JP5867640B1

JP5867640B1 - 搬送装置、画像形成装置、及び搬送プログラム

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Publication number: JP5867640B1
Application number: JP2015135535A
Authority: JP
Inventors: 貴典森野; 英彦山口; 秀樹守屋; 剛春原; 敬仁千葉
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2035-07-06
Also published as: JP2017015660A; US9783382B2; US20170008715A1

Abstract

【課題】記録媒体の搬送手段への突入時における搬送手段を駆動する駆動手段の負荷から記録媒体の厚さを導出する場合と比較して当該負荷の測定のサンプリングレートが粗くても、記録媒体の厚さを導出する。【解決手段】画像形成装置１０は、用紙Ｐの搬送方向に沿って配置され、かつ用紙Ｐを挟んで搬送する中間転写ベルト４２と二次転写ロール２２、及び定着装置２４と、中間転写ベルト４２と二次転写ロール２２、及び定着装置２４の各々を異なる搬送速度で駆動する駆動手段と、用紙Ｐが上記搬送方向の上流側に位置する中間転写ベルト４２及び二次転写ロール２２から排出される前後における上記搬送方向の下流側に位置する定着装置２４を駆動する駆動手段の負荷の変化量を検出する検出手段と、を備え、検出手段により検出された変化量から用紙Ｐの厚さを導出する。【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置、画像形成装置、及び搬送プログラムに関する。

特許文献１には、紙のサイズを検出する紙サイズ検出手段、紙の搬送位置を検出する搬送位置検出手段、紙が搬送位置検出手段を通過してからの通過時間測定手段、及び紙を挟圧搬送せしめる複数の搬送手段を備えた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、紙を搬送する際のモータのトルクを検出するモータトルク検出手段、前記搬送手段からの紙を搬入して定着せしめる定着手段をさらに備えている。また、この画像形成装置では、上記紙サイズ検出手段と上記搬送位置検出手段と上記通過時間測定手段の情報をもとに複数の紙が複数の搬送手段のどの位置を通過しているかを特定する紙搬送位置特定手段をさらに備えている。また、この画像形成装置では、該紙搬送位置特定手段と前記モータトルク検出手段により計測したトルクとをもとに、複数の搬送手段のうち搬送手段ごとのトルクに分解するトルク分解手段をさらに備えている。また、この画像形成装置では、該トルク分解手段により搬送手段ごとに分解された搬送手段ごとのトルクと各搬送手段を通過する紙の搬送方向に対して垂直方向の紙サイズの情報をもとに搬送手段ごとに紙の厚さを算出する。さらに、この画像形成装置では、搬送手段ごとに算出された厚さをもとに、定着器に搬入されるまでに紙の厚さを補正し算出しなおす。

また、特許文献２には、シート状部材を挾持搬送する、第１のローラ部材と第２のローラ部材とからなり該第１のローラ部材が該シート状部材の移動に従って回転するように構成したローラ対を備えたシート状部材厚さ検出装置が開示されている。このシート状部材厚さ検出装置は、該第２のローラ部材を回転駆動させる直流モータと、該直流モータに電圧を印加する電源と、該直流モータに流れる電流の電流値を検出する電流値検出手段とをさらに備えている。また、このシート状部材厚さ検出装置は、該電流値とシート状部材の厚さとの相関関係情報を予め記憶した記憶手段と、該電流値検出手段の検出結果と該相関関係情報とから該シート状部材の厚さを演算する演算手段とをさらに備えている。

また、特許文献３には、互いに圧接される加熱定着フィルム、又は加熱定着ローラと加圧ローラを対向に配置し、直流モータを駆動させて被記録材を移動させながら、熱定着により画像を形成するための画像形成手段を備えた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、上記直流モータは、被記録材の厚みによる負荷の増加で、電流が増加する特性を持ち、直流モータ電流を検出する検出手段と、その検出信号のピーク値を保持する保持手段と、出力の一時的な過大電圧を制限する手段を有する回路をさらに備えている。

特開２００３−２８５４８４号公報特開２００９−２０２９５５号公報特開２００３−０２９５５５号公報

本発明は、記録媒体の搬送手段への突入時における搬送手段を駆動する駆動手段の負荷から記録媒体の厚さを導出する場合と比較して当該負荷の測定のサンプリングレートが粗くても、記録媒体の厚さを導出することができる搬送装置、画像形成装置、及び搬送プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の搬送装置は、記録媒体の搬送方向に沿って配置され、かつ前記記録媒体を挟んで搬送する複数の搬送手段と、前記複数の搬送手段の各々を異なる搬送速度で駆動する駆動手段と、前記記録媒体が前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段から排出される前後における前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送手段の駆動負荷の変化量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された変化量から前記記録媒体の厚さを導出する導出手段と、を備えている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記検出手段が、前記記録媒体が搬送経路上の検知位置を通過したタイミングと、前記記録媒体の前記搬送方向の長さと、前記記録媒体の搬送速度とから前記記録媒体が前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段から排出されるタイミングを特定し、特定したタイミングの前後における前記変化量を検出するものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記検出手段が、前記駆動負荷が、前記記録媒体が前記複数の搬送手段による搬送中である範囲内となった後に、閾値を超えたタイミングを前記記録媒体が前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段から排出されるタイミングとして特定し、特定したタイミングの前後における前記変化量を検出するものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記検出手段が、前記記録媒体が前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送手段に突入してから上流側に位置する前記搬送手段から排出されるまでの期間内における単位期間当たりの前記駆動負荷の変動量が許容範囲内である第１期間の前記駆動負荷の平均値と、前記記録媒体が前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段から排出されてから下流側に位置する前記搬送手段から排出されるまでの期間内における単位期間当たりの前記駆動負荷の変動量が許容範囲内である第２期間の前記駆動負荷の平均値との差を、前記駆動負荷の変化量として検出するものである。

