JP2020128269A - 測定装置、画像形成装置及び測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のローラ対でシート材を搬送する搬送経路上でシート材の物性値を検出する際のシート材へのダメージ及び搬送ジャムの発生を抑制する。【解決手段】複数のローラ対でシート材を搬送する搬送経路上に、シート材の物性値を検出する物性値検出部と、シート材の面に直交する方向に移動可能に構成され、シート材を物性値検出部に押し当てる押し当て部材と、を備える測定装置において、シート材の搬送を停止し、押し当て部材を用いてシート材を物性値検出部に押し当てて、シート材の物性値を検出する第１処理と、シート材の物性値検出後に、押し当て部材による押し当てを解除してシート材を物性値検出部から離間させ、シート材の搬送を開始する第２処理と、第１処理と第２処理とを繰り返し実施して検出した、シート材の面内の複数箇所の物性値に基づいて、シート材の物性値を特定する物性値特定処理と、を実行する。【選択図】図８

Description

本発明は、測定装置、画像形成装置及び測定方法に関し、特に、シート材の物性値を検出する測定装置、当該測定装置を備える画像形成装置及びシート材の物性値を検出する測定方法に関する。

複数のローラ対（対向ローラ）でシート材などの記録媒体を搬送する搬送経路に、シート材の物性値を検出する検出部を設け、ローラ対で搬送されたシート材の種類や坪量などを判別する機能を備えた測定装置が知られており、ＭＦＰ（Multi-Functional Peripherals）などの画像形成装置に上記測定装置を組み込み、判別したシート材の種類や坪量などに基づいて画像形成条件を設定することにより、シート材に応じた画像を形成することができる。

ローラ対によるシート材の搬送では、搬送経路上に配置された上流側のローラ対から下流側のローラ対へとシート材を受け渡していくことでシート材を搬送する。シート材の物性値の検出精度を向上させるためには、検出部とシート材の位置関係を一定にして、毎回同じ条件で検出を行うことが求められる。

このような検出部を備える装置に関して、例えば、下記特許文献１には、給紙トレイから取り出されて原稿搬送路を搬送してくる原稿の紙先端を検知する紙先端検知手段と、該紙先端検知手段を経て該原稿搬送路を搬送してくる該原稿の紙厚を検知する紙厚検知手段と、該紙先端検知手段で検知した該原稿の紙先端と該紙厚検知手段で検知した該原稿の紙厚の情報に基づいて該原稿搬送中の該原稿の重送を判断する原稿重送検知装置において、該紙厚検知手段による該原稿の測定位置の直前に、該原稿搬送路を搬送してくる該原稿を押える原稿押え部材を設ける構成が開示されている。

また、下記特許文献２には、発光手段を発光させてシート材に照射した光を受光手段で受光して、該シート材の情報を検出する光学的情報検出手段を有する情報検出手段と、前記情報検出手段が検出した前記シート材の情報に基づいてシート材の判別を行う判別手段とを備えたシート材判別装置において、装置内を移動するシート材を自身と対向する対向部材との間に挟むことで、前記対向部材との間に前記シート材を挟んでいないときに位置する初期位置から変位する変位部材と、前記変位部材の変位量を検知する変位量検知手段とを備え、前記変位量検知手段の検知結果に基づいて前記シート材の厚さを検知するシート材厚さ検知手段を、前記情報検出手段が有する構成が開示されている。

特開平７−１７２６３１号公報 特開２０１５−２０５７７５号公報

ローラ対でシート材を搬送する搬送経路上で、シート材を検出部に押し当てながら搬送する場合、特に薄いシート材はこしが弱く、ローラ対から送り出されたシート材の姿勢を保てない（シート材の先端部が自重で垂れ下がる）ため、搬送経路上に障害物があると、シート材が障害物につっかかって破れてしまったり、紙詰まりなどの搬送ジャムが発生して生産性が低下してしまったりするという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、複数のローラ対でシート材を搬送する搬送経路上でシート材の物性値を検出する場合において、シート材へのダメージ及び搬送ジャムの発生を抑制することができる測定装置、画像形成装置及び測定方法を提供することにある。

本発明の一側面は、複数のローラ対でシート材を搬送する搬送経路上に、前記シート材の物性値を検出する物性値検出部と、前記シート材の面に直交する方向に移動可能に構成され、前記シート材を前記物性値検出部に押し当てる押し当て部材と、を備える測定装置において、前記シート材の搬送を停止し、前記押し当て部材を用いて前記シート材を前記物性値検出部に押し当てて、前記シート材の物性値を検出する第１処理を制御する第１制御部と、前記シート材の物性値検出後に、前記押し当て部材による押し当てを解除して前記シート材を前記物性値検出部から離間させ、前記シート材の搬送を開始する第２処理を制御する第２制御部と、前記第１処理と前記第２処理とを繰り返し実施して検出した、前記シート材の面内の複数箇所の物性値に基づいて、前記シート材の物性値を特定する物性値特定部と、を備えることを特徴とする。

