JP2002255397A

JP2002255397A - 用紙判別装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2002255397A
Application number: JP2001053816A
Authority: JP
Inventors: Iwao Iwatani; 巌岩谷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】発光素子の経時劣化を促進させることなく、ま
た用紙判別センサが経時変化や、温度変化しても検知性
能を維持し高性能で、しかも多様な記録媒体の判別が可
能な用紙判別装置およびその用紙判別装置を備えた画像
形成装置を提供する。【解決手段】判別信号により該用紙の種類を判別する用
紙判別装置において、測定点に反射率の基準となる基準
反射体が位置する状態において、高低一方の端の制御電
圧から他方の端の制御電圧に向かって順次変化する制御
電圧を発光素子に供給して判別信号の論理が反転すると
きの反転時制御電圧を検知し、この検知された反転時制
御電圧に基づいて、発光素子に供給する用紙判別用の制
御電圧を調整する光量調整回路を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、用紙の種類を判別
する用紙判別装置およびその用紙判別装置を備えた画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタなどの画像形成装置
は、電子写真方式、インクジェット方式など、各種の方
式が製品化され販売されている。

【０００３】いずれの方式においても、通常プリントす
る用紙の種別に応じ、形成される画像の画質が制御さ
れ、あるいは画像形成上の各種パラメータが制御されて
いる。

【０００４】しかし、用紙トレイには必ずしも同一種類
の用紙がセットされるとは限らないため、用紙が搬送さ
れる途中や用紙トレイ内などに用紙判別センサが設けら
れ、そのセンサによりプリントされる用紙の種類が逐次
判別されるのが一般的である。

【０００５】したがって、画像形成装置がプリント又は
コピー動作を行なう際にはこの用紙判別センサにより絶
えず検知動作を行なう必要があり、用紙判別センサを通
電状態としておくことが通常である。

【０００６】このため、用紙判別センサの発光素子とし
て多用されるＬＥＤは、経時劣化し発光光量が次第に低
下したり、紙粉やトナークラウドにより汚れて受光素子
による受光感度が低下し、用紙判別性能がそれによって
左右されてしまうという問題がある。

【０００７】また、周囲温度により発光素子の発光量が
変動したり、受光素子の受光感度がばらつくという問題
もある。

【０００８】用紙判別センサの発光素子の発光光量が低
下し、受光感度が低下すると、例えば、部分コピーや部
分印刷された黒色に近いグレー色の普通用紙から反射し
た反射光の光量とＯＨＰ用紙の透明部分から反射した反
射光の光量との間で、差異があまりなくなってしまうの
で、用紙判別のスレッシュレベルが固定されている用紙
判別センサでは普通用紙をＯＨＰ用紙と誤判定してしま
う。

【０００９】図１は、従来から用いられている用紙判別
センサのブロック図である。

【００１０】図１に示す用紙判別センサは、ＬＥＤ１、
基準反射板９、フォトトランジスタ２、フォトトランジ
スタの出力電圧を調整する可変抵抗器３、およびフォト
トランジスタ２の出力電圧をハイレベルとローレベルの
２種類のレベルに２値化して判別信号を出力する出力ト
ランジスタ４で構成されている。

【００１１】ＬＥＤ１から測定点７に位置する用紙８に
向けて光が照射され、その反射光をフォトトランジスタ
２で受光することも、また、基準反射板９を測定点７に
移動し、その反射光をフォトトランジスタ２で受光する
こともできる。

【００１２】ここで、フォトトランジスタ２の出力電圧
（センサアナログ出力）はＴＰ（テストポイント）５で
測定することができる。

【００１３】また、ここには、ＣＰＵ６ａ、Ｉ／Ｏポー
ト６ｂ、ＲＯＭ６ｃ、ＲＡＭ６ｄ等からなるマイクロコ
ンピュータ６が備えられており、出力された判別信号は
記憶および処理されて各種の制御に用いられる。

