(57)【要約】【課題】本発明は、シート状部材の厚さを正確に検出して画像形成条件を適正化する。【解決手段】複写装置１は、給紙部１００によって、プリンタ部２００に送給される用紙Ｐの厚さを紙厚検出センサ５００で検出してプリンタ部２００の画像形成条件を設定する際に、紙厚検出センサ５００が、用紙Ｐの厚さ方向に付勢されているとともに該厚さ方向に移動可能に支持された可動アーム５０１の先端に取り付けられた搬送ローラ５０３が、送給される用紙Ｐの表面を該用紙Ｐの移動に伴って回転して移動して、該可動アーム５０１の軸方向にＮ極とＳ極が向く状態で磁石５０４が取り付けられているとともに、磁石５０４に対向する状態でホール素子５０５が位置固定されていて、該搬送ローラ５０３が用紙Ｐ上に乗り上げて可動アーム５０１が軸方向に移動することによる磁気変化を該ホール素子５０５が用紙Ｐの厚さとして検出する。【選択図】          図１
2012173553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状部材に所定の画像形成条件で画像を形成する画像形成手段と、
前記シート状部材を前記画像形成手段に送給するシート状部材送給手段と、
前記画像形成手段に送給される前記シート状部材の厚さ方向に付勢されているとともに該厚さ方向に移動可能に支持された可動軸の先端に、送給される該シート状部材の表面を該シート状部材の移動に伴って回転して移動する回転ローラが取り付けられ、該可動軸に該可動軸の軸方向にＮ極とＳ極が向く状態で取り付けられた磁石と該磁石に対向する状態で位置固定されている磁気検出手段を有し、該回転ローラが該シート状部材上に乗り上げて該可動軸が軸方向に移動することによる磁気変化を該磁気検出手段が該シート状部材の厚さとして検出して検出信号を出力する厚さ検出手段と、
前記厚さ検出手段の検出結果に基づいて前記画像形成条件を制御する画像形成条件設定手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置は、
前記シート状部材送給手段によって前記厚さ検出手段に送給される前記シート状部材を検出するシート状部材検出手段と、
前記シート状部材検出手段が前記シート状部材を検出すると、前記シート状部材送給手段が該シート状部材を送給する送給速度と該シート状部材検出手段から前記厚さ検出手段までの距離に基づいて該シート状部材が該厚さ検出手段に送給されるタイミングを求めて、該タイミングに合わせて該厚さ検出手段の検出信号の変化から該シート状部材の厚さを求めて前記画像形成条件設定手段に出力するシート状部材厚さ取得手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記シート状部材厚さ取得手段は、
前記厚さ検出手段が前記シート状部材の厚さを検出している間、所定時間間隔で所定時間の間該厚さ検出手段の検出信号を取得して該シート状部材の厚さを求めることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記シート状部材厚さ取得手段は、
前記厚さ検出手段の検出信号の平均値を算出して、前記シート状部材の厚さを求めることを特徴とする請求項２または請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記厚さ検出手段の前記磁気検出手段は、
ホール素子であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか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、画像形成装置に関し、詳細には、シート状部材の厚さを正確に検出して画像形成条件の適正化を図る画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写装置、プリンタ装置、複合装置等の画像形成装置においては、近時、電子写真方式を用いて画像形成を行っている。このような電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置は、一様に帯電させた感光体上に画像データにより変調したレーザ光を照射して静電潜像を形成して、感光体上に形成した静電潜像を現像ユニットでトナー（現像剤）を用いて現像し、給紙部からレジストローラでタイミング調整されて感光体と転写ローラとの間に搬送されてくる用紙に、転写電源から転写ローラを介して高圧の転写バイアス（電圧、電流）を印加して感光体上のトナー画像を転写することで、トナー画像を用紙（シート状部材）に形成している。電子写真方式の画像形成装置は、このようにしてトナー画像を転写した用紙を定着部で、加熱・加圧しつつ搬送して、トナー画像を用紙に定着させている。
【０００３】
このような電子写真方式の画像形成装置においては、上述のように、定着部で、上述のように、トナー画像を転写した用紙を、加熱・加圧しつつ搬送して、トナー画像を用紙に定着させているが、カラー画像形成装置の場合、トナー画像が、少なくとも色の三原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの三色のトナーが重ね合わせて転写されており、また、用紙の種類（表面性等）や用紙厚みによって用紙上のトナー画像に対する圧力のかかり方や熱の伝わり方に差が生じ定着性能が用紙厚さによって変化する。その結果、薄い用紙に定着温度を合わせると、厚い用紙では、トナー画像が未定着となったり、逆に、厚い用紙に定着温度を合わせると、薄い用紙ではローラへのトナーのオフセットが発生したり、トナーのグロスが上がって、画像品質が劣化するという問題があった。また、画像品質を向上させるためには、トナー画像を用紙に転写する際の転写電圧も、用紙の厚さに応じて調整する必要がある。
