JP2010107730A

JP2010107730A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2010107730A
Application number: JP2008279624A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Tanaka; 俊輔田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-05-13

Abstract

【課題】記録媒体検出用センサがトナーや紙粉で汚れたとしても最適な補正を行うことによって様々な種類の記録媒体を判別可能にする。また判別した結果に基いて適正な定着条件、転写条件、搬送条件を施し良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】異なる二つの発光手段である発光手段1と発光手段2から異なるタイミングで補正板に光を照射し測定した二つの結果を比較することで、経時変化による初期状態とのセンサ特性変化を詳細に判別することができる。詳細にセンサ特性変化を検出することにより、特性変化の発生情況に応じた最適な補正を行なうことができる。
そのため、ユーザが画像形成装置を使用している間に、センサ検出性能が低下し、現像条件、転写条件、定着処理条件または画像処理を変える制御が適正に行えなくなる問題を防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体の表面平滑性、及び厚みを検出する方法ならびに、記録媒体の表面平滑性、厚み検出結果から画像条件を制御する複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置に関するものである。

複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体に現像剤を付与することにより前記潜像を現像剤像として可視化する現像装置と、所定方向に搬送される記録媒体に前記現像装置による前記現像剤像を転写する転写手段と、前記転写手段によって前記現像剤像の転写を受けた前記記録媒体を所定の定着処理条件にて加熱及び加圧することにより前記現像剤像を前記記録媒体に定着させる定着装置を備えている。

従来、かかる画像形成装置においては、例えば、画像形成装置本体に設けられた操作パネル等に記録媒体たる記録媒体のサイズや種類（以下、紙種ともいう）がユーザによって設定され、その設定に応じて現像条件、転写条件あるいは定着処理条件（例えば、定着温度や定着装置を通過する記録媒体の搬送速度）または画像処理を変える制御を行う。またはホストコンピュータからユーザが印字時に紙種を設定することにより、画像形成装置は指定された紙種に応じて、現像条件、転写条件あるいは定着処理条件または画像処理を変える制御を行う。

特許文献１において提案されているように記録媒体の表面画像をCMOSセンサによって撮像し、記録媒体の表面平滑度を検出する方法により記録媒体の種類を判別し、現像条件、転写条件あるいは定着条件を可変制御する。
特開２００２−１８２５１８号公報

しかしながら、上述の従来の画像形成装置では、次のような課題があった。
記録媒体判別センサがトナーや紙粉で汚れ、記録媒体からの透過光、反射光が正しく検出できなくなる。また、経時変化でLED光量が変化すると出力結果が変化し正しい検出が出来なくなる。

そのため、ユーザが画像形成装置を使用している間に、センサ検出性能が低下し、現像条件、転写条件、定着処理条件または画像処理を変える制御が適正に行えなくなるという新たな問題が発生した。

そこで本発明は、センサがトナーや紙粉で汚れた場合もしくは、LEDが経時変化によって変化した場合でも最適な補正を行うことによって良好に記録媒体を判別できる構成を提案し、どのような記録媒体においても正確な判別結果を得ることにより最適な画像形成条件を施し良好な定着画像を得ることができる画像形成装置の提供を目的とする。

上記、目的を達成するために本発明の画像形成装置は、
記録媒体表面に光を照射する発光手段１と、
記録媒体裏側から記録媒体に光を照射する発光手段２と、
前記発光手段１より記録媒体に照射された光の乱反射光量もしくは正反射光量及び、前記発光手段２より記録媒体に照射された光の透過光量を検出する受光手段と、
記録媒体が無い時に発光手段１及び、発光手段２より照射した光を前記受光手段により測定可能な位置に設置された光を透過及び反射する補正板と、
前記発光手段１の発光光量、前記発光手段２の発光光量、前記受光手段の受光感度特性が最適な状態に調整されている時に前記発光手段1により前記補正板を照射し前記受光手段で測定した基準光量１及び、前記発光手段２により前記補正板を照射し前記受光手段で測定した基準光量２を記憶する手段とを備え、
記録媒体が無い時に前記補正板を測定し、前記発光手段１により、前記補正板を照射し前記受光手段により測定した光量を前記基準光量１と前記発光手段２により、前記補正板を照射し前記受光手段により測定した光量を前記基準光量２と比較し、前記発光手段１の発光光量、前記発光手段２の発光光量、前記受光手段の受光感度特性が初期状態と比較してどのくらい変化したかを検出し、変化を検出した場合、前記、発光手段１、発光手段２、受光手段の各手段の変化割合に応じた最適な補正を実施する事で、経時変化によるセンサ性能変化の影響を最低限に抑え高いユーザビリティを維持することを特徴とする。

