(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙類を挟持した状態で搬送し、当該用紙類の厚さを検出するための、ピンチロール及びドライブロールからなる検出用ロール対と、
前記検出用ロール対が前記用紙類を挟持した状態で搬送する際に前記ピンチロールの変位量を検出する変位量検出手段と、
前記ピンチロールの回転方向に沿った位相を検出する位相検出手段と、
前記変位量検出手段の検出値を、用紙類非通過時の値である基準値と比較することにより、用紙類の厚さを判定する厚さ判定手段と、
連続して搬送される複数枚の用紙類間の距離が前記ピンチロールの外周長よりも小さい場合に、前記位相検出手段によって検出された前記ピンチロールの位相が当該ピンチロールのいずれの回転位置に相当するかを識別し対応させた上で、複数回の用紙類非通過時にわたって、前記ピンチロールの変位量を、当該ピンチロールの回転方向に沿った位置を異ならせて前記変位量検出手段によって複数検出し、複数検知された変位量の中から前記ピンチロールの１回転分の位相と対応つけられるように変位量を選択して平均化することにより、前記厚さ判定手段が用いる基準値を算出する基準値算出手段と
を備えたことを特徴とする用紙類厚さ検出装置。
【請求項２】
前記厚さ判定手段は、判定された用紙類の厚さに基づいて、前記用紙類の重送の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の用紙類厚さ検出装置。
【請求項３】
画像を形成する用紙類を収容した用紙類収容手段と、
前記用紙類収容手段に収容された用紙類を画像形成位置へと搬送する用紙類搬送手段と、
前記用紙類搬送手段によって搬送される用紙類に画像を形成する画像形成手段と、
前記用紙類を挟持した状態で搬送し、当該用紙類の厚さを検出するための、ピンチロール及びドライブロールからなる検出用ロール対と、
前記検出用ロール対が前記用紙類を挟持した状態で搬送する際に前記ピンチロールの変位量を検出する変位量検出手段と、
前記ピンチロールの回転方向に沿った位相を検出する位相検出手段と、
前記変位量検出手段の検出値を、用紙類非通過時の値である基準値と比較することにより、用紙類の厚さを判定する厚さ判定手段と、
連続して搬送される複数枚の用紙類間の距離が前記ピンチロールの外周長よりも小さい場合に、前記位相検出手段によって検出された前記ピンチロールの位相が当該ピンチロールのいずれの回転位置に相当するかを識別し対応させた上で、複数回の用紙類非通過時にわたって、前記ピンチロールの変位量を、当該ピンチロールの回転方向に沿った位置を異ならせて前記変位量検出手段によって複数検出し、複数検知された変位量の中から前記ピンチロールの１回転分の位相と対応つけられるように変位量を選択して平均化することにより、前記厚さ判定手段が用いる基準値を算出する基準値算出手段と
を備え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】
この発明は、用紙類厚さ検出装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特公平７−８４２７８号公報
【特許文献２】特開平３−１９２０５０号公報
【０００３】
従来、上記用紙類厚さ検出装置に関する技術としては、例えば、特公平７−８４２７８号公報や特開平３−１９２０５０号公報等に開示されたものが既に提案されている。
【０００４】
上記特公平７−８４２７８号公報に係る紙葉体重送検知装置は、紙葉体を搬送するローラ対と、該ローラ対に狭持された紙葉体によって発生する前記ローラ対の変位量に対応した信号を出力する厚さ検出手段と、前記ローラ対の偏心誤差を相殺すべく、前記ローラ対が少なくとも１回転する期間前記厚さ検出手段の出力をサンプリングして重送を判別する手段であって、第ｎ番目（ｎは２以上の整数）の紙葉体が前記ローラ対で狭持・搬送されている状態で前記ローラ対が少なくとも１回転する期間にサンプリングされた出力の平均値を求め、その平均値と第ｎ−１番目の紙葉体が前記ローラ対で狭持・搬送されている状態で前記ローラ対が少なくとも１回転する期間にサンプリングされた出力の平均値との差をあらかじめ定めた第１の値と比較し、この比較結果に基づき第ｎ番目の紙葉体の重送を判別する判別手段と、を有するように構成したものである。
【０００５】
