(57)【要約】【課題】記録材の表面をイメージセンサによって撮像してその表面平滑性を検知することで記録材の種類を判別する記録材表面撮像装置において、その判別精度を向上させた記録材表面撮像装置、及びそれを備える画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材Ｐの表面に光を照射する照射用ＬＥＤ４２と、記録材Ｐからの反射光を結像する結像レンズ４４Ｓと、結像レンズ４４Ｓによって結像された反射光を撮像し、撮像した光の光量に応じた映像電圧信号を出力するＣＭＯＳエリアセンサ４３Ａと、ＣＭＯＳエリアセンサ４３Ａから出力された映像電圧信号をデジタル信号に変換する駆動・演算部４０ｃと、を備え、記録材Ｐ上の被撮像部近傍において、記録材は照射用ＬＥＤ４２から遠ざかるように湾曲した姿勢を保持されながら撮像される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材の表面に光を照射する光照射手段と、
前記記録材からの反射光を結像する結像手段と、
前記結像手段によって結像された反射光を撮像し、撮像した光の光量に応じた電気的信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された電気的信号をデジタル信号に変換する演算手段と、
を備え、
前記記録材上の被撮像部近傍において、記録材は前記光照射手段から遠ざかるように湾曲した姿勢を保持されながら撮像されることを特徴とする記録材表面撮像装置。
【請求項２】
前記被撮像部は、
前記記録材における湾曲した部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の記録材表面撮像装置。
【請求項３】
前記撮像手段はラインセンサであって、
前記記録材を前記ラインセンサの長手方向に直交する方向に搬送させながら、前記反射光を撮像することを特徴とする請求項１または２に記載の記録材表面撮像装置。
【請求項４】
前記記録材を、
前記記録材が前記光照射手段から遠ざかるように湾曲した姿勢で保持する保持部材を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録材表面撮像装置。
【請求項５】
前記保持部材は湾曲部を有する保持部材であって、
前記被撮像部の裏面側から前記記録材に当接することで、前記記録材を湾曲した姿勢で保持するバックアップ部材であることを特徴とする請求項４に記載の記録材表面撮像装置。
【請求項６】
前記保持部材は湾曲部を有する保持部材であって、
前記被撮像部の表面側から前記記録材に当接することで、前記記録材を湾曲した姿勢で保持するリブ部材であることを特徴とする請求項４に記載の記録材表面撮像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録材表面撮像装置と、
前記演算手段から出力されたデジタル信号に基づいて、前記記録材の表面の平滑性を検知し、その検知結果に基づいて前記記録材の種類を判別する制御部と、
前記制御部によって制御動作される画像形成手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材の表面を撮像する記録材表面撮像装置、及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、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と、現像剤像を潜像担持体から記録材上に転写させる転写手段とを備えている。さらに、現像剤像が転写された記録材を所定の定着条件にて加熱及び加圧することにより、現像剤像を記録材上に定着させる定着装置を備えている。
【０００３】
かかる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等に記録材たる記録紙のサイズや種類がユーザによって設定され、装置本体に設けられる制御部が、その設定に応じて転写条件や定着条件を制御する。
【０００４】
一般的に、記録材の種類ごとにその表面性（表面平滑性）が異なる場合が多く、このように記録材の種類ごとに転写条件、定着条件を制御することで、記録材の種類が異なっても、良好な画像品質を実現することが出来る。なお、制御部が制御する転写条件としては、例えば転写バイアスや転写時の記録材の搬送速度が挙げられ、また、定着条件とは、例えば定着温度や定着時の記録材の搬送速度が挙げられる。
