JP6011172B2 - 厚さ検出装置、画像形成装置及び厚さ検出方法、並びに、厚さ検出方法のプログラム及びそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、厚さ検出装置に関する。

画像形成装置などの記録媒体を用いるものには、２つのローラ（ローラ対）の間に記録媒体を挟んだ状態でローラを回転することによって、記録媒体を搬送するものがある。また、画像形成装置などの記録媒体を用いるものには、記録媒体の種類又は重ねて複数の記録媒体を搬送していないか等を判断するために、記録媒体の搬送時に、記録媒体の厚さを検出するものがある。

特許文献１では、ロール対（ローラ対）が用紙類（記録媒体）を挟持して搬送する際に、ロール対の離間距離を検出し、用紙類の厚さを判定する装置（厚さ検出装置）に関する技術を開示している。

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、定期的に記録媒体の厚さを検出する場合に、ローラ対に記録媒体を挟んでいないとき及び挟んでいるときのローラ対の離間距離を夫々検出するため、記録媒体の厚さを検出するのに時間を要する場合があった。また、特許文献１に開示されている技術では、ローラ対などの温度が上昇したときにローラ対の離間距離が変化するため、記録媒体の厚さを検出することができない場合があった。

本発明は、ローラ対の間隙近傍の温度に基づいてローラ対の離間距離を検出する時点を判断し、判断した時点に基づいて離間距離を検出し、検出した離間距離に基づいて記録媒体の厚さを算出する厚さ検出装置を提供することを課題とする。

本発明の一の態様によれば、第１のローラ及び／又は第２のローラを回転駆動することによって前記第１のローラと前記第２のローラとの間隙に挟んだ記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段の温度を検出する温度検出部と前記間隙の離間距離を検出する変位検出部とを備える検出手段と、前記温度検出部が検出した前記温度に基づいて前記変位検出部が検出を開始する開始時点を判断する判断手段と、前記変位検出部が検出した前記離間距離に基づいて前記記録媒体の厚さを算出する算出手段とを有する、ことを特徴とする厚さ検出装置が提供される。

本発明の厚さ検出装置によれば、ローラ対近傍の温度に基づいてローラ対の離間距離を検出する時点を判断し、判断した時点に基づいて離間距離を検出し、検出した離間距離に基づいて記録媒体の厚さを算出することができる。

本発明の実施形態に係る厚さ検出装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る厚さ検出装置の一例を示す概略外観図である。 本発明の実施形態に係る厚さ検出装置の検出手段（温度検出部）の一例を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る厚さ検出装置の機能の一例を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る厚さ検出装置の厚さを検出する動作の一例を説明するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る厚さ検出装置の検出手段の検出結果の一例を説明する説明図である。 本発明の実施例に係る画像形成装置の一例を示す概略外観図である。

ローラ対（２つのローラ）によって記録媒体を搬送する厚さ検出装置を用いて、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。本発明は、以後に説明する厚さ検出装置以外でも、媒体枚数検出装置、重送検出装置及び搬送位置検出装置、並びに、画像形成装置、画像記録装置、被写機、複合機、プリンタ、スキャナ、プロッタ、ファクシミリ、ファックス及びその他記録媒体を用いるもの（装置、機器、ユニットなど）であれば、いずれのものにも用いることができる。また、本発明に係る厚さ検出装置が厚さを検出することができる記録媒体には、普通紙、上質紙、薄紙、厚紙、記録紙及びロール紙、並びに、ＯＨＰシート、合成樹脂フィルム、金属薄膜及びその他ローラ対を用いて搬送される媒体を含む。

なお、以後の説明において、添付の全図面の記載の同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。

（厚さ検出装置の構成）
図１〜図３を用いて、本発明の実施形態に係る厚さ検出装置１００の構成を説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る厚さ検出装置１００は、厚さ検出装置１００の動作を制御する制御手段１０と、回転するローラ対（後述する第１のローラ２１及び第２のローラ２２）の間隙に記録媒体を挟んで搬送する搬送手段２０とを有する。また、厚さ検出装置１００は、搬送手段２０の温度及びローラ対の離間距離を検出する検出手段３０と、ローラ対の離間距離を検出する時点を判断する判断手段４０と、検出した離間距離に基づいて記録媒体の厚さを算出する算出手段５０とを有する。更に、厚さ検出装置１００は、本実施形態では、厚さ検出装置１００の動作状態及び動作条件等を記憶する記憶手段６０と、厚さ検出装置１００外部と情報の入出力を行うＩ／Ｆ手段７０とを更に有する。

本実施形態に係る厚さ検出装置１００は、搬送手段２０（ローラ対など）を用いて、記録媒体を搬送（移動、搬入（搬出）、挟持など）する。また、厚さ検出装置１００は、検出手段３０（後述する温度検出部３１）及び判断手段４０を用いて、ローラ対の離間距離（例えば図６の基準値Ｄｏ２）を検出するか否かを判断する。更に、厚さ検出装置１００は、検出手段３０（後述する変位検出部３２）及び算出手段５０を用いて、搬送手段２０のローラ対の離間距離の変位量を検出し、検出した変位量に基づいて記録媒体の厚さを算出する。

制御手段１０は、厚さ検出装置１００の各構成に動作を指示し、各構成の動作を制御する手段である。制御手段１０は、搬送手段２０の動作を制御することによって、記録媒体の移動（搬送など）を制御する。また、制御手段１０は、検出手段３０及び判断手段４０の動作を制御することによって、搬送手段２０のローラ対の離間距離を検出するか否かを判断する動作を制御する。更に、制御手段１０は、検出手段３０及び算出手段５０の動作を制御することによって、記録媒体の厚さを検出及び算出する動作を制御する。

なお、制御手段１０は、公知の技術のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びメモリ等を含む演算処理装置で構成してもよい。また、制御手段１０は、例えば後述する記憶手段６０に予め記憶されているプログラム（制御プログラム、アプリケーション等）を用いて、厚さ検出装置１００の各構成の動作を制御してもよい。更に、制御手段１０は、Ｉ／Ｆ手段７０（入力部など）から入力された情報等に基づいて、厚さ検出装置１００の各構成の動作を制御してもよい。

