(57)【要約】【目的】光量調整をしている記録材が光量調整用の標準の記録材であることを確認することができるとともに、記録材を短時間で取り除くことができる画像形成装置を提供すること。【構成】露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、光照射手段と、前記記録材の表面の前記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する読取手段を備える画像形成装置において、前記記録材を給紙するための手差し給紙手段を備え、前記手差し給紙手段から記録材を給紙し、前記記録材の表面に前記光照射手段から光を照射して前記読取手段で読み取った映像に基づいて前記光照射手段の光量を制御する光量制御手段を備えることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに応じて光照射の点滅を行うことにより潜像担持体に潜像を形成する露光手段と、前記潜像担持体に現像剤を付与することにより前記潜像を現像剤像として可視化する現像手段と、所定方向に搬送される記録材に前記現像手段による前記現像剤像を転写する転写手段と、前記転写手段によって前記現像剤像の転写を受けた前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前記現像剤像を前記記録材に定着させる定着手段と、前記記録材の表面に光を照射する光照射手段と、前記記録材の表面の前記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する読取手段を備える画像形成装置において、
前記記録材を給紙するための手差し給紙手段を備え、前記手差し給紙手段から記録材を給紙し、前記記録材の表面に前記光照射手段から光を照射して前記読取手段で読み取った映像に基づいて前記光照射手段の光量を制御する光量制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の給紙手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記光照射手段は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光量制御手段は、前記読取手段で読み取った映像に基づいて前記ＬＥＤに供給する電流値を演算するための演算手段を備えており、前記ＬＥＤに供給する最適な電流値を供給することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記光量調整後の前記光照射手段にて照射するための光照射手段の電流値を格納するための記憶手段を備えることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、前記潜像担持体に現像剤を付与することにより前記潜像を現像剤像として可視化する現像手段と、所定方向に搬送される記録材に前記現像手段による前記現像剤像を転写する転写手段と、前記転写手段によって前記現像剤像の転写を受けた前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前記現像剤像を前記記録材に定着させる定着手段を備えている。
【０００３】
図７は従来の画像形成装置１００の概略構成を示す模式的断面図である。
【０００４】
画像形成装置１００は、図７に示すように、用紙カセット１１１、給紙ローラ１１２、転写ベルト１０９、潜像担持体としての感光ドラム１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋ、転写手段としての転写ローラ１０８Ｙ，１０８Ｍ，１０８Ｃ，１０８Ｂｋ、カートリッジ１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｂｋ、光学ユニット１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｂｋ、定着手段としてのる定着ユニット１１７等を有している。
【０００５】
この画像形成装置１００にあっては、電子写真プロセスを用いて記録材の上にイエロー、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１１７の定着ローラによって前記記録材を所定温度で加熱すると共に加圧することにより前記トナー画像を前記記録材に定着させる。
【０００６】
ホストコンピュータ（図示せず）から印刷すべき画像データが送られてくると、ビデオコントローラ（図示せず）は、カラー画像に応じてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各面のビットマップデータを作成する。
【０００７】
各色の光学ユニット１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｂｋは、前記ビットマップデータに基づいて各感光ドラム１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋ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材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取って走査制御している。各感光ドラム１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋの表面に形成された潜像は、カートリッジ１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｂｋに備えられた現像装置１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｂｋによって各色の現像剤であるトナーによってトナー画像として可視化される。
【０００８】
