(57)【要約】    【課題】  加速度センサを用いてシートの搬送異常を簡単に検知することができるシート搬送装置を提供する。    【解決手段】  シートの搬送路には、一対の振動伝達フラグ２０７ａ、２０７ｂ、および一対の振動伝達フラグ２０７ａ、２０７ｂから伝わる振動を検知する加速度センサ２０５が配置されている。通常のシート搬送の場合、２つの振動伝達フラグ２０７ａ、２０７ｂが加速度センサに与える振動は同時に発生するので、加速度センサ２０５からの出力信号は、同一タイミングのピークとして重なり合う。一方、斜行してシートが搬送された場合、加速度センサ２０５の出力信号は、１枚のシート搬送において、２つのピークを形成するようになる。この２つのピークの時間差に応じて、斜行の度合いを検出する。【選択図】      図４
2007031104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送するシート搬送装置であって、
シート搬送路の幅方向に配置され、前記搬送されるシートにより振動が加えられる振動伝達部材と、
前記振動伝達部材に加えられた振動を検知する加速度検知手段と、
前記加速度検知手段によって検知された前記振動伝達部材に加えられた振動の状態を基に、前記搬送されるシートの搬送異常を検出する搬送異常検出手段とを備えたことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記振動伝達部材は、前記シート搬送路の幅方向に一対配置され、
前記加速度検知手段は、前記一対の振動伝達部材に加えられた振動を検知し、
前記搬送異常検出手段は、前記加速度検知手段によって検知された前記一対の振動伝達部材に加えられた振動の時間差を基に、前記搬送されるシートの斜行を検出することを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記搬送異常検出手段は、前記加速度検知手段によって検知された前記振動伝達部材に加えられた振動の状態を基に、前記搬送されるシートのジャム検知を行うことを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記シートの斜行を検出するとともに、当該シートの種類を判別するシート種類判別手段を備えたことを特徴とする請求項２記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記搬送異常検出手段は、前記時間差が所定値を越える場合、前記搬送されるシートの搬送異常を検出することを特徴とする請求項２記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記振動伝達部材は、前記シート搬送路の搬送面から突出して配置され、前記シート幅方向の軸を中心に揺動自在である突起部と、前記軸を中心に揺動自在であり、前記突起部の反対側に設けられたハンマ部とを有し、
前記ハンマ部は、前記突起部が前記シートに衝突して揺動することに連動して前記加速度検知手段に振動を加えることを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記一対の振動伝達部材は、シート搬送用のローラを兼ねた一対のボールであり、
前記加速度検知手段は、前記各ボールのシート幅方向に取り付けられており、前記シートが前記ボールに搬送され、前記ボールの回転軸がシート幅方向から傾くことに伴って、移動する際、前記シートにより加えられる振動として、前記シート搬送方向およびシート幅方向の加速度成分を検知する２軸加速度検知手段を備え、
前記検知されるシート搬送方向およびシート幅方向の加速度成分をベクトル合成することによって、前記搬送されるシートの斜送を検知する斜送検知手段を備えたことを特徴とする請求項２記載のシート搬送装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のシート搬送装置が搭載されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
搬送されるシートの状態を検知するシート搬送状態検知方法であって、
シート搬送路の幅方向に配置された振動伝達部材に、前記搬送されるシートにより加えられた振動を加速度センサにより検知する加速度検知ステップと、
前記加速度センサにより検知された前記振動伝達部材に加えられた振動の状態を基に、前記搬送されるシートの搬送異常を検出する搬送異常検出ステップとを有することを特徴とするシート搬送状態検知方法。
【請求項１０】
請求項１乃至７のいずれかに記載のシート搬送装置を実現するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを搬送するシート搬送装置およびシート搬送状態検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート搬送装置における、シート材の種類を判別する手段として、搬送されるシートの表面に接触する接触部を設け、この接触部が搬送されるシートに接触することにより生じる振動、摺動などの物理的現象からシートの面の粗さを検知するものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１６は従来のシート面粗さ検知装置の構成を示す図である。シート面粗さ検知装置１０２４は、転写前ガイド１０１７、振動センサ１０２０およびセンサ基台１０２１を有する。用紙Ｐは、給紙ローラおよび搬送ローラによって転写前ガイド１０１７まで搬送される。