【０００５】
また近年では、画像形成装置内部に記録材の種類を判別するセンサを配置し、該センサの判別結果に応じて、転写条件あるいは定着条件等が設定されるよう制御する手法が提案されている。この構成によれば、ユーザが記録材の種類を設定する手間を省くことが出来るので、ユーザビリティの向上につながる。
【０００６】
上記のように画像形成装置内に記録材の種類を判別する手段を設けた従来例として、特許文献１には、記録材の表面をＣＭＯＳセンサによって撮像し、その撮像結果から記録材の表面平滑性を検知して記録材の種類を判別する技術が開示されている。また、特許参考文献２には、記録材に超音波を照射して記録材からの反射率や透過率を検出することにより記録材の表面性や厚さを検知する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１８２５１８号公報
【特許文献２】特開２００４−２１９８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように従来では、記録材の表面平滑性を検知するにあたり、記録材の表面をＣＭＯＳセンサによって直接撮像したり（特許文献１）、記録材に対して超音波を照射する（特許文献２）等の手法が採用されていた。
【０００８】
一方で、本願発明者らの検討によれば、特許文献１に記載されている手法は、表面の凹凸に起因して生じる陰影を直接的に撮影している為、超音波を使う手法よりも表面平滑性の検出精度が優れていることがわかっている。しかしながら、特許文献１に開示されるような記録材の表面を撮像する手法は、以下の課題を生じる。
【０００９】
例えば、コート紙やノンコート紙などの記録材は、表面の凹凸の有無、あるいはその大きさや深さを視覚的にはっきりと区別することができる。よって、これらの記録材の表面
を撮像することで、各々の記録材の表面平滑性を確実に検知することが可能になり、その結果、コート紙とノンコート紙の判別を精度良く行うことが出来る。
【００１０】
しかしながら、例えば一般オフィス用紙やボンド紙などの記録材は、表面の凹凸の大きさや深さの差がはっきりと区別できないことがある。よって、これらの記録材のように、表面粗さの異なる２つのノンコート紙を判別する際にその表面を撮像したとしても、各々の記録材の表面平滑性を確実に検知することは難しい。その結果、これらの記録材の判別を精度良く行うことが困難になる。
【００１１】
例えば、ボンド紙を一般オフィス用紙と誤判別したり、一般オフィス用紙をボンド紙と誤判別するなどしてしまい、適正な印刷条件での印刷がなされずに画質の低下や画像不良が発生することになる。
【００１２】
そこで本発明は、記録材の表面をイメージセンサによって撮像して表面平滑性を検知することで記録材の種類を判別する記録材表面撮像装置において、その判別精度を向上させた記録材表面撮像装置、及びそれを備える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】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明にあっては、
記録材の表面に光を照射する光照射手段と、
前記記録材からの反射光を結像する結像手段と、
前記結像手段によって結像された反射光を撮像し、撮像した光の光量に応じた電気的信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された電気的信号をデジタル信号に変換する演算手段と、
を備え、
前記記録材上の被撮像部近傍において、記録材は前記光照射手段から遠ざかるように湾曲した姿勢を保持されながら撮像されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置にあっては、
上記に記載の記録材表面撮像装置と、
前記演算手段から出力されたデジタル信号に基づいて、前記記録材の表面の平滑性を検知し、その検知結果に基づいて前記記録材の種類を判別する制御部と、
