JP5546288B2

JP5546288B2 - シート厚検出装置、画像形成装置およびシート給送装置

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Inventors: 美孝山崎; 太士富井
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Description

本発明は、搬送されるシートのシート厚を検出するシート厚検出装置、画像形成装置およびシート給送装置に関する。

従来、プリンタ、複写機、これらの複合機等に代表される画像形成装置は、一般的に普通紙、コート紙などのシートに対し、画像を形成する装置である。安定した高品位な画像形成を実現するためには、シートの特性を検出することが重要となる。主に重要な特性の１つとして、シートの厚みが挙げられる。

画像形成装置は、画像形成装置内部あるいは外部のシート給送装置から１枚ずつシートを給送し、画像形成を行い、成果物として排出する。

また、シート給送装置は、画像形成装置にシートを給送する装置である。このシート給送装置は、装置内部の収納庫に複数のシートを格納しており、この収納庫から１枚ずつ分離して給送する機能を有する。

しかし、分離不良により２枚以上のシートが重なって給送された場合（以降、重送と表現する）、電子写真方式の画像形成では、トナー像をシートに転写する際、シート材上のトナー像を融着する定着において、画像不良や定着不良等が発生するおそれがあった。また、シート給送装置や画像形成装置内の搬送パス内において、搬送抵抗の増加により搬送不良が発生するおそれがあった。

これに対し、従来、このような不良発生を未然に防止するため、光学センサ等を用いてシートの重送を検知する重送検知システムが提案されている。この重送検知システムは、搬送されるシート材の厚みを検出することで、１枚搬送と複数枚の重送搬送とを識別している。

また、電子写真方式においては、画像形成時に加熱工程における定着性を高品位に確保するため、シート材の厚みを把握し、シート厚に応じた加熱制御が行われる。すなわち、シート材上のトナー像に対し、シート材の厚みによらず均一な熱量を加えることが、安定した定着性にとって必要となる。

しかし、シート材の熱容量は厚みにより異なるので、シート材へ熱が奪われる量が変化し、トナー像への熱量が安定せず、定着性に問題があった。

そこで、従来では、ユーザがシート材の厚み情報を画像形成装置に入力することで、画像形成装置は、シート材の厚み情報を把握し、加える熱量を可変にすることで、安定した定着性を確保していた。

このように、電子写真方式の画像形成装置やシート給送装置においては、シート給送時の重送や画像不良を回避し、また、安定した定着性を確保するため、シート材の厚みを検知可能なシート材厚み検知装置が求められている。

これらの要求に応えるべく、例えば、特許文献１に記載の紙葉厚さ検知機構は、紙葉類を検知して厚さ検知処理を開始させる処理開始トリガセンサと、固定された基準ローラから紙葉類の厚さ間隔だけ広げた位置に設定された検知ローラとを搬送パスに備える。検知ローラは、基準ローラに沿って突入する紙葉類の厚さに応じて変位し、厚さに異常のある紙葉類や重送された紙葉類が搬送された場合、回転する。

この検知ローラが紙葉類に応じて変位すると、その変位量は、ギア比、アーム比により拡大され、垂直に等間隔に並んだスリットがあるスケールに伝達される。エンコーダは、このスリットの明暗をカウントし、そのカウント数と同一の矩形波パルスを出力する。このエンコーダの出力を計測することで、紙葉類の厚みを検知することが可能である。また、重送時の紙葉類の枚数を検知することが可能である。

特許第２８７２０２２号公報

しかしながら、上記従来のシート厚検出装置には、つぎのような問題があった。近年の電子写真方式の画像形成装置である複写機や複合機、特に印刷機においては、搬送されるシート材の種類は多岐に亘っている。

第１に、シート厚の範囲は、シート坪量表記で、３８ｇ／ｍ²〜３５０ｇ／ｍ²と非常に広範囲となっている。特に、搬送するシート材の坪量が小さいシートでは、シート厚が薄く、その剛性が弱いので、シート端部の折れや搬送ローラによる皺等のシート自体への影響を考慮した搬送を行う構成とする必要がある。

第２に、シートサイズの範囲は、搬送方向サイズで、最小搬送長Ｂ５（１８２ｍｍ）から最大搬送長１８ｉｎｃｈ（≒４６０ｍｍ）となっている。このため、高速機では、搬送速度１３００ｍｍ／ｓの高速搬送が行われている。

このため、シートを停止させたり、減速させない限り、シートサイズが小さい場合、そのシート厚を検知できる時間が非常に短い時間となってしまうので、シート厚検知の応答性を考慮した構成とする必要がある。

しかし、従来提案されている紙葉類検知装置においては、検知ローラと基準ローラ間のシートに対するローラニップ圧は一定で構成されている。このため、シート材の坪量が比較的大きいシート、例えば１５０ｇ／ｍ²程度のシートを搬送可能とするニップ圧で構成した場合、坪量が小さい（５２ｇ／ｍ²）シートでは、つぎのような問題があった。すなわち、検知ローラと基準ローラ間のニップ圧力にシート剛性が負けてしまい、シート端部の角折れやシート全体に皺等が発生し、搬送不良や成果物であるシートの品位を損なうおそれがあった。

一方、シート材の坪量が小さいシート、例えば５２ｇ／ｍ²程度のシート搬送を可能とするニップ圧として構成した場合、坪量が大きい（３００ｇ／ｍ²）シートでは、つぎのような問題があった。すなわち、検知ローラと基準ローラ間のニップ圧が低すぎるので、シート剛性の強さから検知ローラが振動してしまい、安定したセンサ出力を得るまでの応答性が著しく低下する。このため、シート厚を誤検知するおそれがあった。

また、シート厚を元にしたシート厚検知装置や重送検知装置においては、シートの厚さを絶対値として検知することが可能であるが、予め搬送されるシートの厚さを装置に認識させておくことが必要条件となる。このため、ユーザが搬送するシートの厚さに相当する情報を装置に設定する構成の場合、つぎのようなことが考えられた。すなわち、ユーザの操作ミス等による誤設定が発生した時、シート厚検知装置は、想定されるシート厚とは異なるシートが搬送されてくることにより、搬送不良や誤検知を起こすおそれがあった。

そこで、本発明は、多くの種類に亘るシートのシート厚を精度良く検出することができるシート厚検出装置、画像形成装置およびシート給送装置を提供することを目的とする。また、本発明は、ユーザによりシートの種類が誤って設定された場合でも、シートの品位を落とすことなく、また、搬送不良を発生させることなく、シート厚を検出できるシート厚検出装置、画像形成装置およびシート給送装置を提供することを他の目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のシート厚検出装置は、搬送されるシートの厚さを検出するシート厚検出装置において、前記シートの坪量に関するシート情報を取得する取得手段と、搬送路に沿って前記シートを搬送する搬送手段と、搬送される前記シートに当接するように前記搬送路に設けられ、前記シートの厚さに追従して変位する従動部材と、前記従動部材が前記シートへ与える圧力を変更する圧力変更手段と、前記従動部材の変位量を検知する変位量検知手段と、前記変位量検知手段による検知結果に基づき、前記シートの厚さを検出する検出手段と、前記検出手段によりシートの厚さを検出する場合に、前記取得手段により取得されたシート情報に基づく前記シートの坪量が第１の坪量のときの前記従動部材が前記シートへ与える圧力を、前記シートの坪量が前記第１の坪量よりも大きい第２の坪量のときの前記従動部材が前記シートへ与える圧力よりも低くするように、前記圧力変更手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本願の請求項１に係るシート厚検出装置によれば、坪量に関するシート情報に基づき、シート厚が大きいほどシートへの圧力を低くするように、従動部材のシートへの圧力を変更する。これにより、シート折れ、皺などによってシート品位を損なうことなく、また、重送シートの混入を防止することができる。従って、多くの種類に亘るシートのシート厚を精度良く検出することができる。

また、シート情報を設定する際、ユーザの誤操作が発生しても、誤操作が疑われるシートのみシート厚の検出を行うことができる。これにより、シート折れ、皺などのシートの品位を損なうことなく、また、重送シートの混入を防止することができる。

