记录材料长度测量装置、图像形成设备及图像形成方法

专利名称：记录材料长度测量装置、图像形成设备及图像形成方法
技术领域：
本发明涉及一种记录材料长度测量装置、图像形成设备及图像形成方法。
技术背景
JP-A-2005-112543记载了这样一种技术为了提高在图像形成设备中传送的片 材的片材长度的检测精度，基于片材的前端通过片材传感器的前端通过时刻、片材的后 端通过片材传感器的后端通过时刻以及在片材的歪斜得到校正的状态下歪斜校正片材的 传送速度来检测沿片材的传送方向的片材长度。发明内容
本发明的目的是提供这样的技术当测量在旋转或倾斜行进状态下传送的记录 材料的长度时，校正旋转或倾斜行进对测量的影响。
(1)根据本发明的一个方面，提供一种记录材料长度测量装置，包括旋转 体，其在与所传送的记录材料相接触的状态下进行旋转；长度测量单元，其基于所述旋 转体的旋转测量记录材料的长度；检测单元，其检测记录材料的旋转和倾斜行进中的至 少之一；以及校正单元，其基于所述检测单元的输出来校正由所述长度测量单元测量出 的值。
(2)在第(1)项所述的记录材料长度测量装置中，由用于检测记录材料的前端的 不同位置的第一检测单元和第二检测单元检测记录材料的所述旋转，并且由用于检测记 录材料的侧端的位置的侧端检测单元检测记录材料的所述倾斜行进。
(3)第( 项所述的记录材料长度测量装置还可包括支撑单元，其将所述旋转 体支撑为这样的状态所述旋转体的摆动运动跟随记录材料的移动方向。
(4)第(3)项所述的记录材料长度测量装置还可包括摆动角度检测单元，其检 测所述摆动运动的角度；以及比较单元，其将由所述侧端检测单元获得的所述倾斜行进 的角度与由所述摆动角度检测单元获得的摆动角度相比较。
(5)在第(4)项所述的记录材料长度测量装置中，所述第一检测单元和第二检测 单元检测记录材料的后端的不同位置，并且所述校正单元基于所述比较单元的比较结果 来校正由所述长度测量单元测量出的值。
(6)根据本发明的一个方面，提供一种图像形成设备，包括图像形成单元， 其在记录材料上形成图像；根据第(1)至( 项所述的记录材料长度测量装置；以及控 制器，其基于由所述记录材料长度测量装置测量出的值来控制所述图像形成单元。
(7)第(6)项所述的图像形成设备还可包括传送检测单元，其检测在记录材料 旋转的状态下的传送；以及判定单元，其基于所述传送检测单元的输出判断是否基于所 测量出的值来控制所述图像形成单元。
(8)根据本发明的一个方面，提供一种图像形成方法，包括基于与所传送的 记录材料相接触的旋转体的旋转来计算所述记录材料的长度；检测记录材料的旋转和倾斜行进中的至少之一；以及基于检测结果校正所计算出的值。
根据第(1)项，提供了这样的技术当测量以旋转或倾斜行进状态传送的记录 材料的长度时，校正旋转或倾斜行进对测量的影响。
根据第( 项，提供了用于检测记录材料的旋转的单元和用于检测记录材料的 倾斜行进的单元。
根据第( 项，可以抑制记录材料与旋转体之间的滑动。
根据第(4)项，可以辨别旋转和倾斜行进状态。
根据第( 项，可以测量作为具有矩形以外的形状的记录材料的纸张的长度。
根据第(6)项，提供了一种能够利用根据第(1)至(4)项中的一项获得的记录材 料的长度值来形成图像的图像形成设备。
根据第(7)项，可以在使用从旋转传送的记录材料测量的纸张长度值的情况下 抑制图像形成位置的误差的增加。
根据第(8)项，提供了一种能够提高对在进行记录材料的旋转或倾斜行进的情 况下传送的记录材料的长度的测量精度。


基于下列附图对本发明的示例性实施例进行详细说明，其中
图1为示出根据示例性实施例的图像形成设备的概念图2A为示出从侧面看去的用于测量纸张长度的部分的概念图2B为示出从上面看去的用于测量纸张长度的部分的概念图3A为示出纸张的旋转状态的概念图3B为示出纸张的倾斜行进状态的概念图4为示出控制系统的框图5为示出测量纸张长度的原理的原理图6为示出根据示例性实施例的处理程序的流程图7为示出根据示例性实施例的处理程序的流程图；以及
图8为示出根据示例性实施例的处理程序的流程图。
具体实施方式
1.第一示例性实施例
(图像形成设备)
图1为示出根据示例性实施例的图像形成设备的概念图。图1示出例如图像形 成设备30。图像形成设备30包括纸张供给单元200，其用于供给作为记录材料实例的 纸张；图像形成单元300，其是图像形成单元的实例；以及定影装置400。
