍの計測誤差が生じることを表している。
【００６１】
そこで、本実施形態では、パルス計数されるシートＳの長さ（Ｌ−ａ）を、下式（４）に示す様に従動ローラ１３の周長の整数倍とする。この様にすることで、パルス計数開始時の位相とパルス計数終了時の位相とが同位相になり、偏心の影響による計測誤差を低減することができる。
【００６２】
Ｌ−ａ ＝ ２πｒ×ｋ ・・・（４）
ｋ：正の整数
図７に、第１の実施形態におけるシートＳの搬送方向の長さＬとセンサ間距離ａに基づく従動ローラ１３の周長設定例を示す。
【００６３】
例えば、日本国内で使用量が多いＡ４ヨコ（２１０ｍｍ）とＡ３タテ（４２０ｍｍ）サイズのシートＳを使用する場合にセンサ間距離ａを７０ｍｍとすると、パルス計数を行うシートＳの測定長さ（Ｌ−ａ）は、Ａ４ヨコで１４０ｍｍ、Ａ３タテで３５０ｍｍとなる。
【００６４】
そこで、従動ローラ１３の周長２πｒを、シートＳの測定長さ（Ｌ−ａ）の公約数である２ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍ、１０ｍｍ、１４ｍｍ、２０ｍｍ、２８ｍｍ、３５ｍｍ、７０ｍｍの中から現実的に実装可能なものを選択する（例えば、周長７０ｍｍの場合には直径約１１．１４ｍｍ）ことで、何れのシートＳにおいても測定長さ（Ｌ−ａ）が従動ローラ１３の周長の整数倍となるため、偏心に起因する計測誤差を低減させることができる。
【００６５】
なお、シートＳの測定長さ（Ｌ−ａ）は、ロータリーエンコーダ１５によりパルス計数される従動ローラ１３の周長の整数倍であることが好ましいが、後述する許容される計測誤差に応じて、従動ローラ１３の周長の整数倍から所定の公差範囲内に設けても良い。
【００６６】
この様に、予め設定されるシートＳの搬送方向の長さＬから、スタートトリガセンサ１１とストップトリガセンサ１２との距離ａを引いた値（Ｌ−ａ）が、ロータリーエンコーダ１５によりパルス計数される従動ローラ１３の周長の略整数倍となる様に設けることで、従動ローラ１３の偏心による影響を低減し、精度良くシートＳの搬送方向の長さを計測することができる。言い換えれば、スタートトリガセンサ１１によってシートＳの先端が検知されてから、ストップトリガセンサ１２によってシートＳの後端が検知されるまでの間に、駆動ローラ１４及び従動ローラ１３によって挟持搬送されるシートＳの搬送長さ（搬送距離）Ｌ'（＝Ｌ−ａ）が、ロータリーエンコーダ１５によってシートＳの搬送量が計測されるローラ（本実施形態では従動ローラ１３）の周長Ｃの略整数倍（Ｌ'＝ｎＣ（ｎ：自然数））となるようにする。
【００６７】
なお、第１の実施形態ではロータリーエンコーダ１５を従動ローラ１３に取り付けた場合について説明したが、ロータリーエンコーダ１５を駆動ローラ１４に取り付けて構成することもできる。この場合には、シートＳの測定長さ（Ｌ−ａ）が、駆動ローラ１４の周長の略整数倍になる様に構成することで、駆動ローラ１４の偏心による計測誤差を低減することができる。
【００６８】
また、センサ間距離ａについて、本実施形態では７０ｍｍとしたが、これに限るものではなく、従動ローラ１３の外径、センサ１１，１２の大きさ、装置本体内の空きスペースとの関係から適宜設定することができる。
【００６９】
ここで、従動ローラ１３の偏心量ｚが０．１ｍｍである場合に、シートＳの搬送方向の長さの計測誤差Ｃを±０．０２ｍｍ以下に抑えるためには、まず、式（３）から計測誤差Ｃが±０．０２ｍｍになる従動ローラ１３の位相を以下の様に求める。
【００７０】
±Ｃ ＝ ｓｉｎθｓ×ｚ
ｓｉｎθｓ ＝ ±Ｃ／ｚ ＝ ±０．０２／０．１
θｓ ＝ ±１１．５４
図８に、第１の実施形態における計測誤差Ｃと従動ローラの位相θｓとの関係を示す。
この様に、計測誤差Ｃが±０．０２ｍｍとなるのは、パルス計測開始時と終了時における従動ローラ１３の位相が±１１．５４°の範囲で回転する場合である。
【００７１】
従動ローラ１３が±１１．５４°回転すると、従動ローラ１３の周長が７０ｍｍである場合のシートＳの搬送距離は、以下の通り±２．２４４ｍｍと求めることができる。
【００７２】
２πｒ×（θｓ／３６０） ＝ ７０×（±１１．５４／３６０）
＝ ２．２４４［ｍｍ］
ここで、式（４）により求められるシートＳの測定長さ（Ｌ−ａ）に上記で求めた距離を加え、測定するシートの搬送方向の長さＬをＡ４ヨコの２１０ｍｍとし、ｋ＝２とした場合にセンサ間距離ａを求めると以下の通りとなる。
【００７３】
Ｌ−ａ ＝ （２πｒ×ｋ）±２πｒ（θｓ／３６０）
ａ ＝ Ｌ−（２πｒ×ｋ）±２πｒ（θｓ／３６０）
＝ ２１０−（７０×２）±２．２４４
＝ ７０±２．２４４
したがって、周長が７０ｍｍで偏心量０．１ｍｍ以下の従動ローラ１３を使用し、ｋ＝２である場合に許容計測誤差Ｃを±０．０２ｍｍ以下とするには、センサ間距離ａ及びその誤差範囲を７０±２．２４４ｍｍにする必要がある。
【００７４】
この様に、許容できる計測誤差の範囲から、センサ間距離ａを一定範囲に設定することで、計測結果に含まれる誤差を一定の範囲以下にすることができる。
