JP2009227404A - 搬送部材位置変動量測定装置、被搬送体厚さ測定装置、被搬送体枚数測定装置、被搬送体重送検知装置、画像形成装置及び被搬送体重送検知装置用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】搬送部材の回転周期に依存することなく、搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で搬送部材の位置変動を検出した検出値を用いて、搬送部材の位置変動量を高精度に測定することができる搬送部材位置変動量測定装置を提供する。
【解決手段】被搬送体を搬送する回転可能に支持されている搬送部材と、該搬送部材の被搬送体を搬送する際における位置変動を検出する位置変動検出手段と、前記搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で前記位置変動検出手段が検出した検出値を取得し、前記搬送部材の１回転分における前記検出値の平均値を算出することを最初の前記検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、前記複数の平均値を更に平均して前記搬送部材の位置変動量を算出する搬送部材位置変動量演算手段と、を備えることを特徴とする搬送部材位置変動量測定装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、搬送部材位置変動量測定装置、被搬送体厚さ測定装置、被搬送体枚数測定装置、被搬送体重送検知装置、画像形成装置及び被搬送体重送検知装置用プログラムに関する。

従来、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、を有することを特徴とする紙葉体重送検知装置が知られている（特許文献１参照）。

特公平０７−０８４２７８号公報

本発明の目的とするところは、搬送部材の回転周期に依存することなく、搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で搬送部材の位置変動を検出した検出値を用いて、搬送部材の位置変動量を高精度に測定することができる搬送部材位置変動量測定装置、並びにこれを備えた被搬送体厚さ測定装置、被搬送体枚数測定装置、被搬送体重送検知装置、及び画像形成装置、並びに被搬送体重送検知装置用プログラムを提供することにある。

請求項１に記載された発明は、被搬送体を搬送する回転可能に支持されている搬送部材と、該搬送部材の被搬送体を搬送する際における位置変動を検出する位置変動検出手段と、前記搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で前記位置変動検出手段が検出した検出値を取得し、前記搬送部材の１回転分における前記検出値の平均値を算出することを最初の前記検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、前記複数の平均値を更に平均して前記搬送部材の位置変動量を算出する搬送部材位置変動量演算手段と、を備えることを特徴とする搬送部材位置変動量測定装置である。

請求項２に記載された発明は、被搬送体を搬送する回転可能に支持されている搬送部材と、該搬送部材の被搬送体を搬送する際における位置変動を検出する位置変動検出手段と、前記搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で前記位置変動検出手段が検出した検出値を取得し、前記搬送部材の１回転分における前記検出値の平均値を算出することを最初の前記検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、前記複数の平均値を更に平均して前記搬送部材の位置変動量を算出する搬送部材位置変動量演算手段と、被搬送体が搬送されている際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量と、被搬送体が搬送されていない際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量との差分から被搬送体の厚さを算出する被搬送体厚さ演算手段と、を備えることを特徴とする被搬送体厚さ測定装置である。

請求項３に記載された発明は、被搬送体を搬送する回転可能に支持されている搬送部材と、該搬送部材の被搬送体を搬送する際における位置変動を検出する位置変動検出手段と、前記搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で前記位置変動検出手段が検出した検出値を取得し、前記搬送部材の１回転分における前記検出値の平均値を算出することを最初の前記検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、前記複数の平均値を更に平均して前記搬送部材の位置変動量を算出する搬送部材位置変動量演算手段と、被搬送体が搬送されている際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量と、被搬送体が搬送されていない際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量との差分から被搬送体が重送される枚数を算出する被搬送体枚数演算手段と、を備えることを特徴とする被搬送体枚数測定装置である。

請求項４に記載された発明は、被搬送体を搬送する回転可能に支持されている搬送部材と、該搬送部材の被搬送体を搬送する際における位置変動を検出する位置変動検出手段と、前記搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で前記位置変動検出手段が検出した検出値を取得し、前記搬送部材の１回転分における前記検出値の平均値を算出することを最初の前記検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、前記複数の平均値を更に平均して前記搬送部材の位置変動量を算出する搬送部材位置変動量演算手段と、被搬送体が搬送されている際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量と、被搬送体が搬送されていない際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量との差分から被搬送体の厚さを算出する被搬送体厚さ演算手段と、ｄ_nを、前記被搬送体厚さ演算手段で算出したＮ（Ｎ≧２の整数）枚目の被搬送体の厚さとし、ｄ₀を、前記被搬送体厚さ演算手段で算出したＮ−１枚目までの少なくとも１枚以上の被搬送体の厚さの平均値とし、
ｄ_n≧ｄ₀×α（１＜α＜２）・・・（１）
上記（１）式が満たされた場合に、被搬送体が重送されたと判定する重送判定演算手段と、を備えることを特徴とする被搬送体重送検知装置である。

請求項５に記載された発明は、前記被搬送体重送検知装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項６に記載された発明は、被搬送体を搬送する回転可能に支持されている搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で前記搬送部材の被搬送体を搬送する際における位置変動を検出する位置変動検出手段が検出した検出値を取得し、前記搬送部材の１回転分における前記検出値の平均値を算出することを最初の前記検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、前記複数の平均値を更に平均して前記搬送部材の位置変動量を算出する搬送部材位置変動量演算手段と、被搬送体が搬送されている際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量と、被搬送体が搬送されていない際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量との差分から被搬送体の厚さを算出する被搬送体厚さ演算手段と、ｄ_nを、前記被搬送体厚さ演算手段で算出したＮ（Ｎ≧２の整数）枚目の被搬送体の厚さとし、ｄ₀を、前記被搬送体厚さ演算手段で算出したＮ−１枚目までの少なくとも１枚以上の被搬送体の厚さの平均値とし、
ｄ_n≧ｄ₀×α（１＜α＜２）・・・（１）
上記（１）式が満たされた場合に、被搬送体が重送されたと判定する重送判定演算手段と、してコンピュータを機能させることを特徴とする被搬送体重送検知装置用プログラムである。