以上説明したように、本発明は異なる二つの発光手段である発光手段1と発光手段2から異なるタイミングで補正板に光を照射し測定した二つの結果を比較することで、経時変化による初期状態とのセンサ特性変化を詳細に判別することができる。詳細にセンサ特性変化を検出することにより、特性変化の発生情況に応じた最適な補正を行なうことができる。

そのため、ユーザが画像形成装置を使用している間に、センサ検出性能が低下し、現像条件、転写条件、定着処理条件または画像処理を変える制御が適正に行えなくなる問題を防止することができる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

図1〜図5を用いて本実施例における、画像形成装置の構成について説明を行う。

実施例１ではエリアセンサを用いた光学式メディアセンサ実施例について説明する。

図１は、本実施例のセンサ構成を示す図である。撮像センサ10は、図1に示すように、光照射手段たる反射用LED12と透過用LED14と、読取手段たるCMOSエリアセンサ11と（センサ11はCCDセンサでもよい）結像レンズたるレンズ13と、光を透過及び反射する樹脂で出来た補正板15を有している。

反射用LED12を光源とする光は、記録媒体16表面に対し照射される。記録媒体16からの反射光は、レンズ13を介し集光されてCMOSエリアセンサ11に結像される。これによって記録媒体16の表面映像を読み取る。本実施例では、反射用LED12は、LED光が記録媒体16表面に対し、図1に示すように所定の角度をもって斜めより光が照射させるよう配置されている。透過用LED14からの透過光は、補正板、及び記録媒体16を透過してCMOSエリアセンサ11に決像される。

図2は、画像形成装置の概略形状を示している。ここではタンデム型のカラー画像形成装置を例にあげている。102の給紙カセットから103のピックアップローラで給紙された記録媒体は撮像センサ10で紙種の判別をし、記録媒体の表面性などの諸特性に応じて、画像処理や、現像バイアス、定着ユニットの温度制御値あるいは記録媒体搬送速度を可変制御することによって最適な画像を得ることができる。

図3は、撮像センサ10のCMOSエリアセンサ11によって読み取られる記録媒体16の表面とCMOSエリアセンサ11からの出力を8×8ピクセルにデジタル処理した例との関係を示す図である。デジタル処理は、CMOSエリアセンサ11からのアナログ出力を変換手段たるA/D変換（図5、508）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において、301は、紙の表面性において比較的粗く紙の繊維による凹凸が判別しやすいいわゆるラフ紙の記録媒体Aを反射用LED12で照射した箇所の表面拡大映像である。302は、一般のオフィスで普通に使用されるいわゆる普通紙の記録媒体Bを反射用LED12で照射した箇所の表面拡大映像であり、303は、紙の繊維の圧縮が十分になされている光沢紙（以下グロス紙と呼ぶ）の記録媒体Cの表面拡大映像を反射用LED12で照射した箇所の表面拡大映像である。

CMOSセンサ11に読み込まれたこれらの映像301、302、303がデジタル処理されそれぞれ図3に示す映像304、305、306となる。図3の304、305、306に示すように記録媒体の種類によって表面の映像は異なる。これは、主に記録媒体の表面における繊維の状態が異なるために起こる現象である。

上述のように、CMOSエリアセンサ11で読み込んだ記録媒体表面映像をデジタル処理することで、記録媒体表面状態と反射光量が分かり記録媒体A、B、Cの判別が可能となる。

デジタル処理した映像の映像比較演算においては、記録媒体表面データを複数のブロックに分割し、分割したデータごとに、最大濃度のピクセルDmaxと最低濃度のピクセルDminを導く。これを分割ブロック毎に実行しDmax−Dminを算出し、記録媒体全体のDmax−Dminを導く。つまり、記録媒体Aのように表面の記録媒体繊維がガサ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は大きくなる。一方、記録媒体Cのような表面では、繊維の影が少なく、Dmax−Dminが小さくなる。この比較によって、記録媒体の凹凸具合を検出し紙種を判定する。

図3中、307は記録媒体の坪量が少ない、いわゆる薄紙の記録媒体Dを透過用LED14で照射した箇所の拡大画像であり、308は一般のオフィスで普通に使用されるいわゆる普通坪量の記録媒体Eを透過用LED14で照射した箇所の拡大画像であり、309はいわゆる坪量が多い厚紙の記録媒体Fを透過用LED14で照射した箇所の拡大画像である。

