(57)【要約】【課題】  メディアセンサのメディア検知しきい値を不揮発メモリに記憶し、書き換え可能とすることで、最適なメディア検知を行う。【解決手段】  記録媒体検知手段は、記録媒体の表面に光を照射する光照射手段と、上記記録媒体の表面の該光照射手段による光照射領域内を像として読み取り出力する像読み取り手段と、不揮発性メモリの読み取りを行うメモリ読み取り手段を有し、該像読み取り手段の出力値とメモリ読み取り手段により読み出した記録媒体判別情報を相対比較演算し、記録媒体の種類を検知する記録媒体種類検知手段を有し、前記記録媒体判別情報は、前記メモリに書き込みを行うメモリ書き込み手段により書き換える事が可能な記録媒体判別情報書き換え手段を有することを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像として可視化する現像装置と、所定方向に搬送される記録媒体の種類を検知する記録媒体検知手段と、前記記録媒体に該現像装置による該現像剤像を転写する転写手段と、該転写手段によって上記現像剤像の転写を受けた上記記録媒体を所定の定着処理条件にて加熱及び加圧することにより上記現像剤像を上記記録媒体に定着させる定着装置を備える画像形成装置において、
前記記録媒体検知手段は、記録媒体の表面に光を照射する光照射手段と、上記記録媒体の表面の該光照射手段による光照射領域内を像として読み取り出力する像読み取り手段と、不揮発性メモリの読み取りを行うメモリ読み取り手段を有し、該像読み取り手段の出力値とメモリ読み取り手段により読み出した記録媒体判別情報を相対比較演算し、記録媒体の種類を検知する記録媒体種類検知手段を有し、
前記記録媒体判別情報は、前記メモリに書き込みを行うメモリ書き込み手段により書き換える事が可能な記録媒体判別情報書き換え手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録媒体の表面の光照射手段による光照射領域内の像を読み取り手段に結像させる結像レンズを備え、上記読み取り手段は、該結像レンズを介して上記光照射領域を像として読み取るよう構成されてい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】
前記光照射手段は、記録媒体に対して所定の角度をもって光を照射するよう構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
読み取り手段は、複数の画素を有し各画素毎のアナログ信号を出力する撮像素子を備え、記録媒体面検知手段は、該撮像素子から出力されたアナログ信号を１画素に対し複数のビットのデジタル信号に変換する変換回路を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録媒体判別情報書き換え手段は、操作パネルもしくはＰＣのドライバから設定し、前記メモリ書き込み手段により書き換えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記録媒体判別情報書き換え手段は、所定の種類の記録媒体を搬送させ、前記像読み取り手段により得られた出力結果を基に前記記録媒体判別情報を算出し、前記メモリ書き込み手段により書き換えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像として可視化する現像装置と、所定方向に搬送される記録材に該現像装置による該現像剤像を転写する転写手段と、該転写手段によって上記現像剤像の転写を受けた上記記録材を所定の定着処理条件にて加熱及び加圧することにより上記現像剤像を上記記録材に定着させる定着装置を備えている。
【０００３】
従来、かかる画像形成装置においては、例えば、画像形成装置本体に設けられた操作パネル等に記録材たる記録紙のサイズや種類（以下、紙種ともいう）がユーザによって設定され、その設定に応じて定着処理条件（例えば、定着温度や定着装置を通過する記録紙の搬送速度）を設定するよう制御がなされる。
【０００４】
記録紙表面の紙繊維の状態を映像で検出し、その結果から定着ユニットの温度制御条件を導き、記録紙表面の紙繊維ががさついた状態であれば、定着温度を高く、記録紙表面の紙繊維が圧縮状態であれば、定着温度を低くすることで、常に記録紙表面の状態（粗さ）に最適な定着温度の条件を設定するよう制御がなされている。
【特許文献１】特開２００２−１８２５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来の画像形成装置では、次のような課題がある。
