JP2004021093A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に関し、特に画像を形成する用紙の種別判別を行う記録媒体種別判別装置を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、画像形成装置を用いて用紙上に画像を形成するときに、使用される用紙の種類によって形成される画像の画質が異る場合があることから、用紙選択ボタンを設け、それによって記録媒体種別を選択させるとともに、選択された記録媒体種別に応じて画像形成条件を調整することにより高画質画像を形成することが広く行われている。
【0003】
しかし、選択された記録媒体種別がOHP用紙の場合に、白黒コピー用のOHP用紙とカラーコピー用OHP用紙とでは材質が異なるため、OHP用紙上に高画質画像を形成するためには、記録媒体種別をさらに細かく判別し、その判別結果に応じて画像形成条件を調整する必要がある。また、画像を形成するには不適切な用紙がセットされると画像形成装置が故障する原因になることから、記録媒体種別を検知するとともに、不適切な用紙が検知されたときには装置を停止したり、ユーザに対して、セットされた用紙が不適切である旨の警告を行う必要がある。
【0004】
一般に、用紙など被検知物体の種類や表面状態などを検知するためには、発光素子から光を照射し、その反射光を受光素子で受光する光学的な方法が知られており、鏡面反射強度(光沢)の違いを判別する方法、拡散反射強度の違いを判別する方法、光の透過の有無を判別する方法などが用いられる。
【0005】
例えば、特許第2722859号公報には、被検出物の表面で反射する反射光強度と、透過光強度とを検出する技術が開示されている。
【0006】
また、特開平10−221902号公報では、特定の偏光光量と正反射光量との比を算出し、表面の光反射率変動や照射光量の変動による影響を軽減し精度の高い測定を行う技術が開示されている。
【0007】
一方、特開2000−314658号公報には、被検知物で反射した反射光のうち、位相差フイルムと偏光板とを通過する反射光(S波)と、偏光板を通過する反射光(P波)とに分けてセンサで検知し、それぞれの受光信号のレベルにより被検知物の光沢度を検知する技術が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許第2722859号公報、特開平10−221902号公報、および特開2000−314658号公報で開示された技術は、被検知物の表面状態(光の反射)、あるいは光の透過状態を比較するものであり、センサの分解能や、測定時に被検知物に照射されるスポットサイズ等を考慮すると、判別可能な種類には限界がある。
【0009】
一方、電子写真方式の画像形成装置において、近年高画質のカラー画像を形成することができる重合トナーなど多種のトナーが開発され、それに符号して記録媒体の多様化が進展しつつあり、それら多様な記録媒体に対応可能な画像形成装置が強く要望されている。
【0010】
本発明は、上記事情に鑑み、多様な記録媒体を高精度に検知し、高画質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する第1の発明の画像形成装置は、トナー像を形成する像担持体と、判別対象記録媒体に向けて発光素子から測定光を照射し該判別対象記録媒体で反射した測定光を受光素子で受光することにより受光信号を出力する投受光ユニット、および該投受光ユニットから出力される受光信号に基づいて判別対象記録媒体の種別を決定する記録媒体種別決定部を有する記録媒体種別判別装置とを備え、前記像担持体上に前記記録媒体種別判別装置により判別された記録媒体の種別に応じ前記記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記判別対象記録媒体に向けて照射される測定光の照射方向が変わるように前記投受光ユニットを回転させる回転部を備え、
前記記録媒体種別決定部は、前記投受光ユニットが回転するときに該投受光ユニットから出力される受光信号に基づいて前記判別対象記録媒体の種別を決定するものであることを特徴とする。
【0012】
このように、投受光ユニットを回転させ、判別対象記録媒体に向けて照射される測定光の照射方向を変えながら受光素子で受光した受光信号に基づいて照射方向が異なる複数のデータを求め、そのデータから判別対象記録媒体のプロファイルを特定するので、画像を形成する用紙が延伸フイルムなどであっても、それを高精度に判別し、画像形成条件を調整することができる。
【0013】
上記目的を達成する第2の発明の画像形成装置は、トナー像を形成する像担持体と、判別対象記録媒体に向けて発光素子から測定光を照射し該判別対象記録媒体で反射した測定光を受光素子で受光することにより受光信号を出力する投受光ユニット、および該投受光ユニットから出力される受光信号に基づいて判別対象記録媒体の種別を決定する記録媒体種別決定部を有する記録媒体種別判別装置とを備え、前記像担持体上に前記記録媒体種別判別装置により判別された用紙の種別に応じ前記記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記投受光ユニットは、前記受光素子で受光する前記判別対象記録媒体で反射した測定光を所定の偏光方向に偏光する偏光素子と、前記偏光素子の偏光面を回転させる回転部材とを備え、前記記録媒体種別決定部は、前記偏光面の回転前後に前記受光素子から出力される受光信号に基づいて判別対象記録媒体の種別を決定するものであることを特徴とする。
【0014】
