(57)【要約】【課題】ローラ径の許容寸法公差を小さくすることなく、用紙等のシート材の厚みを高精度に検出することを可能とする。【解決手段】３つの従動ローラ４７４ａ〜４７４ｃと、これらの従動ローラにそれぞれ対向する位置に配置される３つの駆動ローラ４７２ａ〜４７４ｃと、３つの従動ローラのうちの２つの従動ローラ４７４ｂ，４７４ｃだけを支持する第１従動ローラ軸４７３Ａと、残りの従動ローラ４７４ａを支持する第２従動ローラ軸４７３Ｂと、すべての駆動ローラを支持する駆動ローラ軸４７１と、第１従動ローラ軸を用紙厚み方向へ変位可能に支持するローラ軸保持部６６と、第１従動ローラ軸を駆動ローラ軸へ近づく方向に付勢する付勢手段と、用紙厚み方向における第１従動ローラ軸の変位量を検知する変位センサ６１とを有する。【選択図】図２
2018140878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるシート材の厚みを検出するシート材厚み検出装置において、
シート材搬送方向に対して直交する方向に並べられる３つ以上の第１ローラと、
前記３つ以上の第１ローラにそれぞれ対向する位置に配置される３つ以上の第２ローラと、
前記３つ以上の第１ローラのうちの２つの第１ローラだけを支持する第１ローラ軸と、
前記３つ以上の第２ローラを支持する１つ又は２つ以上の第２ローラ軸と、
前記３つ以上の第１ローラのうちの残りの第１ローラを支持する１つ又は２つ以上の第３ローラ軸と、
前記第１ローラ軸を前記第２ローラ軸との接離方向へ変位可能に支持する第１ローラ軸支持部材と、
前記第１ローラ軸を前記第２ローラ軸へ近づく方向に付勢する付勢手段と、
前記接離方向における前記第１ローラ軸の変位量を検知する変位量検知手段とを有し、
前記変位量検知手段の検知結果に基づいて、前記第１ローラと前記第２ローラとの間に挟持された状態で搬送されるシート材の厚みを検出することを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項２】
請求項１のシート材厚み検出装置において、
前記変位量検知手段は、前記接離方向における前記第１ローラ軸の変位に連動して移動する移動部材と、該移動部材の移動量を検知する検知部とを含む接触式変位量センサであることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項３】
請求項１のシート材厚み検出装置において、
前記変位量検知手段は、前記接離方向における前記第１ローラ軸の変位量を非接触で検知する非接触式変位量センサであることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート材厚み検出装置において、
前記第１ローラ軸は、前記第１ローラ軸支持部材に対して回転可能に支持されており、
前記２つの第１ローラは、前記第１ローラ軸上に回転不能に取り付けられていることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート材厚み検出装置において、
前記３つ以上の第２ローラは、単一の前記第２ローラ軸上に固定され、入力される回転駆動力により該第２ローラ軸が回転駆動することによって該第２ローラ軸の軸回りで回転する駆動ローラであり、
前記３つ以上の第１ローラは、前記３つ以上の第２ローラに対して従動回転する従動ローラであることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート材厚み検出装置において、
前記第２ローラ軸は、変位不能に構成されていることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項７】
シート材に搬送力を付与する搬送力付与手段と、
前記搬送力付与手段により搬送力が付与されて搬送されるシート材の厚みを検出するシート材厚み検出手段と、
前記シート材厚み検出手段の検出結果に応じてシート搬送動作を制御する制御手段とを備えたシート材搬送装置において、
前記シート材厚み検出手段として、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート材厚み検出装置を用いたことを特徴とするシート材搬送装置。
【請求項８】
シート材に搬送力を付与する搬送力付与手段と、
前記搬送力付与手段により搬送力が付与されて搬送されるシート材の厚みを検出するシート材厚み検出手段と、
前記シート材厚み検出手段の検出結果に応じて画像形成動作を制御する制御手段とを有し、
前記シート材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記シート材厚み検出手段として、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート材厚み検出装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート材の厚みを検出するシート材厚み検出装置、シート材搬送装置及びプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な画像形成装置は、シート材を搬送しながらシート材表面上に画像を形成するところ、高品質の画像を得るためにはシート材の厚みに応じて画像形成条件を最適化することが重要である。例えば、シート材にトナーを転写する転写プロセスでは、シート材の厚みが変わると、転写領域内における体積抵抗値が変化するため、最適な転写電流値が変わってくるので、シート材の厚みに応じて転写電流値を変化させることが望まれる。また、シート材上に転写されたトナーを加熱及び加圧してシート材に定着させる定着プロセスでは、必要となる熱量がシート材の厚みごとに異なるため、シート材の厚みに応じて定着時の温度を変化させることが望まれる。