一方、上記目的を達成するために、請求項５に記載の画像形成装置は、記録媒体の搬送方向に沿って配置され、かつ前記記録媒体を挟んで搬送する複数の搬送手段と、前記複数の搬送手段の各々を異なる搬送速度で駆動する駆動手段と、前記記録媒体が前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段から排出される前後における前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送手段の駆動負荷の変化量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された変化量から前記記録媒体の厚さを導出する導出手段と、前記記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、を備えている。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送手段が、前記画像を前記記録媒体に定着させる定着装置であるものである。

一方、上記目的を達成するために、請求項７に記載の搬送プログラムは、コンピュータを、記録媒体の搬送方向に沿って配置され、かつ前記記録媒体を挟んで搬送する複数の搬送手段の各々を異なる搬送速度で駆動する駆動手段について、前記記録媒体が前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段から排出される前後における前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送手段の駆動負荷の変化量から前記記録媒体の厚さを導出する導出手段として機能させるためのものである。

請求項１、請求項５、請求項７に記載の発明によれば、それぞれ、記録媒体の搬送手段への突入時における搬送手段を駆動する駆動手段の負荷から記録媒体の厚さを導出する場合と比較して当該負荷の測定のサンプリングレートが粗くても、記録媒体の厚さを導出することができる。

請求項２に記載の発明によれば、記録媒体が搬送方向の上流側に位置する搬送手段から排出されるタイミングを特定した上で、記録媒体の厚さを導出することができる。

請求項３に記載の発明によれば、記録媒体の搬送位置を検知するセンサを用いなくても、記録媒体が搬送方向の上流側に位置する搬送手段から排出されるタイミングを特定することができる。

請求項４に記載の発明によれば、第１期間内における負荷の検出値の何れか１つと第２期間内における負荷の検出値の何れか１つとの差から記録媒体の厚さを導出する場合と比較して、記録媒体の厚さを精度良く導出することができる。

請求項６に記載の発明によれば、定着装置以外の搬送手段を駆動する駆動手段の負荷から記録媒体の厚さを導出する場合と比較して、記録媒体の厚さを精度良く導出することができる。

実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図である。実施の形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。実施の形態に係るトルク検出部による検出結果の時系列データの一例を示すグラフである。実施の形態に係るトルク検出部による検出結果の時系列データの一例を示すグラフである。実施の形態に係るトルク検出部による検出結果の時系列データの一例を示すグラフである。実施の形態に係る用紙が定着装置に突入するタイミングの説明に供する概略構成図である。実施の形態に係る用紙が二次転写ロール及び中間転写ベルトから排出されるタイミングの説明に供する概略構成図である。実施の形態に係る用紙が定着装置から排出されるタイミングの説明に供する概略構成図である。実施の形態に係るトルク検出部よる検出間隔の説明に供するグラフである。実施の形態に係るトルク検出部よる検出間隔の説明に供するグラフである。実施の形態に係るトルク検出部よる検出間隔の説明に供するグラフである。実施の形態に係る変化量と用紙の厚さとの関係の一例を示すグラフである。実施の形態に係る厚さ導出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態に係るエラー通知画面の一例を示す概略図である。変形例に係るトルク検出部による検出結果の時系列データの一例を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の構成を説明する。なお、以下では、黄色をＹ、マゼンタ色をＭ、シアン色をＣ、黒色をＫで表すと共に、各構成部品及びトナー画像（画像）を色毎に区別する必要がある場合には、符号の末尾に各色に対応する色の符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を付して説明する。また、以下では、各構成部品及びトナー画像を色毎に区別せずに総称する場合には、符号の末尾の色の符号を省略して説明する。

（全体構成）
図１に示すように、画像形成装置１０の装置本体１０Ａの内部には、入力される画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の階調データに変換する画像処理を行う画像処理部１２が設けられている。

また、装置本体１０Ａの中央側には、各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット１６が、水平方向に対して傾斜する方向に間隔をおいて配置されている。また、各色の画像形成ユニット１６の鉛直方向の上方には、各色の画像形成ユニット１６で形成されたトナー画像が多重に転写される一次転写ユニット１８が設けられている。

さらに、一次転写ユニット１８の側方（図１の左側）には、後述する供給搬送ユニット３０によって搬送経路６０に沿って搬送された記録媒体の一例としての用紙Ｐに、一次転写ユニット１８に多重に転写されたトナー画像を転写する二次転写ロール２２が設けられている。

二次転写ロール２２に対して用紙Ｐの搬送方向（以下、「用紙搬送方向」という。）の下流側には、用紙Ｐの画像形成面を挟んで搬送する搬送手段の一例としての定着装置２４が設けられている。また、定着装置２４は、用紙Ｐに転写されたトナー画像を熱及び圧力によって用紙Ｐに定着させる。

本実施の形態に係る定着装置２４は、加熱ベルト２４Ａ及び加圧ロール２４Ｂを備えている。定着装置２４は、電磁誘導を利用して加熱ベルト２４Ａを発熱させる方式の定着装置、所謂ＩＨ（Induction Heating）定着装置である。また、加圧ロール２４Ｂは、駆動手段の一例としてのモータ１１２（図２参照。）により駆動（回転）し、加熱ベルト２４Ａは、加圧ロール２４Ｂの回転に伴い、従動して回転する。

