(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に光を照射し、記録材を介した光を検知する第１検知部と、
記録材に超音波を照射し、記録材を介した超音波を検知する第２検知部と、を有し、
記録材収容部から搬送部により搬送された記録材の種類を判別する記録材判別装置において、
記録材と接触することで、前記第２検知部において発生する超音波による記録材の振動を抑制する接触部と、を有し、
前記第１検知部と前記第２検知部は、前記搬送部よりも搬送方向下流側に配置されていて、前記接触部に記録材が接触した状態で前記第１検知部と前記第２検知部により検知を行った際に、前記第２検知部において発生する超音波による記録材の振動が前記第１検知部の検知位置に伝達されないように前記接触部が配置されていることを特徴とする記録材判別装置。
【請求項２】
前記第１検知部と前記第２検知部は、前記接触部を挟んで対称な位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の記録材判別装置。
【請求項３】
前記記録材を停止した状態で、前記第１検知部と前記第２検知部とによる検知動作を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録材判別装置。
【請求項４】
前記第１検知部は、記録材の表面に光を照射して、記録材の表面で反射された光を映像として撮像して、撮像した映像に基づき記録材の表面状態を検知する映像読み取りセンサであって、
前記第１検知部による検知動作と前記第２検知部による検知動作を同じタイミングで実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録材判別装置。
【請求項５】
前記映像読み取りセンサによって前記記録材から反射される光の光量に基づき第１の判別を実行し、前記映像読み取りセンサによって撮像された映像に基づき第２の判別を実行し、前記超音波センサによって検知される前記超音波に基づいて第３の判別を実行することを特徴とする請求項４に記載の記録材判別装置。
【請求項６】
前記第２検知部による検知の方が、前記第１検知部による検知より早く開始されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録材判別装置。
【請求項７】
前記第１検知部と前記第２検知部によって前記接触部に接触した記録材の検知を行う位置に、前記搬送部によって記録材が搬送されたことを検知する第３検知部を有し、
前記第３検知部の検知結果に基づき、前記第１検知部と前記第２検知部により記録材の検知を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録材判別装置。
【請求項８】
記録材に光を照射し、記録材を介した光を検知する第１検知部と、
記録材に超音波を照射し、記録材を介した超音波を検知する第２検知部と、を有し、
記録材の種類を判別する記録材判別装置において、
記録材と接触することで、前記第２検知部において発生する超音波による記録材の振動を抑制する接触部と、を有し、
前記第１検知部と前記第２検知部と前記接触部は、記録材の搬送方向とは直交する方向に並んで配置されており、前記接触部は前記第１検知部と前記第２検知部の間に配置されていることを特徴とする記録材判別装置。
【請求項９】
前記接触部は、記録材を搬送する搬送ローラーであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の記録材判別装置。
【請求項１０】
記録材に光を照射し、記録材を介した光を検知する第１検知部と、
記録材に超音波を照射し、記録材を介した超音波を検知する第２検知部と、を有し、
記録材の種類を判別する記録材判別装置において、
記録材が前記第１検知部の検知位置にあるときに、前記記録材は前記第２検知部の検知位置にあり、前記第１検知部による検知動作と前記第２検知部による検知動作を別々のタイミングで実行することを特徴とする記録材判別装置。
【請求項１１】
前記第２検知部による検知の方が、前記第１検知部による検知より早く開始されることを特徴とする請求項１０に記載の記録材判別装置。
【請求項１２】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材を収容する記録材収容部と、
前記記録材収容部から前記画像形成部に記録材を搬送する搬送部と、
記録材に光を照射し、記録材を介した光を検知する第１検知部と、
記録材に超音波を照射し、記録材を介した超音波を検知する第２検知部と、を有し、
前記第１検知部と前記第２検知部の検知結果に基づいて、前記画像形成部の画像形成条件を設定する画像形成装置において、
記録材と接触することで、前記第２検知部において発生する超音波による記録材の振動を抑制する接触部と、を有し、
前記第１検知部と前記第２検知部は、前記搬送部よりも搬送方向下流側に配置されていて、前記接触部に記録材が接触した状態で前記第１検知部と前記第２検知部により検知を行った際に、前記第２検知部において発生する超音波による記録材の振動が前記第１検知部の検知位置に伝達されないように前記接触部が配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
前記第１検知部と前記第２検知部は、前記接触部を挟んで対称な位置に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記記録材を停止した状態で、前記第１検知部と前記第２検知部とによる検知動作を実行することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記第１検知部は、記録材の表面に光を照射して、記録材の表面で反射された光を映像として撮像して、撮像した映像に基づき記録材の表面状態を検知する映像読み取りセンサであって、
前記第１検知部による検知動作と前記第２検知部による検知動作を同じタイミングで実行することを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記映像読み取りセンサによって前記記録材から反射される光の光量に基づき第１の判別を実行し、前記映像読み取りセンサによって撮像された映像に基づき第２の判別を実行し、前記超音波センサによって検知される前記超音波に基づいて第３の判別を実行することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記第２検知部による検知の方が、前記第１検知部による検知より早く開始されることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記第１検知部と前記第２検知部によって前記接触部に接触した記録材の検知を行う位置に、前記搬送部によって記録材が搬送されたことを検知する第３検知部を有し、
前記第３検知部の検知結果に基づき、前記第１検知部と前記第２検知部により記録材の検知を行うことを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に光を照射し、記録材を介した光を検知する第１検知部と、
記録材に超音波を照射し、記録材を介した超音波を検知する第２検知部と、を有し、
前記第１検知部と前記第２検知部の検知結果に基づいて、前記画像形成部の画像形成条件を設定する画像形成装置において、
記録材と接触することで、前記第２検知部において発生する超音波による記録材の振動を抑制する接触部と、を有し、