纸张供给单元200包括纸张收纳装置21，在其中收纳多页纸张；送出机构 (未示出)，其沿图中左向将纸张从纸张收纳装置21送出；以及传送辊22，其沿图中左 向传送从送出机构送出的纸张。纸张是片状的记录材料并且在本实例中将说明纸张的情 况。记录材料并不限于纸张，而可以是片状树脂材料(例如OHP纸)或涂覆有树脂的纸 张材料。
图像形成单元300包括传送辊301，该传送辊301将从纸张供给单元200送出的 纸张送入图像形成单元300。在传送辊301的下游侧设置有传送辊302。该传送辊302 用于朝向二次转印部分303传送从传送辊301送出的纸张或从下述的传送辊315送出的纸 张。二次转印部分303包括转印辊306和对置辊307，并将转印带305和纸张夹在转印辊 306和对置辊307之间，从而将转印带305上的调色剂图像转印在纸张上。
附图标记308是纸张检测传感器，其用于对朝向二次转印部分303传送的纸张进 行光学检测。纸张检测传感器308对所传送的纸张进行光学检测。纸张检测传感器308 检测纸张传送路径304上的位置并将检测结果输出到后述的控制器321。
在二次转印部分303的下游侧设置有定影装置400，该定影装置400通过加热和 加压将纸张上的调色剂图像定影在纸张上。在定影装置400的下游侧设置有传送辊311。 该传送辊311将从定影装置400送出的纸张送出到装置外部或朝向传送辊312送出。
在纸张的两面形成图像的情况下，传送辊311在完成在第一面上结束图像形成 的阶段(结束定影处理的阶段)将纸张传送到传送辊312。该纸张被传送到翻转装置 313。翻转装置313将所送来的纸张送回(切换)到传送辊312，进而传送辊312将从翻 转装置313排出的纸张传送到传送路径314。在这种情况下，与最初通过传送路径304传 送纸张的情况相比，通过传送路径314传送的纸张的正面和背面被翻转。
后述纸张信息检测部分100设置在传送路径314上。基于纸张信息检测部分100 检测到的各种信息来计算纸张沿传送方向的长度。稍后将说明纸张信息检测部分100检 测的信息和相关的计算内容。
从传送辊315将通过纸张信息检测部分100的纸张送出到传送辊302，进而将纸 张送出到传送路径304。将再次通过传送路径304传送的纸张传送到二次转印部分303以 将图像二次转印到第二面上。
基于根据纸张信息检测部分100给出的信息计算出的纸张长度的相关信息来控 制对形成在第二面上的图像的一次转印处理和二次转印处理。原因在于防止将在第二 面上形成的图像的形成位置由于形成在第一面上的图像的影响所引起的纸张尺寸的变化 而发生错位。
图像形成单元300包括一次转印单元317、318、319以及320。每个一次转印单 元包括感光鼓、清洁装置、充电装置、曝光装置、显影装置以及转印辊。一次转印单元 317、318、319以及320以叠加的方式将Y(黄色)、M(品红色)、C(蓝绿色(青色)) 以及K(黑色)的调色剂图像转印在旋转着的转印带305上。因此，Y、M、C以及K的 调色剂图像相叠加以在转印带305上形成彩色调色剂图像。
通过控制器321控制上述每个组件的操作。控制器321进行测量纸张长度的各 种计算以及得到纸张变形的计算。此外，控制器321控制图像形成处理，其在纸张的双 面进行图像形成时在对第二面进行图像形成处理时将纸张尺寸的变化或纸张的变形考虑 在内。
(纸张信息检测部分)
图2A和2B为示出图1中的纸张信息检测部分100的概念图。图2A示出了从 侧面看去的状态，图2B示出了从上面看去的状态。换句话说，在图2B中示出了从图2A 的Z轴方向看去的状态，在图2A中示出了从图2B的负Y轴方向看去的状态。
图2A和2B示出了纸张信息检测部分100。在纸张信息检测部分100中，从图 中左侧向右(正X轴方向)传送纸张101。附图标记102指作为测量长度的旋转体的长 度测量辊。长度测量辊102具有旋转轴103并且在与所传送的纸张101接触的状态下旋转。旋转编 码器106的旋转轴106a与旋转轴103连接，该旋转编码器106通过脉冲 信号输出与旋转角度有关的信息。旋转编码器106的主体通过支撑部件110固定到支撑 臂104上。旋转轴103以可旋转的状态支撑在支撑臂104上，支撑臂104在旋转轴103的一 部分可以上下摆动的状态下通过上下摆动轴105安装到横向摆动轴121上。当沿图中Z 轴方向(图2B)看去时，横向摆动轴121进行作为横向旋转的摆动运动。横向摆动轴121 与旋转编码器122的旋转轴122a连接。旋转编码器122安装在图像形成单元300 (见图 1)中的壳体的一部分123上。