搬送手段２０は、ローラ対を用いて、記録媒体を搬送（移動）する手段である。搬送手段２０は、図２に示すように、ローラ対として、第１のローラ２１と第２のローラ２２とを備える。また、搬送手段２０は、本実施形態では、異なる直径の第１のローラ２１と第２のローラ２２とを用いる。更に、搬送手段２０は、第１のローラ２１を従動ローラとし、第２のローラ２２を駆動ローラとする。

なお、本発明に用いることができる搬送手段は、ローラ対を構成する第１のローラ及び第２のローラのいずれか一方又は両方を回転することによって、記録媒体を搬送してもよい。ここで、駆動ローラ（第２のローラ２２）の回転軸（２２ｘ）は、厚さ検出装置１００の任意の位置に固定されている。従動ローラ（第１のローラ２１）の回転軸（２１ｘ）は、記憶媒体の搬送方向に対して垂直な方向（可動方向）に、移動可能に支持されている。すなわち、従動ローラは、駆動ローラの回転に従動して回転され、搬送している記録媒体の厚さに応じて可動方向に変位する。

具体的には、本実施形態に係る搬送手段２０は、図２（ｂ）に示すように、第１のローラ２１と第２のローラ２２との間隙に記録媒体Ｍｓを挟んで、第１のローラ２１及び／又は第２のローラ２２を回転方向Ｒｂに回転駆動する。これにより、搬送手段２０は、第１のローラ２１と第２のローラ２２との間隙に挟んだ記録媒体Ｍｓを搬送方向Ｍａに搬送することができる。

また、本実施形態に係る搬送手段２０は、図２（ｂ）に示すように、記録媒体Ｍｓの搬送時に、記録媒体Ｍｓの搬送方向Ｍａに対して垂直な方向Ｍｂに第１のローラ２１を移動する。これにより、厚さ検出装置１００は、後述する変位検出部３２（検出手段３０）を用いて、記録媒体Ｍｓの搬送時に、第１のローラ２１の変位量（又は移動量）を検出することができる。なお、厚さ検出装置１００は、第１のローラ２１を駆動ローラとし、第２のローラ２２を従動ローラとした場合に、変位検出部３２を用いて、第２のローラ２２の変位量（又は移動量）を検出してもよい。

検出手段３０は、搬送手段２０の温度及びローラ対の離間距離を検出する手段である。検出手段３０は、搬送手段２０の温度としてローラ対近傍の温度（雰囲気温度）を検出する温度検出部３１と、搬送手段２０の離間距離としてローラ対の間隙の変位量（以下、「変位量Ｄｍ」という。）を検出する変位検出部３２と、を備える。

本実施形態に係る検出手段３０は、温度検出部３１を用いて、搬送手段２０の雰囲気温度（又はローラ対近傍の温度）を検出する。これにより、検出手段３０は、変位検出部３２が検出を開始する開始時点を判断する情報を取得することができる。また、本実施形態に係る検出手段３０は、変位検出部３２を用いて、第１のローラ２１の変位量Ｄｍを検出する。これにより、検出手段３０は、第１のローラ２１と第２のローラ２２との離間距離を検出することができる。

温度検出部３１は、搬送手段２０の雰囲気温度（又はローラ対近傍の温度）を検出する。温度検出部３１は、本実施形態では、搬送手段２０の雰囲気温度（又はローラ対近傍の温度）として、第１のローラ２１、第２のローラ２２、搬送されている記録媒体又は搬送路等の温度を検出する。温度検出部３１は、例えばサーミスタなどの温度計を用いることができる。

具体的には、温度検出部３１は、例えば図３に示すように、センサ部３１ｔと温度電圧変換回路３１ｃ及びノイズフィルタ３１ｆ等で構成されるサーミスタ３１を用いることができる。ここで、サーミスタとは、電気抵抗が温度で変化するもの（金属酸化物又は半導体など）を用いて、電気抵抗（又は出力電圧）を検出することによって温度を測定するセンサである。温度検出部３１（検出手段３０）は、本実施形態では、サーミスタ３１が出力する出力電圧（アナログ電圧）を制御手段１０（のアナログ端子）に入力する。このとき、制御手段１０は、入力されたアナログ電圧をデジタル値に変換し、変換したデジタル値に基づいて温度を算出（検出）する。

なお、本発明に用いることができる温度検出部３１は、上記のサーミスタ３１に限定されるものではない。すなわち、温度検出部３１は、その他の搬送手段２０の雰囲気温度を検出することができるもの（装置、機器、手段など）を用いてもよい。

変位検出部３２は、第１のローラ２１と第２のローラ２２との間隙の離間距離を検出するものである。変位検出部３２は、本実施形態では、間隙の離間距離として、変位量Ｄｍを検出する。また、変位検出部３２は、後述する判断手段４０が判断した判断結果（開始時点）に基づいて、変位量Ｄｍの検出を開始する。変位検出部３２は、例えばレバー式エンコーダセンサ、光学式（光学測距）センサ、磁気式（リニア）センサ、静電式センサ又は直動式（微小変位）センサなどを用いることができる。

ここで、レバー式エンコーダセンサとは、ローラ又はローラ軸（以下、この段落では「ローラ等」という。）に回動レバーを配置し、回動レバーの回動量（又は検出するエンコーダスケール）に基づいてローラ等の変位量を検出する方式のセンサ（検出器）である。光学式センサとは、ローラ等に光を照射し、ローラ等から反射した光を受光し、照射（発光）から受光までに要する時間に基づいてローラ等の変位量を検出する方式のセンサである。磁気式リニアセンサとは、ローラ等に磁石を備えるレバーを配置し、ホールＩＣなどを用いて検出した磁石の位置（レバーの移動量、回動量など）に基づいてローラ等の変位量を検出する方式のセンサである。静電式センサとは、ローラ等の可動方向にローラ等との位置関係で静電容量が変動する部材を配置し、配置した部材の静電容量に基づいてローラ等の変位量を検出する方式のセンサである。直動式センサとは、ローラ等の移動量（変位量）をロードセンサ又はひずみケージなどで直接検出する方式のセンサ（検出器）である。