CMOSセンサ11に読み込まれたこれらの映像307、308、309がデジタル処理されそれぞれ図3に示す映像310、311、312となる。図3の310、311、312に示すように記録媒体の種類によって表面の明るさが異なる。これは、主に記録媒体の表面における繊維の状態および記録媒体の繊維の圧縮状態が異なるために起こる現象である。

CMOSエリアセンサ11で読み込んだ記録媒体表面映像をデジタル処理した時の全画素平均値を計算することによりCMOSエリアセンサ11に入射した光の光量を検出することができる。CMOSエリアセンサ11で検出した光量を、基準の値と比較することで記録媒体の透過率違いが分かり記録媒体D、E、Fの判別が可能となる。基準の値は記録媒体が無い時に、透過用LED14より補正板15に光を照射し測定した透過光量平均値を使用する。

また制御プロセッサは、CMOSエリアセンサ11からの映像サンプリング処理、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。演算処理には例えばデジタルシグナルプロセッサまたはゲートアレイまたは高速なCPUを用いることが望ましい。

次に、図4を用いて、CMOSエリアセンサ11の制御回路ブロック図について説明する。

図中、401は判断部であるCPU、402は制御回路、11はCMOSエリアセンサ、404はインターフェース制御回路、405は第一の演算回路A、406は第一の演算手段である記録媒体表面の凹凸量演算結果がセットされるレジスタA、407は第二の演算手段である記録媒体表面の凹凸エッジ量演算結果がセットされるレジスタB、408は制御レジスタ、410は第二の演算回路B、409は工場出荷時の初期値を記憶しておく不揮発メモリである。

次に図4を用いて動作について説明する。CPU 401は制御レジスタ408に対して、CMOSエリアセンサ11の動作指示を与えると、CMOSエリアセンサ11によって記録媒体表面画像の撮像が開始される。つまり、CMOSエリアセンサに電荷の蓄積が開始される。インターフェース回路404から、Sl_selectによってCMOSエリアセンサ11を選択し、所定のタイミングにてSYSCLKを生成すると、CMOSエリアセンサ11からSl_out信号を経由して、撮像されたデジタル画像データが送信される。

インターフェース回路404を経由して受信した撮像データは、演算回路A405に送信される。演算回路A405では、インターフェース回路制御回路404を経由して受信した撮像データから、402にて前述した演算方法に基づきDmax−Dminが演算され、その結果が記録媒体表面の凹凸量演算結果としてレジスタA 406にセットされる。

次に図5を用いてセンサ回路ブロック図について説明する。図5は、CMOSエリアセンサ11の回路ブロック図を示した図である。図中、501はCMOSセンサ部分であり、例えば８×８画素分のセンサがエリア状に配置される。502および503は垂直方向シフトレジスタ、504は出力バッファ、505は水平方向シフトレジスタ、506はシステムクロック、507はタイミングジェネレータである。

次に動作について説明する。Sl_select信号513をアクディブとすると、CMOSセンサ部501は受光した光に基づく電荷の蓄積を開始する。次に、システムクロック506を与えると、タイミングジェネレータ507によって、垂直方向シフトレジスタ502および503は読みだす画素の列を順次選択し、出力バッファ504にデータを順次セットする。

出力バッファ504にセットされたデータは、水平方向シフトレジスタ505によって、A/Dコンバータ508ヘと転送される。A/Dコンバータ508でデジタル変換された画素データは、出力インターフェース回路509によって所定のタイミングで制御されて、Sl_select信号513がアクティブの期間、510のSl_out 信号に出力される。

一方、511の制御回路によって、Sl_in信号512よりA/D変換ゲインが可変制御できる。例えば、撮像した画像のコントラストが得られない場合は、CPUはゲインを変更して、常に最良なコントラストで撮像することができる。

図6〜図7を用いて、経時変化によるセンサ出力変化検出方法を説明する。図6の様に記録媒体が記録媒体検出位置に無い時に、反射用LED12から補正板15に光を照射し反射した反射光量を、センサ11で測定する。次に透過用LED14から光を照射し、補正板15を透過した透過光量を、センサ11で測定する。周囲温度の影響によりLED発光光量は変動する。そのための補正板の測定は、周囲温度の影響を受けにくくするため反射LED、透過LEDを点灯させてから十分な時間が経過してから行う。

