JP2006292951A

JP2006292951A - 画像形成装置及びその制御方法

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Publication number: JP2006292951A
Application number: JP2005112467A
Authority: JP
Inventors: Masahide Hirai; 政秀平井; Masato Yoshioka; 真人吉岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2005-04-08
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2025-04-08
Also published as: JP4372038B2

Abstract

【課題】より安価で精度の良い画像読み取りとスループットの向上が可能な画像形成装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】連続印字時に１枚目に搬送される記録紙を一時停止させた状態で表面性を映像読み取りセンサ４０で読み取り、１枚目の紙種を判別する。判別結果に応じて画像形成部の画像形成条件が設定される。２枚目以降の記録紙を搬送している状態で表面性をセンサ４０で読み取り、２枚目以降の紙種と１枚目の紙種が同一か判定する。同一の場合は最初の記録紙についての画像形成条件を全記録紙に適用して画像形成を行なう。同一でない場合は１枚目の記録紙についての画像形成条件を１枚目の記録紙に適用し２枚目以降には適用しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、全体としては複写機、レーザプリンタ、インクジェットプリンタ等の画像形成装置及びその制御方法に関し、特に詳細には撮像素子により記録紙の紙種判別を行う機能を有した画像形成装置及びその制御方法に関するものである。

従来、この種の画像形成装置に用いられる記録紙の種類は、その厚み、坪量、表面性、材質等において多種多様であり、このような多種多様の記録紙を同一のプロセス条件で画像形成を行った場合、ある種の記録紙では良好な画像が出力されるものの、別の種類の記録紙では良好な画像が得られないという問題がある。

特に記録紙の表面性においては、滑らかな表面の記録紙と凹凸の大きい記録紙（ラフ紙）とでは出力画像が最良となるプロセス条件（例えば熱定着方式を用いた電子写真装置の定着温度等）が大きく異なるため、同一プロセス条件で出力した場合には大きな画質の差が生じる。

そのため、例えば特許文献１のように、記録紙の表面画像をＣＣＤ等の撮像素子にて読み込み、その映像を基に所定のアルゴリズムによって記録紙の表面性を検出し、その検出結果に応じてプロセス条件を自動調整することが提案されている。

特開平１１−２７１０３７号公報特開２００３−３０２８８５号公報

しかしながら、上記のような従来の画像形成装置にあっては、次のような問題点があった。

すなわち、特許文献１のように撮像素子を搬送路上に配設する構成では、記録紙の搬送中に表面画像を読み取るため、読み取り画像にブレの生じない良好な画像を得るには撮像素子のシャッター速度を速くする必要があり、より高性能で高価な撮像素子を用いることが必要になるとともに、シャッター速度を速くすることにより記録紙の表面に照射する光量を増加させる必要が生じ、結果としてコスト的にユーザに負担を強いることとなる。

また、撮像素子を給紙部に配設する構成では、複数の給紙部を有する画像形成装置の場合においては特定の給紙部の記録紙しか紙種を検知することができなくなる不便が生じるか、もしくは給紙部の数だけ撮像素子を設ける必要が生じ、この場合もコスト的にユーザに負担を強いることとなる。

上記のような問題点を解決するために、特許文献２が本出願人によって既に提案されており、撮像素子を用いて紙種判別を行う画像形成装置において、表面画像を読み取るため読取手段を複数の給紙部からの記録紙の合流点より下流側に配置し、表面画像の読取動作時には該記録紙の搬送を停止させることで、撮像素子のシャッター時間を長くしてもブレがなく、精度の良い画像が読み取り可能となり、また複数の給紙部を有する場合においても、より安価に紙種判別を行うことが可能となっている。

しかしながら、特許文献２のような構成においては、より安価で精度の良い画像が読み取り可能となるものの、毎画像形成時に搬送を停止させることでスループットが低下し、結果として製品のパフォーマンスが低下する恐れが生じる。

また、スループットの低下を防止するために、連続印字時においては、１枚目のみ搬送を停止させて精度良く紙種を検知し、２枚目以降は検知せずに同一の印字条件で印字している場合もあるが、この場合、連続印字中に異なる紙種が混入した場合などにおいて、最適な印字条件での印字ができず画像不良の発生を引き起こしたりする可能性もある。

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、より安価で精度の良い画像読み取りとスループットの向上が可能な画像形成装置及びその制御方法を提供することである。

上記目的を達成するための本発明は以下の構成を備える。
本発明の一態様は、所定の搬送路を通じ記録紙を画像形成部へ搬送する搬送手段と、該搬送路上で該記録紙の表面性を読み取る読取手段を備えた画像形成装置の制御方法において、連続印字時に前記搬送路上を最初に搬送される第１記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を判別する紙種判別ステップと、該判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定する設定ステップと、前記搬送路上を該記録紙の後に搬送される後続記録紙を搬送している状態で該後続記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該後続記録紙の紙種と前記第１記録紙の紙種が同一か判定する判定ステップと、両紙種が同一であると判定された場合は前記設定ステップで設定された前記画像形成条件を前記第１記録紙および前記後続記録紙に適用して画像形成動作を行ない、同一でないと判定された場合は前記画像形成条件を前記第１記録紙に適用し前記後続記録紙には適用しないで画像形成動作を行なう動作ステップとを有する。

