JP6886049B2 - 透過型検出装置、媒体浮き検出装置並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は透過型検出装置、媒体浮き検出装置並びに画像形成装置に係り、特に、投光部と受光部を有する透過型のセンサを用いる検出技術、及びその検出技術が適用される媒体浮き検出装置並びに画像形成装置に関する。

投光部と受光部を有する透過型のレーザセンサを用いて、被搬送媒体のシワや折れ曲がり等によって生じる「浮き」を検出する方法が知られている（特許文献１、２）。例えば、検出用のビームは、被搬送媒体の搬送方向に対して直交する媒体幅方向に、被搬送媒体の媒体表面上を沿うように投射される。被搬送媒体に一定の高さ以上の浮きが発生している場合、その一定の高さ以上の浮きによってビームが遮光され、受光部にて受光される光量が低下する。したがって、受光部で受光した光量と予め設定されている閾値とを比較することにより、一定の高さ以上の浮きの有無を判定することができる。すなわち、受光部で受光される光量が閾値を下回ることにより、一定の高さ以上の浮き検出することができる。

このような媒体浮き検出は、例えば、インクジェット印刷装置においてインクジェットヘッドと被搬送媒体である用紙の浮きとが接触することによって、インクジェットヘッドが破損することを防ぐために実施される。

特許文献３に記載されたインクジェット印刷装置は、用紙浮きセンサにより許容範囲を超える用紙浮きを検出した場合に、用紙搬送用のドラムを停止させ、記録ヘッドをドラム外のメンテナンス位置に退避させる構成が開示されている。「用紙」は被搬送媒体に相当する。

また、特許文献４に記載されたインクジェット印刷装置は、用紙の浮き量が軽度である場合に、用紙搬送を停止させずに、記録ヘッドを用紙搬送面から離れる方向へ一時的に退避させ、浮きが発生した用紙を通過させた後に、記録ヘッドの位置を元の印刷位置に戻して、印刷を再開するよう構成されている。

特許第5444079号公報 特許第5456087号公報 特開2010-111474号公報 国際公開第2016/009941号

例えば、一定の高さ以上の浮きの検出を多段階で実施する場合、検出しようとする高さの種類に応じて透過型のレーザセンサを複数配列する形態が考えられる。しかしながら、透過型のレーザセンサを複数配列する構成は、高コストであり、また、個々のレーザセンサの光軸を調整しなければならず、調整作業が煩雑化する。さらに、複数個のレーザセンサを配置するための配置スペースの増大といった問題が生じる。

これらの課題を解決する方策として、光通過用の複数個の開口を有するアパーチャ部材を介して１個のレーザセンサのビームを複数のビームに分割し、受光部が受光した光量についての閾値処理を多段階にすることにより、多段階の浮き検出を実施することが考えられる。

しかし、かかる形態は、アパーチャ部材を介することで光の干渉による干渉縞がビームに発生し、均一な光強度分布のビームが得られない。このため、受光信号のノイズが多くなり、浮きを誤検出してしまう。さらに、被搬送媒体に生じた浮きによって一部のビームが遮光されると、浮きによる光の回折が発生し、その回折光が別のビームに干渉することで受光信号のノイズがより増大するという問題も発生する。

上述の各課題は、被搬送媒体の浮きを検出する用途に限らず、複数本のビームを用いる透過型の検出装置に共通する課題である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、上述した複数の課題の少なくとも１つを解決するため、簡易な構成によって、精度の高い検出を実現し得る透過型検出装置を提供することを目的の１つとする。また、本発明は、多段階の浮き検出を簡易な構成によって実現することができ、誤検出を抑制して精度の高い多段階の浮き検出を実現し得る媒体浮き検出装置及び画像形成装置を提供することを他の目的の１つとする。

本開示は、次の発明態様を提供する。

態様１に係る透過型検出装置は、被検出物が通過する通過領域にビームを投射する投光部と、投光部に配置された光通過用の複数個の開口を有するアパーチャ部材と、複数個の開口を介して通過領域に投射されたビームを受光する受光部と、受光部によって受光された光量と予め定められた複数の閾値とを比較して、比較結果に応じた信号を出力する演算部と、を備え、複数個の開口の各々は、多角形の開口形状を有し、複数個の開口は、互いに他の開口を通過するビームの回折光が発生する回折光発生領域の外側の領域である回折光非発生領域と重なる位置に配置されている透過型検出装置である。

態様１の透過型検出装置では、投光部から被検出物の通過領域に向けてビームが投射され、通過領域を透過したビームが受光部に受光される。投光部に配置されたアパーチャ部材の複数個の開口をビームが通過することにより、１つのビームが複数本のビームに分割される。態様１によれば、アパーチャ部材の各開口を通過するビームの回折光による干渉縞の発生を抑制することができ、精度の高い検出が可能である。また、態様１によれば、複数の閾値に対応した多段階の検出を、簡便な構成によって、低コスト及び省スペースで実現することができる。

態様２は、態様１の透過型検出装置において、被検出物は、媒体搬送経路に沿って搬送される被搬送媒体の一部分であって、被搬送媒体における被搬送媒体の厚み方向の浮き上がりが生じている部分であり、透過型検出装置は、厚み方向の高さが異なる複数の基準高さについて、基準高さ以上の浮き上がりの有無を多段階で検出する媒体浮き検出装置として用いられる構成であってよい。

被搬送媒体の厚み方向に生じる被搬送媒体の浮き上がりを「浮き」という。態様２によれば、複数種類の基準高さに対応させた複数の閾値を予め定めておき、受光部が受光する光量に対して複数の閾値を用いた閾値処理を行うことで、基準高さ以上の浮きを多段階で精度よく検出することができる。態様２において、アパーチャ部材における複数個の開口は、被搬送媒体の厚み方向と非平行な斜めの方向に並ぶ配置形態であることが好ましい。かかる配置形態によれば、被搬送媒体の浮きで発生する回折光と別のビームとの干渉を抑制することができ、受光信号のノイズが低減される。

態様３は、態様２の透過型検出装置において、投光部は、被搬送媒体の搬送方向と交差する方向に、被搬送媒体の媒体表面に沿ってビームを投射する構成であってよい。

搬送方向と交差する方向は、搬送方向と直角に交差する方向であってもよいし、搬送方向に対して斜めに交差する方向であってもよい。搬送方向と直交する媒体幅方向は、搬送方向と交差する方向の一例である。搬送方向と直交する媒体幅方向は、媒体搬送経路の幅方向と同義である。

態様４は、態様１から態様３のいずれか一態様の透過型検出装置において、多角形は、２組の対辺がそれぞれ平行な四角形である構成であってよい。

態様５は、態様１から態様４のいずれか一態様の透過型検出装置において、回折光発生領域は、多角形の各辺と直交する方向に広がる帯状の領域である構成であってよい。

態様６は、態様１から態様５のいずれか一態様の透過型検出装置において、受光部には、光通過用の複数個の受光用開口を有する受光側アパーチャ部材が配置されている構成であってよい。

受光用開口は、投光部のアパーチャ部材の各開口を通過する各ビームの光路にそれぞれ配置されることが好ましい。

態様７は、態様１から態様６のいずれか一態様の透過型検出装置において、複数個の開口は、互いに他の開口によって作られる回折光発生領域と重ならない位置に配置されている構成であってよい。

態様７によれば、各ビームに干渉縞が発生せず、均一な光強度のビームのスポットが得られる。

態様８は、態様６の透過型検出装置において、複数個の開口は、それぞれの開口領域の一部分が他の開口によって作られる回折光発生領域と重なる位置に配置されており、複数個の受光用開口は、投光部に配置されたアパーチャ部材の開口の各々を通過した各ビームのビーム領域内における均一な光強度分布を有する均一光強度領域と重なる位置であって、かつ、ビーム領域内の回折光発生領域と重なる領域である干渉縞発生領域と重ならない位置に配置されている構成であってよい。

何らかの制約条件から、投光部のアパーチャ部材における開口同士が近い位置に配置されるなどして、それぞれの開口領域の一部分が他の開口によって作られる回折光発生領域と部分的に重なる位置に各開口が配置された場合であっても、ビーム領域内の均一光強度領域と重なる位置に受光用開口を配置することにより、精度の高い検出が可能である。

態様９は、態様８の透過型検出装置において、複数個の受光用開口は、投光部に配置されたアパーチャ部材の開口よりも開口面積が小さく、かつ、均一光強度領域の範囲内に収まる位置に配置されている構成であってよい。

態様１０は、態様１から態様９のいずれか一態様の透過型検出装置において、投光部は、レーザ光源と、レーザ光源から出力されたレーザ光のビーム径を広げるビーム整形光学系と、を含み、ビーム整形光学系は、レーザ光源とアパーチャ部材の間の光路に配置される構成であってよい。

態様１０によれば、レーザ光源から出力されるビームのビーム径が小さくても、検出しようとする被検出物の範囲までビーム径を拡大することができる。

態様１１は、態様１０の透過型検出装置において、ビーム整形光学系がビームエキスパンダである構成であってよい。

態様１２は、態様１から態様１１のいずれか一態様の透過型検出装置において、受光部には、通過領域を透過したビームを集光するレンズが配置されている構成とすることができる。

態様１３に係る媒体浮き検出装置は、被搬送媒体の搬送方向と交差する方向に、被搬送媒体の媒体表面に沿ってビームを投射する投光部と、投光部に配置された光通過用の複数個の開口を有するアパーチャ部材と、複数個の開口を介して媒体表面に沿って投射されたビームを受光する受光部と、受光部によって受光された光量と予め定められた複数の閾値とを比較して、比較結果に応じた信号を出力する演算部と、を備え、複数個の開口の各々は、多角形の開口形状を有し、複数個の開口は、互いに他の開口を通過するビームの回折光が発生する回折光発生領域の外側の領域である回折光非発生領域と重なる位置に配置されている媒体浮き検出装置である。

態様１３によれば、アパーチャ部材の各開口を通過するビームの回折光による干渉縞の発生を抑制することができ、複数の閾値に対応した高さの異なる浮きを精度よく検出することができる。また態様１３によれば、多段階の浮き検出を、簡便な構成によって、低コスト及び省スペースで実現することができる。

態様１４は、態様１３の媒体浮き検出装置において、投光部と受光部は、被搬送媒体の媒体搬送経路を幅方向に挟んで互いに対向して配置される構成であってよい。

態様１５は、態様１３又は態様１４の媒体浮き検出装置において、媒体表面に沿って投射されるビームを、被搬送媒体の厚みに応じて、被搬送媒体の厚み方向に平行移動させる平行平板を備える構成であってよい。

態様１５によれば、被搬送媒体の厚みによらず、媒体表面とビームとの距離を一定に保つことが可能である。これにより、媒体表面からの反射の影響を一定にすることができ、受光信号のノイズを低減することが可能である。

態様１６は、態様１３から態様１５のいずれか一態様の媒体浮き検出装置において、ビームの光路に空気を送風する送風機構を備える構成であってよい。

態様１６によれば、送風によってビーム周辺の温度境界層を破壊することができ、陽炎現象又は蜃気楼現象、つまり光の屈折によるビームの曲がりを抑制し、受光信号のノイズを低減できる。

態様１７は、態様１３から態様１６のいずれか一態様の媒体浮き検出装置において、複数個の開口の各々を通過した複数本のビームは、互いに被搬送媒体の搬送面から被搬送媒体の厚み方向の異なる高さ位置を通過し、かつ、複数本のビームの中で相対的に低い高さ位置を通過するビームほど、搬送方向の上流側の位置を通過する構成であってよい。

態様１８は、態様１３から態様１７のいずれか一項の媒体浮き検出装置において、被搬送媒体を保持し、かつ、被搬送媒体を搬送する搬送部を備える構成であってよい。

態様１３から態様１８の媒体浮き検出装置において、態様２から態様１２で特定した事項を適宜組み合わせることができる。

態様１９に係る画像形成装置は、態様１３から態様１８のいずれか一項の媒体浮き検出装置と、被搬送媒体に画像を記録する記録ヘッドと、を備える画像形成装置である。

態様２０は、態様１９の画像形成装置において、記録ヘッドがインクジェットヘッドである構成であってよい。

本発明によれば、アパーチャ部材の各開口を介して投射されるビームの回折光による干渉縞の発生を抑制することができ、精度の高い検出を実現できる。また、本発明によれば、複数の閾値に対応した多段階の検出を、簡便な構成によって、低コスト及び省スペースで実現することが可能である。

