(57)【要約】      （修正有）【課題】搬送部材の表面状態を正確に判定して搬送部材によるシートの搬送力を判断し、搬送部材の交換時期を正確に判断できる搬送部材の表面状態判定装置を提供する。【解決手段】シートＰを狭持しつつ搬送する引き抜きローラ２４ａの表面状態を判定する引き抜きローラ２４ａの表面状態判定装置において、引き抜きローラ２４ａの表面にレーザ光Ｒを照射する搬送部材用照射装置８１ｂと、レーザ光Ｒによって引き抜きローラ２４ａの表面の照射面に形成される第２斑点模様を撮影する搬送部材用撮影装置８２ｂと、第２斑点模様の光強度Ｉｎの分布を解析してコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆを算出する第２解析手段９０ｂとを備え、コントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆをコントラスト比Ｃの閾値ＣＬ、画像周波数Ｆの閾値ＦＬと比較して引き抜きローラ２４ａの表面状態を判定することを特徴とする搬送部材の表面状態判定装置を構成する。【選択図】図３
2009292567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送する搬送部材の表面状態を判定する搬送部材の表面状態判定装置において、
前記搬送部材の表面にレーザ光を照射する搬送部材用照射装置と、
前記搬送部材用照射装置のレーザ光によって前記搬送部材の表面の照射面に形成される前記搬送部材の濃淡パターンを撮影する搬送部材用撮影装置と、
前記搬送部材用撮影装置により撮影された前記搬送部材の濃淡パターンの光強度分布を解析して前記搬送部材の磨耗に従って減少する解析値を算出する搬送部材用解析装置と、
前記搬送部材用解析装置により算出された前記解析値を所定の閾値と比較して、前記搬送部材の表面状態を判定する搬送部材判定手段と
を備えることを特徴とする搬送部材の表面状態判定装置。
【請求項２】
シートを搬送する搬送部材の搬送力を判定するシート搬送力判定装置において、
前記搬送部材の表面の移動速度および前記シートの移動速度の速度差分を検出する速度検知手段と、
前記シートの種類を判定するシート判定手段と、
前記速度検知手段により検知された前記速度差分を、前記シート判定手段で判定される前記シートの種類に基づいて変更された所定の閾値と比較して、前記搬送部材の搬送力を判定する速度差分判定手段と
を備えることを特徴とするシート搬送力判定装置。
【請求項３】
前記シートの濃淡パターンの光強度分布を解析して前記シートの解析値を算出するシート用解析装置を備え、
前記速度検知手段は、前記シートの表面にレーザ光を照射するシート用照射装置と、前記シート用照射装置のレーザ光によって前記シートの表面の照射面に形成される前記シートの濃淡パターンを撮影するシート用撮影装置と、前記搬送部材の表面にレーザ光を照射する搬送部材用照射装置と、前記搬送部材用照射装置のレーザ光によって前記搬送部材の表面の照射面に形成される前記搬送部材の濃淡パターンを撮影する搬送部材用撮影装置とを備え、
前記シート判定手段は、前記シート用解析装置により算出された前記シートの解析値から前記シートの種類を判定し、
前記速度差分判定手段は、前記搬送部材用撮影装置により撮影された前記搬送部材の濃淡パターンに基づく前記搬送部材の表面の移動速度、および、前記シート用撮影装置により撮影された前記シートの濃淡パターンに基づく前記シートの移動速度から、前記搬送部材の表面の移動速度と前記シートの移動速度の速度差分を算出することを特徴とする請求項２に記載のシート搬送力判定装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のシート搬送力判定装置と、前記シートを搬送する搬送部材とを備えることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項５】
前記シートを案内するガイド部材と、
該ガイド部材に形成され、前記シート用照射装置から前記シートに照射されるレーザ光を通過させると共に前記シートの照射面を前記シート用撮影装置で撮影可能な開口部と、
前記搬送部材に前記シートが到達するタイミングを前記シート搬送力判定装置に通知するタイミング通知手段と
を備えることを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記搬送部材用撮影装置により撮影された前記搬送部材の濃淡パターンの光強度分布を解析して前記搬送部材の解析値を算出する搬送部材用解析装置を有し、前記搬送部材の解析値を所定の閾値と比較して前記搬送部材の表面状態を判定する搬送部材判定手段を有する搬送部材の表面状態判定装置を備え、
前記搬送部材判定手段が前記搬送部材の解析値を所定の閾値よりも小さいと判断する場合、または、前記速度差分判定手段が前記速度差分を所定の閾値よりも大きいと判断する場合に、前記搬送部材を交換すべきことを表示部に表示することを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記搬送部材用撮影装置により撮影された前記搬送部材の濃淡パターンの光強度分布を解析して前記搬送部材の解析値を算出する搬送部材用解析装置を有し、前記搬送部材の解析値を所定の閾値と比較して前記搬送部材の表面状態を判定する搬送部材判定手段を有する搬送部材の表面状態判定装置を備え、
