説明

シート長計測装置及び画像形成装置

【課題】用紙が搬送される際のバタツキを抑えた状態で用紙の通過を検出することで、シート長の計測精度を高める。
【解決手段】搬送されるシートPの搬送量を計測する搬送量計測手段15と、前記シートの搬送をガイドするガイド部材31a,31b,32a,32bと、前記シートの搬送方向における下流側で、前記ガイド部材に沿って搬送される前記シートの先端部通過を検知する先端検知手段11と、前記シートの搬送方向における上流側で、前記ガイド部材に沿って搬送される前記シートの後端部通過を検知する後端検知手段12と、を有し、前記先端検知手段、前記後端検知手段及び前記搬送量計測手段の出力に基づいて、前記シートの搬送方向の長さを算出するシート長計測装置100であって、前記先端検知手段及び前記後端検知手段が前記シートの端部通過を検知する領域において、前記シートを前記ガイド部材に密着させるエア吐出手段又はエア吸引手段を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シートの搬送方向の長さを計測するシート長計測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結果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には、被転写体を搬送する回転体と、被転写体が通過中であることを検出する通過検出手段と、回転体の回転量を計測する回転量計測手段と、被転写体の搬送速度を検出する速度検出手段とを有し、回転体の回転量と被転写体の搬送速度に基づいて被転写体の長さを算出する被転写体長計測手段が提案されている。
【0006】
特許文献1に係る被転写体長計測手段によれば、搬送ローラの偏心やローラ径の変動の影響を受けず、精度良く被転写体の長さを計測することができる。
【0007】
また、特許文献2には、測長ロールと、測長ロールの上流側と下流側とにそれぞれ用紙の位置を検出するエッジセンサと、測長ロールと上流側エッジセンサとの間及び測長ロールと下流側エッジセンサとの間に設けられた搬送ロールとを有し、測長ロールの回転量から用紙の長さを測定するシート長測定装置が提案されている。
【0008】
上記したシート長測定装置によれば、搬送ロールにより用紙に弛みが生じるのを防止することができ、用紙に接して回転する測長ロールの回転量から用紙の長さを精度良く測定することができる。
【0009】
また、特許文献3には、搬送路を搬送される用紙に接し、用紙の搬送に伴って回転する測長ロールと、測長ロールの上流側と下流側とにそれぞれ用紙の位置を検出するエッジセンサと、測長ロールの回転量を検出するエンコーダ装置と、測長ロールが用紙の搬送に伴って回転する様に測長ロールに対向して配置される対向ロールとを有し、記録シートの長さを測定するシート長測定装置が提案されている。
【0010】
特許文献3に係るシート長測定装置によれば、測長ロールが用紙の搬送に伴って確実に回転するため、シート長を精度良く測定することが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、特許文献1から3に開示されている技術では、被転写体や用紙の通過を検知する検出手段及びエッジセンサの取り付け位置のばらつきや、用紙等が搬送される際にバタツキが生じることにより、エッジセンサと用紙との距離が変動して用紙長さの計測精度が低下してしまう場合がある。
【0012】
そこで、本発明では搬送されるシートのバタツキを抑えることで、シート長の計測精度を高めることができるシート長計測装置を提供することを目的とする。また、シート長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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明は、上記課題に鑑み、搬送されるシートの搬送量を計測する搬送量計測手段と、前記シートの搬送をガイドするガイド部材と、前記シートの搬送方向における下流側で、前記ガイド部材に沿って搬送される前記シートの先端部通過を検知する先端検知手段と、前記シートの搬送方向における上流側で、前記ガイド部材に沿って搬送される前記シートの後端部通過を検知する後端検知手段と、を有し、前記先端検知手段、前記後端検知手段及び前記搬送量計測手段の出力に基づいて、前記シートの搬送方向の長さを算出するシート長計測装置であって、前記先端検知手段及び前記後端検知手段が前記シートの端部通過を検知する領域において、エアを吐出又は吸引して前記シートを前記ガイド部材に密着させるエア吐出手段又はエア吸引手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明の実施形態によれば、エア吐出手段又はエア吸引手段により搬送されるシートをガイド部材に密着させることで、シートのバタツキを抑えた状態でシート端部の通過を検知することができる。したがって、シート端部の検知精度を向上させると共にシート長計測精度が高いシート長計測装置を提供することができる。また、シート長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】
【0015】
【図1】実施形態に係るシート長計測装置の上面概略図
【図2】実施形態に係るシート長計測装置の断面概略図
