JPH0656310A - 画像形成装置の用紙検知装置 - Google Patents

画像形成装置の用紙検知装置

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JPH0656310A
JPH0656310A JP22461092A JP22461092A JPH0656310A JP H0656310 A JPH0656310 A JP H0656310A JP 22461092 A JP22461092 A JP 22461092A JP 22461092 A JP22461092 A JP 22461092A JP H0656310 A JPH0656310 A JP H0656310A
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JP22461092A
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Inventor
Satoshi Kanano
Takuo Matsumura
聡 叶野
拓夫 松村
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
富士ゼロックス株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 用紙搬送路に配置する検知手段を、用紙に直
接接触させないものとして構成し、用紙のサイドスキュ
ーの状態をも検知できるものとする。 【構成】 用紙搬送路の側部に2つの電極板5、6を、
用紙Pを通過させる間隔dを介して配置してコンデンサ
部材2を構成し、該コンデンサ部材2に対して高周波電
圧を印加する発振器7を接続する。そして、前記コンデ
ンサ部材に対して用紙が遮断することによるキャパシタ
ンスの変化を、電圧計9により測定し、用紙の側部が通
過する位置を測定することができるようにする。また、
サイドスキューしている用紙の場合には、その用紙が通
過する際に測定値が変化するので、その変化の状態に応
じて、画像形成装置での用紙の処理を行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置の用紙搬
送路に配置される用紙検知装置に関し、特に、用紙が斜
め送りの状態(以下スキューと呼ぶ)で送られる場合で
も、その状態を検知できるようにする画像形成装置の用
紙検知装置に関する。

【0002】

【従来の技術】電子写真複写機等の画像形成装置におい
ては、用紙搬送路の所定の位置にセンサを配置して、用
紙の通過を検知することが一般に行われている。そのた
めのセンサとしては、例えば、スイッチアームを用紙搬
送路に向けて突出させ、該アームが用紙により揺動する
ことを検知する手段が用いられる。また、前記メカニカ
ルな機構のセンサの他に、フォトセンサ等も用いられて
おり、用紙がフォトセンサの光路を遮断することによ
り、用紙の通過を検知できるようにしている。前述した
ような各種のセンサは、用紙の先端部または後端部を検
知した情報を制御装置に向けて出力し、その検知情報に
もとづいて、用紙の移動時間の検知を行ったりすること
の他に、用紙の通過情報にもとづいて、次の工程での装
置の動作の制御等を行うことができるようにされる。

【0003】また、センサによる検知情報を、用紙の位
置の検知情報として用いることの他に、用紙搬送路内で
の用紙の搬送位置の検知情報を得るための手段としても
用いられる場合がある。例えば、特開平3−94275
号公報等に示される例では、用紙搬送路に沿って設ける
画像転写部の直前部で、用紙の位置を検知するためのセ
ンサを配置するとともに、該用紙を用紙搬送路の巾方向
に移動させる機構を設けている。そして、用紙がセンサ
により設定される基準位置からずれを生じている場合に
は、前記移動機構を用いて用紙を基準線に沿う位置に移
動させ、用紙に対して正確な位置に画像を転写できるよ
うにすることが行われている。

【0004】ところが、前記メカニカルなセンサを用い
る場合には、薄くて腰の弱い用紙に対しては、センサア
ームにより傷を付けたりすることがある。また、フォト
センサの場合には、光透過性の良好な用紙、例えば、透
明なフィルムのようなものでは、センサによる検知がで
きないという問題がある。そこで、前述したような問題
を解決するために、特開昭52−79934号公報、ま
たは特開昭54−43034号公報等に示されるよう
に、用紙搬送路に2つの電極を配置して用紙の検知機構
を構成することが提案されている。前記従来例は、電極
の間を用紙が通過することにより、2つの電極の間での
静電容量が変化することを検知する方式を用いており、
光または機械的なセンサを用いることに代えて、無接触
方式の検知機構を構成することができる。そして、前述
したように、無接触方式のセンサ機構を構成することに
より、任意の用紙に対する検知の作用を良好に行うこと
ができ、用紙を損傷したり、検知作用が不正確になった
りすることを防止できる。

