JP2018132511A - 厚さ検出装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラの偏心成分による誤差を除去してシートの厚さを検出する。【解決手段】厚さ検出装置であり、回転する部材の回転面に形状が異なる部位を並べて設けた第１ローラと、第１の部材とを含み、第１ローラと第１の部材とでシートを挟んで搬送するローラ部と、第１ローラのシートの厚さ方向における変位量を出力する検出部と、シートを挟んでいない状態において、第１ローラの１周分の出力値を取得する第１取得部と、シートを挟んだ状態において、いずれの部位を検出したかを判定する判定部と、検出した部位である第１部位での出力の後に出力される規定数分の出力値を取得する第２取得部と、シートを挟んでいない状態での第１ローラの１周分の出力値のうち、第２取得部で取得された出力値に対応した出力値を抽出し、第２取得部で取得される出力値と、抽出した前記出力値とに基づき、シートの厚さを算出する算出部と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、厚さ検出装置および厚さ検出装置を有する画像形成装置に関する。

電子写真プロセスを利用した画像形成装置では、供給されるシートへの画像の転写や定着処理を好適に行うため、シートの厚さに応じた制御を行うことがある。

シートの厚さを検出する手法として、シートの搬送路に設置されているローラ対を用いる手法が知られている。この手法では、ローラ対がシートを挟持していない状態と、シートを挟持している状態とで、ローラがどの程度移動したかを計測することで、シートの厚さを検出する。

搬送路に設置されているローラについては、ローラの回転軸から当該ローラがシートを挟持する周面までの距離が均一であり、偏心がゼロであることが望ましい。しかしながら、製造時の設置誤差や経時使用などに起因して、回転軸と周面との距離は偏っており、ローラが回転する際もこの偏心成分を含んでいる。上記のローラの移動量を計測する手法では、この偏心成分がノイズとなってシートの厚さの正確な計測を阻害する。

シートの挟持状態と非挟持状態とをセンサで読み取る際、ローラの位相を双方で一致されば、偏心成分は挟持状態と非挟持状態とで同値となる。すなわち、双方の状態を読み取る際、ローラの位相を一致させて読み取ることで、その差分値は偏心成分を除去したシートの厚さ成分のみとすることができる。しかしながら、位相を特定し、一致させるための機構をシートの搬送路に含めると、マシンコストが増加してしまう。

また、ローラの偏心成分を除去してシートの厚さを検出する他の手法として、特許文献１に記載された技術も知られている。この技術は、まずはシートを挟持していない状態でローラを１周分回転させ、得られたセンサ出力値の平均値を算出する。シートを挟持している状態でも同様に、ローラを１周分回転させてセンサ出力値の平均値を算出し、これら平均値の差分を算出してシートの厚さを検知する。この技術の場合、シートを挟持した状態でローラが１周分回転することから、シートがその分搬送されてしまう。よって、搬送パスが短い画像形成装置では、シートの厚さが得られる前に画像形成部までシートが進行してしまい、得られたシートの厚さの値が処理に間に合わない場合がある。また搬送パスが短いと、前方のシートと干渉してしまう可能性がある。

本発明は、ローラを１周分回転させることなく、ローラの偏心成分による誤差を除去してシートの厚さを検出する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、厚さ検出装置であり、回転する部材の回転面に形状が異なる複数の部位を回転方向に並べて設けた第１ローラと、前記第１ローラの前記回転面に対向している第１の部材と、を含み、前記第１ローラと前記第１の部材とでシートを挟んで搬送するローラ部と、前記第１ローラのシートの厚さ方向における変位量を出力する検出部と、前記ローラ部が前記シートを挟んでいない状態において、前記第１ローラの１周分の出力値を前記検出部から取得する第１取得部と、前記ローラ部が前記シートを挟んだ状態において、前記第１ローラに複数設けられている前記部位のいずれを検出したかを、前記検出部の出力値に基づき判定する判定部と、検出した前記部位である第１部位での出力の後に出力される規定数分の出力値を、前記検出部から取得する第２取得部と、前記第１取得部で取得された、シートを挟んでいない状態での前記第１ローラの１周分の出力値のうち、前記第２取得部で取得された出力値に対応した出力値を、前記第１部位での出力値に基づき抽出し、前記第２取得部で取得される出力値と、抽出した前記出力値とに基づき、前記シートの厚さを算出する算出部と、を有する。

