JP6957945B2

JP6957945B2 - 画像形成装置、紙種判定方法及び紙種判定プログラム

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Publication number: JP6957945B2
Application number: JP2017078193A
Authority: JP
Inventors: 徹笠松; 明正石川; 純一舛田; 昌宏野々山
Original assignee: Konica Minolta Inc
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Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2021-11-02
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Description

この発明は、例えば多機能デジタル複合機であるＭＦＰ（Multi Function Peripherals）等の画像形成装置、同装置で実行される紙種判定方法及び紙種判定プログラムに関する。

上記のような画像形成装置では、印字用紙の紙厚等の紙種が異なると、画像形成時の最適なプロセス条件も異なるため、用紙の紙種を判定するとともに判定結果に応じてプロセス条件を変更することが望ましい。

従来、複数の用紙シャッター部材を設け、搬送されてきた用紙をこれらの複数のシャッター部材に当接させることにより、用紙の傾きであるスキューを補正する画像形成装置が知られている（例えば特許文献１）。しかし、特許文献１に記載の技術では、どの紙種でもゲートの移動量が同じであるため、紙種判定ができない。

そこで特許文献２には、用紙がレジストローラ対で停止されて撓んだ時に、用紙のループ部によって荷重センサのセンサ軸が押し込まれ、荷重センサからセンサ軸の押込み量に応じた電圧が出力され、この出力電圧値に基づいて用紙厚を判定する画像形成装置が提案されている。

特開２０１３−１５４９７９号公報特開２００７−１４４６６６号公報

しかしながら、特許文献２に記載された画像形成装置では、画像形成前の用紙搬送部にスキュー補正を行うための部材と紙種を検出するための部材を別々に設ける必要があり、構成が複雑で高価となってしまうという課題がある。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、スキュー補正を行うための部材に紙種を判定するための部材を設けることにより、簡易な構成でスキュー補正も紙種の判定も行うことができる画像形成装置、同装置で実行される紙種判定方法及び紙種判定プログラムを提供することを課題とする。

上記課題は、以下の手段によって解決される。
（１）用紙の搬送方向と直交する方向に設けられ、搬送されてきた用紙をスキュー補正のために停止させる複数のシャッター部材と、各シャッター部材にそれぞれ取り付けられた用紙の当接を検出する当接検出手段と、前記複数のシャッター部材のうちの少なくともひとつに設けられた、用紙送り時の押し力を検出する押し力検出手段と、前記押し力検出手段により検出された押し力に基づき、紙種を判定する紙種判定手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
（２）前記当接検出手段により用紙の当接を検出後、用紙の当接状態を保持して前記押し力検出手段による押し力の検出を行い、押し力の検出後に用紙をシャッター部材を通過させることを特徴とする前項１に記載の画像形成装置。
（３）前記紙種判定手段は、前記複数の当接検出手段の全てにより用紙が前記シャッター部材に当接したことが検出されたタイミングから押し力の検出及び紙種判定を行うことを特徴とする前項１または２に記載の画像形成装置。
（４）前記押し力検出手段は、前記シャッター部材への当接によるシャッター部材の移動量に基づいて用紙送り時の押し力を検出することを特徴とする前項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
（５）前記シャッター部材は、用紙の当接時に用紙搬送を規制する所定のシャッター保持力を有し、該シャッター保持力は、用紙がシャッター部材に当接しスキュー補正が終了するまでの第１のシャッター保持力と、スキュー補正後用紙の押し力を検出するまでの第２のシャッター保持力であることを特徴とする前項４に記載の画像形成装置。
（６）前記第１のシャッター保持力は、用紙の押し力でシャッター部材が可動しない保持力であることを特徴とする前項５に記載の画像形成装置。
（７）前記第２のシャッター保持力は、シャッター部材の移動量に応じて変化する負荷量に対応する保持力であることを特徴とする前項５に記載の画像形成装置。
（８）前記押し力検出手段による紙種判定時の前記シャッター部材の移動量から、画像の書き出し位置を設定する画像書き出し位置設定手段をさらに備えていることを特徴とする前項４〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
（９）前記シャッター部材の移動量は、光学センサとスリット部材によるパルスカウントによって算出されることを特徴とする前項４〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
（１０）前記当接検出手段による用紙の当接検出は、静電センサによって行われることを特徴とする前項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
（１１）前記押し力検出手段は、シャッター部材に当接した用紙の圧力量によって押し力を検出することを特徴とする前項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
（１２）前記紙種判定手段は、前記押し力検出手段によって検出された少なくとも２か所の圧力量によって、紙種を判別することを特徴とする前項１１に記載の画像形成装置。
（１３）前記圧力量は圧電センサによって測定されることを特徴とする前項１１または１２に記載の画像形成装置。
（１４）前記複数の当接検出手段のうちのいずれかにより最初に当接が検出された後、所定時間内に当接検出が行われなかった当接検出手段が存在する場合、前記シャッター部材による用紙の停止を解除することを特徴とする前項１〜１３のいずれかに記載の画像形成装置。
（１５）前記シャッター部材による用紙の停止が解除された場合、前記紙種判定手段は、直前に判定された用紙の紙種を、停止が解除された用紙の紙種と判定することを特徴とする前項１４に記載の画像形成装置。
（１６）前記紙種判定手段による紙種の判定後、判定結果に応じて画像形成の際のプロセス条件を設定することを特徴とする前項１〜１５のいずれかに記載の画像形成装置。
（１７）前記プロセス条件は転写出力であることを特徴とする前項１６に記載の画像形成装置。
（１８）前記プロセス条件は用紙分離出力であることを特徴とする前項１６に記載の画像形成装置。
（１９）前記プロセス条件は定着温度であることを特徴とする前項１６に記載の画像形成装置。
（２０）画像形成装置が、用紙の搬送方向と直交する方向に設けられた複数のシャッター部材により、搬送されてきた用紙をスキュー補正のために停止するステップと、各シャッター部材にそれぞれ取り付けられた当接検出手段により、用紙の当接を検出するステップと、前記複数のシャッター部材のうちの少なくともひとつに設けられた押し力検出手段により、用紙送り時の押し力を検出するステップと、押し力を検出するステップにより検出された押し力に基づき紙種を判定する紙種判定ステップと、を実行することを特徴とする紙種判定方法。
（２１）画像形成装置のコンピュータに、用紙の搬送方向と直交する方向に設けられた複数のシャッター部材により、搬送されてきた用紙をスキュー補正のために停止するステップと、各シャッター部材にそれぞれ取り付けられた当接検出手段により、用紙の当接を検出するステップと、前記複数のシャッター部材のうちの少なくともひとつに設けられた押し力検出手段により、用紙送り時の押し力を検出するステップと、押し力を検出するステップにより検出された押し力に基づき紙種を判定する紙種判定ステップと、を実行させるための紙種判定プログラム。

