(57)【要約】【解決課題】簡易な構成によって、受光感度を切り換えて、精度良く検出対象物に関する物理量を検出することができるようにする。【解決手段】制御基板８２には、検出抵抗Ｒ１〜Ｒ３及び検出抵抗Ｒ１〜Ｒ３の各々に対応して設けられたスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３が設けられており、検出抵抗Ｒ１〜Ｒ３及びスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３の各々は、第１の受光素子９０Ｂの出力端子に対して、並列に接続されている。また、スイッチのオンオフを切り換えて、対応する検出抵抗Ｒ１〜Ｒ３に、第１の受光素子９０Ｂからのセンサ出力としての電気信号が流れるように切り換えるための切り換え信号が、ＣＰＵ８４からスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３の各々の入力端子に入力され、スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３のオンオフの組み合わせにより、電気信号が流れる検出抵抗Ｒ１〜Ｒ３と検出抵抗Ｒ４とからなる回路の合成抵抗値を変更して、第１の透過型センサ９０の感度を切り換える。【選択図】図２
2008013289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発光する発光素子と、
検出対象物を透過した透過光及び前記検出対象物から反射した反射光の何れか一方を受光し、受光した光量に応じた電気信号を出力する受光素子と、
前記受光素子によって出力された電気信号が流れるように前記受光素子に接続され、抵抗値を変更することができる可変抵抗回路と、
前記電気信号の電圧が、所定の範囲の上限値より高い場合には、前記可変抵抗回路の抵抗値が小さくなるように変更し、前記電気信号の電圧が、前記所定の範囲の下限値より低い場合には、前記可変抵抗回路の抵抗値が大きくなるように変更する抵抗値変更手段と、
前記抵抗値変更手段によって前記可変抵抗回路の抵抗値を変更したときの前記電気信号の電圧に基づいて、前記検査対象の物体に関する物理量を検出する検出手段と、
を含む検出装置。
【請求項２】
前記可変抵抗回路は、前記受光素子に接続された複数の抵抗素子と、前記複数の抵抗素子の各々に対応して設けられ、対応する抵抗素子に前記電気信号を流すように切り換えられる複数のスイッチ素子とを備え、
前記抵抗値変更手段は、前記複数のスイッチ素子のオンオフを切り換えて、前記複数の抵抗素子の合成抵抗値を変更することにより、前記可変抵抗回路の抵抗値を変更する請求項１記載の検出装置。
【請求項３】
前記複数の抵抗素子の抵抗値の各々が、異なっている請求項２記載の検出装置。
【請求項４】
前記受光素子は、前記検出対象物を透過した透過光を受光し、
前記抵抗値変更手段によって、前記可変抵抗回路の抵抗値が所定値になるように変更されたときに、前記検出対象物がない状態で前記発光素子に発光させて、前記受光素子によって出力された電気信号の電圧に基づいて、前記発光素子による発光量の調整を行う発光量調整手段を更に含む請求項１〜請求項３の何れか１項記載の検出装置。
【請求項５】
前記発光量調整手段は、前記可変抵抗回路の抵抗値が最も小さくなるように変更されたときに、前記発光素子による発光量の調整を行う請求項４記載の検出装置。
【請求項６】
前記検出対象物は、記録媒体であって、
前記検出手段は、前記記録媒体の厚さ及び枚数の少なくとも一方を検出する請求項１〜請求項５の何れか１項記載の検出装置。
【請求項７】
前記受光素子は、前記記録媒体を透過した透過光を受光し、
前記検出手段は、前記抵抗値変更手段によって、前記可変抵抗回路の抵抗値が最も大きくなるように変更されても、前記受光素子によって出力された電気信号の電圧が、所定の範囲の上限値より高い場合には、前記記録媒体がＯＨＰであると検出する請求項６記載の検出装置。
【請求項８】
前記受光素子は、前記記録媒体を透過した透過光を受光し、
前記検出手段は、前記抵抗値変更手段によって、前記可変抵抗回路の抵抗値が最も小さくなるように変更されても、前記受光素子によって出力された電気信号の電圧が、所定の範囲の下限値より低い場合には、前記記録媒体が超厚紙であると検出する請求項６又は７記載の検出装置。
【請求項９】
請求項６〜請求項８の何れか１項記載の検出装置と、
前記記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を含む画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置及び画像形成装置に係り、特に、検出対象物に光を発光して、検出対象物の透過光又は反射光により、検出対象物に関する物理量を検出する検出装置及び該検出装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、透過型センサを使用し、用紙の透過光量を受光素子で検出することにより、用紙の厚さや、重送、用紙残量等を検出している。
【０００３】
このとき、透過型センサにおいて、厚い用紙や多数枚の重送時には、受光光量が非常に弱くなり、ＯＨＰや超薄紙時には、受光光量は非常に強くなる。厚紙を検出しようとすると、薄紙側での感度が鈍くなり、普通紙を検出しようとすると、厚紙と薄紙とに関して感度が鈍くなり、検出しづらくなる。
【０００４】
この対策として、透過光量に応じて、受光素子で検出した信号の増幅率を変化させる重送検出装置が知られている（特許文献１）。この重送検出装置の回路には、増幅率を変化させるために、１段階の変化に付き、オペアンプ１個、アナログスイッチ２個、及び抵抗２個が設けられている。
