(57)【要約】【課題】  識別可能な記録媒体が特定のものに限定されない記録媒体識別装置を提供すること。【解決手段】  記録紙識別装置１０は、記録紙（記録媒体）に電気信号を印加する通電手段１０５と、該通電手段１０５から記録紙に印加された電気信号（例えば電圧信号）に基づく信号（例えば電流信号）を計測する計測手段１０６と、該計測手段１０６での計測結果に基づいて記録紙の種類を推定する記録紙推定手段２００と、を備えている。この場合、識別可能な記録媒体の種類が特定の種類に限定されない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に電気信号を印加する通電手段と、
前記通電手段から前記記録媒体に印加された電気信号又は該電気信号に基づく信号を計測する計測手段と、
前記計測手段での計測結果に基づいて前記記録媒体の種類を推定する推定手段と、を備える記録媒体識別装置。
【請求項２】
前記推定手段は、前記計測結果の過渡応答特性から前記記録媒体の種類を推定することを特徴とする請求項１に記載の記録媒体識別装置。
【請求項３】
前記通電手段は、前記記録媒体に電気的に接続される第１の導電部材と、該第１の導電部材を介して前記記録媒体に電気信号を印加する電気信号印加部とを含み、
前記計測手段は、前記記録媒体に電気的に接続される第２の導電部材と、前記記録媒体に印加された電気信号又は該電気信号に基づく信号が前記第２の導電部材を介して入力される信号計測部とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録媒体識別装置。
【請求項４】
前記第１の導電部材は、前記記録媒体の一側の面に接触し、
前記第２の導電部材は、前記記録媒体の他側の面に接触することを特徴とする請求項３に記載の記録媒体識別装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の導電部材は、前記記録媒体よりも導電性が高いことを特徴とする請求項３又は４に記載の記録媒体識別装置。
【請求項６】
前記通電手段は、前記第１の導電部材と前記記録媒体に挟まれる、導電性を有する第１の弾性体を含むことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の記録媒体識別装置。
【請求項７】
前記第１の弾性体は、前記記録媒体よりも導電性が高いことを特徴とする請求項６に記載の記録媒体識別装置。
【請求項８】
前記通電手段は、前記第２の導電部材と前記記録媒体に挟まれる、導電性を有する第２の弾性体を含むことを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載の記録媒体識別装置。
【請求項９】
前記第２の弾性体は、前記記録媒体よりも導電性が高いことを特徴とする請求項８に記載の記録媒体識別装置。
【請求項１０】
前記通電手段は、前記第１の導電部材と前記電気信号印加部の間に接続された通電制御部を含むことを特徴とする請求項３〜９のいずれか一項に記載の記録媒体識別装置。
【請求項１１】
前記電気信号は、電圧信号であり、
前記計測手段は、前記電圧信号に基づく信号としての電流信号を計測することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の記録媒体識別装置。
【請求項１２】
前記推定手段は、
前記計測手段からの計測結果を記録するための記憶部と、
前記記憶部に記録された計測結果に基づいて所定の演算を行う演算部と、を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の記録媒体識別装置。
【請求項１３】
前記記録媒体の湿度を調整する調湿手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の記録媒体識別装置。
【請求項１４】
前記記録媒体は、シート状であること特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の記録媒体識別装置。
【請求項１５】
前記推定手段は、前記記録媒体が普通紙と合成紙のいずれであるかを推定することを特徴とする請求項１４に記載の記録媒体識別装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の記録媒体識別装置と、
前記記録媒体識別装置の出力に基づいて前記記録媒体に画像を形成する画像形成部と、を備える画像形成装置。
【請求項１７】
記録媒体に電気信号を印加する工程と、
前記印加する工程で前記記録媒体に印加された電気信号又は該電気信号に基づく信号を計測する計測する工程と、
前記計測する工程での計測結果に基づいて前記記録媒体の種類を推定する工程と、を含む記録媒体識別方法。
【請求項１８】
第１の導電部材と記録媒体を電気的に接続する工程と、
第２の導電部材と前記記録媒体を電気的に接続する工程と、
前記第１の導電部材を介して前記記録媒体に電気信号を印加する工程と、
前記記録媒体に印加され前記第２の導電部材を介した電気信号又は該電気信号に基づく信号を計測する工程と、
前記計測する工程での計測結果に基づいて前記記録媒体の種類を推定する工程と、を含む記録媒体識別方法。
【請求項１９】
記録媒体に電気信号を印加する工程と、
前記印加する工程で前記記録媒体に印加された電気信号又は該電気信号に基づく信号を計測する計測する工程と、
前記計測する工程での計測結果に基づいて前記記録媒体の種類を推定する工程と、
前記推定する工程での推定結果に基づいて前記記録媒体に画像を形成する工程と、を含む画像形成方法。
【請求項２０】
第１の導電部材と記録媒体を電気的に接続する工程と、
第２の導電部材と前記記録媒体を電気的に接続する工程と、