前項（１）に記載の発明によれば、用紙の搬送方向と直交する方向に設けられ、搬送されてきた用紙をスキュー補正のために停止させる複数のシャッター部材に、用紙の当接を検出する複数の当接検出手段がそれぞれ取り付けられているから、シャッター部材によって用紙のスキュー補正を行うことができる。しかも、複数のシャッター部材のうちの少なくともひとつに、紙種を判定するための用紙送り時の押し力を検出する押し力検出手段が設けられているから、シャッター部材と押し力検出手段を別々に設ける必要はなく、簡易な構成でスキュー補正も紙種の判定も行うことができる画像形成装置となる。

前項（２）に記載の発明によれば、当接検出手段により用紙の当接を検出後、用紙の当接状態を保持して押し力検出手段による押し力の検出が行われ、押し力の検出後に用紙はシャッター部材を通過する。

前項（３）に記載の発明によれば、紙種判定手段は、複数の当接検出手段の全てにより用紙がシャッター部材に当接したことが検出されたタイミングから押し力の検出及び紙種判定を行うから、スキューを補正した状態で精度良く紙種の判定を行うことができる。

前項（４）に記載の発明によれば、押し力検出手段は、シャッター部材への当接によるシャッター部材の移動量に基づいて用紙送り時の押し力を検出するから、簡易な構成で用紙送り時の押し力を検出することができる。

前項（５）に記載の発明によれば、シャッター部材は用紙の当接時に、用紙がシャッター部材に当接しスキュー補正が終了するまでは第１のシャッター保持力で、スキュー補正後用紙の押し力を検出するまでは第２のシャッター保持力で、用紙搬送を規制する。

前項（６）に記載の発明によれば、シャッター部材は、用紙がシャッター部材に当接しスキュー補正が終了するまでは、用紙の押し力でシャッター部材が可動しない保持力で、用紙搬送を規制する。

前項（７）に記載の発明によれば、シャッター部材は、スキュー補正後用紙の押し力を検出するまでは、シャッター部材の移動量に応じて変化する負荷量（効力）に対応する保持力で、用紙搬送を規制する。

前項（８）に記載の発明によれば、押し力検出手段による紙種判定時のシャッター部材の移動量から、画像の書き出し位置が設定されるから、シャッター部材が移動したことによる画像の書き出し位置のずれ分を補正することができ、押し力検出を行わない場合と同じ書き出し位置から画像を書き出すことができる。

前項（９）に記載の発明によれば、シャッター部材の移動量は、光学センサとスリット部材によるパルスカウントによって精度良く算出することができる。

前項（１０）に記載の発明によれば、当接検出手段による用紙の当接検出は静電センサによって行われるから、簡易な構成で確実に用紙の当接を検出することができる。

前項（１１）に記載の発明によれば、押し力検出手段は、シャッター部材に当接した用紙の圧力量によって押し力を検出するから、比較的容易に用紙送り時の押し力を検出することができる。

