JP2003040487A - シート判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 シートがＯＨＰシート以外に、黒紙やト
レーシングペーパー等の薄紙のように、反射光量が少な
い素材であっても、ＯＨＰシートと誤検知することがな
く、シートの種類を精度良く判別することが可能なシー
ト判別装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 シートの表面に光を照射する発光素子
と、当該シート表面からの反射光を受光する受光素子と
を、前記シート表面からの正反射光を受光素子によって
直接受光しないように配置したシート判別装置におい
て、前記発光素子の光軸と当該発光素子から照射されて
シート表面で正反射された光とが形成する平面内に、前
記受光素子の光軸が位置しないように、前記発光素子及
び受光素子の光軸の少なくとも一方を、前記シートの表
面に対して所定の角度だけ傾けて配置するように構成し
て課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式等
を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等
の画像形成装置に用いられるシート判別装置に関し、特
に、ＯＨＰシート等の紙質を精度良く判別することが可
能なシート判別装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記電子写真方式等を採用した複
写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装
置においては、画像形成のニーズの多様化や、ＯＨＰ
（オーバーヘッドプロジェクター）等の画像ディスプレ
イ装置の普及等に伴い、画像を形成するシートとして、
普通紙以外に、コート紙やトレーシングペーパー、ある
いは黒紙やＯＨＰシートなど、多種多様な用紙類に画像
を形成することが可能となってきている。

【０００３】ところで、上記画像形成装置では、普通紙
以外にも、コート紙やトレーシングペーパー、あるいは
黒紙やＯＨＰシートなど、多種多様な記録シートに、良
好に画像を形成するため、シートの種類に合わせて、画
像形成条件を適宜変更するように構成されている。その
ため、上記画像形成装置においては、ユーザーがシート
の種類をコントロールパネルで選択して指定した場合
に、当該指定に応じた処理を実行するとともに、当該画
像形成装置において、シートの種類を判別するシート判
別機能を備えている。

【０００４】この種の画像形成装置において、シートの
種類を判別する技術としては、例えば、特開２０００−
９８８１４号公報等に開示されているものがある。

【０００５】この特開２０００−９８８１４号公報に係
る画像形成装置は、用紙上にトナーを定着させる定着手
段を有する画像形成部に用紙を搬送する搬送経路と、こ
の用紙の搬送経路に臨む位置でかつ用紙搬送方向に関し
前記定着手段の前位において、用紙の幅方向に少なくと
も２つ配置され、検出対象部位が不透明または高反射率
の場合には当該部位を検知し、検出対象部位が透明また
は低反射率の場合には当該部位を検知しないセンサと、
これら少なくとも２つのセンサからの検知信号の有無の
状態より、搬送される用紙が、その搬送過程において前
記少なくとも２つのセンサと対向する位置にセンサによ
って検知される部位と検知されない部位とが設けられ、
前記定着手段を比較的遅い速度で通過することにより良
好な画像が得られる特定の用紙であるか否かを判別する
判別手段と、給送されるべき用紙が前記特定の用紙であ
るのか否かがユーザによって設定される紙種設定手段
と、前記用紙を比較的速い速度で搬送する第１の動作モ
ードと、前記用紙を比較的遅い速度で搬送する第２の動
作モードと、前記紙種設定手段による設定が前記特定の
用紙であると設定されなかった場合には画像形成動作を
前記第１の動作モードで作動させ、前記紙種設定手段に
よる設定が前記特定の用紙であると設定されかつ前記判
別手段による判別が前記特定の用紙ではあると判別され
た場合には画像形成動作を前記第２の動作モードで作動
させ、前記紙種設定手段による設定が前記特定の用紙で
あると設定されかつ前記判別手段による判別が前記特定
の用紙ではないと判別された場合には画像形成動作を前
記第１の動作モードで作動させる制御手段と、を備える
ように構成したものである。

【０００６】さらに具体的には、図１３（ａ）に示すよ
うに、シート１００の搬送路に、当該シート１００の搬
送方向と直交する方向に、シート判別装置１０１を垂直
に配設し、このシート判別装置１０１では、図１３
（ｂ）に示すように、シート１００の表面に直交するよ
うに設けられた発光素子１０２から、シート１００の表
面に向けて光を照射して、当該シート１００表面からの
反射光を、シート１００の表面に対して傾斜して配置さ
れた受光素子１０３によって受光することにより、シー
ト１００の種類を判別するように構成されている。上記
シート１００が普通紙の場合には、図１３（ｃ）に示す
ように、発光素子１０２から照射された光１０４が、普
通紙１００の表面で拡散反射されるため、普通紙表面で
の拡散反射光１０５が、受光素子１０３によって受光さ
れ、当該受光素子１０３の受光量は多くなるため、シー
ト１００が普通紙であると判別される。