【０００４】
そして、従来、給紙部から搬送されてきた用紙を一時停止させた後に画像形成部に搬送するレジスト部において、用紙の厚さによって変化する磁気の変化量に基づいて用紙の厚さを検出する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記公報記載の従来技術にあっては、用紙の状態が安定するレジスト部において、用紙の厚さによる磁気変化を利用して用紙の厚さを検出しているため、用紙自体の状態変化の影響を受け、用紙の厚さをより一層正確に検出する上で、改良の必要があった。すなわち、用紙自体に磁気を照射して、用紙の厚さによって変化する磁気の変化に基づいて用紙の厚さを検出しているが、磁気は、用紙の状態、すなわち、用紙の重なり状態、カールの有無等によって変化する。したがって、用紙の厚さをより一層正確に検出して、画像形成条件を適正化する上で、改良の必要があった。
【０００６】
そこで、本発明は、シート状部材の厚さを正確に検出して、画像品質を向上させることのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、シート状部材送給手段によって、画像形成手段に送給されるシート状部材の厚さを厚さ検出手段で検出して該画像形成手段の画像形成条件を設定する際に、該厚さ検出手段が、該シート状部材の厚さ方向に付勢されているとともに該厚さ方向に移動可能に支持された可動軸の先端に取り付けられた回転ローラが、送給される該シート状部材の表面を該シート状部材の移動に伴って回転して移動して、該可動軸の軸方向にＮ極とＳ極が向く状態で磁石が取り付けられているとともに、該磁石に対向する状態で磁気検出センサが位置固定されていて、該回転ローラが該シート状部材上に乗り上げて該可動軸が軸方向に移動することによる磁気変化を該磁気センサが該シート状部材の厚さとして検出することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明は、前記シート状部材送給手段によって前記厚さ検出手段に送給される前記シート状部材をシート状部材検出手段が検出すると、シート状部材厚さ取得手段が、該シート状部材送給手段が該シート状部材を送給する送給速度と該シート状部材検出手段から前記厚さ検出手段までの距離に基づいて該シート状部材が該厚さ検出手段に送給されるタイミングを求めて、該タイミングに合わせて該厚さ検出手段の出力信号の変化から該シート状部材の厚さを求めて前記画像形成条件設定手段に出力することを特徴としてもよい。
【０００９】
さらに、本発明は、前記シート状部材厚さ取得手段が、前記厚さ検出手段が前記シート状部材の厚さを検出している間、所定時間間隔で所定時間の間該厚さ検出手段の出力信号を取得して該シート状部材の厚さを求めることを特徴としてもよい。
【００１０】
また、本発明は、前記シート状部材厚さ取得手段が、前記厚さ検出手段の出力信号の平均値を算出して、前記シート状部材の厚さを求めることを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、シート状部材の厚さを正確に検出して、画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例を適用した複写装置の正面概略構成図。
【図２】紙厚検出センサの紙厚未検出時と紙厚検出時の構成図。
【図３】ホール素子による磁石の磁気検出状態及びホール素子の出力電圧と磁石位置の関係を示す図。
【図４】搬送センサ、レジストセンサ及び紙厚検出センサの検出タイミングを示す図。
【図５】複写装置のブロック構成図。
【図６】用紙厚さに基づく画像形成制御処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。
【実施例１】
【００１４】
図１〜図６は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す図であり、図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を適用した複写装置１の正面概略構成図である。
【００１５】
図１において、複写装置（画像形成装置）１は、給紙部１００、プリンタ部２００及びスキャナ部３００が順次重ねられた構成となっており、スキャナ部３００の上には、原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという。）４００が搭載されている。
【００１６】
プリンタ部２００は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ２１０Ｙ、２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｋからなる画像形成ユニット２１０、光書込ユニット２３０、中間転写ユニット２４０、２次転写部２５０、レジストローラ対２６０、ベルト定着方式の定着ユニット２７０及び用紙反転ユニット２８０等を備えている。
【００１７】
