用紙搬送装置及び画像形成装置
【課題】本発明の目的は、短時間に高い精度で用紙の移動状態を非接触で検出できる移動状態検出手段を用紙搬送路に配設し検出された用紙の移動状態を変更して、用紙の片寄り、用紙の変形による画像不良を未然に防止可能にする用紙搬送装置及び画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】本発明は、用紙搬送手段と、移動する用紙表面における異なる領域を互いに連続的に撮影して画像を出力する複数の撮像手段ＩＳと、複数の撮像手段ＩＳより出力された画像に基づき複数の領域における用紙の移動速度、用紙の移動量、もしくは用紙の移動方向を検出する移動状態検出手段ＩＰと、移動状態検出手段ＩＰの検出結果に基づき用紙搬送手段を制御する用紙搬送制御手段Ｕ１００と、を備える用紙搬送装置２０を提供して、上記課題の解決を達成可能にする。
【解決手段】本発明は、用紙搬送手段と、移動する用紙表面における異なる領域を互いに連続的に撮影して画像を出力する複数の撮像手段ＩＳと、複数の撮像手段ＩＳより出力された画像に基づき複数の領域における用紙の移動速度、用紙の移動量、もしくは用紙の移動方向を検出する移動状態検出手段ＩＰと、移動状態検出手段ＩＰの検出結果に基づき用紙搬送手段を制御する用紙搬送制御手段Ｕ１００と、を備える用紙搬送装置２０を提供して、上記課題の解決を達成可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原稿及び記録媒体としての用紙等を搬送する用紙搬送装置、及びその用紙搬送装置を備える画像形成装置に関する。特に、画像不良に係わる用紙搬送の状態を測定して、画像不良に繋がる用紙搬送に関わる条件を変更する用紙搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送する用紙の状態を検出して画像不良に繋がる画像形成条件を変更する技術について以下の特許文献に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、所定形状の測定用マークを用紙上に移動方向に沿って一定のマーク間隔で予め形成しておき、測定用マークを一定のパルス間隔でイメージセンサにより撮像して、撮影された画像上のマーク間隔と用紙上の実際のマーク間隔との関係から用紙の移動速度を画像処理により演算している。また、画像上のマークの形状から用紙の移動方向を判定している。しかし、用紙上にマークを形成することが必要であり、実際の画像形成時に用紙速度を測定することは困難である。また、測定のために実行中のジョブを中断させる必要があり、トナー及び用紙の消費を伴うといった問題がある。
【０００４】
特許文献２に記載の技術は、移動する用紙端部（先端、側端）を検出して、用紙先端通過タイミングのズレ、及び用紙側端位置のズレに応じて用紙上に画像形成する書込み（主走査／副走査）のタイミングを補正している。しかし、用紙の位置ズレ、あるいは用紙通過のタイミングズレを検知するものであり、用紙搬送（速度、方向等）自体を測定するものでなく、用紙搬送自体に起因する画質不良に対して有効にフィードバックできないという問題がある。
【０００５】
特許文献３に記載の技術は、移動する用紙の定着装置に対する上流側に用紙の幅方向における中央部及び側部に用紙速度検出手段を設けて、２つの用紙速度検出手段によって検出された用紙端部と用紙中央部の搬送速度比に応じて加圧ローラの圧接力を調整して定着シワの発生を防止している。なお、用紙速度検出手段は用紙搬送方向に配設され用紙の後端を検出する２つの後端センサを有し、２つの後端センサの用紙後端検出における時間差に基づき用紙搬送速度を検出している。
【０００６】
しかし、特許文献３に記載の技術は、用紙搬送速度が検出された時に用紙は既に定着処理が為されており、検出した用紙に検出結果をフィードバックできず、画像不良を十分に防止できないという問題がある。また、不安的な挙動を呈す用紙後端の検知に基づき用紙の搬送速度と判定しており、測定精度が低く、複数回繰り返し測定し、その結果に基づき定着処理条件を変更している。
【０００７】
特許文献４に記載の技術は、移動する用紙の表面性状を連続的な画像として撮影する撮影装置を有し、撮影装置で撮影された画像から互いにタイミングの異なる複数の静止画像を抽出して比較することにより用紙の搬送量を算出して、搬送量に基づき搬送手段をフィードバック制御している。しかし、搬送方向に直交する方向への用紙の搬送を検出するものなく、また用紙搬送方向に配設された複数の用紙搬送手段の間を移動する用紙に生じる用紙表面の変形を予測可能にするような用紙移動の状態を、検出するものでもないために、用紙の片寄り、用紙変形による画質不良を未然防止できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１０８６９５号公報
【特許文献２】特開２００９−３００４７２号公報
【特許文献３】特開２００６−２９３２８０号公報
【特許文献４】特開２００７−２１７１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のように、用紙の移動状態を測定してその状態に関与する条件を変更して画像不良を未然に防止する従来の技術には上記のような問題があり、改善が求められている。
【００１０】
本発明の目的は、短時間に高い精度で用紙の移動状態を非接触で検出できる移動状態検出手段を用紙搬送路に配設し検出された用紙の移動状態を変更して、用紙の片寄り、用紙の変形による画像不良を未然に防止可能にする用紙搬送装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題は、以下の発明を実現することにより達成される。
【００１２】
１．用紙を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段に対し用紙搬送方向の上流側、あるいは下流側に配設され、移動する用紙における異なる領域を互いに撮影して画像を出力する複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段より出力された画像に基づき複数の領域における用紙の移動速度、用紙の移動量、もしくは用紙の移動方向を検出する移動状態検出手段と、
前記移動状態検出手段の検出結果に基づき前記用紙搬送手段を制御する用紙搬送制御手段と、
を有することを特徴とする用紙搬送装置。
【００１３】
２．前記複数の撮像手段が用紙搬送方向、又は用紙搬送方向に直交する方向に配設されることを特徴とする前記１に記載の用紙搬送装置。
【００１４】
３．前記移動状態検出手段は、前記複数の撮像手段の各々により所定期間を隔てて撮影された複数の画像に基づき前記用紙の移動速度、前記用紙の移動量、もしくは前記用紙の移動方向を検出することを特徴とする前記１又は２に記載の用紙搬送装置。
【００１５】
４．前記用紙搬送手段は、定着ニップで用紙を定着部材に所定の圧接力で圧接させながら用紙を搬送して、用紙上の画像を定着処理する定着部を有し、
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に基づき前記定着ニップの圧力を変更させることを特徴とする前記１から３までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【００１６】
５．前記用紙搬送手段は、用紙の搬送方向を変更可能であり、
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に基づき用紙の移動方向を変化させるよう、前記用紙搬送手段を制御することを特徴とする前記１から３までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【００１７】
６．前記用紙搬送手段は、第１の用紙搬送手段と、前記第１の用紙搬送手段に対し用紙搬送方向の上流側に配設される第２の用紙搬送手段と、を有し、
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に応じて前記第１の用紙搬送手段、又は前記第２の用紙搬送手段による用紙の移動速度を変更させるよう、前記用紙搬送手段を制御することを特徴とする前記１から３までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【００１８】
７．前記複数の撮像手段はテレセントリックレンズとイメージセンサとを有することを特徴とする前記１から６までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【００１９】
８．前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に基づき算出した算出値、もしくは当該検出結果と閾値とを比較し、その比較結果に基づき前記用紙搬送手段を制御することを特徴とする前記１から７までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【００２０】
９．前記閾値は、用紙種別に応じて設定されることを特徴とする前記１から８までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【００２１】
１０．前記１から９までの何れか１項に記載の用紙搬送装置と、
前記用紙搬送装置により搬送される用紙上に画像を形成する画像形成手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、短時間に高い精度で用紙の移動状態を非接触で検出できる移動状態検出手段を用紙搬送路に配設し検出された用紙の移動状態を変更して、用紙の片寄り、用紙の変形による画像不良を未然に防止可能にする用紙搬送装置及び画像形成装置の提供を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る用紙搬送装置２０を備えた画像形成装置Ａを示す中央断面正面図である。
【図２】本発明に係る用紙表面の凹凸を撮影する撮像手段ＩＳの構成を示す模式図である。
【図３】画像データ上におけて用紙Ｐの表面凹凸による影（画像パターン）が変位する状態を示す模式図である。
【図４】本発明に係る第１の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００の関係を示す制御ブロック図である。
【図５】本発明に係る第１の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００によって実行される制御の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る第２の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００の関係を示す制御ブロック図である。
【図７】本発明に係る第２の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００が司るループ量更新制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係る第２の実施形態において用紙搬送制御手段Ｕ１００により実行される用紙搬送制御の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る第３の実施形態の用紙搬送装置２０の構成を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る第３の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００の制御関係を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る第３実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００が実行する用紙搬送制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態を以下に説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。
【００２５】
図１は本発明に係る用紙搬送装置２０を備えた電子写真方式の画像形成装置Ａを示す中央断面正面図である。
【００２６】
画像形成装置Ａは装置本体の上部に載置される画像読取装置Ｂを備えている。
【００２７】
画像形成装置Ａはタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、中間転写体６を有する画像形成部１００、用紙搬送装置２０を有する。
【００２８】