【０００５】
また、受光素子と直列に接続された検出抵抗をスイッチで切り換えて、発光素子の劣化や紙粉付着による発光光量低下での誤検知を防止する透過型の用紙有無検知センサが知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−２５６２９３公報
【特許文献２】特開平７−１７２６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、増幅率を変化させるための回路構成が複雑となり、コストアップとなってしまう、という問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術では、用紙有無検知センサの発光光量低下時の補正として、受光感度を切り換えており、発光する用紙の厚さや枚数によって、受光感度を切り換えることについては開示されていない。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮し、簡易な構成によって、受光感度を切り換えて、精度良く検出対象物に関する物理量を検出することができる検出装置及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】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明の検出装置は、光を発光する発光素子と、検出対象物を透過した透過光及び前記検出対象物から反射した反射光の何れか一方を受光し、受光した光量に応じた電気信号を出力する受光素子と、前記受光素子によって出力された電気信号が流れるように前記受光素子に接続され、抵抗値を変更することができる可変抵抗回路と、前記電気信号の電圧が、所定の範囲の上限値より高い場合には、前記可変抵抗回路の抵抗値が小さくなるように変更し、前記電気信号の電圧が、前記所定の範囲の下限値より低い場合には、前記可変抵抗回路の抵抗値が大きくなるように変更する抵抗値変更手段と、前記抵抗値変更手段によって前記可変抵抗回路の抵抗値を変更したときの前記電気信号の電圧に基づいて、前記検査対象の物体に関する物理量を検出する検出手段とを含んで構成されている。
【００１０】
本発明の検出装置によれば、発光素子によって光を発光して、検出対象物に光を照射し、受光素子によって、検出対象物を透過した透過光及び検出対象物から反射した反射光の何れか一方を受光し、受光した光量に応じた電気信号を出力する。ここで、この電気信号は、可変抵抗回路に流れ、可変抵抗回路の抵抗値によって電気信号の電圧が定められるため、可変抵抗回路の抵抗値を変更することによって、電気信号の電圧が変更されて、受光感度が変更される。
【００１１】
そして、抵抗値変更手段によって、電気信号の電圧が、所定の範囲の上限値より高い場合には、可変抵抗回路の抵抗値が小さくなるように変更し、受光素子によって出力される電気信号の電圧が所定の範囲内となる。一方、電気信号の電圧が、所定の範囲の下限値より低い場合には、抵抗値変更手段によって、可変抵抗回路の抵抗値が大きくなるように変更し、受光素子によって出力される電気信号の電圧が所定の範囲内となる。
【００１２】
そして、上記のように抵抗値変更手段によって可変抵抗回路の抵抗値を変更したときの電気信号の電圧に基づいて、検出手段によって、検査対象の物体に関する物理量を検出する。
【００１３】
従って、可変抵抗回路の抵抗値を変更して、受光素子から出力される電気信号の電圧を所定の範囲内とするため、簡易な構成によって、受光感度を切り換えて、精度良く検出対象物に関する物理量を検出することができる。
【００１４】
本発明に係る可変抵抗回路は、受光素子に接続された複数の抵抗素子と、複数の抵抗素子の各々に対応して設けられ、対応する抵抗素子に電気信号を流すように切り換えられる複数のスイッチ素子とを備え、抵抗値変更手段は、複数のスイッチ素子のオンオフを切り換えて、複数の抵抗素子の合成抵抗値を変更することにより、可変抵抗回路の抵抗値を変更することができる。これによって、複数の抵抗素子と複数のスイッチ素子とによって可変抵抗回路の抵抗値を変更することができるため、更に簡易な構成によって、受光感度を切り換えることができる。
【００１５】
また、上記の複数の抵抗素子の抵抗値の各々を異ならせることができる。これにより、可変抵抗回路の抵抗値を多くの抵抗値に変更することができるため、多くの受光感度に切り換えることができる。
【００１６】
上記の受光素子は、検出対象物を透過した透過光を受光し、上記の検出装置は、抵抗値変更手段によって、可変抵抗回路の抵抗値が所定値になるように変更されたときに、検出対象物がない状態で発光素子に発光させて、受光素子によって出力された電気信号の電圧に基づいて、発光素子による発光量の調整を行う発光量調整手段を更に含むことができる。これにより、発光素子の発光量を所望の光量に調整できるため、更に精度よく検出対象物に関する物理量を検出することができる。
【００１７】
また、上記の発光量調整手段は、可変抵抗回路の抵抗値が最も小さくなるように変更されたときに、発光素子による発光量の調整を行うことができる。
【００１８】
上記の検出対象物は、記録媒体であって、検出手段は、記録媒体の厚さ及び枚数の少なくとも一方を検出することができる。これにより、検出対象物に関する物理量として、記憶媒体の暑さや枚数を精度よく検出することができる。
【００１９】
また、上記の受光素子は、記録媒体を透過した透過光を受光し、検出手段は、抵抗値変更手段によって、可変抵抗回路の抵抗値が最も大きくなるように変更されても、受光素子によって出力された電気信号の電圧が、所定の範囲の上限値より高い場合には、記録媒体がＯＨＰであると検出することができる。