【０００３】
従来の画像形成装置の中には、シート材搬送路にシート材の厚みを検出するシート材厚み検出装置を設置したものが知られている（特許文献１等）。
図６は、上記特許文献１に開示されたシート材厚み検出装置を説明するための模式図である。なお、上記特許文献１に開示されたシート材厚み検出装置では、ローラ対の数が６つであるが、図６では、説明の都合上、ローラ対の数が３つの例としている。
シート材厚み検出装置を構成する搬送ローラ対４７は、駆動ローラ軸４７１上に固定されている３つの駆動ローラ４７２ａ，４７２ｂ，４７２ｃと、従動ローラ軸４７３上に回転自在に取り付けられた３つの従動ローラ４７４ａ，４７４ｂ，４７４ｃと、付勢手段である２つの圧縮バネ４７５とから構成されている。従動ローラ軸４７３は、その両端領域をそれぞれ圧縮バネ４７５により駆動ローラ軸４７１に向けて付勢されている。この付勢力により、３つの従動ローラ４７４ａ，４７４ｂ，４７４ｃは、それぞれ対応する駆動ローラ４７２ａ，４７２ｂ，４７２ｃに向けて付勢されている。変位センサ６１は、従動ローラ軸４７３の変位量を検知するものであり、変位センサ６１の先端部が駆動ローラ軸４７１とは反対側から従動ローラ軸４７３に当接するように配置されている。
【０００４】
駆動ローラ４７２ａ，４７２ｂ，４７２ｃと従動ローラ４７４ａ，４７４ｂ，４７４ｃとの間にシート材が進入すると、そのシート材の厚みにより従動ローラ４７４ａ，４７４ｂ，４７４ｃが押し上げられ、従動ローラ軸４７３が駆動ローラ軸４７１から離れる方向へ変位する。このときの従動ローラ軸４７３の変位量は、変位センサ６１によって検知される。これにより、変位センサ６１の検知結果から当該シート材の厚みを検出することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の搬送ローラ対４７は、従動ローラ４７４ａ，４７４ｂ，４７４ｃの径寸法のばらつき（Ｂ−Ｂ’）／２や、駆動ローラ４７２ａ，４７２ｂ，４７２ｃの径寸法のばらつき（Ｃ−Ｃ’）／２などにより、図６に示すように、第３従動ローラ４７４と第３駆動ローラ４７２ｃとが当接せず、（Ｂ−Ｂ’）／２＋（Ｃ−Ｃ’）／２の隙間Ａが生じることがある。このような隙間Ａが生じていると、変位センサ６１が当接している箇所においては、少なくとも生じた隙間ＡのＬｓ／Ｌの分だけ変位量のばらつきが生じ得る。これは次の理由による。
【０００６】
図６に示すように、搬送ローラ対４７にシート材が介在していない状態において、２つの圧縮バネ４７５により付勢されている従動ローラ軸４７３の姿勢は、第１従動ローラ４７４ａと第２従動ローラ４７４ｂの２箇所で駆動ローラ４７２ａ，４７２ｂに当接して安定するものとする。このような搬送ローラ対４７にシート材が進入した場合、従動ローラ軸４７３の姿勢は、従動ローラ軸４７３の両端を付勢する２つの圧縮バネ４７５の付勢力バランスに応じて、傾く場合と傾かない場合がある。
【０００７】
具体的には、付勢力バランスによっては、例えば、第２従動ローラ４７４ｂと第３従動ローラ４７４ｃの２箇所でシート材を挟持するが、第１従動ローラ４７４ａの箇所ではシート材を挟持しないという姿勢で従動ローラ軸４７３が安定する場合がある。この場合、従動ローラ軸４７３には、前記隙間Ａの大きさに応じた傾きが生じることになる。このとき、第２従動ローラ４７４ｂの変位量は、ちょうどシート材の厚み分となるが、第３従動ローラ４７４ｃの変位量は、前記隙間Ａから当該シート材の厚みを差し引いた分となる。そのため、第２従動ローラ４７４ｂの位置からＬｓだけ第３従動ローラ４７４ｃ側にズレた位置に当接する変位センサ６１の箇所の変位量は、シート材の厚み分とはならず、シート材の厚みに対して隙間ＡのＬｓ／Ｌに相当する誤差が含まれたものとなる。
【０００８】
一方で、付勢力バランスによっては、例えば、第１従動ローラ４７４ａと第２従動ローラ４７４ｂの２箇所でシート材を挟持するが、第３従動ローラ４７４ｃの箇所ではシート材を挟持しないという姿勢で従動ローラ軸４７３が安定する場合もある。この場合、従動ローラ軸４７３の姿勢は、前記隙間Ａによって影響を受けることがないので、従動ローラ軸４７３には傾きが生じない。このとき、第１従動ローラ４７４ａの変位量も第２従動ローラ４７４ｂの変位量も、ちょうどシート材の厚み分となるため、変位センサ６１の箇所の変位量は、シート材の厚み分となり、上述したような誤差は含まれない。
【０００９】
このように、隙間Ａが生じていると、同じ厚みのシート材が搬送されるときでも、変位センサ６１が当接している箇所の変位量には、上述したような誤差を含む場合と含まない場合とが混在し得る。そのため、変位センサ６１が当接している箇所の変位量は、少なくとも生じた隙間ＡのＬｓ／Ｌの分だけばらつきが生じ得る。その結果、シート材の厚みを高精度に検出することができないという問題があった。
【００１０】
ここで、駆動ローラ４７２ａ，４７２ｂ，４７２ｃや従動ローラ４７４ａ，４７４ｂ，４７４ｃの径寸法のばらつきを小さくすることにより、前記隙間Ａを小さくし、シート材の厚み検出精度を高めることは可能である。しなしながら、この場合、ローラ径の許容寸法公差が小さくなり、コストアップを免れない。例えば、数十［μｍ］というレンジでシート材の厚みの違いを判別するためには、ローラ径の許容寸法公差を数十［μｍ］に抑える必要があり、これを実現することは相当のコストアップにつながる。