根据该结构，长度测量辊102可以绕着摆动轴105沿图中上下方向摆动。在这 种情况下，旋转编码器106随着长度测量辊102的上下运动也上下摆动。因此，确保跟 随纸张101的上表面的长度测量辊102的接触。在图中从左向右传送图2A或2B中的纸张101的过程中，纸张101与长度测量 辊102接触。在这种情况下，与纸张101相接触的长度测量辊102随着纸张101的移动 而沿图中逆时针方向旋转。旋转编码器106检测该旋转，并且从该旋转编码器106输出 与旋转角度对应的脉冲电信号。此外，在纸张101相对于X轴方向倾斜行进的情况下，支撑臂104随着倾斜行进 的方向而以横向摆动轴121为中心沿着图2B中的横向(附图标记130)摆动。旋转编码 器122通过旋转轴122a检测到如附图标记130所示的横向的摆动运动。换句话说，即使纸张101的传送方向相对于X轴倾斜，也以这样的方式产生摆动 运动130 长度测量辊102的圆周面的切线方向跟随纸张101的传送方向。为此，可以 使长度测量辊102的相对滚动方向适应于纸张101的移动方向，从而减少长度测量辊102 与纸张101 二者之间的滑动，并且使长度测量辊102精确地跟随纸张101的移动而旋转。图2A和2B示出了边缘传感器107、边缘传感器108以及边缘传感器109。沿 着纸张101的传送方向在长度测量辊102的上游侧设置有边缘传感器107，在长度测量辊 102的下游侧设置有边缘传感器108。在图2B中，边缘传感器109隐藏在边缘传感器108 的后方。边缘传感器107、108以及109包括发光二极管(未示出)和光电二极管(未示 出)。由光电二极管检测从发光二极管发出的光的反射光以便检测到纸张101的边缘部 分。边缘传感器107、108以及109检测所传送的纸张101的前侧的边缘(前端)和纸 张101的后侧的边缘(后端)。换句话说，当纸张101的前端通过设置在边缘传感器107 下方的部分时，边缘传感器107的输出从非检测状态(输出L电平)变为检测状态(输出 H电平)。当纸张101的后端通过设置在边缘传感器107下方的部分时，边缘传感器107 的输出从检测状态(输出H电平)变为非检测状态(输出L电平)。因此，通过边缘传 感器107光学地检测纸张101的前端和后端。这与边缘传感器108和109的情况相同。前部指被视为传送方向的前向而后部指其反方向。当与长度测量辊102协作测量纸张长度时使用边缘传感器107和108。边缘传 感器108和109检测纸张101前端的不同部分并获得纸张101的前端的延伸方向是否相对 于X轴方向倾 斜的信息，进而获得倾斜程度的信息。在该实例中，沿着与纸张101的传 送方向正交的线(Y轴)设置边缘传感器108和109。通过检查两个边缘传感器的输出时 亥IJ，可知传送过程中的纸张101的前端相对于Y轴的倾斜状态。此外，根据同样的原理，边缘传感器108和109检测纸张101的后端的不同部 分，并且获得纸张101的后端的延伸方向是否相对于Y轴方向倾斜的信息，进而获得倾斜 程度的信息。基于边缘传感器108和109的输出，可以获得纸张的旋转(从图2B看去的 旋转)的信息和纸张的前端和/或后端的变形的信息。纸张信息检测部分100包括图像传感器111。图像传感器111光学地检测从沿图 中X轴方向传送的纸张101上方看去的右侧边缘(侧端)101a的位置(Y轴上的位置)。 通过图像传感器111，可以获得纸张101是否倾斜行进的信息。(关于纸张的旋转/倾斜行进)图3A和3B为夸张地示出传送过程中的纸张的状态的概念图。图3A和3B概念 性地示出了沿着X轴方向(图中向右)传送纸张101的状态。图3A示出了这样传送纸 张101的状态沿着X轴方向(常规状态)旋转角度θ 1 (歪斜状态)且在常规状态下不 倾斜行进(即沿X轴方向传送纸张101)。图3Β示出了这样传送纸张101的状态在常 规状态下不旋转而相对于X轴方向以角度θ 2倾斜行进。(校正原理)在图3Α的情况下，从长度测量辊102的旋转得到LA。然而，由于纸张101旋 转Θ1，因此实际纸张长度为LAcos θ 1。在图3Β的情况下，从长度测量辊102的旋转 得到LB。然而，由于纸张101以角度θ 2倾斜行进，因此实际纸张长度为LBcos θ 2。相应地，在图3Α的情况下，如果θ 1已知，则可以从长度测量辊102的旋转计 算出实际纸张长度。在这种情况下，利用边缘传感器108和109检测到纸张前端的时刻 之间的差值Atl、纸张传送速度Vl以及边缘传感器108和109之间的间隔LO按照tan θ 1 =VlAtl/LO 得至Ij θ 1。