【図3】実施形態に係るストップトリガセンサ、ガイド部材及びエア吐出/吸引手段の構成例を示す図
【図4】実施形態に係るエア吐出/吸引手段の他の構成例を示す図
【図5】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
【図6】実施形態に係るスタートトリガセンサとストップトリガセンサの信号レベル及びエア吐出/吸引手段の制御信号の例を示す図
【図7】実施形態に係るシート長計測装置の用紙搬送時におけるエア吐出/吸引手段の制御例を示すフローチャート
【図8】実施形態に係るシート長計測装置において用紙搬送時のエア吐出/吸引手段の動作を説明する図
【図9】実施形態に係るエア吐出/吸引手段の用紙厚に対する風量及び回転数の制御テーブルの例を示す図
【図10】実施形態に係るエア吐出/吸引手段によるセンサ清掃の制御例を示すフローチャート
【図11】実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す図
【図12】実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す図
【図13】実施形態に係るストップトリガセンサ、ガイド部材及びエア吐出/吸引手段の構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【0016】
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。
<シート長計測装置の構成>
図1及び図2に、本実施形態に係るシート長計測装置100の概略構成を示す。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。
【0017】
シートである用紙Pの搬送経路上には、用紙Pを挟持搬送する搬送手段である2つのローラが設けられている。本実施形態では、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との間で用紙Pを挟持して従動回転する従動ローラ13が配設されている。
【0018】
駆動ローラ14は、用紙P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との間で用紙Pを挟持して搬送する。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が回転して用紙Pを搬送する際には、用紙Pとの間に生じる摩擦力により従動回転する。なお、用紙Pは種類により厚さが異なり、また同じ用紙Pであっても場所によって若干ではあるが厚さが異なる場合もある。このため、従動ローラ13は、回転軸が固定して配置される駆動ローラ14に対し付勢手段により付勢される構成になっており、用紙P搬送方向に対して垂直方向(用紙厚さ方向)に可動することで、用紙の厚さに追従する様になっている。そのため、上側のガイド部材31a,32aを結ぶ線と、駆動ローラ14と従動ローラ13とが接触する点(ニップ点)との距離は、使用する最大用紙の厚さよりも大きくなる様に設定されている。
【0019】
従動ローラ13の用紙Pの搬送方向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よりも小さく構成されている。したがって、用紙Pの搬送時には駆動ローラ14に接触することが無いため、用紙P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、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及び駆動ローラ14の位置関係を逆にして構成することもできる。
【0020】
本実施形態に係るシート長計測装置100の従動ローラ13の回転軸上には、用紙Pの搬送量を計測する搬送量計測手段としてのロータリーエンコーダ15が設けられている。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は、図示しないパルス計数装置で計数することができる。
【0021】
なお、本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、ロータリーエンコーダ15を取り付けるローラ径は小径である程、用紙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、用紙Pの高精度な測長が可能になるため好ましい。
【0022】
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、後述する用紙Pの測長を高精度に行うことが可能となる。
【0023】
用紙Pの搬送経路には、用紙Pの搬送をガイドするガイド部材31,32が設けられている。図2に示した様に、ガイド部材は用紙Pの両面に設けられており、用紙Pが従動ローラ13及び駆動ローラ14の間に搬送される様に導いている。
【0024】
本実施形態では、ガイド部材31,32として平板状の部材を用いたが、用紙Pの搬送をガイドすることが可能であれば任意の形状を用いることができる。例えば、線状の部材やベルト状の部材で構成し、用紙Pの搬送経路を直線ではなく、曲部を有する様に構成することも可能であり、用紙Pの片側のみにガイド部材を配置する構成にしても良い。
