(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に光を放射するように構成された発光部と、
前記記録媒体に放射された光の一部を受け取り且つそれぞれ独立した検出結果を出力するように構成された複数の検出部を含む受光部と、
前記記録媒体と前記発光部と前記受光部との間の相対的な配置が正常であるか又は異常であるかを、前記複数の検出部によりそれぞれ出力された独立した検出結果に従って、判定するように構成された出力判定部とを含み、
前記受光部は、前記発光部により放射された光から、前記記録媒体により透過された光の量を検出するように構成された透過光受光部、前記発光部により放射された光から、前記記録媒体により正反射された光の量を検出するように構成された正反射光受光部、及び前記発光部により放射された光から、前記記録媒体により拡散反射された光の量を検出するように構成された拡散反射光受光部の少なくとも１つを含む、画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の検出部によりそれぞれ出力された独立した検出結果は、前記複数の検出部により検出された受光量、又は前記受光量の相対的変動の度合いである、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の検出部の受光量の合算値が、事前に設定された総光量閾値範囲の上限を超える、又は事前に設定された総光量閾値範囲の下限未満である場合、前記出力判定部は、前記記録媒体と前記発光部と前記受光部との間の相対的な配置が異常であると判定する、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記受光部が、少なくとも３つの検出部を含み、前記少なくとも３つの検出部のそれぞれが、少なくとも１つの検出素子を含む、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記少なくとも３つの検出部が、一定の間隔で配置されており、
前記出力判定部は、前記少なくとも３つの検出部の受光量間の差分に従って、前記記録媒体と前記発光部と前記受光部との間の相対的な配置が異常であるか否かを判定する、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記少なくとも３つの検出部は、前記記録媒体により定められた平面の前記記録媒体の搬送方向に垂直な方向において異なる位置に配置され、
前記出力判定部は、前記少なくとも３つの検出部の受光量間の差分に従って、前記記録媒体と前記発光部と前記受光部との間の相対的な配置が異常であるか否かを判定する、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記少なくとも３つの検出部は、前記記録媒体の搬送方向において異なる位置に配置され、
前記出力判定部は、前記少なくとも３つの検出部の受光量間の差分に従って、前記記録媒体と前記発光部と前記受光部との間の相対的な配置が異常であるか否かを判定する、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記受光部が、４つの検出部を有し、前記４つの検出部が格子状に配置されている、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記４つの検出部は、前記４つの検出部の内側に位置する中心を備える同心円上に配置され、
前記出力判定部は、前記記録媒体の搬送方向に垂直な方向において前記中心の一方の側に配置された、前記４つの検出部のうちの１つ又は複数の検出部の受光量の合算値と、前記記録媒体の搬送方向に垂直な方向において前記中心の他方の側に配置された、前記４つの検出部のうちの残りの検出部の受光量の合算値の差分を計算し、
その差分が事前に設定された最大閾値を超える場合、前記出力判定部は、前記記録媒体と前記発光部と前記受光部との間の相対的な配置が異常であると判定する、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記４つの検出部は、前記４つの検出部の内側に位置する中心を備える同心円上に配置され、
前記出力判定部は、前記記録媒体の搬送方向において前記中心の一方の側に配置された、前記４つの検出部のうちの１つ又は複数の検出部の受光量の合算値と、前記記録媒体の搬送方向において前記中心の他方の側に配置された、前記４つの検出部のうちの残りの検出部の受光量の合算値の差分を計算し、
その差分が事前に設定された最大閾値を超える場合、前記出力判定部は、前記記録媒体と前記発光部と前記受光部との間の相対的な配置が異常であると判定する、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記４つの検出部は、前記４つの検出部の内側に位置する中心を備える同心円上に配置され、
前記検出部の受光量の合算値が事前に定められた角度判定閾値以下である場合、前記出力判定部は、前記記録媒体の搬送方向において前記中心の一方の側に配置された、前記４つの検出部のうちの１つ又は複数の検出部の受光量の合算値と、前記記録媒体の搬送方向において前記中心の他方の側に配置された、前記４つの検出部のうちの残りの検出部の受光量の合算値の差分を計算し、
その差分が事前に設定されたあおり判定閾値を超える場合、前記出力判定部は、前記記録媒体と前記発光部と前記受光部との間の相対的な配置が異常であると判定する、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記４つの検出部は、前記４つの検出部の内側に位置する中心を備える同心円上に配置され、
前記検出部の受光量の合算値が事前に定められた角度判定閾値以下である場合、前記出力判定部は、前記記録媒体の搬送方向に垂直な方向において前記中心の一方の側に配置された、前記４つの検出部のうちの１つ又は複数の検出部の受光量の合算値と、前記記録媒体の搬送方向に垂直な方向において前記中心の他方の側に配置された、前記４つの検出部のうちの残りの検出部の受光量の合算値の差分を計算し、
その差分が事前に設定されたあおり判定閾値を超える場合、前記出力判定部は、前記記録媒体と前記発光部と前記受光部との間の相対的な配置が異常であると判定する、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記４つの検出部は、前記４つの検出部の内側に位置する中心を備える同心円上に配置され、
前記検出部の受光量の合算値が事前に定められた角度判定閾値以下である場合、前記出力判定部は、前記記録媒体の搬送方向において前記中心を通る線および前記記録媒体の搬送方向に垂直な方向において前記中心を通る線により格子状に定められた４つの領域において、一方の方向の対角線上に配置された、前記４つの検出部のうちの１つ又は複数の検出部の受光量の合算値と、他方の方向の対角線上に配置された、前記４つの検出部のうちの残りの検出部の受光量の合算値の差分を計算し、
その差分が事前に設定されたあおり判定閾値を超える場合、前記出力判定部は、前記記録媒体と前記発光部と前記受光部との間の相対的な配置が異常であると判定する、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記透過された光の量の変化、前記正反射された光の量の変化、及び前記拡散反射された光の量の変化の少なくとも１つから、現在搬送されている記録媒体の種別を判定するように構成された用紙種別判定部と、
前記透過された光の量の変化、前記正反射された光の量の変化、及び前記拡散反射された光の量の変化の少なくとも１つから、及び前記用紙種別判定部により判定された現在搬送されている記録媒体の種別から、現在搬送されている記録媒体の正常性または異常性を判定するように構成された異常判定部とを更に含む、請求項１〜１３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記透過された光の量、前記正反射された光の量、及び前記拡散反射された光の量の少なくとも１つが事前に設定された媒体検出閾値を超える場合、前記用紙種別判定部は、前記記録媒体が搬送経路上に存在すると判定し、現在搬送されている記録媒体の種別を判定する、請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記記録媒体が搬送経路上に存在すると前記用紙種別判定部が判定し、前記拡散反射された光の量が事前に設定された媒体検出閾値以下である場合、前記用紙種別判定部は、現在搬送されている記録媒体がその記録媒体の表面にフィルム層を含むと判定する、請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
現在搬送されている記録媒体がその記録媒体の表面に前記フィルム層を含むと判定され、前記透過光受光部の出力が事前に設定された飽和判定閾値以上である場合、前記用紙種別判定部は、現在搬送されている記録媒体が透明シートからなると判定し、
前記透過光受光部の出力が事前に設定された樹脂シート判定閾値以下である場合、前記用紙種別判定部は、現在搬送されている記録媒体が不透明な樹脂シート層を含むと判定する、請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記記録媒体が搬送経路上に存在すると前記用紙種別判定部が判定し、前記拡散反射光受光部の出力が事前に設定された紙判定閾値以上である場合、前記用紙種別判定部は、現在搬送されている記録媒体がその記録媒体の表面上に紙材層を含むと判定する、請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
現在搬送されている記録媒体がその記録媒体の表面上に紙材層を含むと判定され、前記透過光受光部の出力が事前に設定された飽和判定閾値以上である場合、前記用紙種別判定部は、現在搬送されている記録媒体がトレーシングペーパーであると判定し、
前記透過光受光部の出力が事前に設定された普通用紙判定閾値以上である場合、前記用紙種別判定部は、現在搬送されている記録媒体が普通用紙であると判定する、請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
現在搬送されている記録媒体の正常性または異常性を判定するように構成された異常判定部と、
現在搬送されている記録媒体の裏面を印刷するための第２の搬送経路とを更に含み、
前記発光部および前記受光部は、現在搬送されている記録媒体が前記受光部により検出された受光量を用いることにより、前記発光部と前記受光部との間で検出されるように、前記記録媒体の搬送経路と前記第２の搬送経路との間の合流地点より手前の前記搬送経路上に配置され、
前記異常判定部は、受光量が変化している時間期間から、現在搬送されている記録媒体の正常性または異常性を判定する、請求項１〜１３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光学センサから出力されたデータを用いて、印刷用紙の種別等を判別する機能を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、一般的に、複数の種別の印刷用紙に対応している。このため、実際に印刷が行われる前に、画像形成装置に対して、印刷用紙の種別などを設定する必要がある。
印刷用紙の種別が正確に設定されていない場合、本来の画質性能が確保されず、最悪の場合、故障の発生を招くことがある。
例えば、以下の特許文献１〜３には、光学センサから出力されたデータを用いて、印刷用紙の種別を判別する方法が開示されている。
【０００３】
光学センサは、光を発光する発光素子と、その発光素子により発光された光を検知し、その光の検知量である光量を示すデータを出力する受光素子とから構成されており、受光素子から出力されたデータを用いて、印刷用紙の種別が判別される。印刷用紙の種別として、例えば、印刷用紙の種類や厚みなどが判別される。
光学センサは、通常、印刷用紙を搬送するための紙搬送路の近傍に配置され、紙搬送路は、厚さが異なる印刷用紙を搬送できるように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９３５８６号公報
【特許文献２】特開２０１５−１２５２３７号公報
【特許文献３】特開２００４−１８４２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の画像形成装置は以上のように構成されているので、印刷用紙が紙搬送路を通過する際、光学センサの受光素子により検知された光量を示すデータを用いて、印刷用紙の種別が判別される。しかし、印刷用紙の搬送経路が紙厚マージンを有するために、印刷用紙の搬送の際に、印刷用紙の走行ばらつきが発生することがある。更に、印刷動作を継続することにより、光学センサと印刷用紙間の位置変動や角度変動を生じることがある。また、光学センサの初期取り付け位置や角度の誤差という変動要因もある。このような変動要因がある状況下で、印刷用紙の種別を判別する処理を実施すると、受光量にもばらつきが生じ、印刷用紙の種別を誤判別してしまうことがあるという課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、印刷用紙の種別の誤判別を抑止することができる画像形成装置を得ることを目的とする。
また、印刷用紙の重送や、印刷面に対して既に印刷がされている用紙が搬送されてきた場合などの異常状態を判別可能な電子装置の提供、若しくは、印刷用紙の種類を判別可能な電子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】
【０００７】
（構成１）
トナー像を表面に形成する媒体を検知する光学センサを備えた画像形成装置であって、
前記光学センサは、前記媒体の搬送経路近傍に設置され、
発光部と、受光部と、を備え、
前記受光部は、それぞれ独立した出力が可能な複数の検出部を有し、
前記複数の検出部毎の受光量に基づき、前記媒体の搬送状態が異常であるか否か又は前記光学センサが異常であるか否かを判定する出力判定部を更に備える、画像形成装置。
【０００８】
（構成２）
トナー像を表面に形成する媒体を検知する光学センサを備えた画像形成装置であって、
前記光学センサは、前記媒体の搬送経路近傍に設置され、
発光部と、受光部と、を備え、
前記受光部は、それぞれ独立した出力が可能な複数の検出部を有し、
前記複数の検出部毎の受光量の相対的な変動に基づき、前記受光部からの出力に基づくデータが異常であるかどうかを判定する出力判定部を更に備える、画像形成装置。
【０００９】
（構成３）
前記データに基づく、搬送中の前記媒体の媒体種別判定処理又は異常判定処理において、前記データのうち、前記出力判定部が異常と判定したものを使用しないことを特徴とする構成２に記載の画像形成装置。
【００１０】
（構成４）
前記受光部は、
前記発光部との光路上に存在する前記媒体からの透過光量を検知する透過光受光部、
前記発光部との光路上に存在する前記媒体からの正反射光量を検知する正反射光受光部、
又は、
前記発光部との光路上に存在する前記媒体からの拡散反射光量を検知する拡散反射光受光部のうち、少なくとも１つにより構成されることを特徴とする構成１から３の何れかに記載の画像形成装置。
【００１１】
（構成５）
前記出力判定部は、
前記検出部の受光量の合算値が、
事前に設定された総光量閾値範囲内に収まっていないときは、前記媒体の搬送状態若しくは前記光学センサ又は前記データが異常であると判定することを特徴とする構成１から４の何れかに記載の画像形成装置。
【００１２】
（構成６）
前記総光量閾値範囲は、事前に設定された適正総光量の６０％以上１２０％未満であることを特徴とする構成５に記載の画像形成装置。
【００１３】
（構成７）
前記受光部は、少なくとも３つ以上の検出部を備え、
前記検出部は、１以上の検出素子により構成されることを特徴とする、構成１から６の何れかに記載の画像形成装置。
【００１４】
（構成８）
前記出力判定部は、前記検出部が１直線上にならないように配置された組み合わせにおける前記検出部間における受光量の差分に基づいて、前記媒体の搬送状態若しくは前記光学センサ又は前記データが異常であるか否かを判定することを特徴とする構成７に記載の画像形成装置。
【００１５】
（構成９）
前記出力判定部は、
前記検出部のうち、前記媒体によって定められる平面の、前記媒体搬送方向と直交する軸であるＺ軸方向にずれて配置された検出部間における受光量の差分に基づいて、前記媒体の搬送状態若しくは前記光学センサ又は前記データが異常であるか否かを判定することを特徴とする構成７又は８に記載の画像形成装置。
【００１６】
（構成１０）
前記出力判定部は、
前記検出部のうち、前記媒体によって定められる平面の、前記媒体搬送方向の軸であるＹ軸方向にずれて配置された検出部間における受光量の差分に基づいて、前記媒体の搬送状態若しくは前記光学センサ又は前記データが異常であるか否かを判定することを特徴とする構成７から９の何れかにに記載の画像形成装置。
【００１７】
（構成１１）
前記検出部の数は４であり、格子状に配置されることを特徴とする、構成７から１０の何れかに記載の画像形成装置。
【００１８】
（構成１２）
前記出力判定部は、
前記検出部のうち前記光路の光軸と前記媒体との交点を原点としたときの前記媒体搬送方向の軸であるＹ軸と前記媒体上で直交する軸であるＺ軸方向におけるプラス側に配置された検出部の受光量の合算値と、前記Ｚ軸方向におけるマイナス側に配置された検出部の受光量の合算値の差分を取り、
当該差分が事前に設定されたＺ軸判定最大閾値を超えるときは、前記媒体の搬送状態若しくは前記光学センサ又は前記データを異常と判定することを特徴とする構成１１に記載の画像形成装置。
【００１９】
（構成１３）
前記出力判定部は、
前記検出部のうち、前記Ｙ軸方向におけるプラス側に配置された検出部の受光量の合算値と、前記Ｙ軸方向におけるマイナス側に配置された検出部の受光量の合算値の差分を取り、
当該差分が事前に設定されたＹ軸判定最大閾値を超えるときは、前記媒体の搬送状態若しくは前記光学センサ又は前記データを異常と判定することを特徴とする構成１０又は１２に記載の画像形成装置。
【００２０】
（構成１４）
前記Ｚ軸判定最大閾値は、前記検出部の受光量合算値の８０％であることを特徴とする構成１２に記載の画像形成装置。
【００２１】
（構成１５）
前記Ｙ軸判定最大閾値は、前記検出部の受光量合算値の８０％であることを特徴とする構成１３に記載の画像形成装置。
【００２２】
（構成１６）
前記出力判定部は、
前記検出部の受光量の合算値が、事前に定められた角度判定閾値以下であり、
前記検出部のうち、前記光路と前記媒体との交点を原点としたときの前記媒体搬送方向の軸であるＹ軸方向におけるプラス側に配置された検出部の受光量の合算値と、前記検出部のうち、前記Ｙ軸方向におけるマイナス側に配置された検出部の受光量の合算値の差分を取り、
当該差分が事前に設定されたθ方向あおり判定閾値を超えるときは、前記データを異常と判定することを特徴とする構成１１に記載の画像形成装置。
【００２３】
（構成１７）
前記出力判定部は、
前記検出部の受光量の合算値が、事前に定められた角度判定閾値以下であり、
前記検出部のうち、前記光路の光軸と前記媒体との交点を原点としたときの前記媒体搬送方向と前記媒体上で直交する軸であるＺ軸方向におけるプラス側に配置された検出部の受光量の合算値と、前記検出部のうち、前記Ｚ軸方向におけるマイナス側に配置された検出部の受光量の合算値の差分を取り、
当該差分が事前に設定されたｘ方向あおり判定閾値を超えるときは、前記データを異常と判定することを特徴とする構成１１又は１６に記載の画像形成装置。
