(57)【要約】【課題】汚れ、経年変化又は環境変動が発生しても記録材の種類の判別精度を維持しやすする。【解決手段】画像形成装置は、記録材に対して光を照射する照射部と、照射された光のうち記録材により媒介された光を受光する受光部と、受光した光の光量に基づいて記録材の種類を判別する判別部とを含む。さらに、画像形成装置は、記録材に形成された現像剤によるパッチにより媒介されて受光部により受光された光の光量があらかじめ定められた値となるように補正する補正部を含む。補正部は、照射部から照射される光の光量又は受光部により受光された光の光量の少なくとも一方を補正する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
記録材に対して光を照射する照射部と、
前記照射部により照射された光のうち前記記録材により媒介された光を受光する受光部と、
前記受光部から出力される出力値に基づいて前記記録材の種類を判別する判別部と、
記録材に形成された現像剤によるパッチにより媒介された光を受光したときに得られる前記出力値をあらかじめ定められた値へと補正するための補正処理を決定し、決定された該補正処理を判別対象の記録材に対して適用する補正部と
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記補正部は、決定された前記補正処理を用いて、判別対象の記録材に対して照射される光の光量を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補正部は、
決定された前記補正処理を用いて、判別対象の記録材により媒介された光を受光したときに前記受光部から出力される出力値を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記照射部は、
前記記録材の第１面に光を照射する第１発光素子と、
前記記録材の第２面に光を照射する第２発光素子と
を含み、
前記受光部は、
前記記録材の第１面からの正反射光を受光する第１受光素子と、
前記記録材の第２面から第１面へと透過した透過光及び前記第１面からの乱反射光を受光する第２受光素子と
を含み、
前記判別部は、
前記正反射光、前記乱反射光、及び前記透過光に対応する前記出力値に基づいて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記パッチが形成された記録材を前記受光部へと搬送する搬送部をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記搬送部は、
第１面に画像が形成された記録材の第２面に画像を形成するために該記録材を搬送する両面搬送部
を含むことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記搬送部は、
前記パッチが形成され記録材を前記受光部へ搬送するための手差しトレイを含むことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記パッチは、イエロー現像剤、マゼンタ現像剤、シアン現像剤、ブラック現像剤のうち２つ以上の現像剤を重ね合わせることで形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成装置において使用される記録材の種類を判別する判別方法であって、
記録材に対して光を照射する照射工程と、
照射された光のうち前記記録材により媒介された光を受光する受光工程と、
受光された前記光の光量に対応して出力される出力値に基づいて前記記録材の種類を判別する判別工程と
を含み、
さらに、前記判別方法は、
記録材に形成された現像剤によるパッチにより媒介された光を受光したときに得られる前記出力値をあらかじめ定められた値へと補正するための補正処理を決定し、決定された該補正処理を判別対象の記録材に対して適用する補正工程
を含むことを特徴とする判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材の種類を判別する判別方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、記録材の種類に応じて定着条件（例：定着温度、定着装置を通過する記録材の搬送速度）を調整する。記録材の種類を表す情報は、操作パネルを通じてオペレータが手入力していた。
【０００３】
しかし、手入力は面倒であるため、記録材を判別するセンサを搭載した画像形成装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１には、記録材の表面画像をＣ−ＭＯＳセンサによって撮像し、撮像された表面画像から記録材の表面平滑度を検出し、この表面平滑度に基づいて記録材の種類を判別する方法が提案されている。一方で、記録材の透過光に基づいて記録材の厚さを判別する方法も提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−１８２５１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１３９１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の技術では、記録材の種類を判別するためのセンサに汚れが付着したり、経時劣化が起きたり、環境変動によりセンサの出力が変動したりするため、誤判別が発生しうる。この問題を解決するための一手法として、清掃機構を設置したり、発光素子の光量をキャリブレーションするための汚れ補正板を設置したりするといった対策も考えられる。しかし、これらの手法は応分のコストが必要となること、清掃機構や汚れ補正板を設置するためのスペースを確保する必要があるなどの問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、清掃機構や汚れ補正板を設置しなくても、記録材の種類の判別精度を維持可能な判別方法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】