光書込ユニット２３０は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ、反射ミラー等を有し、各色の画像データに基づいて変調させたレーザ光を、各色のプロセスカートリッジ２１０Ｙ、２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｋの感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋの表面に照射して、該感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋ上に各色の画像の静電潜像を形成する。各プロセスカートリッジ２１０Ｙ、２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｋは、それぞれＩＣタグが付与されて、複写装置１に着脱可能に搭載されている。
【００１８】
プロセスカートリッジ２１０Ｙ、２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｋは、番号は付さないが、ドラム状の感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋの周囲に、帯電器、現像器、クリーニング装置及び除電器等を備えており、帯電器が、交流電圧の印加される帯電ローラを感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋに摺擦させることで、感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋの表面を一様に帯電させる。なお、帯電器としては、帯電ローラに代えて帯電ブラシ等の他の部材を接触させるものであってもよく、また、接触帯電方式のものに限るものではなく、非接触帯電方式のスコロトロンチャージャを用いてもよい。
【００１９】
帯電処理の施された感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋの表面には、光書込ユニット２３０によってそれぞれ各色の画像データに基づいて変調及び偏向されたレーザ光Ｌが照射され、感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋのドラム表面に、それぞれ各色用の静電潜像が形成される。
【００２０】
プロセスカートリッジ２１０Ｙ、２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｋは、静電潜像の形成された各色の感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋに現像器からそれぞれ各色のトナーを供給して、該静電潜像を現像して、それぞれ各色のトナー画像を形成する。感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋ上に形成されたトナー画像は、後述の中間転写ベルト２４１に中間転写され、中間転写後の感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋの表面は、クリーニング装置によって残トナーがクリーニングされる。クリーニング装置によってクリーニングされた感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋは、回転に伴って、除電器によって除電され、帯電器によって一様帯電されて、初期状態に戻って、再度画像形成に供される。
【００２１】
中間転写ユニット２４０は、中間転写ベルト２４１及び中間転写ベルト２４１の張り渡されている第１支持ローラ２４２、第２支持ローラ２４３、第３支持ローラ２４４及び中間転写ベルトクリーニング部等を備えており、中間転写ベルト２４１を挟んで、各感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋに対向する位置に、４つの中間転写バイアスローラが配設されている。中間転写ベルト２４１は、第１支持ローラ２４２、第２支持ローラ２４３及び第３支持ローラ２４４のうち少なくとも１つが回転駆動されることで、図１に矢印で示す時計方向に回転駆動され、第１支持ローラ２４２と第２支持ローラ２４３の間の中間転写ベルト２４１に沿って、上記各プロセスカートリッジ２１０Ｙ、２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｋの各感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋが並んで配設されている。中間転写ベルトクリーニング部は、第３支持ローラ２４４の中間転写ベルト２４１の回転方向下流側の位置で画像転写後の中間転写ベルト２４１に残留する残留トナーを除去する。
【００２２】
中間転写ベルト２４１は、例えば、伸びの少ないフッ素系樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布等の伸び難い材料で構成された基層に、弾性層重ね合わせた複層ベルトであり、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良好なコート層を形成したものである。
【００２３】