【0025】
用紙Pの搬送経路には、センサ11,12が設けられている。センサ11,12は、搬送される用紙P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、例えば用紙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、本実施形態では反射型光センサを用いている。
【0026】
用紙Pの搬送方向下流側のセンサ11は、用紙Pの先端部通過を検知する先端検知手段としてのスタートトリガセンサ11である。また、用紙Pの搬送方向上流側のセンサ12は、用紙Pの後端部通過を検知する後端検知手段としてのストップトリガセンサ12である。
【0027】
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、用紙P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、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、用紙Pが通過する領域内であれば、センサ11,12を中央位置から用紙Pの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】
スタートトリガセンサ11及びストップトリガセンサ12と、ガイド部材31,32を挟んで対向する位置には、それぞれエアを吐出又は吸引することで用紙Pをガイド部材31,32に密着させるエア吐出/吸引手段51,52が設けられている。
【0029】
図3に、本実施形態に係るストップトリガセンサ12、ガイド部材32及びエア吐出/吸引手段52の構成例を示す。
【0030】
用紙Pの搬送をストップトリガセンサ12側でガイドするガイド部材32aには、ストップトリガセンサ12に対応する位置に開口部36が設けられており、ストップトリガセンサ12は開口部36から用紙Pが通過することを検知できる。
【0031】
ストップトリガセンサ12とガイド部材32を挟んで対向する位置には、エア吐出/吸引手段52が設けられており、エア吐出/吸引手段52側のガイド部材32bには、エアが吐出又は吸引される位置に通風孔37が形成されている。
【0032】
エア吐出/吸引手段52は、エアを吐出する場合には搬送される用紙Pをストップトリガセンサ12側のガイド部材32aに密着させることができる。また、エアを吸引する場合には通風孔37から用紙Pを吸い寄せ、エア吐出/吸引手段52側のガイド部材32bに用紙Pを密着させることができる。
【0033】
本実施形態に係るエア吐出/吸引手段は、羽根部材を回転させることで必要な風量を発生させることができる。また、エア吐出/吸引手段としては、エアを吐出又は吸引できる手段であれば、エアポンプ等の任意の手段を用いることができる。
【0034】
エア吐出/吸引手段52により、用紙Pがガイド部材32a,32bの何れか一方に密着した状態で搬送されることで、用紙Pとストップトリガセンサ12との距離が常に一定になるため、用紙Pの端部を検知する際のばらつきを無くすことができる。したがって、用紙Pの搬送方向の用紙長計測精度を向上させることが可能である。
【0035】
ここで、用紙Pの重量を考慮すると、エア吐出手段を用いる場合には、エア吐出手段をガイド部材31,32の垂直方向上方に配設することが好ましく、エア吸引手段を用いる場合にはガイド部材31,32の垂直方向下方に配設することが好ましい。エアの吐出又は吸引により用紙Pをガイド部材31,32に密着させるために必要なエア量を軽減し、消費電力量を軽減することが可能である。
【0036】
また、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、ガイド部材の垂直方向上方に配設することが好ましい。光学センサを用いた場合に発光部及び受光部に紙粉や埃等が付着しにくく、検知精度の低下を防ぐことができる。
【0037】
なお、ガイド部材32の開口部36は、ストップトリガセンサ12が用紙Pの端部通過を検知することができれば任意の形状にすることが可能である。また、ガイド部材32の通風孔37は、エア吐出/吸引手段52により用紙Pをガイド部材32に密着させることができれば任意の形状に形成できる。
【0038】
図4に、本実施形態に係るエア吐出/吸引手段の他の構成例を示す。
【0039】
図1から図3に示した例では、エア吐出/吸引手段51,52を用紙Pの搬送方向上流側及び下流側に個別に設けていたが、図4に示した例では、1つのエア吐出/吸引手段55からセンサ11,12にガイド部材31,32を挟んで対向する位置に分岐するエア流路53を有し、エア流路53が分岐する部分でエアの供給経路を切り替える流路切替手段54を備える様に構成している。これは、図5に示す様に、センサ11とセンサ12とで用紙先端(又は後端)を同時に検出することが無いこと、また、一旦エアを吐出/吸引すれば用紙Pがある程度規制された状態となるため、交互に切り替えることが可能なためである。
【0040】
エア流路53は、流路切替手段54によってエア供給経路を切り替えることができ、適宜スタートトリガセンサ11又はストップトリガセンサ12に対向する位置でエアを吐出又は吸引することができる。
【0041】