前記第１の導電部材を介して前記記録媒体に電気信号を印加する工程と、
前記記録媒体に印加され前記第２の導電部材を介した電気信号又は該電気信号に基づく信号を計測する工程と、
前記計測する工程での計測結果に基づいて前記記録媒体の種類を推定する工程と、
前記推定する工程での推定結果に基づいて前記記録媒体に画像を形成する工程と、を含む画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体識別装置、画像形成装置、記録媒体識別方法及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録媒体の種類を識別する技術の開発が盛んに行われている（例えば特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、識別可能な記録媒体が特定のものに限定されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、記録媒体に電気信号を印加する通電手段と、前記通電手段から前記記録媒体に印加された電気信号又は該電気信号に基づく信号を計測する計測手段と、前記計測手段での計測結果に基づいて前記記録媒体の種類を推定する推定手段と、を備える記録媒体識別装置である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、識別可能な記録媒体が特定のものに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態のカラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】図１における記録紙識別装置を説明するための図である。
【図３】普通紙と合成紙に流れる電流の過渡応答特性を示す図である。
【図４】画像形成処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】記録紙推定処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】変形例１の記録紙識別装置を説明するための図である。
【図７】変形例２の記録紙識別装置を説明するための図である。
【図８】変形例３の記録紙識別装置を説明するための図である。
【図９】変形例４の記録紙識別装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
《実施形態》
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１には一実施形態のカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【０００８】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着装置２０５０、給紙コロ２０５４、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、記録紙識別装置１０、及び上記各部を統括的に制御する制御装置２０９０などを備えている。通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【０００９】
制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されている。
【００１０】
作業用のメモリであるＲＡＭ、増幅回路、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路などを有している。そして、制御装置２０９０は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置２０１０に送る。
【００１１】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００１２】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００１３】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００１４】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００１５】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図３における面内で矢印方向に回転する。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。光走査装置２０１０は、制御装置２０９０からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて色毎に変調された光で、対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。
【００１６】
これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジ（図示省略）からのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００１７】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされて多色のカラー画像が形成される。
【００１８】