本発明によれば、ローラの偏心誤差を除去するためのコストを抑制することができ、シートの厚さ検出の精度を向上させることができる。

実施形態の画像形成装置の構成例を示す図である。 シートの厚さを検出する機構の一例を示す図である。 センサの出力波形の一例を示す図である。 実施形態の厚さ検出装置の構成を示すハードウェア構成図およびソフトウェア構成図である。 実施形態のセンサの出力波形の概要を示す図であり、スリットでの出力値を強調した図である。 実施形態のセンサの出力波形の一例を示す図である。 実施形態の動作例を示すフローチャートである。 実施形態の他のローラ形状を示す図である。 実施形態の他のローラ形状を示す図である。 実施形態の他のローラ形状を示す図である。

本実施形態では、シートの厚さを計測するためのローラの表面であるローラ面に、３つのスリットを設ける。スリットは、ローラの回転軸と平行となるように設けられる溝部である。各スリットは、ローラの回転方向でローラ面を３等分するよう、均等に設けられており、それぞれ深さが異なっている。各スリットは、それぞれがシートの厚さよりも深くなるように、且つローラの偏心成分よりも深くなるようにローラ面に設けられる。ローラが回転すると、スリットの位置でのセンサ出力値が規定から外れた値となる。本実施形態では、この特異な値を目印としてローラの位相を特定する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。まず、本実施形態に係る画像形成装置について、図１を参照して説明する。尚、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸で示す座標系は、各図面で共通である。

画像形成装置１は、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能なＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。画像形成装置１は、原稿台２、画像読取部５、シート供給部４、画像形成部６を有する。

シート供給部４は、シートを画像形成装置１の本体内に供給する。シート供給部４は、サイズの異なるシートをそれぞれ収容するカセット４ａ、４ｂを有する。搬送路４ｃは、カセット４ａ、４ｂに収容されたシートを画像形成部６まで搬送するための搬送ローラを有する。尚、シートを載置する手差しトレイ４ｄおよび手差しトレイ４ｄに載置されたシートを画像形成部６まで搬送する搬送路を、シート供給部４に含めてもよい。

搬送路４ｃは、画像形成部６よりも搬送方向前段となる複数のローラ部４７を含む。ローラ部４７は、それぞれ２つ以上のローラにより構成されるローラ対もしくはローラ群であり、ローラ同士でシートを挟持し、搬送する。これに限らず、ガイドレールの板部材と、この板部材と当接する１つのローラとでシートを挟み、ローラの回転方向に従いシートを搬送する構成であってもよい。

レジストローラ部４９は、シート上の正規位置に画像を形成するための搬送タイミングを制御するローラ対である。

原稿台２は、原稿シートを画像読取部５のガラス板とで挟んで押圧する部材であり、画像読取部５に対して開放位置および閉止位置との間で回動動作する。

画像読取部５は、原稿を読み取って画像データに変換する。画像読取部５は、走査光学系５ｃと、結像レンズ５ｄと、撮像部５ｅとを有する。走査光学系５ｃは、光源およびミラー部材を搭載した第１キャリッジ５ａ、ミラー部材を搭載した第２キャリッジ５ｂを有する。ガラス板上に載置される原稿シートは、第１キャリッジ５ａに搭載された光源によって光が照射され、この照射光を反射する。原稿シートからの反射光は、第１および第２キャリッジ５ａ、５ｂに搭載されたミラー部材により屈折し、結像レンズ５ｄで結像して撮像部５ｅで読み取られる。