この結果を、予め工場出荷時に同じ条件で測定し図4中409の不揮発メモリに記憶しておいた初期光量と演算回路410にて比較することで出力変化要因がセンサ11の受光感度特性変化要因、反射用LED12の発光光量変化要因、透過用LED14の発光光量変化要因、のいずれによるものかを判断する。

図7に、図6の状態で補正板15を測定した場合のイメージ図を示す。一般的に、センサ11の受光感度特性変化、反射用LED12の発光光量変化、透過用LED14の発光光量変化は、画像形成装置の印字枚数に応じて変化する。センサ11の受光感度特性変化は主に印字中に発生する紙粉によるセンサ11の受光部汚れに起因し、反射用LED12及び透過用LED14の発光光量変化は主にLED素子の劣化に起因して生じる。

図7、701は印字枚数と、透過用LED14から補正板15に照射した光をセンサ11で受光した時の反射光量値との関係を示すものである。702は印字枚数と、透過用LED14から補正板15に照射した光をセンサ11で受光した時の透過光量値との関係を示すものである。704、705は、不揮発モリ409に記憶している初期値を100％として、701、702の出力値を比率で置き換えた状態を示す。

704は、反射用LED12の光量出力変化率、透過用LED14の光量出力変化率で共通して変化した量を示す。反射用LED12の光量出力と透過用LED14の光量が同じ比率で変化した場合は、受光部であるセンサ11の受光特性が変化した可能性が高い。そこで、704の変化量を検出した場合は、センサ11の受光感度特性変化分として算出する。

705は、反射用LED12の光量出力変化率と、透過用LED14の光量出力変化率の差分を示す。差分はLED自体の発光光量変化率を示し、反射用LED11もしくは透過用LED12の発光光量変化分として算出する。

次に図8〜10を用いて、センサ11の受光感度特性変化、反射用LED12の発光光量変化、透過用LED14の発光光量変化を検出した場合の補正方法について説明する。

図8は反射用LED12の発光光量変化が生じた時の、記録媒体A、記録媒体B、記録媒体Cを測定した場合のDmax-Dmin検出結果の変化を示す。図8に示すように、反射用LED12の発光光量がある程度以上得られる場合は、記録媒体を撮影した時のDmax-Dminの値は、反射用LED12の発光光量変化に比例して変化する。そのため、検出結果もしくは閾値を適切に補正することで判別性能を維持できる。しかし反射用LED12の発光光量が極著しく低下した場合は、記録媒体A、記録媒体B、記録媒体CでのDmx-Dmin差が無くなってしまうため、Dmax-Dminの検出結果を用いた判別が行えなくなる。

図9は透過用LED14の発光光量変化が生じた時に、記録媒体D、記録媒体E、記録媒体Fを測定した場合の透過率の変化を示す。図９に示すように、透過用LED14の発光光量がある程度以上得られる場合は、透過率は変化しない。しかし透過用LED14の発光光量が著しく低下すると記録媒体D、記録媒体E、記録媒体Fの透過率差が分からなくなり、透過率を用いた判別が行えなくなる。

図10はセンサ11の受光感度特性変化が生じた場合時に、記録媒体A、記録媒体B、記録媒体Cを測定した場合のDmax-Dmin検出結果の変化、及び、記録媒体D、記録媒体E、記録媒体Fを測定した場合の透過率値変化を示す。

センサ11の受光感度特性変化が少ない場合は、記録媒体を撮影した時のDmax-Dminの値はセンサ11の出力変化に応じて変化する。しかし、変化量は一定ではない。一般に記録媒体A、記録媒体B、記録媒体CのDmax-Dmin検出差が検出しにくい方向に検出結果が変化する。そのため検出結果もしくは閾値を適切に補正するだけではDmax-Dminを用いた判別の性能を維持できない。

一方、センサ11の受光感度変化が少ない場合は、記録媒体を撮影した場合の透過率は変化しない。そのため透過率を用いた判別の性能に影響は無い。

また、センサ11の出力が著しく低下した場合は、Dmax-Dmin、及び、透過率を用いた判別が行えなくなる。

図11のフローチャートを用いて実施例1の動作について説明する。

印字動作が開始されると（S1101）、記録媒体がセンサ11正面に搬送されてくるより前に、反射用LED12から補正板15に光を照射し反射光をセンサ11で測定する（S1102）。次に透過用LED14から補正板15に光を照射し透過光をセンサ11で測定する（S1103）。測定した光量をメモリ409に記憶した初期光量と比較演算し、検出結果に変化があった場合は、出力変化要因がセンサ11の受光感度特性変化要因、反射用LED12の発光光量変化要因、透過用LED14の発光光量変化要因、のいずれによるものか上記検出方法により判断する（S1104）。