本発明の一側面は、複数のローラ対でシート材を搬送する搬送経路上に、前記シート材の物性値を検出する物性値検出部と、前記シート材の面に直交する方向に移動可能に構成され、前記シート材を前記物性値検出部に押し当てる押し当て部材と、を備える測定装置における測定方法であって、前記シート材の搬送を停止し、前記押し当て部材を用いて前記シート材を前記物性値検出部に押し当てて、前記シート材の物性値を検出する第１処理と、前記シート材の物性値検出後に、前記押し当て部材による押し当てを解除して前記シート材を前記物性値検出部から離間させ、前記シート材の搬送を開始する第２処理と、前記第１処理と前記第２処理とを繰り返し実施して検出した、前記シート材の面内の複数箇所の物性値に基づいて、前記シート材の物性値を特定する物性値特定処理と、を実行することを特徴とする。

本発明の測定装置、画像形成装置及び測定方法によれば、複数のローラ対でシート材を搬送する搬送経路上でシート材の物性値を検出する場合において、シート材へのダメージ及びジャムの発生を抑制することができる。

その理由は、複数のローラ対でシート材を搬送する搬送経路上に、シート材の物性値を検出する物性値検出部と、シート材の面に直交する方向に移動可能に構成され、シート材を物性値検出部に押し当てる押し当て部材と、を備える測定装置において、シート材の搬送を停止し、押し当て部材を用いてシート材を物性値検出部に押し当てて、シート材の物性値を検出する第１処理と、シート材の物性値検出後に、押し当て部材による押し当てを解除してシート材を物性値検出部から離間させ、シート材の搬送を開始する第２処理と、第１処理と第２処理とを繰り返し実施して検出した、シート材の面内の複数箇所の物性値に基づいて、シート材の物性値を特定する物性値特定処理と、を実行するからである。

本発明の一実施例に係る測定装置を含む画像形成装置の構成を示す模式図である。 本発明の一実施例に係る測定装置を含む画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る測定装置の構造を示す模式図である。 本発明の一実施例に係る測定装置の他の構造を示す模式図である。 本発明の一実施例に係る測定装置の動作を示す模式図であり、用紙の両端が拘束されている場合を示している。 本発明の一実施例に係る測定装置の動作を示す模式図であり、用紙の両端が拘束されていない場合を示している。 本発明の一実施例に係る測定装置の動作を示す模式図であり、用紙の一端を解放する構造を示している。 本発明の一実施例に係る測定装置の動作を示すフローチャート図である。 従来の測定装置の構造の一例を示す斜視図及び側断面図である。 従来の測定装置における問題点を説明する模式図である。

背景技術で示したように、複数のローラ対でシート材を搬送する搬送経路上に設けた検出部でシート材の物性値を検出して、シート材の種類や坪量などを判別する機能を備えた測定装置が知られており、画像形成装置に上記測定装置を組み込み、判別したシート材の種類や坪量などに基づいて画像形成条件を設定することにより、シート材に応じた画像を形成することができる。ここで、シート材の物性値の検出精度を向上させるためには、検出部とシート材の位置関係を一定にして、毎回同じ条件で検出を行う必要がある。

そのための方法として、例えば、特許文献１のように、搬送経路上に規制部材を設置し、シート材の先端を規制して検出する方法が考えられるが、この方法では、規制部材から検出位置までの範囲でシート材がばたついてしまい、検出部とシート材の間隔が変化することによって検出精度が低下する。

一方、特許文献２のように、手動でシート材を挿入する測定装置の場合は、図９に示すように、作業者がシート材１１０の先端部分（図の斜線でハッチングした部分）をつまんで測定装置１２０に挿入することができるため、検出部１２１とシート材１１０の間隔を一定に保つことができ、検出精度の低下を抑制することができる。また、この方法の場合、シート材１１０を検出部１２１に押し当てられながら挿入してもシート材１１０が破れる等の問題は生じにくい。

しかしながら、図１０に示すように、複数のローラ対１２３によってシート材１１０を搬送する場合、特に薄いシート材１１０はこしが弱く、ローラ対１２３から送り出されたシート材１１０の姿勢を保てない（シート材１１０の先端部が自重で垂れ下がる）ため、搬送経路上に、シート材１１０を検出部１２１に押し当てる押し当て機構１２２などの障害物があると、シート材１１０が障害物につっかかって破れてしまったり、紙詰まりなどの搬送ジャムが発生して生産性が低下してしまったりするという問題があった。