【００１４】図２は、用紙判別センサの通電時間に対す
るセンサアナログ出力を示す模式図である。

【００１５】図２において、縦軸はセンサアナログ出力
をあらわし、横軸はＬＥＤの通電時間をあらわしてい
る。

【００１６】図中のグラフは、用紙判別センサで判別す
る用紙の種類毎にセンサアナログ出力が経時変化する状
況をあらわしており、図中の斜線領域は、出力トランジ
スタがハイレベルとローレベルの２種類のレベルに２値
化するスレッショルドレベルをあらわしている。

【００１７】図からわかるように、発光素子が経時劣化
するため、検知対象である黒に近いグレー色の用紙は、
通電時間がＴを越えるとスレッショルドレベルを越えて
しまう。

【００１８】したがって、図１に示す出力トランジスタ
４は、この黒に近いグレー色の用紙の判別に当たり、通
電時間がＴに満たないときはローレベルを出力している
が、通電時間がＴを越えるとハイレベルを出力すること
となるので用紙種別が誤判定されてしまうこととなる。

【００１９】このような誤判定を回避するため、用紙判
別センサの初期設定時にスレッショルドレベルを低めに
設定するか又はセンサアナログ出力を高くすると、逆
に、ＯＨＰ用紙がスレッショルドレベルを越えてしまい
普通紙と誤判定されてしまったり、マージンが高すぎて
判別性能が悪くなるという弊害が生じる。

【００２０】そこで、判別センサが経時変化したり、温
度変化するのを防止するため、発光素子に流す電流を制
御して安定した計測を行う技術が特開平４−８３１３０
号公報に開示されている。

【００２１】この技術によれば、最適な検出レベルが得
られるので、経時変化や、温度変化に対して安定した計
測ができるという利点がある。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
４−８３１３０号公報に開示された技術では、制御すべ
き電流値が極めて微少なため制御が難しく、制御に必要
な回路のコストが高くなる上、感度の悪いセンサでは最
適な検出レベルを維持するために電流値を増加する必要
があるので発光素子の劣化を助長する恐れがある。

【００２３】また、用紙の有無を判別する際のスレッシ
ョルドレベルを、用紙がある場合と用紙がない場合にお
けるそれぞれの読み取り値を平均して決定する技術が特
開２０００−１３１１４０号公報に開示されている。

【００２４】この技術によれば、センサが経時変化や、
温度変化しても簡単な構成を用いてしきい値を追従させ
ることができるという利点がある。

【００２５】しかしながら、この技術は多様な濃度の用
紙を判別するには適さず、また、実測値を記憶する大容
量のメモリが必要である上、実測値を書き込む回数にも
制約があるという難点がある。

【００２６】本発明は、上記事情に鑑み、発光素子の経
時劣化を促進させることなく、また用紙判別センサに経
時変化や温度変化が生じても検知性能を維持するととも
に、高性能、かつ多様な用紙の判別が可能な用紙判別装
置およびその用紙判別装置を備えた画像形成装置を提供
することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の用紙判別装置は、供給された制御電圧に応じた光量
の光を出射する発光素子と、該発光素子から出射され該
発光素子に対する相対的な所定の測定点で反射した光を
受光して受光信号を出力する受光素子とを有するセンサ
ユニット、および上記受光素子から出力された受光信号
を所定のしきい値で二分することにより二値化された判
別信号を生成する判別回路を備え、上記測定点上に用紙
が位置するタイミングにおける上記判別信号により該用
紙の種類を判別する用紙判別装置において、上記測定点
に反射率の基準となる基準反射体が位置する状態におい
て、高低一方の端の制御電圧から他方の端の制御電圧に
向かって順次変化する制御電圧を前記発光素子に供給し
て上記判別信号の論理が反転するときの反転時制御電圧
を検知し、この検知された反転時制御電圧に基づいて、
上記発光素子に供給する用紙判別用の制御電圧を調整す
る光量調整回路を備えたことを特徴とする。

【００２８】ここで、上記光量調整回路は、上記判別信
号の論理が反転するときの反転時制御電圧の基準となる
基準制御電圧を記憶する記憶部を備え、検出された上記
反転時制御電圧の、上記記憶部に記憶された基準制御電
圧に対する比率を求め、該比率に基づいて上記発光素子
に供給する用紙判別用の制御電圧を調整するものである
ことが好ましい。