給紙トレイ２０６０には記録紙（シート状の記録媒体）が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出す。該記録紙は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙（転写ニップ）に向けて送り出される。これにより、転写ベルト２０４０上のトナー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着装置２０５０の定着ニップに送られる。定着装置２０５０は、外周面同士が当接して定着ニップを形成する加熱ローラと加圧ローラを含む。
【００１９】
定着装置２０５０では、定着ニップにて記録紙に熱と圧力とが加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次積み重ねられる。各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００２０】
ところで、近年、記録媒体の多様化が進み、耐水性や耐久性の利点から記録紙として合成樹脂より製造された合成紙が用いられるようになってきた。
【００２１】
合成紙に対して画像形成する場合、トナーの定着過程において、過度な加熱により合成紙そのものが溶融する懸念がある。これにより画像形成機器の故障を招くおそれがある。
【００２２】
これを回避する手段として合成紙に対して画像形成する際には、他の種類の記録紙よりも定着装置２０５０における定着温度を低く設定する方法がある。この場合、ユーザは記録紙が合成紙であるかその他の種類の紙であるかを識別し、記録紙の種類に応じて定着温度を設定する必要がある。
【００２３】
しかしながら、合成紙の中にはパルプから製造される普通紙と見分けがつかないものがあり、ユーザの主観に基づく判断では記録紙の種類の識別を誤る可能性があり、それにより良好な画像形成が実現できないばかりでなく、画像形成機器の故障を招くおそれがある。
【００２４】
そこで、画像形成装置としてのカラープリンタ２０００には、記録紙識別装置１０が配備されている。
【００２５】
記録紙識別装置１０は、一例として図１及び図２に示されるように、給紙トレイ２０６０の上方に設置され、過渡応答測定系１００と記録紙推定手段２００を備えている。図２では、過渡応答測定系１００と記録紙推定手段２００に含まれる各部の詳細な回路図を省略し、説明に必要な要素のみを図示している。以下では、図２に示されるＺ軸方向を鉛直方向とするＸＹＺ３次元直交座標系を適宜用いて説明する。
【００２６】
過渡応答測定系１００は、記録紙に電圧信号を印加する通電手段１０５、記録紙に印加された電圧信号に基づく電流信号を計測する計測手段１０６を含む。
【００２７】
通電手段１０５は、記録紙に接触する第１の導電部材１１０と、該第１の導電部材１１０に接続された通電制御部１４０と、該通電制御部１４０に接続された電気信号印加部１５０とを有する。通電制御部１４０は例えばアナログスイッチであり、電気信号印加部１５０は例えば５Ｖの定電圧電源である。
【００２８】
計測手段１０６は、記録紙に接触する第２の導電部材１２０と、該第２の導電部材１２０に接続された電気信号計測部１３０とを有する。電気信号計測部１３０は例えば電流計である。
【００２９】
第１及び第２の導電部材１１０、１２０は、いずれもステンレス製の平板である。なお、各導電部材の材質は、ステンレスに限らず、記録紙よりも導電性が高い材質、例えば銅やアルミニウム等の金属や、該金属を含む合金や、カーボンを含む導電体であっても良い。
【００３０】
第１及び第２の導電部材は、給紙トレイ２０６０の記録紙が積載される底板の上方でＸＹ平面（水平面）に略平行に並ぶように支持部材（不図示）に支持されている。
【００３１】
ここで、給紙トレイ２０６０の底板は弾性部材（不図示）によって上方に付勢されており、該底板に記録紙が積載されると最上の記録紙が第１及び第２の導電部材１１０、１２０に接触する。
【００３２】
なお、ここでは、固定された各導電部材に給紙トレイ２０６０に積載された記録紙が押し付けられる構成を採用しているが、これに代えて、各導電部材を少なくとも上下方向に移動させる移動機構を設け、該導電部材を給紙トレイ２０６０に積載された記録紙に押し付ける構成を採用しても良い。
【００３３】
記録紙推定手段２００は、記憶部２１０、演算部２２０を含む。記憶部２１０は例えばメモリやハードディスクであり、電気信号計測部１３０での計測値（計測結果）を記録する。演算部２２０は例えばＣＰＵである。
【００３４】
図３には、通電制御部１４０を操作して第１の導電部材１１０と電気信号印加部１５０の間を遮断状態から導通状態に切り替えた直後の電気信号計測部１３０により得られる計測値の過渡応答特性が示されている。
【００３５】
図３においては、識別対象の記録紙としてパルプ繊維を原材料として製造された普通紙と、合成樹脂を主原料として製造された合成紙を用いており、それぞれ過渡応答の挙動が異なることがわかる。
【００３６】
図３に示されるように記録紙の材質の違いにより過渡応答の挙動に差異が生じるのは記録紙に含まれる水分の影響によるためである。普通紙は繊維と空隙からなる構造体であるため表面積が大きく、繊維自体が親水性であるため、空気中の水分を取り込みやすいことが知られている。一方、合成樹脂からなる合成紙は内部が密であるものが多く、大部分が耐水性を利点として製造されたものであるため、普通紙ほど水分を含まない。
【００３７】
また、図３に示される過渡応答は記録紙を抵抗と静電容量が並列接続された等価回路と見立てた場合の過渡応答に近似できる。記録紙において静電容量を形成するセルロース（普通紙の場合）や合成樹脂（合成紙の場合）に比べて、水は電気的な双極子モーメントが大きく、応答速度が低い。そのため、水を多分に含みうる普通紙は合成紙に比べて電圧を印加した直後の電流値の変化が緩やかとなり、図３のような過渡応答の差異が生じる。
【００３８】
