(57)【要約】【課題】発光方向に沿って異なる複数位置での印字媒体の同じ浮き高さに対して、同じ検知高さを出力可能とする。【解決手段】本発明の検知装置は、透過型の光センサを用いて、所定方向に搬送されるシート状の物体の規定位置からの浮きを検知する検知装置であって、前記光センサが発する光を前記物体の規定位置に沿わせるための構造であって、光を発する発光部の位置と当該発光部が発した光を受けて信号を出力する受光部の位置とを調整可能にする位置調整部と、前記光の一部を遮る１または複数の物体であって、前記発光部および前記受光部の間の少なくとも２つの異なる試験位置に配置される基準部材と、前記試験位置のそれぞれに対応する前記受光部の出力から、前記基準部材の高さを得る高さ取得部と、を備える。【選択図】図４
2020085745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過型の光センサを用いて、所定方向に搬送されるシート状の物体の規定位置からの浮きを検知する検知装置であって、
前記光センサが発する光を前記物体の規定位置に沿わせるための構造であって、光を発する発光部の位置と当該発光部が発した光を受けて信号を出力する受光部の位置とを調整可能にする位置調整部と、
前記光の一部を遮る１または複数の物体であって、前記発光部および前記受光部の間の少なくとも２つの異なる試験位置に配置される基準部材と、
前記試験位置のそれぞれに対応する前記受光部の出力から、前記基準部材の高さを得る高さ取得部と、
を備える検知装置。
【請求項２】
前記位置調整部は、前記発光部および前記受光部の光を送受するための位置対応関係を保ちつつ、前記発光部および前記受光部の位置を変更可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の検知装置。
【請求項３】
前記基準部材は、前記発光部および前記受光部の間の３つ以上の異なる前記試験位置に配置される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の検知装置。
【請求項４】
前記基準部材は、複数の異なる前記試験位置に配置可能な１つの物体である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項５】
前記基準部材は、前記物体を支えるとともに所定方向に移動して前記物体を送る搬送面上の複数箇所に設定された複数の前記試験位置にそれぞれ配置された複数の物体であって、
前記光センサは、前記搬送面の移動に伴って移動してくる前記基準部材を個々に検知する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項６】
前記位置調整部は、軸状の操作子に付与される回転を所定方向の移動に変換する精密ステージであって、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項７】
前記位置調整部を動作させる力を発する駆動部と、
前記高さ取得部が得た高さの差が小さくなるように前記駆動部に指示を与える位置制御部と、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項８】
シート状の物体を所定方向に搬送する搬送部と、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の検知装置と、
を備える搬送装置。
【請求項９】
シート状の物体である印字媒体を所定方向に搬送する搬送部と、
前記印字媒体に印字する印字ヘッドと、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の検知装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知装置、搬送装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印字媒体の浮き検知が行われている。例えば、インクジェットプリンタにおいて、高い画質を得るために、インクを吐出する印字ヘッドと印字媒体との間隔（ギャップ）が、例えば１ｍｍ程度とごく狭く設定される。このような場合、印字媒体が規定の位置からわずかでも浮いてしまうと、印字媒体が印字ヘッドに接触して、印字ヘッドが損傷することがある。
【０００３】
上述のような印字媒体の浮きによる印字ヘッドの損傷を防ぐため、プリンタには、印字媒体の浮きを印字ヘッドに至る前の位置で検知する検知装置を、備えるものがある（例えば特許文献１）。従来の検知装置は、透過型の光センサを備え、発光部が発する光を受光部が受光しないとき、印字媒体が規定位置から浮いていると判断する。光センサは、光が、搬送される印字媒体の規定位置に平行になるよう調整して配置される。そのように配置されていることで、光の欠け量から、印字媒体の浮き量（浮き高さ）を推定することができる。