前記第１検知部と前記第２検知部と前記接触部は、記録材の搬送方向とは直交する方向に並んで配置されており、前記接触部は前記第１検知部と前記第２検知部の間に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
前記接触部は、記録材を搬送する搬送ローラーであることを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に光を照射し、記録材を介した光を検知する第１検知部と、
記録材に超音波を照射し、記録材を介した超音波を検知する第２検知部と、を有し、
前記第１検知部と前記第２検知部の検知結果に基づいて、前記画像形成部の画像形成条件を設定する画像形成装置において、
記録材が前記第１検知部の検知位置にあるときに、前記記録材は前記第２検知部の検知位置にあり、前記第１検知部による検知動作と前記第２検知部による検知動作を別々のタイミングで実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
前記第２検知部による検知の方が、前記第１検知部による検知より早く開始されることを特徴とする請求項２１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、記録材の種類を判別する判別装置および、その判別装置を適用した画像形成装置に関する。より詳細には、記録材の表面状態を判別するセンサと記録材の坪量を判別するセンサとを用いて記録材の種類を判別する記録材判別装置及びその記録材判別装置を適用した画像形成装置に関する。
【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、一般的に現像剤としてのトナーを用いて像担持体としての感光体ドラムにトナー像を形成し、形成したトナー像を記録材に転写する。そして、記録材に転写したトナー像を所定の条件で加熱かつ加圧して定着させて画像を形成する。この所定の条件とは記録材の種類（例えば、材質、厚さ、坪量、表面状態など）によって設定する温度や記録材の搬送速度であり、記録材の種類に応じて形成される画像の品質を維持する。つまり、記録材に画像を形成する場合は、記録材の種類を判別して、判別した記録材の種類に応じて定着条件をきめ細かく設定している。
【０００３】
従来、画像形成装置においては、例えば、装置に設けられた操作パネル等から記録材の種類（例えば、グロス紙（光沢紙）、厚紙、薄紙、普通紙、ＯＨＴ（Ｏｖｅｒ  ＨｅａｄＴｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）等）をユーザが設定する。そして、ユーザの設定に応じて定着条件を変更していた。
【０００４】
また近年では、ユーザによる設定だけでなく、画像形成装置内に記録材を判別するセンサを配置して、画像形成装置内に給紙された記録材の種類をセンサで自動的に判別する機能を追加しているものもある。そして、センサによって判別された記録材の種類に対応して定着条件を自動的に可変制御する技術も提案されている。なお、記録材の種類に応じて変更するのは、上記の定着条件に限らず、感光ドラムにトナー像を現像する際の現像条件、トナー像を記録材に転写する際の転写条件等もあわせて可変制御する技術が提案されている。
【０００５】
このような記録材の種類を自動判別する技術には、例えば、記録材の表面画像をＣＣＤセンサあるいはＣＭＯＳセンサによって撮像し、撮像した画像データを用いて記録材の表面状態を判別する技術がある。この技術は撮像した画像データの各画素の光量（濃度）の大小関係から記録材表面の平滑度を検出して紙種を判別する方法である。その他に記録材を透過する光量から記録材の厚み、もしくは坪量を判別する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、特に記録材の坪量を判定する場合には、従来の方法では判別精度が十分でない場合があった。例えば、従来のような透過する光量に基づいて記録材の厚みを判別する方法では、記録材の白色度、記録材の色、記録材の繊維の粗密度合いによって同じ厚みであっても透過光が変動する可能性がある。つまり、記録材は厚みが同じでも坪量が異なる場合がある。したがって、従来のように透過する光量を用いて判別する方法では、記録材の厚みをある程度の精度で判別することはできても、坪量をよりきめ細かく判別することは難しい。なお、坪量とは、１平方メートルあたりの記録材１枚の重量のことをいう（単位はｇ／ｍ２である）。
【０００７】
そこで、超音波を記録材に対して照射して、記録材から反射される超音波を検出して紙の種類を判別する方法や、記録材を透過する超音波を検出して記録材の厚みを判別する方法も提案されている。（例えば、特許文献２参照）
特許文献２には、記録材を挟んだ一方に超音波発信器、記録材を挟んだ他方に超音波受信器を配置して、超音波発信器によって記録材に超音波を照射して記録材を振動させる。記録材が振動されることによって記録材を透過してくる超音波を超音波受信器で受信する。そして受信した超音波を検出した信号に基づき記録材の厚みを判別する方式が記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１２８００４号公報
【特許文献２】特開２００４−１０７０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
記録材の種類を判別する際には、厚みや坪量の判別結果と記録材の表面状態の判別結果の両方の判別結果を用いて最終的に記録材の種類を決定すれば、より詳細に記録材の種類を判別することが可能となる。
【０００９】
そこで記録材の厚みや坪量を判別するために、上記の特許文献２に記載されている方式と、記録材の表面状態を判別するために、上記の特許文献１に記載されている方式との両方を採用して記録材の種類を判別することが考えられる。
【００１０】
しかし、両方の判別方法を用いて、ほぼ同時に検知動作を行った場合には、記録材の表面状態の判別のために、記録材の表面の画像をＣＣＤセンサあるいはＣＭＯＳセンサによって撮像するときに、記録材が超音波によって振動している状態で撮像することになる。つまり、振動した記録材の表面を撮像することになるので焦点のずれた画像を撮像する可能性がある。焦点のずれた画像に基づき記録材の表面状態である平滑度を検出したのでは、記録材の種類を誤判別する可能性がある。
【００１１】
記録材の種類を誤判別した場合、例えばグロス紙（光沢紙）を普通紙であると誤って判別してしまった場合は、記録材の種類に合わない定着処理条件を設定してしまうので、画像品質が劣化することが想定される。
【００１２】
一方、近年ではユーザが使用する記録材の種類がより多種類になっているため、記録材の種類をより正確に判別して、記録材の種類に応じて画像形成のための条件を設定することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するためのものであり、複数の記録材の判別方法を用いて記録材の種類を判別する場合に、記録材の種類を正確に判別することが可能な記録材判別装置及び記録材判別装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
