(57)【要約】【課題】搬送された記録媒体の挙動を安定させ、平滑度を安定して検出することができる平滑度検出装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】平滑度検出装置７０は、記録紙２０の平滑度を検出する平滑度検出部４０と、記録紙２０を記録紙案内部材６３に押し付けるために上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２を押し付ける当接部材７１と、当接部材７１を駆動する駆動装置７２と、を備え、駆動装置７２は、押し付け長参照テーブル８０ａと、押し付け制御部８０ｂと、を備え、押し付け制御部８０ｂは、紙種、給紙トレイ及び湿度の各情報に基づいて押し付け長参照テーブル８０ａを参照し当接部材７１を駆動する構成を有する。【選択図】図１３
2016109973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送経路を搬送中の記録媒体の一方の面に向けて発光光線を照射する光源と、
前記記録媒体の一方の面によって正反射する反射光線の反射光量を検出する光検出器と、
前記光源及び前記光検出器を保持する保持部材と、
前記記録媒体の他方の面に先端部が接して前記記録媒体を前記保持部材に押し付け、記録媒体搬送方向に並べて配置された複数の柔軟樹脂部材と、
を有する平滑度検出装置であって、
前記記録媒体の他方の面に接する面とは反対側の前記各柔軟樹脂部材の面に対し押圧力を可変可能に付与する押圧力付与部と、
を備えたことを特徴とする平滑度検出装置。
【請求項２】
前記記録媒体の坪量の情報、前記記録媒体が供給される給紙トレイの情報及び前記記録媒体の周囲の湿度の情報のうち少なくとも１つの情報と、前記押圧力との関係が予め定められた押圧力テーブルをさらに備え、
前記押圧力付与部は、前記押圧力テーブルを参照して前記押圧力を付与するものであることを特徴とする請求項１に記載の平滑度検出装置。
【請求項３】
前記複数の柔軟樹脂部材の前記記録媒体搬送方向の下流に前記記録媒体の加圧力を検知する加圧力検知部と、
前記加圧力と前記押圧力との関係が予め定められた加圧力対押圧力テーブルと、
をさらに備え、
前記押圧力付与部は、前記加圧力対押圧力テーブルを参照して前記押圧力を付与するものであることを特徴とする請求項１に記載の平滑度検出装置。
【請求項４】
前記各柔軟樹脂部材の前記記録媒体搬送方向の下流において前記記録媒体の加圧力に応じて前記押圧力付与部を押圧する押圧部をさらに備え、
前記押圧部は、支点と、前記支点を中心に前記記録媒体の加圧力に応じて回転する回転部と、を有し、
前記回転部は、前記記録媒体により加圧される一端と、前記押圧力付与部を押圧する他端と、を有することを特徴とする請求項１に記載の平滑度検出装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の平滑度検出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体の平滑度を検出する平滑度検出装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複写機、レーザプリンタ等のいわゆる電子写真方式の画像形成装置は、記録紙等の記録媒体にトナー像を転写し、所定の条件で加熱及び加圧することにより、トナー像を記録紙等の記録媒体に定着させて画像を形成するものである。このような画像形成装置において考慮する必要があるのが、トナー像を定着する際の加熱量や圧力等の条件であり、特に、高画質な画像形成を行う際には、トナー像を定着するための条件を記録媒体の種類に応じて個別に設定する必要がある。
【０００３】
これは記録媒体に記録される画像品質が、記録媒体の材質、厚さ、湿度、平滑性及び塗工状態等により大きく影響されるためである。例えば、平滑性を表す指標として、平滑度がある。平滑度は紙面と試験板を密着させた時に、その間を一定量の空気が流れる時間［単位：秒］で表したもので、記録媒体の平滑度と定着品質には極めて高い相関がある。これは記録媒体における凹凸の程度により、凹部におけるトナーの定着率が変化する為であり、平滑性を考慮した定着条件で定着を行わない場合、高画質な画像を得ることができないばかりか、場合によっては定着不良などの異常画像を引き起こす。
【０００４】
一方、近年の画像形成装置の進歩と表現方法の多様化に伴い、記録媒体となる記録紙の種類は数百種類以上存在し、更に、各々の記録紙の種類において坪量や厚さ等の違いにより多岐にわたる銘柄が存在している。このため、高画質な画像を形成するためには、記録紙等の記録媒体の種類や銘柄等に応じて、詳細な定着条等を設定する必要がある。
【０００５】
このような記録媒体としては、普通紙、グロスコート紙、マットコート紙、アートコート紙等の塗工紙、ＯＨＰシート等の他に、紙の表面にエンボス加工を施した特殊紙等も存在しており、このような記録媒体が増加しつつある。なお、上記においては記録媒体として記録紙等について説明しているが、記録紙等以外の記録媒体も存在している。
【０００６】
ところで、現状の画像形成装置においては、画像形成装置における定着条件の設定は、記録材の坪量に応じて設定されていることが極めて一般的である。例えば坪量６０〜９０ｇ／ｍ２の紙を普通紙、９１〜１０５ｇ／ｍ２を中厚紙、１０６〜２００ｇ／ｍ２を厚紙といった具合に、坪量に応じて分類がなされており、分類ごとに定着温度や記録媒体の搬送速度などを変更している。
【０００７】
記録材の坪量情報は、一般には記録材のパッケージなどに記載しており、ユーザ自身が把握することができる。この坪量情報は、コピー機であれば操作部（オペレーションパネル）上で、プリンタであればＰＣディスプレイに表示されたプリンタドライバ上で選択することにより認識する。
【０００８】