【００２４】
（構成１８）
前記出力判定部は、
前記検出部の受光量の合算値が、事前に定められた角度判定閾値以下であり、
前記検出部のうち、前記光路の光軸と前記媒体との交点を原点としたときの前記媒体搬送方向の軸であるＹ軸と、前記Ｙ軸と前記媒体上で直交する軸であるＺ軸とで格子状に区切られた４つの領域において、一方の対角上に配置された検出部の受光量の合算値と、他方の対角上に配置された検出部の受光量の合算値の差分を取り、
当該差分が事前に設定されたｘθ方向あおり判定閾値を超えるときは、前記データを異常と判定することを特徴とする構成１１、１６，１７の何れかに記載の画像形成装置。
【００２５】
（構成１９）
前記角度判定閾値は、事前に設定された適正総光量の７０％であることを特徴とする構成１６から１８の何れかに記載の画像形成装置。
【００２６】
（構成２０）
前記θ方向あおり判定閾値は、前記検出部の受光量合算値の５０％であることを特徴とする構成１６に記載の画像形成装置。
【００２７】
（構成２１）
前記ｘ方向あおり判定閾値は、前記検出部の受光量合算値の５０％であることを特徴とする構成１７に記載の画像形成装置。
【００２８】
（構成２２）
前記ｘθ方向あおり判定閾値は、前記検出部の受光量合算値の５０％であることを特徴とする構成１８に記載の画像形成装置。
【００２９】
（構成２３）
前記媒体の搬送状態、前記光学センサ若しくは、前記データが異常であると判別される頻度、又は時間がセンサ異常判定閾値を超えている場合には、センサに異常が発生したと判定する異常判定部を備えることを特徴とする、構成１から２２に記載の画像形成装置。
【００３０】
（構成２４）
搬送中の前記媒体の異常を判定する異常判定部を更に備え、
前記発光部と前記受光部間の光路上に存在する前記媒体を、前記受光部における受光量により検知し、
前記異常判定部は、前記受光量の変化している時間から、前記搬送中の媒体の重送を判定することを特徴とする、構成１から２３の何れかに記載の画像形成装置。
【００３１】
（構成２５）
前記受光量の変化している時間は、前記搬送中の媒体の先端部における受光量の変化している時間であることを特徴とする、構成２４に記載の画像形成装置。
【００３２】
（構成２６）
前記受光量は前記光路上に存在する前記媒体からの透過光量であって、
前記異常判定部は、
前記透過光量の変化時間が、事前に設定された透過光重送判定閾値を超えるときに前記搬送中の媒体が重送であると判定することを特徴とする構成２４又は２５に記載の画像形成装置。
【００３３】
（構成２７）
前記受光量は前記光路上に存在する前記媒体からの反射光量であって、
前記異常判定部は、
前記反射光量の変化時間が、事前に設定された反射光重送判定閾値を超えるときに前記搬送中の媒体が重送であると判定することを特徴とする構成２４又は２５に記載の画像形成装置。
【００３４】
（構成２８）
前記異常判定部が前記搬送中の媒体を重送であると判定したとき、
先行する前記媒体に印刷中のときには、
前記搬送中の媒体の搬送を停止し、前記印刷中の媒体の印刷完了後、当該画像形成装置に異常が発生したものとして、印刷動作を停止し、
前記先行する媒体が無いときには、
当該画像形成装置に異常が発生したものとして、即時印刷動作を停止することを特徴とする構成２４から２７の何れかに記載の画像形成装置。
【００３５】
（構成２９）
前記発光部は、前記画像形成装置にて使用可能な前記媒体の最大の厚さである、最大厚を有する前記媒体が、前記光路上に２枚重なって存在しているときに、前記受光部が検知可能な強度の光量を有することを特徴とする、構成２４、２５、２６、２８の何れかに記載の画像形成装置。
【００３６】
（構成３０）
前記発光部は、前記最大厚を有する前記媒体が、前記光路上に１枚存在しているときに、前記受光部が検知可能な強度の光量を有し、
前記異常判定部は、前記光学センサの出力に基づき、前記最大厚を超えた厚さに対応する媒体が検知されたとき、前記搬送中の媒体の厚み異常であると判定することを特徴とする、構成２４、２５、２６、２８、２９の何れかに記載の画像形成装置。
【００３７】
（構成３１）
前記受光量の計測間隔であるTsは以下の式で表され、
【００３８】
【数１】
0006746318.tif 000002
Dminは、事前に設定された、重送が発生したときに生じる前記媒体同士のずれ量の最小値であり、
vは、前記媒体の搬送速度であり、
前記異常判定部は、前記Tsの間隔で前記受光量を計測することを特徴とする構成２４から３０の何れかに記載の画像形成装置。
【００３９】
（構成３２）
前記発光部はレンズ又は絞りを備え、
前記発光部の光径が調節されていることにより、前記媒体に到達するときの前記光径が、重送が発生したときに生じる前記媒体同士のずれ量の最小値より大きいことを特徴とする構成２４から３１の何れかに記載の画像形成装置。
【００４０】
（構成３３）
搬送中の前記媒体の異常を判定する異常判定部と、
前記発光部との光路上に存在する前記媒体からの透過光量を検知する透過光受光部と、
前記発光部との光路上に存在する前記媒体からの反射光量を検知する反射光受光部と、
を更に備え、
前記異常判定部は、前記透過光量の変化と、前記反射光量の変化から、前記搬送中の媒体の異常を判定することを特徴とする構成１から２３の何れかに記載の画像形成装置。
【００４１】
（構成３４）
前記異常判定部は、
前記透過光量が、事前に設定された前記媒体1枚分の変化量を超えて減少し、そのときの前記反射光量が、前記事前に設定された媒体1枚分の変化量を超えて増加しているときに、前記搬送中の媒体が重送されていると判定することを特徴とする、構成３３に記載の画像形成装置。
【００４２】
（構成３５）
前記異常判定部は、
前記透過光量が、事前に設定された前記媒体1枚分の変化量を超えて減少し、そのときの前記反射光量が、事前に設定された反射光印刷面判定閾値以上減少したときに、前記搬送中の媒体の印刷面に、既に画像が印刷されていると判定することを特徴とする、構成３３または３４の何れかに記載の画像形成装置。
【００４３】
（構成３６）
前記異常判定部は、
前記透過光量が、事前に設定された前記媒体1枚分の変化量を超えて減少し、そのときの前記反射光量の変化が、事前に設定された反射光裏紙判定閾値の範囲内に収まっているときに、前記搬送中の媒体の印刷面裏側に、既に画像が印刷されていると判定することを特徴とする、構成３３から３５の何れかに記載の画像形成装置。
【００４４】
（構成３７）
前記異常判定部は、
前記搬送中の媒体からの受光量変化のうち、
前記透過光量が事前に設定された前記媒体１枚分の変化量を超えて減少したときに、前記反射光量が事前に設定された反射光印刷面判定閾値以上減少する箇所と、
前記透過光量が前記事前に設定された媒体１枚分の変化量を超えて減少したときに、前記反射光量が事前に設定された反射光裏紙判定閾値の範囲内に収まっている箇所が混在するとき、
前記搬送中の媒体の両面に既に画像が印刷されていると判定することを特徴とする、構成３３から３６の何れかに記載の画像形成装置。
【００４５】
（構成３８）
前記異常判定部が、前記搬送中の媒体の印刷面に、既に画像が印刷されていると判定したとき、印刷動作を停止することを特徴とする構成３５または３７の何れかに記載の画像形成装置。
【００４６】
（構成３９）
前記異常判定部が、前記搬送中の媒体の印刷面に、既に画像が印刷されていると判定したとき、
前記搬送中の媒体に印刷することなく排出し、次に搬送される前記媒体に印刷処理を行うことを特徴とする、構成３５または３７に記載の画像形成装置。
【００４７】
（構成４０）
前記異常判定部が、前記搬送中の媒体の印刷面に、既に画像が印刷されていると判定し、前記搬送中の媒体への印刷指示が片面印刷であったとき、
前記搬送中の媒体の表裏を反転し、印刷を行うことを特徴とする、構成３５に記載の画像形成装置。
【００４８】
（構成４１）
前記異常判定部が、前記搬送中の媒体の印刷裏面に、既に画像が印刷されていると判定し、前記搬送中の媒体への印刷指示が両面印刷であったとき、
当該画像形成装置に異常が発生したものとして、印刷動作を停止することを特徴とする構成３６に記載の画像形成装置。
【００４９】
（構成４２）
前記異常判定部が、前記搬送中の媒体の印刷裏面に、既に画像が印刷されていると判定し、前記搬送中の媒体への印刷指示が両面印刷であったとき、
前記搬送中の媒体に印刷することなく排出し、次に搬送される前記媒体に印刷処理を行うことを特徴とする、構成３６に記載の画像形成装置。
【００５０】
（構成４３）
前記異常判定部が、前記搬送中の媒体の両面に既に画像が印刷されていると判定したとき、印刷動作を停止することを特徴とする構成３７に記載の画像形成装置。
【００５１】
（構成４４）
前記異常判定部が、前記搬送中の媒体の両面に既に画像が印刷されていると判定したとき、前記搬送中の媒体に印刷することなく排出し、次に搬送される前記媒体に印刷処理を行うことを特徴とする、構成３７に記載の画像形成装置。
【００５２】
（構成４５）
前記受光量の計測間隔であるTsは以下の式で表され、
【００５３】
【数２】
0006746318.tif 000003
Dminは、事前に設定された、重送が発生したときに生じる前記媒体同士のずれ量の最小値であり、
vは、前記媒体の搬送速度であり、
前記異常判定部は、前記Tsの間隔で前記受光量を計測することを特徴とする構成３４から４４の何れかに記載の画像形成装置。
【００５４】
（構成４６）
前記発光部はレンズまたは絞りを備え、
前記発光部の光径が調節されていることにより、前記媒体に到達するときの前記光径が、重送が発生したときに生じる前記媒体同士のずれ量の最小値より小さくいことを特徴とする構成３３から４５の何れかに記載の画像形成装置。
【００５５】
（構成４７）
搬送中の前記媒体の種別を判定する媒体種別判定部と、
前記搬送中の媒体の異常を判定する異常判定部と、
前記発光部との光路上に存在する前記媒体からの透過光量を検知する透過光受光部と、
前記発光部との光路上に存在する前記媒体からの正反射光量を検知する正反射光受光部と、
前記発光部との光路上に存在する前記媒体からの拡散反射光量を検知する拡散反射光受光部と、
を更に備え、
前記媒体種別判定部は、前記透過光量の変化と、前記正反射光量の変化と、前記拡散反射光量の変化から、前記搬送中の媒体の種別を判定し、
前記異常判定部は、前記透過光量の変化と、前記正反射光量の変化と、前記拡散反射光量の変化と、前記媒体種別判定部により判定された前記搬送中の媒体の種別から、前記搬送中の媒体の異常を判定することを特徴とする、構成１から２３の何れかに記載の画像形成装置。
【００５６】
（構成４８）
前記媒体種別判定部は、前記透過光量、前記正反射光量および前記拡散反射光量の何れかの光量が事前に設定された媒体検出閾値を超えたとき、前記搬送経路上に前記媒体が存在するものと判定し、前記搬送中の媒体の種別を判定することを特徴とする、構成４７に記載の画像形成装置。
【００５７】
（構成４９）
前記媒体種別判定部は、
前記搬送経路上に前記媒体が存在すると判定し、前記拡散反射光量が前記媒体検出閾値以下のとき、
前記搬送中の媒体が、表面にフィルム材層を有する媒体であると判定することを特徴とする、構成４８に記載の画像形成装置。
【００５８】
（構成５０）
前記媒体種別判定部は、
前記搬送中の媒体が、表面にフィルム材層を有する媒体であると判定されたときに、
前記透過光量受光部の出力が、事前に設定された飽和判定閾値以上のときには、前記搬送中の媒体が透明シートにより構成される媒体であると判定し、
前記透過光量受光部の出力が、事前に設定された樹脂シート判定閾値以下のときには、前記搬送中の媒体が不透明な樹脂シート層を有する媒体であると判定することを特徴とする、構成４９に記載の画像形成装置。
【００５９】
（構成５１）
前記媒体種別判定部は、
前記搬送経路上に前記媒体が存在すると判定し、
前記拡散反射光受光部の出力が、事前に設定された紙判定閾値以上であるとき、
前記搬送中の媒体が、表面に紙材層を有する媒体であると判定することを特徴とする、構成４９または５０に記載の画像形成装置。
【００６０】
（構成５２）
前記媒体種別判定部は、
前記搬送中の媒体が、表面に紙材層を有する媒体であると判定されたときに、
前記透過光量受光部の出力が、事前に設定された飽和判定閾値以上のときには、前記搬送中の媒体がトレーシングペーパーであると判定し、
前記透過光量受光部の出力が、事前に設定された普通用紙判定閾値以下のときには、前記搬送中の媒体が普通用紙であると判定することを特徴とする、構成５１に記載の画像形成装置。
【００６１】
（構成５３）
搬送中の前記媒体の異常を判定する異常判定部と、前記搬送中の媒体の裏面を印刷するための搬送経路である、第二搬送経路を更に備える画像形成装置であって、
前記光学センサは、前記媒体の搬送経路上でかつ、前記搬送経路と、前記第二搬送経路との合流地点より手前に設置され、
前記発光部と前記受光部間の光路上に存在する前記媒体を、前記受光部における受光量により検知し、
前記異常判定部は、前記受光量の変化している時間から、前記搬送中の媒体の異常を判定することを特徴とする、構成１から２３の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００６２】
この発明によれば、印刷用紙の種別の誤判別を抑止することができる効果がある。
また、印刷用紙の重送や、印刷面に対して既に印刷がされている用紙が搬送されてきた場合などの異常状態を検知可能であり、若しくは、印刷用紙の種類が判別可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明の実施の形態１による画像形成装置の本発明に関する部分を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による画像形成装置のメディアセンサ５の概略を説明する概念図である。
【図３】メディアセンサ５を構成しているセンサユニット５ａ，５ｂと印刷用紙の位置関係を示す説明図である。
【図４】透過光受光部２２に対する透過光のスポットのＸ方向の軸ずれを示す説明図である。
【図５】透過光受光部２２に対する透過光のスポットのＺ方向の軸ずれを示す説明図である。
【図６】透過光受光部２２に対する透過光のスポットのＹ方向の軸ずれを示す説明図である。
【図７】透過光受光部２２に対する透過光のスポットのθ方向のあおり軸ずれを示す説明図である。
【図８】透過光受光部２２に対する透過光のスポットのＸ方向のあおり軸ずれを示す説明図である。
【図９】透過光受光部２２に対する透過光のスポットのＸ−θ方向のあおり軸ずれを示す説明図である。
【図１０】透過光受光部２２により検知されたセンサ電圧と印刷用紙の厚さとの関係を示す説明図である。
【図１１】メディアセンサ５を構成している透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４のセンシングタイミングの一例を示す説明図である。
【図１２】透過光スペクトラムの強度分布例を示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態４による画像形成装置の本発明に関する部分を示す概略構成図である。
【図１４】印刷用紙の重送が発生していない状態での透過光受光部２２のセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図１５】印刷用紙の重送が発生している状態での透過光受光部２２のセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図１６】発光部２１から発光されている光の光量が不足している場合の重送発生状態でのセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図１７】印刷用紙の重送が発生していない状態での正反射光受光部２３のセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図１８】印刷用紙の重送が発生している状態での正反射光受光部２３の対応するセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図１９】重送状態と、裏紙（１枚）が搬送されている状態枚目枚目を示す説明図である。
【図２０】印刷用紙の重送が発生している状態での透過光受光部と反射光受光部に対応するセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図２１】既に透過光受光部２２側の面に画像が形成されている印刷用紙が搬送されている状態での透過光受光部と反射光受光部に対応するセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図２２】既に一方の面が印刷されている印刷用紙を正しく用紙トレイ１，３１にセットしている場合の透過光受光部と反射光受光部に対応するセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図２３】既に一方の面が印刷されている印刷用紙の表裏を逆にして用紙トレイ１，３１にセットしている場合の透過光受光部と反射光受光部に対応するセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図２４】搬送中の印刷用紙が普通紙である場合の透過光受光部、反射光受光部及び拡散光受光部に対応するセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図２５】搬送中の印刷用紙がＯＨＰシートのような透明な用紙である場合の透過光受光部、反射光受光部及び拡散光受光部に対応するセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図２６】搬送中の印刷用紙がトレーシングペーパーのような紙でできた透明性の高い用紙である場合の透過光受光部、反射光受光部及び拡散光受光部に対応するセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図２７】搬送中の印刷用紙が不透明な樹脂シートである場合の透過光受光部、反射光受光部及び拡散光受光部に対応するセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【図２８】透過光受光部２２を構成するセンサが実施の形態１の配置から４５°回転した状態に配置された場合の構成例を示す図である。
【図２９】透過光受光部２２が３つのセンサで構成される例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。
【００６５】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による画像形成装置の本発明に関する部分を示す概略構成図である。
図１において、用紙トレイ１は印刷用紙を収納している容器である。
ピックアップローラ２は用紙トレイ１に収納されている印刷用紙をピックアップするローラである。
フィードローラ３はピックアップローラ２によってピックアップされた印刷用紙を紙搬送路４に沿って搬送するローラである。
メディアセンサ５は印刷用紙の紙搬送路４の近傍に設置されている２つのセンサユニット５ａ，５ｂから構成されており、搬送中の印刷用紙を検知する光学センサである。
【００６６】
裏面搬送路ローラ６は両面印刷時に片面印刷済みの印刷用紙を裏面搬送経路７に沿って搬送するローラである。
紙搬送路４と裏面搬送経路７とは合流点８で合流し、フィードローラ３により搬送された印刷用紙や、裏面搬送路ローラ６により搬送された印刷用紙は、合流点８を通過する。
レジローラ９は合流点８を通過してきた印刷用紙を転写ローラ１０に供給するローラである。