このように、投受光ユニットの受光素子の前面に備える偏光素子の偏光面が回転し、回転前後の受光信号から各偏光成分を求めることができるので、例えばカラー用OHP用紙であっても、求めた各偏光成分を比較することにより白黒用OHP用紙などとの違いを判別し、画像形成条件を調整することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
【0016】
図1は、第1の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【0017】
第1の実施形態は、第1の発明の実施形態に相当する。
【0018】
図1に示す画像形成装置は、入力された画像信号、あるいは原稿画像から読み取った画像信号に、色変換処理および階調処理を施す図示しない画像処理部と、画像処理部で処理された画像信号に基づいてトナー像からなる画像を形成する画像形成部と、画像処理部および画像形成部を制御する制御部とを備えているが、便宜上、画像処理部は省略している。
【0019】
画像形成部は、矢印A方向に回転する4つの感光体1Y,1M,1C,1Kと、ロール10に張架され、4つの感光体1それぞれと接触しながら矢印B方向に循環移動し各感光体1からトナー像の転写を受ける中間転写ベルト6とを備えている。
【0020】
4つの感光体1それぞれは、その周囲に、感光体1表面を帯電するスコロトロン帯電器2Y,2M,2C,2Kと、帯電された各感光体1表面を各色ごとに色分解された画像信号に基づいて変調された露光光により露光して各感光体1上に静電潜像を形成するレーザ出力部(ROS)3Y,3M,3C,3Kと、各感光体1上の静電潜像を各色現像剤で現像して各感光体1上にトナー像を形成する現像器4Y,4M,4C,4Kと、各感光体1上の各色トナー像を中間転写体ベルト6に転写する1次転写器5Y,5M,5C,5Kとが配備され、さらに、各感光体1の表面をクリーニングする図示しないクリーナ、感光体表面の残留電荷を除去する図示しない陰電器も配備されている。
【0021】
また、中間転写体ベルト6を挟んで、ロール10に対向し中間転写体ベルト6上に順次重畳されて転写された各色トナー像を、用紙Pを収納する用紙トレイ11からフィードロール12で送られてくる用紙Pに転写する2次転写器7と、用紙Pに転写された各色トナー像を加熱および加圧することにより用紙Pに定着させる定着器9とを備えており、中間転写体ベルト6の循環移動方向Bの、感光体1Yの上流には、中間転写体ベルト6表面をクリーニングするベルトクリーナ8が配備されている。
【0022】
さらに、用紙トレイ11には、収納された記録媒体種別を判別する、投受光ユニットと記録媒体種別決定部とを有する記録媒体種別判別装置20が配備され、記録媒体種別判別装置20で判別した記録媒体種別情報は、制御部15に送られる。
【0023】
制御部15は、送られてきた記録媒体種別情報に基いて、画像処理部(図示せず)で画像信号に施される画像処理に調整を加え、あるいは定着器9の定着温度に調整を加え、画像を形成する用紙に最適な画像形成条件を設定する。
【0024】
画像処理部(図示せず)で各色毎に分解されてパルス幅変調された信号はレーザ出力部3Y,3M,3C,3Kに入力され、各レーザ出力部3は、スコロトロン帯電器2Y,2M,2C,2K、により一様帯電された感光体1Y,1M,1C,1Kの表面にレーザ光線Rを照射する。レーザ光線Rの照射により各感光体1上には色分解された画像信号に対応する静電潜像が形成され、その静電潜像は、各色の現像器4Y,4M,4C,4Kからトナーが付与されて現像され、各感光体1上にトナー像が形成される。各感光体1上に形成されたトナー像は、1次転写器5Y,5M,5C,5Kにより中間転写体ベルト6に順次重畳されて転写される。中間転写体ベルト6ヘトナー像の転写が終了した各感光体1は、図示しないクリーナにより残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、図示しない陰電器により残留電荷が除去される。
【0025】
中間転写体ベルト6上に重畳されて転写されたトナー像は、2次転写器7で用紙トレイ11から送られてくる用紙P上に転写され、用紙P上に転写されたトナー像は、定着器9により加熱および加圧され、用紙P上に定着され画像が形成される。用紙P上へのトナー像の転写が終了した中間転写体ベルト6は、ベルトクリーナ8により残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、一回の画像形成動作が終了する。
【0026】
本実施形態の画像形成装置は、中間転写体を用いたタンデム方式の画像形成装置に基いて説明したが、画像形成装置は、必ずしも中間転写体を用いたものに限定する必要はなく、用紙搬送ベルトを用いたものであってもよい。また、画像形成装置は、必ずしもタンデム方式のものである必要はなく、例えば4サイクルの画像形成装置であっても、単一モードの画像を形成するものであってもよい。
【0027】
また、本実施形態では、記録媒体種別判別装置20が用紙トレイ11に配備されているが、配備される個所は用紙トレイ11に限定されない。
【0028】
次に、本実施形態の画像形成装置において画像を形成する記録媒体種別の判別について説明する。
【0029】
図2は、本実施形態の画像形成装置において、画像を形成する記録媒体種別を判別する主要部を示す概略平面図である