前記搬送部材判定手段が前記搬送部材の解析値を所定の閾値よりも小さいと判断すると、前記搬送部材の回転速度を上げるとともに、滑りやすいシートを搬送していることを表示部に表示することを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
前記速度差分判定手段が前記速度差分を所定の閾値よりも大きいと判断すると、前記搬送部材の回転速度を上げるとともに、前記搬送部材の交換時期が近いことを表示部に表示することを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
【請求項９】
前記請求項４乃至請求項８のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、
前記シート搬送装置により搬送されるシートに画像を形成する画像形成部と、
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】
本発明はシートを搬送する搬送部材の表面状態を判定する搬送部材の表面状態判定装置、搬送部材の搬送力を判定するシート搬送力判定装置、シート搬送装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートを搬送するシート搬送装置は電子写真方式の画像形成装置その他の多くの事務機器に適用される。シート搬送装置は、シートを挟持しつつ搬送する搬送部材すなわち搬送ローラを備える。シート搬送装置にはシートを所定速度で搬送する機能が求められることから、搬送部材の性能の維持が必要となる。搬送部材が時間の経過とともに摩耗および材質劣化すると、搬送部材によるシートの搬送力は低下する。こうした搬送部材によるシートの搬送力の低下を防止するために、特許文献１に記載の発明が開示される。
【０００３】
特許文献１に記載の発明では、シート搬送装置は搬送部材としての駆動ローラと従動ころとを備える。駆動ローラの表面には複数の凸部および凹部が形成される。駆動ローラおよび従動ころは圧接されてニップを形成する。凸部のピッチがニップの長さ以下に設定される。また、凸部の高さは駆動ローラのラジアル方向の圧縮変形量よりも大きく形成される。こうした構成によれば、駆動ローラの凸部に付着するタルクは駆動ローラの凹部に溜まる。同時に、駆動ローラの凸部はシートでクリーニングされる。その結果、搬送部材によるシートの搬送力の低下は抑制される。
【０００４】
また、搬送部材によるシートの搬送力の維持は搬送部材の交換で実現することもできる。こうした搬送部材の交換時期を判定するために、特許文献２に記載の発明が開示される。
【０００５】
特許文献２に記載の発明では、シート給送手段は、シートが給送される上流側から下流側へと順に、ピックアップローラ、搬送部材（フィードローラおよびリタードローラ）、シート検知手段（シート検知機構およびフォトセンサ）を備える。シートは、ピックアップローラで給送され、搬送部材で搬送され、シート検知手段で検知される。この場合に、ピックアップローラにシートを給送する給送信号が伝達されると給送信号伝達時が定まる。シート検知手段がシートを検知するとシート検知時が定まる。給送信号伝達時からシート検知時までのシートの搬送時間が正規の搬送時間よりも長いか否かを摩耗検知手段は判定する。こうした構成によれば、シートの搬送時間が正規の搬送時間よりも長い場合には、搬送部材によるシートの搬送力が低下したと判断される。その結果、搬送部材が交換されれば、搬送部材によるシートの搬送力は維持される。
【０００６】
次に、搬送部材によるシートの搬送力とは直接には関係付けられていないが、特許文献３に記載の発明が開示される。
【０００７】
特許文献３に記載の発明では、シート検知装置は、シートにレーザ光を照射する光照射手段と、シートによるレーザ光の散乱光をレンズに結像する結像手段とを備える。こうした構成によれば、シートの表面状態は把握される。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−０３４０３４号公報
【特許文献２】特開２０００−１５９３５７号公報
【特許文献３】特開２００４−１０９１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、シートの粉が搬送部材に大量に付着して搬送部材によるシートの搬送遅れが発生しないと、搬送部材によるシートの搬送力の低下は判断されない。
【００１０】
また、特許文献２に記載の発明では、過度に滑らかなシートが搬送されると、搬送部材によるシートの搬送力が低下していない場合であっても、搬送部材によるシートの搬送力が低下したと判断されてしまう。
【００１１】
さらに、特許文献３に記載の発明では、シートの表面状態の判断に基づいてトナーの転写効率や定着効率が向上されるに留まる。そのために、シートの粉が搬送部材に大量に付着して搬送部材によるシートの搬送遅れが発生しないと、搬送部材によるシートの搬送力の低下は判断されない。