(57)【要約】【課題】搬送機構の負担を抑えつつシートの種類を判別する。【解決手段】シートを搬送するための搬送路に搬入されたシートの種類を判別するシート判別装置は、シートの厚さを測定し、測定した厚さがそれのみでは種類を判別することができない値である場合に、シートの剛性を測定し、測定した厚さおよび剛性に基づいて種類を判別する。シートの剛性の測定のために、シートを搬送する第１のローラと、第１のローラの下流側に配置されてシートを搬送する第２のローラと、第１のローラと第２のローラとの間に設けられてシートの表面の厚さ方向の変位量を検出する変位センサと、第１のローラによる搬送の速度を第２のローラによる搬送の速度よりも大きくする搬送制御であるループ形成制御を行う搬送制御部とを設ける。ループ形成制御が行われている期間に、変位センサにより検出された変位量に基づいて剛性を測定する。【選択図】図７
2018122990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送するための搬送路に搬入された前記シートの種類を判別するシート判別装置であって、
前記シートの厚さを測定する厚さ測定部と、
測定された前記厚さに基づいて前記シートの種類を判別する第１の判別部と、
測定された前記厚さがそれのみでは前記種類を判別することができない値である場合に、前記シートの剛性を測定する剛性測定部と、
測定された前記厚さおよび前記剛性に基づいて前記種類を判別する第２の判別部と、を有する、
ことを特徴とするシート判別装置。
【請求項２】
前記剛性測定部は
前記シートを搬送する第１のローラと、
前記第１のローラの下流側に配置されて前記シートを搬送する第２のローラと、
前記第１のローラと前記第２のローラとの間に設けられて前記シートの表面の厚さ方向の変位量を検出する変位センサと、
前記第１のローラによる搬送の速度を前記第２のローラによる搬送の速度よりも大きくする搬送制御であるループ形成制御を行う搬送制御部と、を有し、
前記ループ形成制御が行われている期間に前記変位センサにより検出された前記変位量に基づいて前記剛性を測定する、
請求項１記載のシート判別装置。
【請求項３】
前記剛性測定部は、測定された前記厚さに応じて、前記剛性の測定に関わる処理のパラメータを切り替えて前記剛性を測定する、
請求項２記載のシート判別装置。
【請求項４】
前記パラメータとして、前記ループ形成制御による前記第１のローラと前記第２のローラとの搬送量の差であるループ送り量を切り替える、
請求項３記載のシート判別装置。
【請求項５】
厚さ測定部は、前記変位センサと前記シートとが当接する状態において前記ループ形成制御が行われる以前に前記変位センサにより検出された前記変位量を前記厚さとして測定する、
請求項２ないし４のいずれかに記載のシート判別装置。
【請求項６】
前記シートの厚さと剛性との組合せに対応する前記シートの種類を示す判別テーブルを記憶する記憶部を有し、
前記第２の判定部は、測定された前記厚さおよび剛性に対応する前記種類を前記判別テーブルから抽出して判別結果として出力する、
請求項１ないし５のいずれかに記載のシート判別装置。
【請求項７】
前記判別テーブルは、前記温度または湿度を含む環境条件別に前記組合せに対応する前記種類を示すものであり、
前記第２の判定部は、前記環境条件に応じて、測定された前記厚さおよび剛性に対応する前記種類を前記判別テーブルから抽出する、
請求項６記載のシート判別装置。
【請求項８】
シートに画像を形成する画像形成装置であって、
複数枚の前記シートの収納が可能なシート供給部と、
前記シート供給部から供給される前記シートに画像を形成するプリンタエンジンと、
前記シート供給部から前記プリンタエンジンへ前記シートを搬送するための搬送路に搬入された当該シートの種類を判別するシート判別装置と、
判別された前記種類に応じて前記画像の形成を制御する制御部と、を有し、
前記シート判別装置は、
前記シートの厚さを測定する厚さ測定部と、
測定された前記厚さに基づいて前記シートの種類を判別する第１の判別部と、
測定された前記厚さがそれのみでは前記種類を判別することができない値である場合に、前記シートの剛性を測定する剛性測定部と、
測定された前記厚さおよび前記剛性に基づいて前記種類を判別する第２の判別部と、を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記シート判別装置は、前記シート供給部が前記シートの補充が可能な開放状態から前記プリンタエンジンへの前記シートの供給が可能な装填状態になるごとに、前記シートの種類を判別してその判別結果を記憶し、
前記制御部は、記憶されている最新の前記判別結果の示す種類に応じて前記画像の形成を制御する、
請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記シート判別装置は、当該画像形成装置が前記開放状態か否かを検知することができない状態から検知することができる状態に復帰したときに、前記シートの種類を判別して記憶されている前記判別結果を更新する、
請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
複数枚の前記シートを用いる印刷ジョブにおいて、前記シート判別装置は、１枚目のシートについて測定した厚さを記憶し、２枚目以降のシートについては、測定した厚さと記憶している厚さとが異なる場合に、前記剛性の測定を行う、
請求項８ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
シートを搬送するための搬送路に搬入された前記シートの種類を判別するシート判別方法であって、
前記シートの厚さを測定し、
測定した前記厚さがそれのみでは前記種類を判別することができない値である場合に、前記シートの剛性を測定し、