画像形成部６は、シート供給部４から供給されるシートの面に画像を形成する。画像形成部６は、露光装置６ａを有し、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色ごとに感光体ドラム６ｂ、現像装置６ｃを有する。これに加え、画像形成部６は、転写ベルト６ｄ、定着装置６ｅを有する。複写処理の場合、露光装置６ａは、撮像部５ｅで読み取られた画像に基づいて感光体ドラム６ｂを露光し、読取画像の潜像を感光体ドラム６ｂに形成する。現像装置６ｃは、感光体ドラム６ｂにトナーを供給して現像する。感光体ドラム６ｂに現像されたトナー画像は、転写ベルト６ｄに一次転写される。転写ベルト６ｄは、矢印方向に回動して、一次転写されたトナー画像をポイントＴまで搬送する。その後転写ベルト６ｄは、シート供給部４から供給されたシートに対し、ポイントＴにてトナー画像を二次転写する。画像が転写されたシートは、定着装置６ｅまで搬送される。定着装置６ｅは、シートを加熱してシート面上に転写されたトナーを定着させる。このように画像形成されたシートは、トレイ７まで搬送されて、装置外に排出される。

次に、シートの厚み検出の手法について説明するが、本実施形態の手法を説明する前に、まずは図２、図３を参照しつつ前提技術について説明する。図２に示す厚み検出機構２０は、図１のローラ部４７のいずれか一つ、もしくは複数に設けられているものとする。尚、厚み検出機構２０は、シート上に画像を転写し、定着する処理を実際に行う部位よりも搬送方向上流に位置する。すなわち、厚み検出機構２０は、シートに二次転写するポイントＴや定着装置６ｅよりも搬送方向上流に位置する。

厚み検出機構２０は、センサ２１、従動ローラ２２、駆動ローラ２３を有する。従動ローラ２２と駆動ローラ２３はいずれも、Ｙ軸と平行する回転軸を備えている。したがって、従動ローラ２２と駆動ローラ２３はいずれも、ＸＺ平面内において回転する。より詳しくは、駆動ローラ２３は、軸２３ａを中心に回転するローラであり、モータから動力を得て紙面右回りに回転する。駆動ローラ２３は、軸２３ａを固定軸として同じ位置で回転し続ける。従動ローラ２２は、軸２２ａを中心に紙面左回りに回転するローラである。従動ローラ２２は、駆動ローラ２３と接している状態では駆動ローラ２３から直接動力を得て回転し、シートＳを挟んだ状態では、シートＳを介して駆動ローラ２３から動力を得て回転する。

従動ローラ２２の軸２２ａは、シートＳの厚さ方向に移動可能となっている。従動ローラ２２と駆動ローラ２３とのローラ対がシートを挟んでいない状態（「シート無し状態」と称する）から挟んだ状態（「シート有り状態」と称する）になると、従動ローラ２２は、軸２２ａと一体となって右図に示す破線矢印の方向に移動する。このシート有り状態からさらにシートが進行してシート無し状態になると、従動ローラ２２は破線矢印の反対方向に移動する。このように、駆動ローラ２３は位置を変えずにシートを搬送するが、従動ローラ２２はシートの厚さに応じてシートの搬送方向と直交する方向における位置が変わる。

センサ２１は、従動ローラ２２のローラ面までの距離を検出したり、従動ローラ２２の軸２２ａの位置を検出したりすることで、従動ローラ２２の位置を検出するセンサである。本実施形態では、センサ２１からの出力値に基づき、シート無し状態とシート有り状態とのローラ面までの変位量や、回転軸の変位量を検出することで、シートの厚さを検出する。

センサ２１としては、例えば、レバー式エンコーダ、磁気式リニアセンサ、光学測距センサ、超音波式測距センサ、直動式微小変位センサ等が挙げられる。レバー式エンコーダの場合には、軸２２ａに検知レバーを接触した状態に設定し、軸２２ａの変動に伴う検知レバーの変位を、エンコーダで定量的に検知する。これ以外の各センサについても、ローラ面やローラ軸の変動を磁気的にまたは光学的に定量的に検知することで変位を検知することができる。