また、上記特開平３−１９２０５０号公報に係る用紙の重送検知装置は、用紙搬送路に用紙厚さ検知手段を設け、該用紙厚さを電気信号として出力し、外信号を制御装置に入力して、用紙の重送を判断するように構成してなる検知装置であって、前記用紙搬送路を通過する用紙により、前記検知装置からの用紙の厚さの情報を用い、連続して搬送される用紙の厚さの情報を、制御装置に入力して比較を行うことによって、搬送状態の判断を行うに際して、ｎ枚目の用紙の厚さのデータと、用紙がない時のデータの差に、予め設定したある値を乗じた値を用い、ｎ＋１枚目の用紙の厚さのデータと、用紙がない時のデータの差を比較して、重送を判定するように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この発明が解決しようとする課題は、生産性の高い画像形成装置において、連続して搬送される複数枚の用紙類の間隔が、用紙類の厚さ検知用ロールの周長より短い場合であっても、用紙類の厚さを精度良く検出して、用紙類の重送等を検知する精度を向上させることが可能な用紙類厚さ検出装置及びこれを用いた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】
【０００７】
すなわち、請求項１に記載された発明は、用紙類を挟持した状態で搬送し、当該用紙類の厚さを検出するための、ピンチロール及びドライブロールからなる検出用ロール対と、
前記検出用ロール対が前記用紙類を挟持した状態で搬送する際に前記ピンチロールの変位量を検出する変位量検出手段と、
前記ピンチロールの回転方向に沿った位相を検出する位相検出手段と、
前記変位量検出手段の検出値を、用紙類非通過時の値である基準値と比較することにより、用紙類の厚さを判定する厚さ判定手段と、
連続して搬送される複数枚の用紙類間の距離が前記ピンチロールの外周長よりも小さい場合に、前記位相検出手段によって検出された前記ピンチロールの位相が当該ピンチロールのいずれの回転位置に相当するかを識別し対応させた上で、複数回の用紙類非通過時にわたって、前記ピンチロールの変位量を、当該ピンチロールの回転方向に沿った位置を異ならせて前記変位量検出手段によって複数検出し、複数検知された変位量の中から前記ピンチロールの１回転分の位相と対応つけられるように変位量を選択して平均化することにより、前記厚さ判定手段が用いる基準値を算出する基準値算出手段と
を備えたことを特徴とする用紙類厚さ検出装置である。
【００１０】
又、請求項２に記載された発明は、前記厚さ判定手段は、判定された用紙類の厚さに基づいて、前記用紙類の重送の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の用紙類厚さ検出装置である。
【００１２】
また、請求項３に記載された発明は、画像を形成する用紙類を収容した用紙類収容手段と、
前記用紙類収容手段に収容された用紙類を画像形成位置へと搬送する用紙類搬送手段と、
前記用紙類搬送手段によって搬送される用紙類に画像を形成する画像形成手段と、
前記用紙類を挟持した状態で搬送し、当該用紙類の厚さを検出するための、ピンチロール及びドライブロールからなる検出用ロール対と、
前記検出用ロール対が前記用紙類を挟持した状態で搬送する際に前記ピンチロールの変位量を検出する変位量検出手段と、
前記ピンチロールの回転方向に沿った位相を検出する位相検出手段と、
前記変位量検出手段の検出値を、用紙類非通過時の値である基準値と比較することにより、用紙類の厚さを判定する厚さ判定手段と、
連続して搬送される複数枚の用紙類間の距離が前記ピンチロールの外周長よりも小さい場合に、前記位相検出手段によって検出された前記ピンチロールの位相が当該ピンチロールのいずれの回転位置に相当するかを識別し対応させた上で、複数回の用紙類非通過時にわたって、前記ピンチロールの変位量を、当該ピンチロールの回転方向に沿った位置を異ならせて前記変位量検出手段によって複数検出し、複数検知された変位量の中から前記ピンチロールの１回転分の位相と対応つけられるように変位量を選択して平均化することにより、前記厚さ判定手段が用いる基準値を算出する基準値算出手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載された発明によれば、連続して搬送される用紙類間の間隔が、検出用ロール対の外周長よりも小さい場合であっても、用紙類の厚さを判定する際に用いる基準値を確実に算出し、用紙類の厚さを精度良く検出して、用紙類の重送等を検知する精度を向上させることができる。
【００１６】
又、請求項２に記載された発明によれば、用紙類の重送の有無を精度良く判定することができる。
【００１８】