この中間転写ユニット２４０の下方には、２次転写部２５０が配設されており、２次転写部２５０は、無端ベルト状の２次転写ベルト２５１が２本の張架ローラ２５２によって張架されている。２次転写ベルト２５１は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２５２の回転駆動に伴って、図１中反時計回りに無端回転移動され、２本の張架ローラ２５２のうち、図１中右側に配設された張架ローラ２５２は、中間転写ユニット２４０の第３支持ローラ２４４との間に、中間転写ベルト２４１及び２次転写ベルト２５１を挟み込んで、中間転写ベルト２４１を押し上げて第３支持ローラ２４４に押し当てる状態（２次転写ニップ）となっている。
【００２４】
そして、第３支持ローラ２４４側の張架ローラ２５２には、トナーと逆極性の２次転写バイアスが図示しない電源によって印加され、この２次転写バイアスの印加により、中間転写ベルト２４１上のカラーのトナー画像を中間転写ベルト２４１から第３支持ローラ２４４側の張架ローラ２５２側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成される。
【００２５】
レジストローラ対２６０によって中間転写ベルト２４１上のカラーのトナー画像に同期するように２次転写ニップにシート状部材である用紙Ｐ（図２参照）が送り込まれ、この２次転写ニップに送り込まれた用紙に、２次転写電界やニップ圧によってカラーのトナー画像が中間転写ベルト２４１から用紙に２次転写される。
【００２６】
上記２次転写ニップよりも中間転写ベルト２４１の移動方向上流側に、レジストローラ対２６０が配設されており、レジストローラ対２６０のローラ間には、後述する給紙部１００からプリンタ部２００内に給紙された用紙Ｐが搬送されてくる。レジストローラ対２６０の用紙搬送方向手前の給紙路２０３には、レジストローラ対２６０に搬送される用紙Ｐを検出するレジストセンサ２６１、搬送センサ２６２及び紙厚検出センサ５００（図２参照）が配設されている。レジストセンサ２６１及び搬送センサ２６２は、例えば、発光素子と受光素子を備えた反射型のフォトセンサが用いられており、駆動信号に応じた大きさの光を発光素子から給紙路２０３に出射して、該光の反射光を受光素子で受光することで用紙Ｐを検出して、該受光素子が受光した光を光電変換した検出信号を出力する。
【００２７】
一方、上記中間転写ユニット２４０において、中間転写ベルト２４１上に形成されたカラーのトナー画像は、中間転写ベルト２４１の無端回転移動に伴って２次転写ニップに進入する。レジストローラ対２６０は、レジストセンサ２６１の検出結果に基づいて、ローラ間に用紙Ｐを挟み込んで、該ローラ間に挟み込んだ用紙Ｐを、２次転写ニップでカラーのトナー画像に密着させるタイミングにタイミング調整して送り出し、２次転写ニップでは、中間転写ベルト２４１上のカラーのトナー画像がタイミング調整して送られてきた用紙Ｐに密着して、用紙Ｐ上に２次転写されて、白色の用紙Ｐ上でフルカラー画像となる。
【００２８】
このようにしてフルカラー画像が形成された用紙Ｐは、２次転写ベルト２５１の無端回転移動に伴って２次転写ニップを出た後、２次転写ベルト２５１上から定着ユニット２７０に送られる。なお、レジストローラ対２６０は、一般的には、接地されて使用されることが多いが、用紙Ｐから受ける紙粉の除去のために、バイアスを印加してもよい。例えば、レジストローラ対２６０として導電性ゴムローラを用いてバイアスを印加するが、直径１８ｍｍで、表面を１ｍｍ厚みの導電性ＮＢＲゴムとすると、電気抵抗はゴム材の体積抵抗で１０９Ωcm程度である。このようにバイアスを印加したレジストローラ対２６０を通過した後の用紙Ｐの表面は、若干マイナス側に帯電しており、中間転写ベルト２４１から用紙Ｐへの２次転写において、レジストローラ対２６０に電圧を印加しなかった場合に比較して、転写条件が変わって、転写条件を変更する場合がある。中間転写ベルト２４１には、トナーを転写する側（表側）である第３支持ローラ２４４には、−８００Ｖ程度の電圧を印加し、紙裏面側である張架ローラ２５２には＋２００Ｖ程度の電圧を印加する。そして、複写装置１は、この転写電圧を検出した用紙Ｐの厚さで調整する。
【００２９】
定着ユニット２７０は、加熱されながら無端回転移動される定着ベルト２７１に加圧ローラ２７２を押し当てた構成となっており、２次転写ベルト２５１から受け取った用紙Ｐを加熱される定着ベルト２７１で所定の定着温度に加熱しつつ、加圧ローラ２７２との間で加圧しながら搬送して、カラー画像を用紙Ｐに定着させる。
【００３０】
給紙部１００は、ペーパーバンク１０１内に多段に給紙カセット１０２が収納されており、各給紙カセット１０２には、それぞれ用紙種類や用紙サイズの異なる用紙（シート状部材）Ｐが複数枚収納可能である。各給紙カセット１０２には、当該給紙カセット１０２内の用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１０３と給紙ローラ１０３で送り出された用紙Ｐを１枚ずつ分離して送り出す分離ローラ１０４が配設されており、給紙部１００には、それぞれの給紙カセット１０２から送り出された用紙Ｐをプリンタ部２００の給紙路２０３に搬送する給紙路１０５と搬送ローラ１０６が配設されている。給紙部１００は、原稿読み取り動作の開始とほぼ同時に、給紙動作を開始して、給紙ローラ１０３の１つが選択回転され、ペーパーバンク１０１内の多段に収容されている給紙カセット１０２の１つから用紙Ｐを送り出す。給紙部１００は、送り出された用紙Ｐを、分離ローラ１０４で１枚ずつ分離して給紙路１０５に進入させた後、搬送ローラ１０６によってプリンタ部２００内の給紙路２０３に給紙する。各給紙カセット１０２には、図示しないが、例えば、フォトセンサからなるセンサが搭載されており、給紙カセット１０２に収納されている用紙Ｐの残量や有無を検知するペーパーエンドセンサ、用紙Ｐのサイズや向きを検出するサイズ検知センサ、各給紙カセット１０２が複写装置１のプリンタ部２００に装着されているか否かを検出するカセットセット検知センサ、及び、用紙Ｐの適切な搬送が行われているか否かを検出する紙搬送センサ等が設けられている。