図１は、本発明の第１実施形態に係る媒体浮き検出装置の構成を概略的に示す図である。 図２は、比較例におけるアパーチャ部材の正面図である。 図３は、比較例において媒体搬送経路に向けて投射されるビームの明るさの分布を示す図である。 図４は、用紙の浮きによって一部のビームが遮光された様子を示す図である。 図５は、比較例において用紙の浮きによって下側のビームの一部が遮光された際に観測されるビームの明るさの分布を示す図である。 図６は、本発明の第１実施形態に係る媒体浮き検出装置の投光側に用いられるアパーチャ部材の例を示す正面図である。 図７は、アパーチャ部材を通過した検出用のビームと、用紙Ｐの関係を模式的に示した説明図である。 図８は、媒体表面に沿って放射されるビームの明るさの分布を示す図である。 図９は、比較例において浮きによって下側のビームの一部が遮光された場合のビームの明るさの分布を示す図である。 図１０は、アパーチャ部材における１個の矩形開口をビームが通過した際に発生する回折光の回折光発生領域と回折光非発生領域とを模式的に示した図である。 図１１は、アパーチャ部材における２個目の矩形開口の配置例を示した模式図である。 図１２は、アパーチャ部材における３個目の矩形開口の配置例を示した模式図である。 図１３は、用紙に浮きがない場合における１つのビームのスポットとその周囲に発生する回折光の光強度分布を示す図である。 図１４は、図１３に示したビームのスポットの一部が用紙の浮きによって遮光された場合のビーム形状と回折光の光強度分布を示す図である。 図１５は、第２実施形態に係る媒体浮き検出装置の投光側に用いられるアパーチャ部材の例を示す正面図である。 図１６は、第２実施形態における各ビームの位置関係を示す模式図である。 図１７は、第２実施形態の受光部に配置される受光側アパーチャ部材の一例を示す図である。 図１８は、第３実施形態の受光部に配置される受光側アパーチャ部材の一例を示す図である。 図１９は、第４実施形態に係る媒体浮き検出装置の構成を概略的に示す図である。 図２０は、媒体浮き検出装置の制御系の構成を示すブロック図である。 図２１は、アパーチャ部材を介して投射される２本のビームと用紙の浮きの関係を模式的に示す側面図である。 図２２は、アパーチャ部材を介して投射される２本のビームと用紙の浮きの関係を模式的に示す側面図である。 図２３は、アパーチャ部材を介して投射される２本のビームと用紙の浮きの関係を模式的に示す側面図である。 図２４は、アパーチャ部材を介して投射される２本のビームと用紙の浮きの関係を模式的に示す側面図である。 図２５は、ビームと用紙の位置関係を模式的に示す側面図である。 図２６は、本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置の全体構成図である。 図２７は、インクジェット印刷装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。 図２８は、描画部に配置された媒体浮き検出装置の投光部と受光部の例を示す斜視図である。 図２９は、他の実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。 図３０は、アパーチャ部材の他の形態を示す平面図である。 図３１は、菱形の開口によって形成される回折光発生領域と、回折光非発生領域の例を模式的に示す図である。 図３２は、三角形の開口によって形成される回折光発生領域と、回折光非発生領域の例を模式的に示す図である。 図３３は、六角形の開口によって形成される回折光発生領域と、回折光非発生領域の例を模式的に示す図である。

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

《媒体浮き検出装置の構成例》
図１は、本発明の第１実施形態に係る媒体浮き検出装置の構成を概略的に示す図である。媒体浮き検出装置１０は、投光部１２と、受光部１４とを含む透過型のレーザセンサを用いて構成される。媒体浮き検出装置１０は、透過型検出装置の一例である。媒体浮き検出装置１０は、搬送される用紙Ｐの浮きを多段階で検出する装置である。用紙Ｐは、図示せぬ媒体搬送機構によって保持され、所定の媒体搬送経路に沿って搬送される。用紙Ｐは被搬送媒体の一例である。図１中に示した白抜き矢印は、用紙Ｐの搬送方向を示している。

投光部１２と受光部１４は、媒体搬送経路を幅方向に挟んで互いに対向して配置される。投光部１２は、用紙Ｐの搬送方向と直交する媒体幅方向に、媒体表面に沿ってビームＢ１、Ｂ２を投射する。受光部１４は、投光部１２から投射されたビームＢ１、Ｂ２の一部又は全部を受光し、受光した光量に応じた受光信号を出力する。

媒体浮き検出装置１０における被検出物は、用紙Ｐの浮きである。すなわち、被検出物は、媒体搬送経路に沿って搬送される用紙Ｐの一部分であって、用紙Ｐにおける用紙Ｐの厚み方向の浮き上がりが生じている部分である。用紙Ｐの搬送に伴い、浮きが通過する領域（通過領域）にビームＢ１、Ｂ２が投射される。浮きの通過領域は、媒体搬送経路における用紙Ｐの媒体表面に沿った媒体表面周辺の領域である。

投光部１２は、レーザ光源２２Ａを含む投光器２２と、投光器２２から発せられた１つのビームを複数本のビームに分割するアパーチャ部材２４とを含む。レーザ光源２２Ａには、半導体光源を用いることができる。レーザ光源２２Ａとして用いることができる発光素子の例として、レーザダイオードを挙げることができる。レーザ光源２２Ａの好ましい一例として、波長６６０ナノメートル［ｎｍ］帯の赤色半導体レーザダイオードを用いることができる。投光器２２は、日本工業規格の「レーザ製品の安全基準：ＪＩＳ Ｃ ６８０２」に規定されているクラス分類の「クラス１」に該当するものであってよい。また、投光器２２の最大出力は、例えば、２ミリワット［ｍＷ］であってよい。

アパーチャ部材２４は、光通過用の複数個の開口２４Ａ、２４Ｂを有する板状の部材である。アパーチャ部材２４は、「絞り」として機能する絞り部材と理解してよい。本実施形態では、２つの開口２４Ａ、２４Ｂを有するアパーチャ部材２４を例示する。アパーチャ部材２４における開口の個数は、一定高さ以上の浮きの有無を判定する基準高さの水準の数と同数、つまり、用紙Ｐの浮きを多段階で検出する際の段階数と同数とすることができる。

本実施形態では、媒体表面から用紙Ｐの厚み方向に第１の基準高さ以上の浮きが発生しているか否かを判定する第１の基準高さと、用紙表面から第１の基準高さよりも高い第２基準高さ以上の浮きが発生しているか否かを判定する第２の基準高さの２段階の水準を用いて、２段階の用紙浮き検出を実施する例を述べる。

第１の基準高さは、例えば０．６ミリメートル［ｍｍ］である。第２の基準高さは、例えば３．０ミリメートル［ｍｍ］である。

投光部１２には、投光器２２から出射されたレーザ光のビーム径を広げるビームエキスパンダ２６が設けられている。ビームエキスパンダ２６は、投光器２２とアパーチャ部材２４の間の光路に配置される。ビームエキスパンダ２６は、ビーム整形光学系の一例である。ビームエキスパンダ２６は、例えば、凹レンズ２６Ａと、凸レンズ２６Ｂとを含む。ビームエキスパンダ２６は、ガリレオ式に限らず、ケプラー式であってもよい。

ビームエキスパンダ２６を用いることにより、検出したい浮きの高さの種類（多段階の浮き検出の段階数）に応じて、ビーム径を変化させることができる。例えば、３段階の用紙浮き検出を実施する場合には、図１の例よりもさらにビーム径を大きくすればよい。

受光部１４は、受光器３２と、受光側アパーチャ部材３４と、を含む。受光側アパーチャ部材３４は、光通過用の複数個の受光用開口３４Ａ、３４Ｂを有する。受光側アパーチャ部材３４における受光用開口の個数は、投光側のアパーチャ部材２４と同数である。投光側のアパーチャ部材２４の開口２４Ａを通過したビームＢ１は、受光側アパーチャ部材３４の受光用開口３４Ａを通って受光器３２に受光される。投光側のアパーチャ部材２４の開口２４Ｂを通過したビームＢ２は、受光側アパーチャ部材３４の受光用開口３４Ｂを通って受光器３２に受光される。

受光部１４には、検出領域に広がるビームＢ１、Ｂ２を集光する凸レンズ３６が設けられている。凸レンズ３６は、受光側アパーチャ部材３４と、受光器３２の間の光路に配置される。受光側アパーチャ部材３４の受光用開口３４Ａ、３４Ｂを通過したビームは凸レンズ３６によって集光され、受光器３２に入射する。凸レンズ３６はビームを集光するレンズの一例である。

受光器３２は、光電変換素子を用いて構成され、受光した光量に応じた電気信号を出力する。受光器３２から出力された受光信号は、図１に示されていない演算回路に送られる。演算回路は、受光器３２から得られた受光信号が表す光量と、予め定められた複数の閾値との比較を行い、比較結果を示す信号を出力する。

また、媒体浮き検出装置１０は、用紙Ｐの厚みに応じてビームＢ１、Ｂ２を用紙Ｐの厚み方向に平行移動させる第１の平行平板４２と第２の平行平板４４とを備える。

第１の平行平板４２は、投光部１２のアパーチャ部材２４と、媒体搬送経路との間で、かつ、ビームＢ１、Ｂ２の光路上に配置される。第２の平行平板４４は、受光部１４の受光側アパーチャ部材３４と媒体搬送経路との間で、かつ、ビームＢ１、Ｂ２の光路上に配置される。第１の平行平板４２及び第２の平行平板４４の各々は、ガラスその他の透明な材料を用いて構成されており、図示せぬ回転機構によって回転自在に支持されている。第１の平行平板４２及び第２の平行平板４４の２枚の平行平板の回転角度を制御することで、用紙Ｐの厚みによらず、ビームＢ１、Ｂ２の光軸と用紙表面との距離を一定に保つことができる。これにより、用紙Ｐからの反射光の影響を用紙Ｐの厚みによらず一定にすることができる。なお、平行平板を用いて検出用のビームを平行移動させる技術は、例えば、特許第5489926号公報などに記載されている。

《課題の考察》
ここで比較例を示しながら、複数の開口を有するアパーチャ部材を用いてビームを分割する際の課題について説明する。以下、説明の便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の直交３軸の座標系を導入して３次元空間における方向及び／又は位置関係を示す。用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙幅方向をＸ軸の方向とする。用紙幅方向を「Ｘ方向」と表記する場合がある。用紙Ｐの搬送方向をＹ軸の方向とする。用紙ＰはＹ軸の正方向に向かって搬送されるものとする。用紙Ｐの搬送方向を「Ｙ方向」、若しくは「媒体搬送方向」と表記する場合がある。用紙Ｐの厚み方向をＺ軸の方向とする。用紙Ｐの浮きの高さ方向をＺ軸の正方向とする。用紙Ｐの厚み方向を「Ｚ方向」と表記する場合がある。また、本明細書において上下の位置関係及び／又は上下の方向を表現する場合に、用紙Ｐの媒体表面から遠ざかるＺ軸の正方向を「上」の方向とする。

〈比較例〉
図２は、比較例におけるアパーチャ部材５４の正面図である。比較例のアパーチャ部材５４が、図１に示したアパーチャ部材２４に代わって、投光部１２に配置された場合について説明する。

比較例のアパーチャ部材５４には、光通過用の円形の開口５４Ａ、５４ＢがＺ方向に２個並んで配置されている。円形の開口５４Ａ、５４Ｂは同じ開口面積である。例えば、開口５４Ａ、５４Ｂの直径ｄは、１．０ミリメートル［ｍｍ］であり、開口５４Ａ、５４Ｂの中心間距離Ｌは２．４ミリメートル［ｍｍ］である。

図３は、Ｘ方向から媒体搬送経路に向けて投射されるビームの明るさの分布を示す図である。明るさの分布は、ビームの光強度分布と理解してよい。また、ビームの光強度分布は、ビームの形状と理解してもよい。アパーチャ部材５４の円形の開口５４Ａ、５４Ｂを通過したビームは、光の干渉によって図３のように干渉縞が発生し、均一な光強度のビームが得られない。このため、受光部１４において検出ノイズが多くなり、浮きを誤検出しやすい。この点が課題の１つである。

図４は、用紙の浮きによって一部のビームが遮光された様子を示す図である。図４には、用紙Ｐの媒体表面に沿って放射される２本のビームのうち、用紙Ｐの媒体表面に近い位置を通過する下側のビームが用紙Ｐの浮き５８によって遮光された様子が模式的に示されている。図５は、比較例において用紙Ｐの浮き５８によって下側のビームの一部が遮光された際に観測されるビームの明るさの分布を示す図である。

図５は、図３と比較して、下側のビームが浮き５８によって遮光され、浮き５８の箇所で光の回折が発生し、その回折光が上側のビームに干渉することにより、縞模様が変化している。図５のように、浮き５８によって発生する回折光が上側のビームに干渉することで受光信号のノイズが増大する問題が発生する。この点が他の課題の１つである。

《第１実施形態におけるアパーチャ部材の構成》
図６は、本発明の第１実施形態に係る媒体浮き検出装置１０の投光側に用いられるアパーチャ部材２４の例を示す正面図である。アパーチャ部材２４は、四角形の開口２４Ａ、２４Ｂを複数個有する。ここでは、一辺の長さａが１．０ミリメートル［ｍｍ］の正方形の開口２４Ａ、２４Ｂの例を示すが、開口形状は正方形に限らず、長方形や菱形などであってもよい。開口形状は、四角形以外の多角形であってもよいが、四角形は、開口形状として好ましい形態の１つである。開口形状については、２組の対辺がそれぞれ平行な四角形とする形態が好ましく、すべての角が直角である四角形とする形態がより好ましい。すべての角が直角である四角形を「矩形」と表記する。また、矩形の開口を「矩形開口」と表記する場合がある。