前項（１２）に記載の発明によれば、紙種判定手段は、押し力検出手段によって検出された少なくとも２か所の圧力量によって紙種を判別するから、圧力量の局部的なばらつきを緩和して高精度な紙種判定を行うことができる。

前項（１３）に記載の発明によれば、圧電センサによって圧力量を確実に測定することができる。

前項（１４）に記載の発明によれば、複数の当接検出手段のうちのいずれかにより最初に当接が検出された後、所定時間内に当接検出が行われなかった当接検出手段がある場合、スキュー補正ができないと判断して、シャッター部材による用紙の停止を解除する。

前項（１５）に記載の発明によれば、シャッター部材による用紙の停止が解除された場合、直前に判定された用紙の紙種を停止が解除された用紙の紙種と判定されるから、紙種が特定されない用紙の存在を回避でき、その後の画像形成処理等を円滑に実行することができる。

前項（１６）に記載の発明によれば、紙種判定手段による紙種の判定後、判定結果に応じて画像形成の際のプロセス条件が設定されるから、紙種に応じた適正なプロセス条件で画像形成を行うことができる。

前項（１７）に記載の発明によれば、紙種に応じた適正な転写出力で転写を行うことができる。

前項（１８）に記載の発明によれば、紙種に応じた適正な用紙分離出力で用紙の分離を行うことができる。

前項（１９）に記載の発明によれば、紙種に応じた適正な定着温度で定着を行うことができる。

前項（２０）に記載の発明によれば、当接検出手段により用紙の当接を検出することで用紙のスキュー補正を行うことができるとともに、シャッター部材と押し力検出手段を別々に設ける必要はなく、簡易な構成でスキュー補正も紙種の検出も行うことができる。

前項（２１）に記載の発明によれば、用紙の搬送方向と直交する方向に設けられた複数のシャッター部材により、搬送されてきた用紙をスキュー補正のために停止するステップと、複数のシャッター部材にそれぞれ取り付けられた複数の当接検出手段により、用紙の当接を検出するステップと、複数のシャッター部材のうちの少なくともひとつに設けられた押し力検出手段により、用紙送り時の押し力を検出するステップと、押し力を検出するステップにより検出された押し力に基づき紙種を判定する紙種判定ステップと、を画像形成装置のコンピュータに実行させることができる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。スキュー補正・紙種検出ユニットの詳細を示す図である。（Ａ）〜（Ｃ）はスキュー補正・押し力検出ユニットに用紙が搬送された状態の断面図である。図２及び図３に示したスキュー補正・押し力検出ユニットを用いて、紙種判定を行う場合の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。（Ａ）〜（Ｃ）はこの発明の他の実施形態を示すもので、スキュー補正・押し力検出ユニットに用紙が搬送された状態の断面図である。図５に示したスキュー補正・押し力検出ユニットを用いて、紙種判定を行う場合の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。図５に示したスキュー補正・押し力検出ユニットを用いて、紙種判定を行う場合の画像形成装置の他の動作を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成図である。

画像形成装置１は、用紙を収容する１個または複数個の給紙カセット１００を備えている。給紙カセット１００から引き出された用紙は、上方に向かう用紙搬送路７００に沿って、搬送路７００の所定位置に配置された搬送ローラーにより上方に搬送される。

搬送経路７００の上下方向の中央位置近傍には、用紙の傾きであるスキュー補正と用紙押し力の検出を行うためのスキュー補正・押し力検出ユニット２００が配置されている。スキュー補正・押し力検出ユニット２００は、搬送路７００を挟んで配置された一対のレジストローラー２０２、２０３と、レジストローラー２０２、２０３の上流側（下側）に搬送路７００を挟んで配置された一対の搬送ローラー２０１、２０１を備えている。スキュー補正・押し力検出ユニット２００の詳細については後述する。

スキュー補正・押し力検出ユニット２００の下流側には、用紙に画像形成を行うための画像形成部が備えられている。具体的には、回転可能な感光体ドラム４０１が設けられ、感光体ドラム４０１の回転周りには順に、感光体ドラム４０１を帯電させる帯電ローラー４０２と、帯電された感光体ドラム４０１を画像データに応じて露光する露光ユニット４０３と、感光体ドラム４０１の表面を現像してトナー像を形成する現像器４０４と、形成されたトナー像を用紙に転写する転写ローラー４０５と、転写後感光体ドラム４０１の表面を除電するクリーナー４０６等が配置されている。

転写ローラー４０５によりトナー像を転写された用紙は、定着器５００によって定着された後、排紙ユニット６００に排紙される。定着器５００は加熱ローラー５０１と加圧ローラー５０２を備え、両ローラーによって用紙を加熱・加圧することにより定着を行う。

画像形成装置１の画像形成動作等を含む全体動作は、制御部３００によって制御される。制御部３００は、ＣＰＵ３０１と、ＣＰＵ３０１の動作プログラム等を格納するＲＯＭ３０２と、ＣＰＵ３０１が動作する際の作業領域となるＲＡＭ３０３を備え、ＣＰＵ３０１が動作プログラムに従って動作することにより各処理が実行される。

