JP6428657B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１に記載の画像記録装置においては、反射型光学式センサーの出力信号が示す電圧値に基づいて、記録用紙の材質（紙質）が検知される。また、特許文献１に記載の画像記録装置においては、記録用紙の厚み（紙厚）に応じた角度だけ反射型光学式センサーがリンク機構により回動される。反射型光学式センサーが回動された角度だけ出力信号が示す電圧値が変動し、電圧値の変動量により紙厚が検知される。従って、特許文献１には、紙質と紙厚の両方を１つの反射型光学式センサーにより検知することができると記載されている。

特開２００６−２０１５６０号公報

特許文献１に記載の画像形成装置においては、紙厚は、反射型光学式センサーの出力信号に基づいて直接的に検知されない。紙厚は、リンク機構によりセンサーの角度変化に変換され、角度変化がセンサーにより検知され、検知された角度変化から紙厚が計算される。従って、紙厚を検知するために、複雑な計算が要求される。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、用紙の材質及び厚みを容易に検知することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、シートに画像を形成する。画像形成装置は、センサーと、姿勢変更部と、検知部とを備える。センサーは、搬送路を通過する又は前記搬送路に停止している前記シートの表面に対向可能な位置に配置され、前記シートに光を投光し、前記シートが反射した光を受光する。姿勢変更部は、前記センサーの姿勢を、第１姿勢と第２姿勢との間で変更する。そして、検知部は、前記第１姿勢の前記センサーが出力する第１受光信号と前記第２姿勢の前記センサーが出力する第２受光信号とに基づいて、前記シートの材質と厚みとを検知する。

本発明に係る画像形成装置によれば、用紙の材質及び厚みを容易に検知することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す図である。 図１に示す搬送ユニットの一部を拡大して示す側面図である。 図２に示す変位センサーを示す断面図である。 図３に示す変位センサーの特性を示すグラフである。 図２に示す搬送ユニットの姿勢変更部を示す側面図である。 重送が発生した場合の用紙の前端部を示す搬送路の側面図である。 重送が発生した場合の用紙の後端部を示す搬送路の側面図である。 基準タイミングにおける用紙の前端部を示す搬送路の側面図である。 第１タイミングにおける用紙の後端部を示す搬送路の側面図である。 第２タイミングにおける用紙の後端部を示す搬送路の側面図である。 制御部の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面（図１〜図１１）を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

図１を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００について説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、例えば、複合機である。具体的には、画像形成装置１００は、画像形成ユニット１、定着ユニット１６、画像読取ユニット２、原稿搬送ユニット３、操作パネル４、給送ユニット１１、搬送ユニット１３、排出ユニット１５、及び制御部５（検知部）を備える。

画像形成ユニット１は、用紙Ｒ（シート）に画像を形成する。定着ユニット１６は、用紙Ｒに形成された画像を用紙Ｒに定着させる。具体的には、定着ユニット１６は、加熱ローラー１６１と加圧ローラー１６２とを含む。加熱ローラー１６１と加圧ローラー１６２とは、ニップ部Ｎを通過する用紙Ｒを加熱及び加圧することによって、用紙Ｒに画像を定着させる。ニップ部Ｎは、加熱ローラー１６１と加圧ローラー１６２との間に形成される。原稿搬送ユニット３は、原稿Ｕを画像読取ユニット２に搬送する。画像読取ユニット２は、原稿Ｕに形成された画像を読み取る。操作パネル４は、画像形成装置１００に対するユーザーからの操作を受け付ける。操作パネル４は表示部４１を含む。

給送ユニット１１は、用紙Ｒを積載する１又は複数のカセット１１１を含み、用紙Ｒを搬送ユニット１３に給送する。搬送ユニット１３は、１又は複数の搬送ローラー対１３１、及び、レジストローラー対１３２を含み、用紙Ｒを画像形成ユニット１に搬送する。搬送ユニット１３は、画像の形成された用紙Ｒを定着ユニット１６に搬送する。搬送ユニット１３は、画像の定着された用紙Ｒを排出ユニット１５に搬送する。排出ユニット１５は、画像の定着された用紙Ｒを排出する。

制御部５は、画像形成ユニット１、定着ユニット１６、画像読取ユニット２、原稿搬送ユニット３、操作パネル４、給送ユニット１１、搬送ユニット１３、及び排出ユニット１５を制御する。制御部５は、例えば、プロセッサー及びメモリーを含む。プロセッサーは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含む。メモリーは、データ及びコンピュータープログラムを記憶する。メモリーは、例えば、半導体メモリーを含み、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）を更に含んでもよい。

次に、図２を参照して、搬送ユニット１３について説明する。図２に示すように、搬送ユニット１３は搬送路２１を有している。搬送ユニット１３は、搬送路２１に沿って搬送方向ＸＴに用紙Ｒを搬送する。搬送路２１は基準面２１１を有している。基準面２１１は、用紙Ｒの一対の主面のうちの一方の主面（以下、「裏面」と記載する。）が摺接する面である。

