(57)【要約】【課題】記録紙の種類などの判別精度を向上させることのできる画像形成装置における記録材判別装置を提供すること。【解決手段】記録紙判別センサ１００は、第１の発光手段であるＬＥＤ１０１と、第１の受光手段であるフォトトランジスタ１０３と、第２の受光手段であるフォトトランジスタ１０２を備えている。第１の受光部１０１の出力と第２の受光部１０２の出力を予め決められた閾値と比較して記録紙の種類を判別する。検出結果と閾値の相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、記録紙の検出位置を変えて複数回、反射光量をモニタして記録紙の種類を判別する。検出結果と閾値との相対差が所定の範囲以内に収まっていない場合は、検出結果を用いて記録紙の種類を判別する。【選択図】図１
2007091393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙の表面に対して光を発光する発光手段と、前記記録紙の表面で反射した正反射光を受光する第１の受光手段と、前記記録紙の表面で反射した乱反射光を受光する第２の受光手段と、前記第１の受光手段の出力と前記第２の受光手段の出力とから得られる検出結果と予め決められた閾値とを比較して前記記録紙の種類を判別する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記検出結果と前記閾値の相対差に基づいて前記記録紙の種類を判別することを特徴とする記録材判別装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、前記記録紙の検出位置を変えて複数回、反射光量をモニタして前記記録紙の種類を判別し、前記相対差が所定の範囲以内に収まっていない場合は、前記測定値を用いて前記記録紙の種類を判別す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】
前記制御手段は、前記発光手段を駆動するための発光素子駆動手段と、該発光素子駆動手段を制御するためのメイン制御手段と、前記第１及び第２の受光手段の出力値を演算して前記記録紙の光沢度を示す値を求める信号処理手段と、前記光沢度を示す検出結果と予め記憶手段に格納されている設定値とを比較演算して相対差を求める演算手段とを備えてい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】
前記制御手段は、前記相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、前記記録材の裏面で再度、前記第１の受光手段の出力と前記第２の受光手段の出力とから前記検出結果を得ることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の記録材判別装置。
【請求項５】
記録紙に対して光を発光する発光手段と、前記記録紙を透過した光を受光する少なくとも１つの受光手段と、該受光手段の出力から得られる検出結果と予め決められた閾値とを比較して前記記録紙の坪量を判別する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記検出結果と前記閾値の相対差に基づいて前記記録紙の坪量を判別することを特徴とする記録材判別装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、前記記録紙の検出位置を変えて複数回、透過光量をモニタして前記記録紙の坪量を判別し、前記相対差が所定の範囲以内に収まっていない場合は、前記出力値を用いて前記記録紙の坪量を判別することを特徴とする請求項５に記載の記録材判別装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記発光手段を駆動するための発光素子駆動手段と、該発光素子駆動手段を制御するためのメイン制御手段と、前記少なくとも１つの受光手段の出力値を演算して前記記録紙の光透過度を示す値を求める信号処理手段と、前記光透過度を示す検出結果と予め記憶手段に格納されている設定値とを比較演算して相対差を求める演算手段とを備えていることを特徴とする請求項５又は６に記載の記録材判別装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、前記記録材の裏面から再度、前記受光手段の出力から前記検出結果を得ることを特徴とする請求項５，６又は７に記載の記録材判別装置。
【請求項９】
請求項１乃至４又は請求項５乃至８のいずれかの構成を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
記録紙の表面に対して光を発光し、前記記録紙の表面で反射した正反射光を受光するとともに、前記記録紙の表面で反射した乱反射光を受光し、前記受光した出力を予め決められた閾値と比較して前記記録紙の種類を判別する記録材判別方法において、
前記記録紙表面の第１位置から反射される乱反射光量及び正反射光量を受光し、前記記録紙の光沢度を示す値を求める第１のステップと、
前記光沢度を示す値と予め決められた複数の光沢度判別閾値とを比較演算して前記記録紙を判別する第２のステップと、
