JP2014028678A - 記録媒体厚さ検出装置、画像形成装置、記録媒体厚さ検出方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で高精度に記録媒体の厚さを検出することが可能な記録媒体厚さ検出装置を提供すること。
【解決手段】駆動ローラ５５ａと駆動ローラに接触して従動回転する従動ローラ５５ｂとの間で記録媒体Ｐを挟持搬送する搬送手段５５と、駆動ローラに対する接離方向の従動ローラの位置を計測して計測値を出力する位置計測手段５７と、計測値を複数取得して平均値を算出し、平均値に基づいて計測値を補正する補正値を算出する補正値算出手段と、搬送手段による記録媒体の搬送時及び非搬送時における計測値を補正値により補正した値に基づいて記録媒体の厚さを算出する厚さ算出手段と、を有する記録媒体厚さ検出装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録媒体厚さ検出装置、画像形成装置、記録媒体厚さ検出方法及びプログラムに関する。

プリンタ、複写機等の画像形成装置では、記録媒体として様々な種類の用紙に対応するために、用紙ごとの特性に応じて画像形成条件を設定することで、用紙の種類に関わらず常に一定の画像品質を保つ様に設けられている。

例えば電子写真方式の画像形成装置の場合には、用紙の厚さに応じて定着条件や転写条件を設定する必要がある。また、インクジェット方式の画像形成装置の場合には、用紙の厚さによって印字ヘッドと用紙とのギャップが変化するため、用紙の厚さに応じてギャップ量が一定になる様に制御する必要がある。

この様に、画像形成装置では用紙の厚さを検出し、用紙の厚さに応じて画像形成条件を最適化することが要求されている。画像形成装置のユーザに用紙の厚さを入力設定させることもできるが、操作ミスの防止やユーザの負担軽減のために、画像形成装置が用紙の厚さを検出し、検出した用紙厚さに基づいて画像形成条件を自動的に設定することが好ましい。

用紙の厚さを検出する方法としては、用紙を挟持搬送する搬送ローラ対の一方の搬送ローラの用紙搬送時の変位量を計測し、計測した変位量に基づいて用紙厚さを検出する方法が知られている。しかしながら、この様な方法では搬送ローラの偏芯成分が重畳されて変位量が計測されるため、用紙厚さの高精度な検出は困難な場合がある。

そこで、用紙類の厚さを検出するための検出用ロール対と、用紙類の搬送時に検出用ロール対が離間する変位量を検出する変位量検出手段と、用紙類の非搬送時の基準値と搬送時における変位量とに基づいて用紙類の厚さを検出する厚さ判別手段と、検出用ロール対の回転方向に沿った位置を異ならせて複数検出した値を平均化して基準値を算出する基準値算出手段とを備えた用紙類厚さ検出装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に係る方法によれば、複数の検出値を平均化して基準値を算出するため、検出用ロール対の偏芯成分の影響をキャンセルすることが可能になる。

しかしながら、特許文献１に係る方法では、検出用ロール対の回転方向に沿った位相データを用いて検出用ロール対の１回転分の検出値を平均化しており、検出用ロール対の位相を検出するためのエンコーダが必要となる。したがって、エンコーダ及び検出回路を設けるために、検出用ロール対のレイアウトに制約が生じると共にコストアップとなる可能性がある。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で高精度に記録媒体の厚さを検出することが可能な記録媒体厚さ検出装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の記録媒体厚さ検出装置によれば、駆動ローラと前記駆動ローラに接触して従動回転する従動ローラとの間で記録媒体を挟持搬送する搬送手段と、前記駆動ローラに対する接離方向の前記従動ローラの位置を計測して計測値を出力する位置計測手段と、前記計測値を複数取得して平均値を算出し、前記平均値に基づいて前記計測値を補正する補正値を算出する補正値算出手段と、前記搬送手段による前記記録媒体の搬送時及び非搬送時における前記計測値を前記補正値により補正した値に基づいて前記記録媒体の厚さを算出する厚さ算出手段と、を有する。

