(57)【要約】【課題】搬送中の記録媒体の先端位置にかかわらず、搬送中の記録媒体の斜行を検出することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】記録媒体に画像を形成する画像形成部１２０と、画像形成部１２０へ記録媒体を供給する給紙部と、給紙部から画像形成部１２０までの記録媒体の搬送経路中に設けられ、記録媒体に対して、記録媒体搬送方向にミシン目を形成するミシン目形成部２００と、ミシン目形成部２００から画像形成部１２０までの記録媒体の搬送経路中に設けられ、記録媒体に形成されたミシン目を読み取るミシン目読取部２２０と、ミシン目読取部２２０で読み取ったミシン目から記録媒体Ｓの斜行を検出する判定部（制御部１１０）と、を有する、画像形成装置。【選択図】図１
2020040342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部へ前記記録媒体を供給する給紙部と、
前記給紙部から前記画像形成部までの前記記録媒体の搬送経路中に設けられ、前記記録媒体に対して、記録媒体搬送方向にミシン目を形成するミシン目形成部と、
前記ミシン目形成部から前記画像形成部までの前記記録媒体の搬送経路中に設けられ、前記記録媒体に形成されたミシン目を読み取るミシン目読取部と、
前記ミシン目読取部で読み取ったミシン目から前記記録媒体の斜行を検出する判定部と、
を有する、画像形成装置。
【請求項２】
前記ミシン目読取部は、
前記記録媒体の一方の面から光を照射する光源と、
前記記録媒体の他方の面に、記録媒体搬送方向と交差する方向に複数の画素が並んだ光学センサーと、を有し、
前記判定部は、光学センサーの所定の画素数以上の画素が、ミシン目の孔からの光を検出した場合に、前記記録媒体が斜行していると判定する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ミシン目形成部は、前記記録媒体にミシン目を形成するための歯または針を有し、
前記歯または前記針は、前記記録媒体の一方の面を基準面として、当該基準面からの前記歯または前記針の前記記録媒体への侵入深さを異ならせており、
前記判定部は、さらに、前記ミシン目読取部が読み取ったミシン目の間隔から前記記録媒体の厚さを判定する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記判定部は、さらに、前記ミシン目読取部が読み取ったミシン目の周期性から前記記録媒体を搬送する搬送ローラーの不具合を検出する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ミシン目形成部は、前記記録媒体の裁断代の部分に、ミシン目を形成する、請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、用紙へ画像形成（印刷）する。画像形成装置で画像が形成された用紙を裁断することによって、ユーザーの所望する大きさの印刷物とすることがある。
【０００３】
ところで、画像形成装置は、用紙を搬送する搬送ローラーの摩耗、また搬送ローラーを駆動するモーター軸受部の摩耗等によって、搬送中の用紙が斜行して、ジャムや用紙の曲りなどといった搬送不良が発生する場合がある。
【０００４】
従来、このような搬送不良を防止するために、用紙の先端をフォトセンサーで検出する技術がある。たとえば、特許文献１では、予め情報が記録された記録紙の先端、後端に穴もしくは画像パターンを形成しておき、フォトセンサーで検知したタイミングで記録紙の搬入姿勢を判定する。搬入姿勢が許容できない姿勢である場合は記録を中止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７４８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では、用紙先端がセンサーを通過したのちに用紙が斜行したことは検知できない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、搬送中の用紙の先端位置にかかわらず、搬送中の用紙の斜行を検出することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、以下の手段により達成される。