図２はスキュー補正・押し力検出ユニット２００の詳細を示す図、図３はスキュー補正／押し力検出ユニット２００に用紙が搬送された状態の断面図である。

このスキュー補正・押し力検出ユニット２００は、前述したように一対のレジストローラー２０２、２０３と搬送ローラー２０１、２０１を備えている。

レジストローラー２０２、２０３は、水平状態に配置された駆動軸２０２ａと従動軸２０２ｂ（図３に示す）に間隔を置いて支持された複数のローラーからなり、主動軸２０２ａを図示しない駆動部によって回転駆動することにより一方のレジストローラ２０２を回転させ、レジストローラ２０２の回転に伴い、他方のレジストローラ２０３が従動軸２０３ａ周りで回転するようになっている。また、搬送ローラー２０１、２０１は、水平状態に配置された各軸部２０１ａに間隔を置いて支持された複数のローラーからなり、一方の軸２０２ａが図示しない駆動部によって回転駆動され、後述する紙種判定時の押し力を用紙Ｐに付与する。

レジストローラー２０２、２０３は、搬送ローラー２０１、２０１によってＸ方向（上方向）に搬送されてきた用紙Ｐを、画像形成部の動作タイミングに合わせて供給する役割を果たすが、この実施形態では用紙Ｐがレジストローラー２０２、２０３にかみ込む前に用紙のスキュー補正が行われる。

即ち、複数のレジストローラー２０２、２０３のうち、いくつかの隣り合うレジストローラーの間には、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂが合計で複数個（この例では２個）設けられており、用紙Ｐがレジストローラー２０２、２０３にかみ込む前に用紙Ｐの先端がシャッター部材２１０ａ、２１０ｂの端部に当接するようになっている。各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの用紙搬送方向の上流側の端部には、用紙Ｐの当接を検出する当接センサ２２０がそれぞれ設けられている。当接センサ２２０としては、例えば用紙有無の静電容量の変化により当接状態を検出する静電センサによって構成される。

各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂは、従動側のレジストローラ２０３の従動軸２０３ａに各々独立して回動可能に設けられている。また、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの回動方向において、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの当接センサ２２０が配置された端部ではない方の端部には、それぞれレバー２３１が連結されるとともに、レバー２３１の他端はストッパ部材２３０に係止している。

また、各レバー２３１には、それぞれバネ部材２３２によって各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂ側へ押し付けられる方向の付勢力が常時付与されている。このバネ部材２３２による付勢力は、レバー２３１を介してシャッター部材２１０ａ、２１０ｂへ伝達され、各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂは、図３の半時計方向換言すれば当接センサ２２０が用紙搬送方向の上流側に押されるような付勢力を常時付与されている。なお、スキュー補正後の用紙Ｐの送り時には用紙Ｐの押し力により各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂは付勢力に抗して図３の時計方向に回動可能となっている。

ストッパ部材２３０は、該ストッパ部材２３０を固定解放可能に支持する図示しない支持装置に連結されている。この実施形態では、スキュー補正が終了するまでは各ストッパ部材２５０は固定状態となされ、これによってシャッター部材２１０ａ、２１０ｂが用紙Ｐの押し力では可動しない保持力をシャッター部材２１０ａ、２１０ｂに付与し、スキュー補正の終了後は、ストッパ部材２３０の固定を解除し、用紙Ｐの押し力により各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの回動を可能としている。各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂが一定量回動すると、レバー２３１のストッパ部材２３０への係止が外れるようになっている。

図３（Ａ）は、用紙Ｐの先端が未だ当接センサ２２０に当接していない待機状態を示し、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの端部の当接センサ２２０の当接面は、駆動レジストローラー２０２と従動レジストローラー２０３のニップ部の用紙搬送方向上流側に位置しており、用紙Ｐの先端は前記ニップ部に突入する前に前記当接面に当接する。この状態では、各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂはストッパ部材２３０によって回動を阻止されている。従って、図２（Ａ）のように用紙Ｐが斜行されてきた場合、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの一方に用紙Ｐの先端が先に当接するが、他方のシャッター部材には当接していないため、用紙Ｐの先端の斜行の進み側は遅れ側を待つことになり、図２（Ｂ）に示すように用紙の斜行（スキュー）が補正される。

スキュー補正の終了後、つまりシャッター部材２１０ａ、２１０ｂの全ての当接センサ２２０が用紙Ｐの当接を検知した（ＯＮになった）ときは、ストッパ部材２３０の固定を解放する。すると図３（Ｂ）に示すように、搬送ローラー２０１による用紙Ｐの送りに起因して生じる用紙先端の押し力によってシャッター部材２１０ａ、２１０ｂは図３の時計方向に回動し、その後、用紙Ｐの先端はシャッター部材２１０ａ、２１０ｂを押しながらレジストローラ対２０２、２０３のニップ部に突入する。

