JP2018002415A - 用紙搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセス条件に影響を与えることなく、比較的簡易な構成で用紙の重送を検出可能な用紙搬送装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】駆動回転する加圧ローラー１８２と、該加圧ローラー１８２に圧接して従動回転する定着ローラー１８１と、前記加圧ローラーと前記定着ローラーとが圧接して湾曲したニップ部に挟持されて搬送される用紙の通過速度を、前記ニップ部より上流で用紙の通過時間を検出する通過時間検出センサーＳＥ１a及びＳＥ１ｂと、前記通過時間をもとに算出された通過速度と所定の基準速度との比較結果に基づいて用紙の重送を判断する制御部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、用紙搬送装置及び画像形成装置に関する。

従来、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を用紙に転写し、転写されたトナー像を定着部で加熱定着することで、用紙上に画像を形成する画像形成部を備えた電子写真方式の画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置においては、カット紙等の記録材はトレイに積層され、給紙ローラーなどによって搬送経路上に１枚ずつ送り出されるように設計されているが、一度に複数枚が送り出される現象、所謂重送が発生する場合がある。この場合、用紙の重量や厚みが数倍に増加した状態となることから、搬送が正常に行われない恐れがある。
一般に、搬送が正常に行われない場合には、ＪＡＭ検出装置により検出することが可能である。
しかし定着部においては、重送された用紙が定着部に到達すると、画像面側の用紙は定着ローラーに巻き付く一方で、非画像面側の用紙は用紙搬送経路上を通過するため、定着部下流においては通常のＪＡＭ検出装置では異常を検出できないという問題があった。その結果、定着ローラーに巻き付いた用紙に起因して、後続の用紙に画像ノイズなどが生じる場合がある。

そこで、従来から紙の厚みやローラーの軸間距離、トルクなどを検出する重送検出装置を、用紙の給紙部や搬送経路上に配置する技術が多く開示されている（例えば、特許文献１参照）。このような画像形成装置では、重送が検出された場合に、搬送を停止させる等の処置がとられる。

特開２００４−２８４７９６号公報

しかしながら、画像形成部には画像形成のための部材やユニット等が密集していることから、上記した公知の重送検出装置を画像形成部に取り付けると、画像形成部の距離を長くとる必要がある、駆動トルクに上限ができる、必要な稼働範囲が確保できないなど、プロセス条件に制約が生じてしまうとともに、コストも高くなる。

本発明は、プロセス条件に影響を与えることなく、比較的簡易な構成で用紙の重送を検出可能な用紙搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、
駆動回転する第１のローラーと、
前記第１のローラーに圧接して従動回転する第２のローラーと、
前記第１のローラーと前記第２のローラーとが圧接して湾曲したニップ部に挟持されて搬送される用紙の通過速度を検出する速度検出手段と、
前記通過速度と所定の基準速度との比較結果に基づいて用紙の重送を判断する重送判断手段と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の用紙搬送装置において、
前記基準速度は、
あらかじめ記憶した１枚通紙時の速度、又は過去に検出された通過速度に基づいて設定された速度のいずれか一方を用いて定められた速度又は速度範囲であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の用紙搬送装置において、
前記速度検出手段は、前記ニップ部の上流側に設置された通過時間検出センサーを備え、
前記通過時間検出センサーは、搬送される用紙先端が前記ニップ部に到着した後に、前記用紙の後端位置の通過時間の差を検出し、
前記速度検出手段は、前記通過時間の差に基づいて通過速度を算出することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の用紙搬送装置において、
前記速度検出手段は、速度検出センサーを備え、
前記速度検出センサーは、搬送される用紙先端が前記ニップ部に到着した後に、前記用紙が前記第１のローラーと接触する面において通過速度を検出することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の用紙搬送装置において、
前記重送判断手段は、前記ニップ部の用紙搬送方向の形状が第２のローラー側に凸となる場合、前記通過速度が前記基準速度よりも速い時に重送と判断することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５の何れか一項に記載の用紙搬送装置において、
前記重送判断手段は、前記ニップ部の用紙搬送方向の形状が第１のローラー側に凸となる場合、前記通過速度が前記基準速度よりも遅い時に重送と判断することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６の何れか一項に記載の用紙搬送装置において、
用紙を給紙する給紙部を備え、
前記速度検出手段は、前記給紙部から搬送される用紙の通過速度を検出することを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７の何れか一項に記載の用紙搬送装置において、
搬送される用紙に形成される画像のカバレッジ量を算出するカバレッジ量算出手段を備え、
前記重送判断手段は、前記カバレッジ量に基づいて、前記基準速度を補正して、重送を判断することを特徴とする。