図３は、シート有り状態およびシート無し状態の各状態でのセンサ２１の出力値を模式的に示した図である。上記の説明では、シートの有り状態／無しの状態での従動ローラ２２の位置をセンサ２１で検出することで、シートの厚みを検出すると説明した。しかしながら、センサ２１からの実際の出力値は、図３の波線形状で示すように、ローラの偏心成分が合成された値となる。

従動ローラ２２の回転位相を特定できない状況で偏心成分を除去するには、上記のとおり、シート無し状態とシート有り状態とで従動ローラ２２の１周分をそれぞれサンプリングする必要がある。そして、シート無し状態の平均値：ａと、シート有り状態の平均値：ｂとの差分値：Ｘを算出する。この差分値：Ｘがシートの厚さとなる。このように、シート有りの状態で１周分サンプリングすると、シートが１周分前進してその分搬送されてしまう。これにより、画像形成処理までにシートの厚さが得られないなどの上記の問題が発生する。

本実施形態では、この問題を解消するため、図４（Ａ）のハードウェア構成図に示すように、それぞれで深さの異なるスリット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃを設けた従動ローラ４１を用いる。従動ローラ４１は、回転軸４１Ｄを中心に矢印方向に回転する。スリット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃは、従動ローラ４１における径方向の寸法が大きく異なる部位であって、従動ローラ４１の回転方向に均等に設けられている。例えば、従動ローラ４１では、回転方向においてローラ面を３等分するようにスリット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃが設けられている。本実施形態では、スリット４１Ａが最も深いスリットであり、スリット４１Ｂが最も浅いスリットとする。スリット４１Ｃは、スリット４１Ａ、４１Ｂの間の深さとする。スリット４１Ａ〜４１Ｃは、いずれもシートの厚さよりも深くする。すなわち、「シートの厚さによるセンサ出力変化 ＜ スリット毎のセンサ出力変化」となるようにする。またスリット４１Ａ〜４１Ｃは、ローラの偏心成分による変位量よりも変化するように、深く設定する。

従動ローラ４１のローラ面を複数のスリット状の部位を設けた形状にすることで、スリット４１Ａ〜４１Ｃにおけるセンサ出力を目印にし、センサ２１が従動ローラ４１のいずれの位相を検出しているかを判定することができる。

また図４（Ａ）および図４（Ｂ）では、センサ２１の出力値を取得して、この出力値に基づきシートＳの厚さを検出する制御部４２も図示している。制御部４２は、図４（Ｂ）のソフトウェア構成図に示すように、取得部４２１、判定部４２２、算出部４２３、駆動制御部４２４を有する。これらは、図４（Ａ）のハードウェア構成図に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）などであるプロセッサ４３１や、データを揮発性もしくは不揮発性に記憶する記憶部４３２のハードウェア構成により実現される。すなわち、プロセッサ４３１が記憶部４３２に記憶されているプログラムを演算実行することで、図４（Ｂ）に示す取得部４２１、判定部４２２、算出部４２３、駆動制御部４２４の各機能を実現することができる。また、これら各ユニットの一部がＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）などの集約回路で実現されてもよい。

取得部４２１は、センサ２１からの出力値を取得する。判定部４２２は、センサ２１の出力値に基づき、シートＳがスリット４１Ａ〜４１Ｃのいずれに差し掛かったかを判定する。算出部４２３は、センサ２１からの出力値および判定部４２２での判定結果に基づき、シートの厚さを算出する。算出部４２３での具体的な算出方法については後述する。駆動制御部４２４は、モータ４５のオン／オフや回転速度などを制御することで、駆動ローラ２３の回転を制御する。モータ４５は、駆動ローラ２３の動力源であり、駆動制御部４２４からの指示に従い、駆動ローラ２３の回転のオン／オフを行ったり、低速回転／高速回転にしたりする。

尚、図４（Ａ）に示すセンサ２１、制御部４２、モータ４５、従動ローラ４１と駆動ローラ２３のローラ対、および図４（Ｂ）に示すソフトウェア構成を含めて厚さ検出装置４０とする。この厚さ検出装置４０は、上記の画像形成装置１のローラ部４７に組み込まれてもよい。