このように、一般にはユーザ自ら設定する必要があり、印刷等を行う際に煩わしく、更には誤って設定すると、所望の高画質な画像を得ることができないことがある。
【０００９】
このため、画像形成装置において、記録媒体の厚みを検知する検出装置が搭載され、自動で記録媒体の選別を行ない画像形成することのできる画像形成装置に関する技術が検討されている。
【００１０】
一方、記録媒体の平滑度は、通常、記録材のパッケージに印字はされておらず、平滑度情報をユーザ自身が知ることは極めて困難である。この為記録媒体の平滑度は平滑度検出装置などを用いて入手せざるを得なかった。
【００１１】
先にも述べたように、平滑度と定着品質には高い相関があるが、平滑度は記録材と試験片との間に空気が一定量流れる時間であるから、短時間での検出は困難となる。そこで平滑度の代用特性として、平滑度と高い相関のある表面粗さや光の反射光量を計測する検出装置が検討されてきた。
【００１２】
例えば特許文献１に記載されているように、触針式プローブにより表面の摩擦抵抗を検知する方法がある。この方法を用いると、針と記録媒体が接する為、記録媒体にダメージを与えてしまうという問題があった。
【００１３】
これに対して、非接触による検出装置として、発光ダイオード等の光源から発せられた光を記録媒体に照射し、記録媒体からの反射光量により記録媒体の平滑度を検出する平滑度検出装置が知られている。
【００１４】
例えば特許文献２に記載されているように、記録媒体の表面に照射された光の正反射方向における反射光の光量を検出し、検出された正反射方向における光量に基づき記録媒体の平滑度を検出する装置や、特許文献３に記載されているように、光量検出部を複数有するものであって、記録媒体の表面に照射された光の正反射方向における反射光の光量のみならず、散乱反射光の光量を検出し、検出された正反射方向における光量及び散乱反射光の光量に基づき記録媒体の平滑度を識別する装置がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献２、３に記載のものでは、画像形成装置内部で記録媒体に対する平滑度を検出する際に、搬送された記録媒体の挙動が安定しないために平滑度を安定して検出できないという課題があった。
【００１６】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、搬送された記録媒体の挙動を安定させ、平滑度を安定して検出することができる平滑度検出装置及びそれを備えた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】
【００１７】
本発明の平滑度検出装置は、搬送経路を搬送中の記録媒体の一方の面に向けて発光光線を照射する光源と、前記記録媒体の一方の面によって正反射する反射光線の反射光量を検出する光検出器と、前記光源及び前記光検出器を保持する保持部材と、前記記録媒体の他方の面に先端部が接して前記記録媒体を前記保持部材に押し付け、記録媒体搬送方向に並べて配置された複数の柔軟樹脂部材と、を有する平滑度検出装置であって、前記記録媒体の他方の面に接する面とは反対側の前記各柔軟樹脂部材の面に対し押圧力を可変可能に付与する押圧力付与部と、を備えた構成を有している。
【００１８】
この構成により、本発明の平滑度検出装置は、押圧力付与部が各柔軟樹脂部材に対し押圧力を可変可能に付与するので、搬送された記録媒体の挙動を安定させ、平滑度を安定して検出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、搬送された記録媒体の挙動を安定させ、平滑度を安定して検出することができるという効果を有する平滑度検出装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態における平滑度検出部を備えた画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態における平滑度検出部の構成図である。
【図３】本発明の一実施形態における平滑度検出部の視点を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における平滑度検出部が行う検出電圧の平均化の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態において平均電圧と平滑度検出値との関係を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態において平滑度検出部と記録紙との距離、角度による検出電圧の変動を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態における平滑度検出部が設置される箇所の拡大模式図である。
【図８】本発明の一実施形態において搬送ローラ対とレジストローラ対との間の記録紙の挙動の説明図である。
【図９】１枚のマイラを記録紙対向面に押し当てる構成を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態における平滑度検出部の構成を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態における平滑度検出部の詳細な構成を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態において記録紙の挙動を規制する際の当接角度と、当接による記録紙と平滑度検出部との角度、記録紙搬送方向への抵抗力との関係を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態における平滑度検出装置の機能ブロック図である。
【図１４】本発明の一実施形態における平滑度検出装置のハードウェア構成図である。