また、請求項３に記載された発明によれば、連続して搬送される用紙類間の間隔を、検出用ロール対の外周長よりも小さく設定して、高い生産性を実現した画像形成装置において、用紙類の厚さを精度良く検出して、用紙類の重送等を検知する精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る用紙類厚さ検出装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラー複合機を示すものである。このフルカラー複合機は、例えば、原稿の画像の複写以外にも、パーソナルコンピュータやスキャナー等から送られてくる画像データに基づいたプリント動作や、原稿の画像を読み取って送受信するファクシミリ等の機能を兼ね備えたものである。また、このフルカラー複合機は、大型で単位時間当たりの画像形成枚数が多い高生産性のマシンとなっている。
【００２１】
図２において、１はタンデム型のデジタルカラー複合機の本体を示すものであり、このデジタルカラー複合機本体１は、その一端側の上部に、原稿２の画像を読み取る画像読取装置４を備えているとともに、当該デジタルカラープリンタ本体１の内部には、画像読取装置４や図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データ、あるいは電話回線やＬＡＮ等を介して送られてくる画像データに、所定の画像処理を施す画像処理装置１２と、当該画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置１００とが配設されている。
【００２２】
上記デジタルカラー複合機本体１の内部には、画像出力装置１００を構成する画像形成ユニットとして、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃが、水平方向に沿って一定の間隔をおいて配列されている。さらに、上記４つの画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃの下方には、これらの画像形成ユニットで順次形成される各色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で転写する中間転写ベルト２５が、矢印方向に沿って回動可能に配設されている。そして、上記中間転写ベルト２５上に多重に転写された各色のトナー像は、給紙トレイ３９等から給紙される用紙類としての記録用紙３４上に一括して転写された後、定着器３７によって記録用紙３４上に定着され、外部に排出されるようになっている。
【００２３】
なお、上記用紙類としては、例えば、普通紙からなる記録用紙３４が用いられるが、これに限定されるものではなく、用紙類は、画像形成に用いられる普通紙等の総称であり、用紙類としては、普通紙以外に、コート紙等の厚紙、あるいはＯＨＰシートやトレーシングペーパーなどを含むものであることは勿論である。
【００２４】
図２において、１はタンデム型のデジタルカラー複合機の本体を示すものであり、このデジタルカラー複合機本体１の一端側の上部には、原稿２をプラテンガラス５上に押圧するプラテンカバー３と、プラテンガラス５上に載置された原稿２の画像を読み取る画像読取装置４が配設されている。この画像読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るように構成されている。
【００２５】
上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理装置１２に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。
【００２６】
そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の原稿色材階調データ（ラスタデータ）に変換され、次に述べるように、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃの画像露光装置１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃに送られ、これらの画像露光装置１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃでは、所定の色の原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。
【００２７】
ところで、上記タンデム型のデジタルカラー複合機本体１の内部には、上述したように、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４つの画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
【００２８】