図５は、図４（Ａ）で示した従動ローラ４１を１周させた際のセンサ２１の出力値を示している。図５は、ローラ面上の任意の点Ｐから開始して点Ｐに戻るまでの１周分を読み取った場合の、センサ２１の出力値を模式的に示している。また図５の例では、簡略化のためローラの偏心成分については無視している。スリット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃの深さがそれぞれ異なっているため、各スリット地点でのセンサ出力は、互いに異なる値となる。

図５の例では、スリット４１Ａを検出した際の出力値をＹＡとし、スリット４１Ｂを検出した際の出力値をＹＢとし、スリット４１Ｃを検出した際の出力値をＹＣとする。ＹＡ、ＹＢ、ＹＣは、スリットの無いときの出力値に対して突出した特徴のある値となっている。つまり、センサ２１の読取開始点が不明な場合であっても、ＹＡ、ＹＢ、ＹＣの値を検出することで、スリット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃのいずれを検出したのかを特定することができる。尚、センサ２１がローラ面からの距離を出力値とするセンサである場合、センサ２１の検知位置にスリットが到達すると、センサ２１は突出した値を出力する。この場合、センサ２１の固定の検出位置がスリットの検知位置となる。またセンサ２１が回転軸４１Ｄの位置を出力値とするセンサである場合、スリットの凹部が駆動ローラ２３と当接すると、回転軸４１Ｄが大きく移動して出力値が突出した値となる。この場合、駆動ローラ２３と当接する位置が、スリットの検知位置となる。

また、スリット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃのいずれを検知したのかを特定することで、これまで検出していた区間や、これから検出する区間を特定することができる。図５の例では、スリット４１Ａと４１Ｂとの間の区間を区間Ａとし、スリット４１Ｂと４１Ｃとの間の区間を区間Ｂとし、スリット４１Ｂと４１Ｃとの間の区間を区間Ｃとする。センサ２１の出力値がＹＡとなると、今までは区間Ｃを対象に検出しており、これからは区間Ａを対象区間として検出すると判定することができる。同様に、センサ２１の出力値がＹＢとなると、今までは区間Ａを対象に検出しており、これからは区間Ｂを対象区間として検出すると判定することができる。出力値がＹＣとなると、今までは区間Ｂを対象に検出しており、これからは区間Ｃを対象区間として検出すると判定することができる。

このようにスリット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃは、従動ローラ４１の回転位相の目印として機能する。本実施形態ではスリットを３つとしており、回転位相も３区分に分けることができるが、スリット数を増やすことで、より細かく回転位相を確認することができる。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）で示した構成におけるセンサ出力値の具体例を図６に示す。尚、図５とは異なり、図６では従動ローラ４１の偏心成分を波型形状で示している。シート無し状態からシートを挟持してシート有り状態になると、スリット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃでのセンサ出力値も、シートの厚さ分変化する。図６の例では、スリット４１Ａの出力値ＹＡは、シートの厚さ分加算されてＹＡ’となり、スリット４１Ｂの出力値ＹＢも同様にＹＢ’となり、スリット４１Ｃの出力値ＹＣもＹＣ’となる。

シートの厚さによるセンサ出力変化よりも、非スリットとスリットとの間でのセンサ出力変化のほうが大きいものと設定しておけば、各スリット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃは、依然として特徴的な値となる。一般的に画像形成装置で使用するシートの厚さは０．３ｍｍ以内となる。ここで例えばスリット４１Ａの深さを５ｍｍ、スリット４１Ｂの深さを３ｍｍ、スリット４１Ｃの深さを４ｍｍと、１ｍｍずつ変化するように設定しておくと、シート有り状態でもセンサ出力波形からローラの位置を特定することができる。