【図１５】本発明の一実施形態における平滑度検出装置の制御装置が実行する平滑度検出制御処理のフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態における平滑度検出装置の変形例１の構成図である。
【図１７】本発明の一実施形態における平滑度検出装置の変形例１における制御装置のハードウェア構成を示す図である。
【図１８】本発明の一実施形態における平滑度検出装置の変形例２の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００２２】
本実施形態における画像形成装置１は、電子写真方式を採用するものである。図１に示すように、画像形成装置本体１００の上には画像読取装置２００が設置され、画像形成装置本体１００の右側面に両面ユニット３００が取り付けられている。
【００２３】
画像形成装置本体１００には、中間転写装置１０が備わっている。中間転写装置１０は、複数のローラに掛けまわされ、ほぼ水平に張り渡されたエンドレスの中間転写ベルト１１を備えている。中間転写ベルト１１は、図中反時計まわりに走行する。
【００２４】
中間転写装置１０の下側には、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、イエロー（ｙ）、ブラック（ｋ）の各色に対応した４つの作像装置１２ｃ、１２ｍ、１２ｙ、１２ｋが、中間転写ベルト１１の張り渡し方向に沿って四連タンデム式に並べて設けられている。各作像装置１２ｃ、１２ｍ、１２ｙ、１２ｋは、図中時計まわりに回転するドラム状の感光体と、その感光体の周囲に配置される帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置などが設置されて構成されている。
【００２５】
作像装置１２ｃ、１２ｍ、１２ｙ、１２ｋの下側には、露光装置１３が設置されている。露光装置１３の下側には、給紙装置１４が設けられている。給紙装置１４には、記録媒体の一例である記録紙２０を収納する給紙トレイ１５が二段に設けられている。給紙トレイ１５は、第１給紙トレイ１５ａ及び第２給紙トレイ１５ｂを有する。各給紙トレイ１５の図中右上には、各給紙トレイ１５内の記録紙２０を一枚ずつ繰り出して記録紙搬送路１６に送り込む給紙コロ１７が設けられている。
【００２６】
記録紙搬送路１６は、画像形成装置本体１００内の図中右側に下方から上方に向けて記録紙２０を搬送し、画像形成装置本体１００と画像読取装置２００との間に形成される胴内排紙部１８に記録紙２０を排出するよう形成されている。記録紙搬送路１６には、レジストローラ対１９、中間転写ベルト１１と対向する二次転写ローラ２１、定着装置２２、排紙ローラ２３などが設けられている。レジストローラ対１９の記録紙搬送方向上流側には、両面ユニット３００から再給紙し、又は両面ユニット３００を横切って手差し給紙トレイ３６から手差し給紙される記録紙２０を記録紙搬送路１６に合流させる給紙路３７が設けられている。また、定着装置２２の記録紙搬送方向下流には、胴内排紙部１８に向かう排出路と、両面ユニット３００に向かう再給紙搬送路２４との分岐が形成されている。
【００２７】
本画像形成装置１においてコピーを取るときは、画像読取装置２００で原稿画像を読み取って露光装置１３で書き込みを行い、各作像装置１２ｃ、１２ｍ、１２ｙ、１２ｋのそれぞれの感光体上に各色トナー画像を形成する。そして、そのトナー像を一次転写装置２５ｃ、２５ｍ、２５ｙ、２５ｋで順次中間転写ベルト１１上に転写してカラー画像を形成する。一方、給紙コロ１７の１つを選択的に回転し、これに対応する給紙トレイ１５から記録紙２０を繰り出して記録紙搬送路１６に入れ、又は手差し給紙トレイ３６から手差し記録紙を給紙路３７に入れる。そして、記録紙搬送路１６を通してレジストローラ対１９で搬送し、タイミングを取って二次転写位置へと送り込む。そして、中間転写ベルト１１上に形成したカラー画像を二次転写ローラ２１により記録紙２０上に転写する。画像転写後の記録紙２０は、定着装置２２で画像定着後、排紙ローラ２３で排出され胴内排紙部１８上にスタックされる。
【００２８】
記録紙２０の裏面にも画像を形成するときには、記録紙２０を再給紙搬送路２４に給紙して両面ユニット３００で反転してから給紙路３７を通して再給紙する。別途中間転写ベルト１１上に形成したカラー画像を記録紙２０に二次転写して後、再び定着装置２２で画像定着して排紙ローラ２３で胴内排紙部１８に排出する。
【００２９】
画像形成装置１は、画像形成装置本体１００におけるレジストローラ対１９の記録媒体記録紙搬送方向上流側に、平滑度検出部４０を備えている。
【００３０】
次に、本実施形態における平滑度検出部４０の構成について説明する。図２は平滑度検出部４０の構成を示す模式図である。
【００３１】
図２に示すように、本実施形態における平滑度検出部４０は、光源４１、コリメートレンズ４２、光検出器４３、筐体４４を備えている。この平滑度検出部４０は、光源４１を駆動する駆動源４５と、光検出器４３から出力される出力信号に基づいて記録紙２０の平滑度を算出する平滑度算出部４６と、に接続されている。
【００３２】
光源４１は、例えば、レーザダイオード又は発光ダイオードで構成され、記録紙２０の一方の面に向けて発光光線Ｌ１を照射するようになっている。コリメートレンズ４２は、光源４１から照射された発光光線Ｌ１を平行光に変換して出力するようになっている。光検出器４３は、例えば、フォトダイオード又はフォトトランジスタなどの光検知素子で構成され、記録紙２０の一方の面によって正反射する反射光線Ｌ２の反射光量を検出するようになっている。筐体４４は、記録紙２０と対向する記録紙対向面４４ａと、記録紙対向面４４ａに形成された開口部４４ｂと、を有し、光源４１及び光検出器４３を保持している。
【００３３】
