(57)【要約】【課題】紙面の表面形状の紙面検出出力への影響を排除して、ヤレの誤検知を抑制できるようにした画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１Ａは、用紙に画像を形成する画像形成部１１と、画像形成前の用紙の紙面を光学的に読み取る第１の紙面検知センサ１０２ａと、画像形成後の用紙の紙面を光学的に読み取る第２の紙面検知センサ１０２ｂと、第１の紙面検知センサ１０２ａ及び第２の紙面検知センサ１０２ｂで取得した紙面検知出力と、用紙に形成される画像の画像データから取得されるトナー付着量から、紙面形状とトナー付着量との相関データに基づき紙面検知出力を補正する制御部１００を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に画像を形成する画像形成部と、
用紙の紙面を光学的に読み取る紙面検知センサと、
前記紙面検知センサで取得した紙面検知出力と、用紙に形成される画像の画像データから取得されるトナー付着量から、紙面形状とトナー付着量との相関データに基づき紙面検知出力を補正する制御部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記紙面検知センサで画像形成前の非画像形成面を読み取り、紙面検知出力から紙面形状データを取得すると共に、前記紙面検知センサで画像形成後の画像形成面を読み取り、紙面検知出力からトナー面検知データを取得し、紙面形状とトナー付着量との相関データを演算して保存する
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】
前記制御部は、画像データから紙面とトナー面との境界線の長さ算出し、境界線の総和とトナー付着量の誤差の相関から、紙面検知出力を補正する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記紙面検知センサは、Ｓ偏光とＰ偏光に偏光分離する分離部を備え、
前記制御部は、紙面形状に対して感度の高い偏光成分で取得した紙面検知出力を選択する
ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、紙面検知時の背面色を変更して、紙面形状による紙面検知出力の変動を制御する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、画像形成領域の外側に紙面検知像を形成し、紙面形状による紙面検知出力の変動の制御する
ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１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、トナー像を用紙に転写、定着させて画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
出力画像のヤレを検知する技術としては、画像形成後の通紙経路で光学式の読取センサを用いて出力画像を検知し、その検知出力からヤレを判断している。この検知方法では、ヤレ検知の閾値は入力画像データの情報より決定する。例えば、入力された画像データに基づき、画像の有無で閾値をシフトさせることで、画像の有無によらずヤレ検知を行えるようにしている。
【０００３】
しかし、上述した検知方法では、エンボス紙等紙面形状が一定でない用紙を検知した時に、検知結果のバラつきが用紙起因か、ヤレ起因かを区別できず、判断の信頼性が落ちるという問題がある。例えば、ヤレ画像であるにも関わらず、ヤレではないと判断してしまう可能性、ヤレではない画像であるにも関わらず、ヤレ画像と判断してしまう可能性がある。
【０００４】
画像形成装置においては、誤検知を抑制する技術が知られており、例えば、カラーレジスト補正時に閾値レベルを上下させることで、電気ノイズ／検知対称面の凹凸によるノイズ影響による誤検知を避ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、照明手段を２つ利用して、明度変化から検知面の表面形状、濃度変化を検知して欠陥を識別する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。更に、プリント前に紙種検知センサで用紙を判別し、用紙の特性に応じて画像印字方法を変える技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−０５９６３７号公報