流路切替手段54としては、任意の方法を用いることができるが、電磁弁を使用することで、エア吐出/吸引手段を複数有する構成よりもエアの吐出又は吸引の切り替え(応答速度)が速くなるため好ましい。
【0042】
なお、本実施形態においては、スタートトリガセンサ11及びストップトリガセンサ12がガイド部材31a,32a側に配置され、エア吐出/吸引手段51,52がガイド部材31b,32b側に配置された構成について説明したが、例えば、エア吐出/吸引手段51とスタートトリガセンサ11とを入れ替えて配置して、エア吐出/吸引手段52及びストップトリガセンサ12とは互い違いの構成にする等、適宜変更可能である。
【0043】
本実施形態(例えば図2や図4)にて記載した様に、エア吐出/吸引手段は、センサ11,12に対向して正対する位置に配置されることが好ましい。センサ11,12とエア吐出手段51,52とをガイド部材31,32を挟んで正対させる場合には、センサ11,12の検知領域で効率良く用紙Pをガイド部材32a又はガイド部材32bに密着させる様にエアを吐出/吸引することができる。また、センサ11,12の検知範囲において用紙Pがガイド部材31,32に密着する様にエアが吐出/吸引されれば良く、用紙Pの搬送位置を規制する効果が損なわれない範囲でエア吐出/吸引手段の位置をずらして配置することもできる。
【0044】
また、本実施形態では、センサ11,12と、エア吐出/吸引手段51,52とをガイド部材31,32の用紙搬送経路を挟んで反対側に配置したが、これに限るものではなく、ガイド部材31,32に対して同じ側に配置する構成にしても良い。
【0045】
例えば図13に、ストップトリガセンサ12とエア吐出/吸引手段52とを、ガイド部材32に対して同じ側に設けた構成例を示す。
【0046】
図示した例では、ストップトリガセンサ12及びエア吐出/吸引手段52をガイド部材32a側に配置し、ガイド部材32aのエア吐出/吸引手段52に対向する位置に通風孔37を形成している。この様な構成でエア吐出/吸引手段52から吐出又は吸引されるエアにより、センサ12の検知領域において搬送される用紙Pがガイド部材32b又はガイド部材32aに密着して搬送される。このため、センサ12と搬送される用紙Pとの距離が常に一定になり、センサ12の用紙通過検知精度を高めることができる。
【0047】
この場合には、センサ12の検知領域で用紙Pがガイド部材32a若しくはガイド部材32bに密着して搬送されるように、エア吐出/吸引手段52をセンサ12に近接する様に配置することが好ましい。また、エア吐出/吸引手段52を複数個、若しくは分岐したエアダクトを設ける構成とし、センサ12を挟み込む様に配置しても良い。この様な構成によれば、センサ12の検知領域にて用紙Pをガイド部材32a又はガイド部材32bに比較的容易に密着させることが可能である。また、エア吐出/吸引手段52は、センサ12側にガイド部材を有する構成であれば、エアを吸引して用紙Pをセンサ12に近付ける構成とすることができ、センサ12として検出能力(距離)が低い(狭い)ものでも使用可能となるため好ましい。
【0048】
この様に、エア吐出/吸引手段52をセンサ12とガイド部材32に対して同じ側に設ける場合、センサ12とエア吐出/吸引手段52や制御部等をユニット化してコンパクトにすることができる。また、他方のガイド部材32bには開口部36や通風孔37等の加工が不要になるため、平板部材を使用可能となりコストを低減することができる。
【0049】
また、図3等にはストップトリガセンサ12、ガイド部材32及びエア吐出/吸引手段52の構成例を示したが、用紙Pの搬送方向下流側におけるスタートトリガセンサ11、ガイド部材31及びエア吐出/吸引手段51も同様に構成することができる。あるいは、スタートトリガセンサ11側とストップトリガセンサ12側とで異なる構成にすることも可能である。
<シート長の計測方法>
図2に示した様に、駆動ローラ14は矢印方向に回転しており、従動ローラ13は、用紙P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、用紙Pを搬送している場合には、用紙P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。
【0050】
用紙P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、ロータリーエンコーダ15のパルス計数を開始し、用紙P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。
【0051】
図5に、本実施形態に係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。
【0052】
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。
【0053】
用紙Pが搬送され、時間t1にて用紙P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にて用紙P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。
【0054】
続いて、時間t3にて用紙P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にて用紙P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。