【００７５】
［第２の実施形態］
上記した様に、例えばシート長を計測するシートＳのサイズがＡ４ヨコ（２１０ｍｍ）やＡ３タテ（４２０ｍｍ）である場合には、図７に示した様に、これらの予め設定されたシート長の公約数からセンサ間の距離ａや従動ローラ１３の周長を定めることができる。したがって、この場合にはシートＳの計測長さ（Ｌ−ａ）を従動ローラ１３の周長の略整数倍とすることで、Ａ４ヨコやＡ３タテといったシートＳの搬送方向の長さを高精度に計測することができる。
【００７６】
また、使用するシートＳの搬送方向の長さの公約数が従動ローラ１３の周長の略整数倍にならない場合には、スタートトリガセンサ及びストップトリガセンサのうち少なくとも一方を複数備える構成にすることができる。
【００７７】
図９に、第２の実施形態に係るシート搬送装置１０１の断面概略図を示す。
【００７８】
第２の実施形態に係るシート搬送装置１０１では、例えば、シートＳのサイズがＡ４ヨコ（２１０ｍｍ）とＡ３タテ（４２０ｍｍ）の他に、北米等で使用量が多いＬＥＴＴＥＲヨコ（２１６ｍｍ）サイズに対応できる様に、ＬＥＴＴＥＲヨコの搬送方向の長さＬからセンサ間距離ａを引いた計測長さ（Ｌ−ａ）が、従動ローラ１３の周長の略整数倍となる位置にストップトリガセンサ２２を設けている。
【００７９】
Ａ４ヨコ、Ａ３タテ及びＬＥＴＴＥＲヨコの様に、シートＳの搬送方向の長さＬの公約数が整数にならない場合でも、スタートトリガセンサ１１からの距離が異なる位置にストップトリガセンサ１２，２２を複数設けることにより、多様なシート種に対応することが可能になる。
【００８０】
また、第２の実施形態では、ストップトリガセンサを２つ設ける構成としたが、スタートトリガセンサを複数設けても良く、スタートトリガセンサ及びストップトリガセンサをそれぞれ複数設ける構成にすることもできる。
【００８１】
上記した構成において、予め設定されるシートＳの搬送方向の長さに応じて、シート搬送距離又は搬送方向の長さの計測を行うストップトリガセンサ１２，２２を選択し、上記した方法によりシートＳの搬送距離又は搬送方向の長さの計測を行う。従動ローラ１３の偏心による計測誤差を低減し、多様なシート種の搬送距離又は搬送方向の長さ高精度に計測することが可能になる。
【００８２】
また、図１０に第２の実施形態に係るシート搬送装置１０１の上面概略図を示す。
【００８３】
スタートトリガセンサ１１及びストップトリガセンサ１２，２２は、シートＳの搬送方向において一直線上に配置しても良いが、センサ同士の干渉を避けるために、例えばシートＳの搬送範囲内でシート搬送方向に直交する幅方向にずらして配置することも可能である。
【００８４】
［第３の実施形態］
第２の実施形態に係るシート搬送装置１０１では、２つのストップトリガセンサ１２，２２を設けたが、スタートトリガセンサ１１又はストップトリガセンサ１２の少なくとも一方をシートＳの搬送方向に移動可能に設けることで、多様なシート種に対応することも可能である。
【００８５】
図１１に、第３の実施形態に係るシート搬送装置１０２の断面概略図を示す。
【００８６】
第３の実施形態に係るシート搬送装置１０２において、ストップトリガセンサ１２はブラケット３１に取り付けられた状態でセンサ固定部材３０に固定されている。
【００８７】
センサ固定部材３０にはシートＳの測定長さ（Ｌ−ａ'）が従動ローラ１３の周長の略整数倍となる位置に複数の位置決め穴３４と長穴３５が形成されている。ブラケット３１は、２つの突起３２が位置決め穴３４と長穴３５に嵌り、ノブ付きネジ３３によりセンサ固定部材３０に固定されている。
【００８８】
この様な構成において、シートＳの搬送距離又は搬送方向の長さ計測する際には、予め設定されたシートＳの搬送方向の長さＬに基づいて、シートＳの測定長さ（Ｌ−ａ'）が従動ローラ１３の周長の略整数倍となる様にストップトリガセンサ１２の位置を手動で変更する。
【００８９】
センサ間距離ａ'を可変にすることで、多様なサイズのシートＳに対して測定長さ（Ｌ−ａ'）を従動ローラ１３の周長の略整数倍にすることができ、従動ローラ１３の偏心による計測誤差を低減し、シートＳの搬送方向の長さを高精度に計測することが可能になる。
【００９０】
図１２に、第３の実施形態に係るシート搬送装置１０２の他の構成例を示す。
【００９１】
図１２に示した構成例では、ストップトリガセンサ１２はキャリッジ４１に設けられている。キャリッジ４１は、複数のプーリ４６に架け渡される無端状のベルト４５に固定されており、プーリ４６の駆動に伴って回転するベルト４５によりガイドレール４２に沿ってシートＳの搬送方向に移動することができる。
【００９２】
キャリッジ４１は、移動する際にキャリッジ４１に設けられたセンサ用突起４３がキャリッジ位置センサ４４に到達した時に停止し、その位置がキャリッジ４１の初期位置になるように制御される。
【００９３】