【０００９】
（１）記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部へ前記記録媒体を供給する給紙部と、
前記給紙部から前記画像形成部までの前記記録媒体の搬送経路中に設けられ、前記記録媒体に対して、記録媒体搬送方向にミシン目を形成するミシン目形成部と、
前記ミシン目形成部から前記画像形成部までの前記記録媒体の搬送経路中に設けられ、前記記録媒体に形成されたミシン目を読み取るミシン目読取部と、
前記ミシン目読取部で読み取ったミシン目から前記記録媒体の斜行を検出する判定部と、
を有する、画像形成装置。
【００１０】
（２）前記ミシン目読取部は、
前記記録媒体の一方の面から光を照射する光源と、
前記記録媒体の他方の面に、記録媒体搬送方向と交差する方向に複数の画素が並んだ光学センサーと、を有し、
前記判定部は、光学センサーの所定の画素数以上の画素が、ミシン目の孔からの光を検出した場合に、前記記録媒体が斜行していると判定する、上記（１）に記載の画像形成装置。
【００１１】
（３）前記ミシン目形成部は、前記記録媒体にミシン目を形成するための歯または針を有し、
前記歯または前記針は、前記記録媒体の一方の面を基準面として、当該基準面からの前記歯または前記針の前記記録媒体への侵入深さを異ならせており、
前記判定部は、さらに、前記ミシン目読取部が読み取ったミシン目の間隔から前記記録媒体の厚さを判定する、上記（１）または（２）に記載の画像形成装置。
【００１２】
（４）前記判定部は、さらに、前記ミシン目読取部が読み取ったミシン目の周期性から前記記録媒体を搬送する搬送ローラーの不具合を検出する、上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００１３】
（５）前記ミシン目形成部は、前記記録媒体の裁断代の部分に、ミシン目を形成する、上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画像形成前の搬送中の用紙に対して、搬送方向にミシン目を形成し、形成したミシン目を搬送中の用紙から読み取って用紙の斜行を検出することとしたので、搬送中の用紙の先端位置にかかわらず、搬送中の用紙の斜行を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す概略図である。
【図２】画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ミシン目形成部の側面図である。
【図４】ミシン目形成部の平面図である。
【図５】ミシン目読取部の用紙搬送方向から見た側面図である。
【図６】用紙への印刷例を示す図である。
【図７】ミシン目を入れた用紙への印刷例を示す図である。
【図８】斜行した場合の用紙への印刷例を示す図である。
【図９】歯の高さを異ならせているミシン目形成歯車の例を示す側面図である。
【図１０】用紙の厚さと歯の高さとの関係を説明する模式図である。
【図１１】用紙の厚さの違いによるミシン目の間隔の違いを説明する説明図である。
【図１２】用紙の厚さの違いによるミシン目の間隔の違いを説明する説明図である。
【図１３】針を用いたミシン目形成部を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されない。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１７】
図１は、実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す概略図である。図２は画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
画像形成装置１０は、制御部１１０、画像形成部１２０、定着部１３０、操作表示部１４０、記憶部１５０、通信部１６０、画像読取部１７０、用紙搬送部１８０、ミシン目形成部２００、ミシン目読取部２２０、およびこれらを電気的に接続する信号線３００を備える。
【００１９】