【００１１】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ローラ径の許容寸法公差を小さくすることなく、シート材の厚みを高精度に検出可能なシート材厚み検出装置、シート材搬送装置及び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】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明は、搬送されるシート材の厚みを検出するシート材厚み検出装置において、シート材搬送方向に対して直交する方向に並べられる３つ以上の第１ローラと、前記３つ以上の第１ローラにそれぞれ対向する位置に配置される３つ以上の第２ローラと、前記３つ以上の第１ローラのうちの２つの第１ローラだけを支持する第１ローラ軸と、前記３つ以上の第２ローラを支持する１つ又は２つ以上の第２ローラ軸と、前記３つ以上の第１ローラのうちの残りの第１ローラを支持する１つ又は２つ以上の第３ローラ軸と、前記第１ローラ軸を前記第２ローラ軸との接離方向へ変位可能に支持する第１ローラ軸支持部材と、前記第１ローラ軸を前記第２ローラ軸へ近づく方向に付勢する付勢手段と、前記接離方向における前記第１ローラ軸の変位量を検知する変位量検知手段とを有し、前記変位量検知手段の検知結果に基づいて、前記第１ローラと前記第２ローラとの間に挟持された状態で搬送されるシート材の厚みを検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、変位量検知手段が変位量を検知する第１ローラ軸上に第１ローラが３つ以上設けられている従来構成において生じ得た第１ローラと第２ローラとの隙間が生じなくなる。よって、当該隙間によって引き起こされていたシート材の厚み検出精度の低下が生じなくなり、シート材の高精度な厚み検出が可能となるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成を示す模式図である。
【図２】同プリンタのシート材厚み検出装置を構成する搬送ローラ対の概略構成を示す斜視図である。
【図３】同搬送ローラ対における用紙厚み検出の主要構成を示す拡大斜視図である。
【図４】変形例１における搬送ローラ対の概略構成を示す斜視図である。
【図５】変形例２における搬送ローラ対の主要構成部分を示す説明図である。
【図６】従来のシート材厚み検出装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態に係るプリンタは、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ形成する４つの作像装置を備えたトナー像形成部２０を備えている。各作像装置は、潜像担持体としての感光体ユニット４０、帯電手段としてのチャージャユニット１８、現像手段としての現像ユニット、クリーニング手段としてのクリーニングユニットなどで構成されている。各作像装置は、ＩＣタグを備え、プリンタ本体に対して脱着可能に装着されている。
【００１６】
トナー像形成部２０の上方には、各作像装置の感光体ユニット４０における感光体ドラムの表面に画像情報に応じたレーザ光を照射して静電潜像を形成する書き込みユニット２１が設けられている。また、トナー像形成部２０の下方には、中間転写ユニットがあり、この中間転写ユニットには、無端ベルトである中間転写ベルト１０が設けられている。中間転写ベルト１０は、例えば、伸びの少ないフッ素樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層に、弾性層を設けた複層ベルトを用いることができる。弾性層は、例えば、フッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムの表面に、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層を形成したものを採用できる。
【００１７】
中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４，１５，１６に掛け渡されており、図１中時計回りに回動駆動する。第２支持ローラ１５の図１中左側には、中間転写ベルト１０上の不要なトナーを除去する中間転写体クリーニングユニット１７が配置されている。また、中間転写ベルト１０の下方には、二次転写ユニット２２が設けられている。二次転写ユニット２２は、２つのローラ２３の間に無端ベルトである二次転写ベルト２４を掛け渡した構成となっており、中間転写ベルト１０を支持する第３支持ローラ（二次転写ローラ）１６に向かって二次転写ベルト２４を押し当てるように付勢している。二次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０上に一次転写されたトナー像を、用紙上に二次転写するための転写処理を行う。
【００１８】
二次転写ユニット２２の図中左側には、用紙上に二次転写されたトナー像を用紙に定着させる定着ユニット２５が設けられている。定着ユニット２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てた構成となっている。二次転写ユニット２２及び定着ユニット２５の下方には、トナー像が定着された用紙の裏面にもトナー像を記録するために表裏を反転して送り出すシート反転ユニット２８が設けられている。
【００１９】