【0005】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来例
に示されるような無接触方式の検知装置では、用紙の有
無に関する情報を得ることができるものの、用紙のずれ
等については、その情報を得ることができないという問
題がある。つまり、静電容量の変化を検知する方式で
は、一般のフォトセンサやメカニカルな検知アームを用
いたセンサの場合と同様に、用紙が通過したことを検知
できるのみである。そこで、前述したような用紙の有無
のみを検知する機構に代えて、特開昭64−64945
号公報等に示されるように、検知装置のラインイメージ
センサを用紙搬送路の巾方向に移動させながら、用紙の
検知を行うことが提案されている。

【0006】上記従来例においては、例えば、図13に
示されるような機構のものとして構成されている。前記
図13に示される検知装置30では、用紙搬送路の下部
ガイド板の部分に、用紙搬送路を横切る状態でラインイ
メージセンサ33を配置し、その上方に所定の間隔を介
してランプ等のような光源31を配置している。そし
て、用紙Pがラインイメージセンサを横切る位置を、ラ
インイメージセンサ33による光の検知情報として制御
装置に入力し、用紙の位置のずれ等を知ることができる
ように構成されている。しかし、光源31からの光を、
レンズを用いずに直接入射させた場合には、光が散乱す
るために、検知情報が正確な情報として得られないとい
う問題がある。

【0007】そこで、図14に示されるように、光源3
1とラインイメージセンサ33との間にレンズ32を配
置して、光源から出力される光を、用紙に対して直角な
方向に照射させる手段を構成することも考えられてい
る。そして、前記図14に示されるように、光源31か
らの光を用紙Pに対して直角に照射することにより、該
用紙が仮想線で示されるように、ラインイメージセンサ
に対して浮いた状態でも、用紙の検知作用を良好な状態
で行うことができ、用紙の位置のずれ等の情報を得るこ
とができる。しかしながら、前述したように、用紙搬送
路に対してラインイメージセンサを配置し、該ラインイ
メージセンサをパルスモータにより移動させながら、用
紙のスキューの状態を検知する装置では、パルスモータ
による駆動装置と、その駆動のための制御回路を設ける
ことが必要となり、このような装置を設けることは、複
写機のコストと、収容スペースの点等で多くの解決を要
する問題がある。

【0008】また、前述したように、用紙のずれを検知
できるようにする装置として、実開平2−49939号
公報や、実開平2−49959号公報等に示されるよう
な装置が提案されている。この従来例においては、用紙
搬送路の用紙の移動方向に対して、直角な方向にライン
イメージセンサを配置し、用紙がそのラインイメージセ
ンサを横切る位置を検知することにより、用紙の側部の
通過位置を検知できるようにしている。そして、このよ
うに、ラインイメージセンサを固定位置に配置して、用
紙のスキューの程度を検知することにより、その用紙に
対する位置の修正を行うこと、または、感光体ドラム等
に形成する画像の位置を、用紙の位置に合わせて設定す
る等の手段を用いて、用紙に対する画像の記録位置を制
御することができる。

【0009】しかしながら、上述したように、ラインイ
メージセンサを用いる場合には、透明なフィルム等を用
いる際に、そのフィルムに対する検知情報の正確さに問
題が残り、すべての種類の用紙に対して適応させにくい
という問題がある。また、上述したような従来の検知装
置では、用紙の走行位置の検知は可能であるが、例え
ば、用紙がスキューしている場合に、そのスキューの程
度の判断ができないという問題がある。そして、検知装
置により検知された用紙のずれの情報にもとづいて、感
光体ドラムに対する画像の書き込みの制御等を行った場
合でも、その用紙が斜めのままであると、記録紙の品質
を良好に保ち得ないことになる。

【0010】

【発明の目的】本発明は、前述したような従来の検知装
置の問題を解消するもので、任意の用紙に対して検知の
作用を良好に行い得るとともに、用紙のスキュー状態を
も併せて検知できるような検知装置を提供することを目
的としている。