画像読取装置Ｂは自動原稿送り装置ＤＦと原稿画像走査露光装置ＳＣから成る。原稿ｄは、自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置され、搬送手段により原稿画像走査露光装置ＳＣの光学系により原稿の片面、又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００２９】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに送られる。
【００３０】
イエロー（Ｙ）色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｙは、感光体１Ｙの周囲に帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ及びクリーニング手段５Ｙを配置している。マゼンタ（Ｍ）色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｍは、感光体１Ｍの周囲に帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ及びクリーニング手段５Ｍを配置している。シアン（Ｃ）色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｃは、感光体１Ｃの周囲に帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ及びクリーニング手段５Ｃを配置している。黒（Ｋ）色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｋは、感光体１Ｋの周囲に帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ及びクリーニング手段５Ｋを配置している。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ、及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋは、潜像形成手段を構成する。
【００３１】
なお、現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤が収容されている。
【００３２】
中間転写体６は複数のローラで巻回され、図示しない駆動手段により回動可能に支持される。
【００３３】
画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋで形成された各色のトナー像は、中間転写体６の内周に配設された一次転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより中間転写体６上に逐次転写されて、各色トナーで成るトナー像が中間転写体６上に形成される（一次転写）。
【００３４】
［用紙搬送装置］
用紙搬送装置２０は、用紙を収容する３つの給紙トレイ２１、各給紙トレイ２１から用紙Ｐを給紙する３つの給紙ローラ２２と、各給紙ローラ２２により給紙された用紙Ｐを二次転写位置Ｐｔ等の所定位置に順次案内する複数の用紙搬送路と、複数の用紙搬送路に沿って配設され用紙Ｐを下流側に搬送する複数の用紙搬送手段と、を有する。
【００３５】
他方、本発明に係る用紙搬送装置２０によって給紙トレイ２１から給紙された用紙Ｐは、用紙搬送手段としての搬送ローラ２３、２４、２５、２６、レジストローラ２７等を経て二次転写位置Ｐｔに搬送される。そして、二次転写位置Ｐｔで本発明に係る第２の用紙搬送手段としての二次転写ローラ９によって中間転写体６上に形成されたトナー像が用紙Ｐ上に転写される。
【００３６】
更に、トナー像が転写された用紙Ｐは、本発明に係る第１の用紙搬送手段としての定着部３０に搬送され、定着部３０で加熱、加圧されて、トナー像は用紙Ｐ上に定着される。その後、定着処理済みの用紙Ｐは機外に排紙されて排紙トレイ２９上に載置される。
【００３７】
定着部３０は、加熱された定着部材としての定着ベルト３１と、非図示の圧接機構により定着ニップＰｆの位置で定着ベルト３１に圧接される加圧ローラ３２と、を有し、定着ニップＰｆで用紙Ｐを定着ベルト３１に所定の圧接力で圧接させながら用紙Ｐを搬送して、用紙Ｐ上の未定着トナー像を加熱、加圧して用紙Ｐに定着する。
【００３８】
定着ニップＰｆの圧力及びその圧力分布は非図示の圧接機構によって適宜変更可能になっている。
【００３９】
圧接機構３３（図４）は、加圧ローラ３２を回転可能に支持する１対の支持部材を変位する機構であり、用紙搬送方向に直交する幅方向の手前側、及び後方側に各々配設されており、定着ニップＰｆの後方側における圧接力を変更する後方圧接機構３３ｒ（図４）と定着ニップＰｆの手前側における圧接力を変更する手前圧接機構３３ｆ（図４）とで構成される。後方圧接機構３３ｒ及び手前圧接機構３３ｆは独立に作動可能であり、定着ニップＰｆの圧力及びその圧力分布を変更可能にしている。
【００４０】
一方、二次転写位置Ｐｔを通過した中間転写体６はクリーニング手段８に至り、クリーニング手段８により中間転写体６上に残った残余トナーが除去されて、中間転写体６は像形成可能な状態にされる。
【００４１】
定着処理済みの用紙Ｐを反転排紙する場合には、用紙Ｐは定着部３０と排紙ローラ２８の中間に配置された分岐板２８Ａの図示右側の搬送路を通過し、下方の第１搬送路Ｓａに搬送された後、逆転搬送されて分岐板２８Ｂの図示左側の第２搬送路Ｓｂを通過し、排紙ローラ２８により装置外に排出される。
【００４２】
用紙Ｐの両面に画像形成する場合には、第１面上の画像を定着処理された用紙Ｐは、第１搬送路Ｓａ、更に分岐板２８Ｂの下方の第４搬送路Ｓｄに導入された後に逆転搬送されて表裏反転される。表裏反転された用紙Ｐは分岐板２８Ｂの図示右側の搬送路を通過し、第３搬送路Ｓｃに搬送した後に上方に迂回して給紙ローラ２６により二次転写位置Ｐｔに搬送する。そして、二次転写位置Ｐｔにおいて中間転写体６上のカラー画像が用紙Ｐの第２面に転写され、更に定着部３０で定着処理され、排紙ローラ２８によって装置外に排出される。
【００４３】
［撮像手段］
用紙搬送装置２０には、定着部３０と二次転写ローラ９との間の搬送路Ｓｅを移動する用紙Ｐの表面凹凸を撮影する撮像手段ＩＳが用紙搬送方向に直交する幅方向に渡って３個配設されている。
【００４４】
図２は、本発明に係る撮像手段ＩＳの構成を示す模式図である。
【００４５】
撮像手段ＩＳは、用紙Ｐの上面を照射するＬＥＤ等の光源ＩＳ３と、イメージセンサＩＳ１と、用紙Ｐの上面をイメージセンサＩＳ１上に結像させるテレセントリックレンズＩＳ２と、イメージセンサ処理回路ＩＳ４と、調光回路ＩＳ５とを有する。
【００４６】
イメージセンサＩＳ１は、複数の画素センサが二次元に配列されたエリアイメージセンサ）であり、Ｃ−ＭＯＳセンサ、あるいは電荷結合素子センサ等を用いている。
【００４７】
イメージセンサ処理回路ＩＳ４はイメージセンサＩＳ１を駆動する駆動回路と、イメージセンサＩＳ１の出力信号からノイズを除去するノイズ除去処理回路と、アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換処理回路と、多値画像信号を二値化する二値化処理回路等で構成される。イメージセンサＩＳ１に撮像された画像をデジタル画像信号として順次出力するものである。
【００４８】
テレセントリックレンズＩＳ２は、被写体深度が深く、その範囲で倍率が一定で、視界による画像の歪みがなく、図２で示すようにレンズとの距離Ｌが変動する被写体（用紙Ｐ）の形状（寸法等）を常に精密に撮影可能である。
【００４９】
光源ＩＳ３は用紙Ｐの表面に対し図示の角度θに適宜設定され、θは用紙Ｐの表面凹凸による影（陰影形状）が効果的に現れるような角度である。また、イメージセンサＩＳ１は用紙Ｐで正反射する反射光がイメージセンサＩＳ１に至らないように、用紙Ｐの表面に対し適宜設定される。図２ではイメージセンサＩＳ１の撮像面は用紙Ｐの表面に対し平行である。
【００５０】
調光回路ＩＳ５は、光源ＩＳ３の強さを調整する、又は光源ＩＳ３の点灯を駆動している。
【００５１】
図２において、矢印Ｘは用紙搬送方向を示し、矢印Ｙは用紙搬送方向に直交する幅方向における画像形成装置Ａの後方を示す。Ａｇは、イメージセンサＩＳ１に結像される用紙Ｐの上面における領域を示している。
【００５２】
図２では省略しているが、用紙搬送装置２０ではＹ方向に３つの撮像手段ＩＳが配設されており、移動する用紙Ｐの上面における中央の領域Ａｇｃ（非図示）、後方側の領域Ａｇｒ（非図示）、手前側の領域Ａｇｆ（非図示）を同時に撮影している。
【００５３】
破線で示す移動状態検出手段ＩＰは、３つの撮像手段ＩＳの各々より出力されたデジタル画像信号（画像データ）に基づき３つの領域Ａｇｃ，Ａｇｒ，Ａｇｆにおける用紙Ｐの移動速度、用紙Ｐの移動量、もしくは用紙Ｐの移動方向を検出している。
【００５４】
［移動状態検出手段］
移動状態検出手段ＩＰは、３つの撮像手段ＩＳの各々が第１タイミングＴ１に撮影した各画像データＤｃ１、Ｄｒ１、Ｄｆ１を自身内のメモリＭの第１エリアにビットマップデータとして記憶する。そして、第１タイミングＴ１より所定期間Ｔａ後の第２タイミングＴ２に３つの撮像手段ＩＳの各々が撮影した各画像データＤｃ２、Ｄｒ２、Ｄｆ２を内部のメモリＭ１（図２）の第２エリアに記憶する。画像データＤｃ１，Ｄｃ２は、中央の撮像手段ＩＳに対応し、画像データＤｒ１，Ｄｒ２は後方側の撮像手段ＩＳに対応し、画像データＤｆ１，Ｄｆ２は、手前側の撮像手段ＩＳに対応する。
【００５５】
次に、移動状態検出手段ＩＰは、画像データＤｃ１及び画像データＤｃ２をパターンマッチングさせて、画像データＤｃ２が画像データＤｃ１に対してシフトした画素数Ｎｃ（シフト画素数と称す）を演算する。なお、シフト画素数ＮはＸ方向のシフト画素数ＮｃｘとＹ方向のシフト画素数Ｎｃｙで成る。パターンマッチによりシフト画素数Ｎを得る方法は種々考えられるが、ここでは、画像データＤｃ１を画像データＤｃ２に対しシフトした時に画像データＤｃ１と画像データＤｃ２とが一致する画素の数が最大になるようなシフト量（シフト画素数Ｎｃ）を求める方法を用いている。
【００５６】
図３は、画像データ上において用紙Ｐの表面凹凸による影（画像パターン）が変位する状態を示す模式図である。
【００５７】
図３（ａ）は、画像データＤｃ１をビットマップ状に展開した状態を表現している。図示のＣｇは用紙Ｐの表面凹凸による影の輪郭を示している。実際には輪郭Ｃｇの内側は、影であり、２値データの”１”であり、その外側は２値データの”０”である。
【００５８】
図３（ｂ）は、画像データＤｃ２をビットマップ状に展開した状態を表現していて、図示のＣｇは影の輪郭であり、図示のＣｖは実際に存在しない画像データＤｃ１における影の輪郭の位置を示している。
【００５９】
図３（ｃ）は、図３（ｂ）の部分領域Ａｐを拡大したものであり、実際に存在しない影の輪郭の位置ＣｖをＸ方向にシフト画素数Ｎｃｘだけシフトし、Ｙ方向にシフト画素数Ｎｃｙだけシフトすると、ＣｖとＣｇが一致する、つまり、画像データＤｃ１と画像データＤｃ２がパターンマッチングされること示している。通常、用紙ＰはＸ方向に搬送されており、Ｎｃｘは正数であるが、Ｎｃｙは負数、零、あるいは正数である。
【００６０】
以上のように、移動状態検出手段ＩＰは、画像データＤｒ１及び画像データＤｒ２についてもパターンマッチングしてシフト画素数Ｎｒ（Ｎｒｘ，Ｎｒｙ）を取得している。また、画像データＤｆ１及び画像データＤｆ２についてもパターンマッチングしてシフト画素数Ｎｆ（Ｎｆｘ、Ｎｆｙ）を取得している。
【００６１】
次に、移動状態検出手段ＩＰは、以下の（１）、（２）式を用いて、シフト画素数Ｎｃ（Ｎｃｘ、Ｎｃｙ）に基づき、用紙Ｐが中央の領域Ａｇｃにおいて所定期間Ｔａに移動した距離、つまり移動量Ｌｃ（Ｌｃｘ，Ｌｃｙ）を演算（検出）する。
【００６２】
Ｌｃｘ＝Φ×Ｌｇ×Ｎｃｘ・・・（１）
Ｌｃｙ＝Φ×Ｌｇ×Ｎｃｙ・・・（２）
ΦはテレセントリックレンズＩＳ２を有する撮像手段ＩＳの光学系の倍率である。ＬｇはイメージセンサＩＳ１の各画素間の距離であり、ここではＸ方向、Ｙ方向ともに同一である。
【００６３】
同様に、シフト画素数Ｎｒ（Ｎｒｘ、Ｎｒｙ）に基づき領域Ａｇｒにおける用紙Ｐの移動量Ｌｒ（Ｌｒｘ，Ｌｒｙ）を検出し、シフト画素数Ｎｆ（Ｎｆｘ、Ｎｆｙ）に基づきＡｇｆにおける用紙Ｐの移動量Ｌｆ（Ｌｆｘ，Ｌｆｙ）を検出する。
【００６４】
更に、移動状態検出手段ＩＰは、以下の（３）、（４）式を用いて、シフト画素数Ｎｃ（Ｎｃｘ、Ｎｃｙ）に基づき、領域Ａｇｃにおける用紙Ｐの移動速度Ｖｃ（Ｖｃｘ、Ｖｃｙ）を検出する。
【００６５】
Ｖｃｘ＝Ｌｃｘ／Ｔｐ＝Φ×（Ｌｇ／Ｔｐ）×Ｎｃｘ・・・（３）
Ｖｃｙ＝Ｌｃｙ／Ｔｐ＝Φ×（Ｌｇ／Ｔｐ）×Ｎｃｙ・・・（４）
同様に、（３）、（４）式に準ずる関係式を用いて、シフト画素数Ｎｒ（Ｎｒｘ、Ｎｒｙ）に基づき領域Ａｇｒにおける用紙Ｐの移動速度Ｖｒ（Ｖｒｘ、Ｖｒｙ）を検出し、（４）式に準ずる関係式を用いて、シフト画素数Ｎｆ（Ｎｆｘ、Ｎｆｙ）に基づきＡｇｆにおける用紙Ｐの移動速度Ｖｆ（Ｖｆｘ、Ｖｆｙ）を検出する。用紙搬送制御手段Ｕ１００は、所定期間Ｔｐ毎にループ量Ｌｐの変化量Ｌａを演算し、用紙Ｐのループ量Ｌｐを更新している。Ｔｐ≧Ｔａの関係にあり、Ｔｐを適宜設定して演算の負荷を軽減している。