【０００７】これに対して、上記シート１００がＯＨＰ
シートの場合には、図１３（ｃ）に示すように、発光素
子１０２から照射された光１０４の多くが、ＯＨＰシー
ト１００の表面で正反射されるため、ＯＨＰシート表面
での正反射光１０６は、受光素子１０３によってほとん
ど受光されず、当該受光素子１０３の受光量は少なくな
るため、シート１００がＯＨＰシートであると判別され
るようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記特開２０００−９８８１４号公報に係る画
像形成装置の場合には、図１３（ａ）に示すように、シ
ート１００の搬送路に、当該シート１００の搬送方向と
直交する方向に、シート判別装置１０１を垂直に配設
し、このシート判別装置１０１では、図１３（ｃ）に示
すように、シート１００の表面に直交するように設けら
れた発光素子１０２から、シート１００の表面に向けて
光を照射して、当該シート表面からの反射光を、シート
１００の表面に対して傾斜して配置された受光素子１０
３によって受光することにより、シート１００の種類を
判別するように構成されている。そのため、上記シート
判別装置１０１においては、図１３（ｃ）に示すよう
に、シート１００がＯＨＰシートの場合に、発光素子１
０２から照射された光１０４の多くが、ＯＨＰシート１
００の表面で正反射されるため、受光素子１０３の受光
量が少なくなることを利用して、シート１００がＯＨＰ
シートであると判別しているが、シート１００が黒紙や
トレーシングペーパー等の薄紙の場合にも、発光素子１
０２から照射された光の反射光量が普通紙に比べて少な
くなるため、ＯＨＰシートと黒紙やトレーシングペーパ
ー等の薄紙の判別が難しく、シート１００の搬送位置な
どにばらつきがあると、場合によっては、誤検知が発生
するという問題点を有していた。

【０００９】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、シートがＯＨＰシート以外に、黒紙やトレ
ーシングペーパー等の薄紙のように、反射光量が少ない
素材であっても、ＯＨＰシートと誤検知することがな
く、シートの種類を精度良く判別することが可能なシー
ト判別装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載された発明は、シートの表面に光を
照射する発光素子と、当該シート表面からの反射光を受
光する受光素子とを、前記シート表面からの正反射光を
受光素子によって直接受光しないように配置したシート
判別装置において、前記発光素子の光軸と当該発光素子
から照射されてシート表面で正反射された光とが形成す
る平面内に、前記受光素子の光軸が位置しないように、
前記発光素子及び受光素子の光軸の少なくとも一方を、
前記シートの表面に対して所定の角度だけ傾けて配置す
るように構成されている。

【００１１】また、請求項２に記載された発明は、前記
シートの表面に対して初期的に垂直に配置された発光素
子と前記シートの表面に対して初期的に所定の角度だけ
傾斜して配置された受光素子とを備えるとともに、前記
発光素子と受光素子の光軸を含む平面を、前記シートの
搬送方向に対して所定の角度だけ傾けて配置するように
構成されている。

【００１２】さらに、請求項３に記載された発明は、前
記発光素子の光軸を、前記シートの搬送方向に対して所
定の角度だけ傾けて配置するように構成されている。

【００１３】また更に、請求項４に記載された発明は、
前記受光素子の光軸を、前記シートの搬送方向に対して
所定の角度だけ傾けて配置するように構成されている。

【００１４】更に、請求項５に記載された発明は、前記
発光素子及び受光素子の光軸の両方を、前記シートの搬
送方向に対して所定の角度だけ傾けて配置するように構
成されている。

【００１５】又、請求項６に記載された発明は、前記所
定の角度が、１０〜４５°に設定されるように構成され
ている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。

【００１７】実施の形態１ 図２はこの発明の実施の形態１に係るシート判別装置を
適用した画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカ
ラープリンターを示すものである。また、図３はこの発
明の実施の形態１に係るシート判別装置を適用した画像
形成装置としてのタンデム型のデジタルカラー複写機を
示すものである。