此外，在图3Β的情况下，如果θ 2已知，则可以从长度测量辊102的旋转计算 出实际纸张长度。可以从图像传感器111的输出得到θ 2。图像传感器111检测纸张101 的侧端IOla在Y轴上的位置。按照tane2 = (Ay/At2)得到Θ2，其中，Ay表示侧 端IOla在一定的时间间隔At2沿着Y轴位移的距离。(控制系统的结构)图4为示出控制器321及其周边结构的框图。图4示出了也在图1中示出的控 制器321。控制器321具有微型计算机的功能并且包括CPU、存储器、基准时钟以及接 口。控制器321主要控制图像形成设备30的整体操作并且执行后述流程图的处理。控制器321作为软件组成的功能部分包括纸张前端后端倾斜检测部分401、纸张 倾斜行进检测部分402、纸张行进角度检测部分403、判定部分404、纸张长度实际检测 值计算部分405、纸张长度校正部分406以及图像形成处理控制部分407。倾斜检测部分401基于边缘传感器108和109的输出来检测纸张101的前端和后端是否相对于常规的延伸方向(Y轴方向)发生倾斜，在纸张101的前端和后端发生倾斜 的情况下进一步检测倾斜的角度。在实例中，边缘传感器108和109设置在这样的位置 沿着与纸张101的传送方向正交的方向(Y轴方向)彼此间隔的位置。因此，通过检查边 缘传感器108和109的输出时刻之间的差值，可知纸张101的前端和后端的倾斜状态(相 对于Y轴形成的角度)。此外，通过检查两个边缘传感器的输出的变化顺序，可知纸张 101的前端和后端的延伸方向。纸张倾斜行进检测部分402基于图像传感器111的输出来检测所传送的纸张101 倾斜行进的状态。图像传感器111检测纸张101的侧端IOla相对于X轴方向的倾斜角 度。因此，在这样的情况下图像传感器111判定为“倾斜行进”即使纸张101不倾斜 地行进，纸张101也保持为旋转状态。在这种情况下，可利用后述的纸张行进角度检测 部分403的功能判断是否存在 实际的倾斜行进。下面将说明该处理。纸张行进角度检测部分403基于旋转编码器122的输出来检测长度测量辊102的 摆动角度(左右振动角度)。长度测量辊102可以进行如附图标记130所示的摆动运动。 因此，当纸张101倾斜行进以使纸张线路倾斜时，长度测量辊102随着该倾斜在X-Y平 面进行摆动运动。通过纸张行进角度检测部分403将摆动运动的角度检测为沿纸张101 的行进方向的角度。判定部分404做出在下述流程图所示的各种判定结果。纸张长度实际测量值计 算部分405基于边缘传感器107和108的输出以及旋转编码器106的输出来测量纸张101 的长度。纸张长度实际测量值计算部分405测量的纸张长度是与图3A和3B中的LA或 LB相等的尺寸。将说明由纸张长度实际测量值计算部分405进行的处理。图5为示出纸张的长 度测量原理的原理图。在图5中，横轴表示时间轴。图5示出了在图2A和2B中纸张 101到达纸张信息检测部分100的阶段所发生的事件。当纸张101到达纸张信息检测部分100时，边缘传感器107首先检测到纸张101 的前端，从而边缘传感器107的输出从L(低电平)变为H(高电平)。然后，纸张101 与长度测量辊102接触(纸张101进入)以使得长度测量辊102开始旋转进而旋转编码器 106的输出脉冲开始被输出。随后，边缘传感器108检测到纸张101的前端，从而边缘传 感器108的输出从L变为H。通过旋转编码器106的输出脉冲进行测量的精度受到脉冲间隔的限制。因此， 利用纸张101的前端通过设置在边缘传感器108下方的部分的时刻来计算埋存于脉冲间隔 中的纸张101前端的长度Lin。在这种情况下，测量边缘传感器107的输出与边缘传感器108的输出的 “XOR(异或逻辑)”时间段(任一传感器的输出为H输出)来得到图5中的Atl。 At1