前記制御部によって制御動作される画像形成手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、記録材の表面を撮像してその表面平滑性を検知することで記録材の種類を判別する記録材表面撮像装置において、記録材を照射する光照射手段が記録材と干渉することなく、記録材表面に浅い角度で光照射を行うことができる。その結果、判別精度を向上させた記録材表面撮像装置、及びそれを備える画像形成装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１７】
［第１の実施の形態］
以下、図１〜図４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る記録材表面撮像装置、
及びそれを備える画像形成装置について説明する。
【００１８】
（画像形成装置の全体構成）
まず、図１を参照して本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。本実施の形態では、画像形成装置として電子写真方式のカラー画像形成装置を用いた場合について説明する。また、本実施の形態に係る画像形成装置本体は、中間転写ベルトを有し、中間転写ベルトに沿って像担持体が複数配置されたタンデム方式を採用する。
【００１９】
画像形成装置は、記録材としての記録紙Ｐが複数載置される給紙部１５と、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナーごとに設けられるステーションと、を備える。
【００２０】
各色のステーションには、不図示の駆動源によって回転可能に構成される像担持体としての感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋが設けられている。また、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの周りには、一次帯電手段としての帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋ、露光光スキャナ部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ、現像手段としての現像器８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋが設けられている。
【００２１】
また、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと対向する位置には、一次転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋが配設され、感光ドラム１と一次転写ローラ４のニップ部において、中間転写ベルト２４が挟持されている。
【００２２】
中間転写ベルト２４は、中間転写ベルト２４を駆動する駆動ローラ２３、および張架ローラ１３、二次転写対向ローラ２６、によって所定の張力が付与された状態で移動可能に構成される。また、給紙部１５から給紙される記録紙Ｐは、搬送経路を経由して、二次転写ローラ２５と二次転写対向ローラ２６のニップ部に搬送され、さらに、二次転写ローラ２５と二次転写対向ローラ２６のニップ部の下流側には、定着部２１が設けられる。
【００２３】
本実施の形態に係る画像形成装置には、露光光スキャナ部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ、一次転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ、二次転写ローラ２５、二次転写対向ローラ２６、および定着部２１などの駆動を制御動作する制御部１０が設けられている。なお、制御部１０の制御対象はこれらに限られるものではなく、感光ドラム１の回転速度、中間ベルト２４の移動速度等、画像形成装置を構成するあらゆる駆動部材がその制御対象となり得る。
【００２４】
次に、上記のように構成される画像形成装置によって記録紙Ｐに画像を形成する画像形成プロセスについて説明する。
【００２５】
本実施の形態における感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層が設けられるもので、不図示の駆動モータの駆動力が伝達されて、画像形成動作に応じて時計回りに回転するものである。
【００２６】
画像形成プロセスを開始するにあたり、不図示の入力部から制御部１０が印刷画像信号を受け取ると、制御部１０からの指令によって給紙ローラ１７、１８が駆動し、給紙カセット１５から記録紙Ｐが１枚ずつ搬送経路下流方向へ送り出される。