【００２９】上記目的を達成する本発明の画像形成装置
は、所定の測定点において用紙の種別を判別する用紙判
別装置を備え、該用紙判別装置で判別された用紙の種別
に応じた制御を行って該用紙上に画像を形成する画像形
成装置において、上記用紙判別装置が、供給された制御
電圧に応じた光量の光を上記測定点に向けて出射する発
光素子と、該発光素子から出射され上記測定点で反射し
た光を受光して受光信号を出力する受光素子とを有する
センサユニット、上記受光素子から出力された受光信号
を所定のしきい値で二分することにより二値化された判
別信号を生成する判別回路、および上記測定点に反射率
の基準となる基準反射体が位置する状態において、高低
一方の端の制御電圧から他方の端の制御電圧に向かって
順次変化する制御電圧を上記発光素子に供給して上記判
別信号の論理が反転するときの反転時制御電圧を検知
し、この検知された反転時制御電圧に基づいて、上記発
光素子に供給する用紙判別用の制御電圧を調整する光量
調整回路を備えたものであることを特徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】はじめに、本発明の用紙判別装置
の実施形態について説明する。

【００３１】図３は、本発明の用紙判別装置の実施形態
を示すブロック図である。

【００３２】図３に示す用紙判別装置は、用紙判別セン
サ３３と、電圧印加手段３０および制御手段３１とを有
する光量調整回路３２により構成されている。

【００３３】用紙判別センサ３３は、印加された電圧に
応じた光量で所定の測定点７に向けて光を照射する発光
ダイオード２１と、発光ダイオード２１から照射された
光が測定点７に置かれた用紙８で反射した反射光を受光
し光量に応じたセンサアナログ電圧を出力するフォトト
ランジスタ２２からなるセンサユニットと、フォトトラ
ンジスタ２２の出力する電圧を調整する可変抵抗器２３
と、フォトトランジスタ２２の出力電圧をハイレベルと
ローレベルの２種類のレベルに２値化した判別電圧を出
力する出力トランジスタ２４からなる判別回路で構成さ
れ、測定点７に用紙が存在しない状態において反射率の
基準となる基準反射板９が測定点７に移動可能に備えら
れている。

【００３４】なお、フォトトランジスタ２２の出力する
センサアナログ電圧はテストポイント（ＴＰ）２５にお
いて測定することができる。

【００３５】発光ダイオード２１のアノードには電圧印
加手段３０が接続され、カソードには抵抗Ｒ１の一端が
接続され、抵抗Ｒ１の他端は接地されている。

【００３６】フォトトランジスタ２２のコレクタには、
電解コンデンサＣ、直流電源Ｖcc、が接続され、エミッ
タには可変抵抗器２３、テストポイント（ＴＰ）２５お
よび抵抗Ｒ２の一端が接続されている。可変抵抗器２３
は他端が接地され、抵抗Ｒ２は他端が出力トランジスタ
２４のベースに接続されている。

【００３７】出力トランジスタ２４は、エミッタが接地
され、コレクタは制御手段３１に接続され、またコレク
タは抵抗Ｒ３の他端を介して直流電源Ｖccに接続されて
いる。

【００３８】制御部３２の電圧印加手段３０は、トラン
ジスタ２６とオペアンプ２７からなる緩衝増幅器により
構成されている。制御手段３１からは、オペアンプ２７
に、１ステップごとに増減される制御信号が入力され、
この緩衝増幅器は、制御手段からの信号に基づいた電圧
を用紙判別センサ３３の発光ダイオード２１に供給す
る。

【００３９】トランジスタ２６は、コレクタが直流電源
Ｖccに接続され、エミッタが抵抗Ｒ４の一端、発光ダイ
オード２１のアノード、およびオペアンプ２７の反転入
力端子に接続され、ベースがオペアンプ２７の出力端子
に接続されている。また、オペアンプ２７の非反転入力
端子が制御手段３１に接続され、抵抗Ｒ４は、他端が接
地されている。