プーリ４６の位相を制御する、例えばステッピングモータ等を用いてプーリ４６を回転駆動することで、キャリッジ４１の初期位置からの移動量を正確に把握し、ストップトリガセンサ１２の位置を制御することができる。
【００９４】
したがって、予め設定されるシートＳのサイズに応じて、シートＳの測定長さ（Ｌ−ａ'）が従動ローラ１３の周長の略整数倍となる様にストップトリガセンサ１２の位置を制御することで、従動ローラ１３の偏心に起因する計測誤差を低減して高精度に搬送距離又は搬送方向の長さを計測できる。
【００９５】
なお、第３の実施形態ではストップトリガセンサ１２をシートＳの搬送方向に移動させる移動手段を設けて構成したが、スタートトリガセンサ１１に移動手段を設けても良く、スタートトリガセンサ１１及びストップトリガセンサ１２の両方を移動可能に設けても良い。
【００９６】
［第４の実施形態］
図１３及び１４に、第４の実施形態に係るシート搬送装置１００を備える画像形成装置１０５，１０４の構成例を示す。図１３はモノクロ画像形成装置１０５の例を、図１４はタンデム型のカラー画像形成装置１０４の例を示している。
【００９７】
図１３に示したモノクロ画像形成装置１０５において、搬送されるシートＳ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、シートＳ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上のトナー像がシートＳ上に転写され、その後シートＳ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シートＳに溶融定着することで印刷画像が形成される。
【００９８】
図１４に示したタンデムカラー画像形成装置１０４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シートＳに二次転写される。カラートナー像を載せたシートＳ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、シートＳ上に印刷画像が形成される。
【００９９】
図１３及び図１４に示した画像形成装置１０５，１０４では、シートＳの搬送経路において転写手段５の直前にシート搬送装置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搬送装置１００を設置することで、転写直前のシートＳの搬送距離又は搬送方向の長さを計測することができる。
【０１００】
画像形成装置１０５，１０４では、まずシート搬送装置１００においてシートＳの搬送距離又は搬送方向の長さを計測した後、転写手段によりシートＳ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、シートＳの一方の面に印刷画像が形成される。
【０１０１】
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、シートＳ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、再度シート搬送装置１００により搬送距離又は搬送方向の長さが計測された後、裏面にトナー画像が転写、定着される。
【０１０２】
裏面のトナー画像は、計測されたシートＳの搬送距離又は搬送方向の長さの表裏比に基づいて画像長が補正（画像倍率補正）された状態でシートＳに転写されるため、シートＳに形成される画像は表裏の画像長が一致し、表裏見当精度を向上させることができる。
【０１０３】
定着後におけるシートＳ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の直前でシートＳの搬送距離又は搬送方向の長さを計測することで、より正確にシートＳの搬送距離又は搬送方向の長さの表裏比を求め、表裏見当精度を高めることができる。
【０１０４】
この様に、本実施形態に係るシート搬送装置１００を備える画像形成装置１０５，１０４によれば、シートＳに表裏見当精度の高い印刷を行うことが可能となる。なお、第１の実施形態に係るシート搬送装置１００を備える構成について例示したが、第２及び第３の実施形態に係るシート搬送装置１０１，１０２を備える画像形成装置においても、同様にシートＳの搬送方向の長さを高精度に計測することにより、表裏見当精度の高い印刷を行うことが可能である。
＜まとめ＞
以上で説明した様に、本実施形態に係るシート搬送装置によれば、シートＳの測定長さ（Ｌ−ａ）を搬送量を計測する従動ローラ１３の周長の略整数倍にすることで、シート搬送距離計測開始時と終了時において従動ローラ１３が同位相になり、従動ローラ１３の偏心を原因とする計測誤差を低減し、シートＳの搬送距離又は搬送方向の長さを高精度に計測することができる。
【０１０５】
本実施形態に係るシート搬送装置を備える画像形成装置１０５，１０４によれば、シートＳの搬送距離又は搬送方向の長さを高精度に行うことができるため、表裏見当精度が高い印刷を行うことが可能となる。
【０１０６】