本実施形態に係る変位検出部３２は、図２に示すように、第１のローラ２１の回転軸２１ｘに接続される。変位検出部３２は、第１のローラ２１の回転軸２１ｘの位置（移動量）を検出することによって、第１のローラ２１と第２のローラ２２との離間距離の変位量Ｄｍを検出する。また、変位検出部３２は、第１のローラ２１と第２のローラ２２との間隙に記録媒体Ｍｓを挟んでいないとき（図２（ａ））、及び、その間隙に記録媒体Ｍｓを挟んでいるとき（図２（ｂ））の第１のローラ２１の回転軸２１ｘの位置（移動量）を検出する。

なお、変位検出部３２は、第２のローラ２２の回転軸２２ｘに接続されてもよい。このとき、変位検出部３２は、回転軸２２ｘの位置を検出することによって、第１のローラ２１と第２のローラ２２との間隙の離間距離の変位量Ｄｍを検出することができる。

また、本実施形態に係る変位検出部３２は、第１のローラ２１を回転しながら、第１のローラ２１の複数の回転位置（複数の位相）に対応する回転軸２１ｘの複数の位置（移動量）を検出することができる。変位検出部３２は、例えば図６に示すように、第１のローラ２１の回転を開始してから任意の時間（図中の横軸ｔ）経過時の第１のローラ２１（の回転軸２１ｘ）の位置（図中の縦軸Ｄｍ）を時系列に検出することができる。

判断手段４０は、変位検出部３２の検出を開始する開始時点を判断する手段である。判断手段４０は、温度検出部３１が検出した温度に基づいて、変位検出部３２が検出を開始する開始時点を判断する。また、判断手段４０は、温度検出部３１が検出した温度に基づいて搬送手段２０の温度変化量を判断し、判断した温度変化量に基づいて開始時点を判断してもよい。ここで、判断手段４０は、温度検出部３１が間隙に記録媒体を挟んでいないとき及び挟んでいるときの温度を夫々検出した場合に、記録媒体を挟んでいないときと挟んでいるときの搬送手段２０の温度を用いて温度変化量を判断してもよい。更に、判断手段４０は、判断した温度変化量が所定の値以上になった時点を開始時点であると判断してもよい。

ここで、所定の値とは、搬送手段２０の仕様（例えば熱膨張率）に対応する値とする。また、所定の値を、記録媒体の種類、検出手段３０及びその他厚さ検出装置１００の仕様に更に対応する値とすることができる。更に、所定の値を、実験又は数値計算等で予め定められる値とすることができる。なお、判断手段４０は、Ｉ／Ｆ手段７０によって入力された情報又は記憶手段６０に記憶されている情報（例えば所定の値に関する情報）を用いて、判断してもよい。

また、判断手段４０は、本実施形態では、判断した温度変化量が所定の値以上になった時点を、記録媒体を挟んでいないときの離間距離の検出（更新）を開始する開始時点であると判断する。すなわち、判断手段４０は、判断した温度変化量が所定の値以上になったときに、記録媒体を挟んでいないときの離間距離の値（以下、「基準値」という。）を更新するために、再度、記録媒体を挟んでいないときのローラ対の離間距離（の基準値）を検出する。なお、離間距離の基準値を更新する動作は、後述する（厚さを検出する動作）で説明する。

算出手段５０は、検出手段３０が検出した離間距離に基づいて、記録媒体の厚さ（以下、「厚さＴｍ」という。）を算出する手段である。算出手段５０は、本実施形態では、変位検出部３２が検出した複数の変位量Ｄｍに基づいて、厚さＴｍを算出する。また、算出手段５０は、検出した複数の変位量Ｄｍを用いて、第１のローラ２１と第２のローラ２２との間隙に記録媒体を挟んでいないとき及び挟んでいるときの複数の変位量Ｄｍの平均値（例えば図６のＤｏ１、Ｄｍ１、Ｄｏ２、Ｄｍ２）を算出することができる。更に、算出手段４０は、夫々算出した平均値（例えば図６のＤｏ１及びＤｍ１、又は、Ｄｏ２及びＤｍ２）を比較することによって、記録媒体の厚さＴｍ（例えば図６のＴｍ１又はＴｍ２）を算出してもよい。算出手段４０は、例えば夫々算出した平均値の差分を記録媒体の厚さＴｍ（例えば図６のＤｍ１−Ｄｏ１、又は、Ｄｍ２−Ｄｏ２）とすることができる。

記憶手段６０は、厚さ検出装置１００に関する情報（例えば「動作に関する情報」、「状態に関する情報」又は「処理に関する情報」）などを記憶する手段である。記憶手段６０は、公知の技術（ハードディスク、メモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＶＤなど）を用いることができる。

Ｉ／Ｆ手段７０は、厚さ検出装置１００と厚さ検出装置１００外部とで情報（例えば電気信号）の入出力を行う手段である。Ｉ／Ｆ手段７０は、厚さ検出装置１００の動作に関する情報などを外部装置（ＰＣなど）から入力することができる。また、Ｉ／Ｆ手段７０は、厚さ検出装置１００の動作に関する情報などを外部装置（ＰＣなど）に出力することができる。Ｉ／Ｆ手段７０は、ユーザーによって、厚さ検出装置１００外部から情報（記録媒体の情報など）を入力される入力部（例えば操作パネルなどのユーザーインターフェース）を含むことができる。また、Ｉ／Ｆ手段７０は、厚さ検出装置１００外部に情報を出力（表示）する出力部（例えばタッチパネルなどの表示部）を含むことができる。

（厚さ検出装置の機能）
図４に、本発明の実施形態に係る厚さ検出装置１００の機能の一例を説明する機能ブロック図を示す。

図４に示すように、厚さ検出装置１００（図１）は、本実施形態では、Ｉ／Ｆ手段７０を用いて取得した（入力された）厚さ検出装置１００の動作に関する情報（以下、「動作指示」という。）を制御手段１０に出力する（図中のＢ０１）。なお、本発明の実施形態に係る厚さ検出装置１００は、厚さ検出装置１００を画像形成装置等に搭載する場合に、画像形成指示（印刷要求、印刷ジョブ）等に関する情報に対応して、「動作指示」を出力してもよい。