【特許文献２】特開２００８−０７０２７３号公報
【特許文献３】特開２００６−０３９０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、トナーの有無、量により紙面形状が出力に及ぼす影響が変化するため、何れの技術をもってしても、正確に紙面影響のみを除去する演算ができず、紙面の表面形状の紙面検出出力への影響を排除することができないので、ヤレの誤検知が発生していた。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためなされたもので、紙面の表面形状の紙面検出出力への影響を排除して、ヤレの誤検知を抑制できるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、請求項１に係る発明は、用紙に画像を形成する画像形成部と、用紙の紙面を光学的に読み取る紙面検知センサと、紙面検知センサで取得した紙面検知出力と、用紙に形成される画像の画像データから取得されるトナー付着量から、紙面形状とトナー付着量との相関データに基づき紙面検知出力を補正する制御部とを備えた画像形成装置である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、制御部は、紙面検知センサで画像形成前の非画像形成面を読み取り、紙面検知出力から紙面形状データを取得すると共に、紙面検知センサで画像形成後の画像形成面を読み取り、紙面検知出力からトナー面検知データを取得し、紙面形状とトナー付着量との相関データを演算して保存する請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１１】
請求項３に係る発明は、制御部は、画像データから紙面とトナー面との境界線の長さ算出し、境界線の総和とトナー付着量の誤差の相関から、紙面検知出力を補正する請求項１または２に記載の画像形成装置である。
【００１２】
請求項４に係る発明は、紙面検知センサは、Ｓ偏光とＰ偏光に偏光分離する分離部を備え、制御部は、紙面形状に対して感度の高い偏光成分で取得した紙面検知出力を選択する請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置である。
【００１３】
請求項５に係る発明は、制御部は、紙面検知時の背面色を変更して、紙面形状による紙面検知出力の変動を制御する請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置である。
【００１４】
請求項６に係る発明は、制御部は、画像形成領域の外側に紙面検知像を形成し、紙面形状による紙面検知出力の変動の制御する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、紙面の表面形状の紙面検出出力への影響を排除することができるので、ヤレの誤検知を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態の画像形成装置の一例を示す構成図である。
【図２】本実施の形態の画像形成装置の制御機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】トナーの付着量と紙面検知出力の変動幅の関係を示す説明図である。
【図４】トナーの付着量と紙面凹凸による紙面検知出力の変動幅の増幅率との関係を示すグラフである。
【図５】トナー付着量の換算例を示す説明図である。
【図６】本実施の形態の画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】トナーの付着量と紙面形状を考慮した閾値演算例を示す説明図である。
【図８】トナーの付着量と紙面形状を考慮した閾値演算例を示す説明図である。
【図９】トナーの付着量と紙面形状を考慮した閾値演算例を示す説明図である。
【図１０】トナーの付着量と紙面形状を考慮した閾値演算例を示す説明図である。
【図１１】本実施の形態の画像形成装置の変形例を示すフローチャートである。
【図１２】本実施の形態の画像形成装置の他の変形例を示す説明図である。
【図１３】トナー面と紙面との境界の長さとトナー付着量の誤差の関係を示すグラフである。