本発明の他の態様は、第１の給紙部または第２の給紙部から給紙される記録紙を所定の搬送路を通じ画像形成部へ搬送する搬送手段と、該搬送路上で該記録紙の表面性を読み取る読取手段を備えた画像形成装置の制御方法において、前記記録紙が前記第１の給紙部から給紙されたか前記第２の給紙部から給紙されたか検知する検知ステップと、前記第１の給紙部から給紙された場合には、前記搬送路上を搬送される全ての記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を判別し、該判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定し、該設定された画像形成条件を前記全ての記録紙に適用して画像形成を行なう第１出力ステップと、前記第２の給紙部から給紙された場合には、連続印字時に前記搬送路上を最初に搬送される第１記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を判別する紙種判別ステップと、該判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定する設定ステップと、前記搬送路上を該記録紙の後に搬送される後続記録紙を搬送している状態で該後続記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該後続記録紙の紙種と前記第１記録紙の紙種が同一か判定する判定ステップと、両紙種が同一であると判定された場合は前記設定ステップで設定された前記画像形成条件を前記第１記録紙および前記後続記録紙に適用して画像形成動作を行ない、同一でないと判定された場合は前記画像形成条件を前記第１記録紙に適用し前記後続記録紙には適用しないで画像形成を行なう第２出力ステップとを有する。

本発明の他の態様は、所定の搬送路を通じ記録紙を画像形成部へ搬送する搬送手段と、該搬送路上で該記録紙の表面性を読み取る読取手段を備えた画像形成装置において、連続印字時に前記搬送路上を最初に搬送される第１記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を判別する紙種判別手段と、該判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定する設定手段と、前記搬送路上を該記録紙の後に搬送される後続記録紙を搬送している状態で該後続記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該後続記録紙の紙種と前記第１記録紙の紙種が同一か判定する判定手段と、両紙種が同一であると判定された場合は前記設定手段により設定された前記画像形成条件を前記第１記録紙および前記後続記録紙に適用して画像形成動作を行ない、同一でないと判定された場合は前記画像形成条件を前記第１記録紙に適用し前記後続記録紙には適用しないで画像形成動作を行なう出力手段とを備える。

本発明の他の態様は、第１の給紙部または第２の給紙部から給紙される記録紙を所定の搬送路を通じ画像形成部へ搬送する搬送手段と、該搬送路上で該記録紙の表面性を読み取る読取手段を備えた画像形成装置において、前記記録紙が前記第１の給紙部から給紙されたか前記第２の給紙部から給紙されたか検知する検知手段と、前記第１の給紙部から給紙された場合には、前記搬送路上を搬送される全ての記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を判別し、該判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定し、該設定された画像形成条件を前記全ての記録紙に適用して画像形成を行なう第１出力手段と、前記第２の給紙部から給紙された場合には、連続印字時に前記搬送路上を最初に搬送される第１記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を判別する紙種判別手段と、該判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定する設定手段と、前記搬送路上を該記録紙の後に搬送される後続記録紙を搬送している状態で該後続記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該後続記録紙の紙種と前記第１記録紙の紙種が同一か判定する判定手段と、両紙種が同一であると判定された場合は前記設定手段により設定された前記画像形成条件を前記第１記録紙および前記後続記録紙に適用して画像形成動作を行ない、同一でないと判定された場合は前記画像形成条件を前記第１記録紙に適用し前記後続記録紙には適用しないで画像形成動作を行なう第２出力手段とを備える。

上記構成の本発明の画像形成装置およびその制御方法によれば、搬送路上を最初に搬送される第１記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を読取手段で読み取って、読み取った表面性に応じて第１記録紙の紙種を判別するので精度良く紙種を判別可能である。第１記録紙に続く記録紙は搬送している状態で表面性を読み取って、読み取った表面性に応じて第１記録紙の紙種と同一か判定することで、搬送を停止させることなく正確に紙種判別を行うことが可能になるため、より安価で精度の良い画像が読み取り可能で、かつ、スループットの向上を図ることができる。

（実施形態１）
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。

図１は本発明に係る画像形成装置の内部構成を示す内部側面図である。ここでは外部装置であるホストコンピュータ２００と接続された電子写真方式のカラーレーザプリンタ（以下、プリンタと記す）１００の構成を模式的に示している。

プリンタ１００は、記録紙Ｐを収納する給紙デッキ１０を有する。デッキ１０は、異なる紙種の記録紙を収納する複数トレイのものであって良い。本体内部には、デッキ１０内の記録紙Ｐの有無を検知するデッキ紙有無センサ２０、デッキ１０から記録紙Ｐを繰り出すピックアップローラ１１、ピックアップローラ１１によって繰り出された記録紙Ｐを搬送するデッキ給紙ローラ２１、デッキ給紙ローラ２１と対をなし記録紙Ｐの重送を防止するためのリタードローラ２２が設けられている。

記録紙トレイ３０の直近には、記録紙トレイ３０から記録紙Ｐを繰り出すトレイ給紙ローラ３１が設けられている。デッキ給紙ローラ２１とトレイ給紙ローラ３１の搬送方向下流には、後述する映像読取センサ４０が設けられている。