【００２７】
記録材Ｐは、搬送（レジスト）ローラ１９ａ、及び搬送（レジスト）対向ローラ１９ｂに一旦挟持され、停止して待機状態にされ、画像形成動作と同期をとって各ステーションへ送り出される。なお、搬送ローラ１９ａ、１９ｂの手前には、記録紙Ｐの表面平滑性を検知してその情報を制御部１０へ出力する記録材表面撮像装置４０が設けられている。こ
の記録材表面撮像装置４０については後に詳しく説明をする。
【００２８】
一方、制御部１０は、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋにより表面が一定電位に帯電された感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋに対して、入力された印刷画像信号に基づいて露光光スキャナ部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋから露光光を射出させる。それにより、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの表面には印刷画像信号に基づいた静電潜像が形成される。
【００２９】
感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの表面に形成された静電潜像は、現像器８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋから静電的にトナーが供給されることによって、トナー像として可視化される。すなわち、各ステーションの感光ドラム１には、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナー像が形成される。なお、各現像器８には、スリーブ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋが設けられており、スリーブ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋに対しては、静電潜像を可視化するための現像バイアスが印加されている。
【００３０】
また、各々の感光ドラム１、帯電ローラ２、現像器８は一体に構成されており、これらが一体化されたトナーカートリッジ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂｋとして、画像形成装置本体から脱着可能に構成されている。
【００３１】
中間転写ベルト２４は、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと一次転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋのニップ部において各感光ドラム１に接触しており、カラー画像形成時に反時計方向に感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの回転と同期して回転する。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの表面に現像された単色トナー像は、一次転写ローラ４に印加された一次転写バイアスの作用により順次中間転写ベルト２４の表面に転写され、中間転写ベルト２４上には多色トナー像が形成される。
【００３２】
中間転写ベルト２４上に形成された多色トナー像は、二次転写ローラ２５と二次転写対向ローラ２６で形成される二次転写ニップ部に搬送される。そして、搬送ローラ１９ａ、１９ｂに挟持された状態で待機している記録紙Ｐが、中間転写ベルト２４上の多色トナー像と同期をとって二次転写ニップ部に搬送される。その後、二次転写ニップ部において、中間転写ベルト２４上の多色トナー像が二次転写ローラ２５に印加された二次転写バイアスの作用により記録紙Ｐに一括転写される。
【００３３】
多色トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着部２１へ搬送される。定着部２１は、記録紙Ｐを搬送しながら、多色トナー像を記録紙Ｐ上に溶融定着させるものであり、図１に示すように、記録紙Ｐを加熱する定着ローラ２１ａと、記録紙Ｐを定着ローラ２１ａに圧接させるための加圧ローラ２１ｂを備えている。定着ローラ２１ａと加圧ローラ２１ｂは中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ２１ａｈ、２１ｂｈが内蔵されている。