【０００４】
転写前ガイド１０１７は、感光ドラム１００１と転写ローラ１００８の当接部とによって形成された転写ニップ部に、用紙Ｐを円滑に案内する案内部材を担っている。転写前ガイド１０１７は、アルミニウム、ジンコート銅板、ステンレスなどの金属製のものであり、電気的に接地されている。転写前ガイド１０１７としては、モールドフレームと一体化されて絶縁されているものもある。尚、転写前ガイド１０１７は導電材または絶縁材のいずれの材料でも構わないが、用紙Ｐから帯電気を除くため、導電性を有していることが好ましい。また、転写前ガイド１０１７は転写ニップ部に突入するシートの姿勢を整える役割も有する。用紙の突入角度によって転写の際の画質が変わる。一般には、感光ドラム１００１に沿わせて用紙Ｐを転写ニップ部に突入させると、解像度が良くなる傾向にある。
【０００５】
従来のシート面粗さ検知装置１０２４では、シートの搬送中、転写前ガイド１０１７が常に用紙の反印字面側に摺擦する位置に配置され、転写前ガイド１０１７に入る用紙部分と転写前ガイド１０１７から出る用紙部分の角度が約１７５度になるように設定されている。つまり、用紙の角度を約５度曲げる位置に、転写前ガイド１０１７を配置していた。
【０００６】
圧電振動センサ１０２０として、例えば直径約１８ｍｍ、厚みが約０．７ｍｍの市販の圧電素子が用いられる。このような圧電振動センサ１０２０を転写前ガイド１０１７などの摺擦部材に固定してもよい。しかし、より感度良く振動を測定するため、このシート面粗さ検知装置１０２４では、モールド成形されたセンサ基台１０２１と板金からなる転写前ガイド１０１７との間に圧電振動センサ１０２０が挟み込まれた構造となっている。
【０００７】
このような構造により、シート面粗さ検知装置１０２４は、転写前ガイド１０１７の振動エネルギが圧電振動センサ１０２０に集中し、移動する用紙に接触している転写前ガイド１０１７の振動を感度良く測定できる。
【０００８】
画像形成装置は、このシート面粗さ検知装置の測定結果によって識別されたシートの種類を基に、定着装置に供給されるエネルギを変更したり、現像バイアスなどの高圧出力を変更して画像を形成していた。今日では、シートの多様化から個々のシートに最適な作像を行うために、安価でシンプルなシート識別装置が求められている。さらに、画像形成装置に用いられる場合、装置の個体差に応じて検出結果を補正し、精度良くシートの種類を識別可能なシート識別装置が望まれている。
【０００９】
また、近年、画像形成装置では、高画質、高性能の要求が年々高まってきており、シートの斜行、斜送等の原因による画像品位の低下を防止するために、シートの搬送状態を斜行検知センサ（ＣＣＤ、ＣＩＳ等）で検知し、所定量以上のずれを検知すると、画像不良と判断して画像形成装置を停止させていた。
【００１０】
図１７は従来の画像形成装置における印字位置調整機構を示す図である。同図（ａ）は水平方向から見た図であり、同図（ｂ）は上面から見た図である。１２０１は画像形成を行うための感光ドラム、１２０２はこの感光ドラム１２０１にレーザ光を照射して潜像を形成するレーザである。１２０３は用紙送りタイミングを決めるレジストクラッチ（レジストローラ）、１２０４はレジストクラッチ１２０３に対して感光ドラム１２０１とは反対側に設けられ、送り方向１２０６に搬送される用紙１２０７を検知する紙センサ１２０４である。１２０５は用紙の送り方向に対して垂直方向の横端のズレ量を検知するズレ量検知センサである。印字調整機構は上記部材から構成されている。これらの各部材は、図示しない制御回路によって制御される。
【００１１】
上記構成を有する画像形成装置における印字位置調整動作を示す。制御回路（図示せず）は、ズレ量検知センサ１２０５の出力に基づいて紙送り方向に対して垂直方向の用紙のズレ量を検知し、紙センサ１２０４によって検知される紙送り方向の用紙の有無を取得する。そして、取得したこれらの情報を基に、レーザ１２０２を駆動するレーザ制御回路（図示せず）への画像データの転送タイミング、およびレジストクラッチ１２０３の用紙送りタイミングを調整していた。そして、上記検知によって所定値以上のズレ量を取得した場合、用紙に対する画像記録の位置精度が非常に悪くなるので、ジャムとして画像形成装置を停止させていた。
【特許文献１】特開２０００−３１４６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来のシート搬送装置では、以下に掲げる問題があった。斜行や斜送を検知するセンサ（ＣＣＤ、ＣＩＳ）は、高価であるので、高速機などの比較的プリント出力速度の速い装置に搭載されることが多く、低、中速機などの比較的プリント出力速度の遅い装置に搭載されることが少なかった。このため、低、中速機などの比較的プリント出力速度の遅い装置では、斜行、斜送などのシートの搬送状態に対する措置が採られていなかった。
【００１３】