転写ローラ１０は感光体ドラム１１と対向する位置に設置されており、レジローラ９によって印刷用紙が感光体ドラム１１との間に供給されると、その印刷用紙を感光体ドラム１１に押し当てながら回転し、感光体ドラム１１と逆極性のバイアスが印加されることで、トナーを印刷用紙に転写させるローラである。
画像形成搬部１２は転写ローラ１０によりトナーが転写された印刷用紙を搬送するための搬路である。
【００６７】
マイコン１３は例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、画像形成装置の各種の制御処理を行うものである。
マイコン１３は、各種プログラムを実行することにより、メディアセンサ５を構成している受光部から出力されるデータが正常であるか否かを判定する出力判定部や、メディアセンサ５を構成している受光部から出力されるデータのうち、出力判定部により正常であると判定されたデータを用いてすなわち、異常データを除いて、搬送中の印刷用紙の種別を判定する処理を実施する用紙種別判定部としての機能を有するものである。
なお、各受光部により検知された受光量を示す各センサの電圧値は、図示しないＡ／Ｄ変換器によって、アナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタル信号としてマイコン１３に与えられるものである。
なお、本実施の形態における「印刷用紙」については、いわゆる普通用紙、ＯＨＰ、トレーシングペーパー、フィルム紙などが該当し、媒体表面にトナー像を形成可能な媒体であれば、どのような媒体でもよい。
【００６８】
図２はこの発明の実施の形態１による画像形成装置の光学センサを有する部材であるメディアセンサ５の概略を説明する概念図であり、図３はメディアセンサ５を構成しているセンサユニット５ａ，５ｂと印刷用紙の位置関係を示す説明図である。
図２及び図３において、センサユニット５ａには、発光部２１、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４が実装され、センサユニット５ｂには、透過光受光部２２が実装されている。
【００６９】
発光部２１は光を発光する発光素子などの光学部品である。高性能かつ安価な発光素子として、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いることができる。
透過光受光部２２は発光部２１から発光された光の光路とほぼ一直線上に設置されており、発光部２１から発光されたのち、紙搬送路４を搬送されている印刷用紙を透過してきた光の光量である透過光量を検知する受光素子を実装している。
正反射光受光部２３は発光部２１から発光された光が印刷用紙によって正反射される位置に設置されており、発光部２１から発光されたのち、紙搬送路４を搬送されている印刷用紙に正反射された光の光量である正反射光量を検知する受光素子を実装している。
拡散反射光受光部２４は発光部２１から発光された光が印刷用紙によって拡散反射される位置に設置されており、発光部２１から発光されたのち、紙搬送路４を搬送されている印刷用紙に拡散反射された光の光量である拡散反射光量を検知する受光素子を実装している。
透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４を構成する受光素子として、例えば、ＰＤ（フォトダイオード）やＰＴｒ（フォトトランジスタ）を用いることができる。
【００７０】
透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４は、それぞれ独立した出力が可能な複数の検出部を備える。即ち、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４は、互いに独立して光量を検知して、その光量を示すデータを出力する複数の検出部から構成されている。
また、検出部が出力する検出結果は、それぞれを構成する検出素子毎の検出結果を統合したものを、検出部の検出結果として出力する。検出素子毎の検出結果統合方法については、各検出素子の検出結果の単純平均や、各検出素子の設置位置に基づいた重みづけ平均など、１つの結果を出力する統合方法であればよい。
また、発光部２１、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４の配置については、紙搬送路４上に存在する用紙上で結像するスポット光の光径が４ｍｍとなるような配置が好適である。なお、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４についても同様である。
また、各検出部の配置については、光路上に用紙が存在しない場合に、発光部２１からの光軸における受光強度を１００とした場合に、受光強度が５０となる同心円上に配置するのが好適である。なお、各検出部の配置については、前述の配置に限られるものではなく、発光部２１の発光量に応じた各検出部における出力の線形性を保つことができる配置であればよい。正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４についても同様である。
また、本実施の形態において基準となる座標系については、図３において示すように、センサユニット５ａ−センサユニット５ｂ間の光軸と印刷用紙の交点を原点とする。そして、光軸方向をＸ軸、用紙進行方向をＹ軸、Ｘ軸及びＹ軸と直交する軸をＺ軸とする。各軸のプラス方向については、図３に記載の通りである。
【００７１】
次に動作について説明する。
用紙トレイ１に収納されている印刷用紙がピックアップローラ２にピックアップされると、その印刷用紙は、フィードローラ３によって紙搬送路４に沿って搬送される。
フィードローラ３によって搬送された印刷用紙は、その後、レジローラ９によって転写ローラ１０と感光体ドラム１１の間に挿入され、トナーが印刷用紙に転写される。
【００７２】
これにより、印刷用紙に対して印刷が行われる。印刷処理の際には、印刷用紙の種別に応じて装置の各種設定値が変更され、印刷用紙に最適化された処理が行われる。
従って、印刷用紙の種類や厚さなどの設定が、実際にフィードされる印刷用紙と違う場合、本来の画質性能が確保されず、最悪の場合、故障の発生を招くことがある。
基本的には、印刷用紙の設定はユーザによって入力され、用紙トレイへの紙のセットもユーザによって行われるものである。従って、誤設定や誤った印刷用紙をセットしてしまうといったユーザエラーが少なからず発生し得る。
このようなヒューマンエラーに基づく印刷品質の低下や故障を抑止するため、図１の画像形成装置は、印刷用紙の種別の相違に伴う特性差として、印刷用紙を透過した光量である透過光量、印刷用紙で正反射された光量である反射光量、印刷用紙に拡散された光量である拡散反射光量の特性差を利用して、印刷用紙の種別を判別する機能を有している。
【００７３】
しかし、透過光量、反射光量及び拡散反射光量を検知するメディアセンサ５を用いて、印刷用紙の種別を判別する際、紙搬送路４上を搬送される印刷用紙の走行ばらつきがあると、メディアセンサ５と印刷用紙間の位置変動や角度変動が生じる。具体的には、ピックアップローラ２からレジローラ９に至る紙搬送路４で走行ばらつきが発生し、特に、印刷用紙の厚みが薄いほど、その傾向が大きくなる。これは、印刷用紙の厚みが薄いほど、用紙の腰が弱くなるためであり、印刷用紙の走行速度や、印刷用紙の角度などの走行姿勢が大きく影響する。
また、発光部２１や各受光部等各素子の初期取り付け位置や角度の誤差や、装置に衝撃や振動が加わる等した場合に光学系が影響を受ける場合、すなわち、発光部２１や各受光部の相対位置や相対角度が変動する場合にも、位置変動や角度変動が生じる。これらのメディアセンサ５の位置変動や角度変動の要因を、以下、単に「変動要因」という。
このような変動要因が生じると、メディアセンサ５を構成している透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４により検知される光量がばらつき、本来あるべき光量と一致しなくなる。光学手段による用紙種別の判別は、前述のごとく、用紙の種別に応じて変化する透過光量、反射光量、拡散反射光量の受光量に基づいて行うものであるが、前記のような変動要因が生じると、誤差を含むことになる。このような誤差を含んだ受光量、すなわち、異常データに基づいて、印刷用紙の種別を判別する処理を実施すると、判別の正確性が低下する。
【００７４】
そこで、この実施の形態１では、出力判定部（マイコン１３）が、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４により検知された光量を示すデータが正常であるか否かを判定し、そのデータが正常であれば、そのデータを用いて、印刷用紙の種別の判定を行うようにしている。即ち、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４により検知された光量を示すデータが異常であると判断された場合、印刷用紙に走行ばらつきが生じている、もしくはメディアセンサ５に異常があるものとして、そのデータを印刷用紙の種別の判定や、異常判定には使用しないものである。
以下、出力判定部（マイコン１３）によるデータの判定処理を具体的に説明する。
【００７５】
メディアセンサ５は、図２に示すように、印刷用紙を透過した光である透過光を透過光受光部２２で受光し、印刷用紙に正反射された光である反射光を正反射光受光部２３で受光する。また、印刷用紙が繊維物を含んでいれば、発光部２１から発光された光が印刷用紙の繊維層によって拡散され、この拡散光は、拡散反射光受光部２４で受光される。
【００７６】
透過光のスペクトラムである透過光スペクトラムは、図２に例示したように、複数のベクトルで表され、その強度Ｉｔは透過する角度によって異なる。
同様に、反射光のスペクトラムである反射光スペクトラムは、図２に例示したように、複数のベクトルで表され、その強度Ｉｒ及びＩｄは反射する角度によって異なる。
強度Ｉｒは、正反射角（反射角＝入射角）に位置するため正反射強度が得られる。一方、強度Ｉｄは、拡散反射角（反射角≠入射角）に位置するため正反射強度を含まない拡散反射強度が得られる。
【００７７】
この実施の形態１では、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４を構成している受光素子が、それぞれ４個の検出部から構成されているので、透過光受光部２２を構成している４個の検出部により検知された光量の総和が、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔになり、正反射光受光部２３を構成している４個の検出部により検知された光量の総和が、正反射光受光部２３により検知された反射光量∫Ｉｒになる。また、拡散反射光受光部２４を構成している４個の検出部により検知された光量の総和が、拡散反射光受光部２４により検知された拡散反射光量∫Ｉｄになる。
具体的には、透過光受光部２２を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄにより検知された透過光量がＩｔａ，Ｉｔｂ，Ｉｔｃ，Ｉｔｄであれば、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔは、下記の式（１）のように表される。
∫Ｉｔ＝Ｉｔａ＋Ｉｔｂ＋Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ      （１）
同様に、反射光量∫Ｉｒは下記の式（２）のように表され、拡散反射光量∫Ｉｄは下記の式（３）のように表される。
∫Ｉｒ＝Ｉｒａ＋Ｉｒｂ＋Ｉｒｃ＋Ｉｒｄ      （２）
∫Ｉｄ＝Ｉｄａ＋Ｉｄｂ＋Ｉｄｃ＋Ｉｄｄ      （３）
このように分割された複数の検出部で各受光部を構成することにより、各受光部にあたるスポットの位置や角度の変動を検知可能なものとしている。これにより、変動要因によって受光量が変動したものか否か、すなわち取得したデータが異常データであるか否かを判別可能とするものである。
即ち、変動要因によってメディアセンサ５の光学系が影響を受け、各受光部にあたるスポットの位置や角度に変動が生じると、受光量にも変動が生じる。従来の装置では、これが印刷用紙の種別に基づく受光量の変動なのか、変動要因による受光量の変動なのかの判別がつかなかったが、本実施形態では上記構成により、各受光部にあたるスポットの位置や角度の変動を検知可能とすることで、変動要因によって受光量が変動したものか否か、すなわち取得したデータが異常データであるか否か、を判別可能としているものである。
なお、透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｂ，Ｉｔｃ，Ｉｔｄについては、光路上に用紙が存在しない場合の各検出部における出力値を基準値として正規化した値を用いる。以下、正反射光、拡散反射光についても同様である。
【００７８】
［４個の検出部により検知された光量の総和に基づく、データの異常判定］
透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔから、取得したデータ、即ち受光量が正常であるか否かを判定する。
例えば、印刷用紙が透過光受光部２２から遠い位置を搬送されている、即ち発光部２１に近い場合、透過光の光軸とのなす角θｔが大きい透過光は透過光受光部２２に受光されず、なす角θｔが小さな透過光だけが透過光受光部２２に受光されるようになる。したがって、透過光受光部２２により検知される透過光量∫Ｉｔは小さくなる。
一方、印刷用紙が透過光受光部２２に近い位置を搬送されている場合、透過光受光部２２から遠い位置を搬送されている場合と比べて、透過光の光軸とのなす角θｔが大きい透過光についても透過光受光部２２に受光されるようになる。したがって、透過光受光部２２により検知される透過光量∫Ｉｔは大きくなる。
ここで、図４は透過光受光部２２に対する印刷用紙の位置と透過光量∫Ｉｔとの関係を示す説明図である。
図４（ａ）は印刷用紙の位置が適正である場合を示し、図４（ｂ）は印刷用紙の位置が透過光受光部２２から遠い場合を示し、図４（ｃ）は印刷用紙の位置が透過光受光部２２に近い場合を示している。図中の円の描画は、透過光のスポットを表している。適正位置である図４（ａ）に対し、スポットが広がった図４（ｂ）は光束の一部しか受光できなくなり、また、スポットが小さくなりすぎた図４（ｃ）においても、各検出部間の間隔（受光できない面積）の比率が大きくなるため、光束の一部しか受光できなくなる。
【００７９】
出力判定部は、事前に設定されている透過光量∫Ｉｔの適正総光量の６０％を総光量閾値の下限値∫Ｉｔｒｅｆ−ｕｎｄｅｒ、その適正総光量の１２０％を総光量閾値の上限値∫Ｉｔｒｅｆ−ｕｐｐｅｒとする。即ち、総光量閾値範囲を適正総光量の６０％以上１２０％未満とする。ただし、これは一例に過ぎず、総光量閾値範囲は、適正総光量の６０％以上１２０％未満に限るものではない。
出力判定部は、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔが、総光量閾値の上限値∫Ｉｔｒｅｆ−ｕｐｐｅｒ以上であれば、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが異常であると判定する。
また、出力判定部は、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔが、総光量閾値の下限値∫Ｉｔｒｅｆ−ｕｎｄｅｒ未満であれば、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが異常であると判定する。
出力判定部は、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔが、総光量閾値の下限値∫Ｉｔｒｅｆ−ｕｎｄｅｒ以上であり、かつ、総光量閾値の上限値∫Ｉｔｒｅｆ−ｕｐｐｅｒ未満であれば、印刷用紙の位置が適正であり、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが正常であると判定する。
なお、事前に設定されている透過光量∫Ｉｔの適正総光量とは、基準となる用紙が正常な状態で光路上に存在する場合の、正常に配置された透過光受光部２２における全ての検出部の出力値の平均値とする。本実施の形態においては、基準となる用紙として、いわゆる普通用紙を用いる。事前に設定されている透過光量∫Ｉｔの適正総光量については、基準となる用紙毎に設定されるようにしてもよい。また、事前に設定されている正反射光量∫Ｉｒの適正総光量及び事前に設定されている拡散反射光量∫Ｉｄについても同様である。
なお、上述のように本実施の形態における全ての閾値は基準となる用紙毎に「閾値セット」として設定されるものであり、基準となる用紙、すなわちユーザが通常使用する用紙や、当該画像形成装置の使用状況に合わせて選択できるようにしてもよい。
【００８０】
同様に、正反射光受光部２３により検知された反射光量∫Ｉｒ又は拡散反射光受光部２４により検知された拡散反射光量∫Ｉｄから、取得したデータ、すなわち受光量が適正であるか否かを判定することができる。
例えば、印刷用紙が正反射光受光部２３または拡散反射光受光部２４から遠い位置を搬送されている場合、正反射光または拡散反射光の光軸とのなす角θｒまたはθｄが大きい正反射光または拡散反射光は正反射光受光部２３または拡散反射光受光部２４に受光されず、なす角θｒまたはθｄが小さな正反射光または拡散反射光だけが正反射光受光部２３または拡散反射光受光部２４に受光されるようになる。したがって、正反射光受光部２３または拡散反射光受光部２４により検知される反射光量∫Ｉｒまたは拡散反射光量∫Ｉｄは小さくなる。
一方、印刷用紙が正反射光受光部２３または拡散反射光受光部２４から近い位置を搬送されている場合、正反射光受光部２３または拡散反射光受光部２４から遠い位置を搬送されている場合と比べて、正反射光または拡散反射光の光軸とのなす角θｒまたはθｄが大きい透過光についても正反射光受光部２３または拡散反射光受光部２４に受光されるようになる。したがって、正反射光受光部２３または拡散反射光受光部２４により検知される反射光量∫Ｉｒまたは拡散反射光量∫Ｉｄは大きくなる。
【００８１】
出力判定部は、事前に設定されている正反射光量∫Ｉｒまたは拡散反射光量∫Ｉｄの適正総光量の６０％を総光量閾値の下限値∫Ｉｒｒｅｆ−ｕｎｄｅｒまたは∫Ｉｄｒｅｆ−ｕｎｄｅｒ、その適正総光量の１２０％を総光量閾値の上限値∫Ｉｒｒｅｆ−ｕｐｐｅｒまたは∫Ｉｄｒｅｆ−ｕｐｐｅｒとする。即ち、総光量閾値範囲を適正総光量の６０％以上１２０％未満とする。ただし、これは一例に過ぎず、総光量閾値範囲は、適正総光量の６０％以上１２０％未満に限るものではない。
出力判定部は、正反射光受光部２３または拡散反射光受光部２４により検知された正反射光量∫Ｉｒ（または拡散反射光量∫Ｉｄ）が、総光量閾値の上限値∫Ｉｒｒｅｆ−ｕｐｐｅｒまたは∫Ｉｄｒｅｆ−ｕｐｐｅｒ以上であるか、総光量閾値の下限値∫Ｉｒｒｅｆ−ｕｎｄｅｒまたは∫Ｉｄｒｅｆ−ｕｎｄｅｒ未満であれば、正反射光受光部２３または拡散反射光受光部２４から出力された正反射光量∫Ｉｒまたは拡散反射光量∫Ｉｄを示すデータが異常であると判定する。
出力判定部は、正反射光受光部２３または拡散反射光受光部２４により検知された正反射光量∫Ｉｒまたは拡散反射光量∫Ｉ）が、総光量閾値の下限値∫Ｉｒｒｅｆ−ｕｎｄｅｒまたは∫Ｉｄｒｅｆ−ｕｎｄｅｒ以上であり、かつ、総光量閾値の上限値∫Ｉｒｒｅｆ−ｕｐｐｅｒまたは∫Ｉｄｒｅｆ−ｕｐｐｅｒ未満であれば、印刷用紙の位置が適正であり、正反射光受光部２３または拡散反射光受光部２４から出力された正反射光量∫Ｉｒまたは拡散反射光量∫Ｉｄを示すデータが正常であると判定する。