請求項１に記載された発明によれば、本構成を有しない場合に比較して搬送部材の位置変動量を高精度に測定することができる。

請求項２に記載された発明によれば、本構成を有しない場合に比較して被搬送体の厚さを高精度に測定することができる。

請求項３に記載された発明によれば、本構成を有しない場合に比較して被搬送体が重送される枚数を高精度に測定することができる。

請求項４に記載された発明によれば、本構成を有しない場合に比較して被搬送体の重送を高精度に検知することができる。

請求項５に記載された発明によれば、本構成を有しない場合に比較して被搬送体の重送を高精度に検知する画像形成装置を提供することができる。

請求項６に記載された発明によれば、本構成を有しない場合に比較して被搬送体の重送を高精度に検知する被搬送体重送検知装置用プログラムを提供することができる。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

[第１実施形態]
図１〜図９は、本発明に係る被搬送体重送検知装置を備える画像形成装置の第１実施形態を説明する図である。

図１は、本実施形態における画像形成装置を示す正面図である。画像形成装置１００は、プラテン１０上に置かれた原稿１１の画像を光学的に読み取ってこれをＣＣＤセンサ１２で電気的な画像データに変換する画像入力部（ＩＩＴ）１、及び画像入力部１から転送された画情データに基づいて記録シート（被送出体）Ｐ上に画像形成を行う画像出力部（ＩＯＴ）２から構成されており、更に、画像入力部１にはプラテン１０に対して原稿１１を自動給送するＡＤＦ１３を取り付けることができるようになっている。

画像出力部２は、画像データに基づいて記録シートＰに現像剤で未定着画像を形成する画像形成部２Ａ、及び画像形成部２Ａで記録シートＰに形成された未定着画像を加圧及び加熱して記録シートＰに画像が形成されるように定着する定着器４から構成されている。

画像出力部２は画像入力部１から転送された画像データに基づいて感光体ドラム２０上にトナー像を形成した後、かかるトナー像を無端状の転写ベルト３に一次転写し、更に転写ベルト３上のトナー像を記録シートＰに二次転写することで記録シートＰ上に未定着画像を形成しており、トナー像が二次転写された記録シートＰは定着器４を経て排出トレイ５上に排出されるようになっている。

また、感光体ドラム２０は所定のプロセス速度で矢線方向に回転しており、その周囲には、感光体ドラム２０の表面を所定の背景部電位にまで一様帯電する帯電コロトロン２１、画像データに基づいて変調されたレーザビームで感光体ドラム２０を露光し、感光体ドラム２０上に静電潜像を形成するレーザビームスキャナ２２、感光体ドラム２０上の静電潜像を現像する現像器２３、転写ベルト３に対するトナー像の一次転写に先立って感光体ドラム２０上の電位を除去する転写前処理コロトロン２４、及びトナー像の一次転写が終了した後の感光体ドラム２０上の残留トナーを除去するクリーナ２５が配置されている。

一方、転写ベルト３は複数のロールに掛け回されて矢線方向に回転しており、感光体ドラム２０上に形成されるトナー像はこの転写ベルト３に転写された後に、転写ベルト３から記録シートＰへ二次転写されるようになっている。転写ベルト３を挟んで感光体ドラム２０と対向する位置には感光体ドラム２０との間に転写電界を形成する一次転写ロール３０が設けられる一方、トナー像の二次転写位置には二次転写ロール３１及び対向電極ロール３２が転写ベルト３を挟んで設けられており、記録シートＰは二次転写ロール３１と転写ベルト３との間に挿入され通過されてトナー像が転写されるように構成されている。また、転写ベルト３の回転経路のうち、二次転写位置と一次転写位置との間には、二次転写が終了した転写ベルト３の表面から紙粉や残留トナーを除去するベルトクリーナ３３が設けられている。

また、画像出力部２の下方には、画像出力部２に対して記録シートＰを供給するための給紙装置１５０が設けられている。給紙装置１５０には、サイズの異なる記録シートＰを収容した４段の給紙トレイ１５１ａ〜１５１ｄが装備されている。そして、複写作業で選択されたサイズの記録シートＰが、いずれかの給紙トレイから画像出力部２に向けて送り出されるようになっている。各給紙トレイ１５１ａ〜１５１ｄからトナー像の二次転写位置へ至る記録シートＰの搬送経路上には複数のシート搬送ロール５２が設けられていると共に、二次転写位置の直前にはレジストレーションロール５３が設けられており、レジストレーションロール５３は給紙トレイ１５１ａ〜１５１ｄから送り出された記録シートＰを感光体ドラム２０に対する静電潜像の書き出しタイミングに同期した所定のタイミングで二次転写位置に送り込むようになっている。

尚、図１中において、符号２６は画像入力部１から画像出力部２に転送されてきた画像データを複写作業の内容に応じて処理した後にレーザビームスキャナ２２に供給する画像処理部である。

