(57)【要約】【課題】安価なセンサを用いて記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置に、記録紙の印刷面に光を照射する光源３０と給紙カセット８０より搬送ローラ８２に向けて搬送される記録紙の先端部分を検知する用紙検知センサ４０と光源３０より出射されて記録紙の印刷面で反射した光が入射する印刷面センサ５０とが設置される。この印刷面センサ５０は、記録紙の印刷面で反射した光を光電変換素子に導くための集光レンズと入射光の強さに応じたレベルの信号を出力する光電変換素子とから構成される。そして、記録紙の先端部分が用紙検知センサ４０の設置位置に到達し、光源３０が点灯されると、この光源３０より記録紙の印刷面に向けて光が放射され、記録紙の印刷面で反射した記録紙の１ライン分の画像データを含む光が集光レンズを通過して光電変換素子へ入射する。【選択図】図２
2007108282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成される感光ドラムと、画像データを印刷するための記録紙が収容される給紙カセットと、を備える画像形成装置において、
前記給紙カセットより前記感光ドラムへ向けて搬送される記録紙の搬送経路上に、
記録紙の印刷面に光を照射するための光源と、
入射光を光の強さに応じたレベルの信号に変換する光電変換素子及び前記光源より出射されるとともに記録紙の印刷面で反射した光を前記光電変換素子に導くための集光レンズから成る印刷面センサと、
が設置されるとともに、
前記印刷面センサの前記光電変換素子より出力される信号のレベルに応じて、記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定する印刷面判定手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記印刷面判定手段は、記録紙の印刷面の先端部分で反射して前記光電変換素子に入射する光の強さに応じて前記光電変換素子より出力される信号のレベルと、記録紙の印刷面の先端部分を除く部分で反射して前記光電変換素子に入射する光の強さに応じて前記光電変換素子より出力される信号のレベルと、の差に応じて、記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記給紙カセットより給紙された記録紙が排出される排紙トレイを複数備え、
前記印刷面判定手段が、記録紙の印刷面が印刷済であると判定したときと、記録紙の印刷面が印刷済でないと判定したときと、で異なる前記排紙トレイに記録紙が排出されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記集光レンズの入射面を覆うことにより前記集光レンズに入射する光の一部を遮るための遮蔽板を備え、
前記集光レンズの入射面のうち記録紙の印刷面で反射した光が入射する部分を除く部分が前記遮蔽板によって遮蔽されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか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、複写機やプリンタなどの画像形成装置に関し、特に、記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定する機能を有するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機やプリンタなどの画像形成装置が知られている。そして、この画像形成装置においては、環境面やコスト面に配慮して記録紙を有効利用する動きが高まりつつある。このような動きに鑑み、記録紙の印刷面のうち片方が既に印刷された記録紙（以下、「裏紙」と呼ぶ）を再利用し、記録紙の印刷済の面と反対の面にも印刷を行う機会が増加している。
【０００３】
しかしながら、画像形成装置の給紙カセットに裏紙を給紙するとき、印刷済の面とこの面と反対側の地肌色の面とを指定された向きと逆向きにセットしてしまうと、裏紙の印刷済の面に画像データが印刷されることとなり、この画像データをもう一度印刷する必要が生じる。また、このようなミスを防止するためには、給紙カセットに給紙されるすべての裏紙の表裏面の向きを調べる必要があり、大変な手間と時間がかかる。
【０００４】
この問題を解決するために、センサを用いて給紙される記録紙の少なくとも片面の状態を検出することのできる画像形成装置が開発されている。そして、このような構成の画像形成装置として、黒色センサを用いて給紙された用紙がいずれかの面に印刷が施された再利用用紙と両面とも何ら印刷されていない清書用紙とを識別し、排紙または給紙処理を切り換え制御する印刷装置が提案されている（特許文献１参照）。また、両面プリントや既に片面を使用した記録紙の裏面を利用する裏紙プリントの場合に、プリント枚数を１枚として計数することのできる電子印字装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
