JP5871095B1

JP5871095B1 - 定着装置、画像形成装置、及び定着プログラム

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Publication number: JP5871095B1
Application number: JP2015142376A
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: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2035-07-16
Also published as: JP2017024817A

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がピーク値を有するか否かにかかわらず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を挟んで搬送する位置合わせロール６８と、位置合わせロール６８を駆動する駆動手段と、用紙Ｐが位置合わせロール６８に突入してから排出されるまでの期間における駆動手段の負荷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上記期間における駆動手段の負荷の積分量から用紙Ｐの厚さを導出する。【選択図】図１

Description

本発明は、定着装置、画像形成装置、及び定着プログラムに関する。

特許文献１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２００３−０２９５５５号公報

本発明は、記録媒体の定着手段への突入時及び定着手段からの排出時における定着手段を駆動する駆動手段の負荷のピーク値を含む期間の該負荷から記録媒体の厚さを導出することができる定着装置、画像形成装置、及び定着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に記載の定着装置は、画像が形成された記録媒体を挟んで搬送し前記画像を定着させる定着手段と、前記定着手段を駆動する駆動手段と、前記記録媒体が前記定着手段に突入してから排出されるまでの期間における前記駆動手段の負荷を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記期間における前記駆動手段の負荷を前記記録媒体が前記定着手段に突入する際のピーク値及び排出される際のピーク値を含めて積分した積分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、前記導出手段が、前記期間における前記検出手段により検出された負荷と、前記記録媒体が前記定着手段により搬送されていない状態で前記検出手段により検出された負荷との差の積算値を、前記積分量として導出するものである。

一方、上記目的を達成するために、請求項３に記載の画像形成装置は、画像が形成された記録媒体を挟んで搬送し前記画像を定着させる定着手段と、前記定着手段を駆動する駆動手段と、前記記録媒体が前記定着手段に突入してから排出されるまでの期間における前記駆動手段の負荷を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記期間における前記駆動手段の負荷を前記記録媒体が前記定着手段に突入する際のピーク値及び排出される際のピーク値を含めて積分した積分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。

一方、上記目的を達成するために、請求項４に記載の定着プログラムは、コンピュータを、画像が形成された記録媒体を挟んで搬送し前記画像を定着させる定着手段を駆動する駆動手段について、前記記録媒体が前記定着手段に突入してから排出されるまでの期間における前記駆動手段の負荷を前記記録媒体が前記定着手段に突入する際のピーク値及び排出される際のピーク値を含めて積分した積分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３、請求項４に記載の発明によれば、それぞれ、記録媒体の定着手段への突入時及び定着手段からの排出時における定着手段を駆動する駆動手段の負荷のピーク値を含む期間の該負荷から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、記録媒体を搬送していない状態における定着手段の駆動の負荷を用いて、記録媒体の厚さを導出することができる。

第１の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。第１の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。第１の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。第１の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。第１の実施の形態に係る用紙が位置合わせロール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。第１の実施の形態に係る用紙が位置合わせロール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。各実施の形態に係る積分量と用紙の厚さとの関係の一例を示すグラフである。各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。各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。第２の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。第２の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。第２の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。第２の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。第２の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。第２の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。第２の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。

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。

［第１の実施の形態］
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、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、図示しないモータにより駆動（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、加圧ロール２４Ｂの表面は、例えば、発泡シリコンゴム等のスポンジ弾性層を含んで形成されている。

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、図示しないモータにより回転駆動して中間転写ベルト４２を矢印Ａ方向に周回させる駆動ロール４６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。また、本実施の形態では、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。

（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。なお、位置合わせロール６８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である。

また、位置合わせロール６８は、駆動ロール６８Ａ及び従動ロール６８Ｂを備えている。そして、駆動ロール６８Ａ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、従動ロール６８Ｂは、駆動ロール６８Ａの回転に伴い、従動して回転する。また、駆動ロール６８Ａの表面は、プラスチック等を含んで形成されている。