また、符号５４は記録シートＰの手差し給紙に用いる手差しトレイである。

また、符号５５はトナー像が二次転写された記録シートＰを定着器４へ給送するためのシート搬送ベルトである。

また、符号５６は、画像形成部２Ａ及び定着器４で一面に画像が形成された記録シートＰを反転して両面に画像を形成するため再度、画像形成部２Ａに搬送するインバータ通路である。

また、符号ＣＲは、各構成機器の所定の制御動作を司る装置コントローラ（制御部）である。

以上のように構成された本実施形態における画像形成装置では、画像入力部１によって取り込まれた原稿の画像データに基づいてレーザビームスキャナ２２が感光体ドラム２０を露光し、感光体ドラム２０上には画像データに対応した静電潜像の書き込みが行われる。この静電潜像は現像器２３によってその書き込みタイミングから少し遅れて現像される。そして、このようにして形成されたトナー像は一次転写ロール３０によって転写ベルト３上に一次転写され、転写ベルト３はトナー像を保持したまま回転する。転写ベルト上に一次転写されたトナー像は所定のタイミングでレジストレーションロール５３から送られてきた記録シートＰに二次転写され、未定着画像が転写された記録シートＰは定着器４を経て排出トレイ５に排出される。

次に、本実施形態における画像形成装置１００の給紙装置１５０について説明する。

図２は、本実施形態における画像形成装置の給紙装置を説明する正面図である。

給紙装置１５０には、積載されている記録シートＰの最上面に回転部材１５２ａを圧接して回転部材１５２ａの記録シートＰとの接触面Ｓを図中右方向に移動することで記録シートＰを送り出すピックアップロール１５２が設けられている。

ピックアップロール１５２は、積載されている記録シートＰの先端部に設けられている。例えば、ピックアップロール１５２は、ピックアップロール１５２の鉛直中心軸が積載されている記録シートＰの先端から２０ｍｍとなる位置に設けられる。

ピックアップロール１５２の回転部材１５２ａは、記録シートＰを送り出す際に、不図示の回転駆動装置で反時計回り方向に回転駆動される。

ピックアップロール１５２には、回転部材１５２ａが記録シートＰに圧接する圧接力を調節する不図示の圧接力調節装置が設けられている。

圧接力調節装置としては、例えば、回転部材１５２ａの回転中心に設けられる軸を上下方向に移動することができる駆動装置が挙げられる。

また、ピックアップロール１５２には、回転部材１５２ａの記録シートＰとの接触面Ｓが移動する速度（接触面速度）を測定する不図示の接触面速度測定装置が設けられている。

接触面速度測定装置としては、例えば、回転部材１５２ａと回転部材１５２ａを回転駆動する回転駆動装置とを連結する回転軸に設けられ回転軸の回転速度を測定するロータリエンコーダ、及びロータリエンコーダで測定した回転軸の回転速度から回転部材１５２ａの回転速度に基づいて接触面Ｓの移動速度を算出する演算部から構成される装置が挙げられる。

ピックアップロール１５２によって記録シートＰが送り出される方向であるピックアップロール１５２の下流側には、ピックアップロール１５２で送り出された記録シートＰが重送された場合に一の記録シートＰに分離する分離装置１５３が設けられている。

分離装置１５３は、記録シートＰを図中右方向に搬送するフィードロール１５３ａ、及びフィードロール１５３ａとの間に圧接部Ｎを形成するように対向配置されフィードロール１５３ａで搬送される方向に対して反対方向に付勢されているリタードロール１５３ｂから構成されている。

フィードロール１５３ａは、ピックアップロール１５２に対して略水平方向に設けられている。

フィードロール１５３ａには、反時計回り方向に回転駆動される不図示の回転駆動装置が設けられている。

リタードロール１５３ｂは、フィードロール１５３ａの回転中心に対してリタードロール１５３ｂの回転中心が略鉛直方向下方となるように設けられている。

リタードロール１５３ｂには、反時計回り方向に付勢されるように不図示の回転駆動装置が設けられている。

リタードロール１５３ｂには初期付勢力（初期トルク）Ｔ０が加えられている。尚、圧接部Ｎに一枚の記録シートＰが侵入した場合のリタードロール１５３ｂと記録シートＰ間の摩擦力をＦ１、圧接部Ｎに複数枚の記録シートＰが侵入した場合の記録シートＰ間の摩擦力をＦ２、及びリタードロール１５３ｂの半径をＲとすると、初期トルクＴ０は、Ｆ１＞Ｔ０÷Ｒ＞Ｆ２の関係となるように決定される。

また、リタードロール１５３ｂには、リタードロール１５３ｂが付勢されている付勢力(トルク)を調節する不図示の付勢力調節装置が設けられている。

付勢力調節装置としては、例えば、リタードロール１５３ｂの回転駆動装置に加える駆動力を増減することができる装置が挙げられる。

尚、リタードロール１５３ｂをトルクリミッタで構成する場合には、リタードロール１５３ｂの回転駆動装置及び付勢力調節装置は省略することができる。

積載されている記録シートＰの後端側には、記録シートＰが移動する速度（被送出体速度）を測定する不図示の記録シート速度測定部が設けられている。

記録シート速度測定部は、記録シートＰの移動に追従して回転する不図示の回転部材、回転部材の回転速度を測定する不図示のロータリエンコーダ、ロータリエンコーダで測定した回転部材の回転速度に基づいて記録シートＰの移動速度を算出する不図示の演算部、及び回転部材が積載されている記録シートＰの最上面に圧接するように付勢する不図示の弾性部材から構成されている。