これらの４つの画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃは、すべて同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度（例えば、プロセススピードが５００ｍｍ／ｓ）で回転する感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する一次帯電用のスコロトロン（又は帯電ロール）１６と、当該感光体ドラム１５の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を現像する現像器１７、クリーニング装置１８とから構成されている。
【００２９】
上記画像露光装置１４は、図２に示すように、半導体レーザー１９を原稿色材階調データに応じて変調して、この半導体レーザー１９からレーザー光ＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザー１９から出射されたレーザー光ＬＢは、反射ミラー２０、２１を介して回転多面鏡２２によって偏向走査され、再び反射ミラー２０、２１及び複数枚の反射ミラー２３、２４を介して像担持体としての感光体ドラム１５上に走査露光される。
【００３０】
上記画像処理装置１２からは、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン  （Ｃ）の各色の画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃの画像露光装置１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃに各色の画像データ（ラスタデータ）が順次出力され、これらの画像露光装置１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃに形成された静電潜像は、現像器１７Ｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃによって、それぞれ黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像として現像される。
【００３１】
上記各画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃの感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ上に、順次形成された黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２５上に、一次転写ロール２６Ｋ、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃによって多重に転写される。この中間転写ベルト２５は、ドライブロール２７と、ストリッピングロール２８と、ステアリングロール２９と、アイドルロール３０と、バックアップロール３１と、アイドルロール３２との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２７により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記転写ベルト２５としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。
【００３２】
上記中間転写ベルト２５上に多重に転写された黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ  （Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像は、バックアップロール３１に圧接する２次転写ロール３３によって、圧接力及び静電気力で記録用紙３４上に２次転写され、この各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、２連の搬送ベルト３５、３６によって定着器３７へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、定着器３７によって熱及び圧力で定着処理を受け、複写機本体１の外部に設けられた排出トレイ３８上に排出される。
【００３３】