この実施形態では、斜行搬送された用紙Ｐをスキュー補正した後、用紙Ｐの先端がニップ部に突入する前に、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの移動量によって用紙押し力を検出するようになっている。

即ち、図３に示すように、各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂには回動方向の中間位置に、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂと一体で回動可能なスリット部材２１１が設けられている。このスリット部材２１１には回動方向に多数のスリットが形成されており、スリット部材２１１の両側に配置された発光素子と受光素子からなる光学センサ２４０により、スリット部材２１１のスリットを読み取る。そして、読み取ったときのスリットの数に対応するパルスカウント値により、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの回動量を検出するようになっている。

より具体的には、スキュー補正後、図３（Ｂ）に示すように、ストッパ部材２３０の固定を解放して用紙Ｐの押し力によってシャッター部材２１０ａ、２１０ｂを回動させる。シャッター部材２１０ａ、２１０ｂには、バネ部材２３２によって用紙Ｐの押し力に対向する方向の付勢力が付与されているから、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂは、用紙Ｐの押し力に抗する保持力を有し、用紙Ｐの押し込み量に応じて負荷量（抗力）を変化させながら、回動する。用紙Ｐの押し力は用紙の厚みが厚いほど大きく、押し力が大きいほどシャッター部材２１０ａ、２１０ｂの回動量は大きくスリット部材２１１の回動量も大きい。この回動量に対応するスリット部材２１１のスリットの数を光学センサ２４０で計数することにより、用紙Ｐの押し力を検出している。必要であれば、用紙Ｐの押し力の検出時に、用紙Ｐを一定量送った後搬送ローラー２０１の駆動を押し力検出終了までの所定時間停止させても良い。

用紙Ｐの押し力の検出後は、用紙Ｐがレジストローラー２０２、２０３のニップ部まで搬送されると、レジストローラー２０２、２０３による搬送力も加わり、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂを図３（Ｃ）の状態に押し上げて、用紙Ｐが搬送される。搬送された用紙は、転写ローラー４０５によりトナー画像を転写され、定着装置５００により定着されたのち、排紙ユニット６００に排紙される。

用紙Ｐがスキュー補正・押し力検出ユニット２００を完全に通過すると、各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂはバネ部材２３２の付勢力によって図３（Ａ）の待機状態へと復帰する。

なお、スキュー補正時の各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの固定保持及びスキュー補正後の解放をストッパ部材２３０により行うものとしたが、各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂに直接に係わって、スキュー補正時は各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂを回動阻止状態に保持し、各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの回動量の検出時には、保持を解放して各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂをバネ部材２３２の付勢力に抗して回動可能とし、検出後は各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂを強制的に図３の時計方向に回動させて図３（Ｃ）の状態とし、用紙Ｐの通過後はバネ部材２３２の付勢力によって図３（Ａ）の待機状態へと復帰させる構成であっても良い。

図４は、図２及び図３に示したスキュー補正・押し力検出ユニット２００を用いて、紙種判定を行う場合の画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。

なお、図４及び図６以降のフローチャートに示される動作は、制御部３００のＣＰＵ３０１がＲＯＭ３０２等に格納された動作プログラムに従って動作することにより実行される。

ステップＳ０１では、搬送ローラー２０１による用紙の搬送が開始されたかどうかを判断し、開始されなければ（ステップＳ０１でＮＯ）、開始されるのを待つ。開始された場合（ステップＳ０１でＹＥＳ）、ステップＳ１２で、ストッパ部材２３０を固定して各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂに、用紙Ｐの押し力でシャッター部材２１０ａ、２１０ｂが可動しない保持力（保持力１）を保持させる。

次にステップＳ０３で、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの用紙当接部に設けられた全ての当接センサ２２０により用紙Ｐの当接が検知されたかどうか（全ての当接センサ２２０がＯＮかどうか）を判断する。すべての当接センサ２２０がＯＮでなければ（ステップＳ０３でＮＯ）、すべての当接センサ２２０がＯＮするまで待つ。

すべての当接センサ２２０がＯＮであれば（ステップＳ０３でＹＥＳ）、スキュー補正が終了したと判断してステップＳ０４に進み、ストッパ部材２３０による固定を開放し、バネ部材２３２による付勢力に基づく保持力（保持力２）を各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂに保持させる。この保持力２は、バネ部材２３２によって付勢された、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの移動量（回動量）に応じて変化する負荷量に対応する保持力であり、用紙Ｐの押し力によってシャッター部材２１０ａ、２１０ｂが回動可能となる。

次いでステップＳ０５で、用紙Ｐが当接した状態で用紙Ｐの押し力によるシャッター部材２１０ａ、２１０ｂの移動量を検出したのち、ステップＳ０６で移動量によって紙種を判定する。移動量と紙種との対応関係が規定されたテーブルが画像形成装置１内の図示しない記憶部に予め記憶されており、このテーブルを基に、検出された移動量に応じた紙種が判定される。なお、移動量の検出は全てのシャッター部材２１０ａ、２１０ｂにおいて行い、検出結果を平均等しても良いし、いずれかのみの検出結果を用いても良い。