和图2A、2B中的L4(边缘传感器之间的距离)用于计算在时间段At1内的传送速度VI， 并且传送速度Vl和Δ Tl用于计算Lin。纸张前端的长度Lin与小于旋转编码器106的 输出脉冲间隔的间隔相对应。后述的纸张后端的长度Lout同样是这样。此后，从旋转编码器106的输出脉冲计算L3。然后，利用纸张101的后端通过 边缘传感器107的时刻来计算埋存于脉冲间隔中的纸张后端的长度Lout。在这种情况下，测量边缘传感器107的输出与边缘传感器108的输出的“X0R”时间段来得到图5中的At2。At2和图2A、2B中的L4(边缘传感器之间的距离)用于计算在时间段Δ t2内的传送速度V2，进而利用传送速度V2和Δ Τ2计算Lout。(Lin+Lout+L3)表示对于两个边缘传感器107和108而言均为H的时间段，即纸 张出现在两个传感器下方的时间段所测量的纸张长度。因而，将加上L4(边缘传感器之 间的距离)而得到的(Lin+Lcmt+L3+L4)计算为纸张101沿传送方向的长度L，其中L4为 在仅经过其中一个边缘传感器下方的期间的传送距离。纸张长度校正部分406针对由纸张长度实际测量值计算部分405得到的纸张长度 的实际测量值，校正由纸张旋转所引起的测量误差、校正由纸张倾斜行进所引起的测量 误差并且校正由于对纸张形状的裁剪操作的误差引起的矩形形状的偏差。下面将说明在 纸张校正部分406中进行的处理的细节。图像形成处理控制部分407控制将在图像形成单元300 (见图1)中进行的图像形 成处理。作为实例，图4示出了这样的结构图像形成处理控制部分407进行图1中未 示出的传送电动机驱动电路408的操作控制。传送电动机驱动电路408例如用于驱动图1 中的传送辊302。图像形成处理控制部分407还进行一次转印单元317、318、319、320 的操作控制以及转印带305的操作控制，这在图4中省略示出。此外，图像形成处理控制部分407具有这样的功能当在纸张的两面形成图像 时，该图像形成处理控制部分407基于在第一面形成图像后获得的纸张长度的数据来调 节在第二面上的图像形成位置。利用该功能，在考虑了在第一面形成图像所引起的纸张 皱缩的影响的情况下在第二面上形成图像。这样，可以抑制图像形成位置在纸张两面上 的错位。(图像形成设备的操作实例)将说明在图1所示的图像形成设备30中在纸张双面形成图像的情况下的操作实 例。首先，从纸张收纳装置21通过传送辊22将纸张送出。从传送路径304向二次转印 部分303供给纸张。与此同时，利用一次转印单元317 320在转印带305上形成调色 剂图像。然后，在二次转印部分303将形成在转印带305上的调色剂图像二次转印到通 过传送路径304向图中左方传送的纸张上。定影装置400将所二次转印的调色剂图像定 影到纸张上。这样，在纸张的第一面上形成图像。从传送辊311朝向翻转装置313送出已在一面上形成有图像的纸张。在翻转装 置313中将进入翻转装置313的纸张转回并且在这样的状态下将纸张从传送辊312送出到 传送路径314:作为第一面的背面的第二面被设定为上表面。被送出到传送路径314的纸 张通过纸张信息检测部分100。此时，在纸张信息检测部分100中检测纸张的长度。下 面将说明在这种情况下测量纸张长度的方法和校正纸张长度的方法。经由传送辊315和302将长度已在纸张信息检测部分100中得到测量的纸张再次 送出到传送路径304。与此同时，利用一次转印单元317 320在转印带305上形成将在 纸张的第二面上形成的调色剂图像。此时，基于利用后述方法得到的纸张长度的数据调 节将形成在(一次转印在)转印带305上的调色剂图像的缩小比例尺。在图4的图像形 成处理控制部分407中进行控制。在二次转印部分303中，将调色剂图像二次转印在长度已在纸张信息检测部分 100得到测量的纸张的第二面上。此时，纸张检测传感器308检测到纸张，并且基于该检测结果和 利用后述方法得到的纸张长度的数据来控制在二次转印部分303中的二次转印 时刻。在图4的图像形成处理控制部分407中进行该控制。然后，将纸张送出到定影部分400并且在定影部分400中对形成在第二面上的图 像进行定影。从传送辊311将第二面上定影有图像的纸张排出到图像形成单元300的外 部。(测量纸张长度的操作实例细节)图6和图7为示出当利用纸张信息检测部分100测量纸张长度时进行的处理程序 实例的流程图。将用于执行图6和图7示出的流程图的计算机可读介质存储在设置在控 制器321中的存储器中，并且将该计算机可读介质读入适当的存储区域进而由控制器321 中的CPU执行。可将用于执行图6和图7示出的流程图的计算机可读介质存储在适当的 存储介质中并且可由该存储介质提供。当纸张101接近纸张信息检测部分100时，开始图6中的处理。当开始该处理 时(步骤S601)，判定部分404 (图4)判断纸张101的前端(沿传送方向的前侧的边缘 (边))是否倾斜(步骤S602)。在该处理中，在纸张前端后端倾斜检测部分401 (见图4) 中将边缘传感器108的输出与边缘传感器109的输出相互比较。