また、本発明における画像形成装置は、
請求項１から８の何れか一項に記載の用紙搬送装置と、
用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
を備え、
前記第１のローラーと前記第２のローラーにより形成される前記ニップ部は、前記画像形成部により形成されたトナー像を用紙に定着することを特徴とする。

本発明によれば、プロセス条件に影響を与えることなく、比較的簡易な構成で用紙の重送を確実に検出することができる。

本発明を適用した実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る用紙搬送経路の構成を示す模式図である。 第１実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る用紙搬送経路の構成を示す模式図である。 第３実施形態に係る用紙搬送経路の構成を示す模式図である。 本発明の原理を説明する図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の画像形成装置に係る第１実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明の実施形態ではカラーの画像形成装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロの画像形成装置に適用することも可能である。
図１は、本発明の実施形態である画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。

画像形成装置１は、ＣＰＵ１０１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ１０２（Random Access Memory）及びＲＯＭ１０３（Read Only Memory）を有する制御部１０、記憶部１１、操作部１２、表示部１３、インターフェース１４、スキャナー１５、画像処理部１６、画像形成部１７、画像定着部１８及び再給紙部１９等を備える。制御手段である制御部１０は、バス２１を介して記憶部１１、操作部１２、表示部１３、インターフェース１４、スキャナー１５、画像処理部１６、画像形成部１７、画像定着部１８、再給紙部１９及び給紙部２０と接続されている。

ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３又は記憶部１１に記憶されている制御用プログラムを読み出して実行し、各種演算処理を行う。

ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。

ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ１０３に代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。

これらのＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２及びＲＯＭ１０３を備える制御部１０は、上述の各種制御用プログラムに従って画像形成装置１の各部を統括制御する。例えば、制御部１０は、画像処理部１６に画像データに対する所定の画像処理を行わせて記憶部１１に記憶させる。また、制御部１０は、再給紙部１９に用紙を搬送させ、記憶部１１に記憶された画像データに基づいて画像形成部１７により用紙に画像を形成させる。

記憶部１１は、半導体メモリーであるＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段により構成され、スキャナー１５により取得された画像データや、インターフェース１４を介して外部から入力された画像データ等が記憶される。なお、これらの画像データ等はＲＡＭ１０２に記憶されてもよい。

操作部１２は、操作キーや表示部１３の画面に重ねられて配置されたタッチパネル等の入力デバイスを備え、これらの入力デバイスに対する入力操作を操作信号に変換して制御部１０に出力する。

表示部１３は、ＬＣＤ（Liquid crystal display）等の表示装置を備え、画像形成装置１の状態や、タッチパネルへの入力操作の内容を示す操作画面等を表示する。

インターフェース１４は、外部のコンピューター、他の画像形成装置などとの間でデータの送受信を行う手段であり、例えば、各種シリアルインターフェースのいずれかにより構成される。

スキャナー１５は、用紙に形成された画像を読み取り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色成分毎の単色画像データを含む画像データを生成して記憶部１１に記憶させる。

画像処理部１６は、例えば、ラスタライズ処理部、色変換部、階調補正部、ハーフトーン処理部を備え、記憶部１１に記憶された画像データに各種画像処理を施して記憶部１１に記憶させる。

画像形成部１７は、記憶部１１に記憶された画像データに基づき、用紙に画像を形成する。画像形成部１７は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色成分に各々対応する４組の露光部１７１、感光体ドラム１７２及び現像部１７３を備えている。また、画像形成部１７は、転写体１７４及び二次転写ローラー１７５を備えている。