測定した前記厚さおよび前記剛性に基づいて前記種類を判別する、
ことを特徴とするシート判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート判別装置およびシート判別方法、並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機およびプリンタなどのようにシートに画像を形成する画像形成装置は、シートの種類に応じて、動作の条件を適切な画像が得られるように設定する機能を有している。
【０００３】
例えば電子写真式の画像形成装置において、シートを坪量によって分類することとし、坪量に応じて、搬送速度、転写電圧、および定着温度などを設定することが行われている。この設定により、ジャム、転写不良、および定着不良などを防止することができる。
【０００４】
画像形成装置がシートの坪量を特定する方法として、ユーザがシートの種類を幾つかの選択肢（普通紙、厚紙１、厚紙２など）から選択して指定する方法がある。画像形成装置は、ユーザの指定した種類にあらかじめ対応づけられている坪量を、シートの坪量として特定し、特定した坪量に応じて動作の条件を設定する。
【０００５】
しかし、近年、画像形成装置において使用可能なシートの種類が多様化していることから、ユーザの指定に従って坪量を特定する方法では、動作の条件を適切に設定するのが困難になっている。
【０００６】
画像形成装置がシートを自動的に判別するための先行技術として、特許文献１に記載の技術がある。
【０００７】
特許文献１には、１つの変位センサを用いてシートの厚さおよび剛性の両方を測定し、これらの測定結果に基づいて転写バイアス、定着条件などの画像形成条件を設定する画像形成装置が開示されている。また、剛性の測定方法として、停止中の搬送ローラにシートを突き当てて撓ませ、撓んだ部分がガイド板に当接することにより生じるシートの復元力で搬送ローラの軸を変位させ、その変位量をホール素子により定量化する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２０２３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
搬送の途中でシートの剛性を測定するには、シートを湾曲部（いわゆるループ）が形成されるよう撓ませる必要がある。ループの形成に際して、ループの下流側の搬送ローラに上流側からシートが押し込まれることから、搬送ローラおよびその駆動源を含む搬送機構に通常の搬送時よりも大きい負荷が加わる。このため、搬送機構の寿命が短くなるという問題があった。シートが押し込まれることで搬送ローラの表面が傷付くこともあり、その場合には搬送ローラを交換しなければならない。
【００１０】
また、ループの形成により搬送が遅れる。このため、画像形成装置においては印刷の生産性が低下するという問題があった。
【００１１】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、搬送機構の負担を抑えつつシートの種類を判別することのできるシート判別装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施形態に係るシート判別装置は、シートを搬送するための搬送路に搬入された前記シートの種類を判別するシート判別装置であって、前記シートの厚さを測定する厚さ測定部と、測定された前記厚さに基づいて前記シートの種類を判別する第１の判別部と、測定された前記厚さがそれのみでは前記種類を判別することができない値である場合に、前記シートの剛性を測定する剛性測定部と、測定された前記厚さおよび前記剛性に基づいて前記種類を判別する第２の判別部と、を有する。
【００１３】
本発明の実施形態に係るシート判別方法は、シートを搬送するための搬送路に搬入された前記シートの種類を判別するシート判別方法であって、前記シートの厚さを測定し、測定した前記厚さがそれのみでは前記種類を判別することができない値である場合に、前記シートの剛性を測定し、測定した前記厚さおよび前記剛性に基づいて前記種類を判別する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、搬送機構の負担を抑えつつシートの種類を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るシート判別装置を備えた画像形成装置の構成の概要を示す図である。
【図２】変位検出機構の構成の例を示す図である。
【図３】変位センサの構成を示す図である。
【図４】変位量測定部の構成およびその入出力の例を示す図である。
【図５】シート判別装置の機能的構成を示す図である。
【図６】シートによる変位を模式的に示す図である。
【図７】変位量の推移の例を示す図である。
【図８】撓み量とシートの剛性との関係の例を示す図である。
【図９】シートの種類の判別に用いる種類情報の例を示す図である。
【図１０】シートの種類の判別に用いる種類情報の他の例を示す図である。
【図１１】シート判別装置における処理の流れを示す図である。
【図１２】剛性測定の処理の流れを示す図である。
【図１３】画像形成装置における処理の流れの例を示す図である。
【図１４】画像形成装置における処理の流れの他の例を示す図である。
【図１５】自動原稿送り装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１には本発明の一実施形態に係るシート判別装置７を備えた画像形成装置１の構成の概要が示されている。
【００１７】
画像形成装置１は、複写機、プリンタ、およびファクシミリ機などの機能を有するＭＦＰ(Multi-functional Peripheral) である。画像形成装置１は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）２１、スキャナ２２、プリンタ部２３、給紙部２４、および主制御部２０を備える。