【０００６】
１．記録媒体の判別を固定値を用いて行う場合、ユーザが所望の紙種として判別してほしいにも関わらず所望の判別ができず、使い勝手が悪いといった課題がある。
【０００７】
２．経年変化などにより光照射手段や該像読み取り手段の能力が劣化した場合、所望の紙種として判別できなくなるといった課題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、ユーザビリティ及びコストパフォーマンスの向上を図りつつ、様々な種類のユーザニーズや環境においても最適な定着処理条件で定着処理を施し良好な定着画像を得ることができる画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【００１０】
（１）潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像として可視化する現像装置と、所定方向に搬送される記録媒体の種類を検知する記録媒体検知手段と、前記記録媒体に該現像装置による該現像剤像を転写する転写手段と、該転写手段によって上記現像剤像の転写を受けた上記記録媒体を所定の定着処理条件にて加熱及び加圧することにより上記現像剤像を上記記録媒体に定着させる定着装置を備える画像形成装置において、前記記録媒体検知手段は、記録媒体の表面に光を照射する光照射手段と、上記記録媒体の表面の該光照射手段による光照射領域内を像として読み取り出力する像読み取り手段と、不揮発性メモリの読み取りを行うメモリ読み取り手段を有し、該像読み取り手段の出力値とメモリ読み取り手段により読み出した記録媒体判別情報を相対比較演算し、記録媒体の種類を検知する記録媒体種類検知手段を有し、前記記録媒体判別情報は、前記メモリに書き込みを行うメモリ書き込み手段により書き換える事が可能な記録媒体判別情報書き換え手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
（２）記録媒体の表面の光照射手段による光照射領域内の像を読み取り手段に結像させる結像レンズを備え、上記読み取り手段は、該結像レンズを介して上記光照射領域を像として読み取るよう構成されていることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
【００１２】
（３）前記光照射手段は、記録媒体に対して所定の角度をもって光を照射するよう構成されていることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
【００１３】
（４）読み取り手段は、複数の画素を有し各画素毎のアナログ信号を出力する撮像素子を備え、記録媒体面検知手段は、該撮像素子から出力されたアナログ信号を１画素に対し複数のビットのデジタル信号に変換する変換回路を備えていること特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【００１４】
（５）前記記録媒体判別情報書き換え手段は、操作パネルもしくはＰＣのドライバから設定し、前記メモリ書き込み手段により書き換えることを特徴とする前記（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【００１５】
（６）前記記録媒体判別情報書き換え手段は、所定の種類の記録媒体を搬送させ、前記像読み取り手段により得られた出力結果を基に前記記録媒体判別情報を算出し、前記メモリ書き込み手段により書き換えることを特徴とする前記（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明にかかる第一の発明によれば、光照射手段が、定着前の記録材の表面に光を照射し、読み取り手段が、上記記録材の表面の該光照射手段による光照射領域内を映像として読み取り出力し、定着条件設定手段が、該読み取り手段からの出力値に対応して定着装置の定着処理条件を設定するよう制御するようになっていて、該記録媒体判別情報が不揮発メモリに記憶されていて、操作パネルもしくはＰＣのドライバから設定することが出来るので、ユーザビリティ及びコストパフォーマンスの向上を図りつつ、様々な種類のユーザニーズや環境においても最適な定着処理条件で定着処理を施し良好な定着画像を得ることができる。
【００１７】