【００１８】図２及び図３において、１はタンデム型の
デジタルカラープリンター及び複写機の本体を示すもの
であり、デジタルカラー複写機の場合には、図３に示す
ように、本体１の上部に、原稿２を一枚ずつ分離した状
態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３
と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２
の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。こ
の原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された
原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像
を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９
及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ
等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画
像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を所定の
ドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るよ
うになっている。

【００１９】上記原稿読取装置４によって読み取られた
原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率デ
ータとしてＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｓｙｓｔｅｍ）１２に送られ、このＩＰＳ１２では、
原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、
位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消
し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。ま
た、ＩＰＳ１２は、パーソナルコンピュータ等から送ら
れてくる画像データに対しても、所定の画像処理を行な
うようになっている。

【００２０】そして、上記の如くＩＰＳ１２で所定の画
像処理が施された画像データは、同じくＩＰＳ１２によ
って、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（各８ビット）の４色の原稿再
現色材階調データに変換され、次に述べるように、イエ
ロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラッ
ク（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１
３Ｃ、１３Ｋに共通するＲＯＳ（Ｒａｓｅｒ Ｏｕｔｐ
ｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）１４に送られ、この画像露光装
置としてのＲＯＳ１４では、所定の色の原稿再現色材階
調データに応じてレーザ光ＬＢによる画像露光が行われ
る。

【００２１】ところで、上記タンデム型のデジタルカラ
ープリンター及び複写機本体１の内部には、図２及び図
３に示すように、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニッ
ト１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一定
の間隔をおいて並列的に配置されている。

【００２２】これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、
１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様に構成されてお
り、大別して、所定の速度で回転駆動される像担持体と
しての感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表
面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール１６と、当
該感光体ドラム１５の表面に所定の色に対応した画像を
露光して静電潜像を形成する画像露光装置としてのＲＯ
Ｓ１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を
所定の色のトナーで現像する現像器１７と、感光体ドラ
ム１５の表面を清掃するクリーニング装置１８とから構
成されている。これらの感光体ドラム１５と周辺に配置
される画像形成部材は、一体的にユニット化されてお
り、プリンター及び複写機本体１から個別に交換可能に
構成されている。

【００２３】上記ＲＯＳ１４は、図２及び図３に示すよ
うに、４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３
Ｃ、１３Ｋに共通に構成されており、図示しない４つの
半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて
変調して、これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−
Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを階調データに応じ
て出射するように構成されている。なお、上記ＲＯＳ１
４は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿
論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ
−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ
−θレンズを介してポリゴンミラー１９に照射され、こ
のポリゴンミラー１９によって偏向走査される。上記ポ
リゴンミラー１９によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ
−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しない結
像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光体ドラム１
５上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。

【００２４】上記ＲＯＳ１４は、図２に示すように、下
方から感光体ドラム１５上に画像を走査露光するもので
あるため、このＲＯＳ１４には、上方に位置する４つの
画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現
像器１７などからトナー等が落下して、汚損される虞れ
を有している。そのため、ＲＯＳ１４は、その周囲が直
方体状のフレーム２０によって密閉されているととも
に、当該フレーム２０の上部には、４本のレーザ光ＬＢ
−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを、各画像形成ユ
ニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム
１５上に露光するため、シールド部材としての透明なガ
ラス製のウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋが
設けられている。

【００２５】上記ＩＰＳ１２からは、イエロー（Ｙ）、
マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各
色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ
に共通して設けられたＲＯＳ１４に、各色の画像データ
が順次出力され、このＲＯＳ１４から画像データに応じ
て出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、
ＬＢ−Ｋは、対応する感光体ドラム１５の表面に走査露
光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５
上に形成された静電潜像は、現像器１７Ｙ、１７Ｍ、１
７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マジ
ェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の
トナー像として現像される。

【００２６】上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、
１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に、順次形成され
たイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニッ
ト１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの上方にわたって配
置された転写ユニット２２の中間転写ベルト２５上に、
４つの一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ
によって多重に転写される。これらの一次転写ロール２
６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは、各画像形成ユニット
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５に
対応した中間転写ベルト２５の裏面側に配設されてい
る。この実施の形態における一次転写ロール２６Ｙ、２
６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋの体積抵抗値は、１０⁵ 〜１０⁸
Ωｃｍに抵抗調整されたものを使用している。そして、
一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋには、
転写バイアス電源（図示しない）が接続されており、所
定のトナー極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）
の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるように
なっている。