そこで、本発明の一実施の形態では、複数のローラ対でシート材を搬送する搬送経路上に、シート材の物性値を検出する物性値検出部と、シート材の面に直交する方向に移動可能に構成され、シート材を物性値検出部に押し当てる押し当て部材と、を備える測定装置において、シート材の搬送を停止し、押し当て部材を用いてシート材を物性値検出部に押し当てて、シート材の物性値を検出する第１処理と、シート材の物性値検出後に、押し当て部材による押し当てを解除してシート材を物性値検出部から離間させ、シート材の搬送を開始する第２処理と、第１処理と第２処理とを繰り返し実施して検出した、シート材の面内の複数箇所の物性値に基づいて、シート材の物性値を特定する物性値特定処理と、を実行する。

具体的には、シート材を検出部に押し当てる押し当て部材を有する測定装置では、搬送しているシート材が検出部に到達した際、シート材の搬送を一旦停止して、押し当て部材を用いてシート材を検出部に押し当てて（押し当て部材に対向する対向板を備える場合はシート材を押し当て部材と対向板の間に挟み込み、対向板を検出部に押し当てて）物性値を検出する。そして、物性値検出後、押し当て部材の押し当てを解除し、シート材を検出部（又は対向板）から離間させ、所定の距離だけ搬送した後、再びシート材の搬送を停止して物性値を検出し、この処理を複数回実施することによって、シート材の面内の複数箇所で物性値を検出し、この複数の物性値に基づいてシート材の物性値を特定する。

ここで、押し当て部材を用いてシート材を検出部に押し当てる際に、検出部の上流側及び下流側の双方において、シート材がローラ対で保持され、シート材の両端が拘束されていると、押し当て時にシート材が破れたり、シート材に押し当て跡が付いたりするなどのダメージが発生する。そこで、検出部に対してシート材の上下流のいずれかがローラ対で保持されていない状態で、シート材を検出部に押し当てるようにする。

そのために、例えば、上下流の一方のローラ対が圧離可能な（ローラ同士の間隔を調整可能な）場合は、物性値の検出の際に、その一方のローラ対を離間することで、検出部に対してシート材の上下流のいずれかがローラ対で保持されない（一側のみが保持された）状態になるようにする。又は、シート材の先端を検出するシート材先端検出部を配置する際に、シート材の先端がローラ対に到達しない若しくは後端がローラ対から離間した状態で物性値の検出ができるように、シート材先端検出部の配置や物性値の検出間隔などを調整する。

このような制御を行うことにより、物性値の検出時におけるシート材へのダメージ及び搬送ジャムの発生を抑制することができる。

上記した本発明の一実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係る測定装置、画像形成装置及び測定方法について、図１乃至図８を参照して説明する。図１は、本実施例の測定装置を含む画像形成装置の構成を示す模式図であり、図２は、本実施例の測定装置を含む画像形成装置の構成を示すブロック図である。また、図３及び図４は、本実施例の測定装置の構造を示す模式図であり、図５乃至図７は、本実施例の測定装置の動作を示す模式図である。また、図８は、測定装置の動作を示すフローチャート図である。

本実施例の測定装置は、画像形成を行うシート材の種類や坪量などを判別するための物性値を検出する装置である。検出した物性値は、画像形成を行う際のプロセス条件や定着条件、画像と用紙の位置を合わせるレジスト部のループ量など（これらを総称して画像形成条件と呼ぶ。）に反映されるため、上記測定装置は、画像形成装置に組み込まれる（特に、給紙部から画像形成部８０（レジスト部）までのシート材の搬送経路上に配置される）ことが好ましい。なお、本実施例では、測定装置を画像形成装置に組み込んだ構成について説明するが、測定装置を単体で構成してもよい。以下、図１の構成を前提にして説明する。

本実施例の画像形成装置１は、図１及び図２（ａ）に示すように、制御部１０、記憶部２０、ネットワークＩ／Ｆ部３０、表示操作部４０、画像読取部５０、画像処理部６０、給紙部７０、画像形成部８０、測定装置９０、排紙部１００などで構成される。

制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２やＲＡＭ（Random Access Memory）１３等のメモリとで構成される。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又は記憶部２０から処理内容に応じたプログラムを読み出し、ＲＡＭ１３に展開して実行することにより、画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。

記憶部２０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などで構成され、ＣＰＵ１１が各部を制御するためのプログラム、自装置の処理機能に関する情報、画像読取部５０が読み取った画像データ、図示しないクライアント装置などから入力された画像データ、後述する物性値特定部が特定したシート材の物性値などを記憶する。