又、本発明にかかる第二の発明によれば、該記録媒体判別情報を所定の種類の記録媒体を搬送させ、該像読み取り手段により得られた出力結果を基に該記録媒体判別情報を算出し、不揮発メモリ書き込み手段により書き換えることが出来るので、ユーザビリティ及びコストパフォーマンスの向上を図りつつ、様々な種類のユーザニーズや環境においても最適な定着処理条件で定着処理を施し良好な定着画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に関して、添付図面に基づき説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置を好適に示す一例たる画像形成装置１０１の概略構成を示す模式的断面図である。
【００２０】
画像形成装置１０１は、図１に示すように、用紙カセット１０２、給紙ローラ１０３、転写ベルト駆動ローラ１０４、転写ベルト１０５、潜像担持体たる感光ドラム１０６〜１０９、転写手段たる転写ローラ１１０〜１１３、カートリッジ１１４〜１１７、光学ユニット１１８〜１２１、定着装置たる定着ユニット１２２等を有している。
【００２１】
画像形成装置１０１にあっては、電子写真プロセスを用い記録媒体の上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を重ねて転写し、定着ユニット１２２の定着ローラ（図示せず）によって上記記録媒体を所定温度で加熱すると共に加圧することにより上記トナー画像を上記記録媒体に定着させる。
【００２２】
各色の光学ユニット１１８〜１２１は、各感光ドラム１０６〜１０９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よう構成され、これら一連の画像形成動作は搬送される記録媒体上の予め決まった位置から画像が転写されるよう同期をとって走査制御している。各感光ドラム１０６〜１０９の表面に形成された潜像は、カートリッジ１１４〜１１７に備えられた現像装置（図示せず）によって各色の現像剤たるトナーによってトナー画像として可視化される。
【００２３】
又、画像形成装置１０１は、記録媒体を給紙及び搬送する給紙モータ（図示せず）と、転写ベルト駆動ローラ１０４を駆動する転写ベルト駆動モータ（図示せず）と、各色感光ドラム１０６〜１０９及び転写ローラ１１０〜１１３を駆動する感光ドラム駆動モータ（図示せず）と、上記定着ローラを駆動する定着駆動モータ（図示せず）とを備えている。
【００２４】
更に、画像形成装置１０１は、映像読み取りセンサ１２３を備え、映像読み取りセンサ１２３は、給紙ローラ１０３によって用紙カセット１０２から給紙され搬送される記録紙の表面に光を照射させて、その反射光を集光し結像させて、記録紙のある特定エリアの映像を検出するようになっている。
【００２５】
次に、図２を用いて、映像読み取りセンサ１２３の構造について説明する。
【００２６】
映像読み取りセンサ１２３は、図２に示すように、光照射手段たるＬＥＤ３３、読み取り手段たるＣＭＯＳセンサ３４、結像レンズたるレンズ３５，３６等を有している。
【００２７】
ＬＥＤ３３を光源とする光は、レンズ３５を介し、記録紙搬送ガイド３１表面、或いは、記録紙搬送ガイド３１上の記録紙３２表面に対し照射される。
【００２８】
記録紙３２からの反射光は、レンズ３６を介し集光されてＣＭＯＳセンサ３４に結像される。これによって、記録紙搬送ガイド３１或いは記録紙３２の表面映像を読み取る。
【００２９】
本実施形態では、ＬＥＤ３３は、ＬＥＤ光が記録紙３２表面に対し、図２に示すように所定の角度をもって斜めより光を照射させるよう配置されている。
【００３０】
図３は、映像読み取りセンサ１２３のＣＭＯＳセンサ３４によって読み取られる記録材の表面とＣＭＯＳセンサ３４からの出力を８×８ピクセルにデジタル処理した例との関係を示す図である。
【００３１】
上記デジタル処理は、ＣＭＯＳセンサ３４からのアナログ出力を変換手段たるＡ／Ｄ変換（図示せず）によって８ビットのピクセルデータに変換することによって行われる。
【００３２】
図３において、４０は、表面の的紙の繊維が比較がさついている所謂ラフ紙である記録紙Ａの表面拡大映像であり、４１は、一般に使用される所謂普通紙である記録紙Ｂの表面拡大映像であり、４２は、紙の繊維の圧縮が十分になされているグロス紙である記録紙Ｃの表面拡大映像である。
【００３３】
ＣＭＯＳセンサ３４に読み込まれたこれらの映像４０〜４２が、デジタル処理され図３に示す映像４３〜４５となる。
【００３４】
このように、記録紙の種類によって、表面の映像は異なる。これは、主に紙の表面における繊維の状態が異なるために起こる現象である。
【００３５】
上述のように、ＣＭＯＳセンサ３４で記録紙表面を読み込まれデジタル処理された映像は、記録紙の紙繊維の表面状態によって判別が可能となる。