次いでステップＳ０７で、判定された紙種に応じて画像形成の際のプロセス条件を設定する。プロセス条件としては、限定はされないが、転写ローラー４０５による転写時の転写出力、用紙分離出力、定着器５００の定着温度の少なくとも何れかを挙げることができる。

この実施形態では、用紙Ｐの押し力をシャッター部材２１０ａ、２１０ｂの移動量として検出し、紙種の判定処理を行っているため、スキュー補正後にレジストローラー２０２、２０３により直ちに用紙Ｐの搬送を行う場合に較べて、画像の書き出し位置が遅れ方向にずれてしまう。そこで、ステップＳ０８で、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂが移動したことによる、用紙に転写される画像位置のずれ分を補正するため、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの移動量に応じた画像書き出し位置を設定する。この補正により、用紙Ｐの押し力検出を行わない場合と同じ書き出し位置から画像を書き出すことができる。

その後、ステップＳ０９で、レジストローラー２０２、２０３により用紙を搬送する。

図５はこの発明の他の実施形態を示すもので、図３に対応する断面図である。この実施形態では、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの用紙当接部に圧力センサ２５０が設けられており、この圧力センサ２５０によって用紙Ｐの当接検出と用紙Ｐの押し力検出を行うようになっている。

図５に示した実施形態では、図３に示した実施形態と比較して、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂにおけるスリット部材２１１、光学センサ２４０が設けられていない点、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの先端の各当接センサ２２０に代えて圧電センサ２５０が設けられている点を除き、図３の実施形態と同一の構成であるので、同一構成部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。ただし、圧電センサ２５０により行われる用紙Ｐの押し力検出は、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの回動阻止状態でも行うことができ、スキュー補正後のシャッター部材２１０ａ、２１０ｂへの保持力２の付与は必要ないから、バネ部材２３２の付勢力は図３の実施形態に較べて弱くても構わない。

図５（Ａ）は、用紙Ｐの先端が未だ圧電センサ２５０に当接していない待機状態を示し、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの端部の圧電センサ２５０の当接面は、駆動レジストローラー２０２と従動レジストローラー２０３のニップ部の用紙搬送方向上流側に位置しており、用紙Ｐの先端は前記ニップ部に突入する前に前記当接面に当接する。この状態では、各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂはストッパ部材２３０によって回動を阻止されている。従って、用紙Ｐが斜行されてきた場合、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの何れかに用紙Ｐの先端が先に当接するが、他方のシャッター部材には当接していないため、用紙Ｐの先端の斜行の進み側は遅れ側を待つことになり、用紙の斜行（スキュー）が補正される。

スキュー補正の終了後、つまりシャッター部材２１０ａ、２１０ｂの全ての圧電センサ２５０が用紙Ｐによる押し力を検知した（ＯＮになった）ときは、圧電センサ２５０により用紙Ｐの押し力を測定する。圧電センサ２５０への圧力は、用紙の厚みが厚いほど大きく、押し力が大きいほど圧電センサ２５０の出力も大きくなる。

その後ストッパ部材２５０の固定を解放すると、図５（Ｂ）に示すように、用紙Ｐの先端はシャッター部材２１０ａ、２１０ｂを押しながらレジストローラ対２０２、２０３のニップ部に突入し、レジストローラー２０２、２０３による搬送力も加わり、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂを図５（Ｃ）の状態に押し上げて、用紙Ｐが搬送される。搬送された用紙は、転写ローラー４０５によりトナー画像を転写され、定着装置５００により定着されたのち、排紙ユニット６００に排紙される。

用紙Ｐがスキュー補正・押し力検出ユニット２００を完全に通過すると、各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂはバネ部材２３２の付勢力によって図３（Ａ）に示す待機状態へと復帰する。

図６は、図５に示したスキュー補正・押し力検出ユニット２００を用いて、紙種判定を行う場合の画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１１では、搬送ローラー２０１等による用紙の搬送が開始されたかどうかを判断し、開始されなければ（ステップＳ１１でＮＯ）、開始されるのを待つ。開始された場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２で、ストッパ部材２３０を固定して各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂに、用紙Ｐの押し力でシャッター部材２１０ａ、２１０ｂが可動しない保持力を保持させる。

次にステップＳ１３で、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの用紙当接部に設けられた全ての圧電センサ２５０により用紙Ｐの当接が検知されたかどうか（全ての圧電センサ２５０がＯＮかどうか）を判断する。すべての圧電センサ２５０がＯＮでなければ（ステップＳ１３でＮＯ）、すべての圧電センサ２５０がＯＮするまで待つ。

すべての圧電センサ２５０がＯＮであれば（ステップＳ１３でＹＥＳ）、スキュー補正が終了したと判断してステップＳ１４に進み、圧電センサ２５０による用紙Ｐの押し力を検出する。