【００１８】
自動原稿送り装置２１は、原稿トレイにセットされたシート９（原稿）をスキャナ２２の読取り位置へ搬送する。自動原稿送り装置２１は、スキャナ２２により片面が読み取られたシート９を排紙トレイ１６に排出する。
【００１９】
スキャナ２２は、フラットベッド型であり、自動原稿送り装置２１から搬送されてきたシート９またはプラテンガラスの上にセットされた各種の原稿に記されている画像を読み取って画像データを生成する。
【００２０】
プリンタ部２３は、コピー、ネットワークプリンティング（ＰＣプリント）、およびファクシミリ受信などの印刷ジョブにおいて、例えば主制御部２０により生成されたラスタデータに基づいてシートに画像を形成する。プリンタ部２３の構成を後に述べる。
【００２１】
給紙部２４は、多数枚のシートの収納が可能なシート供給部であり、複数の給紙カセットを備えている。給紙カセットごとにサイズまたは坪量の異なるシート８（記録用紙）を収納することができる。給紙部２４は、印刷ジョブにおいて、選択された給紙カセットからシート８を取り出し、プリンタ部２３に通じる搬送路５０に送り込む。すなわち、プリンタ部２３にシート８を供給する。
【００２２】
主制御部２０は、画像形成装置１の全体的な制御を受け持つ。すなわち、自動原稿送り装置２１、スキャナ２２、プリンタ部２３、および給紙部２４を制御する。主制御部２０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit) 、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、補助記憶装置、および画像処理部などを備える。
【００２３】
主制御部２０において、ＲＯＭまたは補助記憶装置には、画像形成装置１の動作を制御するためのコンピュータプログラムが記憶されている。さらに、画像形成装置１の構成要素の一部をシート判別装置７として動作させるためのシート判別用プログラムが記憶されている。これらプログラムは、必要に応じてＲＡＭにロードされ、ＣＰＵによって実行される。
【００２４】
プリンタ部２３は、電子写真法により画像を形成するプリンタエンジン３０Ｂを有している。プリンタエンジン３０Ｂは、４個のイメージングステーション３１，３２，３３，３４を有しており、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナー像を並行して形成する。イメージングステーション３１，３２，３３，３４のそれぞれは、筒状の感光体、帯電チャージャ、現像器、クリーナ、および露光用のプリントヘッドなどを有している。
【００２５】
４色のトナー像は中間転写ベルト３５に一次転写され、給紙部２３から搬送路５０を通って搬送されてきたシート８に二次転写される。二次転写の後、シート９は定着器３７の内部を通って排紙トレイまたはフィニッシャへ送り出される。定着器３７を通過するとき、加熱および加圧によってトナー像がシート８に定着する。定着器３７は、超微粒子(UFP: Ultra Fine Particle)を回収する機能を有している。
【００２６】
プリンタ部２３において、搬送路５０には、上流側から順に、第１搬送ローラ６１、第２搬送ローラ６２、第３搬送ローラ６３、レジストローラ６４、および排紙ローラ６５が設けられている。これらのローラ６１〜６５によりシート８が搬送される。
【００２７】
なお、搬送路５０は、両面印刷のための表裏反転路５８を含む。両面印刷の場合には、第１面に印刷されて定着器３７を通過したシート８が、表裏反転路５８へ搬入され、スイッチバック搬送により表裏を反転されて第１搬送ローラ６１に戻される。そして、第２面の印刷後に排出される。
【００２８】
さて、画像形成装置１は、使用するシート８の坪量に応じて画像形成の条件を設定するために、給紙部２３により搬送路５０に搬入されたシート８の種類を判別するシート判別装置７を備えている。シート判別装置７は、種類の判別に用いる厚さおよび剛性を測定するための変位検出機構４０を含んでいる。変位検出機構４０は、搬送路５０における例えば第２搬送ローラ６２と第３搬送ローラ６３との間の中央付近に配置されている。
【００２９】
以下、シート８の種類を判別する機能を中心に画像形成装置１の構成および動作を説明する。なお、シート８の「種類」とは、画像形成の条件として設定する種々の内容を区別する指標に便宜的に付した呼称である。「種類」は、他の適切な語句（例えば、「属性」）に置換えることができる。
【００３０】
図２には変位検出機構４０の構成の例が、図３には変位センサ４５の構成が、図４には変位量測定部７００の構成およびそのカウント動作の例が、それぞれ示されている。
【００３１】
図２（Ａ）に示すように、変位検出機構４０は、基準ローラ４１、検出ローラ４２、および変位センサ４５を中心に構成される。図２（Ｂ）に示すように、基準ローラ４１は、軸方向に離れた一対のローラ４１ａ，４１ｂからなり、検出ローラ４２は、基準ローラ４１（ローラ４２ａ，４１ｂ）と対向する一対のローラ４２ａ，４２ｂからなる。
【００３２】
基準ローラ４１および検出ローラ４２は、搬送方向Ｍ１の上流側から搬送されてきたシート８を挟むように配置される。基準ローラ４１の回転軸４１Ｓの位置が固定であるのに対して、検出ローラ４２の回転軸４２Ｓの位置は可変である。すなわち、検出ローラ４２の回転軸４２Ｓは、可動の軸受け４３により支持されている。
【００３３】
軸受け４３は、回転軸４２Ｓの一端部および他端部を支持する一対の軸受け４３ａ，４３ｂからなり、支持フレーム４６に固定されたガイド４４に案内されてシート８の厚さ方向であるＭＡ方向とＭＢ方向とに移動可能に設けられている。なお、ガイド４４は一対のガイド４４ａ，４４ｂからなる。
【００３４】