【００２０】
また、上記の受光素子は、記録媒体を透過した透過光を受光し、検出手段は、抵抗値変更手段によって、可変抵抗回路の抵抗値が最も小さくなるように変更されても、受光素子によって出力された電気信号の電圧が、所定の範囲の下限値より低い場合には、記録媒体が超厚紙であると検出することができる。
【００２１】
本発明に係る画像形成装置は、上記の検出装置と、記録媒体に画像を形成する画像形成手段とを含んで構成されている。
【００２２】
本発明に係る画像形成装置によれば、検出装置によって、記録媒体の厚さや枚数を検出し、検出内容を考慮して、画像形成手段によって、記録媒体に画像を形成することができる。これにより、記録媒体の厚さや枚数に適した処理により、記録媒体に画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明の検出装置及び画像形成装置によれば、可変抵抗回路の抵抗値を変更して、受光素子から出力される電気信号の電圧を所定の範囲内とするため、簡易な構成によって、受光感度を切り換えて、精度良く検出対象物に関する物理量を検出することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０には、エンジン部１２が備えられており、エンジン部１２の下部には、給紙ユニット１４が設けられている。
【００２５】
この給紙ユニット１４は、用紙が積載される用紙トレイ２２と、この用紙トレイ２２から用紙を送り出す給紙ロール２４とで構成されており、給紙ロール２４により送り出された用紙は、搬送ロール２６、２８を経て給紙路３０を通過し、転写ロール７４へ搬送される。
【００２６】
この転写ロール７４によってトナー画像が用紙に転写され、定着部３２の定着ロール３２Ａで定着された後、切替爪３４の位置選択によって、排出ロール３６又は排出ロール３８により、エンジン部１２の上部に設けられた第１の排出トレイ１６又は第２の排出トレイ１８へ排出される。
【００２７】
ここで、両面印刷の場合、上記のような順序で表面の印刷が終わった後、第１の排出トレイ１６へ用紙が完全に排出される前に、排出ロール３６が逆転し、該用紙が反転路４０へ供給される。そして、搬送ロール４２、４４、４６、４８を経て再び給紙路３０に戻され、用紙の裏面側が印刷される。また、手差し印刷の場合、手差しトレイ２０へ用紙を載置することで、用紙は手差しロール４９から搬送ロール４８を経て給紙路３０へ搬送され、印刷される。
【００２８】
定着部３２は、ランプ（例えば、ハロゲンランプ等）の点灯によって定着ロール３２Ａが所定温度に加熱されており、トナー画像は、この加熱された定着ロール３２Ａによる加熱及び加圧によって用紙にトナー画像が定着されるようになっている。
【００２９】
ところで、画像形成装置１０の図１の右側には、各色毎の現像剤（トナーと磁性キャリアからなる）が充填された４個のトナーカートリッジ６４が配設されている。このトナーカートリッジ６４は、それぞれ現像剤供給路６５によって、図１の上から順に配列された後述する現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃと接続されており、トナーカートリッジ６４中の現像剤が現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃへ供給される。
【００３０】
トナーカートリッジ６４の図１の左側には、露光ユニット６２が配置されており、露光ユニット６２からは、画像信号に応じた４本のレーザ光Ｌ（Ｙ）、Ｌ（Ｍ）、Ｌ（Ｋ）、Ｌ（Ｃ）が、露光ユニット６２の図１の左側に配置された感光体ユニット５０を構成する感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃ（以下、総称する場合は、単に「５２」とする）へ向けて発せられ、感光体ドラム５２に潜像を形成するようになっている。
【００３１】
感光体ドラム５２は、図１の上からイエロー（５２Ｙ）、マゼンダ（５２Ｍ）、ブラック（５２Ｋ）、シアン（５２Ｃ）用となっている。
【００３２】
露光ユニット６２は、Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃの各色のレーザ光Ｌ（Ｙ）、Ｌ（Ｍ）、Ｌ（Ｋ）、Ｌ（Ｃ）（以下総称する場合は、レーザ光Ｌという）を出力する光源部と、レーザ光Ｌに対して変調及び走査を行なう変調処理部と、露光面上の走査速度を補正するｆθレンズや走査方向にレンズパワーを持つ面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ等により構成された光学系と、を含んで構成されている。
【００３３】
露光ユニット６２では、光源部から射出された各色のレーザ光Ｌが変調処理部に入射され、各色毎の画像情報に応じてそれぞれ変調されて、ポリゴンモータ６３により回転しているポリゴンミラー６７により走査（主走査）される。ポリゴンミラー６７により走査された各色のレーザ光Ｌは、ミラー群６９により各色に対応する感光体ドラム５２の配設方向に反射されて各感光体ドラム５２上に結像される。
【００３４】
感光体ユニット５０には、各感光体ドラム５２に対応して、帯電ロール５６及びリフレッシュロール５４が備えられており（図１では感光体ユニット５０Ｙに対応するもののみに符号を記載）、それぞれ感光体ドラム５２に接触回転するように設けられている。帯電ロール５６では、感光体ドラム５２を一様に帯電させ、現像装置５８に備えられたマグネットロール８０から飛翔するトナーを感光体ドラム５２の表面に付着させる。一方、リフレッシュロール５４では感光体ドラム５２を放電させ、感光体ドラム５２の表面に付着した残留トナーを取り除き、感光体ドラム５２の表面にトナーが残留することで生じるゴースト等を防止する。