【００４０】光量調整回路３２の制御手段３１には、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭおよび不揮発性のＥＥＰＲＯＭからなるメ
モリ２９が備えられており、このメモリ２９のＥＥＰＲ
ＯＭには、基準制御電圧とマージンが記憶されている。

【００４１】ここで、基準制御電圧は、用紙判別センサ
３３に経時変化があったときに変化の程度を知る基準と
なる、発光ダイオード２１への制御電圧をいい、マージ
ンは、用紙判別センサのマージンをいう。

【００４２】後述するように、発光ダイオード２１の発
光光量の調整にあたり、光量調整回路３２の制御手段３
１は、測定点８に基準反射板９が位置する状態で、電圧
印加手段３０に与える制御信号レベルを、発光ダイオー
ド２１から最も弱い光が発せられるレベルから最も強い
光が発せられるレベルに向かって１ステップづつ順次増
加させる。あるいはこれとは逆に、光量調整回路３２の
制御手段３１は、測定点８に基準反射板９が位置する状
態で電圧印加手段３０に与える制御信号のレベルを、発
光ダイオード２１から最も強い光が発せられるレベルか
ら最も弱いレベルの光が発せられるレベルに向かって１
ステップづつ順次減少させる。

【００４３】このようにすると、いずれかのレベルに達
したときに、出力トランジスタ２４の出力である判別信
号が反転するが、上記の基準制御電圧は、いわば、用紙
判別センサ３０が未だ経時変化を受けていないとき（新
品のとき）の、出力トランジスタ２４の出力が反転した
ときの、発光ダイオード２１への制御電圧に相当する。

【００４４】制御手段３１では、この装置の稼動後、時
々、あるタイミングで経時変化を受けた可能性のある発
光ダイオード２１に供給する制御電圧の調整が行われる
が、そのときにも、上記と同様にして発光ダイオード２
１に供給する制御電圧のレベルを1ステップづつ増加ま
たは減少させて、出力トランジスタ２４の出力が反転し
たときの制御電圧（このときの制御電圧をここでは、反
転時制御電圧と称する。）が検知される。

【００４５】ＣＰＵ２８は、その検知された反転時制御
電圧の、メモリ２９に記憶されている基準制御電圧に対
する比率を求め、その演算された比率に、メモリ２９に
記憶されているマージンを乗算して修正マージンを計算
し、反転時制御電圧にその修正マージンを加える。詳細
は後述する。

【００４６】光量調整回路３２は、電圧印加手段３０か
ら発光ダイオード２１に供給する制御電圧を反転時制御
電圧にその修正マージンを加えた電圧に決定する。

【００４７】ここでは、用紙判別センサ３３の発光素子
として発光ダイオード２１が、受光素子としてフォトト
ランジスタ２２がそれぞれ用いられているが、これらに
限定されるものではなく、半導体レーザやフォトダイオ
ードを用いることもできる。

【００４８】また、フォトトランジスタ２２の出力電圧
を２値化した判別電圧を出力する手段は、必ずしも出力
トランジスタに限定する必要はなく、センサアナログ出
力を２値化できるものであればよい。

【００４９】さらに、光量調整回路３２の電圧印加手段
３０は、必ずしもトランジスタ２６とオペアンプ２７と
を組み合わせて緩衝増幅器を構成する必要はなく、発光
ダイオード２１に供給する電圧を制御手段３１の指示に
より段階的にあるいは連続的に変化させることができる
ものであればい。

【００５０】なお、測定点に判別対象外の用紙が配置さ
れると用紙判別装置からその旨の判別信号が出力される
ので、この判別信号を用いてアラームを鳴動させ、警報
ランプを点灯させることもできる。また、判別信号を各
種の制御に活用することもできる。

【００５１】図４は、出力トランジスタから出力される
判別電圧を示す模式図である。

【００５２】図４において、縦軸は、出力トランジスタ
が出力する判別電圧をあらわし、横軸は、フォトトラン
ジスタが受光光量に応じて出力するセンサアナログ電圧
をあらわしている。