図６に示す閾値Ａ＿ｔｈ、閾値Ｂ＿ｔｈ、閾値Ｃ＿ｔｈは、スリット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃのいずれを検出したかを判定するための閾値である。閾値Ａ＿ｔｈ、閾値Ｂ＿ｔｈ、閾値Ｃ＿ｔｈを用いることで、シートの有無に関係なくいずれのスリットかを判定することができる。センサ出力値が閾値Ａ＿ｔｈの値を下回っている場合、スリット４１Ａを検出したと判定し、センサ出力値が閾値Ａ＿ｔｈから閾値Ｃ＿ｔｈの値の範囲である場合、スリット４１Ｃを検出したと判定することができる。センサ出力値が閾値Ｃ＿ｔｈから閾値Ｂ＿ｔｈの値の範囲である場合、スリット４１Ｂを検出したと判定することができる。また、センサ出力値が閾値Ｂ＿ｔｈを超えている場合、スリット４１Ａ〜４１Ｃのいずれでもない、非スリットの区間を検出していると判定することができる。

図７は、本実施形態のシート厚検出処理の一例を示したフローチャートである。制御部４２の取得部４２１は、センサ２１から、シート無し状態での従動ローラ４１の１周分の出力値を取得する（Ｓ７１）。Ｓ７１において、駆動制御部４２４は、モータ４５を動作させて駆動ローラ２３を回転させる。この駆動ローラ２３の回転に連動して従動ローラ４１も回転する。制御部４２は、センサ２１がオンとなるように制御する。これにより取得部４２１は、従動ローラ４１の１周分の出力値をセンサ２１から取得する。ここで得られる値は、例えば図５や図６の「シート無し検出区間」に示すような、スリット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃでの出力値を含む１周分のサンプリングデータである。この取得した値は、例えば記憶部４３２に一時的に記憶される。本実施形態では、画像形成を行うジョブを実行する都度、Ｓ７１を実施するものとするが、ジョブと同期させずに規定周期で行われる実装や、画像形成装置１の電源投入の際、スリープ状態から復帰した際などでもよい。または、画像形成装置１の出荷前など、事前に設定しておいてもよい。ここで得られる値は、例えば図６に示す「シート無し検出区間」の波形を数値化した値であり、偏心成分を含んだ値である。

シート無し状態で従動ローラ４１を１周分回転させた後、制御部４２は、ピックアップローラを動作させてシートを画像形成装置１の本体部に引き込む（Ｓ７２）。判定部４２２は、引き込まれたシートが従動ローラ４１と駆動ローラ２３とで挟持される位置まで達したかを判定する（Ｓ７３）。ここでは、判定部４２２は、センサ２１の出力が規定値を超えたかを判定することで、引き込まれたシートが挟持されたかを判定する。尚、この判定は、フォトセンサで撮像した画像データに基づき判定する実装でもよい。

シートが挟持位置まで達した場合（Ｓ７３−Ｙｅｓ）、判定部４２２は、いずれのスリットが検知位置に差し掛かったかを判定する（Ｓ７４）。ここでは、センサ出力値が図６に示す閾値Ｂ＿ｔｈ未満である場合に、いずれかのスリットが検知位置に差し掛かったと判定する。また判定部４２２は、センサ出力値が閾値Ａ＿ｔｈの値を下回っている場合、スリット４１Ａが検知位置に差し掛かったと判定し、センサ出力値が閾値Ａ＿ｔｈ以上であり閾値Ｃ＿ｔｈ未満である場合、スリット４１Ｃが検知位置に差し掛かったと判定する。また、判定部４２２は、センサ出力値が閾値Ｃ＿ｔｈ以上であり閾値Ｂ＿ｔｈ未満の値である場合、スリット４１Ｂが検知位置に差し掛かったと判定する。判定部４２２は、このようにしてスリット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃのいずれのスリットが検知位置に差し掛かったかを特定することができる。

スリットを特定した後、取得部４２１は、規定回数分のサンプリングデータをセンサ２１から取得する（Ｓ７５）。ここで得られる値は、シートを挟持した状態でのセンサ出力値であり、厚さを計算することができる程度に必要なデータ数が取得されるものとする。ここでは、センサ２１の出力数を規定し、この規定数分の値を取得したが、スリットの位置からどの程度回転したかの回転長さや回転角度を規定してもよく、スリットを検知してからの期間を規定してもよい。また、規定する範囲は、次のスリットに差し掛かるまでのデータ分など、従動ローラ４１が１周しない程度に収まるようにする。