前記第１位置とは異なる記録紙表面の第２位置で前記記録紙の光沢度を示す値を求め、該光沢度を示す値と予め決められた他の複数の光沢度判別閾値とを比較演算して前記記録紙の種類を判別する第３のステップと
を有することを特徴とする記録材判別方法。
【請求項１１】
前記第３のステップにおいて、前記第２位置で前記記録材の光沢度を示す値を求める場合には、
前記記録紙の表面に対して光を再発光させて乱反射光量及び正反射光量を受光し、前記記録紙の新たな光沢度を示す値を求め、先に得られた光沢度を示す値との平均値を求める第４のステップと、
前記平均値を予め決められた他の複数の光沢度判別閾値と比較演算して前記記録紙の種類を判別する第５のステップと
を有することを特徴とする請求項１０に記載の記録材判別方法。
【請求項１２】
記録紙に対して光を発光し、前記記録紙を透過した光を受光し、該受光した出力を予め決められた閾値と比較して前記記録紙の坪量を判別する記録材判別方法において、
前記記録紙の第１位置を透過した正透過光量及び拡散透過光量を受光し、前記記録紙の光透過度を示す値を求める第１のステップと、
前記光透過度を示す値と予め決められた複数の透過度判別閾値とを比較演算して前記記録紙を判別する第２のステップと、
前記第１位置とは異なる第２位置で前記記録紙の光透過度を示す値を求め、該光透過度を示す値と予め決められた他の複数の透過度判別閾値とを比較演算して前記記録紙の坪量を判別する第３のステップと
を有することを特徴とする記録材判別方法。
【請求項１３】
前記第３のステップにおいて、前記第２位置で前記記録材の光透過度を示す値を求める場合には、
前記記録紙に対して光を再発光させて正透過光量と拡散透過光量を受光し、前記記録紙の新たな光透過度を示す値を求め、先に得られた光透過度を示す値との平均値を求める第４のステップと、
前記平均値を予め決められた他の複数の透過度判別閾値と比較演算して前記記録紙の坪量を判別する第５のステップと
を有することを特徴とする請求項１２に記載の記録材判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材判別装置及びその方法に関し、より詳細には、記録紙の光沢度又は光透過性を検知して記録紙の種類又は坪量を判別する記録判別センサを備えた記録材判別装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の複写機やレーザープリンタなどの画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、この潜像担持体に現像剤を付与することにより潜像を現像剤像として可視化する現像装置を備えている。さらに、所定方向に搬送される記録材に現像装置による現像剤像を転写する転写部と、この転写部によって現像剤像の転写を受けた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、現像剤像を記録材に定着させる定着装置を備えている。
【０００３】
従来、このような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など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ている。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）を設定するように制御するものがある。
【０００４】
あるいは、画像形成装置の内部に記録材を判別するセンサを用いたものがある。例えば、特許文献１において提案されているように、記録材の表面画像をＣＭＯＳセンサによって撮像し、記録材の表面平滑度を検出する方法により記録材の種類を判別し、現像条件や転写条件あるいは定着条件を可変制御するものがある。
【０００５】
さらに、前記記録材を判別するセンサに対向する位置に発光源を設け、透過光を検出することにより、この透過光による記録紙の厚さを判別する印刷装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１８２５１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１３９１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の画像形成装置では、次のような課題がある。つまり、近年、扱われる紙種が多くなり、紙種判別するために予め決められた閾値付近の特性を示す記録紙が多くなってきており、センサや記録紙のロット差によって検出結果がばらつく結果、閾値付近の特性を示す場合もあるという課題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上述した表面光沢度と光反射性や光透過性の検出を最も精度良く検出できるようにした画像形成装置及びその方法を提供することにある。