露光部１７１は、発光素子としてのＬＤ（Laser Diode）を備えている。露光部１７１は、画像データに基づいてＬＤを駆動し、帯電する感光体ドラム１７２上にレーザー光を照射、露光して感光体ドラム１７２上に静電潜像を形成する。現像部１７３は、露光された感光体ドラム１７２上に帯電する現像ローラーにより所定の色（Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのいずれか）のトナー（色材）を供給して、感光体ドラム１７２上に形成された静電潜像を現像する。
Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫに対応する４つの感光体ドラム１７２上に各々Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのトナーで形成された画像（単色画像）は、各感光体ドラム１７２から転写体１７４上に順次重ねられて転写される。これにより、転写体１７４上にＣ、Ｍ、Ｙ及びＫを色成分とするカラー画像が形成される。転写体１７４は、複数の転写体搬送ローラーに巻き回された無端ベルトであり、各転写体搬送ローラーの回転に従って回転する。
二次転写ローラー１７５は、転写体１７４上のカラー画像を、給紙トレイ２０１又は外部に設けられる給紙装置から給紙された用紙上に転写する。詳しくは、用紙及び転写体１７４を挟持する二次転写ローラー１７５に所定の転写電圧が印加されることにより、転写体１７４上においてカラー画像を形成しているトナーが用紙側に引き寄せられて用紙に転写される。

画像定着部１８は、トナーが転写された用紙を加熱及び加圧してトナーを用紙に定着させる定着処理を行う。
画像定着部１８は、図１に示すように、定着部材としての定着ローラー１８１、加圧部材としての加圧ローラー１８２を備えている。定着ローラー１８１と加圧ローラー１８２は圧接し、湾曲したニップ部を形成している。定着ローラーの外周には図示しない定着ベルトが配置されており、定着ベルトは図示しない加熱部により加熱され、ニップ部を通過する用紙に形成されたトナー像を加熱定着する。

なお、画像定着部１８には、搬送ベルト、レジストローラー２２を始めとする図示しない搬送ローラー、及びこれらを駆動する図示しないモーターが配置されており、レジストローラー２２からニップ部までの経路を画像形成経路１８０呼ぶ。また、図３に示すように、画像形成経路１８０上には通過時間検出センサーとしての、２つのセンサーＳＥ１a及びＳＥ１bが装備されている。センサーＳＥ１a及びＳＥ１bは、ＪＡＭ検出センサーや二次元レーザーセンサーなどの、用紙の通過時間を計測可能なセンサーであり、搬送される用紙の先端がニップ部に到達した後に、用紙の後端が通過する時間を計測できるように配置されている。

再給紙部１９は、図１に示すように、反転経路１９１、ＡＤＵ反転経路１９２、両面搬送経路１９３、これらの各経路上に配置された搬送ベルトや図示しない搬送ローラー、及びこれらを駆動させる図示しないモーター等により構成され、片面（表面）に画像が印刷された用紙を反転して二次転写位置に向けて再給紙する。
用紙が画像定着部１８を通過した後、片面印刷であれば、ゲート２３により用紙を反転経路１９１に導き、用紙を反転させて排紙トレイ２４に排出させる。両面印刷であれば、用紙はＡＤＵ反転経路１９２まで引き込ませて反転し、両面搬送経路１９３を通って再度レジストローラー２２まで搬送させる。そして、トナー像を二次転写ローラー１７５により用紙の裏面（画像が形成されていない方の面）に転写させ、画像定着部１８により定着させた後、排紙トレイ２４に排出させる。

給紙部２０は、用紙を収納する給紙トレイ２０１、ピックアップローラー２０２、給紙経路２０５上の搬送ベルト、給紙ローラー２０３、手差しトレイ２０４及びこれらを駆動させる図示しないモーター等により構成され、給紙トレイ２０１及び手差しトレイ２０４に収納された用紙を二次転写位置に向けて給紙する。給紙部２０及び制御部１０により用紙搬送装置が構成される。
なお、給紙経路２０５は、給紙トレイ２０１からレジストローラー２２までの経路である。さらに、給紙経路２０５、画像形成経路１８０、反転経路１９１、ＡＤＵ反転経路１９２、両面搬送経路１９３をまとめて用紙搬送経路と呼ぶ。