【００８２】
［スポットのＺ方向の軸ずれ検知によるデータの異常判定］
スポットのずれや変形は、前述の変動要因に基づいて生じる。即ち、例えば、印刷用紙が撓んで照射光に対する紙面の角度が変わったことにより反射光等の光軸がずれた場合や、発光部２１や透過光受光部２２などの各素子の取り付け位置や角度の誤差や、装置に衝撃や振動が加わる等した場合に発光部２１や透過光受光部２２等の相対位置や相対角度がぶれることで、透過光等の光軸がずれる場合などである。以下、各種のスポットずれや変形において同様である。
なお、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸の方向については図３に示した通りである。
図５は透過光のスポットのＺ方向の軸ずれを示す説明図である。
図５（ａ）がスポットのＺ方向の軸ずれが大きく不適正である場合を示し、図５（ｂ）がスポットのＺ方向の軸ずれが許容範囲内である場合を示している。
例えば、スポットのＺ方向の軸ずれが大きい場合、透過光受光部２２を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、図中、左列に配置されている検出部ａ，ｃにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｃの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）と、右列に配置されている検出部ｂ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔｂ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）との差分が大きくなる。
一方、スポットのＺ方向の軸ずれが小さい場合、左列に配置されている検出部ａ，ｃにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｃの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）と、右列に配置されている検出部ｂ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔｂ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）との差分が小さくなる。
【００８３】
そこで、出力判定部は、左列に配置されている検出部ａ，ｃにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｃの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）と、右列に配置されている検出部ｂ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔｂ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）とを求め、下記の式（４）に示すように、合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）と合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）の差分の絶対値が、予め設定されたＺ軸判定最大閾値Ｚｔｈｍａｘより大きければ、スポットのＺ方向の軸ずれが大きく不適正であると判断し、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが異常であると判定する。
一方、下記の式（５）に示すように、合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）と合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）の差分の絶対値が、予め設定されたＺ軸判定最小閾値Ｚｔｈｍｉｎ以下であれば、スポットのＺ方向の軸ずれが小さく適正であり、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが正常であると判定する。
｜（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）−（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）｜＞Ｚｔｈｍａｘ      （４）
｜（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）−（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）｜≦Ｚｔｈｍｉｎ      （５）
ここで、Ｚ軸判定最大閾値Ｚｔｈｍａｘとして、例えば、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔの８０％の値が設定される。
また、Ｚ軸判定最小閾値Ｚｔｈｍｉｎとして、例えば、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔの２０％の値が設定される。
【００８４】
この例では、合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）と合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）の差分の絶対値が、Ｚ軸判定最小閾値Ｚｔｈｍｉｎより大きく、Ｚ軸判定最大閾値Ｚｔｈｍａｘ以下の場合、データが正常であるのか、異常であるのかが判定されていない。したがって、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔを印刷用紙の種別の判定に用いるか否かが決定されないが、例えば、印刷用紙の種別の判定精度を高める必要性がある場合、その透過光量∫Ｉｔを印刷用紙の種別の判定に用いないようにしてもよい。一方、ある程度の判定精度が得られれば十分である場合、その透過光量∫Ｉｔを印刷用紙の種別の判定に用いるようにしてもよい。
【００８５】
ここでは、透過光受光部２２を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｂ，Ｉｔｃ，Ｉｔｄから、スポットのＺ方向の軸ずれを判定するものを例として説明したが、これと同様に、正反射光受光部２３若しくは拡散反射光受光部２４を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄにより検知された受光量から、スポットのＺ方向の軸ずれを判定するようにしてもよい。
【００８６】
［スポットのＹ方向の軸ずれ検知によるデータの異常判定］
図６は透過光のスポットのＹ方向の軸ずれを示す説明図である。
図６（ａ）がスポットのＹ方向の軸ずれが大きく不適正である場合を示し、図６（ｂ）がスポットのＹ方向の軸ずれが許容範囲である場合を示している。
例えば、スポットのＹ方向の軸ずれが大きい場合、透過光受光部２２を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、図中、上段に配置されている検出部ａ，ｂにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｂの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）と、下段に配置されている検出部ｃ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔｃ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）との差分が大きくなる。
一方、スポットのＹ方向の軸ずれが小さい場合、上段に配置されている検出部ａ，ｂにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｂの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）と、下段に配置されている検出部ｃ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔｃ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）との差分が小さくなる。
【００８７】
そこで、出力判定部は、上段に配置されている検出部ａ，ｂにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｂの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）と、下段に配置されている検出部ｃ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔｃ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）とを求め、下記の式（６）に示すように、合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）と合計値（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）の差分の絶対値が、予め設定されたＹ軸判定最大閾値Ｙｔｈｍａｘより大きければ、スポットのＹ方向の軸ずれが大きく不適正であると判断し、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが異常であると判定する。
一方、下記の式（７）に示すように、合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）と合計値（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）の差分の絶対値が、予め設定されたＹ軸判定最小閾値Ｙｔｈｍｉｎ以下であれば、スポットのＹ方向の軸ずれが小さく適正であり、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが正常であると判定する。
｜（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）−（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）｜＞Ｚｔｈｍａｘ      （６）
｜（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）−（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）｜≦Ｚｔｈｍｉｎ      （７）
ここで、Ｙ軸判定最大閾値Ｙｔｈｍａｘとして、例えば、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔの８０％の値が設定される。
また、Ｙ軸判定最小閾値Ｙｔｈｍｉｎとして、例えば、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔの２０％の値が設定される。
【００８８】
この例では、合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）と合計値（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）の差分の絶対値が、Ｙ軸判定最小閾値Ｙｔｈｍｉｎより大きく、Ｙ軸判定最大閾値Ｙｔｈｍａｘ以下の場合、データが正常であるのか、異常であるのかが判定されていない。したがって、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔを印刷用紙の種別の判定に用いるか否かが決定されないが、例えば、印刷用紙の種別の判定精度を高める必要性がある場合、その透過光量∫Ｉｔを印刷用紙の種別の判定に用いないようにしてもよい。一方、ある程度の判定精度が得られれば十分である場合、その透過光量∫Ｉｔを印刷用紙の種別の判定に用いるようにしてもよい。
【００８９】
ここでは、透過光受光部２２を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｂ，Ｉｔｃ，Ｉｔｄから、スポットのＹ方向の軸ずれを判定するものを示したが、これと同様に、正反射光受光部２３若しくは拡散反射光受光部２４を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄにより検知された受光量から、スポットのＹ方向の軸ずれを判定するようにしてもよい。
【００９０】
［スポットのθ方向のあおり軸ずれ検知によるデータの異常判定］
図７はスポットのθ方向のあおり軸ずれを示す説明図である。図７（ａ）はθ方向のあおり軸ずれが許容範囲内である例を示している。また、図７（ｂ）、（ｃ）はθ方向のあおり軸ずれが大きく不適正である例を示している。
例えば、スポットのθ方向のあおり軸ずれが大きい場合、スポットがつぶれるように変形して透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔが小さくなる（図７（ａ））。
また、あおり軸ずれによってＹ方向の軸ずれを伴うと（図７（ｂ）、（ｃ））、透過光受光部２２を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、図中、上段に配置されている検出部ａ，ｂにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｂの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）と、下段に配置されている検出部ｃ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔｃ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）との差分が大きくなる。一方、印刷用紙のθ方向のあおり軸ずれ（これに基づくＹ方向の軸ずれ）が小さい場合、上段に配置されている検出部ａ，ｂにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｂの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）と、下段に配置されている検出部ｃ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔｃ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）との差分が小さくなる。
【００９１】
そこで、出力判定部は、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔが、予め設定された角度判定閾値θｔｈ１以下であるか否かを判定する。
∫Ｉｔ≦θｔｈ１      （８）
ここで、角度判定閾値θｔｈ１として、例えば、適正総光量の７０％の値が設定される。
【００９２】
出力判定部は、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔが角度判定閾値θｔｈ１以下である場合、θ方向のあおり軸ずれが大きく、印刷用紙の紙倒れが発生している可能性があるため、上段に配置されている検出部ａ，ｂにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｂの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）と、下段に配置されている検出部ｃ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔｃ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）とを求め、下記の式（９）に示すように、合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）と合計値（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）の差分の絶対値が、予め設定されたθ方向あおり判定閾値θｔｈ２より大きければ、θ方向のあおり軸ずれ（これに基づくＹ方向の軸ずれ）が大きく不適正であると判断し、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが異常であると判定する。
一方、合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）と合計値（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）の差分の絶対値が、θ方向あおり判定閾値θｔｈ２以下であれば、θ方向のあおり軸ずれが許容範囲内であり、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが正常であると判定する。
｜（Ｉｔａ＋Ｉｔｂ）−（Ｉｔｃ＋Ｉｔｄ）｜＞θｔｈ２      （９）
ここで、θ方向あおり判定閾値θｔｈ２として、例えば、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔの５０％の値が設定される。
【００９３】
ここでは、透過光受光部２２を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｂ，Ｉｔｃ，Ｉｔｄから、スポットのθ方向のあおり軸ずれを判定するものを示したが、これと同様に、正反射光受光部２３若しくは拡散反射光受光部２４を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄにより検知された受光量から、スポットのθ方向のあおり軸ずれを判定するようにしてよい。
【００９４】
［スポットの左右方向のあおり軸ずれ検知によるデータの異常判定］
図８はスポットの左右方向のあおり軸ずれを示す説明図である。図８（ａ）左右方向のあおり軸ずれが許容範囲内である例を示している。また、図８（ｂ）、（ｃ）は左右方向のあおり軸ずれが大きく不適正である例を示している。
例えば、スポットの左右方向のあおり軸ずれが大きい場合、スポットがつぶれるように変形して透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔが小さくなる。
また、左右方向のあおり軸ずれによってＺ方向の軸ずれを伴うと、透過光受光部２２を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、図中、左列に配置されている検出部ａ，ｃにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｃの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）と、右列に配置されている検出部ｂ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔｂ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）との差分が大きくなる。一方、左右方向のあおり軸ずれ（これに基づくＺ方向の軸ずれ）が小さい場合、左列に配置されている検出部ａ，ｃにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｃの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）と、右列に配置されている検出部ｂ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔｂ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）との差分が小さくなる。