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に沿って位置合わせロール６８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、駆動ロール６８Ａ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１１４を備えている。本実施の形態に係るトルク検出部１１４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１１４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１１４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１１４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１１４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１１４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、トルク検出部１１４、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１１６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、及びトルク検出部１１４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６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及び図４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１１４から出力された電圧値の時系列データを、２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５及び図６は、図３及び図４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。

まず、図３〜図５に示すように、トルク検出部１１４から出力された電圧値は、用紙Ｐの先端が位置合わせロール６８に突入するタイミングｔ１で上昇し始め、その後変動量が比較的小さい推移となる。そして、図３、図４、及び図６に示すように、トルク検出部１１４から出力された電圧値は、用紙Ｐの後端が位置合わせロール６８から排出される前に減少し始め、用紙Ｐの後端が位置合わせロール６８から排出されたタイミングｔ２以降は変動量が比較的小さい推移となる。

また、図３及び図４に示すように、用紙Ｐの先端が位置合わせロール６８に突入してから用紙Ｐの後端が位置合わせロール６８から排出されるまでの期間Ｔ１におけるトルク検出部１１４から出力された電圧値は、用紙Ｐが厚くなるほど大きくなる。

そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、期間Ｔ１（タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間）の電圧値の積分量から用紙Ｐの厚さを導出する。なお、上記積分量は、図３及び図４の斜線部分の面積に対応する。

次に、上記積分量の導出処理について説明する。まず、画像形成装置１０は、タイミングｔ１を特定する。具体的には、例えば、画像形成装置１０の実機を用いた実験等により、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てから位置合わせロール６８に突入するまでの期間を予め測定しておく。そして、画像形成装置１０は、予め測定した期間をタイミングｔ１と特定する。

なお、タイミングｔ１の特定処理は以上説明した例に限定されない。例えば、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てトルク検出部１１４による検出を開始してから、トルク検出部１１４から出力された電圧値が最初に閾値を超えたタイミングをタイミングｔ１と特定してもよい。また、例えば、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てトルク検出部１１４による検出を開始してから、トルク検出部１１４から出力された電圧値の増加量（例えばトルク検出部１１４による検出間隔毎の電圧値の増加量）が最初に閾値を超えたタイミングをタイミングｔ１と特定してもよい。

次に、画像形成装置１０は、タイミングｔ２を特定する。具体的には、例えば、画像形成装置１０の実機を用いた実験等により、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てから後端が位置合わせロール６８から排出されるまでの期間を予め測定しておく。そして、画像形成装置１０は、予め測定した期間をタイミングｔ２と特定する。

なお、タイミングｔ２の特定処理は以上説明した例に限定されない。例えば、画像形成装置１０は、トルク検出部１１４から出力された電圧値がタイミングｔ１以降に上昇した後に、最初に閾値未満となったタイミングをタイミングｔ２と特定してもよい。また、例えば、画像形成装置１０は、トルク検出部１１４から出力された電圧値がタイミングｔ１以降に上昇した後に、トルク検出部１１４から出力された電圧値の減少量（例えばトルク検出部１１４による検出間隔毎の電圧値の減少量）の絶対値が最初に閾値未満となったタイミングをタイミングｔ２と特定してもよい。

次に、画像形成装置１０は、以上の処理により特定したタイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間Ｔ１における電圧値の積分量を導出する。まず、画像形成装置１０は、積分量の導出に用いる基準値を決定する。具体的には、例えば、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（図３及び図４の左端）からタイミングｔ１までの電圧値の平均値を上記基準値として導出する。

なお、基準値は、この例に限定されない。例えば、画像形成装置１０は、予め用紙Ｐを搬送していない状態で位置合わせロール６８を回転させながら、トルク検出部１１４によりモータ１１２のトルクを検出し、トルク検出部１１４から出力された電圧値を上記基準値として用いてもよい。