ここで、用紙が重送された場合に、用紙の通過速度が１枚通紙時の通過速度に比べて速く又は遅くなる現象について、図８に基づいて説明する。
図８（Ａ）のように、上凸ニップ形状を構成するニップ部を通過する前の用紙搬送経路上で、所定の間隔をおいて配置された用紙後端位置の通過速度を検出する場合、重送時は１枚通紙時よりも通過速度が速くなる。

この現象は、以下のような原理で発生すると考えられる。
例えば下側のローラーを駆動回転する第１のローラーとしての加圧ローラー１８２、上側のローラーを従動回転する第２のローラーとしての定着ローラー１８１とする。重送した２枚の用紙が二つのローラーが形成するニップ部に挟持搬送されると、加圧ローラー１８２の駆動力により同じ角速度で回転するため、用紙の先端は上側の紙Ｓ１が下側の紙Ｓ２よりも先に送り出される。つまり、下側の紙Ｓ２がニップ部の下流に残されるため、ＳＥ１a及びＳＥ１bは下側の紙Ｓ２の通過時間を検出する。

ここで、加圧ローラー１８２からは駆動力が作用するとともに、定着ローラー１８１からは駆動力とは逆向きの駆動負荷が作用する。駆動負荷とは、画像面側の定着ローラー１８１のゴムを変形させることにより発生するものや、定着ローラー１８１の軸受部の摺動抵抗により発生するものである。
用紙が１枚通紙されている時は、駆動力と駆動負荷の両方が１枚の紙の表裏で作用することから、用紙の通過速度は駆動力のみが働いている場合に比べて、駆動負荷が働いている分だけ遅くなる。
一方、用紙が重送されている場合は、下側の用紙には駆動力のみが作用し、上側の紙Ｓ１との間にはたらく摩擦力は駆動負荷に比べて小さいため、下側の紙Ｓ２の通過速度は１枚通紙時よりも速くなる。

従って、用紙の通過速度は、重送時の下側の紙Ｓ２＞１枚紙、となるため、ニップ部が上凸ニップ形状の場合、用紙の通過速度は重送時の方が１枚通紙時よりも速くなる。

これに対し、下凸ニップ形状の場合は、図８（Ｂ）に示すように用紙の先端は下側の紙Ｓ２が上側の紙Ｓ１よりも先に送り出されるため、ＳＥ１a及びＳＥ１bは上側の紙Ｓ１の通過時間を検出する。上側の紙Ｓ１には駆動力が作用せず駆動負荷のみが働くため、駆動力と駆動負荷の両方が作用している１枚紙よりも、通過速度は遅くなる。
従って、用紙の通過速度は、１枚紙＞重送時の上側の紙Ｓ１、となるため、ニップ部が下凸ニップ形状の場合、用紙の通過速度は重送時の方が１枚通紙時よりも遅くなる。

なお、ここでの上凸ニップ形状又は下凸ニップ形状は、用紙後端位置の通過速度差が重送識別可能な範囲となる形状を指し、重送識別可能な範囲とは、例えば、搬送速度３００〜４５０ｍｍ/ｓでＡ３サイズの用紙を搬送した場合の用紙後端のズレが０．５ｍｍ程度となる範囲である。
図８（Ｃ）は、坪量３００ｇのＡ３サイズの用紙を、上凸ニップ形状となる定着部で挟持搬送した場合の、１枚通紙時と２枚通紙時との用紙の通過速度の差を模式的に示したものである。図８（Ｃ）から明らかなように、２枚通紙時の通紙速度の下限値は、１枚通紙時の通紙速度の上限値よりも高くなっている。

また、用紙に形成されたトナーの量、所謂カバレッジ量によっても用紙の通過速度に差が生じる。即ち、カバレッジ量が多い場合には、用紙の画像面側と定着ローラー１８１との間に滑りが生じ、駆動負荷が軽減される。従って、基準速度となる１枚通紙時の通過速度を所定の値だけ速くする必要がある。
さらに、両面印刷の二面目（裏面）を印刷する際に、一面目（表面）のカバレッジ量が多いと、加圧ローラー１８２と一面目との間に滑りが生じて通過速度が遅くなるため、基準速度となる１枚通紙時の通過速度を所定の値だけ遅くする必要がある。