この電子印字装置では、給紙カセットから印字部へ至る記録紙の搬送ルートに、記録紙の裏面の状態を検出する用紙裏面検出手段が配置される。また、この用紙裏面検出手段は、記録紙の裏面を照射する蛍光灯、記録紙の裏面で反射した光を縮小する縮小レンズ系、縮小レンズ系を通過した光を画信号として取り出す固体撮像素子（ＣＣＤ［Charge Coupled Devices］）から成る。
【０００６】
このように用紙裏面検出手段が構成されるとき、蛍光灯より照射されるとともに記録紙の裏面で反射した記録紙の搬送方向と垂直な方向の１ライン分の画像データを含む光が、縮小レンズ系を通過して固体撮像素子の各画素に入射し、各画素に入射する光の強さに応じた電圧信号がこの固体撮像素子より出力される。そして、固体撮像素子より出力された画素ごとの電圧信号をカウントし、単位面積当たり及び１枚の記録紙全面の情報量や信号密度を計測することにより、記録紙の裏面が印刷済であるか否かの判別が行われる。
【特許文献１】特開平８−１７１２４５号公報
【特許文献２】特開２０００−９８８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、上記特許文献２の電子印字装置では、記録紙の裏面が印刷済であるか否かの判別を行うために固体撮像素子（ＣＣＤ）を用いている。そして、この固体撮像素子は多数の画素から成り、これらの画素のそれぞれに対してフォトダイオードが配列される構成であるため、非常に高価なものとなる。そして、一般に、固体撮像素子の画素数が多くなればなる程、固体撮像素子は高価なものとなる。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安価なセンサを用いて記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定することのできる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される感光ドラムと、画像データを印刷するための記録紙が収容される給紙カセットと、を備える画像形成装置において、前記給紙カセットより前記感光ドラムへ向けて搬送される記録紙の搬送経路上に、記録紙の印刷面に光を照射するための光源と、入射光を光の強さに応じたレベルの信号に変換する光電変換素子及び前記光源より出射されるとともに記録紙の印刷面で反射した光を前記光電変換素子に導くための集光レンズから成る印刷面センサと、が設置されるとともに、前記印刷面センサの前記光電変換素子より出力される信号のレベルに応じて、記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定する印刷面判定手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
このように構成された画像形成装置において、前記印刷面判定手段は、記録紙の印刷面の先端部分で反射して前記光電変換素子に入射する光の強さに応じて前記光電変換素子より出力される信号のレベルと、記録紙の印刷面の先端部分を除く部分で反射して前記光電変換素子に入射する光の強さに応じて前記光電変換素子より出力される信号のレベルと、の差に応じて、記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定する。
【００１１】
ここで、記録紙の印刷面が汚れていたり、この印刷面に埃が付着していたりする場合に、記録紙の印刷面の先端部分で反射した光の強さに応じて光電変換素子より出力される信号のレベルと、記録紙の印刷面の先端部分を除く部分で反射した光の強さに応じて光電変換素子より出力される信号のレベルと、の間に差が生じるため、記録紙の印刷面が印刷済と判定されるおそれがある。このような誤検知を防止するため、記録紙の印刷面の先端部分で反射した光の強さに応じて光電変換素子より出力される信号のレベルと、記録紙の印刷面の先端部分を除く部分で反射した光の強さに応じて光電変換素子より出力される信号のレベルと、の間に予め閾値が設定されている。そして、これらの信号のレベルの間に所定値以上の差があるときに、印刷面判定手段が、記録紙の印刷面を印刷済と判定する。
【００１２】
また、上述のそれぞれの画像形成装置において、前記給紙カセットより給紙された記録紙が排出される排紙トレイを複数備え、前記印刷面判定手段が、記録紙の印刷面が印刷済であると判定したときと、記録紙の印刷面が印刷済でないと判定したときと、で異なる前記排紙トレイに記録紙が排出されるものとしても構わない。