図６に例示した矩形の開口２４Ａ、２４Ｂにおける１組の平行な２辺はＹ軸と平行であり、他の１組の平行な２辺はＺ軸と平行である。２個の開口２４Ａ、２４Ｂは、ビームの光軸方向から見て斜め方向に並んで配置されている。図６において、下側の開口２４Ａの真上の方位を角度０度の方位として、上側の開口２４Ｂが、下側の開口２４Ａに対して角度θの斜めの方位に配置される。角度θは、例えばθ＝４５°であってよい。角度θは真上の「０°」と水平方向の「±９０°」とを除外して適宜の角度とすることができる。つまり、開口２４Ａ、２４Ｂは、Ｚ方向と非平行な斜め方向（Ｚ方向と非直角に交差する方向）に並ぶ配置形態で配置される。

開口２４Ａと開口２４ＢのＺ方向の中心間距離Ｌｚは、例えば、２．４ミリメートル［ｍｍ］である。四角形の開口の一辺の長さａ、角度θ及び中心間距離Ｌｚは、検出しようとする浮きの高さに応じて適宜設計可能である。

図７は、アパーチャ部材２４を通過した検出用のビームと、用紙Ｐの関係を模式的に示した説明図である。用紙Ｐは、媒体搬送機構６０に保持され、図７の右から左に向かって搬送される。媒体搬送機構６０の媒体支持面６０Ａが媒体搬送面に相当する。用紙Ｐには、浮き５８が発生しており、図７では、下側のビームＢ１が浮き５８によって遮光される直前の様子が描かれている。浮き５８の高さｈは、例えば、媒体表面から第１の基準高さｈ１を僅かに超える高さであるとする。第１の基準高さｈ１は、例えば、０．６ミリメートル［ｍｍ］である。

図７の例では、２本のビームＢ１、Ｂ２の中で相対的に低い高さ位置を通過する下側のビームＢ１が、上側のビームＢ２よりも搬送方向の上流側の位置を通過する構成となっている。

媒体表面から高さ１ミリメートル［ｍｍ］以下の基準高さを超える浮き５８を検出する場合、例えば、０．６ミリメートル［ｍｍ］以上の浮き５８を検出する場合、波長６６０ナノメートル［ｎｍ］のビームを用いるとすると、一辺が１ミリメートル［ｍｍ］程度の矩形のビームであれば、回折によるビームの広がりと用紙Ｐからの反射光のバランスがよく、高いＳ／Ｎ比を得られる。

図８は、媒体表面に沿って放射されるビームの明るさの分布を示す図である。本実施形態によれば、矩形の開口２４Ａ、２４Ｂの各々を通過したビームの回折光は、各開口２４Ａ、２４Ｂを中心にして、矩形の各辺に直交する十字の４方向に広がる。この場合、別のビームに干渉縞が発生せず、下側のビーム及び上側のビームのそれぞれについて均一な光強度のビームスポットが得られる。

図８と図３を比較すると明らかなように、本実施形態によれば、均一な光強度のビームを得ることができる。これにより、受光信号のノイズが低減され、浮きの誤検出を抑制することができる。

図９は、浮き５８によって下側のビームの一部が遮光された場合のビームの明るさの分布を示す図である。浮き５８による回折光は、上側のビームに届かないため、上側のビームについて均一な光強度のスポットを維持できる。

《アパーチャ部材における複数個の開口の位置関係について》
図１０は、アパーチャ部材における１個の矩形開口をビームが通過した際に発生する回折光の回折光発生領域と回折光非発生領域とを模式的に示した図である。ビームが１個の矩形開口２５Ａを通過すると、図１０のように、矩形開口２５Ａの外側の十字の４方向に回折光ＤＬが発生する。回折光ＤＬが発生する４方向は、矩形開口２５Ａの各辺に直交する方向である。なお、図１０では一次回折光と二次回折光を示したが、さらに三次以上の高次の回折光も発生し得る。アパーチャ部材の開口の外側において回折光が発生する領域を回折光発生領域という。図１０に示す矩形開口２５Ａの場合、回折光ＤＬは、Ｙ方向に帯状に伸びる回折光発生領域ＤＡ１と、Ｚ方向に帯状に伸びる回折光発生領域ＤＡ２に発生する。その一方、回折光発生領域ＤＡ１、ＤＡ２の外側の領域、すなわち、図１０においてハッチングで示した領域には、回折光が殆ど発生しない。この回折光が殆ど発生しない領域を回折光非発生領域といい、符号ＮＤで示す。

つまり、１つの開口の周囲は、回折光発生領域と回折光非発生領域に区分けすることができる。なお、高次の回折光は次第に減衰していくため、実際の回折光の発生領域は、開口からの距離が遠くなるほど、幅が狭くなっていく。開口形状を基に回折光の強度分布を計算して、実際の回折光の発生領域をより忠実に反映した回折光発生領域を定義してもよいが、図１０では、回折光発生領域ＤＡ１のＺ方向幅と、回折光発生領域ＤＡ２のＹ方向幅は、それぞれ一定である場合を例に示した。図１０のように、一定幅の回折光発生領域ＤＡ１、ＤＡ２を定義しても実用上は問題なく、このような簡易な取り扱いで十分である。

アパーチャ部材２４に複数個の開口を設ける場合、１つの開口は、それ以外の開口が作る回折光の発生領域に重ならないように配置することで、回折光による干渉縞の発生を抑制することができる。つまり、複数個の開口の各々が、互いに他の開口の回折光発生領域を避けて、回折光非発生領域と重なる位置に配置されることが好ましい。

例えば、図１０に示す１個の矩形開口２５Ａに対して、２個目の矩形開口２５Ｂを設ける場合、図１１に示すように、ハッチング領域として示した回折光非発生領域ＮＤに配置する。また、３個目の矩形開口２５Ｃを設ける場合には、例えば、図１２に示すように、他の２つの矩形開口２５Ａ、２５Ｂの各々が作る回折光発生領域と重ならない位置に配置する。このように、複数個の開口の各々は、他の開口による回折光発生領域の外側の領域である回折光非発生領域と重なる位置に配置されることが好ましく、このような開口の配置形態を採用することにより、回折光による干渉縞の発生を抑制することができる。

具体的には、例えば、図１に示したアパーチャ部材２４の開口２４Ａ、２４Ｂは、図１１に示す矩形開口２５Ａ、２５Ｂの位置関係と同等の位置関係で配置される。もちろん、開口２４Ａ、２４Ｂの配置形態は、図１１に例示した形態に限定されず、各開口２４Ａ、２４Ｂは、互いに他の開口の回折光非発生領域と重なる位置に配置すればよい。

図１３は、用紙に浮きがない場合における１つのビームのスポットとその周囲に発生する回折光の光強度分布を示す図である。図１３の左側に示したビームのパターン７１は、ビームのスポットとその周囲に発生する回折光の形状を模式的に示している。図１３の右側に示したグラフ７２は、パターン７１のラインＡに沿った断面の光強度分布を示すグラフである。ラインＡは、ビームのスポットの中心を通り、かつ、Ｚ方向と平行な線である。グラフ７２の縦軸は位置を表し、横軸は光強度を示す。光強度は「光量」と理解してもよいし、「照度」と理解してもよい。

図１４は、図１３に示したビームのスポットの一部が用紙の浮きによって遮光された場合のビーム形状と回折光の光強度分布を示す図である。図１４の左側に示したビームのパターン７５は、図１３に示したビームのスポットの下側の一部が用紙の浮きによって遮光された場合のビーム形状を模式的に示している。図１４の右側に示したグラフ７６は、パターン７５のラインＢに沿った断面の光強度分布を示すグラフである。ラインＢは、ビームのスポットの中心を通り、かつ、Ｚ方向と平行な線である。グラフ７６の縦軸は位置を表し、横軸は光強度を示す。

図１４に示すように、１個の均一な光強度のビームが用紙の浮きにより遮光されると、一般的に「ナイフエッジ回折」という光の回り込みが発生し、新たな干渉縞が発生する。つまり、回折光発生領域には、アパーチャ部材２４の開口で生じる回折光と、浮きによる遮光で生じる回折光とが干渉した干渉縞が発生する。また、浮きによって遮光された領域にも光の回り込みが発生するため、浮いた場所から受光部１４まで距離が長い場合は、用紙Ｐからの反射光が受光部１４に入射し得る。

図１３に示した浮きがない場合の光量の分布と比較して、図１４に示すように、浮きによる遮光で生じる干渉縞は、より複雑なパターンとなるが、このような干渉縞は、図１０で説明した回折光発生領域に生じる。したがって、図１１及び図１２で例示したように複数個の矩形の開口を、互いの回折光発生領域を避けた領域（回折光非発生領域ＮＤ）内に配置することで、浮きで生じる回折光による複雑な干渉縞の発生を抑制することができる。

《第２実施形態》
アパーチャ部材２４において、何らかの制約条件で、ある１つの矩形開口を、それ以外の矩形開口によって形成される回折光発生領域の一部に重ねて配置しなければならない場合があり得る。図１５にその例を示す。

図１５では、中央に示した１つ目の開口２４Ａによって形成される回折光発生領域の一部に、２つ目の開口２４Ｂの開口領域を部分的に重ねて配置した例が示されている。すなわち、開口２４Ａ、２４Ｂは、それぞれの開口領域の一部分が他の開口によって作られる回折光発生領域と重なる位置に配置されている。このような場合、それぞれの開口２４Ａ、２４Ｂを通過したビームは、均一な光強度分布を持つ均一光強度領域と、干渉縞が発生し得る干渉縞発生領域との２つの領域を含む。干渉縞発生領域は、光の強度分布が不均一となり得る不均一光強度領域と理解してよい。

図１６の例では、中央に示した１つ目の開口２４Ａを通過したビームＢ１のビーム領域内に均一光強度領域８０Ａと、干渉縞発生領域８１Ａとが存在する。同様に、２つ目の開口２４Ｂを通過した矩形のビームＢ２のビーム領域は、均一光強度領域８０Ｂと、干渉縞発生領域８１Ｂとを含む。このような場合、受光部１４の受光側アパーチャ部材３４は、干渉縞発生領域８１Ａ、８１Ｂからの光を遮断し、均一光強度領域８０Ａ、８０Ｂの光のみを通過させるような受光用開口３４Ａ、３４Ｂを有することが好ましい。

図１７は、受光部１４に配置される受光側アパーチャ部材３４の一例を示す図である。図１７の破線で示した矩形領域の各々は、図１６で説明したビームＢ１、Ｂ２の均一光強度領域８０Ａ、８０Ｂを示している。図１７に示した受光側アパーチャ部材３４に形成される受光用開口３４Ａ、３４Ｂの各々は、均一光強度領域８０Ａ、８０Ｂよりも小さい開口面積であり、かつ、均一光強度領域８０Ａ、８０Ｂの範囲内に収まる位置に設けられている。これにより、干渉縞が生じている部分のビームが受光器３２に入射しないため、ノイズ低減を図ることができる。なお、受光用開口３４Ａ、３４Ｂの開口形状は、円形であってよいし、多角形であってもよい。具体的な実施例の１つとして、波長６６０ｎｍの透過型のレーザセンサを用いる場合、十分なダイナミックレンジを得るために、０．５ｍｍ×０．５ｍｍ程度の均一光強度強領域を持つビームを形成し、かつ、受光部１４において０．２５平方ミリメートル［ｍｍ^２］以下の開口面積の受光用開口３４Ａ、３４Ｂを有する受光側アパーチャ部材３４を配置する形態が好ましい。例えば、０．５ｍｍ×０．５ｍｍの均一光強度強領域を持つビームに対して、受光用開口は、直径０．５ｍｍの円形開口であってよい。

《第３実施形態》
図１８は、受光部１４に配置される受光側アパーチャ部材３４の他の例を示す図である。図１８の破線で示した矩形領域の各々は、図１６で説明したビームＢ１、Ｂ２の均一光強度領域８０Ａ、８０Ｂを示している。図１８に示す受光側アパーチャ部材３４に形成される受光用開口３４Ａ、３４Ｂは、均一光強度領域８０Ａ、８０Ｂと部分的に重なる位置に配置され、かつ、干渉縞発生領域８１Ａ、８１Ｂと重ならない位置に配置されている。図１８に示すような受光用開口３４Ａ、３４Ｂの配置を採用しても、干渉縞が生じている部分のビームが受光器３２に入射しないため、ノイズ低減を図ることができる。

《第４実施形態》
図１９は、第４実施形態に係る媒体浮き検出装置の構成を概略的に示す図である。図１９において図１に示した構成と同一又は類似する要素には、同一の符号を付し、その説明は省略する。図１との相違点について説明する。

図１９に示す媒体浮き検出装置１０は、ビームＢ１、Ｂ２に空気を送風する送風機構９０を備える。送風機構９０は、複数個のファン９２と、送風ノズル９４とを含んで構成される。複数個のファン９２は、用紙Ｐの幅方向に並んで配置される。送風機構９０は、ビームＢ１、Ｂ２の光路に空気を送風する。

送風機構９０からの送風によって用紙Ｐ近傍の温度境界層を破壊することができ、信号変動を低減できる。すなわち、用紙Ｐ近傍に温度境界層があると、空気温度に依存した屈折率の分布が発生し、陽炎現象又は蜃気楼現象によってビームの光軸が曲がり、受光器３２からの受光信号が変動し得る。この点、送風機構９０を用いて、ビームＢ１、Ｂ２に空気を送風することにより、温度境界層を破壊することができ、受光器３２から安定した信号を得ることができる。