【００６６】
更に、移動状態検出手段ＩＰは、以下の（５）式を用いてシフト画素数Ｎｃ（Ｎｃｘ、Ｎｃｙ）に基づき、領域Ａｇｃにおける用紙Ｐの移動方向Θｃ、Θｒ、Θｆを検出する。
【００６７】
Θｃ＝ａｒｃｔａｎ（Ｎｃｙ／Ｎｃｘ）・・・（５）
同様に、（５）式に準ずる関係式を用いて、シフト画素数Ｎｒ（Ｎｒｘ、Ｎｒｙ）に基づき領域Ａｇｒにおける用紙Ｐの移動方向Θｒを検出し、シフト画素数Ｎｆ（Ｎｆｘ、Ｎｆｙ）に基づきＡｇｆにおける用紙Ｐの移動方向Θｆを検出する。
【００６８】
［用紙搬送制御手段］
次に、移動状態検出手段ＩＰの検出結果に応じて用紙搬送手段を制御する用紙搬送制御手段Ｕ１００の実施形態について以下に説明する。
【００６９】
図４は、本発明に係る第１の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００の関係を示す制御ブロック図である。
【００７０】
移動状態検出手段ＩＰは所定間隔毎に用紙Ｐの移動速度Ｖｃ，Ｖｒ，Ｖｆを出力している。用紙搬送制御手段Ｕ１００は用紙ＰのＸ成分の移動速度Ｖｃ（Ｖｃｘ、Ｖｃｙ）、Ｖｒ（Ｖｒｘ、Ｖｒｙ）、Ｖｆ（Ｖｆｘ、Ｖｆｙ）に基づき、用紙搬送手段としての定着部３０の手前圧接機構３３ｆ及び後方圧接機構３３ｒを作動して定着ニップＰｆの圧接力を変更している。
【００７１】
図５は、本発明に係る第１の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００によって実行される制御の一例を示すフローチャートである。
【００７２】
Ｓ１０１は、用紙Ｐが定着部３０の定着ニップＰｆを通過しているか否かを判定する工程ある。“Ｙｅｓ”と判定されると、Ｓ１０２工程に移行する。
【００７３】
Ｓ１０２は移動状態検出手段ＩＰで検出され、出力された新たな用紙Ｐの移動速度Ｖｃ、Ｖｒ，Ｖｆを入力し取得する工程である。
【００７４】
Ｓ１０３は、領域Ａｇｒにおける用紙Ｐの用紙搬送方向の移動速度Ｖｒｘから領域Ａｇｆにおける用紙Ｐの用紙搬送方向の移動速度Ｖｆｘを減算して得られた差分値が第１の閾値Ｍａ以下であるか、否かを判定する工程であり、第１の閾値Ｍａを超えている場合（“Ｎｏ”の場合）にはＳ１０５工程に移り、第１の閾値Ｍａ以下である場合（“Ｙｅｓ”の場合）にはＳ１０４工程に移行する。
【００７５】
Ｓ１０５は、定着ニップＰｆの手前側を強める方向に手前圧接機構３３ｆを作動する工程である。これを作動させると、定着ニップＰｆの手前側が強まりＶｒｘ及びＶｆｘのアンバランスが改善される。つぎにＳ１０６工程に移行する。
【００７６】
Ｓ１０４は、移動速度Ｖｆｘから移動速度Ｖｒｘを減算して得られた差分値が第１の閾値Ｍａ以下であるか、否かを判定する工程であり、第１の閾値Ｍａを超えている場合（“Ｎｏ”の場合）にはＳ１０７工程に移り、第１の閾値Ｍａ以下である場合（“Ｙｅｓ”の場合）にはＳ１０６工程に移行する。
【００７７】
Ｓ１０７工程は、定着ニップＰｆの後方側を強める方向に後方圧接機構３３ｒを作動する工程であり、定着ニップＰｆの左右の圧力差を解消する。つぎにＳ１０６工程に移行する。
【００７８】
Ｓ１０６工程はＶｒｘおよびＶｆｘの平均値Ｖｍを演算する工程である。つぎのＳ１０８工程に移行する。
【００７９】
Ｓ１０８工程は、領域Ａｇｃにおける用紙Ｐの用紙搬送方向の移動速度ＶｃｘからＳ１０６で演算された平均値Ｖｍを減算して得られた差分値が第２の閾値Ｍｂ以下であるか、否かを判定する工程である。差分値が第２の閾値Ｍｂを超えている場合（“Ｎｏ”の場合）にはＳ１１０工程に移り、差分値が第２の閾値Ｍｂ以下である場合（“Ｙｅｓ”の場合）にはＳ１０９工程に移行する。
【００８０】
Ｓ１１０工程は、定着ニップＰｆの手前側及び後方側を強める方向に手前圧接機構３３ｆ及び後方圧接機構３３ｒの両方を作動する工程である。これが作動されると、定着ニップＰｆの両側が強まり、中央が両側に対し強い定着ニップＰｆの圧力差が軽減され、Ｖｃｘ、Ｖｒｘ及びＶｆｘのアンバランスが改善される。つぎにＳ１１３工程に移行する。
【００８１】
Ｓ１０９工程は、Ｓ１０６で演算された平均値Ｖｍから領域Ａｇｃにおける用紙Ｐの用紙搬送方向の移動速度Ｖｃｘを減算して得られた差分値が第２の閾値Ｍｂ以下であるか、否かを判定する工程である。差分値が第２の閾値Ｍｂを超えている場合（“Ｎｏ”の場合）にはＳ１１２工程に移り、差分値が第２の閾値Ｍｂ以下である場合（“Ｙｅｓ”の場合）にはＳ１１１工程に移行する。
【００８２】
Ｓ１１２工程は、定着ニップＰｆの手前側及び後方側を弱める方向に手前圧接機構３３ｆ及び後方圧接機構３３ｒの両方を作動する工程である。これが作動されると、定着ニップＰｆの両側が弱まり、両側が中央に対し強い定着ニップＰｆの圧力差が軽減され、Ｖｃｘ、Ｖｒｘ及びＶｆｘのアンバランスが改善される。この結果、用紙のシワ、用紙の折れ等の画像不良が未然に防止される。
【００８３】
Ｓ１１１は、領域Ａｇｒにおける用紙ＰのＹ方向の移動速度Ｖｒｙが第３の閾値Ｍｃ以下であり、且つ領域Ａｇｆにおける用紙ＰのＹ方向の移動速度Ｖｆｙのマイナスが第３の閾値Ｍｃ以下であるか、否かを判定する工程である。つまり、後方側の領域Ａｇｒにおいて用紙Ｐが閾値ｃ以下の速度でＹ方向に移動し、且つ手前側の領域Ａｇｆにおいて用紙Ｐが閾値ｃ以下の速度でマイナスＹ方向に移動しているか、否かを判定する工程である。
【００８４】
Ｓ１１１工程の判定において、”Ｎｏ”の場合にはＳ１１３工程に移行し、”Ｙｅｓ”の場合にはＳ１１２工程に移行する。
【００８５】
Ｓ１１２工程は、後方圧接機構３３ｒと手前圧接機構３３ｆの両方を定着ニップＰｆの圧接力が弱められる方向に作動させるものである。この作動により、定着ニップＰｆにより用紙Ｐの領域Ａｇｆの移動速度Ｖｆｙをマイナスに強めている状態が改善される。同様に、用紙Ｐの領域Ａｇｒにおける移動速度Ｖｒｙをプラスに強めている状態が改善される。この結果、用紙Ｐの過度の張りが改善され、用紙の波打ち、用紙の折れ等の画像不良が未然に防止される。つぎのＳ１１３工程に移行する。
【００８６】
以上のように、用紙搬送制御手段Ｕ１００は、移動状態検出手段ＩＰで検出された用紙Ｐの異なる領域Ａｇｃ，Ａｇｒ，Ａｇｆにおける移動速度Ｖｃ，Ｖｒ，Ｖｆに基づき、Ｓ１０２工程からＳ１１２工程までの一連の処理を行い、定着部３０に搬入される直前の用紙Ｐにおける移動状態を許容範囲内に収まるように制御している。
【００８７】
Ｓ１１３工程では、通紙が終了したか、否かを判定している。そして、”Ｎｏ”の場合にはＳ１０２工程に戻り、通紙が終了するまで上記の一連処理を繰り返す。そして通紙が終了すると（”Ｙｅｓ”の場合には）、本制御を終了する。
【００８８】
なお、第１の閾値Ｍａ、第２の閾値Ｍｂ、第３の閾値Ｍｃは用紙搬送装置２０（特に定着部３０）の具体的な構成によって定まり、予め設定される定数であるが、用紙Ｐの種別（厚み、表面性等）によって異なる定数を選択可能にすることによって、より緻密な、優れた処理を実現できる。
【００８９】
本発明に係る第１の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００は、通紙中の用紙Ｐにおける複数の領域で用紙の移動状態を常に検出しており、そして、その検出結果に基づき用紙の移動状態が適正な範囲に収まるよう、用紙搬送手段としての定着部を常に制御しており、用紙のシワ、用紙の波打ち、用紙の折れ等の画像不良を未然に防止することを可能にしている。
【００９０】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２の実施形態の用紙搬送装置２０について以下説明する。用紙搬送装置２０では、２つの撮像手段ＩＳが定着部３０と二次転写ローラ９との間に配設され、互いに用紙Ｐの用紙搬送方向における異なる領域Ａｇｄ，Ａｇｅ（非図示）を撮影している。下流側の撮像手段ＩＳは定着部３０に近い領域Ａｇｄの凹凸を撮影し、上流側の撮像手段ＩＳは領域Ａｇｄより二次転写ローラ９側に位置する領域Ａｇｅの凹凸を撮影している。
【００９１】
領域Ａｇｄにおける用紙Ｐは主に定着部３０の条件によって定まる速度で移動し、一方、領域Ａｇｅにおける用紙Ｐは主に二次転写ローラ９によって定まる速度で移動し、定着部３０と二次転写ローラ９との間を移動する用紙Ｐには適量のループが形成されるよう、用紙搬送制御手段Ｕ１００によって制御されている。
【００９２】
移動状態検出手段ＩＰは、２つの撮像手段ＩＳの各々が第１タイミングＴ１に撮影した各画像データＤｄ１、Ｄｅ１（非図示）を自身内のメモリＭの第１領域にビットマップデータとして記憶する。そして、第１タイミングＴ１より所定期間Ｔａ後の第２タイミングＴ２に２つの撮像手段ＩＳが撮影した各画像データＤｄ２、Ｄｅ２をメモリＭ１（図２）の第２領域に記憶する。画像データＤｄ１，Ｄｄ２は、下流側の撮像手段ＩＳに対応し、画像データＤｅ１，Ｄｅ２は、上流側の撮像手段ＩＳに対応する。
【００９３】
次に、移動状態検出手段ＩＰは、画像データＤｄ１及び画像データＤｄ２をパターンマッチングさせて、画像データＤｄ２が画像データＤｄ１に対してシフトしたシフト画素数Ｎｄ（Ｘ方向のシフト画素数ＮｄｘとＹ方向のシフト画素数Ｎｄｙで成る）を取得する。また、画像データＤｅ１及び画像データＤｅ２をパターンマッチングさせて画像データＤｅ２が画像データＤｅ１に対してシフトしたシフト画素数Ｎｅ（Ｎｅｘ、Ｎｅｙ）を取得する。
【００９４】
次に、移動状態検出手段ＩＰは、下記の（６）式を用いて、シフト画素数Ｎｄｘに基づきＸ方向における用紙Ｐの移動速度を検出する。また、下記の（７）式を用いて、シフト画素数Ｎｅｘに基づきＸ方向における用紙Ｐの移動速度を検出する。
【００９５】
Ｖｄｘ＝Φ×（Ｌｇ／Ｔｐ）×Ｎｄｘ・・・（６）
Ｖｅｘ＝Φ×（Ｌｇ／Ｔｐ）×Ｎｅｘ・・・（７）
そして、所定期間Ｔａ毎に検出された移動速度Ｖｄｘ及び移動速度Ｖｅｘを用紙搬送制御手段Ｕ１００に順次出力する。
【００９６】
図６は、本発明に係る第２の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００の関係を示す制御ブロック図である。
【００９７】
用紙搬送制御手段Ｕ１００は、移動状態検出手段ＩＰから所定期間Ｔａ毎に順次出力されたＶｄｘ、Ｖｅｘに基づき、定着ベルト３１の回動を駆動する定着モータＭ２の回転、あるいは二次転写ローラ９の回転を駆動する二次転写モータＭ３の回転を制御して、定着部３０と二次転写ローラ９との間を移動する用紙Ｐに適正な範囲のループを形成する。
【００９８】
用紙搬送制御手段Ｕ１００は、所定期間Ｔｐ毎にループ量Ｌｐの変化量Ｌａを演算し、用紙Ｐのループ量Ｌｐを更新している。Ｔｐ≧Ｔａのような関係にあり、Ｔｐを適宜設定して演算の負荷を軽減している。
【００９９】
図７は、本発明に係る第２の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００が司るループ量更新制御の一例を示すフローチャートである。
【０１００】
Ｓ３０１はタイマをリセット（Ｔ＝０）する工程であり、Ｓ３０２はタイマを作動させる工程である。Ｓ３０３はタイマが所定期間Ｔｐを計時したか、否かを判定する工程である。タイマが所定期間Ｔｐに到達すると、Ｓ３０４工程に移行する。
【０１０１】
Ｓ３０４は移動状態検出手段ＩＰから最新のＶｄｘ、Ｖｅｘを取得する工程であり、Ｓ３０５工程に移行する。
【０１０２】
Ｓ３０５は、（８）式を用いて、所定期間Ｔｐの間に用紙Ｐに生じたループ量Ｌｐの変化量ＬａをＶｄｘ，Ｖｅｘに基づき演算している。次のＳ３０６工程に移行する。
【０１０３】
Ｌａ＝Ｔｐ×（Ｖｅｘ−Ｖｄｘ）・・・（８）
Ｓ３０６工程は、Ｌｐ＝Ｌｐ＋Ｌａなる演算を行ってループ量Ｌｐを更新している。
【０１０４】
以上のように、用紙搬送制御手段Ｕ１００はループ量Ｌｐの更新を所定期間Ｔｐ毎に実行している。
【０１０５】
図８は、本発明に係る第２の実施形態において用紙搬送制御手段Ｕ１００により実行される用紙搬送制御の一例を示すフローチャートである。
【０１０６】
Ｓ２０１は、通紙が開始したか否か、つまり、用紙Ｐの先端が定着ニップＰｆに通紙されたか、否かを判定する工程である。
【０１０７】
Ｓ２０２は、ループ量Ｌｐを初期化する、つまりリセットする工程であり、次にＳ２０３工程に移行する。
【０１０８】
Ｓ２０３工程は定着モータＭ２の駆動を、定着ベルト３１を通常速度より低い速度で回動させる低速モードに切り替える工程である。通常速度は、二次転写ローラ９によって搬送される用紙Ｐの搬送速度に等しく、定着部３０と二次転写ローラ９との間の用紙Ｐにループが形成されないような速度である。低速モード時の速度は、定着部３０と二次転写ローラ９との間の用紙Ｐにループ量Ｌｐが形成されるような速度であり、ループ量Ｌｐが徐々に増加するように予め設定されている。