次に、図４のフローチャートを用いて、ニップ部が上凸ニップ形状となっている場合の第１実施形態に係る定着装置の動作を説明する。第１実施形態では、画像定着部１８は、上側に定着ローラー１８１を、下側に加圧ローラー１８２を設けたものとする。
図４に示すように、制御部１０は、印刷の指示があったかどうかを判断し（ステップＳ４０１）、印刷の指示があったと判断した場合（ステップＳ４０１:Ｙｅｓ）、制御部１０は給紙部２０を制御し、ピックアップローラー２０２を作動させて用紙を１枚取り出し、給紙ローラー２０３によって用紙を給紙経路２０５上に搬送する（ステップＳ４０２）。
一方、印刷の指示がなかったと判断した場合（ステップＳ４０１:Ｎｏ）は、印刷の指示があるまでステップＳ４０１の処理を繰り返す。

次に、制御部１０はカバレッジ量算出手段として機能し、トナー像を転写された用紙上の用紙１枚当たりのトナーの使用量、即ちカバレッジ量を算出し、あらかじめ記憶された所定のカバレッジ量よりも多いかどうかを判断し（ステップＳ４０３）、所定のカバレッジ量よりも多いと判断した場合は（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、基準速度を所定の値だけ速くする補正を行い（ステップＳ４０４）、ステップＳ４０５へと移行する。
所定のカバレッジ量よりも多くはないと判断した場合には（ステップＳ４０３：Ｎｏ）、ステップＳ４０５へと移行する。

ここで、先述した基準速度とは、あらかじめ制御部１０に記憶された、用紙を１枚通紙した時の通過速度又は速度範囲である。
なお、過去に検出された用紙の通過速度に基づいて設定された速度又は速度範囲であってもよい。即ち、基準速度の範囲が１枚通紙時の通過速度よりも遅く、通常のＪＡＭ発生時の通過速度よりも速くなるように設定する。
また、基準速度は、実際に重送された時の通過速度に基づいて設定してもよい。

また、所定の値とは、あらかじめ制御部１０に記憶された用紙を１枚通紙した時の通過速度と、所定のカバレッジ量を有する用紙を１枚通紙した時の通過速度との差の値である。
なお、過去に検出された用紙１枚通紙時の通過速度と、所定のカバレッジ量を有する用紙の通過速度に基づいて設定してもよい。即ち、補正後の基準速度の範囲が１枚通紙時の通過速度よりも遅く、通常のＪＡＭ発生時の通過速度よりも速くなるように設定する。

ステップＳ４０５では、印刷が両面印刷かどうかを判断する。両面印刷ではないと判断した場合（ステップＳ４０５：Ｎｏ）、ステップＳ４０８へと移行するが、両面印刷であると判断した場合（ステップＳ４０５：Ｙｅｓ）、制御部１０はカバレッジ量算出手段として機能し、両面印刷の二面目（裏面）を印刷する場合、一面目（表面）のカバレッジ量を算出し、あらかじめ記憶された所定のカバレッジ量よりも多いかどうかを判断する（ステップＳ４０６）。所定のカバレッジ量よりも多くはないと判断した場合には（ステップＳ４０６：Ｎｏ）、ステップＳ４０８へと移行するが、所定のカバレッジ量よりも多いと判断した場合は（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、基準速度を所定の値だけ遅くする補正を行い（ステップＳ４０７）、ステップＳ４０８へと移行する。

ここで、所定の値とは、あらかじめ制御部１０に記憶された用紙を１枚通紙した時の通過速度と、１面目に所定のカバレッジ量を有する用紙を１枚通紙した時の通過速度との差の値である。
なお、過去に検出された用紙を１枚通紙する時の通過速度と、１面目に所定のカバレッジ量を有する用紙の通過速度に基づいて設定してもよい。ただし、補正後の基準速度の範囲が１枚通紙時の通過速度よりも遅く、通常のＪＡＭ発生時の通過速度よりも速くなるように設定する。