【0011】

【課題を解決するための手段および作用】本発明の画像
形成装置の用紙検知装置は、用紙搬送路の用紙が通過す
る部分に対して、用紙の上下に対応する位置に、2つの
電極板を所定の間隔を介して配置し、前記2つの電極板
の間を用紙が通過できるような検知部材を構成し、前記
検知部材の間を用紙が通過する際に、コンデンサ部材の
静電容量の変化を検知する手段を配置し、前記コンデン
サ部材での静電容量の変化を読み取ることにより、用紙
の通過状態の検知を行う機構を構成している。また、本
発明においては、前記コンデンサ部材を構成する2つの
電極板に対して発振器を接続し、用紙が該電極板の間を
通過することにより電圧の変化を読取り、用紙の通過状
態の検知を行うことができる。さらに、本発明では、前
記コンデンサ部材を構成する2つの電極板に対して発振
器を接続し、用紙が該電極板の間を通過する際の電圧の
変化の状態により、用紙が斜め送りの状態で搬送される
ことを検知できる。

【0012】前述したように構成したことにより、本発
明の検知装置においては、測定部に2つの電極板を配置
するのみであるから、用紙搬送路に配置する部材を簡素
化することができ、該検知部材を任意の位置に設けるこ
とが可能である。また、2つの電極板の間を通る用紙の
検知情報は、制御装置での信号の制御により、用紙が基
準線から離間する位置を検知することの他に、用紙のス
キューの程度の情報をも得ることができるので、その用
紙の状態に応じて、画像の書き込みの処理や、用紙搬送
装置の状態の検知等を容易に行うことができる。

【0013】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の画像形
成装置の用紙検知装置を説明する。図1に示される検知
装置1は、コンデンサ部材2を用紙搬送路に対して配置
するもので、該コンデンサ部材2は、2つの電極板5、
6を所定の間隔を介して対向させて配置し、該2つの電
極板5、6の間に、用紙を通過させる間隔を設定してい
る。また、前記検知装置1において、発振器7と抵抗8
とを直列に接続した回路の両端部に、2つの電極板5、
6をそれぞれ接続し、前記電極板に対して並列に電圧計
9を配置して、該電圧計9で検知される電圧の変化を、
用紙の位置の情報として得るようにしている。本発明の
検知装置では、コンデンサ部材2を構成する2つの電極
板5、6に対して、発振器7から電圧V0 を印加し、前
記コンデンサ部材2の部分を通過する用紙により、コン
デンサ部材のキャパシタンスCpが変化する状態を、電
圧計9で測定する手段を用いている。

【0014】前述したように構成される検知装置1のコ
ンデンサ部材2は、図2に示されるように設けることが
できる。前記図2に示される例では、用紙Pの側部を検
知するコンデンサ部材2に対して、用紙が全部をカバー
する位置に別のコンデンサ部材3を配置し、前記コンデ
ンサ部材3を、コンデンサ部材2の場合と同様に、2つ
の電極板を対向させて配置したコンデンサ部材として構
成している。また、前記コンデンサ部材3の上流側の所
定の位置に、センサSAを配置して、用紙の先端部が該
センサSAにより検知された情報を用いて、矢印Y方向
に搬送される用紙に対して、検知の動作を開始するよう
に、その制御のプログラムを設定している。

【0015】前述した検知機構を用いる場合に、用紙搬
送路に配置する検知装置の部分を用紙が通過する際に、
コンデンサ部材3の2つの電極板の間は用紙により完全
に遮断されることになるが、コンデンサ部材2では、巾
Xだけが用紙Pにより遮断される状態となる。したがっ
て、その2つのコンデンサ部材の検知情報を比較するこ
とにより、用紙の側部の位置を検知することができる。
なお、前記コンデンサ部材2では、電極板5、6の長さ
と巾とをL1、L2として構成し、コンデンサ部材3で
の電極板の長さと巾とをL12、L22として設定して
いる。

【0016】前述したように構成される本発明のコン
デンサ部材2において、電極板5、6の間に用紙がない
ときのキャパシタンスをCe、電極板間の全面に用紙が
存在するときのキャパシタンスをCfとし、また、コン
デンサ部材3の電極板の間全体に用紙があるときのキャ
パシタンスをCf3とすると、コンデンサ部材2の電極
板の面積をS、コンデンサ部材3の電極板の面積をS1
としたときに、コンデンサ部材2で得られるキャパシタ
ンスCeは、Ce=(S/S1 )・Cf3となる。ま
た、用紙が電極板の間を通過しているときの電極板5、
6のキャパシタンスCpは、用紙により遮断される位置
Xに応じて変化する。そして、その発振器の遮断位置X
の値は、 X=L2(Cp−Ce)/(Cf−Ce) となるの
で、Cp、Ce、Cfの値を用いて、用紙のサイドレジ
を測定することができる。