また、定着装置２４に対して用紙搬送方向の下流側には、トナー画像が定着された用紙Ｐを画像形成装置１０の装置本体１０Ａの上部に設けられた排出部２６に排出する排出ロール２８が設けられている。

一方、画像形成ユニット１６の鉛直方向の下方及び側方には、用紙Ｐを供給し搬送する供給搬送ユニット３０が設けられている。また、一次転写ユニット１８の鉛直方向の上方には、装置本体１０Ａの正面から装置本体１０Ａに対して着脱可能とされ、現像器３８に補給されるトナーが充填されるトナーカートリッジ１４が色別に４個（１４Ｋ〜１４Ｙ）装置幅方向に並んで配置されている。各色のトナーカートリッジ１４は、装置奥行方向に延びる円柱状とされ、各色の現像器３８と図示しない補給管を介して接続されている。

（画像形成ユニット）
各色の画像形成ユニット１６は、図１に示すように、すべて同様に構成されている。そして、画像形成ユニット１６は、回転する円柱状の像保持体３４と、像保持体３４の表面を帯電させる帯電器３６と、を備えている。

また、画像形成ユニット１６は、帯電した像保持体３４の表面に露光光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド３２を備えている。また、画像形成ユニット１６は、ＬＥＤヘッド３２による露光光の照射によって形成された静電潜像を現像剤（本実施の形態では、負極に帯電したトナー）で現像してトナー画像として可視化する現像器３８を備えている。また、画像形成ユニット１６は、像保持体３４の表面を清掃する図示しない清掃ブレードを備えている。

現像器３８には、像保持体３４と対向して現像ロール３９が配置されており、現像器３８は、現像ロール３９を用いて像保持体３４に形成された静電潜像を現像剤で現像してトナー画像として可視化する。

そして、帯電器３６、ＬＥＤヘッド３２、現像ロール３９、及び清掃ブレードは、像保持体３４の表面と対向して、像保持体３４の回転方向の上流側から下流側へ向けてこの順番で配置されている。

（転写部（一次転写ユニット・二次転写ロール））
一次転写ユニット１８は、無端状の中間転写ベルト４２と、中間転写ベルト４２が巻き掛けられた駆動ロール４６を備えている。駆動ロール４６は、駆動手段の一例としてのモータ１１４（図２参照。）により駆動（回転）して中間転写ベルト４２を矢印Ａ方向に周回させる。また、本実施の形態では、モータ１１４による駆動によって駆動ロール４６を介して駆動する中間転写ベルト４２の駆動速度は、モータ１１２により駆動する加圧ロール２４Ｂの駆動速度より速い速度とされている。すなわち、中間転写ベルト４２及び後述する二次転写ロール２２による用紙Ｐの搬送速度は、定着装置２４による用紙Ｐの搬送速度より速い速度とされている。

また、一次転写ユニット１８は、中間転写ベルト４２が巻き掛けられ、中間転写ベルト４２に張力を付与する張力付与ロール４８と、張力付与ロール４８の鉛直方向上方に配置されて中間転写ベルト４２と従動回転する補助ロール５０と、を備えている。また、一次転写ユニット１８は、中間転写ベルト４２を挟んで各色の像保持体３４の反対側に各々配置される一次転写ロール５２を備えている。

以上の構成により、各色の画像形成ユニット１６の像保持体３４上に順次形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像が、各色の一次転写ロール５２によって、中間転写ベルト４２上に多重に転写される。

さらに、中間転写ベルト４２の表面に接して中間転写ベルト４２の表面を清掃する清掃ブレード５６が、中間転写ベルト４２を挟んで駆動ロール４６の反対側に配置されている。

また、中間転写ベルト４２を挟んで補助ロール５０の反対側には、中間転写ベルト４２上に転写されたトナー画像を、搬送される用紙Ｐに転写する二次転写ロール２２が設けられている。そして、二次転写ロール２２は接地されており、補助ロール５０は二次転写ロール２２の対向電極を形成しており、補助ロール５０には、二次転写電圧が印加されることにより、用紙Ｐにトナー画像が転写される。なお、中間転写ベルト４２及び二次転写ロール２２は、本発明の搬送手段の一例である。

（供給搬送ユニット）
供給搬送ユニット３０は、装置本体１０Ａ内において、画像形成ユニット１６に対して鉛直方向の下方に配置され、複数の用紙Ｐが積載される給紙部材６２を備えている。

さらに、供給搬送ユニット３０は、給紙部材６２に積載された用紙Ｐを搬送経路６０へ送り出す給紙ロール６４と、給紙ロール６４によって送り出された用紙Ｐを１枚ずつ分離する分離ロール６６と、用紙Ｐの搬送タイミングを合わせる位置合わせロール６８と、を備えている。そして、各ロールが、用紙搬送方向の上流側から下流側に向けてこの順番で配置されている。

また、位置合わせロール６８は、不図示のクラッチ機構を介して位置合わせロール６８を回転駆動させるためのモータと接続されている。画像形成装置１０は、用紙Ｐが位置合わせロール６８の設置位置に到達するまでは、クラッチ機構を未接続の状態とし、用紙Ｐの用紙搬送方向の先端を位置合わせロール６８に突き当てる。これにより、画像形成装置１０は、用紙搬送方向に対する用紙Ｐの傾きを補正して位置合わせを行う。そして、該位置合わせの後、クラッチ機構を接続状態とすることにより、位置合わせロール６８が回転し、用紙Ｐが搬送される。

以上の構成により、給紙部材６２から供給された用紙Ｐは、回転する位置合わせロール６８によって中間転写ベルト４２と二次転写ロール２２との接触部（二次転写位置）へ定められたタイミングで送り出される。