操作部ユニットのスタートスイッチが押されると、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００の原稿給紙台３０上に原稿があるときは、それをコンタクトガラス３２上に搬送する。ＡＤＦ４００に原稿が無いときにはコンタクトガラス３２上の手置きの原稿を読むために、画像読み取りユニット３００のスキャナを駆動し、第１キャリッジ３３および第２キャリッジ３４を、読み取り走査駆動する。そして、第１キャリッジ３３上の光源からコンタクトガラスに光を発射するとともに原稿面からの反射光を第１キャリッジ３３上の第１ミラーで反射して第２キャリッジ３４に向け、第２キャリッジ３４上のミラーで反射して結像レンズ３５を通してＣＣＤからなる読取りセンサ３６に結像する。読取りセンサ３６で得た画像信号に基づいてＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色記録データが生成される。
【００２０】
また、スタートスイッチが押されたときに、中間転写ベルト１０の回動駆動が開始されるとともに、各作像装置における各ユニットの作像準備が開始され、各色の作像シーケンスが実行される。そして、各色感光体ドラムに各色記録データに基づいて変調された露光レーザが書き込みユニット２１により照射され、各色作像プロセスにより、各色トナー像が中間転写ベルト１０上に一枚の画像として、重ね転写される。このようにして中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像の先端が二次転写ユニット２２と対向する二次転写領域に進入するタイミングに合わせて用紙が二次転写領域に送り込まれる。これにより、中間転写ベルト１０上のトナー像が用紙上に二次転写する。トナー像が転写された用紙は定着ユニット２５に送り込まれ、そこでトナー像が用紙に定着される。
【００２１】
定着ユニット２５で定着処理を受けて排出される用紙は、切換爪５５で排出ローラ５６に案内して排紙トレイ５７上にスタックされる。または、切換爪５５でシート反転ユニット２８に案内して、そこで反転して再び二次転写領域へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。一方、二次転写後の中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーは、中間転写体クリーニングユニット１７で除去し、再度の画像形成に備える。
【００２２】
なお、上述の用紙は、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転駆動し、給紙ユニット４３に多段に備える給紙トレイ４４の１つから繰り出される。そして、分離ローラ４５で１枚だけ分離して、搬送コロユニット４６に入れ、搬送ローラ対４７で搬送してプリンタ内の搬送コロユニット４８に導き、搬送コロユニット４８のレジストローラ対４９に突き当てて止める。その後、前述のタイミングに合わせてレジストローラ対４９を駆動し、用紙を二次転写領域へ送り出す。
【００２３】
手差しトレイ５１上に用紙を差し込んで給紙することもできる。ユーザが手差しトレイ５１上に用紙を差し込んでいるときには、給紙ローラ５０を回転駆動して手差しトレイ５１上の用紙の一枚を分離して手差し給紙路５３に引き込み、同じくレジストローラ対４９に突き当てて止める。
【００２４】
給紙テーブル２００には、例えばフォトセンサ等からなる各種センサが搭載されている。具体的には、給紙トレイ４４に収納されている用紙の残量や有無を検知するペーパーエンドセンサ、用紙のサイズや向きを検出するサイズ検知センサ、各トレイがプリンタ本体に装着されているか否かを検出するトレイセット検知センサなどが挙げられる。また、用紙の搬送中に用紙が適切に搬送されているか否か、搬送ジャム（紙詰まり）の発生の有無などを検出する用紙搬送センサも各給紙トレイに設けられている。
【００２５】
レジストローラ対４９は、一般には接地されて使用されることが多いが、用紙の紙粉除去のためにバイアス電圧を印加することも可能である。具体的には、例えば、導電性ゴムローラを用い、バイアスを印加する場合、直径１８［ｍｍ］で、表面を１［ｍｍ］の厚さの導電性ＮＢＲゴムで構成し、ゴム材の体積抵抗率が１０９［Ωｃｍ］程度の電気抵抗をもつようにする。バイアスを印加したレジストローラ対４９を通過した後の用紙の表面（画像記録面）は、若干マイナス側に帯電している。よって、中間転写ベルト１０から用紙への二次転写プロセスでは、レジストローラ対４９に電圧を印加しない場合とは転写条件が変わる。本実施形態では、レジストローラ対４９にバイアスを印加するとともに、転写条件として、例えば、中間転写ベルト１０を支持している二次転写ローラ１６には−８００［Ｖ］程度の電圧を印加するとともに、二次転写ユニット２２の二次転写ベルト２４を張架する一方の二次転写対向ローラ２３には＋２００［Ｖ］程度の電圧を印加する。
【００２６】
図２は、本実施形態におけるシート材厚み検出装置を構成する搬送ローラ対４７の概略構成を示す斜視図である。
図３は、搬送ローラ対４７における用紙厚み検出の主要構成を示す拡大斜視図である。
本実施形態では、レジストローラ対４９の用紙搬送方向上流側の用紙搬送経路に配置されている搬送ローラ対４７を用紙が通過するときに、その用紙の厚みを検出するものである。本実施形態の搬送ローラ対４７は、第２ローラ軸としての駆動ローラ軸４７１上に固定されている３つの第２ローラとしての駆動ローラ４７２ａ，４７２ｂ，４７２ｃと、従動ローラ軸４７３Ａ，７４３Ｂ上に回転自在に取り付けられた３つの第１ローラとしての従動ローラ４７４ａ，４７４ｂ，４７４ｃとが互いに対向するように配置され、３つのローラ対で構成されている。
【００２７】