また、加速度センサ（圧電振動センサ）を用いて、シートの種類を識別することは行われているものの、斜行を検知することは行われていなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、加速度センサを用いてシートの搬送異常を簡単に検知することができるシート搬送装置およびシート搬送状態検知方法を提供することを目的とする。また、本発明は、シートの斜行検知とともに、シートの種類を識別することができるシート搬送装置およびシート搬送状態検知方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明のシート搬送装置は、シートを搬送するシート搬送装置であって、シート搬送路の幅方向に配置され、前記搬送されるシートにより振動が加えられる振動伝達部材と、前記振動伝達部材に加えられた振動を検知する加速度検知手段と、前記加速度検知手段によって検知された前記振動伝達部材に加えられた振動の状態を基に、前記搬送されるシートの搬送異常を検出する搬送異常検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明のシート搬送状態検知方法は、搬送されるシートの状態を検知するシート搬送状態検知方法であって、シート搬送路の幅方向に配置された振動伝達部材に、前記搬送されるシートにより加えられた振動を加速度センサにより検知する加速度検知ステップと、前記加速度センサにより検知された前記振動伝達部材に加えられた振動の状態を基に、前記搬送されるシートの搬送異常を検出する搬送異常検出ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１に係るシート搬送装置によれば、シート搬送路の幅方向に配置された振動伝達部材に、搬送されるシートにより加えられた振動を加速度センサにより検知し、この検知された振動伝達部材に加えられた振動の状態を基に、搬送されるシートの搬送異常を検出するので、加速度センサ（加速度検知手段）を用いてシートの搬送異常を簡単に検知することができる。
【００１８】
請求項２に係るシート搬送装置によれば、シートの斜行を簡単に検知することができる。請求項３に係るシート搬送装置によれば、シートのジャム検知を行うことができる。請求項４に係るシート搬送装置によれば、シートの斜行検知とともに、シートの種類を識別することができる。請求項５に係るシート搬送装置によれば、搬送不良を容易に判断できる。請求項７に係るシート搬送装置によれば、シートの斜行および斜送を明確に区別して検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のシート搬送装置およびシート搬送状態検知方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態のシート搬送装置は画像形成装置に搭載される。
【００２０】
［全体構成］
図１は実施の形態における画像形成装置の構成を示す図である。この画像形成装置は、画像形成装置本体１０、折り装置４０およびフィニッシャ５０から構成される。また、画像形成装置本体１０は、原稿画像を読み取るイメージリーダ１１およびプリンタ１３から構成される。
【００２１】
イメージリーダ１１には、原稿給送装置１２が搭載されている。原稿給送装置１２は、原稿トレイ１２ａ上に上向きにセットされた原稿を、先頭頁から順に１枚づつ図中左方向に給紙し、湾曲したパスを介してプラテンガラス上に搬送して所定位置に停止させ、この状態でスキャナユニット２１を左側から右側へ走査させることにより原稿を読み取る。読み取り後、外部の排紙トレイ１２ｂに向けて原稿を排出する。
【００２２】
原稿の読み取り面がスキャナユニット２１のランプからの光で照射され、その原稿からの反射光がミラー２２、２３、２４を介してレンズ２５に導かれる。このレンズ２５を通過した光は、イメージセンサ２６の撮像面に結像する。
【００２３】
そして、原稿の画像を主走査方向に１ライン毎にイメージセンサ２６で読み取りながら、スキャナユニット２１を副走査方向に移動することによって原稿の画像全体の読み取りを行う。光学的に読み取られた画像は、イメージセンサ２６によって画像データに変換されて出力される。イメージセンサ２６から出力された画像データは、図示しない画像信号制御部（画像処理回路）において所定の処理が施された後、プリンタ１３の図示しない露光制御部（レーザ制御回路）にビデオ信号として入力する。
【００２４】
プリンタ１３の露光制御部は、入力された画像データに基づき、レーザ素子（図示せず）から出力されるレーザ光を変調する。変調されたレーザ光は、ポリゴンミラー２７によって走査されながら、レンズ２８、２９およびミラー３０を介して感光ドラム２０１上に照射される。
【００２５】
感光ドラム２０１には、走査されたレーザ光に応じた静電潜像が形成される。この感光ドラム２０１上の静電潜像は、現像器３３から供給される現像剤によって現像剤像として可視像化される。また、レーザ光の照射開始と同期したタイミングで、各カセット３４、３５、３６、３７、手差給紙部３８または両面搬送パスから用紙が給紙され、レジストローラ２０３でタイミングが合わされて画像形成部に搬送される。
【００２６】