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑みてなされ、搬送部材自体から得られる情報すなわち搬送部材の表面状態を正確に判定して搬送部材によるシートの搬送力を判断し、搬送部材の交換時期を正確に判断できる搬送部材の表面状態判定装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、搬送部材自体から得られる情報すなわち搬送部材の表面の移動速度を把握して搬送部材によるシートの搬送力を判断し、搬送部材の交換時期を正確に判断できるシート搬送力判定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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明によれば、シートを搬送する搬送部材の表面状態を判定する搬送部材の表面状態判定装置において、前記搬送部材の表面にレーザ光を照射する搬送部材用照射装置と、前記搬送部材用照射装置のレーザ光によって前記搬送部材の表面の照射面に形成される前記搬送部材の濃淡パターンを撮影する搬送部材用撮影装置と、前記搬送部材用撮影装置により撮影された前記搬送部材の濃淡パターンの光強度分布を解析して前記搬送部材の磨耗に従って減少する解析値を算出する搬送部材用解析装置と、前記搬送部材用解析装置により算出された前記解析値を所定の閾値と比較して前記搬送部材の表面状態を判定する搬送部材判定手段とを備えることを特徴とする搬送部材の表面状態判定装置が提供される。
【００１５】
また、本発明によれば、シートを搬送する搬送部材の搬送力を判定するシート搬送力判定装置において、前記搬送部材の表面の移動速度および前記シートの移動速度の速度差分を検出する速度検知手段と、前記シートの種類を判定するシート判定手段と、前記速度検知手段により検知された前記速度差分を、前記シート判定手段で判定される前記シートの種類に基づいて変更された所定の閾値と比較して、前記搬送部材の搬送力を判定する速度差分判定手段とを備えることを特徴とするシート搬送力判定装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、搬送部材の表面に直接にレーザ光が照射され、搬送部材撮影装置で搬送部材の表面の濃淡パターンが直接に撮影される。こうした搬送部材から直に得られる情報から搬送部材の解析値が算出され、搬送部材の表面状態は把握される。その結果、搬送部材の表面状態は正確に判断され、搬送部材の交換時期は正確に判断される。
【００１７】
また、本発明によれば、搬送部材の表面の移動速度が把握される。その結果、搬送部材によるシートの搬送力は正確に判断され、搬送部材の交換時期は正確に判断される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明を実施した画像形成装置の断面図である。図１に示されるように、画像形成装置１は、大別して、画像形成部、給紙部、中間転写部、搬送部、定着ユニット、操作部及び制御ユニット（不図示）といった複数のユニットを備える。画像形成部は、ステーションａ、ステーションｂ、ステーションｃ、ステーションｄを備える。これらの４つのステーションａ、ｂ、ｃ、ｄは並設され、その構成は同一である。次に、個々のユニットについて説明する。
【００１９】
画像形成部は次に述べるような構成になっている。像担持体としての感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向に不図示の駆動モータによって回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向してその回転方向にローラ帯電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、スキャナー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、現像装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが配置されている。ローラ帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いでスキャナー１３ａ〜１３ｄにより、記録画像信号に応じて変調したレーザビームを感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光させることによって、そこに静電潜像を形成する。さらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を中間転写体３０に転写する。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。そして中間転写体３０は、次に説明する給紙部から搬送されてきたシートＰに画像を転写する。画像を転写されたシートＰは定着装置４０にて画像を熱定着され、フェイスアップトレイ２上に排出される。なお、シートＰには記録材としての記録シートがあり、また、シートＰには用紙の他にプラスチックシートその他のシートも含まれる。
【００２０】
給紙部は、シートＰを収納する部分と、シートＰを搬送するためのローラ、シートＰの通過を検知するためのセンサ、シートＰを搬送路に沿って搬送させるためのガイド（不図示）から構成される。２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄはカセット、２７は手差しトレイであり、シートＰを収納する。２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、給紙カセット２１ａ〜２１ｄからシートＰを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラである。ピックアップローラ２２ａ〜２２ｄから複数枚のシートＰが送り出されることがあるが、ＢＣローラ対２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄによって確実に一枚だけ分離される。ＢＣローラ対２３ａ〜２３ｄによって一枚だけ分離されたシートＰは、さらに『搬送部材』すなわち引き抜きローラ２４ａ〜２４ｄ、レジ前ローラ２６によって搬送され、レジストローラ２５まで搬送される。