【００５３】図中のグラフは、出力トランジスタの出力
電圧特性をあらわしている。

【００５４】図から明らかなように、出力トランジスタ
は、スレッショルドレベルを境にして、フォトトランジ
スタの出力電圧をハイレベルの電圧とローレベルの電圧
に２値化し、２種類の判別電圧を出力することができ
る。

【００５５】図５は、フォトトランジスタの出力電圧と
出力トランジスタの出力電圧との関係を示す図である。

【００５６】図５において、（ａ）は、ＬＥＤの光出力
（発光光量）特性をあらわし、（ｂ）は、出力トランジ
スタの出力電圧特性をあらわしている。

【００５７】図５（ａ）において、縦軸は発光ダイオー
ドの発光光量をあらわし、横軸は、発光ダイオードに供
給される電圧をあらわしている。

【００５８】図中のグラフは、発光ダイオードに供給す
る電圧を変化させたときの発光ダイオードの発光光量の
変化の状況を示す特性曲線である。

【００５９】図５（ｂ）において、縦軸はフォトトラン
ジスタが受光光量に応じて出力するセンサアナログ電圧
をあらわし、横軸は、出力トランジスタが出力する判別
電圧をあらわしている。

【００６０】なお、受光光量は、所定の測定点に配置さ
れ発光ダイオードから出射された光を反射する用紙等の
反射率によって変化する。

【００６１】ここで、フォトトランジスタが出力するセ
ンサアナログ電圧は所定の受光光量の範囲内において
は、フォトトランジスタが受光するの受光光量に比例
し、この受光光量は光の反射面からの距離が一定であれ
ば、用紙等の反射率に比例する。

【００６２】したがって、例えば光の反射率が低いＯＨ
Ｐ用紙から受光したセンサアナログ電圧と、それよりは
反射率が高いグレー色の普通用紙から受光したセンサア
ナログ電圧との中間にスレッショルドレベルが入るよう
に発光ダイオードに供給する制御電圧を調整しておけ
ば、出力トランジスタから出力される判別電圧に基づい
てＯＨＰ用紙とグレー色の普通用紙を判別することがで
きる。

【００６３】図６は、フォトトランジスタの出力電圧が
経時変化した場合のフォトトランジスタの出力電圧と出
力トランジスタの出力電圧との関係を示す図である。

【００６４】図６において、（ａ）は、ＬＥＤの光出力
（発光光量）特性をあらわし、（ｂ）は、出力トランジ
スタの出力電圧特性をあらわしている。

【００６５】図６（ａ）の縦軸は発光ダイオードが発光
する光量をあらわし、横軸は、発光ダイオードに供給さ
れる制御電圧をあらわしている。

【００６６】図中の曲線（または直線）は、発光ダイオ
ードに供給する制御電圧を変化させたときに発光ダイオ
ードの発光光量の推移を示す特性曲線である。

【００６７】特性曲線（または直線）（１）は、用紙判
別センサ使用当初の発光ダイオードの特性曲線であり、
Ｖ₀は、光量調整回路の記憶部に記憶されている基準制
御電圧である。

【００６８】基準制御電圧は、基準反射板に基づいて、
センサアナログ電圧がスレッショルドレベルを越え出力
トランジスタの判別電圧が変化したときの、新品の発光
ダイオードに供給された制御電圧である。

【００６９】特性曲線（または直線）（２）は、用紙判
別センサが相当時間使用されるか又は環境温度が変化し
て発光ダイオードの発光光量が低下した場合の発光ダイ
オードの特性曲線であり、Ｖ₁は、基準反射板に基づい
て、センサアナログ電圧がスレッショルドレベルを越え
出力トランジスタの判別電圧が変化したときの、発光ダ
イオードに供給された反転時制御電圧である。

【００７０】用紙判別センサ使用当初とくらべて発光ダ
イオードの発光光量が低下しているので、使用当初と同
じセンサアナログ電圧を得るためには発光ダイオードに
はより大きな電圧を供給する必要がある。

【００７１】図６（ｂ）は、図５（ｂ）と同様、縦軸は
フォトトランジスタが受光光量に応じて出力するセンサ
アナログ電圧をあらわし、横軸は、出力トランジスタが
出力する判別電圧をあらわしている。