駆動ローラ軸４７１の両端は、ステー６３に設けられた軸受けによって回転自在に支持されており、ローラ径方向には変位不能に支持されている。駆動ローラ軸４７１は、図示しない駆動源からの回転駆動力を受けることで、当該駆動ローラ軸回りに回転駆動する。これにより、３つの駆動ローラ４７２ａ，４７２ｂ，４７２ｃが回転駆動し、当該搬送ローラ対４７を通過する用紙に対して搬送力を付与する。
【００２８】
本実施形態における従動ローラ軸４７３Ａ，７４３Ｂは、同軸上に２つ設けられている。第１ローラ軸としての第１従動ローラ軸４７３Ａ上には、２つの従動ローラ４７４ｂ，４７４ｃが設けられており、第３ローラ軸としての第２従動ローラ軸４７３Ｂ上には、１つの従動ローラ４７４ａが設けられている。第１従動ローラ軸４７３Ａは、図３に示すように、ステー６４に設けられた第１ローラ軸支持部材としてのローラ軸保持部６６により、用紙厚み方向に移動可能でかつ回転不能に支持されている。
【００２９】
詳しくは、第１従動ローラ軸４７３Ａには、図３に示すように、ステー６４に設けられたローラ軸保持部６６に取り付けられているガイドリブ６５が嵌まり込む２つのガイド溝４７３ａが形成されている。この２つのガイド溝４７３ａは、第１従動ローラ軸４７３Ａの軸方向に対して直交する方向に延びる平行な切り欠き部で構成されている。第１従動ローラ軸４７３Ａは、この２つのガイド溝４７３ａ内にガイドリブ６５が嵌り込むようにして、ローラ軸保持部６６に支持される。その結果、第１従動ローラ軸４７３Ａは、その軸回りの回転はガイドリブ６５に規制されるが、ガイドリブ６５に沿って用紙厚み方向への変位は可能となっている。なお、第２従動ローラ軸４７３Ｂについても同様である。
【００３０】
２つの従動ローラ軸４７３Ａ，４７３Ｂは、いずれも、バネやスプリング等の図示しない付勢手段によって、駆動ローラ軸４７１に向かう方向へ付勢されている。３つの従動ローラ４７４ａ，４７４ｂ，４７４ｃは、それぞれの従動ローラ軸４７３Ａ，４７３Ｂに対して回転自在に取り付けられており、対向する駆動ローラ４７２ａ，４７２ｂ，４７２ｃの回転に連れ回る方向に従動回転する。
【００３１】
本実施形態においては、駆動ローラ軸４７１との接離方向（用紙厚み方向）における第１従動ローラ軸４７３Ａの変位量を検知する変位量検知手段としての変位センサ６１が設けられている。この変位センサ６１は、第１従動ローラ軸４７３Ａの変位に連動して移動する移動部材としての検知アーム６１ａと、この検知アーム６１ａの移動量を検知する図示しない検知部とを含む接触式変位量センサであるレバー式エンコーダセンサで構成されている。もちろん、第１従動ローラ軸４７３Ａの変位量を検知できるセンサであれば、例えば、光学測距センサ等の非接触式変位量センサを用いてもよい。
【００３２】
変位センサ６１は、駆動ローラ軸４７１とは反対側から、その検知アーム６１ａが第１従動ローラ軸４７３Ａに当接するように配置されており、第１従動ローラ軸４７３Ａの変位の影響を受けないように、ステー６２に固定支持されている。
【００３３】
本実施形態の搬送ローラ対４７に用紙が進入すると、そのシート材の厚みにより従動ローラ４７４ａ，４７４ｂ，４７４ｃが押し上げられ、駆動ローラ４７２ａ，４７２ｂ，４７２ｃから離間する方向へ従動ローラ４７４ａ，４７４ｂ，４７４ｃが変位する。これにより、変位センサ６１の検知アーム６１ａが第１従動ローラ軸４７３Ａの変位量に応じた分だけ移動し、その移動量が変位センサ６１によって検知される。よって、変位センサ６１の検知結果は図示しないプリンタ本体の制御部へ送られ、制御部は、その検知結果から用紙の厚みを把握することができる。
【００３４】
制御部は、このようにして把握した用紙の厚みに応じて、例えば、用紙搬送速度や、搬送用のローラ対のニップ圧などのシート材搬送動作を変更したり、二次転写条件（二次転写バイアス値）、定着温度などの画像形成動作を変更したりする。
【００３５】
なお、本実施形態では、用紙厚み検出に利用されない従動ローラ４７４ａを支持する第２従動ローラ軸４７３Ｂについても、用紙厚み方向へ変位可能な構成としているが、用紙厚み方向への変位を不能とした簡易な構成としてもよい。
【００３６】
本実施形態によれば、変位センサ６１が変位量を検知する第１従動ローラ軸４７３Ａ上に設けられる従動ローラの数は２つである。そのため、当該２つの従動ローラ４７４ｂ，４７４ｃ間でローラ径にばらつきがあっても、そのばらつきに応じて第１従動ローラ軸４７３Ａが傾き、当該２つの従動ローラ４７４ｂ，４７４ｃはいずれも対向する駆動ローラ４７２ｂ，４７２ｃに当接した状態となる。第１従動ローラ軸４７３Ａ上に従動ローラを３つ以上設けた構成では、それらの従動ローラ間におけるローラ径のばらつきにより、いずれかの従動ローラについて駆動ローラとの隙間が生じ得た。これに対し、本実施形態では、このような隙間が生じないため、当該隙間によって引き起こされていた用紙の厚み検出精度の低下は生じなくなり、用紙の高精度な厚み検出が可能となる。
【００３７】
〔変形例１〕
次に、前記実施形態における搬送ローラ対４７の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
前記実施形態の搬送ローラ対４７は、３つのローラ対で構成されたものであったが、本変形例１における搬送ローラ対１４７は、５つのローラ対で構成されたものである。以下、本変形例１の構成について、前記実施形態とは異なる点を中心に説明する。
【００３８】
図４は、本変形例１における搬送ローラ対１４７の概略構成を示す斜視図である。