本発明の実施形態によれば、簡易な構成で高精度に記録媒体の厚さを検出することが可能な記録媒体厚さ検出装置を提供できる。

第１の実施形態における画像形成装置の概略構成を例示する図である。 第１の実施形態における画像形成装置の機能構成を例示する図である。 第１の実施形態における用紙厚さ検出部の概略構成を例示する図である。 第１の実施形態における位置計測センサの出力例を示す図である。 第１の実施形態における位置計測センサの計測値を補正する方法について説明する図である。 第１の実施形態における用紙厚さ検出処理のフローチャートを例示する図である。 第２の実施形態における画像形成装置の機能構成を例示する図である。 第２の実施形態における用紙厚さ検出処理のフローチャートを例示する図である。 第３の実施形態における用紙厚さ検出処理のフローチャートを例示する図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

[第１の実施形態]
＜画像形成装置の構成＞
まず、図１に基づいて第１の実施形態における画像形成装置１００の概略構成について説明する。

画像形成装置１００は、感光体１０、帯電装置１１、露光装置１２、現像装置１３、中間転写ベルト２０、２次転写ローラ３０、定着装置４０、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）５０、読取装置５１等を備える。画像形成装置１００は、異なる色のトナー像を形成する感光体１０、帯電装置１１、露光装置１２、現像装置１３等で構成される現像部を複数備え、用紙トレイ６０に収納されている記録媒体としての用紙Ｐにカラー画像を印刷して出力する複合機である。

画像形成装置１００において用紙Ｐに画像を印刷する場合には、まず帯電装置１１が回転する感光体１０の表面を一様に帯電させ、例えばＡＤＦ５０にセットされた原稿を読取装置５１が読み取った画像データ等に基づいて露光装置１２が感光体１０の表面を露光して静電潜像を形成する。次に、内部にトナーを含む現像剤を収容する現像装置１３が感光体１０表面の静電潜像を現像してトナー像を形成する。画像形成装置１００は、複数の現像部でそれぞれ異なる色のトナー像を形成した後、回転する中間転写ベルト２０にトナー像を重ねて転写する。

中間転写ベルト２０に転写されたトナー像は、中間転写ベルト２０と２次転写ローラ３０との間の２次転写部にて、用紙トレイ６０からローラ対３１，３２，３３，３４，３５、レジストローラ３６等により搬送される用紙Ｐに２次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、さらに搬送されて定着装置４０で加熱及び加圧されてトナー像が定着された状態で排紙トレイ７０に排出される。

トナー像を中間転写ベルト２０に転写した後の感光体１０は、クリーニング装置１４によって表面の転写残トナーが除去されて次回の画像形成に備えられる。

画像形成装置１００は、以下で説明する方法により画像を印刷する用紙Ｐの厚さを検出し、厚さに応じて例えば２次転写条件、定着条件等の設定を行うことで、用紙Ｐの種類に関わらず常に一定品質の画像を用紙Ｐ上に形成できる。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１００は電子写真方式により記録媒体に画像を印刷するが、例えばインクジェット方式等の他の画像形成方式であっても良い。また、記録媒体としては、例えば普通紙，ＯＨＰ，封筒、葉書等の厚紙，布等を用いることができる。

＜画像形成装置の機能構成＞
図２は、第１の実施形態における画像形成装置１００の機能構成を例示する図である。

図２に示す様に、画像形成装置１００は、用紙厚さ検出部１０１、エンジン制御部１１０、給紙部１２０、定着部１３０、画像形成部１４０、コントローラ制御部１５０、操作表示部１６０、ネットワークＩ／Ｆ部１７０、記録媒体Ｉ／Ｆ部１８０を有する。

用紙厚さ検出部１０１は、用紙Ｐを挟持搬送する搬送手段としての駆動ローラ及び従動ローラ、従動ローラの位置を計測する位置計測センサを有し、用紙Ｐを搬送すると共に用紙Ｐの厚さを検出するための計測値を取得する。

エンジン制御部１１０は、補正値算出部１１１、用紙厚さ算出部１１２、記憶部１１３を有する。エンジン制御部１１０は、用紙厚さ検出部１０１からの計測値に基づいて用紙Ｐの厚さを検出し、用紙Ｐの厚さに応じた画像形成条件で画像を印刷する様に給紙部１２０、定着部１３０、画像形成部１４０を制御する。

補正値算出部１１１は、用紙厚さ検出部１０１から計測値を取得して平均値を算出し、平均値に基づいて計測値を補正する補正値を算出する。

用紙厚さ算出部１１２は、用紙厚さ検出部１０１の搬送手段における用紙Ｐの搬送時及び非搬送時の計測値を補正値により補正し、補正した計測値に基づいて用紙Ｐの厚さを算出する。