判断した変化要因ごとに最適な補正手段を決定する（S1105）。補正手段決定後、記録媒体がセンサ11正面にある状態で反射用LED12により記録媒体を測定（S1106）する。次に透過用LED14により記録媒体を測定（S1107）。測定した結果を、S1105で決定した補正手段に補正し、記録媒体の種別を判定する（S1108）。

またS1104で、変化を検出しなかった場合は、記録媒体がセンサ11正面にある状態で反射用LED12により記録媒体を測定（S1109）する。次に透過用LED14により記録媒体を測定（S1110）。測定結果に基いて記録媒体の種別を判定する（S1111）。

これにより、画像形成装置の汚れによる記録媒体判別精度低下を最低限に抑えることが出来、記録媒体の種類によらず最適な画像形成条件を適用することで、高画質の画像を提供することができる。

図12を用いて図11、S1104について、より詳細に説明する。

反射用LED12、透過用LED14、センサ11の状態変化検出を検出した場合（S1201）、出力変化要因がセンサ11の受光感度特性変化要因、反射用LED12の発光光量変化要因、透過用LED14の発光光量変化要因、のいずれによるものか上記検出方法により判断する。

最初に、センサ11の受光感度特性変化量を検出する（S1202）。受光感度特性変化が所定範囲1以内、所定範囲2以内、所定範囲1,2以外であるか判断する（S1203）。所定範囲1と2の範囲は条件によって異なる。

受光感度特性変化が所定範囲1以内の場合は（S1204）、センサ11の受光感度特性変化+反射LED12の発光光量変化が所定範囲内であるか判断する（S1205）。

次に、センサ11の受光感度特性＋透過用LEDの発光光量変化が所定範囲内であるか判断する（S1205、S1207）。

・受光感度特性変化+反射LED12の発光光量変化が所定範囲内で、受光感度特性＋透過用LEDの発光光量変化が所定範囲内である場合は補正手段１を選択。

・受光感度特性変化+反射LED12の発光光量変化が所定範囲内で、受光感度特性＋透過用LEDの発光光量変化が所定範囲外である場合は補正手段2を選択。

・受光感度特性変化+反射LED12の発光光量変化が所定範囲外で、受光感度特性＋透過用LEDの発光光量変化が所定範囲内である場合は補正手段3を選択。

・受光感度特性変化+反射LED12の発光光量変化が所定範囲外で、受光感度特性＋透過用LEDの発光光量変化が所定範囲外である場合は補正手段4を選択。

受光感度特性変化が所定範囲2以内の場合は（S1208）、センサ11の受光感度特性変化+反射LED12の発光光量変化が所定範囲内であるか判断する（S1209）。

次に、センサ11の受光感度特性＋透過用LEDの発光光量変化が所定範囲内であるか判断する（S1210、S1211）。

・受光感度特性変化+反射LED12の発光光量変化が所定範囲内で、受光感度特性＋透過用LEDの発光光量変化が所定範囲内である場合は補正手段5を選択。

・受光感度特性変化+反射LED12の発光光量変化が所定範囲内で、受光感度特性＋透過用LEDの発光光量変化が所定範囲外である場合は補正手段6を選択。

受光感度特性変化が所定範囲1、所定範囲2以外の場合は（S1212）、補正手段4を選択する。

補正手段1では
以下の計算を行い、Dmax-Dmin検出結果を補正する。

[補正後Dmax-Dmin]
＝[補正前Dmax-Dmin]/（1-[反射LED12の発光光量変化率]）式（１）
透過率測定について補正は行わない。

補正したDmax-Dmin検出結果により、記録媒体の表面粗さ、透過率測定結果により記録媒体の坪量を判断し、最適な画像形成条件を決定する。

補正手段2では
以下の計算を行い、Dmax-Dmin検出結果を補正する。

[補正後Dmax-Dmin]
＝[補正前Dmax-Dmin] /（1-[反射LED12の発光光量変化率] ）式（１）
透過率測定を中止し、全ての記録媒体の坪量を普通紙として判定する。