尚、弾性部材としては、例えば、圧縮コイルバネが挙げられる。

次に、本実施形態における重送検知装置（被搬送体重送検知装置）１６０について説明する。

図３は、本実施形態における重送検知装置１６０の構成を示す斜視図である。

重送検知装置１６０は、記録シートＰを搬送する回転可能に支持されているシート搬送ロール（搬送部材）５２、シート搬送ロール５２の記録シートＰを搬送する際における位置変動を検出するロータリポテンショメータ組立体（位置変動検出手段）１６２、及びシート搬送ロール５２が１回転以上する間において所定時間間隔でロータリポテンショメータ組立体１６２が検出した検出値を取得し、シート搬送ロール５２の１回転分における検出値の平均値を算出することを最初の検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、複数の平均値を更に平均してシート搬送ロール５２の位置変動量を算出する不図示のシート搬送ロール位置変動量演算部（搬送部材位置変動量演算手段）を備えている。

シート搬送ロール５２は、駆動ロール本体１６４、及び駆動ロール本体１６４と一体となって回転する駆動ロールシャフト１６６から構成されている駆動ロール１６８、及び従動ロール本体１７０、及び従動ロール本体１７０と一体となって回転する従動ロールシャフト１７２から構成され駆動ロール１６４本体と従動ロール本体１７０の間に圧接部Ｎを形成するように対向配置されている従動ロール１７４から構成されている。

駆動ロールシャフト１６６の両端部には、装置本体に対して回転可能に支持されるようにベアリング１７６が設けられている。また、駆動ロールシャフト１６６の一端部には、駆動ロール１６４を駆動する駆動源１７８の駆動軸１８０に設けられているギア１８２と噛み合うギア１８４が設けられている。

ロータリポテンショメータ組立体１６２は、駆動ロール１６８と従動ロール１７４が離間する方向に追従して変位するように従動ロールシャフト１７２に接触しているアクチュエータ１８６、及びアクチュエータ１８６の一端部に連結されアクチュエータ１８６の変位角度を検出するロータリポテンショメータ１８８から構成されている。

図４は、本実施形態における重送検知装置１６０の構成を示す側面図である。

駆動ロール１６８と従動ロール１７４との間には、記録シートＰが搬送されるように所定間隔で対の平板からなる記録シート搬送路１９０が設けられている。

シート搬送ロール５２の下流側には、記録シート（用紙）Ｐの有無を検知する記録シート（用紙）検知センサ１９２が設けられている。

次に、本実施形態におけるシート搬送ロール位置変動量演算部の原理について説明する。

図５は、本実施形態におけるシート搬送ロール位置変動量演算部の原理を説明する図である。

図５におけるグラフは、シート搬送ロール５２の従動ロール１７４が１回転以上した場合のロータリポテンショメータ１８８の出力を示している。

図５における矢印の範囲は、シート搬送ロール５２の従動ロール１７４が１回転した場合の時間を示している。

図５における０１〜１７は、サンプリングデータ配列を示している。サンプリングデータ配列とは、シート搬送ロール５２が１回転以上する間において所定時間間隔でロータリポテンショメータ組立体１６２が検出した検出値を取得したデータ配列のことである。

本実施形態においては、０１〜１３までのサンプリングデータ配列の平均値ｄ₀（０）、０３〜１５までのサンプリングデータ配列の平均値ｄ₀（１）、及び０５〜１７までのサンプリングデータ配列の平均値ｄ₀（２）を算出して、更に、平均値ｄ₀（０）、平均値ｄ₀（１）、及び平均値ｄ₀（２）の平均値を算出する。

即ち、本実施形態では、シート搬送ロール５２の１回転分における検出値の平均値を算出することを最初の検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、複数の平均値を更に平均してシート搬送ロール５２の位置変動量を算出する。

次に、本実施形態における重送検知装置１６０の重送判定演算部（重送判定演算手段）の原理について説明する。

図６は、本実施形態における重送検知装置１６０の重送判定演算部（重送判定演算手段）の原理について説明する図である。

図６における上段のグラフは、記録シート（用紙）検知センサ１９２の出力を示している。記録シート検知センサ１９２の出力が「１」の場合に記録シートＰを検出しており（記録シート（用紙）Ｐがシート搬送ロール５２にニップされている状態）、記録シート検知センサ１９２の出力が「０」の場合は記録シートＰを検出していない（記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされていない状態）。

図６における下段のグラフは、ロータリポテンショメータ（ロール変位センサ）１８８の出力を示している。

図６において、ｔ₀を記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされていない状態におけるサンプリング開始時刻、ｔ₁をシート搬送ロール５２にニップされている状態におけるサンプリング開始時刻、ｓをサンプリング開始間隔、ｒをシート搬送ロール５２の回転周期、ｆをサンプリング間隔、ｒ÷ｆ＝Ｒ、及びＶをロータリポテンショメータ１８８の出力とすると、
記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされていない状態におけるｎ個のサンプリングデータ配列の平均値は、下式のようになる。
ｄ₀（０）＝｛Ｖ（ｔ₀）＋Ｖ（ｔ₀＋ｆ）＋・・・＋Ｖ（ｔ₀＋（Ｒ−１）×ｆ）｝÷Ｒ
ｄ₀（１）＝｛Ｖ（ｔ₀＋ｓ）＋Ｖ（ｔ₀＋ｓ＋ｆ）＋・・・＋Ｖ（ｔ₀＋ｓ＋（Ｒ−１）×ｆ）｝÷Ｒ
ｄ₀（２）＝｛Ｖ（ｔ₀＋ｓ×２）＋Ｖ（ｔ₀＋ｓ×２＋ｆ）＋・・・＋Ｖ（ｔ₀＋ｓ×２＋（Ｒ−１）×ｆ）｝÷Ｒ
・
・
・
ｄ₀（ｎ−１）＝｛Ｖ（ｔ₀＋ｓ×（ｎ−１））＋Ｖ（ｔ₀＋ｓ×（ｎ−１）＋ｆ）＋・・・＋Ｖ（ｔ₀＋ｓ×（ｎ−１）＋（Ｒ−１）×ｆ）｝÷Ｒ