特に、記録材に超音波を照射して、その種類を判別する方法と記録材の表面画像を撮像して、その種類を判別する方法との両方を用いる場合に、判別時間を短くし、かつ、記録材の種類を正確に判別する記録材判別装置及び記録材判別装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の記録材判別装置は、記録材に光を照射し、記録材を介した光を検知する第１検知部と、記録材に超音波を照射し、記録材を介した超音波を検知する第２検知部と、を有し、記録材収容部から搬送部により搬送された記録材の種類を判別する記録材判別装置において、記録材と接触することで、前記第２検知部において発生する超音波による記録材の振動を抑制する接触部と、を有し、前記第１検知部と前記第２検知部は、前記搬送部よりも搬送方向下流側に配置されていて、前記接触部に記録材が接触した状態で前記第１検知部と前記第２検知部により検知を行った際に、前記第２検知部において発生する超音波による記録材の振動が前記第１検知部の検知位置に伝達されないように前記接触部が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、複数の記録材の判別方法を用いて記録材の種類を判別する場合に、記録材の種類を正確に判別することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明による記録材判別装置および画像形成装置並びにその方法を説明する。
【００２１】
（画像形成装置）
本発明の記録材判別装置および記録材判別方法は、図１に示すような一般的な画像形成装置で用いられる。図１において、画像形成装置１０１は以下を有している。用紙を収容するカセット１０２、用紙を給紙するローラ１０３、転写ベルトを駆動する駆動ローラ１０４、転写ベルト１０５、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための各感光ドラム１０６〜１０９を備えている。また、各色用の感光ドラムに形成された画像を記録材に転写するための用の転写ローラ１１０〜１１３、各色用の感光ドラムと現像ローラ１２４〜１２７等を含む各色用のカートリッジ１１４〜１１７を備えている。また、各色用の光学ユニット１１８〜１２１、および定着装置１２２を備えている。なお、カートリッジ、光学ユニット、転写ベルト、定着装置は以下に説明する画像形成の動作を実行する画像形成部である。
【００２２】
画像形成装置１０１は、電子写真プロセスを用い記録材にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を重ねて転写し、定着装置１２２によって記録材に転写されたトナー画像を記録材に熱定着させる。また、各光学ユニット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走査することによって露光して静電潜像を形成するよう構成される。これら一連の画像形成動作は搬送される記録材のあらかじめ決まった位置から画像が転写されるよう感光ドラムに像を形成するタイミングと記録材を搬送するタイミングとの同期がとられている。
【００２３】
さらに、画像形成装置１０１は記録材としての記録材をカセット１０２から給紙して搬送するモータ１０３を備え、給紙された用紙は、転写ベルト、定着ローラへと搬送されながらその表面上に画像を形成する。
【００２４】
超音波センサとしての超音波送信器１３０と超音波受信器１３１は、搬送ローラ１５０に対して，記録材の搬送方向の上流側に配置する。超音波発信器１３０は搬送されてきた記録材３０４に超音波を照射させて、超音波受信器１３１で記録材からの超音波を受信する。
【００２５】
記録材の表面状態を判別するための読み取りセンサ１２３は、搬送ローラ１５０に対して記録材の搬送方向に対して下流側に配置する。読み取りセンサ１２３は、搬送されてきた記録材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、ＣＭＯＳセンサで読み取って記録材表面の特定エリアの画像データを検知する。
【００２６】
以下に図２を参照して画像形成装置１０１の制御部の動作について説明する。
【００２７】
図２を用いて本発明の記録材判別装置および記録材判別装置を用いる画像形成装置の動作に説明する。
【００２８】
図２は、ＣＰＵ２１０が制御する各ユニットの構成を示す図である。図２において、ＣＰＵ２１０はＡＳＩＣ２２３と接続され、ＡＳＩＣ２２３を介して読み取りセンサ１２３のＣＭＯＳエリアセンサ２１１や各色用の光学ユニットに接続される。光学ユニットの夫々には、ポリゴンミラー（不図示）やポリゴンミラーを駆動させるモータ（不図示）およびレーザチップ（不図示）、モータの動作やレーザの照射タイミング等を制御するための制御回路（不図示）が含まれている。
【００２９】
ＣＰＵ２１０は、電子写真プロセスに必要な帯電電圧、現像電圧、転写電圧等を出力する高電電圧電源２１９、定着装置１２２等に電力を供給する低電圧電源２２２を制御している。また、ＣＰＵ２１０からの指示に基づき、ＡＳＩＣ２２３は、感光ドラムの表面に光学ユニットから照射されるビームを感光ドラムに照射して静電潜像を描くための光学ユニットの制御を行う。更に、記録材を給紙及び搬送するためのモータ２１６、感光ドラムおよび転写ローラを駆動する駆動モータ２２０、転写ベルトおよび定着装置のローラを駆動するための駆動モータ２２１の動作を制御する。
【００３０】
なお、ＣＰＵ２１０は、読み取りセンサ１２３や超音波センサとしての超音波送信器１３０と超音波受信器１３１の動作を制御し、それらのセンサが検知した結果に基づいて記録材の種類を判別する記録材判別部としての機能を備えている。
【００３１】
また、ＣＰＵ２１０は、バス等（図示せず）によりメモリ２２４に接続されており、メモリ２２４には、以上の制御および本明細書に記載される各実施形態においてＣＰＵ２１０が行う処理のすべてまたは一部を実行するためのプログラムおよびデータが格納される。すなわち、ＣＰＵ２１０はメモリ２２４に格納されたプログラムおよびデータを用いて本発明の各実施形態の動作を実行する。
【００３２】
ＡＳＩＣ２２３は、ＣＰＵ２１０の指示に基づき、読み取りセンサ１２３および光学ユニット２１２〜２１５内のモータの速度制御、記録材を給紙及び搬送するモータ２１６、駆動モータ２２０、２２１の速度制御を行う。これらモータの速度制御は、モータからのタック信号（モータ１回転あたりに所定数出力される信号）を検出して、タック信号の間隔が所定の時間となるようモータを加速または減速する信号を出力して速度制御を行う。このような制御に対応するため、ＡＳＩＣ２２３はハードウエアによる制御回路で構成して、ＣＰＵ２１０の制御負荷をできるだけ低減する。
【００３３】
制御ＣＰＵ２１０は、ホストコンピュータ（不図示）から指示されるプリントコマンドを受信すると、有無センサ２１８（図１のカセット１０２内の記録材の有無を検知するセンサ）によって記録材の有無を判断する。そして、紙有りと判断した場合は、モータ２１６、駆動モータ２２０、２２１を駆動するとともに、ソレノイド２１７を駆動して記録材を所定位置まで搬送する。
【００３４】
記録材は超音波送信器１３０と超音波受信器１３１の位置まで搬送されると、ＣＰＵ２１０は超音波送信器１３０を送信回路４０６を介して駆動して超音波を出力する。出力される超音波の周波数は予め定められており、本実施例では例えば４０ＭＨｚの周波数を設定している。そして、超音波によって記録材が振動されて、超音波受信器１３１によって記録材３０４からの超音波を受信して、受信回路４０５を介してＣＰＵ２１０に受信信号を送る。ＣＰＵ２１０はこの受信信号に応じて記録材の坪量を判別する。
【００３５】
また、記録材の表面状態を検知するための読み取りセンサ１２３が搬送ローラ１５０に対して記録材の搬送方向下流側に設けられている。この読み取りセンサ１２３の位置まで記録材を搬送させて一旦停止させて、記録材の表面の画像を撮像して、撮像した画像に基づいて記録材の表面状態を判断する。
【００３６】