また、図１５に、本実施形態に係る画像形成装置１０５の構成例を示す。
【０１０７】
画像形成装置１０５は、中央付近に無端ベルト状の中間転写ベルト５２を有する。中間転写ベルト５２は、複数の支持ローラに掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。中間転写ベルト５２上には、その搬送方向に沿って、複数の画像形成手段５３を横に並べて配置してタンデム画像形成装置５４を構成する。そして、そのタンデム画像形成装置５４の上には、露光装置５５が設けられている。
【０１０８】
タンデム画像形成装置５４の各画像形成手段５３は、各色トナー像を担持する像担持体としての感光体ドラム５６を有している。
【０１０９】
また、感光体ドラム５６から中間転写ベルト５２にトナー像を転写する一次転写位置には、中間転写ベルト５２を間に挟んで各感光体ドラム５６に対向するように一次転写手段の構成要素としての一次転写ローラ５７が設けられている。また、支持ローラ５８は中間転写ベルトを回転駆動する駆動ローラである。
【０１１０】
中間転写ベルト５２を挟んでタンデム画像形成装置５４と反対側（中間転写ベルト５２搬送方向下流側）には、２次転写装置５９を備える。２次転写装置５９は、２次転写対向ローラ６０に２次転写ローラ６１を押し当てて転写電界を印加することで中間転写体５２上の画像をシートＳに転写する。２次転写装置５９では、転写条件のパラメータである、２次転写ローラ６１の転写電流をシートＳに応じて変化させる。
【０１１１】
２次転写装置５９のシートＳ搬送方向上流側にはシート搬送装置１００を設け、下流側にはシートＳ上の転写画像（トナー像）を熱溶融溶着させる定着装置３２を設ける。シート搬送装置１００では両面印刷時における定着装置５２通過前後のシート搬送距離又はシート搬送方向の長さを計測し、画像形成装置１０５は計測結果から算出した伸縮率に基づいてシートＳ裏面の画像の倍率補正を行う。なお、本実施形態では、シート搬送装置１００は、２次転写装置５９の搬送方向直上流で、且つ、レジストローラ７５の下流側に配置している。
【０１１２】
定着装置３２は熱源としてハロゲンランプ３０を具備し、無端ベルトである定着ベルト３１に加圧ローラ２９を押し当てた構成としている。定着装置３２は、定着条件のパラメータである、定着ベルト３１及び加圧ローラ２９の温度、定着ベルト３１と加圧ローラ２９間のニップ幅、加圧ローラ２９の速度をシートＳに応じて変化させる。搬送ベルト６２により、画像転写後のシートＳをこの定着装置３２へと搬送する。
【０１１３】
画像形成装置１０５に画像データが送られ、作像開始の信号を受けると、不図示の駆動モータで支持ローラ５８を回転駆動して他の複数の支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト５２を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段５３で各感光体ドラム５６上にそれぞれの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト５２の搬送とともに、それらの単色画像を転写部５７で順次転写して中間転写体５２上に合成カラー画像を形成する。
【０１１４】
また、給紙テーブル７１の給紙ローラ７２の１つを選択回転し、給紙カセット７３の１つからシートＳを繰り出し、搬送ローラ７４で搬送して、レジストローラ７５に突き当てて止め、中間転写ベルト５２上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ７５を回転し、２次転写装置５９で転写してシートＳ上にカラー画像を記録する。画像転写後のシートＳは、２次転写装置５９で搬送して定着装置３２へと送り込まれ、熱と圧力とを加えて転写画像を溶融溶着した後、両面印刷の場合、分岐爪２１およびフリップローラ２２により、シート反転路２３および両面搬送路２４にシートＳを搬送し、上記した方法にて、シートＳの裏側に合成カラー画像を記録する。
【０１１５】
また、シートＳを反転させる場合は、分岐爪２１により、シート反転路２３にシートＳを搬送し、フリップローラ２２により、排紙ローラ２５側にシートＳを搬送することにより、シートＳの表面と裏面を反転させる。
【０１１６】
片面印刷およびシート反転なしの場合は、分岐爪２１により、排紙ローラ２５にシートＳを搬送する。
【０１１７】
その後、排出ローラ２５により、デカーラユニット２６へシートＳを搬送し、デカーラユニット２６では、デカーラ量をシートＳに応じて変化させる。デカーラ量はデカーラローラ２７の圧力を変えることで調整し、デカーラローラ２７により、シートＳを排出する。パージトレイ４０は反転排紙ユニットの下方に配置する。
【０１１８】
＜シート搬送距離に基づく画像倍率補正＞