《媒体浮き検出装置の制御系》
図２０は、媒体浮き検出装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。媒体浮き検出装置１０は、投光器２２及び受光器３２と接続される制御装置１１０を備える。制御装置１１０は、１台若しくは複数台のコンピュータとプログラムを用いて実現することができる。制御装置１１０は、演算部１１２を含み、投光器２２の発光制御を行い、かつ、受光器３２から得られる信号の処理を行う。

演算部１１２は、受光器３２によって受光された光量と、予め定められた複数の閾値とを比較して、比較結果に応じた信号を出力する。図２０では、演算部１１２が参照する複数の閾値の例として、第１の閾値と、第２の閾値を示す。第１の閾値は、第１の基準高さ以上の浮きの有無を判定する判定基準に相当し、第２の閾値は、第２の基準高さ以上の浮きの有無を判定する判定基準に相当する。なお、例えば、受光器３２が受光量に応じた電圧信号を出力する場合、第１の閾値及び第２の閾値の各々は、電圧値を示す値であってよい。演算部１１２は、デジタル回路を用いて構成されてもよいし、オペアンプなどのアナログ回路を用いて構成されてもよい。

演算部１１２は、受光器３２によって受光された光量が第１の閾値よりも大きい場合は、第１の基準高さ以上の浮きが発生していないと判定し、その判定結果を示す第１の浮き未検出信号を生成する。演算部１１２は、受光器３２によって受光された光量が第１の閾値以下かつ第２の閾値よりも大きい場合は、第１の基準高さ以上かつ第２の基準高さ未満の浮きが発生していると判定し、その判定結果を示す第１の浮き検出信号を生成する。演算部１１２は、受光器３２によって受光された光量が第２の閾値以下である場合は、第２の基準高さ以上の浮きが発生していると判定し、その判定結果を示す第２の浮き検出信号を生成する。

演算部１１２によって生成された第１の浮き検出信号は、搬送制御部１２０と、ヘッド昇降制御部１２２に送られる。搬送制御部１２０は、媒体搬送部１２４の動作を制御する制御回路である。媒体搬送部１２４は、用紙Ｐを保持して、所定の媒体搬送経路に沿って用紙Ｐを搬送する媒体搬送機構と、その動力源となるモータを含んで構成される。媒体搬送機構は、例えば、吸着ベルト搬送方式による搬送機構であってもよいし、ドラム搬送方式による搬送機構であってもよい。媒体搬送部１２４は「搬送部」の一例である。

搬送制御部１２０は、演算部１１２から第１の浮き検出信号を取得した場合に、媒体搬送部１２４による用紙Ｐの搬送を継続する。

ヘッド昇降制御部１２２は、記録ヘッド（不図示）をＺ方向に昇降させるヘッド昇降部１２６の動作を制御する制御回路である。ヘッド昇降部１２６は、記録ヘッドを用紙Ｐに対して画像記録が可能な印刷位置と、印刷位置よりもＺ方向に所定距離だけ上昇させた退避位置との間で昇降移動させる昇降機構とその動力源となるモータとを含んで構成される。

ヘッド昇降制御部１２２は、演算部１１２から第１の浮き検出信号を取得した場合に、ヘッド昇降部１２６を駆動して記録ヘッドを退避位置へと移動させ、浮きが発生した用紙Ｐが記録ヘッドの下を通過した後に記録ヘッドを印刷位置へと復帰させる。

演算部１１２によって生成された第２の浮き検出信号は、搬送制御部１２０に送られる。例えば、搬送制御部１２０は、演算部１１２から第２の浮き検出信号を取得した場合に、媒体搬送部１２４による用紙Ｐの搬送を緊急停止させる。

なお、搬送制御部１２０及びヘッド昇降制御部１２２は、制御装置１１０に含まれていてもよいし、制御装置１１０に接続される画像形成装置の制御装置などに含まれていてもよい。

制御装置１１０には、表示装置１３０及び入力装置１３２が接続される。表示装置１３０は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（organic electro-luminescence:ＯＥＬ）ディスプレイ、若しくは、プロジェクタ、又はこれらの適宜の組み合わせであってよい。入力装置１３２には、キーボード、マウス、タッチパネル、トラックボール、或いは音声入力装置、又はこれら入力装置の適宜の組み合わせなどを採用することができる。

表示装置１３０は、制御装置１１０からの指令に応じて、様々な情報を表示し得る。入力装置１３２と表示装置１３０によってユーザインターフェースが構成される。例えば、ユーザは入力装置１３２を操作することにより、用紙Ｐの種類及び／又は厚みを特定する情報を入力することができる。制御装置１１０は、入力装置１３２を介して入力された情報に応じて各種処理を実行する。

制御装置１１０は、演算部１１２の他に、平行平板駆動制御部１１４、送風制御部１１６及び表示制御部１１８を含んでいてよい。また、媒体浮き検出装置１０は、第１の平行平板駆動部１４２と、第２の平行平板駆動部１４４とを備える。第１の平行平板駆動部１４２は、第１の平行平板４２を回転駆動させる動力源となるモータを含んで構成される。また、第２の平行平板駆動部１４４は、第２の平行平板４４を回転駆動させる動力源となるモータを含んで構成される。

平行平板駆動制御部１１４は、用紙Ｐの厚みに応じて、第１の平行平板駆動部１４２と、第２の平行平板駆動部１４４を制御して、用紙Ｐの表面に対するビームＢ１、Ｂ２の高さを調整する。

送風制御部１１６は、送風機構９０の動作を制御する。送風制御部１１６は、用紙Ｐの搬送中に送風機構９０のファン９２を駆動して、ビームＢ１，Ｂ２に空気を送風する。

表示制御部１１８は、表示装置１３０による表示内容を示す信号を生成する。演算部１１２から出力された信号は表示制御部１１８を介して表示装置１３０に表示させることができる。例えば、表示制御部１１８は、第１の浮き検出信号及び／又は第２の浮き検出信号に基づき、表示装置１３０に警告メッセージなどを表示させることができる。

《アパーチャ部材における複数個の開口のＹ方向の位置関係について》
図２１は、アパーチャ部材２４を介して投射される２本のビームＢ１、Ｂ２と用紙Ｐの浮き５８の関係を模式的に示した側面図である。図２１の最上段に示す符号１５１の状態は、用紙Ｐに媒体表面から高さｈの浮き５８が発生しており、この浮き５８がビームＢ１、Ｂ２の手前に近づいている様子を表している。符号１５１の状態は、浮き５８のＹ方向長さＬｙがビームＢ１、Ｂ２のＹ方向検出範囲Ｌ０よりも大きく、浮き５８の高さｈが第２の基準高さｈ２よりも大きい場合の例である。

図２１の上から２段目に示す符号１５２の状態は、符号１５１の状態から用紙ＰがＹ方向に移動して、浮き５８によってビームＢ１、Ｂ２が遮光された様子を示している。Ｌｙ≧Ｌ０の場合、浮き５８によってビームＢ１、Ｂ２が同時に遮光され得る。

図２１の上から３段目に示す符号１５３の状態は、浮き５８の媒体表面からの高さｈが第１の基準高さｈ１よりも大きく、かつ第２の基準高さｈ２よりも小さい場合の例を示している。符号１５３の状態における浮き５８のＹ方向長さＬｙは、ビームＢ１、Ｂ２のＹ方向検出範囲Ｌ０よりも大きい。

図２１の最下段に示す符号１５４の状態は、符号１５３の状態から用紙ＰがＹ方向に移動して、浮き５８によって下側のビームＢ１のみが遮光された様子を示している。Ｌｙ≧Ｌ０の場合、浮き５８によって下側のビームＢ１のみが遮光され得る。

受光器３２から得られる信号を基に、符号１５２の状態と符号１５４の状態を判別することができる。

図２２は、アパーチャ部材を介して投射される２本のビームＢ１、Ｂ２と用紙Ｐの浮き５８の関係を模式的に示した側面図である。図２２の最上段に示す符号１５５の状態は、用紙Ｐに媒体表面から高さｈの浮き５８が発生しており、この浮き５８がビームＢ１、Ｂ２の手前に近づいている様子を表している。符号１５５の状態は、浮き５８のＹ方向長さＬｙがビームＢ１、Ｂ２のＹ方向検出範囲Ｌ０よりも小さく、浮き５８の媒体表面からの高さｈが第２の基準高さｈ２よりも大きい場合の例を示している。

図２２の上から２段目に示す符号１５６の状態は、符号１５５の状態から用紙ＰがＹ方向に移動して、浮き５８によってビームＢ１が遮光された様子を示している。

図２２の上から３段目に示す符号１５７の状態は、符号１５６の状態から用紙ＰがＹ方向に移動して、浮き５８によってビームＢ２が遮光された様子を示している。Ｌｙ＜Ｌ０の場合、浮き５８によってビームＢ１、Ｂ２を同時に遮光することができない。

図２２の上から４段目に示す符号１５８の状態は、浮き５８の媒体表面からの高さｈが第１の基準高さｈ１よりも大きく、かつ第２の基準高さｈ２よりも小さい場合の例を示している。符号１５８の状態における浮き５８のＹ方向長さＬｙは、ビームＢ１、Ｂ２のＹ方向検出範囲Ｌ０よりも小さい。

図２２の最下段に示す符号１５９の状態は、符号１５８の状態から用紙ＰがＹ方向に移動して、浮き５８によって下側のビームＢ１のみが遮光された様子を示している。Ｌｙ＜Ｌ０の場合、浮き５８によって下側のビームＢ１のみが遮光され得る。

Ｌｙ＜Ｌ０の場合、受光器３２から得られる信号を基に、符号１５６の状態と符号１５９の状態とを判別することは困難である。したがって、Ｌ０を設計する際には、検出しようとする浮き５８について想定されるＹ方向長さＬｙよりもＬ０を小さくすることが望ましい。

《上側のビームを媒体搬送方向の上流側に配置する形態について》
これまで、下側のビームＢ１を媒体搬送方向の上流側に配置し、かつ、上側のビームＢ２を媒体搬送方向の下流側に配置する例を説明したが、発明の実施に際しては、上側のＢ２を媒体搬送方向の上流側に配置し、かつ下側のビームＢ１を媒体搬送方向の下流側に配置する形態も可能である。図２３及び図２４では、上側のビームＢ２が媒体搬送方向の上流側の位置を通過し、かつ下側のビームＢ１が媒体搬送方向の下流側の位置を通過するように構成された例が示されている。

図２３は、アパーチャ部材を介して投射される２本のビームＢ１、Ｂ２と用紙Ｐの浮き５８の関係を模式的に示した側面図である。図２３では、上側のビームＢ２が媒体搬送方向の上流側の位置を通過し、かつ下側のビームＢ１が媒体搬送方向の下流側の位置を通過するように構成された例が示されている。

図２３の最上段に示す符号１６１の状態は、用紙Ｐに媒体表面から高さｈの浮き５８が発生しており、この浮き５８がビームＢ１、Ｂ２の手前に近づいている様子を表している。符号１５１の状態は、浮き５８のＹ方向長さＬｙがビームＢ１、Ｂ２のＹ方向検出範囲Ｌ０よりも大きく、浮き５８の高さｈが第２の基準高さｈ２よりも大きい場合の例である。

図２３の上から２段目に示す符号１６２の状態は、符号１６１の状態から用紙ＰがＹ方向に移動して、浮き５８によってビームＢ１、Ｂ２が遮光された様子を示している。Ｌｙ≧Ｌ０の場合、浮き５８によってビームＢ１、Ｂ２が同時に遮光され得る。

図２３の上から３段目に示す符号１６３の状態は、浮き５８の媒体表面からの高さｈが第１の基準高さｈ１よりも大きく、かつ第２の基準高さｈ２よりも小さい場合の例を示している。符号１６３の状態における浮き５８のＹ方向長さＬｙは、ビームＢ１、Ｂ２のＹ方向検出範囲Ｌ０よりも大きい。

図２３の最下段に示す符号１６４の状態は、符号１６３の状態から用紙ＰがＹ方向に移動して、浮き５８によって下側のビームＢ１のみが遮光された様子を示している。Ｌｙ≧Ｌ０の場合、浮き５８によって下側のビームＢ１のみが遮光され得る。

受光器３２から得られる信号を基に、符号１６２の状態と符号１６４の状態を判別することができる。

図２４は、アパーチャ部材を介して投射される２本のビームＢ１、Ｂ２と用紙Ｐの浮き５８の関係を模式的に示した側面図である。図２４の最上段に示す符号１６５の状態は、用紙Ｐに媒体表面から高さｈの浮き５８が発生しており、この浮き５８がビームＢ１、Ｂ２の手前に近づいている様子を表している。符号１６５の状態は、浮き５８のＹ方向長さＬｙがビームＢ１、Ｂ２のＹ方向検出範囲Ｌ０よりも小さく、浮き５８の媒体表面からの高さｈが第２の基準高さｈ２よりも大きい場合の例を示している。

図２４の上から２段目に示す符号１６６の状態は、符号１６５の状態から用紙ＰがＹ方向に移動して、浮き５８によってビームＢ２が遮光された様子を示している。

図２４の上から３段目に示す符号１６７の状態は、符号１６６の状態から用紙ＰがＹ方向に移動して、浮き５８によってビームＢ１が遮光された様子を示している。Ｌｙ＜Ｌ０の場合、浮き５８によってビームＢ１、Ｂ２を同時に遮光することができない。