このように記録材のもつ第１の特性である表面状態と第２の特性である坪量とを、第１検知手段としての読み取りセンサと第２検知手段である超音波センサとを用いて検知する。
【００３７】
そして、ＣＰＵ２１０は記録材３０４の表面状態を読み取りセンサ１２３で判別し、また、記録材の坪量を超音波送信器１３０と超音波受信器１３１を用いて判別し、その結果に応じて高電圧電源２１９から出力する電圧条件を変更するよう制御する。
【００３８】
例えば、記録材の表面繊維の状態が粗い、いわゆるラフ紙の場合は、普通紙よりも現像時の電圧を下げ、記録材の表面に付着するトナー量を抑えてトナーの飛び散りを防止する制御を行う。これは、特にラフ紙の場合、記録材の表面に付着するトナー量が多いために、紙繊維によるトナーが飛び散って画質が劣化することを抑制するためである。
【００３９】
また、ＣＰＵ２１０は、記録材の坪量を判別し、その結果に応じて高圧電源２１９から出力する転写電圧条件を変更するよう制御する。
【００４０】
坪量の大きい記録材３０４では電気容量が大きいため、転写時の電圧をある程度の大きな電圧にする必要がある。逆に、坪量の小さい記録材３０４では転写時の電圧が大きすぎた場合に生じる可能性のある画像不良を抑えるために坪量の大きい記録材の場合に比べて転写時の電圧を小さくする。
【００４１】
また、ＣＰＵ２１０は、記録材の表面状態を判別し、その結果に応じて定着装置２２２の温度条件を変更するよう制御する。例えば、ラフ紙の場合は表面繊維が粗いことからトナーの融着性が良くないことが予想されるため、定着温度などを変えて適正化を図る場合がある。また、ＯＨＴの場合、記録材の表面に付着するトナーの定着性が普通の記録材よりもよくないので定着温度を高く設定して定着性を良くする。
【００４２】
さらに、ＣＰＵ２１０は、記録材３０４の坪量を判別し、その結果に応じて記録材の搬送速度を変更するように制御する。搬送速度の制御は、速度を実際に制御しているＡＳＩＣ２２３内部の速度制御レジスタ（不図示）の値をＣＰＵ２１０によって設定しなおすことによって実現する。坪量が異なる記録材に対し定着温度条件を変える。例えば、坪量の大きな記録材では、熱容量が大きいので定着温度を高めに制御し、一方、坪量が小さい、つまり熱容量が小さい記録材は、定着温度を低めにして定着する。または、記録材の坪量によって記録材搬送速度を変えて制御することもできる。
【００４３】
また、記録材３０４がグロス紙（光沢紙）の場合は、記録材の表面に付着するトナーの定着性を上げ、光沢度を高めて画質の向上を図ることもできる。
【００４４】
このように本願発明では、記録材の表面状態をＣＭＯＳエリアセンサ２１１を用いて判別し、記録材の坪量を超音波送信器１３０と超音波受信器１３１とを用いて判別する。そして判別結果によって、高電圧電源から出力する電圧を制御したり、定着装置の定着温度条件、や定着装置で定着を行う際の記録材の搬送速度を変更するように制御することができる。
【００４５】
［第１実施形態］
次に、本願発明の一実施形態による記録材判別装置について説明する。図３は、記録材の表面状態を判別するためのセンサの概略構成を示す模式図であり、図４は記録材の坪量を判別するためのセンサの概略構成を示す模式図である。
【００４６】
記録材の表面状態を判別するための映像読取センサ１２３は、図３に示すように、第一の照射手段である反射光用のＬＥＤ３０１、映像を撮像するためのＣＭＯＳエリアセンサ２１１、および結像レンズ３０３とを備える。ここで、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１ではなくＣＣＤセンサを使用しても映像を撮像することが可能である。
【００４７】
光源としてＬＥＤ３０１から発射される光は、記録材３０４の表面に向けて照射される。記録材３０４に反射された反射光は、レンズ３０３を介して集光されてＣＭＯＳエリアセンサ２１１に結像する。これによって記録材３０４の表面の映像を読み取ることができる。本実施形態では光源としてＬＥＤを使用したが、例えば、キセノン管やハロゲンランプ等を用いることもできる。
【００４８】
本実施形態では、ＬＥＤ３０１は、ＬＥＤからの光が記録材３０４表面に対し、図３に示すように所定の角度をもって斜めから照射させるよう配置されている。
【００４９】
また、記録材の坪量を判別するための超音波センサとしての超音波送信器１３０と超音波受信機１３１は、図４に示すように、記録材に対向した位置に配置される。そして、超音波発信器１３０から発信した超音波が記録材に達して記録材を振動させて、さらに記録材を透過してくる超音波を超音波受信器１３１で受信する。
【００５０】
本実施形態では、超音波発信器１３０と超音波受信器１３１は、超音波が記録材３０４に対し、図４に示すように所定の角度をもって斜めより照射させるよう配置されている。
【００５１】
（記録材の種類の判別）
図５は、映像読取センサ１２３のＣＭＯＳエリアセンサ２１１によって読み取られる記録材３０４の表面のアナログ画像とＣＭＯＳエリアセンサ２１１からの出力を８×８ピクセルにデジタル処理した画像との対比を示す図である。ここで、デジタル処理はＣＭＯＳエリアセンサ２１１からのアナログ出力をＡ／Ｄ変換して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。
【００５２】
図５において、記録材Ａ４０１は表面の紙の繊維が比較的がさついているラフ紙（表面の平滑度が低い＝粗い）である。記録材Ｂ４０２は一般に使用される普通紙（ラフ紙よりも平滑度が高い）である。記録材Ｃ４０３は紙の繊維の圧縮が十分になされているグロス紙（光沢紙）（普通紙よりも平滑度が高い）であり、それぞれの表面の拡大図である。読み取りセンサ１２３に読み込まれた映像４０１〜４０３が、デジタル処理され図４に示す映像４０４〜４０６となる。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。
【００５３】
なお、デジタル処理した画像の各画素の光量（濃度）は、一般にそれぞれの画素に入力された光量の合計もしくは平均値を算出して表面状態を判断する。
【００５４】
上述のように、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１で記録材表面の映像を読み込んだでデジタル処理した画像により、記録材表面の繊維状態（表面状態）の違いを識別して、記録材の種類を判別するためのパラメータの１つにすることができる。
【００５５】
具体的な記録材表面の識別方法としては、デジタル処理した画像データの１ライン毎に、最大濃度となる画素の濃度Ｄｍａｘと最低濃度となる画素の濃度Ｄｍｉｎを検出し、その差の値を演算する。複数ライン分の演算結果を平均処理した値に基づいて記録材の平滑度を判定することができる。上記の例では８×８ピクセル（画素）からなる画像データであり、８ライン分のデータを得ることができる。
【００５６】
つまり、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、明るい個所と暗い個所の差（濃度の差）が大きく出るため、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎの値は大きくなる。一方、記録材Ｃのように繊維が十分圧縮され平滑度の高い記録材の表面の映像は、繊維の影が少なく、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎの値は小さくなる。この比較によって、記録材の平滑度を判定し、ラフ紙、普通紙、グロス紙（光沢紙）の判別を行なうことができる。
【００５７】