【００１３】
このように、印刷面判定手段が記録紙の印刷面が印刷済であると判定したときと記録紙の印刷面が印刷済でないと判定したときとで、異なる排紙トレイに記録紙を排出することにより、記録紙の印刷面が印刷済でない有効な記録紙と記録紙の印刷面が印刷済である無効の記録紙とを分別することができ、有効な記録紙と無効な記録紙とが混在することを防止できる。尚、印刷面判定手段が記録紙の印刷面が印刷済であると判定したとき、この記録紙に画像データを印刷することなく、この記録紙を排紙トレイに排出するようにしてもよい。
【００１４】
また、上述のそれぞれの画像形成装置において、前記集光レンズの入射面を覆うことにより前記集光レンズに入射する光の一部を遮るための遮蔽板を備え、前記集光レンズの入射面のうち記録紙の印刷面で反射した光が入射する部分を除く部分が前記遮蔽板によって遮蔽されるものとしても構わない。
【００１５】
ここで、集光レンズが１枚で構成されるとき、集光レンズの幅は、給紙カセットに収容可能な最大サイズの記録紙の横幅に合わせて決定される。このため、給紙カセットに収容可能な最大サイズの記録紙よりも小さいサイズの記録紙が感光ドラムへ向けて搬送されるとき、記録紙の印刷面で反射した光は、集光レンズの入射面の全体ではなく一部に入射する。よって、給紙カセットより給紙される記録紙のサイズに応じて、集光レンズの入射面のうち記録紙の印刷面で反射した光が入射する部分を除く部分を遮蔽板で覆うことにより、記録紙の印刷面で反射した光以外の光が集光レンズを通過して光電変換素子に入射することを確実に防止でき、印刷面判定手段が、記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを精度良く判定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、集光レンズと光電変換素子から印刷面センサを構成することにより記録紙の搬送方向と垂直な方向の１ライン分の画像データを光電変換素子において１画素の画像データとして検出するようにしているため、光電変換素子の数を大幅に減らすことができ、安価なセンサを用いて記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
《発明の実施形態》
本実施形態の画像形成装置は、原稿の複写を行うコピー機能を有しており、複写機として利用される。また、図１に示すように、本実施形態の画像形成装置は、原稿の画像データを読み取るスキャナ部１０と、このスキャナ部１０で読み取った画像データを記録紙に印刷する画像形成部２０と、記録紙の印刷面に光を照射する光源３０と、記録紙が画像形成部２０に向けて搬送されるときに記録紙の先端部分及び後端部分を検知する用紙検知センサ４０と、光源３０より出射されるとともに記録紙の印刷面で反射した光が入射する印刷面センサ５０と、記録紙の排出方向を切り換える排紙方向切換ガイド６０と、スキャナ部１０、画像形成部２０、光源３０、及び排紙方向切換ガイド６０の動作を制御する制御部７０と、を備えている。
【００１９】
このように構成された画像形成装置において、図１に示す画像形成部２０は、図２に示すように、感光ドラム２１と、この感光ドラム２１の表面全体を帯電させる帯電装置２２と、感光ドラム２１の表面にレーザ光を照射する露光装置２３と、感光ドラム２１の表面に形成される静電潜像にトナー２４ａを付着させることで現像を行う現像装置２４と、感光ドラム２１の表面に付着したトナー２４ａを記録紙に転写する転写装置２５と、記録紙に転写されたトナー２４ａを記録紙に定着させる定着装置２６と、この定着装置２６で生じる熱を画像形成装置の外部へ放熱することで画像形成装置の内部を冷却する冷却ファン２７と、を備えている。
【００２０】
そして、この画像形成部２０において、帯電装置２２は、図２に示す帯電ローラ２２ａを備えており、この帯電ローラ２２ａは感光ドラム２１に近接する位置に設置されるとともに、帯電した帯電ローラ２２ａの放電によって感光ドラム２１の表面をマイナスに帯電させる。また、図２に示すように、露光装置２３は、感光ドラム２１へ向けてレーザスキャナ（不図示）からレーザ光を照射するものであり、感光ドラム２１のうちレーザ光が照射された部分をプラスに帯電させることでこの部分に静電潜像を形成する。
【００２１】