具体的には、搬送ローラー対１３１は、搬送方向ＸＴに用紙Ｒを搬送する。また、レジストローラー対１３２は、用紙Ｒを一時的に停止させ、用紙Ｒを所定のタイミングで画像形成ユニット１に送出する。搬送ローラー対１３１及びレジストローラー対１３２は、搬送モーターによって駆動される。制御部５が搬送モーターを第１回転方向に回転させると、搬送ローラー対１３１及びレジストローラー対１３２は正転する。その結果、搬送ローラー対１３１及びレジストローラー対１３２は、用紙Ｒを搬送方向ＸＴに搬送する。一方、制御部５が搬送モーターを第１回転方向と反対の第２回転方向に回転させると、搬送ローラー対１３１及びレジストローラー対１３２は逆転する。その結果、搬送ローラー対１３１及びレジストローラー対１３２は、用紙Ｒを搬送方向ＸＴと反対方向に搬送する。

また、搬送ユニット１３は、用紙センサー２２と、変位センサー２３と、用紙センサー１１２とを更に含む。用紙センサー２２、変位センサー２３、及び用紙センサー１１２の各々の出力信号は、制御部５に入力される。

用紙センサー２２は、用紙Ｒを検出する。具体的には、用紙センサー２２は、レジストローラー対１３２よりも、搬送方向ＸＴの上流に配置される。変位センサー２３は、搬送路２１の第１規定位置ＰＲ１に配置される。用紙センサー２２は、変位センサー２３よりも、搬送方向ＸＴの下流に配置される。用紙センサー２２とレジストローラー対１３２とは、搬送方向ＸＴに所定距離だけ離れて配置される。用紙センサー２２が用紙Ｒの搬送方向ＸＴにおける前端部を検出した時から所定時間の経過時に、制御部５は、搬送ローラー対１３１を停止させる。その結果、用紙Ｒは、レジストローラー対１３２に突き当たり、斜行補正される。

用紙センサー１１２は、用紙Ｒを検出する。用紙センサー１１２は、搬送路２１の第２規定位置ＰＲ２に配置される。具体的には、用紙センサー１１２は、変位センサー２３よりも、搬送方向ＸＴの上流に配置される。用紙センサー１１２は、用紙Ｒのジャムを検出することもできる。なお、用紙センサー２２及び用紙センサー１１２の各々は、例えば、光学式センサーを含む。また、用紙センサー２２及び用紙センサー１１２の各々は、例えば、光学式センサーとアクチュエーターとを含んでもよい。

次に、図３を参照して、変位センサー２３について説明する。図３に示すように、変位センサー２３は、ＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：位置検出素子）を含むレーザー変位センサーである。

具体的には、変位センサー２３は、投光部２３１及び受光部２３２を有している。投光部２３１は、対象物Ｒ１に対して、投光軸Ｌ１に沿ってスポット光（光）を投光する。投光部２３１は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を含む。受光部２３２は受光面２３２ａを有する。受光面２３２ａにはＰＳＤが配置されている。スポット光は、対象物Ｒ１の表面で反射し、反射光（光）として受光面２３２ａに入射する。反射光は、正反射光及び散乱光を含む。正反射光は、スポット光のうち対象物Ｒ１の表面で鏡面反射した光である。散乱光は、スポット光のうち対象物Ｒ１の表面で散乱した光である。正反射光の進む方向（反射角）と、散乱光の進む方向（反射角）は異なる。図３では、反射光軸Ｌ２により、正反射光及び散乱光を含む反射光が進むおおよその方向を示す。図５から図９においても同様である。本実施形態では、対象物Ｒ１は、用紙Ｒ又は基準面２１１である。

変位センサー２３の受光部２３２は、反射光を受光し、電圧値ＷＶの受光信号を出力する。以下、受光された反射光を、受光反射光と記載する場合がある。具体的には、電圧値ＷＶは、受光面２３２ａ上の受光反射光の強度分布に応じて変化する。ＰＳＤは直線状であるため、受光面２３２ａでは、受光反射光の強度分布は、一定方向に沿って形成される。

受光反射光の強度分布は、投光部２３１と対象物Ｒ１との間隔Ｄ１に依存する。従って、電圧値ＷＶに基づいて、用紙Ｒの厚みを検知できる。電圧値ＷＶは、間隔Ｄ１が大きくなるほど大きくなる。なお、間隔Ｄ１が大きくなるほど電圧値ＷＶが小さくなる変位センサー２３を採用してもよい。また、受光反射光の強度分布は、対象物Ｒ１の材質にも依存する。従って、電圧値ＷＶに基づいて、用紙Ｒの材質を検知できる。

また、本実施形態においては、変位センサー２３として、投光軸Ｌ１と対象物Ｒ１の表面とが形成する角度θが９０度より小さい変位センサー２３を示している。これに限られず、投光軸Ｌ１と対象物Ｒ１の表面とがほぼ直角を形成する変位センサーを変位センサー２３として使用してもよい。

次に、図３及び図４を参照して、変位センサー２３の特性について説明する。図４は、変位センサー２３の特性を示すグラフである。図４の横軸Ｘ１は、受光面２３２ａ上の一定方向に沿った位置Ｐを示し、縦軸Ｙ１は、位置Ｐにおける受光反射光の強度を示す。受光部２３２は、受光反射光の一定方向に沿った強度分布を検出し、強度分布に応じた電圧値ＷＶの受光信号を出力する。