上述の制御プロセッサは、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１から得られるアナログ映像のサンプリング処理、センサのゲイン設定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。そのため、例えば、専用の高速演算処理が可能なデジタルシグナルプロセッサ等の素子を用いることが望ましい。
【００５８】
次に、超音波センサを用いた記録材の坪量の検知方法について説明する。
【００５９】
図２、図４に示すように、ＣＰＵ２１０は超音波送信器１３０を駆動して送信回路４０６から超音波を出力させる。そして出力された超音波が記録材３０４に到達して記録材３０４を振動させる。そして記録材３０４を介して出力される超音波が超音波受信器１３１によって受信される。さらに超音波受信器の受信回路４０５を介してＣＰＵ２１０に受信した信号を送る。
【００６０】
図６は、記録材の坪量と超音波受信信号との関係を示す図である。例えば、坪量の大きい記録材は受信される信号の電圧値が小さい。一方、坪量の小さい記録材は受信される信号の電圧値が大きくなる。このような特性によって記録材の属性の１つである坪量を判定し、記録材の種類を判別するためのパラメータの１つとするのである。
【００６１】
記録材の種類には、一般には以下のような種類があり。次に説明するように記録材の表面の状態や坪量によってその種類を判別する。なお、以下に述べる坪量とは、１平方メートルあたりの記録材１枚の重量のことをいう（単位はｇ／ｍ２）。
（１）薄紙（坪量：〜６４ｇ／ｍ２）
（２）普通紙（坪量：６５〜１０５ｇ／ｍ２）
（３）厚紙１（坪量：１０６〜１３５ｇ／ｍ２）
（４）厚紙２（坪量：１３６／ｍ２〜）
（５）グロス紙（光沢紙）
（６）グロスフィルム
（７）ＯＨＴシート（Ｏｖｅｒ  Ｈｅａｄ  Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ  Ｓｈｅｅｔ）
上記（１）〜（７）の記録材の種類を判別する場合、まず、記録材の反射光の光量によって記録材が（７）ＯＨＴシートであるか否かを判別する。（７）のＯＨＴは透明であり光の透過率が他の記録材に比べて大幅に高いため、反射される光量は（１）〜（６）の記録材に比べて大幅に小さくなる。従って反射光の光量によって（１）〜（６）か（７）かという判定ができる。なお反射光の光量を判別する場合は、例えば、上記のＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサで撮像した画像データの各ピクセルの光量の平均値を演算すればよい。
【００６２】
次に、記録材の反射光から得られた映像に基づく画像データを処理して得られた値（例：上記のＤｍａｘ−Ｄｍｉｎの値）からは、（１）〜（４）か（５）か（６）というという判定ができる（３種類に分けることができる）。ここで、本実施形態では、この判定のためＤｍａｘ−Ｄｍｉｎの値を検出する際、ＬＥＤの発光光量のムラ成分などを除去するためのシェーディング処理を行なってムラ成分を検出する。そして検出したムラ成分を撮像した画像データの光量（濃度）から減算する処理を行なう。これによって撮像した２次元の画像の全体の光量ムラが除去されて正確なＤｍａｘ−Ｄｍｉｎの値を求めることができる。また、この光量ムラが除去処理に加えて、２次元の画像全体の光量の平均値が一致するような正規化処理を施してもよい。
【００６３】
そして、最後に、超音波発信器１３０から記録材３０４に超音波を当て、超音波受信器１３１で受信した信号に基づいて、（１）か（２）か（３）か（４）かという４種類の判別ができる。受信した信号の電圧値は、（１）＞（２）＞（３）＞（４）の順となる。
【００６４】
以上の判定を組み合わせたものを図１６に示す。
【００６５】
まず、〔１〕反射光の光量に基づいて第１の判別動作を行う。具体的には、反射光の光量に基づいて（１）〜（６）のグループか（７）かの２種に分けられる。そして次に、〔２〕画像データのＤｍａｘ−Ｄｍｉｎの値（濃度差）に基づいて第２の判別動作を行なう。具体的には、画像データのＤｍａｘ−Ｄｍｉｎの値に基づいて（１）〜（４）か（５）か（６）の３種に分けられる。最後に、〔３〕超音波受信信号に基づいて第３の判別動作を行なう。具体的には、超音波受信信号に基づいて（１）か（２）か（３）か（４）の４種に分けられる。
【００６６】
図１６に示すように、反射光の光量、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎの値（濃度差）、超音波受信信号の２つのパラメータを用いることで（１）〜（７）の種類の記録材を正確に判別することができるようになる。
【００６７】
（記録材判別機能の実装）
以上の動作を行うためのＣＭＯＳエリアセンサ２１１の制御を図７を用いて説明する。図７は、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１の制御を示すブロック図である。図７において、判断部であるＣＰＵ２１０は、制御回路７０２、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１、インターフェース制御回路７０４、演算回路７０５、レジスタＡ７０６、レジスタＢ７０７、および制御レジスタ７０８を備える。
【００６８】
次に動作について説明する。ＣＰＵ２１０は制御レジスタ７０８に対して、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１の動作指示を与えると、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１によって記録材表面画像の撮像が開始される。つまり、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１に電荷の蓄積が開始される。インターフェース回路７０４から、Ｓｌ＿ｓｅｌｅｃｔ信号によってＣＭＯＳエリアセンサ２１１を選択する。そして、所定のタイミングにてＳＹＳＣＬＫ信号を生成すると、Ｓｌ＿ｉｎ信号に応答してＣＭＯＳエリアセンサ２１１からＳｌ＿ｏｕｔ信号で、撮像されたデジタル画像データが送信される。
【００６９】
インターフェース回路７０４を経由して受信した撮像データは、制御回路７０２にてＡ／Ｄ変換処理等が行なわれて、その演算結果がレジスタＡ（７０６）およびレジスタＢ（７０７）に格納される。ＣＰＵ２１０は、この２つのレジスタの値から、記録材の属性を判定する。
【００７０】
次に、図８を用いてセンサ回路ブロック図について説明する。図８は、ＣＭＯＳエリアセンサの回路ブロック図を示す図である。図８において、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１は、ＣＭＯＳセンサ撮像部８０１を含み、例えば８×８画素分のセンサがエリア状に配置される。ＣＭＯＳエリアセンサ２１１は、さらに垂直方向シフトレジスタ８０２および８０３、出力バッファ８０４、水平方向シフトレジスタ８０５、システムクロック８０６、およびタイミングジェネレータ８０７を含む。
【００７１】
次に動作について説明する。Ｓｌ＿ｓｅｌｅｃｔ信号８１３をアクディブとすると、ＣＭＯＳセンサ部８０１は受光した光に基づく電荷の蓄積を開始する。次に、システムクロック８０６を与えると、タイミングジェネレータ８０７によって、垂直方向シフトレジスタ８０２および８０３は読みだす画素の列を順次選択され、出力バッファ８０４にデータを順次格納される。
【００７２】