補正したDmax-Dmin検出結果により、記録媒体の表面粗さのみを判断し、最適な画像形成条件を決定する。

補正手段3では、Dmax-Dminの測定を中止し、全ての記録媒体の表面粗さを普通紙と判定する。

透過率測定について補正は行わない。

透過率測定結果により記録媒体の坪量のみを判断し、最適な画像形成条件を決定する。

補正手段4では、Dmax-Dminの測定及び、透過率の測定を中止し、全てのメディアを普通紙に判別する。また記録媒体操作パネルにセンサ故障の旨を表示し、ユーザにセンサ故障を通知する。

補正手段5では、
以下の計算を行い、Dmax-Dmin検出結果を補正する。

[補正後Dmax-Dmin]
＝[補正前Dmax-Dmin] /（1-[反射LED12の発光光量変化率] ）式（１）
また、同時にDmax-Dminの結果から記録媒体の判別を行う際の閾値設定を初期閾値設定から判別性能低下時用の閾値へ変更する。初期状態の閾値では、判別性能低下が発生した時判別困難になる記録媒体で、誤検知した場合ユーザに与える影響が大きい種類の記録媒体を初期状態の閾値設定よりも、より優先的に判別する閾値に変更する。

透過率測定について補正は行わない。

補正したDmax-Dmin検出結果により、記録媒体の表面粗さ、透過率測定結果により記録媒体の坪量を判断し、最適な画像形成条件を決定する。ただし、補正したDmax-Dminの判断をする際の閾値には、変更後の閾値を使用する。

補正手段6では、
以下の計算を行い、Dmax-Dmin検出結果を補正する。

透過率測定を中止し、全ての記録媒体の坪量を普通紙として判定する。

補正したDmax-Dmin検出結果により、記録媒体の表面粗さのみを判断し、最適な画像形成条件を決定する。ただし、補正したDmax-Dminの判断をする際の閾値には、変更後の閾値を使用する。

実施例2について説明する、基本的構成は実施例1と同様であるため共通する構成に関して詳細な説明は省略し、実施例1と異なる点のみを説明する。

実施例2では、実施例1における補正手段1、補正手段2、補正手段5、補正手段6における補正を変更する。

実施例2における補正手段1では
以下の計算を行い、Dmax-Dmin検出結果から記録媒体を判別する際に使用する閾値を補正する。

[補正後閾値]
＝[補正前D閾値] ×（1-[反射LED12の発光光量変化率] ）式（2）
透過率測定について補正は行わない。

Dmax-Dmin検出結果により、記録媒体の表面粗さ、透過率測定結果により記録媒体の坪量を判断し、最適な画像形成条件を決定する。ただし、Dmax-Dmin検出結果より、記録媒体の表面粗さを判断する際の閾値は補正後の閾値を使用する。

実施例2における補正手段2では
以下の計算を行い、Dmax-Dmin検出結果から記録媒体を判別する際に使用する閾値を補正する。

[補正後閾値]
＝[補正前D閾値] ×（1-[反射LED12の発光光量変化率] ）式（2）
透過率測定を中止し、全ての記録媒体の坪量を普通紙として判定する。

補正したDmax-Dmin検出結果により、記録媒体の表面粗さのみを判断し、最適な画像形成条件を決定する。ただし、Dmax-Dmin検出結果より、記録媒体の表面粗さを判断する際の閾値は補正後の閾値を使用する。

実施例2における補正手段5では
Dmax-Dminの結果から記録媒体の判別を行う際の閾値設定を初期閾値設定から判別性能低下時用の閾値へ変更する。初期状態の閾値では、判別性能低下が発生した時判別困難になる記録媒体で、誤検知した場合ユーザに与える影響が大きい種類の記録媒体を初期状態の閾値設定よりも、より優先的に判別する閾値に変更する。

その後、以下の計算を行い、変更後閾値をさらに補正する。

[補正後閾値]
＝[判別性能低下時閾値] ×（1-[反射LED12の発光光量変化率] ）式（3）
透過率測定について補正は行わない。

実施例2における補正手段6では
Dmax-Dminの結果から記録媒体の判別を行う際の閾値設定を初期閾値設定から判別性能低下時用の閾値へ変更する。初期状態の閾値では、判別性能低下が発生した時判別困難になる記録媒体で、誤検知した場合ユーザに与える影響が大きい種類の記録媒体を初期状態の閾値設定よりも、より優先的に判別する閾値に変更する。

[補正後閾値]
＝[判別性能低下時閾値] ×（1-[反射LED12の発光光量変化率] ）式（3）
透過率測定を中止し、全ての記録媒体の坪量を普通紙として判定する。