【０１０９】
Ｓ２０４工程は、図７で説明済みのループ量更新制御であり、所定期間Ｔｐ毎に演算したループ量Ｌｐを更新している。
【０１１０】
Ｓ２０５工程は、更新されたループ量Ｌｐが目標値Ｌｏに達したか、否かを判定する工程である。目標値Ｌｏは、定着部３０と二次転写ローラ９との間の用紙Ｐに形成されるループ量Ｌｐを適正にするものであり、実際の装置に合わせて適宜設定される。用紙種別により異なる値を設定することが可能になっている。
【０１１１】
Ｓ２０５工程で更新されたループ量Ｌｐが目標値Ｌｏに達すると、つまり”Ｙｅｓ”に判定されると、次のＳ２０６工程に移行する。一方、ループ量Ｌｐが目標値Ｌｏに未達である場合に、つまり”Ｎｏ”と判定されると、Ｓ２０４に移行して、ループ量更新制御を継続する。
【０１１２】
Ｓ２０６工程は、定着モータＭ２の駆動を、定着ベルト３１を通常速度で回動される通常モードに切り替える工程である。そして、Ｓ２０７工程に移行する。Ｓ２０６工程以降では、定着ベルト３１は定着部３０と二次転写ローラ９との間の用紙Ｐに形成されるループ量Ｌｐが一定に維持されるような通常速度で駆動される。
【０１１３】
Ｓ２０７からＳ２１０までの工程では、定着ベルト３１を通常速度で回動した状態の下で、定着部３０と二次転写ローラ９との間の用紙Ｐに形成されるループ量Ｌｐが適正範囲に維持されるよう、二次転写ローラ９の回転速度を可変制御しており、以下説明する。
【０１１４】
Ｓ２０７工程は、移動状態検出手段ＩＰで検出される最新のＶｄｘ，Ｖｅｘを取得する工程である。
【０１１５】
次のＳ２０８工程はＳ２０７工程で取得されたＶｄｘからＶｅｘを減算して差分値Ｖｄｅを演算する工程である。
【０１１６】
Ｓ２０９工程は、Ｓ２０８工程で演算された差分値Ｖｄｅに基づき、二次転写ローラ９の駆動を増速、あるいは減速制御する工程である。
【０１１７】
Ｓ２１０工程は、用紙Ｐの通紙が終了するか、否かを判定する工程であり、”Ｎｏ”の場合はＳ２０７工程に戻り、”Ｙｅｓ”の場合に一連の制御を終了する。つまり、用紙Ｐの通紙が終了するまで、Ｓ２０７からＳ２０９まで二次転写ローラ９の駆動制御を行う。
【０１１８】
以上のように第２の実施形態の用紙搬送装置は、複数の撮像手段によって移動する用紙Ｐの搬送方向における異なる領域Ａｇｄ、Ａｇｅを同時に撮影して、用紙Ｐの上流側と下流側における移動速度Ｖｄ、Ｖｅを検出して、その検出結果に基づき異なる領域Ａｇｄ、Ａｇｅの間で生じる用紙Ｐのループ量Ｌｐを予測し、ループ量Ｌｐが適正範囲内に維持されるよう、第１の用紙搬送手段としての定着部３０の駆動、又は第２の用紙搬送手段として二次転写ローラ９の駆動を制御して、定着部３０と二次転写ローラ９との間を移動する用紙Ｐのループ量を適正な範囲に常時維持可能にする。その結果、定着、二次転写、又はそれら周辺に起因する画像不良の発生を未然に防止するものである。
【０１１９】
なお、第２実施形態では、下流側の撮像手段ＩＳが定着ニップＰｆの直前に配設されているが、これに限定されるものでなく、定着ニップＰｆの下流側に配設させることも可能である。
【０１２０】
［第３実施形態］
本発明に係る用紙搬送装置の第３の実施形態について説明する。
【０１２１】
図９は本発明に係る第３の実施形態の用紙搬送装置２０の構成を示す模式図である。
【０１２２】
二次転写ローラ９は二次転写位置Ｐｔで用紙Ｐを挟みながら中間転写体６に対し圧接している。撮像手段ＩＳ（非図示）は二次転写位置Ｐｔの上流側に３つ配設され、二次転写位置Ｐｔに搬入される用紙Ｐの異なる領域Ａｇｃ，Ａｇｒ、Ａｇｆを撮影している。領域Ａｇｃ，Ａｇｒ、Ａｇｆは図示のように幅方向に配列され、領域Ａｇｃが幅方向の中央に、領域Ａｇｆが幅方向の手前側に、領域Ａｇｒが幅方向の後方側に位置する。
【０１２３】
ローラ圧接機構９０は用紙搬送装置２０の手前に配設され、二次転写ローラ９の軸９１を回転可能に支持し矢印ｚの方向にスライド可能に配設された支持部材９２と、支持部材９２の下部に当接し上方に押し上げるカム９３と、カム９３を支持するカム軸９４と、カム軸９４に直結してカム軸９４を回転するカムモータ９５と、を有する。カムモータ９５はステッピングモータである。
【０１２４】
非図示の用紙搬送制御手段Ｕ１００は、正方向に励磁パルス信号をカムモータ９５に印加して二次転写ローラ９を矢印ｚで示す上方に変位させ、逆方向に励磁パルス信号をカムモータ９５に印加して二次転写ローラ９を矢印ｚの下方に変化させて、二次転写ローラ９を所望の高さに設定している。つまり、二次転写ローラ９の手前側を変位させて二次転写位置Ｐｔの幅方向における圧接バランスを適正にしている。
【０１２５】
図１０は、本発明に係る第３の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００の制御関係を示すブロック図である。
【０１２６】
移動状態検出手段ＩＰは、３つの撮像手段ＩＳの各々で撮影された各画像データに基づき、用紙Ｐの３つの領域Ａｇｃ、Ａｇｒ，Ａｇｆにおける移動速度Ｖｃ（Ｖｃｘ、Ｖｃｙ）、Ｖｒ（Ｖｒｘ、Ｖｒｙ）、Ｖｆ（Ｖｆｘ，Ｖｆｙ）を連続的に検出している。
【０１２７】
図示のように、本発明に係る第３実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００は、移動状態検出手段ＩＰで検出された移動速度Ｖｃ、Ｖｒ、Ｖｆを所定期間Ｔｐ毎に取得して、取得されたＶｃ、Ｖｒ、Ｖｆに基づきローラ圧接機構９０のカムモータ９５を制御して、二次転写ローラ９が搬入される用紙Ｐに及ぼす幅方向の作用力を抑制して、転写ムラ等の画像不良を未然に防止する、又は用紙Ｐの斜行を低減するものである。
【０１２８】
図１１は、本発明に係る第３実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００が実行する用紙搬送制御の一例を示すフローチャートである。
【０１２９】
Ｓ４０１は、通紙が開始したか、否かを判定する工程である。”Ｙｅｓ”の場合にＳ４０２工程に移行する。
【０１３０】
Ｓ４０２は所定期間Ｔｐ毎に移動状態検出手段ＩＰから最新のＶｃ，Ｖｒ、Ｖｆを取得する工程である。
【０１３１】
つぎのＳ４０３は、領域Ａｇｃ，Ａｇｒ，ＡｇｆにおけるＹ方向の移動速度Ｖｃｙ，Ｖｒｙ，Ｖｆｙの加算値Ｖｇを演算する工程である。
【０１３２】
次のＳ４０４は加算値Ｖｇが第４の閾値Ｍｄ以上であるか、否かを判定する工程であり、”Ｙｅｓ”の場合にはＳ４０５工程に移行し、”Ｎｏ”の場合にはＳ４０６工程に移行する。
【０１３３】
Ｓ４０６工程はＶｍに応じてローラ圧接機構９０（カムモータ９５）を作動させて二次転写ローラ９を上方に変位させる工程である。つまり、中間転写体６と二次転写ローラ９との圧接により用紙Ｐが全体的に後方側に移動させられている状態を転写ローラ９の上方変位によって修正する。ここでは、用紙Ｐの移動方向ΘがΘ＞０の状態からΘ≒０の状態になるように用紙Ｐの移動方向Θを変化させている。そして、Ｓ４０８工程に移行する。
【０１３４】
Ｓ４０５工程は加算値Ｖｇのマイナスが第４の閾値Ｍｄ以上であるか、否かを判定する工程であり、”Ｙｅｓ”の場合にはＳ４０８工程に移行し、”Ｎｏ”の場合にはＳ４０７工程に移行する。
【０１３５】
Ｓ４０７工程はＶｍに応じてローラ圧接機構９０（カムモータ９５）を作動させて二次転写ローラ９を下方に変位させる工程である。つまり、中間転写体６と二次転写ローラ９との圧接により用紙Ｐが全体的に手前側に移動させられている状態を転写ローラ９の下方変位によって修正する。ここでは、用紙Ｐの移動方向ΘがΘ＜０の状態からΘ≒０の状態になるように用紙Ｐの移動方向Θを変化させている。そして、Ｓ４０８工程に移行する。
【０１３６】
以上のように、用紙搬送制御手段Ｕ１００は、移動状態検出手段ＩＰで検出された用紙Ｐの異なる領域Ａｇｃ，Ａｇｒ，Ａｇｆにおける移動速度Ｖｃ，Ｖｒ，Ｖｆに基づき、Ｓ４０２工程からＳ４０７工程までの一連の処理を行い、二次転写位置Ｐｔに搬入される直前の用紙Ｐにおける移動状態を許容範囲内に収まるように制御している。
【０１３７】
Ｓ４０８工程では、通紙が終了したか、否かを判定している。そして、”Ｎｏ”の場合にはＳ４０２工程に戻り、通紙が終了するまで上記の一連処理を繰り返す。そして通紙が終了すると（”Ｙｅｓ”の場合には）、本制御を終了する。
【０１３８】
なお、第４の閾値Ｍｄは用紙搬送装置２０（特に二次転写ローラ９の周辺）の具体的な構成によって定まり、予め設定される定数であるが、用紙Ｐの種別（厚み、表面性等）によって異なる定数を選択可能にすることによって、より緻密な、優れた処理を実現できる。
【０１３９】
上記の第１から第３の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００は、用紙Ｐの移動速度Ｖｃ、Ｖｒ、Ｖｆ、Ｖｄ、Ｖｅに基づき用紙搬送手段を制御しているが、移動状態検出手段ＩＰで検出された用紙Ｐの移動量Ｌｃ、Ｌｒ、Ｌｆ、Ｌｄ、Ｌｅに基づき用紙搬送手段を制御しても同様の効果を得られる。これらも本発明の対象範囲である。
【符号の説明】
【０１４０】
Ａ 画像形成装置
９ 二次転写ローラ（第２の用紙搬送手段）
ＩＳ 撮像手段
ＩＳ１ イメージセンサ
ＩＳ２ テレセントリックレンズ
ＩＰ 移動状態検出手段
Ｌｃ，Ｌｒ、Ｌｆ 移動量
Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄ 閾値
Ｎｆ 定着ニップ
Ｔａ 所定期間
Ｖｃ，Ｖｒ、Ｖｆ 移動速度
Θｃ、Θｒ、Θｆ 移動方向
２０ 用紙搬送装置
３０ 定着部（第１の用紙搬送手段）
３１ 定着ベルト（定着部材）
Ｕ１００ 用紙搬送制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は原稿及び記録媒体としての用紙等を搬送する用紙搬送装置、及びその用紙搬送装置を備える画像形成装置に関する。特に、画像不良に係わる用紙搬送の状態を測定して、画像不良に繋がる用紙搬送に関わる条件を変更する用紙搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送する用紙の状態を検出して画像不良に繋がる画像形成条件を変更する技術について以下の特許文献に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、所定形状の測定用マークを用紙上に移動方向に沿って一定のマーク間隔で予め形成しておき、測定用マークを一定のパルス間隔でイメージセンサにより撮像して、撮影された画像上のマーク間隔と用紙上の実際のマーク間隔との関係から用紙の移動速度を画像処理により演算している。また、画像上のマークの形状から用紙の移動方向を判定している。しかし、用紙上にマークを形成することが必要であり、実際の画像形成時に用紙速度を測定することは困難である。また、測定のために実行中のジョブを中断させる必要があり、トナー及び用紙の消費を伴うといった問題がある。
【０００４】
特許文献２に記載の技術は、移動する用紙端部（先端、側端）を検出して、用紙先端通過タイミングのズレ、及び用紙側端位置のズレに応じて用紙上に画像形成する書込み（主走査／副走査）のタイミングを補正している。しかし、用紙の位置ズレ、あるいは用紙通過のタイミングズレを検知するものであり、用紙搬送（速度、方向等）自体を測定するものでなく、用紙搬送自体に起因する画質不良に対して有効にフィードバックできないという問題がある。
【０００５】
特許文献３に記載の技術は、移動する用紙の定着装置に対する上流側に用紙の幅方向における中央部及び側部に用紙速度検出手段を設けて、２つの用紙速度検出手段によって検出された用紙端部と用紙中央部の搬送速度比に応じて加圧ローラの圧接力を調整して定着シワの発生を防止している。なお、用紙速度検出手段は用紙搬送方向に配設され用紙の後端を検出する２つの後端センサを有し、２つの後端センサの用紙後端検出における時間差に基づき用紙搬送速度を検出している。
【０００６】
しかし、特許文献３に記載の技術は、用紙搬送速度が検出された時に用紙は既に定着処理が為されており、検出した用紙に検出結果をフィードバックできず、画像不良を十分に防止できないという問題がある。また、不安的な挙動を呈す用紙後端の検知に基づき用紙の搬送速度と判定しており、測定精度が低く、複数回繰り返し測定し、その結果に基づき定着処理条件を変更している。
【０００７】
特許文献４に記載の技術は、移動する用紙の表面性状を連続的な画像として撮影する撮影装置を有し、撮影装置で撮影された画像から互いにタイミングの異なる複数の静止画像を抽出して比較することにより用紙の搬送量を算出して、搬送量に基づき搬送手段をフィードバック制御している。しかし、搬送方向に直交する方向への用紙の搬送を検出するものなく、また用紙搬送方向に配設された複数の用紙搬送手段の間を移動する用紙に生じる用紙表面の変形を予測可能にするような用紙移動の状態を、検出するものでもないために、用紙の片寄り、用紙変形による画質不良を未然防止できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１０８６９５号公報