そして、定着装置２４に搬送された用紙Ｐは、加熱ベルト２４Ａにより過熱され、かつ加熱ベルト２４Ａ及び加圧ロール２４Ｂにより加圧されて、用紙Ｐの一方の面（画像形成面）にトナー画像が定着される。

さらに、供給搬送ユニット３０は、定着装置２４によって一方の面にトナー画像が定着された用紙Ｐを、排出ロール２８によって排出部２６にそのまま排出させずに、他方の面にトナー画像を形成するために用いる両面搬送装置７０を備えている。

両面搬送装置７０は、排出ロール２８から位置合わせロール６８に向けて用紙Ｐの表裏が反転されて用紙Ｐが搬送される両面搬送経路７２と、両面搬送経路７２に沿って用紙Ｐを搬送する搬送ロール７４及び搬送ロール７６とを備えている。

（その他）
画像形成装置１０は、搬送経路６０に沿って定着装置２４の用紙搬送方向の上流側に設けられた用紙検知センサ８０、及び下流側に設けられた用紙検知センサ８２を備えている。本実施の形態に係る用紙検知センサ８０、８２は、一例として、一組の発光素子及び受光素子を備えた反射型のセンサである。用紙検知センサ８０、８２は、発光素子から設置位置に対応する搬送経路６０上の検知位置に対して光を照射する。また、用紙検知センサ８０、８２は、受光素子で受光した光量に応じた信号レベルの信号（以下、「検知信号」という。）を出力する。用紙Ｐが上記検知位置を搬送されている期間は、発光素子から照射された光が用紙Ｐにより反射される。従って、用紙検知センサ８０、８２は、用紙Ｐが上記検知位置を搬送されている期間と搬送されていない期間で異なる信号レベルの検知信号を出力する。

このように、本実施の形態では、用紙検知センサ８０、８２として、反射型のセンサを適用しているが、これに限定されず、例えば、透過型のセンサ等、他のセンサを適用してもよい。

（画像形成工程）
まず、画像処理部１２から各色のＬＥＤヘッド３２に各色の階調データが順次出力される。そして、ＬＥＤヘッド３２から階調データに応じて出射された露光光は、帯電器３６によって帯電した像保持体３４の表面に照射される。これにより、像保持体３４の表面には静電潜像が形成される。像保持体３４上に形成された静電潜像は、各色の現像器３８によって現像され、各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像として可視化される。

さらに、一次転写ユニット１８の一次転写ロール５２によって、像保持体３４上に形成された各色のトナー画像が、周回する中間転写ベルト４２上に多重に転写される。

中間転写ベルト４２上に多重に転写された各色のトナー画像は、給紙部材６２から給紙ロール６４、分離ロール６６、位置合わせロール６８によって搬送経路６０に沿って搬送されてきた用紙Ｐに二次転写ロール２２によって二次転写位置で二次転写される。

さらに、トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置２４へと搬送される。そして、トナー画像が定着装置２４によって用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６に排出される。

一方、用紙Ｐの両面に画像を形成させる場合は、定着装置２４によって一方の面（表面）にトナー画像が定着された用紙Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６にそのまま排出されない。排出ロール２８が逆回転されることで、用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、この用紙Ｐは、搬送ロール７４、７６により両面搬送経路７２に沿って搬送される。

両面搬送経路７２に沿って搬送された用紙Ｐは、表裏が反転されて再度位置合わせロール６８へと搬送される。そして、用紙Ｐの他方の面（裏面）にトナー画像が転写及び定着された後、用紙Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６に排出される。

次に、図２を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の電気系の要部構成について説明する。

図２に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、画像形成装置１０の全体的な動作を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）１００、及び各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）１０２を備えている。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）１０４、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部１０６を備えている。

また、画像形成装置１０は、外部装置と通信データの送受信を行う通信回線Ｉ／Ｆ（Interface）部１０８を備えている。また、画像形成装置１０は、画像形成装置１０に対するユーザからの指示を受け付ける一方、ユーザに対して画像形成装置１０の動作状況等に関する各種情報を表示する操作表示部１１０を備えている。なお、操作表示部１１０は、例えば、プログラムの実行により操作指示の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示される表示面にタッチパネルが設けられたディスプレイ、及びテンキーやスタートボタン等のハードウェアキーを含む。

また、画像形成装置１０は、加圧ロール２４Ｂを回転駆動するモータ１１２の負荷（トルク）を検出する検出手段の一例としてのトルク検出部１１６を備えている。本実施の形態に係るトルク検出部１１６は、モータ１１２に接続されており、モータ１１２のトルクを、モータ１１２に流れる電流値として検出し、該電流値を電圧値に変換して出力する。

なお、本実施の形態に係るトルク検出部１１６の構成は、モータ１１２のトルクを検出可能であれば特に限定されない。例えば、トルク検出部１１６として、シャント抵抗間の電圧を測定して電流を検知する構成のものを適用してもよい。また、例えば、トルク検出部１１６として、モータ１１２に電流が流れる経路上に抵抗を設け、該抵抗間の電圧を測定して電流を検知する構成のものを適用してもよい。また、例えば、トルク検出部１１６として、モータ１１２に電流が流れる経路上にホール素子による電流センサを設けて電流を検知する構成のものを適用してもよい。さらに、例えば、トルク検出部１１６として、モータ１１２のトルクを検出するトルク検出器を適用してもよい。

そして、ＣＰＵ１００、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０４、記憶部１０６、通信回線Ｉ／Ｆ部１０８、操作表示部１１０、モータ１１２、モータ１１４、トルク検出部１１６、及び用紙検知センサ８０、８２の各部がアドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス１１８を介して互いに接続されている。