すなわち、普通紙と合成紙は原材料の違いから吸湿特性やそれに伴う電気特性の違いが顕著に現れる。
【００３９】
以下に、本実施形態のカラープリンタ２０００を用いる画像形成処理について図４を参照して説明する。図４のフローチャートは、制御装置２０９０によって実行される処理アルゴリズムに基づいている。
【００４０】
ここで、給紙トレイ２０６０には複数の記録紙が積載され、最上の記録紙（以下では「最上紙」とも呼ぶ）が第１及び第２の導電部材１１０、１２０に接触している。定着装置２０５０における定着温度は、普通紙に適した温度（以下では「通常温度Ｔ１」とも呼ぶ）に初期設定されている。ユーザによる通電制御部１４０（ここではアナログスイッチ）の操作により、電気信号印加部１５０と第１の導電部材１１０を遮断状態から導通状態に切り替えられ記録紙に電圧信号が印加されている。そして、記録紙から第２の導電部材１２０を介して入力された電流信号を電気信号計測部１３０が計測している。ここでの制御フローは、ユーザによる不図示の操作パネルあるいはパソコンを介しての印刷ジョブ要求が制御装置２０９０に入力されたときに開始される。
【００４１】
最初のステップＳ１では、記録紙（最上の記録紙）に流れた電流の計測値を取得する。具体的には、電気信号計測部１３０からの電流計測値を記憶部２１０に一時的に記録（保存）する。
【００４２】
次のステップＳ２では、「記録紙推定処理」を実施する。記録紙推定処理の詳細は、後述する。
【００４３】
次のステップＳ３では、推定された記録紙が合成紙であるか否かを判断する。具体的には、記録紙推定処理での推定結果により判断する。ステップＳ３の判断が否定されると（記録紙が普通紙の場合）ステップＳ４に移行し、ステップＳ３での判断が肯定されると（記録紙が合成紙の場合）ステップＳ５に移行する。
【００４４】
ステップＳ４では、当該記録紙に画像を形成する。具体的には、各感光体ドラムに対して帯電、露光（光走査）、現像、転写の一連の工程が行われ、現像された画像（中間像）が転写ベルト２０４０に転写される。一方、この一連の工程に並行して、給紙トレイ２０６０から当該記録紙が転写ニップに向けて給紙され、該転写ニップで画像が転写され、定着装置２０５０で定着され、排紙トレイ２０７０に排出される。ステップＳ４が実行されると、ステップＳ８に移行する。
【００４５】
ステップＳ５では、定着温度を下げる。具体的には、定着装置２０５０の温度を通常温度Ｔ１から合成紙に適した温度Ｔ２に下げる。ステップＳ５が実行されると、ステップＳ６に移行する。
【００４６】
ステップＳ６では、当該記録紙に画像を形成する。具体的には、各感光体ドラムに対して帯電、露光（光走査）、現像、転写の一連の工程が行われ、現像された画像（中間像）が転写ベルト２０４０に転写される。一方、この一連の工程に並行して、給紙トレイ２０６０から当該記録紙が転写ニップに向けて給紙され、該転写ニップで画像が転写され、定着装置２０５０で定着され、排紙トレイ２０７０に排出される。ステップＳ６が実行されると、ステップＳ７に移行する。
【００４７】
ステップＳ７では、定着温度を通常温度Ｔ１に戻す。ステップＳ７が実行されると、ステップＳ８に移行する。
【００４８】
ステップＳ８では、処理終了か否かを判断する。具体的には、印刷ジョブが終了したか否かを判断する。ステップＳ８での判断が肯定されるとフローは終了し、否定されるとステップＳ１に戻る。すなわち、第１及び第２の導電部材１１０、１２０に接触され電圧が印加された新たな最上紙に対して、電流の計測〜記録紙の推定が行われる。
【００４９】
以上のようにして、印刷ジョブで指定された枚数の記録紙に対して、ステップＳ１〜ステップ８の一連のステップが行われる。なお、処理終了後、ユーザによって通電制御部１４０が操作され、第１の導電部材１１０と電気信号印加部１５０の間が導通状態から遮断状態に切り替えられる。
【００５０】
以下に、上記画像形成処理のステップ２の「記録紙推定処理」について図５を参照して説明する。図５のフローチャートは、記録紙推定手段２００によって実行される処理アルゴリズムに基づいている。
【００５１】
最初のステップＳ１１では、ｎに１をセットする。
【００５２】
次のステップＳ１２では、電流計測値Ｉｎを読み出す。具体的には、記録部２１０に記録された電流計測値を読み出す。
【００５３】
次のステップＳ１３では、電流計測値Ｉｎの積算値Ａｎ（＝ΣＩｎ）を算出する。Ａ１＝Ｉ１である。
【００５４】
次のステップＳ１４では、経過時間Ｔｎを取得する。具体的には、記録紙推定手段２００が有するタイマにより処理開始時（Ｉｎ計測時）からの経過時間を取得する。
【００５５】
次のステップＳ１５では、経過時間閾値Ｔｔｈ＜経過時間Ｔｎであるか否かを判断する。経過時間閾値Ｔｔｈは、例えば図３の横軸で５〜５０の所定時間とすることができる。ステップＳ１５での判断が否定されるとステップＳ１６に移行し、肯定されるとステップＳ１７に移行する。
【００５６】
ステップＳ１６では、ｎをインクリメントする。ステップＳ１６が実行されると、ステップＳ１２に戻る。
【００５７】
ステップＳ１７では、積算値閾値Ａｔｈ＞積算値Ａｎであるか否かを判断する。積算値閾値Ａｔｈは、例えば図３の縦軸で０．２〜０．８の所定値とすることができる。但し、図３において、経過時間閾値Ｔｔｈと積算値閾値Ａｔｈで決まる座標は、普通紙のグラフと合成紙のグラフで挟まれる２つの領域（左右の領域）のうち右側の大きい領域内にある必要がある。ステップＳ１７での判断が肯定されるとステップＳ１８に移行し、否定されるとステップＳ１９に移行する。
【００５８】
ステップＳ１８では、記録紙を合成紙と推定する。ステップＳ１８が実行されると、フローは終了する。
【００５９】
ステップＳ１９では、記録紙を普通紙と推定する。ステップＳ１９が実行されると、フローは終了する。