具体的には、電圧値ＷＶは、受光反射光の強度分布の重心位置Ｐ１に応じて変化する。重心位置Ｐ１は、図形Ｆ１における重心ＰＧに対応する位置である。図形Ｆ１は、位置Ｐ０を通る直線Ｌ３と、位置Ｐ２を通る直線Ｌ４と、グラフＧ１と、横軸Ｘ１とで囲まれた図形である。位置Ｐ０は、受光部２３２の一対の端点のうちの一方の端点の位置を示す。位置Ｐ２は、受光部２３２の一対の端点のうちの他方の端点の位置を示す。なお、変位センサー２３は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサー又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサーを含むレーザー変位センサーであってもよい。

次に、図５を参照して、用紙Ｒの材質を検知するための変位センサー２３の姿勢変更について説明する。図５に示すように、搬送ユニット１３は姿勢変更部３１を更に含む。制御部５は姿勢変更部３１を制御する。その結果、姿勢変更部３１は、回動方向ＸＲに変位センサー２３を回動させて、変位センサー２３の姿勢を、第１姿勢と第２姿勢との間で変更する。図５では、第１姿勢の変位センサー２３を実線により示し、第２姿勢の変位センサー２３を二点鎖線により示す。第１姿勢の変位センサー２３の投光軸Ｌ１１と用紙Ｒとが形成する角度θ２は、第２姿勢の変位センサー２３の投光軸Ｌ１２と用紙Ｒとが形成する角度θ３と異なる。

具体的には、姿勢変更部３１は、回動軸３１１と、アクチュエーター３１２と、磁性部材３１３とを含む。回動軸３１１は、変位センサー２３を回動可能に支持する。アクチュエーター３１２は、変位センサー２３を回動方向ＸＲに回動させて、変位センサー２３の姿勢を、第１姿勢及び第２姿勢のいずれかに定める。磁性部材３１３は、薄い板状の部材（例えば金属板）であり、変位センサー２３の対象物Ｒ１に向かう面と反対側の面に設けられる。

アクチュエーター３１２は、第１電磁石３１２ａ及び第２電磁石３１２ｂを含む。第１電磁石３１２ａ及び第２電磁石３１２ｂは、磁性部材３１３を吸着可能な位置に配置される。制御部５は、第１電磁石３１２ａをオンにし、第２電磁石３１２ｂをオフにする。その結果、第１電磁石３１２ａが磁性部材３１３を吸着し、変位センサー２３の姿勢が第１姿勢に定められる。一方、制御部５は、第１電磁石３１２ａをオフにし、第２電磁石３１２ｂをオンにする。その結果、第２電磁石３１２ｂが磁性部材３１３を吸着し、変位センサー２３の姿勢が第２姿勢に定められる。第２姿勢の変位センサー２３は、第１姿勢の変位センサー２３に対して、角度θ１だけ回動している。その結果、投光軸Ｌ１２も投光軸Ｌ１１から角度θ１だけ回動している。角度θ１は、０度より大きく、５度以下であることが好ましく、１度以上２度以下であることが更に好ましい。

次に、図５〜図１１を参照して、材質検知処理、紙厚検知処理、重送検知処理及びサイズ異常検知処理について順番に説明する。材質検知処理においては、用紙Ｒの材質が検知される。紙厚検知処理においては、用紙Ｒの厚みが検知される。重送検知処理においては、２枚以上の用紙Ｒが重なり合った状態で搬送されていること、つまり重送が発生していることが検知される。サイズ異常検知処理においては、用紙Ｒのサイズが、入力されたサイズと相違していることが検知される。

≪材質検知処理≫
図５を参照して、用紙Ｒの材質検知処理について説明する。図５において、用紙Ｒはレジストローラー対１３２により搬送が停止されている。図５に実線で示す第１姿勢の変位センサー２３において、投光部２３１が投光軸Ｌ１１に沿って用紙Ｒにスポット光を投光する。すなわち、変位センサー２３は、搬送路２１に停止している用紙Ｒの表面に対向可能な位置に配置されている。スポット光は用紙Ｒの表面で反射し、スポット光の反射光は反射光軸Ｌ２１に沿って進む。反射光を受光部２３２が受光し、受光部２３２が第１受光信号を出力する。図５に二点鎖線で示す第２姿勢の変位センサー２３において、投光部２３１が投光軸Ｌ１２に沿って用紙Ｒにスポット光を投光する。スポット光は用紙Ｒの表面で反射し、スポット光の反射光は反射光軸Ｌ２２に沿って進む。反射光を受光部２３２が受光し、受光部２３２が第２受光信号を出力する。制御部５は、第１受光信号及び第２受光信号に基づいて、用紙Ｒの材質を検知する。

具体的には、制御部５は、第１受光信号の電圧値ＷＶ１と、第２受光信号の電圧値ＷＶ２との電圧差ＷＬ１（ＷＬ１＝｜ＷＶ２−ＷＶ１｜）を算出する。制御部５は、表１に示すように、電圧差ＷＬ１の範囲と、用紙Ｒの材質とを対応付けた第１テーブルを有する。表１において、数値範囲Ｑ１、数値範囲Ｑ２及び数値範囲Ｑ３は互いに重ならない数値範囲である。制御部５は、電圧差ＷＬ１を第１テーブルと対照することで、用紙Ｒの材質を検知する。