在这种情况下，如果两 个边缘传感器的输出的改变具有时间差，则判定纸张的前端倾斜，如果两个边缘传感器 的输出的改变没有时间差，则判定纸张的前端不倾斜。此外，从两个边缘传感器的输出 的改变顺序来检测倾斜方向。判定部分404还进行图6和图7中所示的其他判定处理。这里，“纸张的前端倾斜”指这样的状态纸张101的前端的延伸方向(边的 延伸方向)相对于与纸张101的传送方向正交的方向倾斜。倾斜检测部分401基于图3A所示的原理计算纸张101的前端的倾斜角度θ (等 同于图3Α中的Θ1)。在这种情况下，基于两个边缘传感器的输出的时间差和两个边缘 传感器之间的间隔来计算θ。如果步骤S602的判断结果为否定，则处理转入后述图7中的步骤S615。如果步 骤S602的判断结果为肯定，则处理转入步骤S603。在步骤S603，基于图像传感器111 的输出来判断纸张101是否倾斜行进。在判断过程中，倾斜检测部分401基于图3Β所示 的原理计算角度θ，(等同于图3Β中的θ 2)并且判断是否设定θ ’ = 0。如果在步骤S603的判定结果中存在纸张的倾斜行进θ ’ (在θ ’ ^O的情况 下)，则处理转入步骤S604。如果不存在纸张的倾斜行进θ ’，则处理转入步骤S612。 在步骤S604，在纸张行进角度检测部分403中参考旋转编码器122的输出来判断是否存 在纸张行进角度φ。纸张行进角度φ指由旋转编码器122检测的左右摆动轴121的摆动角 度并且指在X-Y平面内与长度测量辊102的圆周(外周)接触的切线相对于X轴的倾斜 角度。如果设定φ=0，则处理转入步骤S606。如果不设定φ=0，则处理转入步骤S607。在步骤S606，将纸张101视为在长度测量辊102进行测量时纸张101没有倾斜 行进而是在旋转角度θ的状态下沿着X轴方向传送纸张101(图像606的状态)，并且校 正纸张101的长度(纸张长度)。纸张长度校正部分406对基于参照图5所述的原理而测 量的值进行校正。纸张长度校正部分406对基于参照图5所述的原理所测量的所有值整 个进行后述的纸张长度校正。在步骤S607，判断是否设定θ’=φ。如果设定θ’=φ，则处理转入步骤S609。如果不设定θ ’=φ，则处理转入步骤S608。在步骤S608，将纸张101视为被设定为图像608的状态，即在通过长度测量辊102测量时纸张101旋转且倾斜行进，并且基于图3Β示出的原理校正由于纸张的倾斜行 进(角度θ’=φ)而引起的纸张长度的测量值的误差。此外，基于图3Α示出的原理校正 由于纸张旋转角度θ而引起的纸张长度的测量值。纸张长度校正部分406进行该校正。 基于将预备的θ ’和θ设定为变量的校正方程式(或校正数据表)来校正纸张长度实际 测量值L。在步骤S609，基于边缘传感器108和109的输出来判断纸张101的后端是否倾 斜。此判断过程同于在步骤S602判断纸张前端是否倾斜的情况。此外，在这种情况下， 还获得关于倾斜程度的信息。在步骤S609的判断过程中，如果纸张101的后端倾斜，则 处理转入步骤S611，如果纸张101的后端不倾斜，则处理转入步骤S610。在步骤S611，在长度测量辊102进行的测量中，将纸张101视为被设定为这样的 状态如图像611所示，在长度测量辊102进行的测量中前端和后端均倾斜且纸张101在 没有旋转的情况下倾斜行进，并且进行涉及纸张形状的校正和涉及倾斜行进的校正。尽 管在图像611中示出了平行四边形的实例，但在后端的倾斜状态和前端的倾斜状态左右 翻转的情况下，纸张101采取梯形形状(未示出)。基于通过预先检查纸张形状的变形程度与校正系数之间的关系所得到的数据进 行涉及纸张形状的校正。这方面也同于纸张的另一个形状的校正。回到步骤S603，如果不存在纸张101的倾斜行进(在θ ’ =0的情况下)，贝丨J 处理转入判断纸张101的后端是否倾斜的步骤S612。如果纸张101的后端倾斜，则处理 转入步骤S614。如果纸张101的后端不倾斜，则处理转入步骤S613。在步骤S613，将纸张101视为被设定为图像613的状态纸张101没有旋转、 没有倾斜行进且前端倾斜变形，并且进行涉及纸张101的变形的纸张101的长度的校正。 在步骤S614，将纸张101视为被设定为图像612的状态纸张101没有旋转、没有倾斜 行进且前端和后端倾斜变形，并且进行涉及纸张101的变形的纸张101的长度的校正。回到步骤S602，如果在步骤S602中判定纸张101的前端不倾斜，则处理转入 图7中的步骤S615。