又、画像形成装置１００は、記録材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１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋ及び転写ローラ１０８Ｙ，１０８Ｍ，１０８Ｃ，１０８Ｂｋを駆動する感光ドラム駆動モータ（図示せず）と、前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。
【０００９】
更に、画像形成装置１００は、映像読取センサ１２３を備え、該映像読取センサ１２３は、給紙ローラ１１２によって用紙カセット１１１から給紙され搬送される記録材の表面に光を照射させ、その反射光を集光して結像させることによって、記録材の或る特定エリアの映像を検出するようになっている。
【００１０】
次に、図２を用いて映像読取センサ１２３の構造について説明する。
【００１１】
映像読取センサ１２３は、図２に示すように、光照射手段としてＬＥＤ３３、読取手段としてのＣＭＯＳセンサ３４、結像レンズとしてのレンズ３５，３６等を有している。
【００１２】
ＬＥＤ３３を光源とする光は、レンズ３５を介して記録材搬送ガイド３１表面、或は記録材搬送ガイド３１上の記録材３２表面に対して照射される。
【００１３】
記録材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、記録材搬送ガイド３１或は記録材３２の表面映像を読み取る。
【００１４】
ＬＥＤ３３は、ＬＥＤ光が記録材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。
【００１５】
図３は映像読取センサ１２３のＣＭＯＳセンサ３４の一例を示す図である。
【００１６】
ＣＭＯＳセンサ３４は、８×８ピクセルのセンサになっており、８×８のエリアセンサ部分３８で記録材３２の表面映像を読み取ることができる。
【００１７】
図４は映像読取センサ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ピクセルにディジタル処理した例との関係を示す図である。
【００１８】
前記ディジタル処理は、ＣＭＯＳセンサ３４からのアナログ出力を変換手段としての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。
【００１９】
図４において、４０は表面の紙繊維が比較的がさついている所謂ラフ紙である記録材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材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材Ｃの表面拡大映像である。
【００２０】
而して、ＣＭＯＳセンサ３４に読み込まれたこれらの映像４０〜４２がディジタル処理され、図４に示す映像４３〜４５となる。
【００２１】
このように、記録材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。
【００２２】
上述のように、ＣＭＯＳセンサ３４で記録材表面を読み込まれディジタル処理された映像は、記録材の紙繊維の表面状態によって判別が可能となる。ここで、前記ＣＭＯＳセンサ３４で記録材表面を読み込み、記録材の紙繊維の表面状態によって記録材の判別を行うためには、ＬＥＤ３３の光量を適切な値に調整する必要がある。なぜなら、ＬＥＤ３３の光量が大き過ぎたり、小さ過ぎたりするとＣＭＯＳセンサ３４のダイナミックレンジが狭くなり、記録材を測定したときにピクセルデータ値が飽和してしまうことがあるからである。従って、ＣＭＯＳセンサ３４で記録材の映像を読み込むときのＬＥＤの光量は常に適切な値に調整される必要がある。
【００２３】
次に、図５及び図６のフローチャートを用いて画像形成装置１００に備えられた映像読取センサ１２３に係るＬＥＤ３３の光量調整方法について説明する。
【００２４】
従来、ＬＥＤ３３の光量調整を行う場合は、用紙カセット１１にセットされた記録材の最上部に光量調整用の標準の記録材をセットする。用紙カセット１１から前記標準の記録材を給紙して前記映像読取センサ１２３の位置で記録材を止める。その後、以下に説明する方法によりＬＥＤ３３の光量調整を行う。
【００２５】
図５はＬＥＤ３３に流す電流を制御することによりＬＥＤ３３の光量を制御する制御手段のブロック図である。
【００２６】
ＣＰＵ５１はＬＥＤ３３に流す電流を設定するためのアナログ出力ポートを備えたＣＰＵであり、アナログ電圧を出力することができる。ＣＰＵ５１のアナログ電圧出力は、オペアンプ５２に入力される。オペアンプ５２とトランジスタ５３により、ＬＥＤ３３に流れる電流による抵抗５４の電圧降下が、ＣＰＵ５１で出力されるアナログ電圧に等しくなるように制御されるため、ＬＥＤ３３に流れる電流をＣＰＵ５１で制御することができる。
【００２７】
次に、図６のフローチャートを用いて画像形成装置１００に備えられたＬＥＤ３３の光量調整を行う方法について説明する。
【００２８】
先ず、ＬＥＤ３３を点灯させ（Ｓ６２）、ＣＭＯＳセンサ３４が記録材の映像を読み込む（Ｓ６３）。そして、ＬＥＤ３３を消灯させた後（Ｓ６４）、ＣＰＵ５１によって読み込んだ映像から得られる光量が予め決められた所定の光量になっているか判別する。光量の判別は以下のように行えば良い。
【００２９】
即ち、映像読取データの各ピクセルの８ビットのディジタルデータの全ピクセル分の合計を計算する。光量が大きいほどこの値は大きく、光量が小さいほどこの値は小さくなる。従って、前記ディジタルデータの合計値がと予め決められた所定の値とを比較することで、光量が所定の光量になっているか判別することができる。所定の光量になっていない場合は、所定の光量になるようなＬＥＤ電流値になるように、ＣＰＵのアナログ出力電圧値を調整する。
【００３０】
前記アナログ出力電圧値は、前記ＣＰＵ５１によって演算することにより求める。この処理は、ＣＰＵ５１によってプログラマブルになされる。例えば、記録材表面より反射される反射光量が大き過ぎときは、所定の光量と比較して適切な値だけ電流値を減らす。或は、逆に小さ過ぎときは、所定の光量と比較して適切な値だけ電流値を増やす。上述した動作を行うことにより、ＬＥＤ３３の光量を適切な光量に設定することができる。