図2において、矢印C方向とその逆方向とに抜き差しすることにより画像形成装置の図示しない用紙収納室にに着脱する、用紙を収納する用紙トレイ11が示されている。用紙トレイ11の引出し口11a片端には、用紙トレイ11が用紙収納室に着脱される際に用紙トレイ11に作用する力を回転部材22に伝達する作用部材21が設けてあり、また図示しない用紙収納室上壁には半円形の回転部22が、回転自在に取り付けられている。回転部22の円周寄りには、回転部22を矢印D方向とその逆方向とに回転させる作用点となる円柱部材23が設けられ、図示しない用紙収納室上壁の回転部22付近には、用紙トレイ11が着脱される際に、矢印C方向とその逆方向とに作用する力を、回転部22が回転する回転力に変える支持部材24が設けられている。さらに、回転部22の用紙トレイ11側の面には、判別対象記録媒体に向けて発光素子13aから測定光を照射し、用紙トレイ11に収納された判別対象記録媒体で反射した測定光を受光素子11bで受光することにより受光信号を出力する投受光ユニット13が、その中心位置を回転部22の中心位置に合致するように取り付けられている。
【0030】
図中には、さらに、この投受光ユニット13を拡大した拡大図、およびこの投受光ユニット13の発光素子13a、受光素子13bに接続される記録媒体種別決定部14が併せて示されている。
【0031】
なお、図示していないが、回転部22は、回転部の回転角度を検知する角度センサが設けられ、角度センサの出力は、記録媒体種別決定部14に送られるように構成されている。
【0032】
投受光ユニット13は、判別対象記録媒体に向けて測定光を照射する発光素子13aと、その発光素子13aの前面に配置された、P偏光成分もしくはS偏光成分の何れか一方を透過し他方を吸収する偏光素子13cとを備えている。また、その偏光素子13cを介して判別対象記録媒体に照射された測定光が、判別対象記録媒体で正反射した測定光のP偏光成分は透過し、S偏光成分は反射する偏光素子13dと、その偏光素子13dを介して、P偏光成分を受光する受光素子13bと、S偏光成分を受光する受光素子13bとを備えており、2つの受光素子13bそれぞれで受光した受光信号は、記録媒体種別決定部14に送られる。記録媒体種別決定部14は、予め各種用紙から得た受光信号のデータを記憶するルックアップテーブルを備えており、そのルックアップテーブルを参照しながら投受光ユニット13から送られた受光信号のデータに基づいて記録媒体種別を決定する。
【0033】
用紙収納室から用紙トレイ11を矢印C方向に引き出すと、用紙トレイ11の作用部材21が矢印C方向に移動し、回転部22が矢印D方向に回転するので、円柱部材23は▲1▼の位置に移動する。このとき、投受光ユニットも▲1▼の向きに配置される。
【0034】
したがって、用紙トレイ11に用紙を収納した後、投受光ユニット13による記録媒体種別の判別は、矢印C方向に交わる、用紙の幅方向に測定光が照射されて検知される。
【0035】
次に用紙トレイ11を用紙収納室に収納するため、用紙トレイ11を矢印C方向と逆方向に押し込むと、用紙トレイ11の作用部材21が矢印C方向と逆方向に移動し、回転部22が矢印D方向と逆方向に回転するので、それに伴って円柱部材23、および投受光ユニット13も移動する。そして、用紙トレイ11が用紙収納室に完全に収納されたときに、円柱部材23は▲2▼の位置に移動する。このとき、投受光ユニット13も矢印D方向と逆方向に回転して▲2▼の向きに配置される。
【0036】
したがって、投受光ユニット13から用紙トレイ11に収納された用紙には、照射方向が幅方向から長手方向に徐々に変化する測定光が照射され、投受光ユニット13の受光素子13bから、その照射方向が徐々に変化する測定光に基づく受光信号が出力される。
【0037】
ここで、本実施形態の回転部22は、作用部材21、支持部材24、円柱部材23によって回転駆動されるが、必ずしもこの構成に限定されるものではなく、用紙トレイ11の着脱に合わせて回転するように構成されたものであればよい。
【0038】
図3は、判別対象記録媒体で反射した測定光を特定の受光素子で受光した受光信号の波形を模式的に示す図である。
【0039】
図3において、縦軸は、P偏光成分もしくはS偏光成分を受光した受光素子の出力をあらわし、横軸は、測定光の照射方向をあらわす。
【0040】
判別対象記録媒体が、例えばOHP用紙の場合には、基材となるPETフイルムの製造過程で延伸プロセスが加わり、分子配列が所定の方向に配向する場合が多いが、その配向方向は、OHP用紙の幅方向、長手方向で一定していない。したがって、同じロットのOHP用紙であっても受光素子から出力される受光信号の位相が異なる場合が多い。そこで、投受光ユニットを回転させ、測定光の照射方向を変えながら受光した受光信号により、判別対象記録媒体のプロファイルを知り、そのプロファイルから記録媒体種別を判別する。
【0041】
図4は、用紙トレイの動作と記録媒体種別決定部の作用とを説明するフローチャートである。
【0042】
図4において、(S−1)から(S−4)は、用紙トレイの動作を示し、(S−21)から(S−24)は、記録媒体種別決定部の作用を示す。
【0043】
先ず、ユーザが、用紙トレイに用紙を供給するため用紙トレイを引出すと(S−1)、用紙を取り換える直前の状態の受光素子の出力がホールドされる(S−21)。
【0044】
次に、ユーザが、用紙を交換したり、ジャム処理を行い(S−2)、再び用紙トレイを収納室に収納するため、押し込もうとすると(S−3)、記録媒体種別決定部は、投受光ユニットの受光素子から出力される受光信号から得られるデータのサンプリングを開始する(S−22)。用紙トレイを押し込みはじめてから200ms間隔でサンプリングしたデータと、回転部に備える角度センサから送られる回転角度のデータとを記憶する(S−23)。
【0045】
そして、サンプリングデータの中から角度がゼロ度を含む3つ、あるいは角度が90度を含む3つを抽出し、そのときの出力Y1,Y2,Y3と時間t1、t2、t3とから、Y1=α×sin(ωt1+φ)、Y2=α×sin(ωt2+φ)、Y3=α×sin(ωt3+φ)という連立方程式を解き、ピーク値α、周期ω、位相φをそれぞれ求め、α、ω、又はφをパラメータとするLUTのデータと比較することにより記録媒体種別を決定することができる。
