JP2016040638A - 記録材判別装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材検出部における記録材の位置ばらつきを防ぎながら、記録材検出部への記録材の粉の付着を防ぐことにより判別精度を向上させる。【解決手段】拡散板４と一体的に形成され、記録材をガラス２に押え付けるソリ状突起５を有し、ソリ状突起５は、拡散板４の表面のうち光照射素子３により照射され検出部１により検出される光が透過する領域Ａとは異なる位置に配設され、ソリ状突起５が記録材を押え付けた状態で、領域Ａは該記録材から離れていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、記録材の種類を判別する記録材判別装置、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来、複写機、レーザプリンタ等の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材のサイズや種類（以下、紙種ともいう）がユーザによって設定され、その設定に応じて次のような制御が行われる。すなわち、現像条件、転写条件、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材の搬送速度）、又は画像処理を変える制御が行われる。又は、ホストコンピュータからユーザが印字時（画像形成時）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又は画像処理を変える制御が行われる。
ここで、特許文献１においては、記録材の表面画像をＣＭＯＳセンサによって撮像し、記録材の表面平滑度を検出する方法により記録材の種類を判別し、現像条件、転写条件あるいは定着条件を可変制御することが提案されている。
さらに、記録材を判別するセンサに対向する位置に発光源を設け、透過光を検出することにより、透過光による記録材の坪量を検出する方法により、記録材の種類の判別を行う装置が提案されている。
このような表面平滑度や透過光による坪量を検知する記録材判別装置では、記録材の位置ばらつきをなくす為に、記録材をメカ部材で挟み記録材の浮きを抑えた状態で、記録材を検知し記録材を判別していた。

特開２００２−１８２５１８号公報

しかしながら、上述したような従来の画像形成装置では、次のような課題がある。
従来のように、記録材をメカ部材で挟み、記録材を検知する構成にすると、場合によっては、記録材が挟まれることによって記録材に付着している細かい紙粉や油汚れ等の異物がメカ部材に押し付けられて付着する虞がある。その結果、表面平滑度の検出結果や坪量の検出結果の信頼性を損なうことが懸念されていた。
また、メカ部材に付着した粉をふき取るメカ部材を別途設ければ、表面平滑度や坪量の検知結果を良好にすることは可能である。しかし、検出結果を良好に保つ為には、特別なメカ部材を設けなければならなかった。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、記録材検出部における記録材の位置ばらつきを防ぎながら、記録材検出部への記録材の粉の付着を防ぐことにより判別精度を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
記録材が載置される載置部材と、
前記載置部材上に載置された記録材に光を出射する照射手段と、
前記照射手段によって出射された光が透過する透過部材と、
前記記録材からの光を検出する検出手段と、
を有し、前記検出手段の出力に基づいて記録材の種類を判別する記録材判別装置におい
て、
前記透過部材と一体的に形成され、記録材を前記載置部材に押え付ける押え部を有し、
前記押え部は、前記透過部材の表面のうち前記照射手段により照射され前記検出手段により検出される光が透過する透過領域とは異なる位置に配設され、前記押え部が記録材を押え付けた状態で、前記透過領域は該記録材から離れていることを特徴とする。

本発明によれば、記録材検出部における記録材の位置ばらつきを防ぎながら、記録材検出部への記録材の粉の付着を防ぐことにより判別精度を向上させることが可能となる。

実施例１の記録材判別装置の概略構成を示す断面図 実施例１の画像形成装置の概略構成を示す断面図 実施例１において、検出部で検出した画像を示す概略図 実施例２の記録材判別装置の概略構成を示す断面図 実施例３の記録材判別装置の概略構成を示す断面図 従来例の記録材判別装置の概略構成を示す断面図 従来例において検出部で検出した画像を示す概略図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
本発明は、記録材の表面平滑性、及び、坪量を検出する検出手段を有し検出手段の出力に基づいて記録材の種類を判別する記録材判別装置に関する。また、記録材の表面平滑性、及び、坪量の検出結果（記録材判別装置の判別結果）から画像形成条件を制御する画像形成装置に関する。

以下に、実施例１について説明する。
図２は、本実施例に係る画像形成装置を好適に示す一例たる画像形成装置１０１の概略構成を示す模式的断面図である。

画像形成装置１０１は、図２に示すように、記録材カセット１０２、給送ローラ１０３、転写ベルト駆動ローラ１０４、転写ベルト１０５、像担持体としての感光ドラム１０６〜１０９、転写手段としての転写ローラ１１０〜１１３を有している。感光ドラム１０６〜１０９はそれぞれ、感光ドラムに作用するプロセス手段（帯電手段、現像手段等）と一体となってカートリッジ１１４〜１１７を構成している。また、画像形成装置１０１は、光学ユニット１１８〜１２１、定着手段としての定着ユニット１２２等を有している。ここで、感光ドラム１０６〜１０９、感光ドラムに作用するプロセス手段（帯電手段、現像手段等）、転写ローラ１１０〜１１３、光学ユニット１１８〜１２１、定着ユニット１２２は、画像形成手段を構成している。

画像形成装置１０１にあっては、電子写真プロセスを用い記録材の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を重ねて転写する。その後、定着ユニット１２２の定着ローラ（図示せず）によって記録材を所定温度で加熱すると共に加圧することによりトナー画像を記録材に定着させる。

各色の光学ユニット１１８〜１２１は、各感光ドラム１０６〜１０９の表面をレーザビ
ームによって露光走査して静電潜像を形成するように構成されている。これら一連の動作は、搬送される記録材上の予め決まった位置から画像が転写されるように、記録材の搬送動作と同期をとって走査制御される。
各感光ドラム１０６〜１０９の表面に形成された静電潜像は、カートリッジ１１４〜１１７に備えられた現像装置（図示せず）によって各色の現像剤としてのトナーによってトナー画像として可視化される。