【００３６】
次に、図４を用いて画像形成装置１０１に備えられた定着処理条件制御手段たる制御プロセッサによる制御フローについて説明する。
【００３７】
先ず、ＬＥＤ３３を点灯させ（Ｓ５０）、ＣＭＯＳセンサ３４が記録紙の映像を読み込む（Ｓ５１）。上記映像の読み込みは複数回にわたり上記記録紙上の複数箇所において読み込む。
【００３８】
そして、ＬＥＤ３３を消灯させた後（Ｓ５２）、定着条件制御手段に備えられたゲイン調整手段及びフィルタ演算手段（図示せず）のゲイン演算及びフィルタ演算のための定数を調整する（Ｓ５３）。このゲイン演算及びフィルタ演算は、制御プロセッサによってプログラマブルに処理される。
【００３９】
例えば、ゲイン演算は、ＣＭＯＳセンサ３４からのアナログ出力のゲインを調整することによって行う。つまり、記録紙表面より反射される反射光量が多すぎるとき、或いは、逆に少なすぎるときは、記録紙表面の映像がよく読み取れない、即ち映像の変化が導けない場合には、ゲインを調整する。
【００４０】
又、フィルタ演算は、ＣＭＯＳセンサ３４からのアナログ出力をＡ／Ｄ変換し８ビット、２５６階調のデジタルデータとしたときに、例えば、１／３２，１／１６，１／４等の演算によって行う。つまり、ＣＭＯＳセンサ３４からの出力のノイズ成分を除去させる。
【００４１】
そして、次の映像比較演算する上で十分な映像情報が得られるか否かを判定し（Ｓ５４）、十分な映像情報が得られると判定された場合には後述の映像比較演算し（Ｓ５５）、この映像比較演算結果に基づき紙種を判定し（Ｓ５６）、その紙種に応じた定着温度を設定する（Ｓ５７）。
【００４２】
例えば、図３に示す記録紙Ａのように表面の紙繊維ががさついた紙種であれば定着温度を高くし、記録紙Ｃのように表面の紙繊維がなめらかの場合は定着温度を低い設定にて定着ユニット１２２の温調制御を行う。
【００４３】
上記定着温度設定は図５に示すように、紙種判定（Ｓ６６）の結果に応じて、記録紙の搬送速度を設定しても良い。記録紙の搬送速度が比較的遅いと、定着ユニット１２２を通過する時間が長くなり、記録紙上のトナーは十分融着できる。一方、定着ユニット１２２を通過する時間が短いと、記録紙上のトナーは十分融着されない。
【００４４】
従って、例えばラフ紙では記録紙搬送速度を遅くしてトナーを十分融着させ、定着性を上げる。
【００４５】
ここで、上記の映像比較演算の方法について説明する。
【００４６】
上記映像比較演算においては、記録紙表面の複数箇所の映像を読み込んだ結果から、最大濃度のピクセルＤｍａｘと最低濃度のピクセルＤｍｉｎを導く。これを読み込んだ映像毎に実行し平均処理する。
【００４７】
つまり、記録紙Ａのように表面の紙繊維がガサついている場合には、繊維の影が多く発生する。その結果、明るい個所と暗い個所の差が大きく出るため、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎは大きくなる。
【００４８】
一方、記録紙Ｃのような表面では、繊維の影が少なく、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎは小さくなる。
【００４９】
この比較によって、記録紙の紙種を判定する。
【００５０】
上記記録紙の紙種の判定方法について図６を用いて説明する。図６は、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎの値に応じた紙種判定の模式図である。紙種判定に用いるしきい値Ｘ、しきい値ＹをＤＣコントローラ内の不揮発メモリに記憶しておく。Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎの値がしきい値Ｙより大きい場合は記録紙Ｃと判定する。同様にＤｍａｘ−Ｄｍｉｎの値がしきい値Ｙより小さくかつしきい値Ｘより大きい場合は記録紙Ｂと判定し、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎの値がしきい値Ｘより小さい場合は記録紙Ａと判定する。
【００５１】
尚、上記しきい値と紙種はいくつ定義しても良い。
【００５２】
上記しきい値を変更する手段について図８を用いて説明する。ユーザは現在のしきい値の設定を操作パネル２０２により確認する。ＤＣコントローラ２００上のＣＰＵ２０４は不揮発メモリ２０３の内容を読み出し、コントローラ２０１と通信部Ａ２０５により情報の送受信を行う。また、コントローラ２０１は前記情報を通信部Ｂ２０６により操作パネル２０２へ表示する。ユーザは設定したいしきい値とその値を操作パネル上で入力する。コントローラ２０１は、前記通信部Ａ２０５、通信部Ｂ２０６によりＣＰＵ２０４へ前記変更された情報の送受信を行う。ＣＰＵ２０４は前記変更された情報を不揮発メモリ２０３へ書き込む。