在步骤S615，以与步骤S603相同的方式判断是否存在纸张101的 倾斜行进Θ’。如果存在倾斜行进θ ’，则处理转入步骤S616。如果不存在倾斜行进 Θ，，则处理转入后述步骤S619。在步骤S616，以与步骤S604相同的方式判断是否存在纸张行进角度φ。如果设 定纸张行进角度φ#0，则处理转入步骤S617。如果不设定纸张行进角度φ#0，则处理转 入后述步骤S622。在步骤S617，判断是否设定θ’=φ。如果设定θ’=φ，则处理转入步骤S618。如果 不设定θ’=φ，则处理转入步骤S623。在步骤S618，将纸张101视为如图像618所示的没 有旋转、有倾斜行进且没有变形，并且仅进行涉及倾斜行进的纸张长度的校正。在步骤 S623，将纸张101视为如图像623所示的没有旋转、有倾斜行进且发生变形，并且进行涉 及倾斜行进的纸张长度的校正和涉及图中示出的形状的纸张长度的校正。回到步骤S615，如果不存在纸张101的倾斜行进，则处理转入判断纸张101的 后端是否倾斜的步骤S619。如果纸张101的后端倾斜，则处理转入步骤S620。如果纸张101的后端不倾斜，则处理转入步骤S621。在步骤S620，将纸张101视为如图像620所示的没有旋转、没有倾斜行进且后 端发生倾斜变形，并且进行涉及纸张101的变形的纸张长度的校正。在步骤S621，将纸张101视为如图像621所示的没有旋转、没有倾斜行进且没 有发生变形，并且不进行纸张101的长度的校正。如上所述，在纸张的双面上形成图像时，结束在第一面上形成图像，然后获得 纸张沿传送方向(与设计相关的传送方向)的长度(纸张长度)。在这种情况下，检测在 测量纸张时由于纸张的旋转或倾斜行进或者纸张自身的裁剪误差而引起的纸张的指定形 状(在多数情况下为矩形)的变形的影响，进而进行校正以减小该影响所致的误差。随 后，基于所校正的纸张长度的数据，调节在第二面上的图像形成位置或调节图像的缩小 比例尺。这样，执行图像形成处理以防止图像在纸张的两面上发生错位。(优越性)参照图6和图7所示的处理，在得到纸张长度的处理中，在测量纸张长度时在考 虑纸张的旋转、倾斜行进以及纸张的指定形状的变形的影响的情况下来校正实际测量的 纸张长度。因此，即使在测量纸张长度时纸张发生旋转、倾斜或者相对于指定形状发生 变形，也可以防止由于上述影响引起纸张长度的测量误差。在通过双面打印形成诸如相片图像等精致图像的情况下，对于正反面上的图像 沿纸张传送方向的错位的要求趋于严格。此外，对于使用比较大量的调色剂的精致彩色 图像或以高打印速度进行图像形成而言，定影后的纸张尺寸常常发生改变。在这样的情 况下，还增加了对在第一面上形成图像之后的纸张长度的测量精度的要求。根据示例性 实施例，可以提高测量纸张长度的精度。在这个方面，示例性实施例具有优越性。(其他)尽管图1示出了这样的结构在纸张的双面形成图像时，在第二面上形成图像 之前测量纸张的长度，但也可以采用这样的结构在第一面上形成图像之前测量纸张的 长度并且利用该纸张长度在第一面上形成图像。此外，在仅在两个表面中之一上形成图 像而不是双面打印的结构中，也可以在形成图像之前测量纸张的长度并且将测量结果反 映在图像形成中。尽管在示例性实施例中将边缘传感器108和109设置为检测纸张101的前端和后 端的边缘传感器，但也可以进一步设置至少三个边缘传感器，由此检测纸张101的前端 和后端。纸张的倾斜行进并不限于无意的倾斜行进。例如，已知这样的机构在传送路 径上，使纸张抵靠设置在传送路径的侧部的侧轨并且在传送过程中校正纸张的侧部的位 置。在该机构中，有意地沿着倾斜方向传送正被传送的纸张进而强制地使该纸张倾斜行 进。在测量该条件下的纸张的长度的情况下，也可以应用本发明。2.第二示例性实施例例如，在传送发生旋转(发生旋转角度的变化)的纸张101的情况下，图像传感 器111的输出的时间变动指示非线性变化。在非线性变化的程度高的某些情况下，将在 很大程度上降低测量值的可靠性，以致无法利用根据第一示例性实施例的测量纸张长度 的方法和校正纸张长度的方法获得在纸张的第二面上形成图像的必要精度。