次いでステップＳ１５で、検出した押し力によって紙種を判定する。押し力と紙種との対応関係が規定されたテーブルが画像形成装置１内の図示しない記憶部に予め記憶されており、このテーブルを基に押し力に応じた紙種が判定される。なお、押し力の検出は全てのシャッター部材２１０ａ、２１０ｂの圧電センサ２５０において行い、検出結果を加算したり平均値を求め、これらの値を基に紙種を判定するのが、圧電センサ２５０の測定ばらつき等を吸収でき、高精度な紙種判定を行うことができる点で望ましい。また、測定時間内の圧力推移に基づいて紙種を判定しても良い。

次いでステップＳ１６で、判定された紙種に応じて画像形成の際のプロセス条件、例えば転写出力、用紙分離出力、定着器５００の定着温度等を設定したのち、ステップＳ１７で、ストッパ部材２３０による固定を開放するとともに、レジストローラー２０２、２０３により用紙を搬送する。なお、ストッパ部材２３０の開放は、ステップＳ１４での用紙の押し力測定後、ステップＳ１７の用紙搬送までの間に行われれば良い。

図７は、図５に示したスキュー補正・押し力検出ユニット２００を用いて、紙種判定を行う場合の画像形成装置１の他の動作を示すフローチャートである。この例では、一定時間内にスキュー補正ができなかった場合の処理を含んでいる。

ステップＳ２１では、搬送ローラー２０１等による用紙の搬送が開始されたかどうかを判断し、開始されなければ（ステップＳ２１でＮＯ）、開始されるのを待つ。開始された場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、ステップＳ２２で、ストッパ部材２３０を固定して各シャッター部材２１０ａ、２１０ｂに、用紙Ｐの押し力でシャッター部材２１０ａ、２１０ｂが可動しない保持力を保持させる。

次にステップＳ２３で、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂの用紙当接部に設けられた全ての圧電センサ２５０により用紙Ｐの当接が検知されたかどうか（全ての圧電センサ２５０がＯＮかどうか）を判断する。

すべての圧電センサ２５０がＯＮであれば（ステップＳ２３でＹＥＳ）、スキュー補正が終了したと判断してステップＳ２７に進み、圧電センサ２５０による用紙Ｐの押し力を検出する。

次いでステップＳ２８で、検出した押し力によって紙種を判定する。なお、押し力の検出は全てのシャッター部材２１０ａ、２１０ｂの圧電センサ２５０において行い、検出結果を加算したり平均値を求め、これらの値を基に紙種を判定するのが、圧電センサ２５０の測定ばらつき等を吸収でき、高精度な紙種判定を行うことができる点で望ましい。また、測定時間内の圧力推移に基づいて紙種を判定しても良い。

次いでステップＳ２９で、判定された紙種に応じて画像形成の際のプロセス条件、例えば転写出力、用紙分離出力、定着器５００の定着温度等を設定したのち、ステップＳ３０で、ストッパ部材２３０による固定を開放するとともに、レジストローラー２０２、２０３により用紙を搬送する。

ステップＳ２３において、すべての圧電センサ２５０がＯＮでなければ（ステップＳ２３でＮＯ）、ステップＳ２４に進み、何れか最初の圧電センサ２５０がＯＮかどうかを判断する。最初の圧電センサ２５０がＯＮでなければ（ステップＳ２４でＮＯ）、用紙Ｐがまだシャッター部材２１０ａ、２１０ｂまで到達していないと考えられるため、ステップＳ２３に戻る。

最初の圧電センサ２５０がＯＮであれば（ステップＳ２４でＹＥＳ）、ステップＳ２５で、最初の圧電センサ２５０がＯＮになってから一定時間が経過したかどうかを調べる。一定時間が経過していなければ（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップＳ２３に戻る。

一定時間が経過していれば（ステップＳ２５でＹＥＳ）、ステップＳ２６に進み、ストッパ部材２３０による固定を開放し、直前の用紙についての紙種を当該用紙についての紙主として設定した後、ステップＳ２９に進む。従って、この場合は直前の用紙についての紙種に基づいて、プロセス条件が設定されることになる。

このように、この実施形態では、最初の圧電センサ２５０がＯＮになってから一定時間が経過しても全ての圧電センサ２５０がＯＮにならなければ、ストッパ部材２３０による固定を開放し、直前の用紙についての紙種を当該用紙についての紙種として設定するから、スキュー限界を超えたスキュー補正が行われることによる紙詰まり等の不具合の発生を未然に防止することができる。