制御部１１０は、一般的なコンピューター同様にＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を備える。制御部１１０は、記憶部１５０などに記憶された各種のプログラムを適宜読み出してＲＡＭ上に展開し、これをＣＰＵが実行することにより画像形成装置１０の種々の機能を実現する。特に本実施形態において制御部１１０は、本実施形態における用紙Ｓの斜行を検出するためのプログラムを実行する。記憶部１５０は、たとえばＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶装置である。記憶部１５０は本実施形態における用紙Ｓの斜行を検出するためのプログラムも記憶する。
【００２０】
画像形成部１２０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーに対応した現像ユニット１２１Ｙ〜１２１Ｋを備える。各現像ユニット１２１Ｙ〜１２１Ｋにより帯電、露光、現像のプロセスを経て形成されたトナー画像は、中間転写ベルト１２２上に順次重ねられて、２次転写ローラー１２３により用紙Ｓ上に転写される。ここで用紙Ｓは記録媒体である。
【００２１】
定着部１３０は、ヒーターを備えた加熱ローラー、定着ローラー、張架ローラー、およびこれらのローラーに巻き回された定着ベルトなどを備え、用紙Ｓ上に転写された画像を定着させる。
【００２２】
操作表示部１４０は、たとえば液晶ディスプレイの表示面に、タッチセンサーを重畳しさらに、その周辺にスタートキー、ストップキーなどの操作入力キーなどが配置されている。この操作表示部１４０は、液晶ディスプレイに操作画面を表示したり、ユーザーからの各種操作の入力を受けたりする。
【００２３】
通信部１６０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークインターフェースを備え、外部の機器、たとえば、パソコン（ＰＣ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などと接続されている。この通信部１６０を介してパソコンなどから印刷するジョブの投入が行われる。受信したジョブは、一旦、記憶部１５０に記憶されて、制御部１１０の制御によって画像形成が行われる。
【００２４】
画像読取部１７０は、印刷物などから画像を読み取る。読み取られた画像は、制御部１１０の制御によって、たとえばコピー動作のときには１つのジョブとして画像形成部１２０で画像形成される。
【００２５】
用紙搬送部１８０は、給紙部である複数の給紙トレイ１８１、１８２からメイントレイ１８８またはサブトレイ１８９までの間に、複数の搬送ローラー対を備えている。搬送ローラーは搬送モーター（図示せず）により駆動される。また、両面印刷のために用紙Ｓを表裏反転させて、搬送経路へ戻す（戻り位置１８７）両面搬送部１８６を備える。
【００２６】
給紙トレイ１８１、１８２は、用紙搬送部１８０へ用紙Ｓを供給する。給紙トレイ１８１、１８２の内部には多数の用紙Ｓが収納される。給紙トレイ１８１、１８２に収容されている用紙Ｓは、最上部から１枚ずつ送出され、画像形成部１２０へ向けて搬送される。レジストローラー対１８５まで搬送された用紙Ｓは、レジストローラー対１８５に突き当てられて傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
【００２７】
画像形成装置１０の筐体外側には、印刷後に出力された用紙Ｓを受けるメイントレイ１８８およびサブトレイ１８９が設けられている。なお、サブトレイ１８９は設けられなくてもよい。
【００２８】
ミシン目形成部２００は、用紙搬送部１８０（用紙搬送経路中）に設けられていて、用紙Ｓに対して、用紙搬送方向にミシン目を入れる。ミシン目形成部２００は、用紙搬送部１８０（用紙搬送経路中）のレジストローラー対１８５よりも搬送方向手前に配置される。好ましくは、ミシン目形成部２００は、給紙トレイ１８１および１８２からレジストローラー対１８５までの間で、かつ、少なくとも１つ以上の搬送ローラーより手前に配置される。ここでは、ミシン目形成部２００は、両面搬送部１８６からの戻り位置１８７よりもさらに搬送方向手前に配置されている。これにより、一度ミシン目が形成されたのち、両面搬送部１８６から戻ってきた用紙Ｓに、再度ミシン目が形成されることがない。
【００２９】
図３はミシン目形成部の側面図、図４がミシン目形成部の平面図（ミシン目形成部２００を上から見た図）である。なお、図３および図４において、ケースは点線で示し、ケース内部を示した図である。また図３中の矢印ＳＳは用紙Ｓの搬送方向である。