【００６０】
以上説明した記録紙推定処理では、所定の経過時間における電流の積算値に基づいて記録紙を識別するアルゴリズムとしたが、その他にも計測値の最大値に対して計測値が任意の閾値を下回るのに要する時間を時定数として算出し、その大小によって記録紙を識別してもよい。
【００６１】
以上説明した本実施形態の記録紙識別装置１０は、記録紙（シート状の記録媒体）に電気信号を印加する通電手段１０５と、該通電手段１０５から記録紙に印加された電気信号（例えば電圧信号）に基づく信号（例えば電流信号）を計測する計測手段１０６と、該計測手段１０６での計測結果に基づいて記録紙の種類を推定する記録紙推定手段２００と、を備えている。
【００６２】
この場合、計測手段１０６での計測結果（記録紙に通電された電気信号）の過渡応答特性から該記録紙の種類を識別することができる。
【００６３】
この結果、識別可能な記録紙が特定のものに限定されない。
【００６４】
一方、特許文献１には、内部拡散反射光に含まれるＰ偏光成分の光量と表面性反射光の光量とから、記録紙の銘柄を特定する光学センサが開示されている。特許文献１のような反射型の光学センサでは、反射光を検出した受光器の出力の大きさを予め記録されたデータベースに照合することで用紙の銘柄を識別している。
【００６５】
しかしながら、特許文献１では、データベースに用紙銘柄ごとの材質に関する情報を備えることで、データベースに登録されている用紙銘柄に対しては銘柄を識別することにより、それに紐付いて合成紙であるか否かを識別することができるが、データベースに記録されていない用紙銘柄に対しては合成紙であるか否かを識別することができない。すなわち、特許文献１では、識別可能な記録紙が特定のものに限定されていた。
【００６６】
また、通電手段１０５は、記録紙に接触する（電気的に接続される）第１の導電部材１１０と、該第１の導電部材１１０を介して記録紙に電気信号を印加する電気信号印加部１５０とを含み、計測手段１０６は、記録紙に接触する（電気的に接続される）第２の導電部材１２０と、該第２の部材を介して記録紙に通電された電気信号に基づく信号を計測する電気信号計測部１３０とを含む。
【００６７】
この場合、簡易な構成により、記録紙の種類を識別することができる。すなわち、高コスト化を抑制しつつ、記録紙の種類を識別することができる。
【００６８】
また、第１及び第２の導電部材１１０、１２０は、記録紙よりも導電性（電気伝導率）が高いことが好ましい。
【００６９】
この場合、電気信号計測部１３０で得られる電気信号において、第１及び第２の導電部材１１０、１２０の電気特性の影響を小さくでき、記録紙の電気特性を支配的にすることができるため、識別精度を向上させることができる。
【００７０】
なお、第１及び第２の導電部材１１０、１２０の少なくとも一方は、記録紙よりも導電性が低くても良い。
【００７１】
また、通電手段１０５から記録紙に印加される電気信号は電圧信号であり、計測手段１０６で計測される電気信号は、該電圧信号に基づく信号としての電流信号であることが好ましい。
【００７２】
この場合、制御、計測が容易であり、低コスト化を図ることができる。
【００７３】
なお、通電手段から記録紙に印加される電気信号は、電流信号であっても良い。例えば電気信号印加部は、定電流電源であっても良い。この場合、計測手段で計測される電気信号は、電流信号でも電圧信号でも良い。すなわち、電気信号計測部は、電流計でも電圧計でも良い。
【００７４】
また、計測手段で計測される電気信号は、電圧信号であっても良い。例えば、電気信号計測部は、電圧計であっても良い。この場合、通電手段から記録紙に印加される電気信号は、電圧信号でも電流信号でも良い。すなわち、電気信号印加部は、定電圧電源でも定電流電源でも良い。
【００７５】
また、通電手段１０５は、第１の導電部材１１０と電気信号印加部１５０との間に接続された通電制御部１４０を含むことが好ましい。
【００７６】
この場合、例えば、第１の導電部材１１０と電気信号印加部１５０の間の導通／遮断を切り替えることができる。
【００７７】
また、記録紙推定手段２００は、計測手段１０６からの計測結果を記録するための記憶部２１０と、該記憶部２１０に記録された計測結果に基づいて所定の演算を行う演算部２２０と、を含むことが好ましい。
【００７８】
この場合、簡易な構成により、記録紙の種類を推定することができる。
【００７９】
また、記録紙推定手段２００は、記録紙が普通紙と合成紙のいずれであるかを推定することが好ましい。
【００８０】
この場合、ユーザによっては識別が容易でない普通紙と合成紙の識別を自動的に行うことができる。
【００８１】
また、本実施形態のカラープリンタ２０００（画像形成装置）は、記録紙識別装置１０と、該記録紙識別装置１０の出力に基づいて記録紙に画像を形成する画像形成部と、を備えている。
【００８２】
この場合、記録紙の種類（普通紙や合成紙）によらず、該記録紙に適した定着温度で画像を定着させることができる。この結果、普通紙の場合には画像を確実に定着させることができ、合成紙の場合には溶融を抑制でき装置の故障を抑制できる。
【００８３】
また、本実施形態の記録紙識別方法は、第１の観点からすると、記録紙に電気信号（例えば電圧信号）を印加する工程と、該印加する工程で記録紙に印加された電気信号に基づく信号（例えば電流信号）を計測する計測する工程と、該計測する工程での計測結果に基づいて記録紙の種類を推定する工程と、を含む。
【００８４】
この場合、計測する工程での計測結果（記録紙に通電された電気信号）の過渡応答特性から該記録紙の種類を識別することができる。
【００８５】
この結果、識別可能な記録紙が特定のものに限定されない。
【００８６】