【０００４】
光センサの位置の調整手法として、例えば特許文献２に開示された技術がある。当該技術においては、所定形状を有する基準部材を、当該基準部材が光の一部を遮るような位置に置き、受光部の出力から基準部材の高さを推定し、当該推定高さが、基準部材の実際の高さに一致するとき、光センサが正しく配置されている、とする。この調整手法を印字媒体の浮き検知に適用する場合、上述の推定高さの測定方向は、印字媒体の浮き高さの測定方向に一致する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の調整手法を印字媒体の浮き高さを検知する検知装置に適用すると、光の進行方向に沿って異なる複数位置での印字媒体の同じ浮き高さに対して、同じ出力（検知高さ）を得られるとは限らない。印字媒体の浮き検知においては、発光部と受光部との間のどの位置であっても、印字媒体の浮き高さが同じであれば、検知高さが同じであってほしいため、上述の調整手法では不都合である。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発光方向に沿って異なる複数位置での印字媒体の同じ浮き高さに対して、同じ検知高さを出力可能とすることを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の検知装置は、透過型の光センサを用いて、所定方向に搬送されるシート状の物体の規定位置からの浮きを検知する検知装置であって、前記光センサが発する光を前記物体の規定位置に沿わせるための構造であって、光を発する発光部の位置と当該発光部が発した光を受けて信号を出力する受光部の位置とを調整可能にする位置調整部と、前記光の一部を遮る１または複数の物体であって、前記発光部および前記受光部の間の少なくとも２つの異なる試験位置に配置される基準部材と、前記試験位置のそれぞれに対応する前記受光部の出力から、前記基準部材の高さを得る高さ取得部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、所定方向に搬送されるシート状の物体の規定位置からの浮きを検知する検知装置において、発光部の位置と受光部の位置とを調整可能であって、当該調整にあたって、発光部と受光部との間の異なる複数の試験位置で検知した基準部材の検知高さを参照可能であるので、光センサが発する光を物体の規定位置に沿わせることができ、よって、発光方向に沿って異なる複数位置での物体（印字媒体）の同じ浮き高さに対して、同じ検知高さを出力することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態の検知装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、発光部と受光部とが、連結部材で連結されている状態を示す図である。
【図３】図３は、精密ステージ７を備えた例を示す図である。
【図４】図４は、検知装置を、搬送装置に適用した状態を示す図である。
【図５】図５は、ドラムを、ドラムの軸方向に直交する方向から見た図である。
【図６−１】図６−１は、検知装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６−２】図６−２は、検知装置の機能構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、制御部が実行する光センサの位置を調整するためのプログラムの流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は、第２実施形態の搬送面に、基準部材を保持する保持部が設けられている例を示す図である。
【図９】図９は、保持部を、基準部材の高さ方向上方から見下ろした図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下に、本発明の実施の一形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の検知装置１００の構成を示す斜視図である。検知装置１００は、透過型の光センサを用いて、所定方向に搬送されるシート状の物体（例えば印字媒体）の、規定位置からの浮きを、検知する。
【００１１】
検知装置１００は、発光部１および受光部２を備えている。発光部１は、光３を受光部２に向けて発する。図中に矢印で光３の進行方向を示す。受光部２は、発光部１が発した光３を受けることにより信号を出力する。光３は、例えばレーザ光である。発光部１および受光部２は、透過型の光センサを構成する。
【００１２】
発光部１の位置および受光部２の位置は、光３が搬送面４に沿い、略平行になるよう、調整される。当該調整に際して用いる基準部材５を、検知装置１００はさらに備えている。基準部材５は、光３の一部を遮る１または複数の物体であって、発光部１および受光部２の間の少なくとも２つの異なる試験位置に、配置される。