【００３０】
ミシン目形成部２００は、ミシン目形成歯車２０１、回転軸２０３、ボールネジ２０４、スライド用部材２０５、ケース２０６、アクチュエーター２０８、および支持板２０９を有する。
【００３１】
ミシン目形成歯車２０１は、歯車形状をしており、複数の鋭利な歯２０２を有している。この複数の歯２０２がミシン目の孔を形成する針となる。ミシン目形成歯車２０１を用紙Ｓに対して押圧して回転させることで、用紙Ｓにミシン目を形成する。ミシン目形成歯車２０１は、回転軸２０３によって軸支されていて、回転軸２０３に形成されている回転軸長手方向に連続する溝２０７とミシン目形成歯車２０１の内側の突起が係合している。これにより回転軸２０３の回転がミシン目形成歯車２０１に伝わり回転する。しかし、回転軸２０３とミシン目形成歯車２０１は固着されておらず、回転軸２０３の長手方向にスライド自在となっている。
【００３２】
ミシン目形成歯車２０１は、その側面にスライド用部材２０５が接している。スライド用部材２０５は、ボールネジ２０４のボルト２１５に接続されている。ボールネジ２０４のネジ軸２１４が回転することで、ボルト２１５がネジ軸２１４の長手方向に移動する。これによりスライド用部材２０５がミシン目形成歯車２０１を回転軸２０３の長手方向に押して、ミシン目形成歯車２０１をスライドさせる。
【００３３】
ミシン目形成歯車２０１は、用紙搬送方向と直交する方向（回転軸２０３の長手方向）に一対（計２個）設けられている。ボルト２１５は、ネジ軸２１４の回転によって互いに逆方向へ移動する。これにより一対のミシン目形成歯車２０１は、スライドすることで中央（図中Ｃ）を基準に、その間隔（図中Ｗ）が変えられる。
【００３４】
回転軸２０３およびネジ軸２１４の一端は、それぞれモーター２１１および２１２に接続され、モーター２１１および２１２の回転よって回転する。モーター２１１および２１２はケース２０６に固定されている。回転軸２０３およびネジ軸２１４の他端は、それぞれ軸受２１３によって回転自在に支持されている。軸受２１３もケース２０６に固定されている。なお、ここでは回転軸２０３およびネジ軸２１４のそれぞれにモーター２１１および２１２を設ける例を説明したが、これに代えて、一方にのみモーターを設け、他方は必要に応じて動作させるようにクラッチとベルトアンドプーリーなどで接続してもよい。また、回転軸２０３とモーター２１１を接続するのではなく、他のギア機構やベルトアンドプーリーなどにより接続するようにしてもよい。さらに、これら専用のモーターを設けずに、搬送ローラーの軸や、搬送ローラーの駆動源（モーター）からベルトアンドプーリーにより駆動力を伝達するようにしてもよい。なお、ベルトアンドプーリー以外にも、たとえば、ワイヤーアンドプーリー、チェーンアンドギアなど様々な駆動系を用いることができる。
【００３５】
ケース２０６は、下面が開放され、かつ、ケース２０６の下端からミシン目形成歯車２０１が突出している。ケース２０６の上には、アクチュエーター２０８が接続されている。アクチュエーター２０８は装置内のいずれかの部分と接続されていて、アクチュエーター２０８によってケース２０６ごとミシン目形成歯車２０１が用紙Ｓに対して近接離間する。アクチュエーター２０８はたとえば電磁ソレノイドなどである。もちろんその他の回転駆動系のアクチュエーター２０８などであってもよい。このアクチュエーター２０８の動作により、ミシン目不要のときにはミシン目形成歯車２０１を用紙Ｓから離し、ミシン目を必要とするときにはミシン目形成歯車２０１を用紙Ｓに接触させる。ケース２０６は下面以外を覆う金属板また樹脂板などである。ケース２０６は、このような形態に限定されず、モーター２１１および２１２、軸受２１３、およびアクチュエーター２０８などを支持するフレーム構造として構成されてもよい。
【００３６】
支持板２０９は、ミシン目形成歯車２０１と接する位置に配置されている。支持板２０９としては、ゴムや樹脂などでできた弾性材を用いることが好ましい。これによりミシン目形成歯車２０１の歯２０２が用紙Ｓに押し当てられたときに、支持板２０９が用紙Ｓを支えて、用紙Ｓに確実にミシン目を形成できる。また、支持板２０９に弾性材を用いることで、ミシン目形成歯車２０１の歯２０２が支持板２０９に当たっても歯２０２が損傷することがない。