請求項３に係るシート厚検出装置によれば、手動設定あるいはシート特性の検出から、シート情報を容易に得ることができる。

請求項４に係るシート厚検出装置によれば、揺動部材の揺動量を変位量として検知するので、シート厚を簡単に変位量として捉えることができる。

請求項５に係るシート厚検出装置によれば、揺動部材の一端部が検知ローラであるので、シートへの突入時のショックを低減することができる。

請求項６に係るシート厚検出装置によれば、弾性部材の張力を切り替えることで、シートへの圧力を容易に変更することができる。

請求項１０に係る画像形成装置によれば、画像形成装置から出力されるシートの成果物の品位が向上する。また、画像プロセス制御を適切に行うことができる。

請求項１１に係るシート給送装置によれば、シート給送装置から出力されるシートの成果物の品位が向上する。

第１の実施形態におけるシート厚検知装置が搭載された画像形成システムの構成を示す図である。画像形成システムにおいてシート搬送に関する制御部の構成を示すブロック図である。設定坪量とシート厚の関係を示すグラフである。シート厚検知装置の出力に対するシート厚を示すグラフである。シート給送装置３０１におけるシート搬送制御手順を示すフローチャートである。画像形成装置３００における画像形成動作手順を示すフローチャートである。図６につづく画像形成装置３００における画像形成動作手順を示すフローチャートである。定着温度設定値とシート厚の関係を示すグラフである。ステップＳ３０、Ｓ３４におけるエスケープ処理手順を示すフローチャートである。シート厚検知装置の機械的構成を示す図である。弾性部材９０４の張力と圧切替ソレノイド９０５の動作量の関係を示す図である。シート厚検知装置の電気的構成を示すブロック図である。シート厚検知装置５００における圧切替制御手順を示すフローチャートである。ステップＳ３、Ｓ１４におけるシート厚検知装置におけるシート厚検知手順を示すフローチャートである。シート厚検知装置５００の出力波形の時間変化を示すグラフである。光学センサ１５００を用いた場合のシート厚検知装置の機械的構成を示す図である。揺動部材９１９に対して磁性体９０２と磁気センサ９０１の配置関係を変更した場合のシート厚検知装置の機械的構成を示す図である。揺動部材９１９の揺動時の回動角度を検知する場合のシート厚検知装置の機械的構成を示す図である。光学エンコーダを用いて軸の変位角を検知する場合のシート厚検知装置の機械的構成を示す図である。第２の実施形態のシート厚検知装置を有するシート給送装置における給紙部のシートステータス更新手順を示すフローチャートである。シート厚検知処理手順を示すフローチャートである。

本発明のシート厚検出装置、画像形成装置およびシート給送装置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厚検出装置は、画像形成システムに搭載されたシート厚検知装置に適用される。

［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態におけるシート厚検知装置が搭載された画像形成システムの構成を示す図である。画像形成システムは、シート給送装置３０１、画像形成装置３００、操作部３０２、リーダスキャナ３０３および排紙処理装置３０４から構成される。

画像形成システムは、ユーザにより操作部３０２あるいは外部ホストＰＣ（図示せず）で設定されたシート処理設定、およびリーダスキャナ３０３あるいは外部ホストＰＣから送られる画像情報に基づき、シートの給紙搬送、画像形成および後処理を行う。これらの動作が行われ、成果物として出力された画像形成済みのシートは、ユーザに提供される。

この画像形成システムにおける一連の処理について説明する。シート給送装置３０１は、２段の給紙部３１１、３１２から構成され、各給紙部に搭載される収納庫３３１１、３３１２（収納部）にシート束を格納し、ここからシートを随時給紙する。

シート給送装置３０１の天面には、重送やＪＡＭ等による異常紙を強制排出するエスケープ排紙トレイ１０１が備えられている。エスケープ満載検知センサ１０２は、エスケープ排紙トレイ１０１に排出されるシートの満載を検知するために設けられている。各搬送経路には、搬送センサ（図示せず）が複数設けられており、各搬送路（パス）でシートが通過することを検知する。

給紙動作は、各給紙部に設けられた給紙搬送部３１６ａ、３１６ｂにより行われる。なお、給紙搬送部３１６ａ、３１６ｂを特に区別する必要がない場合、単に給紙搬送部３１６という。また、画像形成装置３００内の給紙部３１３には、給紙搬送部３１６ｃが設けられている。

本実施形態では、エア給紙制御のため給紙搬送部３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃには、ファン（図示せず）が複数配置されている。給紙動作時、収納庫３３１１、３３１２内のシートに対し、搬送方向の上流から、シート間に空気を送り込むようにファンが制御される。シートが捌かれると、無端ベルト内部に配置されたシート吸引用のファンにより無端ベルトに吸い付けられ、１枚ずつシートが給紙・搬送される。上給紙部３１１の場合、無端ベルトによる搬送後のシートは、上部搬送部３１７によって継続して搬送される。一方、下給紙部３１２の場合、無端ベルトによる搬送後のシートは、下部搬送部３１８によって継続して搬送され、上部搬送部３１７と合流する合流搬送部３１９にそれぞれ継続して搬送される。合流搬送部３１９には、シート厚検知装置５００が設けられている。シート厚検知装置５００は、給紙部３１１、３１２から給紙・搬送されてくるシートに対し、シート厚を順次検知する。

各搬送部には、それぞれ搬送用のステッピングモータが設けられている。搬送制御部は、これらのモータを制御する。各搬送部に設けられステッピングモータの駆動力は機械的に伝達され、各部の搬送ローラ３６０を回転させることで、シートの搬送が行われる。

シート給送装置３０１は、画像形成装置３００からのシートの要求情報に従い、各収納庫のシートを順次給紙・搬送し、プレレジストレーション（以下、プレレジと称す）センサ５０３の位置（プレレジ位置）で待機完了後に画像形成装置へ準備完了を通知する。

画像形成装置３００は、シート給送装置３０１からの準備完了を受け、受渡し要求を通知する。シート給送装置３０１は、受渡し要求の通知ごとに、プレレジ位置から画像形成装置３００にシートを順次排出し、要求されたシート枚数を排出後に動作を終了し、スタンバイ状態となる。画像形成装置３００は、シート給送装置３０１に対し、受渡し要求を通知すると共に、一枚ずつシートを受け取り、順次画像形成を行う。画像形成装置３００の上部には、ユーザが画像形成システムに対して動作設定を行うための操作部３０２、および原稿画像を読み取るためのリーダスキャナ（リーダ部）３０３が配置されている。画像形成装置３００は、自身に接続されているシート給送装置３０１から、あるいは画像形成装置３００内にある給紙部３１３からシートを受けとった後、各搬送部を制御し、シート搬送を行う。

また、給紙部３１３から作像部３０７への搬送路には、シート厚検知装置５０１が設けられている。シート厚検知装置５０１は、給紙部３１３から給紙・搬送されるシートに対してシート厚を順次検知する。

給紙部３１３は、シート給送装置３０１内の給紙部３１１、３１２と同様の構成を有するので、その説明を割愛する。また、シート厚検知装置５０１は、シート給送装置３０１に備えられたシート厚検知装置５００と同一の構成を有する。

フラッパ３１０の動作は、シート給送装置３０１のシート厚検知装置５００、あるいは画像形成装置３００のシート厚検知装置５０１のいずれかの搬送元のシート厚検知結果に基づき、決定される。フラッパ３１０は、シートの異常を検知すると、エスケープ排紙トレイ１０１へ、正常時に作像部３０７へと搬送路を選択する。

シートの異常時、シートは、エスケープ排紙トレイ１０１に排紙される。正常時、画像基準センサ３０５によるシートの検知を起点として、作像部３０７は、受信した画像データに基づく画像形成動作を行う。

作像部３０７は、レーザスキャナユニット３５４、現像部３５２、感光体ドラム３５３および中間転写ベルト３５５から構成される。作像部３０７は、レーザスキャナユニット３５４内の半導体レーザの点灯など、光量制御を行うと共に、ポリゴンミラー（図示せず）を回転駆動するスキャナモータを制御し、画像データに基づいたレーザ光により感光体ドラム３５３上に潜像画像を形成する。

作像部３０７は、トナーボトル３５１からトナーが給送される現像部３５２により感光体ドラム３５３上の潜像画像をトナーで現像し、この現像されたトナー画像を感光体ドラム３５３から中間転写ベルト３５５に転写する。

中間転写ベルト３５５に転写されたトナー画像は、シートに転写されることで、シートにトナー画像として形成される。シートへの転写位置の直前には、レジストレーション制御部３０６が設けられている。転写位置直前のシートに対し、シートの持つ斜行補正や中間転写ベルト３５５に形成されたトナー画像とシート先端位置を微調整して合せるシート搬送制御がシートを停止させることなく行われる。

転写後のシートは定着部３０８に搬送される。定着部３０８は、熱と圧力をシートに加え、トナーを溶融しシートに定着させる。この時、シート厚検知装置５００、５０１の検知結果に基づき、定着部３０８の温調温度が決定される。すなわち、定着部３０８は、シート厚が薄い場合、温調温度を基準温度より低めに設定し、シート厚が厚い場合、基準温度より高めに設定する。これにより、シートの持つ熱容量によりトナーへ加える熱が奪われることによる定着不良や、トナーへ過剰に熱が加わることによる定着後画像のグロス低下等の画像不良を防止することができる。

定着後のシートは、裏面を継続して印字する場合、あるいはシートの表裏反転が必要な場合、反転搬送部３０９に搬送される。一方、印字終了である場合、シートは下流の排紙処理装置３０４に継続して搬送される。