【００９５】
そこで、出力判定部は、上記の式（８）に示すように、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔが、予め設定された角度判定閾値θｔｈ１以下であるか否かを判定する。
出力判定部は、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔが角度判定閾値θｔｈ１以下である場合、左右方向のあおり軸ずれが大きく、印刷用紙の紙変形が発生している可能性があるため、左列に配置されている検出部ａ，ｃにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｃの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）と、右列に配置されている検出部ｂ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔｂ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）とを求め、下記の式（１０）に示すように、合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）と合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）の差分の絶対値が、予め設定された左右方向あおり判定閾値Ｘｔｈ１より大きければ、左右方向のあおり軸ずれ（これに基づくＺ方向の軸ずれ）が大きく不適正であると判断し、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが異常であると判定する。
一方、合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）と合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）の差分の絶対値が、左右方向あおり判定閾値Ｘｔｈ１以下であれば、左右方向のあおり軸ずれが小さく許容範囲内であり、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが正常であると判定する。
｜（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）−（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）｜＞Ｘｔｈ１      （１０）
ここで、左右方向あおり判定閾値Ｘｔｈ１として、例えば、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔの５０％の値が設定される。
【００９６】
ここでは、透過光受光部２２を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｂ，Ｉｔｃ，Ｉｔｄから、スポットの左右方向のあおり軸ずれを判定するものを示したが、これと同様に、正反射光受光部２３若しくは拡散反射光受光部２４を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄにより検知された受光量から、スポットの左右方向のあおり軸ずれを判定するようにしてよい。
【００９７】
［スポットのＸ−θ方向のあおり軸ずれ判定］
図９はスポットのＸ−θ方向のあおり軸ずれを示す説明図である。図９（ａ）はＸ−θ方向のあおり軸ずれが許容範囲内である例を示している。図９（ｂ）、（ｃ）はＸ−θ方向のあおり軸ずれが大きく不適正である例を示している。
例えば、スポットのＸ−θ方向のあおり軸ずれが大きい場合、スポットがつぶれるように変形して透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔが小さくなる。
また、Ｘ−θ方向のあおり軸ずれによって、透過光受光部２２を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、図中、一方の対角上に配置されている検出部ａ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｄ）と、他方の対角上に配置されている検出部ｂ，ｃにより検知された透過光量Ｉｔｂ，Ｉｔｃの合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｃ）との差分が大きくなる。一方、スポットのＸ−θ方向のあおり軸ずれが小さい場合、検出部ａ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｄ）と、検出部ｂ，ｃにより検知された透過光量Ｉｔｂ，Ｉｔｃの合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｃ）との差分が小さくなる。
【００９８】
そこで、出力判定部は、上記の式（８）に示すように、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔが、予め設定された角度判定閾値θｔｈ１以下であるか否かを判定する。
出力判定部は、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔが角度判定閾値θｔｈ１以下である場合、Ｘ−θ方向のあおり軸ずれが大きく、印刷用紙の紙変形が発生している可能性があるため、検出部ａ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｄの合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｄ）と、検出部ｂ，ｃにより検知された透過光量Ｉｔｂ，Ｉｔｃの合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｃ）とを求め、下記の式（１１）に示すように、合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｃ）と合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｄ）の差分の絶対値が、予め設定されたＸθ方向あおり判定閾値Ｘθｔｈ１より大きければ、Ｘ−θ方向のあおり軸ずれが大きく不適正であると判断し、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが異常であると判定する。
一方、合計値（Ｉｔａ＋Ｉｔｄ）と合計値（Ｉｔｂ＋Ｉｔｃ）の差分の絶対値が、Ｘθ方向あおり判定閾値Ｘθｔｈ１以下であれば、Ｘ−θ方向のあおり軸ずれが許容範囲内であり、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが正常であると判定する。
｜（Ｉｔａ＋Ｉｔｄ）−（Ｉｔｂ＋Ｉｔｃ）｜＞Ｘθｔｈ１      （１１）
ここで、Ｘθ方向あおり判定閾値Ｘθｔｈ１として、例えば、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔの５０％の値が設定される。
【００９９】
ここでは、透過光受光部２２を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄにより検知された透過光量Ｉｔａ，Ｉｔｂ，Ｉｔｃ，Ｉｔｄから、スポットのＸ−θ方向のあおり軸ずれを判定するものを示したが、これと同様に、正反射光受光部２３若しくは拡散反射光受光部２４を構成している４個の検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄにより検知された受光量から、スポットのＸ−θ方向のあおり軸ずれを判定するようにしてよい。
なお、検出部ａ，ｂ，ｃ，ｄの配置を原点を中心にφ°回転した場合、上述のｙ軸、ｚ軸をφ°回転した軸として定め直し、上述と同様に各種計算をすることで異常を判定するようにしてもよい。
また、各検出部の配置の条件に合わせて対物レンズやシリンドリカルレンズを配置し、各検出部における受光強度などの条件を、本実施の形態と同様となるよう補正した後、上述と同様に各種計算をすることで異常を判定するようにしてもよい。
【０１００】
用紙種別判定部（マイコン１３）は、メディアセンサ５を構成している透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４から出力されるデータのうち、出力判定部により正常であると判定されたデータを用いて、搬送中の印刷用紙の種別を判定する種別判定処理を実施する。
即ち、用紙種別判定部は、種別判定処理の判定精度を高めるため、出力判定部により異常であると判定されたデータを使用せずに、種別判定処理を実施する。なお、種別判定処理を行うためのデータ（各受光量を示すデータ）の一時記憶は、異常であると判定されたデータを除いて記憶するものであってもよいし、全てのデータを記憶しつつ、異常と判断されたデータについては異常である旨のフラグを対応づけて記憶するもの等であってよい。
また、本実施形態では、マイコン１３が、各種プログラムを実行することにより、異常判定部としての機能も有する。各受光量を示すデータが常時異常であると判定された場合、メディアセンサ５が故障している、もしくは取り付け位置が初期位置から大幅にずれてしまっている等の異常が発生していると判定する。このようにセンサに異常が発生していると判定された場合、当該画像形成装置をエラー状態とし、印刷処理を停止する。
なお、常時異常であるかどうかの判定については、いずれかの受光量について、事前に設定された時間より長く異常であると判定された場合や、事前に設定された頻度より多く異常であると判定された場合に、常時異常であると判定するようにしてよい。
【０１０１】
ここでは、種別判定処理として、印刷用紙の厚さを判定する場合を例として説明する。印刷用紙の厚さを判定する場合、透過光受光部２２から出力される透過光量∫Ｉｔを示すデータを用いることができる。
図１０は透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔに対応するセンサ電圧（検知電圧）と印刷用紙の厚さとの関係を示す説明図である。
図１０の例では、センサ電圧の測定開始後、約２００ｍｓの時間を経過したとき、印刷用紙の先端がメディアセンサ５の位置に到達している。このため、発光部２１から発光された光が印刷用紙に照射されるため、約２００ｍｓの時間を経過する前より、約２００ｍｓの時間を経過した後の方が、透過光受光部２２のセンサ電圧が低下している。
このとき、厚さが厚い印刷用紙は、発光部２１から発光された光を透過する量が小さいので、透過光受光部２２のセンサ電圧が１Ｖ程度の小さな値になっている。以下、厚さが厚い印刷用紙を「厚紙」と称する。
一方、厚さが薄い印刷用紙は、発光部２１から発光された光を透過する量が大きいので、透過光受光部２２のセンサ電圧が２．４Ｖ程度の大きな値になっている。以下、厚さが薄い印刷用紙を「薄紙」と称する。
したがって、用紙種別判定部が、厚紙が搬送されるときの透過光受光部２２のセンサ電圧と、薄紙が搬送されるときの透過光受光部２２のセンサ電圧とを事前に記憶していれば、その記憶しているセンサ電圧と、透過光受光部２２により検知された透過光量∫Ｉｔに対応するセンサ電圧とを比較することで、搬送中の印刷用紙の厚さを判別することができる。
【０１０２】
しかしながら、図中に「薄紙Ｘ距離変動（Ｖ）」として示したように、印刷用紙の走行ばらつきによって紙が透過光受光部２２に近づいたり離れたりすること等により、受光量がばらつくと、印刷用紙の厚さを正しく判別することができない。
これに対し、本実施形態の画像形成装置によれば、上記説明したごとく、取得したデータが、変動要因によって受光量のばらつきが生じた異常データかどうかを判別することができる。そのため、この異常データを除いて印刷用紙の厚さ判別処理を行うことにより、精度の高い判別を行うことができるものである。
【０１０３】
ここで、図１１はメディアセンサ５を構成している透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４のセンシングタイミングの一例を示す説明図である。
図１１において、ピックアップモータは、ピックアップローラ２を駆動するモータであり、起動を指示するＰｓｙｎｃの信号がＯＮになると、ピックアップローラ２を駆動して、用紙トレイ１に収納されている印刷用紙をピックアップする。
発光部２１は、ピックアップローラ２の回転が開始してから時間Ｔ１が経過すると、光を発光する。時間Ｔ１は、印刷用紙の先端がメディアセンサ５の設置位置に到達までに要する時間より短い時間に設定されている。
透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４は、発光部２１が光を発光している間、光量を検知する。
出力判定部は、時間Ｔ２の間隔で、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４により検知された光量を示すデータをサンプリングし、そのデータが正常であるか否かを判定する。
用紙種別判定部は、出力判定部により正常であると判定されたデータを用いて、搬送中の印刷用紙の種別を判定する。図１１では、３枚目の印刷用紙の種別を判定したとき、その判定した種別が、画像形成装置に事前に設定されている種別と異なっていることを検出した例を示している。
【０１０４】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、メディアセンサ５を構成している透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４から出力されるデータが正常であるか否かを判定する出力判定部を備えるように構成したので、メディアセンサ５を構成している透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４から出力されるデータのうち、出力判定部により正常であると判定されたデータのみを用いて、搬送中の印刷用紙の種別の判定や、異常の判定を行うことができる。従って、印刷用紙の種別の誤判別を低減することができる効果を奏する。
【０１０５】
この実施の形態１では、メディアセンサ５が、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４を実装しており、出力判定部が、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４により検知された受光量を示すデータが正常であるか否かを判定するものを示したが、メディアセンサ５が、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４のうち、いずれか１つの受光部、または、いずれか２つの受光部を実装しており、出力判定部が、いずれか１つの受光部、または、いずれか２つの受光部により検知された受光量を示すデータが正常であるか否かを判定するようにしてもよい。
【０１０６】
この実施の形態１では、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４のそれぞれが４個の検出部から構成されている例を示しているが、検出部の個数は２個以上であればよい。ただし、２個の場合にはスポットのずれに関して一次元の変位しか測定できない。３個あれば２次元の測定が可能であり、本実施形態のごとく、格子状に４個配置すると、より精度よく測定することができる。
【０１０７】
この実施の形態１では、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４のそれぞれが４個の検出部から構成され、４個の検出部が格子状に配置されている例を示している。
このとき、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４の設置位置は、図２に示すような位置であるが、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４を実際に設置する前に、印刷用紙が正常に搬送される場合の紙搬送路４上の適正な位置に印刷用紙をセットしている状態で、発光部２１が光を発光し、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４が設置される位置周辺の透過光スペクトラム分布、反射光スペクトラム分布、拡散光スペクトラム分布を測定する。
【０１０８】
図１２は透過光スペクトラムの強度分布例を示す説明図である。図１２の縦軸は透過光の受光強度を示し、受光強度が大きいほど、図中、上方向に測定結果が表されている。また、横軸はその位置分布を示している。
図１２では、発光部２１から発光される光の波長が赤外９３０ｎｍ付近である例を示している。
図１２において、「受光面Ｓｐｏｔ部」と記述されている最も受光強度が大きくなる位置が、透過光受光部２２における４個の検出部の中心位置になるように、透過光受光部２２が配置される。正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４についても同様に、最も受光強度が大きくなる位置が４個の検出部の中心位置になるように配置される。
【０１０９】
ただし、画像形成装置における各種部品等のレイアウトの関係で、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４を、最も受光強度が大きくなる位置に配置できない場合もある。
このため、透過光スペクトラム分布、正反射光スペクトラム分布、拡散反射光スペクトラム分布において、最も受光強度が大きくなる位置と比べて、受光強度がＡ％になる位置に配置された場合、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４により検知された光量に対して、（１００／Ａ）を乗算することで当該光量を補正するようにしてもよい。
これにより、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４を、最も受光強度が大きくなる位置に配置できなくても、最も受光強度が大きくなる位置に配置されている場合と同様に扱うことができる。
この補正は、出力判定部で行ってもよいし、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４で行ってもよい。また、用紙種別判定部で行ってもよい。
このように補正することで、画像形成装置の設計上の自由度を高めることができる効果を奏する。
【０１１０】
実施の形態２．
本実施の形態２においては、実施の形態１では「格子状」に配置されていたメディアセンサ５を構成する透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４のそれぞれが、実施の形態１の配置から４５°回転した状態に配置されている点において実施の形態１と異なる。
また、以下においては、データの異常判定などにおいて実施の形態１と異なる点につき説明する。
図２８は、実施の形態１の配置から４５°回転した状態に配置された透過光受光部２２に対する透過光のスポットを示した図である。
【０１１１】
［スポットのＺ方向の軸ずれ検知によるデータの異常判定］