【0055】
この時、時間t2にて用紙P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にて用紙P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、ロータリーエンコーダ15のパルス計数を行う。
【0056】
回転量計測手段としての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。また、図2に示した様に、用紙Pの搬送経路における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。
【0057】
L = (n/N)×2πr+a ・・・(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]
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[mm]
一般的に用紙搬送速度は、用紙P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。
【0058】
したがって、式(1)により、用紙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。
【0059】
また、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。
【0060】
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。
【0061】
R = [(n/N)×2πr+a]/[(n/N)×2πr+a]・・・(2)
:熱定着前の用紙Pの搬送時に計数されたパルス数
: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、本実施形態において試算した例を以下で説明する。
【0062】
本実施形態では、N=2800[/r]、r=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=18816[/r]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。
【0063】
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、n2=18759[/r]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。
【0064】
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、用紙P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。
【0065】
なお、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が、用紙長Lに比べて充分に小さければ、用紙長の相対比は計数されたパルス数の比に近づくことになり、計測精度が向上する。センサ間距離aは、用紙Pの大きさや、装置が要求される用紙長計測精度によって定められるが、本実施形態では最大用紙長の約1/10以下になる様に配置している。
<エア吐出/吸引手段の制御>
次に、図6から図8を用いてエア吐出/吸引手段51,52の制御について説明する。
【0066】
図6は、本実施形態に係るスタートトリガセンサ11とストップトリガセンサ12の信号レベル及びエア吐出/吸引手段51,52の制御信号の例である。
【0067】
シート長計測装置100に用紙Pが搬送され、用紙Pの搬送方向上流側のストップトリガセンサ12が時間t1にて用紙Pが検出位置を通過していることを検知すると、用紙Pの搬送方向下流側であるスタートトリガセンサ11側のエア吐出/吸引手段51がエアの吐出又は吸引を行う。
【0068】
次に、用紙Pの搬送方向下流側のスタートトリガセンサ11が時間t2にて用紙Pを検知すると、エア吐出/吸引手段51のエア吐出又は吸引を停止し、ストップトリガセンサ12側のエア吐出/吸引手段52のエア吐出又は吸引を開始する。
【0069】
続いて、ストップトリガセンサ12の検出位置を用紙Pが通過したことが時間t3にて検知されると、エア吐出/吸引手段52のエア吐出又は吸引を停止する。
【0070】
上記したエア吐出/吸引手段の制御例のフローチャートを図7に示し、図8に用紙P搬送時のエア吐出/吸引手段の動作を説明する図を示す。
【0071】
エア吐出/吸引手段の制御は、図7に示した様に、まずはステップS1にてストップトリガセンサ12が用紙Pの通過を検知すると、ステップS2にてスタートトリガセンサ11側のエア吐出/吸引手段51がエアの吐出又は吸引を開始する(図8(a)、(b))。
【0072】
次に、ステップS3にてスタートトリガセンサ11が用紙Pの通過を検知すると、ステップS4にてエア吐出/吸引手段51がエア吐出又は吸引を停止し、ストップトリガセンサ12側のエア吐出/吸引手段52がエア吐出又は吸引を開始する(図8(c))。
【0073】