次に、制御部１０は画像定着部１８を制御し、ニップ部にトナー像が転写された用紙を通紙する（ステップＳ４０８）。この時、制御部１０は速度検出手段として機能し、用紙の後端がＳＥ１aを通過してからＳＥ１bを通過するまでの搬送時間Ｔを計測し、搬送時間Ｔに基づいて通過速度Ｖを算出する。例えば、ＳＥ１aからＳＥ１bまでの距離をＬとすると、Ｌ÷Ｔが通過速度Ｖとなる。ここで、少なくともＳＥ１bは、用紙先端がニップ部に到達した後の用紙後端を検出できる位置に配置されている。

続いて、制御部１０は重送判断手段として機能し、Ｖが基準速度よりも速いかどうかを判断する（ステップＳ４０９）。通過速度Ｖが基準速度よりも速いと判断した場合（ステップＳ４０９：Ｙｅｓ）、制御部１０は重送が発生したと判断する（ステップＳ４１０）。
次に、制御部１０は表示部１３にエラーが発生したことを表示させ（ステップＳ４１１）、後続の用紙が重送した用紙に突き当たるのを防止するため、ニップ部よりも上流のモーター等の負荷を停止させて（ステップＳ４１２）、用紙搬送経路上に存在する排出可能な全ての用紙に印刷を行って、排紙トレイ２４に排出させ（ステップＳ４１３）、画像形成装置１の停止処理を行い（ステップＳ４１４）、印刷を終了する。

通過速度Ｖが基準速度よりも速くはないと判断した場合（ステップＳ４０９：Ｎｏ）、制御部１０は最終ページであるかどうかを判断する（ステップＳ４１５）。最終ページであると判断した場合（ステップＳ４１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ４１４へと移行するが、最終ページではないと判断した場合（ステップＳ４１５：Ｎｏ）、ステップＳ４０３へと戻る。

次に、図５のフローチャートを用いて、ニップ部が下凸ニップ形状となる場合の第１実施形態に係る定着装置の動作を説明する。動作は上凸ニップ形状の場合とほぼ同じであるが、下凸ニップ形状の場合、制御部１０は速度検出手段及び重送判断手段として機能し、通過速度が基準速度よりも遅いかどうかを判断し（ステップＳ５０９）、基準速度よりも遅いと判断した場合（ステップＳ５０９：Ｙｅｓ）、重送処理を行う（ステップＳ５１０）点が上記のステップＳ４０９、及びステップＳ４１０と異なっている。その他の動作は上凸ニップ形状の場合と同一である。

以上のように、第１実施形態に係る画像形成装置１は、定着ローラー１８１と、加圧ローラー１８２と、ニップ部の上流に用紙の通過時間を検出するセンサーＳＥ１ａ及びＳＥ１ｂと、用紙の通過速度を算出し、基準速度と比較して重送を判断する制御部１０と、を備える。
従って、第１実施形態に係る画像形成装置１においては、ＳＥ１ａ及びＳＥ１ｂはＪＡＭ検出センサーや二次元レーザーセンサーであるが、これらは既に用紙搬送経路上に装備された時間計測センサーであるため、新たにセンサーを設置する必要がない。よって、プロセス条件に影響を与えることなく重送を検出できる。

また、第１実施形態に係る画像形成装置１によれば、用紙搬送経路上のローラーの中でも荷重、駆動負荷が最も大きいニップ部を挟持搬送される用紙の通過速度を計測するため、１枚通紙時と重送時との通過速度の差が大きく、本発明の効果が最も顕著に表れる。
さらに、定着部上流で通過速度を検出するため、従来の定着部下流のＪＡＭ検出装置では検出できなかった、定着部に到達した用紙の重送を検出することが可能である。その結果、定着ローラー１８１への重送した用紙の巻き付きを防止することができ、巻き付いた用紙に起因する後続の用紙への画像ノイズを未然に防ぐことができる。

また、ニップ部を挟持搬送される用紙表面上のカバレッジ量が多い場合には、用紙の通過速度が変動するため、正確な重送判断が難しくなる虞があるが、第１実施形態に係る画像形成装置１によれば、制御部１０は用紙表面上のカバレッジ量に応じて基準速度を補正するため、確実に重送を検出することができる。