【００３７】
ミシン目読取部２２０は、用紙搬送部１８０（用紙搬送経路中）に設けられていて、用紙Ｓに形成されたミシン目を読み取る。ミシン目読取部２２０が読み取ったミシン目によって、搬送中の用紙Ｓの斜行が検出される（詳細後述）。ミシン目読取部２２０は、レジストローラー対１８５より用紙搬送方向の先、かつ、２次転写ローラー１２３より手前に配置されている。レジストローラー対１８５に用紙Ｓが突き当てられることによっても、用紙Ｓのわずかな斜行は修正される。しかし、レジストローラー対１８５で斜行が直らなかった場合に、レジストローラー対１８５より先に配置したミシン目読取部２２０によって、そのような斜行が検出できる。
【００３８】
図５はミシン目読取部の用紙搬送方向から見た側面図である。
【００３９】
ミシン目読取部２２０は、搬送経路を挟んで一方に光源２２１、他方に光学センサーであるラインイメージセンサー２２２を設けている。つまり、光源２２１は、搬送中の用紙Ｓの一方の面から光を照射する。そして、ラインイメージセンサー２２２は、搬送中の用紙Ｓの他方の面から、ミシン目の孔を通過した光を検知する。
【００４０】
ラインイメージセンサー２２２は、複数の画素が用紙搬送方向と交差する方向（ここでは直交する方向ＳＣ）に並んでいる。このようなラインイメージセンサー２２２としては、たとえば、２００〜６００ｄｐｉ程度の解像度を有する複写機用のコンタクトイメージセンサーを用いることができる。光源２２１は、たとえば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源などを用いることができ、ラインイメージセンサー２２２の全ての画素に対して光を届けることができる直線的な光源や用紙Ｓの全面を照らす光源である。
【００４１】
ミシン目が形成された用紙Ｓが光源２２１とラインイメージセンサー２２２との間を通ることで、ミシン目の孔を通過した光がラインイメージセンサー２２２に届いて、搬送方向に交差する方向のミシン目の位置がわかる。
【００４２】
（斜行判定）
次に、本実施形態の画像形成装置における用紙Ｓの斜行判定について説明する。
【００４３】
まず、用紙搬送について説明する（図１参照）。給紙トレイ１８１、１８２から出た用紙Ｓは、用紙搬送部１８０によって搬送されて、ミシン目形成部２００を通過する。このとき、用紙Ｓには、搬送方向にミシン目が形成される。その後、用紙Ｓは、レジストローラー対１８５を経て、ミシン目読取部２２０を通過する。このときミシン目が読み取られ、その位置が制御部１１０によって検出される。その後、用紙Ｓは、画像形成部１２０、定着部を経て印刷物として排紙される。
【００４４】
図６は、用紙Ｓへの印刷例を示す図である。図６に示した用紙Ｓは、Ａ３ノビといわれる用紙Ｓである。Ａ３サイズの印刷物となるように印刷する場合、用紙Ｓとして、Ａ３より一回り大きいサイズであるＡ３ノビが使用される。そして、用紙ＳにおいてＡ３サイズの外側に相当する裁断代５００の部分が裁断されて、Ａ３サイズの印刷物が形成される。ミシン目はこの裁断代５００の部分に形成される。
【００４５】
図７は、ミシン目を入れた用紙Ｓへの印刷例を示す図である。Ａ３の印刷物は、Ａ３ノビの用紙Ｓの裁断代５００の部分を断ち落として形成するため、図７に示すように、裁断代５００の部分に形成されたミシン目５０１は、Ａ３の印刷物となった際には、印刷物の仕上がりにまったく影響しない。
【００４６】
このミシン目がミシン目読取部２２０によって読み取られる。用紙Ｓが斜行していなければ、１つ（１列ともいう）のミシン目に対して、ラインイメージセンサー２２２の同じ画素または数画素の範囲で連続的にミシン目の孔から通過した光が読み取られる。なお、ミシン目５０１は、図７に示すように、用紙Ｓの幅方向（搬送方向と直交する方向）に２か所あるので、同じ画素または数画素の範囲において２か所読み取られる。ここで数画素の範囲は、ラインイメージセンサー２２２の解像度と斜行の許容範囲に応じて適宜設定される。
【００４７】
一方、用紙Ｓが搬送中、ミシン目形成後に斜行した場合、１つのミシン目に対して、ラインイメージセンサー２２２で読み取られるミシン目５０１が複数の画素に跨り検出されるようになる。図８は、斜行した場合の用紙Ｓへの印刷例を示す図である。図８に示すように、斜行した場合は用紙Ｓ全体が斜めになるため、搬送方向に移動する用紙Ｓから搬送方向に１列に形成されたミシン目は、複数の画素で読み取られるようになる。このような斜行した用紙Ｓに画像形成した場合、画像（図中の写真、文章）は搬送方向に正立して形成されるため、用紙Ｓに対して画像は相対的に斜めになる。