ＭＡ方向は、検出ローラ４２が基準ローラ４１に近づく方向である。ＭＢ方向は、ＭＡ方向の反対の方向であって、検出ローラ４２が基準ローラ４１から遠ざかる方向である。軸受け４３は、常にＭＡ方向に付勢されており、シート８が無い状態において検出ローラ４２が基準ローラ４１と当接（それに近い状態を含む）するようになっている。基準ローラ４１と当接した状態における検出ローラ４２の回転軸４２Ｓの位置が変位の基準位置である。
【００３５】
基準ローラ４１の回転軸４１Ｓは、第２搬送ローラ６２の回転軸６２Ｓとプーリ４７およびベルト４８を介して連結されており、基準ローラ４１は、第２搬送ローラ６２と一体に回転する。基準ローラ４１の回転によりシート８は下流へ搬送される。
【００３６】
当接している状態の基準ローラ４１と検出ローラ４２との間にシート８が入り込むことにより、シート８の厚さの分だけ検出ローラ４２がＭＢ方向に移動する。その後、シート８が通り過ぎると、検出ローラ４２はＭＡ方向に移動する。また、後に述べるようにシート８を撓ませた場合には、検出ローラ４２はＭＢ方向にシート８の厚さの分よりも大きく移動する。
【００３７】
変位センサ４５は、このような検出ローラ４２の移動、すなわち回転軸４２Ｓの変位を検出する。図２（Ｂ）の通り、変位センサ４５は、一対のローラ４２ａ，４２ｂの間に配置されている。
【００３８】
図３（Ａ）に示すように、変位センサ４５は、アクチュエータ４５１とエンコーダ４５２とを含んで構成される。
【００３９】
アクチュエータ４５１は、いわゆるコードホイールであり、その端面が検出ローラ４２の回転軸４２Ｓの周面と当接する。アクチュエータ４５１は、検出ローラ４２の回転軸４２Ｓの変位に応じて回転する。
【００４０】
エンコーダ４５２は、例えば光学式の２チャンネルエンコーダであり、図３（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、アクチュエータ４５１の回転に応じたＡ相およびＢ相の矩形波信号を出力する。詳しくは次の通りである。
【００４１】
図３（Ｂ）のように、回転軸４２ＳがＭＡ方向に変位したときには、Ａ相がＢ相よりも遅れてＬレベルからＨレベルになり（立ち上がり）、かつＢ相よりも遅れてＬレベルになる（立ち下がる）。これとは反対に、回転軸４２ＳがＭＢ方向に変位したときには、Ｂ相がＡ相よりも遅れて立ち上がり、かつＡ相よりも遅れて立ち下がる。つまり、Ａ相とＢ相との位相の関係から回転軸４２Ｓの変位の方向が分かる。
【００４２】
Ａ相のパルスエッジとＢ相のパルスエッジとのずれ（パルスエッジ間隔）Δｔは、回転軸４２Ｓの単位変位量Ｄｍに対応する。つまり、Ａ相が立ち上がりまたは立ち下がった後にＢ相が立ち上がりまたは立ち下がると、その間に回転軸４２Ｓが単位変位量Ｄｍだけ変位したことになる。したがって、パルスエッジの数をカウントすることにより、回転軸４２Ｓの変位量ＤＭを測定することができる。
【００４３】
変位量ＤＭを測定する変位量測定部７００は、図４（Ａ）に示すように、カウンタ７０１および変位量算出部７０２を有する。
【００４４】
カウンタ７０１は、変位センサ４５の出力信号Ｓ４５におけるＡ相およびＢ相のパルスエッジごとに、図４（Ｂ）に示す８つの入力パターンに応じてカウント値Ｎを更新する。これにより、図４（Ｃ）のように、出力信号Ｓ４５に応じてカウント値Ｎが推移する。
【００４５】
８つの入力パターンのうち、例えば入力パターン（１）は、Ａ相がＨレベルのときにＢ相が立ち上がるパターンである。この場合には、変位量ＤＭが増加するＭＢ方向の変位が生じているので、カウント値Ｎを１つ増加させる。また、入力パターン（２）は、Ａ相がＬレベルのときにＢ相が立ち上がるパターンである。この場合には、変位量ＤＭが減少するＭＡ方向の変位が生じているので、カウント値Ｎを１つ減少させる。
【００４６】
変位量算出部７０２には、カウント値Ｎが更新されるごとに、カウンタ７０１からカウント値Ｎが入力される。変位量算出部７０２は、入力されたカウント値Ｎと単位変位量Ｄｍとの積を変位量ＤＭとして算出する。
【００４７】
例えば、単位変位量Ｄｍが例えば２μｍである変位センサ４５を用いるものとすると、カウント値Ｎが「１」であるときの変位量ＤＭは２μｍとなり、カウント値Ｎが「４９」であるときの変位量ＤＭは９８μｍとなる。
【００４８】
図５にはシート判別装置７の機能的構成が示され、図６にはシート８による変位が模式的に示されている。また、図７には変位量ＤＭの推移の例が、図８には撓み量ΔＤＭとシート８の剛性との関係の例が、図９にはシート８の種類Ｄｋの判別に用いる判別テーブルＴ１の例が、それぞれ示されている。
【００４９】
図５において、シート判別装置７は、厚さ測定部７１、第１の判別部７２、剛性測定部７３、第２の判別部７４、および記憶部７７を有する。
【００５０】
厚さ測定部７１は、シート８の厚さＤｔを測定する。厚さ測定部７１は、上に述べた変位センサ４５および変位量測定部７００を有し、さらに第１のローラ６０Ａ、第２のローラ６０Ｂ、回転駆動部６００、通常搬送部７５１、および厚さ算出部７１０を有する。
【００５１】
第１のローラ６０Ａは、搬送路５０に配置されてシート８を搬送する。第１のローラ６０Ａとして、例えば第２搬送ローラ６２を用いることができる。
【００５２】
第２のローラ６０Ｂは、搬送路５０における第１のローラ６０Ａの下流側に配置されてシート８を搬送する。第２のローラ６０Ｂとして、例えば第３搬送ローラ６３を用いることができる。
【００５３】
回転駆動部６００は、第１のローラ６０Ａおよび第２のローラ６０Ｂを回転駆動する。回転駆動部６００は、モータおよびおよびクラッチなどから構成される。
【００５４】
通常搬送部７５１は、主制御部２０におけるシート８の搬送の制御を受け持つ搬送制御部７５の一部であって、第１のローラ６０Ａと第２のローラ６０Ｂとを同じ速度（周速度）Ｖ１で回転させる通常搬送制御を行う。