【特許文献２】特開２００９−３００４７２号公報
【特許文献３】特開２００６−２９３２８０号公報
【特許文献４】特開２００７−２１７１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のように、用紙の移動状態を測定してその状態に関与する条件を変更して画像不良を未然に防止する従来の技術には上記のような問題があり、改善が求められている。
【００１０】
本発明の目的は、短時間に高い精度で用紙の移動状態を非接触で検出できる移動状態検出手段を用紙搬送路に配設し検出された用紙の移動状態を変更して、用紙の片寄り、用紙の変形による画像不良を未然に防止可能にする用紙搬送装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題は、以下の発明を実現することにより達成される。
【００１２】
１．用紙を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段に対し用紙搬送方向の上流側、あるいは下流側に配設され、移動する用紙における異なる領域を互いに撮影して画像を出力する複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段より出力された画像に基づき複数の領域における用紙の移動速度、用紙の移動量、もしくは用紙の移動方向を検出する移動状態検出手段と、
前記移動状態検出手段の検出結果に基づき前記用紙搬送手段を制御する用紙搬送制御手段と、
を有することを特徴とする用紙搬送装置。
【００１３】
２．前記複数の撮像手段が用紙搬送方向、又は用紙搬送方向に直交する方向に配設されることを特徴とする前記１に記載の用紙搬送装置。
【００１４】
３．前記移動状態検出手段は、前記複数の撮像手段の各々により所定期間を隔てて撮影された複数の画像に基づき前記用紙の移動速度、前記用紙の移動量、もしくは前記用紙の移動方向を検出することを特徴とする前記１又は２に記載の用紙搬送装置。
【００１５】
４．前記用紙搬送手段は、定着ニップで用紙を定着部材に所定の圧接力で圧接させながら用紙を搬送して、用紙上の画像を定着処理する定着部を有し、
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に基づき前記定着ニップの圧力を変更させることを特徴とする前記１から３までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【００１６】
５．前記用紙搬送手段は、用紙の搬送方向を変更可能であり、
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に基づき用紙の移動方向を変化させるよう、前記用紙搬送手段を制御することを特徴とする前記１から３までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【００１７】
６．前記用紙搬送手段は、第１の用紙搬送手段と、前記第１の用紙搬送手段に対し用紙搬送方向の上流側に配設される第２の用紙搬送手段と、を有し、
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に応じて前記第１の用紙搬送手段、又は前記第２の用紙搬送手段による用紙の移動速度を変更させるよう、前記用紙搬送手段を制御することを特徴とする前記１から３までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【００１８】
７．前記複数の撮像手段はテレセントリックレンズとイメージセンサとを有することを特徴とする前記１から６までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【００１９】
８．前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に基づき算出した算出値、もしくは当該検出結果と閾値とを比較し、その比較結果に基づき前記用紙搬送手段を制御することを特徴とする前記１から７までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【００２０】
９．前記閾値は、用紙種別に応じて設定されることを特徴とする前記１から８までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【００２１】
１０．前記１から９までの何れか１項に記載の用紙搬送装置と、
前記用紙搬送装置により搬送される用紙上に画像を形成する画像形成手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、短時間に高い精度で用紙の移動状態を非接触で検出できる移動状態検出手段を用紙搬送路に配設し検出された用紙の移動状態を変更して、用紙の片寄り、用紙の変形による画像不良を未然に防止可能にする用紙搬送装置及び画像形成装置の提供を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る用紙搬送装置２０を備えた画像形成装置Ａを示す中央断面正面図である。
【図２】本発明に係る用紙表面の凹凸を撮影する撮像手段ＩＳの構成を示す模式図である。
【図３】画像データ上におけて用紙Ｐの表面凹凸による影（画像パターン）が変位する状態を示す模式図である。
【図４】本発明に係る第１の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００の関係を示す制御ブロック図である。
【図５】本発明に係る第１の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００によって実行される制御の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る第２の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００の関係を示す制御ブロック図である。
【図７】本発明に係る第２の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００が司るループ量更新制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係る第２の実施形態において用紙搬送制御手段Ｕ１００により実行される用紙搬送制御の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る第３の実施形態の用紙搬送装置２０の構成を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る第３の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００の制御関係を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る第３実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００が実行する用紙搬送制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態を以下に説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。
【００２５】
図１は本発明に係る用紙搬送装置２０を備えた電子写真方式の画像形成装置Ａを示す中央断面正面図である。
【００２６】
画像形成装置Ａは装置本体の上部に載置される画像読取装置Ｂを備えている。
【００２７】
画像形成装置Ａはタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、中間転写体６を有する画像形成部１００、用紙搬送装置２０を有する。
【００２８】
画像読取装置Ｂは自動原稿送り装置ＤＦと原稿画像走査露光装置ＳＣから成る。原稿ｄは、自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置され、搬送手段により原稿画像走査露光装置ＳＣの光学系により原稿の片面、又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００２９】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに送られる。
【００３０】
イエロー（Ｙ）色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｙは、感光体１Ｙの周囲に帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ及びクリーニング手段５Ｙを配置している。マゼンタ（Ｍ）色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｍは、感光体１Ｍの周囲に帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ及びクリーニング手段５Ｍを配置している。シアン（Ｃ）色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｃは、感光体１Ｃの周囲に帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ及びクリーニング手段５Ｃを配置している。黒（Ｋ）色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｋは、感光体１Ｋの周囲に帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ及びクリーニング手段５Ｋを配置している。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ、及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋは、潜像形成手段を構成する。
【００３１】
なお、現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤が収容されている。
【００３２】
中間転写体６は複数のローラで巻回され、図示しない駆動手段により回動可能に支持される。
【００３３】
画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋで形成された各色のトナー像は、中間転写体６の内周に配設された一次転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより中間転写体６上に逐次転写されて、各色トナーで成るトナー像が中間転写体６上に形成される（一次転写）。
【００３４】
［用紙搬送装置］
用紙搬送装置２０は、用紙を収容する３つの給紙トレイ２１、各給紙トレイ２１から用紙Ｐを給紙する３つの給紙ローラ２２と、各給紙ローラ２２により給紙された用紙Ｐを二次転写位置Ｐｔ等の所定位置に順次案内する複数の用紙搬送路と、複数の用紙搬送路に沿って配設され用紙Ｐを下流側に搬送する複数の用紙搬送手段と、を有する。
【００３５】
他方、本発明に係る用紙搬送装置２０によって給紙トレイ２１から給紙された用紙Ｐは、用紙搬送手段としての搬送ローラ２３、２４、２５、２６、レジストローラ２７等を経て二次転写位置Ｐｔに搬送される。そして、二次転写位置Ｐｔで本発明に係る第２の用紙搬送手段としての二次転写ローラ９によって中間転写体６上に形成されたトナー像が用紙Ｐ上に転写される。
【００３６】
更に、トナー像が転写された用紙Ｐは、本発明に係る第１の用紙搬送手段としての定着部３０に搬送され、定着部３０で加熱、加圧されて、トナー像は用紙Ｐ上に定着される。その後、定着処理済みの用紙Ｐは機外に排紙されて排紙トレイ２９上に載置される。
【００３７】
定着部３０は、加熱された定着部材としての定着ベルト３１と、非図示の圧接機構により定着ニップＰｆの位置で定着ベルト３１に圧接される加圧ローラ３２と、を有し、定着ニップＰｆで用紙Ｐを定着ベルト３１に所定の圧接力で圧接させながら用紙Ｐを搬送して、用紙Ｐ上の未定着トナー像を加熱、加圧して用紙Ｐに定着する。
【００３８】
定着ニップＰｆの圧力及びその圧力分布は非図示の圧接機構によって適宜変更可能になっている。
【００３９】
圧接機構３３（図４）は、加圧ローラ３２を回転可能に支持する１対の支持部材を変位する機構であり、用紙搬送方向に直交する幅方向の手前側、及び後方側に各々配設されており、定着ニップＰｆの後方側における圧接力を変更する後方圧接機構３３ｒ（図４）と定着ニップＰｆの手前側における圧接力を変更する手前圧接機構３３ｆ（図４）とで構成される。後方圧接機構３３ｒ及び手前圧接機構３３ｆは独立に作動可能であり、定着ニップＰｆの圧力及びその圧力分布を変更可能にしている。