【００７２】図において、新品の発光ダイオードに基準
制御電圧を供給したときに基準反射板から反射された受
光光量に基づいて、フォトトランジスタから出力される
センサアナログ電圧がスレッショルドレベルとなるよう
に出力トランジスタが設定されている。

【００７３】図６（ａ）において、用紙判別センサ使用
当初は、基準制御電圧Ｖ₀に用紙の種類に応じた所定の
マージンを加減算することにより、発光ダイオードに供
給する制御電圧をＶ₀₁に設定してある。

【００７４】経時変化により発光ダイオードの発光光量
が低下し、反転時制御電圧がＶ₁に変化したときは、基
準制御電圧Ｖ₀に対する反転時制御電圧Ｖ₁の比率に所
定のマージンを乗算して修正マージンを求め、その修正
マージンに反転時制御電圧Ｖ ₁を加算したＶ₁₁を新たな
制御電圧と設定する。

【００７５】なお、制御電圧がスレッショルドレベルよ
りも低いＶ₂に設定されていたときは、反転時制御電圧
Ｖ₁から上記の修正マージンを減算したＶ₂₁を制御電圧
と設定する。

【００７６】ここでは、基準反射板としてグレー色の普
通紙を用いているが、これに限定されるものではない。

【００７７】次に本発明の画像形成装置の実施形態につ
いて説明する。

【００７８】図７は、本実施形態の画像形成装置の概略
構成図である。

【００７９】図７に示す画像形成装置は、回転する感光
体ドラム１０が備えられている。

【００８０】この感光体ドラム１０は、画像形成制御を
行う画像制御部３４による制御を受けた露光装置１１か
ら露光光の照射を受け、その感光体ドラム１０の表面に
静電潜像が形成される。

【００８１】その感光体ドラム１０に形成された静電潜
像は、現像装置１２によりトナーで現像され、感光体ド
ラム１０の表面にトナー像が形成される。

【００８２】感光体ドラム１０に形成されたトナー像
は、その感光体ドラム１０の回転により１次転写装置１
４の位置に搬送され、その１次転写装置の作用により、
感光体ドラム１０上のトナー像が中間転写ベルト１３上
に転写される。

【００８３】現像装置には４色のトナーが収納されてお
り、上記の感光体ドラム１０への各色に対応する静電潜
像の形成、現像装置１２による対応する色トナーによる
現像、１次転写装置１４によるその色トナーの中間転写
ベルト１３への転写が４回繰り返され、中間転写ベルト
１３上に４色のトナー像が順次重なるように形成され
る。

【００８４】この中間転写ベルト上に形成されたトナー
像は、用紙トレイ１５から搬送ロール１７により搬送さ
れて、２次転写装置１８の位置に搬送されてきた用紙１
６上に転写される。

【００８５】用紙トレイ１５から搬送ロール１７により
２次転写位置に搬送される用紙１６は、２次転写装置１
８の位置に搬送される前に、用紙判別装置２０により用
紙１６の種類が判別され、判別された用紙１６の判別信
号は画像制御部３４に送られる。

【００８６】画像制御部３４は、判別された用紙１６の
判別信号に基づいて露光光量、現像バイアス、２次転写
電圧や、定着装置の加熱温度、搬送速度などの画像形成
条件を制御する。

【００８７】用紙１６上に転写された未定着のトナー像
は、定着装置１９により加熱および加圧されて用紙１６
上に定着される。

【００８８】図８は、本画像形成装置の用紙判別装置に
おける用紙判別フローである。

【００８９】ここでは、用紙判別装置２０は図３で示し
たものと同じ構成のものを用いているので図および説明
は省略する。

【００９０】本発明の用紙判別装置２０は、用紙判別を
行なう前に、用紙判別センサの発光素子の光量低下等が
想定されるときには、基準反射板を用いて用紙判別セン
サの感度の校正を行なうことができる点に特徴があるの
で、以下ではその特徴点である用紙判別センサの感度の
校正過程を中心にして説明する。