【0017】前記図1、2に示される例において、コ
ンデンサ部材2、3での、前記での条件に加えて、電
極板間の間隔をd、空気および用紙の比誘電率をεa 、
εpとし、用紙の厚さをd1とすると、用紙の側部Pe
が遮断している巾がXのときには、 Cp=S×{(L2−X)/L2}×εa /d+S×
(X/L2)×1/Z ここで、Z=d/εa −d1{(1/εa )−(1/ε
p )}となるので、キャパシタンスCpを測定すること
により、用紙が遮断する巾Xを求めることができる。

【0018】また、本発明の実施例において、用紙Pが
矢印Y方向に進行しているときに、その用紙がサイドス
キューしていると、用紙の位置Xが連続的に変化する。
そこで、前記測定値Cpの変化を知ることにより、用紙
のサイドスキューの有無を知ることができる。さらに、
前記図2に示されるように、コンデンサ部材2に対応さ
せてコンデンサ部材3を配置した場合に、該コンデンサ
部材3の電極板の間全体に用紙がある状態でのキャパシ
タンスCfと、用紙が存在しない状態でのキャパシタン
スCeとの関係をもとにして、前記キャパシタンスCp
を求めることができる。つまり、 Cp=(X/L2)・Cf+(L2−X)・Ce/L2
の計算式を用いて、キャパシタンスCpを求めることに
より、用紙の厚さや、紙質等に関係なく、用紙の位置X
を求めることができる。

【0019】用紙Pがサイドスキューしている状態
で、前記検知部を通過する状態では、図3に示されるよ
うに、用紙Pがコンデンサ部材の位置を通る際に、用紙
Pの側部はPe1 の位置からPe2 の位置に移動し、電
極板を遮断する面積が変化することになる。そこで、用
紙がコンデンサ部材の電極板を遮断している面積をSp
とし、該用紙が矢印Y方向に向けて長さkだけ移動し
て、用紙の側部Pe1 がPe2 に変化し、面積がΔSp
だけ変化した状態では、長さ100mmあたりのサイドス
キュー量Aは、 A=100×ΔSp/L1・kとなり、また、遮断面積
Spは、 Sp=S×(Cp−Ce)/(Cf−Ce)の式により
求められる。そこで、このときのCpの変化をΔCpと
すると、100mmあたりのサイドスキュー量Aは、 A=100×S・ΔCp/L1・k(Cf−Ce)の式
により求められる。

【0020】前述したようにして、キャパシタンスCp
の変化を測定することにより、本発明の検知装置では、
用紙の位置Xとスキュー量とを測定することができる。
つまり、用紙がコンデンサ部材を横切る位置の情報X
は、キャパシタンスCpの変化として測定することがで
きる。すなわち、コンデンサ部材3では、その電極板の
間全体を、用紙が遮断することになるために、図4のグ
ラフに示されるように、横軸に設定した時間(用紙の移
動時間)tに対して、縦軸のCpとして示されるキャパ
シタンスの値は変化することがない。

【0021】これに対して、用紙がスキューしている場
合には、図5のグラフに示されるように、コンデンサ部
材2における検知値は、キャパシタンスCpが用紙の移
動にしたがって増減することになる。したがって、前記
コンデンサ部材2で測定されたキャパシタンスの変化の
情報により、用紙がサイドスキューしていることを知る
ことができる。つまり、前記検知装置では、前記図1、
2に示されるように、2つの電極板の間を用紙が通るこ
とにより、その電極板の間でのキャパシタンスが変化す
るという状態を、電圧の変化の値として測定し、用紙の
側部の位置と、用紙のサイドスキューの状態とを容易に
測定できるようにしている。