記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされている状態におけるｍ個のサンプリングデータ配列の平均値は、下式のようになる。
ｄ₁（０）＝｛Ｖ（ｔ₁）＋Ｖ（ｔ₁＋ｆ）＋・・・＋Ｖ（ｔ₁＋（Ｒ−１）×ｆ）｝÷Ｒ
ｄ₁（１）＝｛Ｖ（ｔ₁＋ｓ）＋Ｖ（ｔ₁＋ｓ＋ｆ）＋・・・＋Ｖ（ｔ₁＋ｓ＋（Ｒ−１）×ｆ）｝÷Ｒ
ｄ₀（２）＝｛Ｖ（ｔ₁＋ｓ×２）＋Ｖ（ｔ₁＋ｓ×２＋ｆ）＋・・・＋Ｖ（ｔ₁＋ｓ×２＋（Ｒ−１）×ｆ）｝÷Ｒ
・
・
・
ｄ₁（ｍ−１）＝｛Ｖ（ｔ₀＋ｓ×（ｍ−１））＋Ｖ（ｔ₀＋ｓ×（ｍ−１）＋ｆ）＋・・・＋Ｖ（ｔ₀＋ｓ×（ｍ−１）＋（Ｒ−１）×ｆ）｝÷Ｒ

従って、記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされていない状態におけるｎ個のサンプリングデータ配列の平均値の更なる平均値は、下式のようになる。
ｄ₀＝｛ｄ₀（０）＋ｄ₀（１）＋ｄ₀（２）＋・・・＋ｄ₀（ｎ−１）｝÷ｎ

また、記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされている状態におけるｍ個のサンプリングデータ配列の平均値の更なる平均値は、下式のようになる。
ｄ₁＝｛ｄ₁（０）＋ｄ₁（１）＋ｄ₁（２）＋・・・＋ｄ₁（ｍ−１）｝÷ｍ

即ち、記録シートＰの厚さは、記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされていない状態における平均値ｄ₀と、記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされている状態における平均値ｄ₁の差分であり、下式のようになる。
Δｄ＝｜ｄ₀−ｄ₁｜

よって、重送判定演算部では、Ｋ枚目に搬送される記録シートＰの厚さをΔｄ_K、過去Ｌ枚の記録シートＰの厚さの平均値をΔｄ_L（＝（Δｄ_K-L＋Δｄ_K-L+1＋・・・＋Δｄ_K-1）÷（Ｋ−Ｌ））、及び重送判定倍率をα（１＜α＜２）とすると、下式が満たされた場合に重送が発生したと判断する。
Δｄ_K≧Δｄ_L×α

次に、本実施形態における重送検知装置１６０の重送判定演算部における処理方法について説明する。

図７は、本実施形態における重送検知装置１６０の重送判定演算部における処理方法を示すフローチャートである。

最初に、用紙検知センサ１９２が用紙Ｐを検知しているか否かを判断する（Ｓ１００）。尚、Ｓ１００でＹＥＳの場合には、例えば、画像形成装置１００の表示部にシート残留エラーである旨を表示して（Ｓ１０１）処理を終了する。

次いで、Ｓ１００でＮＯの場合には、シート搬送ロール５２の駆動を開始する（Ｓ１０２）。実質的には、シート搬送ロール５２における駆動ロール１６８の駆動を開始する。

そして、所定のタイマであるｔｉｍｅｒ０を０に初期化する（Ｓ１０４）。

次いで、ｔｉｍｅｒ０がサンプリング開始時間に達したか否かを判断する（Ｓ１０６）。尚、Ｓ１０６でＮＯの場合には、ｔｉｍｅｒ０に１を加算して（Ｓ１０７）再度Ｓ１０６を実行する。

そして、Ｓ１０６でＹＥＳの場合には、ロール変位センサ１８８で記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされていない状態における変位量ｄ₀（用紙０枚時変位量）を計測する（Ｓ１０８）。

次いで、用紙検知センサ１９２が用紙Ｐを検知しているか否かを判断する（Ｓ１１０）。尚、Ｓ１１０でＮＯの場合には、Ｓ１１０の処理を繰り返す。

そして、Ｓ１１０でＹＥＳの場合には、所定のタイマであるｔｉｍｅｒ０を０に初期化する（Ｓ１１２）。

次いで、ｔｉｍｅｒ０がサンプリング開始時間に達したか否かを判断する（Ｓ１１４）。尚、Ｓ１１４でＮＯの場合には、ｔｉｍｅｒ０に１を加算して（Ｓ１１５）再度Ｓ１１４を実行する。

そして、Ｓ１１４でＹＥＳの場合には、ロール変位センサ１８８で記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされている状態における変位量ｄ₁（シート搬送１回目変位量）を計測して用紙厚さ（Δｄ_L＝Δｄ₁＝ｄ₁−ｄ₀）を算出する（Ｓ１１６）。