【００５５】
通常搬送制御においては、図６（Ａ）に示すように、シート８は第１のローラ６０Ａと第２のローラ６０Ｂとの間で張った状態で変位検出機構４０を通過する。このときの検出ローラ４２の変位量ＤＭ１が、変位センサ４５と変位量測定部７００と厚さ算出部７１０とによりシート８の厚さＤｔとして測定される。
【００５６】
厚さ算出部７１０は、搬送中のシート８が基準ローラ４１と検出ローラ４２とのニップ部に到着する以前に変位量測定部７００により得られた変位量ＤＭ、すなわちニップ部にシート８が無いときの変位量ＤＭ０を記憶する。その後、図６（Ａ）のようにシート８がニップ部を通過しているときの変位量ＤＭ１と記憶している変位量ＤＭ０との差を求め、求めた差をシート８の厚さＤｔの測定値として出力する。
【００５７】
例えば、ある時点ｔ１のカウント値Ｎが「１」であり、その後の時点ｔ２のカウント値Ｎが「５０」であったとすると、カウント値Ｎの差ΔＮは「４９」となる。単位変位量Ｄｍが例えば２μｍである変位センサ４５を用いるものとすると、この場合に時点ｔ１から時点ｔ２はのシート８の厚さは２μｍ×４９＝９８μｍである。
【００５８】
第１の判別部７２は、測定された厚さＤｔに基づいてシート８の種類Ｄｋを判別する。判別に際して、第１の判別部７２は、記憶部７７により記憶されている判別テーブルＴ１を参照する。
【００５９】
剛性測定部７３は、厚さ測定部７１により測定された厚さＤｔがそれのみでは種類Ｄｋを判別することができない値である場合に、シート８の剛性Ｄｓを測定する。
【００６０】
剛性測定部７３は、変位センサ４５、変位量測定部７００、第１のローラ６０Ａ、第２のローラ６０Ｂ、回転駆動部６００、ループ形成部７５２、および剛性算出部７３０を有する。これらの構成要素のうち、ループ形成部７５２および剛性算出部７３０以外は、厚さ測定部７１と共通の構成要素である。
【００６１】
ループ形成部７５２は、搬送制御部７５の一部であって、第１のローラ６０Ａによる搬送の速度Ｖ１を第２のローラ６０Ｂによる搬送の速度Ｖ２よりも相対的に大きくする搬送制御であるループ形成制御を行う。
【００６２】
ループ形成制御においては、図６（Ｂ）に示すように、シート８にある程度以上の剛性があると、シート８は第１のローラ６０Ａと第２のローラ６０Ｂとの間で撓む。すなわち、いわゆるループ（湾曲部）８Ｌが形成される。撓みによる厚さ方向の変位は、第１のローラ６０Ａと第２のローラ６０Ｂとの間の中央付近で最も大きくなる。変位検出機構４０は、このような中央付近に配置されている。
【００６３】
基準ローラ４１の位置は固定であるので、シート８の撓みにより検出ローラ４２がシート８の厚さＤｔ以上に変位する。
【００６４】
剛性算出部７３０は、ループ形成制御が行われているときの検出ローラ４２の変位量ＤＭ２と撓む前の変位量ＤＭ１との差である撓み量ΔＤＭ（図８参照）を求め、求めた撓み量ΔＤＭに基づいて、所定の演算式を用いて剛性Ｄｓを表わす測定値（剛度）を算出する。所定の演算式とは、図８に示す関係を表わす数式である。以下、剛性算出部７３０により算出される測定値を剛性Ｄｓということがある。
【００６５】
第２の判別部７４は、厚さ測定部７１により測定された厚さＤｔおよび剛性測定部７３により測定された剛性Ｄｓに基づいてシート８の種類Ｄｋを判別する。判別に際して、第２の判別部７４は、記憶部７７により記憶されている判別テーブルＴ１を参照する。判別テーブルＴ１の例を後に述べる。
【００６６】
シート判別装置７のうち、第１の判別部７２、第２の判別部７４、変位量測定部７００、厚さ算出部７１０、および剛性算出部７３０は、主制御部２０のハードウェア構成により、および上に述べたプログラムがＣＰＵによって実行されることにより実現される。
【００６７】
第１の判別部７２または第２の判別部７４により判別されたシート８の種類Ｄｋは、主制御部２０の印刷ジョブ制御部２０１に通知される。
【００６８】
印刷ジョブ制御部２０１は、種類Ｄｋの通知を受け取ると、プリンタエンジン３０Ｂを制御するエンジン制御部３０Ａに対して、通知された種類Ｄｋに応じた動作設定を行うよう指令する。エンジン制御部３０Ａは、指令に従って例えば定着器３７の定着温度および転写電圧などを設定する。また、印刷ジョブ制御部２０１は、種類Ｄｋに応じて搬送制御部７５に対して、給紙部２４における給紙速度の設定を指令したりする。
【００６９】
図７（Ａ）において、時点ｔ１では通常搬送制御が行われている。しかし、シート８が変位検出機構４０に到着する以前であり、変位量ＤＭはほぼ零である。
【００７０】
シート８が変位検出機構４０に到着すると、シート８の厚さＤｔに応じて変位量ＤＭが増大する。通常搬送制御によりシート８が変位検出機構４０を通過している時点ｔ２の変位量ＤＭがシート８の厚さＤｔとされる。
【００７１】
上に述べたように、厚さＤｔがそれのみでは種類Ｄｋを判別することができない値である場合には、通常搬送制御からループ形成制御に切り替わる。図７（Ａ）の例では、時点ｔ２とその後の時点ｔ３との間の時点で、例えば第２のローラ６０Ｂによる搬送の速度を下げるループ形成制御が開始される。ループ形成制御において、第１のローラ６０Ａによる搬送の速度は、通常搬送時の速度Ｖ１に保たれる。
【００７２】
ループ形成制御の開始により上流側と比べて下流側の搬送が遅くなることから、シート８が撓み始める。撓みが進むにつれて変位量ＤＭが増加する。
【００７３】
時点ｔ３では、第２のローラ６０Ｂによる搬送の速度が通常搬送時の速度Ｖ１よりも小さい速度Ｖ２にまで低下し、その後の時点ｔ５まで速度Ｖ２が保持される。時点ｔ３から時点ｔ５までの期間ＴＬにおいて、変位量ＤＭはほぼ一定となる。
【００７４】