以上の構成により、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０４、及び記憶部１０６に対するアクセス、並びに通信回線Ｉ／Ｆ部１０８を介した外部装置との間での通信データの送受信を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、操作表示部１１０を介した各種指示情報の取得、及び操作表示部１１０に対する各種情報の表示を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、モータ１１２の制御、モータ１１４の制御、及びトルク検出部１１６から出力された電圧値の取得を各々行う。

さらに、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、用紙検知センサ８０、８２の各々から出力された検知信号を各々取得する。従って、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、取得した該検知信号の信号レベルの変化によって、用紙Ｐの用紙搬送方向の先端及び後端の各々が用紙検知センサ８０、８２の各々による検知位置を通過したタイミングを検知する。なお、以下では、用紙Ｐの用紙搬送方向の先端及び後端を、単に用紙Ｐの先端及び後端ともいう。

ところで、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、用紙Ｐの厚さを検出する検出機能が搭載されている。

図３〜図８を参照して、上記検出機能について詳細に説明する。なお、図３〜図５は、用紙Ｐの先端が用紙検知センサ８０による検知位置を通過した時点から用紙Ｐの後端が用紙検知センサ８２による検知位置を通過した時点までに、トルク検出部１１６から出力された電圧値の時系列データを、３種類の厚さ（坪量）の用紙Ｐについて示している。また、図３は坪量が２５６ｇ／ｍ^２の用紙Ｐの時系列データの一例を示し、図４は坪量が１５７ｇ／ｍ^２の用紙Ｐの時系列データの一例を示し、図５は坪量が８２ｇ／ｍ^２の用紙Ｐの時系列データの一例を示している。また、図６〜図８は、図３〜図５に示した電圧値の時系列データを説明するための図であり、用紙Ｐの搬送位置を示している。また、錯綜を回避するために、図６〜図８では、中間転写ベルト４２を破線で示している。

まず、図３〜図５に示すように、トルク検出部１１６から出力された電圧値は、タイミングｔ１で上に凸のピーク値Ｐ１となり、その後、タイミングｔ２でその前より大きい値となり、タイミングｔ３で下に凸のピーク値Ｐ２となる。なお、図３〜図５では、タイミングｔ２の前後における電圧値の変化量（タイミングｔ２の前の期間Ｔ１における電圧値の平均値とタイミングｔ２の後の期間Ｔ２における電圧値の平均値との差）をΔＶとして示している。

次に、図６〜図８を参照して、図３〜図５に示した電圧値の時系列の変化の原理について説明する。

図６に示すように、用紙Ｐが定着装置２４に突入した際に、加圧ロール２４Ｂには、加圧ロール２４Ｂの回転方向とは逆方向の力（図６の矢印Ｂの力）が働き、モータ１１２のトルクが増加する。従って、トルク検出部１１６により出力される電圧値も増加し、ピーク値Ｐ１となる。その後、用紙Ｐは定着装置２４に挟まれて搬送され、用紙Ｐが定着装置２４に突入した際の上記逆方向の力が働かなくなるため、上記電圧値が減少する。

次に、図７に示すように、定着装置２４の上流の中間転写ベルト４２及び二次転写ロール２２から用紙Ｐが排出されると、用紙Ｐを押し出す力（図７の矢印Ｃの力）により加圧ロール２４Ｂの回転方向に働いていた力が働かなくなる。このため、モータ１１２のトルクが増加し、トルク検出部１１６により出力される電圧値も増加（図３〜図５に示したΔＶ）する。なお、上記用紙Ｐを押し出す力が発生することは、前述した二次転写ロール２２及び中間転写ベルト４２による用紙Ｐの搬送速度が、定着装置２４による用紙Ｐの搬送速度より速いことによるものと考えられる。

さらに、図８に示すように、用紙Ｐが定着装置２４から排出される際に、加圧ロール２４Ｂには、加圧ロール２４Ｂの回転方向と同一方向の力（図８の矢印Ｄの力）が働き、モータ１１２のトルクが減少する。従って、トルク検出部１１６により出力される電圧値も減少し、ピーク値Ｐ２となる。

すなわち、図３〜図５に示したタイミングｔ１は図６に示した用紙Ｐが定着装置２４に突入するタイミングであり、タイミングｔ２は図７に示した中間転写ベルト４２及び二次転写ロール２２から用紙Ｐが排出されるタイミングである。また図３〜図５に示したタイミングｔ３は、図８に示した用紙Ｐが定着装置２４から排出されるタイミングである。

また、図３〜図５に示すように、ピーク値Ｐ１の値は、用紙Ｐが厚くなるほど大きい値となり、ピーク値Ｐ２の値は、用紙Ｐが厚くなるほど小さい値となる。また、変化量ΔＶは、用紙Ｐが厚くなるほど大きくなる。

但し、タイミングｔ１の前後で電圧値が増加して減少する期間、及びタイミングｔ３の前後で電圧値が減少して増加する期間は、タイミングｔ２の前後の電圧値の変動量が比較的小さい期間と比較して短い。

このため、図９〜図１１に示すように、トルク検出部１１６による電圧値の検出間隔（サンプリングレート）によっては、ピーク値Ｐ１、Ｐ２が精度良く検出されにくい場合がある。また、この場合、ピーク値Ｐ１、Ｐ２から用紙Ｐの厚さを導出しても、用紙Ｐの厚さは精度良く導出されない。なお、図９〜図１１は、何れも４種類の厚さの用紙Ｐについて、タイミングｔ１の前後の期間におけるトルク検出部１１６により出力される電圧値の時系列データを示している。また、図９は、上記検出間隔が１ｍｓの場合の上記時系列データを示し、図１０は上記検出間隔が１０ｍｓの場合の上記時系列データを示し、図１１は上記検出間隔が２５ｍｓの場合の上記時系列データを示している。また、図９〜図１１の黒丸の点は、何れもトルク検出部１１６による電圧値の検出点（サンプリング点）を示している。

そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、用紙Ｐが中間転写ベルト４２及び二次転写ロール２２から用紙Ｐが排出される前後の期間Ｔ１、Ｔ２のトルク検出部１１６から出力された電圧値の変化量ΔＶから用紙Ｐの厚さを導出する。

次に、上記タイミングｔ２の特定処理について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置１０は、用紙Ｐの先端及び後端の各々が用紙検知センサ８０による検知位置を通過したタイミングの差と、用紙検知センサ８０による検知位置での用紙Ｐの搬送速度から用紙Ｐの用紙搬送方向の長さを導出する。なお、ユーザによる画像形成指示が入力された際に、用紙Ｐの用紙搬送方向の長さが予め設定されている場合は、設定された長さを用いてもよい。

そして、画像形成装置１０は、用紙Ｐの先端が用紙検知センサ８０による検知位置を通過したタイミングと、用紙Ｐの長さと、中間転写ベルト４２及び二次転写ロール２２による用紙Ｐの搬送速度とに基づいて、タイミングｔ２を特定する。

なお、タイミングｔ２の特定処理は、以上説明した処理に限定されない。例えば、画像形成装置１０は、電圧値が、中間転写ベルト４２及び二次転写ロール２２と定着装置２４とによる搬送中である範囲として予め定められた範囲内の値となった後に、電圧値が該範囲の上限値以上の閾値を超えたタイミング又は単位期間当たりの電圧値の変化量が閾値を超えたタイミングをタイミングｔ２と特定してもよい。上記予め定められた範囲としては、例えば、電圧値がピーク値Ｐ１から減少した後に、電圧値の上記検出間隔毎の変動量が許容範囲（例えば±１０％の範囲）内である期間内における電圧値の範囲が挙げられる。

次に、図１２を参照して、以上の処理により特定されたタイミングｔ２の前後の期間Ｔ１、Ｔ２における電圧値の平均値の差（変化量ΔＶ）から用紙Ｐの厚さを導出する処理について説明する。

前述したように、変化量ΔＶは、用紙Ｐが厚くなるほど大きい値となる。そこで、本実施の形態では、画像形成装置１０の実機及び複数種類の厚さの用紙Ｐを用いた実験等により、複数種類の用紙Ｐの厚さに対応するトルク検出部１１６から出力された電圧値を予め測定し、変化量ΔＶを予め導出する。４種類の厚さの用紙Ｐについて予め得られた期間Ｔ１、Ｔ２における電圧値の平均値、及び変化量ΔＶの一例を以下の表１に示す。なお、表１に示す平均値及び変化量ΔＶの各々は、小数点第３位を四捨五入した値を示している。

そして、図１２に示すように、予め測定して得られた結果を最小二乗法等により一次直線Ｌに近似する。そして、用紙Ｐの厚さ（坪量）Ｔと変化量ΔＶとの関係を表す演算式として、次の式（１）により示される一次直線Ｌに対応する一次式を予め導出する。

さらに、画像形成装置１０は、式（１）を用いて、変化量ΔＶから用紙Ｐの厚さＴを導出する。なお、これに限らず、例えば、変化量ΔＶと用紙Ｐの厚さＴとの関係をＬＵＴ（ルックアップテーブル）等にして、変化量ΔＶから用紙Ｐの厚さＴを導出してもよい。

なお、期間Ｔ１は、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間内における単位期間当たりの電圧値の変動量（例えば、上記検出間隔毎の電圧値の変動量）が許容範囲（例えば、±１０％の範囲）内の期間であれば特に限定されない。期間Ｔ１は、例えば、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間の中央を含む上記許容範囲内の期間であってもよいし、タイミングｔ２の直前の上記許容範囲内の期間であってもよい。

また、期間Ｔ２も、タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間内における上記単位期間当たりの電圧値の変動量が上記許容範囲内の期間であれば特に限定されない。期間Ｔ２は、例えば、タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間の中央を含む上記許容範囲内の期間であってもよいし、タイミングｔ２の直後の上記許容範囲内の期間であってもよい。また、期間Ｔ１と期間Ｔ２の長さは、同じ長さであってもよいし、異なる長さであってもよい。

次に、図１３を参照して、上記検出機能の実行時における本実施の形態に係る画像形成装置１０の作用を説明する。なお、図１３は、用紙Ｐに対する画像形成指示が入力される毎にＣＰＵ１００によって実行される厚さ導出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、本厚さ導出処理プログラムはＲＯＭ１０２に予めインストールされている。また、ここでは、錯綜を回避するために、前述した画像形成工程による用紙Ｐに画像を形成する処理については説明を省略する。また、ここでは、ユーザにより、使用する用紙Ｐの厚さが画像形成装置１０に対して予め設定されているものとして説明する。

図１３のステップ１５０において、ＣＰＵ１００は、用紙検知センサ８０から出力された検知信号を取得する。次のステップ１５２において、ＣＰＵ１００は、上記ステップ１５０の処理により取得された検知信号に基づいて、用紙Ｐの先端が搬送経路６０上の用紙検知センサ８０による検知位置を通過したか否かを判定する。ＣＰＵ１００は、この判定が否定判定となった場合は上記ステップ１５０に戻る一方、肯定判定となった場合はステップ１５４の処理に移行する。