映像読取センサ４０は、デッキ給紙ローラ２１によってデッキ１０から給紙搬送される記録紙Ｐの表面に光を照射させて、その反射光を集光し結像させて、記録紙Ｐのある特定エリアの映像を検出するようになっている。ここで、映像読取センサ４０による映像検出特定エリア位置と後述するレジストローラ対２３間の距離は、プリンタ１００で取り扱う各種記録紙サイズの搬送方向の最小長さより短く設定されている。

また、映像読取センサ４０の下流には記録紙Ｐを同期搬送するレジストローラ対２３と、このレジストローラ対２３への記録紙Ｐの搬送状態を検知するレジ前センサ２４が配設されている。更に、レジストローラ対２３の下流には中間転写ベルト（以下ＩＴＢと記す）６が配設されている。

そして、ＩＴＢ６上には、４色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢ）分のプロセスカートリッジとスキャナユニット５からなる画像形成部によって形成されたトナー画像が１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂによって順次重ね合わされていく。これにより、カラー画像が形成され、このカラー画像は更に２次転写ローラ１３によって記録紙Ｐ上に転写されて搬送される。

２次転写ローラ１３の下流には、記録紙Ｐ上に転写されたトナー像を熱定着するために内部に加熱用のヒータ（不図示）を備えた定着ローラ５０と加圧ローラ対５１、定着ローラ５０からの記録紙Ｐを搬送するための定着排紙ローラ対５３、定着部からの搬送状態を検知する定着排紙センサ５４、定着部からの記録紙Ｐを搬送するための搬送ローラ対５５、排紙部の記録紙Ｐの搬送状態を検知する排紙センサ５６、及び記録紙Ｐを排紙する排紙ローラ対５７が配設されている。

また、スキャナユニット５は、ビデオコントローラ（不図示）から送出される各画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット、各レーザユニットからのレーザ光を各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂ上に走査するためのポリゴンミラー、スキャナモータ、及び結像レンズ群より構成されている。

そして、上記各プロセスカートリッジＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂは、周知の電子写真プロセスに必要な感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂと、帯電ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂ及び現像ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂを具備しており、プリンタ１００に対して着脱可能に構成されている。

また、上記ビデオコントローラは、外部装置であるパーソナルコンピュータ２００等から送出される画像データを受け取ると、上記画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用の画像信号を生成する。

プリンタ１００の制御部であるＤＣコントローラ６０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマ、デジタル入出力ポート等を具備したＭＰＵ（マイクロコンピュータ）６１、及び各種入出力制御回路（図示せず）等で構成されている。ＤＣコントローラ６０は、フローチャートに従って後述するように映像読取センサ４０による読み取りおよび搬送系による記録紙の搬送・一時停止・搬送開始等のタイミングを制御するものである。

メインモータ６２は、駆動伝達系（図示せず）を介してＩＴＢ６や感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂ、定着ローラ５０等の各搬送系ローラを回転駆動させるとともに、クラッチ６３を介してレジストローラ対２３を回転駆動させる。ステッピングモータ６４は、ピックアップローラ１１とデッキ排紙ローラ２１を回転駆動させる。

次に、図２を参照して映像読取センサ４０の構造について説明する。この映像読取センサ４０は、同図に示すように、光照射手段たるＬＥＤ４１、撮像手段たるＣＭＯＳセンサ４２、結像レンズたるレンズ４３、４４等を有している。そして、ＬＥＤ４１を光源とする光は、レンズ４３を介し、記録紙搬送ガイド表面、あるいは記録紙搬送ガイド（記録紙搬送路）上の記録紙Ｐの表面に対し照射される。ＣＭＯＳセンサ４２に代えて、ＣＣＤその他の光量検知素子を使用しても良い。

また、記録紙Ｐからの反射光は、レンズ４４を介して集光され、ＣＭＯＳセンサ４２に結像される。これによって、記録紙搬送ガイドあるいは記録紙Ｐの表面映像を撮像して読み取る。本実施形態では、ＬＥＤ４１は、図２に示すようにＬＥＤ光が記録紙Ｐの表面に対して所定の角度で入射して、反射光がＣＭＯＳセンサ４２に照射されるよう配置されている。

図３は、映像読取センサ４０のＣＭＯＳセンサ４２によって読み取られた記録紙Ｐの表面映像を８×８ピクセルにデジタル処理した例を示す。このデジタル処理は、ＣＭＯＳセンサ４２からのアナログ出力をＡ／Ｄ変換器（図示せず）によって８ビットのピクセルデータに変換することによって行われる。

図３（ａ）は表面の紙の繊維が比較的がさついている所謂ラフ紙の表面拡大映像のデジタル処理後の映像を示す。図３（ｂ）は一般に使用されている所謂普通紙の場合を示す。図３（ｃ）は紙の繊維の圧縮が十分になされているグロス紙の場合をを示す。

このように、記録紙の種類によって、紙の表面における繊維の状態が異なるため、ＣＭＯＳセンサ４２で記録紙表面を読み込まれてデジタル処理された映像は、記録紙の紙繊維の表面状態によって判別が可能となる。