【００５３】
上記しきい値を書き換えた場合の紙種の判定方法について図７を用いて説明する。図７はしきい値Ｙの値を図６のしきい値Ｙの値に対して低く設定した場合である。結果、図６で記録紙Ｂと判定していた紙種を記録紙Ｃとして判定する。
【００５４】
尚、上記操作パネルはＰＣのドライバから設定しても良い。また、ＤＣコントローラ２００上の不揮発メモリはコントローラ２０１の不揮発メモリやドライバに記憶されていても良い。
【００５５】
上述の制御プロセッサは、ＣＭＯＳセンサ３４からの映像サンプリング処理、ゲイン及びフィルタ演算処理をリアルタイムにて処理する必要があるため、ディジタルシグナルプロセッサを用いることが望ましい。
【００５６】
上述したように、本実施形態によれば、紙種判定で用いるしきい値を不揮発メモリに記憶させ、またユーザが書き換えられる構成とすることでユーザのニーズに合わせた条件で印字することができる。
【実施例２】
【００５７】
本発明の第２の実施例について説明する。なお、基本的な構成は前記第１の実施例形態と同じであるので、第１の実施例と形態が同一の部分については同一符号を用いて説明を省略し第１の実施形と異なる場合についてのみ説明する。
【００５８】
第１の実施例において、上記記録紙の紙種の判定方法に用いるしきい値の変更を、所定の紙種の記録紙を通紙し、映像比較演算を行い、算出されたＤｍａｘ−Ｄｍｉｎの値から最適なしきい値を算出し、不揮発メモリ２０３に書き込む。
【００５９】
上記しきい値算出方法を図９を用いて説明する。図９は図６のしきい値の設定において、記録紙Ｃの測定モードにおける測定結果と変更後のしきい値を示している。
【００６０】
ユーザは操作パネル上から記録紙Ｃの測定モードに設定し、記録紙Ｃの通紙を行う。第一の実施例と同様の方法でＤｍａｘ−Ｄｍｉｎを測定する。測定されたＤｍａｘ−Ｄｍｉｎがしきい値Ｙに対して最適な範囲となるようにしきい値Ｙを算出する。算出されたしきい値Ｙは、不揮発メモリ２０３に書き込む。
【００６１】
前記測定モードの設定はＰＣのドライバから行っても良い。
【００６２】
上述したように、本実施形態によれば、紙種判定で用いるしきい値を不揮発メモリに記憶させ、また紙種測定モードにより最適なしきい値を算出する構成とすることでユーザのニーズに合わせた条件で印字することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１の画像形成装置に備えられた読み取り手段の概略構成を示す図である。
【図３】読み取り手段によって読み取られた記録材の表面と読み取り手段からの出力をデジタル処理した例との関係を示す図である。
【図４】本発明の第一の実施形態における制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第一の実施形態における制御を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第一の実施形態における制御を説明するための模式図である。
【図７】本発明の第一の実施形態における制御を説明するための模式図である。
【図８】本発明の第一の実施形態における制御を説明するための模式図である。
【図９】本発明の第二の実施形態における制御を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００６４】
３１，５８  シートトレイ（記録媒体積載手段）（記録紙搬送ガイド）
３２，５２  記録媒体（記録紙）
３３  ＬＥＤ（照射手段）
３４，５７  ＣＭＯＳセンサ（読み取り手段）
３５，３６  レンズ（結像レンズ）
５６  リフトアップ機構（昇降調整手段）
５０  記録媒体給送装置
１０１  画像形成装置
１０６  感光ドラム（潜像担持体）
１１０  転写ローラ（転写手段）
１２２  定着ユニット（定着装置）
２００  ＤＣコントローラ
２０１  コントローラ
２０２  操作パネル
２０３  不揮発メモリ
２０４  ＣＰＵ
２０５  通信部Ａ
２０６  通信部Ｂ
【図１】
2005037647.tif 000003
【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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