【０００６】
本発明の画像形成装置は、例えば、記録材に対して光を照射する照射部と、照射された光のうち記録材により媒介された光を受光する受光部と、受光部から出力される出力値に基づいて記録材の種類を判別する判別部とを含む。さらに、画像形成装置は、記録材に形成された現像剤によるパッチにより媒介された光を受光したときに得られる出力値をあらかじめ定められた値へと補正するための補正処理を決定する補正部を含む。補正部は、決定された補正処理を判別対象の記録材に対して適用する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、記録材に形成されたパッチを利用して発光光量や受光光量を補正することで、汚れ、経年変化又は環境変動が発生しても記録材の種類の判別精度を維持しやすくなる。また、清掃機構や汚れ補正板が必須ではなくなるため、低コスト化や省スペース化も実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
［実施例１］
＜画像形成装置の構成例＞
図１は、実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置１００は、電子写真プロセスを用いて、記録材上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各単色画像を重ねることで多色（カラー）画像を形成する。なお、記録材は、例えば、記録媒体、用紙、シート、転写材、転写紙などと呼ばれることもある。また、画像形成装置は、例えば、印刷装置、プリンター、複写機、複合機、ファクシミリとして実現されてもよい。
【０００９】
本実施例では、４つの画像形成部１０１が設けられている。光学ユニット１０２は、感光ドラム１０３の表面をレーザビームによって露光走査して潜像を形成する。現像装置１０４は、現像剤（例：トナー）を用いて潜像を可視画像（現像剤像）へと現像する装置である。転写ローラ１０５は、現像剤像を感光ドラム１０３から記録材へ転写するローラである。
【００１０】
記録材カセット１１０は、記録材を収納するカセットである。給紙ローラ１１１は、記録材カセット１１０に収納されている記録材を１枚ずつ分離して給紙するローラである。給紙された記録材は、搬送路に沿って搬送される。記録材カセット１１０から画像形成部１０１へと至る搬送路の途中には、記録材の種別を判別するための判別センサ１５０が設置されている。
【００１１】
転写ベルト１１２は、記録材を搬送するための搬送機構の一部である。定着装置１１３は、未定着の多色画像（現像剤像）を加熱して記録材上に定着させる装置である。なお、定着装置１１３の定着条件（例：定着温度や搬送速度）は、判別センサ１５０により検出された記録材の種類に応じて適宜設定される。定着処理された記録材は、内排紙ローラ１１４及び外排紙ローラ１１５によって搬送され、機外へと排出される。
【００１２】
両面ユニット１２０は、両面搬送部の一例であり、第１面に画像が形成された記録材の第２面に画像を形成するために、当該記録材を画像形成部１０１へと再度搬送するための両面搬送装置である。両面ユニット１２０は、記録材の表裏を反転させる反転機能を備えている。反転機能は、内排紙ローラ１１４とフラッパ１１６とによって実現される。内排紙ローラ１１４は、正回転により第１面に画像が形成された記録材を排出方向へ搬送し、逆回転により当該記録材を両面搬送路へと送り込む。フラッパ１１６は、通常、実線で示した位置にあるが、両面搬送路へ引き込む際には破線で示した位置に移動する。引き込まれた記録材は、両面搬送路に沿って設けられた１つ以上の搬送ローラ１２１によって通常の搬送路へと搬送される。図１によれば、両面搬送路は、判別センサ１５０より手前で、通常の搬送路へ合流している。
【００１３】
１１７、１１８は、それぞれ記録材の有無を検出するためのシートセンサである。シートセンサ１１７の検出結果は、例えば、両面搬送路へ記録材を引き込むタイミングとして利用される。シートセンサ１１８の検出結果は、例えば、両面搬送路によって搬送されてきた記録材についての搬送再開のタイミングとして利用される。
【００１４】
手差しトレイ１３０は、オペレータにより載置された記録材を画像形成部１０１へ給紙するためのトレイである。手差しトレイ１３０は、パッチが形成されて排出された記録材を判別センサ１５０へと搬送するための搬送部としても機能する。
【００１５】
＜記録材判別センサの構成例＞