【図１４】本実施の画像形成装置の他の変形例を示す説明図である。
【図１５】Ｐ／Ｓ偏光と紙面検知出力の関係を示す説明図である。
【図１６】本実施の画像形成装置の他の変形例を示す説明図である。
【図１７】背面色と紙面検知出力の関係を示す説明図である。
【図１８】本実施の画像形成装置の他の変形例を示す説明図である。
【図１９】紙面の状態と紙面検知出力の関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施の形態について説明する。
【００１８】
＜本実施の形態の画像形成装置の構成例＞
図１は、本実施の形態の画像形成装置の一例を示す構成図である。画像形成装置１Ａは、電子写真方式の画像形成装置であって、本例では、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。
【００１９】
画像形成装置１Ａは、用紙Ｐに画像を形成する画像形成部１１を備える。また、画像形成装置１Ａは、用紙Ｐを搬送する搬送部２１を備える。
【００２０】
画像形成部１１は画像形成手段の一例で、帯電、露光、現像、転写そして定着のプロセスにより、用紙Ｐに画像を形成する。画像形成部１１は、イエロー（Ｙ）のトナー像を形成するトナー像形成部１１Ｙと、マゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成するトナー像形成部１１Ｍと、シアン（Ｃ）のトナー像を形成するトナー像形成部１１Ｃと、ブラック（ＢＫ）のトナー像を形成するトナー像形成部１１ＢＫを備える。
【００２１】
トナー像形成部１１Ｙは、感光体ドラムＹ及びその周辺に配置された帯電部１２Ｙ、光書込部１３Ｙ、現像装置１４Ｙ及びドラムクリーナ１５Ｙを備える。同様に、トナー像形成部１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、感光体ドラムＭ、Ｃ、ＢＫ及びその周辺に配置された帯電部１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫ、光書込部１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＢＫ、現像装置１４Ｍ、１４Ｃ、１４ＢＫ及びドラムクリーナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５ＢＫを備える。
【００２２】
現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４ＢＫは現像手段の一例で、現像装置１４Ｙは、感光体である感光体ドラムＹにトナーを供給する。また、現像装置１４Ｍは、感光体である感光体ドラムＭにトナーを供給し、現像装置１４Ｃは、感光体である感光体ドラムＣにトナーを供給し、現像装置１４ＢＫは、感光体である感光体ドラムＢＫにトナーを供給する。
【００２３】
感光体ドラムＹは像担持体の一例で、帯電部１２Ｙにより表面が一様に帯電され、光書込部１３Ｙによる走査露光により、感光体ドラムＹには潜像が形成される。感光体ドラムＹは、現像装置１４Ｙからトナーが供給されて潜像が現像されて顕像化される。これにより、感光体ドラムＹ上には、所定色の画像としてイエローに対応するトナー像が形成される。
【００２４】
感光体ドラムＭは像担持体の一例で、帯電部１２Ｍにより表面が一様に帯電され、光書込部１３Ｍによる走査露光により、感光体ドラムＭには潜像が形成される。感光体ドラムＭは、現像装置１４Ｍからトナーが供給されて潜像が現像されて顕像化される。これにより、感光体ドラムＭ上には、マゼンタに対応するトナー像が形成される。
【００２５】
感光体ドラムＣは像担持体の一例で、帯電部１２Ｃにより表面が一様に帯電され、光書込部１３Ｃによる走査露光により、感光体ドラムＣには潜像が形成される。感光体ドラムＣは、現像装置１４Ｃからトナーが供給されて潜像が現像されて顕像化される。これにより、感光体ドラムＣ上には、シアンに対応するトナー像が形成される。
【００２６】
感光体ドラムＢＫは像担持体の一例で、帯電部１２ＢＫにより表面が一様に帯電され、光書込部１３ＢＫによる走査露光により、感光体ドラムＢＫには潜像が形成される。感光体ドラムＢＫは、現像装置１４ＢＫからトナーが供給されて潜像が現像されて顕像化される。これにより、感光体ドラムＢＫ上には、ブラックに対応するトナー像が形成される。
