JP2009173380A

JP2009173380A - シート搬送装置、画像形成装置、原稿読取装置、シート厚検知方法、プログラムおよびコンピュータ読取可能な記録媒体

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Publication number: JP2009173380A
Application number: JP2008012809A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Matsumoto; 和剛松本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-01-23
Filing date: 2008-01-23
Publication date: 2009-08-06
Anticipated expiration: 2028-01-23
Also published as: JP4926987B2

Abstract

【課題】シート搬送装置にて、センサを設けることなく、正確にかつ迅速にシートの厚さを検知する。
【解決手段】シート搬送装置９９は、レジストローラ２９と、シートをレジストローラ２９に突き当てるレジスト前ローラ９３ａ、これを駆動するレジスト前ローラ駆動モータ１０２ａの負荷トルクを検出する負荷トルク算出部１１１、上記負荷トルクの変動を検出し、上記シートがレジストローラ２９に衝突した衝突タイミングを検出する負荷トルク変動検出部１１２と、衝突タイミングでの負荷トルクを、上記シートの厚さに応じた負荷トルクとして出力する厚さ検知部１０１と、を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、シート上に印刷を行う画像形成装置やシート上の原稿を読み取る原稿読取装置に備えられるシート搬送装置、これを備えた原稿読取装置、画像形成装置、シート厚検知方法、プログラムおよびコンピュータ読取可能な記録媒体に関するものである。

シート（用紙）を用いた処理を行う装置において、シートの厚さを検出して、厚さに応じて各種パラメータを設定することができれば、種々の好適な制御が可能である。例えば画像形成装置であれば、シートの厚さに応じて画像形成パラメータを調整することで、印刷品位を高めることができる。

一方、シートの厚さを検出するためにセンサを設けると部品点数が増大し、装置のコストを増加させてしまう問題がある。

そのため厚さセンサを設けることなく厚さを検出する方法として、積載されたシートから一枚のシートを取り出す際の撓みを形成時の、ピックアップローラの駆動部にかかる負荷トルクを、ピックアップローラの駆動部の駆動電流を基に検出することでシートの厚さを検知する方法が、提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００１−１０６３８６号公報（平成１３年４月１７日公開）

しかし、積載されたシートから一枚のシートを取り出す際の撓み形成時の負荷トルクは、撓み形成開始から終了するまでの間で時々刻々と変化し、安定しない。また、同じシートでも、積載されたシートから一枚のシートを取り出す際の撓み形成時の負荷トルクは、シートの積載位置等によって異なることもあり、常に一定とはならない。よって、上記従来の方法では、正確にシートの厚さを検知することは困難である。また、撓み形成中の負荷トルクを測定してその平均値を取得することで精度を上げることは可能であるが、精度を上げようとして十分な撓ませ時間を確保しようとすると、用紙の高速搬送の障害となる。

本発明は上記課題に鑑みなされ、その目的は、センサを設けることなく、正確にかつ迅速にシートの厚さを検知できるシート搬送装置、原稿読取装置、画像形成装置、シート厚検知方法、プログラムおよびコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することにある。

本発明に係るシート搬送装置は、上記課題を解決するために、突き当て部材と、シートを上記突き当て部材に突き当てるシート搬送部材と、上記シート搬送部材の駆動部の負荷トルクを検出する負荷トルク検出手段と、上記負荷トルクの変動を検出し、上記シートが上記突き当て部材に衝突した衝突タイミングを検出する負荷トルク変動検出手段と、上記衝突タイミングでの上記負荷トルクを、上記シートの厚さに応じた負荷トルクとして出力する衝突タイミング負荷トルク検知手段とを備えることを特徴としている。

上記構成によると、シートが突き当て部材に衝突した衝突タイミングにおける、シートを突き当て部材に突き当てるシート搬送部材の駆動部の負荷トルクを、上記シートの厚さに応じた負荷トルクとして出力する。上記衝突タイミングの上記負荷トルクは、シートの厚さに応じた安定した値であり、また、衝突には時間を要さない。つまり、精度よく、さらに、時間を要さずに、シートの厚さに応じた負荷トルクを検出することができる。ここで、上記衝突タイミングの上記負荷トルクは、シートの厚さに応じているので、よって、上記構成によると、センサを設けることなく、正確にかつ迅速にシートの厚さを検知することができる。