下記の式（１２）に示すように、左列に配置された検出部、即ち検出部ｃの出力値Ｉｔｃと、右列に配置された検出部、即ち検出部ｂの出力値Ｉｔｂの差分の絶対値が、予め設定されたＺ軸判定最小閾値Ｚｔｈｍｉｎ以下であれば、スポットのＺ方向の軸ずれが小さく適正であり、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが正常であると判定する。
｜Ｉｔｃ−Ｉｔｂ｜≦Ｚｔｈｍｉｎ      （１２）
なお、正反射光受光部２３若しくは拡散反射光受光部２４についても同様である。
【０１１２】
［スポットのＹ方向の軸ずれ検知によるデータの異常判定］
下記の式（１３）に示すように、上段に配置された検出部、即ち検出部ａの出力値Ｉｔａと、下段に配置された検出部、即ち検出部ｄの出力値Ｉｔｄの差分の絶対値が、予め設定されたＹ軸判定最小閾値Ｙｔｈｍｉｎ以下であれば、スポットのＹ方向の軸ずれが小さく適正であり、透過光受光部２２から出力された透過光量∫Ｉｔを示すデータが正常であると判定する。
｜Ｉｔａ−Ｉｔｄ｜≦Ｚｔｈｍｉｎ      （１３）
なお、正反射光受光部２３若しくは拡散反射光受光部２４についても同様である。
【０１１３】
［スポットのθ方向及び左右方向のあおり軸ずれ検知によるデータの異常判定］
上記にて説明した、本実施の形態２における、光量の総和に基づくデータの異常判定、Ｚ方向の軸ずれ検知によるデータの異常判定及びＹ方向の軸ずれ検知によるデータの異常判定を組み合わせ、実施の形態１と同様の処理を実施することで、θ方向及び左右方向のあおり軸ずれ検知によるデータの異常判定を行う。
また、左右方向あおり軸ずれ検知については、検出部ａの出力値Ｉｔａ及び検出部ｄの出力値Ｉｔｄが、検出部ｃの出力値Ｉｔｃ及び検出部ｂの出力値Ｉｔｂより大きい場合にデータが正常であると判定するようにしてもよい。
また、θ方向あおり軸ずれ検知については、検出部ｂの出力値Ｉｔｂ及び検出部ｃの出力値Ｉｔｃが、検出部ａの出力値Ｉｔａ及び検出部ｄの出力値Ｉｔｄより大きい場合にデータが正常であると判定するようにしてもよい。
【０１１４】
以上より、この実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、出力判定部により正常であると判定されたデータのみを用いて、搬送中の印刷用紙の種別判定や異常判定を行うことができるという効果を奏する。
【０１１５】
実施の形態３．
本実施の形態３においては、メディアセンサ５を構成する透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４のそれぞれが、３つの検出部によって構成されている点において実施の形態１と異なる。
また、以下においては、データの異常判定などにおいて実施の形態１と異なる点につき説明する。
図２９は、３つの検出部によって構成される透過光受光部２２に対する透過光のスポットを示した図である。
【０１１６】
［スポットのＺ方向の軸ずれ検知によるデータの異常判定］
検出部ｂを左列に配置されている検出部とし、検出部ｃを検出部右列に配置されている検出部とし、実施の形態１と同様の処理を実施することで、Ｚ方向の軸ずれ検知によるデータの異常判定を行う。
【０１１７】
［スポットのＹ方向の軸ずれ検知によるデータの異常判定］
検出部ａを検出部上段に配置されている検出部とし、検出部ｂ、ｃを検出部下段に配置されている検出部とする。その際に、下段に配置された検出部の出力値を、検出部ｂ及びｃの出力値の平均値とする。その後、実施の形態１と同様の処理を実施することで、Ｚ方向の軸ずれ検知によるデータの異常判定を行う。
【０１１８】
［スポットのθ方向及び左右方向のあおり軸ずれ検知によるデータの異常判定］
上記にて説明した、本実施の形態３における、光量の総和に基づくデータの異常判定、Ｚ方向の軸ずれ検知によるデータの異常判定及びＹ方向の軸ずれ検知によるデータの異常判定を組み合わせ、実施の形態１と同様の処理を実施することで、θ方向及び左右方向のあおり軸ずれ検知によるデータの異常判定を行う。
【０１１９】
以上より、この実施の形態３によれば、実施の形態１と同様に、出力判定部により正常であると判定されたデータのみを用いて、搬送中の印刷用紙の種別の判定や、異常の判定を行うことができるという効果を奏する
【０１２０】
実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４による画像形成装置を示す構成図であり、図１３において、図１（実施の形態１）と同一符号については、図１（実施の形態１）と同一または相当部分を示すので、説明を省略若しくは簡略化する。
本実施形態の画像形成装置は、搬送中の印刷用紙の重送を早期に判定することが可能な画像形成装置である。
用紙トレイ３１は印刷用紙を収納している容器であり、用紙トレイ１とは別の用紙トレイである。
ピックアップローラ３２は用紙トレイ３１に収納されている印刷用紙をピックアップするローラである。この実施の形態４では、フィードローラ３は、ピックアップローラ２によってピックアップされた印刷用紙又はピックアップローラ３２によってピックアップされた印刷用紙を紙搬送路４に沿って搬送する。
本実施形態では、マイコン１３が、各種プログラムを実行することにより、異常判定部としての機能を有する。異常判定部は、後に詳述するように、透過光受光部２２により検知された透過光量が変化している時間が、事前に設定された透過光重送判定閾値ＴｈＩｔより大きい場合に、搬送中の印刷用紙が重送されていると判定する処理を実施するものである。
【０１２１】
画像形成装置において、印刷用紙の重送が発生した場合、印刷位置のずれ、印刷ページ数のずれ、規定より厚い印刷用紙の通紙が発生することによる画像形成装置の破損等を招くことがある。このため、印刷用紙の重送が発生した際には、印刷処理の中断や停止を行う必要がある。以下、重送が発生している２枚の印刷用紙を重送紙と呼ぶことがある。
従来の重送検出技術として、
（１）特許文献４（特開平９−１０００４８号公報）には、印刷用紙の長さを計測し、その計測した長さが規定の用紙長を超えたときに、重送が発生していると判断する技術が開示されている。
（２）特許文献５（特開２００８−０４４７５４号公報）には、印刷用紙の厚さを検知するセンサを設置し、そのセンサにより検知された１枚目の印刷用紙の厚さを基準の厚さとし、２枚目以降の印刷用紙の厚さが基準の厚さより厚くなった場合、重送が発生していると判断する技術が開示されている。
【０１２２】
（３）特許文献６（特開２００８−２９０８１０号公報）には、印刷用紙の厚さを検知するセンサを設置し、そのセンサにより検知された印刷用紙の厚さがユーザにより設定された厚さより厚くなった場合、重送が発生していると判断する技術が開示されている。
（４）特許文献７（特開平６−３２４９６号公報）には、透過光を用いて印刷用紙の厚さを検知するセンサを設置し、そのセンサにより検知された厚さが変化したとき、重送が発生していると判断する技術が開示されている。
【０１２３】
しかし、特許文献４に開示されている技術では、印刷用紙の後端が通過するまで、重送の発生を検出することができないため、例えば、両面印刷時に先行している第二面目の画像を形成する印刷用紙の通紙経路を重送紙がふさいでしまい、先行用紙を廃棄せねばならなくなることがある。このような場合、印刷用紙の無駄な消費や廃棄が発生するため、重送からの復帰後、どのページから印刷を再開すればよいか分からなくなることがある。また、用紙長のバラつき等を考慮しなければならないため、ずれ量の少ない重送が発生している場合、重送を検出することができない。
特許文献５に開示されている技術では、１枚目の印刷用紙において重送が発生していても、その重送を検出することができない。
特許文献６に開示されている技術では、ユーザにより設定された厚さが間違っている場合、重送の発生を正しく検出することができない。また、ユーザが厚さを設定することが前提となるため、用紙厚みの混載を可能にするための自動厚み判定機能などを使用する場合には、重送の発生を検出することができない。
特許文献７に開示されている技術では、ずれ量が微細な場合には、重送の発生を検出することができない。このため、ずれ量を増やすために特別な機構を設けるなどしなければならず、機構追加によるコストの上昇や、画像形成装置の大型化を招いてしまう。また、重送紙と裏紙を区別することができない。ここで、裏紙は、既に片面が印刷済みの印刷用紙のことをいう。
【０１２４】
この実施の形態４では、搬送中の印刷用紙の先端部で重送の発生を検出することができ、先頭の印刷用紙から重送が発生を検出することができる。また、ユーザによる用紙厚さの設定が不要であり、ずれ量が微細な場合でも、重送の発生を検出することができる画像形成装置について説明する。
【０１２５】
図２から理解されるように、発光部２１から発光された光は、印刷用紙が搬送されていないときは、透過光受光部２２に直接受光されるため、透過光受光部２２により検知される透過光量が大きくなるが、印刷用紙が搬送されているときは、印刷用紙によって減光されるため、透過光受光部２２により検知される透過光量が減少する。
【０１２６】
図１４は印刷用紙の重送が発生していない状態での透過光受光部２２により検知された透過光量に対応するセンサによる検知電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
特に図１４（ａ）はセンサ電圧と経過時間の対応関係を示し、図１４（ｂ）は発光部２１から発光された照射光のスポットが印刷用紙に当たっていない状態から、光が印刷用紙に当たっている状態へ変化している様子を示している。図１４（ｂ）において、円で描画しているものは発光部２１からの照射光のスポットを示している。
【０１２７】
図１４（ａ）に示すように、印刷用紙の先端部が照射光のスポットに到達する前の時間、即ち経過時間が“０”より前の時間では、発光部２１から発光された照射光のスポットが印刷用紙に当たっていないため、透過光受光部２２により検知される透過光量が大きく、透過光受光部２２のセンサ電圧が約３．３（Ｖ）を示している。
印刷用紙の先端部が照射光のスポットに到達すると、時間の経過に伴って、発光部２１からの照射光のスポットが印刷用紙に当たる領域が増加するため、透過光受光部２２により検知される透過光量が徐々に小さくなり、透過光受光部２２のセンサ電圧が減少して、最終的には、約２．６（Ｖ）まで低下している。即ち、図１４（ａ）に示されるように、経過時間が０より前の照射光のスポットが当たらない領域での安定領域と、経過時間が０〜１．２の印刷用紙の先端部が照射光のスポットにかかった領域での変化領域と、経過時間が１．２より後の照射光のスポット全てが印刷用紙に当たる領域での安定領域を有する。なお、受光量の変化時間は、スポットの大きさと、印刷用紙の搬送スピードによって定まる。
【０１２８】
図１５は印刷用紙の重送が発生している状態での透過光受光部２２により検知された透過光量に対応するセンサによる検知電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
特に図１５（ａ）はセンサ電圧と経過時間の対応関係を示し、図１５（ｂ）は印刷用紙に照射されている光（スポット）の位置変化を示している。
図１５（ｂ）において、斜線部は、１枚目の印刷用紙と２枚目の印刷用紙が完全に重なっている部分を示し、上側の白い部分は、１枚目の印刷用紙と２枚目の印刷用紙がずれているために、１枚目の印刷用紙だけが見えている部分である。
【０１２９】
図１５（ａ）に示すように、印刷用紙の先端部が透過光受光部２２の設置位置に到達する前の時間（経過時間が“０”より前の時間）では、発光部２１から発光された光（スポット）が印刷用紙に当たっていないため、透過光受光部２２により検知される透過光量が大きく、透過光受光部２２のセンサ電圧が約３．３（Ｖ）を示している。
印刷用紙の先端部が照射光のスポットに到達すると、時間の経過に伴って、スポットが印刷用紙に当たる領域が増加するため、透過光受光部２２により検知される透過光量が徐々に小さくなる。
ただし、１枚目の印刷用紙と２枚目の印刷用紙がずれている上側の白い部分では、印刷用紙が１枚分の厚さであるのに対し、１枚目の印刷用紙と２枚目の印刷用紙が完全に重なっている斜線部では、印刷用紙が２枚分の厚さである。
このため、１枚目の印刷用紙と２枚目の印刷用紙にずれが生じている重送紙の場合、最初は、印刷用紙の重送が発生していない場合と同様に、透過光受光部２２のセンサ電圧が減少するが、その後、重送部分にスポットがかかるに従って更に透過光受光部２２のセンサ電圧が減少して、約１．８（Ｖ）まで低下している。
したがって、１枚目の印刷用紙と２枚目の印刷用紙にずれが生じている重送紙の場合、印刷用紙の重送が発生していない場合と比べて、長い時間をかけてセンサ電圧が下降して、２枚分の厚さに対応するセンサ電圧まで低下する。即ち、ずれが生じている重送紙の場合、印刷用紙の重送が発生していない場合より、センサ電圧の変化時間が長くなる。即ち、受光量の変化時間に基づいて、重送を判別することが可能である。
【０１３０】
そこで、異常判定部（マイコン１３）は、透過光受光部２２により検知された透過光量を観測して、その透過光量が変化している時間Ｔを計測する。
異常判定部が、透過光受光部２２により検知された透過光量を観測する際、透過光受光部２２のセンサ電圧を一定時間間隔で取得して、透過光量が変化している時間Ｔを計測する。そのため、ずれが生じている重送紙を検出するには、センサ電圧を取得する時間間隔即ち透過光量の計測間隔Ｔｓを、「検出したい最小のずれ量の計測が可能な時間」としなければならない。
最小のずれ量の移動時間は、印刷用紙の搬送速度ｖによって決定され、最小のずれ量の移動時間に対して、「サンプリング定理である１／２」と「ノイズ対策のためのオーバーサンプリング１／３」を掛けた時間を、透過光量の計測間隔Ｔｓとすると好適である。
したがって、透過光量の計測間隔Ｔｓは、下記の式（１４）を満足するように決定される。
【０１３１】
【数３】
0006746318.tif 000004
【０１３２】
式（１４）において、Ｄｍｉｎは事前に設定される値であって、重送が発生したときに生じる用紙同士のずれ量の最小値である。本実施の形態においては、０から１ｍｍのいずれかの値が設定されてよい。
【０１３３】
異常判定部は、透過光受光部２２のセンサ電圧の下降が完了するまでの間、計測間隔Ｔｓで、透過光受光部２２により検知された透過光量を繰り返し取得して、印刷用紙の先端部における透過光量の変化している時間Ｔを計測する。
印刷用紙の重送が発生していない場合、図１４の例では、印刷用紙の先端部における透過光量の変化している時間Ｔとして、約１．２ｍｓの時間が計測される。
一方、ずれが生じている重送紙の場合、図１５の例では、印刷用紙の先端部における透過光量の変化している時間Ｔとして、約４．２ｍｓの時間が計測される。
【０１３４】
異常判定部は、印刷用紙の先端部における透過光量の変化している時間Ｔを計測すると、その変化時間Ｔと事前に設定された透過光重送判定閾値ＴｈＩｔとを比較し、その変化時間Ｔが透過光重送判定閾値ＴｈＩｔより大きい場合、搬送中の印刷用紙が重送されていると判定する。
一方、その変化時間Ｔが透過光重送判定閾値ＴｈＩｔ以下である場合、搬送中の印刷用紙が重送されていないと判定する。
図１４及び図１５の例では、透過光重送判定閾値ＴｈＩｔは、１．２ｍｓ＜ＴｈＩｔ＜４．２ｍｓの時間に設定される。
【０１３５】
異常判定部が搬送中の印刷用紙が重送されていると判定すると、その印刷用紙より先に搬送されている先行の印刷用紙が印刷中であれば、搬送中の印刷用紙の搬送を停止し、先行の印刷用紙の印刷が完了して排出が完了したのち、当該画像形成装置に異常が発生したものとして、エラー状態とし、当該画像形成装置の印刷動作を停止するように、当該画像形成装置の用紙搬送機構を制御する。
先行の印刷用紙が無い場合には、当該画像形成装置に異常が発生したものとして、即時に当該画像形成装置の印刷動作を停止するように、当該画像形成装置の用紙搬送機構を制御する。
なお、画像形成装置の用紙搬送機構には、ピックアップローラ２，３２、フィードローラ３やレジローラ９などが含まれる。
【０１３６】
異常判定部では、透過光量の変化している時間Ｔを計測することで、印刷用紙が重送されているか否かを判定するものであって、印刷用紙の厚さを直接計測することで、印刷用紙が重送されているか否かを判定するものではないため、厚さが不明の印刷用紙が搬送される場合でも、印刷用紙が重送されているか否かを判定することができる。
【０１３７】
透過光量の変化している時間Ｔは、印刷用紙が重送されている場合だけでなく、印刷用紙上に既に印刷された画像によっても変化し得るため、透過光受光部２２における受光の有効径が、印刷用紙の印刷不可領域である印刷用紙の先端マージンより小さくなるように、スポットの径を調整すると好適である。
また、スポットの径が小さすぎると、図１５（ａ）で示したような連続的な変化とならず、２段階の変化となる。そのため、図１５（ｂ）に示すように、印刷用紙に当たる際の光（スポット）の径が、重送が発生したときに生じる用紙同士のずれ量の最小値より大きくなるようにすると好適である。なお、スポットの径が用紙同士のずれ量より小さいことにより、受光量の変化が段階的なものとなった場合においても、段階的な変化のそれぞれの変化時間を足して判断することや、段階的な変化全体の時間に基づいて判断すること等により、「受光量の変化している時間に基づいて重送を判断する」ことが可能である。
スポット径の調整は、発光部２１にレンズを搭載し、そのレンズによって発光部２１から発光される光の径を調整すること等によって行う。また、発光部２１に絞りを搭載し、その絞りのアパーチャー径を所望のスポット径を得られるように設定することで、調整するようにしてもよい。
【０１３８】
この実施の形態４では、異常判定部が、透過光受光部２２により検知された透過光量が変化している時間から、搬送中の印刷用紙が重送されているか否かを判定しているものを示しているが、発光部２１から発光されている光の光量が不足している場合、即ち透過光を検知できない場合、重送時の透過光量の変化時間Ｔを計測することができずに、重送の発生を検出することができないことがある。
図１６は発光部２１から発光されている光の光量が不足している場合の重送、例えば、厚紙の重送発生状態でのセンサ電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
印刷用紙の重送が発生している場合、図１５の例では、透過光量∫Ｉｔの変化時間Ｔが約４．２ｍｓとなるが、厚紙が重送している場合等で、発光部２１から発光されている光の光量が不足する、即ち透過光を検知できない場合、図１６に示すように、約１．８ｍｓの時間を経過したときに、透過光受光部２２のセンサ電圧が約０Ｖになってしまって、以後、透過光量の変化時間Ｔを計測できなくなっている。
【０１３９】
このため、画像形成装置が対応可能な複数の印刷用紙の中で、厚さが最も厚い印刷用紙が２枚重なっていても、透過光受光部２２のセンサ電圧が０Ｖより大きくなるように、発光部２１から発光される光の光量を調整しておくと好適である。
なお、厚さが最も厚い印刷用紙が１枚搬送されているときに、透過光受光部２２のセンサ電圧が０Ｖより大きくなるものであれば、重送時の透過光量の変化時間Ｔが長くなることを検知可能であるため、そのようにしてもよい。
あるいは、図１３の画像形成装置が対応可能な複数の印刷用紙の中で、厚さが最も厚い印刷用紙が１枚搬送されているときに、透過光受光部２２のセンサ電圧が０Ｖより大きくなるように、発光部２１から発光される光の光量を調整し、当該調整した光量に対応する透過光以下（透過光を検知できない場合を含む）である場合には、用紙厚み異常であると判定するようにしてもよい。