制御手段１０は、入力された「動作指示」に基づいて、厚さ検出装置１００の動作を制御する（Ｂ０２）。具体的には、制御手段１０は、「動作指示」が「記録媒体の厚さを検出する動作に関する指示」である場合に、「搬送指示」を搬送手段２０に出力する。また、制御手段１０は、「動作指示」が「記録媒体の厚さを検出する動作に関する指示」である場合に、「検出指示」を検出手段３０に出力する。更に、制御手段１０は、「動作指示」が「記録媒体の厚さを検出する動作に関する指示」である場合に、「算出指示（不図示）」を算出手段５０に出力する。

更に、制御手段１０は、本実施形態では、「動作指示」が「記録媒体の厚さを検出する動作に関する指示」である場合に、「判断指示」を判断手段４０に出力する。なお、制御手段１０又はＩ／Ｆ手段７０（Ｂ０１）は、「動作指示」等を記憶手段６０に更に出力してもよい。

搬送手段２０は、入力された「搬送指示」に基づいて、記録媒体を搬送する（Ｂ０３）。具体的には、搬送手段２０は、「搬送指示」に応じて、ローラ対（第１のローラ２１及び第２のローラ２２）に記録媒体を挟んで、且つ、第１のローラ２１及び／又は第２のローラ２２を回転駆動することによって、記録媒体を搬送する（図２）。

検出手段３０は、入力された「検出指示」に基づいて、温度検出部３１を用いて、搬送手段２０の雰囲気温度（ローラ対近傍の温度など）を検出する（Ｂ０４）。次いで、検出手段３０は、検出した温度（「温度データ」）を判断手段４０に出力する。また、検出手段３０は、後述する判断手段４０から入力された「判断データ」に基づいて、第１のローラ２１と第２のローラ２２との離間距離（変位量Ｄｍ）を検出する（Ｂ０６）。次いで、検出手段３０は、検出した離間距離（「変位データ」）を算出手段５０に出力する。更に、検出手段３０は、検出した温度データ及び変位データなど（「検出データ」）を記憶手段６０に出力する。

判断手段４０は、温度検出部３１から入力された「温度データ」に基づいて、変位検出部３２が検出を開始する開始時点（例えば基準値を更新する時点）を判断する（Ｂ０５）。また、判断手段５０は、判断した判断結果（以下、「判断データ」という。）を検出手段３０（変位検出部３２）に出力する。なお、判断手段４０は、記憶手段６０に記憶されている情報等を更に用いて、判断してもよい。

算出手段５０は、入力された「変位データ」に基づいて、記録媒体の厚さＴｍを算出する（Ｂ０７）。また、算出手段５０は、算出した算出結果（以下、「算出データ」という。）を記憶手段６０及び／又は制御手段１０に出力する。なお、算出手段５０は、記憶手段６０に記憶されているプログラム、数式等を更に用いて、記録媒体の厚さＴｍを算出してもよい。

記憶手段６０は、搬送手段２０の動作に関する情報、検出手段３０の「検出データ」、判断手段４０の「判断データ」及び算出手段５０の「算出データ」等を記憶する（Ｂ０８）。また、記憶手段６０は、Ｉ／Ｆ手段７０を用いて、記憶している情報を出力することができる。

（厚さを検出する動作）
本発明の実施形態に係る厚さ検出装置１００が記録媒体の厚さを検出する動作の一例を、図５及び図６を用いて説明する。

先ず、図５に示すように、本実施形態に係る厚さ検出装置１００は、ステップＳ０１において、検出手段３０（温度検出部３１及び変位検出部３２）を用いて、搬送手段２０（図２（ａ））の温度及び離間距離を検出する（基準値検出ステップ）。ここで、厚さ検出装置１００は、基準値として、ローラ対に記録媒体を挟んでいない状態（図６のｔ１）の搬送手段２０の雰囲気温度（ローラ対近傍の温度）Ｔ１及び離間距離（図６のＤｏ１）を検出する。その後、厚さ検出装置１００は、ステップＳ０２に進む。

ステップＳ０２において、厚さ検出装置１００は、搬送手段２０を用いて、ローラ対に記録媒体を挟んだ状態でローラ対を回転し、記録媒体の搬送を開始する（図２（ｂ）、（図６のｔ１ｍ））。開始後、厚さ検出装置１００は、ステップＳ０３に進む。

ステップＳ０３において、厚さ検出装置１００は、制御手段１０を用いて、記録媒体の厚さＴｍを検出するか否かを判断する。具体的には、制御手段１０は、Ｉ／Ｆ手段７０によって入力された情報（ユーザーによって入力された情報）等に基づいて、記録媒体の厚さＴｍを検出するか否かを判断することができる。記録媒体の厚さＴｍを検出する場合には、厚さ検出装置１００は、ステップＳ０４に進む。それ以外の場合には、厚さ検出装置１００は、図中のＥＮＤに進み、記録媒体の厚さＴｍを検出する動作を中止する。

ステップＳ０４において、厚さ検出装置１００は、温度検出部３１を用いて、搬送手段２０（図２（ｂ））の温度を検出する（経時検出ステップ）。ここで、厚さ検出装置１００は、ローラ対に記録媒体を挟んでいる状態（図６のｔ１ｍ又はｔ２ｍ）の搬送手段２０の雰囲気温度Ｔ２を検出する。その後、厚さ検出装置１００は、ステップＳ０５に進む。

ステップＳ０５において、厚さ検出装置１００は、判断手段４０を用いて、ステップＳ０１で検出した離間距離（図６の基準値Ｄｏ１）を更新するか否かを判断する（判断ステップ）。具体的には、判断手段４０は、ステップＳ０４で検出した雰囲気温度Ｔ２とステップＳ０１で検出した雰囲気温度Ｔ１とを比較することによって、基準値Ｄｏ１を更新するか否かを判断することができる。ここで、判断手段４０は、雰囲気温度Ｔ２と雰囲気温度Ｔ１との差分（温度変化量）が所定の値以上になったときに、離間距離の値（図６の基準値Ｄｏ１）を更新すると判断してもよい。