なお、上記衝突タイミング負荷トルク検知手段からの出力値（衝突タイミングの負荷トルク）は、そのままシートの厚さとして利用してもよいし、負荷トルクとシートの厚さを対応付けたテーブルあるいは計算式を用いて、上記出力値からシートの厚さを取得してもよい。

本発明に係るシート搬送装置では、上記構成に加え、上記衝突タイミング負荷トルク検知手段が出力する上記衝突タイミングでの上記負荷トルクに基づき、上記シートの厚さを検知するシート厚検知手段を備えてもよい。この場合、例えば、負荷トルクの大きさとシートの厚さとの対応関係をテーブル参照して、シート厚検知手段は、衝突タイミングの負荷トルクからシートの厚さを検知することができる。よって、上記構成によると、センサを設けることなく、正確にかつ迅速に、シートの厚さを検知することができる。

本発明に係るシート搬送装置では、上記構成に加え、上記突き当て部材は、上記シートの搬送を一時停止させるレジストローラであり、上記駆動部は、上記レジストローラに上記シートを突き当ててもよい。

上記構成によると、シート搬送において、シートを整合するためにレジストローラに衝突させるので、衝突したときのトルクを検出するのに、突き当て部材としてレジストローラを利用することができ、コストアップを防ぐことができる。

本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、上記いずれかのシート搬送装置を備えたことを特徴としている。この構成によると、センサを設けることなく、正確にかつ迅速にシートの厚さに応じた負荷トルクを検知でき、この検知したシートの厚さに応じた負荷トルクに応じて、つまり、シートの厚さに応じて、画像形成装置における各種設定を変更することができる。

ここで、本発明に係る画像形成装置は、上記衝突タイミング負荷トルク検知手段が検知した上記衝突タイミングでの上記負荷トルクに基づき、上記シート上の現像剤を定着させる定着温度を調整する定着温度制御手段を備えていてもよい。この構成によると、シートの厚さに応じて、定着温度を調整することができる。

また、本発明に係る原稿読取装置は、上記課題を解決するために、上記いずれかのシート搬送装置を備えたことを特徴としている。この構成によると、センサを設けることなく、正確にかつ迅速にシートの厚さに応じた負荷トルクを検知でき、この検知したシートの厚さに応じた負荷トルクに応じて、つまり、シートの厚さに応じて、原稿読取装置における各種設定を変更することができる。

ここで、本発明に係る原稿読取装置は、上記衝突タイミング負荷トルク検知手段が検知した上記衝突タイミングでの上記負荷トルクに基づき、上記シート上の原稿画像を読み取る際に上記シートに照射するランプ光量を調整する光量制御手段を備えていてもよい。この構成によると、シートの厚さに応じて、シートに照射するランプ光量を調整することができる。

本発明に係るシート厚検知方法は、上記課題を解決するために、シートを突き当て部材に突き当てるシート搬送部材を備えたシート搬送装置でのシート厚検知方法であって、上記シート搬送部材の駆動部の負荷トルクを検出する負荷トルク検出ステップと、上記負荷トルクの変動を検出し、上記シートが上記突き当て部材に衝突した衝突タイミングを検出する負荷トルク変動検出ステップと、上記衝突タイミングでの上記負荷トルクをシートの厚さに応じた負荷トルクとして出力する衝突タイミング負荷トルク検知ステップと、を含むことを特徴としている。

上記方法によると、上記シート搬送装置と同様に、センサを設けることなくシートの厚さに応じた負荷トルクを検知でき、それを基にシートの厚さを検知することができる。

また、本発明に係るシート搬送装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記何れかのシート搬送装置における上記各手段として動作させることにより上記シート搬送装置をコンピュータにて実現させるシート厚検知プログラム、及びそのシート厚検知プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