また、本実施形態の記録紙識別方法は、第２の観点からすると、第１の導電部材１１０と記録紙を接触させる（電気的に接続する）工程と、第２の導電部材１２０と記録紙を接触させる（電気的に接続する）工程と、第１の導電部材１１０を介して記録紙に電気信号（例えば電圧信号）を印加する工程と、記録紙に印加され第２の導電部材１２０を介した電気信号に基づく信号（例えば電流信号）を計測する工程と、該計測する工程での計測結果に基づいて記録紙の種類を推定する工程と、を含む。
【００８７】
この場合も、識別可能な記録紙が特定のものに限定されない。また、簡易な手法により、記録紙の種類を特定することができる。
【００８８】
また、本実施形態の画像形成方法は、第１の観点からすると、記録紙に電気信号（例えば電圧信号）を印加する工程と、該印加する工程で記録紙に印加された電気信号に基づく信号（例えば電流信号）を計測する計測する工程と、該計測する工程での計測結果に基づいて記録紙の種類を推定する工程と、該推定する工程での推定結果に基づいて記録紙に画像を形成する工程と、を含む。
【００８９】
この場合、記録紙の種類（普通紙や合成紙）によらず、該記録紙に適した定着温度で画像を定着させることができる。この結果、普通紙の場合には画像を確実に定着させることができ、合成紙の場合には溶融を抑制できる。
【００９０】
また、本実施形態の画像形成方法は、第２の観点からすると、第１の導電部材１１０と記録紙を接触させる（電気的に接続する）工程と、第２の導電部材１２０と記録紙を接触させる（電気的に接続する）工程と、第１の導電部材１１０を介して記録紙に電気信号（例えば電圧信号）を印加する工程と、記録紙に印加され第２の導電部材１２０を介した電気信号に基づく信号（電流信号）を計測する工程と、該計測する工程での計測結果に基づいて記録紙の種類を推定する工程と、該推定する工程での推定結果に基づいて記録紙に画像を形成する工程と、を含む。
【００９１】
この場合も、記録紙の種類（普通紙や合成紙）によらず、該記録紙に適した定着温度で画像を定着させることができる。この結果、普通紙の場合には画像を確実に定着させることができ、合成紙の場合には溶融を抑制できる。また、簡易な手法により記録紙の種類を特定でき、結果として画像形成におけるスループットの低下を抑制できる。
【００９２】
ところで、記録紙に印加された電気信号を計測する上で、記録紙の表面を伝わる電気信号よりも、記録紙の厚み方向に伝わる電気信号を計測するほうが、有効断面積の大きさという観点で優位性がある。
【００９３】
そこで、図６に示される変形例１の記録紙識別装置１１のように、過渡応答測定系１０１において、第１及び第２の導電部材１１０、１２０で記録紙を両面側から挟んで、該記録紙に電気信号を印加し、印加された電気信号又は該電気信号に基づく信号を計測しても良い。なお、記録紙識別装置１１におけるその他の構成は、上記実施形態の記録紙識別装置１０と同じである。
【００９４】
具体的には、例えば、第１及び第２の導電部材１１０、１２０を記録紙の搬送路（好ましくは給紙コロ２０５４と転写ローラ２０４２との間の搬送路）を挟む両側に互いに接近及び離間可能に対向配置し、第１及び第２の導電部材１１０、１２０間で記録紙を一時停止させて該記録紙を第１及び第２の導電部材１１０、１２０で挟み込んだ後、電気信号の印加、計測を行っても良い。
【００９５】
変形例１によれば、有効断面積を大きくすることができるため、計測される電気信号強度がノイズに対して相対的に高まることから識別精度が向上する。
【００９６】
また、図７に示される変形例２の記録紙識別装置１２のように、過渡応答測定系１０２において、第２の導電部材１２０と記録紙との間に導電性を有する弾性体１７０が配置されても良い。ここでは、第２の導電部材１２０の記録紙側（−Ｚ側）の面に記録紙よりも導電性が高い弾性体１７０（例えば導電性ゴム）が取り付けられている。なお、記録紙識別装置１２におけるその他の構成は、上記実施形態の記録紙識別装置１０と同じである。
【００９７】
変形例２によれば、第２の導電部材１２０と記録紙との密着性が高まり、有効断面積を大きくすることができるため、計測される電気信号強度がノイズに対して相対的に高まることから識別精度が向上する。
【００９８】
なお、上記変形例２において、弾性体１７０の導電性が記録紙よりも低くても良い。
【００９９】
また、図８に示される変形例３の記録紙識別装置１３のように、過渡応答測定系１０３において、第１及び第２の導電部材１１０、１２０と記録紙との間にそれぞれ導電性を有する弾性体１６０、１７０が配置されても良い。ここでは、第１及び第２の導電部材１１０、１２０の記録紙側（−Ｚ側）の面に記録紙よりも導電性が高い弾性体１６０、１７０（例えば導電性ゴム）がそれぞれ取り付けられている。なお、記録紙識別装置１３におけるその他の構成は、上記実施形態の記録紙識別装置１０と同じである。
【０１００】
変形例３によれば、第１及び第２の導電部材１１０、１２０それぞれと記録紙との密着性が高まり、有効断面積を大きくすることができるため、計測される電気信号強度がノイズに対して相対的に高まることから識別精度が格段に向上する。
【０１０１】
なお、上記変形例３において、弾性体１６０、１７０の少なくとも一方の導電性が記録紙よりも低くても良い。
【０１０２】
また、第１の導電部材１１０と記録紙との間にのみ導電性を有する弾性体（例えば導電性ゴム）を配置する構成を採用しても良い。この場合、弾性体の導電性は記録紙よりも高いことが好ましいが、低くても構わない。
【０１０３】
また、図９に示される変形例４の記録紙識別装置１４のように、記録紙の近傍に調湿装置３００を配置しても良い。なお、記録紙識別装置１４におけるその他の構成は、上記実施形態の記録紙識別装置１０と同じである。