【００１３】
図１（ａ）は、基準部材５が搬送面４の一側端部に配置されたときの光３の欠け状態を示し、図１（ｂ）は、基準部材５が搬送面４の他側端部に配置されたときの光３の欠け状態を示す。
【００１４】
検知装置１００においては、発光部１と受光部２との間のどの位置であっても、搬送面４からの印字媒体の浮き高さの実際の値が同じ場合については、受光部２の出力が同じになることが望ましい。そのような出力を実現するためには、光３が、搬送面４（規定位置）に沿うよう調整されていることが必要である。そこで、検知装置１００は、位置調整部および高さ取得部を、さらに備えている。
【００１５】
位置調整部は、光３を物体の規定位置に沿わせるための構造であって、発光部１の位置と受光部２の位置とを調整可能にする。
【００１６】
高さ取得部は、試験位置のそれぞれに対応する受光部２の出力から、基準部材５の高さ（検知高さ）を得る機能部（高さ取得部１０１）である。ここで、「機能部」はコンピュータ制御で実現するものであって、後で詳しく述べる。なお、高さ取得部を、上記調整を終えて稼働中の検知装置１００において光センサの出力から印字媒体の浮き高さを得る機能部が、兼務してもよい。
【００１７】
光３が搬送面４に沿っていれば、基準部材５が、図１（ａ）の試験位置にあっても図１（ｂ）の試験位置にあっても、受光部２が受ける光３の欠け量は同じになり、受光部２の出力が同じになるはずである。よって、上記調整においては、両試験位置における基準部材５により欠けさせた光３を受けた受光部２の出力を参照し、両者が等しくなるよう、発光部１の位置および受光部２の位置を、変更する。なお、当該調整は、手動または自動で行われる。自動で行う場合に調整を行う主体となる機能部（位置制御部１０２）については、後述する。
【００１８】
ここで、上記調整にあたっては、発光部１および受光部２の光３を送受するための位置対応関係を保ちつつ、発光部１および受光部２の位置を変更可能に位置調整部が構成されていると、発光部１および受光部２の両者の位置の調整が簡便になるので好ましい。これを満たす構成の一例が図２であって、図２は、発光部１と受光部２とが、連結部材６で連結されている状態を示す図である。
【００１９】
当該例のように、発光部１と受光部２とが向かい合わせられた状態で一体化されていると、例えば、一体化している発光部１および受光部２を、搬送面４に平行で光３の進行方向に直交する軸回りに回動させることによって、発光部１および受光部２の位置を、光３が搬送面４に沿うように調整することができる。
【００２０】
位置調整部としては、例えば精密ステージのようなものが考えられる。図３は、精密ステージ７を備えた例を示す図である。図３（ａ）よりも図３（ｂ）の方が、発光部１が高くされている。
【００２１】
精密ステージ７は、軸状の操作子７１に付与される回転を、所定方向（図示の例ではステージの平面に直交する方向）の移動に変換することにより、発光部１を上下に移動させる。発光部１の上下動に連動して、連結部材６によって連結された受光部２も、発光部１と対向する位置関係を保って移動する。これにより、上記調整が行われる。
【００２２】
図４は、上述のような検知装置１００を、搬送装置２００に適用した状態を示す図である。搬送装置２００は、シート状の物体（例えば紙などの印字媒体）を搬送するものであって、例えば、画像形成装置が備えるドラム４０およびその周辺部材で構成される。なお、上記画像形成装置は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機であってもよいし、他、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等のいずれであってもよい。
【００２３】
ドラム４０は、搬送部の一例である。ドラム４０は、円筒状の外周面を有して円周方向に回転するものであって、回転に伴い、自身の円筒状の表面に貼り付いた状態の印字媒体を移動させる。ドラム４０の外周面は、印字媒体Ｓを支えるとともに所定方向に移動して印字媒体Ｓを送る搬送面の一例である。
【００２４】
また、光センサを構成する発光部１および受光部２は、ドラム４０の円筒の軸方向（図４中のＸ軸方向、円周方向に直交する方向）に沿って、円筒面を挟んで、配置されている。さらに、ドラム４０の表面の、円周方向にずれてさらに軸方向に離れた複数（図４では２つ）の位置（試験位置）に、基準部材５１，５２が設けられている。
【００２５】
このような構成によれば、ドラム４０の回転に伴って、発光部１と受光部２との間に基準部材５１，５２が順次現れ、基準部材５１，５２が光３を順に遮る。つまり、光センサは、搬送面（ドラム４０の外周面）の移動に伴って移動してくる基準部材５１,５２を、個々に検知する。なお、図４中のＺ軸方向は、受光部２における検知高さ方向であり、Ｙ軸方向は、発光部１と受光部２との間におけるドラム４０の外周面の移動方向である。
【００２６】