【００２７】
画像形成部１１は、トナー像を用紙Ｐに転写する転写部１６を備える。転写部１６は転写手段の一例で、各感光体ドラムＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫに形成されたトナー像が１次転写される中間転写ベルト１７と、中間転写ベルト１７に１次転写されたトナー像を用紙Ｐに転写する２次転写ローラ１８を備える。
【００２８】
中間転写ベルト１７は像担持体の一例で、搬送部２１を搬送される用紙Ｐの一方の面と対向する側に設けられる。感光体ドラムＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１７が矢印方向に駆動されることで、１次転写ローラ１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７ＢＫにより中間転写ベルト１７の所定位置へと逐次転写される。
【００２９】
２次転写ローラ１８は２次転写手段の一例で、搬送部２１を搬送される用紙Ｐの他方の面と対向する側に、中間転写ベルト１７と対向して設けられる。転写部１６は、２次転写ローラ１８が中間転写ベルト１７に対して離接する方向へ移動可能に設けられ、２次転写ローラ１８が中間転写ベルト１７に押圧されることにより転写ニップ部１９が形成される。
【００３０】
２次転写ローラ１８は、枚葉紙等の他方の面の側から正の電圧を印加する。これにより、２次転写ローラ１８と中間転写ベルト１７の間を通過する用紙Ｐは、トナー像が転写される画像形成面となる一方の面が負極に、他方の面が正極に帯電する。
【００３１】
転写ニップ部１９では、搬送部２１による用紙Ｐの搬送と同期して、２次転写ローラ１８が中間転写ベルト１７と等速で回転駆動される。これにより、搬送部２１で搬送される用紙Ｐが２次転写ローラ１８と中間転写ベルト１７の間に入り。２次転写ローラ１８で中間転写ベルト１７に押圧される。よって、中間転写ベルト１７と２次転写ローラ１８の間を搬送される用紙Ｐに、中間転写ベルト１７に１次転写された各色のトナー像が２次転写される。
【００３２】
画像形成部１１は、トナー像を用紙Ｐに定着させる定着部３０を備える。定着部３０は定着手段の一例で、トナー像が転写された用紙Ｐに対して、トナー像を定着させる定着処理を行う。定着部３０は、用紙Ｐを加熱する定着ベルト３１と、定着ベルト３１に枚葉紙等を押圧する加圧ローラ３２を備える。
【００３３】
定着ベルト３１は加熱回転体の一例で、転写部１６でトナー像が転写された用紙Ｐの一方の面と対向する側に設けられ、ヒータ３１ａへの通電が制御されることで、用紙Ｐに印加される定着ベルト３１の温度が制御される。加圧ローラ３２は加圧回転体の一例で、枚葉紙等の他方の面と対向する側に設けられる。定着ベルト３１と加圧ローラ３２は、独立して回転駆動される。
【００３４】
定着部３０は、加圧ローラ３２が定着ベルト３１に圧接されることにより、定着ニップ部３３が形成される。定着ベルト３１に対して加圧ローラ３２を圧接させた状態で、加圧ローラ３２が回転駆動されるとともに、ヒータ３１ａに通電されることで、定着ニップ部３３で挟持された用紙Ｐが搬送されるとともに、圧力及び熱により画像が用紙Ｐに定着される。
【００３５】
次に、用紙Ｐを搬送する構成について説明する。画像形成装置１Ａは、外部より用紙Ｐ等が給紙される外部給紙口２２と、用紙Ｐが収納される給紙カセット２３を備える。外部給紙口２２は、装置本体１０の一方の側部に設けられる。給紙カセット２３は、装置本体１０の下部に、引き出し可能に設けられる。
【００３６】
搬送部２１は搬送手段の一例で、画像形成部１１で画像が形成される用紙Ｐが搬送される主搬送路２４と、用紙Ｐの表裏を反転させる反転搬送路２０を備える。
【００３７】
また、搬送部２１は、外部給紙口２２から給紙された用紙Ｐ等の枚葉紙を主搬送路２４に搬送する外部給紙搬送路２５と、給紙カセット２３から給紙された用紙Ｐを主搬送路２４に搬送する給紙搬送路２６を備える。
【００３８】
主搬送路２４は、装置本体１０の内部で給紙カセット２３の上部に設けられ、装置本体１０の一方の側部から他方の側部へ延在する。主搬送路２４は、一方の端部が外部給紙搬送路２５及び給紙搬送路２６と繋がる。また、主搬送路２４は、他方の端部が、装置本体１０の他方の側部に設けた排出口２７と繋がる。