【００３５】
ここで、現像装置５８は、それぞれの感光体ユニット５０の図１右下側に配置されており、各感光体ドラム５２（５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃ）に対応して４つの現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃが縦方向に並べられている。
【００３６】
一方、感光体ユニット５０の図１の左側には、中間転写ユニット６６が配置されており、３つのドラム状の中間転写体６８、７０、７２が備えられている。２つの第１中間転写体６８、７０は、縦方向に上下に並べられており、上部の第１中間転写体６８が、感光体ドラム５２のうち上部に配置された２つの感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍに接触回転し、下部の第１中間転写体７０が、下部に配置された２つの感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃに接触回転するようになっている。また、第２中間転写ドラム７２は、第１中間転写体６８、７０の双方に接触回転するようになっており、この第２中間転写ドラム７２に、前述した転写ロール７４が接触回転する。
【００３７】
したがって、感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍから各トナー画像が第１中間転写体６８に転写され、感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃから各トナー画像が第１中間転写体７０にそれぞれ転写される。この第１中間転写体６８、７０に転写された各２色のトナー画像が、第２中間転写ドラム７２に転写されて４色となり、この４色のトナー画像が転写ロール７４により用紙に転写されることになる。
【００３８】
これらの中間転写体６８、７０、７２の近傍には、それぞれクリーニングロール７６及びクリーニングブラシ７８が配置されており、中間転写体６８、７０、７２の表面の残留トナーが掻き落とされる。
【００３９】
また、用紙が搬送されて通過する位置であって、転写ロール７４より上流側に、用紙に対して発光する第１の発光素子９０Ａと用紙の透過光を受光する第１の受光素子９０Ｂとからなる第１の透過型センサ９０が設けられている。
【００４０】
また、画像形成装置１０には、用紙トレイ２２に積載されている用紙の上部に設けられ、かつ、用紙に対して発光する第２の発光素子９２Ａと、用紙トレイ２２の底面に設けられ、かつ、用紙の透過光を受光する第２の受光素子９２Ｂとからなる第２の透過型センサ９２が設けられている。
【００４１】
第１の受光素子９０Ｂ及び第２の受光素子９２Ｂは、受光した透過光の光量に応じた電気信号を出力する。
【００４２】
次に、透過型センサ９０、９２を用いて、用紙の厚さや枚数を検出する回路構成について図２を用いて説明する。なお、第１の透過型センサ９０と第２の透過型センサ９２との回路構成は同様であるので、以下では、第１の透過型センサ９０の回路構成について説明する。
【００４３】
第１の透過型センサ９０は、画像形成装置１０全体を制御するためのＣＰＵ８４が実装されている制御基板８２に接続されている。
【００４４】
制御基板８２には、第１の発光素子９０Ａの発光量を調整するための発光量調整回路８６が設けられており、発光量調整回路８６は、ＣＰＵ８４からの調整制御信号に応じて、第１の発光素子９０Ａに印加する電圧を制御して、発光量を調整する。
【００４５】
また、制御基板８２には、可変抵抗回路としての複数（例えば、３つ）の検出抵抗Ｒ１〜Ｒ３及び検出抵抗Ｒ１〜Ｒ３の各々に対応して設けられたスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３が設けられている。検出抵抗Ｒ１〜Ｒ３の各々は、対応するスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３の何れかと直列に接続されており、スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３の各々が、第１の受光素子９０Ｂの出力端子に接続されている。また、対応する検出抵抗Ｒ１〜Ｒ３及びスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３の各々は、第１の受光素子９０Ｂの出力端子に対して、並列に接続されており、検出抵抗Ｒ１〜Ｒ３のスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３と反対側の端子は、接地されている。
【００４６】
また、第１の透過型センサ９０には、検出抵抗Ｒ４が設けられており、一端が、第１の受光素子９０Ｂの出力端子に接続されており、他端が接地されている。
【００４７】
また、第１の受光素子９０Ｂの出力端子は、ＣＰＵ８４に接続されており、第１の透過センサ９０のセンサ出力としての電気信号がＣＰＵ８４に入力される。
【００４８】
スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３の各々の入力端子は、ＣＰＵ８４に接続されており、スイッチのオンオフを切り換えて、対応する検出抵抗Ｒ１〜Ｒ３の何れかに、第１の受光素子９０Ｂからのセンサ出力としての電気信号が流れるように切り換えるための切り換え信号が、ＣＰＵ８４からスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３の各々の入力端子に入力される。