この期間ＴＬの例えばちょうど中間の時点ｔ４での変位量ＤＭと時点ｔ２での変位量ＤＭとの差である撓み量ΔＤＭ（ΔＤＭａ，ΔＤＭｂ）が、シート８の剛性Ｄｓを表わす値とされる。図８に示されるように、撓み量ΔＤＭが大きいほど、剛性Ｄｓ（剛度）は大きい。なお、図８に示される撓み量ΔＤＭと剛度との関係は、例えば剛度（こわさ）の異なる種々のシート８をそれぞれを上に述べたループ形成制御により搬送したときの撓み量ΔＤＭを測定する実験により得られる。
【００７５】
時点ｔ５において、ループ形成制御から通常搬送制御へ切り替えられ、第２のローラ６０Ｂによる搬送の速度が通常搬送時の速度Ｖ１に戻される。時点ｔ６において、シート８が変位検出機構４０を通過し終えると、変位量ＤＭは、シート８が無い状態の値に戻る。
【００７６】
図７（Ｂ）に示すように、時点ｔ２の変位量ＤＭ（つまり、シート８の厚さＤｔ）のみに基づいて種類Ｄｋを判別することができる場合には、ループ形成制御は行われず、シート８は始めからから終わりまで速度Ｖ１で搬送されて変位検出機構４０を通過する。ループ形成制御を行う場合と比べて搬送時間が短くなるので、印刷の生産性が高まる。また、第２のローラ６０Ｂに通常搬送時よりも大きい負荷の加わる回数が減るので、第２のローラ６０Ｂの劣化を低減することができる。
【００７７】
図９において、判別テーブルＴ１は、シート８の種類Ｄｋが、坪量により分類した７種（薄紙、普通紙、厚紙１、厚紙２、厚紙３、厚紙４、厚紙５）のいずれであるかを判別することができるように作成されている。判別テーブルＴ１は、第１の判別部７２が参照するテーブルＴ１１、第２の判別部７４が参照するテーブルＴ１２、および参考情報として付加されたテーブルＴ１０から構成される。
【００７８】
この判別テーブルＴ１を用いて判別した種類Ｄｋに応じて、上に述べたように画像形成の条件が設定される。画像形成の条件のうち、特に定着温度は、坪量に応じて値を設定するのが好ましい。しかし、画像形成装置１に坪量測定器を備え付けるのは困難である。そこで、坪量の代替として厚さＤｔにより種類Ｄｋを判別することが考えられる。同じ厚さであっても密度が異なれば坪量が異なるので、厚さＤｔにより一意に坪量が決まるものではないが、厚さＤｔは坪量の目安となり得る。
【００７９】
テーブルＴ１０では、７個の種類( ａ）のそれぞれに、「坪量（ｂ）」と厚さＤｔの目安である「厚さ範囲（ｃ）」とが対応付けられている。
【００８０】
テーブルＴ１１では、７個の種類ごとに、それと判別すべき場合の厚さＤｔの測定値が「厚さ測定値（ｄ）」として示され、この厚さ測定値（ｄ）と判別結果（ｅ）とが対応付けられている。厚さ測定値（ｄ）の範囲は、テーブルＴ１０の厚さ範囲（ｃ）のうちの一部であって、剛性Ｄｓを測定せずに種類Ｄｋを判別してもよいと考えられる範囲である。
【００８１】
例えば、薄紙については、厚さ測定値（ｄ）の範囲が、薄紙の目安となる厚さ範囲（ｃ）である５２〜８０μｍのうちの中央値以下である６６μｍ以下とされている。これは、測定した厚さＤｔが厚さ範囲（ｃ）のうちの中央値以下であれば、密度が一般的な値と多少ずれていたり、同種のシート８の厚さにばらつきがあったりしたとしても、坪量は薄紙に対応する値（５２〜５９ｇ／ｍ２）になる、という考え方に基づいている。
【００８２】
同様の考え方に基づいて、普通紙については、厚さ範囲（ｃ）である８１〜１１６μｍのうちの中央値付近の９８〜９９μｍが厚さ測定値（ｄ）とされている。厚紙１〜５についても同様の考え方に基づいて、厚さ測定値（ｄ）が定められている。
【００８３】
第１の判別部７２は、測定された厚さＤｔがテーブルＴ１１において厚さ測定値（ｄ）として定めている７個の範囲のいずれかの値である場合に、その範囲に対応付けられている判別結果（ｅ）をシート８の種類Ｄｋとして出力する。判別結果（ｅ）の出力が種類Ｄｋの判別に相当する。例えば、測定された厚さＤｔが１３４〜１３８μｍであった場合には、シート８の種類Ｄｋを「厚紙１」と判別する。
【００８４】
テーブルＴ１２では、７個の種類ごとに、それと判別すべき場合の厚さＤｔの測定値が「厚さ測定値（ｆ）」として示され、この厚さ測定値（ｆ）に「剛性測定値（ｇ）と判別結果（ｈ）とが対応付けられている。厚さ測定値（ｆ）の範囲は、テーブルＴ１０の厚さ範囲（ｃ）のうち、テーブルＴ１１の厚さ測定値（ｄ）を除いた範囲である。つまり、剛性Ｄｓの測定を行い、厚さＤｔの測定値および剛性Ｄｓの測定値に基づいて種類Ｄｋを判別しなければならないと考えられる範囲である。
【００８５】
例えば、薄紙については、厚さ測定値（ｆ）の範囲が、６６μｍを超えかつ８０μｍ以下の範囲とされ、剛性測定値（ｇ）が１０以下とされている。普通紙については、厚さ測定値（ｆ）の範囲が、８１〜９７μｍの範囲および１００〜１１６μｍの範囲とされ、剛性測定値（ｇ）が１１〜１６とされている。
【００８６】
図１０にはシート８の種類Ｄｋの判別に用いる判別テーブルＴ２の他の例が示されている。
【００８７】
判別テーブルＴ２は、測定された厚さＤｔがそれのみでは種類Ｄｋを判別することができない値である場合に、すなわちシート８の剛性Ｄｓを測定する必要がある場合に、ループ形成部７５２および第２の判別部７４により参照される。
【００８８】
判別テーブルＴ２は、画像形成装置１で使用可能なシート８の想定される厚さＤｔを例えば４つに区分した厚さ範囲（ｉ）ごとに、対応するループ送り量（ｊ）と判別結果（ｋ）とを示す。判別結果（ｋ）は、剛性Ｄｓの測定に応じて定められている。
【００８９】
ループ送り量（ｊ）とは、ループ形成制御が行われている期間ＴＬにおける第１のローラ６０Ａによる搬送量と第２のローラ６０Ｂによる搬送量との差である。ループ送り量（ｊ）は、剛性Ｄｓの測定に関わる処理のパラメータの例である。
【００９０】