駆動制御部４２４は、モータ４５を停止させてシートの引き込みを停止する（Ｓ７６）。Ｓ７５にて、次のスリットに到達するまで出力値を取得した場合、少なくとも従動ローラ４１は１周しない程度に収まる。また、スリット４１Ａ〜４１Ｃが等間隔に設けているローラであれば、ローラの約１／３周分回転させるのみで済むことになる。

算出部４２３は、Ｓ７１とＳ７５とで取得したセンサ出力値を用いて、シートの厚さを算出する。算出部４２３は、Ｓ７４で特定したスリットと同じスリットを、Ｓ７１で取得したローラ１周分のデータの中から特定し、そこからＳ７５で取得したデータと同数分のサンプリングデータを抽出する。この処理は、Ｓ７１で取得したローラ１周分のデータの中から、Ｓ７５で取得した出力値と同位相の出力値を抜き出して抽出する処理となる。次いで算出部４２３は、シート無し状態のデータの中から抜き出したデータの平均値を算出し、またシート有り状態での出力値の平均値を算出し、これらの平均値の差分をさらに算出する。このようにすることで、シート有り状態およびシート無し状態で、同じ位相同士の差分を取得することができ、従動ローラ４１の偏心成分による誤差を除去した上で、シートの厚さを算出することができる。

制御部４２は、得られたシートの厚さに基づき、後段の画像形成処理のための補正値などを算出する。画像形成部６は、この値に基づきシートに対して好適な画像形成が行われる。

本実施形態では、従動ローラ４１のローラ面にスリットを設けるものとするが、従動ローラ４１と一体となって回転する部材にスリットなどの特徴部位や目印形状を設けてもよい。このような一体となって回転する部材としては、例えば回転軸４１Ｄなどがある。センサ２１によって、回転軸４１Ｄの表面に付された特徴部位や目印形状が検出されると、制御部４２は、これに基づき回転軸４１Ｄの位相を特定する。

また上記図４（Ａ）および図５の例ではスリットの数は３つであるが、必ずしも３つである必要はなく２つ以上であればよい。さらには、図４（Ａ）、図５の例ではスリットを回転方向で等間隔となるように設けているが、等間隔でなくともよい。

上記実施形態では、深さの異なるスリットをローラ面に複数設けた実装について説明したが、図８に示すように、深さを同じとし、回転方向で長さの異なるスリットを設けてもよい。図８の例では、回転方向の長さがそれぞれα、β、γ（β＞α＞γ）となっているスリット設けている。この場合、スリットに突入してからスリットを抜けるまでの時間と、ローラ回転速度とで回転方向の長さを求めることが可能となる。この長さを求めることで、いずれのスリットかを特定することができる。よって、図８に例示したスリットを設けても、上記同様の効果を見込むことができる。尚、図８の例ではスリット深さは同じものとしているが、深さを互いに異ならせても当然よい。

上記実施形態ではスリットを設けているが、図９に示すように、突起部を設けても同様の効果が見込める。図９の例は、回転方向で、それぞれａ１、ｂ１、ｃ１（ｂ１＞ａ１＞ｃ１）の幅をもつ３つの突起部を特徴部位や目印形状として示している。この構成でも、上記同様の効果を見込むことができる。尚、図９の例では回転方向での長さを異ならせた突起部を設けているが、高さの異なる突起部を設けたり、高さ、幅の両方で異なる突起部を設けたりしてもよい。また、一部の特徴部位や目印形状を突起形状とし、他を溝部の形状とするなどしてもよい。

また、図１０に示すように、三角形状、四角形状、円形状などのスリットを設け、これらを特徴部位や目印形状としてもよい。また三角形状、四角形状、円形状の凸部を設けてもよい。尚、センサ２１が特徴部位の形状の差異を検出することができる場合、どのような形状であっても構わない。