【００２１】
また画像形成装置１の上面に操作部４が配置される。操作者は操作部４を操作して枚数等動作条件の設定、シートＰの収納された給紙部（給紙カセット２１ａ〜２１ｄ、手差しトレイ２７、図示しないデッキ）の選択、排紙トレイ（フェイスアップトレイ２、フェイスダウントレイ３）の選択をすることがきできる。また操作部４には図示しない表示画面が設けられていて、画像形成装置１の内部でジャム等の異常を生じた場合に、表示画面はその旨を操作者に報知する。
【００２２】
以上説明した画像形成装置１の構成、動作は４ドラム方式のカラー複写機としては一般的である。しかし画像形成装置１では、ローラの使用可否を判定するローラ判定装置８０が引き抜きローラ２４ａに装着された点に特徴がある。
【００２３】
図２ａおよび図２ｂはローラ判定装置８０の詳細を示すものである。ローラ判定装置８０がシート搬送機構７９に対向して配置される。ローラ判定装置８０は、『照射装置』すなわち『シート用照射装置』としての第１レーザダイオード（以下、「第１ＬＤ」と呼ぶ）８１ａおよび『搬送部材用照射装置』としての第２レーザダイオード（以下、「第２ＬＤ」と呼ぶ）８１ｂを備える。また、ローラ判定装置８０は、『撮影装置』すなわちシート用撮影装置８２ａおよび搬送部材用撮影装置８２ｂを備える。ローラ判定装置８０の筐体８００には、第１ＬＤ８１ａのレーザ光Ｒを通過させる第１通過孔８０ａ、第２ＬＤ８１ｂのレーザ光Ｒを通過させる第２通過孔８０ｂが形成される。また、ローラ判定装置８０には、シート用撮影装置８２ａで照射面を照射可能な第１観察孔８０ｃ、搬送部材用撮影装置８２ｂで照射面を照射可能な第２観察孔８０ｄが形成される。
【００２４】
第１ＬＤ８１ａはシートＰに向かってレーザ光Ｒを照射する。シートＰの照射面上ではレーザ光Ｒのビームスポット径は５ｍｍ程度に広げられる。また、第２ＬＤ８１ｂは引き抜きローラ２４ａに向かってレーザ光Ｒを照射する。引き抜きローラ２４ａの照射面上ではレーザ光Ｒのビームスポット径は５ｍｍ程度に広げられる。これらのビームスポット径は不図示のレンズなどで調節される。
【００２５】
シート用撮影装置８２ａは、レーザ光Ｒが照射されたシートＰの照射面に形成される『濃淡パターン』である『シートの濃淡パターン』すなわち第１斑点模様を撮影する。搬送部材用撮影装置８２ｂは、レーザ光Ｒが照射された引き抜きローラ２４ａの照射面に形成される『濃淡パターン』である『搬送部材の濃淡パターン』すなわち第２斑点模様を撮影する。
【００２６】
シート搬送機構７９は、『搬送部材』すなわち引き抜きローラ２４ａ、および、シートＰを案内する『ガイド部材』であるガイド板８７を備える。引き抜きローラ２４ａが矢印Ｍに示す方向に回転すると、シートＰは矢印Ｎに示す方向に搬送される。
【００２７】
また、ガイド板８７には開口部８４が形成される。開口部８４は、第２ＬＤ８１ｂからシートＰに照射されるレーザ光Ｒを通過させると共にシートＰの照射面を搬送部材用撮影装置８２ｂで撮影可能に構成される。
【００２８】
図３に示されるように、シート用撮影装置８２ａは『シート用解析装置』すなわち第１解析手段９０ａに接続される。搬送部材用撮影装置８２ｂは『搬送部材用解析装置』すなわち第２解析手段９０ｂに接続される。第１解析手段９０ａおよび第２解析手段９０ｂは判定手段９１に接続される。判定手段９１はさらに画像形成装置１のコントローラ９２に接続される。
【００２９】
シート用撮影装置８２ａで撮影された第１斑点模様は、画像信号として第１解析手段９０ａにより解析される。第１解析手段９０ａはシートＰの第１斑点模様の光強度分布を解析してシートＰの解析値を算出する。その結果は判定手段９１に送信される。
【００３０】
また、搬送部材用撮影装置８２ｂで撮影された第２斑点模様は、画像信号として第２解析手段９０ｂにより解析される。第２解析手段９０ｂは引き抜きローラ２４ａの第２斑点模様の光強度分布を解析して引き抜きローラ２４ａの解析値を算出する。その結果は判定手段９１に送信される。
【００３１】
判定手段９１は、シート判定手段９１ａ、『搬送部材判定手段』すなわち搬送ローラ判定手段９１ｂ、速度差分判定手段９１ｃを備える。シート判定手段９１ａは、シートＰの解析値からシートＰの種類を判定する。搬送ローラ判定手段９１ｂは、引き抜きローラ２４ａの解析値を引き抜きローラ２４ａの所定の閾値と比較して引き抜きローラ２４ａの表面状態を判定する。
【００３２】
速度差分判定手段９１ｃは、斑点模様の時間変化に対する引き抜きローラ２４ａおよびシートＰの移動距離に基づいて、引き抜きローラ２４ａの表面の移動速度およびシートＰの移動速度の速度差分ΔＶを算出する。速度差分判定手段９１ｃは、速度差分ΔＶを、シート判定手段９１ａで判定されるシートＰの種類に基づいて変更された所定の閾値と比較して引き抜きローラ２４ａの搬送力を判定する。
【００３３】
前述の第１ＬＤ８１ａ、シート用撮影装置８２ａ、解析手段９０ａおよび判定手段９１は、シートＰの照射面に形成された第１斑点模様に基づきシートＰの表面状態を判定する『搬送部材の表面状態判定装置』を構成する。第１ＬＤ８１ａ、第２ＬＤ８１ｂ、シート用撮影装置８２ａ、搬送部材用撮影装置８２ｂ、第１解析手段９０ａ、第２解析手段９０ｂおよび判定手段９１は、引き抜きローラ２４ａの搬送力を判定する『シート搬送力判定装置』を構成する。