【0046】
あるい、サンプリングデータの中から隣接データ間の差分が最小になる2つを抽出し、両者の中点における出力をピーク値αとし、αをパラメータとするLUTのデータと比較することにより記録媒体種別を決定することにしてもよい。
そして、用紙トレイを収納室へ完全に収納すると(S−4)、受光素子の出力のサンプリングを終了する(S−24)。
【0047】
ここで、本実施形態では、受光素子から出力される受光信号を20ms間隔でサンプリングしているが、必ずしも20ms間隔とする必要はなく、また、回転角度と同期させて3地点の受光信号のデータが得られればサンプリングによらなくてもよい。
【0048】
このように、投受光ユニットを回転させて、測定光の照射方向が異なる複数のデータを求め、そのデータから判別対象記録媒体のプロファイルを特定するので、判別対象記録媒体が製造過程で延伸され、照射方向によって反射光量が異なる場合であっても高精度に記録媒体種別を判別することができる。
【0049】
次に、第2の実施形態について説明する。
【0050】
第2の実施形態の画像形成装置は、第2の発明を、第1の発明と組み合わせた状態で示す実施形態であり、第1の実施形態と較べて、記録媒体種別判別装置の、投受光ユニットが相違するが、それ以外は共通する。したがって相違点を中心にして説明する。
【0051】
図5は、第2の実施形態の画像形成装置における投受光ユニットを示す概略図である。
【0052】
本実施形態の投受光ユニット13は、第1の実施形態の投受光ユニット13と較べて、受光素子13bの前面に備える偏光素子13eが、偏光面が90度回転する点が相違するが、それ以外は共通するので同一の構成要素には同一の符号を付し、相違点について説明する。
【0053】
図5(a)は、投受光ユニット13が取り付けられた、半円形の回転部22と用紙トレイ11の引出し口11aに設けた作用部材21とを示す図であり、図5(b)は、回転部22の用紙トレイ11側の面に取り付けられた投受光ユニット13の平面を示す図であり、図5(c)は、投受光ユニット13の正面を示す図である。
【0054】
図5(a)において、図示しない用紙トレイ11の引出し口11a片端には、用紙トレイが用紙収納室に着脱される際に用紙トレイ11に作用する力を回転部22に伝達する作用部材21を備えている。また、図示しない用紙収納室上壁には半円形の回転部22が、回転自在に設けられ、回転部22の円周寄りには、回転部22を回転させる作用点となる円柱部材23を備えている。また、図示しない用紙収納室上壁の回転部22付近には、用紙トレイが着脱される際に矢印C方向とその逆方向とに作用する力を回転部22を回転させる回転力に変える支持部材24が設けられている。回転部22の用紙トレイ側の面には、判別対象記録媒体に向けて発光素子13aから測定光を照射し、判別対象記録媒体で反射した測定光を受光素子13bで受光することにより受光信号を出力する投受光ユニット13が、中心位置を回転部22の中心位置に合致するように取り付けられている。
【0055】
回転部22、および投受光ユニット13は、第1の実施形態で説明したのと同様に、用紙トレイ11の着脱により、作用部材21が矢印C方向とその逆方向に移動するとともに、回転部22が矢印D方向とその逆方向に回転するので、それに合わせて円柱部材23、および投受光ユニット13が回転する。
【0056】
図5(b)および図5(c)において、投受光ユニット13は、判別対象記録媒体に向けて測定光を照射する発光素子13aと、発光素子13aの前面に配置され、発光素子13aが照射する測定光のうちP偏光成分もしくはS偏光成分の何れか一方を透過し、他方を吸収する偏光素子13cと、判別対象記録媒体に照射された測定光の正反射光を受光する受光素子13bと、受光素子13bの前面に配置され、偏光面が回転することによりP偏光成分、あるいはS偏光成分の何れか一方を透過し、他方を吸収する偏光素子13eとを備えている。また、判別対象記録媒体に垂直で、先端に傘型の歯車25aが取り付けてあるシャフト25を備えている。傘型の歯車25aは、偏光素子13eと噛合い、シャフト25が矢印E方向に回転すると傘型の歯車25aが回転して偏光素子13eを矢印F方向に回転させる。なお、シャフト25には、例えばモータなどの図示しない回転駆動部が接続されている。
【0057】
ここで、偏光素子13eは、シャフト25に取り付けられた傘型の歯車25aによって回転するが、必ずしもこの構成に限定されない。
【0058】
本実施形態の画像形成装置は、投受光ユニット13が回転部22に取り付けられているので、回転部22が回転する途中、あるいは▲1▼、▲2▼の位置に移動した状態で、例えば記録媒体種別決定部からタイミング信号をモータなどの回転駆動部に送り、偏光素子13eを回転させて、回転前後の受光信号を得ることができる。また、用紙トレイ11を着脱せず、回転部22が停止したままの状態であっても、例えば用紙選択ボタンにより選択された用紙選択モードの種別如何によって、偏光素子13eを回転させて回転前後の受光信号を得ることができる。
【0059】
用紙トレイ11に用紙を収納した後、用紙の幅方向に投受光ユニット13から測定光が照射され、さらに、投受光ユニット13の回転に合わせて用紙の幅方向から用紙の長手方向に徐々に測定光の照射方向が変化し、用紙の正反射光を受光した受光信号をサンプリングしたデータと、回転角度のデータと、偏光素子13eを回転させた回転前後のデータとにより記録媒体種別の判別がなされる。
【0060】