これらの構成によれば、上記プログラムを、コンピュータに読み取り実行させることによって、上記シート搬送装置と同一の作用効果を実現することができる。

本発明に係るシート搬送装置は、以上のように、突き当て部材と、シートを上記突き当て部材に突き当てるシート搬送部材と、上記シート搬送部材の駆動部の負荷トルクを検出する負荷トルク検出手段と、上記負荷トルクの変動を検出し、上記シートが上記突き当て部材に衝突した衝突タイミングを検出する負荷トルク変動検出手段と、上記衝突タイミングでの上記負荷トルクを、上記シートの厚さに応じた負荷トルクとして出力する衝突タイミング負荷トルク検知手段と、を備えている。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１１の構成を示す説明図である。画像形成装置１１は、例えばネットワークを介して外部から受信した画像データや、自身が有する原稿読取装置１２が読み取った画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に単色の画像を形成するものである。なお、本実施形態では、説明の簡単のため、単色の画像を形成する装置とするが、多色または単色の画像を形成する装置であってももちろん構わない。その場合、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に応じた４種類の潜像を形成するように、現像器、感光体、帯電器、クリーナユニットは、それぞれ各色に応じて４個ずつ設けられる構成となる。また、この場合、中間転写機構が設けられた構成であってもよい。

図１に示すように、画像形成装置１１は、装置本体１と、原稿読取装置１２とにより構成されている。本実施形態では、画像形成装置１１は原稿読取装置１２を備えているものとして説明するが、本発明に係る画像形成装置は、原稿読取装置を有していなくても構わない。

装置本体１は、露光ユニット１３、現像器１５、感光体１７、帯電器１９、クリーナユニット２１、定着ユニット２３、給紙トレイ２５、給紙トレイ２５から上方に延びる給紙搬送路２７、給紙搬送路２７の終端からレジストローラ２９、転写ベルト４５および定着ユニット２３を経て排紙ローラ９５に至るまでの用紙搬送路３１、排紙トレイ３３等により構成されている。この装置本体１の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台が設けられ、この原稿載置台の上側には原稿読取装置１２が取り付けられている。原稿読取装置１２は、原稿載置台の上に原稿を搬送する。また原稿読取装置１２は、ユーザが原稿載置台の上を開放することにより原稿を手置きで置けるようになっている。

帯電器１９は、感光体１７の表面を所定の電位に均一に帯電させるための、帯電手段である。本実施形態では、帯電器１９として非接触型の帯電器が用いられているが、接触型であるローラ型やブラシ型の帯電器を用いてもよい。

露光ユニット１３は、帯電器１９によって均一に帯電された感光体１７を、入力された画像データに応じて露光することにより、感光体１７の表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。ここでは、露光ユニット１３は、レーザ出射部３５及び反射ミラー３７を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成されている。反射ミラー３７には、レーザビームを走査するポリゴンミラー、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体１７に導くためのレンズやミラー等の光学要素が含まれる。なお、露光ユニット１３は、このような構成でなくてもよく、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いてもよい。

現像器１５は感光体１７上に形成された静電潜像をトナーで顕像化するものである。

クリーナユニット２１は、現像・画像転写後における感光体１７上の表面に残留したトナーを、除去・回収するものである。

前述のようにして感光体１７上で顕像化されたトナーは、用紙搬送路３１を搬送されるシート上に転写される。転写機構３９（本実施形態の画像形成装置１１では転写ベルトユニット）は、トナーが有する電荷の逆極性の電界を印加して、用紙上にトナーを転写する機構である。例えば、静電像がマイナス極性の電荷を有していると、転写機構３９への印加極性はプラス極性となる。

転写機構３９は、駆動ローラ４１、従動ローラ４３及び他のローラで架橋され、所定の抵抗値（例えば、１×１０⁹〜１×１０¹³Ω・ｃｍの範囲）を有する転写ベルト４５を有する。感光体１７と転写ベルト４５との接触部４７には、駆動ローラ４１や従動ローラ４３とは別のローラであって、転写電界を印加し得る弾性導電性ローラ４９が配置されている。弾性導電性ローラ４９は弾性を有している。これによって、感光体１７と転写ベルト４５とは、線接触でなく、互いが所定の幅（転写ニップ幅）を有して面接触する。これによって、搬送される用紙への転写効率の向上が図られている。