図２は、実施例に係る判別センサ１５０の構成例を示す図である。判別センサ１５０には、主要な構成部品として、ＬＥＤ２０１、２０２、フォトトランジスタ２０３、２０４などが含まれている、ＬＥＤ２０１は、記録材Ｐの第１面に光を照射する第１発光素子の一例である。ＬＥＤ２０２は、記録材の第２面に光を照射する第２発光素子の一例である。ＬＥＤ２０１、２０２によって、記録材に対して光を照射する照射部が形成される。フォトトランジスタ２０３は、記録材Ｐの第１面からの正反射光を受光する第１受光素子の一例である。フォトトランジスタ２０４は、記録材Ｐの第２面から第１面へと透過した透過光及び第１面からの乱反射光を受光する第２受光素子の一例である。フォトトランジスタ２０３、２０４によって、照射部により照射された光のうち記録材Ｐにより媒介された光を受光する受光部が形成されている。
【００１６】
ＬＥＤ２０１から照射された光は、スリット２１１を介して記録材搬送ガイド２５０上の記録材Ｐの表面に対して入射する。なお、記録材搬送ガイド２５０は、記録材の裏面側から光を照射するための窓２５１が設けられている。
【００１７】
記録材Ｐからの乱反射光は、スリット２１２を介してフォトトランジスタ２０４により受光される。記録材Ｐからの正反射光は、スリット２１３を介してフォトトランジスタ２０３により受光される。もちろん、正反射光や乱反射光を測定するときは、ＬＥＤ２０１が点灯し、ＬＥＤ２０２は消灯していることが望ましい。これは、透過光の影響を低減するためである。なお、乱反射光の光量や、正反射光の光量は、記録材Ｐの光沢度を検出するために利用される。
【００１８】
ＬＥＤ２０２から照射された光は、光を集光させるための集光ガイド２１４を通って記録材Ｐの裏面（第２面）へ入射する。第２面へ入射した光の一部が第１面から射出する。この射出した光が透過光である。透過光は、スリット２１２を介してフォトトランジスタ２０４によって受光される。なお、透過光を測定するときは、ＬＥＤ２０２が点灯し、ＬＥＤ２０１は消灯していることが望ましい。これは、反射光の影響を低減するためである。透過光の光量は、記録材Ｐの厚みを検出するために利用される。
【００１９】
本実施例のＬＥＤ２０１は、照射された光が記録材Ｐの表面に対して所定の角度をもって入射するように配置される。この角度は、記録材の判別精度を高める観点から、経験的に決定される。一方で、ＬＥＤ２０２は、図２が示すように、ＬＥＤ２０２の照射軸が、フォトトランジスタ２０４の受光軸と一致するように配置される。
【００２０】
＜制御部の構成例＞
図３は、実施例に係る制御部の一例を示すブロック図である。なお、他の図面と共通する部品や部材には同一の参照符号を付すことで、説明を簡潔にする。発光素子制御部３０１は、ＬＥＤ２０１、２０２の点灯／消灯を制御したり、発光光量（照射光量）を調整したりするためのユニットである。メイン制御部３０２は、発光素子制御部３０１などを制御するためのユニットである。信号処理部３０３は、例えば、フォトトランジスタ２０３、２０４からそれぞれ出力されるアナログの出力値をデジタルの出力値に変換したり、当該出力値に所定の演算を施したりするユニットである。これらの出力値は、受光した光の光量（受光光量）に対応している。また、出力値は、比較部３０４やメイン制御部３０２へ出力される。所定の演算は、例えば、記録材の光沢度を算出するための演算（光沢度＝正反射光量／乱反射光量）や、記録材の透過度を算出するための演算（透過度＝透過光量）などがある。なお、これらの算術式は、一例に過ぎない。
【００２１】
比較部３０４は、信号処理部３０３からの出力値（例：受光光量に対応する光沢度や透過度）を、あらかじめメモリ３０５に格納されている設定値と比較演算するためのユニットである。メモリ３０５は、例えば、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発メモリなどにより実現される。また、メモリ３０５は、ＬＥＤ２０１，２０２のそれぞれに対して、発光光量を設定するための設定値を格納している。例えば、ＬＥＤ２０１については、工場出荷時などに、基準紙から検出された正反射光量及び乱反射光量、これらに基づいて算出された発光光量の設定値Ａ１、Ａ２（Ａ２＞Ａ１）が、メモリ３０５に格納されている。また、ＬＥＤ２０２も同様に工場出荷時などに基準紙から検出された透過光量、これらに基づいて算出された発光光量の設定値Ａ３が、メモリ３０５に格納されている。なお、透過光量には、正透過光量と拡散透過光量とがある。前者は、フォトトランジスタ２０４により検出された透過光量のことである。また、後者は、フォトトランジスタ２０３により検出された透過光量のことである。なお、信号処理部３０３は、正透過光量を拡散透過光量により除算することで透過度を算出してもよい。
【００２２】
駆動部３１０は、例えば、定着装置１１３に含まれる加熱ローラや加圧ローラを回転させるモータ及びその駆動回路を含む。駆動部３１０は、メイン制御部３０２から指示された搬送速度に応じてモータを回転させる。操作パネル３１１は、メッセージなどを出力する表示装置と、情報や指示などを入力する入力装置とを備えている。
【００２３】
なお、定着装置１１３は、メイン制御部３０２から指示された定着温度となるように定着ローラに設けられたヒータの温度を調節する。例えば、薄紙は、定着温度が高すぎるとカールしてしまう。よって、薄紙の定着温度は、普通紙や厚紙の定着温度よりも相対的に低く設定される。また、ＯＨＴは、トナーの定着性が悪いと透過性が悪化する。グロス紙は、トナーの定着性が悪いと表面の輝きが低下しやすい。よって、ＯＨＴやグロス紙では、定着温度を相対的に高めたり、搬送速度を相対的に低下させたりすることで、トナーの定着性が改善される。