出力バッファ８０４に格納されたデータは、水平方向シフトレジスタ８０５によって、Ａ／Ｄコンバータ（アナログ／デジタル変換器）８０８ヘと転送される。Ａ／Ｄコンバータ８０８でデジタル変換された画素データは、出力インターフェース回路８０９によって所定のタイミングで制御され、Ｓｌ＿ｓｅｌｅｃｔ信号８１３がアクティブの期間、Ｓｌ＿ｏｕｔ信号８１０に出力される。
【００７３】
一方、８１１の制御回路によって、Ｓｌ＿ｉｎ信号８１２よりＡ／Ｄ変換ゲインを変更するよう制御することができる。例えば、撮像した画像のコントラストが得られない場合は、ＣＰＵはゲインを変更して常に最良なコントラストの画像を撮像することができる。
【００７４】
次に超音波センサの動作について詳細に説明する。
【００７５】
図９は超音波センサとしての超音波送信器１３０と超音波受信器１３１の動作を説明するための制御ブロック図であり、図１０は図９の制御ブロック図における各部の信号の波形を示す。
【００７６】
超音波送信器１３０と超音波受信機１３１は、記録材３０４を挟んで対向する位置に配置され、超音波送信器１３０から出力される超音波が記録材３０４に対して所定角度をもって斜めより照射される。
【００７７】
ＣＰＵ２１０は記録材３０４をカセット１０２（図１参照）から給紙して、記録材３０４が超音波送信器１３０及び超音波受信器との間の位置に到達すると、送信回路４０６内の発信部４０８に発信開始信号を送る。発信部４０８は発信開始信号を受け取ると所定の周波数ｆ０（本実施例の場合はｆ０＝４０ＫＨｚ）の矩形波を所定のタイミングＴ２の間隔で数発生成する。駆動部４０７は発信部４０８が生成した発信信号を用いて、図１０のＡ部の波形で超音波送信器１３０を駆動する。ここで、所定周波数ｆ０＝４０ＫＨｚとしているが、この周波数は受信器及び送信器の配置構成や夫々の間の距離などに応じて適宜変更可能である。
【００７８】
超音波送信器１３０から記録材３０４に超音波が照射され、記録材３０４からの超音波を超音波受信器１３１で受信する。受信信号は図１０のＢ部の波形になる。この受信信号は増幅器４０９で増幅され、さらに積分器４１０で積分されて図１０のＣ部の波形になる。
【００７９】
ＣＰＵ２１０は発信部４０８に発信信号を送ったタイミングから、所定時間Ｔ１後の積分器４１０のデータをＡ／Ｄコンバータ（アナログ／デジタル変換器）４１１を介して取り込む。この積分器４１０から出力されるデータと坪量の関係を示したのが前述した図６になる。
【００８０】
このように、読み取りセンサ１２３と超音波センサとしての超音波送信部１３０と超音波受信部１３１とを用いることによって、多くの記録材の種類を判別することが可能となる。
【００８１】
（各要素の配置と検知タイミング）
図１１〜１２を用いて、超音波センサとしての超音波送信器１３０及び超音波受信器１３１、搬送ローラ１５０、読み取りセンサ１２３のそれぞれが配置される位置を説明する。
【００８２】
図１１と図１２に示すように、超音波送信器１３０と超音波受信器１３１は搬送ローラ１５０より、記録材３０４の搬送方向に対して上流側に配置され、読み取りセンサ１２３は搬送ローラ１５０より、記録材３０４の搬送方向に対して下流側に配置される。より配置位置について具体的に説明すると、読み取りセンサ１２３は図１１または図１２に示されるように搬送ローラ１５０の位置の近傍であり、搬送される記録材の表面に対向する位置に配置される。そして、超音波送信器１３０と超音波受信器１３１は読み取りセンサ１２３を挟んだ位置に配置され、記録材の近傍で記録材を挟んで対向した位置に夫々配置される。なお、搬送ローラ１５０は１対のローラ形状の部材である。そして１対のローラ形状の部材で記録材に接触し、かつ、記録材を挟持して搬送する部材である。つまり、搬送ローラ１０５の記録材３０４の接触部を挟んで超音波センサ（超音波送信器１３０と超音波受信器１３１）と読み取りセンサ１２３とが配置される。
【００８３】
図１２は図１１においてＡ方向から見た図である。
【００８４】
図１２において、超音波送信器１３０から照射された超音波は、記録材３０４の１３５付近の位置にあたる。記録材３０４に対して超音波が照射される位置は、所定の領域を持った位置１３５になる。位置１３５に照射された超音波によって記録材３０４が振動され、その振動は記録材３０４の照射位置１３５から、その周囲の方向（図の点線矢印で示すように）伝播する。
【００８５】
読み取りセンサ１２３と超音波送信器１３０及び超音波受信器１３１及び照射位置１３５との間には、記録材３０４を挟んだ搬送ローラ１５０が配置されている。したがって、記録材３０４を伝播するＢ方向の振動（読み取りセンサ側への振動の伝播）は搬送ローラ１５０で妨げられる。このため、読み取りセンサ１２３で撮像する領域では振動の影響をほとんど受けることなく記録材の表面の映像を取り込むことができる。
【００８６】
例えば、図１１、図１２のように、読み取りセンサ１２３と超音波センサとしての超音波送信器１３０及び超音波受信器１３１との間に搬送ローラ１５０が無い場合を想定する。その場合は、超音波が照射されて記録材が振動するために、読み取りセンサ１２３で読み取った映像が振動の影響を受けて正しい映像ではなくなる可能性が高い。例えば、読み取りセンサ１２３の検知動作と超音波センサの検知動作を別々に実行すればよいと思われるが。検知動作に時間がかかることが想定される。検出時間を短縮するには読み取りセンサと超音波センサの検知を同時に実行したほうが好ましい。
【００８７】
本実施例の図１１、図１２のような構成をとれば、読み取りセンサと超音波センサとが同じタイミングで検知動作を実行しても問題なく記録材の属性を検知することが可能となる。
【００８８】
本実施例では、読み取りセンサ１２３を搬送ローラ１５０に対して記録材の搬送方向の下流側に配置して、超音波センサとしての超音波送信器１３０と超音波受信器１３１を上流側に配置して説明した。
【００８９】
しかし、これとは逆に、読み取りセンサ１２３を搬送ローラ１５０に対して記録材の搬送方向の上流側に配置して、超音波送信器１３０と超音波受信器１３１を下流側に配置してもよい。
【００９０】
次に、図１３のフローチャートに基づいて検知動作のタイミングを説明する。
【００９１】
検知動作が開始すると、ＣＰＵ２１０はカセット１０２（図１参照）からローラ１０３（図１参照）を用いて、記録材３０４を給紙する。給紙された記録材３０４は駆動ローラ１５１で超音波送信器１３０と超音波受信器１３１が配置される位置まで搬送される（Ｓ９０１）。そして、ＣＰＵ２１０は記録材３０４の給紙タイミングから記録材３０４が読み取りセンサ１２３に到達すると予測される時間に搬送ローラ１５０の回転を停止して、記録材３０４の搬送を停止する（Ｓ９０２）。
【００９２】
ＣＰＵ２１０は超音波送信器１３０から超音波を出力して記録材３０４に照射する（Ｓ９０３）。ＣＰＵ２１０は記録材３０４からの超音波を超音波受信器１３１で受信する（Ｓ９０４）。
【００９３】
これとほぼ同時のタイミングで、ＣＰＵ２１０はＬＥＤ３０４を点灯して、記録材３０４の表面に向けて照射される（Ｓ９０５）。記録材３０４からの反射光は、レンズ３０３を介し集光されてＣＭＯＳエリアセンサ２１１に結像される。これによって記録材３０４の表面の映像を読み取る（Ｓ９０６）。
【００９４】
ＣＰＵ２０１は超音波受信器１０１で受信した信号と、読み取りセンサ１２３から読み取った画像データの演算処理（前述の演算処理）を行い（Ｓ９０７）、この結果に基づいて紙種の判別を行う（Ｓ９０８）。
【００９５】
判別した紙種に応じた（例えば、定着装置の温度条件や記録材の搬送速度、高電圧電源から出力される現像電圧条件や転写電圧条件）を設定する（Ｓ９０９）。
【００９６】