シート搬送装置１００では、シートＳの搬送距離又は搬送方向長さを上記した方法により計測する。また、シートＳの搬送方向に直交する幅方向の長さ（幅）は、シートＳの手前側エッジと奥側エッジの位置（それぞれシート幅方向の端部）を、ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）で計測することで取得できる。
【０１１９】
シートＳは、シート搬送装置１００やＣＩＳにより搬送距離又は搬送方向長さ、シート幅といったシートサイズが計測されたのち、２次転写装置５９にてトナー画像が転写される。トナー画像が転写されたシートＳは、定着装置３２に搬送されてトナー画像が定着される。シートＳは、定着装置３２の通過時に加熱されて収縮する場合がある。
【０１２０】
その後、シートＳはシート反転路２３によって表裏反転された状態で、再びシート搬送装置１００へ搬送されてシートサイズが測定された後、裏面にトナー画像が転写、定着される。
【０１２１】
後続するシートＳのトナー画像は、計測されたシートサイズの表裏比に基づいて、その画像サイズ及び画像位置が補正（画像倍率補正）される。この結果、シートＳの表裏に印刷される画像サイズが一致し、表裏見当精度が向上する。
【０１２２】
上記した定着後のシートＳの収縮は、時間とともに回復方向に変化する。このため、トナー像が転写される直前でシート搬送距離又はシート搬送方向の長さを測長して、より正確に表裏のシート長比を得る方が、表裏見当精度を高める点で有利である。
【０１２３】
次に、シート搬送装置１００にて計測されたシートサイズに基づく画像倍率補正の処理手順を説明する。前述したように、本実施形態では、シート搬送装置１００は２次転写装置５９の直前（シートＳ搬送方向における直上流）に設置されているため、計測したシートサイズの露光データサイズや露光タイミングへの反映は、シートサイズが計測されたシートＳ自身ではなく、後続のシートＳに対して反映させる。
【０１２４】
露光装置５５は、メモリ等で構成される入力画像データをバッファするデータバッファ部と、画像形成するための画像データを生成する画像データ生成部と、シートサイズ情報からシート搬送方向の画像倍率補正を行う画像倍率補正部と、書込みクロックを生成するクロック生成部と、感光体ドラム５６に光を照射して画像を形成する発光デバイスとを有する。
【０１２５】
前記データバッファ部は、コントローラなどのホスト装置（図示せず）から送られてくる入力画像データを転送クロックでバッファする。
【０１２６】
前記画像データ生成部は、クロック生成部からの書込みクロックと画像倍率補正部からの画素挿抜情報を基にして画像データを生成する。そして画像データ生成部から出力されたドライブデータは書込みクロックの１周期分の長さを、画像形成する１画素として、発光デバイスをＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【０１２７】
前記画像倍率補正部は、シート搬送装置１００にて計測されるシートサイズ情報から、画像倍率切替をするための画像倍率切替信号を生成する。
【０１２８】
前記クロック生成手段は、クロック周期を変えられるように、さらには公知技術であるパルス幅変調といった画像補正を実施するために、書込みクロックの数倍の高周波で動作しており、基本的に装置速度に応じた周波数で書込みクロックを生成する。
【０１２９】
前記発光デバイスは、半導体レーザ、半導体レーザアレイ、面発光レーザなどの何れか又は複数で構成されており、ドライブデータに従い感光体ドラム５６に光を照射して静電潜像を形成する。
【０１３０】
シートＳ上に形成されたトナー像からなる定着前画像は、定着装置３２内で加熱および加圧されてシートＳ上に定着される。その際の加熱、加圧によりシートＳには変形が起こり、シートＳの搬送方向長さが伸縮により変化する場合がある。この結果、シートＳの裏面への画像形成位置と表面に形成されている画像位置とに差異が生じ、出力画像の画質、見当精度（表面が変形しすぎて裏面とずれる）に影響する。なお、定着装置３２は、本実施例として記載した加熱・加圧定着に代えて、加熱と加圧を別に行う形式でも良いし、又はフラッシュ定着等の構成であっても良い。
【０１３１】
このため、計測されたシートサイズに応じて画像倍率を補正し、さらに書出し位置を変えることで、定着装置３２によるシートＳの変形を打ち消すように画像を形成する。そのことで結果的にはシートＳは変形するものの、シートＳには裏表検討精度の高い画像を印刷することができる。
【０１３２】
シートＳの変形を含むシートサイズは、シート搬送装置１００から取得することができる。また、シートＳの変形の仕方によっては、拡大のみ、縮小のみ、だけではなく、拡大および縮小を組み合わせた補正も可能である。
【０１３３】
両面印刷時、まずシートＳの一端を先にして表面側にトナー像を定着する時に、シートＳが変形する。その後、シートＳは画像形成装置１０５内のシート反転路２３により表裏面が反転され、このとき定着装置３２に入るシートＳの先端が表面印刷時とは他方の端部に変わる。このとき、画像位置補正を実施しない場合には、定着装置３２から出てきたシートＳをそのまま上側（裏面）から見た定着後出力画像の後端は、先に形成した表面の定着後出力画像の後端とずれるため、見当精度が悪くなるという現象が生じてしまう。