【００２７】また、上記中間転写ベルト２５は、図２に
示すように、ドライブロール２７と、テンションロール
２４と、バックアップロール２８との間に一定のテンシ
ョンで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専
用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロー
ル２７により、矢印方向に所定の速度で循環駆動される
ようになっている。上記中間転写ベルト２５は、例え
ば、チャージアップを起こさないべルト素材（ゴムまた
は樹脂）にて構成されており、その体積抵抗値は、１０
⁵ 〜１０¹²Ωｃｍ程度に抵抗調整されたものが使用され
ている。

【００２８】上記中間転写ベルト２５上に多重に転写さ
れたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示
すように、バックアップロール２８に圧接する二次転写
ロール２９によって、圧接力及び電界でシートとしての
記録用紙３０上に二次転写され、これらの各色のトナー
像が転写された記録用紙３０は、上方に位置する定着器
３１へと搬送される。上記二次転写ロール２９は、バッ
クアップロール２８の側方に圧接しており、下方から上
方に搬送される記録用紙３０上に、各色のトナー像を二
次転写するようになっている。

【００２９】そして、上記各色のトナー像が転写された
記録用紙３０は、図２及び図５に示すように、定着器３
１によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、搬送ロー
ル５０によって、画像形成面を下にして第１の排出トレ
イとしてのファイスダウントレイ３３に排出するための
第１の用紙搬送路５１を介して、当該第１の用紙搬送路
５１の出口に設けられた排出ロール３２によって、装置
本体１の上部に設けられたフェイスダウントレイ３３上
に排出される。

【００３０】また、上記の如く画像が形成された記録用
紙３０を、画像形成面を上にして排出する場合には、図
２及び図５に示すように、画像形成面を上にして第２の
排出トレイとしてのファイスアップトレイ５２に排出す
るための第２の用紙搬送路５３を介して、当該第２の用
紙搬送路５３の出口に設けられた排出ロール５４によっ
て、装置本体１の側部に設けられるフェイスアップトレ
イ５２上に排出されるようになっている。

【００３１】なお、図５中、６０はフィードアウトセン
サを、６１はレジセンサを、６２は２次転写出口センサ
を、６３は定着器出口センサを、６４はフルスタックセ
ンサを、６５はフェイスアップ出口センサを、６６は両
面待機センサを、Ｍは手差しトレイを、それぞれ示して
おり、これらのセンサ６０〜６６は、記録用紙３０の搬
送タイミングを制御するためのものである。

【００３２】これらの第１の用紙搬送路５０と第２の用
紙搬送路５３との切り替えは、コントロールパネルで選
択された排出トレイに基づいて、搬送ロール５０の出口
に設けられた切り替えゲート５５を切り替えることによ
って行われる。

【００３３】上記記録用紙３０は、図２及び図３に示す
ように、装置本体１の内部に配設された給紙装置３４
か、あるいは、図６に示すように、装置本体１の下部に
複数段(図示例では、４段）積層された状態で配置され
た給紙装置３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄから、所定
のサイズのものが、ナジャーロール３５及び用紙分離搬
送用のフィードロール３６ａとリタードロール３６ｂに
より、１枚ずつ分離された状態で用紙搬送路３７に設け
られたテイクアウエイロール３７ａを介して、レジスト
ロール３８まで一旦搬送され、停止される。給紙された
記録用紙３０の搬送経路３７は、垂直方向上向きとなっ
ている。上記給紙装置３４又は給紙装置３４ａ、３４
ｂ、３４ｃ、３４ｄから供給された記録用紙３０は、所
定のタイミングで回転するレジストロール３８によって
中間転写ベルト３５の二次転写位置へ送出される。ま
た、図６に示すように、装置本体１の下部に複数段 (図
示例では、４段）の給紙装置３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、
３４ｄを配置した場合には、各給紙装置３４ａ、３４
ｂ、３４ｃ、３４ｄに対応して、上から順に第１、第２
・・・のテイクアウエイロール３７ａが、各給紙装置３
４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに対応して設けられてい
る。