【００３４】
定着部２１において多色トナー像が定着された記録紙Ｐは、排出ローラ２０によって排紙トレイ１６に排出され、画像形成動作は終了される。
【００３５】
また、画像形成装置にはクリーニング部材２８が設けられており、クリーニング部材２８は、中間転写ベルト２４上に残ったトナーをクリーニングし、回収する。ここで回収された残トナーは、廃トナーとしてクリーナ容器２９に蓄えられる。
【００３６】
また、上記で説明した一連の画像形成プロセスは、画像形成装置内に設けられた制御部１０によって制御動作される。
【００３７】
（記録材表面撮像装置の構成）
図２〜図４を参照して、本実施の形態に係る記録材表面撮像装置４０について説明する。図２は、本実施の形態に係る記録材表面撮像装置４０の概略構成を示すものであり、図３は、記録材の表面を画像化したものを示すものであり、図４は、記録材表面撮像装置４０によって得られたデジタル信号をヒストグラム化したものを示す。
【００３８】
本実施の形態に係る記録材表面撮像装置４０は、光照射手段である照射用ＬＥＤ４２、撮像手段であるＣＭＯＳエリアセンサ４３Ａ、及び結像手段である結像レンズ４４Ｓ、を備えている。また、記録材表面撮像装置４０が、搬送ローラ対１９ａ、１９ｂの手前の搬送経路における湾曲した部分と平らな部分を跨ぐように設置されている。
【００３９】
また、記録材Ｐに対して記録材表面撮像装置４０の反対側には、撮像時の記録紙Ｐの姿勢を保持する保持部材としてのバックアップ部材４１が設けられている。本実施の形態におけるバックアップ部材４１は、湾曲した部分と平らな部分が設けられている。結像レンズ４４ＳおよびＣＭＯＳエリアセンサ４３Ａは、バックアップ部材４１における平らな部分に対向するように設置されており、一方の湾曲した部分は、照射用ＬＥＤ４２との干渉を避けるように曲率半径３０ｍｍにて湾曲している。
【００４０】
この構成により、本実施の形態では、記録材Ｐ上の被撮像部近傍において、記録材Ｐは照射用ＬＥＤ４２から遠ざかるように湾曲した姿勢で保持されることになる。
【００４１】
記録紙Ｐは、給紙ローラ１８と搬送ローラ１９ａ、１９ｂの作用により常に一定の張力でもってバックアップ部材４１に押し当てられており、バックアップ部材４１は、記録紙Ｐの被撮像部の裏面側から記録材Ｐに当接する。これによって記録材Ｐは一定の曲率を持った姿勢を保持して照射用ＬＥＤ４２との干渉を避けつつ、平らな部分における撮像系の焦点位置に対ずるズレを抑えながら撮像されることが可能となる。
【００４２】
このような構成とすることで、給紙カセット１５等から搬送され、一部が湾曲した状態の記録紙Ｐの表面平滑性を反映した情報を検知することが可能である。なお、表面平滑性を反映した情報とは、例えば、記録紙の凹凸に光を照射した際の、その凹凸に起因した陰影情報などを指す。
【００４３】
また、記録材表面撮像装置４０によって表面平滑性を反映した情報を検知するタイミングは、記録材Ｐが給紙カセット１５等から画像形成装置内に送り出され、搬送（レジスト）ローラ１９ａ、１９ｂに挟持されて停止している間に行われる。そして、記録材表面撮像装置４０から送られてくる検出情報をもとに、制御部１０が最適な転写バイアス・定着温度を設定して画像形成装置（画像形成手段）を制御動作する。
【００４４】
照射用ＬＥＤ４２を光源とする光は、記録紙Ｐの表面に向けて照射される。照射用ＬＥＤ４２は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おり、本実施の形態では、記録紙Ｐの表面における被撮像部を含む面と、照射用ＬＥＤ４２からの光の照射方向との成す角度が５度となるように照射用ＬＥＤ４２を配置した。
【００４５】
このように低い角度から斜めに光を照射させることにより、記録材Ｐの表面の凹凸によって生じる陰影をより際立たせることが可能となり、高い角度から光を照射させた場合と比較して、より小さく浅い凹凸に起因する陰影を抽出することが可能となる。
【００４６】