【００９１】図８において、先ず基準反射板または基準
となる用紙を測定点に移動する（Ｓ１０１）。

【００９２】次に、光量調整回路の制御手段のＣＰＵ
は、電圧印加手段から発光ダイオードに印加する電圧
を、最小値からスタートできるようにリセットする（Ｓ
１０２）。

【０００７】次に、発光ダイオードに印加する電圧を１
ステップ又は所定のステップ増加させ（Ｓ１０３）、そ
の時の用紙判別センサの判別出力電圧を検知して記憶す
る（Ｓ１０４）。

【００９３】検知した判別出力電圧を、既に記憶されて
いる判別出力電圧と比較する（Ｓ１０５）。

【００９４】ここで、用紙判別装置には、すでに基準反
射板における、使用当初の発光ダイオードに供給される
べき基準時制御電圧Ｎ_NLTと、その基準時制御電圧に加
算されるマージン（増減設定値）とが記憶されている。

【００９５】増減設定値は、基準反射板のスレッショル
ドレベルから判別しようとしている用紙までの判定マー
ジンに相当し、用紙の種類に応じて予め設定されてい
る。

【００９６】比較の結果、同じ電圧であれば供給する電
圧をさらに１ステップ又は所定のステップ増加させ（Ｓ
１０３）、異なる電圧であれば、発光ダイオードに供給
された反転時制御電圧Ｎ_ELTを記憶する（Ｓ１０６）。

【００９７】次に、基準制御電圧Ｎ_NLTに対する反転時
制御電圧Ｎ_ELTの比率Ｋ_KALを求め（Ｓ１０７）、その
比率Ｋ_KALに増減設定値を乗算して修正マージン電圧Ｏ
cを演算する（Ｓ１０８）。

【００９８】反転時制御電圧Ｎ_ELTに演算した修正マー
ジン電圧Ｏcを加算して発光ダイオードに供給する制御
電圧を決定し、電圧印加手段はＣＰＵが決定したその制
御電圧を発光ダイオードに供給する（Ｓ１０９）。

【００９９】ここでは、マージンを修正しているが、Ｋ
_KALに、基準制御電圧Ｎ_NLTにマージン電圧を加算し
た、実際に発光ダイオードに供給されている制御電圧を
乗算することにより新たな制御電圧を求めることもでき
る。

【０１００】測定点に配置された基準反射板は測定点か
ら用紙判別センサの所定の待避位置に移動され（Ｓ１１
０）、用紙判別が可能となる。

【０１０１】ここでは、基準反射板を備え、測定点にそ
の基準反射板を移動して用紙判別装置の校正を行なう
が、画像形成装置などで使用する用紙を手差しトレイあ
るいは用紙トレイからフィードして用紙判別装置の校正
を行なってから、そのままプリントに用いるか、又は排
出することにより基準反射板に代えることもできる。

【０１０２】また、普通紙を基準反射板として用紙を判
別する実施形態について説明したが、基準反射板は、普
通紙以外、例えばＯＨＰ用紙であってもよく、この場合
は、電圧印加手段から発光ダイオードに供給する電圧は
最大電圧からスタートできるようにリセットし（Ｓ１０
２）、その最大電圧から１ステップづつ減少させ（Ｓ１
０３）、判別電圧が変化するのを検知する。

【０１０３】なお、この場合のマージンは、普通紙と異
なるマージン電圧であってもよく、また、普通紙と同様
にして求めた修正マージン電圧を反転時制御電圧から減
算して発光ダイオードに供給する制御電圧としてもよ
い。また、普通紙とＯＨＰ用紙の判別に限らず、光沢紙
と普通紙の判別、黒色紙とグレー色ないしは白色紙の判
別にも適用できる。

【０１０４】さらには用紙に印刷されたパターンの読み
取りにも応用することができる。

【０１０５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の用紙判
別装置によれば、発光素子に印加される電圧が基準反射
板に基づいて適正化され、用紙判別のマージンが修正さ
れるので、経時変化、受発光素子の汚れ等により受光信
号の変動があっても高精度な検知性能を維持することが
できる。また、本発明の用紙判別装置を画像形成装置に
用いることにより、高精度な制御情報を低コストで取得
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来から用いられている用紙判別センサのブロ
ック図である。