実施例3について説明する、基本的構成は実施例1と同様であるため共通する構成に関して詳細な説明は省略し、実施例1と異なる点のみを説明する。

実施例3では、実施例1における補正手段1、補正手段2、補正手段5、補正手段6における補正を変更する。

実施例3における補正手段1では
以下の計算を行い、記録媒体にLED12から光を照射し、センサ11により測定する時間を変更する。

[補正後測定時間]
＝[補正前測定時間] /（1-[反射LED12の発光光量変化率] ）式（4）
透過率測定について補正は行わない。

補正後の測定時間で測定したDmax-Dmin検出結果により、記録媒体の表面粗さ、透過率測定結果により記録媒体の坪量を判断し、最適な画像形成条件を決定する。

実施例3における補正手段2では
以下の計算を行い、記録媒体にLED12から光を照射し、センサ11により測定する時間を変更する。

[補正後測定時間]
＝[補正前測定時間] /（1-[反射LED12の発光光量変化率] ）式（4）
透過率測定を中止し、全ての記録媒体の坪量を普通紙として判定する。

補正後の測定時間で測定したDmax-Dmin検検出結果により、記録媒体の表面粗さのみを判断し、最適な画像形成条件を決定する。

実施例3における補正手段5では
以下の計算を行い、記録媒体にLED12から光を照射し、センサ11により測定する時間を変更する。

[補正後測定時間]
＝[補正前測定時間] /（1-[反射LED12の発光光量変化率] ）式（4）
また、同時にDmax-Dminの結果から記録媒体の判別を行う際の閾値設定を初期閾値設定から判別性能低下時用の閾値へ変更する。初期状態の閾値では、判別性能低下が発生した時判別困難になる記録媒体で、誤検知した場合ユーザに与える影響が大きい種類の記録媒体を初期状態の閾値設定よりも、より優先的に判別する閾値に変更する。

透過率測定について補正は行わない。

補正後の測定時間で測定したDmax-Dmin検出結果により、記録媒体の表面粗さ、透過率測定結果により記録媒体の坪量を判断し、最適な画像形成条件を決定する。ただし、補正したDmax-Dminの判断をする際の閾値には、変更後の閾値を使用する。

実施例3における補正手段6では
下の計算を行い、記録媒体にLED12から光を照射し、センサ11により測定する時間を変更する。

補正後の測定時間で測定したDmax-Dmin検出結果により、記録媒体の表面粗さのみを判断し、最適な画像形成条件を決定する。ただし、補正したDmax-Dminの判断をする際の閾値には、変更後の閾値を使用する。

撮像センサの構成。画像形成装置の概略を示す図。画像形成装置の概略を示す図。撮像センサの概略を示すブロック図。ＣＭＯＳエリアセンサ回路概略を示すブロック図。撮像センサ補正用データ取得時の模式図。撮像センサの出力変化を示す模式図。撮像センサの検出結果変化を示す模式図。撮像センサの検出結果変化を示す模式図。撮像センサの検出結果変化を示す模式図。記録媒体検知動作を説明するフローチャート。補正手段を決定するまでの動作を説明するフローチャート。

符号の説明

10 撮像センサ
11 撮像センサ用受光素子
12 撮像センサ用発光素子
13 撮像センサ用レンズ
14 撮像センサ用発光素子
15 撮像センサ用補正板
16 記録媒体
301〜312 撮像センサの検出結果
401 判断部(CPU)
402 制御回路
405、410 演算回路
406、407 レジスタ
408 制御レジスタ
409 記憶メモリ
501 CMOSエリアセンサ
502、503、505 レジスタ
504 出力バッファ
506 SYLK信号
507 タイミングジェネレータ
508 A/Dコンバータ
509 出力インターフェース
510 SL_out信号
511 制御回路
512 SL_in信号
513 SL_select信号