【００４９】
また、第１の透過型センサ９０には、検出抵抗Ｒ４が設けられており、一端が、第１の受光素子９０Ｂの出力端子に接続されており、他端が接地されている。
【００５０】
検出抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値は、異なっており、例えば、それぞれ１０ｋΩ、８０ｋΩ、２５０ｋΩ、７００ｋΩの抵抗値となっている。
【００５１】
スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３のオンオフの組み合わせにより、電気信号が流れる検出抵抗Ｒ１〜Ｒ３と検出抵抗Ｒ４とからなる回路の合成抵抗値を変更して、第１の透過型センサ９０の感度を切り換えることができる。例えば、図３に示すように、スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３のオンオフを組み合わせて、８種類の感度に切り換えることができる。８種類の感度の各々において、図４に示すように、用紙の同じ厚さに対して、第１の透過センサ９０のセンサ出力が異なっており、同じ用紙の厚さにおいて、センサ出力の電圧レベルが異なっている。感度８では、用紙の厚さが薄い領域において、感度がよくなり、薄い用紙の厚さを、精度良く検出することができるが、用紙の厚さが厚い領域においては、感度が鈍くなるため、厚い用紙の厚さを高精度に検出することができない。一方、感度１では、用紙の厚さが厚い領域において、感度が良くなり、厚い用紙の厚さを精度良く検出することができるが、用紙の厚さが薄い領域においては、センサ出力の電圧レベルが同じになってしまうため、薄い用紙の厚さを検出することができない。
【００５２】
次に、第１の実施の形態に係る画像形成装置１０の作用について説明する。まず、画像形成処理の流れについて説明する。
【００５３】
各感光体ドラム５２の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成（印字）プロセスが次のように行われる。
【００５４】
まず、各感光体ドラム５２は所定の回転速度で回転駆動される。そして、感光体ドラム５２の表面は、図１に示すように、帯電ロール５６に所定の帯電レベル（例えば、約−８００Ｖ）の直流電圧を印加することによって、所定レベルに一様に帯電される。なお、本実施の形態では、帯電ロール５６に対して直流電圧のみを印加しているが、交流成分を直流成分に重畳するように構成することもできる。
【００５５】
次に、一様な表面電位とされた各感光体ドラム５２の表面に、露光ユニット６２によって各色に対応したレーザ光Ｌが照射され、各色毎の画像情報に応じた静電潜像が形成される。これにより、感光体ドラム５２のレーザ光Ｌによる露光部位の表面電位は所定レベルにまで除電される。
【００５６】
そして、各感光体ドラム５２の表面に形成された静電潜像は対応する各現像装置５８によって現像され、各感光体ドラム５２上に各色のトナー画像として可視化される。
【００５７】
次に、各感光体ドラム５２上に形成された各色のトナー画像は、対応する一次中間転写ドラム６８、７０上に静電的に一次転写される。ここで、感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍに形成されたＹ色及びＭ色のトナー画像は一次中間転写ドラム６８に、感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃに形成されたＫ色及びＣ色のトナー画像は一次中間転写ドラム７０上に、各々転写される。
【００５８】
この後、一次中間転写ドラム６８、７０上に形成されたトナー画像は、二次中間転写ドラム７２上に静電的に二次転写される。これにより、二次中間転写ドラム７２上には、単色像からＹ、Ｍ、Ｋ、Ｃの各色の四重色像までのトナー画像が形成されることになる。
【００５９】
最後に、二次中間転写ドラム７２上に形成されたトナー画像は、転写ロール７４によって用紙搬送路を通る用紙に三次転写される。用紙が三次転写された後、用紙上に形成されたトナー画像が、定着ユニット３２によって加熱定着され、画像形成プロセスが終了する。
【００６０】
次に、発光量調整処理の流れについて説明する。初期動作として、透過光量から高精度に用紙の厚さや枚数を検出するために、第１の発光素子９０Ａ及び第２の発光素子９２Ａの発光量を調整する必要がある。なお、第１の発光素子９０Ａの発光量の調整と第２の発光素子９２Ａの発光量の調整とは、同様の処理であるため、以下では、第１の発光素子９０Ａの発光量の調整について説明する。
【００６１】
画像形成装置１０において、初期化処理が行われるときに、図４に示す発光量調整処理ルーチンが実行される。
【００６２】
まず、ステップ１００において、第１の透過型センサ９０のセンサ検出位置に用紙が無い状態であるか否かを判定し、用紙がない状態では、ステップ１０４へ移行するが、一方、用紙がある状態であると、ステップ１０２で、用紙を搬送し、センサ検出位置に用紙がない状態とし、ステップ１０４へ移行する。
【００６３】
ステップ１０４では、最も低い感度（図４の例では感度８）になるように、スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３の全てをオンさせて、電気信号が流れる検出抵抗Ｒ１〜Ｒ４からなる回路の合成抵抗値を最も小さくし、ステップ１０６において、第１の発光素子９０Ａを発光させて、第１の受光素子９０Ｂで受光し、受光量に応じて、センサ出力としての電気信号を取り込む。