本実施形態では、偏光素子13cの偏光面の回転前後の受光信号を得ることにより、反射光における各偏光成分が得られるので、例えばカラー用OHP用紙のように受像層が厚く、受像層を含む用紙内部の反射率や屈折率が異なる場合であっても、得られた各偏光成分を比較することによって記録媒体種別を判別することができる。
【0061】
本実施形態の記録媒体種別判別装置20は、用紙トレイ11に配備されており、第1の実施形態で説明した回転部22などと組み合わせた状態で用いているが、本実施形態で説明した投受光ユニット13を有する記録媒体種別判別装置20は、必ずしも回転部22などと組み合わせる必要はなく、単独で用いることができる上、配備される位置も、用紙トレイ11に限定されない。さらに、記録媒体種別決定部14に備えるLUTのデータを書き換えるか、あるいは追加すれば、トナー像の濃度測定に用いることもできる。
【0062】
【発明の効果】
以上、説明したように、第1の発明の画像形成装置によれば、記録媒体種別を判別する用紙に照射する測定光の照射方向を変化させながら受光信号を得てプロファイルを把握するので、多様な記録媒体を高精度に検知し、高画質の画像を形成することができる。また、第2の発明の画像形成装置によれば、受光素子の前面にある偏光素子の偏光面を回転させた回転前後の各偏光成分の受光信号を得ることができるので、屈折率や内部反射の差異による記録媒体の判別を行い、高画質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図2】本実施形態の画像形成装置において、画像を形成する記録媒体種別を判別する主要部を示す概略平面図である
【図3】判別対象記録媒体で反射した測定光を特定の受光素子で受光した受光信号の波形を模式的に示す図である。
【図4】用紙トレイの動作と記録媒体種別決定部の作用とを説明するフローチャートである。
【図5】第2の実施形態の画像形成装置における投受光ユニットを示す概略図である。
【符号の説明】
1,1Y,1M,1C,1K 感光体
2,2Y,2M,2C,2K スコロトロン帯電器
3,3Y,3M,3C,3K レーザ出力部
4,4Y,4M,4C,4K 現像器
5,5Y,5M,5C,5K 1次転写器
6 中間転写ベルト
7 2次転写器
8 ベルトクリーナ
9 定着器
11 用紙トレイ
11a 用紙トレイ引出し口
12 フィードロール
13 投受光ユニット
13a,13d 発光素子
13b 受光素子
13c 偏光素子
14 記録媒体種別決定部
15 制御部
20 記録媒体種別判別装置
21 作用部材
22 回転部
23 円柱部材
24 支持部材
25 シャフト
25a 傘型の歯車[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine and a printer, and more particularly to an image forming apparatus provided with a recording medium type discriminating apparatus for discriminating a type of a sheet on which an image is formed.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when an image is formed on a sheet using an image forming apparatus, the image quality of the formed image may be different depending on the type of sheet used. 2. Description of the Related Art A high-quality image is widely formed by selecting a medium type and adjusting image forming conditions according to the selected recording medium type.
[0003]
However, when the selected recording medium type is OHP paper, the material is different between OHP paper for black-and-white copying and OHP paper for color copying. Therefore, in order to form a high-quality image on OHP paper, It is necessary to determine the type more finely and adjust the image forming conditions according to the result of the determination. In addition, if an inappropriate sheet is set to form an image, the image forming apparatus may be damaged. Therefore, the type of the recording medium is detected, and when the inappropriate sheet is detected, the apparatus is stopped. It is necessary to warn the user that the loaded paper is inappropriate.