【００３９】
外部給紙搬送路２５は、一方の端部が外部給紙口２２と繋がり、他方の端部が主搬送路２４と繋がる。給紙搬送路２６は、装置本体１０の内部の一方の側部に設けられ、給紙カセット２３から主搬送路２４へ上下方向に延在する。給紙搬送路２６は、上方の端部が主搬送路２４と繋がり、下方の端部が給紙カセット２３と繋がる。
【００４０】
反転搬送路２０は、装置本体１０の内部で給紙カセット２３と主搬送路２４の間に設けられ、装置本体１０の他方の側部から一方の側部へ延在する。反転搬送路２０は、主搬送路２４を搬送される用紙Ｐの搬送方向に対し、画像形成部１１を構成する定着部３０より下流側で主搬送路２４から下方へ分岐する第１の還流搬送路２０ａと、画像形成部１１を構成する転写部１６より上流側で主搬送路２４と合流する第２の還流搬送路２０ｂを備える。
【００４１】
画像形成装置１Ａでは、主搬送路２４を搬送され、定着部３０を通過した用紙Ｐは、上側を向いた面に画像が形成される。用紙Ｐの両面に画像を形成する場合、上側を向いた一の面に画像が形成された用紙Ｐが主搬送路２４から第１の還流搬送路２０ａで反転搬送路２０に搬送される。そして、用紙Ｐが搬送方向を反転させて反転搬送路２０から第２の還流搬送路２０ｂで主搬送路２４に搬送されることで、画像形成面が下側を向く。これにより、用紙Ｐが表裏反転され、上側を向いた他の面に画像を形成することが可能となる。
【００４２】
搬送部２１は、主搬送路２４と第１の還流搬送路２０ａが分岐する箇所に、搬送方向を切り替える切り替えゲート２４ａを備え、両面印刷の有無等の設定に基づき、搬送経路が切り替えられる。
【００４３】
画像形成装置１Ａは、原稿読取部４０を備える。原稿読取部４０は、走査露光装置の光学系により原稿の画像を走査露光し、その反射光をラインイメージセンサにより読み取り、これにより、画像信号を得る。なお、画像形成装置１Ａは、原稿を給紙する図示しない自動原稿搬送装置が上部に備えられる構成でも良い。
【００４４】
＜本実施の形態の画像形成装置の制御機能例＞
図２は、本実施の形態の画像形成装置の制御機能の一例を示す機能ブロック図である。画像形成装置１Ａは、用紙Ｐを給紙し、画像を形成して排紙する一連の制御を行う制御部１００を備える。制御部１００は制御手段の一例で、ＣＰＵ、ＭＰＵと称されるマイクロプロセッサと、記憶手段としてＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備える。
【００４５】
また、画像形成装置１Ａは、画像を形成する用紙の設定、画像形成数の設定等の各種操作が行われる操作部１０１を備える。更に、画像形成装置１Ａは、画像形成前の用紙Ｐの紙面を光学的に読み取る第１の紙面検知センサ１０２ａと、画像形成後の用紙Ｐの紙面を光学的に読み取る第２の紙面検知センサ１０２ｂを備える。
【００４６】
第１の紙面検知センサ１０２ａと第２の紙面検知センサ１０２ｂは紙面検知センサの一例で、紙面の凹凸、トナーの付着の有無、トナーの付着量の大小等に応じた紙面検知出力を、例えば電圧値として出力する。第１の紙面検知センサ１０２ａと第２の紙面検知センサ１０２ｂは、発光部で赤外線を用紙Ｐに照射し、用紙Ｐからの反射光を受光部で受光する構成で、トナーの色の影響を排除した紙面検知出力が得られる。
【００４７】
第１の紙面検知センサ１０２ａは、図１に示すように、用紙Ｐの搬送方向に対し、転写部１６より上流側の主搬送路２４に設けられる。第２の紙面検知センサ１０２ｂは、用紙Ｐの搬送方向に対し、定着部３０より下流側の主搬送路２４に設けられる。
【００４８】
画像形成装置１Ａは、画像データ等を記憶する記憶部１０３を備える。記憶部１０３は記憶手段の一例で、後述する紙面形状とトナー付着量との相関データを紙種毎に保持する。
【００４９】
＜本実施の形態の画像形成装置の動作例＞
用紙Ｐの紙面を光学センサで読み取ることで得られる紙面検知出力Ｖは、紙面の凹凸形状によって変動し、紙面形状による変動幅ΔＶは、トナーの付着量によって変動する。
【００５０】
図３は、トナーの付着量と紙面検知出力の変動幅の関係を示す説明図である。図３（ａ）では、用紙Ｐの紙面におけるトナーの付着量の大小を模式的に示し、画像形成領域Ａと比較して、画像形成領域Ｂの方がトナーの付着量が多い場合を示す。
【００５１】