光源４１からの発光光線Ｌ１が記録紙２０上の反射領域２０ａで反射し、反射光Ｌ２となる。光検出器４３は反射光Ｌ２を受光する。光源４１より記録紙２０に入射する光の記録紙２０の法線に対する角度（入射角）θは、８０°以上８８°以下の範囲内である。さらに好ましくは、入射角θを７５°以上８５°以下の範囲内とすることにより、記録紙の平滑度との相関係数をさらに高めることができるため、記録紙の紙種の検出精度を高めることができる。この理由については、本出願人が先に開示した発明（特開２０１４−０４４１５７号公報）に詳述されているので、その説明を省略する。
【００３４】
平滑度算出部４６は、マイクロコンピュータを中心として構成され、検出回路４６ａ、演算処理部４６ｂ、記憶部４６ｃ、入出力部４６ｄを備えている。これら演算処理部４６ｂ、記憶部４６ｃ及び入出力部４６ｄは、信号の授受ができるよう相互に接続されている。
【００３５】
検出回路４６ａは、光検出器４３の検出電流を電圧信号に変換して増幅し、Ａ／Ｄ変換して電圧信号４６ｅを出力するようになっている。演算処理部４６ｂは、ＣＰＵ及びメモリを含んで構成されている。記憶部４６ｃは、ハードディスク装置又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＲＡＭのような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成されている。入出力部４６ｄは、画像形成装置本体１００の制御部等に対して信号の授受を行うようになっている。
【００３６】
なお、記録紙２０で反射した反射光Ｌ２は、正反射光成分と散乱光成分とを含み、光源４１及び駆動源４５と、光検出器４３及び検出回路４６ａとを複数備えることで、散乱光成分を表面性の検出に使用することも可能である。
【００３７】
平滑度検出部４０は、図２において記録紙２０が図中左右の方向あるいは紙面手前から奥行方向に対応して設置される。例えば、図２において記録紙２０を紙面手前から奥行き方向に沿って搬送する場合、図３に示す配置となる。図３には、平滑度検出部４０を見る視点として視点Ａ、Ｂ及びＣが示されている。以降では図３に示された視点Ａから平滑度検出部４０を見た図を使って説明する。
【００３８】
本実施形態における平滑度検出部４０は、図４に示すように、検出対象である記録紙２０上の規定位置・区間をスキャンしてその検出電圧を平均化するようになっている。平滑度検出部４０は、検出電圧を平均化することにより、検出対象である記録紙２０面内の微小な凹凸変動に対する検出電圧の変動を平均化した平均電圧を求め、検出対象の記録紙２０の平均的な平滑度検出値を得る。
【００３９】
検出電圧の平均化を行う区間に関しては、区間が短すぎると十分な平均化が行われないため、少なくとも４０ｍｍ程度の区間に渡って平均化されることが望ましい。
【００４０】
画像形成装置１の内部で検出する際には、例えばレジストモータの回転といった適切なトリガを用いることで、平滑度検出部４０は１枚の記録紙２０を検出すべきタイミングを求めて検出を行うのが好ましい。
【００４１】
次に、平滑度検出部４０によって得られた平均電圧を定着温度制御などに用いるための平滑度検出値を算出する方法について図５を用いて説明する。図５は、平滑度検出部４０により記録紙２０上を一定距離検出した場合の、平滑度検出部４０の検出電圧を示す。この図５は、平滑度検出部４０と記録紙２０とが正対した状態での結果を示している。
【００４２】
図５に示すように、平滑度検出部４０は、電圧信号４６ｅの平均値である平均電圧を前述の定着装置５０の定着温度制御等に用いるために、ｙ＝ａｘ＋ｂなどの多項式により、平滑度検出値といった扱いやすい平滑度検出値に変換される。ただし、多項式の係数をすべて０として、平均電圧を制御パラメータとすることもできる。この多項式は、オフラインで平滑度の実測値と、光検出器４３の電圧信号４６ｅとを取得して作成することになる。
【００４３】
図６は、本実施形態における平滑度検出部４０と記録紙２０との距離、角度による検出電圧の変動を示している。図６に示すように、前述の電圧信号４６ｅの平均値である平均電圧は、光源４１から記録紙２０の発光光線入射位置までの距離や、記録紙２０に対する発光光線の入射角θが正対位置から外れるほど低くなっている。したがって、記録紙２０との位置関係が正対に近い状態となる位置に平滑度検出部４０を設置して検出電圧を得ることが必要である。
【００４４】
次に、本実施形態における平滑度検出部４０の設置位置について述べる。オフィスで最も用いられるような中型の画像形成装置においては、給紙トレイごとに本発明の平滑度検出部４０を設置すると、画像形成装置の大幅にコストアップにつながるため、図７に示すような複数の搬送パスが合流している場所で記録紙２０を検出することが望ましい。
【００４５】
図７に示すように、本実施形態における平滑度検出部４０は、記録紙搬送路１６において、第１給紙トレイ１５ａ及び第２給紙トレイ１５ｂから給紙コロ１７経由で供給された記録紙２０、手差し給紙トレイ３６から給紙コロ２８経由で供給された記録紙２０はいずれも通るが、両面ユニット３００から給紙コロ２７経由で供給された記録紙２０は通らない箇所に設置されている。第１給紙トレイ１５ａ及び第２給紙トレイ１５ｂからの記録紙２０又は手差し給紙トレイ３６からの記録紙２０は、搬送ローラ対２６に挟持されて送り出されることで、記録紙２０と対向する平滑度検出部４０の記録紙対向面４４ａ（図１参照）に沿って搬送されるように案内される。
【００４６】
図７において、第１給紙トレイ１５ａ、第２給紙トレイ１５ｂ、手差し給紙トレイ３６のそれぞれから送り出された記録紙２０は、平滑度検出部４０においてそれぞれ異なる挙動を呈する。したがって、給紙トレイの選択は、平滑度検出部４０において記録紙２０の挙動に影響を与える１つの因子である。
【００４７】