【００３１】
また、複写装置１は、プリンタ部２００の側面に、手差しトレイ２０４が設けられており、また、手差しトレイ２０４上の用紙Ｐを１枚ずつ分離して送り出す給紙ローラ２０５と分離ローラ２０６が設けられている。
【００３２】
そして、複写装置１は、手差しトレイ２０４が選択されると、給紙ローラ２０５を回転駆動させて、手差しトレイ２０４上の用紙Ｐを送り出すとともに、分離ローラ２０６で１枚ずつ分離してプリンタ部２００の手差し給紙路２０７に給紙する。
【００３３】
複写装置１は、プリンタ部２００内の給紙路２０３あるいは手差し給紙路２０７に給紙された用紙Ｐを、レジストローラ対２６０、２次転写ニップを経由させて搬送して、カラーのトナー画像を２次転写させ、定着ユニット２７０でトナー画像を定着させた後、機外へと排出する。
【００３４】
複写装置１は、上記２次転写ニップでトナー画像の転写された用紙Ｐの搬送経路上には、図示しないが、該用紙Ｐの有無を検出する搬送路センサが設けられており、用紙Ｐの搬送やその搬送先のユニットの動作制御を行う。この搬送路センサは、レジストセンサ２６１と同様に、駆動信号（駆動電源）の大きさで、その検出信号の大きさの変化する反射式または透過式の光センサが用いられている。
【００３５】
そして、定着ユニット２７０を通過した用紙Ｐは、図１の排紙ローラ対２０１を経て機外へと排出されてスタック部２９０にスタックされるか、あるいは、定着ユニット２７０の下方に配設された用紙反転ユニット２８０に送られる。
【００３６】
用紙反転ユニット２８０は、送り込まれてきた用紙Ｐを上下反転された後、再度、レジストローラ対２６０を通して、中間転写ユニット２４０の中間転写ベルト２４１と２次転写部２５０の２次転写ベルト２５１とが接触する２次転写ニップに搬送して、他面（裏面）にもカラーのトナー画像を２次転写させ、定着ユニット２７０を経由してから機外へと排出させる。なお、用紙Ｐを定着ユニット２７０から排紙ローラ対２０１に送るのか、あるいは、用紙反転ユニット２８０に送るのかは、切換爪２０２による紙搬送路の切り換えによって行われる。
【００３７】
スキャナ部３００は、コンタクトガラス３０１、光源と第１ミラーを搭載する第１走行体３０２、第２ミラーと第３ミラーを搭載する第２走行体３０３、結像レンズ３０４及び読み取りセンサ３０５等を備えており、第１走行体３０２及び第２走行体３０３は、コンタクトガラス３０１の下方に位置する複写装置１の本体筐体内に収納されて、副走査方向（図１の左右方向）に移動可能に配設されている。スキャナ部３００は、第１走行体３０２と第２走行体３０３が副走査方向に移動しつつ、第１走行体３０２上の光源からコンタクトガラス３０１上にセットされた原稿に読み取り光を照射して、当該読み取り光の原稿からの反射光を第１走行体３０２上の第１ミラーで第２走行体３０３上の第２ミラーに反射し、第２ミラーで入射光を第２走行体３０３上の第３ミラーに反射して、第３ミラーで、入射光を結像レンズ３０４方向に反射する。結像レンズ３０４は、入射光を読み取りセンサ３０５に集光させ、読み取りセンサ３０５は、入射光を光電変換して、原稿の画像を読み取る。
【００３８】
ＡＤＦ４００は、原稿台４０１、給紙ローラ４０２、分離ローラ４０３、搬送ローラ４０４、搬送ベルト４０５、排紙ローラ４０６及び排紙台４０７等を備えており、コンタクトガラス３０１を開閉可能に複写装置１の本体筐体に取り付けられている。
【００３９】
ＡＤＦ４００は、開くことでコンタクトガラス３０１の上面を開放して、コンタクトガラス３０１上へのブック型原稿等の原稿のセットを可能とし、コンタクトガラス３０１上に原稿がセットされた状態で閉じられると、当該原稿をコンタクトガラス３０１上に押しつける押さえ板としての機能を果たす。
【００４０】
ＡＤＦ４００は、閉じられた状態で、原稿台４０１上にシート状の原稿がセットされ、操作表示部１００３（図５参照）でスタートキーが押されて読み取り開始が指示されると、給紙ローラ４０２で原稿台４０１上の原稿を送り出して、分離ローラ４０３で当該送り出される原稿を１枚ずつ分離する。ＡＤＦ４００は、１枚ずつ分離されて送り出された原稿を搬送ローラ４０４で搬送ベルト４０５に搬送し、搬送ベルト４０５で、搬送されてきた原稿をコンタクトガラス３０１上の読み取り位置に搬送してセットする。ＡＤＦ４００は、コンタクトガラス３０１上の読み取り位置の原稿のスキャナ部３００による読み取りが完了すると、当該読み取りの完了した原稿を搬送ベルト４０５で排紙ローラ４０６へと搬送して、搬送ローラ４０６で、排紙台４０７上に排出する。
【００４１】
そして、複写装置１は、紙厚検出センサ５００が、図２に示すように、レジストセンサ２６１と搬送センサ２６２との間に配設されており、搬送センサ（シート状部材検出手段）２６２は、紙厚検出センサ５００の用紙搬送方向手前に配設されていて、紙厚検出センサ５００に搬送される用紙Ｐを検出する。レジストセンサ２６１は、紙厚検出センサ５００を通過してレジストローラ２６０に搬送される用紙Ｐを検出する。
【００４２】