【００３１】
尚、ＣＣＤ等の受光センサが読み取る記録材の表面に照射する光源の光量を調整する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００３２】
【特許文献１】
特開２００１−２６８３２２号公報
【発明が解決しようとする課題】
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。
【００３３】
即ち、用紙カセット１１１から記録材を給紙して前記光量調整を行うため、光量調整をしている記録材が光量調整用の標準の記録材であることを目視することができない。
【００３４】
又、光量調整を終了した後、記録材を取り除くために、所定の搬送路上で記録材を搬送して排紙する必要がある。或は、前ドアを開けるか用紙カセットを引き抜くかして記録材を取り除く必要がある。何れにしても記録材を取り除くための時間が長くなるという問題があった。
【００３５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、光量調整をしている記録材が光量調整用の標準の記録材であることを確認することができるとともに、記録材を短時間で取り除くことができる画像形成装置を提供することにある。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、画像データに応じて光照射の点滅を行うことにより潜像担持体に潜像を形成する露光手段と、前記潜像担持体に現像剤を付与することにより前記潜像を現像剤像として可視化する現像手段と、所定方向に搬送される記録材に前記現像手段による前記現像剤像を転写する転写手段と、前記転写手段によって前記現像剤像の転写を受けた前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前記現像剤像を前記記録材に定着させる定着手段と、前記記録材の表面に光を照射する光照射手段と、前記記録材の表面の前記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する読取手段を備える画像形成装置において、前記記録材を給紙するための手差し給紙手段を備え、前記手差し給紙手段から記録材を給紙し、前記記録材の表面に前記光照射手段から光を照射して前記読取手段で読み取った映像に基づいて前記光照射手段の光量を制御する光量制御手段を備えることを特徴とする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３８】
＜実施の形態１＞
図１及び図２を用いて本発明の実施の形態１について説明する。
【００３９】
図１は本実施の形態に係る画像形成装置１００の概略構成図を示す模式的断面図である。尚、図１においては、図７で示したものと同じ動作を行うユニットに関しては同じ番号を付してある。又、従来の技術で説明したものに関しては詳細な説明は省略する。図２は画像読取センサの形態を示した図である。
【００４０】
本実施の形態に係る画像形成装置１００は、手差し給紙手段１２４を備えている。映像読取センサ１２３のＬＥＤ３３の光量調整を行う際には、光量調整用の標準の記録材を前記手差し給紙手段１２４から給紙する。前記手差し給紙手段１２４にセットされた記録材３２は給紙ローラ１２５によりレジストローラ１１５の位置まで給紙される。ここで、映像読取センサ１２３は標準の記録材を照射することができる。
【００４１】
その後、先に説明した方法によってＬＥＤ３３の光量調整を行う。ＬＥＤ３３の光量調整終了後は、調整されたＬＥＤ光量にて記録材の映像読み込みを行う。映像読取センサ１２３で読み込んだデータを用いて記録材の紙種を判別することができる。
【００４２】
次に、記録材の紙種判別方法について説明する。
【００４３】
プリント動作を行う際に、記録材をレジストローラ１１５の位置まで給紙して映像読取センサ１２３で記録材表面の映像を読み込む。
【００４４】
この場合の給紙は、用紙カセット１１から行っても良く、手差し給紙手段１２４から行っても良い。読み込んだ映像を比較することによって、記録材の紙種を判別する。映像比較演算においては、記録材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並行して平均処理する。
【００４５】
つまり、図４の記録材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、明るい箇所と暗い箇所の差が大きく出るため、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎは大きくなる。
【００４６】
一方、記録材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。
【００４７】
この比較によって、記録材の紙種を判定する。記録材の紙種の判定結果は、定着ユニット１１７の温度を設定することに利用することができる。例えば、図４に示す記録材Ａのように表面の紙繊維がガサついた紙種であれば定着温度を高くし、記録材Ｃのように表面の紙繊維が滑らかな場合は定着温度を低い設定にて定着ユニット１１７の温調制御を行うことができる。
【００４８】
このように、本実施の形態によれば、手差し給紙手段から光量調整用の標準の記録材を給紙してＬＥＤ３３の光量調整を行うことで、記録材を手差し給紙手段から目視することができるため、光量調整している記録材が光量調整用の標準の記録材であることを確認することができる。又、光量調整を終了した後、手差し給紙手段上に残っている記録材を取り除くだけであるため、記録材を取り除く時間を短縮することができる。
【００４９】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。尚、実施の形態１と同様の構成に関しては同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