更に、転写ベルト４５の転写領域の下流側には、接触部４７を通過する際に印加された電圧により帯電した用紙を除電し、次工程への搬送をスムーズに行う為の除電ローラ５１が配置されている。除電ローラ５１は、転写ベルト４５の背面に配置されている。

さらに転写機構３９には、転写ベルト４５のトナー汚れと転写ベルト４５の除電を行うクリーニングユニット５３と、転写ベルト４５の除電を行う除電機構５５とを備えられている。除電機構５５は装置を介して接地する手法、若しくは積極的に前記転写電界の極性とは逆極性を印加する手法がある。

転写機構３９にてトナーが転写されたシートは、定着ユニット２３に搬送される。定着ユニット２３は、加熱ローラ５７と加圧ローラ５９とを備えている。加熱ローラ５７の外周部には用紙剥離爪６１、ローラ表面温度検出部材６３（サーミスター）、ローラ表面クリーニング部材６５が配置されている。また、加熱ローラ５７の内周部には、ローラの表面を所定温度（定着設定温度：概ね１６０〜２００℃）に加熱するための熱源６７が配置されている。他方、加圧ローラ５９の両端部には、加熱ローラ５７に対し所定圧量で加圧ローラ５９が圧接することが可能なように加圧部材が配置され、さらに加圧ローラ５９の外周には加熱ローラ５７の外周と同様に用紙剥離爪、ローラ表面クリーニング部材が配置されている。定着ユニット２３は、加熱ローラ５７と加圧ローラ５９の圧接部（定着ニップ部）において、搬送される用紙上の未定着トナーを、加熱ローラ５７表面の温度で過熱して溶融させ、かつ加圧ローラ５９による圧接力で投鋲作用で用紙上に定着させる。

給紙トレイ２５は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、本実施形態では、装置本体１の下側、および側壁面に設けられている。画像形成装置１１は、高速印字処理を目的とする為、装置本体１の下方に配置される給紙トレイとして、定型サイズを各々のトレイに５００〜１５００枚収納可能な複数の給紙トレイ２５が配置されている。他方、装置本体１の側面には、複数の用紙種類を多量に収納可能な大容量給紙カセット（ＬＣＣ）７３、並びに主として不定型サイズの印字等に用いる手差しトレイ７５が配置されている。

排紙トレイ３３は、装置の手差しトレイ７５とは反対側の側面に配置されているが、排紙トレイ３３に変わって、排紙用紙の後処理装置（ステープル、パンチ処理等々）、複数段を有する排紙トレイ３３をオプションとして配置する事も可能な構成となっている。

給紙トレイ２５、大容量給紙カセット（ＬＣＣ）７３、あるいは手差しトレイ７５からピックアップローラで１枚ずつピックアップされたシートは、複数の搬送ローラ９３を備えた給紙搬送路２７を通って、レジストローラ２９まで搬送される。

レジストローラ（突き当て部材）２９は、用紙搬送路３１を搬送されるシートを一旦保持するものである。そして、感光体１７上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写機構３９に搬送する。

また、用紙搬送路３１にも、シートの搬送を促進・補助するためのローラが複数設けられている。

また、給紙トレイ２５の上部には、再給紙搬送路１３７が設けられている。

さらに、画像形成装置１１は、図１では図示しない制御部を備える。この制御部は、画像形成装置１１の動作を制御するものであり、例えば、マイクロコンピュータと前記マイクロコンピュータが実行する処理の手順である制御プログラムを格納するＲＯＭ、作業用のワークエリアを提供するＲＡＭ、制御に必要なデータをバックアップして保持する不揮発性メモリ、センサやスイッチからの入力信号が接続され、入力バッファやＡ／Ｄ変換回路を含む入力回路、モータやソレノイド、ランプなどの負荷を駆動するためのドライバを含む出力回路などから構成される。