【００４８】
ミシン目読取部２２０によって読み取られた画像（ミシン目５０１）は、制御部１１０へ送られる。制御部１１０においては、この画像、すなわちミシン目の孔を通過した光を検出した画素が複数になることから、用紙Ｓが斜行していることが判定される。このとき斜行していると判定する基準となる画素数（所定の画素数）は、予め記憶部１５０などに設定される。たとえば、単純な例として、１つのミシン目の孔からの光を１画素で検出する場合、用紙Ｓが斜行していなければ、そのまま同じ１画素でミシン目の孔からの光が検出され続ける。一方、斜行していると、２画素以上でミシン目の孔からの光が検出されるようになる。したがって、この場合、判定基準となる画素数は２画素となる。実際には、たとえば、画像形成装置の設計、または実機を用いた実験などに基づいて、この判定基準となる画素数を決めるとよい。このように、制御部１１０は斜行を判定する判定部として機能する。
【００４９】
このような斜行の原因としては、たとえば搬送ローラーの摩耗などに起因した用紙Ｓの幅方向の速度差などが考えられる。これは、通常一対の搬送ローラーが搬送方向に直交する方向に並んでいるため、一対の搬送ローラーの一方が摩耗などにより変形したり径が変わったりすると速度差が生じる。
【００５０】
また、ミシン目の孔の検出周期を測ることで、搬送ローラーの変形や、搬送ローラーを駆動するモーター軸受部のガタツキや回転不良などといった搬送ローラーにかかわる不具合も検出できる。たとえば、ミシン目読取部２２０が読み取ったミシン目は、正常であれば一定周期で並んでいる。つまり孔と孔の間隔が全ての場所において同じである。しかし、搬送ローラーに、変形などの不具合があると、読み取られるミシン目の孔の間隔が場所によって異なる。したがって、制御部１１０は、ラインイメージセンサー２２２のミシン目を読み取った画素において、ミシン目の孔からの光を受光した時間と、受光しない時間の周期性がない場合に搬送ローラーに不具合があると判定する。ここで、周期性有無の判断については、たとえば、ある画素が光を受光した時間と、次にその画素が光を受光するまでの時間を順次記憶し、これらの時間が所定の許容範囲を超えて異なる場合に周期性なしと判断することができる。
【００５１】
（変形例１）
上述した実施形態では、ミシン目形成歯車２０１の歯２０２の高さ（歯高）は同じである。変形例１では、このミシン目形成歯車２０１の歯の高さを変えたものである。変形例１では、ミシン目形成歯車２０１の構成以外、上述した実施形態と同じである。
【００５２】
図９は、歯の高さを異ならせているミシン目形成歯車の例を示す側面図である。
【００５３】
図９に示すように、ミシン目形成歯車２０１に設けられている８本の歯のうち、歯２０２１〜２０２４の４本を１セットとして、１セット内の歯高ｈ１〜ｈ４を変えている。たとえば、それぞれの歯高の差を０．１ｍｍとする。つまり、ｈ２−ｈ１＝ｈ３−ｈ２＝ｈ４−ｈ３＝０．１ｍｍである。これにより、用紙Ｓの一方の面（歯を突き刺す面）を基準面として、この基準面からミシン目を形成する歯２０２１〜２０２４の用紙Ｓへの侵入深さを異ならせている。
【００５４】
このように、歯２０２１〜２０２４の歯高ｈ１〜ｈ４を変えることで、用紙Ｓの厚さを判定することができる。つまり、薄い用紙Ｓは、全ての歯によってミシン目が形成されるが、厚い用紙Ｓは、歯高の高い歯（基準面から侵入深さが深い歯）のみによってミシン目が形成される。
【００５５】
図１０は、用紙Ｓの厚さと歯の高さとの関係を説明する模式図である。図１０Ａに示すように、厚さが厚い用紙Ｓ１の場合、歯高が高い歯２０２１は用紙Ｓ１を貫通するが、歯高が低い歯２０２４は用紙Ｓを貫通しない。一方、図１０Ｂに示すように、厚さが薄い用紙Ｓ２の場合、歯高が低い歯２０２４でも歯高が高い歯２０２１でも、用紙Ｓを貫通する。図１０では、歯高が高い歯２０２１と歯高が低い歯２０２４を示したが、他の歯ついても同様に、用紙Ｓの厚さに応じて貫通したり、しなかったりする。
【００５６】