そして、例えば図３（ａ）のように表面の紙繊維ががさついたラフ紙であれば定着温度を高くし、図３（ｃ）のように表面の紙繊維がなめらかなグロス紙の場合は定着温度を低くするように定着ローラ５０の温調制御を行ない、画像形成条件の設定を記録紙の紙種に応じて調整することができる。

次に、図４〜図６のフローチャートを参照してＤＣコントローラ６０に備えられたＭＰＵ６１による制御動作について説明する。

先ず図４および図５を参照して〔読み取り制御動作１〕について説明する。

図４は〔読み取り制御動作１〕における（処理１）の手順を示すフローチャートである。読み取り制御動作１における処理１では、連続印字時に搬送路上を最初に搬送される記録紙を一時停止させた状態で、その表面性を映像読取センサ４０で読み取るように搬送と読み取りを制御し、読み取って求めた表面性に応じて記録紙の紙種を判別する。

先ず、ステップＳ１０１で画像形成動作開始であるかを判断し、画像形成動作開始の場合には、ステップＳ１０２で記録紙Ｐが画像形成動作時に伴うレジストローラ対２３によるレジスト調整での記録紙レジストローラ前待機（以下、レジ前待機と記す）状態となるまで待つ。そして、レジ前待機状態となると、ステップＳ１０３でＬＥＤ４１を点灯させ、ステップＳ１０４でＣＭＯＳセンサ４２により記録紙Ｐの映像を読み込む。

次に、ステップＳ１０５でＬＥＤ４１を消灯させた後、ステップＳ１０６で再度記録紙Ｐがレジ前待機中であることを判断する。これは、画像読み込み中に記録紙Ｐが搬送状態となって良好な映像の読み込みができなかった場合（読取画像のブレ等）に、再度映像の読み込みを行うためである。そして、ステップＳ１０６でレジ前待機状態であった場合には、ステップＳ１０７で後述の映像比較演算を行い、ステップＳ１０８でその映像比較演算結果に基づいて紙種を判定する。

ここで、上記の映像比較演算の方法について説明する。この映像比較演算においては、記録紙表面の複数箇所の映像を読み込んだ結果から、最大濃度のピクセルＤｍａｘと最低濃度のピクセルＤｍｉｎを導く。そして、これを読み込んだ映像毎に実行し、平均処理する。つまり、前述した所謂ラフ紙のように表面の紙繊維ががさついている場合には、繊維の影が多く発生する。その結果、明るい個所と暗い個所の差が大きく出るため、（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）の値は大きくなる。一方、前述した所謂グロス紙のような平滑紙の場合においては、繊維の影が少なく、（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）の値は小さくなる。この比較によって、記録紙の紙種を判定することができる。そして、判定した紙種に応じ、その紙種に合った画像形成条件を設定することができる。

なお、上述の映像比較演算は、ＣＭＯＳセンサ４２からの映像のサンプリング処理、ゲイン及びフィルタ演算処理をリアルタイムにて処理する必要があるため、デジタルシグナルプロセッサを用いることが望ましい。

このように、本実施形態では、ＣＭＯＳセンサ４２やＣＣＤセンサなどの撮像素子を用いて紙種判別を行う画像形成装置において、ＬＥＤ４１及びＣＭＯＳセンサ４２を記録紙搬送ガイド上に配設するとともに、ＣＭＯＳセンサ４２による記録紙表面画像の読み取り動作を記録紙Ｐの停止時に行っているので、撮像素子のシャッター時間を長くしてもブレがなく、精度の良い画像が読み取り可能になる。

図５は〔読み取り制御動作１〕における（処理２）の手順を示すフローチャートである。読み取り制御動作１における処理２では、処理１で一時停止させた最初に搬送される記録紙を再度搬送している状態で、その記録紙の表面性をさらに映像読取センサ４０で読み取るように搬送と読み取りを制御し、読み取って求めた表面性をメモリに記憶している。

１枚目についての処理１の終了後、次の画像形成工程へ再給紙を開始する。ステップＳ２０１で記録紙が搬送状態であるかを判断し、搬送中の場合にはステップＳ２０２でＬＥＤ４１を点灯させ、ステップＳ２０３でＣＭＯＳセンサ４２により記録紙Ｐの映像を読み込む。

次に、ステップＳ２０４でＬＥＤ４１を消灯させた後、ステップＳ２０５で映像比較演算を行い、ステップＳ２０６で次回の画像形成時での紙種判定データとして演算結果をメモリに記憶させる。

次に、図６を参照して連続印字時の２枚目以降の画像形成時における〔読み取り制御動作２〕について説明する。読み取り制御動作２では、２枚目以降に搬送される後続記録紙を搬送している状態で、その記録紙の表面性を映像読取センサ４０で読み取るように搬送と読み取りを制御し、読み取って求めた表面性に応じてその記録紙の紙種と１枚目の紙種が同一か判定し、判定結果に応じて画像形成条件を調整するように処理を分岐している（Ｓ３０７）。