さらに、記録紙２０は、搬送ローラ対２６とレジストローラ対１９との間においても、図８（ａ）〜図８（ｄ）に示すような挙動を呈する。
【００４８】
図８（ａ）は、レジストローラ対１９が停止し、回転中の搬送ローラ対２６に記録紙２０の先端部が挟持された状態を表している。図８（ｂ）は、レジストローラ対１９が停止し、回転中の搬送ローラ対２６により記録紙２０がレジストローラ対１９に向けて搬送されている状態を表している。
【００４９】
図８（ｃ）は、回転中の搬送ローラ対２６及びレジストローラ対１９により挟持された記録紙２０が記録紙搬送方向下流側に向けて搬送されている状態を表している。この図８（ｃ）では、記録紙２０が記録紙案内部材６５に接している状態が示されている。図８（ｄ）は、回転中のレジストローラ対１９により記録紙２０が記録紙搬送方向下流側に向けて搬送されるとともに、記録紙２０が搬送ローラ対２６から離脱した状態を表している。
【００５０】
記録紙２０の挙動は、図８（ｃ）に示すように、記録紙２０が搬送ローラ対２６及びレジストローラ対１９により同時に挟持された状態で最も安定する。このとき、平滑度検出部４０の筐体４４に記録紙２０が正対し、光源４１から記録紙２０の発光光線入射位置までの距離や、記録紙２０に対する発光光線の入射角θが平滑度の検出に望ましい状態となる。
【００５１】
ところが、記録紙２０は、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｄ）に示すように、記録紙２０自体のコシ（剛性）や、レジストローラ対１９付近での記録紙２０のたわみ量といった因子の影響を受け、平滑度検出部４０の記録紙対向面４４ａに正対しない場合がある。このため、光源４１から記録紙２０の発光光線入射位置までの距離や、記録紙２０に対する発光光線の入射角θが平滑度の検出に望ましい状態にならないことになる。したがって、平滑度検出部４０による平滑度の検出を安定させるために、記録紙２０の挙動を規制する必要がある。
【００５２】
そこで、記録紙２０の挙動を規制する方法について述べる。記録紙２０の挙動の規制には記録紙２０の搬送のパスを非常に狭くすることが考えられるが、設計上の寸法公差などを考慮すると、現実的には困難である。特に記録紙２０と記録紙対向面４４ａとの角度を安定させることが非常に難しい。
【００５３】
これに対しては、平滑度検出部４０の記録紙対向面４４ａに記録紙２０を接触させながら搬送することで、記録紙対向面４４ａと記録紙２０との距離・角度を正対状態に近い状態にできると考えられる。このように記録紙２０を記録紙対向面４４ａに接触させるには柔軟部材を記録紙対向面４４ａに押し当て、記録紙対向面４４ａと柔軟部材との間に記録紙２０を通すことが考えられる。
【００５４】
発明者は、図９に示すように、薄い樹脂部材で形成された１枚のマイラ６０を記録紙対向面４４ａに押し当てる構成を検討した。この方法は、記録紙搬送方向の平滑度検出部４０の光軸位置近傍において記録紙２０の挙動を規制するものである。
【００５５】
しかしながら、１枚のマイラ６０を用いた構成では、図９の右側に示すように、マイラ６０の押し当て位置前後で記録紙２０がたわみ、平滑度検出部４０と記録紙２０との位置関係を安定させることは困難であった。光軸位置で記録紙２０が局部的に平滑度検出部４０と正対する場合もあるが、種々のばらつきを加味すると、記録紙２０の挙動が安定しているとは言いがたい結果であった。
【００５６】
そこで、図１０に示すように、本実施形態における平滑度検出部４０は、図２に示した構成に加え、記録紙２０の他方の面に先端部が接して記録紙２０を記録紙対向面４４ａに押し付ける上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２を、記録媒体記録紙搬送方向に並べて配置する構成となっている。この構成と１枚のマイラ６０を用いた場合とを比較すると、図１０の右側に示すように、記録紙２０は記録紙対向面４４ａの記録紙搬送方向の前後２ヶ所で把持され、平滑度検出部４０の光軸近傍の記録紙２０を記録紙対向面４４ａとほぼ正対させることができる。
【００５７】
図１１に示すように、記録紙対向面４４ａは記録紙案内部材６３に保持されている。この記録紙案内部材６３は、筐体４４とともに保持部材を構成している。すなわち、光源４１、コリメートレンズ４２及び光検出器４３は、保持部材である筐体４４及び記録紙案内部材６３に保持されている。
【００５８】
上流側マイラ６１は、筐体４４よりも記録媒体搬送方向上流側の位置で記録紙案内部材６３に向けて記録紙２０を押圧するよう構成されている。下流側マイラ６２は、筐体４４よりも記録媒体搬送方向下流側の位置で記録紙案内部材６３に向けて記録紙２０を押圧するよう構成されている。なお、上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２は、柔軟樹脂部材を構成する。
【００５９】
平滑度検出部４０は、記録紙案内部材６３に対して記録紙２０の厚み方向に空隙を隔てて平行に向き合うマイラ設置部材としての記録紙案内部材６４に、上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２の基端部を取り付けている。上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２は、柔軟性及び弾力性を有して摩擦抵抗が小さい樹脂材料等により形成することが望ましい。
【００６０】
図１１において、記録紙２０を平滑度検出部４０の記録紙対向面４４ａに押し当てるマイラに関するパラメータとしては、以下のものがある。すなわち、上流側マイラ６１と記録紙案内部材６４とがなす角度（以下「当接角度」という。）θ２、下流側マイラ６２と記録紙案内部材６４とがなす当接角度θ１、下流側マイラ６２による記録紙案内部材６３に対する垂直方向への押し当て力Ｆ１、上流側マイラ６１による記録紙案内部材６３に対する垂直方向への押し当て力Ｆ２、下流側マイラ６２による記録紙搬送方向への抵抗力Ｇ１、上流側マイラ６１による記録紙搬送方向への抵抗力Ｇ２がある。