【０１４０】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、異常判定部が、透過光受光部２２により検知された透過光量が変化している時間Ｔが、事前に設定された透過光重送判定閾値ＴｈＩｔより大きい場合、搬送中の印刷用紙が重送されていると判定するように構成したので、搬送中の印刷用紙の先端部で重送の発生を検出することができるとともに、最初の印刷用紙から重送の発生を検出することができる効果を奏する。また、ユーザによる厚さの設定が不要であり、ずれ量が微細な場合でも、重送の発生を検出することができる効果を奏する。
即ち、印刷用紙の厚みの事前登録やプリント枚数、印刷用紙の種別によらずに、重送の検出を確実にかつ高速に行える。これにより、先行用紙を破棄することなく、印刷位置ずれやページずれ・抜けのない印刷結果が得られる画像形成装置を安価に提供することができる。
【０１４１】
また、透過光受光部２２を搭載しているメディアセンサ５が、紙搬送路４と裏面搬送経路７（第２搬送経路）との合流点８より手前側に設置されているため、搬送中の印刷用紙が合流点８に到達する前に、重送の発生を検出することができる。
このため、搬送中の印刷用紙の重送を検出したときには、紙搬送路４を搬送中の印刷用紙を合流点８の手前で停止して、裏面搬送経路７にある印刷用紙をレジローラ９に送り込んで、その印刷用紙に対する印刷を継続することができる。
この場合、異常判定部は、裏面搬送経路７にある印刷用紙の印刷が完了して排出が行われた後、当該画像形成装置をエラー状態とする。当該画像形成装置がエラー状態になると、ユーザが重送している用紙を取り除く必要があるが、重送している用紙を用紙トレイ１又は用紙トレイ３１に戻す機構が当該画像形成装置の用紙搬送機構に搭載されていれば、ユーザによる重送紙の除去ではなく、用紙トレイ１又は用紙トレイ３１に戻す機構が、自動的に重送紙を用紙トレイ１又は用紙トレイ３１に戻すようにしてもよい。この場合、自動的にエラー状態から復帰することができる。エラー状態から復帰すると、重送した印刷用紙のページから印刷を再開する。
【０１４２】
なお、実施の形態１から３の何れかと４を同時に用いるものであってもよい。
即ち、実施の形態４のマイコン１３に出力判定部の機能も備えさせることにより、透過光受光部２２から得られるセンサ電圧、即ち受光量を示すデータについて、異常データを取り除いた上で、上記説明した実施の形態４の重送判定をするものとしてもよい。
本実施形態では、説明の簡便化のため、メディアセンサ５を実施の形態１と同様のものとして説明しているが、実施の形態４の重送判定のみしかしない場合には、正反射受光部や拡散反射受光部等は不要であり、また、受光部が分割した複数の検出素子を備える必要はなく、単体の検出素子であってもよい。
【０１４３】
実施の形態５．
上記実施の形態４では、異常判定部が、透過光受光部２２により検知された透過光量が変化している時間Ｔが、事前に設定された透過光重送判定閾値ＴｈＩｔより大きい場合、搬送中の印刷用紙が重送されていると判定するものを示したが、本実施の形態５では、正反射光受光部２３により検知された反射光量が変化している時間Ｔが、事前に設定された反射光重送判定閾値ＴｈＩｒより大きい場合、搬送中の印刷用紙が重送されていると判定するものを示す。
【０１４４】
実施の形態５による画像形成装置の構成は、図１３（実施の形態４）と同様であるため、ここでの説明を省略若しくは簡略化する。
本実施形態では、実施の形態４と同様に、マイコン１３が各種プログラムを実行することにより異常判定部として機能し、正反射光受光部２３により検知された反射光量が変化している時間が、事前に設定された反射光重送判定閾値ＴｈＩｒより大きい場合、搬送中の印刷用紙が重送されていると判定する。
【０１４５】
図２から理解されるように、発光部２１から発光された光は、印刷用紙が搬送されていないときは、印刷用紙に反射されず、正反射光受光部２３に受光されないため、正反射光受光部２３により検知される反射光量が０になるが、印刷用紙が搬送されているときは、印刷用紙によって反射されるため、正反射光受光部２３により検知される反射光量が増加する。
【０１４６】
図１７は印刷用紙の重送が発生していない状態での正反射光受光部２３により検知された反射光量に対応するセンサ電圧（検知電圧）と経過時間の対応関係を示す説明図である。
特に図１７（ａ）はセンサ電圧と経過時間の対応関係を示し、図１７（ｂ）は発光部２１から発光された照射光のスポットが印刷用紙に当たっていない状態から、光が印刷用紙に当たっている状態へ変化している様子を示している。図１７（ｂ）において、円で描画しているものは発光部２１の照射光のスポットを示している。
【０１４７】
図１７（ａ）に示すように、印刷用紙の先端部が照射光のスポットに到達する前の時間即ち、経過時間が“−１０”より前の時間では、発光部２１から発光された光が印刷用紙に当たっていないため、正反射光受光部２３により検知された反射光量が０になり、正反射光受光部２３のセンサ電圧が０Ｖを示している。
印刷用紙の先端部が照射光のスポットに到達すると、時間の経過に伴って、発光部２１からの照射光のスポットが印刷用紙に当たる領域が増加するため、正反射光受光部２３により検知される反射光量が徐々に大きくなり、正反射光受光部２３のセンサ電圧が上昇して、最終的には、約２．４Ｖまで上昇している。
【０１４８】
図１８は印刷用紙の重送が発生している状態での正反射光受光部２３により検知された反射光量に対応するセンサの検知電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
特に図１８（ａ）はセンサ電圧と経過時間の対応関係を示し、図１８（ｂ）は印刷用紙に照射されている照射光のスポットの位置変化を示している。
図１８（ｂ）において、斜線部は、１枚目の印刷用紙と２枚目の印刷用紙が完全に重なっている部分を示し、上側の白い部分は、１枚目の印刷用紙と２枚目の印刷用紙がずれているために、１枚目の印刷用紙だけが見えている部分である。
【０１４９】
図１８（ａ）に示すように、印刷用紙の先端部が正反射光受光部２３の設置位置に到達する前の時間即ち、経過時間が“−１３．５”より前の時間では、発光部２１から発光された照射光のスポットが印刷用紙に当たっていないため、正反射光受光部２３により検知される反射光量が０になり、正反射光受光部２３のセンサ電圧が０Ｖを示している。
印刷用紙の先端部が照射光のスポットに到達すると、時間の経過に伴って、発光部２１から発光された光が印刷用紙に当たる領域が増加し、これによって反射光も増加するため、正反射光受光部２３により検知される反射光量が徐々に大きくなる。
ただし、１枚目の印刷用紙と２枚目の印刷用紙がずれている上側の白い部分では、印刷用紙が１枚分の厚さであるのに対し、１枚目の印刷用紙と２枚目の印刷用紙が完全に重なっている斜線部では、印刷用紙が２枚分の厚さである。
このため、１枚目の印刷用紙と２枚目の印刷用紙にずれが生じている重送紙の場合、最初は、印刷用紙の重送が発生していない場合と同様に、透過光受光部２２のセンサ電圧が上昇するが、その後、重送部分にスポットがかかるに従って更に正反射光受光部２３のセンサ電圧が上昇して、約２．８Ｖまで上昇している。
したがって、１枚目の印刷用紙と２枚目の印刷用紙にずれが生じている重送紙の場合、印刷用紙の重送が発生していない場合と比べて、長い時間をかけてセンサ電圧が上昇して、２枚分の厚さに対応するセンサ電圧まで上昇する。即ち、ずれが生じている重送紙の場合、印刷用紙の重送が発生していない場合より、センサ電圧の変化時間が長くなる。
【０１５０】
そこで、異常判定部（マイコン１３）は、正反射光受光部２３により検知された反射光量を観測して、その反射光量が変化している時間Ｔを計測する。
反射光量の計測間隔Ｔｓは、上記実施の形態４で示している透過光量の計測間隔Ｔｓと同様にすると好適である。
【０１５１】
異常判定部は、正反射光受光部２３のセンサ電圧の上昇が完了するまでの間、計測間隔Ｔｓで、正反射光受光部２３により検知された反射光量を繰り返し取得して、印刷用紙の先端部における反射光量の変化している時間Ｔを計測する。
印刷用紙の重送が発生していない場合、図１７の例では、印刷用紙の先端部における反射光量の変化している時間Ｔとして、約１０ｍｓの時間が計測される。
一方、ずれが生じている重送紙の場合、図１８の例では、印刷用紙の先端部における反射光量の変化している時間Ｔとして、約１３．５ｍｓの時間が計測される。
【０１５２】
異常判定部は、印刷用紙の先端部における反射光量の変化している時間Ｔを計測すると、その変化時間Ｔと事前に設定された反射光重送判定閾値ＴｈＩｒとを比較し、その変化時間Ｔが反射光重送判定閾値ＴｈＩｒより大きい場合、搬送中の印刷用紙が重送されていると判定する。
一方、その変化時間Ｔが反射光重送判定閾値ＴｈＩｒ以下である場合、搬送中の印刷用紙が重送されていないと判定する。
図１７及び図１８の例では、反射光重送判定閾値ＴｈＩｒは、１０ｍｓ＜ＴｈＩｒ＜１３．５ｍｓの時間に設定される。
【０１５３】
異常判定部が、搬送中の印刷用紙が重送されていると判定した場合の画像形成装置の動作は、実施の形態４と同様であり、スポットの径の調整及び計測間隔に関しても実施の形態４と同様である。また、実施の形態１と同時に用いる、即ちマイコン１３に出力判定部の機能も備えさせるものであって良い点も同様である。
【０１５４】
以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、実施の形態４と同様の効果を奏する。
【０１５５】
実施の形態６．
実施の形態６による画像形成装置の構成は、図１３（実施の形態４）と同様であるため、ここでの説明を省略若しくは簡略化する。
本実施形態では、マイコン１３が各種プログラムを実行することにより異常判定部として機能し、透過光量及び反射光量の変化を監視し、透過光量及び反射光量の変化から搬送中の印刷用紙の重送を判定する処理を実施する。
【０１５６】
図１９は重送状態と、用紙の一方の面に既に印刷済みの用紙、すなわち、裏紙が１枚搬送されている状態の関係を示す説明図である。
特に図１９（ａ）は２枚の印刷用紙のずれ量が透過光受光部２２における受光の有効径（スポット径）より大きい場合を示し、図１９（ｂ）は既に透過光受光部２２側の面に画像が形成されている印刷用紙を示している。図１９（ｂ）において、横線が施されている部分が、画像が形成されている部分である。
図２０は印刷用紙の重送が発生している状態での透過光受光部２２により検知された透過光量及び正反射光受光部２３により検知された反射光量に対応するセンサの検知電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
また、図２１は既に透過光受光部２２側の面に画像が形成されている印刷用紙、即ち裏紙が１枚搬送されている状態での透過光受光部２２により検知された透過光量及び正反射光受光部２３により検知された反射光量に対応するセンサの検知電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【０１５７】
図１９（ａ）に示すように、２枚の印刷用紙がずれている重送が発生しており、そのときの２枚の印刷用紙のずれ量が照射光のスポットの有効径より大きい場合、１枚目の印刷用紙の先端部が照射光のスポットに到達すると、発光部２１から発光された照射光のスポットが１枚目の印刷用紙によって減光されるため、１枚目の印刷用紙の先端部が照射光のスポットに到達する前より、透過光受光部２２により検知される透過光量が小さくなっている。図２４の例では、約−２ｍｓの経過時間から透過光量が減少している。
その後、２枚目の印刷用紙が照射光のスポットに到達すると、時間の経過に伴って、発光部２１から発光された照射光のスポットが、重なっている２枚の印刷用紙に当たる領域が増加するため、透過光受光部２２により検知される透過光量が徐々に小さくなっている。図２０の例では、約１２ｍｓの経過時間から、透過光量が徐々に小さくなっている。
【０１５８】
図１３の画像形成装置では、既に片面に画像が形成されている印刷用紙である裏紙が搬送されて、その裏紙の非既印刷面に印刷が施されることがあるが、裏紙が搬送される場合、透過光だけでは重送であるかどうかを判別できないことがある。
図２１に示すように、経過時間が約９ｍｓより後の時間における画像形成位置では、画像を形成しているトナーの影響で、発光部２１から発光された光が減光されるため、透過光受光部２２により検知される透過光量が小さくなっている。
このように、２枚の印刷用紙がずれている重送発生時の透過光量の変化と、既に片面に画像が形成されている場合の透過光量の変化とが酷似していることがある。このため、透過光受光部２２により検知された透過光量の変化時間Ｔだけでは、重送の発生を正確に判断することができない場合がある。
【０１５９】
そこで、この実施の形態６では、透過光受光部２２により検知された透過光量の変化だけでなく、正反射光受光部２３により検知された反射光量の変化を監視して、重送が発生している印刷用紙と、裏紙とを区別できるようにしている。
具体的には、以下の通りである。
【０１６０】
発光部２１から発光された光が赤外線のような透過率の高い光である場合、図２０に示すように、重送によって２枚の印刷用紙があるとき、正反射光受光部２３により検知される反射光量も増加することが確認される。
一方、発光部２１側の面には画像が形成されていない裏紙、即ち透過光受光部２２側の面にのみ画像が形成されている印刷用紙が搬送されているとき、発光部２１から発光された光が、裏面に画像形成がある位置に当たっても、図２１に示すように、正反射光受光部２３により検知される反射光量はほとんど変化しない。
【０１６１】
異常判定部（マイコン１３）は、印刷用紙の先端部が照射光のスポットに到達することで、透過光受光部２２により検知された透過光量が小さくなった後、更に、透過光受光部２２により検知された透過光量が小さくなると、正反射光受光部２３により検知された反射光量の変化を確認する。
即ち、異常判定部は、透過光受光部２２により検知された透過光量が小さくなったのち、更に、透過光受光部２２により検知された透過光量が低下した場合、即ち、事前に設定されている用紙１枚分の透過光量の変化量に相当する閾値を超えて減少している場合、正反射光受光部２３により検知された反射光量の変化を確認する。
用紙１枚分の透過光量の変化量に相当する閾値を超えて、透過光量が減少したとき、異常判定部は、更に正反射光受光部２３により検知された反射光量が、事前に設定されている閾値、即ち、印刷用紙１枚分の反射光量の変化量に相当する閾値を超えて増加しているか否かを確認する。
異常判定部は、正反射光受光部２３により検知された反射光量の増加量が閾値を超えていれば、搬送中の印刷用紙が重送されていると判定し、その反射光量の増加量が閾値以下であれば、透過光受光部２２側の面に画像が形成されている印刷用紙である裏紙が搬送されていると判定する。
【０１６２】
異常判定部は、裏紙が搬送されていると判定すると、現在の画像形成動作を継続する。
異常判定部が搬送中の印刷用紙が重送されていると判定すると、搬送中の印刷用紙の搬送を停止し、先行している第二面を印刷する印刷用紙が存在しない場合、当該画像形成装置をエラー状態とする。以下、先行している第二面を印刷する印刷用紙を「先行用紙」と称する。
一方、先行用紙が存在している場合、搬送中の印刷用紙の先端を検出してから当該印刷用紙の停止までの時間と、当該印刷用紙の搬送速度とから、当該印刷用紙の先端の位置を推定する。
異常判定部は、その推定位置に基づいて、当該印刷用紙が、先行用紙の搬送経路を妨害するか否かを判断し、先行用紙の搬送経路を妨害しないと判断すれば、先行用紙の印刷が完了して排出が完了したのち、当該画像形成装置をエラー状態とする。
異常判定部は、当該印刷用紙が、先行用紙の搬送経路を妨害すると判断すれば、即時に当該画像形成装置をエラー状態とする。
【０１６３】
当該画像形成装置がエラー状態になると、ユーザが重送している用紙を取り除く必要があるが、重送している用紙を用紙トレイ１又は用紙トレイ３１に戻す機構が当該画像形成装置の用紙搬送機構に搭載されていれば、ユーザによる重送紙の除去ではなく、用紙トレイ１又は用紙トレイ３１に戻す機構が、自動的に重送紙を用紙トレイ１又は用紙トレイ３１に戻すようにしてもよい。この場合、自動的にエラー状態から復帰することができる。エラー状態から復帰すると、重送した印刷用紙のページから印刷を再開する。
【０１６４】
以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、異常判定部が、透過光受光部２２により検知された透過光量の変化と、正反射光受光部２３により検知された反射光量の変化とから、搬送中の印刷用紙が重送されているか否かを判定するように構成したので、印刷用紙として、裏紙を使用する場合であっても、印刷用紙の重送の発生を正確に検出することができる効果を奏する。
また、この実施の形態６によれば、重送箇所がメディアセンサ５の設置位置に差し掛かったタイミングで重送を検出することができるため、重送紙の通紙する箇所を最小限にすることができ、その結果、異常厚み用紙の搬送に伴う装置の破損を防止することができる。
また、裏紙と重送を精度よく判別することが可能であるため、印刷用紙の種別の設定間違いによって引き起こされる重送の誤判定を防止することができ、その結果、正常な画像形成結果を最短時間で提供することができる。
【０１６５】
図２０、２１で示したような段階的な変化を得るためには、発光部２１にレンズを搭載し、そのレンズによって発光部２１から発光される照射光のスポットの径を調整することで、図１９（ａ）に示すように、印刷用紙に当たる際の光の径が、重送が発生したときに生じる用紙同士のずれ量の最小値より小さくなるようにすると好適である。また、発光部２１に絞りを搭載し、そのアパーチャー径を所望のスポット径を得られるように設定することで、調整するようにしてもよい。
本実施形態では、より汎用的に利用できるように「印刷用紙１枚分の反射光量の変化量に相当する閾値を超えているか否か」によって重送か裏紙かの判定を行うものとして説明しているが、図２０、２１で示したような段階的な変化を得ることができる構成とすることによって、閾値との比較ではなく、変化のタイミングのみによって判定することも可能である。即ち、透過光量の低下が２段階あった際に、その２段階目の低下と同期して反射光の増加が検知された場合には重送、反射光の増加が検知されなかった場合には裏紙と判定するものである。
【０１６６】
なお、実施の形態１から３の何れかと６を同時に用いるものであってもよい。
即ち、マイコン１３が異常判定部に加え出力判定部を備えることにより、透過光受光部２２や正反射光受光部２３から得られるデータについて、異常データを取り除いた上で、上記説明した実施の形態６の判定をするものとしてもよい。
【０１６７】
実施の形態７．
実施の形態７による画像形成装置の構成は、図１３（実施の形態４）と同様であるため、ここでの説明を省略若しくは簡略化する
本実施形態では、マイコン１３が各種プログラムを実行することにより異常判定部として機能し、透過光量及び反射光量の変化を監視し、透過光量及び反射光量の変化から搬送中の印刷用紙の印刷面に対して、既に画像が形成されているか否かを判定する処理を実施する。
【０１６８】
図１３の画像形成装置では、ピックアップローラ２によって用紙トレイ１からピックアップされた印刷用紙はフィードローラ３まで搬送され、ピックアップローラ３２によって用紙トレイ３１からピックアップされた印刷用紙はフィードローラ３まで搬送される。
フィードローラ３まで搬送された印刷用紙は、フィードローラ３とレジローラ９によって、画像転写位置である画像形成搬部１２まで搬送されて、印刷用紙上に画像が形成される。