この用紙は感光ドラム２０１と転写ローラ３９との間に搬送され、感光ドラム２０１に形成された現像剤像は、転写ローラ３９で給紙された用紙上に転写される。現像剤像が転写された用紙は、定着部３２に搬送され、定着部３２は用紙を熱圧することによって現像剤像を用紙上に定着させる。定着部３２を通過した用紙は、フラッパおよび排出ローラを経てプリンタ１３から外部（折り装置４０）に向けて排出される。
【００２７】
ここで、用紙をその画像形成面が下向きになる状態（フェイスダウン状態）で排出するときには、定着部３２を通過した用紙をフラッパの切換動作により一旦、反転パス４２内に導く。反転パス４２内に導かれた用紙の後端がフラッパを通過した後、用紙をスイッチバックさせて排出ローラによりプリンタ１３から排出する。
【００２８】
また、手差給紙部３８からＯＨＰ用紙等の硬い用紙が給紙され、この用紙に画像を形成する場合、用紙を反転パスに導くことなく、画像形成面を上向きにした状態（フェイスアップ状態）で排出ローラにより排出する。
【００２９】
さらに、用紙の両面に画像形成を行う両面記録が設定されている場合、フラッパの切換動作により、未記録用紙を用紙を反転パス４２に導いた後、両面搬送パスに搬送する。両面搬送パスに導かれた用紙は、両面搬送ローラ４０ａを経由して両面搬送ローラ４１にニップした位置まで搬送され、次の給紙タイミングまで一時停止する。両面搬送パスに、両面搬送ローラ４１にニップした位置に停止する用紙が既に有る場合は、両面搬送ローラ４１の上流に位置する両面搬送ローラ４０ａにニップした位置に用紙を停止することになる。
【００３０】
ここで、両面搬送パスに、両面搬送ローラ４１にニップした位置に停止する用紙が無くてもカセット３５を使用している場合、用紙は搬送ローラ４０ａにニップした位置まで搬送され、用紙を停止する。
【００３１】
そして、カセットから給紙されて、画像形成部に搬送された後に、両面搬送ローラ４１にニップされている片面プリント済の用紙を再給紙する。その後、片面給紙プリント済みの用紙が画像形成部に搬送されると、カセットから用紙を給送する。この上記動作を繰り返す交互給紙により両面記録を行う。この時、両面搬送パスには、最大２枚の用紙が滞留していることになる。
【００３２】
プリンタ１３から排出された用紙は折り装置４０に送られる。この折り装置４０は、用紙をＺ形に折りたたむ処理を行う。例えば、Ａ３サイズやＢ４サイズの用紙で、かつ折り処理が指定されている場合、折り装置４０で折り処理を行い、それ以外の場合、プリンタ１３から排出された用紙は折り装置４０を通過してフィニッシャ５０に送られる。このフィニッシャ５０には、画像が形成された用紙に挿入するための表紙、合紙などの特殊用紙を給送するインサータ９０が設けられている。フィニッシャ５０では、製本処理、綴じ処理、穴あけ等の各処理が行われる。
【００３３】
また、第１の排出トレイ５１は、主にステープルや製本処理が施されない用紙や後述するエラーシートが排出されるトレイである。第２の排出トレイ５２は、ステープル処理トレイ５３でステープル処理されたシートが排出されるトレイである。尚、本実施形態では、画像形成装置の像担持体として感光ドラムを用いたが、感光ベルトであっても構わない。
【００３４】
また、画像形成装置には、操作パネル６０が設けられている。図２は操作パネル６０の構成を示す図である。図において、４００は複写開始を指示するコピースタートキーである。４０１は標準モードに戻すためのリセットキーである。４０２はガイダンス機能を使用するときに押下するガイダンスキーである。４０３は設定枚数等の数値を入力するテンキーである。４０４は数値をクリアするクリアキーである。４０５は連続コピー中にコピーを停止させるストップキーである。４０６はステープルモード、製本モードあるいは両面プリント設定等の各種モードの設定やプリンタの状態を表示する液晶表示部およびタッチパネルである。４０７は連続コピー中あるいはファックスやプリンタとして使用中に割り込んで緊急コピーをとるための割り込みキーである。４０８は個人別や部門別にコピー枚数を管理するために暗証番号の入力を必要とする場合に暗証番号を入力するための暗証キーである。４０９は画像形成装置本体の電源をＯＮ／ＯＦＦするためのソフト電源スイッチである。４１０は画像形成装置の機能を変更するときに使用する機能キーである。４１１は、オートカセットチェンジのＯＮ／ＯＦＦや省エネルギーモードに入るまでの設定時間の変更など、予めユーザが装置の各項目を設定するユーザモードに入るためのユーザモードキーである。
【００３５】
（プリンタ部の構成）
図３はプリンタ部１３の電気的構成を示す図である。プリンタ部１３は、給紙、搬送、転写、定着等を制御するものであって、ＣＰＵ３１０、ＲＯＭ３１１、ＲＡＭ３１２、ＥＥＰＲＯＭ３１３、現像バイアス発生部３１４、信号処理部３１５、レジスト検知センサ３１６等を有する。ＣＰＵ３１０には、ＲＯＭ３１１、ＲＡＭ３１２、ＥＥＰＲＯＭ３１３、現像バイアス発生部３１４、信号処理部３１５、レジストセンサ２０４等が接続される他、ＰＷＭ部３２０、スキャナ部１２、フィニッシャ部５０および操作部６０が接続される。
【００３６】