先ず、ステップＳ３０１で画像形成動作開始であるかを判断し、画像形成動作開始の場合には、ステップＳ３０２で記録紙Ｐが読み取りセンサ部通過中かどうかを判断する。通過中の場合にはステップＳ３０３で記録紙の搬送を停止させること無く、搬送中にＬＥＤ４１を点灯させ、ステップＳ３０４でＣＭＯＳセンサ４２により記録紙Ｐの映像を読み込む。

次に、ステップＳ３０５でＬＥＤ４１を消灯させた後、ステップＳ３０６で映像比較を行い、〔読み取り制御動作１〕の（処理２）のステップＳ２０５での結果と比較する。そして、ステップＳ３０７で１枚目と同一種の記録紙であるか否かを判定する。ここで、１枚目と同様の紙種であると判断された場合には、そのまま画像形成を継続させる。その後、連続印字時において、毎回、〔読み取り制御動作２〕を実行し、制御動作１での判定結果と比較し、連続通紙中において常に紙種が適正であるかどうかを監視する。

一方、ステップＳ３０７での判定結果が１枚目の〔読み取り制御動作１〕の（処理２）のステップＳ２０５の結果と異なった場合においては、連続通紙中に、別の紙種が混入したと判断し、画像形成を中断し記録紙を排出する（Ｓ３０９）。

これにより、連続印字中に異なる紙種が混入した際の画像不良や、それに伴う装置の汚れや破損を未然に防ぐことが可能になる。

また、本実施形態においては、ステップＳ３０７での判定結果が１枚目の〔読み取り制御動作１〕の（処理２）のステップＳ２０５の結果と異なった場合においては、連続通紙中に、別の紙種が混入したと判断し、ステップＳ３０９で画像形成を中断し記録紙を排出したが、たとえば、画像形成を中断せずに、最初の記録紙とは異なる、より安全な画像形成条件の印字モード（画像不良、装置汚れなどを最小限に抑えるように画像形成条件を設定）を自動的に選択し、画像形成を実行させても良い。

以上のように、先ず、１枚目においては、搬送を停止させた状態でＣＭＯＳセンサ４２により記録紙Ｐの映像を読み込むことで精度よく紙種を検知でき、また、同時に、搬送中にも同様にＣＭＯＳセンサ４２により記録紙Ｐの映像を読み込むことで、その判別した紙種の通紙中の画像データも取り込み、２枚目以降の連続通紙中、毎回搬送を停止させることなく１枚目に検出した搬送中の画像データとの比較を常に行うことで紙種検知を実行するため、２枚目以降のスループットの低下を防ぎ、かつ常に同一の紙種であるか否かを監視できる。

また、複数の給紙部を有する場合においても、ＬＥＤ３及びＣＭＯＳセンサ４２を各給紙部からの記録紙搬送路の合流点より下流側に配設することにより、より安価に画像読み取りを行って紙種判別できる。

また、本実施形態においては、記録紙の表面性を映像読取センサ４０を用いてより精度よく紙種を検知する方式について説明したが、たとえばいわゆる濃度検知センサ等の光量検知センサを用いて記録紙表面に照射した光の反射光量を検出したり、または記録紙に照射した光の透過光量を検出することにより紙種を検知する場合においても同様に、１枚目においては、搬送を停止させた状態で光量検知センサにより記録紙Ｐの表面性を検知、判別し、また、同時に、搬送中にも同様に光量検知センサにより記録紙Ｐの表面性を検知することで、その判別した紙種の通紙中の表面性のデータも取り込み、２枚目以降の連続通紙中、毎回搬送を停止させることなく１枚目に検出した搬送中の表面性のデータとの比較を常に行うことで紙種検知を実行するため、２枚目以降のスループットの低下を防ぎ、かつ常に同一の紙種であるか否かを常に監視できる。

（実施形態２）
図７〜図９のフローチャートを参照して、本発明の第２の実施形態における、ＤＣコントローラ６０に備えられたＭＰＵ６１による制御動作について説明する。
先ず、図７および図８を参照して画像形成時における〔読み取り制御動作１〕について説明する。

図７は〔読み取り制御動作１〕における（処理１）の手順を示すフローチャートである。読み取り制御動作１における処理１では、連続印字時に搬送路上を最初に搬送される記録紙を一時停止させる前に搬送している状態で、その表面性を映像読取センサ４０で読み取るように搬送と読み取りを制御し、読み取って求めた表面性をメモリに記憶している。
先ず、Ｓ４０１で画像形成動作開始であるかを判断し、画像形成動作開始の場合には、Ｓ４０２で通過中記録紙Ｐが読み取りセンサ部通過中か否かを判断する。通過中、Ｓ４０３でＬＥＤ４１を点灯させ、Ｓ４０４でＣＭＯＳセンサ４２により記録紙Ｐの映像を読み込む。

次に、Ｓ４０５でＬＥＤ４１を消灯させた後、Ｓ４０６で映像比較演算を行い、Ｓ４０７でその映像比較演算結果をメモリに記憶させる。

図８は〔読み取り制御動作１〕における（処理２）の手順を示すフローチャートである。読み取り制御動作１における処理２では、連続印字時に搬送路上を２枚目以降に搬送される記録紙を一時停止させた状態で、その表面性を映像読取センサ４０で読み取るように搬送と読み取りを制御し、読み取って求めた表面性に応じて記録紙の紙種を判別している。

