JP2005070508A

JP2005070508A - 画像形成装置

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Publication number: JP2005070508A
Application number: JP2003301275A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Suzuki; 信隆鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-26
Also published as: JP4503253B2; US7274886B2; US20050078973A1; US20080019749A1; US7433614B2; EP1510484A1

Abstract

【課題】透過率と反射率の２つを検出しないと判断できない媒体の厚さなどの特性を判断して、所定の制御を適切に行なうことができるようにする。
【解決手段】搬送経路のレジストローラの直前位置で用紙に対して光を照射する発光素子と、この照射光の媒体での透過光を受光する透過光受光素子と、照射光の前記媒体での反射光を受光する反射光受光素子とを備えている。この照射並びに透過光及び反射光の受光による検出を実行し（ステップＳ２，Ｓ３）、この検出による透過光受光素子及び反射光受光素子の検出信号に基づいて媒体の特性（媒体の厚さ）を判定する（ステップＳ５）。そして、この判定の結果に基づいて本画像形成装置で所定の制御を実行する（ステップＳ６）。具体的には、媒体の厚さに応じて転写装置、定着装置などを制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、用紙などの媒体上に画像形成を行う画像形成装置に関する。

特許文献1には、給紙トレイから引き出された印刷用紙を横切る光軸を形成する投光器および受光器によって、該用紙を透過する光の透過光量を検出し、該光量に対応した電圧に変換して、透過光量に対応した電圧と所定のしきい電圧とを比較し、該比較結果に基づいて印刷用紙の種類を判別する技術が開示されている。そして、この判別結果をホストコンピュータへ返送している。

また、特許文献２には、静電潜像を現像化して被記録材上に記録画像の転写が可能な画像形成装置において、被記録材の紙質による特性を分光反射率に基づいて光学的に検知する紙種検知手段と、紙種検知手段による検知結果に応じて記録画像の転写を制御する制御手段とが開示されている。

特開平０７−１９６２０７号公報特開平０９−１１４２６７号公報

近年、画像形成装置においては高画質化と操作の簡単さが求められている。例えば、電子写真装置においては、紙厚によって画像（トナー画像）を紙に転写させる転写装置の転写電流を変えたり、定着装置の温度を上下したりして高画質化を図っている。そして高画質化の為には紙の厚さ、色等の紙の特性の情報により転写装置や定着装置等を細かく制御してやらねばならないが、従来は、これらの設定は全てユーザによる手入力に委ねられていた。

しかし、給紙段が複数あり、何種類もの紙を不特定多数の人が使用するオフィス、店舗等においては設定入力が煩雑、やり方が判らない、知らない等の理由により行われず、結果高画質を得られないでいた。

そこで、特許文献１，２に記載のように、画像形成装置において紙の厚さ、色を自動で判断するようにすれば、その情報に基づいて転写装置や定着装置等を制御することが可能となる。

しかしながら、特許文献１，２に開示の技術では、いずれも特定の項目を識別するだけで、用紙の透過率と反射率の２つを検出することで初めてわかる用紙の特性は検出できず、これらの情報に基づいて転写装置や定着装置等を制御することができないという不具合があった。この用紙の透過率と反射率の２つを検出することで初めてわかる用紙の特性とは、具体的には色紙の紙厚などが挙げられる。例えば、紙の色が白のみであれば透過率から紙厚が判るが、再生紙等薄茶色の紙や色紙では同じ紙厚でも白紙と比べ透過率が下がるので、実際より紙厚を厚いと判断してしまう。しかし、反射率も同時に測定すれば、用紙の色の情報を得られるので白紙と同様に正確な紙厚を測定できる。