紙厚検出センサ５００は、用紙Ｐの厚さ方向に可動可能に支持されている可動アーム（可動軸）５０１の細く尖った先端部に、ローラ軸５０２を介して搬送ローラ（回転ローラ）５０３が回転可能に取り付けられており、可動アーム５０１には、可動方向に延在し該可動方向にＮ極とＳ極が分かれている磁石５０４が取り付けられている。紙厚検出センサ５００は、磁石５０４の近傍であって、Ｎ極とＳ極の分岐部付近に、磁石５０４の磁気を検出して、検出結果を出力するホール素子（磁気検出手段）５０５が位置固定された状態で配設されている。
【００４３】
ホール素子５０５は、図３（ａ）に示すように、磁石５０４のＮ極からＳ極に向かう磁束（磁界）がホール素子５０５に作用し、図３（ｂ）に示すように、磁石５０４との相対位置に応じて、起電力が発生して、検出電圧として出力する。
【００４４】
紙厚検出センサ５００は、図２（ｂ）に示すように、用紙Ｐが給紙路２０３上を搬送ローラ５０３の位置に搬送されてくる前においては、搬送ローラ５０３が、給紙路２０３に接触した状態となっていて、磁石５０４の取り付けられている可動アーム５０１も給紙路２０３方向に移動している。その後、搬送ローラ５０３と給紙路２０３との間に用紙Ｐが搬送されてきて搬送ローラ５０３が用紙Ｐ上に乗り上げると、可動アーム５０１も搬送ローラ５０３とともに、給紙路２０３から離隔する方向に、用紙Ｐの厚さ分だけ移動する。このとき、用紙Ｐに折れ曲がりやたるみがあると、搬送ローラ５０３及び可動アーム５０１は、その分だけ余分に浮き上がって移動することになるが、可動アーム５０１が図示しない付勢手段（バネ等）によって給紙路２０３方向に付勢されているとともに、搬送ローラ５０３が給紙路２０３側の先端に回転可能に取り付けられているため、用紙Ｐの浮きを小さく抑制することができるとともに、用紙Ｐの搬送を適切に行うことができる。
【００４５】
そして、可動アーム５０１が用紙Ｐの厚さに応じて、該用紙Ｐの厚さ方向に移動すると、図３（ｂ）に示したように、ホール素子５０５は、磁石５０４の位置に応じた検出信号を出力する。
【００４６】
用紙Ｐが紙厚検出センサ５００に搬送されてきて、紙厚検出センサ５００を通過するときに、搬送センサ２６２、紙厚検出センサ５００及びレジストセンサ２６１は、図４に示すような信号を出力する。
【００４７】
すなわち、用紙Ｐが紙厚検出センサ５００方向に搬送されてくると、まず、搬送センサ２６２が用紙Ｐを検出して、検出信号がハイ（Ｈ）からロー（Ｌ）に変化し、その後、紙厚検出センサ５００が、用紙Ｐの紙厚に応じて可動アーム５０１が移動した量に応じた検出信号を出力する。そして、用紙Ｐの先端が紙厚検出センサ５００を通過して、レジストセンサ２６１に到達すると、レジストセンサ２６１が用紙Ｐを検出して、検出信号がハイ（Ｈ）からロー（Ｌ）に変化する。
【００４８】
そして、複写装置１は、図５に示すように、ブロック構成されており、エンジン制御部１００１、コントローラ制御部１００２、操作表示部１００３、給紙部１００、定着ユニット２７０、プリンタ部２００及び紙厚検出センサ５００等を備えている。エンジン制御部１００１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）１０１１、不揮発性メモリ等を備えており、コントローラ制御部１００２の制御下で、給紙部１００、定着ユニット２７０及びプリンタ部２００の動作を制御して、画像形成を行うとともに、紙厚検出センサ５００の検出結果に基づいて、転写電圧や定着ユニット２７０の定着温度等の画像形成条件を制御する。
【００４９】
すなわち、エンジン制御部１００１は、不揮発性メモリに、紙厚検出センサ５００の検出出力と用紙厚さを対応させた紙厚データテーブル及び用紙厚さと画像形成条件を対応させた画像形成データテーブルが予め格納されており、ＣＰＵ１０１１は、複写装置１の給紙部１００、定着ユニット２７０及びプリンタ部２００等を制御して画像形成する画像形成制御処理プログラム及び紙厚検出センサ５００の検出結果に基づいて不揮発性メモリの紙厚データテーブル及び画像形成データテーブルを参照して用紙Ｐの紙厚さに適した画像形成条件で画像形成する紙厚さ対応画像形成制御処理を実行する。この画像形成条件は、定着ユニット２７０の定着温度、２次転写ローラである張架ローラ２５２によって中間転写ベルト２４１上のトナー画像を用紙Ｐに転写するための転写バイアス値、用紙Ｐの搬送速度（用紙搬送速度）等である。
【００５０】
ＣＰＵ（画像形成条件設定手段、シート状部材厚さ取得手段）１０１１は、アナログポートを有しており、該アナログポートに紙厚検出センサ５００からのアナログの検出電圧（検出信号）が入力される。ＣＰＵ１０１１は、紙厚検出センサ５００の検出結果の検出電圧に基づいて、上記画像形成条件を設定して、用紙厚さに適した画像形成条件による画像形成を行う用紙厚さ対応画像形成制御処理を実行するとともに、定着ユニット２７０の定着温度を制御する。
【００５１】
コントローラ制御部１００２は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えており、ＲＯＭ内のプログラムに基づいてＲＡＭをワークメモリとして利用しつつ、複写装置１の各部を制御して、複写装置１としての基本処理を行うとともに、エンジン制御部１００１に、紙厚検出センサ５００の検出結果に基づく定着ユニット２７０の定着温度制御及び上記画像形成条件による画像形成を給紙部１００及びプリンタ部２００に行わせる。
【００５２】