補正値算出部１１１、用紙厚さ算出部１１２は、例えばＣＰＵが記憶部１１３に記憶されている各種プログラムを処理することにより実現される機能である。

記憶部１１３は、例えばＲＯＭ，ＲＡＭ，ＨＤＤ等であり、各種プログラムやプログラムによって利用されるデータ等を記憶する。

給紙部１２０は、図１に示す画像形成装置１００の用紙トレイ６０及び用紙Ｐを給紙するローラ対３１，３２，３３，３４，３５、レジストローラ３６等であり、画像形成タイミングに合わせて用紙Ｐを給紙搬送する。

定着部１３０は、図１に示す画像形成装置１００の定着装置４０であり、加熱ローラ及び加圧ローラの間を搬送される用紙Ｐを加熱及び加圧することで、用紙Ｐにトナー像を定着させる。

画像形成部１４０は、画像形成装置１００の感光体１０、帯電装置１１、現像装置１３等を有し、感光体１０の表面に形成したトナー像を用紙Ｐに転写する。

コントローラ制御部１５０は、画像形成装置１００の各部の制御、及び操作表示部１６０の制御を行う。

操作表示部１６０は、各種操作キー、例えば液晶ディスプレイ等のディスプレイ、ＬＥＤのランプ等を備える。操作キーは、画像形成装置１００の複写、プリント、スキャナ等各機能の使用時に必要な操作、用紙Ｐの種別指定操作等の入力に用いられる。また、ディスプレイには、操作キーから入力された命令内容や、画像形成装置１００からユーザに通知する各種情報が表示される。

ネットワークＩ／Ｆ部１７０は、有線及び／又は無線回線などのデータ伝送路により構築されたＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等のネットワークを介して接続される通信機能を有する周辺機器と画像形成装置１００とのインタフェースである。

記録媒体Ｉ／Ｆ部１８０は、記録媒体とのインタフェースである。画像形成装置１００は記録媒体Ｉ／Ｆ部１８０を介して、記録媒体１８１の読み取り及び／又は書き込みを行うことができる。記録媒体１８１にはフレキシブルディスク、ＣＤ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤメモリカード（SD Memory card）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory）等がある。

＜用紙厚さ検出部の構成＞
図３は、第１の実施形態における用紙厚さ検出部１０１の概略構成を例示する図である。

用紙厚さ検出部１０１は、図３（ａ）に示す様に、搬送手段の一例としての搬送ローラ５５、位置検出手段の一例としての位置計測センサ５７、用紙検知センサ５９を有する。

搬送ローラ５５は、回転駆動する駆動ローラ５５ａ、駆動ローラ５５ａに接触して従動回転する従動ローラ５５ｂを有し、駆動ローラ５５ａ及び従動ローラ５５ｂとの間で用紙Ｐを挟持搬送する。従動ローラ５５ｂは、固定して配設されている駆動ローラ５５ａに対して接離する方向に移動可能に設けられており、不図示の押圧手段により駆動ローラ５５ａに押圧されている。

位置計測センサ５７は、一定の間隔でスリットが刻まれたホイール５７ａ、ホイール５７ａのスリットを検出してホイール５７ａの回転角を検出するセンサ５７ｂと、ホイール５７ａの回転軸に一端が固定され、他端が従動ローラ５５ｂの回転軸に接する様に設けられているアーム５７ｃを有する。

駆動ローラ５５ａと従動ローラ５５ｂとの間に用紙Ｐが搬送されると、図３（ｂ）に示す様に従動ローラ５５ｂが駆動ローラ５５ａから離れる方向に移動して位置計測センサ５７のアーム５７ｃを矢印方向に押し上げ、ホイール５７ａを回転させる。

位置計測センサ５７は、この様に用紙Ｐを搬送することによる従動ローラ５５ｂの位置変動に応じて回転するホイール５７ａの回転位置をセンサ５７ｂで検出し、従動ローラ５５ｂの駆動ローラ５５ａに対する接離方向の位置を示す計測値を出力する。画像形成装置１００は、用紙Ｐの搬送時及び非搬送時におけるセンサ５７ｂの計測値に基づいて用紙Ｐの厚さを検出する。位置計測センサ５７としては、例えば光学式のセンサ等を用いても良く、従動ローラ５５ｂの位置を検出することが可能であれば、本実施形態に係る構成に限るものではない。