ＲＯＭ３１１には、ＣＰＵ３１０によって実行される制御プログラム等が記憶されている。ＲＡＭ３１２には、プリンタ部１３を制御するためのデータやＣＰＵ３１０による演算結果等が一時的に記憶される。ＥＥＰＲＯＭ３１３には、現像バイアスや各種センサの調整値等が記憶される。現像バイアス発生部３１４は、現像器３１７にバイアス電圧を発生する。信号処理部３１５、加速度センサ２０５およびレジストセンサ２０４の詳細については後述する。
【００３７】
（印字位置調整機構）
図４は画像形成装置における印字位置調整機構を示す図である。同図（ａ）は水平方向から見た図であり、同図（ｂ）は上面から見た図である。２０４はレジストクラッチ（レジストローラ）２０３に対して感光ドラム２０１とは逆側に設けられ、搬送される用紙２０６を検知する紙（レジスト）センサである。２０７ａ、２０７ｂはシートの搬送路を中心にそれぞれ等距離に配置された一対の振動伝達フラグである。２０５は一対の振動伝達フラグ２０７ａ、２０７ｂから伝わる振動を検知する加速度センサである。
【００３８】
画像形成動作を行う際、用紙２０６がレジストクラッチ２０３に搬送されると、レジストクラッチ２０３は停止しているので、レジストクラッチ２０３で用紙のループが形成され、斜行等の補正処理が行われる。レジストセンサ２０４が用紙２０６を検知してから所定時間後、レジストクラッチ２０３をオンにする。このとき、振動伝達フラグ２０７および加速度センサ２０５を用いて、用紙の搬送状態および用紙の種類の判別が行われる。
【００３９】
振動伝達フラグおよび加速度センサについて詳述する。図５は振動伝達フラグ２０７の構造を示す斜視図である。一対の振動伝達フラグ２０７ａ、２０７ｂは同じ構造を有するので、これらを総称して振動伝達フラグ２０７とする。振動伝達フラグ２０７は、用紙の送り方向２０６に対して垂直な幅方向に設けられた軸２０７ｃ、およびこの軸２０７ｃを中心に揺動自在な揺動部材２０７ｄから構成される。揺動部材２０７ｄは、軸２０７ｃが挿通されるバー部材２０７ｅ、このバー部材２０７ｅの一端部に円錐状に形成された突起部２０７ｆ、およびこのバー部材２０７ｅの他端部に円弧状に形成されたハンマ部２０７ｇを有する構造となっている。揺動部材２０７ｄは、通常、軸２０７ｃを中心に、突起部２０７ｆ側に対してハンマ部２０７ｇ側が若干重くなっているので、突起部２０７ｆが上に向いた状態で安定しており、その先端は用紙２０６の搬送面より僅かに突出している。この状態で、用紙２０６が通過する際、用紙２０６が突起部２０７ｆに衝突し、揺動部材２０７ｄは突起部２０７ｆが用紙２０６の搬送面から沈み込むように揺動する。この揺動により、ハンマ部２０７ｇの端面は加速度センサ２０５の底面を叩き、加速度センサ２０５に振動を与える。
【００４０】
（加速度センサ）
図６は加速度センサ２０５におけるセンサ部の基本的な構造を示す図である。加速度センサは、振動等を電気的な量に変換する変換器である。加速度センサとしては、様々なタイプのものがあり、その代表的なものとして、静電容量型の加速度センサ、圧電式加速度センサ等がある。本実施形態では、静電容量型の加速度センサとして、アナログデバイセス社の加速度センサを用いた場合を示す。
【００４１】
加速度センサ２０５は、センサ部２０５Ａを有する静電容量型加速度センサである。センサ部２０５Ａは、表面がマイクロマシン加工されたポリシリコン構造を有し、シリコンウエハ上に形成される。ウエハ表面では、この構造体はポリシリコンのバネにより支持されており、加速度により発生する力に抗するようになっている。尚、符号ｈ、ｉ、ｊ、ｋはアンカ（固定部）を表している。この構造体では、独立した固定プレート２０５ａ、２０５ｂと、可動質量部（ビーム）２０５ｃに取り付けられた中央プレート２０５ｄとから差動キャパシタ２０５ｅが構成される。固定プレート２０５ａ、２０５ｂには、１８０度位相のずれた方形波信号が加えられており、差動キャパシタ２０５ｅで発生する信号の変化から構造体の振れが検出される。即ち、加速度によるビーム２０５ｃの振れが無い状態では、固定プレート２０５ａ、２０５ｂ間の電気信号は打ち消し合い、差動キャパシタ２０５ｅからの出力信号はほぼ０となる。一方、加速度によりビーム２０５ｃが振れると、差動キャパシタ２０５ｅに不平衡が生じ、加速度に比例する振幅を持つ方形波の出力信号が差動キャパシタ２０５ｅで発生する。
【００４２】
図７は加速度センサ２０５の電気的構成を示す図である。加速度センサ２０５は、前述したセンサ部２０５Ａ、ゲインアンプ２５１、復調器２５２およびバッファアンプ２５３およびクロック発生部２５４から構成される。センサ部２０５Ａは、前述した差動キャパシタ２０５ｅを使って構造体の振れを加速度として検知する。ゲインアンプ２５１はセンサ部２０５Ａで検知された加速度を適当な大きさの信号に増幅する。復調器２５２は増幅された信号を復調する。バッファアンプ２５３は復調された信号を再度増幅し、出力信号として出力する。クロック発生部２５４は、センサ部２０５Ａおよび復調器２５２に方形波信号を出力する。尚、この加速度センサ２０５は、用紙の送り方向に相当するＸ軸方向の出力信号ＶｏｕｔＸ、および用紙の幅方向に相当するＹ軸方向の出力信号ＶｏｕｔＹの両方を出力可能である。しかし、本実施形態では、用紙の幅方向の振動を伝達する振動伝達フラグが設けられてないことから、出力信号ＶｏｕｔＹはほぼ０であり、用紙の送り方向に相当するＸ軸方向の出力信号ＶｏｕｔＸだけが加速度信号として出力される。  