また、図２に示すように、現像装置２４は、感光ドラム２１の近傍に設置されており、その内部にトナー２４ａが収容されるとともに、トナー２４ａを感光ドラム２１へ供給するための現像ローラ２４ｂを備えている。そして、現像装置２４は、感光ドラム２１の表面に形成された静電潜像にトナー２４ａを付着させることで現像を行う。また、転写装置２５は、図２に示す転写ローラ２５ａを備えており、この転写ローラ２５ａと感光ドラム２１との間に記録紙を挟むニップ部が形成されている。そして、転写装置２５は、このニップ部を記録紙が通過する際に、プラスに帯電した転写ローラ２５ａに感光ドラム２１に付着したトナー２４ａを引き寄せることでこのトナー２４ａを記録紙に転写する。
【００２２】
更に、図２に示すように、定着装置２６は、定着ローラ２６ａと、この定着ローラ２６ａの内部に設置されるとともに該定着ローラ２６ａを加熱するための定着ヒータ２６ｂと、加圧ローラ２６ｃと、を備えており、この定着ローラ２６ａと加圧ローラ２６ｃとの間に記録紙を挟むニップ部が形成されている。そして、定着装置２６は、このニップ部を記録紙が通過する際に、定着ローラ２６ａの熱によって記録紙に転写されたトナー２４ａを溶解させるとともに加圧ローラ２６ｃによって記録紙に圧力を加えることでトナー２４ａを記録紙に定着させる。
【００２３】
また、図２に示すように、この画像形成装置は、記録紙が収容される複数の給紙カセット８０と、これらの給紙カセット８０から記録紙を送り出す給紙ローラ８１と、各給紙ローラ８１から送り出された記録紙を搬送する搬送ローラ８２と、この搬送ローラ８２を通過した記録紙の向きを矯正するとともに記録紙が搬送されるタイミングを調整する一対のレジストローラ８３と、感光ドラム２１及び定着装置２６を通過した記録紙を後述するフェイスアップトレイ８６に排出するための第１排紙ローラ８４と、感光ドラム２１及び定着装置２６を通過した記録紙を後述するフェイスダウントレイ８７に排出するための第２排紙ローラ８５と、画像形成装置の側面に取り付けられるとともに印刷面を上向きにした状態で記録紙が排出されるフェイスアップトレイ８６と、画像形成装置の胴内に設置されるとともに印刷面を下向きにした状態で記録紙が排出されるフェイスダウントレイ８７と、を備えている。
【００２４】
また、このように構成された画像形成装置において、図１に示すように、制御部７０は、画像形成装置全体の動作を制御する中央演算処理装置（以下、「ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１」と呼ぶ）と、各種制御プログラムや各種データ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）７２と、ＣＰＵ７１が各種制御を実行する際にワーク領域として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）７３と、から構成されている。
【００２５】
また、図１に示す排紙方向切換ガイド６０は、記録紙をフェイスアップトレイ８６へ排出させる場合に、ＣＰＵ７１の指示により図２に実線で示す方向に切り換わるとともに、記録紙をフェイスダウントレイ８７へ排出させる場合に、ＣＰＵ７１の指示により図２に破線で示す方向に切り換わる。
【００２６】
また、図１に示す用紙検知センサ４０は、図２に示すように、搬送ローラ８２の上流側であって、記録紙の搬送ルートを境界として記録紙の印刷面と反対側に設置されており、搬送ローラ８２に向けて搬送される記録紙の先端部分及び後端部分を検知する。尚、記録紙の搬送ルート（図２に実線の矢印で示す）において、記録紙が給紙される各給紙カセット８０側を上流とするとともに、記録紙が排出されるフェイスアップトレイ８６側またはフェイスダウントレイ８７側を下流とする。
【００２７】
また、図１に示す光源３０は、図２に示すように、用紙検知センサ４０よりもやや下流側であって、記録紙の搬送ルートを境界として記録紙の印刷面と同じ側に設置されている。即ち、用紙検知センサ４０と光源３０とは、記録紙の搬送ルートを挟んで概ね対向する位置に設置されている。また、図２に示すように、光源３０から放射された光が直接に印刷面センサ５０へ入射することを防止するために、光源３０と印刷面センサ５０との間に遮蔽部材８８が設置されている。そして、この光源３０は、用紙検知センサ４０が記録紙の先端部分を検知したことをＣＰＵ７１が確認したときに点灯されるとともに、用紙検知センサ４０が記録紙の後端部分を検知したことをＣＰＵ７１が確認したときに消灯される。
【００２８】
また、記録紙の搬送ルートを境界として記録紙の印刷面と同じ側には、光源３０より放射されて記録紙の印刷面で反射した光を印刷面センサ５０に導くための反射鏡８９が設置されている。この反射鏡８９は、その幅（即ち、図２における紙面に垂直な方向の長さ）が各給紙カセット８０に給紙可能な最大サイズの記録紙の横幅と概ね等しい。
【００２９】