上記記録用紙３４は、図２に示すように、用紙類収容手段としての複数の給紙トレイ３９、４０、４１のうちの何れかから所定のサイズ及び材質のものが、給紙ローラ４２及び用紙搬送用のローラ対４３、４４、４５からなる用紙搬送経路４６を介して、レジストロール４７まで一旦搬送される。上記給紙トレイ３９、４０、４１のうちの何れかから供給された記録用紙３４は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール４７によって中間転写ベルト２５上へ送出される。
【００３４】
そして、上記黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色の４つの画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃでは、上述したように、それぞれ黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるようになっている。
【００３５】
なお、上記感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃは、トナー像の転写工程が終了した後、クリーニング装置１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃによって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。また、中間転写ベルト２５は、ベルト用クリーナー４８によって残留トナーが除去される。
【００３６】
ところで、この実施の形態では、用紙類を挟持した状態で搬送し、当該用紙類の厚さを検出するための検出用ロール対と、
前記検出用ロール対が前記用紙類を挟持した状態で搬送する際に前記検出用ロール対が離間する変位量を検出する変位量検出手段と、
前記変位量検出手段の検出値を、用紙類非通過時の値である基準値と比較することにより、用紙類の厚さを判定する厚さ判定手段と、
用紙非通過時における前記検出用ロール対の変位量を、当該検出用ロール対の回転方向に沿った位置を異ならせて複数検出した値を平均化することにより、前記厚さ判別手段が用いる基準値を算出する基準値算出手段とを備えるように構成されている。
【００３７】
すなわち、この実施の形態では、図２に示すように、複数の給紙トレイ３９、４０、４１からレジストロール４７へと到る用紙搬送経路４６において、用紙類を挟持した状態で搬送する用紙搬送用のローラ対４３、４４、４５が設けられている。
【００３８】
ところで、この実施の形態では、例えば、複数の用紙搬送用のローラ対４３、４４、４５のうち、用紙搬送用のローラ対４５が、用紙類厚さ検出装置５０を兼ねるように構成されている。
【００３９】
上記用紙搬送用のロール対４５は、互いに当接するように配設された上部ロールとしてのピンチロール５１と、下部ロールとしてのドライブロール５２からなり、これらピンチロール５１及びドライブロール５２は、図３に示すように、回転軸５３、５４と、当該回転軸５３、５４の軸方向に沿って所定の間隔を隔てて複数個固着されたゴムや合成樹脂等からなるロール部材５５、５６とから構成されている。また、上記ドライブロール５２は、その回転軸５２の位置がマシンフレーム５７に軸受５８を介して回転自在に固定されているとともに、当該回転軸５２には、図示しないギア等を介して駆動源としての駆動モーター（図示せず）に接続されており、所定の回転速度（例えば、プロセススピードが周速５００ｍｍ／ｓ）で回転駆動されるようになっている。
【００４０】
また、上記ピンチロール５１は、その回転軸５３がマシンフレーム５７の図示しない長孔に軸受を介在しドライブロール５２に対して接離する方向、すなわち上下方向に移動自在かつ回転自在に支持されており、ドライブロール５２との間に用紙類３４を挟持した状態で、回転駆動されるドライブロール５２によって、用紙類３４を搬送するように構成されている。なお、このピンチロール５１は、自重でドライブロール５２に当接するように構成しても良いが、図示しないスプリング等によって所定の押圧力でドライブロール５２に圧接するように構成しても良い。
【００４１】
そして、上記ピンチロール５１は、図１に示すように、用紙類３４を挟持した状態で搬送する際に、当該用紙類の厚さに応じた距離だけ上方に移動し、回転駆動されるドライブロール５２によって搬送される用紙類３４の表面に当接して、ピンチロール５１と用紙類３４との間の摩擦力によって従動回転することにより、用紙類３４を挟持した状態で搬送するものである。
【００４２】