図２４の上から４段目に示す符号１６８の状態は、浮き５８の媒体表面からの高さｈが第１の基準高さｈ１よりも大きく、かつ第２の基準高さｈ２よりも小さい場合の例を示している。符号１６８の状態における浮き５８のＹ方向長さＬｙは、ビームＢ１、Ｂ２のＹ方向検出範囲Ｌ０よりも小さい。

図２４の最下段に示す符号１６９の状態は、符号１６８の状態から用紙ＰがＹ方向に移動して、浮き５８によって下側のビームＢ１のみが遮光された様子を示している。Ｌｙ＜Ｌ０の場合、浮き５８によって下側のビームＢ１のみが遮光され得る。

Ｌｙ＜Ｌ０の場合、受光器３２から得られる信号を基に、符号１５７の状態と符号１６９の状態とを判別することは困難である。したがって、Ｌ０を設計する際には、検出しようとする浮き５８について想定されるＹ方向長さＬｙよりもＬ０を小さくすることが望ましい。

《下側のビームの光軸と用紙Ｐの媒体表面との位置関係について》
図２、図２１及び図２２では、下側のビームＢ１を用紙Ｐの媒体表面よりも高い位置に示しているが、例えば、第１の基準高さ０．６ミリメートル［ｍｍ］以上の浮きを検出する場合、下側のビームＢ１は、図２５に示すように、ビーム領域内を用紙Ｐが通過するような高さ位置に配置され得る。

《インクジェット印刷装置の構成例》
次に、媒体浮き検出装置１０を搭載したインクジェット印刷装置の例について説明する。図２６は、本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置２０１Ａの全体構成図である。インクジェット印刷装置２０１Ａは、描画部２４０の記録ヘッドとしてライン型のインクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙを備え、枚葉紙である用紙Ｐにブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の４色のインクを使用して、所望の画像をシングルパス方式で印刷するカラーデジタル印刷装置である。インクジェット印刷装置２０１Ａは、画像形成装置の一例である。

本例では描画用のインクとして水性インクが用いられる。水性インクは、水及び／又は水に可溶な溶媒に顔料や染料などの色材を溶解又は分散させたインクをいう。なお、水性インクに代えて、紫外線硬化型インクを用いてもよい。

インクジェット印刷装置２０１Ａは、給紙部２１０と、処理液付与部２２０と、処理液乾燥部２３０と、描画部２４０と、インク乾燥部２５０と、集積部２６０と、を備える。

給紙部２１０は、給紙装置２１２と、フィーダボード２１４と、給紙ドラム２１６と、を備える。用紙Ｐは、多数枚が積み重ねられた束の状態で給紙台２１２Ａに載置される。用紙Ｐの種類は、特に限定されないが、例えば、上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする印刷用紙を用いることができる。

給紙装置２１２は、給紙台２１２Ａにセットされた束の状態の用紙Ｐを上から順に１枚ずつ取り出して、フィーダボード２１４に給紙する。フィーダボード２１４は、給紙装置２１２から受け取った用紙Ｐを給紙ドラム２１６へと搬送する。

給紙ドラム２１６は、フィーダボード２１４から給紙される用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを処理液付与部２２０へと搬送する。

処理液付与部２２０は、用紙Ｐに処理液を塗布する。処理液は、インク中の色材成分を凝集、若しくは不溶化又は増粘させる機能を備えた液体である。処理液付与部２２０は、処理液塗布ドラム２２２と、処理液塗布装置２２４と、を備える。

処理液塗布ドラム２２２は、給紙ドラム２１６から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを処理液乾燥部２３０へと搬送する。処理液塗布ドラム２２２は、周面にグリッパ２２３を備え、グリッパ２２３で用紙Ｐの先端部を把持して回転することにより、用紙Ｐを周面に巻き付けて搬送する。

処理液塗布装置２２４は、処理液塗布ドラム２２２によって搬送される用紙Ｐに処理液を塗布する。処理液はローラによって塗布される。処理液を塗布する方式は、ローラ塗布方式に限らない。処理液塗布装置２２４には他の方式が適用されてもよい。処理液塗布装置２２４の他の方式の例として、ブレードを用いた塗布、インクジェット方式による吐出、又はスプレー方式による噴霧などが挙げられる。

処理液乾燥部２３０は、処理液が塗布された用紙Ｐを乾燥処理する。処理液乾燥部２３０は、処理液乾燥ドラム２３２と、温風送風機２３４と、を備える。処理液乾燥ドラム２３２は、処理液塗布ドラム２２２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを描画部２４０へと搬送する。処理液乾燥ドラム２３２は、周面にグリッパ２３３を備える。処理液乾燥ドラム２３２は、グリッパ２３３で用紙Ｐの先端部を把持して回転することにより、用紙Ｐを搬送する。

温風送風機２３４は、処理液乾燥ドラム２３２の内部に設置される。温風送風機２３４は、処理液乾燥ドラム２３２によって搬送される用紙Ｐに温風を吹き当てて、処理液を乾燥させる。

描画部２４０は、描画ドラム２４２と、ヘッドユニット２４４と、用紙浮き検出部２４５と、用紙押さえローラ２４７と、画像読取装置２４８と、を備える。描画ドラム２４２は、処理液乾燥ドラム２３２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐをインク乾燥部２５０へと搬送する。描画ドラム２４２は、ドラム周面にグリッパ２４３を備え、グリッパ２４３を用いて用紙Ｐの先端を把持して回転することにより、用紙Ｐを周面に巻き付けて搬送する。描画ドラム２４２は、図示しない吸着機構を備え、周面に巻き付けられた用紙Ｐをドラム周面に吸着させて搬送する。吸着には、負圧が利用される。描画ドラム２４２は、周面に多数の吸着孔を備え、この吸着孔を介して描画ドラム２４２の内部から吸引することにより、用紙Ｐを描画ドラム２４２の周面に吸着させる。用紙Ｐが吸着支持される描画ドラム２４２の周面は、用紙Ｐを支持する用紙支持面に相当する。また、描画ドラム２４２の周面は、搬送面に相当する。描画ドラム２４２は「搬送部」の一例である。

用紙浮き検出部２４５は、描画ドラム２４２によって搬送される用紙Ｐの浮きを検出する手段である。用紙Ｐの浮きは、用紙Ｐのシワ及び／又は用紙Ｐの折れ曲がりなどによる浮き上がりである。本実施形態では、用紙Ｐの浮きの高さ、すなわち浮き量は、用紙Ｐの媒体表面である基準印刷面からの高さで基準に評価する。なお、用紙Ｐの浮き量は、描画ドラム２４２の用紙支持面からの高さで評価してもよい。

用紙浮き検出部２４５は、描画ドラム２４２における媒体搬送経路のヘッドユニット２４４の上流側、かつ、用紙押さえローラ２４７の下流側に配置され、ヘッドユニット２４４の手前の位置で用紙Ｐの浮きを検出する。

用紙浮き検出部２４５には、図１及び図７〜図１９に示した媒体浮き検出装置１０の構成を適用することができる。投光部１２と受光部１４は、描画ドラム２４２の軸線方向に描画ドラム２４２の両側に分かれて、互いに対向して配置される。描画ドラム２４２の軸線方向とは、描画ドラム２４２の回転軸に平行な方向である。投光部１２から投射されるビームの光軸は、描画ドラム２４２の軸線方向と平行であり、ビームが描画ドラム２４２の表面近くを通過する。

ヘッドユニット２４４は、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙを含んで構成される。インクジェットヘッド２４６Ｋは、ブラック（Ｋ）のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド２４６Ｃは、シアン（Ｃ）のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド２４６Ｍは、マゼンタ（Ｍ）のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド２４６Ｙは、イエロー（Ｙ）のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。なお、本明細書において「インクジェットヘッド」又は「記録ヘッド」を示す用語として、単に「ヘッド」と記載する場合がある。

インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙのそれぞれには、対応する色のインク供給源である不図示のインクタンクから不図示の配管経路を介して、インクが供給される。

インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの各々は、描画ドラム２４２によって搬送される用紙Ｐに対して１回の走査によって、つまりシングルパス方式によって、印刷可能なラインヘッドで構成される。インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙは、各々のノズル面が描画ドラム２４２の周面に対向して配置される。インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙは、描画ドラム２４２による用紙Ｐの搬送経路に沿って一定の間隔をもって配置される。

図２６には示さないが、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの各々のノズル面には、インクの吐出口である複数個のノズルが二次元配列されている。「ノズル面」とは、ノズルが形成されている吐出面をいい、「インク吐出面」或いは「ノズル形成面」などの用語と同義である。二次元配列された複数個のノズルのノズル配列を「二次元ノズル配列」という。インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの各々のノズル面には、撥水膜が形成されている。

インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの各々は、複数個のヘッドモジュールを用紙幅方向に繋ぎ合わせて構成することができる。インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの各々は、用紙幅方向に関して、用紙Ｐの全記録領域を、１回の走査で規定の記録解像度による画像記録が可能なノズル列を有するライン型の記録ヘッドである。このような記録ヘッドは「フルライン型の記録ヘッド」或いは「ページワイドヘッド」とも呼ばれる。なお、本明細書において、規定の記録解像度とは、インクジェット印刷装置２０１Ａによって予め定められた記録解像度であってもよいし、ユーザの選択により、若しくは、印刷モードに応じたプログラムによる自動選択により設定される記録解像度であってもよい。記録解像度として、例えば、１２００ｄｐｉとすることができる。「ｄｐｉ」は、dot per inch を意味し、１インチあたりのドット（点）の数を表す単位表記である。１インチは２５．４ミリメートル[ｍｍ]である。

用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙幅方向をラインヘッドのノズル列方向と呼び、用紙Ｐの搬送方向をノズル列垂直方向と呼ぶ場合がある。

二次元ノズル配列を有するインクジェットヘッドの場合、二次元ノズル配列における各ノズルをノズル列方向に沿って並ぶように投影（正射影）した投影ノズル列は、ノズル列方向について、最大の記録解像度を達成するノズル密度で各ノズルが概ね等間隔で並ぶ一列のノズル列と等価なものと考えることができる。「概ね等間隔」とは、インクジェット印刷装置で記録可能な打滴点として実質的に等間隔であることを意味している。例えば、製造上の誤差及び／又は着弾干渉による媒体上での液滴の移動を考慮して僅かに間隔を異ならせたものなどが含まれている場合も「等間隔」の概念に含まれる。投影ノズル列は実質的なノズル列に相当する。投影ノズル列を考慮すると、ノズル列方向に沿って並ぶ投影ノズルの並び順に、各ノズルにノズル位置を表すノズル番号を対応付けることができる。

インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの各々におけるノズルの配列形態は限定されず、様々なノズル配列の形態を採用することができる。例えば、マトリクス状の二次元配列の形態に代えて、一列の直線配列、Ｖ字状のノズル配列、Ｖ字状配列を繰り返し単位とするＷ字状などのような折れ線状のノズル配列なども可能である。

描画ドラム２４２によって搬送される用紙Ｐに向けて、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙのうち少なくとも１つのヘッドからインクの液滴が吐出され、吐出された液滴が用紙Ｐに付着することにより、用紙Ｐに画像が形成される。

描画ドラム２４２は、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙと用紙Ｐとを相対移動させる手段として機能している。描画ドラム２４２は、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙに対して、用紙Ｐを搬送する媒体搬送機構の一例である。インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙのそれぞれの吐出タイミングは、描画ドラム２４２に設置されたエンコーダから得られるエンコーダ信号に同期させる。図２６においてエンコーダの図示は省略されている。吐出タイミングとは、インクの液滴を吐出するタイミングであり、打滴タイミングと同義である。

なお、本例では、ＣＭＹＫの４色のインクを用いる構成を例示したが、インク色及び色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特色インクなどを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成、又は、緑色若しくはオレンジ色などの特色のインクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成なども可能である。また、各色のインクジェットヘッドの配置順序も特に限定はない。

画像読取装置２４８は、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙによって用紙Ｐに記録された画像を光学的に読み取り、その読取画像を示す電子画像データを生成する装置である。画像読取装置２４８は、用紙Ｐ上に記録された画像を撮像して画像情報を示す電気信号に変換する撮像デバイスを含む。画像読取装置２４８は、撮像デバイスの他、読み取り対象を照明する照明光学系及び撮像デバイスから得られる信号を処理してデジタル画像データを生成する信号処理回路を含んでよい。

画像読取装置２４８は、カラー画像の読み取りが可能な構成であることが好ましい。本例の画像読取装置２４８は、例えば、撮像デバイスとしてカラーＣＣＤ（Charge-Coupled Device）リニアイメージセンサが用いられる。カラーＣＣＤリニアイメージセンサはＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）各色のカラーフィルタを備えた受光素子が直線状に配列したイメージセンサである。なお、カラーＣＣＤリニアイメージセンサに代えて、カラーＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）リニアイメージセンサを用いることもできる。