離間距離（基準値Ｄｏ１）を更新する場合には、厚さ検出装置１００は、ステップＳ０６に進む。それ以外の場合には、厚さ検出装置１００は、ステップＳ０７に進む。

ステップＳ０６において、厚さ検出装置１００は、変位検出部３２を用いて、離間距離の値（基準値Ｄｏ１）を更新するために、再度、記録媒体を挟んでいないときの離間距離（図６の基準値Ｄｏ２）を検出する（図６のｔ２）。その後、厚さ検出装置１００は、ステップＳ０７に進む。

ステップＳ０７において、厚さ検出装置１００は、変位検出部３２を用いて、記録媒体を挟んでいるときの離間距離（図６の変位量Ｄｍ１又はＤｍ２）を検出する（図６のｔ１ｍ又はｔ２ｍ）。その後、厚さ検出装置１００は、ステップＳ０８に進む。

ステップＳ０８において、厚さ検出装置１００は、算出手段５０を用いて、ステップＳ０１で検出した基準値Ｄｏ１又はステップＳ０６で更新した基準値Ｄｏ２とステップＳ０７で検出した変位量Ｄｍ１又はＤｍ２とを用いて、記録媒体の厚さＴｍを算出する（厚さ算出ステップ）。算出手段５０は、記録媒体の厚さＴｍとして、例えば図６のＴｍ１又はＴｍ２を算出することができる。その後、厚さ検出装置１００は、ステップＳ０９に進む。

ステップＳ０９において、厚さ検出装置１００は、記憶手段６０等を用いて、雰囲気温度Ｔ１を更新する。具体的には、厚さ検出装置１００は、ステップＳ０４で検出した雰囲気温度Ｔ２を雰囲気温度Ｔ１として記憶する。その後、厚さ検出装置１００は、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０において、厚さ検出装置１００は、制御手段１０を用いて、記録媒体の厚さを検出する動作を終了するか否かを判断する。具体的には、制御手段１０は、Ｉ／Ｆ手段７０によって入力された情報等に基づいて、記録媒体の厚さを検出する動作を終了するか否かを判断することができる。記録媒体の厚さを検出する動作を終了する場合には、厚さ検出装置１００は、図中のＥＮＤに進む。それ以外の場合には、厚さ検出装置１００は、ステップＳ０４に戻る。

（厚さ検出方法のプログラム、及び、そのプログラムを記録した記録媒体）
本発明の実施形態に係る厚さ検出方法のプログラムＰｒによれば、第１のローラと第２のローラとの間隙に記録媒体を挟んでいないときの前記間隙の離間距離の基準値及び前記間隙近傍の温度の基準値を検出する基準値検出ステップと、前記間隙に前記記録媒体を挟んでいるときの前記離間距離の変位量及び前記温度の変化量を検出する経時検出ステップと、前記基準値検出ステップ及び前記経時検出ステップで検出した前記温度の基準値及び前記変化量に基づいて、前記離間距離の基準値を更新するか否かを判断する判断ステップと、前記基準値検出ステップ及び前記経時検出ステップで検出した前記離間距離の基準値及び前記変位量に基づいて、前記記録媒体の厚さを算出する厚さ算出ステップとを含む、ことを特徴とする厚さ検出方法を実行する。この構成によれば、本発明の実施形態に係る厚さ検出装置１００と同等の効果が得られる。

また、本発明は、上記プログラムＰｒを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体Ｍｄとしてもよい。上記プログラムＰｒを記録した記録媒体Ｍｄは、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−ＲＯＭ）、ＣＤ−Ｒ（ＣＤ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）及びその他コンピュータ読み取り可能な媒体、並びに、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリ、メモリーカード、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）及びその他コンピュータ読み取り可能なものを用いることができる。

以上により、本発明の実施形態に係る厚さ検出装置１００によれば、搬送手段２０の雰囲気温度（ローラ対近傍の温度）に基づいてローラ対の離間距離を検出する時点（開始時点）を判断し、判断した時点に基づいて離間距離を検出することができる。また、厚さ検出装置１００によれば、搬送手段２０の雰囲気温度に基づいて判断した時点で離間距離を検出することができるので、温度上昇によってローラ対の離間距離が変化したときに、ローラ対に記録媒体を挟んでいないときの離間距離（基準値）を検出（更新）することができる。すなわち、厚さ検出装置１００によれば、温度上昇によってローラ対の離間距離が変化したときのみに、離間距離の基準値を更新するためにローラ対の離間距離を検出する。

これにより、本実施形態に係る厚さ検出装置１００によれば、複数回又は定期的に記録媒体の厚さを検出する場合に、ローラ対に記録媒体を挟んでいないときの離間距離（基準値）を検出する回数を低減することができる。このため、厚さ検出装置１００によれば、記録媒体の厚さを検出するのに要する時間を短縮することができる。また、厚さ検出装置１００によれば、搬送手段２０の温度が上昇したときでも、ローラ対に記録媒体を挟んでいないときの離間距離（基準値）を検出（更新）することができるので、更新した基準値に基づいて記録媒体の厚さを検出（算出）することができる。このため、厚さ検出装置１００によれば、ローラ対（第１のローラ及び第２のローラ）が偏心した場合でも、ローラ対に記録媒体を挟んでいないとき及び挟んでいるときの離間距離を検出することができるので、記録媒体の厚さを算出（検出）することができる。

実施形態の厚さ検出装置１００を含む画像形成装置の実施例を用いて、本発明を説明する。ここで、画像形成装置とは、本実施例では、記録媒体の表面に画像を形成するもの（装置、機器、ユニットなど）である。

（画像投射装置の構成）
図７を用いて、本実施例に係る画像形成装置２００の構成を説明する。なお、本実施例に係る画像形成装置２００の構成は実施形態に係る厚さ検出装置１００の構成を含むため、異なる部分を主に説明する。