ステップ１５４において、ＣＰＵ１００は、トルク検出部１１６から出力された電圧値Ｖを取得する。次のステップ１５６において、ＣＰＵ１００は、用紙検知センサ８２から出力された検知信号を取得する。次のステップ１５８において、ＣＰＵ１００は、上記ステップ１５６の処理により取得された検知信号に基づいて、用紙Ｐの後端が搬送経路６０上の用紙検知センサ８２による検知位置を通過したか否かを判定する。ＣＰＵ１００は、この判定が否定判定となった場合は上記ステップ１５４に戻る一方、肯定判定となった場合はステップ１６０の処理に移行する。以上のステップ１５４〜ステップ１５８の繰り返し処理により、図３〜図５に示した電圧値Ｖの時系列データが取得される。

ステップ１６０において、ＣＰＵ１００は、前述したように、用紙Ｐの先端及び後端の各々が用紙検知センサ８０による検知位置を通過したタイミングの差と、用紙検知センサ８０による検知位置での用紙Ｐの搬送速度から用紙Ｐの用紙搬送方向の長さを導出する。そして、ＣＰＵ１００は、用紙Ｐの先端が用紙検知センサ８０を通過したタイミングと、導出した用紙Ｐの長さと、中間転写ベルト４２及び二次転写ロール２２による用紙Ｐの搬送速度とに基づいて、タイミングｔ２を特定する。

ステップ１６２において、ＣＰＵ１００は、上記ステップ１６０の処理により特定されたタイミングｔ２の前の期間Ｔ１における電圧値Ｖの平均値を導出する。次のステップ１６４において、ＣＰＵ１００は、上記ステップ１６０の処理により特定されたタイミングｔ２の後の期間Ｔ２における電圧値Ｖの平均値を導出する。

ステップ１６６において、ＣＰＵ１００は、上記式（１）を用いて、上記ステップ１６２の処理により導出された平均値と上記ステップ１６４の処理により導出された平均値との差（変化量ΔＶ）から用紙Ｐの厚さＴを導出する。次のステップ１６８において、ＣＰＵ１００は、上記ステップ１６６の処理により導出された用紙Ｐの厚さＴが許容範囲外であるか否かを判定する。

具体的には、本実施の形態では、一例として、ＣＰＵ１００は、導出された用紙Ｐの厚さＴと、ユーザにより予め設定された用紙Ｐの厚さとの差の絶対値が、該厚さの予め定められた割合（例えば１０％）以上である場合に、許容範囲外であると判定する。ＣＰＵ１００は、上記ステップ１６８の判定が肯定判定となった場合は、ステップ１７０の処理に移行する。

ステップ１７０において、ＣＰＵ１００は、上記ステップ１６６の処理により導出された用紙Ｐの厚さＴが許容範囲外であることを示すエラー通知画面を操作表示部１１０のディスプレイに表示した後、本厚さ導出処理プログラムを終了する。

図１４に本実施の形態に係るエラー通知画面の一例を示す。図１４に示すように、本実施の形態に係るエラー通知画面では、導出された厚さＴが許容範囲外であることを示す情報、導出された用紙Ｐの厚さＴを示す情報、及びユーザにより予め設定された用紙Ｐの厚さを示す情報が表示される。ここで、ユーザは、エラー通知画面の表示を終了する場合、該エラー通知画面の下部に表示されている終了ボタンを指定する。

一方、ＣＰＵ１００は、上記ステップ１６８の判定が否定判定となった場合は、上記ステップ１７０の処理を実行することなく、本厚さ導出処理プログラムを終了する。

以上説明したように、本実施の形態では、定着装置２４の加圧ロール２４Ｂを駆動するモータ１１２のトルクに基づいて用紙Ｐの厚さを導出している。定着装置２４による用紙Ｐの画像形成面を挟む力は、二次転写ロール２２と中間転写ベルト４２、位置合わせロール６８、及び分離ロール６６等の他の搬送手段と比較して強い。従って、本実施の形態によれば、上記他の搬送手段を駆動するモータのトルクに基づいて用紙Ｐの厚さを導出する場合と比較して、用紙Ｐの厚さが精度良く導出される。

以上、実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の組み合わせにより種々の発明が抽出される。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、上記実施の形態では、上記式（１）を用いて変化量ΔＶから用紙Ｐの厚さを導出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、変化量ΔＶと閾値とを比較して、用紙Ｐの厚さが予め定められた厚さを超えた厚紙であるか否かを判定する形態としてもよい。この場合、例えば、変化量ΔＶが、厚紙である値として予め定められた坪量（例えば２００ｇ／ｍ^２）に対応する変化量（図１２の例では、０．１０）を超えた場合に、用紙Ｐが厚紙であると判定する形態が例示される。

また、上記実施の形態では、本発明の複数の搬送手段として、中間転写ベルト４２及び二次転写ロール２２と、定着装置２４とを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の複数の搬送手段として、位置合わせロール６８と中間転写ベルト４２及び二次転写ロール２２、又は分離ロール６６と位置合わせロール６８等の用紙Ｐの画像形成面を挟んで搬送する他の複数の搬送手段を適用してもよい。この場合も、上記実施の形態と同様に、用紙搬送方向の下流側に位置する搬送手段を駆動する駆動手段の負荷の変化量ΔＶから用紙Ｐの厚さが導出される。

また、本発明の搬送手段として、搬送経路の上流に設けられた搬送手段を適用する場合、導出された用紙Ｐの厚さに基づいて、搬送経路の下流の部材を制御する形態としてもよい。