【００３４】なお、上記デジタルカラープリンター及び
複写機において、フルカラー等の両面コピーをとる場合
には、図２に示すように、片面に画像が定着された記録
用紙３０を、排出ロール３２によってフェイスダウント
レイ３３上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲー
トによって搬送方向を切り替えるとともに、排出ロール
３２を一旦停止させた後に逆転して、当該排出ロール３
２によって両面用の用紙搬送路４０へと搬送する。そし
て、この両面用の用紙搬送路４０には、当該搬送路４０
に沿って設けられた搬送ローラ４１により、記録用紙３
０の表裏が反転された状態で、再度レジストロール３８
へと搬送され、今度は、当該記録用紙３０の裏面に画像
が転写・定着された後、第１の用紙搬送路５０又は第２
の用紙搬送路５３を介して、フェイスダウントレイ３３
又はフェイスアップトレイ５２のいずれかに排出され
る。

【００３５】図２及び図３中、４４Ｙ、４４Ｍ、４４
Ｃ、４４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の現像器１７に、所
定の色のトナーを供給するトナーカートリッジをそれぞ
れ示している。

【００３６】図４は上記デジタルカラープリンター及び
複写機の各画像形成ユニットを示すものである。

【００３７】上記イエロー色、マジェンタ色、シアン色
及びブラック色の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３
Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、図４に示すように、すべてが同
様に構成されており、これらの４つの画像形成ユニット
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋでは、上述したよう
に、それぞれイエロー色、マジェンタ色、シアン色及び
ブラック色のトナー像が所定のタイミングで順次形成さ
れるように構成されている。上記各色の画像形成ユニッ
ト１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、上述したよう
に、感光体ドラム１５を備えており、これらの感光体ド
ラム１５の表面は、一次帯電用の帯電ロール１６によっ
て一様に帯電される。その後、上記感光体ドラム１５の
表面は、ＲＯＳ１４から画像データに応じて出射される
画像形成用のレーザ光ＬＢが走査露光されて、各色に対
応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５上
に走査露光されるレーザ光ＬＢは、当該感光体ドラム１
５の直下よりやや右側寄りの斜め下方から露光されるよ
うに設定されている。上記感光体ドラム１５上に形成さ
れた静電潜像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、
１３Ｃ、１３Ｋの現像器１７の現像ロール１７ａによっ
てそれぞれイエロー色、マジェンタ色、シアン色、ブラ
ック色の各色のトナーにより現像されて可視トナー像と
なり、これらの可視トナー像は、一次転写ロール２６の
帯電によって中間転写ベルト２５上に順次多重に転写さ
れる。

【００３８】なお、トナー像の転写工程が終了した後の
感光体ドラム１５の表面は、クリーニング装置１８によ
って残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プ
ロセスに備える。上記クリーニング装置１８は、クリー
ニングブレード４２を備えており、このクリーニングブ
レード４２によって、感光体ドラム１５上の残留トナー
や紙粉等を除去するようになっている。また、トナー像
の転写工程が終了した後の中間転写ベルト２５の表面
は、図２及び図３に示すように、クリーニング装置４３
によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形
成プロセスに備える。上記クリーニング装置４３は、ク
リーニングブラシ４３ａ及びクリーニングブレード４３
ｂを備えており、これらのクリーニングブラシ４３ａ及
びブレード４２によって、中間転写ベルト２５上の残留
トナーや紙粉等を除去するようになっている。

【００３９】上記の如く構成されるデジタルカラープリ
ンター及び複写機では、記録用紙３０等としてのシート
の種類を、コントロールパネルにおいて、ユーザーが選
択して指定することが可能となっているが、当該デジタ
ルカラープリンター及び複写機自体でも、シートの種類
を判別するシート判別装置を備えている。

【００４０】また、上記デジタルカラープリンター及び
複写機で使用されるシーとしては、普通紙以外にも、コ
ート紙やトレーシングペーパー、あるいは黒紙やＯＨＰ
シートなど、多種多様なシートが挙げられるが、ＯＨＰ
シート３０だけでも、図７に示すように、白い縁３０ａ
があるものと、前面透明なものとがある。

【００４１】ところで、この実施の形態１に係るシート
判別装置は、シートの表面に光を照射する発光素子と、
当該シート表面からの反射光を受光する受光素子とを、
前記シート表面からの正反射光を受光素子によって直接
受光しないように配置したシート判別装置において、前
記発光素子の光軸と当該発光素子から照射されてシート
表面で正反射された光とが形成する平面内に、前記受光
素子の光軸が位置しないように、前記発光素子及び受光
素子の光軸の少なくとも一方を、前記シートの表面に対
して所定の角度だけ傾けて配置するように構成されてい
る。