次に、本画像形成装置１１の処理モードに対応する用紙搬送工程を詳細に記載する。前記制御部のマイクロコンピュータにより、印字要求に適合するシートＰは、給紙搬送路２７中の搬送ローラ９３によってレジストローラ２９まで搬送される。前記マイクロコンピュータの制御によってレジストローラ２９に到達し一旦停止する。前記マイクロコンピュータは、シートの先端と感光体１７上の画像情報を合致させるタイミングでレジストローラ２９を再回転させ、これによってシートが転写機構３９に搬送される。転写機構３９で、シート上に画像情報に対応するトナーが転写され、その後、シートＰは定着ユニット２３へ導かれて転写されたトナーが前記用紙上に固着される。さらにその後、シートは排紙トレイ３３に排出される。前記マイクロコンピュータは、印字のモード（コピアモード、プリンタモードもしくはＦＡＸモードなど）、および印字処理手法（片面印字／両面印字など）に応じて、定着ユニット２３以降から排紙トレイ３３までの搬送方法を制御する。通常コピアモードでは、ユーザーが装置の近傍で操作を行う事から、印字面を上側にして排出するように用紙搬送制御することが多い。これは、「フェースアップ排出」と呼ばれる。一方、プリンタ、ＦＡＸの各モードでは、ユーザーが装置の近傍に居ない事から排出用紙のページ順を揃える「フェースダウン排出」手法が多く用いられている。

従って、画像形成装置１１は、印字のモードに応じてフェースアップ排出とフェースダウン排出とを切り換え得る機構を有している。この切り換え機構は、定着ユニット２３を通過したシートが排紙トレイ３３に排出されるまでの間に、複数の搬送路と複数の分岐爪を配置し、これによって印字モードに応じた用紙排出が行われるように構成されている。

図２は、図１に示す画像形成装置１１の用紙給紙部におけるレジストローラ２９周辺の拡大図である。ここでは、レジスト前ローラ（シート搬送部材）９３ａを駆動するレジスト前ローラ駆動モータ（ＤＣモータ）１０２ａが、シートＰをレジストローラ（突き当て部材）２９に付き当てる駆動部である。

図３は、図１に示す画像形成装置１１に備えられた原稿読取装置１２の原稿搬送部におけるレジストローラ１２０周辺の拡大図である。ここでは、レジスト前ローラ（シート搬送部材）１２１を駆動するレジスト前ローラ駆動モータ（ＤＣモータ）１０２ｂが、シートをレジストローラ（突き当て部材）１２０に付き当てる駆動部である。

画像形成装置１１の制御部、特に本実施形態に係るシート搬送装置９９に関する構成について、図４に示すブロック図を用いて説明する。画像形成装置１１は、シート搬送装置９９と主制御部１００とを備えている。シート搬送装置９９は、後段で詳細に説明するが、画像形成装置１１に備えられている場合、レジストローラ（突き当て部材）２９、レジスト前ローラ（シート搬送部材）９３ａ、レジスト前ローラ駆動モータ（駆動部）１０２ａ負荷トルク算出部（負荷トルク検出手段）１１１、負荷トルク変動検出部（負荷トルク変動検出手段）１１２、厚さ検知部（衝突タイミング負荷トルク検知手段）１０１を有している。厚さ検知部１０１で検知された、シートの厚さに応じた負荷トルクに応じて、主制御部１００は、画像形成装置１１における各種設定を変更する。

主制御部１００は、画像形成装置１１の制御全般を行うものであり、図４では、例として、定着ユニット２３、原稿読取装置１２を制御している。

レジスト前ローラ駆動モータ（ＤＣモータ）１０２ａは、レジスト前ローラ９３ａを駆動するモータである。

回転速度検出器１０３は、ロータリーエンコーダ等を用いてＤＣモータ１０２ａの角速度ωを検出する。電流センサ１０４は、ホール素子等を用いてＤＣモータ１０２ａの駆動電流ｉａを検出するセンサである。

速度制御部１０５は、主制御部１００から送信される角速度指令値ω^＊及び回転速度検出器１０３により検出された角速度ωとに基づきフィードバック制御を行い、以下の式（１）により、駆動電流指令値ｉａ^＊を算出する。

ｉ_ａ ^＊＝Ｋｉ（ω^＊−ω）（１）
ここで、Ｋｉは定数である。

電流制御部１０６は、速度制御部１０５から出力された駆動電流指令値ｉ_ａ ^＊と電流センサ１０４から出力された実際の駆動電流ｉ_ａとに基づきフィードバック制御を行い、以下の式（２）により、駆動電圧指令値ｖ^＊を算出する。