更に、図１に示す印刷面センサ５０は、図２に示すように、記録紙の搬送ルートを境界として記録紙の印刷面と同じ側に設置されており、記録紙の印刷面で反射した後に反射鏡８９で反射した光がこの印刷面センサ５０へ入射する。そして、印刷面センサ５０へ入射した光は、この印刷面センサ５０で光の強さに応じたレベルの信号に変換された後、図１に示すＣＰＵ７１に入力される。
【００３０】
具体的に、図３に示すように、この印刷面センサ５０は、集光レンズ５１と光電変換素子５２とから構成されている。集光レンズ５１は、樹脂製であり、その幅（即ち、図２における紙面に垂直な方向の長さ）が各給紙カセット８０に給紙可能な最大サイズの記録紙の横幅と概ね等しい。そして、この集光レンズ５１は、記録紙の印刷面で反射した光が入射する面が凸状に膨らんでおり、この面と対向する面が平らになっている。尚、この集光レンズ５１は、感光ドラム２１を走査するレーザ光の走査速度を補正するために露光装置２３に設置されるｆ−θレンズ（不図示）と同じ形状を有している。
【００３１】
また、光電変換素子５２は、集光レンズ５１の奥側（即ち、集光レンズ５１を通過した光が向かう側）に設置されており、集光レンズ５１を通過してこの光電変換素子５２へ入射した光を、光の強さに応じたレベルの信号に変換する。
【００３２】
そして、光源３０より記録紙の印刷面に向けて光が放射されると、記録紙の印刷面で反射した後に反射鏡８９で反射した記録紙の搬送方向と垂直な方向の１ライン分の画像データを含む光が集光レンズ５１を通過し、光電変換素子５２へ入射する。このように、記録紙の印刷面で反射した後に反射鏡８９で反射した光を集光レンズ５１を通過させることで、光電変換素子５２において、記録紙の搬送方向と垂直な方向の１ライン分の画像データを１画素の画像データとして検出することができる。尚、図３に示される破線の矢印は、記録紙の印刷面で反射した光の進む向きを表している。
【００３３】
また、図１に示す制御部７０のＣＰＵ７１には、図４に示すように、光電変換素子５２より出力される信号を増幅する増幅回路７４、この増幅回路７４より増幅されて出力される信号のレベルを保持するレベル保持回路７５、このレベル保持回路７５より出力される信号のレベルと増幅回路７４より出力される信号のレベルとを比較し、これらの信号のレベルの間に所定値以上の差があるか否かに応じて異なる種類の信号を出力する比較回路７６と、この比較回路７６より出力される信号の種類に応じて記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定する印刷面判定手段としての印刷面判定回路７７と、が設置されている。
【００３４】
そして、このレベル保持回路７５には、搬送ローラ８２に向けて搬送される記録紙の印刷面の先端部分９０（図５参照）で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号のレベルが基準レベルとして保持される。また、この比較回路７６において、レベル保持回路７５より出力される信号のレベルと、搬送ローラ８２に向けて搬送される記録紙の印刷面の先端部分９０を除く部分９１（図５参照）で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号のレベルと、が比較される。
【００３５】
即ち、搬送ローラ８２に向けて搬送される記録紙の印刷面の先端部分９０には、この記録紙の印刷面が印刷済であっても画像が印刷されていないため、この部分で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号のレベルが基準レベルとしてレベル保持回路７５に保持される。一方、搬送ローラ８２に向けて搬送される記録紙の印刷面の先端部分９０を除く部分９１には、この記録紙の印刷面が印刷済であるときに画像が印刷されている。
【００３６】
ここで、記録紙の印刷面における画像が印刷された部分で反射する光の強さは、記録紙の印刷面における画像が印刷されていない部分で反射する光の強さよりも弱い。よって、記録紙の印刷面の先端部分９０を除く部分９１で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号のレベルと、記録紙の印刷面の先端部分９０で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号のレベルと、を比較回路７６において比較することにより、印刷面判定回路７７において記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定することができる。
【００３７】