【図２】用紙判別センサの通電時間に対するセンサアナ
ログ出力を示す模式図である。

【図３】本発明の用紙判別装置の実施形態を示すブロッ
ク図である。

【図４】出力トランジスタから出力される判別電圧を示
す模式図である。

【図５】ＬＥＤの光出力（発光光量）特性と出力トラン
ジスタの出力電圧との関係を示す図である。

【図６】フォトトランジスタの出力電圧が経時変化した
場合のＬＥＤの光出力（発光光量）特性と出力トランジ
スタの出力電圧との関係を示す図である。

【図７】本発明の画像形成装置の実施形態を示す概略構
成図である。

【図８】本画像形成装置の用紙判別装置における用紙判
別フローである。

【符号の説明】

１，２１発光ダイオード２，２２フォトトランジスタ３，２３可変抵抗器４，２４出力トランジスタ５，２５テストポイント６マイクロコンピュータ６ａＣＰＵ６ｂＩ／Ｏポート６ｃＲＯＭ６ｄＲＡＭ７測定点８用紙９基準反射板１０感光体ドラム１１露光装置１２現像装置１３中間転写ベルト１４１次転写装置１５用紙トレイ１６用紙１７搬送ロール１８２次転写装置１９定着装置２０用紙判別装置２４ｐｎｐ出力トランジスタ２５テストポイント２６ｐｎｐトランジスタ２７オペアンプ２８ＣＰＵ２９メモリ３０電圧印加手段３１制御手段３２光量調整回路３３用紙判別センサ３４画像制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】供給された制御電圧に応じた光量の光を出
射する発光素子と、該発光素子から出射され該発光素子
に対する相対的な所定の測定点で反射した光を受光して
受光信号を出力する受光素子とを有するセンサユニッ
ト、および前記受光素子から出力された受光信号を所定
のしきい値で二分することにより二値化された判別信号
を生成する判別回路を備え、前記測定点上に用紙が位置
するタイミングにおける前記判別信号により該用紙の種
類を判別する用紙判別装置において、前記測定点に反射率の基準となる基準反射体が位置する
状態において、高低一方の端の制御電圧から他方の端の
制御電圧に向かって順次変化する制御電圧を前記発光素
子に供給して前記判別信号の論理が反転するときの反転
時制御電圧を検知し、この検知された反転時制御電圧に
基づいて、前記発光素子に供給する用紙判別用の制御電
圧を調整する光量調整回路を備えたことを特徴とする用
紙判別装置。
【請求項２】前記光量調整回路は、前記判別信号の論理
が反転するときの反転時制御電圧の基準となる基準制御
電圧を記憶する記憶部を備え、検出された前記反転時制
御電圧の、前記記憶部に記憶された基準制御電圧に対す
る比率を求め、該比率に基づいて前記発光素子に供給す
る用紙判別用の制御電圧を調整するものであることを特
徴とする請求項１記載の用紙判別装置。
【請求項３】所定の測定点において用紙の種別を判別す
る用紙判別装置を備え、該用紙判別装置で判別された用
紙の種別に応じた制御を行って該用紙上に画像を形成す
る画像形成装置において、前記用紙判別装置が、供給された制御電圧に応じた光量の光を前記測定点に向
けて出射する発光素子と、該発光素子から出射され前記
測定点で反射した光を受光して受光信号を出力する受光
素子とを有するセンサユニット、前記受光素子から出力
された受光信号を所定のしきい値で二分することにより
二値化された判別信号を生成する判別回路、および前記
測定点に反射率の基準となる基準反射体が位置する状態
において、高低一方の端の制御電圧から他方の端の制御
電圧に向かって順次変化する制御電圧を前記発光素子に
供給して前記判別信号の論理が反転するときの反転時制
御電圧を検知し、この検知された反転時制御電圧に基づ
いて、前記発光素子に供給する用紙判別用の制御電圧を
調整する光量調整回路を備えたものであることを特徴と
する画像形成装置。