【００３４】
こうした『搬送部材の表面状態判定装置』や『シート搬送力判定装置』を備える『シート搬送装置』が構成される。したがって、ローラ判定装置８０は、『搬送部材の表面状態判定装置』や『シート搬送力判定装置』の双方の結果を元に引き抜きローラ２４ａの使用可否を判定することを特徴とする。なお、『搬送部材の表面状態判定装置』の方のみを備えるシート搬送装置、または、『シート搬送力判定装置』の方のみを備えるシート搬送装置が構成されてもよい。
【００３５】
また、前述の第１ＬＤ８１ａ、第２ＬＤ８１ｂ、シート用撮影装置８２ａ、搬送部材用撮影装置８２ｂは、引き抜きローラ２４ａの表面の移動速度およびシートＰの移動速度の速度差分を検出する『速度検知手段』としての『速度検知センサ』を構成する。
【００３６】
次に、照射面に形成される模様の内容、性質、解析方法を説明する。撮影された引き抜きローラ２４ａの照射面の模様は図４ａおよび図４ｂに示されるように第２斑点模様になるが、この第２斑点模様は照射面の凹凸状態（凹凸の深さ、間隔）によって異なってくる。
【００３７】
図５は照射面の凹凸と撮影像の関係を模式的に説明する図である。図５において第１ＬＤ８１ａから照射されたレーザ光Ｒは、シートＰの表面の凹凸に反射して散乱光となる。その散乱光はシート用撮影装置８２ａ内のレンズ１００ｂを経由してＣＣＤセンサ１００ａ上に結像する。このときＣＣＤセンサ１００ａに到達する散乱光は、光路長が反射位置によって異なるため干渉し合い、ＣＣＤセンサ１００ａ上に『濃淡パターン』すなわちスペックルパターンと呼称される第１斑点模様を形成する。
【００３８】
図５の右上には、ＣＣＤセンサ１００ａ上の位置Ｘ，Ｙと光の強さＬ１との関係を表すグラフが記載される。このグラフは、ＣＣＤセンサ１００ａの位置毎に干渉によって生じる『光強度分布』である光の強弱の分布状況を表したものである。図５に示されるように、シートＰの凹凸の上り傾斜面上でレーザ光の照射位置が高くなるに従って、光の強さＬ１が大きく測定される。反対に、シートＰの凹凸の下り傾斜面上でレーザ光の照射位置が低くなるに従って、光の強さＬ１が小さく測定される。光の強弱は、光路長の違いによって生じる光の干渉に基づいて生じる。シートＰの凹凸の高低が光路長の違いをもたらし、ＣＣＤセンサ１００ａへの入射方向と垂直方向に光路長の分布を発生させる。こうした光路長の分布とレーザ光の波長によって光強度分布が決定される。照射面の凹凸が大きい場合には、影の部分が暗くなり、影模様として第１斑点模様が形成される。こうした第１斑点模様は前述のように照射面の凹凸状態（凹凸の深さ、間隔）によって異なる。第１斑点模様が解析されると、シートＰの固有の数値が算出される。シートＰの照射面はシートＰの種類によって異なってくる。照射面の凹凸が大きい場合には光路長が大きく異なることから、光強度の変動が大きいグラフが得られる。反対に、照射面の凹凸が小さい場合には光路長が小さく異なることから、光強度の変動が小さいグラフが得られる。
【００３９】
図５の照射面の凹凸と撮影像の関係は、引き抜きローラ２４ａの照射面の凹凸と撮影像の関係でも同様である。また、この場合は、ＣＣＤセンサ１００ａ上に『濃淡パターン』すなわちスペックルパターンと呼称される第２斑点模様（図４（ａ）、４（ｂ）参照）を形成する。第２斑点模様が解析されると、引き抜きローラ２４ａの固有の数値が算出される。引き抜きローラ２４ａの照射面の凹凸は磨耗前と磨耗後とで異なってくる。磨耗前には照射面の凹凸が大きいので光路長が大きく異なることから、光強度の変動が大きいグラフが得られる。反対に、磨耗後には照射面の凹凸が小さいので光路長が小さく異なることから、光強度の変動が小さいグラフが得られる。
【００４０】
この光強度分布から以下に説明するコントラスト比Ｃや画像周波数Ｆが導出される。例えばＣＣＤセンサ１００ａがＮ個の画素で構成される場合には、『光強度分布』である画素毎の光強度の分布から、『解析値』の一つである『第１解析値』としてのコントラスト比Ｃが算出される。コントラスト比Ｃは第１斑点模様や第２斑点模様の明暗差の大きさを表す。
【００４１】
Ｎ番目の画素の光強度をＩｎとすると、全画素の光強度の平均＜Ｉ＞は次式（１）で表現され、
【００４２】
【数１】
2009292567.tif 000003
【００４３】
この全画素の光強度の平均＜Ｉ＞およびＮ番目の画素の光強度Ｉｎから、コントラスト比Ｃは次式（２）で表現される。
【００４４】
【数２】
2009292567.tif 000004
【００４５】
シートＰ又は引き抜きローラ２４ａの凹凸が大きい場合には、光強度Ｉｎのバラツキが大きいことから、コントラスト比Ｃは大きい値で算出される。ところが、シートＰ又は引き抜きローラ２４ａの凹凸が小さい場合には、光強度Ｉｎのバラツキが小さいことから、コントラスト比Ｃは小さい値で算出される。このことから、シートＰのコントラスト比ＣはシートＰの種類によって異なる。引き抜きローラ２４ａのコントラスト比Ｃは、引き抜きローラ２４ａの磨耗前には大きい値で算出されて磨耗後には小さい値で算出され、引き抜きローラ２４ａの磨耗に従って減少する。
【００４６】