トナーの付着量が異なる画像形成領域Ａと画像形成領域Ｂを光学センサで読み取ると、図３（ｂ）に示すように、トナーの付着量によって、変動幅ΔＶｎが変化することが判り、本例では、トナーの付着量が画像形成領域Ａより多い画像形成領域Ｂの方が、変動幅ΔＶｎが大きいことが判る。
【００５２】
このように、紙面形状による変動幅ΔＶは、トナーの付着量が多くなると増幅する。そこで、制御部１００は、紙面形状による変動幅ΔＶの増幅率とトナーの付着量の相関データをあらかじめ保持しておく。画像データの無い点は、図４に示す対数近似により補間する。
【００５３】
図４は、トナーの付着量と紙面凹凸による紙面検知出力の変動幅の増幅率との関係を示すグラフである。紙面凹凸による紙面検知出力の変動幅の増幅幅αは、トナーの付着量によって変動し、トナーの付着量が増加すると増幅率αが増幅するが、対数関数ｆ（ｘ）で近似できる。これにより、トナー付着量と増幅率の関係を、予め紙種毎に取得しておく。
【００５４】
非画像形成面の紙面形状による変動幅をΔＶ０、画像形成面の紙面形状による変動幅をΔＶｎとすると、トナーの付着量による変動幅の増幅率αは、以下の（１）式により求められる。
α＝ΔＶｎ／ΔＶ０・・・（１）
【００５５】
変動幅ΔＶｎは、トナーの付着量が増加すると大きくなるので、増幅率αが大きくなることが判る。また、紙種が異なると、紙面形状による変動幅ΔＶ０が異なる。そこで、制御部１００は、紙種毎に紙面形状とトナー付着量との相関データを保持する。
【００５６】
ここで、画像データにおけるトナーの付着量とは、ある画像を出力する際のＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、ＢＫ（ブラック）の各色の階調データから換算した付着量である。
【００５７】
図５は、トナー付着量の換算例を示す説明図である。任意の画像データの階調データにおけるＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの各色の割合と、各色のトナー付着量の換算値が予め決められている。検知スポットＳｐの大きさで区切られた区間にある画像の色、階調データから、各色のトナーの付着量の換算値を取得する。画像全体にわたり処理を繰り返して、各色のトナーの総付着量を算出し、求めたトナーの総付着量を、画像データにおけるトナー付着量として保持する。
【００５８】
図６は、本実施の形態の画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートで、以下に、各図を参照して、紙面検知出力へのフィードバック例について説明する。制御部１００は、図６のステップＳＡ１で、用紙Ｐに画像を形成する画像データを記憶部１０３に保存する。制御部１００は、ステップＳＡ２で、第１の紙面検知センサ１０２ａで画像形成前の非画像形成面を読み取り、非画像形成面における紙面検知出力Ｖ０と、紙面形状による変動幅ΔＶ０を取得する。
【００５９】
制御部１００は、給紙カセット２３に収納された用紙Ｐの紙種判断時、または、印字前の紙面検知時の紙面検知出力から、紙面の凹凸形状の影響による補正に用いる相関データを選択する。
【００６０】
制御部１００は、図６のステップＳＡ３で、画像データからトナー付着量を算出し、トナー付着量に応じた増幅率αを算出して、以下の（２）式で紙面検知出力Ｖ０を補正する
β＝α×Ｖ０・・・（２）
【００６１】
制御部１００は、図６のステップＳＡ４で、第２の紙面検知センサ１０２ｂで画像形成面を読み取り、画像形成面における紙面検知出力Ｖｎを取得する。制御部１００は、図６のステップＳＡ５で、以下の（３）式により、画像形成面における紙面検知出力Ｖｎから、紙面形状による変動幅ΔＶ０の影響を排除した増幅率βを減算する。
Ｖｍ＝Ｖｎ−β・・・（３）
【００６２】
制御部１００は、図６のステップＳＡ６で、紙面形状の影響を排除した紙面検知出力Ｖｍを使用して、ヤレ検知の閾値を設定する。これらの演算は、通常の印刷時に印刷状態を安定させるためのフィードバック制御で用いられる演算装置と同じものを用いて行う。
【００６３】
図７〜図１０は、トナーの付着量と紙面形状を考慮した閾値演算例を示す説明図である。以下の例では、第１の紙面検知センサ１０２ａ及び第２の紙面検知センサ１０２ｂの幅方向の１点で線上に検知しているが、実際には画像全面を検知する。
【００６４】