用紙検知センサ５９は、例えば光学式のセンサであり、搬送ローラ５５に搬送される用紙Ｐの有無を検知する。なお、用紙検知センサ５９は、用紙Ｐの搬送経路において搬送ローラ５５の上流側に設けても良い。

なお、用紙厚さ検出部１０１は、例えば図１に示す画像形成装置１００のローラ対３１，３２，３３，３４，３５及びレジストローラ３６の何れか１つ以上に設けられる。また、用紙厚さ検出部１０１は、画像形成装置１００における用紙Ｐの搬送経路であれば、例えば上記以外の箇所に設けても良い。

＜用紙厚さ検出方法＞
次に、画像形成装置１００において用紙Ｐの厚さを検出する方法について説明する。

図４は、第１の実施形態における画像形成装置１００の複数の用紙Ｐへの連続印刷時の位置計測センサ５７の出力例である。

図４に示す例では、まず時間ｔ_０にて駆動ローラ５５ａが回転を開始し、時間ｔ_１にて用紙Ｐが搬送ローラ５５に到達し、搬送ローラ５５により挟持搬送されている。その後時間ｔ_２から時間ｔ_３までの間レジスト停止した後、時間ｔ_４にて用紙Ｐの後端が搬送ローラ５５の間を通過している。また、時間ｔ_５にて、後続の用紙Ｐが搬送ローラ５５に到達し、時間ｔ_６から時間ｔ_７までの間レジスト停止した後、時間ｔ_８にて用紙Ｐの後端が搬送ローラ５５の間を通過している。

図４に例示する様に、搬送ローラ５５の用紙Ｐの搬送時（用紙あり）と非搬送時（用紙なし）とで、従動ローラ５５ｂが変位することにより位置計測センサ５７の計測値のレベルが変化する。したがって、搬送ローラ５５における用紙Ｐの搬送時と非搬送時の計測値に基づいて、用紙Ｐの厚さを検出することができる。

ここで、位置計測センサ５７の計測値は、例えば搬送ローラ５５の偏芯の影響により、図４に示す様に搬送ローラ５５の１回転を周期とする周期的な変動が重畳した波形として出力される。この様な周期的な変動成分は、例えば搬送ローラ５５の１回転周期の整数倍の期間で平均した値（図４中の一点鎖線）を求めることで除去することができる。しかしながら、紙間隔やレジスト停止期間等の設定によっては、用紙Ｐの搬送時及び被搬送時のそれぞれにおいて搬送ローラ５５の１回転分以上の計測値を取得できない場合がある。したがって、計測値を平均化することで搬送ローラ５５の偏芯の影響を除外し、用紙Ｐの厚さを精度良く検出することが困難な場合がある。

そこで、図５に基づいて第１の実施形態における位置計測センサ５７の計測値を補正する方法について説明する。

図５は、図４に示す波形のうち時間ｔ_０からｔ_１までの間の用紙なしの部分の位置計測センサ５７から出力された計測値を拡大して表示したグラフである。

画像形成装置１００において用紙Ｐの厚さを検出するために、まずは駆動ローラ５５ａの回転開始後に用紙Ｐが搬送ローラ５５に到達するまでの区間（区間Ａ）に、補正値算出部１１１が用紙Ｐの非搬送時における位置計測センサ５７の計測値を取得する。計測値の取得は、用紙Ｐの搬送速度が一定の状態に達した後に開始することが好ましい。

図５は、補正値算出部１１１が従動ローラ５５ｂの１回転周期において位置計測センサ５７の計測値を８点（図５における白丸点○）取得する例を示している。なお、搬送ローラ５５の１回転周期における計測値の取得数は任意の数に設定できる。

搬送ローラ５５が１回転する時間は、搬送ローラ５５の直径と搬送速度から求めることができる。本実施形態では、搬送ローラ５５の直径が２０[ｍｍ]、搬送速度が２００[ｍｍ／ｓ]であり、搬送ローラ５５が１回転する時間は以下の様に求められる。

２０[ｍｍ]×３．１４／２００[ｍｍ／ｓ]＝０．３１４[ｓ]
ここで、例えば計測値の取得間隔を１[ｍｓ]とした場合には、搬送ローラ５５の１回転分として、補正値算出部１１１は３１４個の計測値を取得する。