図７に示すように、本実施例に係る画像形成装置２００は、記録媒体に画像を形成する画像形成手段８０と、記録媒体を給紙（搬入など）する給紙手段８１と、原稿に記載（形成）された画像（画像データ）を読み取る画像読取手段８２と、原稿を搬送する原稿搬送手段８３などを有する。ここで、画像形成装置２００は、本実施例では、実施形態に係る厚さ検出装置１００を給紙手段８１に備える。画像形成装置２００は、例えば給紙手段８１の搬送ローラ２４７に厚さ検出装置（１００等）を備えることができる。

画像形成手段８０は、記録媒体の表面に画像を形成する手段である。画像形成手段８０は、無端ベルトである中間転写ベルト２１０と、中間転写ベルト２１０表面に転写するトナー像を生成する作像ユニット２２０とを備える。また、画像形成手段８０は、中間転写ベルト２１０表面のトナー像を記録媒体表面に転写する２次転写ユニット２２２と、記録媒体表面の転写画像（トナー像）を定着（固定）する定着ユニット２２５などを備える。

中間転写ベルト２１０は、例えば複層ベルトを用いることができる。中間転写ベルト２１０は、伸びの少ないフッ素樹脂や伸びの大きなゴム材料を伸びにくい材料（帆布など）に配置した基層に弾性層（平滑性のよいコート層など）を積層した複層ベルトを用いてもよい。ここで、弾性層は、例えばフッ素系ゴム又はアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムの表面にフッ素樹脂をコーティングしたコート層を用いることができる。

中間転写ベルト２１０は、本実施例では、３つの支持ローラ２１４〜２１６に掛けられて、支持される。また、中間転写ベルト２１０は、支持ローラ２１４等を時計廻りに回転することによって、時計廻りに旋回（回動駆動）される。

作像ユニット２２０は、本実施例では、形成する画像に対応するトナー像（静電潜像）を生成する感光体ユニット（感光体ドラムなど）２４０と、感光体ユニット２４０を帯電する帯電ユニット２１８と、感光体ユニット２４０にトナー像を現像する現像ユニット２２１とを有する。また、作像ユニット２２０は、感光体ユニット２４０を清掃するクリーニングユニットを有する。

作像ユニット２２０は、本実施例では、各色（例えばブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ））に対応する感光体ユニット２４０等を備える。また、感光体ユニット２４０等は、第１の支持ローラ２１４と第２の支持ローラ２１５との間の中間転写ベルト２１０の移動方向に沿って、中間転写ベルト２１０に対向した位置に配置される。なお、作像ユニット２２０は、例えばＩＣタグを備えるもの、又は、画像形成装置２００に脱着可能なものを用いてもよい。

現像ユニット２２１は、各色の感光体ユニット２４０（感光体ドラムの表面）にレーザ光を照射する。これにより、現像ユニット２２１は、各色の感光体ユニット２４０（感光体ドラムの表面）に各色の画像に対応した静電潜像を生成することができる。

２次転写ユニット２２２は、中間転写ベルト２１０上のトナー像（カラー画像）を記録媒体上に転写する。２次転写ユニット２２２は、中間転写ベルト２１０上のトナー像を転写される２次転写ベルト２２４と、画像形成後の中間転写ベルト２１０上に残留する残留トナーを除去するクリーニングユニット２１７などを備える。

２次転写ベルト２２４は、中間転写ベルト２１０上のトナー像を転写される。また、２次転写ベルト２２４は、転写されたトナー像を記録媒体上に転写する。２次転写ベルト２２４は、本実施例では、無端ベルトを用いる。また、２次転写ベルト２２４は、２つのローラ２２３に掛け渡されている。更に、２次転写ベルト２２４は、第３の支持ローラ２１６に押し上げられた中間転写ベルト２１０の一部と当接するように配置されている。

クリーニングユニット２１７は、トナー像を転写した後の中間転写ベルト２１０上に残留する残留トナーを除去する。クリーニングユニット２１７は、本実施例では、第３の支持ローラ２１６の旋回方向に対して下流側に配置されている。

定着ユニット２２５は、記録媒体上の転写画像（トナー像）を定着（固定）する。定着ユニット２２５は、本実施例では、２次転写ベルト２２４の下流側（記録媒体の搬送方向に対して下流側）に配置されている。ここで、定着ユニット２２５は、無端ベルトの定着ベルト２２６及び可動する加圧ローラ２２７を備える。定着ユニット２２５は、定着ベルト２２６を用いて記録媒体を加熱し、加圧ローラ２２７を用いて記録媒体を加圧する。これにより、定着ユニット２２５は、記録媒体上のトナー像を溶融した後に、固定することができる。

給紙手段８１は、画像が形成される記録媒体を給紙（搬入など）する手段である。給紙手段８１は、画像形成前の記録媒体を収納する給紙トレイ２４４と、給紙トレイ２４４に収納された記録媒体を搬入する給紙ローラ２４５、給紙路２４６、搬送ローラ２４７及びレジストローラ２４９などを有する。また、給紙手段８１は、ユーザーが手差しで記録媒体を配置する手差しトレイ２５１（及び分離ローラ２５０など）と、記録媒体の両面に画像を形成するために記録媒体を反転する反転ユニット２２８などを更に有する。なお、給紙手段８１は、記録媒体が好適に搬送されているか否か、又は、搬送ジャム（紙詰まり）が発生していないか否かなどを検出する搬送センサ（実施形態に係る厚さ検出装置１００など）を給紙路２４６等に更に配置してもよい。

給紙トレイ２４４は、媒体センサ（例えばフォトセンサ）を搭載してもよい。これにより、画像形成装置２００は、媒体センサを用いて、給紙トレイ２４４に収納されている記録媒体の有無、残量、サイズ及び向き、並びに、各トレイが画像形成装置２００に正しく装着されているか否か等を検出することができる。

レジストローラ２４９は、接地してもよい。また、画像形成装置２００は、記録媒体の紙粉などを除去するために、レジストローラ２４９を用いて、記録媒体にバイアス電圧を印加してもよい。