さらに、上記ピンチロール５１の回転軸５３には、図１に示すように、当該ピンチロール５１の回転軸５３の上方への変位量、つまり用紙類３４の厚さに応じた変位量を検出する変位量検出手段としての紙厚センサー６０のアクチュエーター６１が接触するように配設されている。この紙厚センサー６０は、例えば、ポテンショメーターからなり、当該ポテンショメーター６０は、図１に示すように、ピンチロール５１の回転軸５３の上部に当接するレバーからなるアクチュエーター６１を備えており、このアクチュエーター６１は、検出軸６２を中心にして上下方向に傾動するようになっている。上記アクチュエーター６１の先端６１ａは、ナイフエッジ状に形成されており、ピンチロール５１の回転軸５３の上下移動に敏感に追従するように構成されている。
【００４３】
そして、上記ポテンショメーター６０は、検出軸６２の回転量を電圧値等の電気信号に変換して出力するものである。なお、上記変位量検出手段としては、ポテンショメーター６０に限らず、ピンチロール５１の回転軸５３の変位量を精度良く検出することができるものであれば、光学式のものや、電子式の歪計など任意のものを用いても良いことは勿論である。
【００４４】
又、上記ピンチロール５１の回転軸５３には、図１に示すように、当該ピンチロール５１の回転方向に沿った位置（位相）を検出するためのエンコーダ６３が取り付けられている。このエンコーダ６３は、図４に示すように、ピンチロール５１の回転軸５３に固定して取り付けられ、周方向に沿って基準位置を示す１つの第１のスリット６４と周方向に沿って所定の角度毎に設けられた複数（図示例では、１３個）の第２のスリット６５とが設けられた回転円板６６と、当該回転円板６６が１回転する毎に１つのパルスを出力する第１の光学式センサー６７と、ピンチロール５１の回転位置（位相）を検出するため、当該ピンチロール５１が所定の角度だけ回転する毎に１つのパルスを出力する第２の光学式センサー６８とを備えている。
【００４５】
この実施の形態では、図５に示すように、エンコーダ６３の第２の光学式センサー６８が、ピンチロール５１が１回転すると、１３個のパルスを出力するように構成されている。
【００４６】
また、上記用紙搬送用のローラ対４５の上流側等の所定の位置には、用紙類３４の先端を光学的に検知することなどにより、用紙類の通過を検知する用紙センサー７０が配設されている。なお、上記用紙センサー７０と用紙搬送用のローラ対４５とは、離れた位置に配設されているが、図示しないタイマー回路を使用することにより、用紙センサー７０とエンコーダ６３の信号とが同期するように構成されている。
【００４７】
さらに、上記ポテンショメーター６０の出力信号は、図６に示すように、増幅器７１及びＡ／Ｄ変換器７２、更にはＩ／Ｏインターフェース７３を介して、カラー複合機の動作を制御する制御手段としてのＭＰＵ７４に入力されているとともに、記憶手段としてのＲＡＭ７５に入力されている。また、上記ＭＰＵ７４には、Ｉ／Ｏインターフェース７３を介して、用紙センサー７０からの信号が入力されているとともに、外部のホストコンピュータ等から画像信号や制御信号などの外部信号７６が入力されるようになっている。
【００４８】
また、上記ＭＰＵ７４は、ポテンショメーター６０の検出値を、用紙類非通過時の値である基準値と比較することにより、用紙類の厚さを判別する厚さ判別手段と、前記判別手段が用いる基準値として、用紙非通過時におけるピンチロール５１の変位量を、当該ピンチロール５１の周方向の位置を異ならせて複数検出した値を平均化して算出する基準値算出手段としての機能をも兼ね備えるように構成されている。
【００４９】
上記ＭＰＵ７４は、エンコーダ６３の第１及び第２の光学式センサー６７、６８からパルス信号が入力されると、例えば、用紙センサー７０が紙無しと検知したときの第２の光学式センサー６８からのパルス信号の番号をアドレスとして、図７に示すように、当該第２の光学式センサー６８から出力されるパルス信号に対応したアドレスに、ポテンショメーター６０の出力値を記憶するようになっている。
【００５０】
また、上記ＭＰＵ７４は、エンコーダ６３の第１及び第２の光学式センサー６７、６８から入力されるパルス信号に対応して、ポテンショメーター６０の出力値を記憶する動作を、ピンチロール５１の少なくとも１回転分に相当する回数にわたって繰り返し、これら１３個のポテンショメーター６０の出力値を加算した後に、平均化する演算を実行し、得られた１３個のポテンショメーター６０の出力値の平均値をＲＡＭ７５に記憶する。
【００５１】
なお、上記ＭＰＵ７４は、エンコーダ６３の第１及び第２の光学式センサー６７、６８から入力されるパルス信号に対応して、ポテンショメーター６０の出力値を記憶する動作を、ピンチロール５１の１回転分に相当する回数に限らず、ピンチロール５１が複数回にわたって回転する分だけ繰り返しても勿論良い。
【００５２】