ＣＰＵ２１０は搬送ローラ１５０を回転を再開させて記録材３０４を搬送し（Ｓ９１０）、検知動作が終了する。
【００９７】
以上、本実施形態で説明した図１１、図１２の配置構成であれば、読み取りセンサと超音波センサとの検知動作タイミングをほぼ同時に実行しても、超音波センサの検知動作に伴う記録材の振動の影響を殆ど受けることがなく読み取りセンサの検知動作を実行することができる。
【００９８】
従って、短時間で記録材の種類を正確に判別することが可能となる。また、記録材の種類を正確に判別できるので、その種類に応じて適切な画像形成の条件を設定して画像形成を行うことが可能となる。
【００９９】
なお、上記の画像形成条件の設定を読み取りセンサの検知結果と超音波センサの検知結果とに基づいて実行しても良い。検知結果に基づく記録材の種類の判別動作を省略することができる。
【０１００】
［第２実施形態］
本実施形態において、読み取りセンサ１２３、超音波センサとしての超音波送信器１３０及び超音波受信器１３１、搬送ローラ１５０、記録材の配置関係以外は、第１実施形態と同様であるため詳細な説明は省略する。
【０１０１】
第１実施形態では、読み取りセンサ１２３は搬送ローラ１５０を挟んで記録材３０４の搬送方向に配置した。
【０１０２】
本実施形態では、図１４に示すように、軸１５１に複数の搬送部材（Ａ，Ｂ）を設けるように構成されている搬送ローラ１５０において、読み取りセンサ１２３は搬送部材１５０Ａと搬送部材１５０Ｂとを挟んだ位置に配置する。つまり、図１４のように読み取りセンサ１２３は記録材のほぼ中央部を検知するような位置になる。そして超音波センサとしての超音波送信器１３０と超音波受信器１３１は、読み取りセンサ１２３の配置位置に対して、搬送ローラ１５０の部材Ｂ（記録材と部材Ｂとの接触部）を挟んだ記録材の端部側に配置する。
【０１０３】
その逆に、読み取りセンサ１２３は、搬送ローラ１５０の部材Ｂを挟んで記録材の端部側に配置し、超音波センサとしての超音波送信器１３０と超音波受信器１３１は搬送ローラ１５０の部材ＡとＢとを挟んだほぼ中央部に配置してもよい。なお、読み取りセンサと超音波センサとが搬送ローラ１５０の部材ＡまたはＢを挟んだ位置に配置されれば良い。
【０１０４】
第２実施形態では、読み取りセンサ１２３を搬送ローラ１５０の軸１５１に対して記録材の搬送方向の下流側に配置して、超音波送信器１３０と超音波受信器１３１を上流側に配置して説明する。
【０１０５】
しかし、読み取りセンサ１２３を搬送ローラ１５０の軸１５１に対して記録材の搬送方向の上流側に配置して、超音波送信器１３０と超音波受信器１３１を下流側に配置してもよい。
【０１０６】
第１実施形態と同様に、超音波送信器１３０から照射された超音波は記録材３０４上の１３５付近の位置にあたる。記録材３０４上では照射位置１３５から周囲の方向に振動が伝播する。
【０１０７】
読み取りセンサ１２３と超音波送信器１３０、超音波受信１３１及び照射位置１３５との間には、記録材３０４を挟んだ搬送ローラ１５０が配置され、記録材３０４を伝播するＢ方向の振動は搬送ローラ１５０で妨げられる。このため、読み取りセンサ１２３で撮像する領域では振動の影響をほとんど受けることなく表面の映像を取り込むことができる。
従って、短時間で記録材の種類を正確に判別することが可能となる。また、記録材の種類を正確に判別できるので、その種類に応じて適切な画像形成の条件を設定して画像形成を行うことが可能となる。
【０１０８】
［第３実施形態］
本実施形態においては、記録材検知手段を設けたこと以外は、第１と第２実施形態と同様であるため、共通する構成に関する詳細な説明は省略する。
【０１０９】
第１実施形態と第２の実施形態では、ＣＰＵ２１０は記録材３０４の給紙タイミングから記録材３０４が読み取りセンサ１２３に到達すると予測される時間に搬送ローラ１５０の回転を停止して、記録材３０４の搬送を停止するようにしている。
【０１１０】
これに対して、第３の実施形態では、図１５で示すように記録材検知手段３０５を搬送ローラ１５０に対して記録材の搬送方向の下流側に追加している。この記録材検知手段３０５としては、例えば、例えばＬＥＤ等の光照射手段から記録材に光を照射して、この反射光をフォトトランジスタ等の光検知手段で検知することで記録材を検知する方式を用いることができる。なお記録材の通過にともなって動作するフラグと、フラグの動作を検知するフォトインタラプタとで構成されるセンサを用いてもよい。
【０１１１】
ＣＰＵ２１０は記録材検知手段３０５によって記録材３０４の先端を検知すると、検知したタイミングで搬送ローラ１５０の回転を停止して記録材３０４の搬送を停止する。
【０１１２】
その後、記録材が停止した状態で、ＣＰＵ２１０は超音波送信器１３０から超音波を出力して記録材３０４に照射する。そしてＣＰＵ２１０は記録材３０４からの超音波を超音波受信器１３１で受信して、記録材３０４の坪量を判別する。（詳細は前述しているので省略する。）
これと同時に、制御ＣＰＵ２１０はＬＥＤ３０４を点灯して、記録材３０４の表面に向けて照射される。記録材３０４からの反射光は、レンズ３０３を介し集光されてＣＭＯＳエリアセンサ２１１に結像する。これによって記録材３０４の表面の映像を読み取る。読み取った映像をデジタル処理して得られた画像データを処理した結果で記録材の表面状態を判別する。（詳細は前述しているので省略する。）
記録材３０４からの読み取りセンサの検知結果に基づく判別と超音波センサの検知結果に基づく判別を終了後、記録材の種類を判別して、ＣＰＵ２１０は搬送ローラ１５０を回転させて記録材３０４を搬送する。そして前述した画像形成の条件を設定して記録材３０４に画像を形成する。
【０１１３】
以上、説明したように、記録材検知手段を用いて記録材の停止位置を正確にすることで、記録材の検知位置をほぼ同じ位置にできる。したがって、記録材３０４上の位置の違い（例えば、記録材の先端部と中央部での表面状態の違い）による表面状態や坪量のばらつきを低減することができるので検知精度を向上できる可能性がある。
【０１１４】
［第４実施形態］
本実施形態においては、記録材の種類を判別するための検知タイミングが異なる点以外は、第１と第２実施形態の構成と同様であるため、共通する構成に関する詳細な説明は省略する。以下に本実施形態における検知タイミングの詳細について説明する。
【０１１５】
（記録材判別のための検知タイミング）
図１７及び図１８を用いて本実施例における検知タイミングを説明する。図１７は超音波送信器１３０と超音波受信器１３１で記録材３０４の厚み及び坪量を検知している状態を示す。また、図１８は画像読み取りセンサ１２３で記録材３０４の表面状態を検知している状態を示す。
【０１１６】
図１７と図１８において超音波送信器１３０と超音波受信器１３１は搬送ローラ１５０より、記録材３０４の搬送方向に対して上流側に配置される。読み取りセンサ１２３は搬送ローラ１５０の下流に配置される。
【０１１７】
図１７に示すように搬送ローラ１５０に記録材３０４が到達する前に超音波送信器１３０と超音波受信器１３１で記録材３０４の厚み及び坪量を検知する。このとき、記録材３０４は搬送中であり、超音波での坪量の検知は記録材３０４が搬送ローラ１５０に到達する前に終了する。
【０１１８】
次に、図１８に示すように、記録材３０４は搬送ローラ１５０に到達後、読み取りセンサ１２３に到達してから所定時間後に停止する。この所定時間は記録材３０４が確実に読み取りセンサ１２３に達する位置に搬送されるように設定される。この停止状態で読み取りセンサ１２３は記録材３０４の表面状態と反射率を検知する。
【０１１９】
一連の検知動作について図１３のフローチャートを用いて説明する。
【０１２０】