一般に、シート８が厚いほど、剛性が大きく撓みやすい。つまり、ループ送り量（ｊ）が少なくても、剛性の差異が撓み量ΔＤＭの差となって現れやすい。種類Ｄｋを判別するには、剛性Ｄｓを判別し得る最小限の撓みが生じればよい。そこで、判別テーブルＴ２では、シート８が厚いときには薄いときと比べてループ送り量（ｊ）が少なくされている。ループ送り量（ｊ）を少なくすることにより、ループ形成制御を行う時間が短くなり、印刷の生産性が高まる。また、第２のローラ６０Ｂに加わる圧接力が小さくなるので、第２のローラ６０Ｂの寿命が延びる。
【００９１】
ループ形成部７５２は、ループ送り量（ｊ）を切り替えるモードにおいて、測定された厚さＤｔに対応するループ送り量（ｊ）を判別テーブルＴ２から読み出し、読み出したループ送り量（ｊ）が生じるようにループ形成制御を行う。
【００９２】
第２の判別部７４は、ループ送り量（ｊ）を切り替えない場合と同様に、変位量測定部７００により測定された撓み量ΔＤＭに基づいて、図８に示す関係を表わす式を用いて剛性（剛度）Ｄｓを算出する。そして、算出した剛性Ｄｓに対応付けられている判別結果（ｋ）を出力する。
【００９３】
図１１にはシート判別装置７における処理の流れが、図１２には剛性測定の処理の流れが、それぞれ示されている。
【００９４】
図１１において、シート８の厚さＤｔを測定し（＃１０１）、その測定結果のみで種類Ｄｋを判別することができるか否かを判断する（＃１０２）。
【００９５】
判別が可能であれば（＃１０２でＹＥＳ) 、剛性Ｄｓを測定することなく、厚さＤｔの測定結果に基づいて種類Ｄｋを判別する（＃１０４）。
【００９６】
他方、判別が可能でなければ（＃１０２でＮＯ) 、剛性Ｄｓを測定し（＃１０３）、厚さＤｔの測定結果と剛性Ｄｓの測定結果とに基づいて種類Ｄｋを判別する（＃１０４）。
【００９７】
図１２のように、剛性測定においては、測定された厚さＤｔに応じてループ送り量（ｊ）の値を決定し（＃２０１）、ループ形成制御を行って剛性Ｄｓを特定する（＃２０２、＃２０３）。
【００９８】
図１３には画像形成装置１における処理の流れの例が、図１４には画像形成装置１における処理の流れの他の例が、それぞれ示されている。
【００９９】
図１３において、印刷ジョブの実行に際して、前回の印刷ジョブの実行後に給紙部２４がシート８の補充が可能な開放状態（カセットオープン）となったかことがあるか否かをチェックする（＃３０１）。
【０１００】
カセットオープンとなったかことがある場合には（＃３０１でＹＥＳ) 、厚さＤｔのみまたは厚さＤｔと剛性Ｄｓとを測定して種類Ｄｋを判別する（＃３０３）。そして、判別した種類Ｄｋを記憶部２０２により記憶する（＃３０４）。これとともに、種類Ｄｋに適合するよう画像形成の条件を設定する。
【０１０１】
他方、カセットオープンとなったかことがない場合には（＃３０１でＮＯ) 、記憶部２０２から記憶されている種類Ｄｋを読み出す（＃３０２）。そして、読み出した種類Ｄｋに適合するよう画像形成の条件を設定する。つまり、今回の印刷ジョブで使用するシート８が以前に使用したシートと同種であるものとして種類Ｄｋの判別を省略する。
【０１０２】
図１４において、複数枚のシート８を使用するマルチ印刷ジョブに際して、１枚目のシート８については（＃４０１でＹＥＳ) 、厚さＤｔのみまたは厚さＤｔと剛性Ｄｓとを測定して種類Ｄｋを判別する（＃４０２）。
【０１０３】
２枚目以降のシート８については（＃４０１でＮＯ) 、まず、厚さＤｔを測定する（＃４０３）。その測定した厚さＤｔが１枚目のシート８の種類Ｄｋに対応するか否かを判別テーブルＴ１を参照してチェックする（＃４０４）。
【０１０４】
１枚目のシート８の種類Ｄｋに対応する場合には（＃４０４でＹＥＳ) 、当該２枚目以降の種類Ｄｋの判別を省略してステップ＃４０７へ進む。
【０１０５】
他方、１枚目のシート８の種類Ｄｋに対応しない場合には（＃４０４でＮＯ) 、剛性Ｄｓを測定し（＃４０５）、厚さＤｔおよび剛性Ｄｓの測定結果に基づいて、判別テーブルＴ１を参照して種類Ｄｋを判別する（＃４０６）。
【０１０６】
ステップ＃４０７では、当該２枚目以降のシート８が最終のシート８であるか否かをチェックする。最終のシート８でなければ（＃４０７でＮＯ) 、ステップ＃４０３へ戻る。
【０１０７】
ところで、変位検出機構４０を配置する位置は、二次転写位置の上流側に限定されない。シート８が搬送される経路の任意の位置に配置することができる。例えば、定着後のシート８をフィニッシャ（後処理装置）へ搬送する場合には、フィニッシャに変位検出機構４０を配置してもよい。画像形成装置１から中継装置を介してフィニッシャへ搬送する場合には、中継装置に配置してもよい。
【０１０８】
また、変位検出機構４０を用いて厚さＤｔまたは厚さＤｔおよび剛性Ｄｓを測定するシートは、印刷に用いるシート８に限らず、コピーの原稿であってもよい。その例について次に述べる。
【０１０９】
図１５には自動原稿送り装置２１の構成が示されている。
【０１１０】
自動原稿送り装置２１は、原稿トレイ１１、搬送機構１２、搬送路１３、イメージセンサ１５、排紙トレイ１６、および変位検出機構４０ｂなどを有する。変位検出機構４０ｂとして、上述の変位検出機構４０と同様の構成の機構を用いることができる。ただし、異なる構成のものを用いてもよい。
【０１１１】
搬送機構１２は、原稿トレイ１１に重ねてセットされた複数枚のシート９（原稿）を１枚ずつ次々に原稿トレイ１１からスキャナ２２の読取り位置Ｐ１に向けて搬送し、読取り位置Ｐ１を通過させた後は排紙トレイ１６へ搬送する。搬送機構１２は、ピックアップローラ１２ａ、給紙ローラ対１２ｂ、複数の送りローラ対１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ、および搬送路１３を形成する搬送ガイドなどを有する。
【０１１２】
ピックアップローラ１２ａは、原稿トレイ１１から最上のシート９を取り出す。給紙ローラ対１２ｂは、取り出されたシート９を搬送路１３へ送り込む。送りローラ対１２ｃ〜１２ｇは、搬送路１３に沿って間隔をあけて配置されており、原稿トレイ１１から取り出されたシート９を搬送し、読取り位置Ｐ１を通過させた後に排紙トレイ１６に排出する。