排紙処理装置３０４は、画像形成装置３００の下流側に接続され、画像形成後のシートに対し、操作部３０２でユーザにより設定された所望の後処理（折り、ステイプル、穴あけ）を行う。この成果物として、排紙トレイ３７０のいずれか一方に、画像形成済みのシートが順次出力され、ユーザに提供される。

図２は画像形成システムにおいてシート搬送に関する制御部の構成を示すブロック図である。画像形成装置３００に対し、操作部３０２、ネットワーク（図示せず）、ＵＳＢ等を介して、あるいはＰＣ外部入力により、ＪＯＢ要求がユーザにより行われる。コピー時、リーダ部３０３から画像形成装置３００内のコントローラ４０４へ画像情報が送られる。また、プリント時、ネットワークから画像形成装置３００内のコントローラ４０４へ画像情報が送られる。コントローラ４０４の内部に送られてきた画像情報に対し、ユーザ指定の画像加工や、画像形成装置３００に適応した画像形態とするべく画像処理が行われる。

また、画像処理後の画像データと共に、画像サイズ、ページ情報、使用する給紙部情報、排紙処理情報など、種々のステータス情報が、画像形成装置３００内の画像形成制御部４０１にコントローラ４０４から送信される。

ここで、給紙部情報とは、操作部３０２、ネットワーク、ＵＳＢ等を介して、ユーザによって行われる、ＪＯＢで使用するシートの指定に相当する。

シート指定の前処理として、ＪＯＢ実行前に、予めユーザにより各給紙部に格納するシート情報が指定される。このシート情報は、サイズ、坪量および表面性からなり、各給紙部に対して行われ、コントローラ４０４を経由して、画像形成制御部４０１およびシート給送装置３０１内の給送制御部４１０に通知され、記憶される。

画像形成装置３００、シート給送装置３０１および排紙処理装置３０４は、それぞれバス４０５で接続されている。バス４０５は、Ｉ２ＣやＡＲＣＮＥＴ（登録商標）などの多重接続可能なシリアルバスによって構成される。

また、バス４０５とは別に、画像形成装置３００とシート給送装置３０１との間には、受渡しタイミング信号４４０の信号線が接続されている。受渡しタイミング信号４４０は、シート給送装置３０１で待機しているシートを画像形成装置３００に対して受渡し搬送する起点となる信号である。

次に搬送される後続のシートは、シート給送装置３０１内の給送制御部により搬送・制御される。受渡しタイミング信号４４０による受渡し搬送速度は、画像形成装置３００内での搬送速度と同一である。この速度は、定着性、転写性などの画像形成品位を満足可能な最高速度となっている。シート給送装置３０１には、このような制約が少ないので、画像形成装置３００に比べ、容易に高速での搬送速度設定が可能である。

排紙処理装置３０４の制御部については、本発明において、特に詳述する必要がないので、割愛する。

画像形成制御部４０１には、ＣＰＵ４０３が設けられている。ＣＰＵ４０３は、コントローラ４０４と通信で接続され、ステータス情報のやり取りを行うと共に、ＡＳＩＣ４００を介してコントローラとの画像データの授受およびタイミングを制御する。

また、ＣＰＵ４０３は、通信制御部４０２を介してバス４０５に接続され、各シート給送装置のステータス情報や搬送制御を行う。そして、ＣＰＵ４０３は、ＡＳＩＣ４０６を介して、画像形成装置３００内の作像制御部４０７、定着制御部４０８、搬送制御部４０９などの各装置内ユニットに対して制御指令を出すと共に、状態検知を行い、画像形成制御およびそれに伴うシート搬送制御を行う。作像制御部４０７は、作像部３０７内の各ユニットの制御部である。

ＡＳＩＣ４００は、コントローラ４０４からの画像データをレーザ制御信号に変換して送出し、レーザスキャナユニット３５４内の半導体レーザの点灯・光量制御を行う。

また、ＡＳＩＣ４０６の制御指令により、作像部３０７内のスキャナモータ（図示せず）の回転制御や、トナーボトル３５１からのトナー給送、現像部３５２の現像制御、中間転写ベルト３５５への転写制御やトナー画像のシートへの転写制御が行われる。

搬送制御部４０９は、ＡＳＩＣ４０６の制御指令に基づき、画像形成装置３００内のシート搬送制御を行う。シート搬送制御としては、レジストレーション制御部３０６におけるシートの斜行補正やトナー画像とシート先端位置制御、給紙部３１３における収納庫３３１３や給紙搬送部３１６ｃの給紙制御などがある。また、定着制御部４０８では、定着部３０８における温度検知に基づくヒータ温調制御が行われる。

シート厚検知装置５０１は、ＣＰＵ４０３と接続される。ＣＰＵ４０３は、シート厚検知装置５０１の出力調整を行うとともに、シート厚に相当する出力値を入力する。

ＲＯＭ６０１は、ＣＰＵ４０３と接続されている。ＲＯＭ６０１には、ＣＰＵの制御プログラムや、前述したＡＳＩＣ４００、４０６による各制御部の初期設定値や制御値が格納されている。また、ＲＯＭ６０１には、設定坪量−シート厚変換テーブル（図３参照）やシート厚検知装置出力−シート厚変換テーブル（図４参照）などの特性テーブルが予め格納されている。ＲＡＭ６０２もＣＰＵ４０３に接続され、シート厚検知装置の調整値の格納等に使用される。ＲＡＭ６０２は、装置の電源ＯＦＦでも電池によりバックアップされる不揮発性のメモリとなっている。

図３は設定坪量とシート厚の関係を示すグラフである。このグラフで示される設定坪量−シート厚変換テーブルは、各給紙部に格納されたシート坪量を、その坪量に相当するシート厚の値に変換するためのテーブル情報である。

シート坪量は、ユーザが操作部３０２あるいは外部ホストＰＣから設定されるシート情報の一部である。ユーザは各給紙部に格納されたシートに対してシート情報を手動で設定する必要がある。シート情報として、坪量、サイズおよび表面性の設定が行われる。シート坪量はシートの厚みと比例関係にある。シート坪量に相当するシートの厚み値は予め用意されている。なお、シートの厚み値をシート情報としてユーザが手動で設定するようにしてもよい。

また、このテーブル情報は、１枚搬送時の設定坪量に対するシート厚のテーブルと、２枚搬送時の各坪量設定時に対するシート厚のテーブルを有する。各テーブルには、それぞれシートの厚みのばらつき範囲が設定されている。すなわち、このばらつき範囲は、１枚搬送時の場合、符号Ｓ１Ｌ〜Ｓ１Ｈで示す範囲に設定され、２枚搬送時の場合、符号Ｓ２Ｌ〜Ｓ２Ｈで示す範囲に設定されている。

図４はシート厚検知装置の出力に対するシート厚を示すグラフである。このグラフで示されるシート厚検知装置出力−シート厚変換テーブルは、予め求められたシート厚検知装置の変位量に対する出力特性を示し、シート厚検知装置により実際に検知された出力値を、これに相当するシート厚の値に変換するテーブル情報である。

ここで、シート厚検知装置の出力は、シート厚検知装置５００の磁気センサ出力波形において（図１５参照）、シート厚検知装置のセンサ初期値であるＶ０とシート厚検知時のセンサ出力値Ｖ１との差分絶対値ΔＶである。図４のグラフの横軸における値は、シート厚に対応する出力値として、測定されたものである。

一方、シート給送装置３０１は、給送制御部４１０、給紙制御部４１４、搬送制御部４１５およびシート厚検知装置５００から構成されている。シート給送装置３０１の内部に設けられた給送制御部４１０は、シート給送装置３０１の全ての負荷およびセンサ情報を元とした給送制御を行う。

また、給送制御部４１０には、ＣＰＵ４１１が設けられている。ＣＰＵ４１１には、画像形成装置３００からの受渡しタイミング信号４４０が入力される。ＣＰＵ４１１は、この信号を起点とした画像形成装置３００とシート給送装置３０１間のシート受渡し搬送を行うと共に、通信制御部４１３を介し、バス４０５に接続された周辺装置とのステータス情報や搬送制御を行う。

また、給紙制御部４１４は、給紙部３１１、３１２からの給紙制御を行う給紙搬送部３１６ａ、３１６ｂ、給紙後のシート搬送を行う上部搬送部３１７および下部搬送部３１８、および合流搬送部３１９におけるシート搬送制御を行う。

また、給紙制御部４１４は、ＡＳＩＣ４１２の制御指令に基づき、シート給送装置３０１の給紙部３１１、３１２内の収納庫３３１１、３３１２、給紙搬送部３１６ａ、３１６ｂにおける各種センサの検出やモータ（図示せず）の駆動を制御する。また、搬送制御部４１５は、ＡＳＩＣ４１２の制御指令に基づき、給紙搬送部３１６ａ、３１６ｂからシートを受け取り、上部搬送部３１７、下部搬送部３１８および合流搬送部３１９におけるシート搬送制御を行う。