本変形例１においては、５つの従動ローラ４７４ｄ，４７４ｅ，４７４ｆ，４７４ｇ，４７４ｈが、同軸上に設けられた２つの従動ローラ軸４７３Ａ，７４３Ｂに設けられている。第１ローラ軸としての第１従動ローラ軸４７３Ａ上には、２つの従動ローラ４７４ｄ，４７４ｅが設けられており、第３ローラ軸としての第２従動ローラ軸４７３Ｂ上には、残り３つの従動ローラ４７４ｆ，４７４ｇ，４７４ｈが設けられている。
【００３９】
本変形例１においても、変位センサ６１が変位量を検知する第１従動ローラ軸４７３Ａ上に設けられる従動ローラの数は２つである。そのため、当該２つの従動ローラ４７４ｄ，４７４ｅ間でローラ径にばらつきがあっても、そのばらつきに応じて第１従動ローラ軸４７３Ａが傾き、当該２つの従動ローラ４７４ｄ，４７４ｅはいずれも対向する駆動ローラ４７２ｄ，４７２ｅに当接した状態となる。よって、当該２つの従動ローラ４７４ｄ，４７４ｅと駆動ローラ４７２ｄ，４７２ｅとの間に隙間が生じないため、当該隙間によって引き起こされていた用紙の厚み検出精度の低下は生じなくなり、用紙の高精度な厚み検出が可能となる。
【００４０】
〔変形例２〕
次に、前記実施形態における搬送ローラ対４７の他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
前記実施形態の搬送ローラ対４７では、第１従動ローラ軸４７３Ａを回転不能に支持して２つの従動ローラ４７４ｂ，４７４ｃを第１従動ローラ軸４７３Ａに対して回転自在に取り付けた構成であった。これに対し、本変形例２の搬送ローラ対２４７は、第１従動ローラ軸４７３Ａを回転自在に支持し、２つの従動ローラ４７４ｂ，４７４ｃを第１従動ローラ軸４７３Ａに対して回転不能に固定した構成である。以下、本変形例２の構成について、前記実施形態とは異なる点を中心に説明する。
【００４１】
図５は、本変形例２における搬送ローラ対２４７の主要構成部分を示す説明図である。
本変形例２において、２つの従動ローラ４７４ｉ，４７４ｊが固定されている第１従動ローラ軸４７３Ａは、その両端を軸受け部６８によって回転自在に支持されている。これらの軸受け部６８は、用紙厚み方向へ変位可能にステー６４の軸受け保持部に支持されている。本変形例２では、これらの軸受け部６８が付勢手段としての圧縮バネ６７によって駆動ローラ軸４７１側へ付勢されている。変位センサ６１の検知アームは、一方の軸受け部６８に当接し、この軸受け部６８の変位量を検知するように構成されている。
【００４２】
本変形例２においても、変位センサ６１が変位量を検知する第１従動ローラ軸４７３Ａ上に設けられる従動ローラの数は２つである。そのため、当該２つの従動ローラ４７４ｉ，４７４ｊ間でローラ径にばらつきがあっても、そのばらつきに応じて第１従動ローラ軸４７３Ａが傾き、当該２つの従動ローラ４７４ｉ，４７４ｊはいずれも対向する駆動ローラに当接した状態となる。よって、当該２つの従動ローラ４７４ｉ，４７４ｊと駆動ローラとの間に隙間が生じないため、当該隙間によって引き起こされていた用紙の厚み検出精度の低下は生じなくなり、用紙の高精度な厚み検出が可能となる。
【００４３】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
搬送される用紙等のシート材の厚みを検出する搬送ローラ対４７等のシート材厚み検出装置において、シート材搬送方向に対して直交する方向に並べられる３つ以上の従動ローラ４７４ａ〜４７４ｊ等の第１ローラと、前記３つ以上の第１ローラにそれぞれ対向する位置に配置される３つ以上の駆動ローラ４７２ａ〜４７４ｈ等の第２ローラと、前記３つ以上の第１ローラのうちの２つの第１ローラ（従動ローラ４７４ｂ，４７４ｃ、従動ローラ４７４ｄ，４７４ｅ）だけを支持する第１従動ローラ軸４７３Ａ等の第１ローラ軸と、前記３つ以上の第２ローラを支持する１つ又は２つ以上の駆動ローラ軸４７１等の第２ローラ軸と、前記３つ以上の第１ローラのうちの残りの第１ローラ（従動ローラ４７４ａ、従動ローラ４７４ｆ，４７４ｇ，４７４ｈ）を支持する１つ又は２つ以上の第３ローラ軸と、前記第１ローラ軸を前記第２ローラ軸との接離方向（用紙厚み方向）へ変位可能に支持するローラ軸保持部６６等の第１ローラ軸支持部材と、前記第１ローラ軸を前記第２ローラ軸へ近づく方向に付勢する圧縮バネ６７等の付勢手段と、前記接離方向における前記第１ローラ軸の変位量を検知する変位センサ６１等の変位量検知手段とを有し、前記変位量検知手段の検知結果に基づいて、前記第１ローラと前記第２ローラとの間に挟持された状態で搬送されるシート材の厚みを検出することを特徴とする。
これによれば、変位量検知手段が変位量を検知する第１ローラ軸上に設けられる第１ローラの数は２つである。そのため、当該２つの第１ローラのローラ径にばらつきがあっても、そのばらつきに応じて第１ローラ軸が傾き、当該２つの第１ローラはいずれも第２ローラに当接した状態で安定する。当該第１ローラ軸上に第１ローラが３つ以上設けられている従来構成においては、上述したとおり、第１ローラと第２ローラとの間に隙間が生じ得たわけであるが、本態様ではこのような隙間が生じることがない。その結果、当該隙間によって引き起こされていたシート材の厚み検出精度の低下は生じなくなり、シート材の高精度な厚み検出が可能となる。
【００４４】
（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記変位量検知手段は、前記接離方向における前記第１ローラ軸の変位に連動して移動する検知アーム６１ａ等の移動部材と、該移動部材の移動量を検知する検知部とを含むレバー式エンコーダセンサ等の接触式変位量センサであることを特徴とする。
これによれば、変位量検知手段を簡易な構成で実現できる。