【０１１３】
なお、両面読取りの場合には、読取り位置Ｐ１を通過したシート９の第２面（うら面）の画像が密着型のイメージセンサ１５により読み取られる。
【０１１４】
搬送路１３は、排紙トレイ１６が原稿トレイ１１の下方に配置されていることから、所定の曲率で略半円弧状に湾曲している。この搬送路１３に沿って、シート９は、上から下へ向かって搬送され、原稿トレイ１１にセットされたときの状態とは表裏が反転した状態で読取り位置Ｐ１を通過する。その後は表裏が反転することなく排紙トレイ１６に排出される。
【０１１５】
変位検出機構４０ｂは、搬送路１３における上から下へ延びる半円弧状に湾曲した部分の中央付近に設けられている。変位検出機構４０ｂの構成は、図２および図３に示した通りである。
【０１１６】
変位検出機構４０ｂは、その基準ローラ４１が搬送路１３の湾曲の外側の搬送ローラとなるよう配置されている。これにより、姿勢を安定させてシート９を搬送しながら厚さＤｔを測定することができる。
【０１１７】
剛性Ｄｓを測定する場合には、変位検出機構４０ｂの上流側の最も近い送りローラ対１２ｃを第１のローラ６１Ａ( 図６参照）とし、下流側の最も近い送りローラ対１２ｄを第２のローラ６１Ｂとしてループ形成制御を行う。
【０１１８】
このようにして測定したシート９の種類Ｄｋに応じて、画像形成装置１は、自動原稿送り装置２１ｂにおけるシート９の搬送速度などを好ましい値に設定する。
【０１１９】
以上の実施形態によると、搬送中のシート８，９を撓ませる剛性Ｄｓの測定を、撓ませる必要のない厚さＤｔの測定の結果のみでは誤判別のおそれがある場合にのみ実施するので、搬送機構の負担を抑えつつシート８，９の種類を判別することができる。
【０１２０】
上に述べた実施形態によると、シート８を撓ませる第２搬送ローラ６２と第３搬送ローラ６３との間のうち撓み量ΔＤＭが大きい中間位置に変位検出機構４０，４０ｂを設けたので、剛性Ｄｓを効率的にかつ高い精度で測定することができる。
【０１２１】
上に述べた実施形態において、判別テーブルＴ１の内容は例を示すものであり、適宜変更することができる。例えば、シート８，９の厚さＤｔは、大気中の水分の増減の影響を受ける。実験によると、湿度（相対湿度ＲＨ）が１０％から８０％に増大すると、シート８，９が膨張して厚さＤｔが２％程度増加する。そこで、湿度を測定し、判別テーブルＴ１の参照に際して、湿度の測定結果をフィードバックしてもよい。すなわち、判別テーブルＴ１の値を湿度に応じた厚さＤｔの変化を加味した値に読み替えるようにすることができる。
【０１２２】
また、温度と湿度とで特定される温湿度条件を複数に条件範囲に区分し、条件範囲ごとに内容を定めた複数の判別テーブルＴ１を用意しておき、温度および湿度に応じてこれらの判別テーブルＴ１を使い分けるようにしてもよい。
【０１２３】
上に述べた実施形態において、厚さＤｔと剛性Ｄｓとをそれぞれに対応する別個の変位検出機構４０，４０ｂを用いて測定してもよい。変位検出機構４０，４０ｂは、検出ローラ４２の圧接力、すなわち検出ローラ４２を基準ローラ４１に近づける付勢力を切り替えることができるものとすることができる。例えば、シート８が薄いときには厚いときと比べて圧接力を小さくして剛性Ｄｓの特定に必要な大きさの撓みを生じさせる。圧接力は、剛性Ｄｓの測定に関わる処理のパラメータの例の１つである。
【０１２４】
上に述べた実施形態において、シート判別装置７は、画像形成装置１が開放状態か否かを検知することができない状態から検知することができる状態に復帰したときに、シートの種類Ｄｓを判別して記憶部２０２に記憶されている判別結果を更新することができる。開放状態か否かを検知することができない状態とは、電源がオフの状態、省電力モードになっている状態などである。検知することができる状態とは、電源がオフされた状態、省電力モードから通常モードに復帰した状態などである。
【０１２５】
ループ形成制御において、第２のローラ６０Ｂ（下流側）を停止させ、第１のローラ６０Ａ（上流側）により搬送してシート８，９を撓ませてもよい。
【０１２６】
その他、画像形成装置１およびシート判別装置７のそれぞれの全体または各部の構成、処理の内容、順序、タイミングなどは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１  画像形成装置
７  シート判別装置
８，９  シート
１３，５０  搬送路
２０  主制御部（制御部）
２４  給紙部（シート供給部）
３０Ｂ  プリンタエンジン
４５  変位センサ
６０Ａ  第１のローラ
６０Ｂ  第２のローラ
７１  厚さ測定部
７２  第１の判別部
７３  剛性測定部
７４  第２の判別部
７７  記憶部
７５２  ループ形成部（搬送制御部）
ＤＭ  変位量
Ｄｋ  種類
Ｄｓ  剛性
Ｄｔ厚さ
Ｍ２  厚さ方向
Ｔ１  判別テーブル
【図１】
2018122990.tif 000003
【図２】
2018122990.tif 000004
【図３】
2018122990.tif 000005
【図４】
2018122990.tif 000006
【図５】
2018122990.tif 000007
【図６】
2018122990.tif 000008
【図７】
2018122990.tif 000009
【図８】
2018122990.tif 000010
【図９】
2018122990.tif 000011
【図１０】
2018122990.tif 000012
【図１１】
2018122990.tif 000013
【図１２】
2018122990.tif 000014
【図１３】
2018122990.tif 000015
【図１４】
2018122990.tif 000016
【図１５】
2018122990.tif 000017