【００６１】
図１２に、記録紙２０の挙動を規制する際の当接角度と、当接による記録紙２０と平滑度検出部４０との角度、記録紙搬送方向への抵抗力との関係などを示す。本実施形態においてはマイラを２枚用いるが、どちらも考え方は同じであり、ここでは片側一方について述べる。
【００６２】
図１２（ａ）は、当接角度と、記録紙２０と平滑度検出部４０との角度と、の関係を示している。当接角度を増加すると、平滑度検出部４０の垂直方向への押付力（Ｆ１、Ｆ２）が増加し、記録紙２０の挙動を押さえ付ける効果が増加するので、記録紙２０と平滑度検出部４０との角度は正対に近づく方向となる。
【００６３】
図１２（ｂ）は、当接角度と、平滑度検出部４０の垂直方向への抵抗力と、の関係を示している。当接角度の増加により、同時に記録紙搬送方向への抵抗力も増加する。これが記録紙２０を搬送可能な範囲を超えると記録紙２０が異常に屈曲し、搬送不具合を起こす。
【００６４】
上記２点より搬送不具合を出さずに記録紙２０を適切に規制するための当接角度範囲が存在することがわかる。
【００６５】
図１２（ｃ）は、紙の坪量毎の適切な当接角度領域について示している。薄紙では剛性が弱いため、当接角度は比較的浅くし、弱い当接力とする必要がある。一方で、厚紙では剛性が強いため、当接角度は比較的深くし、強い当接力とする必要がある。このように記録紙２０の剛性が異なる条件に対して適切なマイラ当接角度は異なっている。
【００６６】
次に、本実施形態における平滑度検出装置について図１３に示す機能ブロック図を用いて説明する。
【００６７】
図１３に示すように、本実施形態における平滑度検出装置７０は、平滑度検出部４０と、記録紙２０を記録紙案内部材６３に押し付けるために上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２を押し付ける当接部材７１と、当接部材７１を駆動する駆動装置７２と、を備えている。
【００６８】
当接部材７１は、上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２に対し押圧力を可変可能に付与する当接部７１ａ及び７１ｂを備えている。この当接部材７１は、押圧力付与部を構成する。なお、当接部７１ａ及び７１ｂは、それぞれ、上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２が記録紙２０を押し付ける面の反対側の面を押す構成となっている。
【００６９】
駆動装置７２は、制御装置８０と、モータパルスコントローラ７３と、ステッピングモータ７４と、駆動機構７５と、を備えている。
【００７０】
駆動機構７５は、ステッピングモータ７４によって回転する回転板と当接部材７１との間をリンク接続するもので、回転板の回転に応じて当接部材７１を変位させるようになっている。
【００７１】
制御装置８０は、押し付け長参照テーブル８０ａと、押し付け制御部８０ｂと、を備えている。
【００７２】
押し付け長参照テーブル８０ａは、記録紙２０の挙動に影響する因子である紙種、給紙トレイ及び湿度の各情報と、当接部材７１を上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２に押し付ける押し付け長Ｌのデータと、その押し付け長Ｌが得られるステッピングモータ７４の回転角度のデータと、の関係が予め求められたテーブルである。この押し付け長参照テーブル８０ａは、押圧力テーブルを構成する。
【００７３】
なお、紙種の情報は、紙坪量の情報と予め結びつけられている。また、紙種の情報に代えて、紙坪量の情報を用いてもよい。また、押し付け長参照テーブル８０ａは、押し付け長Ｌのデータが省略されたものであってもよい。また、紙種、給紙トレイ及び湿度の各情報のうち少なくとも１つの情報を用いる構成であってもよい。また、図１３では、記録紙案内部材６４に対する当接部７１ａ及び７１ｂの各突出寸法を同じＬとしてあるがこれに限定されず、両者が互いに異なる突出寸法であってもよい。
【００７４】
押し付け制御部８０ｂは、紙種及び給紙トレイの情報を利用者が操作する操作パネル８６から取得するようになっている。また、押し付け制御部８０ｂは、湿度の情報を画像形成装置１内に設けられた湿度センサ８７から取得するようになっている。そして、押し付け制御部８０ｂは、取得した紙種、給紙トレイ及び湿度の各情報に基づき、押し付け長参照テーブル８０ａを参照して、回転角度のデータを取得し、モータパルスコントローラ７３に出力するようになっている。
【００７５】
モータパルスコントローラ７３は、押し付け制御部８０ｂから取得した回転角度のデータに基づいた駆動信号をステッピングモータ７４に出力し、ステッピングモータ７４を駆動するようになっている。
【００７６】
ステッピングモータ７４は、モータパルスコントローラ７３からの駆動信号に基づいて所定回転角度だけ回転し、駆動機構７５を介して当接部材７１を上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２に押し付ける処理（以下、「マイラ押し付け処理」という。）を実行するようになっている。
【００７７】
次に、本実施形態における平滑度検出装置７０のハードウェア構成の概要について、図１４に例示するハードウェア構成図を用いて説明する。
【００７８】