次いで、ジョブが終了したか否かを判断する（Ｓ１１８）。尚、Ｓ１１８でＹＥＳの場合には、ｄ₀、ｄ₁をリセットして（Ｓ１１９）処理を終了する。

そして、Ｓ１１８でＮＯの場合には、用紙検知センサ１９２が用紙Ｐを検知しているか否かを判断する（Ｓ１２０）。尚、Ｓ１２０でＮＯの場合には、Ｓ１１８の処理を繰り返す。

次いで、Ｓ１２０でＹＥＳの場合には、所定のタイマであるｔｉｍｅｒ０を０に初期化する（Ｓ１２２）。

そして、ｔｉｍｅｒ０がサンプリング開始時間に達したか否かを判断する（Ｓ１２４）。尚、Ｓ１２４でＮＯの場合には、ｔｉｍｅｒ０に１を加算して（Ｓ１２５）再度Ｓ１２４を実行する。

次いで、Ｓ１２４でＹＥＳの場合には、ロール変位センサ１８８で記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされていない状態における変位量ｄ₀（用紙０枚時変位補正）を実行する（Ｓ１２６）。

そして、用紙検知センサ１９２が用紙Ｐを検知しているか否かを判断する（Ｓ１２８）。尚、Ｓ１２８でＮＯの場合には、Ｓ１２８の処理を繰り返す。

次いで、Ｓ１２８でＹＥＳの場合には、所定のタイマであるｔｉｍｅｒ０を０に初期化する（Ｓ１３０）。

そして、ｔｉｍｅｒ０がサンプリング開始時間に達したか否かを判断する（Ｓ１３２）。尚、Ｓ１３２でＮＯの場合には、ｔｉｍｅｒ０に１を加算して（Ｓ１３３）再度Ｓ１３２を実行する。

次いで、Ｓ１３０でＹＥＳの場合には、ロール変位センサ１８８で記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされている状態における変位量ｄ₁（シート搬送Ｎ回目変位量（Δｄ_N＝｜ｄ₁−ｄ₀｜）)を計測する（Ｓ１３４）。

そして、ｄ_Nがα×Δｄ_L以下であるか否かを判断する（Ｓ１３６）。尚、Ｓ１３６でＮＯの場合には、重送であると判断し（Ｓ１３７）、ジョブを停止し（Ｓ１３８）、ｄ₀、ｄ₁をリセットして（Ｓ１３９）処理を終了する。

次いで、用紙Ｐの搬送が２回目であるか否かを判断する（Ｓ１４０）。尚、Ｓ１４０でＹＥＳの場合には、Δｄ₁がα×Δｄ₂以下であるか否かを判断する（Ｓ１４１）。Ｓ１４０でＮＯの場合には、用紙Ｐの搬送の１回目が重送であると判断し（Ｓ１４２）、ジョブを停止し（Ｓ１４３）、ｄ₀、ｄ₁をリセットして（Ｓ１４４）処理を終了する。尚、Ｓ１３９でＹＥＳの場合には、次のＳ１４４を実行する。

そして、ジョブが終了したか否かを判断する（Ｓ１４６）。尚、Ｓ１４６でＹＥＳの場合には、ｄ₀、ｄ₁をリセットして（Ｓ１４７）処理を終了する。

次いで、Ｓ１４６でＮＯの場合には、過去Ｌ枚の用紙厚さΔｄ_N-L+1Δ〜Δｄ_Nの平均値にΔｄ_Lを更新する（Ｓ１４８）。

そして、用紙検知センサ１９２が用紙Ｐを検知しているか否かを判断する（Ｓ１５０）。尚、Ｓ１５０でＮＯの場合には、Ｓ１５０の処理を繰り返す。また、Ｓ１５０でＹＥＳの場合には、Ｓ１２２に戻る。

尚、上記フローチャートは、コンピュータのプログラムとすることができる。

次に、従来技術におけるシート搬送ロールの位置変動量の平均値を算出する方法について説明する。

図８は、従来技術におけるシート搬送ロールの位置変動量の平均値を算出する方法について説明する図である。

図８におけるグラフは、シート搬送ロール５２の従動ロール１７４が２回転以上した場合のロータリポテンショメータ１８８の出力を示している。

図８における矢印の範囲は、シート搬送ロール５２の従動ロール１７４が１回転した場合の時間を示している。

図８における０１〜２９は、サンプリングデータ配列を示している。サンプリングデータ配列とは、シート搬送ロール５２が１回転以上する間において所定時間間隔でロータリポテンショメータ組立体１６２が検出した検出値を取得したデータ配列のことである。

従来技術においては、０１〜１３までのサンプリングデータ配列の平均値ｄ₀（０）、及び１４〜２６までのサンプリングデータ配列の平均値ｄ₀（１）を算出して、更に、平均値ｄ₀（０）、及び平均値ｄ₀（１）の平均値を算出する。

図９は、従来技術に対する本発明の効果を示す図である。横軸は、サンプリングデータ量（ロール回転数）であって、縦軸は、紙厚（用紙厚）検知バラツキ（標準偏差３σ）である。