このように記録材Ｐの表面平滑性を反映した陰影情報を含む反射光は、結像レンズ４４Ｓを介し集光されてＣＭＯＳエリアセンサ４３Ａに結像する。そして、ＣＭＯＳエリアセンサ４３Ａは、結像された各エリア毎の反射光量に応じて変化する映像電圧信号（電気的信号）を駆動・演算部（演算手段）４０ａへ出力する。
【００４７】
そして、駆動・演算部４０ａは、ＣＭＯＳエリアセンサ４３Ａの出力する映像電圧信号を受け取ると、これをＡ−Ｄ変換し、変換後の２５６階調のデジタル信号を制御部１０へ出力する。
【００４８】
本実施の形態において、ＣＭＯＳエリアセンサ４３Ａの有効画素サイズは縦１．５ｍｍ×横１．５ｍｍで６００ｄｐｉの解像度である。よって、結像レンズ４４Ｓとの組み合わせで、記録材表面における縦３．０ｍｍ×横３．０ｍｍのエリアを３００ｄｐｉの解像度で撮像可能な構成とした。
【００４９】
以上の構成で得られるデジタル信号を明度情報として画像化すると図３のようになる。図３（ａ）は、表面の平滑なコート紙の表面を、図３（ｂ）は表面の粗いボンド紙の表面の様子を画像化したものである。また、これら明度情報（デジタル信号）をヒストグラム化するとそれぞれ図４（ａ）、図４（ｂ）のような分布が得られる。
【００５０】
制御部１０は、明度情報（デジタル信号）のうち明度が最も高い（電圧が高い）５つのエリアからの信号の平均値Ｉｍａｘと、明度の最も低い（電圧が低い）５つのエリアからの信号の平均値Ｉｍｉｎを算出し、それらの差分であるΔＩを求める。例えば、表面の粗いボンド紙では反射光の陰影がはっきりしているのでΔＩは大きくなり、表面が平滑なコート紙では反射光の陰影の差があまり無いのでΔＩは小さくなる。
【００５１】
このように制御部１０はΔＩの大きさから記録紙Ｐの表面平滑性を検知する。そして、その検知結果から最適な二次転写バイアスおよび定着温度を算出し、算出した設定のもとで画像形成装置を制御動作させる。
【００５２】
本実施の形態では、上記で説明した画像形成装置を用いてコート紙（ＨＰ社製：Ｐｈｏｔｏ＆Ｉｍａｇｅ：１２０ｇ／ｍ２紙）、普通紙（キヤノン株式会社製：ＯｆｆｉｃｅＰｌａｎｎｅｒ：６８ｇ／ｍ２紙）、ボンド紙（Ｆｏｘ  Ｒｉｖｅｒ  Ｐａｐｅｒ社製：Ｆｏｘ  Ｒｉｖｅｒ  Ｂｏｎｄ：９０ｇ／ｍ２紙）の３種類の記録紙を各１００枚ずつ通紙し、１枚通紙する度に記録材表面撮像装置４０による記録紙Ｐの判別動作を行った。
【００５３】
また、本実施の形態に係る記録材表面撮像装置４０の効果をよりわかりやすく示すために、比較例との比較実験を行った。すなわち、比較例として、記録紙を湾曲させることなく記録紙との干渉を避けられるよう、記録紙表面とＬＥＤ光の照射方向のなす角が３０°となるように照射用ＬＥＤが配置された装置を用いて、本実施の形態と同様の判別動作を行った。
【００５４】
その結果、本実施の形態と比較例のそれぞれの記録材表面撮像装置による記録材の種類の判別エラー率は、表１に示す結果となった。表１に示す結果によると、ＬＥＤ光の照射角が５°の場合の方が、照射角が３０°の場合と比較して、判別エラー率が低くなることを確認することが出来た。
【００５５】
【表１】
2009271273.tif 000003
【００５６】
［第２の実施の形態］
図５、図６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る記録材表面撮像装置、及びそれを備える画像形成装置について説明する。なお、第１の実施の形態と同一の部分については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明については省略し、ここでは第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明を行う。
【００５７】
（画像形成装置の構成）
図５に本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す。本実施の形態に係る画像形成装置は、記録材表面撮像装置４０の配置と、撮像手段としてＣＭＯＳラインセンサ４３Ｌが用いられる（第１の実施の形態はＣＭＯＳエリアセンサ４３Ａ）点が第１の実施の形態と異なっている。なお、その他の構成は第１の実施の形態と略同一である。
【００５８】
図５に示すように、本実施の形態に係る記録材表面撮像装置４０は、搬送ローラ対１９ａ、１９ｂの手前の湾曲した搬送経路に対して設置されている。この構成によると、給紙カセット１５等から搬送され、湾曲した搬送経路にある湾曲した状態の記録紙Ｐの表面平滑性を反映した情報を検知することが可能である。なお、この湾曲した搬送経路は、照射用ＬＥＤ４２から遠ざかるように湾曲している。