また、前述の『光強度分布』すなわち画像毎の光強度の分布から、『解析値』の一つである『第２解析値』すなわち画像周波数Ｆが算出される。この画像周波数Ｆの算出は、画素毎の光強度Ｉｎはフーリエ変換にかけられる。第１斑点模様の明暗差が周期として捉えられることから、画像周波数Ｆは第１斑点模様における明暗差の一定範囲内の数で表すことができる。同様に、第２斑点模様の明暗差が周期として捉えられることから、画像周波数Ｆは第２斑点模様における明暗差の一定範囲内の数で表すことができる。
【００４７】
シートＰ又は引き抜きローラ２４ａの凹凸が多い場合には、画像周波数Ｆは大きい値で計測される。ところが、シートＰ又は引き抜きローラ２４ａの凹凸が少ない場合には、画像周波数Ｆは小さい値で計測される。このことから、シートＰの画像周波数ＦはシートＰの種類によって異なる。引き抜きローラ２４ａの画像周波数Ｆは、磨耗前には大きい値で計測され、磨耗後には小さい値で計測される。
【００４８】
このようにして得たコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆは、シートＰの表面状態に応じて変わるため、シートＰ毎に決まる固有の値である。なお、コントラスト比Ｃと画像周波数Ｆは、引き抜きローラ２４ａの種類や研磨状態によって、何れか一方のみで磨耗度合いの判断対象とされたり、その両方で磨耗度合いの判断対象とされたりする。同様に、コントラスト比Ｃと画像周波数Ｆは、シートＰの種類や凹凸の状態によって、何れか一方のみで種別や移動速度の判断対象とされたり、その両方で種別や移動速度の判断対象とされたりする。
【００４９】
（シートに関する判定）
第１解析手段９０ａがコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆを算出すると、シート判定手段９１ａはコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆの数値の違いからシートＰの種類を判定する。予めシートＰの種類毎にコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆの測定値がシートデータベースに蓄積される。したがって、シート判定手段９１ａは、第１解析手段９０ａで算出したコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆを、シートデータベースに蓄積されるコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆと照合し、画像形成装置１に装填されたシートＰの種類を判定する。判定手段９１は、シートＰの種類に応じた画像形成条件を導出し、この画像形成条件のデータを画像形成装置１のコントローラ９２に送信することができる。
【００５０】
（引き抜きローラに関する判定）
第２解析手段９０ｂがコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆを算出すると、搬送ローラ判定手段９１ｂはコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆの数値から引き抜きローラ２４ａの表面状態を判定する。予め、新品の引き抜きローラ２４ａのコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆの測定値が搬送ローラデータベースに蓄積される。また、交換が必要な引き抜きローラ２４ａのコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆの測定値がコントラスト比Ｃの閾値ＣＬ，画像周波数Ｆの閾値ＦＬとして搬送ローラデータベースに蓄積される。搬送ローラ判定手段９１ｂは、第２解析手段９０ｂで算出したコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆを、搬送ローラデータベースに蓄積されるコントラスト比Ｃの閾値ＣＬ、画像周波数Ｆの閾値ＦＬと比較する。こうして搬送ローラ判定手段９１ｂは引き抜きローラ２４ａの表面状態（例えば研磨目の摩耗程度）を判定する。
【００５１】
引き抜きローラ２４ａの摩耗が進んでいる場合には、コントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆは減少している。この場合には、引き抜きローラ２４ａの研磨目は削られ、引き抜きローラ２４ａの表面状態は滑らかになっている。こうしたコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆの変化状況から引き抜きローラ２４ａの摩耗の進行状況は判断される。
【００５２】
（速度差分に関する判定）
第１解析手段９０ａは、レーザ光Ｒの照射面上で第１斑点模様が移動する移動時間に対する移動距離から、シートＰの移動速度を算出する。第１斑点模様がシートＰに固有の凹凸であることから、シートＰが移動すると第１斑点模様は移動する。第２解析手段９０ｂは、レーザ光Ｒの照射面上で第２斑点模様が移動する移動時間に対する移動距離から、引き抜きローラ２４ａの移動速度を算出する。第２斑点模様が引き抜きローラ２４ａに固有の凹凸であることから、引き抜きローラ２４ａが移動すると第２斑点模様は移動する。
【００５３】
図４は、引き抜きローラ２４ａの照射面に形成される第２斑点模様を示し、図４ａ及び図４ｂで引き抜きローラ２４ａが所定の移動時間ｔで移動する距離Ｌ１を示す。
【００５４】
たとえば、第１斑点模様または第２斑点模様が移動時間ｔの間に、撮影画面上で移動する移動距離ＬがＬ１として測定される場合には、シートＰまたは引き抜きローラ２４ａの移動速度は次式（３）で表わすことができる。