【００６４】
そして、ステップ１０８では、取り込んだセンサ出力の電圧レベルＶｃａｌが、２.４８Ｖ以上であって、２．５２Ｖ以下であるか否かを判定し、２.４８Ｖ以上であって、２．５２Ｖ以下である場合には、発光量が適切な量に調整されていると判断し、発光量調整処理ルーチンを終了するが、センサ出力の電圧レベルＶｃａｌが、２．４８Ｖ未満である場合には、発光量が小さいと判断し、ステップ１１０で、光量が最大光量に設定されているか否かを判定する。最大光量に設定されている場合には、これ以上光量を大きくするように調整することが不可能であるため、ステップ１１２で、画像形成装置１０の表示パネル（図示省略）にセンサ清掃メッセージを表示し、発光量調整処理ルーチンを終了するが、最大光量に設定されていない場合には、ステップ１１４において、発光量調整回路８６によって発光量を所定量大きく設定し、ステップ１０６に戻り、センサ出力を取り込む。
【００６５】
また、ステップ１０８において、センサ出力の電圧レベルＶｃａｌが、２．５２Ｖより高い場合には、発光量が大きいと判断し、ステップ１１６で、光量が最小光量に設定されているか否かを判定する。最小光量に設定されている場合には、これ以上光量を小さくするように調整することが不可能であるため、ステップ１１８において、画像形成装置１０の表示パネル（図示省略）に、センサ故障メッセージを表示し、発光量調整処理ルーチンを終了するが、最小光量に設定されていない場合には、ステップ１２０で、発光量調整回路８６によって発光量を所定量小さく設定し、ステップ１０６に戻り、センサ出力を取り込む。
【００６６】
このように、上記の発光量調整処理ルーチンを実行することにより、画像形成装置１０において、初期化処理が行われるときに、第１の透過型センサ９０の発光素子９０Ａの発光量が適切な量に調整される。また、第２の透過型センサ９２についても、同様に発光量調整処理ルーチンが実行される。
【００６７】
次に、紙厚検出処理の流れについて説明する。
【００６８】
画像形成装置１０において、画像形成処理が行われるときに、図６に示す紙厚検出処理ルーチンが実行される。
【００６９】
まず、ステップ１３０において、用紙が第１の透過型センサ９０の検出位置まで搬送されて停止したか否かを判定し、第１の透過型センサ９０の検出位置まで用紙が搬送されて、検出位置において用紙が停止すると、ステップ１３２へ進み、第１の透過型センサ９０が所定の感度（例えば、図４の感度４）となるように所定の合成抵抗値に設定するために、スイッチ素子ＳＷ１をオフさせて、スイッチ素子ＳＷ２、ＳＷ３をオンさせて、ステップ１３４において、第１の発光素子９０Ａを発光させて、第１の受光素子９０Ｂで受光し、受光量に応じて、センサ出力としての電気信号を取り込む。
【００７０】
そして、ステップ１３６では、取り込んだセンサ出力の電圧レベルＶ０が、１.０Ｖ以上２．７Ｖ以下の予め定められた検出可能範囲内であるか否かを判定し、１.０Ｖ以上であって、２．７Ｖ以下である場合には、第１の透過型センサ９０の感度が適切な感度になるように、検出抵抗Ｒ１〜Ｒ４による合成抵抗値が設定されていると判断し、ステップ１３８において、設定された感度とセンサ出力の電圧レベルＶ０とに基づいて、用紙の厚さを検出して、紙厚検出処理ルーチンを終了する。
【００７１】
上記のステップ１３６で、センサ出力の電圧レベルＶ０が、１．０Ｖ未満である場合には、感度が低く、合成抵抗値が小さいと判断し、ステップ１４０で、感度が最も高い感度（図４では感度１）になるように、合成抵抗値が最大に設定されているか否かを判定する。最も高い感度に設定されている場合には、これ以上感度を高くすることができないため、ステップ１４２で、紙厚が最大であると判断して、用紙が超厚紙であると検出して、紙厚検出処理ルーチンを終了するが、最も高い感度に設定されていない場合には、ステップ１４４において、感度を１段階上げるように、スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３のオンオフを切り換えて、合成抵抗値を大きく設定し、ステップ１３４に戻り、再びセンサ出力を取り込む。
【００７２】
また、上記のステップ１３６で、センサ出力の電圧レベルＶ０が、２．７Ｖより大きい場合には、感度が高く、合成抵抗値が大きいと判断し、ステップ１４６で、感度が最も低い感度（図４では感度８）になるように、合成抵抗値が最小に設定されているか否かを判定する。最も低い感度に設定されている場合には、これ以上感度を低くすることができないため、ステップ１４８で、紙厚が最小であると判断して、用紙がＯＨＰであると検出して、紙厚検出処理ルーチンを終了するが、最も低い感度に設定されていない場合には、ステップ１５０において、感度を１段階下げるように、スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３のオンオフを切り換えて、合成抵抗値を小さく設定し、ステップ１３４に戻り、再びセンサ出力を取り込む。
【００７３】
以上のように、紙厚検出処理ルーチンを実行すると、用紙の紙厚に応じて、適切な感度となるように電気信号が流れる回路の合成抵抗値を設定し、検出対象の用紙の紙厚周辺の範囲で、センサ出力の電圧レベルが大きく変動するようにして、用紙の紙厚を検出するため、高精度に用紙の紙厚を検出することができる。
【００７４】
そして、検出された紙厚に応じて、転写処理、定着処理などの画像形成処理が実行されて、用紙に画像が形成される。
【００７５】