画像読取装置２４８は、描画ドラム２４２による用紙Ｐの搬送中に用紙Ｐ上の画像の読み取りを行う。このように媒体搬送経路に設置される画像読取装置は「インラインスキャナ」又は「インラインセンサ」と呼ばれる場合がある。また、画像読取装置２４８はカメラであってもよい。

インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの少なくとも１つを用いて画像が記録された用紙Ｐは、画像読取装置２４８の読取領域を通過する際に、用紙Ｐ上の画像が読み取られる。用紙Ｐに記録される画像としては、ジョブで指定される印刷対象のユーザ画像の他、ノズルごとの吐出状態を検査するための不良ノズル検知パターン、印刷濃度補正用テストパターン、その他の各種のテストパターンが含まれ得る。

画像読取装置２４８によって読み取られた読取画像のデータを基に、印刷画像の検査が行われ、画質異常の有無が判断される。また、画像読取装置２４８によって読み取られた読取画像のデータを基に、画像の濃度やインクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの吐出不良などの情報が得られる。

インク乾燥部２５０は、描画部２４０によって画像が形成された用紙Ｐを乾燥処理する。インク乾燥部２５０は、チェーングリッパ２７０と、用紙ガイド２８０と、加熱乾燥処理部２９０と、を備える。

チェーングリッパ２７０は、描画ドラム２４２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを集積部２６０へと搬送する。チェーングリッパ２７０は、規定の走行経路を走行する一対の無端状のチェーン２７２を備え、その一対のチェーン２７２に備えられたグリッパ２７４によって用紙Ｐの先端部を把持した状態で用紙Ｐを規定の搬送経路に沿って搬送する。グリッパ２７４は、チェーン２７２に一定の間隔で複数備えられる。

本例のチェーングリッパ２７０は、第１スプロケット２７１Ａと、第２スプロケット２７１Ｂと、チェーン２７２と、複数のグリッパ２７４と、を含んで構成され、一対の第１スプロケット２７１Ａ及び第２スプロケット２７１Ｂに、一対の無端状のチェーン２７２が巻き掛けられた構造を有している。図２６には、一対の第１スプロケット２７１Ａ及び第２スプロケット２７１Ｂ並びに一対のチェーン２７２のうち、一方のみが図示されている。

チェーングリッパ２７０は、チェーン２７２の送り方向における複数の位置に複数のグリッパ２７４が配置される構造を有している。また、チェーングリッパ２７０は、一対のチェーン２７２の間に、用紙幅方向に沿って複数のグリッパ２７４が配置される構造を有している。図２６には、一対のチェーン２７２の間に配置される複数のグリッパ２７４のうち、１つのグリッパ２７４のみが図示されている。

チェーングリッパ２７０による用紙Ｐの搬送経路は、用紙Ｐを水平方向に沿って搬送する水平搬送領域と、水平搬送領域の終端から用紙Ｐを斜め上方向に搬送する傾斜搬送領域とを含んでいる。水平搬送領域を第１搬送区間といい、傾斜搬送領域を第２搬送区間という。

用紙ガイド２８０は、チェーングリッパ２７０による用紙Ｐの搬送をガイドする機構である。用紙ガイド２８０は、第１用紙ガイド２８２と第２用紙ガイド２８４を含んで構成される。第１用紙ガイド２８２は、チェーングリッパ２７０の第１搬送区間を搬送される用紙Ｐをガイドする。第２用紙ガイド２８４は、第１搬送区間の後段の第２搬送区間を搬送される用紙をガイドする。

第１用紙ガイド２８２の詳細な構造は、図示されていないが、第１用紙ガイド２８２として、吸着ベルト搬送装置が用いられている。吸着ベルト搬送装置は、無端状の搬送ベルトに用紙Ｐを吸着させた状態で、搬送ベルトを送ることにより用紙Ｐを搬送する装置である。

加熱乾燥処理部２９０は、描画部２４０によって画像が形成された用紙Ｐに熱を加えてインクの溶媒を蒸発させ、用紙Ｐを乾燥させる。加熱乾燥処理部２９０は、例えば、温風送風ユニットであり、第１用紙ガイド２８２と対向して配置され、チェーングリッパ２７０によって搬送される用紙Ｐに温風を吹き当てる。

集積部２６０は、チェーングリッパ２７０によってインク乾燥部２５０から搬送されてくる用紙Ｐを受け取り、集積する集積装置２６２を備える。チェーングリッパ２７０は、所定の集積位置で用紙Ｐをリリースする。集積装置２６２は集積トレイ２６２Ａを備え、チェーングリッパ２７０からリリースされた用紙Ｐを受け取り、集積トレイ２６２Ａの上に束状に集積する。集積部２６０は排紙部に相当する。

上述した構成の他、図２６には示されていないが、インクジェット印刷装置２０１Ａは、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの各々を個別に、それぞれのノズル面の法線方向に移動可能なヘッド昇降部を備える。ヘッド昇降部は、図２０及び図２７において符号１２６として記載した。ヘッド昇降部１２６を用いて、各ヘッドのノズル面と描画ドラム２４２の外周面との間の距離（ギャップ）を変化させることができる。

インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの各々は、ヘッド昇降部１２６によって印刷位置から上方の退避位置に移動させることができ、また、退避位置から印刷位置に戻すことができる。ここでいう「上方」とは、媒体支持面としての描画ドラム２４２の周面から、描画ドラム２４２の外側に離れる方向を指す。印刷位置は、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの各々が用紙Ｐに対して画像を記録する際のヘッド位置である。退避位置は、印刷位置よりも上方の描画ドラム２４２の媒体支持面からの距離が遠い位置であり、第１の基準高さ以上の浮きが検出された場合に、用紙Ｐとヘッドとの接触を回避するために、各ヘッドを退避させる位置である。

また、図２６には示されていないが、描画部２４０における各色のインクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙは共通のヘッド支持フレームに支持されている。インクジェット印刷装置２０１Ａは、ヘッド支持フレームに取り付けられているインクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙを含むヘッドユニット２４４の全体をヘッド支持フレームと共に描画ドラム２４２の上方に移動可能な図示せぬヘッドユニット昇降部を備える。

更に、インクジェット印刷装置２０１Ａは、ヘッドユニット２４４全体をヘッド支持フレームと共に描画ドラム２４２の軸線方向に水平移動可能なヘッド水平移動部を備える。図２６に示されていないヘッド水平移動部は、図２７において符号４０２として記載した。

また、図２６では図示が省略されるが、インクジェット印刷装置２０１Ａは、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙのメンテナンス処理を行うメンテナンス部を備える。メンテナンス部は、描画ドラム２４２の軸方向に描画ドラム２４２と並んで設置される。メンテナンス部は、図２において符号２４０として記載した。

《インクジェット印刷装置の制御系の説明》
図２７は、インクジェット印刷装置２０１Ａの制御系の概略構成を示すブロック図である。インクジェット印刷装置２０１Ａは、システムコントローラ３００を備える。システムコントローラ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３００Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）３００Ｂ、及びＲＡＭ（Random Access Memory）３００Ｃを含んで構成される。ＲＯＭ３００Ｂ、ＲＡＭ３００Ｃ等の記憶部は、システムコントローラ３００の外部に設けられていてもよい。

システムコントローラ３００は、インクジェット印刷装置２０１Ａの各部を統括的に制御する全体制御部として機能する。また、システムコントローラ３００は、各種演算処理を行う演算部として機能する。更に、システムコントローラ３００は、ＲＯＭ３００Ｂ、及びＲＡＭ３００Ｃなどのメモリにおけるデータの読み出し、及びデータの書き込みを制御するメモリコントローラとして機能する。

インクジェット印刷装置２０１Ａは、通信部３０２、画像メモリ３０４、画像処理部３０６、搬送制御部１２０、給紙制御部３１２、処理液付与制御部３１４、処理液乾燥制御部３１６、描画制御部３１８、ヘッド昇降制御部１２２、ヘッド水平移動制御部３２２、インク乾燥制御部３２４、排紙制御部３２６、及びメンテナンス制御部３２８を備えている。これらの各部の要素は、１台又は複数台のコンピュータによって実現することが可能である。つまり、システムコントローラ３００を含む各制御部の要素は、コンピュータのハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって構成することができる。また、制御に必要な処理機能の一部又は全部は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)に代表される集積回路を用いて実現してもよい。

システムコントローラ３００は、図２０で説明した制御装置１１０の機能の一部又は全部を含でもよい。

通信部３０２は、図示されない通信インターフェースを備え、通信インターフェースと接続されたホストコンピュータ４００との間でデータの送受信を行うことができる。

画像メモリ３０４は、画像データを含む各種データの一時記憶部として機能する。通信部３０２を介してホストコンピュータ４００から取り込まれた画像データは、一旦、画像メモリ３０４に格納される。

画像処理部３０６は、入力画像データからドットデータを生成する。画像処理部３０６は、色分解処理部、色変換処理部、補正処理部、及びハーフトーン処理部を含んで構成される。画像処理部３０６において、入力画像データに対してＲＧＢの各色に分解する色分解処理、ＲＧＢデータをＣＭＹＫデータに変換する色変換処理、ガンマ補正、ムラ補正等の各種補正処理、並びに、各色の画素ごとの階調値を元の階調値未満の階調値に変換するハーフトーン処理が施される。画像処理部３０６が実施する補正処理には、不良ノズルに起因する画像欠陥を抑制する不良補正の処理が含まれる。

入力画像データは連続階調の画像データである。入力画像データの一例として、０から２５５のデジタル値で表されるラスターデータが挙げられる。ハーフトーン処理の結果として得られるドットデータは、二値でもよいし、三値以上ハーフトーン処理前の階調値未満の多値でもよい。画像処理部３０６の処理機能の一部又は全部は、システムコントローラ３００若しくは描画制御部３１８に含まれていてもよい。

搬送制御部１２０は、インクジェット印刷装置２０１Ａにおける用紙Ｐの搬送系２１１の動作を制御する。搬送系２１１には、図２６に示された給紙ドラム２１６、処理液塗布ドラム２２２、処理液乾燥ドラム２３２、描画ドラム２４２などの媒体搬送機構が含まれる。また、搬送系２１１には、図示せぬ動力源としてのモータ及びモータ駆動回路などの駆動部が含まれる。

図２７に示された給紙制御部３１２は、システムコントローラ３００からの指令に応じて給紙部２１０を動作させる。給紙制御部３１２は、用紙Ｐの供給開始動作、及び用紙Ｐの供給停止動作などを制御する。

処理液付与制御部３１４は、システムコントローラ３００からの指令に応じて処理液付与部２２０を動作させる。処理液付与制御部３１４は、処理液の付与量、及び付与タイミングなどを制御する。

描画制御部３１８は、システムコントローラ３００からの指令に応じて、ヘッドユニット２４４の描画動作を制御する。描画制御部３１８は、波形生成部、波形記憶部、及び駆動回路を含んで構成される。波形生成部、波形記憶部、及び駆動回路の図示は省略される。波形生成部は、ヘッドユニット２４４の各インクジェットヘッドを吐出動作させる駆動電圧の波形を生成する。波形記憶部には駆動電圧の波形が記憶される。駆動回路はドットデータに応じた駆動波形を有する駆動電圧を生成する。駆動回路は駆動電圧をヘッドユニット２４４のインクジェットヘッドに供給する。

インクジェット印刷装置２０１Ａは、搬送系２１１における描画ドラム２４２の回転角度を検出する手段としてのエンコーダ４０６を備えている。エンコーダ４０６は、描画ドラム２４２に備えられ、描画ドラム２４２による用紙Ｐの搬送量に応じた信号を出力する。ここでは、描画ドラム２４２の回転軸の単位回転角度毎にパルス信号を出力するロータリエンコーダを用いている。インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの各々は、エンコーダ４０６が出力するエンコーダ信号から生成される吐出タイミング信号に従って吐出タイミングが制御される。

画像処理部３０６による処理を経て生成されたドットデータに基づいて、各画素位置の吐出タイミング、インク吐出量が決められ、各画素位置の吐出タイミング、インク吐出量に応じた駆動電圧、及び各画素の吐出タイミングを決める制御信号が生成される。描画制御部３１８にて生成された駆動電圧がインクジェットヘッドへ供給され、インクジェットヘッドから吐出させたインクによってドットが形成される。

ヘッド昇降制御部１２２は、システムコントローラ３００からの指令に応じてヘッド昇降部１２６を動作させる。ヘッド昇降部１２６は、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの各々を、ノズル面の法線方向に昇降移動させる機構とその動力源となるモータを含む。

用紙浮き検出部２４５は、受光器３２が出力する信号に基づいて、用紙Ｐの浮きの有無を判定する回路を含んでもよい。用紙浮き検出部２４５によって検出された情報は、システムコントローラ３００に送られる。

システムコントローラ３００は、用紙浮き検出部２４５から得られた検出情報を基に、ヘッド昇降制御部１２２に対して、各インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙを退避位置へ移動させる指令を送出することができる。例えば、用紙浮き検出部２４５によって第１の基準高さ以上かつ第２の基準高さ以下の浮きが検出されると、ヘッド昇降部１２６が駆動され、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙが印刷位置から上方の退避位置に移動される。また、用紙浮きが発生した用紙Ｐがインクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの下を通過すると、各インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙは、退避位置から印刷位置へと戻される。