以上の構成において、この実施の形態に係る用紙類厚さ検出装置を適用したフルカラー複合機では、次のようにして、生産性の高い画像形成装置において、連続して搬送される複数枚の用紙類の間隔が、用紙類の厚さ検知用ロールの周長より短い場合であっても、用紙類の厚さを精度良く検出して、用紙類の重送等を検知する精度を向上させることが可能となっている。
【００５３】
すなわち、この実施の形態に係るフルカラー複合機では、図２に示すように、プリント動作やコピー動作を実行する際に、複数の給紙トレイ３９、４０、４１のうちのいずれかから、所望のサイズや材質の用紙等の用紙類３４が供給され、用紙搬送用のローラ対４３、４４、４５からなる用紙搬送経路４６を介してレジストロール４７へと搬送され、当該用紙類３４に所望の画像がプリント乃至コピーされるようになっている。
【００５４】
その際、上記複数の給紙トレイ３９、４０、４１からは、誤ってユーザーが指定した用紙と異なる種類の用紙類３４が給送されてしまったり、２枚以上の複数枚の用紙類３４が同時に給装されてしまうことがある。かかる場合には、ユーザーが所望の用紙に画像をプリント乃至コピーできなかったり、２枚以上の複数枚の用紙類３４が同時に給装され、重送された用紙類３４が用紙搬送経路４６等で詰まる、所謂ジャムの原因ともなる。
【００５５】
そこで、この実施の形態に係る用紙類厚さ検出装置５０では、図１に示すように、用紙類３４が用紙搬送経路４６を形成する用紙搬送用のローラ対４３、４４、４５を通過する際に、用紙搬送用のローラ対４５において、用紙類３４の厚さを検出することにより、誤ってユーザーが指定した用紙と異なる種類の用紙類３４が給装されてしまったり、２枚以上の複数枚の用紙類３４が同時に給装される重送が発生した場合に、これを検出するようになっている。
【００５６】
なお、上記用紙類厚さ検出装置５０において、用紙類３４の厚さを検出するだけでは、必ずしも、誤ってユーザーが指定した用紙と異なる種類の用紙類３４が給装されたか否かを判別することができないが、例えば、ユーザーが普通紙を指定したにも拘わらず、厚紙が給紙されてしまったり、逆に、ユーザーが厚紙を指定したにも拘わらず、普通紙が給紙されてしまった場合などには、用紙類の厚さを検出することによって、誤ってユーザーが指定した用紙と異なる種類の用紙類３４が給装されたか否かを判別することができる。
【００５７】
この実施の形態に係る用紙類厚さ検出装置５０では、図１に示すように、複数の給紙トレイ３９、４０、４１のいずれかから給紙された用紙類３４が、用紙搬送経路４６の用紙搬送用のローラ対４５を通過する際に、当該用紙搬送用ローラ対４５のピンチロール５１及びドライブロール５２が、用紙類３４を挟持した状態で搬送にあたり、用紙類３４の厚さに応じてピンチロール５１が上方に移動することを利用して、ピンチロール５１の上方への変位量をポテンショメーター６０によって検出することにより、用紙類３４の厚さを検出するようになっている。
【００５８】
ただし、上記ポテンショメーター６０によって検出されたピンチロール５１の上方への変位量から、直ちに用紙類３４の厚さを判定した場合には、ピンチロール５１の回転に偏心等があると、このピンチロール５１の偏心等の影響を受けて、用紙類の３４厚さを精度良く判定することができない。
【００５９】
そこで、この実施の形態では、ポテンショメーター６０によって検出されたピンチロール５１の上方への変位量から、直ちに用紙類３４の厚さを判定するのではなく、用紙類３４が通過しないときのピンチロール５１の変位量を検出して基準値とし、当該用紙類非通過時の基準値と比較して用紙類３４の厚さを判定することにより、用紙類３４の厚さを精度良く判定するようになっている。
【００６０】
しかしながら、上記用紙類厚さ検出装置５０を適用したフルカラー複合機は、図１に示すように、生産性が高いマシンとなっており、毎分のプリント枚数が１２０ＣＰＭと非常に多く、用紙搬送経路４６を搬送される用紙類３４の間隔Ｇが、Ａ４サイズの横送りの場合、次に示す通り４０ｍｍとなっている。これに対して、上記ピンチロール５１の外周長は、当該ピンチロール５１の直径（外径）を２０ｍｍとした場合、２０×π＝６２．８ｍｍとなり、用紙搬送経路４６を搬送される用紙類３４の間隔（４０ｍｍ）よりも、ピンチロール５１の周長の方が大きく、そのままでは、用紙類３４が通過しない用紙類３４の間隔Ｇにおいてピンチロール５１の１周分の変位量を検出することができない。
｛（６０／１２０）×５００｝−２１０＝４０    （ｍｍ）
【００６１】