１枚目についての処理１の終了後、Ｓ５０１で記録紙Ｐが画像形成動作時に伴うレジストローラ対２３によるレジスト調整での記録紙レジストローラ前待機（以下レジ前待機と記す）状態となるまで待つ。そして、レジ前待機状態となると、Ｓ５０２でＬＥＤ４１を点灯させ、Ｓ５０３でＣＭＯＳセンサ４２により記録紙Ｐの映像を読み込む。

次に、Ｓ５０４でＬＥＤ４１を消灯させた後、Ｓ５０５で再度記録紙Ｐがレジ前待機中であることを判断する。これは、画像読み込み中に記録紙Ｐが搬送状態となって良好な映像の読み込みができなかった場合（読取画像のブレ等）に、再度映像の読み込みを行うためである。そして、Ｓ５０５でレジ前待機状態であった場合には、Ｓ５０６で映像比較演算を行い、Ｓ５０７でその映像比較演算結果に基づいて紙種を判定する。そして、判定した紙種に応じ、その紙種に合った画像形成条件を設定することができる。

次に図９を参照して連続印字時の２枚目以降の画像形成時における〔読み取り制御動作２〕について説明する。読み取り制御動作２では、２枚目以降に搬送される後続記録紙を搬送している状態で、その記録紙の表面性を映像読取センサ４０で読み取るように搬送と読み取りを制御し、読み取って求めた表面性に応じてその記録紙の紙種と１枚目の紙種が同一か判定し、判定結果に応じて画像形成条件を調整するように処理を分岐している（Ｓ６０７）。ここで、同一紙種でないと判定した場合は、処理２の紙種判別を再度実行しており、２枚目以降については再度の紙種判別の後にさらに読み取り制御動作２により同一紙種か判定し、判定結果に応じて画像形成条件を調整することができる。

先ず、Ｓ６０１で画像形成動作開始であるかを判断し、画像形成動作開始の場合には、Ｓ６０２で記録紙Ｐが読み取りセンサ部通過中かどうかを判断する。Ｓ６０３で搬送中にＬＥＤ４１を点灯させ、Ｓ６０４でＣＭＯＳセンサ４２により記録紙Ｐの映像を読み込む。

次に、Ｓ６０５でＬＥＤ４１を消灯させた後、Ｓ６０６で映像比較演算を行い、１枚目の紙種判定データである〔読み取り制御動作１〕の（処理１）のＳ４０６での映像比較演算と比較する。そして、Ｓ６０７で１枚目と同一種の記録紙であるか否かを判定する。ここで、１枚目と同様の紙種であると判断された場合には、そのまま画像形成を継続させる。その後、連続印字時において、毎回、〔読み取り制御動作２〕を実行し、制御動作１での判定結果と比較し、連続通紙中において常に紙種が適正であるかどうかを監視する。

一方、判定結果が１枚目のＳ４０６と異なった場合においては、図８の〔読み取り制御動作１〕の（処理２）へ移行し、通常の１枚目の画像形成時と同様、搬送を停止させ画像を読み込むことで（Ｓ６０９）、再度、精度良く紙種を判定し画像形成に備える。

このように、実施形態１においてはレジ前待機後に制御動作１を実施し、停止状態で紙種を判別した後、記録材を再搬送させ、搬送時においても紙種判定を行い、２枚目以降は搬送時にのみ紙種判定を行い、１枚目の結果と比較して判断を行っていたが、本実施形態においては、給紙後からレジ前停止までの搬送時において搬送時の紙種検出を行い、その後、レジ前停止時において停止時の紙種判定を行っている。２枚目以降は、同様に給紙後からレジ前停止までの搬送時において搬送時の紙種検出のみを行い、１枚目の演算結果と比較することで紙種の判定を行うようにしている。

実施形態１の場合においては、２枚目以降の紙種判定時に１枚目と異なる紙種を検出した場合においては、画像形成を中断し、紙を排出していたのに対し、本実施形態の場合においては、２枚目以降の紙種判定時に１枚目と異なる紙種を検出した場合においても、レジ前で再度停止させ、再度紙種判別ができるため、異なった紙が混入していた場合においても、常にエラーとして排出することなく確実に紙種判別でき、また、スループットを向上できる。

（実施形態３）
本実施形態においては、複数の給紙手段がある場合において、実施形態１または２の制御をカセット（給紙デッキ１０）からの給紙時にのみ適応し、マルチトレイ（記録紙トレイ３０）からの給紙時においては、毎画像形成時において、レジ前待機時の搬送停止状態において紙種判別を行っている。

一般的にカセット給紙においては、通常は同一種類の紙をカセットに装着することが多く、特に、ラフ紙、グロス紙等の使用用途の異なる紙種が混載することは少ないため、通常連続印字時においては１枚目のみ、停止時に紙種を判別し、２枚目以降のプリント時においては１枚目と同じ紙種かどうかの判定を搬送時に行うことでスループットの低下を防止し、万一、別の種類の紙が混入していた場合のみ、画像形成を中断して排出動作へ移行することで、画像不良や故障、汚れ等を回避させることが可能になる。