ｖ^＊＝Ｋｖ（ｉ_ａ ^＊−ｉ_ａ）（２）
ここで、Ｋｖは定数である。

ＰＷＭ回路１０７は、電流制御部１０６の出力する駆動電圧指令値ｖ^＊に基づきドライバ１１０を駆動するＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ回路１０７には、三角波発生器１０８と比較器１０９とが接続されており、駆動電圧指令値ｖ^＊に応じてＰＷＭ信号を生成する。

速度制御部１０５および電流制御部１０６は、ＡＳＩＣまたは１ｃｈｉｐＣＰＵであり、クロック周期に同期して出力値（ｉ_ａ ^＊、ｖ^＊）の計算を行う。

ドライバ（駆動制御部）１１０は、ＤＣモータ１０２ａの駆動電流ｉ_ａを制御する。

負荷トルク算出部１１１は、回転速度検出器１０３により出力されるＤＣモータ１０２ａの角速度ωと、電流センサ１０４により出力されるＤＣモータ１０２ａの駆動電流ｉ_ａと、に基づいて負荷トルクＴＬを算出する。

負荷トルク変動検出部１１２は、負荷トルク算出部１１１から出力される負荷トルクＴＬを監視して、所定時間ごとに負荷トルクＴＬの変動を検出する。

厚さ検知部１０１は、シートのレジストローラ２９への衝突タイミングでの負荷トルクＴＬｘを、シートの厚さに応じた負荷トルクとして出力する。なお、厚さ検知部１０１での出力値（衝突タイミングの負荷トルクＴＬｘ）は、以下で説明するように、そのままシートの厚さとして利用してもよいし、負荷トルクとシートの厚さを対応付けたテーブルあるいは計算式を用いて、上記出力値からシートの厚さを取得してもよい。

クロックパルス発生器１１３は、速度制御部１０５、電流制御部１０６、ＰＷＭ回路１０７の動作と、負荷トルク算出部１１１の負荷トルク算出動作と、負荷トルク変動検出部１１２の負荷トルク変動検出動作とを、クロック周期ごとに実施するよう実施タイミングを制御する。

図５に、ＤＣモータ１０２ａの角速度ω、ＤＣモータ１０２ａでの発生トルクＴｅ、およびＤＣモータ１０２ａの負荷トルクＴＬの時間変化を示す。図５で、角速度ωは、主制御部１００から速度制御部１０５に対して出力される指令値（ω^＊）である。ここで、発生トルクＴｅは、電流値ｉ_ａから以下の数式（３）により求められる。

Ｔｅ＝ｐ×φ×ｉ_ａ（３）
ここで、ｐは極対数、φは電機子鎖交磁束である。

ＤＣモータ１０２ａを永久磁石を用いて形成する場合は、磁性体の温度特性により電機子鎖交磁束φが変化するため、ＤＣモータ１０２ａに温度センサを設けて、温度に応じて磁束φの値を補正することで、計算精度が高められる。または、ＤＣモータ１０２ａとして、巻き線により磁界を形成するタイプのモータを利用すると、磁束φは巻き線への電流で定まるので、温度の影響は排除できる。

負荷トルクＴＬは、後述する数式（４）により求められる。なおシートの質量が大きいほど衝突時の負荷トルクＴＬｘが高くなることは実験的に求められている。

本実施形態のシート搬送装置９９では、厚さ検知部１０１は、図８を用いて後段で説明するが、シートがレジストローラ２９に衝突したとき（衝突タイミング）の負荷トルクＴＬｘの値に応じて、画像形成装置１１における各種設定を変更するよう主制御部１００に信号を送る。しかし、負荷トルクＴＬｘの大きさとシートの厚さとの対応関係を、例えば予め実験的に求め、テーブルとして図示しないメモリに記憶させておき、厚さ検知部（シート厚検知手段）１０１は、このテーブルを参照して負荷トルクＴＬｘからシートの厚さを取得して、シートの厚さに応じて各種設定を変更するよう主制御部１００に信号を送ってもよい。