次に、重送検出処理の流れについて説明する。
【００７６】
画像形成装置１０において、同一の用紙トレイ２２から搬送される複数の用紙に対して、連続して画像形成処理が行われるときに、図７に示す重送検出処理ルーチンが実行される。
【００７７】
まず、ステップ１６０において、連続して画像が形成される用紙を識別するための変数ｎを初期値の１に設定し、ステップ１６２で、ｎ枚目の用紙について、上述した紙厚検出処理ルーチンを実行して、ｎ枚目の用紙の厚さ（ｔｎ）を検出する。
【００７８】
そして、ステップ１６４では、ｎ＋１枚目の用紙について、同様に、紙厚検出処理ルーチンを実行して、ｎ＋１枚目の用紙の厚さ（ｔｎ＋１）を検出し、ステップ１６６において、ステップ１６２で検出されたｎ枚目の用紙の厚さｔｎと、ステップ１６４で検出されたｎ＋１枚目の用紙の厚さｔｎ＋１とが、ｔｎ＋１≧１．８×ｔｎの関係にあるか否かを判定し、ｎ＋１枚目の紙厚ｔｎ＋１がｎ枚目の紙厚ｔｎの１．８倍以上でなければ、ステップ１６８において、ｎ＋１枚目には重送が発生しておらず、正常であると判断され、ｎ＋１枚目の用紙について、画像形成処理が行われる。次のステップ１７０では、次の用紙に対しても画像形成処理が行われるか否かを判定し、全ての用紙について画像形成処理が終了した場合には、重送検出処理ルーチンを終了するが、次の用紙がある場合には、ステップ１７２において、ｎをインクリメントして、ステップ１６４へ戻り、同様に紙厚を検出する。
【００７９】
上記のステップ１６６において、ｎ＋１枚目の紙厚ｔｎ＋１がｎ枚目の紙厚ｔｎの１．８倍以上である場合には、ステップ１７４で、ｎ＋１枚目に重送が発生したと判断し、画像形成処理を停止し、重送検出処理ルーチンを終了する。
【００８０】
以上のように、重送検出処理ルーチンでは、上述した紙厚検出処理ルーチンで検出された紙厚を用いて、連続して搬送されてくる用紙の各々の紙厚を比較して、簡易な構成で、重送を検出することができる。
【００８１】
次に、用紙残量検出処理の流れについて説明する。
【００８２】
画像形成装置１０において、所定のタイミングで、又は、ユーザによって、用紙残量検出指示が入力されたときに、図８に示す用紙残量検出処理ルーチンが実行される。
【００８３】
まず、ステップ１８０において、第２の透過型センサ９２を用いて、上述した紙厚検出処理ルーチンを実行して、用紙トレイ２２に積載されている用紙の紙厚Ｔａ１を検出し、ステップ１８２において、ステップ１８０で用紙が超厚紙又はＯＨＰであると検出されたか否かを判定し、用紙がＯＨＰであると判定された場合には、ステップ１８４で、用紙トレイ２２に用紙が無いと判断し、画像形成装置１０の表示パネルに用紙が無いことを表示して、用紙残量検出処理ルーチンを終了する。一方、用紙が超厚紙であると判定された場合には、ステップ１８６で、用紙残量が多いと判断し、画像形成装置１０の表示パネルに用紙残量が多いことを表示して、用紙残量検出処理ルーチンを終了する。
【００８４】
また、上記のステップ１８２で、用紙が超厚紙でもＯＨＰでもないと検出された場合には、ステップ１８８において、用紙残量が少ないと判断し、画像形成装置１０の表示パネルに用紙が少ないことを表示する。そして、ステップ１９０において、１枚の用紙に対して画像形成処理が行われたか否かを判定し、１枚の用紙が画像形成され、用紙トレイ２２から用紙が１枚減ると、ステップ１９２へ進み、再度、第２の透過型センサ９２を用いて、上述した紙厚検出処理ルーチンを実行して、用紙トレイ２２に積載されている用紙の紙厚Ｔａ２を検出する。
【００８５】
そして、ステップ１９４において、Ｔａ１からＴａ２を減算して、用紙トレイ２２の用紙の１枚当たりの紙厚ｔを算出し、ステップ１９６において、Ｔａ２／ｔを用紙残量として算出し、ステップ１９８で、算出された用紙残量を表示パネルに表示して、用紙残量検出処理ルーチンを終了する。
【００８６】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る画像形成装置によれば、受光素子からの電気信号が流れる検出抵抗からなる回路の合成抵抗値を変更して、受光素子から出力される電気信号の電圧を検出可能範囲内とするため、簡易な構成によって、受光感度を切り換えて、精度良く用紙の紙厚や枚数を検出することができる。
【００８７】
また、複数の検出抵抗と複数のスイッチ素子とによって、電気信号が流れる検出抵抗からなる回路の合成抵抗値を変更することができるため、簡易な構成によって、受光感度を切り換えることができる。
【００８８】
また、複数の検出抵抗の抵抗値の各々を異なるものとすることにより、検出抵抗の合成抵抗値を多くの抵抗値に変更することができるため、多くの受光感度に切り換えることができる。
【００８９】
また、発光素子の発光量を所望の光量に調整できるため、更に精度よく用紙の紙厚や枚数を検出することができる。
【００９０】
また、精度良く用紙の紙厚や枚数を検出し、用紙の厚さや枚数に適した処理により、用紙に画像を形成することができる。
【００９１】
また、連続して搬送されてくる用紙の各々の紙厚を検出し、検出された紙厚を比較して重送を検出することにより、簡易な構成で、重送を検出することができる。
【００９２】
また、用紙トレイに積載されている用紙に対して、用紙の紙厚を検出し、検出された紙厚から用紙残量を検出することができる。また、用紙の紙厚を精度よく検出することにより、用紙残量を精度良く検出することができる。
【００９３】
なお、上記の実施の形態では、透過型センサに受光素子に接続された検出抵抗を一つ設けた場合を例に説明したが、この検出抵抗を、制御基板に設けるようにしてもよい。その場合には、複数の検出抵抗を、受光素子の出力端子に対して並列に接続し、ひとつの検出抵抗については、スイッチ素子を設けないようにして、常に受光素子からの電気信号が流れるように構成すればよい。