上記実施形態では、従動ローラ４１に特徴部位を設け、従動ローラ４１の変位量を検出しているが、特徴部位が設けられた従動ローラ４１を固定とし、駆動ローラ２３をシート方向で可動にし、駆動ローラ２３の変位量を検出する実装例でもよい。

以上に詳説したように、形状の異なる複数の特徴部位を回転部材の表面に設けることで、ローラの偏心誤差を除去することができ、シートの厚さ検出の精度を向上させることができる。

１ ：画像形成装置
２ ：原稿台
４ ：シート供給部
５ ：画像読取部
６ ：画像形成部
２０ ：厚み検出機構
２１ ：センサ
２２ ：従動ローラ
２２ａ ：軸
２３ ：駆動ローラ
２３ａ ：軸
４１ ：従動ローラ
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ ：スリット
４１Ｄ ：ローラ軸
４２ ：制御部
４５ ：モータ
４７ ：ローラ部
４９ ：レジストローラ部
４２１ ：取得部
４２２ ：判定部
４２３ ：算出部
４２４ ：駆動制御部
４３２ ：記憶部

特開２０１３−２２７１２０号公報

Claims (8)

1. 回転する部材の回転面に形状が異なる複数の部位を回転方向に並べて設けた第１ローラと、前記第１ローラの前記回転面に対向している第１の部材と、を含み、前記第１ローラと前記第１の部材とでシートを挟んで搬送するローラ部と、
   前記第１ローラのシートの厚さ方向における変位量を出力する検出部と、
   前記ローラ部が前記シートを挟んでいない状態において、前記第１ローラの１周分の出力値を前記検出部から取得する第１取得部と、
   前記ローラ部が前記シートを挟んだ状態において、前記第１ローラに複数設けられている前記部位のいずれを検出したかを、前記検出部の出力値に基づき判定する判定部と、
   検出した前記部位である第１部位での出力の後に出力される規定数分の出力値を、前記検出部から取得する第２取得部と、
   前記第１取得部で取得された、シートを挟んでいない状態での前記第１ローラの１周分の出力値のうち、前記第２取得部で取得された出力値に対応した出力値を、前記第１部位での出力値に基づき抽出し、前記第２取得部で取得される出力値と、抽出した前記出力値とに基づき、前記シートの厚さを算出する算出部と、
   を有する厚さ検出装置。
2. 請求項１に記載の厚さ検出装置において、
   前記部位は、前記第１ローラのローラ面に設けられる、それぞれ深さの異なる溝部であり、
   前記判定部は、前記溝部それぞれの深さの差異に基づき、いずれの部位を検出したかを判定する厚さ検出装置。
3. 請求項２に記載の厚さ検出装置において、
   前記溝部のそれぞれにおける深さの差異は、前記シートの厚さよりも大きくなるように設けられている厚さ検出装置。
4. 請求項２または３に記載の厚さ検出装置において、
   前記溝部のそれぞれの深さは、前記ローラ面の偏心成分よりも深くなるように設けられている厚さ検出装置。
5. 請求項１に記載の厚さ検出装置において、
   前記部位は、前記第１ローラのローラ面に設けられる、前記回転方向でそれぞれ長さが異なっている溝部であり、
   前記判定部は、前記溝部それぞれの前記回転方向の長さの差異に基づき、いずれの部位を検出したかを判定する厚さ検出装置。
6. 請求項１に記載の厚さ検出装置において、
   前記部位は、前記第１ローラのローラ面に設けられる、ローラ面からの高さまたは回転方向での長さのいずれかもしくは両方で異なる突起部であり、
   前記判定部は、前記突起部それぞれの前記高さまたは前記長さの差異に基づき、いずれの部位を検出したかを判定する厚さ検出装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の厚さ検出装置において、
   前記部位は、それぞれ前記第１ローラのローラ面に設けられ、前記第１ローラの回転方向で等間隔となるように設けられており、
   前記第２取得部は、前記第１部位の次の部位までの出力値を取得する厚さ検出装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の厚さ検出装置を、画像形成部よりも前段の搬送ローラに有している画像形成装置。