後述する数式（４）に示す運動方程式の計算に必要なｄωは負荷トルクＴＬが急激に変化したタイミングにより、その際のωの変化として特定する。またｄｔは、制御を行う間隔により設定する。図４に示すシート搬送装置９９での各制御は供給されるクロックパルスに同期して実行されるので、ｄｔはクロックパルス周期（クロック周波数の逆数）に相当する。なお図中のレジスト領域の面積は、撓み長さに比例する。

次に、図６を用いて負荷トルクＴＬを算出する方法を説明する。負荷トルクは以下の数式（４）に示す運動方程式により求めることができる。

ここで、Ｊは機械系の全慣性モーメント、Ｔｅはモータの発生トルク、ＴＬは負荷トルク、ωは角速度である。また、負荷トルクＴＬは減衰成分（ωＤ）を含む。Ｄは減衰係数である。

計算に必要なパラメータはＪ、ｄω、ｄｔ、Ｔｅであり、これらの数値を上記式（４）に代入することにより負荷トルクＴＬを求めることができる。Ｊは定数であり、予め求められる。Ｔｅは前述の式（３）を用いて電流値ｉａにより求められる。

ｄｔは前述のようにクロックパルス周期に相当する。ｄωはクロックパルス周期での角速度ωの変化量に相当する。

次に、図７を用いて、レジストローラ２９にシートが衝突した際の負荷トルクＴＬｘを算出する方法について説明する。負荷トルク変動検出部１１２は、負荷トルクの変動をクロックパルス周期間隔で検出しており、負荷トルクが急激に上昇（変動）し、その後の変動が小さくなったタイミング（ｔ０、ｔ１、ｔ２）を検出する。そして、ＴＬｘのタイミングであるｔ１、ｔ２を確定する。負荷トルク変動検出部１１２は、厚さ検知部１０１に対して、ＴＬｘにより厚さを取得するよう指示する。

以上のように、シート搬送装置９９では、シートがレジストローラ２９に衝突した衝突タイミングにおける、ＤＣモータ１０２ａの負荷トルクＴＬｘを、シートの厚さに応じた負荷トルクとして出力する。衝突タイミングの負荷トルクＴＬｘは、シートの厚さに応じた安定した値であり、また、衝突には時間を要さない。つまり、シート搬送装置９９を用いると、精度よく、さらに、時間を要さずに、シートの厚さに応じた負荷トルクを検出することができる。ここで、衝突タイミングの負荷トルクＴＬｘは、シートの厚さに応じているので、シート搬送装置９９では、センサを設けることなく、正確にかつ迅速にシートの厚さを検知することができる。

なお、原稿読取装置１２にシート搬送装置９９が利用されている場合も同様であり、ＤＣモータ１０２ａがレジスト前ローラ９３ａを駆動する代わりに、原稿読取装置１２のＤＣモータ１０２ｂが原稿読取装置１２のレジスト前ローラ１２１を駆動する。そして、このＤＣモータ１０２ｂの駆動電流と角速度とに基づいてＤＣモータ１０２ｂの負荷トルクＴＬを算出することになる。

次に、シート搬送装置９９での、紙厚に応じた定着温度の設定についての処理フローを図８に示すフローチャートを基に説明する。

厚さ検知部１０１でＴＬｘにより取得した紙厚が、所定値より大きいか否かを判定する（Ｓ１）。紙の厚さが所定値より大きいと（Ｓ１においてＹｅｓ）、定着ユニット２３における定着温度を標準厚さの用紙の定着温度である第１温度より高い第２温度に設定するよう、主制御部１００に信号を送信する（Ｓ２）。ＴＬｘが所定値以下であると（Ｓ１においてＮｏ）、上記定着温度を標準厚さの用紙の定着温度である第１温度に設定するよう、主制御部１００に信号を送信する（Ｓ３）。

原稿読取装置１２がシート搬送装置９９を備えている場合、上記と同様のフローにて、検出したシートの厚さに応じて光源ランプの照射光量を調整してもよい。このように調整されると、読取データに裏写りが発生することを防止することができる。具体的には、Ｓ１の代わりに、原稿のシート厚が所定値以上か否かを判定する。そして、原稿のシート厚が所定値より小さい（薄い）と判定したら、Ｓ３の代わりに、原稿読取装置１２におけるランプ光量を低減するよう、主制御部１００に信号を送信する。所定値以上であると判定したら、Ｓ２の代わりにランプ光量を通常光量に設定するよう、主制御部１００に信号を送信する。