図８は本実施の形態を説明するためのブロック図である。本実施の形態では、画像形成装置１００が不揮発性メモリ５５を備えている点が実施の形態１と異なる。
【００５１】
図９は本実施の形態のＬＥＤ３３の光量調整の制御方法を示すためのフローチャートである。
【００５２】
先ず、ＬＥＤ３３を点灯させ（Ｓ９２）、ＣＭＯＳセンサ３４が記録材の映像を読み込む（Ｓ９３）。そして、ＬＥＤ３３を消灯させた後（Ｓ９４）、前述した方法等によって、予め決められた所定の光量になっているか判別する。所定の光量になっていない場合は、所定の光量になるようなＬＥＤの電流値になるように、ＣＰＵ５１によって電流値を演算する。この処理はＣＰＵ５１によってプログラマブルに処理される。例えば、記録材表面より反射される反射光量が大き過ぎときは、所定の光量と比較して適切な値だけ電流値を減らす。或は、逆に小さ過ぎるときは、所定の光量と比較して適切な値だけ電流値を増やす。このようにして求めたＬＥＤ３３の光量を適切な光量に制御するために、ＬＥＤ３３に流す電流値を不揮発性メモリ５５に格納する（Ｓ９７）。
【００５３】
このように、不揮発性メモリ５５に電流値を格納することにより、画像形成装置１００のメイン電源が落ちた後も適切な電流値を記憶しておくことができる。従って、ＬＥＤ３３の光量調整は工場出荷時に一度だけ行えば良く、ユーザが光量調整を行う必要がないという利点がある。
【００５４】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。尚、実施の形態１と同様の構成に関しては同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
図１０は本実施の形態におけるＬＥＤ３３の光量調整の制御方法を示すためのフローチャートである。
【００５６】
先ず、ＬＥＤ３３を点灯させ（Ｓ１０２）、ＣＭＯＳセンサ３４が記録材の映像を読み込む（Ｓ１０３）。その後、レジストローラ１１５を回転させて記録材３２を搬送して止める（Ｓ１０５）。ＣＭＯＳセンサ３４が記録材３２の映像を読み込む。この作業をｎ回繰り返す。
【００５７】
上述の読み込み動作を行うことにより、前記映像データ数を数多く取ることができる。この映像データを全てＡ／Ｄ変換して合計を求める。前記合計値が予め決められた所定の値と比較してＬＥＤ３３の光量が適切かどうか判別する。その後の光量調整方法は実施の形態１で説明した方法と同様である。
【００５８】
このように、前記映像の読み込みを複数回に亘って前記記録材上の複数箇所において行うことにより、記録材の測定箇所によるばらつきの影響を低減させることができる。従って、より信頼性の高いＬＥＤ光量調整を行うことができる。読み込み回数ｎを大きくするほど、信頼性は高くなる。しかし、読み込み回数ｎを大きくするとＬＥＤ光量調整に必要な時間が長くなるため、読み込み回数は画像形成装置において個別に設定すると良い。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、手差し給紙手段から標準の記録材を給紙してＬＥＤの光量調整を行うことによって記録材を手差し給紙手段から目視することができるため、光量調整をしている記録材が光量調整用の標準の記録材であることを確認することができる。
【００６０】
又、光量調整を終了した後、手差し給紙手段上に残っている記録材を取り除くだけであるため、記録材を取り除く時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係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】本発明に係る画像形成装置に備えられた読取手段の概略構成を示す図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置に備えられた読取手段の構成を示す図である。
【図４】読取手段によって読み取られた記録材の表面と読取手段からの出力をディジタル処理した例との関係を示す図である。
【図５】本発明におけるＬＥＤ光量調整手段を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明におけるＬＥＤ光量調整制御を説明するためのフローチャートである。
【図７】従来の画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２におけるＬＥＤ光量調整手段を説明するためのブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態２におけるＬＥＤ光量調整制御を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３におけるＬＥＤ光量調整制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
３２      記録材（記録材）
３３      ＬＥＤ（光照射手段）
３４      ＣＭＯＳセンサ（読取手段）
３５，３６  レンズ（結像レンズ）
１００    画像形成装置
１０１    感光ドラム（潜像担持体）
１０２    帯電ローラ
１０４    光学ユニット
１０５    カートリッジ
１０６    現像手段
１０８    転写ローラ（転写手段）
１１１    用紙カセット
１１２    給紙ローラ
１１５    レジストローラ
１１７    定着ユニット（定着手段）
１２３    映像読取センサ
１２４    手差し給紙手段
１２５    給紙ローラ
【図１】
2005031184.tif 000003
【図２】
2005031184.tif 000004
【図３】
2005031184.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005031184.tif 000009
【図８】
2005031184.tif 000010
【図９】
2005031184.tif 000011
【図１０】
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