シート厚検知装置５００は、ＣＰＵ４１１と接続される。ＣＰＵ４１１は、シート厚検知装置５００の出力調整を行うとともに、シート厚に相当する出力値を入力する。ＲＯＭ７０１は、ＣＰＵ４１１と接続されている。ＲＯＭ７０１には、ＣＰＵ４１１の制御プログラム、前述したＡＳＩＣ４１２による給紙制御部４１４、搬送制御部４１５の初期設定値および制御値が格納されている。また、ＲＯＭ７０１には、画像形成装置３００と同様、シート厚検知装置の特性テーブル（図３、図４参照）が予め格納されている。ＲＡＭ７０２もＣＰＵ４１１に接続され、シート厚検知装置５００の調整値の格納等に使用される。ＲＡＭ７０２は、装置の電源ＯＦＦ時でも電池によりバックアップされる不揮発性のメモリとなっている。

上記構成を有する画像形成システムにおけるシート給送装置および画像形成装置の動作を示す。画像形成システムに電源が投入され、初期動作が終了したスタンバイ状態で、次のような動作が開始される。

図５はシート給送装置３０１におけるシート搬送制御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、ＲＯＭ７０１に格納されており、ＣＰＵ４１１によって実行される。ＣＰＵ４１１は、電源が投入された後、装置エラー、アラーム状況の確認、ファンの風量調整、シート残量などの初期調整制御を行い、これを完了した後、シート給送装置３０１をスタンバイ状態にする。

まず、ＣＰＵ４１１は、画像形成装置３００内のＣＰＵ４０３から、シート給送装置３０１内のＣＰＵ４１１にバス４０５を介して、給紙要求が通知されるまでスタンバイ状態で待機する（ステップＳ１）。給紙要求が通知されると、画像形成装置３００内のＣＰＵ４０３により指定された給紙部から給紙制御を行うべく、ＣＰＵ４１１は、ＡＳＩＣ４１２を介して給紙制御部４１４に対し、給紙を開始させる（ステップＳ２）。すなわち、給紙制御部４１４へファン制御およびモータ搬送制御の制御信号が出力され、収納庫３３１１、３３１２のいずれかからシートが１枚ずつ給紙搬送部３１６ａ、３１６ｂにより分離・搬送される。この後、シートが合流搬送部３１９の上流部に配置されたシート厚検知装置５００に搬送されると、ＣＰＵ４１１は、シート厚を検知する（ステップＳ３）。このシート厚検知処理については後述する。

ＣＰＵ４１１は、シート厚検知装置５００によるシート厚の出力値を入力し、シート厚に変換処理した後、バス４０５を経由して画像形成装置３００内のＣＰＵ４０３に通知する（ステップＳ４）。ＣＰＵ４１１は、合流搬送部３１９の最下流までシート搬送を行い、一旦シートを停止させた時点で、画像形成装置３００内のＣＰＵ４０３にシート受渡し準備完了を通知する（ステップＳ５）。ＣＰＵ４１１は、ＣＰＵ４０３からの受渡し要求が受渡しタイミング信号４４０で通知されるまで待機する（ステップＳ６）。そして、ＣＰＵ４１１は、この通知を受け取ると、シートを画像形成装置３００に受け渡すとともに、後続のシートを搬送する（ステップＳ７）。ＣＰＵ４１１は、給紙枚数が完了したか否かを判別し（ステップＳ８）、給紙要求枚数が完了するまで、ステップＳ２に戻り、同様の処理を繰り返す。給紙枚数が完了すると、ＣＰＵ４１１は、シート給送装置３０１を待機（スタンバイ）状態にして本処理を終了する。

図６および図７は画像形成装置３００における画像形成動作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、画像形成装置３００内のＲＯＭ６０１に格納されており、ＣＰＵ４０３によって実行される。

ＣＰＵ４０３は、電源が投入された後、装置エラー、アラーム状況の確認、給紙部内のファンの風量制御、シート残量確認、定着プレ温調制御、画像調整制御等の初期調整制御を行い、これを完了した後、画像形成装置３００をスタンバイ状態にする。この動作は、シート給送装置３０１内のＣＰＵ４１１と同様である。

ＣＰＵ４０３は、操作部３０２、ＵＳＢあるいはネットワークを介して、ユーザからのＪＯＢ要求が発生するまでスタンバイ状態で待機する（ステップＳ１１）。ＪＯＢ要求が発生すると、ユーザによる手動の設定情報に基づき、コントローラ４０４からＪＯＢ情報が画像形成制御部４０１に通知される。ここで、ＪＯＢ情報とは、シート情報、画像情報および排紙処理情報である。なお、本実施形態では、特にシート搬送に関して詳述する。

ＣＰＵ４０３は、取得したＪＯＢ情報に基づき、シート給紙部を決定する。すなわち、ＣＰＵ４０３は、画像形成装置３００内の本体給紙部３１３あるいはシート給送装置３０１内の給紙部３１１、３１２を選択し、シート給送装置３０１から給紙するか否かを判別する（ステップＳ１２）。本体給紙部３１３が選択された場合、ＣＰＵ４０３は、ＡＳＩＣ４０６を介して、搬送制御部４０９へのファン制御およびモータ搬送制御の制御信号を出力し、収納庫３３１３からシートを１枚ずつ給紙搬送部３１６ｃにより分離・搬送する（ステップＳ１３）。その後、ＣＰＵ４０３は、給紙搬送部３１６ｃの下流に配置されたシート厚検知装置５０１で、搬送されたシートのシート厚を検知する（ステップＳ１４）。このシート厚検知処理については後述する。ＣＰＵ４０３は、シート厚検知装置５０１からシート厚の出力値を入力し、シート厚に変換処理する（ステップＳ１５）。ＣＰＵ４０３は、シート厚検知装置５０１を通過させた後、シートをプレレジセンサ５０３の位置で一旦停止させ、待機させる（ステップＳ２０）。

一方、ステップＳ１２で、ＪＯＢ情報に基づいて選択されるシート給紙部がシート給送装置３０１の給紙部３１１、３１２である場合、ＣＰＵ４０３は、バス４０５を介してシート給送装置３０１内のＣＰＵ４１１に給紙要求を通知する（ステップＳ１６）。なお、シート給送装置３０１内のＣＰＵ４１１による給送制御については、図５において、説明したとおりである。

ＣＰＵ４０３は、ＣＰＵ４１１により搬送されるシートのシート厚検知結果を、バス４０５を介して取得する（ステップＳ１７）。ＣＰＵ４０３は、ＣＰＵ４１１からの画像形成装置３００へのシート受渡し準備完了が通知されるまで待機する（ステップＳ１８）。ＣＰＵ４０３は、受渡し準備完了を確認すると同時に、受け渡しタイミング信号４４０でシート受渡しを要求し、シート給送装置３０１からシートを受け取る（ステップＳ１９）。そして、ステップＳ２０で、ＣＰＵ４０３は、本体給紙部３１３の場合と同様、プレレジセンサ５０３の位置（プレレジ位置）でシートを待機させる。

シートがプレレジ待機状態にある場合、シート厚検知装置５００あるいは５０１によるシート厚の値が有効であるか否かが判定される。つまり、ＣＰＵ４０３は、各給紙部の収納庫に格納されたシート設定情報が有効であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。スタンバイ状態で、ユーザによりシート情報が操作部３０２あるいはホストＰＣを介して設定されていない場合、ＣＰＵ４０３は、シート厚検知装置が無効であると判断し、シート厚検知結果を無視し、ステップＳ２５の処理に進む。

一方、シート設定情報が有効である場合、ＣＰＵ４０３は、シート厚検知装置５００あるいは５０１によるシート厚検知結果と、ユーザにより手動で設定されたシート厚とを比較する（ステップＳ２２）。この場合、シート厚は、ユーザが直接設定できないので、設定可能なシート坪量情報から得られる。すなわち、画像形成装置３００内部のＲＯＭ６０１、あるいはシート給送装置３０１内部のＲＯＭ７０１内に格納された設定坪量−シート厚変換テーブル（図３参照）を基に、設定されたシート坪量情報は、シート厚み情報に変換される。ステップＳ２２で、シート厚検知装置５００、５０１のシート厚み情報と、ユーザにより設定された坪量情報から得られたシート厚み情報とを比較した結果に応じて、ＣＰＵ４０３はつぎのような動作を行う。

シート厚検知装置５００、５０１によるシート厚が１枚搬送時のＳ１Ｌ〜Ｓ１Ｈの範囲内に合致した場合、ＣＰＵ４０３は、シート厚み情報に相当する温調値を再設定するために、ＡＳＩＣ４０６を介して定着制御部４０８に制御値を出力する（ステップＳ２３）。図８は定着温度設定値とシート厚の関係を示すグラフである。定着制御部４０８に出力される制御値は、図８のグラフから得られるシート厚−定着温調値変換テーブルに基づき、決定される。定着制御部４０８は、制御値に従ってヒータ制御を行う。