用紙Ｒの材質が変わると、反射光に含まれる散乱光の割合が変化する。散乱光の割合が変化すると、投光軸Ｌ１の一定の角度θ１の変化に対して、重心位置Ｐ１の移動量が変化し、電圧差ＷＬ１が変化する。例えば散乱光の割合が大きくなると、重心位置Ｐ１の移動量が大きくなり、電圧差ＷＬ１が大きくなる。従って、電圧差ＷＬ１に基づいて、用紙Ｒの材質を検知することができる。

≪紙厚検知処理≫
次に、図５を参照して、紙厚検知処理の原理を説明する。図５において、用紙Ｒはレジストローラー対１３２により搬送が停止されている。基準面２１１上に用紙Ｒが存在しない状態において、第１姿勢の変位センサー２３の投光部２３１は、図５に一点鎖線で示す投光軸Ｌ１３に沿ってスポット光を基準面２１１に投光する。スポット光は基準面２１１で反射し、スポット光の反射光は反射光軸Ｌ２３に沿って進む。反射光を受光部２３２が受光し、受光部２３２が第３受光信号を出力する。制御部５は、用紙Ｒの材質と、第１受光信号と、第３受光信号とに基づいて、用紙Ｒの厚み（以下、紙厚ＴＨと記載する）を検知する。

具体的には、制御部５は、第１受光信号の電圧値ＷＶ１と、第３受光信号の電圧値ＷＶ３との電圧差ＷＬ２（ＷＬ２＝｜ＷＶ３−ＷＶ１｜）を算出する。制御部５は、表２から表４に示すように、電圧差ＷＬ２の範囲と、紙厚ＴＨとを対応付けた第２テーブル〜第４テーブルを有する。表２の第２テーブルは普通紙と対応し、表３の第３テーブルは厚紙と対応し、表４の第４テーブルは光沢紙と対応する。制御部５は、電圧差ＷＬ２を、用紙Ｒの材質に応じたテーブルと対照し、紙厚ＴＨを検知する。

表２において、数値範囲Ｑ１１、数値範囲Ｑ１２、・・・は、互いに重ならない数値範囲である。数値Ｈ１１、数値Ｈ１２、・・・は、互いに異なる数値である。表３において、数値範囲Ｑ２１、数値範囲Ｑ２２、・・・は互いに重ならない数値範囲である。数値Ｈ２１、数値Ｈ２２、・・・は、互いに異なる数値である。表４において、数値範囲Ｑ３１、数値範囲Ｑ３２、・・・は、互いに重ならない数値範囲である。数値Ｈ３１、数値Ｈ３２、・・・は、互いに異なる数値である。

上述した通り、用紙Ｒの材質が変わると、反射光に含まれる散乱光の割合が変化する。散乱光の割合が変化すると、同じ紙厚ＴＨに対して、電圧差ＷＬ２が変化する。従って、制御部５は、用紙Ｒの材質ごとの第２テーブル〜第４テーブルを有することにより、紙厚ＴＨをより精密に検知することができる。

≪温度・ニップ圧設定≫
制御部５（定着制御部）は、材質検知処理により検知された用紙Ｒの材質、及び、紙厚検知処理により検知された紙厚ＴＨに基づいて、ニップ部Ｎの温度及び圧力（ニップ圧）を制御する。制御部５は、用紙Ｒの材質及び紙厚ＴＨの一方に基づいて、ニップ部Ｎの温度及び圧力の両方を制御してもよいし、ニップ部Ｎの温度及び圧力の一方を制御してもよい。

≪重送検知処理≫
次に、図６及び図７を参照して、重送検知処理を説明する。図６は、重送が発生した場合の用紙Ｒの前端部ＲＰ１を示す搬送路の側面図である。図７は、重送が発生した場合の用紙Ｒの後端部ＲＰ２を示す搬送路の側面図である。図６に示すように、変位センサー２３は、搬送路２１の第１規定位置ＰＲ１において、基準面２１１上の用紙Ｒに対して投光部２３１により光を投光可能である。図６において、投光部２３１が用紙Ｒに光を投光するとき、用紙Ｒは搬送路２１を移動している。すなわち、変位センサー２３は、搬送路２１を通過する用紙Ｒの表面に対向可能な位置に配置されている。図７においても同様である。

図６に示す変位センサー２３は第１姿勢であり、変位センサー２３の投光部２３１は、用紙Ｒの前端部ＲＰ１に投光軸Ｌ１に沿ってスポット光を投光する。スポット光は前端部ＲＰ１で反射し、スポット光の反射光は反射光軸Ｌ２に沿って進む。反射光を受光部２３２が受光し、受光部２３２が第４受光信号を出力する。第４受光信号は、電圧値ＷＶ４を有する。