ネットワークＩ／Ｆ部３０は、ＮＩＣ（Network Interface Card）やモデムなどで構成され、画像形成装置１をＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続し、外部の情報機器（例えばクライアント装置）との間で各種データの送受信を行う。

表示操作部４０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどの表示部上に、透明電極が格子状に配置された感圧式や静電容量式などの操作部（タッチセンサ）を設けたタッチパネルなどで構成され、表示部及び操作部として機能する。表示部は、制御部１０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面の表示を行う。操作部は、ユーザによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１０に出力する。

画像読取部５０は、コンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサの受光面上に結像させて原稿画像を読み取る。画像読取部５０によって読み取られた画像（アナログ画像信号）は、画像処理部６０において所定の画像処理が施される。

画像処理部６０は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路及びデジタル画像処理を行う回路などで構成される。画像処理部６０は、画像読取部５０からのアナログ画像信号にＡ／Ｄ変換処理を施すことによりデジタル画像データを生成する。また、画像処理部６０は、外部の情報機器（例えばクライアント装置）から取得した印刷ジョブを解析し、原稿の各ページをラスタライズしてデジタル画像データを生成する。そして、画像処理部６０は、必要に応じて、画像データに対して、色変換処理、初期設定又はユーザ設定に応じた補正処理（シェーディング補正等）、及び圧縮処理等の画像処理を施し、画像処理後の画像データを画像形成部８０に出力する。

給紙部７０は、各種シート材（用紙）を収容する複数の給紙トレイと、シート材を搬送する複数のローラ対とを含む。給紙トレイに収容されている用紙は、最上部から一枚ずつ送出され、複数のローラ対により画像形成部８０に搬送される。

画像形成部８０は、図１及び図２（ｂ）に示すように、異なる色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応して設けられた、露光装置８１（８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋ）、現像装置８２（８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋ）、感光体ドラム８３（８３Ｙ、８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｋ）、帯電装置８４（８４Ｙ、８４Ｍ、８４Ｃ、８４Ｋ）、クリーニング装置８５（８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃ、８５Ｋ）、一次転写ローラ８６（８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋ）、中間転写ユニット８７、定着装置８８、用紙を搬送する複数の搬送ローラ等を備えて構成される。なお、以下の説明では、必要に応じて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除いた符号を使用する。

各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体ドラム８３は、アルミ材よりなる円筒状の金属基体の外周面上に、保護層としてのオーバーコート層を設けた有機感光体層（ＯＰＣ）が形成された像担持体である。感光体ドラム８３は、接地された状態で後述する中間転写ベルトに従動して図１における反時計方向に回転される。

各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの帯電装置８４は、スコロトロン式であって、その長手方向を感光体ドラム８３の回転軸方向に沿わせた状態で、対応する感光体ドラム８３に近接配設されており、トナーと同極性のコロナ放電によって、当該感光体ドラム８３の表面に一様な電位を与える。

各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの露光装置８１は、例えばポリゴンミラーなどによって感光体ドラム８３の回転軸と平行に走査を行い、一様に帯電された対応する感光体ドラム８３の表面上に画像データに基づいて像露光を行うことにより静電潜像を形成させる。

各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像装置８２は、対応する色成分の小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤を収容しており、トナーを感光体ドラム８３の表面に搬送して、当該感光体ドラム８３に担持された静電潜像をトナーにより顕像化する。

各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの一次転写ローラ８６は、中間転写ベルトを感光体ドラム８３に圧接し、対応する感光体ドラム８３に形成された各色トナー像を順次重ねて中間転写ベルトに一次転写する。

各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのクリーニング装置８５は、一次転写後に対応する感光体ドラム８３上に残留した残留トナーを回収する。また、クリーニング装置８５の感光体ドラム８３の回転方向下流側には図示しない潤滑剤の塗布機構が隣接状態で設けられており、対応する感光体ドラム８３の感光面に潤滑剤の塗布を行っている。

中間転写ユニット８７は、被転写体となる無端状の中間転写ベルトと支持ローラと二次転写ローラと中間転写クリーニング部などを備え、複数の支持ローラに中間転写ベルトが張架されて構成される。一次転写ローラ８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋによって各色トナー像が一次転写された中間転写ベルトが、二次転写ローラによってシート材に圧接されると、シート材にトナー像が二次転写され、定着装置８８に送られる。中間転写クリーニング部は、中間転写ベルトの表面に摺接されるベルトクリーニングブレードを有する。二次転写後に中間転写ベルトの表面に残存する転写残トナーは、ベルトクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。