また、システムコントローラ３００は、用紙浮き検出部２４５から得られた検出情報を基に、搬送制御部１２０に対して、搬送系２１１の駆動を停止させる指令を送出することができる。例えば、用紙浮き検出部２４５によって第２の基準高さ以上の浮きが検出されると、搬送系２１１が停止される。

ヘッド水平移動制御部３２２は、システムコントローラ３００からの指令に応じてヘッド水平移動部４０２を動作させる。ヘッド水平移動部４０２は、ヘッドユニット２４４を描画ドラム２４２の軸線方向に水平移動させる機構とその動力源となるモータを含む。ヘッド水平移動部４０２は、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙを、描画部２４０とメンテナンス部４４０との間で移動させる。

インク乾燥制御部３２４は、システムコントローラ３００からの指令に応じてインク乾燥部２５０を動作させる。インク乾燥制御部３２４は、乾燥気体温度、乾燥気体の流量、及び／又は乾燥気体の噴射タイミングなどを制御する。

排紙制御部３２６は、システムコントローラ３００からの指令に応じて集積部２６０を動作させる。図２６に示された集積装置２６２が昇降機構を含む場合に、排紙制御部３２６は、用紙Ｐの増減に応じて昇降機構の動作を制御する。排紙制御部３２６は、印刷物を仕分けする仕分けの制御を行ってもよい。

メンテナンス制御部３２８は、システムコントローラ３００からの指令に応じてメンテナンス部４４０の動作を制御する。メンテナンス部４４０は、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙのそれぞれのノズル面のクリーニング及び／又は保湿のためのキャッピングなどのメンテナンス処理を行う処理部である。メンテナンス処理の例として、加圧パージ、ダミージェット、ノズル吸引、若しくは、ノズル面の払拭、又は、これらの適宜の組み合わせがなどを挙げることができる。「ダミージェット」は、予備吐出と同義である。メンテナンス部４４０には、例えば、インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙの各々のノズル面を覆うキャップ、及び、ノズル面を払拭するウェブなどの払拭部材が配置される。

インクジェット印刷装置２０１Ａは、操作部３３０、表示部３３２、パラメータ記憶部３３４、及びプログラム格納部３３６を備えている。

操作部３３０は、操作ボタン、キーボード、マウス、タッチパネル等の操作部材、若しくは音声入力装置、又はこれらの適宜の組み合わせ等からなる入力装置を含んで構成される。操作部３３０を介して入力された情報は、システムコントローラ３００に送られる。操作部３３０は、図２０で説明した入力装置１３２であってもよい。システムコントローラ３００は、操作部３３０から入力された情報に応じて各種処理を実行させる。

表示部３３２は、液晶パネル等の表示装置を含んで構成される。表示部３３２は、システムコントローラ３００からの指令に応じて、装置の各種設定情報、又は異常情報などの各種情報を表示し得る。ユーザは、表示部３３２の画面に表示される内容を見ながら操作部３３０を使って各種パラメータの設定及び各種情報の入力並びに編集が可能である。表示部３３２は、図２０で説明した表示装置１３０であってもよい。

パラメータ記憶部３３４は、インクジェット印刷装置２０１Ａに使用される各種パラメータが記憶される。パラメータ記憶部３３４に記憶されている各種パラメータは、システムコントローラ３００を介して読み出され、装置各部に設定される。

プログラム格納部３３６は、インクジェット印刷装置２０１Ａの各部に使用されるプログラムが格納される。プログラム格納部３３６に格納されている各種プログラムは、システムコントローラ３００を介して読み出され、装置各部において実行される。パラメータ記憶部３３４及びプログラム格納部３３６は、ハードディスク装置及び／又は半導体メモリ等の記憶デバイスを用いて構成される。

《描画部における用紙浮き検出部の配置形態の例》
上述したように、インクジェット印刷装置２０１Ａには媒体浮き検出装置１０が組み込まれており、インク打滴前に用紙Ｐの浮きが検出される。

図２８は、描画部２４０に配置された媒体浮き検出装置１０の投光部１２と受光部１４の例を示す斜視図である。投光部１２と受光部１４は、描画ドラム２４２の搬送面２４２Ａを軸方向に挟んで対向するように配置されている。なお、図２８においては、図１で説明した第１の平行平板４２と第２の平行平板４４の図示が省略されている。また、図２８においては、図２０で説明した送風機構９０の図示が省略されている。

投光部１２は、図示を省略したブラケットを介してインクジェット印刷装置２０１Ａの本体フレームに取り付けられている。一方、受光部１４は、図示を省略したブラケットを介してインクジェット印刷装置２０１Ａの本体フレームに取り付けられている。

《インクジェットヘッドの吐出方式について》
インクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙのイジェクタは、液体を吐出するノズルと、ノズルに通じる圧力室と、圧力室内の液体に吐出エネルギーを与える吐出エネルギー発生素子と、を含んで構成される。吐出エネルギー発生素子として、例えば、圧電素子を用いることができる。イジェクタのノズルから液滴を吐出させる吐出方式に関して、吐出エネルギーを発生させる手段は、圧電素子に限らず、発熱素子や静電アクチュエータなど、様々な吐出エネルギー発生素子を適用し得る。例えば、発熱素子による液体の加熱による膜沸騰の圧力を利用して液滴を吐出させる方式を採用することができる。インクジェットヘッドの吐出方式に応じて、相応の吐出エネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。

《インクジェット印刷装置の他の構成例》
次に、媒体浮き検出装置１０を搭載したインクジェット印刷装置の他の構成例について説明する。図２９は、他の実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。図２９に示したインクジェット印刷装置５００は、用紙Ｐを搬送する媒体搬送機構としてベルト搬送部５４０を備えている。ベルト搬送部５４０は、ローラ５４１Ａ、及びローラ５４１Ｂに巻き掛けられた無端状のベルト５４２を備えている。ローラ５４１Ａ、又はローラ５４１Ｂのいずれか一方を、図２９における反時計回りに回転させることで、矢印線で示した方向へベルト５４２を走行させる。

ベルト５４２の媒体支持面５４２Ａに支持された用紙Ｐは、ベルト５４２の走行方向へ搬送される。媒体支持面５４２Ａは媒体搬送面の一態様である。

図２９では、図２７に示したインクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙをまとめて、符号５４４を付して図示する。インクジェットヘッド５４４は、図２７に示したインクジェットヘッド２４６Ｋ、２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙと同様の構成が含まれる。

用紙浮き検出部２４５は、インクジェットヘッド５４４の前段において、用紙Ｐの浮きを多段階で検出する。図１から１８に示した構成は、図２９に示したインクジェット印刷装置５００に適宜適用することができる。

《各処理部及び制御部のハードウェア構成について》
図２０及び図２８で説明した制御装置１１０、演算部１１２、平行平板駆動制御部１１４、送風制御部１１６、表示制御部、搬送制御部１２０、ヘッド昇降制御部１２２、通信部３０２、画像処理部３０６、給紙制御部３１２、処理液付与制御部３１４、処理液乾燥制御部３１６、描画制御部３１８、ヘッド水平移動制御部３２２、インク乾燥制御部３２４、排紙制御部３２６、及びメンテナンス制御部３２８などの各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造は、例えば、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。

各種のプロセッサには、プログラムを実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：ＰＬＤ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。

１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されていてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサで構成されてもよい。例えば、１つの処理部は、複数のＦＰＧＡ、或いは、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせによって構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第一に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第二に、システムオンチップ（System On Chip：ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。

更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）である。

《媒体搬送機構の変形例について》
図２６では、媒体搬送機構として描画ドラム２４２を例示し、図２９では、媒体搬送機構としてベルト搬送部５４０を例示したが、ドラム搬送方式、或いは、ベルト搬送方式に限らず、パレット搬送方式や、ロール搬送方式などの媒体搬送機構を採用してもよい。また、ベルト搬送方式やテーブル搬送方式などのように、被搬送媒体を平面の媒体支持面に支持して搬送する媒体搬送機構を採用する場合、検出用のビームは、Ｘ軸と平行に投射する形態に限らず、Ｘ軸と交差する斜め方向に、すなわち、Ｘ軸と非平行な方向に投射してもよい。

《アパーチャ部材の開口形状について》
〈変形例１〉
図６で説明したアパーチャ部材２４におけるそれぞれの開口２４Ａ、２４Ｂの向き（姿勢）は、同図のＹＺ平面内において適宜回転させてもよい。例えば、図３０に示すように、矩形の開口２４Ａ、２４Ｂは、各辺がＹ方向に対して４５°の角度で傾斜する姿勢で配置されてもよい。この場合も開口２４Ａ、２４Ｂの各々は、他の開口によって作られる回折光の発生領域を避けて、回折光非発生領域に配置される。

〈変形例２〉
アパーチャ部材２４に形成される開口の開口形状は、矩形に限らず、図３１に示すような菱形又は平行四辺形であってもよい。図３１では、１つの開口と、その開口によって作られる回折光発生領域ＤＡと、回折光非発生領域ＮＤを模式的に示した。回折光発生領域ＤＡは、開口の各辺に直交する方向に形成される。図示せぬ２個目の開口は、回折光非発生領域ＮＤに配置される。

〈変形例３〉
アパーチャ部材２４に形成される開口の形状は、四角形に限らず、様々な多角形とすることができ、例えば、三角形であってもよい。図３２に、三角形の開口によって作られる回折光発生領域と、回折光非発生領域の例を模式的に示す。図示せぬ２個目の開口は、回折光非発生領域ＮＤに配置される。

〈変形例４〉
アパーチャ部材２４に形成される開口の形状は、六角形であってもよい。図３３に、六角形の開口によって作られる回折光発生領域と、回折光非発生領域の例を模式的に示す。図示せぬ２個目の開口は、回折光非発生領域ＮＤに配置される。

《本発明の実施形態による利点》
上述した本発明の実施形態によれば、次のような利点がある。

（１）１組の投光器２２と受光器３２を用い、複数個の開口を有するアパーチャ部材２４を介して１つのビームを複数のビームに分割して、受光器３２による受光量に対して複数の閾値を用いて比較を行う複数の閾値処理を行うことにより、簡易な構成で多段階の浮き検出を実施することが可能である。

（２）多段階の浮き検出を低コストで実現することができる。

（３）１組の投光器２２と受光器３２について光軸調整を実施すればよいため、透過型のレーザセンサを複数配置する形態と比較して、光軸の調整作業が簡略化される。

（４）本実施形態による媒体浮き検出装置は、透過型のレーザセンサを複数配置する形態と比べて、省スペースで多段階の浮き検出を実現できる。

（５）アパーチャ部材を介して投射されるビームについて、意図しない回折縞の発生が抑制され、複数種類の一定高さ以上の浮きを精度よく検出できる。

（６）投光部１２にビーム径を変化させるビーム整形光学系としてのビームエキスパンダ２６を配置し、かつ、受光部１４にビームを集光するレンズとしての凸レンズ３６を配置した構成によって、投光器２２から出射されるビーム径が比較的小さい場合であっても、検出したい浮きの範囲まで、ビームの範囲を拡大して使うことができる。

（７）第１の平行平板４２と第２の平行平板４４とを用いてビームをＺ方向に平行移動させる仕組みを搭載したことにより、用紙Ｐの厚みによらず、媒体表面とビームとの距離を一定に保つことができる。これにより、用紙Ｐからの反射光の影響を一定にすることができ、信号ノイズを低減できる。また、用紙Ｐの厚みによらず、媒体表面を基準にした一定高さの浮きの検出が可能である。

（８）送風機構９０を備える構成を採用したことにより、用紙Ｐの媒体表面付近における温度境界層を破壊することができる。これにより、陽炎現象又は蜃気楼現象によるビームの曲がりを抑制し、信号ノイズを低減できる。

《実施形態及び変形例等の組み合わせについて》
上述の実施形態で説明した構成や変形例で説明した事項は、適宜組み合わせて用いることができ、また、一部の事項を置き換えることもできる。

《記録ヘッドの変形例について》
上記実施形態では、シングルパス方式のインクジェット印刷装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シリアル型（シャトルスキャン型）ヘッドなど、短尺の記録ヘッドを移動させながら、複数回のヘッド走査により画像記録を行う画像形成装置についても本発明を適用可能である。なお、インクジェット方式の記録ヘッドを用いてカラー画像を形成する場合は、複数色のインクの色別にヘッドを配置してもよいし、１つの記録ヘッドから複数色のインクを吐出可能な構成としてもよい。

《記録ヘッドと用紙を相対移動させる構成について》
上述の実施形態では、印刷位置に停止したヘッドに対して用紙を搬送する構成を例示したが、本発明の実施に際しては、用紙Ｐに対してヘッドを移動させる構成も可能である。また、シングルパス方式のラインヘッドは、通常、媒体搬送方向と直交する媒体幅方向に沿って配置されるが、媒体搬送方向と直交する媒体幅方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってラインヘッドを配置する態様もあり得る。

《インクジェット方式以外の記録ヘッドを用いる画像形成装置について》
上述の説明では、記録ヘッドを用いる画像形成装置の一例としてインクジェット印刷装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。インクジェット方式以外では、サーマル素子を記録素子とする記録ヘッドを備えた熱転写記録装置、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を記録素子とする記録ヘッドを備えたＬＥＤ電子写真プリンタ、ＬＥＤライン露光ヘッドを有する銀塩写真方式プリンタなど、ドット記録を行う各種方式の画像形成装置についても本発明を適用することが可能である。インクジェット印刷装置以外の様々な印刷方式における画像形成装置について、本発明の媒体浮き検出装置を適用することができる。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線描画装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、カラーフィルタ製造装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを得る画像形成装置についても本発明を適用できる。