図７に示す変位センサー２３は第１姿勢であり、変位センサー２３の投光部２３１は、用紙Ｒの後端部ＲＰ２に投光軸Ｌ１に沿ってスポット光を投光する。スポット光は後端部ＲＰ２で反射し、スポット光の反射光は反射光軸Ｌ２に沿って進む。反射光を受光部２３２が受光し、受光部２３２が第５受光信号を出力する。第５受光信号は、電圧値ＷＶ５を有する。

制御部５は、第４受光信号と第５受光信号とに基づいて、２枚以上の用紙Ｒが重なり合って搬送されていることを検知する。

具体的には、制御部５は、用紙Ｒの搬送方向ＸＴに沿ったサイズを示すサイズ情報、用紙Ｒの搬送速度ＶＴを示す速度情報、及び、トリガタイミングを示すトリガタイミング情報を取得する。トリガタイミングは、搬送中の用紙Ｒの前端部ＲＰ１が、図２に示す第２規定位置ＰＲ２を通過したタイミングである。前端部ＲＰ１の第２規定位置ＰＲ２の通過は、用紙センサー１１２により検知される。なお、トリガタイミングは、搬送中の用紙Ｒの後端部ＲＰ２が、第２規定位置ＰＲ２を通過したタイミングであってもよい。

制御部５は、用紙Ｒの用紙サイズ（例えば、Ａ４サイズ、Ｂ５サイズ）を示す情報を取得する。用紙サイズを示す情報は、例えば操作パネル４における用紙サイズの設定操作により制御部５のメモリーに入力される。制御部５は、用紙サイズを示す情報をメモリーから読み出す。また、用紙Ｒの縦及び横の寸法は、制御部５のメモリーに、用紙サイズに対応して記憶される。例えば「Ａ４サイズ」の用紙に対しては、縦の寸法として「２９７ｍｍ」が記憶され、横の寸法として「２１０ｍｍ」が記憶される。制御部５は、用紙サイズを示す情報に基づいて、用紙Ｒの縦及び横の寸法のうち、用紙Ｒの搬送方向ＸＴに沿った寸法をサイズ情報として読み出す。また、用紙Ｒの搬送速度ＶＴは、速度情報として制御部５のメモリーに記憶される。制御部５は、メモリーから用紙Ｒの搬送速度ＶＴを読み出す。

制御部５は、サイズ情報、速度情報、及び、トリガタイミング情報に基づいて、前端部ＲＰ１が第１規定位置ＰＲ１を通過する前端通過タイミング、及び、後端部ＲＰ２が第１規定位置ＰＲ１を通過する後端通過タイミングを算出する。投光部２３１が前端通過タイミングにおいて前端部ＲＰ１にスポット光を投光し、受光部２３２が第４受光信号を出力する。投光部２３１が後端通過タイミングにおいて後端部ＲＰ２にスポット光を投光し、受光部２３２が第５受光信号を出力する。そして、制御部５は、第４受光信号の電圧値ＷＶ４、及び、第５受光信号の電圧値ＷＶ５に基づいて、２枚以上の用紙Ｒが重なり合った状態で搬送されていること、つまり重送が発生していることを検知する。

図６に示すように、２枚の用紙Ｒが重送される場合には、上側の用紙Ｒ２の前端部ＲＰ１は、下側の用紙Ｒ３の前端部より搬送方向ＸＴにおける下流側に位置する。従って、前端通過タイミングにおいて、第１規定位置ＰＲ１には、上側の用紙Ｒ２の前端部ＲＰ１だけが存在している。その結果、変位センサー２３の受光部２３２は、１枚分の用紙Ｒの厚み（紙厚ＴＨ１と記載する）に相当する電圧値ＷＶ４の第４受光信号を出力する。

一方、図７に示すように、後端通過タイミングにおいては、第１規定位置ＰＲ１には、上側の用紙Ｒ２の後端部ＲＰ２と、下側の用紙Ｒ３とが重なり合った状態になっている。その結果、変位センサー２３の受光部２３２は、２枚分の用紙Ｒの厚み（紙厚ＴＨ２と記載する）に相当する電圧値ＷＶ５の第５受光信号を出力する。

紙厚ＴＨ２が紙厚ＴＨ１より大きい場合に、制御部５は、重送が発生していると判断する。例えば、紙厚ＴＨ２が紙厚ＴＨ１の１．５倍以上であれば（ＴＨ２≧１．５×ＴＨ１）、制御部５は重送が発生していると判断する。紙厚ＴＨ２が紙厚ＴＨ１と等しい場合には、制御部５は、重送が発生していないと判断する。例えば、紙厚ＴＨ２が紙厚ＴＨ１の１．５倍より小さければ（ＴＨ２−ＴＨ１＜１．５×ＴＨ１）、制御部５は重送が発生していないと判断する。

≪用紙逆送≫
制御部５（搬送制御部）は、２枚以上の用紙Ｒが重なり合って搬送されていることが検知された場合に、用紙Ｒが搬送方向ＸＴと反対方向に搬送されるように、搬送ユニット１３を制御する。例えば、搬送モーターを逆回転させ、レジストローラー対１３２及び搬送ローラー対１３１を反対方向に回転させ、用紙Ｒを搬送方向ＸＴと反対方向に搬送する。用紙Ｒを搬送方向ＸＴと反対方向に搬送することで、例えば重送された用紙Ｒを取り除く作業を容易にすることができる。