ＣＰＵ４０３は、ヒータの温調（温度調節）が再設定値に対して安定するまで待機する（ステップＳ２４）。なお、スタンバイ状態において、スタンバイ温調温度で制御が行われ、かつＪＯＢ要求が発生した時点でシート坪量のユーザ設定が行われている場合、設定坪量の範囲で温調制御は既に行われている。従って、ステップＳ２４でヒータの温調が安定するまでの待機時間は短く、再設定温調値への到達時間は非常に短い時間となる。ただし、メディア（シート媒体）の違いによる定着温調値の再設定の場合、十分に長い安定時間が必要となる。定着温調温度が安定した後、プレレジ位置で待機していたシート搬送を再開するために、ＣＰＵ４０３は、ＡＳＩＣ４０６を介して、搬送制御部４０９に制御値を出力し、シート搬送再開（プレレジＯＮ）を行う（ステップＳ２５）。プレレジＯＮ後、ＣＰＵ４０３は、画像基準センサ３０５がＯＮになるのを待つ（ステップＳ２６）。画像基準センサ３０５のＯＮをトリガとして、ＣＰＵ４０３は、作像制御部４０７に対し、ＡＳＩＣ４００、４０６を介して作像制御を行い、一連の画像形成処理を行う（ステップＳ２７）。一連の画像形成処理は周知技術なので、ここでの説明を省略する。

ステップＳ２７の処理後、ＣＰＵ４０３は、ＪＯＢ要求にある所定のシート枚数が終了したか否かを判別する（ステップＳ２８）。所定のシート枚数が終了していない場合、ＣＰＵ４０３は、ステップＳ１２の処理に戻る。一方、所定のシート枚数が終了している場合、ＣＰＵ４０３は、画像形成装置３００をスタンバイ状態（待機状態）とし、本処理を終了する。画像形成装置３００から排出された画像形成後のシートは、排紙処理装置３０４でユーザにより設定されたステイプル、折り、パンチ等の排紙処理が行われた後、排紙トレイ３７０に排出される。

一方、ステップＳ２２で、シート厚検知装置５００あるいは５０１によって検知されたシート厚が１枚搬送時のＳ１Ｌ〜Ｓ１Ｈの範囲内に合致しない場合、ＣＰＵ４０３は、つぎのような動作を行う。すなわち、ＣＰＵ４０３は、シート厚検知装置からのシート厚み情報と、設定坪量−シート厚変換テーブル（図３参照）内の重送時（２枚搬送時）の値とを比較する（ステップＳ２９）。

シート厚検知装置５００あるいは５０１によって検知されたシート厚が２枚搬送時の符号Ｓ２Ｌ〜Ｓ２Ｈに示す範囲内に合致した場合、ＣＰＵ４０３は、対象シートが重送していると判断してエスケープ処理を行う（ステップＳ３０）。このエスケープ処理の詳細については後述する。エスケープ処理終了後、ＣＰＵ４０３はステップＳ２８の処理に進む。

一方、ステップＳ２９でシート厚検知装置５００あるいは５０１によって検知されたシート厚が２枚搬送時の符号Ｓ２Ｌ〜Ｓ２Ｈに示す範囲内に合致しなかった場合、ＣＰＵ４０３は、ユーザによる誤設定によるメディア（シート媒体）の違いと判断する。そして、ＣＰＵ４０３は、操作部３０２によってユーザに通知する（ステップＳ３１）。このユーザへの通知画面で、このままＪＯＢを継続するか否かが合わせて通知される。

ＣＰＵ４０３は、ＪＯＢの継続が選択されたか否かを判別する（ステップＳ３２）。ＪＯＢの継続が選択された場合、ＣＰＵ４０３はステップＳ２３の処理に移行する。前述したように、シート厚検知装置５００、５０１によるシート厚の検知結果に基づく制御に変更するために、定着温調値が再設定され、ＪＯＢが継続される。また、この場合、ユーザにより設定されたメディア（シート媒体）に基づく厚さと検出した厚さとの差異が大きい（シート厚み差が大きい）場合、温調安定時間は通常時よりも長い時間必要となる。

一方、ステップＳ３２でＪＯＢの継続がユーザにより拒否された場合、ＣＰＵ４０３は、ＪＯＢ自体を中止処理とする（ステップＳ３３）。そして、ＣＰＵ４０３は、ＪＯＢの中止に伴い、画像形成装置３００とシート給送装置３０１の搬送部における残留シートを強制排出するためにエスケープ処理を行う（ステップＳ３４）。このエスケープ処理により、残留シートが全て排出された後、ＣＰＵ４０３は、画像形成装置３００をスタンバイ（待機）状態とし、本処理を終了する。

図９はステップＳ３０、Ｓ３４におけるエスケープ処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ４０３は、エスケープ処理が必要であると判断した時点、つまりステップＳ３０、Ｓ３４においてこの処理を開始する。まず、ＣＰＵ４０３は、エスケープ排紙トレイ１０１が満載であるか否かをエスケープ満載検知センサ１０２のステータスで判断する（ステップＳ５１）。

エスケープ排紙トレイ１０１が非満載である場合、ＣＰＵ４０３は、エスケープ搬送を許可し、ステップＳ５４の処理に遷移する。一方、エスケープ排紙トレイ１０１が満載である場合、シート給送装置３０１内のＣＰＵ４１１は、バス４０５を介して画像形成装置３００内のＣＰＵ４０３にその旨を通知する。

ＣＰＵ４０３は、操作部３０２でエスケープ排紙トレイ１０１のシート排除を行うように、ユーザに通知する（ステップＳ５２）。ＣＰＵ４０３は、ユーザによりシートが排除されるまで待機する（ステップＳ５３）。ステップＳ５３でシート排除後にエスケープ搬送が許可された場合、ＣＰＵ４０３は、搬送制御部４０９によりフラッパ３１０を駆動し、エスケープ排紙トレイ１０１の搬送方向に回動させる（ステップＳ５４）。なお、ステップＳ５１でエスケープ排紙トレイ１０１が非満載である場合も同様である。

ＣＰＵ４０３は、搬送制御部４０９の制御信号により、エスケープ排紙トレイ１０１への搬送パス上に設けられた搬送モータ（図示せず）を駆動する（ステップＳ５５）。ＣＰＵ４０３は、搬送モータ（図示せず）の駆動により、シートが待機しているプレレジセンサ５０３の位置からシート搬送再開（プレレジＯＮ）を行う（ステップＳ５６）。これにより、フラッパ３１０を介してエスケープ排紙トレイ１０１に向けてシートが搬送され、排出される。エスケープ排紙トレイ１０１直前の排出口には、エスケープ排紙センサ（図示せず）が設けられている。ＣＰＵ４０３は、このセンサ出力を、搬送制御部４０９を介して検知することより、シートの排出を確認し、シートが排出されるまで待つ（ステップＳ５７）。シートが排出されると、ＣＰＵ４０３は、元の処理に復帰する。

図１０はシート厚検知装置の機械的構成を示す図である。シート厚検知装置５００、５０１は、パスの構成を除き、基本的に同一の構成を有する。従って、ここでは、シート厚検知装置５００についてだけ説明する。

合流搬送パス９１０は、対向する板金で形成され、図中矢印Ｃ方向にシート９０９が搬送されるように構成されている。搬送ローラ対９０７は、シート厚検知装置５００の上流側に位置し、上流搬送モータ９１６により駆動される。搬送ローラ対９１１は、シート厚検知装置５００の下流側に位置する下流搬送モータ９１７により駆動される。搬送ローラ対９０７、９１１は、シート９０９を搬送する。また、搬送センサ９１４は、反射型の光学センサであり、合流搬送パス９１０中のシート９０９の位置検出を行うように配置されている。

シート厚検知装置５００は、つぎのような構成を有する。固定ローラ９１８は、合流搬送パス９１０にそのローラ軸が固定した状態で配置されている。固定ローラ９１８に対し、検知ローラ９０６によりニップ圧力が図中Ａ方向にかけられている。固定ローラ９１８および検知ローラ９０６は、シートが間に搬送されるように接触する従動ローラである。

検知ローラ９０６は、そのローラ軸が揺動部材９１９の一端に接続され、シート９０９の搬送力により図中矢印ｋ方向に回転する。揺動部材９１９は、その一端部である検知ローラ９０６がシート９０９に当接し、その厚み方向に揺動することで、回動軸（支点）９０３を中心に図中Ｂ方向に回動自在である。また、揺動部材９１９は、シート９０９の搬送方向Ｃに対し、シート９０９を搬送していない初期状態で、４５°の角度となるように配置されている。揺動部材９１９の他端には、磁性体９０２が配置されている。磁性体９０２と対向する位置には、揺動部材９１９と略平行に一定間隔を置いて、磁気センサ９０１が配置されている。本実施形態では、磁気センサとしてホール素子が使用される。そして、上記一定間隔は１．０ｍｍに設定されている。また、揺動部材９１９の他端には、弾性部材９０４が接続されている。弾性部材９０４は、揺動部材９１９をシート９０９の搬送方向Ｃに引っ張っている。弾性部材９０４の他端には、同方向の延長線上の圧切替ソレノイド９０５（圧力変更手段）が接続されている。