【００４０】
一方、二次転写位置Ｐｔを通過した中間転写体６はクリーニング手段８に至り、クリーニング手段８により中間転写体６上に残った残余トナーが除去されて、中間転写体６は像形成可能な状態にされる。
【００４１】
定着処理済みの用紙Ｐを反転排紙する場合には、用紙Ｐは定着部３０と排紙ローラ２８の中間に配置された分岐板２８Ａの図示右側の搬送路を通過し、下方の第１搬送路Ｓａに搬送された後、逆転搬送されて分岐板２８Ｂの図示左側の第２搬送路Ｓｂを通過し、排紙ローラ２８により装置外に排出される。
【００４２】
用紙Ｐの両面に画像形成する場合には、第１面上の画像を定着処理された用紙Ｐは、第１搬送路Ｓａ、更に分岐板２８Ｂの下方の第４搬送路Ｓｄに導入された後に逆転搬送されて表裏反転される。表裏反転された用紙Ｐは分岐板２８Ｂの図示右側の搬送路を通過し、第３搬送路Ｓｃに搬送した後に上方に迂回して給紙ローラ２６により二次転写位置Ｐｔに搬送する。そして、二次転写位置Ｐｔにおいて中間転写体６上のカラー画像が用紙Ｐの第２面に転写され、更に定着部３０で定着処理され、排紙ローラ２８によって装置外に排出される。
【００４３】
［撮像手段］
用紙搬送装置２０には、定着部３０と二次転写ローラ９との間の搬送路Ｓｅを移動する用紙Ｐの表面凹凸を撮影する撮像手段ＩＳが用紙搬送方向に直交する幅方向に渡って３個配設されている。
【００４４】
図２は、本発明に係る撮像手段ＩＳの構成を示す模式図である。
【００４５】
撮像手段ＩＳは、用紙Ｐの上面を照射するＬＥＤ等の光源ＩＳ３と、イメージセンサＩＳ１と、用紙Ｐの上面をイメージセンサＩＳ１上に結像させるテレセントリックレンズＩＳ２と、イメージセンサ処理回路ＩＳ４と、調光回路ＩＳ５とを有する。
【００４６】
イメージセンサＩＳ１は、複数の画素センサが二次元に配列されたエリアイメージセンサ）であり、Ｃ−ＭＯＳセンサ、あるいは電荷結合素子センサ等を用いている。
【００４７】
イメージセンサ処理回路ＩＳ４はイメージセンサＩＳ１を駆動する駆動回路と、イメージセンサＩＳ１の出力信号からノイズを除去するノイズ除去処理回路と、アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換処理回路と、多値画像信号を二値化する二値化処理回路等で構成される。イメージセンサＩＳ１に撮像された画像をデジタル画像信号として順次出力するものである。
【００４８】
テレセントリックレンズＩＳ２は、被写体深度が深く、その範囲で倍率が一定で、視界による画像の歪みがなく、図２で示すようにレンズとの距離Ｌが変動する被写体（用紙Ｐ）の形状（寸法等）を常に精密に撮影可能である。
【００４９】
光源ＩＳ３は用紙Ｐの表面に対し図示の角度θに適宜設定され、θは用紙Ｐの表面凹凸による影（陰影形状）が効果的に現れるような角度である。また、イメージセンサＩＳ１は用紙Ｐで正反射する反射光がイメージセンサＩＳ１に至らないように、用紙Ｐの表面に対し適宜設定される。図２ではイメージセンサＩＳ１の撮像面は用紙Ｐの表面に対し平行である。
【００５０】
調光回路ＩＳ５は、光源ＩＳ３の強さを調整する、又は光源ＩＳ３の点灯を駆動している。
【００５１】
図２において、矢印Ｘは用紙搬送方向を示し、矢印Ｙは用紙搬送方向に直交する幅方向における画像形成装置Ａの後方を示す。Ａｇは、イメージセンサＩＳ１に結像される用紙Ｐの上面における領域を示している。
【００５２】
図２では省略しているが、用紙搬送装置２０ではＹ方向に３つの撮像手段ＩＳが配設されており、移動する用紙Ｐの上面における中央の領域Ａｇｃ（非図示）、後方側の領域Ａｇｒ（非図示）、手前側の領域Ａｇｆ（非図示）を同時に撮影している。
【００５３】
破線で示す移動状態検出手段ＩＰは、３つの撮像手段ＩＳの各々より出力されたデジタル画像信号（画像データ）に基づき３つの領域Ａｇｃ，Ａｇｒ，Ａｇｆにおける用紙Ｐの移動速度、用紙Ｐの移動量、もしくは用紙Ｐの移動方向を検出している。
【００５４】
［移動状態検出手段］
移動状態検出手段ＩＰは、３つの撮像手段ＩＳの各々が第１タイミングＴ１に撮影した各画像データＤｃ１、Ｄｒ１、Ｄｆ１を自身内のメモリＭの第１エリアにビットマップデータとして記憶する。そして、第１タイミングＴ１より所定期間Ｔａ後の第２タイミングＴ２に３つの撮像手段ＩＳの各々が撮影した各画像データＤｃ２、Ｄｒ２、Ｄｆ２を内部のメモリＭ１（図２）の第２エリアに記憶する。画像データＤｃ１，Ｄｃ２は、中央の撮像手段ＩＳに対応し、画像データＤｒ１，Ｄｒ２は後方側の撮像手段ＩＳに対応し、画像データＤｆ１，Ｄｆ２は、手前側の撮像手段ＩＳに対応する。
【００５５】
次に、移動状態検出手段ＩＰは、画像データＤｃ１及び画像データＤｃ２をパターンマッチングさせて、画像データＤｃ２が画像データＤｃ１に対してシフトした画素数Ｎｃ（シフト画素数と称す）を演算する。なお、シフト画素数ＮはＸ方向のシフト画素数ＮｃｘとＹ方向のシフト画素数Ｎｃｙで成る。パターンマッチによりシフト画素数Ｎを得る方法は種々考えられるが、ここでは、画像データＤｃ１を画像データＤｃ２に対しシフトした時に画像データＤｃ１と画像データＤｃ２とが一致する画素の数が最大になるようなシフト量（シフト画素数Ｎｃ）を求める方法を用いている。
【００５６】
図３は、画像データ上において用紙Ｐの表面凹凸による影（画像パターン）が変位する状態を示す模式図である。
【００５７】
図３（ａ）は、画像データＤｃ１をビットマップ状に展開した状態を表現している。図示のＣｇは用紙Ｐの表面凹凸による影の輪郭を示している。実際には輪郭Ｃｇの内側は、影であり、２値データの”１”であり、その外側は２値データの”０”である。
【００５８】
図３（ｂ）は、画像データＤｃ２をビットマップ状に展開した状態を表現していて、図示のＣｇは影の輪郭であり、図示のＣｖは実際に存在しない画像データＤｃ１における影の輪郭の位置を示している。
【００５９】
図３（ｃ）は、図３（ｂ）の部分領域Ａｐを拡大したものであり、実際に存在しない影の輪郭の位置ＣｖをＸ方向にシフト画素数Ｎｃｘだけシフトし、Ｙ方向にシフト画素数Ｎｃｙだけシフトすると、ＣｖとＣｇが一致する、つまり、画像データＤｃ１と画像データＤｃ２がパターンマッチングされること示している。通常、用紙ＰはＸ方向に搬送されており、Ｎｃｘは正数であるが、Ｎｃｙは負数、零、あるいは正数である。
【００６０】
以上のように、移動状態検出手段ＩＰは、画像データＤｒ１及び画像データＤｒ２についてもパターンマッチングしてシフト画素数Ｎｒ（Ｎｒｘ，Ｎｒｙ）を取得している。また、画像データＤｆ１及び画像データＤｆ２についてもパターンマッチングしてシフト画素数Ｎｆ（Ｎｆｘ、Ｎｆｙ）を取得している。
【００６１】
次に、移動状態検出手段ＩＰは、以下の（１）、（２）式を用いて、シフト画素数Ｎｃ（Ｎｃｘ、Ｎｃｙ）に基づき、用紙Ｐが中央の領域Ａｇｃにおいて所定期間Ｔａに移動した距離、つまり移動量Ｌｃ（Ｌｃｘ，Ｌｃｙ）を演算（検出）する。
【００６２】
Ｌｃｘ＝Φ×Ｌｇ×Ｎｃｘ・・・（１）
Ｌｃｙ＝Φ×Ｌｇ×Ｎｃｙ・・・（２）
ΦはテレセントリックレンズＩＳ２を有する撮像手段ＩＳの光学系の倍率である。ＬｇはイメージセンサＩＳ１の各画素間の距離であり、ここではＸ方向、Ｙ方向ともに同一である。
【００６３】
同様に、シフト画素数Ｎｒ（Ｎｒｘ、Ｎｒｙ）に基づき領域Ａｇｒにおける用紙Ｐの移動量Ｌｒ（Ｌｒｘ，Ｌｒｙ）を検出し、シフト画素数Ｎｆ（Ｎｆｘ、Ｎｆｙ）に基づきＡｇｆにおける用紙Ｐの移動量Ｌｆ（Ｌｆｘ，Ｌｆｙ）を検出する。
【００６４】
更に、移動状態検出手段ＩＰは、以下の（３）、（４）式を用いて、シフト画素数Ｎｃ（Ｎｃｘ、Ｎｃｙ）に基づき、領域Ａｇｃにおける用紙Ｐの移動速度Ｖｃ（Ｖｃｘ、Ｖｃｙ）を検出する。
【００６５】
Ｖｃｘ＝Ｌｃｘ／Ｔｐ＝Φ×（Ｌｇ／Ｔｐ）×Ｎｃｘ・・・（３）
Ｖｃｙ＝Ｌｃｙ／Ｔｐ＝Φ×（Ｌｇ／Ｔｐ）×Ｎｃｙ・・・（４）
同様に、（３）、（４）式に準ずる関係式を用いて、シフト画素数Ｎｒ（Ｎｒｘ、Ｎｒｙ）に基づき領域Ａｇｒにおける用紙Ｐの移動速度Ｖｒ（Ｖｒｘ、Ｖｒｙ）を検出し、（４）式に準ずる関係式を用いて、シフト画素数Ｎｆ（Ｎｆｘ、Ｎｆｙ）に基づきＡｇｆにおける用紙Ｐの移動速度Ｖｆ（Ｖｆｘ、Ｖｆｙ）を検出する。用紙搬送制御手段Ｕ１００は、所定期間Ｔｐ毎にループ量Ｌｐの変化量Ｌａを演算し、用紙Ｐのループ量Ｌｐを更新している。Ｔｐ≧Ｔａの関係にあり、Ｔｐを適宜設定して演算の負荷を軽減している。
【００６６】
更に、移動状態検出手段ＩＰは、以下の（５）式を用いてシフト画素数Ｎｃ（Ｎｃｘ、Ｎｃｙ）に基づき、領域Ａｇｃにおける用紙Ｐの移動方向Θｃ、Θｒ、Θｆを検出する。
【００６７】
Θｃ＝ａｒｃｔａｎ（Ｎｃｙ／Ｎｃｘ）・・・（５）
同様に、（５）式に準ずる関係式を用いて、シフト画素数Ｎｒ（Ｎｒｘ、Ｎｒｙ）に基づき領域Ａｇｒにおける用紙Ｐの移動方向Θｒを検出し、シフト画素数Ｎｆ（Ｎｆｘ、Ｎｆｙ）に基づきＡｇｆにおける用紙Ｐの移動方向Θｆを検出する。
【００６８】
［用紙搬送制御手段］
次に、移動状態検出手段ＩＰの検出結果に応じて用紙搬送手段を制御する用紙搬送制御手段Ｕ１００の実施形態について以下に説明する。
【００６９】
図４は、本発明に係る第１の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００の関係を示す制御ブロック図である。
【００７０】
移動状態検出手段ＩＰは所定間隔毎に用紙Ｐの移動速度Ｖｃ，Ｖｒ，Ｖｆを出力している。用紙搬送制御手段Ｕ１００は用紙ＰのＸ成分の移動速度Ｖｃ（Ｖｃｘ、Ｖｃｙ）、Ｖｒ（Ｖｒｘ、Ｖｒｙ）、Ｖｆ（Ｖｆｘ、Ｖｆｙ）に基づき、用紙搬送手段としての定着部３０の手前圧接機構３３ｆ及び後方圧接機構３３ｒを作動して定着ニップＰｆの圧接力を変更している。
【００７１】
図５は、本発明に係る第１の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００によって実行される制御の一例を示すフローチャートである。
【００７２】
Ｓ１０１は、用紙Ｐが定着部３０の定着ニップＰｆを通過しているか否かを判定する工程ある。“Ｙｅｓ”と判定されると、Ｓ１０２工程に移行する。
【００７３】
Ｓ１０２は移動状態検出手段ＩＰで検出され、出力された新たな用紙Ｐの移動速度Ｖｃ、Ｖｒ，Ｖｆを入力し取得する工程である。
【００７４】
Ｓ１０３は、領域Ａｇｒにおける用紙Ｐの用紙搬送方向の移動速度Ｖｒｘから領域Ａｇｆにおける用紙Ｐの用紙搬送方向の移動速度Ｖｆｘを減算して得られた差分値が第１の閾値Ｍａ以下であるか、否かを判定する工程であり、第１の閾値Ｍａを超えている場合（“Ｎｏ”の場合）にはＳ１０５工程に移り、第１の閾値Ｍａ以下である場合（“Ｙｅｓ”の場合）にはＳ１０４工程に移行する。
【００７５】
Ｓ１０５は、定着ニップＰｆの手前側を強める方向に手前圧接機構３３ｆを作動する工程である。これを作動させると、定着ニップＰｆの手前側が強まりＶｒｘ及びＶｆｘのアンバランスが改善される。つぎにＳ１０６工程に移行する。
【００７６】
Ｓ１０４は、移動速度Ｖｆｘから移動速度Ｖｒｘを減算して得られた差分値が第１の閾値Ｍａ以下であるか、否かを判定する工程であり、第１の閾値Ｍａを超えている場合（“Ｎｏ”の場合）にはＳ１０７工程に移り、第１の閾値Ｍａ以下である場合（“Ｙｅｓ”の場合）にはＳ１０６工程に移行する。
【００７７】
Ｓ１０７工程は、定着ニップＰｆの後方側を強める方向に後方圧接機構３３ｒを作動する工程であり、定着ニップＰｆの左右の圧力差を解消する。つぎにＳ１０６工程に移行する。
【００７８】
Ｓ１０６工程はＶｒｘおよびＶｆｘの平均値Ｖｍを演算する工程である。つぎのＳ１０８工程に移行する。
【００７９】
Ｓ１０８工程は、領域Ａｇｃにおける用紙Ｐの用紙搬送方向の移動速度ＶｃｘからＳ１０６で演算された平均値Ｖｍを減算して得られた差分値が第２の閾値Ｍｂ以下であるか、否かを判定する工程である。差分値が第２の閾値Ｍｂを超えている場合（“Ｎｏ”の場合）にはＳ１１０工程に移り、差分値が第２の閾値Ｍｂ以下である場合（“Ｙｅｓ”の場合）にはＳ１０９工程に移行する。
【００８０】
Ｓ１１０工程は、定着ニップＰｆの手前側及び後方側を強める方向に手前圧接機構３３ｆ及び後方圧接機構３３ｒの両方を作動する工程である。これが作動されると、定着ニップＰｆの両側が強まり、中央が両側に対し強い定着ニップＰｆの圧力差が軽減され、Ｖｃｘ、Ｖｒｘ及びＶｆｘのアンバランスが改善される。つぎにＳ１１３工程に移行する。
【００８１】
Ｓ１０９工程は、Ｓ１０６で演算された平均値Ｖｍから領域Ａｇｃにおける用紙Ｐの用紙搬送方向の移動速度Ｖｃｘを減算して得られた差分値が第２の閾値Ｍｂ以下であるか、否かを判定する工程である。差分値が第２の閾値Ｍｂを超えている場合（“Ｎｏ”の場合）にはＳ１１２工程に移り、差分値が第２の閾値Ｍｂ以下である場合（“Ｙｅｓ”の場合）にはＳ１１１工程に移行する。
【００８２】