そして、画像形成装置１０は、期間Ｔ１におけるトルク検出部１１４から出力された電圧値の各々と上記基準値との差を積算することにより、上記積分量を導出する。

なお、積分量の導出処理は、以上説明した例に限定されない。例えば、画像形成装置１０は、期間Ｔ１における電圧値の時系列データを、二次式等の演算式に近似する。そして、画像形成装置１０は、近似した演算式を積分することにより、上記積分量を導出してもよい。また、画像形成装置１０は、基準値を用いずに、期間Ｔ１におけるトルク検出部１１４から出力された電圧値を積算することにより、上記積分量を導出してもよい。

次に、図７を参照して、上記積分量から用紙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、期間Ｔ１におけるトルク検出部１１４から出力された電圧値は、用紙Ｐが厚くなるほど大きくなる。すなわち、上記積分量も用紙Ｐが厚くなるほど大きくなる。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１１４から出力された電圧値を予め測定する。また、予め測定した電圧値の時系列データから上記積分量を導出する。そして、図７に示すように、予め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。さらに、用紙Ｐの厚さＴと期間Ｔ１におけるトルク検出部１１４から出力された電圧値の積分量Ｖ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。

そして、画像形成装置１０は、式（１）を用いて、期間Ｔ１における電圧値の積分量Ｖ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、積分量Ｖ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、積分量Ｖから用紙Ｐの厚さＴを導出してもよい。

次に、図８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８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８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１１４から出力された電圧値を取得する。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及び図４に示した電圧値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、画像形成装置１０の実機を用いた実験等により予め測定して得られた期間からタイミングｔ１、ｔ２を特定する。

次のステップ１６２において、ＣＰＵ１００は、前述したように、トルク検出部１１４による検出を開始してからタイミングｔ１までにトルク検出部１１４から出力された電圧値の平均値を、上記基準値として導出する。次のステップ１６４において、ＣＰＵ１００は、前述したように、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間Ｔ１におけるトルク検出部１１４から出力された電圧値の各々と基準値との差を積算することにより、上記積分量Ｖを導出する。

次のステップ１６６において、ＣＰＵ１００は、上記式（１）を用いて、上記ステップ１６４の処理により導出された積分量Ｖ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９に本実施の形態に係るエラー通知画面の一例を示す。図９に示すように、本実施の形態に係るエラー通知画面では、導出された用紙Ｐの厚さ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。

このように、本実施の形態では、導出された用紙Ｐの厚さに基づいて、エラー通知画面を表示する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、導出された用紙Ｐの厚さに基づいて、搬送経路６０の下流の部材を制御する形態としてもよい。

この場合、導出された用紙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、導出された用紙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。

［第２の実施の形態］
まず、図１０及び図１１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、図１０における図１と同一の機能を有する構成要素については、図１と同一の符号を付して、その説明を省略する。また、図１１における図２と同一の機能を有する構成要素については、図２と同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１０に示すように、本実施の形態では、搬送経路６０に沿って、用紙検知センサ８０は定着装置２４の用紙搬送方向の上流側に設けられ、用紙検知センサ８２は定着装置２４の用紙搬送方向の下流側に設けられている。また、本実施の形態では、加圧ロール２４Ｂは、駆動手段の一例としてのモータ１１８（図１１参照。）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、図１１に示すように、本実施の形態に係るトルク検出部１１４は、モータ１１８の負荷を検出する。

次に、図１２〜図１６を参照して、本実施の形態に係る上記検出機能について詳細に説明する。なお、図１２〜図１４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１１４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１２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１３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１４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１５及び図１６は、図１２〜図１４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１５及び図１６では、中間転写ベルト４２を破線で示している。また、上記時系列データの波形が、上記第１の実施の形態の波形（図３及び図４参照。）と異なることは、駆動ロール６８Ａの表面の材質と加圧ロール２４Ｂの表面の材質とが異なること等、用紙Ｐの搬送時のニップ力の差異等の諸条件によるものであると推察される。

まず、図１２〜図１４に示すように、トルク検出部１１４から出力された電圧値は、タイミングｔ１で急激に上昇して上に凸のピーク値Ｐ１となった後に急激に減少し、タイミングｔ２以降は変動量が比較的小さい推移となる。その後、上記電圧値は、急激に減少して下に凸のピーク値Ｐ２となった後に急激に増加する。