【００５９】
また、記録材表面撮像装置４０によって表面平滑性を反映した情報を検知するタイミングは、記録材Ｐが給紙カセット１５等から装置本体内に送り出され、搬送ローラ１９ａ、１９ｂに挟持されて、二次転写ニップ部に搬送されるまで待機している間に行われる。そして、記録材表面撮像装置４０が検知した情報をもとに、制御部１０が最適な転写バイアス・定着温度を設定して画像形成装置を制御動作させる。
【００６０】
（記録材表面撮像装置の構成）
次に、本実施の形態に係る記録材表面撮像装置４０について説明する。図６（ａ）は、本実施の形態に係る記録材表面撮像装置４０の概略構成図である。記録材表面撮像装置４０は、光照射手段を構成する照射用ＬＥＤ４２、導光板４５、撮像手段であるＣＭＯＳラインセンサ４３Ｌ及び結像手段である結像レンズアレイ４４Ａを備える。
【００６１】
また、記録材Ｐに対して記録材表面撮像装置４０の反対側には、撮像時の記録紙Ｐを湾曲した姿勢を保持する保持部材としてのバックアップ部材４１が設けられている。本実施の形態におけるバックアップ部材４１は、湾曲部が設けられており、記録紙Ｐが照射用ＬＥＤ４２から遠ざかるように、曲率半径３０ｍｍにて記録紙Ｐを湾曲した姿勢で保持する。
【００６２】
具体的には、記録紙Ｐは給紙ローラ１８と搬送ローラ１９ａ、１９ｂの作用により常に一定の張力でもってバックアップ部材４１に押し当てられており、バックアップ部材４１は、記録紙Ｐの被撮像部の裏面側から記録材Ｐに当接する。これによって記録材Ｐは一定の曲率を持った姿勢を保持しつつ撮像系の焦点位置に対ずるズレを抑えながら搬送されることが可能となる。
【００６３】
また、ＣＭＯＳラインセンサ４３Ｌおよび結像レンズアレイ４４Ａの長手方向は、記録材Ｐの搬送方向と直交するように、かつ、その撮像方向が記録材Ｐの曲率中心に向かうように設置されている。
【００６４】
図６（ｂ）は、図６（ａ）に示される記録材表面撮像装置４０の照明系の概略構成を矢印Ａの方向から見た模式図である。照射用ＬＥＤ４２は、導光板４５の側面部に取り付けられており、照射用ＬＥＤ４２から発せられた照射光は、導光板４５の作用により図中矢印方向へ照射され、記録紙Ｐの被撮像部を長手方向全域にわたって均一に照射する構成と
なっている。
【００６５】
なお、断面方向から見た照射光の照射方向は、記録紙Ｐの被撮像部における接線を含む面となす角度（ＬＥＤ光照射角）が５°となるように照射用ＬＥＤ４２および導光板４５を設置した。なお、本実施の形態の被撮像部には、記録材Ｐにおける湾曲した部分が含まれていてもよい。
【００６６】
このように記録材Ｐの被撮像部の近傍を照射用ＬＥＤ４２から遠ざかるように湾曲させた姿勢で保持し、その湾曲部を撮像することで、照射用ＬＥＤ４２や導光板４５と記録紙Ｐが干渉することを防ぎ、より低い角度で光を照射することができる。よって、記録紙Ｐの表面の凹凸によって生じる陰影を更に際立たせ、微妙な凹凸の差を検知しやすくすることが可能となる。
【００６７】
記録紙Ｐの表面平滑性を反映した陰影情報を含む反射光は、レンズアレイ４４Ｌを介し集光されてＣＭＯＳラインセンサ４３Ｌに結像し、ＣＭＯＳラインセンサ４３Ｌは結像した各エリア毎に反射光の光量に応じて変化する映像電圧信号（電気的信号）を出力する。駆動・演算部４０ａは、ＣＭＯＳラインセンサ４３Ｌの出力する映像電圧信号を受け取り、これをＡ−Ｄ変換し、変換後のデジタル信号を制御部１０へ出力する。
【００６８】
このような一連の撮像動作を行いつつ記録紙Ｐを搬送方向に移動させ、制御部１０が受け取ったデジタル信号を逐次つなぎ合わせることによりエリア情報が作成される。本実施の形態に用いたＣＭＯＳラインセンサ４３Ｌは、有効画素長（長手方向）が１０ｍｍで解像度は３００ｄｐｉである。
【００６９】
また、制御部１０は、記録紙Ｐが搬送ローラ１９ａ、ｂに挟持された状態で二次転写ニップ部に搬送されるまでに、記録紙Ｐを搬送方向に１０ｍｍ移動させながら上述の一連の撮像動作を行う。これによって記録材表面における縦１０ｍｍ×横１０ｍｍのエリア情報を３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉの解像度で得ることができる。