≪サイズ異常検知処理≫
次に、図８から図１０を参照して、サイズ異常検知処理を説明する。図８は、基準タイミングにおける用紙Ｒの前端部ＲＰ１を示す搬送路２１の側面図である。基準タイミングは、前端部ＲＰ１が第１規定位置ＰＲ１を通過するタイミングである。図９は、第１タイミングにおける用紙Ｒの後端部ＲＰ２を示す搬送路２１の側面図である。第１タイミングは、基準タイミングから第１所定時間が経過したときのタイミングを示す。第１所定時間は、入力されたサイズと搬送速度ＶＴとに基づいて定められる。図９においては、第１規定位置ＰＲ１に用紙Ｒの後端部ＲＰ２が位置しない場合を実線により示し、第１規定位置ＰＲ１に用紙Ｒの後端部ＲＰ２が位置する場合を二点鎖線により示す。

図１０は、第２タイミングにおける用紙Ｒの後端部ＲＰ２を示す搬送路２１の側面図である。第２タイミングは、第１タイミングから第２所定時間が経過したときのタイミングである。第２所定時間は、用紙Ｒを２ｃｍ〜３ｃｍだけ送るのに要する時間に相当する。図１０においては、第１規定位置ＰＲ１に用紙Ｒが位置する場合を実線により示し、第１規定位置ＰＲ１に用紙Ｒが位置しない場合を二点鎖線により示す。

図８から図１０に示す変位センサー２３は第１姿勢である。第１姿勢の変位センサー２３は、搬送路２１の第１規定位置ＰＲ１において、基準面２１１に正対している。変位センサー２３の投光部２３１は、基準面２１１及び基準面２１１上の用紙Ｒに対して光を投光可能である。図８から図１０において、投光部２３１が用紙Ｒに光を投光するとき、用紙Ｒは搬送路２１を移動している。すなわち、変位センサー２３は、搬送路２１を通過する用紙Ｒの表面に対向可能な位置に配置されている。

サイズ異常検知処理においては、制御部５は、用紙Ｒのサイズが入力された場合に、サイズを示す情報を取得する。そして、制御部５は、用紙Ｒのサイズが、入力されたサイズと相違しているか否かを判断する。例えば、光沢紙を用紙Ｒとして使用する場合に、用紙Ｒのサイズが操作パネル４により入力される場合がある。制御部５は、搬送ユニット１３により搬送される用紙Ｒのサイズが、入力された用紙Ｒのサイズと一致しているかを判断する。

図８に示すように、基準タイミングにおいて、変位センサー２３の投光部２３１は、用紙Ｒの前端部ＲＰ１に投光軸Ｌ１に沿ってスポット光を投光する。スポット光は前端部ＲＰ１で反射し、スポット光の反射光は反射光軸Ｌ２に沿って進む。反射光を受光部２３２が受光し、受光部２３２が第４受光信号を出力する。

図９に示すように、第１タイミングにおいて、変位センサー２３の投光部２３１は、基準面２１１に向かってスポット光を投光軸Ｌ１に沿って投光する。第１規定位置ＰＲ１に用紙Ｒが位置しない場合には、スポット光は基準面２１１で反射する。第１規定位置ＰＲ１に用紙Ｒが位置する場合には、スポット光は用紙Ｒで反射する。基準面２１１が反射したスポット光の反射光は反射光軸Ｌ２４に沿って進む。用紙Ｒが反射したスポット光の反射光は反射光軸Ｌ２５に沿って進む。基準面２１１又は用紙Ｒが反射した光を受光部２３２が受光し、第６受光信号を出力する。

図１０に示すように、第２タイミングにおいて、変位センサー２３の投光部２３１は、基準面２１１に向かってスポット光を投光軸Ｌ１に沿って投光する。第１規定位置ＰＲ１に用紙Ｒが位置しない場合には、スポット光は基準面２１１で反射する。第１規定位置ＰＲ１に用紙Ｒが位置する場合には、スポット光は用紙Ｒで反射する。基準面２１１が反射したスポット光の反射光は反射光軸Ｌ２６に沿って進む。用紙Ｒが反射したスポット光の反射光は反射光軸Ｌ２７に沿って進む。基準面２１１又は用紙Ｒが反射した光を受光部２３２が受光し、第７受光信号を出力する。

制御部５（検知部）は、第３受光信号と第４受光信号と第６受光信号と第７受光信号とに基づいて、用紙のサイズが入力されたサイズと相違していること（サイズ異常）を検知する。

より具体的には、制御部５は、第４受光信号の電圧値ＷＶ４と第６受光信号の電圧値ＷＶ５とが略等しく、且つ第３受光信号の電圧値ＷＶ３と電圧値ＷＶ７とが略等しい場合に、サイズ異常が発生していないと判断する。例えば、実際の用紙Ｒのサイズが、入力されたサイズより小さいサイズ異常が発生している場合には、電圧値ＷＶ６は図９の反射光軸Ｌ２４に対応する。一方、電圧値ＷＶ４は図８の反射光軸Ｌ２に対応する。その結果、電圧値ＷＶ６と電圧値ＷＶ４とが、大きく異なる。