図１１は弾性部材９０４の張力と圧切替ソレノイド９０５の動作量の関係を示す図である。非駆動状態において、圧切替ソレノイド９０５は、長さＸ１の位置に延伸されている。このとき、張力Ｆ１は、バネ係数をＫとして、数式（１）で表される。

Ｆ１＝ＫＸ１ …… （１）
一方、駆動状態において、圧切替ソレノイド９０５は、長さＸ２の位置に延伸されている。このとき、張力Ｆ２は、数式（２）で表される。

Ｆ２＝ＫＸ２ …… （２）
本実施形態では、張力Ｆ２が張力Ｆ１の４倍の張力となるように、長さＸ１、Ｘ２は数式（３）に示すように設定されている。

Ｘ１×４＝Ｘ２ …… （３）
このような構成を有するシート厚検知装置５００では、シート９０９の厚み量に応じて検知ローラ９０６が揺動し、その揺動量が揺動部材９１９の他端に伝達され、揺動部材９１９は回動する。この回動により、磁気センサ９０１と磁性体９０２との距離が増加する。これにより、磁気センサ９０１によって検知される磁性体９０２の磁束量は、その距離の増加に反比例して減少する。また、この磁束量の変化は、磁気センサ９０１により電圧として出力される。磁気センサ９０１の出力変化量を検出することで、シート９０９の厚み量が検知される。なお、磁気センサ９０１および磁性体９０２は変位量検知手段の一例である。

図１２はシート厚検知装置の電気的構成を示すブロック図である。シート厚検知装置５００、５０１は略同一の電気的構成を有するので、ここでは、シート給送装置３０１についてだけ説明する。

上流搬送モータ９１６は、搬送パスに設けられ、搬送制御部４１５内に設けられた駆動回路９２２により駆動される。駆動回路９２２には、ＡＳＩＣ４１２を介してＣＰＵ４１１から制御信号が入力される。下流搬送モータ９１７も、同様に駆動回路９２２により駆動される。圧切替ソレノイド９０５も、同様に、搬送制御部４１５内の駆動回路９０８により駆動される。駆動回路９０８には、ＡＳＩＣ４１２を介してＣＰＵ４１１から制御信号が入力される。圧切替ソレノイド９０５は、駆動時に吸引され、非駆動時に開放される。搬送センサ９１４の信号はＡＳＩＣ４１２に入力され、ＣＰＵ４１１によりそのステータスが監視（モニタ）される。

シート厚検知センサである磁気センサ９０１は、センサ駆動回路９１２により定電流で駆動される。磁気センサ９０１のセンサ出力値は、微小であるので、出力増幅回路９２０で増幅された後、ＳＮ比を改善するためのＬＰＦ９２１を介して、ＣＰＵ４１１のＡＤ変換部に入力される。

図１３はシート厚検知装置５００における圧切替制御手順を示すフローチャートである。この制御プログラムは、ＲＯＭ７０１に格納されており、ＣＰＵ４１１によって実行される。この圧切替制御は、画像形成システムにおける電源ＯＮ後の初期調整制御の一部である。また、この制御は、シート給送装置３０１の初期調整制御における任意のタイミングを開始点として実行される。なお、画像形成装置３００内のシート厚検知装置５０１においても同様に行われる。

シート厚検知装置５００において、ＣＰＵ４１１は、シート９０９の非通紙時、磁気センサ９０１の出力値をＡＤ変換部でサンプリングを行う（ステップＳ６１）。このときのサンプリング周期は４ｍｓである。また、サンプリングは５ポイントで行われる。

ＣＰＵ４１１は、取得した５ポイントのサンプリング値のうち、最大値および最小値のデータを廃棄し、残った３ポイントのサンプリング値の平均値を算出する（ステップＳ６２）。ＣＰＵ４１１は、この平均化後のセンサ出力値をセンサ初期値として取得し（ステップＳ６５）、ＲＡＭ７０２の所定アドレス域に格納する（ステップＳ６４）。これ以降、シート給送装置３０１の初期調整制御が実行されると、センサ初期値は更新されるが、それまで以前のセンサ初期値が使用される。

ＣＰＵ４１１は、給紙部３１１、３１２に格納されているシート情報（サイズ、坪量、表面性）がユーザにより操作部３０２あるいは外部ホストＰＣを介して設定されたか否かを判別する（ステップＳ６５）。ユーザによりシート情報が設定されていない場合、ＣＰＵ４１１は、ステップＳ６８の処理に進む。一方、ユーザによりシート情報が設定された場合、ＣＰＵ４１１は、シート坪量が５２ｇ／ｍ²より大きいか否かを判別する（ステップＳ６６）。シート坪量が５２ｇ／ｍ²より大きい場合、ＣＰＵ４１１は、検知ローラ９０６と固定ローラ９１８とのニップ圧が「強」となるように、圧切替ソレノイド９０５をＯＮに設定し、給紙部ごとにＲＡＭ７０２の所定アドレス域に記憶する（ステップＳ６７）。この後、ＣＰＵ４１１は本処理を終了する。一方、ステップＳ６６で５２ｇ／ｍ²以下の場合、ＣＰＵ４１１は、ニップ圧が「弱」となるように、圧切替ソレノイド９０５をＯＦＦに設定し、給紙部ごとにＲＡＭ７０２の所定アドレス域に記憶する（ステップＳ６８）。この後、ＣＰＵ４１１は本処理を終了する。一方、ステップＳ６５でシート情報がユーザにより設定されていない場合、ＣＰＵ４１１は、ステップＳ６８で各給紙部ごとに強制的にニップ圧が「弱」となるように、圧切替ソレノイド９０５をＯＦＦに設定する。そして、ＣＰＵ４１１は、シート情報の設定なしをＲＡＭ７０２の所定アドレス領域に記憶し、本処理を終了する。なお、ステップＳ６６〜Ｓ６８の処理は圧力変更手段に対応する。

図１４はステップＳ３、Ｓ１４におけるシート厚検知装置におけるシート厚検知手順を示すフローチャートである。このシート厚検知処理は、前述した図５、図６および図７におけるシート給送装置および画像形成装置における制御処理の一部である。

ＣＰＵ４１１は、ＲＡＭ７０２を参照し、前述した図１３の圧切替制御処理で決定されたニップ圧となるように、圧切替ソレノイド９０５のＯＮ／ＯＦＦを制御する（ステップＳ７１）。このとき、ＡＳＩＣ４１２から駆動回路９０８に出力されるＯＮ時の制御信号は、ＰＷＭ信号である。これにより、連続して圧切替ソレノイド９０５をＯＮにすることによる温度上昇は防止される。

ＣＰＵ４１１は、シート厚検知装置５００の直上流に配置された搬送センサ９１４の出力を、ＡＳＩＣ４１２を介して監視し、搬送センサ９１４がＯＮになるまで待つ（ステップＳ７２）。搬送センサ９１４がＯＮになって、シート９０９の通過が検知されると、ＣＰＵ４１１は、所定時間待機する（ステップＳ７３）。つまり、シート９０９の検知ローラ９０６への突入時のショックによる揺動部材の振動が安定するまで、ＣＰＵ４１１は、磁気センサ９０１のセンサ出力値をセンサ値として採用しないように制御する。

図１５はシート厚検知装置５００の出力波形の時間変化を示すグラフである。本実施形態では、図１５に示すように、シート検知開始から検知ローラへの突入時のショックによる非安定時間Ｔは、最大で１２０ｍｓである。従って、ＣＰＵ４１１は、非安定時間Ｔ以上の所定時間経過後、シート９０９の通紙時における磁気センサ９０１の出力値に対し、ＡＤ変換部でサンプリングを行う（ステップＳ７４）。このときのサンプリング周期は４ｍｓである。サンプリングは５ポイントで行われる。

ＣＰＵ４１１は、ステップＳ７４で取得したサンプリング値に対し、最大値および最小値のデータを廃棄し、残った３ポイントの平均値を算出する（ステップＳ７５）。ＣＰＵ４１１は、この平均化後のセンサ出力平均値をシート厚検知センサの出力値とする。

ＣＰＵ４１１は、ＲＯＭ７０１に格納されたシート厚検知装置のシート厚出力−シート厚変換テーブル（図４参照）を参照し、このテーブルに基づき、シート厚検知センサの出力値をシート厚み情報に変換する（ステップＳ７６）。そして、ＣＰＵ４１１は、この変換されたシート厚み情報をシート厚の値に決定し、ＲＡＭ７０２の給紙部ごとに設けられた所定アドレス領域に記憶する（ステップＳ７７）。