尚、記録紙の印刷面が汚れていたり、この印刷面に埃が付着したりしている場合に、記録紙の印刷面の先端部分９０で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号のレベルと、記録紙の印刷面の先端部分９０を除く部分９１で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号のレベルと、の間に差が生じ、記録紙の印刷面が印刷済と判定されるおそれがある。このような誤検知を防止するため、記録紙の印刷面の先端部分９０で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号のレベルと、記録紙の印刷面の先端部分９０を除く部分９１で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号のレベルと、の間に予め閾値が設定されている。そして、これらの信号のレベルの間に所定値以上の差があるときに、印刷面判定回路７７において、記録紙の印刷面が印刷済と判定される。
【００３８】
このように構成された画像形成装置の動作について、図１〜図５を参照しながら説明する。尚、上述した画像形成装置の動作と重複する部分については、その詳細な説明を省略する。
【００３９】
コピー機能を用いて原稿の複写を行うために、ユーザが原稿の画像データの印刷を開始するための操作を行うと、ユーザの指示に従った情報が図１に示すＣＰＵ７１に送信される。ＣＰＵ７１がユーザによる印刷開始の指示が行われたことを確認すると、ＣＰＵ７１の指示により、スキャナ部１０において原稿の画像データが読み取られ、この画像データが画像形成部２０に送られる。そして、画像形成部２０において、上述した帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、及び定着工程の各工程が順に行われる。
【００４０】
具体的に、画像形成装置では、図２に実線の矢印で示すように、給紙ローラ８１によって各給紙カセット８０から記録紙が送り出され、給紙カセット８０から送り出された記録紙が搬送ローラ８２へ向けて搬送される。
【００４１】
そして、搬送ローラ８２へ向けて搬送される記録紙の先端部分を用紙検知センサ４０が検知すると、この用紙検知センサ４０より検知信号がＣＰＵ７１へ送信される。ＣＰＵ７１は、この検知信号に基づき、記録紙の先端部分が用紙検知センサ４０の設置位置に到達したことを確認すると、光源３０をＯＮとする制御信号をこの光源３０に送信する。これにより、光源３０が点灯される。
【００４２】
また、搬送ローラ８２へ向けて搬送される記録紙の後端部分が用紙検知センサ４０の設置位置を通過したことを用紙検知センサ４０が検知すると、この用紙検知センサ４０より検知信号がＣＰＵ７１へ送信される。ＣＰＵ７１は、この検知信号に基づき、記録紙の後端部分が用紙検知センサ４０の設置位置を通過したことを確認すると、光源３０をＯＦＦとする制御信号をこの光源３０に送信する。これにより、光源３０が消灯される。
【００４３】
そして、ＣＰＵ７１が、記録紙の先端部分が用紙検知センサ４０の設置位置に到達したことを確認し、光源３０が点灯されると、この光源３０より記録紙の印刷面に向けて光が放射される。記録紙の印刷面で反射した記録紙の搬送方向と垂直な方向の１ライン分の画像データを含む光は、反射鏡８９で反射し、図３に示すように、印刷面センサ５０の集光レンズ５１を通過した後に印刷面センサ５０の光電変換素子５２へ入射する。よって、光電変換素子５２において、記録紙の搬送方向と垂直な方向の１ライン分の画像データが１画素の画像データとして検出される。
【００４４】
続いて、光電変換素子５２において光電変換が行われ、光の強さに応じたレベルの信号がこの光電変換素子５２より出力される。光電変換素子５２より出力される信号は、図４に示すように、増幅回路７４で増幅された後、レベル保持回路７５に入力され、このレベル保持回路７５に保持される。ここで、レベル保持回路７５に入力される信号は、光電変換素子５２より最初に出力される信号、即ち、記録紙の印刷面の先端部分９０で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号である。よって、記録紙の地肌色の部分で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号のレベルが、基準レベルとしてレベル保持回路７５に保持される。
【００４５】
一方、記録紙の印刷面の先端部分９０を除く部分９１で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号は、図４に示すように、増幅回路７４で増幅された後、比較回路７６に入力される。そして、この比較回路７６において、レベル保持回路７５より出力される信号のレベルと、記録紙の印刷面の先端部分９０を除く部分９１で反射した光の強さに応じて光電変換素子５２より出力される信号のレベルと、が比較される。