本発明の目的は、透過率と反射率の２つを検出しないと判断できない媒体の厚さなどの特性を判断して、所定の制御を適切に行なうことができるようにすることである。

請求項１に記載の発明は、媒体上に画像形成を行うプリンタエンジンと、前記媒体を前記プリンタエンジンに搬送路を介して供給する供給部と、前記搬送経路の所定位置で前記媒体に対して光を照射する発光素子と、前記照射光の前記媒体での透過光を受光する透過光受光素子と、前記照射光の前記媒体での反射光を受光する反射光受光素子と、前記照射並びに前記透過光及び前記反射光の受光による検出を実行する検出手段と、この検出による前記透過光受光素子及び前記反射光受光素子の検出信号に基づいて前記媒体の特性を判定する第１の判定手段と、この判定の結果に基づいて本装置で所定の制御を実行する制御手段と、を備えている画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記第１の判定手段は、前記透過光受光素子及び前記反射光受光素子の検出信号に基づいて前記特性として前記媒体の厚さを判定する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記透過光受光素子又は前記反射光受光素子の検出信号に基づいて前記媒体の有無を判定する第２の判定手段を、さらに備えている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像形成装置において、前記第１の判定手段は、前記反射光受光素子の検出信号に基づいて前記特性として前記媒体の色を判定する。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかの一に記載の画像形成装置において、前記検出手段は、前記照射の光量を複数種類に切り換えて実行できる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記検出手段は、一枚の前記媒体に対して前記切り換えを行なって前記検出を複数回実行する。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかの一に記載の画像形成装置において、前記媒体が存在しない状態で前記照射及び前記透過光の受光を実行したときの前記透過光受光素子の出力に基づいて、前記検出による前記発光素子及び前記反射光受光素子のうち少なくとも一方の出力の補正を行う補正手段を、さらに備えている。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかの一に記載の画像形成装置において、前記媒体が存在しない状態で前記照射及び前記透過光の受光を実行したときの前記反射光受光素子の出力に基づいて、前記検出による前記発光素子及び前記透過光受光素子のうち少なくとも一方の出力の補正を行う補正手段を、さらに備えている。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかの一に記載の画像形成装置において、前記媒体が存在しない状態のときに前記照射がなされた光を前記反射光受光素子に導く光導入部材を、さらに備えている。

請求項１０に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記所定の制御として本装置での画像形成動作を制御する。

請求項１１に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかの一に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記所定の制御として前記特性の情報をユーザに報知する。

請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれかの一に記載の画像形成装置において、原稿の画像を読み取るスキャナをさらに備え、前記プリンタエンジンは前記読取画像に基づいて前記画像形成を行う。

請求項１に記載の発明は、透過率と反射率の２つを検出しないと判断できない媒体の特性を判断して、所定の制御を適切に行なうことができる。

請求項２に記載の発明は、透過率と反射率の２つを検出しないと判断できない色の付いた媒体の厚さを判断して、所定の制御を適切に行なうことができる。

請求項３に記載の発明は、発光素子と反射光受光素子とにより、通常搬送路の各所に配置される媒体の有無を検知するセンサを兼用できるので、画像形成装置の製造コストを低減することができる。

請求項４に記載の発明は、媒体の厚さなどを判断するだけでなく、反射光受光素子により媒体の色も判断することができる。

請求項５に記載の発明は、媒体の光の透過光率はその種類により大きく異なるので、衡量を変えて測定できるようにすることにより、光の透過光率の高い媒体でも測定でき、また、透過光率の低い領域もノイズを抑え、正確な測定を行なうことができる。

請求項６に記載の発明は、単一の媒体に複数の光量で検出を行なうので、さまざまな種類の媒体に対応して、光の透過光率の高低にかかわらず測定を行なうことができる。

請求項７，８に記載の発明は、出力の補正を行なうことにより、各素子の部品のバラツキや温度変化等の環境変動に対応して正確な測定を行なうことができる。

請求項９に記載の発明は、媒体がない状態でも発光素子の光を反射光受光素子に安定にかつ大量に入射させることができる。

請求項１０に記載の発明は、検出した媒体の厚さなどの情報に基づいて、画像形成動作、例えば、転写、定着の条件や搬送路での用紙の搬送などを適切に制御することができる。

請求項１１に記載の発明は、検出した媒体の厚さなどの情報をユーザに報知するので、ユーザがマニュアル操作で画像形成動作の条件を設定することなどが可能となる。

請求項１２に記載の発明は、原稿の画像を読み取って画像形成する際に、透過率と反射率の２つを検出しないと判断できない媒体の特性を判断して、所定の制御を適切に行なうことができる。