【０１３４】
これに対してシートＳの裏面への画像形成時に上記した画像倍率及び画像形成位置の補正を実施することで、シートＳの表裏の見当精度が向上する。
【０１３５】
＜２次転写装置及びシート搬送装置の各ローラ周速の関係＞
次に、２次転写装置５９の２次転写対向ローラ６０及び２次転写ローラ６１、シート搬送装置１００の従動ローラ１３及び駆動ローラ１４の各ローラの周速の関係について説明する。
【０１３６】
シート搬送部１００は、従動ローラ１３、駆動ローラ１４、駆動ローラ１４の駆動手段としてのモータ、駆動ローラ１４とモータとの間に設けられる一方向クラッチを有する。
【０１３７】
駆動ローラ１４は、駆動機構を介してモータの駆動力を受けて回転駆動し、従動ローラ１３は駆動ローラ１４との間でシートＰを挟持して従動回転する。
【０１３８】
駆動ローラ１４とモータとの間に設けられる一方向クラッチは、駆動ローラ１４がシートＳを搬送する回転方向にはモータが出力する駆動力を伝達し、シートＳの搬送方向が逆になる方向には空転して駆動ローラ１４への駆動力を遮断する。
【０１３９】
シート搬送装置１００は、レジストローラ７５からシートＳを受け取り、所定のタイミングでシートＳの先端が２次転写装置５９に突入する様に、駆動ローラ１４が所定の周速で回転して従動ローラ１３と共にシートＳを所定の搬送速度で挟持搬送する。
【０１４０】
２次転写装置５９は、シート搬送装置１００からシートＳを受け取ってさらに搬送する。２次転写装置５９は、シートＳ表面にトナー画像を転写する。２次転写装置５９は、中間転写ベルト５２、２次転写ローラ６１、中間転写ベルト５２及び２次転写ローラ６１をそれぞれ個別に駆動させるモータ、２次転写ローラ６１とモータとの間に設けられるトルクリミッタを有する。
【０１４１】
２次転写ローラ６１とモータとの間に設けられるトルクリミッタは、制限された負荷トルクの範囲内で、モータの駆動力を２次転写ローラ６１に伝達し、負荷トルクが一定値を超えるとスリップしてモータから２次転写ローラ６１への駆動力を遮断する。
【０１４２】
２次転写装置５９は、シートＳ搬送時以外に従動ローラ１３と駆動ローラ１４とが離間する様に接離機構を設けても良く、搬送するシートとシートの間等の非搬送時に離間させ、シートＳを搬送する直前に従動ローラ１３と駆動ローラ１４を当接させる様に設けても良い。
【０１４３】
シート搬送装置１００では、駆動ローラ１２に接続するモータを周速Vaで回転駆動させるための駆動力を出力する。シートＳをシート搬送装置１００のみで搬送している間は、一方向クラッチは駆動ローラ１４にモータの駆動力を伝達し、駆動ローラ１４が周速Vaで観点することにより、シートＳは速度Vaで搬送される。
【０１４４】
２次転写装置５９では、中間転写ベルト５２が周速Vb（≧Va）で回転し、２次転写ローラ６１に接続するモータが、２次転写ローラ６１を周速Vc（≧Vb）で回転駆動させるための駆動力を出力する。
【０１４５】
ここで、２次転写ローラ６１とモータとの間に設けられているトルクリミッタのスリップトルクTsは、中間転写ベルト５２と２次転写ローラ６１との離間時の負荷トルクToと、中間転写ベルト５２と２次転写ローラ６１との当接時の負荷トルクTcとの間の値Ts（To＜Ts＜Tc）に設定されている。
【０１４６】
したがって、２次転写ローラ６１が中間転写ベルト５２に離間した状態では、トルクリミッタの負荷トルクToはスリップトルクTs未満であるため、トルクリミッタ４２はモータの駆動力を２次転写ローラ６１に伝達し、２次転写ローラ６１は周速Vcで回転駆動する。また、２次転写ローラ６１が中間転写ベルト５２に当接した状態では、トルクリミッタの負荷トルクTcがスリップトルクTsを超えるため、トルクリミッタ４２がモータ３３からの駆動力を遮断し、２次転写ローラ６１は中間転写ベルト５２に従動して周速Vbで回転駆動する。
【０１４７】
この様な設定において、シート搬送装置１００及び２次転写装置５９の両方でシートＳが搬送されている状態では、シートＳは中間転写ベルト５２の周速Vbで搬送され、シート搬送装置１００の一方向クラッチが空転してモータから駆動ローラ１４への駆動力が遮断される。したがって、この状態では駆動ローラ１４は従動ローラ１３と共に速度Vbで搬送されるシートＳに従動して回転する。
【０１４８】
この様な構成により、シート搬送装置１００から２次転写装置５９にシートＳが受け渡され、シートＳにトナー画像が転写される間は、シートＳは中間転写ベルト５２の周速Vbに従って一定の速度Vbで搬送されることとなる。したがって、トナー転写時のシート搬送速度が一定に保たれることにより、バンディング等の異常画像の発生を防止し、画像形成装置１０５は均一な画像を形成することが可能になる。
【０１４９】
なお、シート搬送装置１００の駆動ローラ１４の周速Va、中間転写ベルト５２の周速Vb、２次転写ローラ６１の周速Vcが、以下の式（５）を満たすことにより、上記した効果を得ることができる。