定着装置８８は、熱源となる加熱ローラと定着ローラとこれらに掛け渡された定着ベルトと加圧ローラなどを備え、定着ベルトを介して定着ローラに加圧ローラが圧接されており、当該圧接部がニップ部を構成している。そして、加熱ローラで加熱された定着ベルトと各ローラとによりニップ部を通過するシート材を加熱加圧し、シート材に形成された未定着のトナー像を定着させる。

測定装置９０は、給紙部７０から画像形成部８０（特に、レジスト部）に至る搬送経路に配置され、シート材の坪量（又は重量）、含水率（又は水分量）、剛度（又は剛性）、表面平滑度、光沢度、密度、白色度などの物性値を検出する物性値検出部と、シート材の面に直交する方向に移動可能に構成され、シート材を物性値検出部に押し当てる押し当て部材（必要に応じて対向板）と、搬送経路上のシート材の先端を検出するシート材先端検出部などで構成される。例えば、光学的に坪量を検知する場合は、用紙の表面側及び裏面側から光を照射し、用紙で反射した光及び用紙を透過した光を検出し、反射光、拡散光、透過光を処理することによって坪量を検出することができる。また、用紙の表面で反射した光の強度分布や波長を測定することによって、表面平滑度や光沢度、白色度など検知することができる。また、用紙の表裏に配置した電極で用紙の静電容量を測定することによって用紙の含水率を検知することができる。また、用紙搬送経路を屈曲させ、屈曲させた部分に圧電センサを設置して圧力を測定することにより、用紙の剛度を検知することができる。また、搬送ローラにエンコーダを設置して変位を測定することにより、用紙の厚みを検知することができ、用紙の坪量と厚みから用紙の密度を検知することもできる。この測定装置９０の詳細な構造については後述する。

排紙部１００は、複数の排紙トレイとシート材を搬送する複数のローラ対とを備え、画像形成部８０によって画像が形成されたシート材は、複数のローラ対により排紙トレイに排紙される。

また、上記制御部１０は、図２（ｃ）に示すように、第１制御部１４、第２制御部１５、物性値特定部１６などとして機能する。

第１制御部１４は、ローラ対を駆動するモータ等を制御してシート材の搬送を停止し、後述する押し当て部材を用いてシート材を物性値検出部に押し当てて、シート材の物性値を検出する第１処理を制御する。また、シート材を介して押し当て部材に対向する対向板を備える場合は、第１制御部１４は、シート材を押し当て部材と対向板とで挟み込み、対向板を物性値検出部に押し当てて、シート材の物性値を検出する。また、第１制御部１４は、シート材の物性値を検出する際に、物性値検出部に対して搬送経路の上流側の第１ローラ対又は下流側の第２ローラ対の一方でシート材を保持した状態にする。例えば、第１ローラ対又は第２ローラ対の一方が、ローラ同士の間隔を調整可能に構成されている場合は、一方のローラ対のローラ同士の間隔を広げ、他方のローラ対でシート材を保持した状態にする。また、シート材先端検出部を備える場合は、第１制御部１４は、シート材先端検出部がシート材の先端を検出したら、第１回目の物性値検出を行うようにする。

第２制御部１５は、シート材の物性値検出後に、押し当て部材による押し当てを解除してシート材を物性値検出部から離間させ、シート材の搬送を開始する第２処理を制御する。

物性値特定部１６は、上記の第１処理と第２処理とを繰り返し実施して検出した、シート材の面内の複数箇所の物性値に基づいて、シート材の物性値を特定する。その際、物性値特定部１６は、第１処理と第２処理とを実施する度にカウンタのカウント値を加算し、カウント値が指定回数を超えたら物性値の検出を終了して、シート材の物性値を特定する。

上記第１制御部１４、第２制御部１５、物性値特定部１６は、ハードウェアとして構成してもよいし、制御部１０を、第１制御部１４、第２制御部１５、物性値特定部１６として機能させるソフトウェア（測定制御プログラム）として構成し、当該測定制御プログラムをＣＰＵ１１に実行させる構成としてもよい。

なお、図１及び図２は、本実施例の画像形成装置１の一例であり、その構成や制御は適宜変更可能である。例えば、図１では、画像形成装置１の内部に測定装置９０を設けたが、給紙部７０が画像形成装置１から分離した給紙ユニットとして構成される場合は、測定装置９０を、給紙ユニットと画像形成装置１との間に配置してもよい。また、測定装置９０で検出した物性値をリアルタイムに画像形成に反映する必要がない場合は、測定装置９０を単体で動作させてもよい。