図１４に示すように、本実施形態における制御装置８０は、種々の処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）８１と、ＣＰＵ８１の処理に必要な各種プログラムやデータを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）８２と、ＣＰＵ８１での処理途中のデータや画像データ等が一時的に格納されるＲＡＭ（Random Access Memory）８３と、各種駆動部やセンサ等が接続される入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）部８４と、各構成要素間においてデータを転送するバス８５と、を備えている。
【００７９】
例えば、ＲＯＭ８２には、マイラ押し付け処理等を制御する制御用プログラムなどが記憶され、記憶装置として機能するようになっている。ＣＰＵ８１は、このＲＯＭ８２に記憶された制御プログラムに基づいて演算処理を実行するようになっている。また、ＲＡＭ８３は、ＣＰＵ８１による演算結果や、操作パネル８６から入力されたデータ等を一時的に記憶するようになっている。
【００８０】
ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２及びＲＡＭ８３などは、バス８５を介して互いに接続されるとともに、入出力Ｉ／Ｆ部８４と接続されている。
【００８１】
入出力Ｉ／Ｆ部８４には、操作パネル８６と、湿度センサ８７と、モータパルスコントローラ７３と、が接続されている。モータパルスコントローラ７３にはステッピングモータ７４が接続されている。
【００８２】
制御装置８０は、入出力Ｉ／Ｆ部８４を介して、操作パネル８６から紙種及び給紙トレイの情報を入力する処理と、湿度センサ８７から湿度の情報を入力する処理と、を行うようになっている。また、制御装置８０は、押し付け長参照テーブル８０ａを参照し、紙種、給紙トレイ及び湿度の情報に基づいて回転角度のデータを取得し、モータパルスコントローラ７３に回転角度のデータを出力してステッピングモータ７４を所定回転角度だけ回転させることにより、マイラ押し付け処理を実行するようになっている。
【００８３】
次に、本実施形態における平滑度検出装置７０の動作について図１５を用いて説明する。図１５は、本実施形態における平滑度検出装置７０において、制御装置８０が実行するマイラ押し付け処理のフローチャートである。
【００８４】
押し付け制御部８０ｂは、操作パネル８６から紙種及び給紙トレイの情報を、湿度センサ８７から湿度の情報を取得する（ステップＳ１１）。
【００８５】
押し付け制御部８０ｂは、押し付け長参照テーブル８０ａを参照し、ステップＳ１１で取得した紙種、給紙トレイ及び湿度の情報に基づいて回転角度のデータを取得する（ステップＳ１２）。
【００８６】
押し付け制御部８０ｂは、ステップＳ１２で取得した回転角度のデータをモータパルスコントローラ７３に出力する（ステップＳ１３）。
【００８７】
モータパルスコントローラ７３は、回転角度のデータに基づいた駆動信号をステッピングモータ７４に出力することによりステッピングモータ７４を所定回転角度だけ回転させ、マイラ押し付け処理を実行する（ステップＳ１４）。
【００８８】
以上のように、本実施形態における平滑度検出装置７０は、平滑度検出部４０において記録紙２０の挙動に影響する因子である紙種（紙坪量）、給紙トレイ及び湿度の情報に基づいて、上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２に対する押し付ける構成とした。
【００８９】
したがって、本実施形態における平滑度検出装置７０は、マイラ当接角度を適切に設定することができ、記録紙の紙種が普通紙、中厚紙、厚紙などと異なる場合でも、搬送された記録紙の挙動を安定させ、センサ出力を安定して検出することができる。
【００９０】
なお、前述の実施形態では、柔軟樹脂部材として上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２の２つを用いる例を挙げて説明したが、３つ以上の柔軟樹脂部材を用いる構成としても同様の効果が得られる。
【００９１】
（変形例１）
次に、本実施形態の変形例１としての平滑度検出装置９０を図１６に示す。なお、図１３を用いて説明した平滑度検出装置７０と同様な構成については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００９２】
図１６に示すように、平滑度検出装置９０は、当接部材７１と、当接部材７１を駆動する駆動装置７２と、記録紙案内部材６５に設けられた圧力センサ９２と、圧力検知回路９３と、を備えている。
【００９３】
圧力センサ９２は、記録紙２０が記録紙案内部材６５とぶつかり曲がる位置に設けられ、記録紙２０の加圧力に応じた信号を圧力検知回路９３に出力するようになっている。圧力検知回路９３は、圧力センサ９２に接続され、記録紙２０加圧力を検出するようになっている。加圧力は、記録紙２０の剛性と関係しているため、圧力検知回路９３は、記録紙２０の剛性に応じた加圧力を検知することとなる。なお、圧力センサ９２及び圧力検知回路９３は、加圧力検知部を構成する。
【００９４】
駆動装置７２は、制御装置９４と、モータパルスコントローラ７３と、ステッピングモータ７４と、駆動機構７５と、を備えている。
【００９５】
制御装置９４は、押し付け長参照テーブル９４ａと、押し付け制御部９４ｂと、を備えている。
【００９６】
押し付け長参照テーブル９４ａは、圧力センサ９２が設けられた位置における記録紙２０の加圧力と、当接部材７１を上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２に押し付ける押し付け長Ｌのデータと、その押し付け長Ｌが得られるステッピングモータ７４の回転角度のデータと、の関係が予め求められたテーブルである。この押し付け長参照テーブル９４ａは、加圧力対押圧力テーブルを構成する。なお、押し付け長参照テーブル９４ａは、押し付け長Ｌのデータが省略されたものであってもよい。