そして、記録紙判別センサの出力が閾値付近の値を示した場合は、記録紙の検出場所を変えて複数回検出することにより記録紙の種類判別及び坪量判別を行なうようにした記録材判別装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、記録紙の表面に対して光を発光する発光手段と、前記記録紙の表面で反射した正反射光を受光する第１の受光手段と、前記記録紙の表面で反射した乱反射光を受光する第２の受光手段と、前記第１の受光手段の出力と前記第２の受光手段の出力とから得られる検出結果と予め決められた閾値とを比較して前記記録紙の種類を判別する制御手段とを備え、該制御手段は、前記検出結果と前記閾値の相対差に基づいて前記記録紙の種類を判別することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段は、前記相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、前記記録紙の検出位置を変えて複数回、反射光量をモニタして前記記録紙の種類を判別し、前記相対差が所定の範囲以内に収まっていない場合は、前記測定値を用いて前記記録紙の種類を判別することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段は、前記発光手段を駆動するための発光素子駆動手段と、該発光素子駆動手段を制御するためのメイン制御手段と、前記第１及び第２の受光手段の出力値を演算して前記記録紙の光沢度を示す値を求める信号処理手段と、前記光沢度を示す検出結果と予め記憶手段に格納されている設定値とを比較演算して相対差を求める演算手段とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、前記制御手段は、前記相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、前記記録材の裏面で再度、前記第１の受光手段の出力と前記第２の受光手段の出力とから前記検出結果を得ることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、記録紙に対して光を発光する発光手段と、前記記録紙を透過した光を受光する少なくとも１つの受光手段と、該受光手段の出力から得られる検出結果と予め決められた閾値とを比較して前記記録紙の坪量を判別する制御手段とを備え、該制御手段は、前記検出結果と前記閾値の相対差に基づいて前記記録紙の坪量を判別することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記制御手段は、前記相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、前記記録紙の検出位置を変えて複数回、透過光量をモニタして前記記録紙の坪量を判別し、前記相対差が所定の範囲以内に収まっていない場合は、前記出力値を用いて前記記録紙の坪量を判別することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の発明において、前記制御手段は、前記発光手段を駆動するための発光素子駆動手段と、該発光素子駆動手段を制御するためのメイン制御手段と、前記少なくとも１つの受光手段の出力値を演算して前記記録紙の光透過度を示す値を求める信号処理手段と、前記光透過度を示す検出結果と予め記憶手段に格納されている設定値とを比較演算して相対差を求める演算手段とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８に記載の発明は、請求項５，６又は７に記載の発明において、前記制御手段は、前記相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、前記記録材の裏面から再度、前記受光手段の出力から前記検出結果を得ることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１乃至４又は請求項５乃至８のいずれかの構成を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
また、請求項１０に記載の発明は、記録紙の表面に対して光を発光し、前記記録紙の表面で反射した正反射光を受光するとともに、前記記録紙の表面で反射した乱反射光を受光し、前記受光した出力を予め決められた閾値と比較して前記記録紙の種類を判別する記録材判別方法において、前記記録紙表面の第１位置から反射される乱反射光量及び正反射光量を受光し、前記記録紙の光沢度を示す値を求める第１のステップと、前記光沢度を示す値と予め決められた複数の光沢度判別閾値とを比較演算して前記記録紙を判別する第２のステップと、前記第１位置とは異なる記録紙表面の第２位置で前記記録紙の光沢度を示す値を求め、該光沢度を示す値と予め決められた他の複数の光沢度判別閾値とを比較演算して前記記録紙の種類を判別する第３のステップとを有することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記第３のステップにおいて、前記第２位置で前記記録材の光沢度を示す値を求める場合には、前記記録紙の表面に対して光を再発光させて乱反射光量及び正反射光量を受光し、前記記録紙の新たな光沢度を示す値を求め、先に得られた光沢度を示す値との平均値を求める第４のステップと、前記平均値を予め決められた他の複数の光沢度判別閾値と比較演算して前記記録紙の種類を判別する第５のステップとを有することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１２に記載の発明は、記録紙に対して光を発光し、前記記録紙を透過した光を受光し、該受光した出力を予め決められた閾値と比較して前記記録紙の坪量を判別する記録材判別方法において、前記記録紙の第１位置を透過した正透過光量及び拡散透過光量を受光し、前記記録紙の光透過度を示す値を求める第１のステップと、前記光透過度を示す値と予め決められた複数の透過度判別閾値とを比較演算して前記記録紙を判別する第２のステップと、前記第１位置とは異なる第２位置で前記記録紙の光透過度を示す値を求め、該光透過度を示す値と予め決められた他の複数の透過度判別閾値とを比較演算して前記記録紙の坪量を判別する第３のステップとを有することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記第３のステップにおいて、前記第２位置で前記記録材の光透過度を示す値を求める場合には、前記記録紙に対して光を再発光させて正透過光量と拡散透過光量を受光し、前記記録紙の新たな光透過度を示す値を求め、先に得られた光透過度を示す値との平均値を求める第４のステップと、前記平均値を予め決められた他の複数の透過度判別閾値と比較演算して前記記録紙の坪量を判別する第５のステップとを有することを特徴とする。
【００２２】
なお、ここで坪量（米坪；べいつぼ）とは、紙及び板紙の重量を表示するときに１平方メートル当たりの紙１枚の重量をグラム（ｇ／ｍ２）で表したものである。一般に、坪量の少ない紙は「軽い紙」又は「薄い紙」、坪量の多い紙は「重い紙」又は「厚い紙」と言われている。つまり、同じ銘柄の紙の場合は、坪量が大きくなるほど厚い紙と判断している。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、記録紙の表面で反射した反射光量と、この記録紙を透過した透過光量に基づいて判別する記録紙判別センサにおいて、記録紙の種類を判別するための閾値付近の特性を示し、判別が困難である記録紙に対して検出精度を高めることができる。また、検出容易な記録紙の場合は検出時間を長くすることなく、記録紙の種類判別及び坪量判別といった記録紙判別を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。  
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明に係る画像形成装置における記録材判別装置の実施例１を説明するための構成図である。本実施例１の記録材判別装置における記録紙判別センサ１００は、第１の発光部であるＬＥＤ１０１と、第１の受光部であるフォトトランジスタ１０３と、第２の受光部であるフォトトランジスタ１０２を備えている。また、記録紙判別センサ１００は、後述する図２に示すようなセンサ制御部を備えている。
【００２６】
ＬＥＤ１０１を光源とする光は、スリット１１を介して記録紙搬送ガイド１０５上の記録紙Ｐの表面に対して照射される。また、記録紙Ｐからの反射光は、スリット１２，１３を介し集光されてフォトトランジスタ１０２，１０３に受光される。これによって、記録紙Ｐの光沢度が検出される。また、ＬＥＤ１０１は、ＬＥＤ光が記録紙Ｐ表面に対して、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。
【００２７】
このように、本実施例１における記録材判別装置は、記録紙Ｐの表面で反射させるための光を発光する発光部１０１を備えている。さらに、記録紙Ｐの表面で反射した正反射光を受光する第１の受光部１０３と、記録紙Ｐの表面で反射した乱反射光を受光する第２の受光部１０２とを備えている。そして、第１の受光部１０３の出力と、第２の受光部１０２の出力を予め決められた閾値と比較して記録紙Ｐの種類を判別するように構成されている。
【００２８】
そして、記録紙判別センサ１００は、この記録紙判別センサ１００の検出結果と閾値の相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、記録紙Ｐの検出位置を変えて複数回、反射光量をモニタして記録紙Ｐの種類を判別する。検出結果と閾値との相対差が所定の範囲以内に収まっていない場合は、検出結果を用いて記録紙Ｐの種類を判別するように構成されている。
【００２９】
このように、本実施例１における記録材判別装置は、記録紙Ｐの表面で反射した反射光量に基づいて記録紙の種類を判別する記録紙判別センサ１００を備えている。閾値付近の特性を示し、種類の判別が困難である記録紙Ｐに対して検出時間が長くなるけれども、検出精度を高めることができる。
【００３０】
図２は、本実施例１におけるセンサ制御部の内部構成を示すブロック図である。符号３０１は発光素子（発光部；図１のＬＥＤ１０１に相当）、３０３，３０４は受光素子（受光部；図１のフォトトランジスタ１０２，１０３に相当）を示している。発光素子駆動部３０５は、発光素子３０１を駆動するためのものである。メイン制御部３０６は、発光素子駆動部３０５を制御するためのものである。信号処理部３０７は、受光素子３０３，３０４からの出力値を１０ｂｉｔの分解能でＡ／Ｄ変換を行い、フォトトランジスタ１０２，１０３の出力値を演算するなどの信号処理を行なうためのものである。例えば、出力値を演算して記録紙の光沢度を示す（正反射出力／乱反射出力）値を求める。