次に、測定装置９０について説明する。測定装置９０は、図３（ａ）に示すように、複数のローラ対９４でシート材１１０を搬送する搬送経路上に配置された物性値検出部９１と、シート材１１０を物性値検出部９１に押し当てる押し当て部材９２と、物性値検出部９１よりも下流に設けられ、搬送されるシート材１１０の先端を検出するシート材先端検出部９３などで構成される。

物性値検出部９１は、上述したように、用紙の表面や裏面から照射した光の反射光、拡散光、透過光を測定したり、反射光の強度分布や波長を測定したり、用紙の表裏に配置した電極で用紙の静電容量を測定したり、屈曲した搬送経路に配置した圧電センサで圧力を測定したり、ローラに配置したエンコーダで変位を測定したりすることによって、シート材の坪量（又は重量）、含水率（又は水分量）、剛度（又は剛性）、表面平滑度、光沢度、密度、白色度などを検出する。

また、押し当て部材９２は、シート材１１０の面に直交する方向に移動可能に構成され、例えば、図３（ｂ）に示すように、モータでカムなどを回転させることによって、押し当て部材９２を物性値検出部９１の方向に移動させてシート材１１０を物性値検出部９１に押し当てたり、押し当てを解除したりする。なお、押し当て部材９２の形状や構造、サイズ、材料などは特に限定されず、シート材１１０を物性値検出部９１に確実に押し当てることができればよい。

また、シート材先端検出部９３は、シート材１１０の先端が所定の位置に到達したか否かを検出する。例えば、シート材１１０の搬送経路の上側及び下側に設けられた光源及び光センサなどで構成され、シート材１１０が光源から光センサに入射する光を遮り、光センサの出力がオフになることを検出することによって、シート材の先端が所定の位置に到達したか否かを判断することができる。

なお、図３では、シート材１１０が押し当て部材９２と物性値検出部９１との間に挟まれる構成としたが、例えば、図４（ａ）に示すように、シート材１１０を介して押し当て部材９２に対応する位置に対向板９５を備え、シート材１１０が押し当て部材９２と対向板９５との間に挟まれる構成としてもよい。この場合、図４（ｂ）に示すように、対向板９５には、物性値検出部９１の物性値検出領域９１ａ（例えば、表面で反射又は裏面から透過する光の経路）に開口部９５ａが形成される。

そして、上記測定装置９０を用いてシート材１１０の物性値を検出する際、シート材先端検出部９３が非検出から検出に変化した時、シート材１１０の搬送を一旦停止して、押し当て部材９２と物性値検出部９１との間（図４の構成の場合は、押し当て部材９２と対向板９５との間）にシート材１１０を挟み、シート材１１０を物性値検出部９１に押し当てて第１回目の物性値の検出を行う。検出終了後、押し当て部材９２による押し当てを解除してシート材１１０を物性値検出部９１から離間させたのち、予め指定した距離だけシート材１１０を搬送し、再度、シート材１１０の搬送を一旦停止して、押し当て部材９２と物性値検出部９１との間（又は押し当て部材９２と対向板９５との間）にシート材１１０を挟み、シート材１１０を物性値検出部９１に押し当てて第２回目の物性値の検出を行う。そして、この物性値の検出を、シート材１１０の面内で複数回を実施することによって、シート材１１０の物性値を特定する。

その際、図５に示すように、シート材１１０の両端がローラ対９４で保持された（拘束された）状態で、押し当て部材９２をシート材１１０に押し当てると、シート材１１０が搬送方向に張っている状態でシート材１１０が押し上げられるため、シート材１１０が破れるなどのダメージが発生する。そこで、本実施例では、図６に示すように、物性値検出部９１に対してシート材１１０の上流側又は下流側の一方が保持されていない状態で押し当て部材９２をシート材１１０に押し当て、シート材１１０が押し当て部材９２に沿って変形するようにしてダメージの発生を抑制する。

このように、シート材１１０の両端がローラ対９４で保持されていない状態を実現するためには、例えば、図７（ａ）に示すように、予め指定した間隔（例えば、１０ｍｍ）で所定回数（例えば、５回）検出を繰り返す間に、シート材１１０の先端が下流側のローラ対９４に到達しない、若しくは、シート材１１０の後端が上流側のローラ対９４から離間するように、各部の位置関係を調整する。例えば、シート材先端検出部９３の配置を変更してシート材１１０の先端の検出位置を調整したり、物性値の検出間隔（図の破線の間隔）を調整したりする。また、物性値検出部９１に対して搬送経路の上流側のローラ対９４又は下流側のローラ対９４が搬送経路の延在方向に移動可能に構成される場合は、少なくとも一方のローラ対９４を移動させることによって、これらのローラ対９４間の間隔を調整することもできる。