図５は、ドラム４０を、Ｘ軸（ドラム４０の軸方向）に直交する方向から見た図である。矢印は、印字媒体Ｓの搬送方向を示す。
【００２７】
ドラム４０の円筒面の所定範囲には、各種印字ヘッド（黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））が対向配置されている。それらの印字ヘッドよりも搬送方向上流側に、光センサを構成する発光部１および受光部２が配置される。また、基準部材５１，５２を置く試験位置は、連続して送られてくる複数の印字媒体Ｓの隙間に、配置されている。
【００２８】
このような構成によれば、ドラム４０によって搬送される印字媒体Ｓが印字ヘッドに到達する以前の位置で、光センサによる浮き検知が行われる。よって、印字媒体Ｓの浮き高さが所定の閾値を超えて異常と判断される状態であれば、印字ヘッドに到達する前にドラム４０の回転を停止させて印字媒体Ｓと印字ヘッドとの衝突を回避することができる。
【００２９】
図６−１は、検知装置１００の電気的構成を示すブロック図である。図６−２は、検知装置１００の機能構成を示すブロック図である。検知装置１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１１１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１１２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１１３、光センサ１２０、駆動部１３０、インタフェイス（Interface、Ｉ／Ｆ）１４０などを備えている。駆動部１３０は、位置調整部（例えば精密ステージ７）を動作させる力を発するもので、例えばモータである。
【００３０】
ＲＯＭ１１２は、各種プログラムやデータを記憶する記憶媒体である。ＲＡＭ１１３は、各種プログラムや各種データを一時的に記憶する記憶媒体である。ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２などに記憶されたプログラムをＲＡＭ１１３などに展開して実行することにより、検知装置１００の動作を統括的に制御する。
【００３１】
ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２およびＲＡＭ１１３は、制御部１１０を構成する。制御部１１０は、プログラムの実行により、高さ取得部１０１や位置制御部１０２などの各種機能部を実現する。
【００３２】
高さ取得部１０１は、試験位置のそれぞれに対応する受光部２の出力から、基準部材５の高さ（検知高さ）を得る。位置制御部１０２は、高さ取得部１０１が得た高さの差が小さくなるように駆動部１３０に、指示を与える。
【００３３】
図７は、制御部１１０が実行する光センサの位置を調整するためのプログラムの流れを示すフローチャートである。制御部１１０は、基準部材５（５１，５２）の通し番号を管理する変数ｋを初期化（変数ｋに１を代入）する（ステップＳ０１）。次に、制御部１１０は、変数ｋにあたる基準部材５の位置に、ドラム４０を回転させる（ステップＳ０２）。ここで、変数ｋの値が１の場合、図４の例であれば、制御部１１０は、基準部材５１が発光部１と受光部２との間に位置するよう、ドラム４０を回転させる。次に、制御部１１０（高さ取得部１０１）は、光センサ１２０の出力から検知高さを得て、これを値ｔｋとして記録する（ステップＳ０３）。
【００３４】
次に、制御部１１０は、変数ｋが定数ｎに達したか判断する（ステップＳ０４）。定数ｎは、基準部材５の通し番号の最大値である。図４の例であれば、定数ｎは２である。
【００３５】
ステップＳ０４において、変数ｋが定数ｎに等しくないとき（ステップＳ０４のＮｏ）、制御部１１０は、変数ｋが定数ｎに達していないと判断する。そして、変数ｋをインクリメントして（ステップＳ０５）、処理をステップＳ０２へ戻し、次の通し番号の基準部材５（図４の例であれば基準部材５２）の位置にドラム４０を回転させる。
【００３６】
ステップＳ０４において、変数ｋが定数ｎに等しいとき（ステップＳ０４のＹｅｓ）、制御部１１０は、得られた検知高さが記録された値ｔ１からｔｎのうち、最大のものと最少のものとの差が、定数Ｔよりも小さいか判断する（ステップＳ０６）。ここで、定数Ｔは、上記差の許容可能な上限として設定された値（許容値）である。ステップＳ０６において、値ｔ１からｔｎのうち最大のものと最少のものとの差が定数Ｔよりも小さい場合（ステップＳ０６のＹｅｓ）、制御部１１０は、本処理を終了する。
【００３７】
ステップＳ０６において、値ｔ１からｔｎのうち最大のものと最少のものとの差が定数Ｔ以上の場合（ステップＳ０６のＮｏ）、制御部１１０は、値ｔ１が値ｔｎよりも大きいか判断する（ステップＳ０７）。値ｔ１が値ｔｎよりも大きい場合（ステップＳ０７のＹｅｓ）、制御部１１０（位置制御部１０２）は、発光部１の位置を上昇させるよう、駆動部１３０に指示する（ステップＳ０８）。また、値ｔ１が値ｔｎよりも大きくない場合（ステップＳ０７のＮｏ）、制御部１１０（位置制御部１０２）は、発光部１の位置を下降させるよう、駆動部１３０に指示する（ステップＳ０９）。