続いて、ステップS5にてストップトリガセンサ12の検出位置を用紙Pが通過した時点で、エア吐出/吸引手段52のエア吐出又は吸引を停止する(図8(d))。
【0074】
この様に、スタートトリガセンサ11及びストップトリガセンサ12の出力に基づいて、エア吐出/吸引手段51,52のエア吐出又は吸引タイミングを制御することにより、エア吐出又は吸引を不必要に行うことが無いため、消費電力量を抑制することができる。特に、用紙Pの搬送速度が遅い低速機において、消費電力を大幅に削減する効果を得ることができる。
【0075】
なお、本実施形態では、ストップトリガセンサ12の信号レベルが用紙有り検知となった時点でスタートトリガセンサ11側のエア吐出又は吸引を開始したが、スタートトリガセンサ11の信号レベルが用紙有りを検知するまでの間で、且つ用紙に対してその位置をスタートトリガセンサ11と規定位置で対向させるエア流量を確保できれば良い。そのため、従動ローラ13の駆動ローラ14に対する不図示の付勢部材の変化を検知するセンサを設けて、そのタイミングでスタートトリガセンサ11側のエア吐出又は吸引を開始しても良い。この場合、エア吐出/吸引手段51の動作時間をより短時間にでき、消費電力量を低減させることが可能となる。また、用紙搬送速度(プロセス速度)と距離Aとを用いて、用紙の先端がスタートトリガセンサ11で検知されるタイミングはある程度予測可能なため、ストップトリガセンサ12の信号レベルが用紙有り検知となった時点から既定時間後に、エア吐出又は吸引を開始する様にしても良い。
【0076】
図9に、本実施形態に係るエア吐出/吸引手段の用紙厚に対する風量及び回転数の制御テーブルの例を示す。
【0077】
本実施形態に係るエア吐出/吸引手段51,52は、羽根部材を回転させることによりエアを吐出又は吸引しており、回転数を変更することによりエアの吐出量及び吸引量である風量を制御することができる。
【0078】
そこで、用紙Pの厚さに対応する風量及び回転数のテーブルを予め用意し、このテーブルに基づいてエア吐出/吸引手段51,52の風量及び回転数を適切な値に制御することで、エア吐出/吸引手段51,52の消費電力を低減することができる。
【0079】
なお、用紙厚については、従動ローラ13の駆動ローラ14との間を用紙が通過すると、その用紙厚に応じて付勢されている従動ローラ13が変位することを利用して、従動ローラ13の駆動ローラ14に対する不図示の付勢部材の変化量から厚さを特定するセンサを設け、厚さを検知する構成とすることもできる。また、用紙搬送方向の上流位置に、不図示の用紙厚センサを設け、用紙厚を検知する構成としても良い。
【0080】
なお、画像形成装置内で搬送中の用紙の種類・搬送位置の関係を保持しておく構成であれば、給紙部に設置される用紙厚センサによる入力や、操作パネル等から入力する構成としても良い。
【0081】
次に、図10に、本実施形態に係るエア吐出/吸引手段によるセンサ清掃の制御例のフローチャートを示す。
【0082】
スタートトリガセンサ11及びストップトリガセンサ12に紙粉等が付着すると、感度が低下する可能性があるため、エア吐出/吸引手段51,52がセンサ11,12を清掃する機能を備えている。
【0083】
図10に示した様に、まずステップS11にて用紙の搬送が開始されると、ステップS12にてエア吐出手段51,52にてエアの吐出又は吸引を行うことで、センサ11,12に付着した紙粉等を除去する。
【0084】
エアの吐出又は吸引は、図9に示した最大風量で行うものとし、用紙Pの先端がストップトリガセンサ12に搬送される前に清掃を終了する。センサ11,12の清掃は、用紙Pの搬送後に実施しても良いが、搬送前に実施した方がセンサ11,12の検知精度低下を防止できるため好ましい。
【0085】
なお、本実施形態では、図2,3に示した様にエア吐出/吸引手段51,52をセンサ11,12に対して正対する位置に配置し、エアの吐出又は吸引方向がセンサ11,12の検出面に対して直交する方向となる構成について説明したが、これに限るものではない。センサ11,12に対して清掃効果が発生する風量でエアが吐出又は吸引されれば良く、例えば、エア吐出/吸引手段51,52のエア吐出又は吸引方向がセンサ11,12のセンサ面に対して斜めになる様に設置されていても良い。
<画像形成装置の構成>
図11及び図12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の構成例を示す。図11はモノクロ画像形成装置101の例を、図12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。
【0086】
図11に示した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。
【0087】
図12に示したタンデムカラー画像形成装置102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。
【0088】
図11及び図12に示した画像形成装置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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
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、表裏見当精度を向上させることができる。