【0022】前述したようにして、コンデンサ部材2に
より用紙の状態を測定することにより、例えば、用紙が
サイドスキューの状態で走行している場合には、コンデ
ンサ部材の電極板を遮断する用紙の面積が、図6で示さ
れているSpから、図7のSpaへと変化する。そし
て、用紙がサイドスキューしていない状態での測定値を
示す図8に対して、用紙がサイドスキューしている場合
の検知値Cpは、図9に示されるように変化することに
なる。また、前記図9に示されるグラフのように、用紙
のスキューの方向によっては、その検知値Cpが増減す
ることがわかるので、その検知値によって用紙のスキュ
ーの方向を知ることができる。

【0023】(本発明の検知装置の別の実施例)本発明
の画像形成装置の用紙検知装置では、前記図1に示され
たような回路を構成する検知装置1の他に、図10に示
されるような検知回路を構成することができる。前記図
10に示される検知装置10では、2つの電極板を対向
させて配置したコンデンサ部材11に対して、LHのコ
イル13と、PΩの抵抗14とを通して、発振器12か
ら電圧V0の高周波を印加して、前記抵抗14の両端で
の電圧VR を測定する。そこで、コンデンサ部材11の
キャパシタンスをCとすると、発振器12から発振され
る周波数fを変化させると、f=1/2π・(1/L・
C)1/2 となるときに、fは共振周波数になり、VRが
極大値になる。このことより、VR が極大になる共振周
波数を測定することにより、コンデンサ部材11を用紙
が通過することによるキャパシタンスCの変化を測定す
ることができる。

【0024】また、本発明の装置において、コンデンサ
部材11を構成する電極板の面積Sが大きくなる程、キ
ャパシタンスCpが大きくなるので、測定値を得やすい
ことになる。しかし、用紙位置Xの測定範囲に比較し
て、電極板の巾L2が大きくなると、キャパシタンスC
pの値に対して、変化するキャパシタンスの値が相対的
に小さくなるので、用紙により変化するキャパシタンス
の状態を、正確に知ることができない場合が発生する。
そこで、本発明においては、前記コンデンサ部材2の電
極板を、図11に示されるように変形させたもので構成
し、巾L2を用紙のスキュー巾X1に対応させて狭く設
定し、長さL1をL2に対して3倍程度に設定すること
ができる。そして、電極板の面積Sを大きく形成する
と、用紙のスキューによるキャパシタンスの変化の値が
大きくなるので、用紙の位置Xの測定を容易に行うこと
ができる。

【0025】前記図10に示される回路の他に、本発明
の検知装置としては、図12に示されるような検知装置
20を構成することもできる。前記図12に示される検
知装置20においては、発振器21と抵抗22を直列に
接続して、コンデンサ部材2の電極板5、6にそれぞれ
接続し、発振器21から発振される高周波の電圧を印加
する。また、前記コンデンサ部材2に対して並列にハイ
パスフィルター23を接続し、そのハイパスフィルター
により得られる信号を、信号増幅器24で増幅し、電圧
計25で電圧の変化を読み取るようにする。なお、前記
ハイパスフィルターに代えて、バンドパスフィルターを
用いることも可能である。

【0026】前記図12のように、ハイパスフィルター
23を設けて、高周波成分以外の成分を除いて、信号増
幅器により増幅する手段を用いる場合には、抵抗22の
抵抗値を大きくして、電極板5、6の間での電圧Vが小
さくなっても、キャパシタンスの変化を測定することが
できる。そして、前記コンデンサ部材により得られるキ
ャパシタンスCpの変化量が小さい場合でも、用紙の位
置を正確に測定することが可能になり、用紙がサイドス
キューしている場合には、そのキャパシタンスの変化の
状態を容易に知ることができる。

【0027】前述したような構成を有する本発明の検知
装置は、電子写真複写機等の画像形成装置において、感
光体ドラムからの画像転写部の上流部の任意の位置に配
置して、用紙の搬送状態を検知することができる。そし
て、用紙搬送路内を搬送される用紙の位置X、または、
用紙のサイドスキューの状態を知ることにより、前記検
知装置により測定された用紙の側部の位置に対応させ
て、感光体ドラムに対する画像の形成の位置を変化させ
るような制御を行うことができる。