補正値算出部１１１は、用紙Ｐが搬送ローラ５５に到達するまでに時間的余裕がある場合には、搬送ローラ５５の２回転以上分の計測値を取得しても良い。

補正値算出部１１１は、搬送ローラ５５の１回転分の計測値を取得すると、図５の下段に示す様に計測値の平均値を算出する。次に、取得した各計測値から平均値を引き、その値の符号を反転した値を搬送ローラ５５の各位相における補正値として算出する。補正値算出部１１１は、算出した補正値を記憶部１１３に保存する。

用紙厚さ算出部１１２は、搬送ローラ５５の補正値算出以降の回転周期から、位置計測センサ５７の計測値に補正値を加算することで、搬送ローラ５５の偏芯による周期的な変動成分が除去された値（図５における黒丸点●）を求めることができる。用紙厚さ算出部１１２は、この様に変動成分が除去された値を用いることで、用紙Ｐの厚さを高精度に求めることが可能になる。

なお、補正値算出部１１１は、搬送ローラ５５における用紙搬送時の位置計測センサ５７が出力する計測値に基づいて、同様に補正値を算出することも可能である。但し、用紙搬送時の計測値には、用紙Ｐの表面の凹凸等がノイズとして含まれるため、補正値の算出は用紙非搬送時に行うことが好ましい。

図６は、第１の実施形態における画像印刷時の用紙厚さ検出処理のフローチャートの一例である。

画像形成装置１００において印刷が開始されると、まずステップＳ１０１にて、駆動ローラ５５ａが回転を開始して位置計測センサ５７が従動ローラ５５ｂの位置を示す計測値を出力し、補正値算出部１１１が用紙非搬送時の計測値を取得する。

次に、ステップＳ１０２にて、補正値算出部１１１が従動ローラ５５ｂの１回転周期分の計測値を取得したと判断された所で、ステップＳ１０３にて補正値算出部１１１が取得した計測値の平均値を算出する。続いて、ステップＳ１０４にて補正値算出部１１１が取得した各計測値から平均値を引いた値の符号を反転して補正値を算出し、ステップＳ１０５にて、算出した補正値を記憶部１１３に保存する。ステップＳ１０６では、用紙厚さ算出部１１２が、位置計測センサ５７の計測値に搬送ローラ５５の同位相の補正値を加算することで、用紙非搬送時における基準値を算出する。

ステップＳ１０７にて、用紙検知センサ５９が用紙Ｐを検知し、搬送ローラ５５による用紙Ｐの搬送開始後に、ステップＳ１０８にて、位置計測センサ５７が従動ローラ５５ｂの位置を示す計測値を出力し、用紙厚さ算出部１１２が用紙搬送時の計測値を取得する。続いて、ステップＳ１０９にて、用紙厚さ算出部１１２が取得した計測値に搬送ローラ５５の同位相の補正値を加算し、用紙搬送時における検出値を算出する。

次に、ステップＳ１１０にて、用紙厚さ算出部１１２がステップＳ１０９で算出した検出値と、ステップＳ１０６で算出した基準値との差分から、用紙Ｐの厚さを算出する。ステップＳ１１１では、用紙厚さ算出部１１２により算出された用紙Ｐの厚さに基づいて、エンジン制御部１１０が画像形成条件を設定して画像形成部１４０等を制御し、ステップＳ１１２にて、用紙Ｐに画像を印刷する。

なお、ステップＳ１０６における基準値の算出及びステップＳ１０９における検出値の算出は、位置計測センサ５７から出力される一つの計測値を取得し、取得した計測値を補正することにより求めることができるが、複数の計測値を取得して補正後に平均して求めても良い。また、補正値算出部１１１は、画像形成装置１００において印刷を行う度に用紙非搬送時の計測値から補正値を算出し、記憶部１１３に保存されている補正値を新たに算出した補正値で更新する。さらに、補正値算出部１１１は、連続印刷時における紙間で搬送ローラ１回転分以上の計測値を取得できた場合には、紙間において取得した計測値に基づいて補正値を算出し、記憶部１１３に保存されている補正値を更新しても良い。用紙Ｐの搬送直前に算出された補正値を用いることで、より正確に用紙Ｐの厚さを検出できるため好ましい。