在这些情况下，可以提出这样的结构基于预定的判断基准来判定非线性程度 并且基于判断结果执行不利用纸张长度数据的模式以在第二面上形成图像。下面将说明实例。图8为示出根据本示例性实施例的处理程序的流程图。通过 图4中的控制器321与图6和图7的处理并行地进行图8所示的处理。首先，当 开始处理(步骤S801)时，判定部分404基于图像传感器107的输出来 判断与图3中的角度θ 2等同的θ，是否随时间而改变，即是否发生非线性变化(步骤 S802)。如果θ，随时间而改变，则处理转入步骤S803。如果θ，不随时间而改变， 则结束处理(步骤S805)。在步骤S803，判定部分404判断θ ’随时间的变化率是否等于或高于预定值。 如果Θ’随时间的变化率等于或高于预定值，则处理转入步骤S804。如果Θ’随时间 的变化率低于预定值，则结束处理(步骤S805)。在步骤S804，进行这样的处理在纸张的第二面上形成图像时不利用在图6和 图7的处理中所获得的纸张长度的数据，然后结束处理。例如在图像形成处理控制部分 407中执行步骤S804的处理。在执行步骤S804的处理的情况下，进行这样的处理使 用预先准备的纸张尺寸的指定值而不利用在纸张的第一面上形成图像之后所获得的纸张 长度的数据从而在纸张的第二面上形成图像。根据该结构，可以防止由于长度测量部分100所测量的纸张长度的误差的增加 引起形成在第二面上的图像相对于形成在第一面上的图像的错位程度增加。本发明可以应用于记录材料长度测量装置。此外，本发明可以用于包括记录材 料长度测量装置的图像形成设备。出于解释和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的前述说明。其本意并不 是穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然，对于本技术领域的技术人员可以进 行许多修改和变型。选择和说明该示例性实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实 际应用，因此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预 见到适合于特定应用的各种修改。目的在于通过所附权利要求及其等同内容限定本发明 的范围。
权利要求
1.一种记录材料长度测量装置，包括旋转体，其在与所传送的记录材料相接触的状态下进行旋转； 长度测量单元，其基于所述旋转体的旋转测量记录材料的长度； 检测单元，其检测记录材料的旋转和倾斜行进中的至少之一；以及 校正单元，其基于所述检测单元的输出来校正由所述长度测量单元测量出的值。
2.根据权利要求1所述的记录材料长度测量装置，其中，由用于检测记录材料的前端的不同位置的第一检测单元和第二检测单元检测记录材 料的所述旋转，并且由用于检测记录材料的侧端的位置的侧端检测单元检测记录材料的所述倾斜行进。
3.根据权利要求2所述的记录材料长度测量装置，还包括支撑单元，其将所述旋转体支撑为这样的状态所述旋转体的摆动运动跟随记录材 料的移动方向。
4.根据权利要求3所述的记录材料长度测量装置，还包括 摆动角度检测单元，其检测所述摆动运动的角度；以及比较单元，其将由所述侧端检测单元获得的所述倾斜行进的角度与由所述摆动角度 检测单元获得的摆动角度相比较。
5.根据权利要求4所述的记录材料长度测量装置，其中，所述第一检测单元和第二检测单元检测记录材料的后端的不同位置，并且 所述校正单元基于所述比较单元的比较结果来校正由所述长度测量单元测量出的值。
6.—种图像形成设备，包括图像形成单元，其在记录材料上形成图像；根据权利要求1至5中任一项所述的记录材料长度测量装置；以及控制器，其基于由所述记录材料长度测量装置测量出的值来控制所述图像形成单元。
7.根据权利要求6所述的图像形成设备，还包括传送检测单元，其检测在记录材料旋转的状态下的传送；以及 判定单元，其基于所述传送检测单元的输出判断是否基于所测量出的值来控制所述 图像形成单元。
8.—种图像形成方法，包括基于与所传送的记录材料相接触的旋转体的旋转来计算所述记录材料的长度； 检测记录材料的旋转和倾斜行进中的至少之一；以及 基于检测结果校正所计算出的值。
全文摘要
本发明公开了一种记录材料长度测量装置、图像形成设备及图像形成方法，所述记录材料长度测量装置包括旋转体，其在与所传送的记录材料相接触的状态下进行旋转；长度测量单元，其基于所述旋转体的旋转测量记录材料的长度；检测单元，其检测记录材料的旋转和倾斜行进中的至少之一；以及校正单元，其基于所述检测单元的输出来校正由所述长度测量单元测量出的值。
文档编号G03G15/00GK102023504SQ201010150040
公开日2011年4月20日 申请日期2010年4月16日 优先权日2009年9月15日
发明者加藤健, 田川浩三, 诸藤康治, 风间敏之 申请人:富士施乐株式会社