最後に、シート搬送装置９９は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。具体的には、シート搬送装置９９はメモリ、ハードディスクなどの記憶装置によって実現され、シート搬送装置９９はコンピュータの中央演算装置（ＣＰＵ）及びＣＰＵに実行されるソフトウェアにより実現される。このソフトウェアも記憶装置に格納され、メモリに読み出されてＣＰＵにより実行される。

つまり、シート搬送装置９９は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるシート搬送装置９９の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記文字変換装置１０に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、シート搬送装置９９を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、シートを搬送して処理を行う装置、例えば画像形成装置や原稿読取装置に好適に利用することができる。

本発明の一実施形態の画像形成装置の構成を示す図である。図１の画像形成装置の用紙給紙部におけるレジストローラ周辺の拡大図である。図１の原稿読取装置の原稿搬送部におけるレジストローラ周辺の拡大図である。画像形成装置１１の制御部の構成を示すブロック図ＤＣモータの角速度ω、ＤＣモータ１での発生トルクＴｅ、およびＤＣモータの負荷トルクＴＬの時間変化を示す図である。負荷トルクＴＬを説明する図である。時刻ｔ０，ｔ１、ｔ２における負荷トルクと角速度ωとを示す図である。シート搬送装置の処理フローを示す図である。

符号の説明

１１画像形成装置
１２原稿読取装置
９９シート搬送装置
２９，１２０レジストローラ（突き当て部材）２９、
９３ａ，１２１レジスト前ローラ（シート搬送部材）
１００主制御部
１０１厚さ検知部（衝突タイミング負荷トルク検知手段、シート厚検知手段）
１０２ａ，１０２ｂレジスト前ローラ駆動モータ（駆動部）
１１１負荷トルク算出部（負荷トルク検出手段）、
１１２負荷トルク変動検出部（負荷トルク変動検出手段）

Claims

シート搬送装置において、
突き当て部材と、
シートを上記突き当て部材に突き当てるシート搬送部材と、
上記シート搬送部材の駆動部の負荷トルクを検出する負荷トルク検出手段と、
上記負荷トルクの変動を検出し、上記シートが上記突き当て部材に衝突した衝突タイミングを検出する負荷トルク変動検出手段と、
上記衝突タイミングでの上記負荷トルクを、上記シートの厚さに応じた負荷トルクとして出力する衝突タイミング負荷トルク検知手段と、
を備えることを特徴とするシート搬送装置。
上記衝突タイミング負荷トルク検知手段が出力する上記衝突タイミングでの上記負荷トルクに基づき、上記シートの厚さを検知するシート厚検知手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
上記突き当て部材は、上記シートの搬送を一時停止させるレジストローラであり、
上記駆動部は、上記レジストローラに上記シートを突き当てることを特徴とする請求項１または２に記載のシート搬送装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載のシート搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
上記衝突タイミング負荷トルク検知手段が検知した上記衝突タイミングでの上記負荷トルクに基づき、上記シート上の現像剤を定着させる定着温度を調整する定着温度制御手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載のシート搬送装置を備えたことを特徴とする原稿読取装置。
上記衝突タイミング負荷トルク検知手段が検知した上記衝突タイミングでの上記負荷トルクに基づき、上記シート上の原稿画像を読み取る際に上記シートに照射するランプ光量を調整する光量制御手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の原稿読取装置。
シートを突き当て部材に突き当てるシート搬送部材を備えたシート搬送装置でのシート厚検知方法であって、
上記シート搬送部材の駆動部の負荷トルクを検出する負荷トルク検出ステップと、
上記負荷トルクの変動を検出し、上記シートが上記突き当て部材に衝突した衝突タイミングを検出する負荷トルク変動検出ステップと、
上記衝突タイミングでの上記負荷トルクをシートの厚さに応じた負荷トルクとして出力する衝突タイミング負荷トルク検知ステップと、
を含むことを特徴とするシート厚検知方法。
請求項１から３のいずれか１項に記載のシート搬送装置の上記各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
請求項９に記載のプログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体。