【００４２】また、この実施の形態では、前記シートの
表面に対して初期的に垂直に配置された発光素子と前記
シートの表面に対して初期的に所定の角度だけ傾斜して
配置された受光素子とを備えるとともに、前記発光素子
と受光素子の光軸を含む平面を、前記シートの搬送方向
に対して所定の角度だけ傾けて配置するように構成され
ている。

【００４３】さらに、この実施の形態では、前記所定の
角度が、１０〜４５°に設定されている。

【００４４】すなわち、この実施の形態では、図５に示
すように、レジストロール３８の手前側のレジセンサ６
１と同じ位置に、シート判別装置７０が配置されてい
る。このシート判別装置７０は、図１（ａ）に示すよう
に、用紙搬送方向に対して、所定の角度だけ傾けて、図
示例では、用紙搬送方向に対して、下流側に所定の角度
θ（１０〜４５°）だけ傾けて配置されている。なお、
上記シート判別装置７０は、用紙搬送方向に対して、上
流側に所定の角度θだけ傾けて配置しても勿論よい。

【００４５】上記シート判別装置７０は、図１（ｂ）
（ｃ）に示すように、シート３０の表面に対して初期的
に垂直に配置された発光素子７１と、前記シート３０の
表面に対して初期的に第２の所定の角度（４５°程度）
だけ、搬送方向と直交する方向に傾斜して配置された受
光素子７２とを備えている。この受光素子７２は、シー
ト３０表面からの正反射光を直接受光せず、当該シート
３０表面からの拡散反射光を受光するように配置されて
いる。上記発光素子７１としては、例えば、ＬＥＤ素子
が用いられ、受光素子７２としては、例えば、フォトト
ランジスタなどが用いられる。

【００４６】また、上記シート判別装置７０は、図１
（ｄ）に示すように、発光素子７１の光軸７３と受光素
子７２の光軸７４を含む平面７５が、前記シート３０の
搬送方向に対して所定の角度θだけ傾けて配置されてい
る。その結果、このシート判別装置７０は、図８に示す
ように、発光素子７１の光軸７３と当該発光素子７１か
ら照射されてシート３０表面で正反射された光７６とが
形成する平面７７内に、前記受光素子７２の光軸７４が
位置しないように構成されている。

【００４７】以上の構成において、この実施の形態に係
るシート判別装置を適用した画像形成装置では、次のよ
うにして、記録シートがＯＨＰシート以外に、黒紙やト
レーシングペーパー等の薄紙のように、反射光量が少な
い素材であっても、ＯＨＰシートと誤検知することがな
く、シートの種類を精度良く判別することが可能となっ
ている。

【００４８】すなわち、この実施の形態に係るシート判
別装置７０を適用した画像形成装置では、図２等に示す
ように、給紙カセット３４や手差しトレイＭなどから、
普通紙以外にも、コート紙やトレーシングペーパー、あ
るいは黒紙やＯＨＰシートなど、多種多様なシート３０
が給紙される。このシート３０は、図５に示すように、
給紙カセット３４や手差しトレイＭから給紙され、レジ
ストロール３８を介して、バックアップロール２８と二
次転写ロール２９とが当接する二次転写位置に搬送さ
れ、中間転写ベルト２５から所定の色数のトナー像が転
写され、定着装置３１によって定着されて、画像の形成
が行われる。

【００４９】その際、上記給紙カセット３４や手差しト
レイＭなどから給紙されたシート３０は、図５に示すよ
うに、レジストロール３８の手前側を通過する際に、シ
ート判別装置７０によって種類が判別される。このシー
ト判別装置７０は、図８に示すように、発光素子７１か
らシート３０の表面に向けて光７８を照射して、当該シ
ート３０表面からの反射光を、シート３０の表面に対し
て傾斜して配置された受光素子７２によって受光するこ
とにより、シート３０の種類を判別する。その際、上記
シート３０が普通紙の場合には、発光素子７１から照射
された光７８が、普通紙の表面で四方に拡散反射される
ため、普通紙表面での拡散反射光７９が、受光素子７２
によって受光され、当該受光素子７２の受光量は多くな
るため、シート３０が普通紙であると判別される。

【００５０】これに対して、上記シート３０がＯＨＰシ
ートの場合には、図８に示すように、発光素子７１から
照射された光７８の多くが、ＯＨＰシート３０の表面で
正反射されるため、ＯＨＰシート３０表面での正反射光
７６は、受光素子７２によってほとんど受光されず、当
該受光素子７２の受光量は少なくなる。