【０１５０】
Va≦Vb≦Vc ・・・（５）
ただし、周速VaとVb、周速VbとVcとの差が大きいと、シート搬送時における一方向クラッチやトルクリミッタのスリップ量が大きくなり、発熱や磨耗等によって一方向クラッチ及びトルクリミッタの寿命が低下する。したがって、これらの周速差は小さい方が好ましく、同一の周速に設定することがさらに好ましい。しかし、温湿度等の環境変動によって駆動ローラ１４、中間転写ベルト５２及び２次転写ローラ６１の各周速が変動し、上式（５）の関係を満たさなくなると、トナー画像転写時にシートＳの搬送速度が変動してシートＳ上の画像伸縮が発生する虞がある。したがって、周速VaとVb、周速VbとVcとの間にはそれぞれ一定のマージンを設けることが好ましい。
【０１５１】
そこで、周速Va，Vb及びVcは、以下の式（６）、（７）を満たすことが好ましい。
【０１５２】
0.90Vb≦Va≦0.99Vb ・・・（６）
1.001Vb≦Vc≦1.05Vb ・・・（７）
さらに、一方向クラッチやトルクリミッタの寿命低下を防止すると共に、環境変動等を考慮して上記した効果を安定して得るために、周速Va，Vb及びVcは、以下の式（８）、（９）を満たすことが好ましい。
【０１５３】
0.95Vb≦Va≦0.99Vb ・・・（８）
1.001Vb≦Vc≦1.02Vb ・・・（９）
以上で説明した構成により、シートＳへのトナー画像転写時のシート搬送速度を一定に保つことが可能であり、画像形成装置１０５はバンディング等の異常画像の発生を防止して均一な画像をシートＳに形成して出力することが可能になる。
【０１５４】
なお、例えば感光体ドラムからシートＳにトナー画像を直接転写する構成の画像形成装置であっても、本実施形態と同様にトナー画像転写時のシート搬送速度を一定に保つことができる。この場合には、本実施形態における中間転写ベルト５２を感光体ドラム、２次転写ローラ６１を感光体ドラムとの間でシートＳに画像を転写させる転写ローラに置き換えた構成により、同様の効果を得ることができる。
【０１５５】
また、シート搬送装置１００の駆動ローラ１４とモータとの間の一方向クラッチの代わりに、シート搬送装置１００と中間転写ベルト５２等の両方での搬送時に駆動ローラ１４がシートＳに従動して回転する様にスリップトルクが設定されたトルクリミッタを設けても良い。
【０１５６】
なお、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。
【符号の説明】
【０１５７】
１１ スタートトリガセンサ（下流側検知手段）
１２ ストップトリガセンサ（上流側検知手段）
１３ 従動ローラ
１４ 駆動ローラ
１６ パルス計数手段（搬送量計測手段）
１７ 搬送距離算出手段
１００，１０１，１０２ シート搬送装置
１０３，１０４，１０５ 画像形成装置
Ｓ シート
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５８】
【特許文献１】特開２０１０−２４１６００号公報
【特許文献２】特開２０１１−００６２０２号公報
【特許文献３】特開２０１１−０２０８４２号公報
【特許文献４】特開２０１１−０７９６６２号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送経路に沿って挟持搬送する駆動ローラ及び従動ローラと、
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、前記シートを検知する上流側検知手段と、
前記駆動ローラ及び前記従動ローラの前記搬送経路の下流側で、前記シートを検知する下流側検知手段と、
前記駆動ローラ又は前記従動ローラによる前記シートの搬送量を計測する搬送量計測手段と、
前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段による検知結果と前記搬送量計測手段による計測結果とに基づいて、前記駆動ローラ及び前記従動ローラによる前記シートの搬送距離を算出する搬送距離算出手段とを備え、
前記下流側検知手段によって前記シートが検知されてから、前記上流側検知手段によって前記シートが検知されるまでの間に、前記駆動ローラ及び前記従動ローラによって挟持搬送される前記シートの搬送長さが、前記搬送量計測手段によって前記搬送量が計測される前記駆動ローラ又は前記従動ローラの周長の略整数倍である
ことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段の少なくとも一方を、前記シートの搬送方向において異なる位置に複数備える
ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記搬送距離算出手段は、