このとき、画像を形成する印刷面となるのは、用紙トレイ１に収納された印刷用紙は上面、用紙トレイ３１に収納された印刷用紙は下面となる。
【０１６９】
印刷作業を行う作業者は、既に一方の面が印刷済みの用紙を使用する場合、画像が形成される側が未印刷面となるように、それぞれの用紙トレイ１，３１に印刷用紙をセットする必要がある。また、既に両面印刷済み用紙を用紙トレイ１，３１に混入しないようにする必要がある。
印刷作業を行う作業者が、印刷用紙のセット面を間違えた場合や、既に両面印刷済み用紙を混入させた場合、あるいは、裏紙に対して間違って両面印刷の指示を行った場合、従来では、画像形成装置の印刷動作が正常に完了しても、正しい印刷結果が得られない状況が発生していた。
そこで、この実施の形態７では、印刷用紙の印刷面に対して、既に画像が形成されているか否かを判定することができるようにしている。
【０１７０】
図２２は既に一方の面が印刷されている印刷用紙を正しく用紙トレイ１，３１にセットしている場合の透過光受光部２２により検知された透過光量及び正反射光受光部２３により検知された反射光量に対応するセンサ電圧（検知電圧）と経過時間の対応関係を示す説明図である。
図２３は既に一方の面が印刷されている印刷用紙の表裏を逆にして用紙トレイ１，３１にセットしている場合の透過光受光部２２により検知された透過光量及び正反射光受光部２３により検知された反射光量に対応するセンサ電圧（検知電圧）と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【０１７１】
透過光受光部２２により検知される透過光量は、発光部２１から発光された光が、画像が形成されている位置に当たると、画像を形成するインクやトナーに光が吸収されるため、印刷用紙の表裏に関係なく低下する。
一方、正反射光受光部２３により検知される反射光量は、発光部２１から発光された光が、画像が形成されている位置に当たると、その画像が発光部２１を向いている側の面、即ち、照射光が当たる面に形成されている場合は低下し、その画像が裏側、即ち、照射光が当たらない面に形成されている場合はほとんど変化しない。
【０１７２】
異常判定部（マイコン１３）は、透過光受光部２２により検知された透過光量と、正反射光受光部２３により検知された反射光量とを監視し、透過光量が低下し、その低下量合計値が、事前に設定されている透過光判定閾値Ｔｈｐｅｎｅを超えたとき、正反射光受光部２３により検知された反射光量の変化を確認する。ここでの透過光判定閾値Ｔｈｐｅｎｅとして、例えば、印刷用紙１枚分の透過光量の低下量が考えられる。
異常判定部は、透過光量の低下量合計値が透過光判定閾値Ｔｈｐｅｎｅを超えたとき、正反射光受光部２３により検知された反射光量の減少量合計値が、事前に設定されている反射光印刷面判定閾値Ｔｈｔｙｐｅをを超えているか否かを確認する。
また、その反射光量が、事前に設定されている反射光裏紙判定閾値Ｔｈｒｅｖｅｒｓの範囲内に収まっているか否かを確認する。
【０１７３】
異常判定部は、図２２における経過時間が約１７ｍｓのタイミングにて示すように、透過光量の低下量合計値が透過光判定閾値Ｔｈｐｅｎｅを超えたとき、正反射光受光部２３により検知された反射光量の増加がなく、反射光裏紙判定閾値Ｔｈｒｅｖｅｒｓの範囲内に収まっていれば、印刷用紙の印刷面裏側には既に印刷がなされているが、印刷用紙の印刷面には未だ印刷がなされておらず、当該印刷用紙は正しく用紙トレイ１，３１にセットされた裏紙であると判断する。
一方、図２３における経過時間が約１７ｍｓのタイミングにて示すように、透過光量の低下量合計値が透過光判定閾値Ｔｈｐｅｎｅを超えたとき、正反射光受光部２３により検知された反射光量の減少量合計値が反射光印刷面判定閾値Ｔｈｔｙｐｅを超えていれば、印刷用紙の印刷面には既に印刷がなされており、当該印刷用紙は表裏を逆にして用紙トレイ１又は用紙トレイ３１にセットされた裏紙であると判断する。
【０１７４】
また、異常判定部は、図２３に示された、透過光量と反射光量が一緒に低下するタイミングと、図２２に示された、透過光量が低下したときに、反射光量が低下しないタイミングとが混在している場合、既に当該印刷用紙の両面に印刷が施されていると判断する。例えば、図示していないが、図２２のＡ・Ｂの状態と、図２３のＡ・Ｂの状態が交互に現れるような場合が該当する。
また、異常判定部は、透過光量の低下量合計値が透過光判定閾値Ｔｈｐｅｎｅを超えることがない場合、当該印刷用紙の両面が白紙であると判断する。
【０１７５】
異常判定部が印刷用紙の両面が白紙であると判断した場合、現在の印刷処理を継続する。また、既に一方の面が印刷されている印刷用紙の印刷面が未印刷であると判断した場合、現在の印刷処理が片面印刷であれば、印刷処理を継続する。
一方、１．既に一方の面が印刷されている印刷用紙であると判断され、印刷面が既印刷である場合や現在の印刷処理が両面印刷である場合、２．両面が既印刷であると判断された場合には、当該印刷用紙に対する画像形成を行わない状態で、当該印刷用紙の搬送を継続して排出し、当該画像を次にピックアップした用紙に形成する。この場合、当該印刷用紙を排出したことを、印刷作業を行う作業者に通知する。当該印刷用紙をピックアップした用紙トレイ１又は用紙トレイ３１以外に、用紙の設定が適合する他の用紙トレイが存在する場合、別の用紙トレイが存在する場合、当該印刷用紙をピックアップした用紙トレイ１又は用紙トレイ３１に差し戻し、別の用紙トレイから印刷用紙をピックアップして印刷処理を継続するようにしてもよい。
なお、該当用紙の排出及び次の用紙への印刷処理を行うのではなく、異常発生として動作を停止するものであってもよい。動作の停止、または印刷処理の停止をする場合、先行用紙の通紙経路をふさがない位置で当該印刷用紙を停止できる場合、先行用紙の印刷完了後に、当該画像形成装置をエラー状態とし、一方、先行用紙の通紙経路をふさいでしまう場合、即時に当該画像形成装置をエラー状態としてもよい。
また、既に一方の面が印刷されている印刷用紙の表裏を逆にして用紙トレイ１又は用紙トレイ３１にセットされていたと判断し、現在の印刷処理が片面印刷である場合、搬送中の印刷用紙の表裏を反転し、表裏反転後の印刷用紙の印刷面に対して印刷処理が行われるようにしてもよい。
なお、印刷用紙の印刷済み面に重ねて印刷を行う場合もあり得るので、当該画像形成装置の使用者が、異常判定部の判定を無効化する設定を受け付けるようにしてもよい。
【０１７６】
以上で明らかなように、この実施の形態７によれば、異常判定部が、搬送中の印刷用紙の印刷面に対して、既に画像が形成されているか否かを判定するように構成したので、印刷作業者が印刷用紙の印刷面を間違えてセットした場合、そのことを認識することができる。このため、印刷用紙の印刷面を間違えてセットした場合には、その印刷用紙に対する画像形成を中止して、正しい印刷結果を得ることができるようにすることができる。また、印刷作業者は印刷処理の早い段階で印刷面を間違えてセットしたことに気づくことができ、印刷作業者の作業後戻り工数を削減することができる。
【０１７７】
実施の形態１から３の何れかと同時に用いるものであってもよい点や、照射光のスポットの径の調節については、実施の形態６と同様である。
【０１７８】
実施の形態８．
画像形成装置が取り扱う印刷用紙には、パルプを使用した紙、いわゆる普通紙だけでなく、光沢紙等の表面にコーティングが施された紙や、ＯＨＰシートなどの樹脂を用いたシート等も含まれる。
このようなシートを使用する場合、専用の動作パラメータで動作しなければ、画像形成装置の破損を引き起こすこともある。
従来の装置でも、メカニカルスイッチと光学センサの組み合わせで、ＯＨＰシートなどの樹脂を用いたシートを検出する手段が用意されていたが、検出の反応速度の遅さから、樹脂を用いたシートを検知した時に先行用紙があった場合、先行用紙を無駄にしてしまうことがある問題があった。また、既にイメージが描かれている樹脂を用いたシートを、樹脂を用いたシートとして検出することができない問題があった。
【０１７９】
この実施の形態８では、印刷用紙が、パルプを使用した普通紙だけでなく、ＯＨＰシートなどの樹脂を用いたシートである場合でも、印刷用紙の種別を判別することができるようにしている。
【０１８０】
実施の形態８による画像形成装置の構成は、図１３（実施の形態４）と同様であるため、ここでの説明を省略若しくは簡略化する。
本実施形態では、マイコン１３が各種プログラムを実行することにより用紙種別判定部として機能し、透過光受光部２２により検知された透過光量の変化と、正反射光受光部２３により検知された反射光量の変化と、拡散反射光受光部２４により検知された拡散反射光量の変化とから、搬送中の印刷用紙の種別を判定する処理を実施する。
また、マイコン１３は、各種プログラムを実行することにより異常判定部としても機能し、透過光受光部２２により検知された透過光量の変化と、正反射光受光部２３により検知された反射光量の変化と、拡散反射光受光部２４により検知された拡散反射光量の変化と、用紙種別判定部により判定された印刷用紙の種別とから、搬送中の印刷用紙の異常を判定する処理を実施する。
【０１８１】
図２４は搬送中の印刷用紙が普通紙である場合の透過光量、反射光量及び拡散反射光量に対応するセンサの検知電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
図２５は搬送中の印刷用紙が透明なＯＨＰシートである場合の透過光量、反射光量及び拡散反射光量に対応するセンサの検知電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
図２６は搬送中の印刷用紙がトレーシングペーパーのような透明性の高い用紙である場合の透過光量、反射光量及び拡散反射光量に対応するセンサの検知電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
図２７は搬送中の印刷用紙が不透明な樹脂シートである場合の透過光量、反射光量及び拡散反射光量に対応するセンサの検知電圧と経過時間の対応関係を示す説明図である。
【０１８２】
この実施の形態８でもメディアセンサ５を用い、発光部２１の光量と各受光部の受光ゲインを調整することで、透過光受光部２２、正反射光受光部２３及び拡散反射光受光部２４が、発光部２１から発光された同一照射位置の光を同一のタイミングで受光し、相互比較できるように構成される。
また、透過光受光部２２、正反射光受光部、拡散反射光受光部２４の検出範囲、即ち、発光部２１の照射光のスポットが、印刷用紙の進行方向に対して、印刷用紙の印刷がされない箇所である先端マージン未満となるように調整されている。裏紙等が使用される場合、印刷された箇所においては下記で説明する判定処理ができない場合があるが、メディアセンサ５を上記構成とすることにより、印刷用紙の先端マージンにて判定処理を行うことができる。
また、各受光部が、印刷用紙の搬送経路の各給紙トレイからピックされた印刷用紙が合流する地点より下流側であり、且つ、合流点８より、印刷用紙の先端マージン分以上手前の位置となる範囲に配置される。これにより、下記で説明する処理で用紙違いを検出し、印刷用紙の搬送を停止させた際に、裏面搬送経路７からの搬送路を塞ぐことなく合流点８の手前で停止させることが可能であり、先行紙の印刷を継続することができる。
【０１８３】
用紙種別判定部（マイコン１３）は、透過光受光部２２により検知される透過光量と、正反射光受光部２３により検知される反射光量と、拡散反射光受光部２４により検知される拡散反射光量に基づいて、何れかの受光部で印刷用紙の先端が検出されたか否かを監視する。即ち、透過光、正反射光、拡散反射光それぞれのセンサ毎に定められた媒体検出閾値以上の変化があったか否かを監視する。
ここで、媒体検出閾値は、画像形成装置が取り扱う複数種別の印刷用紙の中で、最も透過率、正反射率、拡散反射率が高い又は、低い印刷用紙が紙搬送路４に存在するときに、透過光受光部２２、正反射光受光部２３、拡散反射光受光部２４により検知される透過光量、反射光量、拡散反射光量に基づいて、これと同等か少し大きな、又は、小さな値が設定される。
【０１８４】
用紙種別判定部は、印刷用紙が紙搬送路４に存在すると判定したとき、図２５又は図２７に示すように、拡散反射光受光部２４により検知される拡散反射光量が十分に小さく、その拡散反射光量が媒体検出閾値以下であれば、紙搬送路４に存在している印刷用紙が、フィルム材層を表面に有する印刷用紙であると判定する。
この実施の形態８では、フィルム材層を表面に有する印刷用紙は、表面にコーティングが施された紙や透明なＯＨＰシート又は不透明な樹脂シートが該当する。
【０１８５】
用紙種別判定部は、紙搬送路４に存在している印刷用紙が、フィルム材層を表面に有する印刷用紙であると判定すると、図２５に示すように、透過光受光部２２により検知された透過光量が飽和状態、又は発光部２１の光を直接受光しているのとほぼ同等の値であれば、紙搬送路４に存在している印刷用紙が透明シート、例えばＯＨＰシートであると判定する。
一方、図２７に示すように、透過光受光部２２により検知された透過光量が飽和状態でなく事前に設定されている樹脂シート判定閾値より低下していれば、紙搬送路４に存在している印刷用紙が表面にコーティングが施された紙や不透明な樹脂シートであると判定する。なお、樹脂シート判定閾値の具体的な値としては、例えば３．１（Ｖ）などが該当する。
なお、飽和状態とは、透過光受光部２２が表現できる受光量の最大値を超えた光量を受光している状態を指す。そのため、本実施の形態においては、透過光受光部２２の出力が事前に設定された飽和判定閾値を超えた場合に、飽和状態であると判断する。飽和判定閾値の具体的な値としては、例えば３．３（Ｖ）などが該当する。以下においても同様である。
【０１８６】
用紙種別判定部は、拡散反射光受光部２４により検知される拡散反射光量が媒体検出閾値以上である場合、当該拡散反射光量と事前に設定された紙判定閾値Ｔｈｄを比較する。なお、拡散反射光量について、受光量を用いて規格化した値を用いてもよい。この場合、紙判定閾値Ｔｈｄも同様に規格化した値を用いる。
用紙種別判定部は、図２４又は図２６に示すように、拡散反射光量が紙判定閾値Ｔｈｄ以上得られていれば、紙搬送路４に存在している印刷用紙が、表面に紙層を有する印刷用紙であると判定する。
この実施の形態６では、紙の印刷用紙は、普通用紙又はトレーシングペーパーが該当する。
【０１８７】
用紙種別判定部は、紙搬送路４に存在している印刷用紙が、紙の印刷用紙であると判定すると、図２６に示すように、透過光受光部２２により検知された透過光量が飽和状態であれば、紙搬送路４に存在している印刷用紙がトレーシングペーパーであると判定する。
一方、図２４に示すように、透過光受光部２２により検知された透過光量が飽和状態から事前に設定されている普通用紙判定閾値より低下していれば、紙搬送路４に存在している印刷用紙が普通用紙であると判定する。なお、普通用紙判定閾値の具体的な値としては、例えば２．６（Ｖ）などが該当する。
【０１８８】
異常判定部（マイコン１３）は、用紙種別判定部（マイコン１３）が紙搬送路４に存在している印刷用紙の種別を判定すると、その判定した種別が、画像形成装置に設定されている動作パラメータが示す印刷用紙の種別と合致しているか否かを確認する。
異常判定部は、用紙種別判定部により判定された印刷用紙の種別が、動作パラメータが示す印刷用紙の種別と合致していなければ、搬送中の印刷用紙の搬送を停止する。このとき、先行用紙が印刷中のときには、先行用紙の印刷が完了した後、その動作パラメータが示す印刷用紙の種別が、用紙種別判定部により判定された印刷用紙の種別となるように、その動作パラメータを変更する。動作パラメータの変更後に、停止していた印刷用紙の搬送を再開し、印刷処理を継続する。
先行用紙が存在していない場合には、その動作パラメータが示す印刷用紙の種別が、用紙種別判定部により判定された印刷用紙の種別となるように、その動作パラメータを変更してから、停止していた印刷用紙の搬送を再開し、印刷処理を継続する。
【０１８９】
あるいは、用紙種別判定部により判定された印刷用紙の種別が、動作パラメータが示す印刷用紙の種別と合致していなければ、先行用紙が印刷中のときには、搬送中の印刷用紙の搬送を停止し、先行用紙の印刷が完了した後、当該画像形成装置の動作を停止し、先行用紙が存在していない場合には、即時に、当該画像形成装置の動作を停止するようにしてもよい。
あるいは、用紙種別判定部により判定された印刷用紙の種別が、動作パラメータが示す印刷用紙の種別と合致していなければ、搬送中の印刷用紙を、用紙種別判定部により判定された印刷用紙の種別と合致する用紙トレイに差し戻し、その動作パラメータが示す種別に対応する印刷用紙を収納している用紙トレイから印刷用紙をピックアップして印刷処理を継続するようにしてもよい。なお、この処理は、「用紙種別判定部により判定された印刷用紙の種別と合致する用紙トレイ」が存在していることが前提となるため、該当するトレイの有無を判別して、これが無い場合には、上述した何れかの処理へと移行するものであってもよい。
【０１９０】
以上で明らかなように、この実施の形態８によれば、用紙種別判定部が、透過光受光部２２により検知された透過光量の変化と、正反射光受光部２３により検知された正反射光量の変化と、拡散反射光受光部２４により検知された拡散反射光量の変化とから、搬送中の印刷用紙の種別を判定するように構成したので、パルプを使用した紙だけでなく、ＯＨＰシートなどの樹脂を用いたシートが印刷用紙として取り扱われる場合等でも、印刷用紙の種別を判定することができる。
即ち、この実施の形態８によれば、用紙の先端を検出するための手段と、用紙の種別を判定するための手段として、同一のメディアセンサ５が使用されるため、印刷用紙の種別を判定する用紙位置が、印刷用紙の先端マージン内であることを保証することができる。よって、印刷用紙の印刷範囲外である先端マージンが搬送されてきた段階で、印刷用紙が「紙」であるのか、「フィルム紙」であるのかを判断することができるため、既に印刷用紙上に画像が形成されているものであっても、印刷用紙の種別を良好に判断することができる。
また、印刷用紙を搬送したまま「紙」であるのか、「フィルム紙」であるのかを判定することができるため、印刷用紙の搬送性能を犠牲にすることがない。また、メディアセンサ５が合流点８の手前に設置されており、先端マージンという短い距離で種別を判定することができるため、裏面搬送経路７から搬送されてくる印刷用紙の通紙経路をふさぐことなく、紙搬送路４に存在している印刷用紙の搬送を停止することが可能となり、先行用紙の印刷を継続することができる。
【０１９１】
なお、各実施形態において、出力判定部、用紙種別判定部、異常判定部、用紙種別判定部を、マイコン１３およびこれによって実行されるプログラムによって構成するものを例として説明したが、何れか若しくは全ての各判定部について専用回路等で構成するものであってもよい。
【符号の説明】
【０１９２】
１  用紙トレイ、２  ピックアップローラ、３  フィードローラ、４  紙搬送路、５  メディアセンサ（光学センサ）、５ａ，５ｂ  センサユニット、６  裏面搬送路ローラ、７  裏面搬送経路、８  合流点、９  レジローラ、１０  転写ローラ、１１  感光体ドラム、１２  画像形成搬部、１３  マイコン（出力判定部、用紙種別判定部、異常判定部、用紙種別判定部）、２１  発光部、２２  透過光受光部（受光部）、２３  正反射光受光部（受光部）、２４  拡散反射光受光部（受光部）、３１  用紙トレイ、３２  ピックアップローラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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