図７（ａ）は、用紙Ｐにトナー像が転写、定着されて通常の画像Ｅ１が形成されている状態を示す。この場合、図７（ｂ）に示すように、トナー付着量により紙面検知出力が増幅することで、従来の方法で求めた閾値では、ヤレが発生していないにも関わらずヤレの発生を誤検知する場合がある。
【００６５】
そこで、図７（ｃ）に示すように、紙面の凹凸形状の影響を排除する補正を行って、閾値を設定することで、図７（ｄ）に示すように、画像Ｅ１をヤレと誤検知することを抑制することができる。
【００６６】
図８（ａ）は、用紙Ｐの白地部にヤレとしてトナーが付着してヤレ部Ｅ２が形成されている状態を示す。この場合、図８（ｂ）に示すように、紙面の凹凸形状により、従来の方法で求めた閾値では、ヤレ部Ｅ２であってもヤレが発生していないと誤検知する場合がある。
【００６７】
そこで、図８（ｃ）に示すように、紙面の凹凸形状の影響を排除する補正を行って、閾値を設定することで、図８（ｄ）に示すように、ヤレ部Ｅ２でヤレが発生していないと誤検知することを抑制することができる。
【００６８】
図９（ａ）は、用紙Ｐにトナー像が転写、定着されて通常の画像Ｅ１が形成され。画像Ｅ１の一部に、ヤレとしてトナーが付着してヤレ部Ｅ２が形成されている状態を示す。この場合、図９（ｂ）に示すように、トナー付着量により紙面検知出力が増幅することで、従来の方法で求めた閾値では、ヤレが発生していないにも関わらずヤレの発生を誤検知する場合がある。また、紙面の凹凸形状により、ヤレ部Ｅ２であってもヤレが発生していないと誤検知する場合がある。
【００６９】
そこで、図９（ｃ）に示すように、紙面の凹凸形状の影響を排除する補正を行って、閾値を設定することで、図９（ｄ）に示すように、画像Ｅ１をヤレと誤検知することを抑制することができる。また、ヤレ部Ｅ２でヤレが発生していないと誤検知することを抑制することができる。
【００７０】
図１０（ａ）は、用紙Ｐにトナー像が転写、定着されて通常の画像Ｅ１が形成され。画像Ｅ１の一部に、ヤレとして白地部Ｅ３が表れた状態を示す。この場合、図１０（ｂ）に示すように、トナー付着量により紙面検知出力が増幅することで、従来の方法で求めた閾値では、ヤレが発生していないにも関わらずヤレの発生を誤検知する場合がある。
【００７１】
そこで、図１０（ｃ）に示すように、紙面の凹凸形状の影響を排除する補正を行って、閾値を設定することで、図１０（ｄ）に示すように、画像Ｅ１をヤレと誤検知することを抑制することができる。また、白地部Ｅ３はヤレとして検知することができる。
【００７２】
以上のように、紙面形状の影響を排除して、画像データに応じてトナー付着量を考慮した紙面検知出力からヤレ検知の閾値を設定することで、ヤレの発生の有無を正確に検知することが可能となる。
【００７３】
制御部１００は、図６のステップＳＡ７で、ヤレ検知の有無を判断し、ヤレを検知すると、ステップＳＡ８で、ヤレ判断時の所定の処理を実行する。ヤレを検知しない場合、ステップＳＡ９で、ジョブの最終画像であるか判断し、最終画像であれば処理を終了する。
【００７４】
＜本実施の形態の画像形成装置の変形例＞
図１１は、本実施の形態の画像形成装置の変形例を示すフローチャートである。紙面形状とトナー付着量との相関データを保持していない未知の用紙Ｐを使用する場合、制御部１００は、図１１のステップＳＢ１で、用紙Ｐに画像を形成する画像データを記憶部１０３に保存する。制御部１００は、ステップＳＢ２で、第１の紙面検知センサ１０２ａで画像形成前の非画像形成面を読み取り、ステップＳＢ３で、非画像形成面における紙面検知出力Ｖ０と、紙面形状による変動幅ΔＶ０から紙面形状データを取得する。
【００７５】
制御部１００は、図１１のステップＳＢ４で、第２の紙面検知センサ１０２ｂで画像形成後の画像形成面を読み取り、ステップＳＢ５で、画像形成面における紙面検知出力Ｖｎと、紙面形状による変動幅ΔＶｎからトナー面検知データを取得する。
【００７６】
制御部１００は、図１１のステップＳＢ６で、画像データから上述したようにトナー付着量を算出し、トナー付着量と紙面形状データ及びトナー面検知データから、紙面形状とトナー付着量との相関データを演算し、ステップＳＢ７で記憶部１０３に保存する。
【００７７】
図１２は、本実施の形態の画像形成装置の他の変形例を示す説明図である。上述したように、画像データからトナー量を算出した結果、図１２（ａ）と図１２（ｂ）では、同じトナー付着量となる。
【００７８】