この場合、例えば、位置合わせロール６８を駆動するモータの負荷（トルク）の変化量ΔＶから、上記実施の形態と同様に、用紙Ｐの厚さを導出する。そして、導出した用紙Ｐの厚さに応じて、補助ロール５０に印加する二次転写電圧の電圧値を変更する形態が例示される。さらに、導出した用紙Ｐの厚さに応じて、位置合わせロール６８より下流の搬送経路６０における用紙Ｐの搬送速度を変更する形態や、加熱ベルト２４Ａにより加熱される熱量を変更する形態も例示される。

また、上記実施の形態では、用紙搬送方向の下流側に位置する搬送手段（定着装置２４）による用紙Ｐの搬送速度より、用紙搬送方向の上流側に位置する搬送手段（中間転写ベルト４２及び二次転写ロール２２）による用紙Ｐの搬送速度が速い場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、用紙搬送方向の下流側に位置する搬送手段による用紙Ｐの搬送速度より用紙搬送方向の上流側に位置する搬送手段による用紙Ｐの搬送速度が遅い形態としてもよい。

この形態例における上記実施の形態の図３に対応するグラフを図１５に示す。図１５も図３と同様に、用紙Ｐの先端が用紙検知センサ８０による検知位置を通過した時点から用紙Ｐの後端が用紙検知センサ８２による検知位置を通過した時点までに、トルク検出部１１６から出力された電圧値の時系列データの一例を示している。また、図１５のタイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、期間Ｔ１、Ｔ２、及び変化量ΔＶは、図３のタイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、期間Ｔ１、Ｔ２、及び変化量ΔＶと対応する。この形態例においても、上記実施の形態と同様に、変化量ΔＶを用いて、用紙Ｐの厚さが導出される。

また、上記実施の形態では、本発明を画像形成装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明を画像読取装置やＡＤＦ（Auto Document Feeder）等の記録媒体を挟んで搬送する搬送手段を備えた他の装置に適用してもよい。

また、上記実施の形態では、厚さ導出処理プログラムがＲＯＭ１０２に予めインストールされている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、厚さ導出処理プログラムが、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）等の記憶媒体に格納されて提供される形態、又はネットワークを介して提供される形態としてもよい。

さらに、上記実施の形態では、厚さ導出処理を、プログラムを実行することにより、コンピュータを利用してソフトウェア構成により実現する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、厚さ導出処理を、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現する形態としてもよい。

その他、上記実施の形態で説明した画像形成装置１０の構成（図１、図２参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。

また、上記実施の形態で説明した厚さ導出処理プログラムの処理の流れ（図１３参照）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

さらに、上記実施の形態で示したエラー通知画面の構成（図１４参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、一部の情報を削除したり、新たな情報を追加したり、表示位置を変えたりすることができることは言うまでもない。

１０画像形成装置
２２二次転写ロール
２４定着装置
２４Ａ加熱ベルト
２４Ｂ加圧ロール
４２中間転写ベルト
１００ＣＰＵ
１１２モータ
１１４モータ
１１６トルク検出部
Ｐ用紙

Claims

記録媒体の搬送方向に沿って配置され、かつ前記記録媒体を挟んで搬送する複数の搬送手段と、
前記複数の搬送手段の各々を異なる搬送速度で駆動する駆動手段と、
前記記録媒体が前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段から排出される前後における前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送手段の駆動負荷の変化量を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された変化量から前記記録媒体の厚さを導出する導出手段と、
を備えた搬送装置。
前記検出手段は、前記記録媒体が搬送経路上の検知位置を通過したタイミングと、前記記録媒体の前記搬送方向の長さと、前記記録媒体の搬送速度とから前記記録媒体が前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段から排出されるタイミングを特定し、特定したタイミングの前後における前記変化量を検出する
請求項１記載の搬送装置。
前記検出手段は、前記駆動負荷が、前記記録媒体が前記複数の搬送手段による搬送中である範囲内となった後に、閾値を超えたタイミングを前記記録媒体が前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段から排出されるタイミングとして特定し、特定したタイミングの前後における前記変化量を検出する
請求項１記載の搬送装置。
前記検出手段は、前記記録媒体が前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送手段に突入してから上流側に位置する前記搬送手段から排出されるまでの期間内における単位期間当たりの前記駆動負荷の変動量が許容範囲内である第１期間の前記駆動負荷の平均値と、前記記録媒体が前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段から排出されてから下流側に位置する前記搬送手段から排出されるまでの期間内における単位期間当たりの前記駆動負荷の変動量が許容範囲内である第２期間の前記駆動負荷の平均値との差を、前記駆動負荷の変化量として検出する
請求項１から請求項３の何れか１項記載の搬送装置。
記録媒体の搬送方向に沿って配置され、かつ前記記録媒体を挟んで搬送する複数の搬送手段と、
前記複数の搬送手段の各々を異なる搬送速度で駆動する駆動手段と、
前記記録媒体が前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段から排出される前後における前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送手段の駆動負荷の変化量を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された変化量から前記記録媒体の厚さを導出する導出手段と、
前記記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を備えた画像形成装置。
前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送手段は、前記画像を前記記録媒体に定着させる定着装置である
請求項５記載の画像形成装置。
コンピュータを、記録媒体の搬送方向に沿って配置され、かつ前記記録媒体を挟んで搬送する複数の搬送手段の各々を異なる搬送速度で駆動する駆動手段について、前記記録媒体が前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段から排出される前後における前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送手段の駆動負荷の変化量から前記記録媒体の厚さを導出する導出手段として機能させるための搬送プログラム。