【００４６】
この比較結果により、これらの信号のレベルの間に所定値以上の差があるか否かに応じて、異なる種類の信号が比較回路７６より印刷面判定回路７７に入力される。そして、記録紙の印刷面の先端部分９０を除く部分９１で反射した光が光電変換素子５２へ入射する間に、比較回路７６において、これらの信号のレベルの間に所定値以上の差があることが確認され、印刷面判定回路７７が、記録紙の印刷面が印刷済であると判定すると、画像形成部２０における記録紙の印刷面への画像データの印刷が中止される。
【００４７】
このとき、ＣＰＵ７１の指示により、排紙方向切換ガイド６０が図２に実線で示す方向に切り換わる。そして、印刷面が印刷済の記録紙が、搬送ローラ８２、一対のレジストローラ８３、感光ドラム２１と転写ローラ２５ａの間のニップ部、定着ローラ２６ａと加圧ローラ２６ｃの間のニップ部のそれぞれを順に通過した後、第１排紙ローラ８４によって画像形成装置の外部へ送り出され、フェイスアップトレイ８６に排出される。
【００４８】
一方、記録紙の印刷面の先端部分９０を除く部分９１で反射した光が光電変換素子５２へ入射する間に、比較回路７６においてこれらの信号のレベルの間に所定値以上の差がないことが確認され、印刷面判定回路７７が、記録紙の印刷面が印刷済でないと判定すると、ＣＰＵ７１より画像形成部２０の各装置に制御信号が送信され、記録紙の印刷面への画像データの印刷が行われる。
【００４９】
このとき、ＣＰＵ７１の指示により、排紙方向切換ガイド６０が図２に破線で示す方向に切り換わる。そして、画像形成装置において、図２に実線の矢印で示すように、搬送ローラ８２を通過した記録紙が、一対のレジストローラ８３においてその向きが矯正されるとともに感光ドラム２１への搬送タイミングが調整された後、感光ドラム２１と転写ローラ２５ａとの間のニップ部へ搬送される。
【００５０】
このように記録紙が感光ドラム２１へ向かって搬送されるとき、まず、帯電装置２２が、帯電工程において帯電ローラ２２ａの放電により感光ドラム２１の表面全体を帯電させるとともに、露光装置２３が、露光工程においてレーザスキャナ（不図示）から感光ドラム２１へ向けてレーザ光を照射し、感光ドラム２１の表面のうちレーザ光が当たった部分に静電潜像を形成する。
【００５１】
次に、現像装置２４が、現像工程において、帯電したトナー２４ａを現像ローラ２４ｂにより感光ドラム２１へ供給することで、感光ドラム２１の表面に形成された静電潜像にこのトナー２４ａを付着させて現像を行う。続いて、転写装置２５が、転写工程において感光ドラム２１と転写ローラ２５ａとの間のニップ部を通過する記録紙に感光ドラム２１の表面に付着したトナー２４ａを転写する。そして、転写工程においてトナー２４ａが転写された記録紙は、定着装置２６における定着ローラ２６ａと加圧ローラ２６ｃとの間のニップ部へ搬送される。
【００５２】
その後、定着装置２６が、定着工程において定着装置２６のニップ部を通過する記録紙のトナー２４ａを定着ローラ２６ａの熱によって溶解させるとともに加圧ローラ２６ｃによって記録紙に圧力を加えることで、トナー２４ａを記録紙に定着させる。定着工程においてトナー２４ａが定着した記録紙は、第１排紙ローラ８４及び第２排紙ローラ８５によって画像形成装置の外部へ送り出され、フェイスダウントレイ８７へ排出される。
【００５３】
本実施形態によれば、１個の集光レンズ５１と１個の光電変換素子５２から印刷面センサ５０を構成することにより記録紙の搬送方向と垂直な方向の１ライン分の画像データを光電変換素子５２において１画素の画像データとして検出するようにしているため、光電変換素子５２の数を大幅に減らすことができ、安価なセンサを用いて記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定することができる。
【００５４】
尚、上記画像形成装置において、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、搬送ローラ８２へ向けて搬送される記録紙のサイズに合わせて集光レンズ５１の入射面の一部を遮蔽するための遮蔽板５３を設置するようにしてもよい。そして、各給紙カセット８０に収容可能な最大サイズの記録紙が搬送ローラ８２へ向けて搬送されるときは、図６（Ａ）に示すように、遮蔽板５３による集光レンズ５１の遮蔽が禁止される。
【００５５】
一方、各給紙カセット８０に収容可能な最大サイズの記録紙よりも小さいサイズの記録紙が搬送ローラ８２へ向けて搬送されるとき、図６（Ｂ）に示すように、遮蔽板５３が実線の矢印で示す方向にスライドし、集光レンズ５１の入射面うち記録紙の印刷面で反射した光が入射する部分を除く部分が遮蔽板５３で覆われる。これにより、記録紙の印刷面で反射した光以外の光が集光レンズ５１を通過して光電変換素子５２に入射することを確実に防止でき、ＣＰＵ７１の印刷面判定回路７７において、記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを精度良く判定することができる。