以上で説明した様に、第１の実施形態に係る画像形成装置１００では、補正値算出部１１１が従動ローラ５５ｂの１回転分以上の位置計測センサ５７の計測値を取得して平均値を算出し、計測値から平均値を引いた値の符号を反転させて補正値を求める。用紙Ｐの厚さを求める用紙厚さ算出部１１２は、用紙非搬送時及び用紙搬送時のそれぞれ計測値に補正値を加算した値の差分から、用紙Ｐの厚さを算出する。この様に、位置計測センサ５７の計測値から、補正値を用いて搬送ローラ５５の偏芯等による周期的な変動成分を除去することで、用紙Ｐの厚さを高精度に求めることが可能となる。また、搬送ローラ５５の位相を検出するためのエンコーダ等を設けることなく、簡易な構成で用紙Ｐの厚さをより正確に求めることが可能である。したがって、第１の実施形態に係る画像形成装置１００では、精度良く求められた用紙Ｐの厚さに基づいて画像形成条件を設定することで、用紙Ｐの種類に関わらず常に一定品質の画像を出力することが可能となる。

[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態について説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。

図７は、第２の実施形態に係る画像形成装置１００の機能構成を例示する図である。

図７に示す様に、第２の実施形態に係る画像形成装置１００は、エンジン制御部１１０が平滑化処理部１１４を有する点で第１の実施形態に係る画像形成装置１００とは異なっている。

平滑化処理部１１４は、用紙厚さ検出部１０１の位置計測センサ５７の計測値に対して平滑化処理を施す。位置計測センサ５７の計測値には、搬送ローラ５５の偏芯による低周波の変動成分に加えて、メカ的なノイズ等により高周波の変動成分が含まれる。そこで、平滑化処理部１１４が、位置計測センサ５７の計測値に対して平滑化処理を施すことにより、高周波の変動成分を除去する。なお、平滑化処理部１１４は、例えばＣＰＵが記憶部１１３に記憶されている各種プログラムを処理することにより実現される機能である。

図８は、第２の実施形態における画像印刷時の用紙厚さ検出処理のフローチャートの一例である。

画像形成装置１００において印刷が開始されると、まずステップＳ２０１にて、駆動ローラ５５ａが回転を開始して位置計測センサ５７が従動ローラ５５ｂの位置を示す計測値を出力し、ステップＳ２０２にて、平滑化処理部１１４が計測値に平滑化処理を施す。

次に、ステップＳ２０３にて、補正値算出部１１１が搬送ローラ５５の１回転周期分の計測値を取得したと判断された所で、ステップＳ２０４にて補正値算出部１１１が平滑化処理された計測値の平均値を算出する。

続いて、ステップＳ２０５にて補正値算出部１１１が平滑化処理された各計測値から平均値を引いた値の符号を反転して補正値を算出し、ステップＳ２０６にて、算出した補正値を記憶部１１３に保存する。ステップＳ２０７では、用紙厚さ算出部１１２が、平滑化処理された位置計測センサ５７の計測値に計測値と同位相の補正値とを加算することで、用紙非搬送時における基準値を算出する。

ステップＳ２０８にて、用紙検知センサ５９が用紙Ｐを検知し、搬送ローラ５５による用紙Ｐの搬送が開始された後に、ステップＳ２０９にて、位置計測センサ５７が従動ローラ５５ｂの位置を示す計測値を出力する。続いて、ステップＳ２１０にて、平滑化処理部１１４が位置計測センサ５７の計測値に対して平滑化処理を施した後、ステップＳ２１１にて、用紙厚さ算出部１１２が、平滑化処理された計測値に補正値を加算し、用紙搬送時における検出値を算出する。

次に、ステップＳ２１２にて、用紙厚さ算出部１１２がステップＳ２１１で算出された検出値と、ステップＳ２０７で算出された基準値との差分から、用紙Ｐの厚さを算出する。ステップＳ２１３では、用紙厚さ算出部１１２により算出された用紙Ｐの厚さに基づいて、エンジン制御部１１０が画像形成条件を設定して画像形成部１４０等を制御し、ステップＳ２１４にて、用紙Ｐに画像を印刷する。

以上で説明した様に、第２の実施形態に係る画像形成装置１００によれば、平滑化処理部１１４が位置計測センサ５７の計測値に対して平滑化処理を施すことで、計測値に含まれる高周波の変動成分の影響を受けずに、搬送ローラ５５の偏芯による変動成分のみを除去できるため、用紙Ｐの厚さをより高精度に求めることが可能になる。