第１の実施形態のシート厚検知装置５００は、シート厚に追従して揺動する揺動部材９１９の変位量を、揺動部材９１９に配置された磁性体９０２とこれに対向する面に配置されたホール素子を用いた磁気センサ９０１により検出する構成を有する。揺動部材９１９のシート厚に追従した揺動量の検知方法としては、このような構成に限られるものではない。例えば、光学センサを用いて揺動部材９１９の変位量を検知することでも、同様に制御することが可能である。図１６は光学センサ１５００を用いた場合のシート厚検知装置の機械的構成を示す図である。揺動部材９１９の他端部には、揺動方向と平行にスリット板（図示せず）が配置されている。また、光学センサ１５００は、スリット板のスリットを検知可能に配置され、このスリットを検知することにより揺動部材９１９の変位量を検知する。

また、揺動部材９１９に対して磁性体（マグネット）９０２と磁気センサ９０１の配置関係を変更し、揺動部材９１９の変位量を検知するようにしてもよい。図１７は揺動部材９１９に対して磁性体９０２と磁気センサ９０１の配置関係を変更した場合のシート厚検知装置の機械的構成を示す図である。揺動部材９１９の端面に磁性体９０２が設けられている。また、磁性体９０２と対向して磁気センサ９０１が配置されている。このような配置関係により、揺動部材９１９の揺動量（変位量）は検知可能である。また、前述した圧切替ソレノイド９０５を併用することで、略同様の効果が得られる。

また、揺動部材９１９の揺動時の回動角度を変位角として検知することでも、シート厚に相当する揺動部材９１９の変位量を検知することが可能である。図１８は揺動部材９１９の揺動時の回動角度を検知する場合のシート厚検知装置の機械的構成を示す図である。具体的に、揺動部材９１９の回動軸に円柱状に成型された磁性体１７００が配置される。磁性体１７００には、Ｎ極、Ｓ極が各々半円分着磁されている。この磁極の変化点に対向する面には、磁気センサ１７０１が配置され、軸の変位角（回動角度）を検知する。

また、光学エンコーダを用いて軸の変位角を検知することでも、揺動部材９１９の変位量を検知することが可能である。図１９は光学エンコーダを用いて軸の変位角を検知する場合のシート厚検知装置の機械的構成を示す図である。回動軸９０３に、放射状のスリットを有した円盤スリット１８０１（円形スリット板）を配置し、そのスリットの有無を光学センサ１８００によって検知するように構成された光学エンコーダを用いることで、軸の変位角（回転量）を検知することが可能である。

また、その変位角量から揺動部材９１９のシート厚に相当する揺動量を検知することで、シート厚みを検知することが可能である。また、圧切替ソレノイド９０５を併用することで、略同様の効果が得られる。

第１の実施形態のシート厚検知装置によれば、シート情報に基づき、シート厚が大きいほどシートへの圧力を低くするように、従動部材のシートへの圧力を変更する。これにより、シート折れ、皺などによってシートの品位を損なうことが無くなる。また、シート厚を検知するセンサの出力が安定するまでの時間を短縮することができ、シート厚検知を行う時間を確保することが可能となる。従って、多くの種類に亘るシートのシート厚を精度良く検出することができる。

また、シートの坪量（厚み）の他、シートのサイズや表面性をもとに、シートへの圧力を制御することも可能である。また、ユーザ設定から、シート情報を容易に得ることができる。また、揺動部材の揺動量を変位量として検知するので、シート厚を簡単に変位量として捉えることができる。また、揺動部材の一端部が検知ローラであるので、シートへの突入時のショックを低減することができる。また、複数の搬送ローラ対でシートを搬送するので、シートの搬送が容易である。また、検知ローラが固定ローラと接触するので、シートへの突入時のショックを低減することができる。

また、圧切替ソレノイドにより、弾性部材の張力を切り替えることで、シートへの圧力を容易に変更することができる。また、磁気的検知、光学的検知、あるいは軸の変位角検知など、種々の方法で揺動部材の変位量を検知することができる。

また、画像形成装置から出力されるシートの成果物の品位が向上する。また、画像プロセス制御を適切に行うことができる。また、シート給送装置から出力されるシートの成果物の品位が向上する。

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、ユーザが操作部３０２およびホストＰＣ（図示せず）からシート情報を設定する際、特に、シート厚検知装置５００、５０１で用いられるシート坪量の設定に人為的誤りが発生した場合について説明する。なお、第２の実施形態の画像形成システムの構成は、前記第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

図２０は第２の実施形態のシート厚検知装置を有するシート給送装置における給紙部のシートステータス更新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、シート給送装置３０１内のＲＯＭ７０１に格納されており、スタンバイ動作中の任意の開始時点でＣＰＵ４１１によって実行される。なお、ここでは、シート給送装置３０１を代表例として示すが、画像形成装置３００であっても同様である。

シート給送装置３０１がスタンバイ（待機）状態において、ＣＰＵ４１１は、ＪＯＢ発生時の初期制御として、本処理を実行する。まず、ＣＰＵ４１１は、ＪＯＢ発生時の対象となる給紙部に対し、前回ＪＯＢ発生後のスタンバイ中において、対象となる給紙部の収納庫の開閉動作がユーザにより行われた履歴があるか否かを確認する（ステップＳ８１）。

収納庫の開閉動作が行われなかった場合、ＣＰＵ４１１は、給紙部の収納庫内に格納されたシートが前回のＪＯＢ実行時から変更されていないと判断する。そして、ＣＰＵ４１１は、前回ＪＯＢ時に計測したシート厚の値を優先して採用するように、前回のシート厚の値を有効とし、ＲＡＭ７０２内の所定アドレス域に対象となる給紙部を記憶する（ステップＳ８７）。この後、ＣＰＵ４１１は本処理を終了する。

一方、対象となる給紙部に対し、収納庫の開閉動作が行われた履歴がある場合、ＣＰＵ４１１は、シート補給時に収納庫内のシート残りが存在していたか否かを判定する（ステップＳ８２）。シート残りが存在しなかった場合、つまりシート無し状態であった場合、ＣＰＵ４１１は、シートの補給を判別するため、ステップＳ８４の処理に進む。

一方、ステップＳ８２でシート残りが存在した場合、ＣＰＵ４１１は、シート残り分を収納庫からユーザが除去したか否かを確認する（ステップＳ８３）。残りシートを除去した場合、収納庫内はシート無し状態となるので、ＣＰＵ４１１は、シートが補給されたか否かを確認する（ステップＳ８４）。シートが補給されないまま収納庫が閉じられた場合、ＣＰＵ４１１は、対象となる給紙部の収納庫内はシート無し状態であると判断し、待機状態に移行して本処理を終了する。

一方、ステップＳ８４でシートの補給が行われた場合、補給操作後、ユーザは操作部３０２からシート情報を設定する必要がある。このとき、従来と同じシートである場合、シート情報の設定を行う必要はないが、従来と異なる種類のシートが補給された場合、シート情報の設定を更新する操作を行う必要がある。しかし、この場合、任意のユーザ操作が介入するので、人為的誤操作が発生するおそれがある。

シートの補給が行われた場合、ＣＰＵ４１１は、対象となる給紙部に対し、検知ローラ９０６のシートへのニップ圧が弱くなるように、強制的に圧切替ソレノイドをＯＦＦにするステータス（シート厚値ステータス）をＲＡＭ７０２に記憶する（ステップＳ８６）。これは、誤操作により設定されたシートの種類と実際の種類とが異なる場合においても、ニップ圧が強いことによる紙詰まり等の搬送不良を発生させないためである。この後、ＣＰＵ４１１は、待機状態に移行して本処理を終了する。

一方、ステップＳ８３でシート残りを除去しなかった場合、ＣＰＵ４１１は、ユーザによるシートの補給が行われたか否かを確認する（ステップＳ８５）。シートの補給が行われた場合、ユーザにより残りシートと同じ種類のシートが追加・補給されたと考えられる。しかし、前述したように、人為的誤操作の可能性がある。そこで、ＣＰＵ４１１は、対象となる給紙部に対し、検知ローラ９０６のシートに対するニップ圧が弱くなるように、ステップＳ８６で、強制的に圧切替ソレノイドをＯＦＦにするステータス（シート厚値ステータス）をＲＡＭ７０２に記憶する。

一方、シートの補給が行われず、収納庫が閉じられた場合、ＣＰＵ４１１は、前回ＪＯＢ時に計測されたシート厚から変更されていないと判断する。そして、ＣＰＵ４１１は、ステップＳ８７で、前回ＪＯＢ時に計測されたシート厚の値を優先して採用するように、前回シート厚の値を有効としてＲＡＭ７０２の所定アドレス域に対象となる給紙部を記憶する。この後、ＣＰＵ４１１は待機状態に移行して本処理を終了する。なお、ステップＳ８４、Ｓ８５の処理はシート入換操作が行われたか否かを判別する処理に相当する。