本発明を実施するための最良の一形態を図面に基づいて説明する。

本実施の形態の画像形成装置は、電子写真方式を利用したタンデム型のフルカラー画像形成装置への適用例を示す。図１はこのフルカラー画像形成装置の全体的な構成を概略的に示す縦断正面図であり、装置本体１の略中央には画像形成部（プリンタエンジン）２が配設され、その直下には給紙装置となる給紙部３が配設されている。給紙部（供給部）３には例えば各々用紙収納部となる４段の給紙カセット４ａ〜４ｄが設けられている。これらの給紙カセット４ａ〜４ｄは装置本体１に対して前後方向（図面上、紙面表裏方向）に引出・収納自在に設けられている。また、画像形成部２の上方には、原稿画像を読取る読取り部（スキャナ）５が配設されている。さらに、画像形成部２の用紙搬送方向下流側（図面上、左側）には画像形成済みの用紙６が排紙される排紙トレイ７が設けられている。なお、画像形成部２の用紙搬送方向上流側（図面上、右側）には用紙６を手差し給紙させるための用紙収納部である手差用紙６レイ８が設けられている。

ここに、画像形成部２では、無端状のベルトからなる中間転写ベルト９の上方に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の複数の作像部１０が並置されている。各々の作像部１０では、色毎に設けられたドラム状の感光体１１の外周に沿って、帯電装置１２、露光部、現像装置１３、クリーニング装置１４などの電子写真プロセス部材ないしは装置が配置されている。帯電装置１２は、感光体１１の表面に帯電処理を行い、露光部では、画像情報を感光体１１表面にレーザ光で照射する露光装置１５からのレーザ光が照射される。現像装置１３は、感光体１１の表面に露光されて形成された静電潜像をトナー現像して可視化し、クリーニング装置１４は転写後に感光体１１の表面に残留したトナーを除去回収する。

作像プロセスとしては、中間転写ベルト９上に色毎の画像が作像され、中間転写ベルト９上に４色が重畳されて１つのカラー画像が形成される。その際、最初に、イエロー（Ｙ）の作像部で、イエロー（Ｙ）のトナーを現像し、中間転写ベルト９に転写する。次に、マゼンタ（Ｍ）の作像部で、マゼンタのトナーを現像し、中間転写ベルト９に転写する。次に、シアン（Ｃ）の作像部で、シアンのトナーを現像し、中間転写ベルト９上に転写し、最後に、ブラック（Ｋ）のトナーを現像し、中間転写ベルト９上に転写し、４色が重畳されたフルカラーのトナー画像が形成される。そして、中間転写ベルト９上に転写された４色のトナー像は、給紙部３から給紙されてきた用紙６に転写装置１６で転写され、定着装置１７によって定着された後、排紙ローラ１８によって排紙トレイ７に排紙される。一方、フルカラーのトナー像が転写された後、中間転写ベルト９の表面に残留したトナーはクリーニング装置２１によって除去回収される。

各用紙トレイ４ａ〜４ｄ、手差用紙６レイ８とレジストローラ２０との間は、搬送路２６により連結されており、任意の給紙場所から給紙された用紙６は搬送路２６を介してレジストローラ２０まで搬送される。ここに、レジストローラ２０では用紙６の搬送を一旦停止させ、中間転写ベルト９上のトナー像と用紙６の先端との位置関係が所定の位置関係になるよう、タイミングをとって用紙６を再度送り出す。レジストローラ２０は手差用紙６レイ８から搬送されてくる用紙６に対しても同様に機能する。