【００９７】
押し付け制御部９４ｂは、圧力検知回路９３から加圧力の情報を取得するようになっている。また、押し付け制御部９４ｂは、取得した加圧力の情報に基づき、押し付け長参照テーブル９４ａを参照して、回転角度のデータを取得し、モータパルスコントローラ７３に出力するようになっている。
【００９８】
次に、変形例１における制御装置９４のハードウェア構成の概要について、図１７に例示するハードウェア構成図を用いて説明する。なお、図１４を用いて説明したハードウェア構成と同様な構成については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００９９】
図１７に示すように、入出力Ｉ／Ｆ部８４には、圧力検知回路９３と、モータパルスコントローラ７３と、が接続されている。圧力検知回路９３には、圧力センサ９２が接続されている。
【０１００】
制御装置８０は、入出力Ｉ／Ｆ部８４を介して、圧力検知回路９３が検知した加圧力の情報を入力する処理を行うようになっている。また、制御装置８０は、押し付け長参照テーブル９４ａを参照し、加圧力の情報に基づいて回転角度のデータを取得し、モータパルスコントローラ７３に回転角度のデータを出力してステッピングモータ７４を所定回転角度だけ回転させることにより、マイラ押し付け処理を実行するようになっている。
【０１０１】
なお、平滑度検出装置９０の動作説明は、図１５に示したステップＳ１１の処理に代えて、加圧力の情報を取得する点が異なるのみであるので、動作説明を省略する。
【０１０２】
以上のように、変形例１における平滑度検出装置９０は、記録紙２０の剛性に応じて適切にマイラ当接角度を設定することができる。したがって、平滑度検出装置９０は、記録紙の紙種が普通紙、中厚紙、厚紙などと異なる場合でも、搬送された記録紙の挙動を安定させ、センサ出力を安定して検出することができる。
【０１０３】
（変形例２）
次に、本実施形態の変形例２としての平滑度検出装置１１０を図１８に示す。なお、図１３を用いて説明した平滑度検出装置７０と同様な構成については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【０１０４】
図１８に示すように、平滑度検出装置１１０は、押圧部１２０を備えている。押圧部１２０は、支点１２１と、支点１２１を回転中心として記録紙２０の剛性に応じた回転角で回転する記録紙案内部材１２２と、記録紙案内部材１２２の回転に応じて伸縮するばね１２３と、ばね１２３が設置される設置台１２４と、を備えている。記録紙案内部材１２２は、記録紙２０に加圧される一端１２２ａと、駆動機構７５を介して当接部材７１を押圧する他端１２２ｂと、を備えている。
【０１０５】
この構成により、平滑度検出装置１１０は、記録紙２０の剛性に応じて記録紙案内部材１２２が回転し、記録紙案内部材１２２の他端１２２ｂが駆動機構７５を介して当接部材７１を押し付けることにより、上流側マイラ６１及び下流側マイラ６２を記録紙案内部材６３に押し付けることができる。
【０１０６】
以上のように、変形例２における平滑度検出装置１１０は、記録紙２０の剛性に応じて適切にマイラ当接角度を設定することができる。したがって、平滑度検出装置１１０は、記録紙の紙種が普通紙、中厚紙、厚紙などと異なる場合でも、搬送された記録紙の挙動を安定させ、センサ出力を安定して検出することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  画像形成装置
１５  給紙トレイ
１５ａ  第１給紙トレイ
１５ｂ  第２給紙トレイ
２０  記録紙（記録媒体）
３６  給紙トレイ
４０  平滑度検出部
４１  光源
４３  光検出器
４４  筐体（保持部材）
６１  上流側マイラ（柔軟樹脂部材）
６２  下流側マイラ（柔軟樹脂部材）
６３  記録紙案内部材（保持部材）
７０、９０、１１０  平滑度検出装置
７１  当接部材（押圧力付与部）
８０、９４  制御装置
８０ａ  押し付け長参照テーブル（押圧力テーブル）
８０ｂ、９４ｂ  押し付け制御部
８７  湿度センサ
９２  圧力センサ（加圧力検知部）
９３  圧力検知回路
９４ａ  押し付け長参照テーブル（加圧力対押圧テーブル）
１２０  押圧部
１２１  支点
１２２  記録紙案内部材
１２２ａ  記録紙案内部材の一端
１２２ｂ  記録紙案内部材の他端
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０８】
【特許文献１】特開２００２−３４０５１８号公報
【特許文献２】特開平１０−１６０６８７号公報
【特許文献３】特開２００６−６２８４２号公報
【図１】
2016109973.tif 000003
【図２】
2016109973.tif 000004
【図３】
2016109973.tif 000005
【図４】
2016109973.tif 000006
【図５】
2016109973.tif 000007
【図６】
2016109973.tif 000008
【図７】
2016109973.tif 000009
【図８】
2016109973.tif 000010
【図９】
2016109973.tif 000011
【図１０】
2016109973.tif 000012
【図１１】
2016109973.tif 000013
【図１２】
2016109973.tif 000014
【図１３】
2016109973.tif 000015
【図１４】
2016109973.tif 000016
【図１５】
2016109973.tif 000017
【図１６】
2016109973.tif 000018
【図１７】
2016109973.tif 000019
【図１８】
2016109973.tif 000020