【０１０４】
調湿装置３００としては、記録紙を加湿することにより記録紙に水分を与える加湿手段を用いる。
【０１０５】
この加湿手段としては、例えばスプレーノズルからミストを散布するもの等が挙げられる。
【０１０６】
変形例４によれば、記録紙（普通紙や合成紙）が有する吸湿特性による電気信号の過渡応答特性の違いを際だたせることが可能となり、識別精度が向上する。
【０１０７】
また、上記実施形態及び各変形例では、記録紙が普通紙と合成紙のいずれであるかを推定しているが、これに限られない。記録紙を伝わる電気信号の過渡応答特性は、記録紙の材質によって異なると考えられるため、記録紙の銘柄を推定することも可能となる。例えば、銘柄が異なる普通紙間でも電気信号の過渡応答特性が相違すると考えられるため、その相違に基づいて普通紙の銘柄を推定することが可能である。また、銘柄が異なる合成紙間でも電気信号の過渡応答特性が相違すると考えられるため、その相違に基づいて合成紙の銘柄を推定することが可能である。
【０１０８】
なお、上記変形例１の記録紙識別装置１１において、上記変形例２、３と同様に、第１及び第２の導電部材１１０、１２０の少なくとも一方と記録紙との間に導電性を有する弾性体を介在させても良い。この場合、上記変形例２、３と同様の効果を得ることができる。この場合、弾性体は記録紙よりも導電性が高いことが好ましいが、低くても構わない。
【０１０９】
また、上記実施形態及び各変形例では、画像形成条件の１つである定着装置２０５０における加熱条件（定着温度）を制御しているが、これに限られない。
【０１１０】
記録紙における画像品質は、その材質、厚さ、湿度、平滑性および塗工状態などに大きく影響される。例えば平滑性に関しては、定着の条件によっては印刷用紙表面の凹凸において凹部分のトナーの定着率が低くなってしまう。そこで、記録紙に応じた正しい印刷条件の設定を行わないと色むらが生じてしまう。
【０１１１】
そこで、例えば、記録紙識別装置を用いて記録紙の銘柄を推定する場合に、推定された銘柄に基づいて画像形成条件（帯電条件、露光条件、現像条件、転写条件、定着条件（加熱条件や加圧条件）等）を制御しても良い。
【０１１２】
例えば、ＲＡＭに保存されている推定された記録紙の銘柄を読み出し、該記録紙の銘柄に最適な現像条件及び転写条件を、現像・転写テーブルから求める。そして、最適な現像条件及び転写条件に応じて各ステーションの現像ローラを含む現像装置及び転写ローラを含む転写装置を制御する。例えば、転写電圧やトナー量を制御する。これにより、高い品質の画像が記録紙に形成される。なお、画像形成条件として、転写電圧やトナー量に代えて又は加えて、例えば現像装置による現像バイアス、帯電装置による帯電電位、光走査装置２０１０による露光量等を制御しても良い。いずれにしても、制御対象の画像形成条件をテーブル化して、ＲＯＭに格納しておくことが好ましい。
【０１１３】
また、上記実施形態及び各変形例では、通電制御部１４０としてアナログスイッチが用いられているが、これに限られない。例えば、リレーやトランジスタを含むスイッチング回路を用いて、第１の導電部材１１０と電気信号印加部１５０の間を、処理開始時に遮断状態から導通状態に自動的に切り替え、処理終了時に導通状態から遮断状態に自動的に切り替えるようにしても良い。
【０１１４】
また、上記実施形態及び各変形例では、給紙トレイが１つの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、給紙トレイが複数あっても良い。この場合は、給紙トレイ毎に記録紙識別装置を設けても良い。
【０１１５】
また、上記実施形態及び変形例２、３、４において、搬送中に記録紙を一時停止させて種類（普通紙と合成紙の別）や銘柄を推定しても良い。この場合は、記録紙識別装置は搬送路近傍に配置される。例えば、記録紙識別装置を、給紙コロ２０５４と転写ローラ２０４２との間の搬送路近傍に配置しても良い。
【０１１６】
また、上記実施形態及び各変形例において、記録紙を給紙トレイ２０６０に積載する以前に記録紙の銘柄を特定しても良い。この場合は、記録紙識別装置はカラープリンタ２０００の外部に設置される。例えば、記録紙識別装置はカラープリンタ２０００の外装の上面に据え置きされていても良い。また、一例として記録紙識別装置は手で持ちやすい形状で、記録紙の銘柄を特定する際に記録紙識別装置を取り外しすることが可能な形態であっても良い。
【０１１７】
また、本発明の記録媒体識別装置による識別対象の記録媒体は、記録紙に限定されず、要は、材質を識別することが要求されるあらゆる記録媒体である。特に、本発明の記録紙識別装置は、印加された電気信号の過渡応答特性が顕著に異なる記録媒体間の識別には非常に有効である。
【０１１８】
また、上記実施形態及び各変形例では、画像形成装置としてカラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、モノクロ画像を形成するレーザプリンタであっても良い。また、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。
【０１１９】
また、上記実施形態及び各変形例では、画像形成装置が４つの感光体ドラムを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、５つの感光体ドラムを有するプリンタであっても良い。また、上記実施形態では、トナー像が感光体ドラムから転写ベルトを介して記録紙に転写される画像形成装置について説明したが、これに限定されるものではなく、トナー像が感光体ドラムから記録紙に直接転写される画像形成装置であっても良い。また、記録紙識別装置は、記録紙にインクを吹き付けて画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置にも適用可能である。この場合に、記録紙識別装置によって識別された記録紙の種類や銘柄に基づいて、インク吐出条件、インク定着条件、インク乾燥条件等を制御しても良い。