【００２４】
本実施例によれば、受光部（例：ＬＥＤ２０１、２０２）が受光した光の光量に基づいて記録材の種類を判別する判別部としてメイン制御部３０２が機能する。なお、メイン制御部３０２だけでなく他のユニット（例：比較部３０４、信号処理部３０３など）を含めて判別部として観念してもよい。
【００２５】
また、メイン制御部３０２は、補正部としても機能する。メイン制御部３０２は、画像形成部１０１及び光学ユニット１０２などを制御して、現像剤によるパッチを記録材に形成する。さらに、メイン制御部３０２は、パッチにより媒介された光を受光したときに得られる出力値をあらかじめ定められた値へと補正するための補正処理を決定する。さらに、メイン制御部３０２は、決定された補正処理を判別対象の記録材に対して適用する。例えば、メイン制御部３０２は、決定された補正処理を用いて、判別対象の記録材に対して照射される光の光量を補正したり、判別対象の記録材により媒介された光を受光したときに受光部から出力される出力値を補正したりする。
【００２６】
図４は、乱反射光量に対する正反射光量の比率（光沢度）と記録材の種類を判別するための閾値との関係を説明するための図である。この図によれば、光沢度が、第１閾値Ｔｈ１以上であれば、メイン制御部３０２は、記録材の種類を「ＯＨＴ（オーバ・ヘッド・トランスペアレンシーシート）」と判別する。光沢度が、第１閾値Ｔｈ１未満かつ第２閾値Ｔｈ２以上であれば、メイン制御部３０２は、記録材の種類を「グロス紙」と判別する。光沢度が、第２閾値Ｔｈ２未満であれば、メイン制御部３０２は、記録材の種類を「普通紙」と判別する。なお、この光沢度に関する判別では、薄紙、厚紙も普通紙とは区別がつきにくい可能性がある。そのため、透過光量に基づいて厚さの判別が必要となる。
【００２７】
図５は、透過光量（透過度）と記録材の種類（厚み）を判別するための閾値との関係を説明するための図である。この図によれば、透過光量が、第３閾値Ｔｈ３以上であれば、メイン制御部３０２は、記録材の種類が「薄紙」であると判別する。透過光量が、第３閾値Ｔｈ３未満かつ第４閾値Ｔｈ４以上であれば、メイン制御部３０２は、記録材の種類が「普通紙」であると判別する。透過光量が、第４閾値Ｔｈ４未満であれば、メイン制御部３０２は、記録材の種類が「厚紙」であると判別する。なお、閾値Ｔｈ１ないしＴｈ４のそれぞれは、経験的に決定され、メモリ３０５に格納されているものとする。
【００２８】
図６は、実施例に係る判別方法についての例示的なフローチャートである。ステップＳ６０１で、メイン制御部３０２は、メモリ３０５からＬＥＤ２０１に係る発光光量の設定値Ａ１を読出し、発光素子制御部３０１へ送出する。発光素子制御部３０１は、受信した設定値Ａ１に応じてＬＥＤ２０１を発光させる。
【００２９】
ステップＳ６０２で、信号処理部３０３は、正反射光量Ｓ１及び乱反射光量Ｓ２を取得する。具体的には、ＬＥＤ２０１から照射された光のうち記録材による正反射光がスリット２１３により集光されて、フォトトランジスタ２０３により受光される。信号処理部３０３は、フォトトランジスタ２０３から出力される信号をＡ／Ｄ変換して、正反射光量Ｓ１を取得する。一方で、ＬＥＤ２０１から照射された光のうち記録材による乱反射光がスリット２１２により集光されて、フォトトランジスタ２０４により受光される。信号処理部３０３は、フォトトランジスタ２０４から出力される信号をＡ／Ｄ変換して、乱反射光量Ｓ２を取得する。さらに、信号処理部３０３は、乱反射光量に対する正反射光量の比率（光沢度）を算出し、算出した光沢度を比較部３０４へ出力する。
【００３０】
ステップＳ６０３で、比較部３０４は、算出された光沢度（Ｓ１／Ｓ２）と、メモリ３０５から読み出した第２閾値Ｔｈ２とを比較する。光沢度が第２閾値Ｔｈ２未満であれば、ステップＳ６０４に進む。
【００３１】
光沢度が第２閾値Ｔｈ２以上であれば、ステップＳ６１０に進む。ステップＳ６１０で、比較部３０４は、算出された光沢度と、メモリ３０５から読み出した第１閾値Ｔｈ１とを比較する。光沢度が第１閾値Ｔｈ１未満であれば、ステップＳ６１１に進む。ステップＳ６１１で、メイン制御部３０２は、記録紙の種類を「グロス紙」と判別し、グロス紙についての定着条件をメモリ３０５から読み出して、定着装置１１３に設定する。その後、ステップＳ６１２へ進み、メイン制御部３０２は、発光素子制御部３０１を介してＬＥＤ２０１を消灯させ、記録材の判別処理を終了する。
【００３２】
光沢度が第１閾値Ｔｈ１以上であれば、ステップＳ６１３に進む。ステップＳ６１３で、メイン制御部３０２は、記録紙の種類を「ＯＨＴ」と判別し、ＯＨＴについての定着条件をメモリ３０５から読み出して、定着装置１１３に設定する。その後、ステップＳ６１２へ進む。
【００３３】
さて、ステップＳ６０４で、メイン制御部３０２は、光沢度に関して記録材の種類を「普通紙」と判別し、記録材の種類を表す紙種情報を「普通紙」に設定する。以降では、透過光量を用いて紙厚の判別処理が実行される。ステップＳ６０５で、メイン制御部３０２は、メモリ３０５からＬＥＤ２０２に係る発光光量の設定値Ａ３を読出し、発光素子制御部３０１へ送出する。発光素子制御部３０１は、受信した設定値Ａ３に応じてＬＥＤ２０２を発光させる。
【００３４】