そこで、この実施の形態では、ピンチロール５１が回転する際の回転位置、つまり位相を検知して、図７に示すように、ポテンショメーター６０の検出値をピンチロール５１の回転位置に対応させて複数記憶させ、例えば、複数回の用紙類非通過時を合わせて、ピンチロール５１が１回転する間に相当するポテンショメーター６０の検出値を求め、当該ポテンショメーター６０の検出値を次式のごとく平均化することにより、用紙類３４の厚さを判定する際の基準値として用いるようになっている。
基準値（平均値）＝（Ｖ１＋Ｖ２＋・・・＋Ｖ１３）／１３
【００６２】
つまり、ＭＣＵ７４は、図６に示すように、ポテンショメーター６０からの検出値を読み取る際に、エンコーダ６３の第１及び第２の光学式センサー６７、６８から出力されるパルスと、用紙センサー７０からの用紙類の有り／無し信号を判別し、エンコーダ６３の第１及び第２の光学式センサー６７、６８から出力されるパルス信号に基づいて、図５に示すように、用紙センサー７０が用紙類無しと検出した際におけるポテンショメーター６０からの検出値が、ピンチロール５１の何れの回転位置に相当するかを識別した上で、図示例では、パルス１〜パルス７までの値として、当該ポテンショメーター６０の検出値を図８に示すようにＲＡＭ７３に記憶する。
【００６３】
そして、上記ＭＣＵ７４は、図７に示すように、ピンチロール５１の１周分に相当するポテンショメーター６０からの検出値がＲＡＭ７５に記憶された場合に、これら１３個の検出値を次の式に示すように加算した後に平均値を求めて、当該平均値を基準値として採用するようになっている。
【００６４】
そのため、上記ＭＣＵ７４は、仮に、ピンチロール５１の回転に偏心等があった場合でも、用紙類３４の厚さを判定する際の基準値として、ピンチロール５１の１周分にわたって平均化された値を使用しているので、ピンチロール５１の偏心等を相殺して用紙類３４の厚さを判定することができ、生産性の高い画像形成装置において、連続して搬送される複数枚の用紙類３４の間隔が、用紙類３４の厚さ検知用ロール対４５の周長より短い場合であっても、用紙類３４の厚さを精度良く検出して、用紙類３４の重送等を検知する精度を向上させることが可能となる。
【００６５】
なお、上記の実施の形態１では、ピンチロール５１の回転方向に沿った位置を検出するためにエンコーダ６３を用いたが、ドライブロール５２を駆動する駆動源として、ステッピングモーターを用いた場合には、当該ステッピングモーターを駆動するパルスの数によって、ドライブロール５２の回転量、そしてドライブロール５２によって回転駆動されるピンチロール５１の回転方向に沿った位置が判るため、エンコーダ６３等を使用しなくとも良い。
【００６６】
上記実施の形態において、用紙類３４の重送の有無を判定する場合には、上記の如く検知されている用紙厚から、スレッショルド値（閾値）、例えば、検知する用紙厚の１．５倍の値を設定し、厚さを検知した用紙類３４が、このスレッショルド値を越えたときに重送と判定する。
【００６７】
また、１枚目や２枚目等の用紙の厚さを求めるときには、１枚目の用紙が用紙類厚さ検出装置５０に到達するまでに、ピンチロール５１が１回転以上回転するため、このときに求めた値を基準値として使用する。
【００６８】
さらに、２枚目の用紙は、上記の値と、１枚目と２枚目の用紙間で検知した値を使用して基準値を算出する。そして、このようにして、重送を判定すべき直前の用紙値間の値を適用していくことで、ポテンショメーター６０からの検出値が温度変動によってドリフトするような場合でも、正しい検知ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る用紙類厚さ検出装置を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る用紙類厚さ検出装置を適用したフルカラー複合機を示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る用紙類厚さ検出装置を示す斜視構成図である。
【図４】図４はエンコーダを示す構成図である。
【図５】図５はエンコーダから出力されるパルスを用紙センサーの出力とともに示すタイミングチャートである。
【図６】図６はこの発明の実施の形態１に係る用紙類厚さ検出装置の制御回路を示すブロック図である。
【図７】図７はＲＡＭに記憶される信号を示す図表である。
【図８】図８はＲＡＭに記憶される信号を示す図表である。
【符号の説明】
【００７０】
５０：用紙類厚さ検出装置、５１：ピンチロール、５２：ドライブロール、６０：ポテンショメータ、７４：ＭＰＵ。
【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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