【００３１】
また、比較演算部３０８は、信号処理部３０７で処理された結果と予めメモリ３０９に格納されている設定値とを比較演算するものである。メモリ３０９は、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発メモリを表し、記録紙の判別のための設定値が格納されている。また、メモリ３０９には、発光素子３０１に対して、少なくとも１種類の発光光量値が格納されている。例えば、工場出荷時などに基準紙を用いて基準紙からの正反射光量、乱反射光量を検出し、その結果と、その結果を用いて演算することにより求められる発光光量値をメモリ３０９に格納する。
【００３２】
図３は、本実施例１における記録紙の種類の判別方法を説明するための図で、発光光量を横軸に、縦軸に正反射光量／乱反射光量の比をとった測定結果を模式的に示す図である。点線部は、ＬＥＤ１０１の発光光量をある所定の光量に設定したときの設定光量値を示している。この図３により、ＯＨＴ（ｏｖｅｒｈｅａｄ  ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）フィルム＞グロスフィルム＞グロス紙＞普通紙の順に正反射光量／乱反射光量の比が小さくなっていくことがわかる。Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃは、それぞれ、ＯＨＴとグロスフィルム，グロスフィルムとグロス紙，グロス紙と普通紙を判別するための複数の閾値を示している。
【００３３】
したがって、ＬＥＤ１０１を設定光量値で光らせたときの正反射光量／乱反射光量の比を求め、予め設定した複数の閾値Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃと比較することにより、記録紙Ｐの種類を判別することができる。
【００３４】
図４は、本実施例１における記録紙判別センサによる記録紙の種別を判別する制御動作を説明するためのフローチャートを示す図である。  
先ず、ＬＥＤ１０１を予め調整した光量で発光させる（Ｓ４０１）。次に、フォトトランジスタ１０２，１０３で乱反射光量及び正反射光量を受光し（Ｓ４０２）、得られた出力値を信号処理（Ｓ４０３）し、記録紙Ｐの光沢度を示す値Ｐａ（正反射光量／乱反射光量）を求める。そして、この記録紙Ｐの光沢度を示す値Ｐａと予めメモリに格納されている光沢度判別閾値Ｔａと比較演算する（Ｓ４０４）。
【００３５】
ここで、Ｔａ≦ＰａならばＯＨＴと判別される（Ｓ４０５）。また、Ｔａ＜Ｐａの場合は、予めメモリに格納されている光沢度判別閾値Ｔｂ＋δＴｂと比較演算し（Ｓ４０６）、Ｔｂ＋δＴｂ＜Ｐａならグロスフィルムと判別される（Ｓ４０７）。
【００３６】
また、Ｐａ≦Ｔｂ＋δＴｂの場合は、予めメモリに格納されている光沢度判別閾値Ｔｂ−δＴｂと比較演算する（Ｓ４０８）。Ｔｂ−δＴｂ≦Ｐａならば、記録紙を少し動かして、記録紙の反射光量検出位置を変え（Ｓ４０９）、Ｐａ＜Ｔｂ−δＴｂならば、予めメモリに格納されている光沢度判別閾値Ｔｃ＋δＴｃと比較演算する（Ｓ４１０）。Ｔｃ＋δＴｃ＜Ｐａの場合は、グロス紙と判別される（Ｓ４１１）。
【００３７】
また、Ｐａ≦Ｔｃ＋δＴｃならば、予めメモリに格納されている光沢度判別閾値Ｔｃ―δＴｃと比較演算する（Ｓ４１２）。Ｔｃ−δＴｃ≦Ｐａならば、記録紙を少し動かして、記録紙の反射光量検出位置を変え（Ｓ４１３）、Ｐａ＜Ｔｃ−δＴｃならば、普通紙と判断される（Ｓ４１４）。
【００３８】
上述したように、比較演算の結果、記録紙を判別せず、記録紙を少し動かして記録紙の反射光量検出位置を変えた場合は、ＬＥＤ１０１を再発光して（Ｓ４１５）、フォトトランジスタ１０２、１０３で乱反射光量と正反射光量を受光する（Ｓ４１６）。そして、得られた出力値を信号処理（Ｓ４１７）し、記録紙の光沢度を示す値Ｐａ‘（正反射光量／乱反射光量）を求める。そして、先に得られたＰａとの平均値Ｐａ２（Ｐａ２＝（Ｐａ＋Ｐａ’）／２）を求める。この平均値Ｐａ２を予めメモリに格納されている光沢度判別閾値Ｔｂと比較演算する（Ｓ４１９）。
【００３９】
ここで、Ｔｂ≦Ｐａ２の場合は、記録紙をグロスフィルムと判断する（Ｓ４２０）。また、Ｐａ２＜Ｔｂの場合は、予めメモリに格納されている光沢度判別閾値Ｔｃと比較演算し（Ｓ４２１）、Ｔｃ≦Ｐａ２の場合は、記録紙はグロス紙であると判断し（Ｓ４２２）、Ｐａ２＜Ｔｃの場合は、記録紙は普通紙であると判断する（Ｓ４２３）。
【００４０】
上述したように、第１回目の正反射光量／乱反射光量比が光沢度判別の閾値付近にある場合は、記録紙を少し動かして正反射光量及び乱反射光量を取得し、それらの平均値を光沢度判別に用いることにより、検出精度を高めることができる。また、本実施例１では、検出箇所を変えて２回だけ光量検出を行っているものの、光量検出の回数は２回に限定するものではなく、回数を増やしても良い。
【実施例２】
【００４１】