一方、マルチトレイからの給紙においては、厚紙やグロス紙、ラフ紙、ＯＨＴ等、様々なメディアを給紙することが多いため、連続印字時において種類の異なるメディアが混入してしまう可能性が多い。したがって、カセットまたはマルチトレイのどちらから記録紙が給紙されたかを検知し、マルチトレイから給紙された場合は従来通り毎画像形成時にレジ前待機時の搬送停止中に紙種判別を実行させ、カセットから給紙された場合は上記実施形態と同様に制御することで、万一、別の種類の紙が混入していた場合においても、正確な紙種検知が可能となる。

本実施形態においては、実施形態１の構成で説明したが、同様に実施形態２の制御を複数の給紙手段がある場合において、カセットからの給紙時にのみ適応し、マルチトレイからの給紙時においては、毎画像形成時において、レジ前待機時の搬送停止状態において紙種判別を行ってもよい。

以上説明したように、本発明の画像形成装置およびその制御方法によれば、撮像素子または光量検知素子等の読み取り手段を用いて紙種判別を行う画像形成装置において、連続印字時において毎画像形成時に記録材の搬送を停止させることなく、かつ正確に紙種判別を行うことが可能になるため、より安価で精度の良い画像が読み取り可能でかつ、スループットの向上を図ることが可能になる。

本発明に係る画像形成装置の内部構成を示す内部側面図である。映像読取センサの構造を示す模式図である。映像読取センサの撮像手段によって読み取られた記録紙の表面映像をデジタル処理した例を示す説明図である。実施形態１の読み取り制御動作１における処理１の手順を示すフローチャートである。実施形態１の読み取り制御動作１における処理２の手順を示すフローチャートである。実施形態１の読み取り制御動作２における処理手順を示すフローチャートである。実施形態２の読み取り制御動作１における処理１の手順を示すフローチャートである。実施形態２の読み取り制御動作１における処理２の手順を示すフローチャートである。実施形態２の読み取り制御動作２における処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂ感光ドラム
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂ現像装置
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂ帯電ローラ
５露光装置
６中間転写体
９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂ１次転写ローラ
１０デッキ
３０記録紙トレイ
４０映像読み取りセンサ
４１ＬＥＤ
４２ＣＭＯＳセンサ
６０ＤＣコントローラ
６１ＭＰＵ（マイクロコンピュータ）
１００プリンタ
Ｐ記録材