【００５５】
【数３】
2009292567.tif 000005
【００５６】
次に、判定手段９１による判定の手順を説明する。説明にあたって、図３および図６を使用する。図３は、ローラ判定装置８０、シート搬送機構７９、第１解析手段９０ａ、第２解析手段９０ｂおよびコントローラ９２の駆動を制御する判定手段の制御ブロック図である。図６は、引き抜きローラ２４ａの使用可否を判定する判定手段の判定フローチャートである。
【００５７】
図３の第１解析手段９０ａは、シート用撮影装置８２ａの画像信号を解析して、コントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆ、シートＰの移動速度Ｖｐを算出する。図３の第２解析手段９０ｂは、搬送部材用撮影装置８２ｂの画像信号を解析して、コントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆ、引き抜きローラ２４ａの表面の移動速度Ｖｒを算出する。これらのＣ、Ｆ、Ｖｐ、Ｖｒの情報は判定手段９１に送信され、図６の判定フローチャートに従って引き抜きローラ２４ａの使用可否は判定される。
【００５８】
以下装置の動作順序、判定手順について説明する。図６に示されるように、画像形成動作が開始する（ステップ１、以下、「ステップ」を「Ｓ」という。）。判定手段９１は、引き抜きローラ２４ａの搬送上流側に設置された『タイミング通知手段』すなわちシート検知センサ８３がシートＰの先端を検知したか否かを判断する（Ｓ２）。シートＰの先端が検知された場合には、判定手段９１は、第１解析手段９０ａ及び第２解析手段９０ｂの駆動に基づいてローラ判定装置８０を作動させてレーザ光Ｒの照射及び照射面の撮影を開始し、判定を開始する（Ｓ３）。
【００５９】
（速度差分の算出）
判定手段９１は、第１解析手段９０ａで算出されるシートＰの移動速度Ｖｐおよび第２解析手段９０ｂで算出される引き抜きローラ２４ａの表面の移動速度Ｖｒの情報を受信する（Ｓ４）。速度差分判定手段９１ｃは速度差分ΔＶを算出する（Ｓ５）。
【００６０】
（シートの判定）
シート用撮影装置８２ａのＣＣＤセンサ１００ａは、シートＰの画素毎の光強度Ｉｎを測定する。第１解析手段９０ａは、シートＰの照射面における全画素の光強度の平均＜Ｉ＞からシートＰのコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆを算出する。シート判定手段９１ａはシートＰのコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆの情報を受信する（Ｓ６）。
【００６１】
予めシートデータベースでは、シートＰの種類毎のコントラスト比Ｃおよび画像周波数Ｆが記憶される（Ｓ７）。シート判定手段９１ａは、シートＰのコントラスト比Ｃおよび画像周波数Ｆをシートデータベース内のコントラスト比Ｃおよび画像周波数Ｆと照合してシートＰの種類を判断する（Ｓ８）。
【００６２】
（速度差分の判定）
また、速度差分閾値データベースでは、シートＰの種類毎の速度差分ΔＶの閾値αが記憶される（Ｓ９）。速度差分判定手段９１ｃは、シート判定手段９１ａで判断されるシートＰの種類に応じた速度差分ΔＶの閾値αを決定する（Ｓ１０）。速度差分判定手段９１ｃは、速度差分ΔＶを、種類が特定されたシートＰの速度差分ΔＶの閾値αと照合し、シートＰの速度差分ΔＶが速度差分ΔＶの閾値αよりも大きいか否かを判断する（Ｓ１１）。速度差分判定手段９１ｃは、ΔＶが閾値αよりも大きいと判断すると「ローラ交換が必要」と判定して操作者に報知し（Ｓ１５）、ΔＶが閾値α以下と判断すると次のシートが搬送されてくるのを待つ（Ｓ２）。
【００６３】
（引き抜きローラの判定）
一方、搬送ローラ判定手段９１ｂは、前述のΔＶの判定とは別個に、第２解析手段９０ｂが算出した引き抜きローラ２４の表面のコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆの情報を受信する（Ｓ１２）。搬送ローラデータベースには、使用限界の引き抜きローラ２４ａのコントラスト比Ｃの閾値ＣＬ、画像周波数Ｆの閾値ＦＬが記憶される（Ｓ１３）。搬送ローラ判定手段９１ｂは、引き抜きローラ２４ａの表面のコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆが閾値ＣＬ、ＦＬより小さいか否かを判断する（Ｓ１４）。判定手段９１は、コントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆが閾値ＣＬ、ＦＬよりも小さいと判断すると“ローラ交換が必要”と判定して操作者に報知する（Ｓ１５）。判定手段９１は、コントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆが閾値ＣＬ、ＦＬより大きいと判断すると次のシートＰが搬送されてくるのを待つ（Ｓ２）。
【００６４】
このように判定手段９１は独立した二つの判定動作（搬送ローラ判定手段９１ｂによる引き抜きローラ２４ａの表面状態の判定、並びに、速度差分判定手段９１ｃによるシートＰおよび引き抜きローラ２４ａの速度差分の判定）を行っている。判定手段９１は、何れか一方で“引き抜きローラ２４ａの交換が必要”と判断されれば、画像形成装置１のコントローラ９２に信号を送る。画像形成装置１のコントローラ９２は信号を受け取ると、操作部４の表示画面に引き抜きローラ２４ａの交換の必要がある旨を外部に報知すなわちモニタに表示し、操作者に交換を促す（Ｓ１５）。判定は終了する（Ｓ１６）。