【００４３】
図８は信号処理部３１５の構成を示すブロック図である。この信号処理部３１５は、フィルタ３４１、Ａ／Ｄ変換器３４２、タイミング制御部３４３および特徴量算出部３４５から構成される。信号処理部３１５では、加速度センサ２０５からの出力信号ＶｏｕｔＸが入力されると、フィルタ３４１が入力信号のＤＣ成分や高周波ノイズ成分を除去する。Ａ／Ｄ変換器３４２はフィルタ処理されたアナログ信号をデジタルデータに変換する。タイミング制御部３４３は、レジストセンサ２０４からの検出開始／終了信号に従って、連続するデジタルデータを用紙１枚ずつのデータに区切る。
【００４４】
検出開始／終了信号は、前述したようにレジストセンサ２０４から出力され、搬送されるシートがレジストセンサ２０４を通過している間、オンレベルを保つ（図９参照）。タイミング制御部３４３の出力信号のうち、検出開始／終了信号がオンレベルを保っている期間の信号成分のみ切り出され、特徴量算出部３４５に与えられる。特徴量算出部３４５は、シート１枚分の検出データを得ると、シートの搬送状態を判別するのに必要な特徴量を算出する。この特徴量としては、例えば、紙質の検知に必要な振動ピークの高さ、斜行検知に必要な２つの振動ピークの時間差等である。尚、タイミング制御部３４３および特徴量算出部３４５は、信号処理部３１５内のプロセッサ（図示せず）がプログラムを実行することにより実現される機能をあらわしたものである。また、レジストセンサ２０４は振動伝達フラグ２０７ａ、２０７ｂよりも下流に配置されているが、機械的にレジストセンサのＯＮとほぼ同時に加速度センサ２０５に振動を与えるように構成されている。
【００４５】
（シートの種類検知）
加速度センサ２０５は、前述したように、振動伝達フラグ２０７の揺動により加えられる振動エネルギを検知する。すなわち、振動伝達フラグ２０７にシートが衝突すると、そのハンマ部２０７ｇが揺動して加速度センサ２０５の底面に衝撃力を加える。この結果、加速度センサ２０５によって振動エネルギが検出される。そして、シートの先端が振動伝達フラグ２０７に到達したことがわかる。加速度センサ２０５に加わる力、つまり振動エネルギは、シートの種類に応じて異なる。一般的に、用紙の坪量が大きいと厚みが増し、用紙の剛性が高くなる。したがって、坪量の大きい厚紙が振動伝達フラグ２０７に衝突すると、普通紙よりも大きな振動エネルギが検出される。
【００４６】
図９は普通紙を搬送する際のタイミング制御部３４３からの出力信号および検出開始／終了信号の変化を示すタイミングチャートである。図１０は厚紙を搬送する際のタイミング制御部３４３からの出力信号および検出開始／終了信号の変化を示すタイミングチャートである。ここでは、用紙を３枚連続して送った場合の振動エネルギ（タイミング制御部３４３からの出力信号）が示されている。シートが振動伝達フラグに衝突すると、タイミング制御部からの振動エネルギに比例した信号が立ち上がる。そして、図９、図１０に示すように、この振動エネルギのピーク値が用紙の坪量に比例していることが判明した。ピーク値のしきい値を値０．６前後に設定することにより、普通紙と厚紙の区別が可能である。
【００４７】
なお、振動伝達フラグ２０７ａ、２０７ｂのどちらの出力信号を利用しても良いし、2つの出力信号の平均値から判断しても良い。
【００４８】
（シートの斜送および斜送検知）
従来、斜行検知は、ＣＣＤやＣＩＳなどの光学的センサを用いて行われ、さらに、レジストローラで一旦シートの搬送を停止させることにより、シートにループを形成して斜行を補正する処理が行われていた。しかし、ループの形成動作には、時間的な制限があり、必ずしも全ての斜行が補正されるとは言い難く、斜行によるジャムやレジストずれ等による画像不良という不具合が生じていた。
【００４９】
これに対し、本実施形態では、２つの振動伝達フラグ２０７ａ、２０７ｂをシート搬送路の幅方向に配置し、その振動を加速度センサ２０５で検知することにより、シートの斜行を検知する。
【００５０】
図１１は加速度センサの出力信号の変化を示すグラフである。斜行がほとんどない状態でシートが搬送される場合、２つの振動伝達フラグ２０７ａ、２０７ｂが加速度センサに与える振動はほぼ同時に発生するので、実際の加速度センサ２０５からの出力信号は、図１１（ａ）に示すように、同一タイミングのピークとして重なり合うようになる。一方、斜行してシートが搬送された場合、２つの振動伝達フラグ２０７ａ、２０７ｂが加速度センサに与える振動は異なるタイミングで発生する。従って、加速度センサ２０５の出力信号は、図１１（ｂ）に示すように、１枚のシート搬送において、２つのピークを形成するようになる。そして、この２つのピークの時間差に応じて、斜行の度合いを検出する。さらには、この時間差に応じて、レジストローラで一旦シートを停止させる時間を変更する、すなわちレジストクラッチ２０３の用紙送りタイミングを調整する。また、その時間差が所定値以上である場合、用紙への画像記録の位置精度が非常に悪いので、ジャムと判断して、画像形成装置の動作を停止させる。尚、シートの斜送検知においても、斜行検知と同様の手法で検知可能である。ここでは、「斜送」はシートが斜めに搬送されることを意味しており、「斜行」は斜めに傾いたシートが平行に搬送されることを意味している。