【００３８】
ステップＳ０８およびＳ０９の後、制御部１１０は、処理をステップＳ０１に戻して、同じ処理を繰り返す。これにより、ステップＳ０６の判断結果がＹｅｓとなるまで、すなわち、値ｔ１からｔｎのうち最大のものと最少のものとの差が定数Ｔよりも小さくなるまで、基準部材５（５１，５２）の高さ取得および位置制御を、制御部１１０が自動的に行う。
【００３９】
以上、本実施形態によれば、所定方向に搬送されるシート状の物体（例えば印字媒体）の規定位置からの浮きを検知する検知装置１００において、発光部１の位置と受光部２の位置とを調整可能であって、当該調整にあたって、発光部１と受光部２との間の異なる複数の試験位置で検知した基準部材５（５１，５２）の検知高さを参照可能である。したがって、光センサが発する光３を、物体（印字媒体）の規定位置に沿わせることができ、よって、発光方向に沿って異なる複数位置での物体（印字媒体）の同じ浮き高さに対して、同じ検知高さを出力可能とすることができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、精密ステージ７は発光部１を昇降させているが、実施にあたって、位置調整部は、受光部２を昇降させるのでも、発光部１および受光部２の両者を昇降させるのでも、また他の手法でも、意図した機能を果たすものであれば構わない。
【００４１】
（第２実施形態）
以下に、本発明の実施の一形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態は、前実施形態の一部変更例である。本実施形態の説明にあたって、前実施形態と同じ箇所には同じ符号を用い、詳細な説明を省略する。図８は、搬送面４に、基準部材５を保持する保持部８が設けられている例を示す図である。図９は、保持部８を、基準部材５の高さ方向上方から見下ろした図である。
【００４２】
本実施形態の基準部材５は、底面に、一対の突起（不図示）を備えている。保持部８は、基準部材５の底面に設けられた凸部が嵌まる一対の凹部８１を、主走査方向（光３の進行方向）に沿って、複数セット備えている。
【００４３】
このような構成によれば、基準部材５は、主走査方向に沿って異なる複数の試験位置に取り付け可能である。よって、一つの基準部材５によって、複数の試験位置にかかる測定を行うことが可能となる。
【００４４】
同一の基準部材５を用いる場合、複数の基準部材５を用いる場合に比べて、各基準部材５の寸法公差による高さの差が検知高さの差に影響するというような事象が起こりえないことから、検知の精度が上がると言える。また、一つの基準部材５で多くの試験位置での検知高さを得ることができるため、印字媒体の浮く位置が主走査方向に変わっても同じ浮き高さに対し同じ検知高さを得られることの信頼性が、向上する。
【００４５】
また、本実施形態によれば、基準部材５を、発光部１および受光部２の間の３つ以上の異なる試験位置に配置することが容易に可能である。試験位置が多いほど、検知結果の保証度が高くなると言える。
【００４６】
なお、本実施形態では、保持部８による基準部材５の保持を、凹凸形状の嵌合により実現しているが、実施にあたってはこれに限らない。例えば、実施にあたっては、保持部８が、基準部材５をレールや溝に沿って移動させるような機構であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１００…検知装置
１    …発光部、２…受光部、３…光
４    …搬送面、４０…ドラム（搬送部）
５、５１、５２…基準部材
６    …連結部材
７    …精密ステージ、７１…操作子
８    …保持部、８１…凹部、１０１…高さ取得部、１０２…位置制御部
１１０…制御部、１１１…ＣＰＵ、１１２…ＲＯＭ、１１３…ＲＡＭ
１２０…光センサ
１３０…駆動部
２００…搬送装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４８】
【特許文献１】特開２０１７−１６５５６４号公報
【特許文献２】特開２００２−２２１４４６号公報
【図１】
2020085745.tif 000003
【図２】
2020085745.tif 000004
【図３】
2020085745.tif 000005
【図４】
2020085745.tif 000006
【図５】
2020085745.tif 000007
【図６−１】
2020085745.tif 000008
【図６−２】
2020085745.tif 000009
【図７】
2020085745.tif 000010
【図８】
2020085745.tif 000011
【図９】
2020085745.tif 000012