また、図７（ｂ）に示すように、物性値検出部９１に対して搬送経路の上流側のローラ対９４又は下流側のローラ対９４の一方が、ローラ同士の間隔を調整可能に構成される場合は、物性値を検出する時に、一方のローラ対９４のローラ同士の間隔を広げ、他方のローラ対９４のみでシート材１１０が保持された状態にしてもよい。

次に、上記測定装置９０を用いた測定方法について説明する。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又は記憶部２０に記憶した測定制御プログラムをＲＡＭ１３に展開して実行することにより、図８のフローチャート図に示す各ステップの処理を実行する。

まず、シート材先端検出部９３は、給紙部７０から搬送されるシート材１１０を監視し（Ｓ１０１）、シート材先端検出部９３がシート材１１０の先端を検出したら（Ｓ１０１のＹｅｓ）、制御部１０（物性値特定部１６）は、カウンタを０にセットする（Ｓ１０２）。

次に、制御部１０（第１制御部１４）は、ローラ対９４の動作を制御して、シート材１１０の搬送を停止し（Ｓ１０３）、押し当て部材９２を物性値検出部９１の方向に移動させる（Ｓ１０４）。そして、制御部１０（第１制御部１４）は、シート材１１０の物性値検出部９１への押し当てが完了したかを判断し（Ｓ１０５）、押し当てが完了したら（Ｓ１０５のＹｅｓ）、物性値検出部９１を動作させて、シート材１１０の物性値の検出を開始する（Ｓ１０６）。

そして、物性値の検出が完了したら（Ｓ１０７のＹｅｓ）、制御部１０は、検出値を記憶部２０などに記憶し（Ｓ１０８）、制御部１０（第２制御部１５）は、押し当て部材９２による押し当てを解除して、押し当て部材９２を物性値検出部９１と反対の方向に移動させる（Ｓ１０９）。そして、押し当ての解除が完了（シート材１１０が物性値検出部９１から離間）したら（Ｓ１１０のＹｅｓ）、制御部１０（物性値特定部１６）は、カウンタ値を加算し（Ｓ１１１）、カウンタ値が予め定めた指定回数以下であるかを判断する（Ｓ１１２）。

カウンタ値が指定回数以下の場合は（Ｓ１１２のＹｅｓ）、制御部１０（第２制御部１５）は、シート材１１０の搬送を開始し（Ｓ１１５）、指定距離だけ搬送したら（Ｓ１１６のＹｅｓ）、Ｓ１０３に戻って、制御部１０（第１制御部１４）は、シート材の搬送を停止する。一方、カウンタ値が指定回数を超えたら（Ｓ１１２のＮｏ）、制御部１０（物性値特定部１６）は、複数回の検出値からシート材１１０の物性値を特定し（Ｓ１１３）、シート材１１０を画像形成部８０に搬送する（Ｓ１１４）。そして、特定した物性値を画像形成部８０に通知して、シート材１１０の物性値に応じた画像形成条件で画像形成を実施させる。

以上説明したように、シート材１１０の物性値検出時に、シート材１１０の搬送を停止し、押し当て部材９２を移動させてシート材１１０を物性値検出部９１に押し当てる第１処理と、シート材１１０の物性値検出後に、押し当て部材９２による押し当てを解除してシート材１１０を物性値検出部９１から離間させ、シート材１１０の搬送を開始する第２処理と、を繰り返し実施することにより、シート材へのダメージ及び搬送ジャムの発生を抑制することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、その構成や制御は適宜変更可能である。例えば、上記実施例では、測定装置９０を画像形成装置１に組み込んで動作させる場合について説明したが、測定装置９０を単体で動作させる場合も、本発明の測定方法を同様に適用することができる。

本発明は、シート材の物性値を検出する測定装置、当該測定装置を備える画像形成装置及びシート材の物性値を検出する測定方法に利用可能である。

１ 画像形成装置
１０ 制御部
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 第１制御部
１５ 第２制御部
１６ 物性値特定部
２０ 記憶部
３０ ネットワークＩ／Ｆ部
４０ 表示操作部
５０ 画像読取部
６０ 画像処理部
７０ 給紙部
８０ 画像形成部
８１、８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋ 露光装置
８２、８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋ 現像装置
８３、８３Ｙ、８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｋ 感光体ドラム
８４、８４Ｙ、８４Ｍ、８４Ｃ、８４Ｋ 帯電装置
８５、８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃ、８５Ｋ クリーニング装置
８６、８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋ 一次転写ローラ
８７ 中間転写ユニット
８８ 定着装置
９０ 測定装置
９１ 物性値検出部
９１ａ 物性値検出領域
９２ 押し当て部材
９３ シート材先端検出部
９４ ローラ対
９５ 対向板
９５ａ 開口部
１００ 排紙部
１１０ シート材
１２０ 測定装置
１２１ 検出部
１２２ 押し当て機構
１２３ ローラ対