図５は、本発明に係る画像形成装置における記録材判別装置の実施例２を説明するための構成図で、図１に示した実施例１の構成に第２の発光部であるＬＥＤ１０４を加えたものである。つまり、記録紙判別センサ１００は、第１の発光部であるＬＥＤ１０１と、第２の発光部であるＬＥＤ１０４と、第１の受光部であるフォトトランジスタ１０３と、第２の受光部であるフォトトランジスタ１０２を有している。また、記録紙判別センサ１００は、後述する図６に示すようなセンサ制御部を備えている。
【００４２】
ＬＥＤ１０１を光源とする光は、スリット１１を介して記録紙搬送ガイド１０５上の記録紙Ｐの表面に対して照射される。また、記録紙搬送ガイド１０５は、本実施例２では記録紙の裏面側から光を照射するための窓１０５ａを設けてある。
【００４３】
記録紙Ｐからの反射光は、スリット１２，１３を介し集光されてフォトトランジスタ１０２，１０３に受光される。これによって、記録紙Ｐの光沢度を検出する。
【００４４】
ＬＥＤ１０４を光源とする光は、光を集光させるためにある集光ガイド１４を通って、記録紙搬送ガイド１０５の窓１０５ａを介して記録紙Ｐの裏面へ照射される。記録紙Ｐからの透過光は、スリット１２，１３を介してフォトトランジスタ１０２，１０３に受光される。これによって記録紙Ｐからの透過光量を検出する。
【００４５】
本実施例２では、ＬＥＤ１０１は、ＬＥＤ光が記録紙Ｐの表面に対し、図１に示した実施例１と同様に、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。また、ＬＥＤ１０４は、ＬＥＤ光が記録紙Ｐの裏面に対して、フォトトランジスタ１０２の真下の位置から光を照射させるように配置されている。
【００４６】
このように、本実施例２における記録材判別装置は、記録紙Ｐの表面で反射させるための光を発光する第１の発光部１０１と、記録紙Ｐを透過させるための光を発光する第２の発光部１０４を備えている。さらに、記録紙Ｐを透過した光を受光する少なくとも１つの受光部１０２（１０３）を備え、この受光部１０２（１０３）の出力と予め決められた閾値とを比較して記録紙Ｐの坪量を判別するように構成されている。
【００４７】
そして、記録紙判別センサ１００は、この記録紙判別センサ１００の検出結果と閾値の相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、記録紙Ｐの検出位置を変えて複数回、透過光量をモニタして記録紙Ｐの坪量を判別する。検出結果と閾値との相対差が所定の範囲以内に収まっていない場合は、検出結果を用いて記録紙Ｐの坪量を判別するように構成されている。
【００４８】
このように、本実施例２における記録材判別装置は、記録紙Ｐを透過した透過光量に基づいて記録紙の坪量を判別する記録紙判別センサ１００を備えている。閾値付近の特性を示し、坪量の判別が困難である記録紙Ｐに対して検出時間が長くなるけれども、検出精度を高めることができる。
【００４９】
図６は、本実施例２におけるセンサ制御部の内部構成を示すブロック図である。符号３０１，３０２は発光素子（発光部；３０１は図５のＬＥＤ１０１に相当、３０２は図５のＬＥＤ１０４に相当）、３０３，３０４は受光素子（受光部；トランジスタ１０２，１０３に相当）を示している。発光素子駆動部３０５は、発光素子３０１，３０２を駆動するためのものである。メイン制御部３０６は、発光素子駆動部３０５を制御するためのものである。信号処理部３０７は、受光素子３０３，３０４からの出力値を１０ｂｉｔの分解能でＡ／Ｄ変換を行い、フォトトランジスタ１０２，１０３の出力値を演算するものである。例えば、出力値を演算して記録紙の光沢度を示す（正反射出力／乱反射出力）値と、記録紙の光透過性を示す（正透過出力／拡散透過出力）値を求める。
【００５０】
また、比較演算部３０８は、信号処理部３０７で行われた結果を基に予めメモリ３０９に格納されている設定値と比較演算するものである。メモリ３０９は、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発メモリを表し、記録紙判別のための設定値が格納されている。また、メモリ３０９には、発光素子３０１に対して、少なくとも１種類の発光光量値が格納されている。例えば、工場出荷時などに基準紙を用いて基準紙からの正反射光量及び乱反射光量を検出し、その結果とその結果を用いて演算により求めることによって得られる発光光量値を、メモリ３０９に格納する。また、発光素子３０２も同様に工場出荷時などに上述した場合と同様の基準紙を用いて基準紙からの正透過光量及び拡散透過光量を検出し、その結果と、その結果を用いて演算することにより求められる発光光量値をメモリ３０９に格納する。
【００５１】
透過光量を用いて記録紙の坪量を検出する方法においても、上述した実施例１の説明中で、図３を用いて説明したのと同様に、ＬＥＤ１０４の設定光量をある所定の光量に設定したときの、記録紙の透過光量値から正透過光量／拡散透過光量の比を求める。予め設定した閾値と比較することにより、記録紙Ｐの坪量を判別することができる。例えば、７５ｇ／ｍ2以下の坪量のものを薄紙、７５ｇ／ｍ2より大きく１０５ｇ／ｍ2以下の坪量のものを普通紙、１０５ｇ／ｍ2より大きく１２０ｇ／ｍ2以下の坪量のものを厚紙１、１２０ｇ／ｍ2より大きい坪量のものを厚紙２とする。このように、上述した記録紙の坪量の検出方法により、薄紙，普通紙，厚紙１，厚紙２の４種類に判別することができる。