Ｓ１１２工程は、定着ニップＰｆの手前側及び後方側を弱める方向に手前圧接機構３３ｆ及び後方圧接機構３３ｒの両方を作動する工程である。これが作動されると、定着ニップＰｆの両側が弱まり、両側が中央に対し強い定着ニップＰｆの圧力差が軽減され、Ｖｃｘ、Ｖｒｘ及びＶｆｘのアンバランスが改善される。この結果、用紙のシワ、用紙の折れ等の画像不良が未然に防止される。
【００８３】
Ｓ１１１は、領域Ａｇｒにおける用紙ＰのＹ方向の移動速度Ｖｒｙが第３の閾値Ｍｃ以下であり、且つ領域Ａｇｆにおける用紙ＰのＹ方向の移動速度Ｖｆｙのマイナスが第３の閾値Ｍｃ以下であるか、否かを判定する工程である。つまり、後方側の領域Ａｇｒにおいて用紙Ｐが閾値ｃ以下の速度でＹ方向に移動し、且つ手前側の領域Ａｇｆにおいて用紙Ｐが閾値ｃ以下の速度でマイナスＹ方向に移動しているか、否かを判定する工程である。
【００８４】
Ｓ１１１工程の判定において、”Ｎｏ”の場合にはＳ１１３工程に移行し、”Ｙｅｓ”の場合にはＳ１１２工程に移行する。
【００８５】
Ｓ１１２工程は、後方圧接機構３３ｒと手前圧接機構３３ｆの両方を定着ニップＰｆの圧接力が弱められる方向に作動させるものである。この作動により、定着ニップＰｆにより用紙Ｐの領域Ａｇｆの移動速度Ｖｆｙをマイナスに強めている状態が改善される。同様に、用紙Ｐの領域Ａｇｒにおける移動速度Ｖｒｙをプラスに強めている状態が改善される。この結果、用紙Ｐの過度の張りが改善され、用紙の波打ち、用紙の折れ等の画像不良が未然に防止される。つぎのＳ１１３工程に移行する。
【００８６】
以上のように、用紙搬送制御手段Ｕ１００は、移動状態検出手段ＩＰで検出された用紙Ｐの異なる領域Ａｇｃ，Ａｇｒ，Ａｇｆにおける移動速度Ｖｃ，Ｖｒ，Ｖｆに基づき、Ｓ１０２工程からＳ１１２工程までの一連の処理を行い、定着部３０に搬入される直前の用紙Ｐにおける移動状態を許容範囲内に収まるように制御している。
【００８７】
Ｓ１１３工程では、通紙が終了したか、否かを判定している。そして、”Ｎｏ”の場合にはＳ１０２工程に戻り、通紙が終了するまで上記の一連処理を繰り返す。そして通紙が終了すると（”Ｙｅｓ”の場合には）、本制御を終了する。
【００８８】
なお、第１の閾値Ｍａ、第２の閾値Ｍｂ、第３の閾値Ｍｃは用紙搬送装置２０（特に定着部３０）の具体的な構成によって定まり、予め設定される定数であるが、用紙Ｐの種別（厚み、表面性等）によって異なる定数を選択可能にすることによって、より緻密な、優れた処理を実現できる。
【００８９】
本発明に係る第１の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００は、通紙中の用紙Ｐにおける複数の領域で用紙の移動状態を常に検出しており、そして、その検出結果に基づき用紙の移動状態が適正な範囲に収まるよう、用紙搬送手段としての定着部を常に制御しており、用紙のシワ、用紙の波打ち、用紙の折れ等の画像不良を未然に防止することを可能にしている。
【００９０】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２の実施形態の用紙搬送装置２０について以下説明する。用紙搬送装置２０では、２つの撮像手段ＩＳが定着部３０と二次転写ローラ９との間に配設され、互いに用紙Ｐの用紙搬送方向における異なる領域Ａｇｄ，Ａｇｅ（非図示）を撮影している。下流側の撮像手段ＩＳは定着部３０に近い領域Ａｇｄの凹凸を撮影し、上流側の撮像手段ＩＳは領域Ａｇｄより二次転写ローラ９側に位置する領域Ａｇｅの凹凸を撮影している。
【００９１】
領域Ａｇｄにおける用紙Ｐは主に定着部３０の条件によって定まる速度で移動し、一方、領域Ａｇｅにおける用紙Ｐは主に二次転写ローラ９によって定まる速度で移動し、定着部３０と二次転写ローラ９との間を移動する用紙Ｐには適量のループが形成されるよう、用紙搬送制御手段Ｕ１００によって制御されている。
【００９２】
移動状態検出手段ＩＰは、２つの撮像手段ＩＳの各々が第１タイミングＴ１に撮影した各画像データＤｄ１、Ｄｅ１（非図示）を自身内のメモリＭの第１領域にビットマップデータとして記憶する。そして、第１タイミングＴ１より所定期間Ｔａ後の第２タイミングＴ２に２つの撮像手段ＩＳが撮影した各画像データＤｄ２、Ｄｅ２をメモリＭ１（図２）の第２領域に記憶する。画像データＤｄ１，Ｄｄ２は、下流側の撮像手段ＩＳに対応し、画像データＤｅ１，Ｄｅ２は、上流側の撮像手段ＩＳに対応する。
【００９３】
次に、移動状態検出手段ＩＰは、画像データＤｄ１及び画像データＤｄ２をパターンマッチングさせて、画像データＤｄ２が画像データＤｄ１に対してシフトしたシフト画素数Ｎｄ（Ｘ方向のシフト画素数ＮｄｘとＹ方向のシフト画素数Ｎｄｙで成る）を取得する。また、画像データＤｅ１及び画像データＤｅ２をパターンマッチングさせて画像データＤｅ２が画像データＤｅ１に対してシフトしたシフト画素数Ｎｅ（Ｎｅｘ、Ｎｅｙ）を取得する。
【００９４】
次に、移動状態検出手段ＩＰは、下記の（６）式を用いて、シフト画素数Ｎｄｘに基づきＸ方向における用紙Ｐの移動速度を検出する。また、下記の（７）式を用いて、シフト画素数Ｎｅｘに基づきＸ方向における用紙Ｐの移動速度を検出する。
【００９５】
Ｖｄｘ＝Φ×（Ｌｇ／Ｔｐ）×Ｎｄｘ・・・（６）
Ｖｅｘ＝Φ×（Ｌｇ／Ｔｐ）×Ｎｅｘ・・・（７）
そして、所定期間Ｔａ毎に検出された移動速度Ｖｄｘ及び移動速度Ｖｅｘを用紙搬送制御手段Ｕ１００に順次出力する。
【００９６】
図６は、本発明に係る第２の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００の関係を示す制御ブロック図である。
【００９７】
用紙搬送制御手段Ｕ１００は、移動状態検出手段ＩＰから所定期間Ｔａ毎に順次出力されたＶｄｘ、Ｖｅｘに基づき、定着ベルト３１の回動を駆動する定着モータＭ２の回転、あるいは二次転写ローラ９の回転を駆動する二次転写モータＭ３の回転を制御して、定着部３０と二次転写ローラ９との間を移動する用紙Ｐに適正な範囲のループを形成する。
【００９８】
用紙搬送制御手段Ｕ１００は、所定期間Ｔｐ毎にループ量Ｌｐの変化量Ｌａを演算し、用紙Ｐのループ量Ｌｐを更新している。Ｔｐ≧Ｔａのような関係にあり、Ｔｐを適宜設定して演算の負荷を軽減している。
【００９９】
図７は、本発明に係る第２の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００が司るループ量更新制御の一例を示すフローチャートである。
【０１００】
Ｓ３０１はタイマをリセット（Ｔ＝０）する工程であり、Ｓ３０２はタイマを作動させる工程である。Ｓ３０３はタイマが所定期間Ｔｐを計時したか、否かを判定する工程である。タイマが所定期間Ｔｐに到達すると、Ｓ３０４工程に移行する。
【０１０１】
Ｓ３０４は移動状態検出手段ＩＰから最新のＶｄｘ、Ｖｅｘを取得する工程であり、Ｓ３０５工程に移行する。
【０１０２】
Ｓ３０５は、（８）式を用いて、所定期間Ｔｐの間に用紙Ｐに生じたループ量Ｌｐの変化量ＬａをＶｄｘ，Ｖｅｘに基づき演算している。次のＳ３０６工程に移行する。
【０１０３】
Ｌａ＝Ｔｐ×（Ｖｅｘ−Ｖｄｘ）・・・（８）
Ｓ３０６工程は、Ｌｐ＝Ｌｐ＋Ｌａなる演算を行ってループ量Ｌｐを更新している。
【０１０４】
以上のように、用紙搬送制御手段Ｕ１００はループ量Ｌｐの更新を所定期間Ｔｐ毎に実行している。
【０１０５】
図８は、本発明に係る第２の実施形態において用紙搬送制御手段Ｕ１００により実行される用紙搬送制御の一例を示すフローチャートである。
【０１０６】
Ｓ２０１は、通紙が開始したか否か、つまり、用紙Ｐの先端が定着ニップＰｆに通紙されたか、否かを判定する工程である。
【０１０７】
Ｓ２０２は、ループ量Ｌｐを初期化する、つまりリセットする工程であり、次にＳ２０３工程に移行する。
【０１０８】
Ｓ２０３工程は定着モータＭ２の駆動を、定着ベルト３１を通常速度より低い速度で回動させる低速モードに切り替える工程である。通常速度は、二次転写ローラ９によって搬送される用紙Ｐの搬送速度に等しく、定着部３０と二次転写ローラ９との間の用紙Ｐにループが形成されないような速度である。低速モード時の速度は、定着部３０と二次転写ローラ９との間の用紙Ｐにループ量Ｌｐが形成されるような速度であり、ループ量Ｌｐが徐々に増加するように予め設定されている。
【０１０９】
Ｓ２０４工程は、図７で説明済みのループ量更新制御であり、所定期間Ｔｐ毎に演算したループ量Ｌｐを更新している。
【０１１０】
Ｓ２０５工程は、更新されたループ量Ｌｐが目標値Ｌｏに達したか、否かを判定する工程である。目標値Ｌｏは、定着部３０と二次転写ローラ９との間の用紙Ｐに形成されるループ量Ｌｐを適正にするものであり、実際の装置に合わせて適宜設定される。用紙種別により異なる値を設定することが可能になっている。
【０１１１】
Ｓ２０５工程で更新されたループ量Ｌｐが目標値Ｌｏに達すると、つまり”Ｙｅｓ”に判定されると、次のＳ２０６工程に移行する。一方、ループ量Ｌｐが目標値Ｌｏに未達である場合に、つまり”Ｎｏ”と判定されると、Ｓ２０４に移行して、ループ量更新制御を継続する。
【０１１２】
Ｓ２０６工程は、定着モータＭ２の駆動を、定着ベルト３１を通常速度で回動される通常モードに切り替える工程である。そして、Ｓ２０７工程に移行する。Ｓ２０６工程以降では、定着ベルト３１は定着部３０と二次転写ローラ９との間の用紙Ｐに形成されるループ量Ｌｐが一定に維持されるような通常速度で駆動される。
【０１１３】
Ｓ２０７からＳ２１０までの工程では、定着ベルト３１を通常速度で回動した状態の下で、定着部３０と二次転写ローラ９との間の用紙Ｐに形成されるループ量Ｌｐが適正範囲に維持されるよう、二次転写ローラ９の回転速度を可変制御しており、以下説明する。
【０１１４】
Ｓ２０７工程は、移動状態検出手段ＩＰで検出される最新のＶｄｘ，Ｖｅｘを取得する工程である。
【０１１５】
次のＳ２０８工程はＳ２０７工程で取得されたＶｄｘからＶｅｘを減算して差分値Ｖｄｅを演算する工程である。
【０１１６】
Ｓ２０９工程は、Ｓ２０８工程で演算された差分値Ｖｄｅに基づき、二次転写ローラ９の駆動を増速、あるいは減速制御する工程である。
【０１１７】
Ｓ２１０工程は、用紙Ｐの通紙が終了するか、否かを判定する工程であり、”Ｎｏ”の場合はＳ２０７工程に戻り、”Ｙｅｓ”の場合に一連の制御を終了する。つまり、用紙Ｐの通紙が終了するまで、Ｓ２０７からＳ２０９まで二次転写ローラ９の駆動制御を行う。
【０１１８】
以上のように第２の実施形態の用紙搬送装置は、複数の撮像手段によって移動する用紙Ｐの搬送方向における異なる領域Ａｇｄ、Ａｇｅを同時に撮影して、用紙Ｐの上流側と下流側における移動速度Ｖｄ、Ｖｅを検出して、その検出結果に基づき異なる領域Ａｇｄ、Ａｇｅの間で生じる用紙Ｐのループ量Ｌｐを予測し、ループ量Ｌｐが適正範囲内に維持されるよう、第１の用紙搬送手段としての定着部３０の駆動、又は第２の用紙搬送手段として二次転写ローラ９の駆動を制御して、定着部３０と二次転写ローラ９との間を移動する用紙Ｐのループ量を適正な範囲に常時維持可能にする。その結果、定着、二次転写、又はそれら周辺に起因する画像不良の発生を未然に防止するものである。
【０１１９】
なお、第２実施形態では、下流側の撮像手段ＩＳが定着ニップＰｆの直前に配設されているが、これに限定されるものでなく、定着ニップＰｆの下流側に配設させることも可能である。
【０１２０】
［第３実施形態］
本発明に係る用紙搬送装置の第３の実施形態について説明する。
【０１２１】
図９は本発明に係る第３の実施形態の用紙搬送装置２０の構成を示す模式図である。
【０１２２】
二次転写ローラ９は二次転写位置Ｐｔで用紙Ｐを挟みながら中間転写体６に対し圧接している。撮像手段ＩＳ（非図示）は二次転写位置Ｐｔの上流側に３つ配設され、二次転写位置Ｐｔに搬入される用紙Ｐの異なる領域Ａｇｃ，Ａｇｒ、Ａｇｆを撮影している。領域Ａｇｃ，Ａｇｒ、Ａｇｆは図示のように幅方向に配列され、領域Ａｇｃが幅方向の中央に、領域Ａｇｆが幅方向の手前側に、領域Ａｇｒが幅方向の後方側に位置する。
【０１２３】
ローラ圧接機構９０は用紙搬送装置２０の手前に配設され、二次転写ローラ９の軸９１を回転可能に支持し矢印ｚの方向にスライド可能に配設された支持部材９２と、支持部材９２の下部に当接し上方に押し上げるカム９３と、カム９３を支持するカム軸９４と、カム軸９４に直結してカム軸９４を回転するカムモータ９５と、を有する。カムモータ９５はステッピングモータである。
【０１２４】
非図示の用紙搬送制御手段Ｕ１００は、正方向に励磁パルス信号をカムモータ９５に印加して二次転写ローラ９を矢印ｚで示す上方に変位させ、逆方向に励磁パルス信号をカムモータ９５に印加して二次転写ローラ９を矢印ｚの下方に変化させて、二次転写ローラ９を所望の高さに設定している。つまり、二次転写ローラ９の手前側を変位させて二次転写位置Ｐｔの幅方向における圧接バランスを適正にしている。
【０１２５】
図１０は、本発明に係る第３の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００の制御関係を示すブロック図である。