次に、図１５及び図１６を参照して、図１２〜図１４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１５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１５の矢印Ｂの力）が働き、モータ１１８のトルクが増加する。従って、トルク検出部１１４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。

また、図１６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１６の矢印Ｃの力）が働き、モータ１１８のトルクが減少する。従って、トルク検出部１１４により出力される電圧値も減少し、ピーク値Ｐ２となる。

一方、図１２〜図１４に示すように、本実施の形態においても、用紙Ｐの先端が定着装置２４に突入してから用紙Ｐの後端が定着装置２４から排出されるまでの期間Ｔ１におけるトルク検出部１１４から出力された電圧値は、用紙Ｐが厚くなるほど大きくなる。

そこで、本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様に、期間Ｔ１（タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間）の電圧値の積分量から用紙Ｐの厚さを導出する。なお、上記積分量は、図１２〜図１４の斜線部分の面積に対応する。

なお、タイミングｔ１、ｔ２の特定処理、積分量Ｖの導出処理、積分量Ｖから用紙Ｐの厚さＴを導出する処理、及び厚さ導出処理プログラムの処理の流れは、上記第１の実施の形態と同様であるため、ここでの説明を省略する。

以上説明したように、本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様に、期間Ｔ１におけるトルク検出部１１４により出力された電圧値の積分量から用紙Ｐの厚さが導出される。

以上、各実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記各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各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、上記各実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また各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。前述した各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。各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、上記各実施の形態では、本発明の搬送手段として、定着装置２４、又は位置合わせロール６８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や分離ロール６６等の用紙Ｐの画像形成面を挟んで搬送する他の搬送手段を適用してもよい。この場合も、上記各実施の形態と同様に、搬送手段を駆動する駆動手段の負荷の積分量から用紙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、上記各実施の形態では、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、上記各実施の形態では、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、上記各実施の形態で説明した画像形成装置１０の構成（図１、図２、図１０、図１１参照。）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、上記各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８参照）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、上記各実施の形態で示したエラー通知画面の構成（図９参照。）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
２４定着装置
２４Ａ加熱ベルト
２４Ｂ加圧ロール
６８位置合わせロール
６８Ａ駆動ロール
６８Ｂ従動ロール
１００ＣＰＵ
１１２モータ
１１４トルク検出部
１１８モータ
Ｐ用紙

Claims

画像が形成された記録媒体を挟んで搬送し前記画像を定着させる定着手段と、
前記定着手段を駆動する駆動手段と、
前記記録媒体が前記定着手段に突入してから排出されるまでの期間における前記駆動手段の負荷を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記期間における前記駆動手段の負荷を前記記録媒体が前記定着手段に突入する際のピーク値及び排出される際のピーク値を含めて積分した積分量から前記記録媒体の厚さを導出する導出手段と、
を備えた定着装置。
前記導出手段は、前記期間における前記検出手段により検出された負荷と、前記記録媒体が前記定着手段により搬送されていない状態で前記検出手段により検出された負荷との差の積算値を、前記積分量として導出する
請求項１記載の定着装置。
画像が形成された記録媒体を挟んで搬送し前記画像を定着させる定着手段と、
前記定着手段を駆動する駆動手段と、
前記記録媒体が前記定着手段に突入してから排出されるまでの期間における前記駆動手段の負荷を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記期間における前記駆動手段の負荷を前記記録媒体が前記定着手段に突入する際のピーク値及び排出される際のピーク値を含めて積分した積分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。
コンピュータを、画像が形成された記録媒体を挟んで搬送し前記画像を定着させる定着手段を駆動する駆動手段について、前記記録媒体が前記定着手段に突入してから排出されるまでの期間における前記駆動手段の負荷を前記記録媒体が前記定着手段に突入する際のピーク値及び排出される際のピーク値を含めて積分した積分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定着プログラム。