なお、上記実施形態では第１の通過時間検出センサーとしての、２つのセンサーＳＥ１a及びＳＥ１bを、レジストローラー２２と二次転写ローラー１７５の間及び二次転写ローラー１７５とニップ部の間に一つずつ設置したが、ニップ部に到達した用紙後端の速度を検出可能であればこれに限定されない。
また、センサーはいくつ設けてもよく、例えば１つのセンサーで用紙の先端から後端までの通過時間を計測することとしてもよい。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る画像形成装置１は、図６に示すように第１実施形態に係る画像形成装置１と比べ、通過時間検出センサーＳＥ１a及びＳＥ１bではなく、速度検出センサーとしてのＳＥ２を有している点で異なっている。
なお、説明の簡略化のため、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

第２実施形態に係る画像形成装置１は、ニップ部上流の用紙搬送経路上であって、ニップ部に到達した用紙の後端位置の速度を検出できる位置に速度検出センサーＳＥ２を装備している。速度検出センサーＳＥ２は、例えばレーザードップラー流速計等の、用紙に非接触な状態でその速度を計測することができる光学センサーである。
なお、速度検出センサーＳＥ２は駆動回転する加圧ローラー１８２側に設置されており、重送した用紙のうち加圧ローラー１８２に接触する用紙の通過速度を検出する。

第２実施形態における画像形成装置１の動作は、第１実施形態の画像形成装置１とほぼ同じであるため、フローチャートを用いた説明は省略する。
即ち、第２実施形態では、制御部１０は速度検出手段及び重送判断手段として機能し、速度検出センサーＳＥ２が検出した搬送される用紙の後端位置の通過速度に基づいて基準速度との比較を行い、重送を判断する。
従って、第２実施形態に係る画像形成装置１によれば、用紙搬送経路上のニップ部上流の位置に、非接触で用紙の通過速度を計測可能な速度検出センサーＳＥ２を装備しているため、用紙に負荷を与えずに高精度を保ったまま計測することができる。

また、第２実施形態に係る画像形成装置１においては、速度検出センサーＳＥ２は駆動回転する第１のローラー側に設置されている。駆動回転する第１のローラーの速度は一定であるため、重送した用紙のうち第１のローラーに接触する用紙の通過速度を検出することで、ニップ部で生じる用紙の通過速度のズレを高精度で検出できる。

なお、上記実施形態では速度検出センサーＳＥ２のみを設置したが、これに限らず、ニップ部に到達した用紙後端の速度を検出可能であればセンサーは複数設けてもよい。また、速度検出センサーＳＥ２をニップ部の下流に設け、ニップ部を通過した用紙の先端の速度を検出することとしてもよい。

［第３実施形態］
第３実施形態に係る画像形成装置１は、図７に示すように、第１実施形態及び第２実施形態に係る画像形成装置１と比べ、画像形成装置１の外側に配置された給紙部としての手差しトレイ２０４上に、通過時間検出センサーＳＥ３ａ及びＳＥ３ｂを有する点が異なっている。なお、説明の簡略化のため、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
具体的には、第３実施形態に係る画像形成装置１の通過時間検出センサーとしてのＳＥ３ａ及びＳＥ３ｂは、ＪＡＭ検出センサーや二次元レーザーセンサーなどの用紙の通過時間を計測可能なセンサーであり、手差しトレイ２０４上を搬送される長尺紙（例えば、１．２ｍ以上の長さの紙）等の用紙の後端が通過する時間を計測できるように配置されている。

第３実施形態における画像形成装置１の動作は、第１実施形態の画像形成装置１とほぼ同一であるため、フローチャートを用いた説明は省略する。
即ち、第３実施形態では、制御部１０は速度検出手段として機能し、第１実施形態に係る画像形成装置１と同様に、ニップ部に到達した用紙の後端位置の通過時間差から通過速度を算出し、重送判断手段として基準速度との比較を行い、重送を判断する。
なお、第３実施形態においては、ニップ部に限らず、用紙搬送経路のさらに上流の給紙ローラー２０３等で発生する用紙の通過速度の差を検出することで、重送を検出するまでの用紙の搬送距離をより短くできる。