【００５２】
図７は、本実施例２における記録紙判別センサによる記録紙の坪量を判別する制御動作を説明するためのフローチャートを示す図である。  
先ず、ＬＥＤ１０４を所定の設定光量で発光させる（Ｓ７０１）。その際、ＬＥＤ１０１は消灯している。フォトトランジスタ１０２，１０３で正透過光量及び拡散透過光量を受光し（Ｓ７０２）、得られた出力値を信号処理（Ｓ７０３）し、記録紙Ｐの光透過性を示す値Ｐｂ（正透過光量／拡散透過光量）を求める。そして、この記録紙Ｐの光透過性を示す値Ｐｂと、予めメモリに格納されている透過度判別閾値Ｓａ＋δＳａと比較演算する（Ｓ７０４）。
【００５３】
ここで、Ｓａ＋δＳａ≦Ｐｂならば薄紙と判別される（Ｓ７０５）。また、Ｐｂ＜Ｓａ＋δＳａの場合は、予めメモリに格納されている透過度判別閾値Ｓａ−δＳａと比較演算し（Ｓ７０６）、Ｓａ−δＳａ＜Ｐｂなら、記録紙を少し動かして記録紙の判別位置を変更する（Ｓ７０７）。また、Ｐｂ≦Ｓａ−δＳａの場合は、予めメモリに格納されている透過度判別閾値Ｓｂ＋δＳｂと比較演算し（Ｓ７０８）、Ｓｂ＋δＳｂ≦Ｐｂなら、普通紙と判別する（Ｓ７０９）。
【００５４】
また、Ｐｂ＜Ｓｂ＋δＳｂの場合は、予めメモリに格納されている透過度判別閾値Ｓｂ−δＳｂと比較する。また、Ｓｂ−δＳｂ＜Ｐｂなら、記録紙を少し動かして記録紙の判別位置を変更し（Ｓ７１１）、Ｐｂ≦Ｓｂ−δＳｂの場合は、予めメモリに格納されている透過度判別閾値Ｓｃ＋δＳｃと比較演算する（Ｓ７１２）。Ｓｃ＋δＳｃ≦Ｐｂなら、厚紙１と判別する（Ｓ７１３）。
【００５５】
また、Ｐｂ＜Ｓｃ＋δＳｃの場合は、予めメモリに格納されている透過度判別閾値Ｓｃ−δＳｃと比較演算する（Ｓ７１４）。Ｓｃ−δＳｃ＜Ｐｂなら、記録紙を少し動かして記録紙の判別位置を変更し（Ｓ７１５）、Ｐｂ≦Ｓｃ−δＳｃの場合は、厚紙２と判別する。
【００５６】
上述したように、比較演算の結果、記録紙を判別せず、記録紙を少し動かして記録紙の透過光量検出位置を変えた場合は、ＬＥＤ１０４を再発光して（Ｓ７１７）、フォトトランジスタ１０２，１０３で正透過光量と拡散透過光量を受光する（Ｓ７１８）。得られた出力値を信号処理（Ｓ７１９）し、記録紙の光透過性を示す値Ｐｂ’（正透過光量／拡散透過光量）を求める。そして、この記録紙の光透過性を示す値Ｐｂ’と先に得られたＰｂとの平均値Ｐｂ２（Ｓ７２０）を求める。この平均値Ｐｂ２を予めメモリに格納されている透過度判別閾値Ｓａと比較演算し（Ｓ７２１）、Ｓａ≦Ｐｂ２の場合、記録紙を薄紙と判断する（Ｓ７２２）。
【００５７】
また、Ｐｂ２＜Ｓａの場合、予めメモリに格納されている透過度判別閾値Ｓｂと比較演算する（Ｓ７２３）。Ｓｂ≦Ｐａ２の場合、記録紙は普通紙であると判断し（Ｓ７２４）、Ｐｂ２＜Ｓｂの場合は、予めメモリに格納されている透過度判別閾値Ｓｃと比較演算する（Ｓ７２５）。Ｓｃ≦Ｐａ２の場合は、記録紙は厚紙１であると判断し（Ｓ７２６）、Ｐｂ２＜Ｓｃの場合は、記録紙は厚紙２であると判断する（Ｓ７２７）。
【００５８】
上述したように、第１回目の正透過光量／拡散透過光量比が透過度判別の閾値付近にある場合は、記録紙を少し動かして正透過光量及び拡散透過光量を取得し、それらの平均値を透過度判別に用いることにより、検出精度を高めることができる。また、本実施例２では、検出箇所を変えて２回だけ光量検出を行っているものの、光量検出の回数は２回に限定するものではなく、回数を増やしても良い。
【実施例３】
【００５９】
図８は、本発明に係る画像形成装置における記録材判別装置の実施例３を説明するための構成図で、カラー画像形成装置を好適に示す画像形成装置における記録材判別装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【００６０】
図８に示すカラー画像形成装置には、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）の各色ごとに４つの画像形成部が配置されている。また、画像形成部に対向して静電搬送ベルトユニットが配置されている。それぞれの画像形成部は、像担持体１５０６，１５０７，１５０８，１５０９と、この像担持体１５０６，１５０７，１５０８，１５０９を一様に所定の電位に帯電するための帯電部を備えている。さらに、帯電された像担持体１５０６，１５０７，１５０８，１５０９上に各色画像データに対応したレーザ光を照射して静電潜像を形成するためのレーザスキャナユニット１５１８，１５１９，１５２０，１５２１を備えている。さらに、像担持体１５０６，１５０７，１５０８，１５０９上に形成された静電潜像を現像して顕像化するための現像部１５１４，１５１５，１５１６，１５１７を備えている。
【００６１】
上述した静電搬送ベルトユニットは、記録紙を静電力により吸着し、像担持体１５０６，１５０７，１５０８，１５０９と対向する。転写ローラ１５１０，１５１１，１５１２，１５１３により記録紙にトナー像が転写される。
【００６２】
カラー画像形成装置の下部には記録紙が収納された給紙カセット１５０５が配置されている。給紙カセット１５０５からの記録紙１５０２の搬送経路には、記録紙の給紙用のピックアップローラ１５０３が備えられている。さらに、像担持体１５０６，１５０７，１５０８，１５０９から記録紙に形成された画像を転写するタイミングをとるために記録紙Ｐを待機させるためのレジストローラ１５０４が備えられている。