【０１２６】
移動状態検出手段ＩＰは、３つの撮像手段ＩＳの各々で撮影された各画像データに基づき、用紙Ｐの３つの領域Ａｇｃ、Ａｇｒ，Ａｇｆにおける移動速度Ｖｃ（Ｖｃｘ、Ｖｃｙ）、Ｖｒ（Ｖｒｘ、Ｖｒｙ）、Ｖｆ（Ｖｆｘ，Ｖｆｙ）を連続的に検出している。
【０１２７】
図示のように、本発明に係る第３実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００は、移動状態検出手段ＩＰで検出された移動速度Ｖｃ、Ｖｒ、Ｖｆを所定期間Ｔｐ毎に取得して、取得されたＶｃ、Ｖｒ、Ｖｆに基づきローラ圧接機構９０のカムモータ９５を制御して、二次転写ローラ９が搬入される用紙Ｐに及ぼす幅方向の作用力を抑制して、転写ムラ等の画像不良を未然に防止する、又は用紙Ｐの斜行を低減するものである。
【０１２８】
図１１は、本発明に係る第３実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００が実行する用紙搬送制御の一例を示すフローチャートである。
【０１２９】
Ｓ４０１は、通紙が開始したか、否かを判定する工程である。”Ｙｅｓ”の場合にＳ４０２工程に移行する。
【０１３０】
Ｓ４０２は所定期間Ｔｐ毎に移動状態検出手段ＩＰから最新のＶｃ，Ｖｒ、Ｖｆを取得する工程である。
【０１３１】
つぎのＳ４０３は、領域Ａｇｃ，Ａｇｒ，ＡｇｆにおけるＹ方向の移動速度Ｖｃｙ，Ｖｒｙ，Ｖｆｙの加算値Ｖｇを演算する工程である。
【０１３２】
次のＳ４０４は加算値Ｖｇが第４の閾値Ｍｄ以上であるか、否かを判定する工程であり、”Ｙｅｓ”の場合にはＳ４０５工程に移行し、”Ｎｏ”の場合にはＳ４０６工程に移行する。
【０１３３】
Ｓ４０６工程はＶｍに応じてローラ圧接機構９０（カムモータ９５）を作動させて二次転写ローラ９を上方に変位させる工程である。つまり、中間転写体６と二次転写ローラ９との圧接により用紙Ｐが全体的に後方側に移動させられている状態を転写ローラ９の上方変位によって修正する。ここでは、用紙Ｐの移動方向ΘがΘ＞０の状態からΘ≒０の状態になるように用紙Ｐの移動方向Θを変化させている。そして、Ｓ４０８工程に移行する。
【０１３４】
Ｓ４０５工程は加算値Ｖｇのマイナスが第４の閾値Ｍｄ以上であるか、否かを判定する工程であり、”Ｙｅｓ”の場合にはＳ４０８工程に移行し、”Ｎｏ”の場合にはＳ４０７工程に移行する。
【０１３５】
Ｓ４０７工程はＶｍに応じてローラ圧接機構９０（カムモータ９５）を作動させて二次転写ローラ９を下方に変位させる工程である。つまり、中間転写体６と二次転写ローラ９との圧接により用紙Ｐが全体的に手前側に移動させられている状態を転写ローラ９の下方変位によって修正する。ここでは、用紙Ｐの移動方向ΘがΘ＜０の状態からΘ≒０の状態になるように用紙Ｐの移動方向Θを変化させている。そして、Ｓ４０８工程に移行する。
【０１３６】
以上のように、用紙搬送制御手段Ｕ１００は、移動状態検出手段ＩＰで検出された用紙Ｐの異なる領域Ａｇｃ，Ａｇｒ，Ａｇｆにおける移動速度Ｖｃ，Ｖｒ，Ｖｆに基づき、Ｓ４０２工程からＳ４０７工程までの一連の処理を行い、二次転写位置Ｐｔに搬入される直前の用紙Ｐにおける移動状態を許容範囲内に収まるように制御している。
【０１３７】
Ｓ４０８工程では、通紙が終了したか、否かを判定している。そして、”Ｎｏ”の場合にはＳ４０２工程に戻り、通紙が終了するまで上記の一連処理を繰り返す。そして通紙が終了すると（”Ｙｅｓ”の場合には）、本制御を終了する。
【０１３８】
なお、第４の閾値Ｍｄは用紙搬送装置２０（特に二次転写ローラ９の周辺）の具体的な構成によって定まり、予め設定される定数であるが、用紙Ｐの種別（厚み、表面性等）によって異なる定数を選択可能にすることによって、より緻密な、優れた処理を実現できる。
【０１３９】
上記の第１から第３の実施形態の用紙搬送制御手段Ｕ１００は、用紙Ｐの移動速度Ｖｃ、Ｖｒ、Ｖｆ、Ｖｄ、Ｖｅに基づき用紙搬送手段を制御しているが、移動状態検出手段ＩＰで検出された用紙Ｐの移動量Ｌｃ、Ｌｒ、Ｌｆ、Ｌｄ、Ｌｅに基づき用紙搬送手段を制御しても同様の効果を得られる。これらも本発明の対象範囲である。
【符号の説明】
【０１４０】
Ａ 画像形成装置
９ 二次転写ローラ（第２の用紙搬送手段）
ＩＳ 撮像手段
ＩＳ１ イメージセンサ
ＩＳ２ テレセントリックレンズ
ＩＰ 移動状態検出手段
Ｌｃ，Ｌｒ、Ｌｆ 移動量
Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄ 閾値
Ｎｆ 定着ニップ
Ｔａ 所定期間
Ｖｃ，Ｖｒ、Ｖｆ 移動速度
Θｃ、Θｒ、Θｆ 移動方向
２０ 用紙搬送装置
３０ 定着部（第１の用紙搬送手段）
３１ 定着ベルト（定着部材）
Ｕ１００ 用紙搬送制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段に対し用紙搬送方向の上流側、あるいは下流側に配設され、移動する用紙における異なる領域を互いに撮影して画像を出力する複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段より出力された画像に基づき複数の領域における用紙の移動速度、用紙の移動量、もしくは用紙の移動方向を検出する移動状態検出手段と、
前記移動状態検出手段の検出結果に基づき前記用紙搬送手段を制御する用紙搬送制御手段と、
を有することを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
前記複数の撮像手段が用紙搬送方向、又は用紙搬送方向に直交する方向に配設されることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記移動状態検出手段は、前記複数の撮像手段の各々により所定期間を隔てて撮影された複数の画像に基づき前記用紙の移動速度、前記用紙の移動量、もしくは前記用紙の移動方向を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
前記用紙搬送手段は、定着ニップで用紙を定着部材に所定の圧接力で圧接させながら用紙を搬送して、用紙上の画像を定着処理する定着部を有し、
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に基づき前記定着ニップの圧力を変更させることを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項５】
前記用紙搬送手段は、用紙の搬送方向を変更可能であり、
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に基づき用紙の移動方向を変化させるよう、前記用紙搬送手段を制御することを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項６】
前記用紙搬送手段は、第１の用紙搬送手段と、前記第１の用紙搬送手段に対し用紙搬送方向の上流側に配設される第２の用紙搬送手段と、を有し、
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に応じて前記第１の用紙搬送手段、又は前記第２の用紙搬送手段による用紙の移動速度を変更させるよう、前記用紙搬送手段を制御することを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項７】
前記複数の撮像手段はテレセントリックレンズとイメージセンサとを有することを特徴とする請求項１から６までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項８】
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に基づき算出した算出値、もしくは当該検出結果と閾値とを比較し、その比較結果に基づき前記用紙搬送手段を制御することを特徴とする請求項１から７までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項９】
前記閾値は、用紙種別に応じて設定されることを特徴とする請求項１から８までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項１０】
請求項１から９までの何れか１項に記載の用紙搬送装置と、
前記用紙搬送装置により搬送される用紙上に画像を形成する画像形成手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
用紙を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段に対し用紙搬送方向の上流側、あるいは下流側に配設され、移動する用紙における異なる領域を互いに撮影して画像を出力する複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段より出力された画像に基づき複数の領域における用紙の移動速度、用紙の移動量、もしくは用紙の移動方向を検出する移動状態検出手段と、
前記移動状態検出手段の検出結果に基づき前記用紙搬送手段を制御する用紙搬送制御手段と、
を有することを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
前記複数の撮像手段が用紙搬送方向、又は用紙搬送方向に直交する方向に配設されることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記移動状態検出手段は、前記複数の撮像手段の各々により所定期間を隔てて撮影された複数の画像に基づき前記用紙の移動速度、前記用紙の移動量、もしくは前記用紙の移動方向を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
前記用紙搬送手段は、定着ニップで用紙を定着部材に所定の圧接力で圧接させながら用紙を搬送して、用紙上の画像を定着処理する定着部を有し、
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に基づき前記定着ニップの圧力を変更させることを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項５】
前記用紙搬送手段は、用紙の搬送方向を変更可能であり、
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に基づき用紙の移動方向を変化させるよう、前記用紙搬送手段を制御することを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項６】
前記用紙搬送手段は、第１の用紙搬送手段と、前記第１の用紙搬送手段に対し用紙搬送方向の上流側に配設される第２の用紙搬送手段と、を有し、
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に応じて前記第１の用紙搬送手段、又は前記第２の用紙搬送手段による用紙の移動速度を変更させるよう、前記用紙搬送手段を制御することを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項７】
前記複数の撮像手段はテレセントリックレンズとイメージセンサとを有することを特徴とする請求項１から６までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項８】
前記用紙搬送制御手段は、前記移動状態検出手段の検出結果に基づき算出した算出値、もしくは当該検出結果と閾値とを比較し、その比較結果に基づき前記用紙搬送手段を制御することを特徴とする請求項１から７までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項９】
前記閾値は、用紙種別に応じて設定されることを特徴とする請求項１から８までの何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項１０】
請求項１から９までの何れか１項に記載の用紙搬送装置と、
前記用紙搬送装置により搬送される用紙上に画像を形成する画像形成手段と、
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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−９６８５２（Ｐ２０１２−９６８５２Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４３２２５（Ｐ２０１０−２４３２２５）
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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