なお、レジストローラ２４９は、例えば導電性ゴムローラを用いることができる。また、レジストローラ２４９は、例えば直径１８ｍｍの円筒形で、表面を厚さ１ｍｍの導電性ＮＢＲゴムで覆われる構成としてもよい。ここで、レジストローラ２４９の電気抵抗は、前記構成でゴム材の体積抵抗である１０９Ωｃｍ程度である。

また、バイアスを印加したレジストローラ２４９を通過した後の記録媒体の表面は、若干マイナスに帯電される。このため、画像形成装置２００は、レジストローラ２４９に印加したバイアス電圧に応じて、中間転写ベルト２１０のトナー像を転写する側（表側）に電圧を印加してもよい。更に、画像形成装置２００は、レジストローラ２４９にバイアス電圧を印加した場合に、記録媒体の裏面に当接する転写ローラ２６２に電圧を印加してもよい。画像形成装置２００は、例えば中間転写ベルト２１０に−８００Ｖ程度、及び、例えば転写ローラ２６２に＋２００Ｖ程度の電圧を印加してもよい。

反転ユニット２２８は、記録媒体の裏面に画像を形成するために、表面に画像を形成された記録媒体を反転して搬出する。反転ユニット２２８は、２転写ユニット２２２及び定着ユニット２２５の例えば下方に配置することができる。

画像読取手段８２は、原稿に記載された画像（画像データ）を読み取る（取得する）手段である。画像読取手段８２は、コンタクトガラス２３２上に配置された原稿を読み取る。

具体的には、画像読取手段８２は、本実施例では、第１キャリッジ２３３及び第２キャリッジ２３４を用いて、画像が形成された原稿の表面を走査する。このとき、画像読取手段８２は、第１キャリッジ２３３に搭載した光源を用いて、コンタクトガラス２３２の方向に光（走査光）を照射する。また、画像読取手段８２は、原稿の表面で反射した反射光を第１キャリッジ２３３に搭載した第１ミラーで反射する。次いで、画像読取手段８２は、第１ミラーで反射した反射光を第２キャリッジ２３４に搭載したミラーで更に反射する。更に、画像読取手段８２は、第２キャリッジ２３４に搭載したミラーで反射した反射光を結像レンズ２３５に透過し、読取りセンサ２３６（例えばＣＣＤ、イメージセンサ）に結像する。

これにより、画像読取手段８２（画像形成装置２００）は、読取りセンサ２３６を用いて、結像した画像に対応する画像データ（画像信号、画素出力信号）を取得することができる。また、画像読取手段８２は、取得した画像データに基づいて、各色（例えばブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ））に対応する各色の画像データを生成することができる。

原稿搬送手段８３は、原稿給紙台２３０に配置された原稿をコンタクトガラス２３２上に搬送する手段である。原稿搬送手段８３は、本実施例では、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）を用いる。

（画像を形成する動作）
本発明の実施例に係る画像形成装置２００が記録媒体に画像を形成する動作を、図７を用いて説明する。

先ず、本実施例に係る画像形成装置２００は、操作部ユニット（図１のＩ／Ｆ手段７０）のスタートスイッチを押されると、原稿搬送手段８３を用いて、原稿給紙台２３０に配置された原稿をコンタクトガラス２３２上に搬送する。次いで、画像形成装置２００は、画像読取手段８２を用いて、コンタクトガラス２３２上に搬送された原稿に記載された画像を読み込む。このとき、画像形成装置２００は、読取りセンサ２３６で取得した画像データに基づいて、各色（例えばブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ））に対応する各色の画像データを取得する。

また、画像形成装置２００は、中間転写ベルト２１０の旋回（回動駆動）を開始する。また、画像形成装置２００は、作像ユニット２２０の作像準備を開始する。

更に、画像形成装置２００は、各色の作像シーケンスを開始し、各色の感光体ドラム（感光体ユニット２４０）に、現像ユニット２２１を用いて各色に対応する画像データに基づいて変調された露光レーザ（照射光）を照射する。次いで、画像形成装置２００は、各色に対応するトナー像を中間転写ベルト２１０上に重畳して転写する。これにより、画像形成装置２００は、フルカラーのトナー像を中間転写ベルト２１０上に形成することができる。

一方、画像形成装置２００は、給紙手段８１を用いて、画像を形成する記録媒体を搬送する。具体的には、給紙手段８１（画像形成装置２００）は、給紙ローラ２４２の１つを回転し、給紙ユニット２４３に多段で保持された給紙トレイ２４４の１つから記録媒体を取り出す。また、給紙手段８１は、分離ローラ２４５を用いて記録媒体を１枚だけ分離し、搬送ローラ２４７等を用いて分離した記録媒体を搬入し、搬入した記録媒体をレジストローラ２４９に突き当てて、停止させる。

なお、画像形成装置２００は、上記の給紙トレイ２４４に収納された記録媒体と同様に、手差しトレイ２５１に差し込まれた記録媒体を搬送（給紙）してもよい。具体的には、給紙手段８１（画像形成装置２００）は、ユーザーが手差しトレイ２５１に記録媒体を差し込んだ場合に、分離ローラ２５０を回転して、手差しトレイ２５１の記録媒体の１枚を分離する。次いで、給紙手段８１は、手差し給紙路２５３に分離した記録媒体を引き込み、レジストローラ２４９に突き当てて停止させる。

ここで、本実施例に係る画像形成装置２００は、実施形態に係る厚さ検出装置１００を給紙手段８１の搬送ローラ２４７に備えることができる。このため、本実施例に係る画像形成装置２００は、搬送ローラ２４７の２つのローラ（ローラ対）の間に記録媒体を挟んだときに、記録媒体の厚さＴｍを検出することができる。また、画像形成装置２００は、搬送ローラ２４７（厚さ検出装置１００）を用いて、記録媒体の厚さＴｍを検出することができるので、検出した厚さＴｍに基づいて記録媒体の搬送状態を判断することができる。画像形成装置２００は、搬送状態として、例えば重送状態であるか否か、又は、搬送ジャム（紙詰まり）が発生していないか否かなどを判断することができる。