操作表示部１００３は、複写装置１を操作するのに必要な各種キーを備えるとともに、ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）やＬＥＤ（Light Emitting Diode）等のランプを備えている。操作表示部１００３は、操作キーから、複写装置１を利用した複写処理、プリント処理、スキャナ処理等の各種画像処理に必要な各種操作、特に、画像形成に使用する用紙Ｐの用紙種別の指定操作が行われ、ディスプレイには、操作キーから入力された命令内容や複写装置１からオペレータに通知する各種情報が表示される。
【００５３】
すなわち、複写装置１は、複写装置１は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory ）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc Rewritable ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＭＯ（Magneto-Optical Disc）等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている本発明の用紙厚さに基づく画像形成制御方法を実行する画像形成制御プログラムを読み込んでＲＯＭやハードディスクに導入することで、後述する用紙厚さに基づく画像形成制御方法を実行する画像形成装置として構築されている。この画像形成制御プログラムは、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）等のレガシープログラミング言語やオブジェクト指向ブログラミング言語等で記述されたコンピュータ実行可能なプログラムであり、上記記録媒体に格納して頒布することができる。
【００５４】
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の複写装置１は、用紙厚さを正確に検出して用紙厚さに適切な画像形成条件で画像形成を行う。
【００５５】
複写装置１は、図６に示すように、コピーモード、プリンタモード等で画像形成動作を開始すると（ステップＳ１０１）、適宜の給紙カセット１０２からプリンタ部２００へ用紙Ｐの搬送を開始するとともに、光書き込みユニット２３０によって各色のプロセスカートリッジ２１０Ｙ、２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｋの感光体２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋに画像データに基づく書き込み光を照射して、静電潜像を形成し、各色のトナーで現像してトナー画像を形成する処理を開始する。
【００５６】
そして、エンジン制御部１００１は、搬送センサ２６２が用紙Ｐを検出したか、すなわち、搬送センサ２６２まで用紙Ｐが搬送されてきて、搬送センサ２６２の検出信号がハイからローに切り替わるのを待って（ステップＳ１０２）、画像形成指示に際して設定された画像形成情報またはホスト装置から送られてきた印刷設定に基づいて、画像形成の線速を取得して、該線速及び搬送センサ２６２から紙厚検出センサ５００までの距離に基づいて、搬送センサ２６２から紙厚検出センサ５００までの用紙Ｐの搬送時間を算出し（ステップＳ１０３）、算出した搬送時間に基づいて用紙Ｐが紙厚検出センサ５００に到達するまで待機する（ステップＳ１０４）。
【００５７】
エンジン制御部１００１は、算出した搬送時間に基づいて用紙Ｐが紙厚検出センサ５００に到達するまで待つと、紙厚検出センサ５００の出力電圧を取得して（ステップＳ１０５）、ポーリング時間（検出取得時間）が経過するのを待って（ステップＳ１０６）、用紙Ｐが紙厚検出センサ５００を通過したかチェックする（ステップＳ１０７）。エンジン制御部１００１は、ステップＳ１０７で、用紙Ｐが紙厚検出センサ５００を通過していないときには、ステップＳ１０５に戻って、紙厚検出センサ５００の出力電圧の取得から上記同様に処理する（ステップＳ１０５〜Ｓ１０７）。
【００５８】
ステップＳ１０７で、用紙Ｐが紙厚検出センサ５００を通過すると、エンジン制御部１００１は、紙厚検出センサ５００の検出信号である出力電圧を平均化して、平均値に基づいて上記紙厚さデータテーブルを参照して、用紙Ｐの紙厚さを取得する（ステップＳ１０８）。
【００５９】
すなわち、用紙Ｐは、紙厚検出センサ５００の搬送ローラ５０３と給紙路２０３の間に搬送されてきたときに、用紙Ｐの紙厚さに応じて搬送ローラ５０３及び可動アーム５０１が紙厚さ方向に移動して、該紙厚さに応じた出力電圧を紙厚検出センサ５００がエンジン制御部１００１に出力するが、用紙Ｐは、紙厚検出センサ５００に到達したときに、折れ曲がりやたるみがあると、搬送ローラ５０３及び可動アーム５０１は、その分だけ余分に浮き上がって移動し、紙厚検出センサ５００の出力電圧が変動する。
【００６０】
そこで、本実施例の複写装置１は、エンジン制御部１００１が、紙厚検出センサ５００の出力電圧を一定時間ポーリング（サンプリング）を行い、その検出結果を平均化して、用紙Ｐの正確な厚さを検出している。
【００６１】
そして、エンジン制御部１００１は、用紙Ｐの厚さを検出すると、該紙厚さに基づいて上記画像形成データテーブルを参照して用紙Ｐの紙厚さに適した画像形成条件で画像形成する紙厚さ対応画像形成制御処理を実行する（ステップＳ１０９）。
【００６２】