【００４５】
（態様Ｃ）
前記態様Ａにおいて、前記変位量検知手段は、前記接離方向における前記第１ローラ軸の変位量を非接触で検知する光学測距センサ等の非接触式変位量センサであることを特徴とする。
これによれば、第１ローラ軸の変位を妨げない変位量検知を実現できる。
【００４６】
（態様Ｄ）
前記態様Ａ〜Ｃのいずれかの態様において、前記第１ローラ軸は、前記第１ローラ軸支持部材に対して回転可能に支持されており、前記２つの第１ローラは、前記第１ローラ軸上に回転不能に取り付けられていることを特徴とする。
これによれば、前記２つの第１ローラと前記第１ローラ軸の構成を簡易に実現できる。なお、変位量検知手段が第１ローラ軸の変位量を直接的に検知する構成である場合、第１ローラ軸支持部材に対して第１ローラ軸が回転不能に支持されている方が、その検知箇所となる第１ローラ軸部分が回転しないため、安定した変位量検知が可能となる。ただし、本態様のように、第１ローラ軸支持部材に対して第１ローラ軸を回転可能に支持する構成であっても、第１ローラ軸を軸受けする軸受け部の変位量を変位量検知手段で検知するようにして、第１ローラ軸の変位量を間接的に検知する構成とすれば、その検知箇所となる軸受け部は回転しないため、安定した変位量検知が可能である。
【００４７】
（態様Ｅ）
前記態様Ａ〜Ｄのいずれかの態様において、前記３つ以上の第２ローラは、単一の前記第２ローラ軸上に固定され、入力される回転駆動力により該第２ローラ軸が回転駆動することによって該第２ローラ軸の軸回りで回転する駆動ローラであり、前記３つ以上の第１ローラは、前記３つ以上の第２ローラに対して従動回転する従動ローラであることを特徴とする。
これによれば、駆動ローラによりシート材に搬送力を付与しつつ、そのシート材の厚みを検知できる。
【００４８】
（態様Ｆ）
前記態様Ａ〜Ｅのいずれかの態様において、前記第２ローラ軸は、変位不能に構成されていることを特徴とする。
これによれば、前記第２ローラ軸の変位を考慮せずに、前記第１ローラ軸の変位量から用紙厚みを検出できるので、より簡易な用紙厚み検出を実現できる。
【００４９】
（態様Ｇ）
用紙等のシート材に搬送力を付与する分離ローラ４５、駆動ローラ４７２、レジストローラ対４９等の搬送力付与手段と、前記搬送力付与手段により搬送力が付与されて搬送されるシート材の厚みを検出するシート材厚み検出手段と、前記シート材厚み検出手段の検出結果に応じてシート搬送動作を制御する制御部等の制御手段とを備えたシート材搬送装置において、前記シート材厚み検出手段として、前記態様Ａ〜Ｆのいずれかの態様に係るシート材厚み検出装置を用いたことを特徴とする。
これによれば、シート材の高精度な厚み検出が可能となるので、用紙の厚みに応じた適切なシート搬送動作を実行することができる。
【００５０】
（態様Ｈ）
用紙等のシート材に搬送力を付与する分離ローラ４５、駆動ローラ４７２、レジストローラ対４９等の搬送力付与手段と、前記搬送力付与手段により搬送力が付与されて搬送されるシート材の厚みを検出するシート材厚み検出手段と、前記シート材厚み検出手段の検出結果に応じて画像形成動作を制御する制御部等の制御手段とを有し、前記シート材上に画像を形成する画像形成装置において、前記シート材厚み検出手段として、前記態様Ａ〜Ｆのいずれかの態様に係るシート材厚み検出装置を用いたことを特徴とする。
これによれば、シート材の高精度な厚み検出が可能となるので、用紙の厚みに応じた適切な画像形成動作を実行することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  中間転写ベルト
２０  トナー像形成部
２２ 二次転写ユニット
４７，１４７，２４７  搬送ローラ対
４９  レジストローラ対
６１  変位センサ
６１ａ  検知アーム
６２，６３，６４  ステー
６５  ガイドリブ
６６  ローラ軸保持部
６７  圧縮バネ
６８  軸受け部
４７１  駆動ローラ軸
４７２  駆動ローラ
４７３，４７３Ａ，７４３Ｂ  従動ローラ軸
４７３ａ  ガイド溝
４７４  従動ローラ
４７５  圧縮バネ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特開２０１２−１６６９１３号公報
【図１】
2018140878.tif 000003
【図２】
2018140878.tif 000004
【図３】
2018140878.tif 000005
【図４】
2018140878.tif 000006
【図５】
2018140878.tif 000007
【図６】
2018140878.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月23日(2018.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるシート材の厚みを検出するシート材厚み検出装置において、
シート材搬送方向に対して直交する方向に並べられる３つ以上の第１ローラと、
前記３つ以上の第１ローラにそれぞれ対向する位置に配置される３つ以上の第２ローラと、
前記３つ以上の第１ローラのうち、前記直交する方向における一端側に位置する２つの第１ローラだけを支持する第１ローラ軸と、
前記３つ以上の第２ローラを支持する第２ローラ軸と、
前記３つ以上の第１ローラのうちの残りの第１ローラを支持する第３ローラ軸と、
前記第１ローラ軸を前記第２ローラ軸に対して移動可能に支持する第１ローラ軸支持部材と、
前記第１ローラ軸を前記第２ローラ軸の方向に付勢する付勢手段と、