[0004]
Generally, in order to detect the type or surface state of an object to be detected, such as paper, an optical method is known in which light is emitted from a light emitting element and the reflected light is received by a light receiving element. A method of determining a difference in (gloss), a method of determining a difference in diffuse reflection intensity, a method of determining the presence or absence of light transmission, and the like are used.
[0005]
For example, Japanese Patent No. 2722859 discloses a technique for detecting the intensity of reflected light reflected from the surface of an object to be detected and the intensity of transmitted light.
[0006]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-221902 discloses a technique for calculating the ratio between a specific amount of polarized light and the amount of specular reflection, reducing the influence of fluctuations in light reflectance on the surface and fluctuations in the amount of irradiation, and performing highly accurate measurement. It has been disclosed.
[0007]
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-314658 discloses that among reflected light reflected by a detection object, reflected light (S wave) passing through a phase difference film and a polarizing plate and reflected light (P wave) passing through a polarizing plate. A technique of detecting the glossiness of an object to be detected based on the level of each received light signal is detected by a sensor separately.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the techniques disclosed in Japanese Patent No. 2722859, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-221902, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-314658 compare the surface state (reflection of light) or the light transmission state of an object. In consideration of the resolution of the sensor, the size of the spot irradiated on the object at the time of measurement, and the like, there are limits to the types that can be identified.
[0009]
On the other hand, in an electrophotographic image forming apparatus, various kinds of toners such as a polymerized toner capable of forming a high-quality color image have been developed in recent years. There is a strong demand for an image forming apparatus that can handle various recording media.
[0010]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of detecting various recording media with high accuracy and forming a high-quality image.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus, comprising: an image carrier for forming a toner image; and a measuring light beam emitted from a light emitting element toward a recording medium to be discriminated and reflected by the recording medium to be discriminated. A light emitting / receiving unit that outputs a light receiving signal by receiving light with a light receiving element, and a recording medium type having a recording medium type determining unit that determines the type of a target recording medium based on the light receiving signal output from the light emitting / receiving unit An image forming apparatus comprising: a discriminating device, and forming an image on the recording medium according to the type of the recording medium determined by the recording medium type discriminating device on the image carrier.
A rotation unit that rotates the light emitting and receiving unit so that the irradiation direction of the measurement light irradiated toward the determination target recording medium changes,
The recording medium type determination unit is configured to determine the type of the determination target recording medium based on a light receiving signal output from the light emitting and receiving unit when the light emitting and receiving unit rotates.
[0012]
In this way, by rotating the light emitting and receiving unit and changing the irradiation direction of the measurement light irradiated toward the recording medium to be determined, a plurality of data having different irradiation directions are obtained based on the light receiving signal received by the light receiving element, and Since the profile of the recording medium to be discriminated is specified from the data, even if the sheet on which the image is formed is a stretched film or the like, it can be discriminated with high accuracy and the image forming conditions can be adjusted.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus, comprising: an image carrier for forming a toner image; and a measuring light reflected from the discrimination target recording medium by irradiating measurement light from a light emitting element toward the discrimination target recording medium. A light emitting / receiving unit that outputs a light receiving signal by receiving light with a light receiving element, and a recording medium type having a recording medium type determining unit that determines the type of a target recording medium based on the light receiving signal output from the light emitting / receiving unit An image forming apparatus comprising: a discriminating device, and forming an image on the recording medium in accordance with the type of paper determined by the recording medium type discriminating device on the image carrier.
The light emitting and receiving unit includes a polarizing element that polarizes the measurement light reflected by the recording medium to be determined, which is received by the light receiving element, in a predetermined polarization direction, and a rotating member that rotates a polarization plane of the polarizing element, The recording medium type determination unit determines the type of the recording medium to be determined based on a light receiving signal output from the light receiving element before and after the rotation of the polarization plane.
[0014]
As described above, the polarization plane of the polarization element provided on the front surface of the light receiving element of the light emitting and receiving unit is rotated, and each polarization component can be obtained from the light reception signal before and after the rotation. By comparing the respective polarized components, it is possible to determine a difference from a black-and-white OHP sheet or the like and adjust image forming conditions.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the image forming apparatus of the present invention will be described.
[0016]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the image forming apparatus according to the first embodiment.
[0017]
The first embodiment corresponds to an embodiment of the first invention.
[0018]
The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes an image processing unit (not shown) that performs color conversion processing and gradation processing on an input image signal or an image signal read from a document image, and an image signal processed by the image processing unit. An image forming unit that forms an image formed of a toner image based on the image processing unit, and an image processing unit and a control unit that controls the image forming unit are provided, but the image processing unit is omitted for convenience.