実験条件は、ｔ₀＝１０ｍｓ、ｔ₁＝１０ｍｓ、ｓ＝１０ｍｓ、ｒ＝５７ｍｓ、ｆ＝１ｍｓ、Ｒ＝５７、紙厚（用紙厚）＝５０μｍ、従動ロール径＝φ２０ｍｍ、搬送速度＝１．１ｍ／ｓであって、
サンプリングデータ量１．２に対する標準偏差３σは、ｄ₀＝（ｄ₀（０）＋ｄ₀（１））÷２、及びｄ₁＝（ｄ₁（０）＋ｄ₁（１））÷２の絶対値差Δｄ＝｜ｄ₀−ｄ₁｜を２０回計測（用紙搬送２０回）し、その２０回のデータに対する標準偏差３σである。
サンプリングデータ量１．４に対する標準偏差３σは、ｄ₀＝（ｄ₀（０）＋ｄ₀（１）＋ｄ₀（３））÷３、及びｄ₁＝（ｄ₁（０）＋ｄ₁（１）＋ｄ₁（３））÷３の絶対値差Δｄ＝｜ｄ₀−ｄ₁｜を２０回計測（用紙搬送２０回）し、その２０回のデータに対する標準偏差３σである。
サンプリングデータ量１．６に対する標準偏差３σは、ｄ₀＝（ｄ₀（０）＋ｄ₀（１）＋ｄ₀（３）＋ｄ₀（４））÷４、及びｄ₁＝（ｄ₁（０）＋ｄ₁（１）＋ｄ₁（３）＋ｄ₁（４））÷４の絶対値差Δｄ＝｜ｄ₀−ｄ₁｜を２０回計測（用紙搬送２０回）し、その２０回のデータに対する標準偏差３σである。
サンプリングデータ量１．８に対する標準偏差３σは、ｄ₀＝（ｄ₀（０）＋ｄ₀（１）＋ｄ₀（３）＋ｄ₀（４）＋ｄ₀（５））÷５、及びｄ₁＝（ｄ₁（０）＋ｄ₁（１）＋ｄ₁（３）＋ｄ₁（４）＋ｄ₁（５））÷５の絶対値差Δｄ＝｜ｄ₀−ｄ₁｜を２０回計測（用紙搬送２０回）し、その２０回のデータに対する標準偏差３σである。

本実験値によれば、サンプリングデータ量１．０における従来の用紙厚検知バラツキとサンプリングデータ量２．０における従来の用紙厚検知バラツキとの間の用紙厚検知バラツキを改善することができる。

尚、サンプリングデータ量２．０を確保できない場合としては、第１に、記録シートＰの搬送方向長さが短い場合（記録シートＰ内で従動ロール１７４が２回転できない場合）、第２に、複数のシート搬送ロール５２間が短い場合（第１のシート搬送ロール５２で記録シートＰを搬送している間に第２のシート搬送ロール５２又はレジストレーションロール５３に達して搬送速度が変化するような場合）、及び搬送される記録シートＰ間が短い場合（記録シートＰがシート搬送ロール５２にニップされていない状態が従動ロール１７４の２回転以上ない場合）である。

次に、重送検知装置１６０で重送を検知した場合の画像形成装置１００の制御部ＣＲの制御について説明する。

重送検知装置１６０で重送を検知した場合、制御部ＣＲは、重送判定演算部から重送検知信号を受信して画像形成処理を停止する。

また、制御部ＣＲは、重送判定演算部から重送検知信号を受信して重送が検知された被搬送体より先に搬送された記録シートＰに画像形成処理をするようにすることもできる。

また、制御部ＣＲは、重送判定演算部から重送検知信号を受信して重送が検知された記録シートＰを画像形成処理することなく排出トレイ５に排出するようにすることもできる。

また、制御部ＣＲは、記録シート速度測定部で測定された記録シートＰが移動する速度とピックアップロール１５２の接触面速度測定装置で測定された接触面Ｓが移動する速度との速度差が所定基準値に対して小さい場合、及び重送検知装置１６０で重送を検知した場合には、ピックアップロール１５２の圧接力調節装置で圧接力を所定基準値に対して小さくする、及びリタードロール１５３ｂの付勢力調節装置でトルクを初期トルクＴ０に対して大きくするようにすることもできる。

[第２実施形態]
次に、本発明に係る被搬送体重送検知装置における第２実施形態について説明する。尚、本実施形態において、第１実施形態に示す構成と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。

図１０は、本実施形態における重送検知装置(被搬送体重送検知装置）２００を示す図である。

重送検知装置２００は、第１実施形態の重送検知装置１６０において従動ロールシャフト１７２にアクチュエータ１８６が接触する部位に、ベアリング２０２を介して円筒状のホルダー２０４を設けたものである。

本実施形態によれば、ホルダー２０４が従動ロールシャフト１７２に追従して回転しないため、アクチュエータ１８６が摩擦により摩耗することを防止することができる。

[第３実施形態]
次に、本発明に係る被搬送体重送検知装置における第３実施形態について説明する。尚、本実施形態において、第２実施形態に示す構成と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。

図１１は、本実施形態における重送検知装置(被搬送体重送検知装置）３００を示す図である。

重送検知装置３００は、第２実施形態の重送検知装置２００においてアクチュエータ１８６を水平部と鉛直部とからなるＬ字状に形成し水平部にアクチュエータが上下方向に揺動するようにアクチュエータ揺動軸３０２を有するアクチュエータ３０４とすると共に、ロール変位センサ１８８をアクチュエータ３０４の揺動により発光素子で発光され受光素子で受光される光量が変化するように取り付けられたフォトインタラプタ３０６としたものである。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、重送検知装置１６０を、搬送部材位置変動量測定装置、被搬送体厚さ測定装置、及び被搬送体枚数測定装置として機能させることができる。