【0092】
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。
【0093】
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。
<まとめ>
以上で説明した様に、本実施形態に係るシート長計測装置100によれば、エア吐出/吸引手段51,52により搬送される用紙Pのバタツキを抑えることができ、用紙Pの搬送方向の長さを高精度に計測することが可能である。
【0094】
また、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の測長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。
【0095】
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】
【0096】
11 先端検知手段
12 後端検知手段
15 ロータリーエンコーダ(搬送量計測手段)
31,32 ガイド部材
51,52,55 エア吐出/吸引手段
53 エア流路
54 流路切替手段
100 シート長計測装置
101,102 画像形成装置
P 用紙(シート)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0097】
【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

【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送されるシートの搬送量を計測する搬送量計測手段と、
前記シートの搬送をガイドするガイド部材と、
前記シートの搬送方向における下流側で、前記ガイド部材に沿って搬送される前記シートの先端部通過を検知する先端検知手段と、
前記シートの搬送方向における上流側で、前記ガイド部材に沿って搬送される前記シートの後端部通過を検知する後端検知手段と、を有し、
前記先端検知手段、前記後端検知手段及び前記搬送量計測手段の出力に基づいて、前記シートの搬送方向の長さを算出するシート長計測装置であって、
前記先端検知手段及び前記後端検知手段が前記シートの端部通過を検知する領域において、エアを吐出又は吸引して前記シートを前記ガイド部材に密着させるエア吐出手段又はエア吸引手段を備える
ことを特徴とするシート長計測装置。
【請求項2】
前記先端検知手段及び前記後端検知手段の出力に基づいて、
前記エア吐出手段のエア吐出タイミング又は前記エア吸引手段のエア吸引タイミングを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載のシート長計測装置。
【請求項3】
前記エア吐出手段又は前記エア吸引手段から、分岐してエアを供給する経路であるエア流路を有し、
前記エア流路が分岐する部分で、エアの供給経路を切り替える流路切替手段を備える
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のシート長計測装置。
【請求項4】
予め設定された前記シートの厚さに応じて前記エア吐出手段の吐出量又は前記エア吸引手段の吸引量を制御する
ことを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のシート長計測装置。
【請求項5】
前記シートの通過時以外に、前記エア吐出手段又は前記エア吸引手段がエアを吐出又は吸引し、前記先端検知手段及び前記後端検知手段を清掃する
ことを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載のシート長計測装置。
【請求項6】
前記ガイド部材が略水平に配置された平板状の部材であって、
前記エア吸引手段が前記ガイド部材の垂直方向下方に配設されている
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。
【請求項7】
前記ガイド部材が略水平に配置された平板状の部材であって、
前記エア吐出手段が前記ガイド部材の垂直方向上方に配設されている
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。
【請求項8】
前記先端検知手段及び前記後端検知手段は、前記ガイド部材の垂直方向上方に配設されている
ことを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載のシート長計測装置。
【請求項9】
請求項1から8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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【公開番号】特開2013−40904(P2013−40904A)
【公開日】平成25年2月28日(2013.2.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−179758(P2011−179758)
【出願日】平成23年8月19日(2011.8.19)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】