【００６５】
本発明の画像形成装置１では、第２ＬＤ８１ｂがレーザ光Ｒを引き抜きローラ２４ａの表面に照射すると、搬送部材用撮影装置８２ｂは引き抜きローラ２４ａの照射面上の第２斑点模様を撮影する。第２解析手段９０ｂは第２斑点模様の光強度分布からコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆを算出する。このコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆがコントラスト比Ｃの閾値ＣＬ、画像周波数Ｆの閾値ＦＬと比較されると、引き抜きローラ２４ａの表面状態は判定できる。表面状態には、たとえば研磨目（凹凸状態）の摩耗程度といった内容が挙げられる。
【００６６】
こうした構成によれば、引き抜きローラ２４ａの表面に直接にレーザ光Ｒが照射され、引き抜きローラ２４ａの表面の第２斑点模様が直接に撮影される。こうした引き抜きローラ２４ａから直に得られる情報から引き抜きローラ２４ａのコントラスト比Ｃ、画像周波数Ｆが算出され、引き抜きローラ２４ａの表面状態は把握される。その結果、引き抜きローラ２４ａの表面状態は正確に判定されて引き抜きローラ２４ａによるシートＰの搬送力は正確に判断され、引き抜きローラ２４ａの交換時期は正確に判断される。
【００６７】
また、再生販売業者は、使用済製品をメーカーが回収して再生する際は、紙粉を発生させ易いシートを多数搬送しなくても引き抜きローラ２４ａの再使用の可否を判断することができる。同時に、ユーザ等は、紙粉を発生させ易いシートを多数搬送した際の突然滑りが生じる前に、滑りの発生を予測して引き抜きローラ２４ａを交換することができる。
【００６８】
さらに、本発明の画像形成装置１では、引き抜きローラ２４ａの表面の移動速度およびシートＰの移動速度の速度差分ΔＶは、速度差分ΔＶの閾値と比較される。速度差分ΔＶの閾値はシートＰの種類に応じて変更される。その結果、引き抜きローラ２４ａの搬送力の判定にあたって、判定結果はシートＰの種類の影響を受け難い。引き抜きローラ２４ａの再使用の可否の判断にあたって、極端に滑り易いシートＰが搬送されて引き抜きローラ２４ａの表面でスリップした場合であっても、引き抜きローラ２４ａを交換しないで済まされる。
【００６９】
なお、ローラ判定装置８０は、滑りやすいシートの種類を検知した場合に、引き抜きローラ２４ａの滑りを補償する必要がある。そのために、ローラ判定装置８０は、引き抜きローラ２４ａの回転速度の上昇に基づいて引き抜きローラ２４ａの表面の移動速度Ｖｒを上げ、『表示部』である表示画面に滑りやすいシートＰを搬送している旨を表示しても良い。こうしたローラ判定装置８０によれば、滑りによるジャムは防止されるとともに、ユーザはシートＰの種類を変えるように促される。
【００７０】
あるいは、ローラ判定装置８０は、シートの滑りが検知された場合に、引き抜きローラ２４ａの滑りを補償する必要がある。そのために、引き抜きローラ２４ａの回転速度の上昇に基づいて引き抜きローラ２４ａの移動速度Ｖｒを上げ、『表示部』である表示画面に引き抜きローラ２４ａの交換時期が近いことを表示しても良い。こうしたローラ判定装置８０によれば、劣化した引き抜きローラ２４ａの寿命は延ばされる。
【００７１】
なお、前述の『搬送部材の表面状態判定装置』『シート搬送力判定装置』『シート搬送装置』では、引き抜きローラ２４ａの表面状態や引き抜きローラ２４ａによるシートＰの搬送力を判定する構成であったが、これに限定されない。すなわち、画像形成装置１内に設けられる引き抜きローラ２４ａ以外の他のローラに対して用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】ローラ判定装置およびシート搬送機構の概略を示す断面図である。
【図３】ローラ判定装置、シート搬送機構、解析手段およびコントローラの駆動を制御する判定手段の制御ブロック図である。
【図４】引き抜きローラの照射面に形成される第２斑点模様を示す平面図である。
【図５】照射面の凹凸および撮影像の関係の概略を示す原理図である。
【図６】搬送部材の使用可否を判定する判定手段の判定フローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
２４ａ  引き抜きローラ（搬送部材）
８０    ローラ判定装置
８０ａ  第１通過孔
８０ｂ  第２通過孔
８０ｃ  第１観察孔
８０ｄ  第２観察孔
８１ａ  第１レーザダイオード（シート用照射装置）（照射装置）
８１ｂ  第２レーザダイオード（搬送部材用照射装置）（照射装置）
８２ａ  シート用撮影装置（撮影装置）
８２ｂ  搬送部材用撮影装置（撮影装置）
８３    シート検知センサ（タイミング通知手段）
８４    開口部
９０    判定手段
９１ａ  シート判定手段
９１ｂ  搬送ローラ判定手段（搬送部材判定手段）
９１ｃ  速度差分判定手段
Ｐ      シート
Ｒ      レーザ光
【図１】
2009292567.tif 000006
【図２】
2009292567.tif 000007
【図３】
2009292567.tif 000008
【図５】
2009292567.tif 000009
【図６】
2009292567.tif 000010
【図４】
2009292567.tif 000011