【００６３】
また、レジストローラ１５０４の下流に記録紙判別センサ１００を備えており、記録紙は、記録紙判別センサ１００の検出結果に応じた画像形成プロセスで画像形成を行う。定着部１５２２は、記録紙上に転写された４色のトナー画像を溶融定着させるものである。定着された記録紙は機外に排出され、画像形成動作を終了する。本実施例３の画像形成装置は、定着済みの記録紙をスイッチバックするためのスイッチバック部１５２６と、スイッチバックした記録紙を再給紙するための搬送ローラ１５２５と、両面再給紙するための再給紙ローラ１５２４を備えている。これにより、両面印字できる構成になっている。
【００６４】
次に、本実施例３における記録紙の判別制御について説明する。  
給紙１枚目において、記録紙の種類を判別するために、レジストローラ１５０４で停止して記録紙判別センサ１００で記録紙判別を行う。実施例１に示した方法で、正反射光量／乱反射光量の比を演算して、予めメモリ３０９に格納されている閾値と比較する。この演算値が、閾値と大きく異なっており、容易に記録紙を判別できる場合は記録紙判別を終了とする。その後、所定のプリント動作を行う。演算値が閾値付近の値である場合は、記録紙を所定の搬送路を搬送して、両面プリントを行う要領でスイッチバック部１５２６にてスイッチバックさせ、両面再給紙ローラ１５２４から再給紙する。当該記録紙は、再びレジストローラ１５０４で停止して、記録紙判別センサ１００で記録紙判別を行う。実施例１で示した方法と同様に裏面の正反射光量と乱反射光量を測定して、正反射光量／乱反射光量の比を演算し、表面の演算結果と裏面の演算結果の平均値を求めて、記録紙の判別を行う。このような方法で記録紙判別を行うことにより、記録紙判別の精度を向上させることができる。
【００６５】
つまり、本実施例３における記録材判別装置は、両面印字可能な構成を有している。印字する前に第１及び第２の受光部１０２，１０３により記録紙Ｐの表面からの反射光量を検出し、第１及び第２の受光手段１０２，１０３の出力と予め決められた閾値とを比較して記録紙Ｐの種類を判別するように構成されている。そして、検出結果と閾値の相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、両面パスでスイッチバックしてメディア裏面を検出して検出結果を算出するように構成されている。
【００６６】
このように、本実施例３では、反射光量を測定して記録紙の判別を行う方法について説明した。しかし、透過光量を測定して記録紙の坪量を測定する場合にも本実施例３の方法を使用することができることは明らかである。
【００６７】
つまり、本実施例３における記録材判別装置は、両面印字可能な構成を有している。印字する前に少なくとも１つの受光部１０２（１０３）により記録紙Ｐを透過した透過光量を検出し、受光部１０２（１０３）の出力と予め決められた閾値とを比較して記録紙Ｐの坪量を判別するように構成されている。そして、検出結果と閾値の相対差が所定の範囲以内に収まっている場合は、両面パスでスイッチバックしてメディア裏面を検出して検出結果を算出するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る画像形成装置における記録材判別装置の実施例１を説明するための構成図である。
【図２】本実施例１におけるセンサ制御部の内部構成を示すブロック図である。
【図３】記録紙の判別方法を説明するための図である。
【図４】本実施例１における記録紙判別センサによる記録紙の種類を判別する制御動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置における記録材判別装置の実施例２を説明するための構成図である。
【図６】本実施例２におけるセンサ制御部の内部構成を示すブロック図である。
【図７】本実施例２における記録紙判別センサによる記録紙の坪量を判別する制御動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置における記録材判別装置の実施例３を説明するための構成図である。
【符号の説明】
【００６９】
１１，１２，１３  スリット
１４  集光ガイド
１００  記録紙判別センサ
１０１，１０４  ＬＥＤ
１０２，１０３  フォトトランジスタ
１０５  記録紙搬送ガイド
１０５ａ  窓
３０１，３０２  発光素子（発光部）
３０３，３０４  受光素子（受光部）
３０５  発光素子駆動部
３０６  メイン制御部
３０７  信号処理部
３０８  比較部
３０９  メモリ
【図１】
2007091393.tif 000003
【図２】
2007091393.tif 000004
【図３】
2007091393.tif 000005
【図４】
2007091393.tif 000006
【図５】
2007091393.tif 000007
【図６】
2007091393.tif 000008
【図７】
2007091393.tif 000009
【図８】
2007091393.tif 000010