ステップＳ６０６で、信号処理部３０３は、透過光量Ｔを取得する。ＬＥＤ２０２から照射された光のうち記録材を透過した光（透過光）が集光ガイド２１４により集光されて、フォトトランジスタ２０４により受光される。信号処理部３０３は、フォトトランジスタ２０４から出力される信号をＡ／Ｄ変換して、透過光量Ｔを取得する。さらに、信号処理部３０３は、透過光量Ｔを比較部３０４へ出力する。
【００３５】
ステップＳ６０７で、比較部３０４は、透過光量Ｔと、メモリ３０５から読み出した第４閾値Ｔｈ４とを比較する。透過光量Ｔが第４閾値Ｔｈ４未満であれば、ステップＳ６０８に進む。ステップＳ６０８で、メイン制御部３０２は、記録紙の種類を「厚紙」と判別し、厚紙についての定着条件をメモリ３０５から読み出して、定着装置１１３に設定する。その後、ステップＳ６０９へ進み、メイン制御部３０２は、発光素子制御部３０１を介してＬＥＤ２０１及び２０２を消灯させ、記録材の判別処理を終了する。
【００３６】
透過光量Ｔが第４閾値Ｔｈ４以上であれば、ステップＳ６１４に進む。ステップＳ６１４で、メイン制御部３０２は、透過光量Ｔと、メモリ３０５から読み出した第３閾値Ｔｈ３とを比較する。透過光量Ｔが第３閾値Ｔｈ３未満であれば、ステップＳ６１５に進む。ステップＳ６１５で、メイン制御部３０２は、記録紙の種類を「普通紙」と判別し、普通紙についての定着条件をメモリ３０５から読み出して、定着装置１１３に設定する。その後、ステップＳ６０９へ進む。
【００３７】
透過光量Ｔが第３閾値Ｔｈ３以上であれば、ステップＳ６１６に進む。ステップＳ６１６で、メイン制御部３０２は、記録紙の種類を「薄紙」と判別し、薄紙についての定着条件をメモリ３０５から読み出して、定着装置１１３に設定する。その後、ステップＳ６０９へ進む。
【００３８】
＜発光光量又は受光光量の補正処理＞
上述したように、判別センサ１５０に汚れが付着したり、経時劣化が起きたり、環境変動により判別センサ１５０の出力が変動したりする。これは、記録材の種類を誤って判別してしまう原因となるため好ましくない。そこで、本実施例では、パッチにより媒介され光を受光したときに受光部から出力される出力値があらかじめ定められた値となるように、照射部から照射される光の光量を補正する補正部を提案する。
【００３９】
図７は、実施例に係るパッチを説明するための図である。パッチ７０１は、記録材に形成された現像剤像である。なお、パッチは、パッチ画像、パッチパターン、トナーパッチと呼ばれもよい。パッチ７０１は、例えば、ブラック現像剤を用いた濃度が１００％のベタ塗り画像としてもよい。もちろん、パッチ７０１は、イエロー現像剤、マゼンタ現像剤、シアン現像剤、ブラック現像剤のうち２つ以上の現像剤を重ね合わせることで形成されてもよい。
【００４０】
パッチ７０１は、ＬＥＤ２０１、２０２による光の照射位置に対応する記録材上の位置に配置される。また、パッチ７０１のサイズは、記録材の種別の判定精度を高める観点から経験的に決定されることが好ましい。なお、現像剤の消費量を低減させる観点からは、必要最小限のサイズとすることが望ましいだろう。
【００４１】
なお、パッチ７０１は、専用の画像であってもよいし、通常のプリントジョブに従って形成された任意の画像であってもよい。もちろん、専用の画像を使用した方が、補正精度の観点からは有利であろう。
【００４２】
ＬＥＤ２０１から照射された光は、スリット２１１を介して記録材Ｐに形成されたパッチ７０１に対し照射される。パッチ７０１からの乱反射光は、スリット２１２により集光されてフォトトランジスタ２０４により受光される。一方で、パッチ７０１からの正反射光は、スリット２１３により集光されてフォトトランジスタ２０３によって受光される。
【００４３】
図８は、実施例に係る発光光量の設定値を補正する方法の例示的なフローチャートである。ステップＳ８０１で、メイン制御部３０２は、プリント数が規定数を越えたか否かを判定する。メイン制御部３０２は、１枚の記録材に画像が形成されるたび、プリント数をカウントするための変数を１つずつインクリメントし、メモリ３０５に書き込む。メモリ３０５の一部は、ＲＡＭなどにより実現されてもよい。規定数は、経験的に決定され、メモリ３０５に格納されているものとする。
【００４４】
ステップＳ８０２で、メイン制御部３０２は、画像形成部１０１を制御し、パッチ７０１を記録材上に形成する。ステップＳ３０２で、メイン制御部３０２は、両面ユニット１２０を用いてパッチが形成された記録材を画像形成部１０１へ向けてと搬送する。さらに具体的に説明すると、パッチの形成された記録材が定着装置１１３から排出され、内排紙ローラ１１４及び外排紙ローラ１１５まで搬送される。そして、メイン制御部３０２は、所定のタイミングで、フラッパ１１６を切り換え、さらに、内排紙ローラ１１４及び外排紙ローラ１１５を逆回転させる。所定のタイミングは、例えば、シートセンサ１１７が記録材の到着を検知してから一定時間が経過したタイミングである。この一定時間は、記録材の後端がフラッパ１１６を通過するのに十分な時間に基づいて決定される。その後、記録材は、両面搬送路を通って、判別センサ１５０の受光部へと搬送される。なお、両面搬送路の出口付近に設けられたシートセンサ１１８が記録材の到着を検出すると、記録材の搬送が一度停止される。一度、搬送を停止するのは、画像形成タイミングと記録材の搬送タイミングとを同期させるためである。もちろん、記録材の第２面に画像が形成されないときは、一時停止処理を省略してもよい。その後、記録材の搬送が再開され、記録材が、判別センサ１５０の受光部へと搬送される。