以上のように、第３実施形態に係る画像形成装置１においては、長尺紙を手差しトレイ２０４から画像形成装置１へと用紙を給紙する場合に、手差しトレイ２０４上で重送を検出する。
長尺紙を搬送する場合、長尺紙は用紙自体の重量が大きく、一般のカット紙に比べて重送されやすいという問題があった。しかし、用紙の先端から後端までの通過時間を計測してＪＡＭ等を判断する従来の方法では、用紙後端位置を検出するまで用紙を搬送し続けることになる。従って、ＪＡＭや重送の発生箇所で多量の用紙が停滞することとなり、周辺部品を破損させる虞もあった。
従って、第３実施形態に係る画像形成装置１によれば、このような問題を未然に回避することができる。

なお、上記実施形態では第２の通過時間検出センサーとしての、２つのセンサーＳＥ３a及びＳＥ３bのみを設置したが、これに限らず、長尺紙の後端が画像形成経路１８０に到達する前の速度を検出可能であれば、センサーは２以上のいくつ設けてもよい。

［他の実施形態］
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、上記の実施形態は本発明の好適な例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、ニップ部に到達した用紙の通過速度を検出したが、これに限らず用紙搬送経路上に配置されたローラーの圧接部で生じる通過速度の差を利用してもよい。

その他、画像形成装置を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

１ 画像形成装置
１０ 制御部（重送判断手段、速度検出手段）
１１ 記憶部
１２ 操作部
１３ 表示部
１４ インターフェース
１５ スキャナー
１６ 画像処理部
１７ 画像形成部
１７５ 二次転写ローラー
１８ 画像定着部
１８１ 定着ローラー
１８２ 加圧ローラー
１９ 再給紙部
２０ 給紙部
２０３ 給紙ローラー
２０４ 手差しトレイ（給紙部）
ＳＥ１ａ、ＳＥ１ｂ、ＳＥ３ａ、ＳＥ３ｂ 通過時間検出センサー
ＳＥ２ 速度検出センサー

Claims (9)

1. 駆動回転する第１のローラーと、
   前記第１のローラーに圧接して従動回転する第２のローラーと、
   前記第１のローラーと前記第２のローラーとが圧接して湾曲したニップ部に挟持されて搬送される用紙の通過速度を検出する速度検出手段と、
   前記通過速度と所定の基準速度との比較結果に基づいて用紙の重送を判断する重送判断手段と、
   を備えることを特徴とする用紙搬送装置。
2. 前記基準速度は、
   あらかじめ記憶した１枚通紙時の速度、又は過去に検出された通過速度に基づいて設定された速度のいずれか一方を用いて定められた速度又は速度範囲であることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
3. 前記速度検出手段は、前記ニップ部の上流側に設置された通過時間検出センサーを備え、
   前記通過時間検出センサーは、搬送される用紙先端が前記ニップ部に到着した後に、前記用紙の後端位置の通過時間の差を検出し、
   前記速度検出手段は、前記通過時間の差に基づいて通過速度を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙搬送装置。
4. 前記速度検出手段は、速度検出センサーを備え、
   前記速度検出センサーは、搬送される用紙先端が前記ニップ部に到着した後に、前記用紙が前記第１のローラーと接触する面において通過速度を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙搬送装置。
5. 前記重送判断手段は、前記ニップ部の用紙搬送方向の形状が第２のローラー側に凸となる場合、前記通過速度が前記基準速度よりも速い時に重送と判断する
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の用紙搬送装置。
6. 前記重送判断手段は、前記ニップ部の用紙搬送方向の形状が第１のローラー側に凸となる場合、前記通過速度が前記基準速度よりも遅い時に重送と判断することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の用紙搬送装置。
7. 用紙を給紙する給紙部を備え、
   前記速度検出手段は、前記給紙部から搬送される用紙の通過速度を検出することを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の用紙搬送装置。
8. 搬送される用紙に形成される画像のカバレッジ量を算出するカバレッジ量算出手段を備え、
   前記重送判断手段は、前記カバレッジ量に基づいて前記基準速度を補正して、重送を判断することを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の用紙搬送装置。
9. 請求項１から８の何れか一項に記載の用紙搬送装置と、
   用紙にトナー像を形成する画像形成部と、を備え、
   前記第１のローラーと前記第２のローラーにより形成される前記ニップ部は、前記画像形成部により形成されたトナー像を用紙に定着することを特徴とする画像形成装置。

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