また、読取り部５では、コンタクトガラス３１上に載置される原稿（図示せず）の読取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーを搭載した第１及び第２の走行体３２、３３が往復移動する。この走行体３２、３３により走査された画像情報は、レンズ３４によって後方に設置されているＣＣＤ３５の結像面に集光され、ＣＣＤ３５によって画像信号として読込まれる。この読込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理される。そして、画像処理された信号に基づいて、露光装置１５内のレーザダイオードＬＤ（図示せず）の発光により感光体１１の表面に光書き込みが行われ、静電潜像が形成される。ＬＤからの光信号は、公知のポリゴンミラーやレンズを介して感光体１１に至る。また、読取り部５の上部には、原稿を自動的にコンタクトガラス３１上に搬送する自動原稿搬送装置３６が搭載されている。

なお、本実施の形態のフルカラー画像形成装置は、前述のように光走査して原稿を読み取り、デジタル化して用紙に複写する、いわゆるデジタルフルカラー複写機としての機能の他に、制御装置（図示せず）により原稿の画像情報を遠隔地と授受するファクシミリの機能や、コンピュータが扱う画像情報を用紙上に印刷するいわゆるプリンタの機能を有する多機能の画像形成装置＝複合機（ＭＦＰ）である。どの機能によって形成された画像も同様の画像形成プロセスによって用紙６上に画像が形成され、排紙トレイ７に排紙され、収納される。

図２に示すように、給紙部３からプリンタエンジン１０に用紙６を搬送する搬送路２６の任意の位置、この例では、レジストローラ２３の直前には、用紙６を挟み込む位置関係に用紙６に光を発する発光素子ａ１と、この用紙６の透過光を受光する透過光受光素子ｂ１とが設けられ、かつ、用紙６により反射した発光素子ａ１の反射光を受光できる位置に反射光受光素子ｃ１が設けられている。なお、図２（ｂ）は図２（ａ）を矢印Ａ方向から見た図である。この場合に、図３に示すように、発光素子ａ１を２個以上用意して、透過光受光素子ｂ１、反射光受光素子ｃ１が受光する光の光源を分けてもよい。

ここで発光素子ａ１は、白色灯、ＬＥＤ、レーザなどを用いることが考えられ、その発光する光は可視光、赤外光、紫外光など何でもよい。また、透過光受光素子ｂ１、反射光受光素子ｃ１はフォトトランジスタやフォトダイオードなどを用いることが考えられ、制御部４１（後述）へは電圧、電流などの検出信号が出力される。

図４は、プリンタエンジン１０による画像形成を制御する制御系のブロック図である。この制御系は、プリンタエンジン１０による画像形成を制御する制御部４１を中心に構成される、この制御部４１は、マイコンを備え、画像形成を制御するための各種のアクチュエータ、センサが接続されている（その詳細は図示、説明を省略する）。特に、前述の発光素子ａ１、透過光受光素子ｂ１、反射光受光素子ｃ１や、定着装置１７の定着ローラ１７ａ（図１参照）を加熱するヒータ及び転写装置１６に電力を供給する電源回路４２や、搬送路２６上で用紙６を搬送するアクチュエータとなるモータ４３が、所定のインターフェイスを介して接続されている。

図５は、このような制御系を用いて実行する制御の一例の概要を説明するフローチャートである。すなわち、制御部４１のＣＰＵは、画像形成を実行する際に、給紙部３から用紙６が搬送され、レジストローラ２３に突き当たり、停止した状態のタイミングで（ステップＳ１のＹ）、発光素子ａ１を発光させる（検出手段）（ステップＳ２）。そして、用紙６を透過し、減衰した光を透過光受光素子ｂ１が受光し、同時に反射光受光素子ｃ１は用紙６表面で反射した反射光を受光したそれぞれの検出信号を取り込む（検出手段）（ステップＳ３）。そして、この検出信号に基づいて用紙６の有無を判断し（第２の判定手段）（ステップＳ４）、用紙があれば（ステップＳ４のＹ）、用紙６の厚さ、色など、用紙の特性を判断して（第１の判定手段）（ステップＳ５）、この判断結果に基づいて、画像形成装置による一連の画像形成動作等を制御する（制御手段）（ステップＳ６）。具体的には、電源回路４２や、モータ４３を制御して、トナー画像形成後の当該用紙６に適切な温度で定着を実行できるように、転写装置１６の転写電流が適切な値となるように、あるいは、モータ４３による用紙６の搬送速度などを制御する。なお、発光素子ａ１の発光のタイミングは用紙６の搬送中でもよい。