予め設定される前記シートの搬送方向の長さに基づいて、搬送時における前記シートの搬送方向の長さの計測に使用する前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段を選択することを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段の少なくとも一方を、前記シートの搬送方向に移動可能に設ける
ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
予め設定される前記シートの搬送方向の長さに基づいて、前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段の少なくとも一方を前記シートの搬送方向に移動する
ことを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記搬送距離算出手段は、算出する前記シートの搬送距離に、前記上流側検知手段と前記下流側検知手段との間の距離を加えることで、前記シートの搬送方向の長さを算出する
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搬送装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載のシート搬送装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
シートを搬送経路に沿って挟持搬送する駆動ローラ及び従動ローラと、
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、前記シートを検知する上流側検知手段と、
前記駆動ローラ及び前記従動ローラの前記搬送経路の下流側で、前記シートを検知する下流側検知手段と、
前記駆動ローラ又は前記従動ローラによる前記シートの搬送量を計測する搬送量計測手段と、
前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段による検知結果と前記搬送量計測手段による計測結果とに基づいて、前記駆動ローラ及び前記従動ローラによる前記シートの搬送距離を算出する搬送距離算出手段とを備え、
前記下流側検知手段によって前記シートが検知されてから、前記上流側検知手段によって前記シートが検知されるまでの間に、前記駆動ローラ及び前記従動ローラによって挟持搬送される前記シートの搬送長さが、前記搬送量計測手段によって前記搬送量が計測される前記駆動ローラ又は前記従動ローラの周長の略整数倍である
ことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段の少なくとも一方を、前記シートの搬送方向において異なる位置に複数備える
ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記搬送距離算出手段は、
予め設定される前記シートの搬送方向の長さに基づいて、搬送時における前記シートの搬送方向の長さの計測に使用する前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段を選択することを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段の少なくとも一方を、前記シートの搬送方向に移動可能に設ける
ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
予め設定される前記シートの搬送方向の長さに基づいて、前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段の少なくとも一方を前記シートの搬送方向に移動する
ことを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記搬送距離算出手段は、算出する前記シートの搬送距離に、前記上流側検知手段と前記下流側検知手段との間の距離を加えることで、前記シートの搬送方向の長さを算出する
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搬送装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載のシート搬送装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−６０３００（Ｐ２０１３−６０３００Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２３１１２（Ｐ２０１２−１２３１１２）
【出願日】平成２４年５月３０日（２０１２．５．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月３０日（２０１２．５．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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