【００５１】その際、上記発光素子７１から照射されて
ＯＨＰシート３０の表面で正反射された光７６は、必ず
しも、入射角と等しい反射角にのみ反射される訳ではな
く、当該反射角に近い角度にも反射される。

【００５２】ところで、この実施の形態では、図１に示
すように、発光素子７１と受光素子７２の光軸を含む平
面が、前記シート３０の搬送方向に対して所定の角度θ
だけ傾けて配置されているため、シート判別装置７０
は、図８に示すように、発光素子７１の光軸７３と当該
発光素子７１から照射されてシート３０表面で正反射さ
れた光７６とが形成する平面７７内に、前記受光素子７
２の光軸７４が位置しないように構成されている。その
結果、上記ＯＨＰシート３０の表面において、反射角か
らずれて正反射された光７６が存在しても、当該反射光
７６と発光素子７１の光軸７３とが形成する平面７７内
に、前記受光素子７２の光軸７４が位置しないように構
成されているので、ＯＨＰシート３０の表面で正反射さ
れた光７６は、従来に比べてほとんど受光素子７２に入
力することがない。

【００５３】一方、上記シート３０が黒紙やトレーシン
グペーパー等の薄紙のように、普通紙に比べて拡散反射
光が少ない材質のものであっても、ＯＨＰシート３０に
比べれば、受光素子７２での受光量が多いため、シート
３０がＯＨＰシート以外に、黒紙やトレーシングペーパ
ー等の薄紙のように、反射光量が少ない素材であって
も、ＯＨＰシートと誤検知することがなく、シートの種
類を精度良く判別することができる。

【００５４】次に、本発明者らは、上記本発明の実施の
形態の効果を確認するため、図１に示すようなシート判
別装置７０を試作し、シート３０の種類を変えた場合
に、シート判別装置７０とシート３０間との距離、及び
シート判別装置７０の傾きの角度を変化させると、受光
素子７２の出力電圧がどのように変化するかを確認する
実験を行った。

【００５５】図９は上記実験の結果を示すものである。

【００５６】この図９において、受光素子７２の出力電
圧が、２．２Ｖ以上の場合を”Ｈ”、０．８Ｖ以下の場
合を”Ｌ”として、シート３０の種類を判別するとした
とき、シート判別装置７０を傾けない従来技術である角
度０°の場合には、ＯＨＰシートの透明（クリア）な部
分と、黒紙とを判別するラチチュードは、５．４ｍｍ
（＝９．１−３．７）であるのに対し、シート判別装置
７０を＋１０°傾けた場合には、ＯＨＰシートの透明
（クリア）な部分と、黒紙とを判別するラチチュード
は、６ｍｍ（＝８．２−２．２）であって、約０．６ｍ
ｍ広くなり、シート３０の搬送位置が変動した場合で
も、シート３０の種類を精度良く判別することができる
ことがわかる。ここで、シート判別装置７０を傾ける際
の＋方向とは、図１（ｄ）に示すように、用紙搬送方向
に対して、シート判別装置７０を後方に傾ける方向を＋
方向としている。

【００５７】実施の形態２ 図１０はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前
記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説
明すると、この実施の形態２では、図１０に示すよう
に、前記発光素子７１の光軸７３を、前記シート３０の
搬送方向に対して所定の角度だけ傾けて配置するように
構成されている。

【００５８】その他の構成及び作用は、前記実施の形態
１と同一であるので、その説明を省略する。

【００５９】実施の形態３ 図１１はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前
記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説
明すると、この実施の形態３では、図１１に示すよう
に、前記受光素子７２の光軸７４を、前記シート３０の
搬送方向に対して所定の角度だけ傾けて配置するように
構成されている。

【００６０】その他の構成及び作用は、前記実施の形態
１と同一であるので、その説明を省略する。

【００６１】実施の形態４ 図１２はこの発明の実施の形態４を示すものであり、前
記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説
明すると、この実施の形態４では、図１２に示すよう
に、前記発光素子７１及び受光素子７２の光軸７３、７
４の両方を、前記シート３０の搬送方向に対して所定の
角度だけ傾けて配置するように構成されている。

【００６２】その他の構成及び作用は、前記実施の形態
１と同一であるので、その説明を省略する。

【００６３】上述したように、従来のシート判別装置
は、ＯＨＰシートの正反射成分が他のシートよりも強い
ことを利用し、発光側の素子と受光側の素子を所定角度
傾けて配置し、受光側に入光する光量により紙質を判断
していた。