すなわち、用紙６の紙厚が厚い時には用紙６自体に熱を奪われる為、画像（トナー画像）を用紙６に定着させる定着装置１７のヒータの設定温度は薄紙より高くする必要がある。また画像を用紙６に転写させる転写装置１６も紙厚に応じて最適な転写電流は異なる。さらにＯＨＰ用紙は画像を普通紙より多く転写させないとプロジェクター装置で投影した時の発色が良くない為、用紙６の搬送速度を普通紙より遅くすることでトナー量を増やしている。そして、これらの設定は通常ユーザがオペレーションパネルやパソコン上から設定するのが一般的であった。

そこで、この図５の制御では、用紙６の紙厚、紙種、色など、用紙（媒体）６の特性を検出できるので、転写装置１６の転写電流制御、定着装置１７の温度制御、用紙６の搬送速度制御等を、自動で設定できる。

なお、ステップＳ６の制御の実行に代えて、紙厚や紙種など用紙６の特性を図示しない操作パネルや、装置本体１に接続されている図示しないホストコンピュータに通知する制御を実行して、あるいは、ランプやブザーで警告する制御を実行して、これによりユーザに報知し、ユーザがマニュアルで設定できるようにしてもよい。

以下では、ステップＳ２〜Ｓ４などで制御部４１が実行できる処理の具体的な内容について詳細に説明する。

図６は、用紙６がある場合とない場合の透過光受光素子ｂ１の出力信号のレベルを示すグラフである。発光素子ａ１は用紙６が到達する以前よりＤ／Ａ変換により任意の強さに制御された光を発光しており、透過光受光素子ｂ１は一定の出力（ここでは４Ｖとする）を制御部４１に出している。用紙６が光軸４４を遮ると、光が減衰するので出力は低下し（ここでは３Ｖとする）、制御部４１は、ステップＳ４などにおいて、用紙６が存在することが判断できる（第２の判定手段）。

発光素子ａ１は用紙６の到達の以前よりＤ／Ａ変換により任意の強さに制御された光を発光しており、反射光受光素子ｃ１は一定の出力（ここでは２Ｖとする）を制御部４１に出している。図７に示すように、用紙６で光が反射すると、反射光受光素子ｃ１の受光量が増加するので、その出力も増加し（ここでは４Ｖとする）、用紙６が存在すると判断できる。

透過光受光素子ｂ１により検出された検出信号により、制御部４１は、用紙６の透過率を判断できる。そして、図８に示すように、この透過率が高ければ、薄紙、低ければ厚紙というように、制御部４１は、用紙６の厚さを判断できる。具体的には、発光素子ａ１はＤ／Ａ変換により任意の強さに制御された光を発光する。例えば、普通紙の薄紙だと透過光受光素子ｂ１の出力が４Ｖであるとすると、中厚紙が３Ｖ、厚紙が２Ｖ、超厚紙が１Ｖというようにである。尚、この数字（電圧）はあくまでも説明用の一例である。

反射光受光素子ｃ１により用紙６の反射率を検知できる。白色度の高い用紙６の反射率は高く、再生紙や色紙等の白色度の低い用紙６の反射率は低いからである。具体的には発光素子ａ１はＤ／Ａ変換により任意の強さに制御された光を発光する。例えば白色の普通紙だと反射光受光素子ｃ１の出力が４Ｖとすると、図９に示すように、白色度の低い再生紙が３Ｖ、色紙が２Ｖ、黒い紙が１Ｖのようにである。ここで、この数字（電圧）も説明用の一例である。

なお、発光素子ａ１より発光される光は可視光でなくともよい。これは可視光でなくとも白色は光を反射しやすく、黒色は光を吸収しやすいという特性が赤外光、紫外光であっても当てはまるからである。