【００４５】
ステップＳ８０４で、メイン制御部３０２は、メモリ３０５からＬＥＤ２０１に係る発光光量の設定値Ａ１を読出し、発光素子制御部３０１へ送出する。発光素子制御部３０１は、受信した設定値Ａ１に応じてＬＥＤ２０１を発光させる。
【００４６】
ステップＳ８０５で、信号処理部３０３は、正反射光量Ｓ１及び乱反射光量Ｓ２を取得する。具体的には、ＬＥＤ２０１から照射された光のうちパッチによる正反射光がスリット２１３により集光されて、フォトトランジスタ２０３により受光される。信号処理部３０３は、フォトトランジスタ２０３から出力される信号をＡ／Ｄ変換して、正反射光量Ｓ１を取得する。一方で、ＬＥＤ２０１から照射された光のうちパッチによる乱反射光がスリット２１２により集光されて、フォトトランジスタ２０４により受光される。信号処理部３０３は、フォトトランジスタ２０４から出力される信号をＡ／Ｄ変換して、乱反射光量Ｓ２を取得する。さらに、信号処理部３０３は、乱反射光量Ｓ２、正反射光量Ｓ１を比較部３０４へ出力する。
【００４７】
ステップＳ８０６で、メイン制御部３０２は、比較部３０４を用いて、正反射光量Ｓ１、乱反射光量Ｓ２が極端に低くいか否か判定する。例えば、比較部３０４が、正反射光量Ｓ１と閾値Ｔｈ５とを比較するとともに、乱反射光量Ｓ２と閾値Ｔｈ６とを比較する。そして、一方でも閾値未満であれば、メイン制御部３０２は、極端に低いと判定する。なお、閾値Ｔｈ５、Ｔｈ６は、工場出荷時などにパッチを形成して検出された正反射光量や乱反射光量に基づいて決定された値である。
【００４８】
極端に低くなければ、ステップＳ８０７に進み、メイン制御部３０２は、判別対象の記録材に対して適用するための補正処理を決定する。例えば、メイン制御部３０２は、ＬＥＤ２０１の発光光量の設定値を補正する。この補正は、フォトトランジスタ２０３により受光されたパッチからの正反射光の光量があらかじめ定められた第１光量となるように実行される。さらに、この補正は、フォトトランジスタ２０４により受光されたパッチからの乱反射光の光量があらかじめ定められた第２光量となるように実行される。また、この補正は、以下の式を用いて実行されてもよい。
【００４９】
補正後の設定値  ＝  現在の設定値  ×  補正係数α
なお、補正係数αは、汚れ、経年変化及び環境変動などの悪影響を緩和するための係数で、例えば、次式に基づいて算出される。
【００５０】
補正係数α  ＝  工場出荷時のパッチからの正反射光量／現在のパッチからの正反射光量
上記式で、正反射光量に代えて、乱反射光量を使用してもよいし、正反射光量と乱反射光量との和を使用してもよい。このように、補正処理の決定の一例は、補正係数αを決定することである。その後、ステップＳ８０８で、メイン制御部３０２は、発光素子制御部３０１を通じて、ＬＥＤ２０１を消灯させる。
【００５１】
一方で、正反射光量又は乱反射光量の少なくとも一方が極端に低い場合、ステップＳ８０９へ進む。ステップＳ８０９で、メイン制御部３０２は、ＬＥＤ２０１の発光光量の設定値がＡ２か否かを判定する（Ａ２＞Ａ１）。設定値がＡ２となっていなければ、ステップＳ８１２に進み、メイン制御部３０２は、設定値をＡ２に変更するよう発光素子制御部３０１に命令する。発光素子制御部３０１は、ＬＥＤ２０１の発光光量をＡ２へと変更する。その後、ステップＳ８０５に戻り、ステップＳ８０５以降の処理が繰り返される。
【００５２】
ＬＥＤ２０１の発光光量の設定値がすでにＡ２であれば、補正に失敗したことになるので、ステップＳ８１０に進む。ステップＳ８１０で、メイン制御部３０２は、判別センサの補正を終了する。ステップＳ８１１で、メイン制御部３０２は、操作パネル３１１などにエラーを表示する。その後、ステップＳ８０８に進み、ＬＥＤ２０１が消灯される。
【００５３】
このように実施例１によれば、パッチにより媒介された光を受光したときに得られる出力値をあらかじめ定められた値へと補正するための補正処理を決定し、決定された補正処理を判別対象の記録材に対して適用する。具体的には、決定された補正処理を用いて、照射部から照射される光の光量が補正される。これにより、汚れ、経年変化又は環境変動が発生しても記録材の種類の判別精度を維持しやすくなる。また、清掃機構や汚れ補正板が必須ではなくなるため、低コスト化や省スペース化も実現できる。もちろん、本発明は、清掃機構や汚れ補正板とともに使用されてもよい。
【００５４】
また、実施例１によれば、記録材により媒介された正反射光、乱反射光及び透過光の各光量に基づいて記録材の種類を判別する判別部が採用される場合に、特に、効果を発揮しやすい。パッチからの正反射光の光量があらかじめ定められた第１光量となり、パッチからの乱反射光の光量があらかじめ定められた第２光量となるように、第１発光素子が照射する光量が補正されることが望ましい。これは、記録材の種類を判別するために正反射光量と乱反射光量とが使用されるためである。
【００５５】
通常、搬送路において、画像形成部１０１は、判別センサ１５０よりも下流に配置されることが多い。記録材の種別を精度良く判別するためには、画像が記録材上に形成されていないほうが好ましいからである。よって、パッチが形成された記録材を判別センサ１５０へ搬送する搬送部が必要となる。このような判別部としては、例えば、両面ユニット１２０がある。
【００５６】