【００６４】しかし、従来の技術は、反射の特性を二次
元的に利用しているだけであったため、検出能力が低
く、ＯＨＰシートでなくても反射率の小さい紙（トレー
シングペーパー、黒紙等）はＯＨＰと誤検知してしまう
場合があった。

【００６５】これに対して、この発明では、従来、反射
の特性を二次元的に利用したのに対して、反射の特性を
三次元的に利用したため、より精度良くＯＨＰシートを
検出することが可能となった。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、記録シートがＯＨＰシート以外に、黒紙やトレーシ
ングペーパー等の薄紙のように、反射光量が少ない素材
であっても、ＯＨＰシートと誤検知することがなく、シ
ートの種類を精度良く判別することが可能なシート判別
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の実施の形態１に係るシート
判別装置を示す構成図である。

【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係るシート
判別装置を適用した画像形成装置としてのデジタルカラ
ープリンターを示す構成図である。

【図３】 図３はこの発明の実施の形態１に係るシート
判別装置を適用した画像形成装置としてのデジタルカラ
ー複写機を示す構成図である。

【図４】 図４はこの発明の実施の形態１に係るシート
判別装置を適用した画像形成装置としてのデジタルカラ
ープリンター及び複写機の画像形成部を示す構成図であ
る。

【図５】 図５はこの発明の実施の形態１に係るシート
判別装置を適用した画像形成装置としてのデジタルカラ
ープリンターの給紙系を示す構成図である。

【図６】 図６はこの発明の実施の形態１に係るシート
判別装置を適用した画像形成装置としてのデジタルカラ
ープリンターの給紙系を示す構成図である。

【図７】 図７はＯＨＰシートを示す模式図である。

【図８】 図８はこの発明の実施の形態１に係るシート
判別装置の要部を示す説明図である。

【図９】 図９は実験結果を示すグラフである。

【図１０】 図１０はこの発明の実施の形態２に係るシ
ート判別装置を示す構成図である。

【図１１】 図１１はこの発明の実施の形態３に係るシ
ート判別装置を示す構成図である。

【図１２】 図１２はこの発明の実施の形態４に係るシ
ート判別装置を示す構成図である。

【図１３】 図１３は従来のシート判別装置を示す構成
図である。

【符号の説明】

３０：シート、７０：シート判別装置、７１：発光素
子、７２：受光素子、７３：発光素子の光軸、７４：受
光素子の光軸、７５：発光素子と受光素子の光軸を含む
平面、７６：シート表面で正反射された光、７７：発光
素子の光軸とシート表面で正反射された光とが形成する
平面。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートの表面に光を照射する発光素子
   と、当該シート表面からの反射光を受光する受光素子と
   を、前記シート表面からの正反射光を受光素子によって
   直接受光しないように配置したシート判別装置におい
   て、 前記発光素子の光軸と当該発光素子から照射されてシー
   ト表面で正反射された光とが形成する平面内に、前記受
   光素子の光軸が位置しないように、前記発光素子及び受
   光素子の光軸の少なくとも一方を、前記シートの表面に
   対して所定の角度だけ傾けて配置したことを特徴とする
   シート判別装置。
2. 【請求項２】 前記シートの表面に対して初期的に垂直
   に配置された発光素子と前記シートの表面に対して初期
   的に所定の角度だけ傾斜して配置された受光素子とを備
   えるとともに、前記発光素子と受光素子の光軸を含む平
   面を、前記シートの搬送方向に対して所定の角度だけ傾
   けて配置したことを特徴とする請求項１記載のシート判
   別装置。
3. 【請求項３】 前記発光素子の光軸を、前記シートの搬
   送方向に対して所定の角度だけ傾けて配置したことを特
   徴とする請求項１記載のシート判別装置。
4. 【請求項４】 前記受光素子の光軸を、前記シートの搬
   送方向に対して所定の角度だけ傾けて配置したことを特
   徴とする請求項１記載のシート判別装置。
5. 【請求項５】 前記発光素子及び受光素子の光軸の両方
   を、前記シートの搬送方向に対して所定の角度だけ傾け
   て配置したことを特徴とする請求項１記載のシート判別
   装置。
6. 【請求項６】 前記所定の角度は、１０〜４５°に設定
   されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
   に記載のシート判別装置。