さらに、発光素子ａ１の発光を白色光（自然光）とし、赤、緑、青等の色情報を検知することも出来る。具体的には反射光受光素子ｃ１にカラーＣＣＤを用いたり、赤、緑、青等のフィルタを具備した反射光受光素子ｃ１を複数個配置することが考えられる。

透過光受光素子ｂ１により検出された用紙６の透過率により用紙６の厚さを検知できることは前記した。しかし、再生紙等、薄茶色の紙や、色紙などは同じ紙厚でも白紙と比べ透過率が下がるので、実際より厚いと判断してしまう。例えば、白色普通紙の薄紙だと透過光受光素子ｂ１の出力が４Ｖ、白色厚紙が２Ｖ、とすると、灰色普通紙の薄紙が２Ｖ、灰色厚紙が１Ｖというようにである（図１０参照）。

しかし、反射光受光素子ｃ１の出力が白色の薄紙、厚紙では４Ｖだが、灰色の薄紙、厚紙では２Ｖとなるので色を判断することができる（図１１）。そこで、制御部４１では、ステップＳ５において、透過光受光素子ｂ１の出力に加え、反射光受光素子ｃ１の出力も用いて、用紙６の色にかかわらず、正確に用紙６の厚さを判断することができる（第１の判定手段）。具体的には、用紙の厚さを計算するのに用いる制御部４１のＲＯＭに予め登録しておくデータテーブルを、白紙用から灰色用に変更してもよいし、計算上に色情報を盛り込んでもよい。例えば、計算にて求める場合は、本例では（図１２）、反射光受光素子ｃ１の出力４Ｖを基準値とし、４Ｖに対する（反射光受光素子ｃ１の出力の）倍率にて透過光受光素子ｂ１の出力を割る。具体的には反射光受光素子ｃ１の出力が２Ｖなら“２／４＝０．５”で透過光受光素子ｂ１の出力を割るので、灰色薄紙だと“２Ｖ÷０．５＝４Ｖ”、灰色厚紙だと“１Ｖ÷０．５＝２Ｖ”となり、白色でも灰色でもその他の色でも透過光受光素子ｂ１の出力は薄紙が４Ｖ、厚紙は２Ｖとなる。尚、ここでも数字（電圧）は説明用の一例である。

図１３は、発光素子ａ１からの発光量を時系列で示したグラフであり、最初に弱い発光Ｌ、次に強い発光Ｈを行っている。ここで、ＨはＬの５０倍の強さとする。なおこのパルス発光の強弱の順番は任意である。図１４は図１３による光を受けた、用紙６がない時の透過光検出素子ｂ１の出力を示している。この例では、弱い発光Ｌの出力は４Ｖ、強い発光Ｈの出力は５Ｖとなっている。ここで、弱い発光Ｌの１．１倍の強さの発光があった場合には出力Ｌは“４×１．１＝４．４Ｖ”となる。これに対し出力Ｈの５Ｖは透過光検出素子ｂ１の出力限界（飽和している）であり、更に強い光を受光しても５Ｖの出力である。

図１５は透過率の高い用紙６（ＯＨＰ用紙等）を透過した、図１３による光を受けた時の透過光検出素子ｂ１の出力を示している。弱い発光Ｌの出力は３Ｖ、強い発光Ｈの出力は５Ｖとなっている。弱い発光Ｌの用紙６がない時の出力が４Ｖで、透過率の高い用紙６を透過したＬの出力が３Ｖであるので、この紙の透過率は“（３／４）×１００＝７５％”と判る。しかし、Ｈ側では用紙６の有り無し時とも出力５Ｖなので、透過率は判らない。