【００９４】
また、用紙の透過光を受光して、紙厚を検出する場合を例に説明したが、用紙の反射光を受光して、光沢度を検出するようにしてもよい。この場合には、検出対象の用紙が光沢紙やＯＨＰである場合には、反射光の受光量が大きくなるため、感度が低くなるように合成抵抗値を小さく設定し、検出対象の用紙が普通紙である場合には、反射光の受光量が小さくなるため、感度が高くなるように合成抵抗値を大きく設定すればよい。
【００９５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。なお、第１の実施の形態と基本的に同一の構成、作用については、第１の実施の形態と同一符号を付してその説明を省略する。
【００９６】
第２の実施の形態に係る画像形成装置では、制御基板に、複数の検出抵抗が直列に接続されて設けられている点が第１の実施の形態と異なっている。
【００９７】
図９に示すように、第２の実施の形態に係る画像形成装置の制御基板２８２には、複数（例えば、３つ）の検出抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３が設けられており、また、検出抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３の各々に対応して、スイッチ素子ＳＷ１１〜ＳＷ１３が設けられている。検出抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３の各々は、対応するスイッチ素子ＳＷ１１〜ＳＷ１３と並列に接続されており、また、検出抵抗Ｒ１１の一端が第１の受光素子９０Ｂの出力端子に接続されており、検出抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３は、第１の受光素子９０Ｂの出力端子に対して、直列に接続されている。
【００９８】
また、一端が検出抵抗Ｒ１３に対して直列に接続された検出抵抗Ｒ１４が設けられており、検出抵抗Ｒ１４の他端が接地されている。
【００９９】
検出抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４の抵抗値は、異なっており、例えば、それぞれ４７０ｋΩ、１８０ｋΩ、５６ｋΩ、１０ｋΩの抵抗値となっている。
【０１００】
また、スイッチ素子ＳＷ１１〜ＳＷ１３の各々の入力端子は、ＣＰＵ８４に接続されており、スイッチのオンオフを切り換えて、対応する検出抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３に、第１の受光素子９０Ｂからのセンサ出力としての電気信号が流れるように切り換えるための切り換え信号が、ＣＰＵ８４からスイッチ素子ＳＷ１１〜ＳＷ１３の各々の入力端子に入力される。
【０１０１】
スイッチ素子ＳＷ１１〜ＳＷ１３のオンオフの組み合わせにより、検出抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４による合成抵抗値を変更して、第１の透過型センサ２９０の感度を切り換えることができる。
【０１０２】
なお、第２の実施の形態に係る画像形成装置の作用は第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る透過型センサ及び制御基板の構成を示す回路図である。
【図３】スイッチ素子のオンオフと透過型センサの感度との関係を示す表である。
【図４】各感度におけるセンサ出力と紙厚との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置における発光量調整処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置における紙厚検出処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置における重送検出処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置における用紙残量検出処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る透過型センサ及び制御基板の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０  画像形成装置
１２  エンジン部
２２  用紙トレイ
８２  制御基板
８４  ＣＰＵ
８６  発光量調整回路
９０、９２、２９０  透過型センサ
９０Ａ、９２Ａ  発光素子
９０Ｂ、９２Ｂ  受光素子
２８２  制御基板
２９０  透過型センサ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４  検出抵抗
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１３  スイッチ素子
【図１】
2008013289.tif 000003
【図２】
2008013289.tif 000004
【図３】
2008013289.tif 000005
【図４】
2008013289.tif 000006
【図５】
2008013289.tif 000007
【図６】
2008013289.tif 000008
【図７】
2008013289.tif 000009
【図８】
2008013289.tif 000010
【図９】
2008013289.tif 000011