【００５６】
また、上記画像形成装置では、印刷面センサ５０を１つだけ設置するようにしたが、これに限らず、印刷面センサ５０を複数設置するようにしてもよい。例えば、図７に示すように、集光レンズ５１と光電変換素子５２から構成される印刷面センサ５０を２つ並べて設置するようにしてもよい。このとき、各集光レンズ５１の幅は、図３に示す集光レンズ５１の幅と比べて半分となる。よって、光源３０より記録紙の印刷面に向けて光が放射されると、記録紙の印刷面で反射した後に反射鏡８９で反射した記録紙の搬送方向と垂直な方向の１ライン分の半分の画像データを含む光が各集光レンズ５１を通過し、各光電変換素子５２へ入射する。
【００５７】
これにより、各光電変換素子５２において、記録紙の搬送方向と垂直な方向の１ライン分の半分の画像データを１画素の画像データとして検出することができ、記録紙の印刷面に画像データが印刷されているとき、記録紙の印刷面の先端部分９０を除く部分９１で反射した光の強さに応じて各光電変換素子５２より出力される信号のレベルがより顕著に変化することとなる。従って、ＣＰＵ７１の印刷面判定回路７７において、記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを精度良く判定することができる。
【００５８】
また、上記画像形成装置では、記録紙の片面印刷を行うために、記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定するようにしたが、これに限らず、この画像形成装置が両面印刷可能に構成されるときには、記録紙の印刷面とその反対側の面の両方について印刷済であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００５９】
そして、このとき、画像形成装置において、記録紙の搬送ルートを挟んで、図２に示す光源３０と反射鏡８９と印刷面センサ５０と対向する位置に、光源３０と反射鏡８９と印刷面センサ５０とがそれぞれ１つずつ設置される。即ち、記録紙の搬送ルートを境界として、記録紙の印刷面と同じ側だけでなく記録紙の印刷面と反対側にも、光源３０と反射鏡８９と印刷面センサ５０とがそれぞれ１つずつ設置される。
【００６０】
また、上記実施形態では、画像形成装置にコピー機能が搭載され、この画像形成装置が複写機として利用されることとしたが、これに限らず、画像形成装置にスキャナ機能、プリンタ機能、或いは、ファクシミリ機能が搭載されるものとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上説明したように、本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に関し、特に、記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定する機能を有するものについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の一部の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す図である。
【図３】実施形態に係る画像形成装置の印刷面センサの構造を示す図である。
【図４】光電変換素子より出力される信号のレベルに応じて記録紙の印刷面が印刷済であるか否かを判定するためのＣＰＵの構成を示すブロック図である。
【図５】記録紙の印刷面の先端部分と記録紙の印刷面の先端部分を除く部分のそれぞれの領域を示す図である。
【図６】画像形成装置に設置される遮蔽板の位置を示す図である。
【図７】画像形成装置に複数設置される印刷面センサの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  スキャナ部
２０  画像形成部
３０  光源
４０  用紙検知センサ
５０  印刷面センサ
５１  集光レンズ
５２  光電変換素子
５３  遮蔽板
６０  排紙方向切換ガイド
７０  制御部
７１  ＣＰＵ
７２  ＲＯＭ
７３  ＲＡＭ
８８  遮蔽部材
８９  反射鏡
９０  記録紙の印刷面の先端部分
９１  記録紙の印刷面の先端部分を除く部分
【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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