このようにして、歯２０２の高さに応じて形成されたミシン目は、ミシン目読取部２２０によって読み取られる。この場合、読み取られたミシン目の間隔は、紙の厚さごとに異なる。つまり、ミシン目読取部２２０によって読み取られるミシン目の間隔が短ければ薄い紙、ミシン目の間隔が長ければ厚い紙である。この場合も、制御部１１０は、ミシン目を読み取った画像の中のミシン目の間隔から用紙Ｓの厚さを判定する判定部として機能する。
【００５７】
図１１および１２は、用紙Ｓの厚さの違いによるミシン目の間隔の違いを説明する説明図である。
【００５８】
図１１に示した用紙Ｓでは、ミシン目５０１１が全て等間隔で並んでいる。一方、図１２に示した用紙Ｓでは、ミシン目５０１２が２個ずつ等間隔で並んでいる。すなわち、ミシン目の孔２個が短い間隔で並び、続いて、ミシン目の孔２個分の間が開いて、またミシン目の孔が２個並んでいる。これは、図１１に示した用紙Ｓは、図１２に示した用紙Ｓより薄く、全ての歯２０２１〜２０２４が用紙Ｓを貫通しているためである。一方、図１２に示した用紙Ｓは、図１１に示した用紙Ｓより厚いため、歯高の高い歯２０２１および２０２２のみ用紙Ｓを貫通し、他の歯２０２３および２０２４は貫通しないため、孔２個分の間が開いている。このように、ミシン目の孔の間隔によって用紙Ｓの厚さが判定される。
【００５９】
ここでは、一例として、歯２０２１〜２０２４の歯高の差を０．１ｍｍずつ異ならせて４本設けているので、厚さが０．１ｍｍずつ異なる４種類の用紙Ｓと、まったく孔が開かない厚さの用紙Ｓを含めて全部で５種類の用紙Ｓを判定することができる。たとえば、用紙Ｓの厚さの違いから、普通紙における厚さの違いだけでなく、たとえば、普通紙とコート紙の違いなど用紙Ｓの種類や質の違いも判定できる。
【００６０】
（変形例２）
上述した実施形態では、歯車形状のミシン目形成歯車２０１を用いているが、ミシン目の形成はミシン目形成歯車２０１に限定されない。たとえば、ミシンのような針によって用紙Ｓに連続的に孔をあけて、ミシン目を形成してもよい。変形例２では、ミシン目形成部２００の構成以外、上述した実施形態と同じである。図１３は針を用いたミシン目形成部を示す側面図である。
【００６１】
針を用いたミシン目形成部（針式ミシン目形成部６００という）は、針６０１、針用ばね６０２、可動板６０３、側部フレーム６０４、上部フレーム６０５、押さえ板６１０、下部押さえローラー６１１、ローラー押圧部材６１２（ばね６１３、伸縮支柱６１４）、カム６２０（カムの回転軸６２１）を有する。
【００６２】
針６０１は、押さえ板６１０に形成された開口部から鋭利な形状である先端が突出したり、後退したりすることで、用紙Ｓに孔をあけてミシン目を形成する。針６０１の上端は可動板６０３に固定されている。可動板６０３と押さえ板６１０の間に、針用ばね６０２が設けられていて、可動板６０３にカム６２０から力が加わって下降したときには針用ばね６０２が縮んで、針６０１の先端が押さえ板６１０から突出する。可動板６０３にカム６２０からの力がなくなると針用ばね６０２の弾性力によって、可動板６０３が上方に押し上げられて、針６０１が押さえ板６１０から後退する。
【００６３】
押さえ板６１０は、側部フレーム６０４と上部フレーム６０５と接続されている。側部フレーム６０４は、可動板６０３に設けられている開口部を貫いており、可動板６０３が水平方向に動くのを抑えつつ、上下に自在に動くようになっている。
【００６４】
押さえ板６１０は、下部押さえローラー６１１との間で用紙Ｓを挟み込む。押さえ板６１０は、用紙Ｓに対して滑る。
【００６５】
下部押さえローラー６１１は、回転自在であり、用紙Ｓの通過により回転する。あるいは、下部押さえローラー６１１は、用紙搬送部１８０の駆動力が伝達されて、回転するようにしてもよい。下部押さえローラー６１１は、ばね６１３と伸縮支柱６１４からなるローラー押圧部材６１２によって、常に押さえ板６１０方向に用紙Ｓを押さえ付ける。これにより、押さえ板６１０と用紙Ｓの針刺し面は常に一定の位置となっている。したがって、後述するように、押さえ板６１０からの針６０１の突出量を異ならせることで、押さえ板６１０を基準とした用紙Ｓの厚さにより、針６０１が用紙Ｓを貫通するか否かが異なる。このように、針６０１の貫通の有無によって、用紙Ｓの厚さを判定できる。
【００６６】
下部押さえローラー６１１は、ゴムや樹脂などの弾性材で形成され、針刺し時に針６０１が当たっても針６０１の先端を損傷させない。