Claims (12)

1. 複数のローラ対でシート材を搬送する搬送経路上に、前記シート材の物性値を検出する物性値検出部と、前記シート材の面に直交する方向に移動可能に構成され、前記シート材を前記物性値検出部に押し当てる押し当て部材と、を備える測定装置において、
   前記シート材の搬送を停止し、前記押し当て部材を用いて前記シート材を前記物性値検出部に押し当てて、前記シート材の物性値を検出する第１処理を制御する第１制御部と、
   前記シート材の物性値検出後に、前記押し当て部材による押し当てを解除して前記シート材を前記物性値検出部から離間させ、前記シート材の搬送を開始する第２処理を制御する第２制御部と、
   前記第１処理と前記第２処理とを繰り返し実施して検出した、前記シート材の面内の複数箇所の物性値に基づいて、前記シート材の物性値を特定する物性値特定部と、を備える、
   ことを特徴とする測定装置。
2. 前記シート材を介して前記押し当て部材に対向する対向板を備え、
   前記第１制御部は、前記シート材を前記押し当て部材と前記対向板とで挟み込み、前記対向板を前記物性値検出部に押し当てて、前記シート材の物性値を検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
3. 前記複数のローラ対は、前記物性値検出部に対して前記搬送経路の上流側の第１ローラ対と下流側の第２ローラ対とを含み、
   前記第１制御部は、前記第１ローラ対又は前記第２ローラ対の一方で前記シート材を保持した状態で、前記シート材の物性値を検出する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の測定装置。
4. 前記第１ローラ対又は前記第２ローラ対の一方は、ローラ同士の間隔を調整可能に構成され、
   前記第１制御部は、前記一方のローラ対のローラ同士の間隔を広げ、他方のローラ対で前記シート材を保持した状態で、前記シート材の物性値を検出する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
5. 前記搬送経路上の前記シート材の先端を検出するシート材先端検出部を備え、
   第１処理制御部は、前記シート材先端検出部が前記シート材の先端を検出したら、第１回目の物性値検出を行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の測定装置。
6. 前記シート材に画像を形成する画像形成装置であって、
   請求項１乃至５のいずれか一に記載の前記測定装置が組み込まれ、
   前記測定装置が特定した前記シート材の物性値に基づいて、前記シート材の画像形成条件を設定する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記測定装置は、前記画像形成装置の給紙部とレジスト部との間の前記搬送経路に配置される、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 複数のローラ対でシート材を搬送する搬送経路上に、前記シート材の物性値を検出する物性値検出部と、前記シート材の面に直交する方向に移動可能に構成され、前記シート材を前記物性値検出部に押し当てる押し当て部材と、を備える測定装置における測定方法であって、
   前記シート材の搬送を停止し、前記押し当て部材を用いて前記シート材を前記物性値検出部に押し当てて、前記シート材の物性値を検出する第１処理と、
   前記シート材の物性値検出後に、前記押し当て部材による押し当てを解除して前記シート材を前記物性値検出部から離間させ、前記シート材の搬送を開始する第２処理と、
   前記第１処理と前記第２処理とを繰り返し実施して検出した、前記シート材の面内の複数箇所の物性値に基づいて、前記シート材の物性値を特定する物性値特定処理と、を実行する、
   ことを特徴とする測定方法。
9. 前記シート材を介して前記押し当て部材に対向する対向板を設け、
   前記第１処理では、前記シート材を前記押し当て部材と前記対向板とで挟み込み、前記対向板を前記物性値検出部に押し当てて、前記シート材の物性値を検出する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の測定方法。
10. 前記複数のローラ対は、前記物性値検出部に対して前記搬送経路の上流側の第１ローラ対と下流側の第２ローラ対とを含み、
    前記第１処理では、前記第１ローラ対又は前記第２ローラ対の一方で前記シート材を保持した状態で、前記シート材の物性値を検出する、
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の測定方法。
11. 前記第１ローラ対又は前記第２ローラ対の一方を、ローラ同士の間隔を調整可能に構成し、
    前記第１処理では、前記一方のローラ対のローラ同士の間隔を広げ、他方のローラ対で前記シート材を保持した状態で、前記シート材の物性値を検出する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の測定方法。
12. 前記搬送経路上の前記シート材の先端を検出するシート材先端検出部を設け、
    前記第１処理では、前記シート材先端検出部が前記シート材の先端を検出したら、第１回目の物性値検出を行う、
    ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一に記載の測定方法。

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