Claims

記録媒体搬送経路中にあって、
記録媒体の、一方の面に光を照射する位置に設置された発光手段１と、
前記発光手段1と記録媒体を挟んで対向する位置に設置された発光手段２と、
記録発光手段1と記録媒体に対して同じ側に設置され、
前記発光手段１から記録媒体に照射された光の乱反射光量もしくは正反射光量と
前記発光手段２から記録媒体に照射された光の透過光量と
を検出できる位置に設置された受光手段と、
前記発光手段１及び前記発光手段2及び前記受光手段の光路上に設置された補正板と、
前記発光手段1から前記補正板へ光を照射し前記受光手段で測定した基準光量１及び、
前記発光手段２から前記補正板へ光を照射し前記受光手段で測定した基準光量２
を記憶する手段と、
前記発光手段１の発光光量変化、前記発光手段２の発光光量変化、
及び前記受光手段の受光感度特性変化を判断する判断手段と
を有する光学式センサを備え、
前記光学式センサの検出結果から記録媒体の判別を行う判別手段を備え、
前記判別手段により判別した記録媒体の種別によって
印字条件を変更する画像形成装置において、
前記基準光量１及び、前記基準光量２を予め、
工場出荷時もしくはセンサ検査時の、前記発光手段１及び前記発光手段２の発光光量、前記受光手段の受光感度特性変化が生じる前の基準状態で測定し、前記記憶手段に記憶しておき、
記録媒体が検出位置に無い時に、
前記発光手段１により、前記補正板に光を照射し前記受光手段により測定した光量を前記基準光量１と
前記発光手段２により、前記補正板に光を照射し前記受光手段により測定した光量を前記基準光量２と
比較し、
前記発光手段１の発光光量、前記発光手段２の発光光量、前記受光手段の受光感度特性が
前記基準光量1及び前記基準光量2に対して変化した割合を検出し、
変化を検出した場合、
前記、発光手段１の発光光量変化、発光手段２の発光光量変化、受光手段の受光感度特性変化の割合に
応じて、制御方法またはセンサの検出に基いて記録媒体の種別を判別する条件を変更することを特徴とする画像形成装置。
記録媒体が記録媒体検出位置に無い時に
前記発光手段１より補正板に照射した光の乱反射もしくは正反射光量を
前記受光手段で検出した受光光量１と
前記発光手段２より補正板に照射した光の透過光量を
前記受光手段で検出した受光光量２と、を
それぞれ前記基準光量１、基準光量２と比較し、
前記受光光量１と前記受光光量２が両方とも増加、もしくは減少した場合に
変化量が小さい方の値を前記受光手段の受光感度特性が前記基準状態から変化した量と判定
することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
記録媒体が記録媒体検出位置に無い時に
前記発光手段１より補正板に照射した光の乱反射もしくは正反射光量を
前記受光手段で検出した受光光量１と
前記発光手段２より補正板に照射した光の透過光量を
前記受光手段で検出した受光光量２とを
それぞれ前記基準光量１、基準光量２と比較し、
前記受光光量１の変化量が、前記受光感度特性変化以上に変化した分を
前記発光手段１の発光光量変化量として判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
記録媒体が記録媒体検出位置に無い時に
前記発光手段１より補正板に照射した光の乱反射もしくは正反射光量を
前記受光手段で検出した受光光量１と
前記発光手段２より補正板に照射した光の透過光量を
前記受光手段で検出した受光光量２と、を
それぞれ前記基準光量１、基準光量２と比較し、
前記受光光量２の変化量が、前記受光感度特性変化以上に変化した分を
前記発光手段２の発光光量変化量として判断する事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記発光手段１が前記基準状態と比べて変化したことを検出した場合、
前記発光手段１の発光光量変化が所定範囲内か判断し、変化量が所定範囲内である場合、
前記発光手段１の変化量に応じて、
検出結果を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記発光手段１が前記基準状態と比べて変化したことを検出した場合、
前記発光手段１の発光光量変化が所定範囲内か判断し、変化量が所定範囲内である場合、
前記発光手段１の変化量に応じて、
記録媒体を判別する手段の判別条件を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記発光手段１が前記基準状態と比べて変化したことを検出した場合、
変化量が所定範囲内か判断し、変化量が所定範囲内である場合、
前記発光手段１の変化量に応じて、
記録媒体検出時間を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記発光手段２が前記基準状態と比べて変化したことを検出した場合、
変化量が所定範囲内か判断し、変化量が所定範囲内である場合、
補正を行わないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記受光手段が前記基準状態と比べて変化したことを検出した場合、
判別性能が低下し記録媒体を誤判別した場合に発生する弊害を最小限にするために、
誤判別した場合に発生する弊害が大きい記録媒体を優先的に判別するように
設定を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記発光手段1の発光光量変化量が所定範囲以上となり、
適切な記録媒体検出が行えなくなった場合、
センサの異常をユーザに報知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記発光手段2の発光光量変化量が所定範囲以上となり、
適切な記録媒体検出が行えなくなった場合、
センサの異常をユーザに報知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記受光手段の受光感度特性変化量が所定範囲以上となり、
適切な記録媒体検出が行えなくなった場合、
センサの異常をユーザに報知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。