【００５１】
（シートの先端検知およびジャム検知）
図９では、レジストセンサ２０４のＯＮタイミングと加速度センサ２０５から得られる信号のピーク値とが一致している。このピーク値は、シートの先端がレジストセンサに到達する時の振動エネルギを表している。したがって、加速度センサからの信号がピークとなるタイミングを検知することにより、用紙の先端検知が可能となる。
【００５２】
図１２はシートのジャム検知を示す図である。同図（ａ）では、１枚のシートを通常の状態で搬送した際の加速度センサの出力信号が示されている。通常の搬送では、加速度センサから出力される信号は、まず最初にピークを持ち、その後、多少の振幅変動を繰り返しながら、平均的な定常値（実効値レベル）に落ち着いていく。一方、同図（ｂ）では、ジャムが発生した際の加速度センサの出力信号が示されている。ジャム時における出力信号は、通常の搬送におけるピーク波形が現われず、さらに、定常値のレベルに落ち着くことなく、常に大きな振幅の変化を繰り返している。これは、シートがジャムを起こしたことにより、シートに変形が生じ、その変形した状態のまま、シートの凹凸が何度も振動伝達フラグ２０７に衝突し、加速度センサ２０５にその振動が伝達されたものと考えられる。
【００５３】
（シート搬送処理）
図１３はシート搬送処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムはプリンタ部１３内のＲＯＭ３１１に格納されており、ＣＰＵ３１０によって実行される。まず、ジョブ（ＪＯＢ）の有無を判別し（ステップＳ１）、ジョブが無い場合、ジョブが発生するまで待ち、ジョブが発生すると、給紙動作を開始する（ステップＳ２）。そして、用紙が所定のタイミングで搬送され、レジストセンサ２０４がオンになったか否かを判別する（ステップＳ３）。
【００５４】
レジストセンサ２０４がオンである場合、信号処理部３１５から加速度検知データを取得する（ステップＳ４）。この加速度検知データを基に、用紙の種類（材質）を判別する（ステップＳ５）。この用紙の種類の判別は、画像形成動作における高圧出力や定着器の温調温度等の制御に反映される。
【００５５】
この後、斜行／斜送の判定を行う（ステップＳ６）。すなわち、加速度信号のピークタイミングの時間差が所定値以内であるか否かを判別する。時間差が所定値以内である場合、レジストローラの駆動を行うレジストクラッチのＯＮタイミングを演算する（ステップＳ７）。用紙のジャムが生じることなく正常に搬送されているか否かを加速度信号の出力が繰り返し増減しているかにより判別する（ステップＳ８）。用紙が正常に搬送されていると判別された場合、ステップＳ７の演算結果を基に、画像形成動作を行う（ステップＳ９）。画像形成後、用紙を機外に排出し（ステップＳ１０）、本処理を終了する。
【００５６】
一方、ステップＳ３でレジストセンサ２０４が所定時間内にオンしない場合、用紙の搬送不良によりジャム（紙詰まり）が発生したと判断し、搬送動作を停止する（ステップＳ１１）。また、ステップＳ６で時間差が所定値を越える場合、斜行／斜送状態であって、用紙への画像記録の位置精度が非常に悪いと判断し、ステップＳ１１でジャムとして搬送動作を停止する。また、ステップＳ８で用紙の搬送が正常でないと判断した場合も、ステップＳ１１でジャムとして搬送動作を停止する。この後、ジャム処理が終了するのを待ち、ジャム処理が終了すると、ステップＳ２の給紙動作を開始する。
【００５７】
このように、本実施形態のシート搬送装置によれば、シート搬送路上に加速度センサを配置し、その信号を検知することで、用紙の搬送状態（斜行／斜送検知、先端検知、ジャム検知）を検出できるとともに、用紙の種類を識別することができる。
【００５８】
尚、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【００５９】
例えば、上記実施形態では、１つの加速度センサを配置した場合を示したが、複数の加速度センサを配置してもよい。図１４は２つの加速度センサが配置された場合の印字位置調整機構を示す図である。同図（ａ）は水平方向から見た図であり、同図（ｂ）は上面から見た図である。２つの加速度センサはそれぞれ２つの振動伝達フラグからの振動を検出するように配置されている。このように、加速度センサを２つ設けることで、バー部材（図５、符号２０７ｅ参照）を省くことができ、振動伝達フラグの構造を簡単にすることができる。また、振動伝達フラグの突起部とハンマ部を同一平面上で揺動させることができる。
【００６０】