図１６は、透過率の低い用紙６（厚紙等）を透過した、図１３による光を受けた時の透過光検出素子ｂ１の出力を示している。弱い発光Ｌの出力は０．０４Ｖ、強い発光Ｈの出力は２Ｖとなっている。弱い発光Ｌの用紙６がない時の出力が４Ｖで、透過率の低い紙を透過したＬの出力が０．０４Ｖであるので、この紙の透過率は“（０．０４／４）×１００＝１％”と判る。また、ＨはＬの５０倍の強さなので、Ｈの出力２Ｖからもこの紙の透過率は“（２／４×５０）×１００＝１％”と判る。しかしＬ，Ｈともに±０．０４Ｖのノイズが乗っているとすると、Ｌの出力は０．０４±０．０４Ｖなので透過率は０〜２％の間となる。これに対して、Ｈは２±０．０４Ｖなので、“±（０．０４／４×５０）×１００＝±０．０２％”が誤差となるので、透過率は誤差を含めても０．０８〜１．０２％となり、Ｌより精度が向上する。

図１３〜図１６の例では、同一用紙６に強弱２種類の発光を行っているが、予め用紙６の透過率が大雑把に判っていれば、それに適した強さの発光を１回行うだけでもよい。具体的には複写機などでは給紙トレイ４ａ〜４ｄからでは普通紙しか通紙できず、ＯＨＰなどの特殊紙は手差用紙トレイ８（図１参照）からしか給紙できない製品仕様の商品が多い。よって給紙トレイ４ａ〜４ｄから給紙された用紙６に関しては強い発光だけを行うことも考えられる。

図１３〜図１６で説明した弱い発光Ｌでは、透過光受光素子ｂ１の用紙６がない時の出力が４Ｖであるので、例えば温度変化により出力が３．９Ｖになったとしたら、発光素子ａ１の発光量を増やせばよい。

しかし、強い発光Ｈの時は、用紙６がない時の透過光検出素子ｂ１の出力は５Ｖであり、出力限界（飽和している）に達しているので、温度変化により発光量が規定の出力よりずれていてもわからない。

このような場合は、補正専用の出力回路５１を具備し、発光素子ａ１の出力が温度などの環境変化により変動しても、一定倍率低い出力が得られるようにすればよい（補正手段）（図１７）。具体的には、透過光受光素子ｂ１、反射光受光素子ｃ１の通常の用紙６の特性検出時における透過光検出素子ｂ１の出力抵抗５２が５０ｋΩだとすれば、別に１ｋΩの出力抵抗５３を用意して、制御部４１がスイッチ５４を切り替えて、透過光検出素子ｂ１の出力抵抗として出力抵抗５２と５３とを選択できるようにして、補正時には１ｋΩの出力抵抗５３を使用すれば、その出力は出力抵抗５２を用いる場合の１／５０となり、前記した弱い発光Ｌと同様の補正が可能となる（強い発光Ｈが弱い発光Ｌの５０倍の強さの場合）。

反射光検出素子ｂ１についても、同様の出力回路５１を用い、発光素子ａ１の出力が温度などの環境変化により変動しても、一定倍率低い出力が得られるようにすればよい（補正手段）
用紙６が光軸４４の位置に存在していないときに、発光素子ａの光を反射光検出素子ｃ１へ入射させる部材として、図１８に示すように光を反射させる光導入部材６１を任意の位置に配置することが考えられる。光導入部材６１の材質としては鏡や金属板などが望ましいが、樹脂や紙などでもよく、色は白色に近い方が望ましい。

また、図１９に示すように、光導入部材６１としてプリズムを用いてもよいし、図２０に示すように光ファイバを用いてもよい。また、光導入部材６１は図１８、図１９のように用紙６が通過する位置の（図面上）下側でもよいし、図２０の様に上側に配置してもよい（なお、図１８、図１９において、（ｂ）は（ａ）を矢印Ａから見た図である）。

なお、前述の画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置の例で説明したが、本発明の画像形成装置はこれに限定されるものではなく、その印刷方式は、電子写真方式のほか、インクジェット方式、昇華型熱転写方式、銀塩写真方式、直接感熱記録方式、溶融型熱転写方式など、様々な方式を用いることができる。