また、実際の用紙Ｒのサイズが、入力されたサイズより大きいサイズ異常が発生している場合には、電圧値ＷＶ７は図１０の反射光軸Ｌ２７に対応する。一方、電圧値ＷＶ３は図５の反射光軸Ｌ２３に対応する。その結果、電圧値ＷＶ７と電圧値ＷＶ３とが、大きく異なる。

次に、図８から図１１を参照して、サイズ異常処理を詳細に説明する。図１１は、制御部５の動作を示すフローチャートである。制御部５は、例えば操作パネル４により、用紙Ｒのサイズが入力された場合に、サイズを示す情報を取得する（Ｓ１０１）。サイズを示す情報には、用紙Ｒの搬送方向ＸＴに沿ったサイズが含まれる。

次に、制御部５は、サイズを示す情報、速度情報、及び、トリガタイミング情報に基づいて、基準タイミング、第１タイミング、及び、第２タイミングを算出する（Ｓ１０２）。そして、制御部５は、第３受光信号、第４受光信号、第６受光信号、及び第７受光信号の各電圧値を取得する（Ｓ１０３）。

次に、制御部５は、電圧値ＷＶ４と電圧値ＷＶ６との差の絶対値である電圧差ＷＬ３（ＷＬ３＝｜ＷＶ６−ＷＶ４｜）を算出する（Ｓ１０４）。そして、電圧差ＷＬ３と閾値ＷＲとを比較する（Ｓ１０５）。電圧差ＷＬ３が閾値ＷＲ以上であれば（Ｓ１０５でＹｅｓ）、制御部５は、用紙Ｒのサイズが入力されたサイズより小さいサイズ異常が発生していると判断する（Ｓ１０６）。そして、処理はステップＳ１０７に進む。

次に、制御部５は、表示部４１にサイズ異常が発生している旨のメッセージを表示し（Ｓ１０７）、用紙Ｒの搬送を停止して、処理が終了する。一方、電圧差ＷＬ３が閾値ＷＲより小さければ（Ｓ１０５でＮｏ）、処理は、ステップＳ１０８に進む。

次に、制御部５は、電圧値ＷＶ７と電圧値ＷＶ３との差の絶対値である電圧差ＷＬ４（ＷＬ４＝｜ＷＶ７−ＷＶ３｜）を算出する（Ｓ１０８）。そして、電圧差ＷＬ４と閾値ＷＲとを比較する（Ｓ１０９）。電圧差ＷＬ４が閾値ＷＲ以上であれば（Ｓ１０９でＹｅｓ）、制御部５は、用紙Ｒのサイズが入力されたサイズより大きいサイズ異常が発生していると判断する（Ｓ１１０）。そして、処理はステップＳ１０７に進む。一方、電圧差ＷＬ４が閾値ＷＲより小さければ（Ｓ１０９でＮｏ）、制御部５は、サイズ異常が発生していないものと判断し、処理が終了する。

以上、図１〜図１１を参照して説明したように、本実施形態によれば、姿勢変更部３１により変位センサー２３の姿勢を第１姿勢と第２姿勢との間で変更することにより、用紙Ｒの材質と、紙厚ＴＨとを検知する。姿勢変化の際の角度変化が一定であることで、紙厚ＴＨを検知するために、角度変化を示すパラメーターを使用する必要がなく、紙厚ＴＨを容易に検知することができる。

また、制御部５が、用紙Ｒの材質と、第１受光信号と、第３受光信号とに基づいて紙厚ＴＨを検知することで、精密に紙厚ＴＨを検知することができる。

また、制御部５は、検知された用紙Ｒの材質、及び、紙厚ＴＨの少なくとも一方に基づいて、ニップ部Ｎの温度及び圧力の少なくとも一方を制御する。従って、用紙Ｒに画像を良好に形成することができる。

更に、制御部５は、第４受光信号及び第５受光信号に基づいて、２枚以上の用紙Ｒが重なり合って搬送されていることを検知する。従って、１つの変位センサー２３の出力信号により、用紙Ｒの材質、及び、紙厚ＴＨだけではなく、用紙Ｒの重送が検知できる。その結果、用紙Ｒの重送を検知するために他のセンサーを備える必要がなく、画像形成装置１００の製造コストの増大を抑えることができる。

そして、制御部５は、２枚以上の用紙Ｒが重なり合って搬送されていることが検知された場合に、用紙Ｒが搬送方向ＸＴと反対方向に搬送されるように、搬送ユニット１３を制御する。従って、用紙Ｒを、例えば外部からのアクセスが容易な位置まで逆送することで、重なり合って搬送された用紙Ｒを搬送ユニット１３から取り出すことが容易になる。また、重なり合って搬送された用紙Ｒを給送ユニット１１まで逆送すれば、重送が発生した場合の後処理が更に容易になる。

更に、制御部５は、第３受光信号と第４受光信号と第６受光信号と第７受光信号とに基づいて、用紙Ｒのサイズが入力されたサイズと相違していることを検知する。従って、用紙Ｒの材質、紙厚ＴＨ、及び用紙Ｒの重送に加えて、用紙Ｒのサイズ異常を検知することができる。その結果、用紙Ｒのサイズ異常を検知するために他のセンサーを備える必要がなく、画像形成装置１００の製造コストの増大を抑えることができる。