【００６７】
カム６２０は、回転軸２０３を回転させるカム用モーター（不図示）によって回転する。カム６２０は、中心からの半径が異なる３つの頂点ｒ１〜ｒ３を有する。カム６２０が回転することで可動板６０３を押し下げる。回転軸２０３は、上部フレーム６０５に回転自在に支持されている。
【００６８】
カム６２０の中心から頂点までの半径は、ｒ１＜ｒ２＜ｒ３となっている。それらの半径の差は、たとえば、ｒ２−ｒ１＝ｒ３−ｒ２＝０．１ｍｍである。したがって、押さえ板６１０から突出する針６０１の先端の長さもｒ１＜ｒ２＜ｒ３となる。これにより、用紙Ｓの一方の面（針６０１を突き刺す面）を基準面として、この基準面からミシン目を形成する針６０１の用紙Ｓへの侵入深さを異ならせている。このようにすることで、変形例１と同様に、用紙Ｓが薄ければ、全ての頂点ｒ１〜ｒ３において可動板６０３を押し下げるときに針６０１が用紙Ｓを貫通する。一方、用紙Ｓが厚いと、一部の頂点ｒ２またはｒ３において可動板６０３を押し下げるときにのみ針６０１が用紙Ｓを貫通する。これにより、ミシン目読取部２２０によって読み取られるミシン目の間隔から、用紙Ｓの厚さや厚さに応じた用紙Ｓの種類や質（普通紙かコート紙かなど）を判定できる。
【００６９】
なお、ここでは、ミシン目の間隔から用紙Ｓの厚さを判定できるようにするために、押さえ板６１０からの針６０１の突出量を異ならせる構成とした。しかし、用紙Ｓの厚さを判定する必要がなければ、カム６２０の頂点は３点とも同じ半径としてもよい。また、この場合、押さえ板６１０は設けられなくてもよいが、針６０１が用紙Ｓから抜かれる際に、用紙Ｓが上方に引っ張られるのを抑えるために、押さえ板６１０が設けられることが好ましい。
【００７０】
また、針６０１の突出量を異ならせる構成であっても、異ならせない構成であっても、カム６２０の頂点の数は３点に限定されない。針６０１の突出量を異ならせる場合は、カム６２０の頂点は少なくとも２点必要である。針６０１の突出量を異ならせない場合は、カム６２０の頂点は１点としてもよく、複数点としてもよい。
【００７１】
以上本発明の実施形態および変形例を説明したが、本発明は、実施形態および変形例の構成に限定されない。たとえば、ミシン目は、１枚の用紙Ｓに対して２箇所形成しているが、１か所であってよい。ミシン目の孔の数や大きさも特に限定されず、少なくとも用紙Ｓの搬送方向に複数の孔が形成されていればよい。
【００７２】
また、図示したミシン目形成部の構成は、ミシン目形成用の歯や針が、図示上から下に用紙を貫くように示しているが、これは装置内のおいてこのような配置に限定されるものではない。たとえば下から上に向けて歯や針が移動してもよし、横方向や斜め方向など、どのような方向から用紙にミシン目を形成してもよく、特に限定されない。
【００７３】
そのほか本発明は特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  画像形成装置、
１１０  制御部、
１２０  画像形成部、
１８０  用紙搬送部、
１８５  レジストローラー対、
２００  ミシン目形成部、
２０１  ミシン目形成歯車、
２０２  歯、
２０４  ボールネジ、
２０５  スライド用部材、
２０６  ケース、
２０８  アクチュエーター、
２０９  支持板、
２１４  ネジ軸、
２１５  ボルト、
２２０  ミシン目読取部、
２２１  光源、
２２２  ラインイメージセンサー、
５００  裁断代、
５０１、５０１１、５０１２  ミシン目、
６００  針式ミシン目形成部、
６０１  針、
６０２  針用ばね、
６０３  可動板、
６０４  側部フレーム、
６０５  上部フレーム、
６１０  押さえ板、
６１１  下部押さえローラー、
６１２  ローラー押圧部材、
６２０  カム。
【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】
2020040342.tif 000008
【図７】
2020040342.tif 000009
【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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