発明を実施するための最良の一形態である画像形成装置の概略構成図である。発光素子、透過光受光素子、反射光受光素子の配置を示す説明図である。発光素子、透過光受光素子、反射光受光素子の他の配置例を示す説明図である。画像形成装置の電気的な接続のブロック図である。画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。用紙の有無による透過光受光素子の出力を示すグラフである。用紙の有無による反射光受光素子の出力を示すグラフである。用紙の厚さによる透過光受光素子の出力を示すグラフである。用紙の厚さによる反射光受光素子の出力を示すグラフである。用紙の色と厚さによる透過光受光素子の出力を示すグラフである。透過光受光素子、反射光受光素子の出力値の例を示す説明図である。透過光受光素子、反射光受光素子の出力値の例を示す説明図である。発光素子からの発光量を時系列で示したグラフである。用紙がない場合の透過光量検出素子の出力を時系列で示したグラフである。透過率が高い用紙を用いた場合の透過光量検出素子の出力を時系列で示したグラフである。透過率が低い用紙を用いた場合の透過光量検出素子の出力を時系列で示したグラフである。補正専用の出力回路の回路図である。反射性の材料を用いた光導入部材の説明図である。プリズムを用いた光導入部材の説明図である。光ファイバを用いた光導入部材の説明図である。

符号の説明

ａ１発光素子
ｂ１透過光受光素子
ｃ１反射光受光素子
３供給部
５スキャナ
１０プリンタエンジン
２６搬送路
６１光導入部材

Claims

媒体上に画像形成を行うプリンタエンジンと、
前記媒体を前記プリンタエンジンに搬送路を介して供給する供給部と、
前記搬送経路の所定位置で前記媒体に対して光を照射する発光素子と、
前記照射光の前記媒体での透過光を受光する透過光受光素子と、
前記照射光の前記媒体での反射光を受光する反射光受光素子と、
前記照射並びに前記透過光及び前記反射光の受光による検出を実行する検出手段と、
この検出による前記透過光受光素子及び前記反射光受光素子の検出信号に基づいて前記媒体の特性を判定する第１の判定手段と、
この判定の結果に基づいて本装置で所定の制御を実行する制御手段と、
を備えている画像形成装置。
前記第１の判定手段は、前記透過光受光素子及び前記反射光受光素子の検出信号に基づいて前記特性として前記媒体の厚さを判定する、請求項１に記載の画像形成装置。
前記透過光受光素子又は前記反射光受光素子の検出信号に基づいて前記媒体の有無を判定する第２の判定手段を、さらに備えている請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記第１の判定手段は、前記反射光受光素子の検出信号に基づいて前記特性として前記媒体の色を判定する、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像形成装置。
前記検出手段は、前記照射の光量を複数種類に切り換えて実行できる、請求項１〜４のいずれかの一に記載の画像形成装置。
前記検出手段は、一枚の前記媒体に対して前記切り換えを行なって前記検出を複数回実行する、請求項５に記載の画像形成装置。
前記媒体が存在しない状態で前記照射及び前記透過光の受光を実行したときの前記透過光受光素子の出力に基づいて、前記検出による前記発光素子及び前記反射光受光素子のうち少なくとも一方の出力の補正を行う補正手段を、さらに備えている請求項１〜６のいずれかの一に記載の画像形成装置。
前記媒体が存在しない状態で前記照射及び前記透過光の受光を実行したときの前記反射光受光素子の出力に基づいて、前記検出による前記発光素子及び前記透過光受光素子のうち少なくとも一方の出力の補正を行う補正手段を、さらに備えている請求項１〜６のいずれかの一に記載の画像形成装置。
前記媒体が存在しない状態のときに前記照射がなされた光を前記反射光受光素子に導く光導入部材を、さらに備えている請求項１〜８のいずれかの一に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記所定の制御として本装置での画像形成動作を制御する、請求項３に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記所定の制御として前記特性の情報をユーザに報知する、請求項１〜８のいずれかの一に記載の画像形成装置。
原稿の画像を読み取るスキャナをさらに備え、
前記プリンタエンジンは前記読取画像に基づいて前記画像形成を行う、
請求項１〜１１のいずれかの一に記載の画像形成装置。