その後、画像形成装置２００は、中間転写ベルト２１０上のトナー画像の先端が２次転写ユニット２２２に進入するタイミングに対応して、レジストローラ２４９に停止している記録媒体を２次転写ユニット２２２に搬入する。次いで、画像形成装置２００は、画像形成手段８０を用いて、中間転写ベルト２１０上のトナー像を記録媒体表面に転写する。その後、画像形成装置２００は、トナー像が転写された記録媒体を定着ユニット２２５に搬出する。次いで、画像形成装置２００は、定着ユニット２２５を用いて、記録媒体上のトナー像を溶融固定（定着処理）する。

更にその後、画像形成装置２００は、切換爪２５５を用いて、定着ユニット２２５で定着処理された記録媒体を排出ローラ２５６に案内し、排紙トレイ２５７に排出する。なお、画像形成装置２００は、切換爪２５５を用いて、記録媒体を反転ユニット２２８に案内し、次いで記録媒体の裏面に画像を形成した後に、記録媒体を排紙トレイ２５７に排出してもよい。

以上より、本発明の実施例に係る画像形成装置２００によれば、搬送ローラ２４７の２つのローラ（ローラ対）の間に記録媒体を挟んだ状態で搬送ローラ２４７を回転することによって、記録媒体を搬送することができる。また、画像形成装置２００によれば、搬送ローラ２４７の２つのローラの間に記録媒体を挟んで搬送することができるので、記録媒体を搬送する際に記録媒体の厚さＴｍを検出することができる。更に、画像形成装置２００によれば、搬送している記録媒体の厚さＴｍを検出することができるので、検出した厚さＴｍに基づいて記録媒体の搬送状態を判断することができる。

また、本発明の実施例に係る画像投射装置２００によれば、実施形態に係る厚さ検出装置１００と同様の効果を得ることができる。

以上により、本発明の好ましい厚さ検出装置及び画像形成装置に係る実施形態及び実施例について説明したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されるものではない。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。

１００ ： 厚さ検出装置
２００ ： 画像形成装置
２０ ： 搬送手段（ローラ対）
２１ ： 第１のローラ
２２ ： 第２のローラ
３０ ： 検出手段
３１ ： 温度検出部
３２ ： 変位検出部
４０ ： 判断手段
５０ ： 算出手段
８０ ： 画像形成手段
Ｐｒ ： プログラム
Ｍｄ ： プログラムＰｒを記録した記録媒体
Ｄｏ、Ｄｏ１、Ｄｏ２： 離間距離の基準値
Ｄｍ、Ｄｍ１、Ｄｍ２： 離間距離の変位量
Ｔ１、Ｔ２： 搬送手段の雰囲気温度（ローラ対近傍の温度）
Ｔｍ、Ｔｍ１、Ｔｍ２ ： 記録媒体の厚さ

特開２００９−２３４６９８号公報

Claims (7)

1. 第１のローラ及び／又は第２のローラを回転駆動することによって、前記第１のローラと前記第２のローラとの間隙に挟んだ記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記間隙に前記記録媒体を挟んでいないときの該搬送手段の温度である第１の温度と、前記間隙に前記記録媒体を挟んでいるときの該搬送手段の温度である第２の温度とを検出する温度検出部と、
   前記間隙に前記記録媒体を挟んでいないときの前記間隙の離間距離である基準値と、前記間隙に前記記録媒体を挟んでいるときの前記間隙の離間距離である変位量とを検出する変位検出部と、
   前記温度検出部が検出した前記第２の温度と前記第１の温度の差分が所定の値以上になった場合に、前記間隙に前記記録媒体を挟んでいないときの前記間隙の離間距離の検出を前記変位検出部が開始する開始時点を判断する判断手段と、
   前記差分が所定の値より小さい場合は、前記基準値と前記変位量に基づいて、前記記録媒体の厚さを算出し、前記差分が所定の値以上である場合は、前記開始時点に基づいて前記変位検出部が検出した新たな基準値と前記変位量に基づいて前記記録媒体の厚さを算出する算出手段と
   を有する、ことを特徴とする厚さ検出装置。
2. 前記搬送手段は、前記判断手段が前記開始時点であると判断したときに、前記間隙に前記記録媒体を挟まないで、前記第１のローラ及び／又は前記第２のローラを回転駆動し、
   前記変位検出部は、前記判断手段が前記開始時点であると判断したときに、前記間隙に前記記録媒体を挟まないで回転している前記搬送手段の前記離間距離を検出する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の厚さ検出装置。
3. 前記変位検出部は、レバー式エンコーダセンサ、光学式センサ、磁気式センサ、静電式センサ又は直動式センサを用いる、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の厚さ検出装置。
4. 請求項１又は２に記載の厚さ検出装置を含む画像形成装置。
5. 第１のローラと第２のローラとの間隙に記録媒体を挟んでいないときの前記間隙の近傍の温度である第１の温度を検出する第１の温度検出ステップと、
   前記第１のローラと前記第２のローラとの間隙に記録媒体を挟んでいないときの前記間隙の離間距離の基準値を検出する基準値検出ステップと
   前記間隙に前記記録媒体を挟んでいるときの前記間隙の近傍の温度である第２の温度を検出する第２の温度検出ステップと、
   前記間隙に前記記録媒体を挟んでいるときの前記離間距離の変位量を検出する変位量検出ステップと、
   前記第２の温度と前記第１の温度の差分が所定の値以上になった場合に、前記間隙に前記記録媒体を挟んでいないときの前記間隙の離間距離の検出を開始させる開始時点を判断する判断ステップと、
   前記差分が所定の値より小さい場合は、前記基準値と前記変位量に基づいて、前記記録媒体の厚さを算出し、前記差分が所定の値以上である場合は、前記開始時点に基づいて検出した新たな基準値と前記変位量に基づいて前記記録媒体の厚さを算出する算出ステップと、
   を有する、ことを特徴とする厚さ検出方法。
6. 請求項５に記載の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。
7. 請求項６に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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