このように、本実施例の複写装置１は、給紙部（シート状部材送給手段）１００によって、プリンタ部（画像形成手段）２００に送給される用紙（シート状部材）Ｐの厚さを紙厚検出センサ（厚さ検出手段）５００で検出してプリンタ部２００の画像形成条件を設定する際に、紙厚検出センサ５００が、用紙Ｐの厚さ方向に付勢されているとともに該厚さ方向に移動可能に支持された可動アーム（可動軸）５０１の先端に取り付けられた搬送ローラ（回転ローラ）５０３が、送給される用紙Ｐの表面を該用紙Ｐの移動に伴って回転して移動して、該可動アーム５０１の軸方向にＮ極とＳ極が向く状態で磁石５０４が取り付けられているとともに、磁石５０４に対向する状態でホール素子（磁気検出センサ）５０５が位置固定されていて、該搬送ローラ５０３が用紙Ｐ上に乗り上げて可動アーム５０１が軸方向に移動することによる磁気変化を該ホール素子５０５が用紙Ｐの厚さとして検出している。
【００６３】
したがって、用紙Ｐの表面を回転しながら移動する搬送ローラ５０３の用紙Ｐの厚さ方向の移動を、該搬送ローラ５０３を支持する可動アーム５０１の軸方向の動きとして、該可動アーム５０１の軸方向の動きを磁石５０４とホール素子５０５で検出しているので、用紙Ｐの厚さを正確に検出することができ、該用紙Ｐの厚さに基づいて、定着部２７０の定着温度等のプリンタ部２００での画像形成条件を調整して、画像品質を向上させることができる。
【００６４】
また、本実施例の複写装置１は、給紙部１００によって紙厚検出センサ５００に送給される用紙Ｐを検出する搬送センサ（シート状部材検出手段）２６２が、用紙Ｐを検出すると、エンジン制御部１００１が、給紙部１００が用紙Ｐを送給する送給速度と搬送センサ２６２から紙厚検出センサ５００までの距離に基づいて用紙Ｐが紙厚検出センサ５００に送給されるタイミングを求めて、該タイミングに合わせて紙厚検出センサ５００の出力信号の変化から用紙Ｐの厚さを求めている。
【００６５】
したがって、用紙Ｐの厚さをより一層正確に求めることができ、画像形成条件をより一層適切に設定して、画像品質をより一層向上させることができる。
【００６６】
さらに、本実施例の複写装置１は、エンジン制御部１００１が、紙厚検出センサ５００が用紙Ｐの厚さを検出している間、所定時間間隔で所定時間（ポーリング時間）の間該紙厚検出センサ５００の出力信号を取得して用紙Ｐの厚さを求めている。
【００６７】
したがって、用紙Ｐの厚さをより一層適切に求めることができ、画像形成条件を適切に設定して、画像品質を向上させることができる。
【００６８】
また、本実施例の複写装置１は、エンジン制御部１００１が、紙厚検出センサ５００の出力信号の平均値を算出して、用紙Ｐの厚さを求めている。
【００６９】
したがって、用紙Ｐの厚さをより一層正確に求めることができ、画像形成条件をより一層適切に設定して、画像品質をより一層向上させることができる。
【００７０】
さらに、本実施例の複写装置１は、紙厚検出センサ５００の磁気検出センサとして、ホール素子５０５を用いている。
【００７１】
したがって、より一層安価かつ簡単な構成で高精度に用紙Ｐの厚さを検出することができ、画像品質をより一層安価に向上させることができる。
【００７２】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、用紙厚さを正確に検出して画像形成制御する複写装置、プリンタ装置、複合装置等の画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  複写装置
１００  給紙部
１０１  ペーパーバンク
１０２  給紙カセット
１０３  給紙ローラ
１０４  分離ローラ
１０５  給紙路
１０６  搬送ローラ
２００  プリンタ部
２０１  排紙ローラ対
２０２  切換爪
２０３  給紙路
２０４  手差しトレイ
２０５  給紙ローラ
２０６  分離ローラ
２０７  手差し給紙路
２１０  画像形成ユニット
２１０Ｙ、２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｋ  プロセスカートリッジ
２１１Ｙ、２１１Ｃ、２１１Ｍ、２１１Ｋ  感光体
２３０  光書込ユニット
２４０  中間転写ユニット
２４１  中間転写ベルト
２４２  第１支持ローラ
２４３  第２支持ローラ
２４４  第３支持ローラ
２５０  ２次転写部
２５１  ２次転写ベルト
２５２  張架ローラ
２６０  レジストローラ対
２６１  レジストセンサ
２６２  搬送センサ
２７０  定着ユニット
２７１  定着ベルト
２７２  加圧ローラ
２８０  用紙反転ユニット
２９０  スタック部
３００  スキャナ部
４００  ＡＤＦ
５００  紙厚検出センサ
５０１  可動アーム
５０２  ローラ軸
５０３  搬送ローラ
５０４  磁石
５０５  ホール素子
１００１  エンジン制御部
１００２  コントローラ制御部
１００３  操作表示部
１０１１  ＣＰＵ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７５】
【特許文献１】特開２０１０−１９１３０１号公報
【図１】
2012173553.tif 000003
【図２】
2012173553.tif 000004
【図３】
2012173553.tif 000005
【図４】
2012173553.tif 000006
【図５】
2012173553.tif 000007
【図６】
2012173553.tif 000008