【0028】また、サイドスキュー量が非常に大きい場
合には、その用紙に対して画像を記録することを停止
し、その用紙をそのまま排出させたりする手段を設け
て、不良コピーが作成されることを防止する等の手段を
講じることができる。さらに、電子写真複写機を使用し
ている途中で、サイドスキューが大きく発生する頻度が
高くなったりする場合には、その電子写真複写機に異常
を知らせるプログラムを設定しておき、装置の使用を停
止して、オペレータに対して点検を指令する等の手段を
設けることも可能である。

【0029】

【発明の効果】本発明の画像形成装置の用紙検知装置
は、前述したように構成される検知装置を用いて、その
測定部に2つの電極板を配置するのみであるから、用紙
搬送路に配置する部材を簡素化することができ、該検知
部材を任意の位置に設けることが可能である。また、2
つの電極板の間を通る用紙の検知情報は、制御装置での
信号の制御により、用紙が基準線から離間する位置を検
知することの他に、用紙のスキューの程度の情報をも得
ることができるので、その用紙の状態に応じて、電子写
真複写機等における感光体ドラムに対する画像の書き込
み位置の処理を行うことができる他に、用紙搬送装置の
状態の検知等を容易に行うことができる。さらに、本発
明の画像形成装置の用紙検知装置では、用紙に対して直
接接触する部材を配置する必要がなく、任意の厚さを有
する用紙や、プラスチックフィルム等を対象にして、用
紙搬送路内での搬送状態を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】 本発明の検知装置の構成を示す回路図であ
る。

【図2】 本発明のコンデンサ部材の用紙搬送路に対す
る配置状態を示す平面図である。

【図3】 用紙がサイドスキューしている場合のコンデ
ンサ部材の遮断面積の変化の状態を示す説明図である。

【図4】 本発明のコンデンサ部材3での検知値の変化
の状態を示すグラフである。

【図5】 用紙がサイドスキューしている状態でのコン
デンサ部材2の検知値の変化を示すグラフである。

【図6】 サイドスキューしている用紙の途中の検知状
態の説明図である。

【図7】 図6に示す用紙の後端部の検知状態の説明図
である。

【図8】 スキューしていない用紙の測定値を示すグラ
フである。

【図9】 スキューしている用紙の測定値を示すグラフ
である。

【図10】 本発明の検知装置の別の構成例を示す回路
図である。

【図11】 コンデンサ部材を用紙の走行方向に長く形
成する場合の説明図である。

【図12】 本発明の検知装置の他の構成例を示す回路
図である。

【図13】 従来のラインイメージセンサを用いた検知
装置の構成を示す側面図である。

【図14】 ラインイメージセンサに対してレンズを付
加した検知装置の側面図である。

【符号の説明】

1 検知装置、 2・3 コンデンサ部材、 5・
6 電極板、7 発振器、 8 抵抗、 9
電圧計、10・20・30 検知装置、 11 コ
ンデンサ部材、12・21 発振器、 13 コイ
ル、 14・22 抵抗、15・25 電圧計、
23 ハイパスフィルター、24 信号増幅器、
31 光源、 32 レンズ、33 ラインイメ
ージセンサ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 用紙搬送路の用紙が通過する部分に対し
    て、用紙の上下に対応する位置に、2つの電極板を所定
    の間隔を介して配置し、 前記2つの電極板の間で用紙の通過を許容する検知部材
    を構成し、 前記検知部材の電極板の間を用紙が通過する際に、該電
    極板により構成されるコンデンサ部材の静電容量の変化
    を検知する手段を配置し、 前記電極板の間での静電容量の変化を読み取ることによ
    り、用紙の通過状態の検知を行うことを特徴とする画像
    形成装置の用紙検知装置。
  2. 【請求項2】 前記コンデンサ部材を構成する2つの電
    極板に対して発振器を接続し、用紙が該電極板の間を通
    過する際の電圧の変化を読取り、用紙の通過状態の検知
    を行うことを特徴とする画像形成装置の用紙検知装置。
  3. 【請求項3】 前記コンデンサ部材を構成する2つの電
    極板に対して発振器を接続し、用紙が斜め送りの状態で
    搬送されることを、用紙が該電極板の間を通過する際の
    電圧の変化の状態を検知することにより測定することを
    特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置の用
    紙検知装置。
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