図１は、第１実施形態における画像形成装置を示す正面図である。 図２は、第１実施形態における画像形成装置の給紙装置を説明する正面図である。 図３は、第１実施形態における重送検知装置の構成を示す斜視図である。 図４は、第１実施形態における重送検知装置の構成を示す側面図である。 図５は、第１実施形態におけるシート搬送ロール位置変動量演算部の原理を説明する図である。 図６は、第１実施形態における重送検知装置の重送判定演算部の原理について説明する図である。 図７は、第１実施形態における重送検知装置の重送判定演算部における処理方法を示すフローチャートである。 図８は、従来技術におけるシート搬送ロールの位置変動量の平均値を算出する方法について説明する図である。 図９は、従来技術に対する本発明の効果を示す図である。 図１０は、第２実施形態における重送検知装置を示す図である。 図１１は、第３実施形態における重送検知装置を示す図である。

符号の説明

１００：画像形成装置、５２：シート搬送ロール（搬送部材）、１６０、２００、３００、４００：重送検知装置、１６２：ロータリポテンショメータ組立体（位置変動検出手段）、Ｐ：記録シート（被送出体）

Claims (6)

1. 被搬送体を搬送する回転可能に支持されている搬送部材と、
   該搬送部材の被搬送体を搬送する際における位置変動を検出する位置変動検出手段と、
   前記搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で前記位置変動検出手段が検出した検出値を取得し、前記搬送部材の１回転分における前記検出値の平均値を算出することを最初の前記検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、前記複数の平均値を更に平均して前記搬送部材の位置変動量を算出する搬送部材位置変動量演算手段と、
   を備えることを特徴とする搬送部材位置変動量測定装置。
2. 被搬送体を搬送する回転可能に支持されている搬送部材と、
   該搬送部材の被搬送体を搬送する際における位置変動を検出する位置変動検出手段と、
   前記搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で前記位置変動検出手段が検出した検出値を取得し、前記搬送部材の１回転分における前記検出値の平均値を算出することを最初の前記検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、前記複数の平均値を更に平均して前記搬送部材の位置変動量を算出する搬送部材位置変動量演算手段と、
   被搬送体が搬送されている際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量と、被搬送体が搬送されていない際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量との差分から被搬送体の厚さを算出する被搬送体厚さ演算手段と、
   を備えることを特徴とする被搬送体厚さ測定装置。
3. 被搬送体を搬送する回転可能に支持されている搬送部材と、
   該搬送部材の被搬送体を搬送する際における位置変動を検出する位置変動検出手段と、
   前記搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で前記位置変動検出手段が検出した検出値を取得し、前記搬送部材の１回転分における前記検出値の平均値を算出することを最初の前記検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、前記複数の平均値を更に平均して前記搬送部材の位置変動量を算出する搬送部材位置変動量演算手段と、
   被搬送体が搬送されている際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量と、被搬送体が搬送されていない際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量との差分から被搬送体が重送される枚数を算出する被搬送体枚数演算手段と、
   を備えることを特徴とする被搬送体枚数測定装置。
4. 被搬送体を搬送する回転可能に支持されている搬送部材と、
   該搬送部材の被搬送体を搬送する際における位置変動を検出する位置変動検出手段と、
   前記搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で前記位置変動検出手段が検出した検出値を取得し、前記搬送部材の１回転分における前記検出値の平均値を算出することを最初の前記検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、前記複数の平均値を更に平均して前記搬送部材の位置変動量を算出する搬送部材位置変動量演算手段と、
   被搬送体が搬送されている際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量と、被搬送体が搬送されていない際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量との差分から被搬送体の厚さを算出する被搬送体厚さ演算手段と、
   ｄ_nを、前記被搬送体厚さ演算手段で算出したＮ（Ｎ≧２の整数）枚目の被搬送体の厚さとし、
   ｄ₀を、前記被搬送体厚さ演算手段で算出したＮ−１枚目までの少なくとも１枚以上の被搬送体の厚さの平均値とし、
   ｄ_n≧ｄ₀×α（１＜α＜２）・・・（１）
   上記（１）式が満たされた場合に、被搬送体が重送されたと判定する重送判定演算手段と、
   を備えることを特徴とする被搬送体重送検知装置。
5. 前記被搬送体重送検知装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
6. 被搬送体を搬送する回転可能に支持されている搬送部材が１回転以上する間において所定時間間隔で前記搬送部材の被搬送体を搬送する際における位置変動を検出する位置変動検出手段が検出した検出値を取得し、前記搬送部材の１回転分における前記検出値の平均値を算出することを最初の前記検出値から所定数の所定時間間隔を遅延して複数の平均値が取得されるように実行し、前記複数の平均値を更に平均して前記搬送部材の位置変動量を算出する搬送部材位置変動量演算手段と、
   被搬送体が搬送されている際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量と、被搬送体が搬送されていない際に前記搬送部材位置変動量演算手段で算出された前記位置変動量との差分から被搬送体の厚さを算出する被搬送体厚さ演算手段と、
   ｄ_nを、前記被搬送体厚さ演算手段で算出したＮ（Ｎ≧２の整数）枚目の被搬送体の厚さとし、
   ｄ₀を、前記被搬送体厚さ演算手段で算出したＮ−１枚目までの少なくとも１枚以上の被搬送体の厚さの平均値とし、
   ｄ_n≧ｄ₀×α（１＜α＜２）・・・（１）
   上記（１）式が満たされた場合に、被搬送体が重送されたと判定する重送判定演算手段と、
   してコンピュータを機能させることを特徴とする被搬送体重送検知装置用プログラム。

Images