更に、制御部５は、用紙Ｒのサイズが入力されたサイズと相違していることが検知された場合に、例えば用紙Ｒの搬送を停止し、サイズの相違を通知するメッセージを表示部４１により表示する。従って、全ての原稿画像が用紙Ｒに形成されない画像形成不良、及び、用紙Ｒのサイズが原稿画像より不釣り合いに大きい不具合を回避することができる。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、画像形成装置の分野に利用可能である。

１ ：画像形成ユニット
５ ：制御部
１３ ：搬送ユニット
２１ ：搬送路
２２ ：用紙センサー
２３ ：変位センサー
１１２ ：用紙センサー
３１ ：姿勢変更部
１００ ：画像形成装置
１３１ ：搬送ローラー対
１３２ ：レジストローラー対
１６１ ：加熱ローラー
１６２ ：加圧ローラー
２１１ ：基準面
２３１ ：投光部
２３２ ：受光部
２３２ａ ：受光面
３１１ ：支持部

Claims (7)

1. シートに画像を形成する画像形成装置であって、
   搬送路を通過する又は前記搬送路に停止している前記シートの表面に対向可能な位置に配置され、前記シートに光を投光し、前記シートが反射した光を受光するセンサーと、
   前記センサーの姿勢を、第１姿勢と第２姿勢との間で変更する姿勢変更部と、
   前記第１姿勢の前記センサーが出力する第１受光信号と前記第２姿勢の前記センサーが出力する第２受光信号とに基づいて、前記シートの材質を検知する検知部と
   を備える、画像形成装置。
2. 前記第１姿勢の前記センサーは、前記搬送路に光を投光し、前記搬送路が反射した光を受光し、第３受光信号を出力し、
   前記検知部は、
   前記第１受光信号と前記第２受光信号とに基づいて、前記シートの材質を検知し、
   前記シートの材質と前記第１受光信号と前記第３受光信号とに基づいて、前記シートの厚みを検知する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記シートに形成された画像を前記シートに定着させる定着ユニットと、
   前記定着ユニットを制御する定着制御部と
   を更に備え、
   前記定着ユニットは、前記シートを通過させるニップ部を有し、
   前記定着制御部は、前記シートの材質及び厚みの少なくとも一方に基づいて、前記ニップ部の温度及び圧力の少なくとも一方を制御する、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１姿勢の前記センサーは、
   前記シートの搬送方向における前端部に光を投光し、前記前端部が反射した光を受光し、第４受光信号を出力し、
   前記シートの前記搬送方向における後端部に光を投光し、前記後端部が反射した光を受光し、第５受光信号を出力し、
   前記検知部は、前記第４受光信号と前記第５受光信号とに基づいて、２枚以上のシートが重なり合って搬送されていることを検知する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記シートを前記搬送方向に搬送する搬送ユニットと、
   前記搬送ユニットを制御する搬送制御部と
   を更に備え、
   ２枚以上のシートが重なり合って搬送されていることが検知された場合に、前記搬送制御部は、前記シートが前記搬送方向と反対方向に搬送されるように、前記搬送ユニットを制御する、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記シートは、所定の搬送速度で搬送され、
   前記検知部は、前記シートのサイズが入力された場合に、前記サイズを示す情報を取得するとともに、基準タイミング、第１タイミング、及び第２タイミングを算出し、
   前記基準タイミングは、前記シートの搬送方向における前端部が、前記シートの搬送路における規定位置に到達したときのタイミングを示し、
   前記第１タイミングは、前記基準タイミングから第１所定時間が経過したときのタイミングを示し、
   前記第１所定時間は、前記入力されたサイズと前記搬送速度とに基づいて定められ、
   前記第２タイミングは、前記第１タイミングから第２所定時間が経過したときのタイミングを示し、
   前記第１姿勢の前記センサーは、
   前記規定位置において前記搬送路に対向しており、
   前記搬送路に光を投光し、前記搬送路が反射した光を受光し、第３受光信号を出力し、
   前記基準タイミングにおいて、前記シートの前記前端部に光を投光し、前記前端部が反射した光を受光し、第４受光信号を出力し、
   前記第１タイミングにおいて、前記搬送路に向かって光を投光し、前記シート又は前記搬送路が反射した光を受光し、第６受光信号を出力し、
   前記第２タイミングにおいて、前記搬送路に向かって光を投光し、前記搬送路又は前記シートが反射した光を受光し、第７受光信号を出力し、
   前記検知部は、前記第３受光信号と前記第４受光信号と前記第６受光信号と前記第７受光信号とに基づいて、前記シートのサイズが前記入力されたサイズと相違していることを検知する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 表示部と、
   前記表示部を制御する表示制御部と
   を備え、
   前記シートのサイズが前記入力されたサイズと相違していることが検知された場合に、前記表示制御部は、サイズの相違を通知するメッセージを表示するように、前記表示部を制御する、請求項６に記載の画像形成装置。