Claims

所定の搬送路を通じ記録紙を画像形成部へ搬送する搬送手段と、該搬送路上で該記録紙の表面性を読み取る読取手段を備えた画像形成装置の制御方法において、
連続印字時に前記搬送路上を最初に搬送される第１記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を判別する紙種判別ステップと、
該判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定する設定ステップと、
前記搬送路上を該記録紙の後に搬送される後続記録紙を搬送している状態で該後続記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該後続記録紙の紙種と前記第１記録紙の紙種が同一か判定する判定ステップと、
両紙種が同一であると判定された場合は前記設定ステップで設定された前記画像形成条件を前記第１記録紙および前記後続記録紙に適用して画像形成動作を行ない、同一でないと判定された場合は前記画像形成条件を前記第１記録紙に適用し前記後続記録紙には適用しないで画像形成動作を行なう動作ステップとを有することを特徴とする制御方法。
請求項１の制御方法において、
前記一時停止させた前記第１記録紙を搬送している状態で該記録紙の表面性をさらに前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に係わる情報を記憶する記憶ステップをさらに有し、
前記判定ステップにおいて、該記憶ステップで記憶した前記表面性に係わる情報を前記読取手段で読み取った前記後続記録紙の表面性に係わる情報と比較する画像形成装置の制御方法。
請求項１の制御方法において、
前記第１記録紙を前記一時停止させる前に搬送している状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に係わる情報を記憶する記憶ステップをさらに有し、
前記判定ステップにおいて、該記憶ステップで記憶した前記表面性に係わる情報を前記読取手段で読み取った前記後続記録紙の表面性に係わる情報と比較する画像形成装置の制御方法。
請求項１または３の制御方法において、
前記判定ステップにおいて同一でないと判定された場合、前記後続記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性をさらに前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を再判別するステップと、
再判別した前記後続記録紙の紙種と前記第１記録紙の紙種が同一か判定するステップとをさらに有する画像形成装置の制御方法。
請求項１〜４のいずれかの制御方法において、
前記画像形成装置は、前記記録紙を前記搬送路に供給する複数の給紙部を備え、
前記複数の給紙部から前記搬送路への各給送路の合流点よりも前記記録紙の搬送方向の下流側に配設された前記読取手段で前記記録紙の表面性を読み取る画像形成装置の制御方法。
第１の給紙部または第２の給紙部から給紙される記録紙を所定の搬送路を通じ画像形成部へ搬送する搬送手段と、該搬送路上で該記録紙の表面性を読み取る読取手段を備えた画像形成装置の制御方法において、
前記記録紙が前記第１の給紙部から給紙されたか前記第２の給紙部から給紙されたか検知する検知ステップと、
前記第１の給紙部から給紙された場合には、前記搬送路上を搬送される全ての記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を判別し、該判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定し、該設定された画像形成条件を前記全ての記録紙に適用して画像形成を行なう第１出力ステップと、
前記第２の給紙部から給紙された場合には、
連続印字時に前記搬送路上を最初に搬送される第１記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を判別する紙種判別ステップと、
該判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定する設定ステップと、
前記搬送路上を該記録紙の後に搬送される後続記録紙を搬送している状態で該後続記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該後続記録紙の紙種と前記第１記録紙の紙種が同一か判定する判定ステップと、
両紙種が同一であると判定された場合は前記設定ステップで設定された前記画像形成条件を前記第１記録紙および前記後続記録紙に適用して画像形成動作を行ない、同一でないと判定された場合は前記画像形成条件を前記第１記録紙に適用し前記後続記録紙には適用しないで画像形成を行なう第２出力ステップとを有することを特徴とする制御方法。
所定の搬送路を通じ記録紙を画像形成部へ搬送する搬送手段と、該搬送路上で該記録紙の表面性を読み取る読取手段を備えた画像形成装置において、
連続印字時に前記搬送路上を最初に搬送される第１記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を判別する紙種判別手段と、
該判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定する設定手段と、
前記搬送路上を該記録紙の後に搬送される後続記録紙を搬送している状態で該後続記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該後続記録紙の紙種と前記第１記録紙の紙種が同一か判定する判定手段と、
両紙種が同一であると判定された場合は前記設定手段により設定された前記画像形成条件を前記第１記録紙および前記後続記録紙に適用して画像形成動作を行ない、同一でないと判定された場合は前記画像形成条件を前記第１記録紙に適用し前記後続記録紙には適用しないで画像形成動作を行なう出力手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
請求項７の画像形成装置において、
前記一時停止させた前記第１記録紙を搬送している状態で該記録紙の表面性をさらに前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に係わる情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記判定手段が、該記憶手段に記憶した前記表面性に係わる情報を前記読取手段で読み取った前記後続記録紙の表面性に係わる情報と比較する画像形成装置。
請求項７の画像形成装置において、
前記第１記録紙を前記一時停止させる前に搬送している状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に係わる情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記判定手段が、該記憶手段に記憶した前記表面性を前記読取手段で読み取った前記後続記録紙の表面性に係わる情報と比較する画像形成装置。
請求項７または９の画像形成装置において、
前記出力手段が同一でない場合、前記搬送手段と前記読取手段を制御して前記後続記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性をさらに前記読取手段で読み取り、該表面性に応じて該記録紙の紙種を再判別する手段と、
再判別した前記後続記録紙の紙種と前記第１記録紙の紙種が同一か判定する手段とをさらに備える画像形成装置。
請求項７〜１０のいずれかの画像形成装置において、
前記記録紙を前記搬送路に供給する複数の給紙部をさらに備え、
前記複数の給紙部から前記搬送路への各給送路の合流点よりも前記記録紙の搬送方向の下流側に配設された前記読取手段で前記記録紙の表面性を読み取る画像形成装置。
請求項１１の画像形成装置において、
前記複数の給紙部が給紙カセットである画像形成装置。
第１の給紙部または第２の給紙部から給紙される記録紙を所定の搬送路を通じ画像形成部へ搬送する搬送手段と、該搬送路上で該記録紙の表面性を読み取る読取手段を備えた画像形成装置において、
前記記録紙が前記第１の給紙部から給紙されたか前記第２の給紙部から給紙されたか検知する検知手段と、
前記第１の給紙部から給紙された場合には、前記搬送路上を搬送される全ての記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を判別し、該判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定し、該設定された画像形成条件を前記全ての記録紙に適用して画像形成を行なう第１出力手段と、
前記第２の給紙部から給紙された場合には、
連続印字時に前記搬送路上を最初に搬送される第１記録紙を一時停止させた状態で該記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該記録紙の紙種を判別する紙種判別手段と、
該判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定する設定手段と、
前記搬送路上を該記録紙の後に搬送される後続記録紙を搬送している状態で該後続記録紙の表面性を前記読取手段で読み取るように前記搬送手段と前記読取手段を制御し、該表面性に応じて該後続記録紙の紙種と前記第１記録紙の紙種が同一か判定する判定手段と、
両紙種が同一であると判定された場合は前記設定手段により設定された前記画像形成条件を前記第１記録紙および前記後続記録紙に適用して画像形成動作を行ない、同一でないと判定された場合は前記画像形成条件を前記第１記録紙に適用し前記後続記録紙には適用しないで画像形成動作を行なう第２出力手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項７〜１３のいずれかの画像形成装置において、
前記読取手段は、前記記録紙の表面に光を照射する光照射手段と、撮像手段と、前記光照射手段による前記記録紙の光照射領域内の表面性を前記撮像手段に結像させる結像レンズを備え、前記撮像手段が前記結像レンズを介して前記光照射領域内の表面性を読み取る画像形成装置。
請求項７〜１４のいずれかの画像形成装置において、
前記光照射手段が、前記記録紙に対して所定の角度を持って光を照射する画像形成装置。
請求項１４または１５の画像形成装置において、
前記撮像手段は複数の画素を有し、各画素毎のアナログ画像信号を出力する画像形成装置。