[第３の実施形態]
次に、第３の実施形態について説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。

第３の実施形態に係る画像形成装置１００は、第１の実施形態に係る画像形成装置１００と同様の機能構成を有するが、補正値算出部１１１が補正値を算出する処理が異なる。

図９は、第３の実施形態における画像印刷時の用紙厚さ検出処理のフローチャートの一例である。

画像形成装置１００において印刷が開始されると、まずステップＳ３０１にて、駆動ローラ５５ａが回転を開始して位置計測センサ５７が従動ローラ５５ｂの位置を示す計測値を出力し、補正値算出部１１１が用紙非搬送時の計測値を取得する。

次に、ステップＳ３０２にて用紙検知センサ５９が用紙を検知しない、すなわち用紙Ｐが搬送ローラ５５に到達する前である場合には、ステップＳ３０３にて、搬送ローラ５５の１回転周期分の計測値を取得したと判断されるまで、補正値算出部１１１が計測値を取得する。ステップＳ３０３にて、搬送ローラ５５の１回転周期分の計測値を取得したと判断された場合には、ステップＳ３０４にて補正値算出部１１１が取得した計測値の平均値を算出する。続いて、ステップＳ３０５にて補正値算出部１１１が取得した各計測値から平均値を引いた値の符号を反転して補正値を算出する。

ここで、ステップＳ３０６にて、算出された補正値の最大値と最小値との差分が所定の値以上の場合には、例えば振動等によるノイズを含んでいることが考えられるため、補正値の最大値と最小値との差分が所定の値未満になるまでステップＳ３０１からステップＳ３０５までの処理を繰り返し行う。補正値の最大値と最小値との差分が所定の値未満になる前に、ステップＳ３０２にて用紙検知センサ５９が用紙Ｐを検知した場合には、ステップＳ３１５にて搬送ローラ５５又は位置計測センサ５７等に異常が生じていると判断し、ステップＳ３１６にてエラー表示して処理を終了する。

ステップＳ３０６にて、補正値の最大値と最小値との差分が所定の値未満になった場合には、ステップＳ３０７にて、算出した補正値を記憶部１１３に保存する。ステップＳ３０８では、用紙厚さ算出部１１２が、取得した位置計測センサ５７の計測値に補正値を加算することで、用紙非搬送時における基準値を算出する。

ステップＳ３０９にて、用紙検知センサ５９が用紙Ｐを検知し、搬送ローラ５５による用紙Ｐの搬送が開始された後に、ステップＳ３１０にて、位置計測センサ５７が従動ローラ５５ｂの位置を示す計測値を出力する。続いてステップＳ３１１にて、用紙厚さ算出部１１２が、取得した計測値に補正値を加算し、用紙搬送時における検出値を算出する。

次に、ステップＳ３１２にて、用紙厚さ算出部１１２がステップＳ３１１で算出された検出値と、ステップＳ３０８で算出された基準値との差分から、用紙Ｐの厚さを算出する。ステップＳ３１３では、用紙厚さ算出部１１２により算出された用紙Ｐの厚さに基づいて、エンジン制御部１１０が画像形成条件を設定して画像形成部１４０等を制御し、ステップＳ３１４にて、用紙Ｐに画像を印刷する。

以上で説明した様に、第３の実施形態に係る画像形成装置１００によれば、補正値の最大値と最小値の差分が所定の値未満になるまで補正値の算出を繰り返し行うことで、ノイズを含む計測値に基づいて用紙Ｐの厚さを検出するのを防止することができる。したがって、用紙Ｐの厚さの誤検出を防止することが可能になる。

なお、第３の実施形態に係る画像形成装置１００に、第２の実施形態と同様に平滑化処理部１１４を設け、位置計測センサ５７が出力する計測値に平滑化処理を行う様に構成しても良い。計測値に平滑化処理を行うことで高周波の変動成分を除去し、用紙Ｐの厚さを高精度に求めることが可能になる。

また、上記各実施形態において、用紙厚さ検出部１０１と補正値算出部１１１、用紙厚さ算出部１１２、記憶部１１３、平滑化処理部１１４等により、物体の厚さを検出する厚さ検出装置を独立して構成することも可能である。この様に構成された厚さ検出装置は、用紙、ＯＨＰ、布等の記録媒体に限らず、例えば鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属をはじめ、プラスチックやガラス、セラミック等、様々な材料で形成された物体の厚さを検出する装置として用いることが可能である。