図２１はシート厚検知処理手順を示すフローチャートである。前記第１の実施形態の図１４に示すステップ処理と同一のステップ処理についてその説明を省略する。具体的に、ステップＳ９４〜Ｓ１００の処理は、図１４のステップＳ７１〜Ｓ７７の処理と同じである。

ＣＰＵ４１１は、シート厚検知処理を開始すると、図２０で説明したシート厚ステータスを確認し、強制的に圧切替ソレノイドをＯＦＦにする設定（ソレノイド強制ＯＦＦ）となっているか否かを確認する（ステップＳ９１）。ソレノイド強制ＯＦＦではなく、前回のシート厚の値が有効となっている場合、ＣＰＵ４１１は、ステップＳ９４において、前回シート厚の値と同一の制御により圧切替ソレノイドを駆動する。

一方、ステップＳ９１でソレノイド強制ＯＦＦのステータスである場合、ＣＰＵ４１１は、シート情報の誤設定の可能性があるので、シート厚検知用の搬送制御に移行する（ステップＳ９２）。ここで、シート厚検知用の搬送制御において、シート給送装置３０１は、給紙搬送部３１６ａ、３１６ｂの搬送速度に対し、上部搬送部３１７、下部搬送部３１８を介して減速制御を行う。そして、合流搬送部３１９に設けられたシート厚検知装置５００は、画像形成時の規定の搬送速度よりも十分遅い速度でシート厚検知を行う。このように、シート入換操作が行われたと判別された場合、１枚目に搬送されるシートに対し、シートに対するニップ圧が弱くなるように圧力を付与するとともに、搬送速度を遅くする。

一方、画像形成装置３００では、給紙搬送部３１６ｃからシート厚検知装置５０１までの搬送路が短いので、減速制御は困難である。このため、画像形成装置３００は、シート厚検知装置５０１内の搬送センサ９１４をシートが通過した後、所定時間が経過した時点でシート搬送を停止させ、その後、シートの再搬送を開始させる。この停止期間中、シート厚検知装置５０１は、シート厚検知を行う。

これにより、通常制御におけるシート搬送速度より十分に搬送速度が低下した状態、もしくは停止した状態で、シート厚検知が行われる。従って、ソレノイド強制ＯＦＦにより、検知ローラ９０６によるシートへのニップ圧が低下した状態においても、検知ローラ９０６へのシート突入時のショックによるセンサ誤検知を発生させず、高精度にシート厚が検知可能となる。また、ユーザ誤操作により、シート情報と異なったシートが通紙された場合においても、搬送不良が生じず、シート厚検知に影響が及ばない。

ＣＰＵ４１１は、ステップＳ９２でシート厚検知用の搬送制御を行った後、シート厚ステータスであるソレノイド強制ＯＦＦを解除する（ステップＳ９３）。この後、ＣＰＵ４１１はステップＳ９５の処理に進む。

前述したように、ステップＳ９５からステップＳ１００までの処理は、前記第１の実施形態の図１４に示したステップ処理と同様である。但し、２枚目以降に搬送されるシートに対しては、ステップＳ１００で決定されたシート厚の値に基づき、圧切替ソレノイドが駆動されるようになる。つまり、再度、この処理を行う際、前回と同一の給紙部を駆動する場合、シート厚ステータスが解除（クリア）されている。このため、ステップＳ９２、Ｓ９３の処理は行われず、収納庫内のシート厚に適したニップ圧となるように、圧切替ソレノイドが駆動される。

第２の実施形態のシート厚検知装置によれば、検出したシート厚に基づき、シート厚が大きいほどシートへの圧力を低くするように、従動部材のシートへの圧力を変更する。従って、前記第１の実施形態と同様、多くの種類に亘るシートのシート厚を精度良く検出することができる。

また、各給紙部内のシート情報を設定する際、ユーザの誤操作が発生しても、各給紙部内に設置されたシート厚ステータスを監視し、そのステータスに応じて、誤操作が疑われるシートのみシート厚検知を行う。これにより、ユーザによりシート種類の設定が誤って行われた場合であっても、シート厚を正確に検出することができる。従って、誤操作により設定されたシートと異なる種類のシートが通紙された場合においても、揺動部材のシートへの圧力が強いことによるシート詰まり等の搬送不良を発生させないようにすることができ、成果物であるシートの品位を落とすことが無い。

また、シート情報を設定する際、ユーザの誤操作が発生しても、誤操作が疑われるシートのみシート厚の検出を行うことができる。これにより、シート折れ、皺などのシートの品位を損なうことなく、シート厚情報から、重送シートの混入を防止することができ、また、画像プロセス制御を適切に行うことが可能となる。従って、画像形成装置やシート給送装置から出力されるシートの成果物の品位が向上する。

また、１枚目のシートの搬送速度を遅くもしくは停止にするので、揺動部材のシートへの圧力が低くなった状態において、揺動部材へのシート突入時のショックによる誤検知を発生させず、高精度にシート厚が検出可能となる。また、ユーザの誤操作により、シート情報と異なったシートが通紙された場合においても、搬送不良が生じず、シート厚の検出に影響が及ばない。

なお、上記実施の形態では、画像形成装置、あるいはシートを画像形成装置に供給するシート給送装置に本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、後処理装置に画像形成済みのシートを供給するシート供給装置や、画像形成装置と後処理装置との間に配置され、画像形成装置で画像が形成されて搬送されてくるシートの間に他のシートを供給するインサータ等の装置に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、従動部材として、シート厚の変位量を回動量（揺動量）として検知可能な揺動部材を用いた場合を示したが、シートの厚み方向に移動して変位量を検知可能な移動部材を用いてもよい。

また、上記実施形態では、シート情報はユーザにより設定されたが、装置自体がシート特性を検知することにより、シート情報を取得するようにしてもよく、シート特性の検知から容易にシート情報を取得することができる。

また、上記実施形態では、シート厚に応じてシートへの圧力を２段階に切り替える場合を示したが、シート厚に応じてシートへの圧力を３段階以上に切り替えてもよいし、また、シート厚に応じて連続的にシートへの圧力を変更するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、シート入換操作が行われたことの判別として、収納庫の開閉やシートの補給を判別したが、その他、シートの設置、交換、除去、残量などを判別するようにしてもよい。これにより、収納部の開閉やシートの補給など、シート情報が誤って設定されるおそれのある状況を容易に想定することができる。

３００画像形成装置
３０１シート給送装置
３０２操作部
３１１、３１２、３１３給紙部
５００、５０１シート厚検知装置
９０５圧切替ソレノイド
９０９シート
９１９揺動部材

Claims

搬送されるシートの厚さを検出するシート厚検出装置において、
前記シートの坪量に関するシート情報を取得する取得手段と、
搬送路に沿って前記シートを搬送する搬送手段と、
搬送される前記シートに当接するように前記搬送路に設けられ、前記シートの厚さに追従して変位する従動部材と、
前記従動部材が前記シートへ与える圧力を変更する圧力変更手段と、
前記従動部材の変位量を検知する変位量検知手段と、
前記変位量検知手段による検知結果に基づき、前記シートの厚さを検出する検出手段と、
前記検出手段によりシートの厚さを検出する場合に、前記取得手段により取得されたシート情報に基づく前記シートの坪量が第１の坪量のときの前記従動部材が前記シートへ与える圧力を、前記シートの坪量が前記第１の坪量よりも大きい第２の坪量のときの前記従動部材が前記シートへ与える圧力よりも低くするように、前記圧力変更手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするシート厚検出装置。
前記制御手段は、前記シートが前記従動部材へ搬送される前に前記シートへ与える圧力を変更するよう前記圧力変更手段を制御することを特徴とする請求項１記載のシート厚検出装置。
前記取得手段は、手動で設定された情報から、あるいはシート特性を検出することにより、前記シート情報を取得することを特徴とする請求項１または２記載のシート厚検出装置。
前記従動部材は、固定された軸を中心に回動自在な揺動部材から構成され、前記揺動部材の一端部が前記シート厚に追従して揺動し、前記揺動部材の他端部の揺動量が前記変位量として前記変位量検知手段によって検知されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート厚検出装置。
前記揺動部材の一端部は検知ローラにより構成され、前記検知ローラが前記シート厚に追従して揺動することを特徴とする請求項４記載のシート厚検出装置。
前記圧力変更手段は、前記揺動部材の他端部に接続された弾性部材の張力を切り替えることを特徴とする請求項４に記載のシート厚検出装置。
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート厚検出装置が搭載され、前記シートに画像を形成する画像形成装置。
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート厚検出装置が搭載され、前記シートを給送するシート給送装置。