パッチ７０１は、例えば、ブラック現像剤により濃度が１００％のベタ画像であってもよいが、イエロー現像剤、マゼンタ現像剤、シアン現像剤、ブラック現像剤のうち２つ以上の現像剤を重ね合わせることで形成されてもよい。発光素子や受光素子の特性によっては、好ましい現像剤の組み合わせが異なることも予想されるからである。
【００５７】
なお、本発明の技術思想によれば、パッチからの透過光量を考慮してＬＥＤ２０２の発光光量を補正してもよいことは明らかであろう。これにより、紙厚についての判別精度を維持できよう。
【００５８】
［実施例２］
実施例１では、照射部に含まれる発光素子の発光光量を補正することで、結果的に、受光部に含まれる受光素子から出力される出力値（受光光量）を補正するものであった。それに対して、実施例２では、受光部に含まれる受光素子から出力される出力値を、より直接的に補正する方法について提案する。
【００５９】
図９は、実施例に係る発光光量の設定値を補正する方法の例示的なフローチャートである。図９では、図８のステップＳ８０７に代えてステップＳ９０７が採用されている。
【００６０】
ステップＳ９０７で、メイン制御部３０２は、パッチにより媒介された光を受光したときに得られる出力値をあらかじめ定められた値へと補正するための補正処理を決定する。そして、メイン制御部３０２は、決定された補正処理を用いて、判別対象の記録材により媒介された光を受光したときに受光部から出力される出力値を補正する。例えば、メイン制御部３０２は、フォトトランジスタ２０３により受光されたパッチからの正反射光の光量を信号処理部３０３から取得する。そして、メイン制御部３０２は、取得した光量があらかじめ定められた第１光量となるような補正処理を決定する。また、メイン制御部３０２は、フォトトランジスタ２０４により受光されたパッチからの乱反射光の光量を信号処理部３０３から取得する。そして、メイン制御部３０２は、取得した光量があらかじめ定められた第２光量となるような補正処理を決定する。なお、第１光量及び第２光量は、それぞれ工場出荷時にパッチを用いて検出されたフォトトランジスタ２０４の受光光量と、フォトトランジスタ２０３の受光光量とに対応している。また、この補正処理の決定は、例えば、以下で説明するように受光光量に対応する出力値を補正するための補正係数を決定することであってもよい。
【００６１】
補正係数β１  ＝  工場出荷時におけるパッチからのフォトトランジスタ２０３による受光光量  ／  現在のパッチからのフォトトランジスタ２０３による受光光量
ここで、工場出荷時にける受光光量は、工場出荷時にパッチを用いて測定された正反射光量である。現在の受光光量は、今回パッチを用いて取得された正反射光量Ｓ１である。このようにして決定された補正係数β１を用いて、メイン制御部３０２及び信号処理部３０３は、判別対象の記録材から得られた受光光量（出力値）を補正する。
【００６２】
補正後のフォトトランジスタ２０３の受光光量  ＝  実際のフォトトランジスタ２０３の受光光量  ×  補正係数β１
ここで、補正後のフォトトランジスタ２０３の受光光量は、記録材の種類の判別に使用される値である。また、実際のフォトトランジスタ２０３の受光光量は、判別対象の記録材について実際に測定された正反射光量である。このように、補正係数β１は、フォトトランジスタ２０３により受光されたパッチからの正反射光の光量があらかじめ定められた第１光量となるように定義された係数である。
【００６３】
補正係数β２  ＝  工場出荷時におけるパッチからのフォトトランジスタ２０４による受光光量  ／  現在のパッチからのフォトトランジスタ２０４による受光光量
ここで、工場出荷時にける受光光量は、工場出荷時にパッチを用いて測定された乱反射光量である。現在の受光光量は、今回パッチを用いて取得された乱反射光量Ｓ２である。このようにして決定された補正係数β２を用いて、メイン制御部３０２及び信号処理部３０３は、判別対象の記録材から得られた受光光量（出力値）を補正する。
【００６４】
補正後のフォトトランジスタ２０４の受光光量  ＝  実際のフォトトランジスタ２０４の受光光量  ×  補正係数β２
ここで、補正後のフォトトランジスタ２０４の受光光量は、記録材の種類の判別に使用される値である。また、実際のフォトトランジスタ２０４の受光光量は、判別対象の記録材について実際に測定された乱反射光量である。このように、補正係数β２は、フォトトランジスタ２０４により受光されたパッチからの乱反射光の光量があらかじめ定められた第２光量となるように定義された係数である。
【００６５】
このように実施例２は、パッチにより媒介された光を受光したときに得られる出力値をあらかじめ定められた値へと補正するための補正処理を決定するものである。特に、実施例２は、決定された補正処理を用いて、判別対象の記録材により媒介された光を受光したときに受光部から出力される出力値を補正するものである。これにより、汚れ、経年変化又は環境変動が発生しても記録材の種類の判別精度を維持しやすくなる。また、清掃機構や汚れ補正板が必須ではなくなるため、低コスト化や省スペース化も実現できる。もちろん、本発明は、清掃機構や汚れ補正板とともに使用されてもよい。また、実施例１と実施例２とを組み合わせて、照射部から照射される光の光量及び受光部からの出力値の双方が補正されてもよい。
【００６６】