ここまで、上記各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に係る画像形成装置１００が有する機能は、上記に説明を行った各処理手順を、上記各実施形態に係る画像形成装置１００にあったプログラミング言語でコード化したプログラムとしてコンピュータで実行することで実現することができる。よって、上記各実施形態に係る画像形成装置１００を実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体１８１に格納することができる。

よって、上記各実施形態に係るプログラムは、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの記録媒体１８１に記憶させることによって、これらの記録媒体１８１から、画像形成装置１００にインストールすることができる。また、画像形成装置１００は、ネットワークＩ／Ｆ部１７０を有していることから、上記各実施形態に係るプログラムは、インターネット等の電気通信回線を介してダウンロードし、インストールすることもできる。

以上、実施形態に係る記録媒体厚さ検出装置、画像形成装置、記録媒体厚さ検出方法及びプログラムについて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

５５ 搬送ローラ（搬送手段）
５５ａ 駆動ローラ
５５ｂ 従動ローラ
５７ 位置計測センサ（位置計測手段）
１００ 画像形成装置
１０１ 用紙厚さ検出部（記録媒体厚さ検出装置）
１１１ 補正値算出部（補正値算出手段）
１１２ 用紙厚さ算出部（厚さ算出手段）
１１３ 記憶部（記憶手段）
１１４ 平滑化処理部（平滑化処理手段）
Ｐ 用紙（記録媒体）

特開２００９−２３４６９８号公報

Claims (10)

1. 駆動ローラと前記駆動ローラに接触して従動回転する従動ローラとの間で記録媒体を挟持搬送する搬送手段と、
   前記駆動ローラに対する接離方向の前記従動ローラの位置を計測して計測値を出力する位置計測手段と、
   前記計測値を複数取得して平均値を算出し、前記平均値に基づいて前記計測値を補正する補正値を算出する補正値算出手段と、
   前記搬送手段による前記記録媒体の搬送時及び非搬送時における前記計測値を前記補正値により補正した値に基づいて前記記録媒体の厚さを算出する厚さ算出手段と、
   を有することを特徴とする記録媒体厚さ検出装置。
2. 前記補正値算出手段は、前記従動ローラが１回転分以上する間に前記計測値を複数取得し、複数取得した前記計測値ごとに前記従動ローラの位相に対応して前記補正値を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体厚さ検出装置。
3. 前記厚さ算出手段は、前記記録媒体の搬送時及び非搬送時における前記計測値を、前記従動ローラの同位相の前記補正値により補正した値に基づいて前記記録媒体の厚さを算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の記録媒体厚さ検出装置。
4. 前記計測値に平滑化処理を施す平滑化処理手段を有し、
   前記補正値算出手段は、前記平滑化処理が施された前記計測値を取得して前記補正値を算出し、
   前記厚さ検出手段は、前記平滑化処理が施された前記計測値を前記補正値により補正した値に基づいて前記記録媒体の厚さを検出する
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の記録媒体厚さ検出装置。
5. 前記補正値を記憶する記憶手段を有し、
   前記補正値算出手段は、前記補正値を算出する度に前記記憶手段に記憶されている前記補正値を更新する
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の記録媒体厚さ検出装置。
6. 前記補正値算出手段は、算出した前記補正値の最大値と最小値との差分が所定の値以上であった場合には、前記計測値を再度取得する
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の記録媒体厚さ検出装置。
7. 前記補正値算出手段は、前記搬送手段による前記記録媒体の非搬送時の前記計測値を取得して前記補正値を算出する
   ことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の記録媒体厚さ検出装置。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載の記録媒体厚さ検出装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 駆動ローラと前記駆動ローラに接触して従動回転する従動ローラとの間で記録媒体を挟持搬送する搬送ステップと、
   前記駆動ローラに対する接離方向の前記従動ローラの位置を計測して計測値を出力する位置計測ステップと、
   前記計測値を取得して平均値を算出し、前記平均値に基づいて前記計測値を補正する補正値を算出する補正値算出ステップと、
   前記搬送手段による前記記録媒体の搬送時及び非搬送時における前記計測値を前記補正値により補正した値に基づいて前記記録媒体の厚さを算出する厚さ算出ステップと、
   を有することを特徴とする記録媒体厚さ検出方法。
10. 請求項９に記載の記録媒体厚さ検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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