[0019]
The image forming unit is stretched around four
[0020]
Each of the four
[0021]
Further, the toner images of the respective colors, which are sequentially superimposed and transferred on the
[0022]
Further, the
[0023]
The
[0024]
Signals separated for each color and pulse width modulated by an image processing unit (not shown) are input to
[0025]
The toner image superimposed and transferred on the
[0026]
Although the image forming apparatus of the present embodiment has been described based on a tandem type image forming apparatus using an intermediate transfer body, the image forming apparatus is not necessarily limited to the one using the intermediate transfer body, A belt may be used. Further, the image forming apparatus does not necessarily have to be of a tandem type, and may be, for example, an image forming apparatus of four cycles or an apparatus for forming a single mode image.
[0027]
Further, in the present embodiment, the recording medium
[0028]
Next, determination of the type of recording medium on which an image is formed in the image forming apparatus of the present embodiment will be described.
[0029]
FIG. 2 is a schematic plan view showing a main part for determining a type of a recording medium on which an image is formed in the image forming apparatus of the present embodiment. A
[0030]
The drawing further shows an enlarged view of the light emitting and receiving
[0031]
Although not shown, the
[0032]
The light emitting and receiving
[0033]
When the
[0034]
Therefore, after the sheets are stored in the
[0035]
Next, in order to store the
[0036]
Therefore, the measurement light whose irradiation direction gradually changes from the width direction to the longitudinal direction is irradiated from the light emitting and receiving
[0037]
Here, the rotating
[0038]
FIG. 3 is a diagram schematically showing a waveform of a light receiving signal obtained by receiving the measuring light reflected by the recording medium to be determined by a specific light receiving element.
[0039]
In FIG. 3, the vertical axis represents the output of the light receiving element that has received the P-polarized component or the S-polarized component, and the horizontal axis represents the irradiation direction of the measurement light.
[0040]
When the recording medium to be discriminated is, for example, OHP paper, a stretching process is added during the manufacturing process of the PET film as a base material, and the molecular arrangement is often oriented in a predetermined direction. Is not constant in the width direction and the longitudinal direction. Therefore, even in the case of OHP sheets of the same lot, the phase of the light receiving signal output from the light receiving element often differs. Therefore, the profile of the recording medium to be determined is known from the received light signal received while changing the irradiation direction of the measurement light by rotating the light emitting / receiving unit, and the recording medium type is determined from the profile.
[0041]
FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the paper tray and the operation of the recording medium type determination unit.
[0042]
In FIG. 4, (S-1) to (S-4) indicate the operation of the paper tray, and (S-21) to (S-24) indicate the operation of the recording medium type determination unit.
[0043]
First, when the user pulls out the paper tray to supply the paper to the paper tray (S-1), the output of the light receiving element in the state immediately before replacing the paper is held (S-21).
[0044]
Next, when the user replaces the paper or performs jam processing (S-2), and tries to push in again to store the paper tray in the storage chamber (S-3), the recording medium type determination unit determines Then, sampling of data obtained from the light receiving signal output from the light receiving element of the light emitting and receiving unit is started (S-22). The data sampled at intervals of 200 ms after the paper tray is first pushed in and the rotation angle data sent from the angle sensor provided in the rotation unit are stored (S-23).
[0045]
Then, three angles including zero degrees or three angles including 90 degrees are extracted from the sampling data, and from the outputs Y1, Y2, and Y3 at that time and the times t1, t2, and t3, Y1 = The simultaneous equations α × sin (ωt1 + φ), Y2 = α × sin (ωt2 + φ), and Y3 = α × sin (ωt3 + φ) are solved to find the peak value α, period ω, and phase φ, respectively. The recording medium type can be determined by comparing the data with the LUT data as a parameter.
[0046]
Alternatively, by extracting two of the sampled data in which the difference between the adjacent data is minimized, setting the output at the midpoint between the two as the peak value α, and comparing the output with the LUT data using α as a parameter. The type may be determined.
When the paper tray is completely stored in the storage chamber (S-4), the sampling of the output of the light receiving element ends (S-24).
[0047]
Here, in the present embodiment, the light receiving signal output from the light receiving element is sampled at intervals of 20 ms. However, the sampling is not necessarily performed at intervals of 20 ms, and the data of the light receiving signals at three points are synchronized with the rotation angle. Is not necessary if sampling is obtained.
[0048]
In this way, by rotating the light emitting and receiving unit, a plurality of data having different irradiation directions of the measurement light are obtained, and the profile of the recording medium to be determined is specified from the data. Even if the amount of reflected light differs depending on the irradiation direction, the type of recording medium can be determined with high accuracy.
[0049]
Next, a second embodiment will be described.
[0050]
The image forming apparatus according to the second embodiment is an embodiment in which the second invention is combined with the first invention, and is different from the first embodiment in that the light emitting / receiving of the recording medium type discriminating apparatus is different from that of the first embodiment. The units are different, but the others are common. Therefore, the description will focus on the differences.
[0051]
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a light emitting and receiving unit in the image forming apparatus according to the second embodiment.