【００７０】
制御部１０は、得られたエリア情報を上記第１の実施の形態と同様の手法により解析することで、記録紙Ｐの表面平滑性を検知し、その検知結果から記録紙Ｐの種類を判別する。そして、最適な二次転写バイアスおよび定着温度を算出し、算出した設定にて画像形成装置を制御動作させる。
【００７１】
ここで本実施の形態に係る画像形成装置を用いて、コート紙（ＨＰ社製：Ｐｈｏｔｏ＆Ｉｍａｇｅ：１２０ｇ/ｍ２紙）、普通紙（キヤノン株式会社製：Ｏｆｆｉｃｅ  Ｐｌａ
ｎｎｅｒ：６８ｇ／ｍ２紙）、ボンド紙（Ｆｏｘ  Ｒｉｖｅｒ  Ｐａｐｅｒ社製：Ｆｏｘ
Ｒｉｖｅｒ  Ｂｏｎｄ：９０ｇ／ｍ２紙）の３種類の記録紙を各１００枚づつ通紙し、１枚通紙する度に記録材表面撮像装置４０による記録材Ｐの判別動作を行った。
【００７２】
この結果、本実施の形態に係る記録材表面撮像装置４０による記録材の判別エラー率は表２のようになった。
【００７３】
【表２】
2009271273.tif 000004
【００７４】
また、本実施の形態においては、保持部材として記録紙Ｐを裏面側からバックアップするバックアップ部材４１を用いたが、保持部材の構成はこれに限られるものではない。例えば図７に示すように、記録紙Ｐの被撮像部の表面側から記録材Ｐに当接するリブ部材４６を設け、リブ部材４６の湾曲部に記録紙Ｐを押し当てるようにして記録紙Ｐを湾曲させた状態で保持する構成であっても、上記と同様の効果が得られる。
【００７５】
また、本実施の形態では、記録紙Ｐを被撮像面側が凸となるように曲率を持った姿勢で保持し、その曲率部をラインセンサ４３Ｌで撮像する構成としたが、これは記録紙Ｐと光照射手段が干渉することを防ぐことを目的としている。
【００７６】
従って、その目的を達成し得る構成であれば必ずしもラインセンサ４３Ｌによって記録材の曲率部を撮像する構成である必要は無い。例えばラインセンサ４３Ｌが撮像する部分は平面をなしており、撮像部近傍に設けられた光照射手段と干渉し得る位置で記録材Ｐを湾曲させる構成としてもよい。
【００７７】
また、以上説明した第１の実施の形態、第２の実施の形態では、光源としてＬＥＤを用いたが、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。また撮像手段としてＣＭＯＳタイプのセンサの代わりにＣＣＤタイプのセンサを用いてもよい。
【００７８】
また、記録材表面撮像装置４０での検知結果をもとに制御部１０で判別された結果は、転写バイアス・定着温度等の制御にフィードバックされるものと説明したが、本発明における検知結果のフィードバック先はこれに限られるものではない。例えば、静電潜像形成や現像の各プロセスにおける各種制御パラメータや、一連の画像形成速度（プロセス速度）にフィードバックして、これらの制御動作させることも可能である。
【００７９】
また、上記第１の実施の形態、第２の実施の形態では、記録材として記録紙Ｐを用いたが、本発明に係る記録材表面撮像装置、及びそれを備える画像形成装置には、紙材以外にも例えばＯＨＰのようなシート材を記録材として用いてもよい。
【００８０】
以上、本発明によると、記録材の表面を撮像してその表面平滑性を検出することで記録材の種類を判別する記録材表面撮像装置において、その判別精度を向上させた記録材表面撮像装置、及びそれを備える画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】第１の実施の形態に係る記録材表面撮像装置の概略構成図。
【図３】２種類の記録材の表面を明度情報として画像化したものを示す図。
【図４】デジタル信号をヒストグラム化したものを示す図。
【図５】第２の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図６】第２の実施の形態に係る記録材表面撮像装置の概略構成図。
【図７】本発明におけるリブ部材の概略構成図。
【符号の説明】
【００８２】
１０    制御部
４０    記録材表面撮像装置
４０Ｃ  駆動・演算部
４３Ａ  ＣＭＯＳエリアセンサ
４４Ｓ  結像レンズ
Ｐ      記録紙
【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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