なお、本発明の技術思想によれば、パッチからの透過光量を考慮して受光部からの出力値（受光光量）を補正してもよいことは明らかである。れにより、紙厚についての判別精度を維持できよう。
【００６７】
［実施例３］
実施例１及び２では、両面ユニット１２０を用いて、パッチの形成された記録材を判別センサ１５０まで搬送した。しかし、本発明は、両面ユニット１２０二限定されることはなく、他の搬送装置が使用されてもよい。そこで、実施例３では、オペレータの手作業を伴う補正方法について説明する。
【００６８】
図１０は、実施例に係る発光光量の設定値を補正する方法の例示的なフローチャートである。ステップＳ８０１で、メイン制御部３０２は、画像形成枚数が規定数を越えたか否かを判定する。規定数を超えるとステップ１００２へ進む。ステップＳ１００２で、メイン制御部３０２は、補正の要求を操作パネルから出力する。補正の要求とは、例えば、「判別センサについての補正処理が必要です。実行しますか？」といった内容のメッセージである。もちろん、表示以外の出力方法が採用されてもよい。例えば、音声によりメッセージが出力されてもよい。
【００６９】
ステップＳ１００３で、メイン制御部３０２は、操作パネルから補正の実行指示が入力されたか否かを判定する。補正の実行指示が入力されなければ、メイン制御部３０２は、プリント数を０に初期化する。その後、ステップＳ８０１に戻る。一方で、補正の実行指示が入力されたならば、ステップＳ１００４に進む。ステップＳ１００４は、ステップＳ８０２と同様、パッチを形成するステップである。
【００７０】
ステップＳ１００５で、メイン制御部３０２は、パッチを形成された記録材を手差しトレイ１３０へ装填することを促すための要求（メッセージ）を操作パネルから出力する。なお、当該要求には、操作パネルに設けられた所定のボタンを、記録材の装填後に押すことを促すメッセージが含まれてもよい。ステップＳ１００６で、メイン制御部３０２は、パッチを形成された記録材の装填完了がしたか否かを判定する。例えば、メイン制御部３０２は、操作パネルに設けられた所定のボタンの押し下げを検出したか否か判定する。あるいは、メイン制御部３０２は、手差しトレイ１３０に設けられたシートセンサ（図示略）が記録材を検出したか否か判定してもよい。装填が完了していない場合は、ステップＳ１００５に戻り、装填を促すメッセージが継続して出力される。装填が完了すると、ステップＳ１００７に進み、メイン制御部３０２は、上述した補正処理（図８、図９のＳ８０４ないしＳ８１２）を実行する。
【００７１】
このように実施例３によれば、両面ユニット１２０を持たない画像形成装置においても、手差しトレイ１３０を活用することで、判別センサの補正処理を実現できる利点がある。なお、定着装置１１３、転写ベルト１１２などを逆回転させることが可能であれば、パッチの形成された記録材を判別センサ１５０まで戻すことができる。この場合は、定着装置１１３、転写ベルト１１２などが搬送部として機能しよう。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図２】実施例に係る判別センサ１５０の構成例を示す図である。
【図３】実施例に係る制御部の一例を示すブロック図である。
【図４】乱反射光量に対する正反射光量の比率（光沢度）と記録材の種類を判別するための閾値との関係を説明するための図である。
【図５】透過光量（透過度）と記録材の種類（厚み）を判別するための閾値との関係を説明するための図である。
【図６】実施例に係る判別方法についての例示的なフローチャートである。
【図７】実施例に係るパッチを説明するための図である。
【図８】実施例に係る発光光量の設定値を補正する方法の例示的なフローチャートである。
【図９】実施例に係る発光光量の設定値を補正する方法の例示的なフローチャートである。
【図１０】実施例に係る発光光量の設定値を補正する方法の例示的なフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
画像形成装置１００
画像形成部１０１
光学ユニット１０２
感光ドラム１０３
現像装置１０４
転写ローラ１０５
記録材カセット１１０
給紙ローラ１１１
転写ベルト１１２
定着装置１１３
内排紙ローラ１１４
外排紙ローラ１１５
フラッパ１１６
シートセンサ１１７
シートセンサ１１８
両面ユニット１２０
搬送ローラ１２１
手差しトレイ１３０
判別センサ１５０
ＬＥＤ２０１
ＬＥＤ２０２
フォトトランジスタ２０３
フォトトランジスタ２０４
スリット２１１
スリット２１２
スリット２１３
集光ガイド２１４
記録材搬送ガイド２５０
窓２５１
発光素子制御部３０１
メイン制御部３０２
信号処理部３０３
比較部３０４
メモリ３０５
駆動部３１０
操作パネル３１１
【図１】
2008164645.tif 000003
【図２】
2008164645.tif 000004
【図３】
2008164645.tif 000005
【図４】
2008164645.tif 000006
【図５】
2008164645.tif 000007
【図６】
2008164645.tif 000008
【図７】
2008164645.tif 000009
【図８】
2008164645.tif 000010
【図９】
2008164645.tif 000011
【図１０】
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