以上説明したように、この発明の実施形態では、用紙Ｐの主走査方向に設けられ、搬送されてきた用紙Ｐをスキュー補正のために停止させる複数のシャッター部材２１０ａ、２１０ｂに、用紙Ｐの当接を検出する複数の当接センサ２２０や圧電センサ２５０がそれぞれ取り付けられているから、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂによって用紙Ｐのスキュー補正を行うことができる。しかも、複数のシャッター部材２１０ａ、２１０ｂのうちの少なくともひとつに、紙種を判定するための用紙送り時の押し力を検出する押し力検出手段である、スリット部材２１１と光学センサ２４０、あるいは圧電センサ２５０が設けられているから、シャッター部材２１０ａ、２１０ｂと押し力検出手段を別々に設ける必要はなく、簡易な構成でスキュー補正も紙種の判定も行うことができる画像形成装置となる。

１画像形成装置
２００スキュー補正・押し力検出ユニット
２０１搬送ローラー
２０２、２０３レジストローラー
２１０ａ、２１０ｂシャッター部材
２１１スリット部材
２２０当接センサ
２３０ストッパ部材
２３１レバー
２３２バネ部材
２４０光学センサ
２５０圧電センサ
３００制御部
３０１ＣＰＵ
３０２ＲＯＭ
４０１感光体ドラム
４０５転写ローラー
５００定着器
Ｐ用紙

Claims

用紙の搬送方向と直交する方向に設けられ、搬送されてきた用紙をスキュー補正のために停止させる複数のシャッター部材と、
各シャッター部材にそれぞれ取り付けられた用紙の当接を検出する当接検出手段と、
前記複数のシャッター部材のうちの少なくともひとつに設けられた、用紙送り時の押し力を検出する押し力検出手段と、
前記押し力検出手段により検出された押し力に基づき、紙種を判定する紙種判定手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記当接検出手段により用紙の当接を検出後、用紙の当接状態を保持して前記押し力検出手段による押し力の検出を行い、押し力の検出後に用紙をシャッター部材を通過させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記紙種判定手段は、前記複数の当接検出手段の全てにより用紙が前記シャッター部材に当接したことが検出されたタイミングから押し力の検出及び紙種判定を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記押し力検出手段は、前記シャッター部材への当接によるシャッター部材の移動量に基づいて用紙送り時の押し力を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記シャッター部材は、用紙の当接時に用紙搬送を規制する所定のシャッター保持力を有し、該シャッター保持力は、用紙がシャッター部材に当接しスキュー補正が終了するまでの第１のシャッター保持力と、スキュー補正後用紙の押し力を検出するまでの第２のシャッター保持力であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記第１のシャッター保持力は、用紙の押し力でシャッター部材が可動しない保持力であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記第２のシャッター保持力は、シャッター部材の移動量に応じて変化する負荷量に対応する保持力であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記押し力検出手段による紙種判定時の前記シャッター部材の移動量から、画像の書き出し位置を設定する画像書き出し位置設定手段をさらに備えていることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
前記シャッター部材の移動量は、光学センサとスリット部材によるパルスカウントによって算出されることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
前記当接検出手段による用紙の当接検出は、静電センサによって行われることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
前記押し力検出手段は、シャッター部材に当接した用紙の圧力量によって押し力を検出することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
前記紙種判定手段は、前記押し力検出手段によって検出された少なくとも２か所の圧力量によって、紙種を判別することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
前記圧力量は圧電センサによって測定されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の画像形成装置。
前記複数の当接検出手段のうちのいずれかにより最初に当接が検出された後、所定時間内に当接検出が行われなかった当接検出手段が存在する場合、前記シャッター部材による用紙の停止を解除することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記シャッター部材による用紙の停止が解除された場合、前記紙種判定手段は、直前に判定された用紙の紙種を、停止が解除された用紙の紙種と判定することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
前記紙種判定手段による紙種の判定後、判定結果に応じて画像形成の際のプロセス条件を設定することを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の画像形成装置。
前記プロセス条件は転写出力であることを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
前記プロセス条件は用紙分離出力であることを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
前記プロセス条件は定着温度であることを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
画像形成装置が、
用紙の搬送方向と直交する方向に設けられた複数のシャッター部材により、搬送されてきた用紙をスキュー補正のために停止するステップと、
各シャッター部材にそれぞれ取り付けられた当接検出手段により、用紙の当接を検出するステップと、
前記複数のシャッター部材のうちの少なくともひとつに設けられた押し力検出手段により、用紙送り時の押し力を検出するステップと、
押し力を検出するステップにより検出された押し力に基づき紙種を判定する紙種判定ステップと、
を実行することを特徴とする紙種判定方法。
画像形成装置のコンピュータに、
用紙の搬送方向と直交する方向に設けられた複数のシャッター部材により、搬送されてきた用紙をスキュー補正のために停止するステップと、
各シャッター部材にそれぞれ取り付けられた当接検出手段により、用紙の当接を検出するステップと、
前記複数のシャッター部材のうちの少なくともひとつに設けられた押し力検出手段により、用紙送り時の押し力を検出するステップと、
押し力を検出するステップにより検出された押し力に基づき紙種を判定する紙種判定ステップと、
を実行させるための紙種判定プログラム。