[0052]
The light emitting and receiving
[0053]
FIG. 5A is a diagram illustrating a semicircular
[0054]
In FIG. 5A, an operating
[0055]
As described in the first embodiment, the rotating
[0056]
5 (b) and 5 (c), the light emitting / receiving
[0057]
Here, the
[0058]
In the image forming apparatus according to the present embodiment, since the light emitting / receiving
[0059]
After the paper is stored in the
[0060]
In the present embodiment, each polarization component in the reflected light is obtained by obtaining a light reception signal before and after the rotation of the polarization plane of the
[0061]
The recording medium
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the first invention, the profile is grasped by obtaining the light receiving signal while changing the irradiation direction of the measuring light irradiating the sheet for discriminating the recording medium type. A high-quality image can be formed by detecting a high-quality recording medium with high accuracy. Further, according to the image forming apparatus of the second aspect, it is possible to obtain a light receiving signal of each polarization component before and after the rotation of the polarization plane of the polarizing element in front of the light receiving element. By determining the recording medium based on the difference between the two, a high-quality image can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic plan view showing a main part for determining a type of a recording medium on which an image is formed in the image forming apparatus according to the embodiment; FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing a waveform of a light receiving signal received by the light emitting device.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of a paper tray and an operation of a recording medium type determination unit.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a light emitting and receiving unit in an image forming apparatus according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
1, 1Y, 1M, 1C,
Claims (4)
前記判別対象記録媒体に向けて照射される測定光の照射方向が変わるように前記投受光ユニットを回転させる回転部を備え、
前記記録媒体種別決定部は、前記投受光ユニットが回転するときに該投受光ユニットから出力される受光信号に基づいて前記判別対象記録媒体の種別を決定するものであることを特徴とする画像形成装置。An image carrier that forms a toner image, and a light emitting and receiving device that irradiates a measuring light from a light emitting element toward a recording medium to be discriminated and outputs a light receiving signal by receiving the measuring light reflected by the recording medium to be discriminated by a light receiving element. Unit, and a recording medium type determination device having a recording medium type determination unit that determines a type of a determination target recording medium based on a light receiving signal output from the light emitting and receiving unit, wherein the recording medium is provided on the image carrier. In an image forming apparatus that forms an image on the recording medium according to the type of the recording medium determined by the type determination device,
A rotation unit that rotates the light emitting and receiving unit so that the irradiation direction of the measurement light irradiated toward the determination target recording medium changes,
The image forming apparatus, wherein the recording medium type determining unit determines the type of the recording medium to be determined based on a light receiving signal output from the light emitting and receiving unit when the light emitting and receiving unit rotates. apparatus.
前記回転部は、該用紙トレイが着脱にされるのに合わせて回転し、前記投受光ユニットを回転させるものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。A removable paper tray for storing paper for forming the image is provided,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotating unit rotates in accordance with the detachment of the paper tray, and rotates the light emitting and receiving unit.
前記投受光ユニットは、前記受光素子で受光する前記判別対象記録媒体で反射した測定光を所定の偏光方向に偏光する偏光素子と、前記偏光素子の偏光面を回転させる回転部材とを備え、前記記録媒体種別決定部は、前記偏光面の回転前後に前記受光素子から出力される受光信号に基づいて判別対象記録媒体の種別を決定するものであることを特徴とする画像形成装置。An image carrier that forms a toner image, and a light emitting and receiving device that irradiates a measuring light from a light emitting element toward a recording medium to be discriminated and outputs a light receiving signal by receiving the measuring light reflected by the recording medium to be discriminated by a light receiving element. Unit, and a recording medium type determination device having a recording medium type determination unit that determines a type of a determination target recording medium based on a light receiving signal output from the light emitting and receiving unit, wherein the recording medium is provided on the image carrier. An image forming apparatus that forms an image on the recording medium according to the type of paper determined by the type determination device,
The light emitting and receiving unit includes a polarizing element that polarizes the measurement light reflected by the recording medium to be determined, which is received by the light receiving element, in a predetermined polarization direction, and a rotating member that rotates a polarization plane of the polarizing element, The image forming apparatus, wherein the recording medium type determining unit determines the type of the recording medium to be determined based on a light receiving signal output from the light receiving element before and after the rotation of the polarization plane.
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KR100636326B1 (en) * | 2004-12-16 | 2006-10-19 | 삼성전자주식회사 | Media detecting apparatus and method for the image forming apparatus |
WO2007057993A1 (en) * | 2005-11-21 | 2007-05-24 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Method for discriminating rolled material and apparatus for the method |
JP2014211369A (en) * | 2013-04-19 | 2014-11-13 | 株式会社リコー | Optical sensor, image forming apparatus, and object identification method |
JP2015108659A (en) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | 株式会社リコー | Sheet material discrimination device and image forming apparatus |
-
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100636326B1 (en) * | 2004-12-16 | 2006-10-19 | 삼성전자주식회사 | Media detecting apparatus and method for the image forming apparatus |
WO2007057993A1 (en) * | 2005-11-21 | 2007-05-24 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Method for discriminating rolled material and apparatus for the method |
JP2014211369A (en) * | 2013-04-19 | 2014-11-13 | 株式会社リコー | Optical sensor, image forming apparatus, and object identification method |
JP2015108659A (en) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | 株式会社リコー | Sheet material discrimination device and image forming apparatus |
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