検知動作が開始すると、ＣＰＵ２１０は給紙カセット１０２から給紙ローラ１０３を用いて、記録材３０４を給紙及び搬送する。搬送された記録材３０４は搬送ローラ１５０で超音波送信器１３０と超音波受信器１３１との間に搬送される（Ｓ１００１）。ＣＰＵ２１０は記録材３０４の給紙タイミングから記録材３０４が超音波送信器１３０と超音波受信器１３１に到達すると予測される時間に超音波送信器１３０から超音波を記録材３０４に照射する（Ｓ１００２）。記録材３０４からの超音波を超音波受信器１３１で受信する。ＣＰＵ２１０は記録材３０４が搬送ローラ１５０に到達する前に記録材の厚み及び坪量検知を終了する（Ｓ１００３）。
【０１２１】
ＣＰＵ２１０は記録材３０４の給紙タイミングから記録材３０４が搬送ローラ１５０に到達後、読み取りセンサ１２３に到達すると予測される時間に、搬送ローラの回転を停止して、記録材３０４の搬送を停止する（Ｓ１００４）。ＣＰＵ２１０はＬＥＤ３０４を点灯して、記録材３０４の表面に向けて照射される（Ｓ１００５）。記録材３０４からの反射光は、レンズ３０３を介し集光されてＣＭＯＳエリアセンサ２１１に結像する。これによって記録材３０４の表面の映像を読み取る（Ｓ１００６）。ＣＰＵ２１０は、読み取った映像に基づいて記録材３０４の表面状態を検知する。記録材３０４の表面映像を取り込み後、ＣＰＵ２１０は搬送ローラ１５０を回転させて、記録材３０４を搬送し（Ｓ１００７）、検知動作を終了する。
【０１２２】
以上、説明したように、最初に搬送中の記録材に超音波を照射して坪量を検知し、その後、記録材を停止してから表面状態を検知する。これによって表面状態の検知のための映像の読み取り時に超音波による記録材の振動の影響を受けにくくなり、記録材の種類を正確に判別することが可能となる。また、記録材の種類を正確に判別できるので、その種類に応じて適切な画像形成の条件を設定して画像形成を行うことが可能となる。
【０１２３】
なお、本実施形態では、超音波センサと読み取りセンサの検知動作を異なるタイミングで実行しているため、例えば上記の第１実施形態と比べると、検知時間が増加することになる。しかし、超音波センサでの検知動作は記録材を搬送しながら行っているため超音波センサによる検知時間の増加を低減することができる。
【０１２４】
なお、本実施形態の検知動作を実行するにあたり、第３実施形態で説明した記録材検知手段によって記録材の先端を検知して搬送動作を制御することも可能である。具体的には、記録材検知手段で記録材の先端を検知したことに応じて記録材の搬送動作を停止させて、読み取りセンサの検知動作を実行することが可能である。また、記録材検知手段を搬送ローラの上流側（記録材の搬送方向の上流側）に配置することも可能である。この場合は、記録材検知手段で先端を検知したタイミングで超音波センサによる検知動作を開始することができる。一例として記録材検知手段を２つ設けた変形例を図２０に示す。記録材検知手段として３０５と３０６を設けて、３０５で記録材の先端を検知したら超音波センサの検知動作を実行し、その後、３０６で記録材の先端を検知したら読み取りセンサの検知動作を実行することができる。図２０においては、記録材検知手段を２つ設ける構成以外は、上記の実施形態１、２で説明したものと同様である。
【０１２５】
［その他の実施形態］
本実施形態において、読み取りセンサを反射型光学センサに変更した点以外は、第１実施形態と同様であるため詳細な説明は省略する。
【０１２６】
第１〜３の実施形態においては、ＣＭＯＳエリアセンサもしくはＣＣＤセンサを用いて記録材３０４の表面状態を検知した。
【０１２７】
本実施形態では、ＣＭＯＳエリアセンサもしくはＣＣＤセンサの代わりに、発光素子と二つの受光素子からなるセンサを用いることを特徴とする。
【０１２８】
発光素子とその発光素子からの光が記録材で反射された光のうちの乱反射光を受光する第一の受光素子と、正反射光を受光する第一の受光素子と異なる角度で設置された第二の受光素子とを備えた反射型光学センサである。
【０１２９】
このような反射型光学センサを用いて第１の受光素子で検知した光量と第二の受光素子で検知した光量との比を演算した結果で記録材の表面状態を判別することができる。
【０１３０】
なお反射型光学センサの構成や動作に関しては周知であるため説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】画像形成装置を示す概略図である。
【図２】画像形成装置のＣＰＵの制御動作を説明するための制御ブロック図である。
【図３】記録材の表面状態を判別するための読み取りセンサの概略構成を示す模式図である。
【図４】記録材の坪量を判別するための超音波センサの概略構成を示す模式図である。
【図５】読み取りセンサによって読み取られる記録材表面のアナログ画像とアナログ画像をデジタル処理したデジタル画像との対比を示す図である。
【図６】記録材の坪量と超音波の受信信号との関係を示す図である。
【図７】ＣＭＯＳエリアセンサの制御回路を示すブロック図である。
【図８】ＣＭＯＳエリアセンサの回路ブロック図を示す図である。
【図９】超音波センサによる判別方式における制御回路を示すブロック図である。
【図１０】超音波センサによる判別方式における制御回路動作時の各部の信号の波形である。
【図１１】第１実施形態における読み取りセンサ及び超音波センサでの検知状態を示す図である。
【図１２】読み取りセンサ及び超音波センサの配置位置を示す図である。
【図１３】第１実施形態による検知動作を示すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態における読み取りセンサ及び超音波センサでの検知状態を示す図である。
【図１５】第３実施形態における読み取りセンサ及び超音波センサでの検知状態を示す図である。
【図１６】読み取りセンサと超音波センサとを用いた記録材の種類の判別方法を説明する図である。
【図１７】第４実施形態における超音波センサによる検知タイミングを示す図である。
【図１８】第４実施形態における読み取りセンサによる検知タイミングを示す図である。
【図１９】第４実施形態における検知動作を示すフローチャートである。
【図２０】第４実施形態における変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１０１  画像形成装置
１０２  カセット
１０３  ローラ
１０４  駆動ローラ
１０５  転写ベルト
１０６〜１０９  感光ドラム
１１０〜１１３  転写ローラ
１１４〜１１７  カートリッジ
１１８〜１２１  光学ユニット
１２２  定着装置
１２３  読み取りセンサ
１３０  超音波送信器
１３１  超音波受信器
１５０  搬送ローラ
２１０  ＣＰＵ
２１１  ＣＭＯＳセンサ
２１６  モータ
２１７  ソレノイド
２１８  有無センサ
２１９  高電圧電源
２２０、２２１  駆動モータ
２２２  低電圧電源
２２３  ＡＳＩＣ
２２４  メモリ
３０１  反射用ＬＥＤ
３０２  透過用ＬＥＤ
３０３  レンズ
３０４  記録材
３０５  記録材検知手段
４０５  受信回路
４０６  送信回路
４０７  駆動部
４０８  発信部
４０９  増幅器
４１０  積分器
４１１、８０８  Ａ／Ｄコンバータ
７０２  制御回路
７０４  インターフェース制御回路
７０５  演算回路
７０６  レジスタＡ
７０７  レジスタＢ
７０８  制御レジスタ
【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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