【０１２０】
以下に、発明者らが上記実施形態及び各変形例を発案するに至った思考プロセスを説明する。
【０１２１】
従来、電子写真方式には多様な方法が知られており、一般的には像担持体の表面を帯電させ、帯電させた像担持体を露光して静電潜像を形成する。次いで、静電潜像にトナーを現像し、像担持体上にトナー像を形成する。さらに、中間転写体を介して、または直接的に像担持体上のトナー像を用紙等の記録媒体上に転写し、この転写されたトナー像を加熱、圧力もしくはこれらの併用によって定着することにより、記録媒体上に画像が形成された記録物が得られる。なお、トナー像転写後の像担持体上に残ったトナーは、ブレード、ブラシ、ローラ等の既知の方法によりクリーニングされる。
【０１２２】
［合成紙への画像形成の必要性］
近年記録媒体の多様化が進み、耐水性や耐久性の利点から記録媒体として合成樹脂より製造された合成紙が用いられるようになってきた。
【０１２３】
［合成紙への画像形成の課題］
合成紙に対して画像形成する場合、トナーの定着過程において、過度な加熱により記録媒体そのものが溶融する懸念がある。これにより画像形成機器の故障を招くおそれがある。
【０１２４】
［合成紙への対策］
これを回避する手段として合成紙に対して画像形成する際には、他の種類の記録媒体よりも定着温度を低く設定する方法がある。この場合、ユーザは記録媒体が合成紙であるかその他の種類の紙であるか識別し、記録媒体の種類に応じて定着温度を設定する必要がある。
【０１２５】
［合成紙への対策を実行する上での課題］
しかしながら、合成紙の中にはパルプから製造される普通紙と見分けがつかないものがあり、ユーザの主観に基づく判断では記録媒体の種類の識別を誤る可能性があり、それにより良好な画像形成が実現できないばかりでなく、画像形成機器の故障を招くおそれがあるという課題があった。
【０１２６】
［従来の解決方法］
上記の課題を解決するために、画像形成時に記録媒体の種類を判別するための技術が開示されている。
【０１２７】
例えば特許文献１（特開２０１２−１２７９３７号公報）には、内部拡散反射光に含まれるＰ偏光成分の光量と表面性反射光の光量とから、記録紙の銘柄を特定する光学センサが開示されている。特許文献１のような反射型センサでは、反射光を検出した受光器の出力の大きさを予め記録されたデータベースに照合することで用紙の銘柄を識別している。しかしながら、データベースに用紙銘柄ごとの材質に関する情報を備えることで、データベースに登録されている用紙銘柄に対しては銘柄を識別することにより、それに紐付いて合成紙であるか否かを識別することができるが、データベースに記録されていない用紙銘柄に対しては合成紙であるか否かを識別することができない。
【０１２８】
例えば特開２０１４−０５８３５８号公報には、記録媒体を調湿し、記録媒体が水分を放出または吸収するときの調湿前後の湿度の変化量に基づいて記録媒体の種類を判別するシート材判別装置が開示されている。しかしながら、このシート材判別装置では記録媒体への加湿、加熱による脱水機構が必要であり、装置が複雑であることから高額化を招く可能性がある。
【０１２９】
例えば特開２００３−３２９６２９号公報には、液滴を用紙に含浸させ、電気抵抗や静電容量を測定して含浸具合を評価し、紙種を識別する材質判別方法および材質判別装置が開示されている。しかしながら、判別の際に液滴を記録媒体に含浸させる必要があるため、これにより記録媒体の変質を招く可能性がある。
【０１３０】
例えば特開２０１０−１８５６９７号公報には、検査対象となる回路に矩形パルス波を印加した時の過渡応答を測定し、予め測定した良品の測定値と比較して差がある場合に回路の絶縁不良を検出する検査方法が開示されている。しかしながら、同一材料で構成された回路の良/不良を識別する技術であって、異なる材料で構成された対象物の識別方法は示されていない。
【０１３１】
以上のように、従来の記録紙識別装置や記録紙識別方法では、装置の複雑化や制御の煩雑化によって高コスト化を招くという不都合があった。
【０１３２】
そこで、発明者らは、このような不都合を解消すべく、鋭意検討の末、上記実施形態及び各変形例を発案するに至った。
【符号の説明】
【０１３３】
１０、１１、１２、１３、１４…記録紙識別装置（記録媒体識別装置）、１００、１０１、１０２、１０３…過渡応答測定系、１０１…通電手段、１０２…計測手段、１１０…第１の導電部材、１２０…第２の導電部材、１３０…電気信号計測部（信号計測部、計測手段の一部）、１４０…通電制御部（通電手段の一部）、１５０…電気信号印加部（通電手段の一部）、２００…記録紙推定手段（推定手段）、２１０…記憶部（推定手段の一部）、２２０…演算部（推定手段の一部）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３４】
【特許文献１】特開２０１２−１２７９３７号公報
【図１】
2017187326.tif 000003
【図２】
2017187326.tif 000004
【図３】
2017187326.tif 000005
【図４】
2017187326.tif 000006
【図５】
2017187326.tif 000007
【図６】
2017187326.tif 000008
【図７】
2017187326.tif 000009
【図８】
2017187326.tif 000010
【図９】
2017187326.tif 000011