但し、トナー面Ｅ４のエッジ部でのトナー付着量が多くなるため、エッジ部が多い画像の方が、トナーの実付着量が多くなる。例えば、図１２（ａ）の方が、図１２（ｂ）よりエッジ部が多いので、トナーの実付着量が多くなる。
【００７９】
図１３は、トナー面と紙面との境界の長さと、トナー付着量の誤差の関係を示すグラフである。制御部１００は、画像データから紙面Ｅ５とトナー面Ｅ４との境界線Ｅ６の長さ算出し、境界線の総和と、図１３に示すトナー付着量の誤差の相関から、紙面検知出力Ｖｎを補正する。このとき、図１２（ｂ）に示すように、トナー面Ｅ４と紙面Ｅ５が１つの線で区別されているものを基準とする。
【００８０】
図１４は、本実施の画像形成装置の他の変形例を示す説明図、図１５は、Ｐ／Ｓ偏光と紙面検知出力の関係を示す説明図である。各種の光学式読取装置では、入出射する光をＳ偏光とＰ偏光に分離することが行われている。そこで、第１の紙面検知センサ１０２ａと第２の紙面検知センサ１０２では、紙面からの反射光を分離部１０２ｃでＳ偏光とＰ偏光に偏光分離する。そして、制御部１００は、紙面形状に対して感度の高い偏光成分で取得した紙面検知出力を選択する。
【００８１】
第１の紙面検知センサ１０２ａと第２の紙面検知センサ１０２ｂでは、Ｓ偏光の光を読み取った紙面検知出力の方が、Ｐ偏光の光を読み取った紙面検知出力より、紙面の凹凸形状の変化に対する感度が高い。このため、これは、Ｓ偏光が乱反射成分であるためである。そこで、第１の紙面検知センサ１０２ａと第２の紙面検知センサ１０２は、Ｓ偏光を選択する。なお、図１４は、第１の紙面検知センサ１０２ａと第２の紙面検知センサ１０２での光の照射によるスポットの直径が、紙面の凹凸形状より小さい時に成立する。
【００８２】
図１６は、本実施の画像形成装置の他の変形例を示す説明図、図１７は、背面色と紙面検知出力の関係を示す説明図である。用紙Ｐの紙面に凹凸がある場合、用紙Ｐの厚さが変化している。このため、用紙Ｐの厚さが薄い箇所では、背面色の反射率の影響を受けやすくなる。
【００８３】
図１７に示すように、表面が銀色の金属を使用した背面部と、黒色の背面部では、金属の背面部の方が紙面検知出力の変動が大きくなる。なお、図１７は、紙面の凹凸形状により、用紙Ｐの厚さが変化している場合に成立する。
【００８４】
用紙Ｐの厚さの変化による紙面検知出力の変動を減少させる、あるいは増幅させるため、紙面検知時の背面色を変更して、紙面形状による紙面検知出力の変動を制御する。そこで、図１６に示すように、第１の紙面検知センサ１０２ａ及び第２の紙面検知センサ１０２ｂによる読取部の背面部１０２ｄの背面色を切り替えられるように構成される。背面部１０２ｄは、異なる部材を交換可能に構成しても良いし、光の透過の有無の切り替えで背面色を切り替えても良い。
【００８５】
図１８は、本実施の画像形成装置の他の変形例を示す説明図、図１９は、紙面の状態と紙面検知出力の関係を示す説明図である。図１８に示すように、画像形成領域Ｅ７の外側に、所定の紙面検知像Ｅ８を形成し、紙面形状による紙面検知出力の変動の検知を容易にする。
【００８６】
画像形成領域Ｅ７の外側に、透明のトナー等で紙面検知像Ｅ８を形成すると紙面検知像Ｅ８では光沢度が上がるので、図１９に示すように、紙面検知出力が増加する。用紙Ｐの紙面に凹凸がある場合、凹部には紙面検知像Ｅ８が印字されにくいため、出力の増加は少ない。よって、紙面の凹凸形状の凸部と凹部で紙面検知出力の差分が大きくなり、紙面形状の検知精度が上がる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、トナー画像を転写、定着させて画像を形成する画像形成装置に適用される。
【符号の説明】
【００８８】
１Ａ・・・画像形成装置、１０・・・装置本体、１１・・・画像形成部、２０・・・反転搬送路、２０ａ・・・第１の還流搬送路、２０ｂ・・・第２の還流搬送路、２１・・・搬送部、２２・・・外部給紙口、２３・・・給紙カセット、２４・・・主搬送路、２５・・・外部給紙搬送路、２６・・・給紙搬送路、２７・・・排出口、１００・・・制御部、１０２ａ・・・第１の紙面検知センサ、１０２ｂ・・・第２の紙面検知センサ
【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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