また、加速度センサによって用紙の先端検知が可能となるので、特にレジストセンサを設けなくても構成できる。また、上記実施形態では、加速度センサはレジストセンサより上流側に配置されているが、下流側に配置されてもよい。また、振動を検知する手段して、本実施形態では、静電容量型の加速度センサを用いたが、前述したように、圧電方式の振動センサ、変位センサ、ひずみセンサなどを用いてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、一対の振動伝達フラグおよび加速度センサからなる検知機構によりシートの斜行を検知していたが、その他の検知機構を用いてシートの斜行を検知してもよい。図１５はシートの斜行および斜送を検知する仕組みを示す図である。同図（ａ）には、シートの幅方向に一対の検知機構が設けられている。この検知機構では、シート搬送用のローラを兼ねたボール（ＰＣで使用されるトラックボールのようなもの）３５１、３５２に、ボールの回転軸がシートの幅方向から傾くことに連動して移動自在な加速度センサ３５３、３５４が取り付けられている。この加速度センサ３５３、３５４は、Ｘ方向（シート搬送方向）およびＹ方向（シート幅方向）からなる２軸の加速度を検知可能である。シートがボール３５１、３５２に搬送されると、ボールの回転軸が傾き、それに伴って加速度センサ３５３、３５４が移動する際、シートによって加えられた振動として、Ｘ、Ｙ方向の各加速度成分を検知する。加速度センサとしては、例えば前述した静電容量型の加速度センサを用いることができる。
【００６２】
斜行したシートが搬送される場合、シート先端がボール３５１とボール３５２と接触する時間差から斜行量が検知される。また、シートが斜送して搬送される場合、前述したように、ボール３５１、３５２はそれぞれ傾き、各加速度センサは、ボールの傾きに応じた、Ｘ方向の加速度のベクトル成分とＹ方向の加速度のベクトル成分を検知する。そして、Ｘ方向およびＹ方向のベクトル成分を合成することにより、同図（ｂ）に示すように、シートの斜送が検知される。尚、斜送が生じていない場合、Ｘ方向の加速度成分しか検出されない。
【００６３】
また、本発明の目的は、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００６４】
又、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００６５】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００６６】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施の形態における画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】操作パネル６０の構成を示す図である。
【図３】プリンタ部１３の電気的構成を示す図である。
【図４】画像形成装置における印字位置調整機構を示す図である。
【図５】振動伝達フラグ２０７の構造を示す斜視図である。
【図６】加速度センサ２０５におけるセンサ部の基本的な構造を示す図である。
【図７】加速度センサ２０５の電気的構成を示す図である。
【図８】信号処理部３１５の構成を示すブロック図である。
【図９】普通紙を搬送する際のタイミング制御部３４３からの出力信号および検出開始／終了信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図１０】厚紙を搬送する際のタイミング制御部３４３からの出力信号および検出開始／終了信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図１１】加速度センサの出力信号の変化を示すグラフである。
【図１２】シートのジャム検知を示す図である。
【図１３】シート搬送処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】２つの加速度センサが配置された場合の印字位置調整機構を示す図である。
【図１５】シートの斜行および斜送を検知する仕組みを示す図である。
【図１６】従来のシート面粗さ検知装置の構成を示す図である。
【図１７】従来の画像形成装置における印字位置調整機構を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
２０３  レジストローラ
２０４  レジストセンサ
２０５、２０５ａ、２０５ｂ  加速度センサ
２０５Ａ  センサ部
２０７、２０７ａ、２０７ｂ  振動伝達フラグ
３１０  ＣＰＵ
３１５  信号処理部
【図１】
2007031104.tif 000003
【図２】
2007031104.tif 000004
【図３】
2007031104.tif 000005
【図４】
2007031104.tif 000006
【図５】
2007031104.tif 000007
【図６】
2007031104.tif 000008
【図７】
2007031104.tif 000009
【図８】
2007031104.tif 000010
【図９】
2007031104.tif 000011
【図１０】
2007031104.tif 000012
【図１１】
2007031104.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2007031104.tif 000015
【図１４】
2007031104.tif 000016
【図１５】
2007031104.tif 000017
【図１６】
2007031104.tif 000018
【図１７】
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