前記第１ローラ軸の端部に対向配置され、前記第１ローラ軸の移動量を検知する移動量検知手段とを有することを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項２】
請求項１のシート材厚み検出装置において、
前記第１ローラ軸支持部材は、前記第２ローラ軸に対する前記第１ローラ軸の移動をガイドするガイド部を有することを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項３】
請求項２のシート材厚み検出装置において、
前記第１ローラ軸は、前記ガイド部と嵌合して前記第１ローラ軸の回転を規制する溝部を備え、
前記２つの第１ローラは、ともに前記第１ローラ軸に回転可能に支持されていることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項４】
請求項３のシート材厚み検出装置において、
前記溝部は、前記第２ローラ軸に対する前記第１ローラ軸の移動方向と平行に延設されていることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項５】
請求項１のシート材厚み検出装置において、
前記第１ローラ軸支持部材は、前記第１ローラ軸の両端部を回転自在に支持する軸受部を前記第２ローラ軸に対して移動可能に支持することを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項６】
請求項５のシート材厚み検出装置において、
前記２つの第１ローラは、ともに前記第１ローラ軸に固定されていることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート材厚み検出装置において、
前記移動量検知手段は、前記第１ローラ軸の移動量を直接的に検知するものであることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項８】
請求項５又は６のシート材厚み検出装置において、
前記移動量検知手段は、前記第１ローラ軸の前記軸受部の移動量を検知することで、前記第１ローラ軸の移動量を検知するものであることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項９】
請求項７又は８のシート材厚み検出装置において、
前記移動量検知手段は、前記第１ローラ軸の移動に連動する移動部材と、該移動部材の移動量を検知する検知部とを含む接触式変位量センサであることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項１０】
請求項７又は８のシート材厚み検出装置において、
前記移動量検知手段は、前記第１ローラ軸又は前記軸受部の変位量を非接触で検知する非接触式変位量センサであることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシート材厚み検出装置において、
前記３つ以上の第２ローラは、単一の前記第２ローラ軸上に固定され、入力される回転駆動力により該第２ローラ軸が回転駆動することによって該第２ローラ軸の軸回りで回転する駆動ローラであり、
前記３つ以上の第１ローラは、前記３つ以上の第２ローラに対して従動回転する従動ローラであることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のシート材厚み検出装置において、
前記第２ローラ軸は、変位不能に構成されていることを特徴とするシート材厚み検出装置。
【請求項１３】
シート材に搬送力を付与する搬送力付与手段と、
前記搬送力付与手段により搬送力が付与されて搬送されるシート材の厚みを検出するシート材厚み検出手段と、
前記シート材厚み検出手段の検出結果に応じてシート搬送動作を制御する制御手段とを備えたシート材搬送装置において、
前記シート材厚み検出手段として、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のシート材厚み検出装置を用いたことを特徴とするシート材搬送装置。
【請求項１４】
シート材に搬送力を付与する搬送力付与手段と、
前記搬送力付与手段により搬送力が付与されて搬送されるシート材の厚みを検出するシート材厚み検出手段と、
前記シート材厚み検出手段の検出結果に応じて画像形成動作を制御する制御手段とを有し、
前記シート材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記シート材厚み検出手段として、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のシート材厚み検出装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明は、搬送されるシート材の厚みを検出するシート材厚み検出装置において、シート材搬送方向に対して直交する方向に並べられる３つ以上の第１ローラと、前記３つ以上の第１ローラにそれぞれ対向する位置に配置される３つ以上の第２ローラと、前記３つ以上の第１ローラのうち、前記直交する方向における一端側に位置する２つの第１ローラだけを支持する第１ローラ軸と、前記３つ以上の第２ローラを支持する第２ローラ軸と、前記３つ以上の第１ローラのうちの残りの第１ローラを支持する第３ローラ軸と、前記第１ローラ軸を前記第２ローラ軸に対して移動可能に支持する第１ローラ軸支持部材と、前記第１ローラ軸を前記第２ローラ軸の方向に付勢する付勢手段と、前記第１ローラ軸の端部に対向配置され、前記第１ローラ軸の移動量を検知する移動量検知手段とを有することを特徴とする。