《透過型検出装置の応用例》
本発明の透過型検出装置は、被搬送媒体の浮きを多段階で検出するための媒体浮き検出装置として用いる形態に限らず、様々な用途に応用することができる。つまり、複数本のビームによって検出する被検出物は、被搬送媒体における浮きに限らず、様々な対象物とすることができる。被検出物は、例えば、機械部品、電子部品、各種製品、異物、或いは構造物などであってもよい。本発明では、アパーチャ部材の複数個の開口を介して、干渉縞の発生を抑制した複数本のビームを得ることができるため、複数本のビームを用いる様々な用途の透過型の検出装置について、本発明を適用することができる。

《用語について》
「用紙」は、画像の記録に用いられる媒体である。用紙という用語は、記録媒体、記録用紙、印刷用紙、印刷媒体、印字媒体、被印刷媒体、画像形成媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体など様々な用語で呼ばれるものの概念を含む。用紙の材質や形状等は、特に限定されず、シール用紙、樹脂シート、フィルム、布、不織布、その他材質や形状を問わず、様々なシート体を用いることができる。用紙は、枚葉の媒体に限らず、連続紙などの連続媒体であってもよい。また、枚葉の用紙は、予め規定のサイズに整えられたカット紙に限らず、連続媒体から随時、規定のサイズに裁断して得られるものであってもよい。

「印刷装置」という用語は、印刷機、プリンタ、印字装置、画像形成装置、画像出力装置、或いは、描画装置などの用語の概念を含む。また、「印刷装置」という用語は、複数の装置を組み合わせた印刷システムの概念を含む。「印刷」は、記録、印字、プリント、描画、又は、画像形成の意味を包括する用語として用いる。画像の「記録」とは、画像の形成、印刷、印字、描画、及びプリントなどの用語の概念を含む。

「画像」は広義に解釈するものとし、カラー画像、白黒画像、単一色画像、グラデーション画像、均一濃度（ベタ）画像なども含まれる。「画像」は、写真画像に限らず、図柄、文字、記号、線画、モザイクパターン、色の塗り分け模様、ラインパターン、ドットパターン、その他の各種パターン、テストチャート、若しくはこれらの適宜の組み合わせを含む包括的な用語として用いる。

また、「画像」は、色材を含有するインクによって形成されるものに限らず、インク付与前に用紙に付与される処理液、及び／又はインク付与後に用紙に付与されるニス等その他の機能性材料によって形成される画像であってもよい。

「記録ヘッド」という用語は、印刷ヘッド、印字ヘッド、プリントヘッド、描画ヘッドなどの用語と同義であり、インクジェットヘッド、インク吐出ヘッド、液体吐出ヘッド、液滴吐出ヘッド、又は、液滴噴射ヘッドの概念を含む。

本明細書における「直角」、「直交」又は「垂直」という用語には、９０°未満の角度、又は９０°を超える角度をなして交差する態様のうち、実質的に９０°の角度をなして交差する場合と同様の作用効果を発生させる態様が含まれる。本明細書における「平行」という用語には、厳密には非平行である態様のうち、平行である場合と概ね同様の作用効果が得られる実質的に平行とみなし得る態様が含まれる。

本明細書における「均一」という用語には、厳密には均一でない態様のうち、均一である場合と概ね同様の作用効果が得られる実質的に「均一」とみなし得る態様が含まれる。

《その他》
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、又は削除することが可能であり、また、各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合わせることができる。本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載の範囲には限定されない。本発明は、上述した発明の実施形態に限らず、本発明の技術的思想内で同等関連分野の通常の知識を有する者により、多くの変形が可能である。

１０ 媒体浮き検出装置
１２ 投光部
１２ 投光部
１４ 受光部
２２ 投光器
２２Ａ レーザ光源
２４ アパーチャ部材
２４Ａ、２４Ｂ 開口
２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ 矩形開口
２６ ビームエキスパンダ
２６Ａ 凹レンズ
２６Ｂ 凸レンズ
３２ 受光器
３４ 受光側アパーチャ部材
３４Ａ、３４Ｂ 受光用開口
３６ 凸レンズ
４２ 第１の平行平板
４４ 第２の平行平板
５４ アパーチャ部材
５４Ａ、５４Ｂ 開口
６０ 媒体搬送機構
６０Ａ 媒体支持面
７１ パターン
７２ グラフ
７５ パターン
７６ グラフ
８０Ａ 均一光強度領域
８０Ｂ 均一光強度領域
８１Ａ 干渉縞発生領域
８１Ｂ 干渉縞発生領域
９０ 送風機構
９２ ファン
９４ 送風ノズル
１１０ 制御装置
１１２ 演算部
１１４ 平行平板駆動制御部
１１６ 送風制御部
１１８ 表示制御部
１２０ 搬送制御部
１２２ ヘッド昇降制御部
１２４ 媒体搬送部
１２６ ヘッド昇降部
１３０ 表示装置
１３２ 入力装置
１４２ 第１の平行平板駆動部
１４４ 第２の平行平板駆動部
１５１〜１５９ ビームと浮きの相対的関係を示す状態
１６１〜１６９ ビームと浮きの相対的関係を示す状態
２０１Ａ インクジェット印刷装置
２１０ 給紙部
２１１ 搬送系
２１２ 給紙装置
２１２Ａ 給紙台
２１４ フィーダボード
２１６ 給紙ドラム
２２０ 処理液付与部
２２２ 処理液塗布ドラム
２２３ グリッパ
２２４ 処理液塗布装置
２３０ 処理液乾燥部
２３２ 処理液乾燥ドラム
２３３ グリッパ
２３４ 温風送風機
２４０ 描画部
２４２ 描画ドラム
２４２Ａ 搬送面
２４３ グリッパ
２４４ ヘッドユニット
２４５ 用紙浮き検出部
２４６Ｃ インクジェットヘッド
２４６Ｋ インクジェットヘッド
２４６Ｍ インクジェットヘッド
２４６Ｙ インクジェットヘッド
２４７ 用紙押さえローラ
２４８ 画像読取装置
２５０ インク乾燥部
２６０ 集積部
２６２ 集積装置
２６２Ａ 集積トレイ
２７０ チェーングリッパ
２７１Ａ 第１スプロケット
２７１Ｂ 第２スプロケット
２７２ チェーン
２７４ グリッパ
２８０ 用紙ガイド
２８２ 第１用紙ガイド
２８４ 第２用紙ガイド
２９０ 加熱乾燥処理部
３００ システムコントローラ
３０２ 通信部
３０４ 画像メモリ
３０６ 画像処理部
３１２ 給紙制御部
３１４ 処理液付与制御部
３１６ 処理液乾燥制御部
３１８ 描画制御部
３２２ ヘッド水平移動制御部
３２４ インク乾燥制御部
３２６ 排紙制御部
３２８ メンテナンス制御部
３３０ 操作部
３３２ 表示部
３３４ パラメータ記憶部
３３６ プログラム格納部
４００ ホストコンピュータ
４０２ ヘッド水平移動部
４０６ エンコーダ
４４０ メンテナンス部
５００ インクジェット印刷装置
５４０ ベルト搬送部
５４１Ａ ローラ
５４１Ｂ ローラ
５４２ ベルト
５４２Ａ 媒体支持面
５４４ インクジェットヘッド
Ｂ１ ビーム
Ｂ２ ビーム
ＤＡ 回折光発生領域
ＤＡ１ 回折光発生領域
ＤＡ２ 回折光発生領域
ＤＬ 回折光
ＮＤ 回折光非発生領域
Ｐ 用紙

Claims (20)

1. 被検出物が通過する通過領域にビームを投射する投光部と、
   前記投光部に配置された光通過用の複数個の開口を有するアパーチャ部材と、
   前記複数個の前記開口を介して前記通過領域に投射された前記ビームを受光する受光部と、
   前記受光部によって受光された光量と予め定められた複数の閾値とを比較して、比較結果に応じた信号を出力する演算部と、
   を備え、
   前記複数個の前記開口の各々は、多角形の開口形状を有し、
   前記複数個の前記開口は、互いに他の前記開口を通過する前記ビームの回折光が発生する回折光発生領域の外側の領域である回折光非発生領域と重なる位置に配置されている透過型検出装置。
2. 前記被検出物は、媒体搬送経路に沿って搬送される被搬送媒体の一部分であって、前記被搬送媒体における前記被搬送媒体の厚み方向の浮き上がりが生じている部分であり、
   前記透過型検出装置は、前記厚み方向の高さが異なる複数の基準高さについて、前記基準高さ以上の浮き上がりの有無を多段階で検出する媒体浮き検出装置として用いられる請求項１に記載の透過型検出装置。
3. 前記投光部は、前記被搬送媒体の搬送方向と交差する方向に、前記被搬送媒体の媒体表面に沿って前記ビームを投射する請求項２に記載の透過型検出装置。
4. 前記多角形は、２組の対辺がそれぞれ平行な四角形である請求項１から３のいずれか一項に記載の透過型検出装置。
5. 前記回折光発生領域は、前記多角形の各辺と直交する方向に広がる帯状の領域である請求項１から４のいずれか一項に記載の透過型検出装置。
6. 前記受光部には、光通過用の複数個の受光用開口を有する受光側アパーチャ部材が配置されている請求項１から５のいずれか一項に記載の透過型検出装置。
7. 前記複数個の前記開口は、互いに他の前記開口によって作られる前記回折光発生領域と重ならない位置に配置されている請求項１から６のいずれか一項に記載の透過型検出装置。
8. 前記複数個の前記開口は、それぞれの開口領域の一部分が他の前記開口によって作られる前記回折光発生領域と重なる位置に配置されており、
   前記複数個の前記受光用開口は、前記投光部に配置された前記アパーチャ部材の前記開口の各々を通過した各ビームのビーム領域内における均一な光強度分布を有する均一光強度領域と重なる位置であって、かつ、前記ビーム領域内の前記回折光発生領域と重なる領域である干渉縞発生領域と重ならない位置に配置されている請求項６に記載の透過型検出装置。
9. 前記複数個の前記受光用開口は、前記投光部に配置された前記アパーチャ部材の前記開口よりも開口面積が小さく、かつ、前記均一光強度領域の範囲内に収まる位置に配置されている請求項８に記載の透過型検出装置。
10. 前記投光部は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出力されたレーザ光のビーム径を広げるビーム整形光学系と、を含み、
    前記ビーム整形光学系は、前記レーザ光源と前記アパーチャ部材の間の光路に配置される請求項１から９のいずれか一項に記載の透過型検出装置。
11. 前記ビーム整形光学系がビームエキスパンダである請求項１０に記載の透過型検出装置。
12. 前記受光部には、前記通過領域を透過した前記ビームを集光するレンズが配置されている請求項１から１１のいずれか一項に記載の透過型検出装置。
13. 被搬送媒体の搬送方向と交差する方向に、前記被搬送媒体の媒体表面に沿ってビームを投射する投光部と、
    前記投光部に配置された光通過用の複数個の開口を有するアパーチャ部材と、
    前記複数個の前記開口を介して前記媒体表面に沿って投射された前記ビームを受光する受光部と、
    前記受光部によって受光された光量と予め定められた複数の閾値とを比較して、比較結果に応じた信号を出力する演算部と、
    を備え、
    前記複数個の前記開口の各々は、多角形の開口形状を有し、
    前記複数個の前記開口は、互いに他の前記開口を通過するビームの回折光が発生する回折光発生領域の外側の領域である回折光非発生領域と重なる位置に配置されている媒体浮き検出装置。
14. 前記投光部と前記受光部は、前記被搬送媒体の媒体搬送経路を幅方向に挟んで互いに対向して配置される請求項１３に記載の媒体浮き検出装置。
15. 前記媒体表面に沿って投射される前記ビームを、前記被搬送媒体の厚みに応じて、前記被搬送媒体の厚み方向に平行移動させる平行平板を備える請求項１３又は１４に記載の媒体浮き検出装置。
16. 前記ビームの光路に空気を送風する送風機構を備える請求項１３から１５のいずれか一項に記載の媒体浮き検出装置。
17. 前記複数個の前記開口の各々を通過した複数本の前記ビームは、互いに前記被搬送媒体の搬送面から前記被搬送媒体の厚み方向の異なる高さ位置を通過し、かつ、前記複数本の前記ビームの中で相対的に低い高さ位置を通過する前記ビームほど、前記搬送方向の上流側の位置を通過する請求項１３から１６のいずれか一項に記載の媒体浮き検出装置。
18. 前記被搬送媒体を保持し、かつ前記被搬送媒体を搬送する搬送部を備える請求項１３から１７のいずれか一項に記載の媒体浮き検出装置。
19. 請求項１３から１８のいずれか一項に記載の媒体浮き検出装置と、
    前記被搬送媒体に画像を記録する記録ヘッドと、
    を備える画像形成装置。
20. 前記記録ヘッドがインクジェットヘッドである請求項１９に記載の画像形成装置。

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