又、画像形成装置１０１は、記録材を給送及び搬送するモータと、転写ベルト駆動ローラ１０４を駆動するモータと、感光ドラム１０６〜１０９及び転写ローラ１１０〜１１３を駆動するモータと、定着ローラを駆動するモータとを備えている。

更に、画像形成装置１０１は、記録材を判別するための読み取り部（記録材検出部、画像読み取り部）２３を備えている。
読み取り部２３は、給送ローラ１０３によって記録材カセット１０２から給送され搬送される記録材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、記録材のある特定エリアの映像を検出する。また、読み取り部２３は、読み取り部２３の対向位置に配置された光照射部２４の光の透過光を検出する。

次に、図２を用いて、記録材の動作について説明する。
まず、プリント指示が、ホストコンピュータ（図示せず）などから画像形成装置１０１に送られると、記録材が給送ローラ１０３によりピックアップされ給送される。そして、読み取り部２３と光照射部２４との間で、一旦、記録材が停止され、読み取り部２３と光照射部２４とにより、記録材の表面平滑度や坪量が測定される。記録材の表面平滑度や坪量が測定されることで、記録材の種類が判別可能となる。
その記録材の表面平滑度や坪量の測定結果（記録材の種類の判別結果）を基に、プリント制御が変更される（画像形成条件が制御される）。例えば、プリントスピードに関しては、１／２速とか１／３速などに変更される。

その後、その記録材の表面平滑度や坪量の測定結果を基に決められたプリント制御で、記録材の搬送、すなわち画像形成動作が再開される。
そして、記録材の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像が重ねて転写され、未定着のトナー画像が形成された記録材が定着ユニット１２２によって所定温度で加熱されると共に加圧されることにより、トナー画像が記録材に定着される。その後、トナー画像が定着された記録材は画像形成装置１０１から排出され、プリントが完了する。

次に、本実施例の特徴的な構成について説明する。
図１は、本実施例における、記録材の表面平滑性、坪量検出のために、透過光量検出を行う記録材判別装置の概略構成を示す断面図であり、図１（ａ）に示す装置に対して９０度向きを変えて断面をとったものが図１（ｂ）である。図１（ｂ）は、記録材の画像形成面（後述するガラス２のうち記録材が載置される載置面２ａに平行な面）において、記録材搬送方向（通紙方向）に対して直交する方向（記録材の幅方向）から見た図となる。

読み取り部２３は、記録材の種類を判別するための（記録材上に形成された画像を検出するための）検出部（画像読み取りセンサ、検出手段）１と、検出部１を覆う透明なカバーであるガラス２とが枠体に設けられることで構成されている。ここで、ガラス２は、載置部材（第２透過部材）に相当する。
検出部１の対向位置には、光照射部２４が配置されている。光照射部２４には、ガラス２上（載置部材上）に載置された記録材に光を出射する照射手段としての光照射素子３が設けられている。また、光照射部２４において光照射素子３と読み取り部２３との間には
、光を拡散させて光を均一化する為の拡散板４が設けられている。このように、拡散板４及びガラス２を挟んで光照射素子３に対向するように読み取り部２３が配設されている。
光照射素子３で照射された光は、保持部材３２で保持されたコイルばね３１の間を通り、拡散板４を透過して読み取り部２３へと照射される。

拡散板４には、記録材をガラス２に押え付ける押え部としてのソリ状突起５が一体的に形成されている。そして、拡散板４は、ガラス２へ向かってコイルばね３１で押さえ付けられている。このコイルばね３１は、記録材をガラス２に密着させるのに必要な力を発揮し、かつ、拡散板４をガラス２に押さえ過ぎない適度な力を発揮するように作られている。

記録材が搬送された場合には、拡散板４とガラス２との間に記録材が通紙され、ガラス２上に記録材が載置された状態で、拡散板４により記録材の位置ばらつきを抑えるように構成されている。
そして、記録材の種類の判別は、拡散板４のソリ状突起５により記録材がガラス２に押え付けられた状態で、光照射素子３により照射され拡散板４、記録材及びガラス２を透過した光が検出部１で検出されることで行われる。

図６は、従来の記録材判別装置の概略構成を示す断面図である。図６においては、本実施例の構成と比較しやすいように図１に対応させて構成部材を示しており、本実施例の構成部材と同様の部材においては同一の符号を付している。図６においても、図１同様、（ａ）に示す装置に対して９０度向きを変えて断面をとったものが（ｂ）であり、図６（ｂ）は、記録材の画像形成面において、記録材搬送方向（通紙方向）に対して直交する方向（記録材の幅方向）から見た図となる。

検出部１の対向位置に、光照射部２４が配置されている。光照射部２４には、光照射素子３が設けられており、読み取り部２３との間に、光を拡散させる為の拡散板６が設けられている。
図７は、図６に示す従来例において検出部１で検出した画像Ｇ２を示す概略図である。
図６の構成では、拡散板４のガラス２に対向する表面のうち、検出部１と光照射素子３を結ぶ直線上に位置し、光照射素子３により照射され検出部１により検出される光が透過する領域がガラス２と接するように構成されているので、ガラス２や拡散板４に紙粉が付着することが懸念される。検出部１で検出した画像は、図７に示すように、紙粉に相当する黒い部分が検出されてしまっている。

これに対し、本実施例では、図１に示す本実施例と図６に示す従来例との相違点は、光を拡散させる為の拡散板４と拡散板６の形状にある。
以下、拡散板４の形状について説明する。
拡散板４には、上述したようにソリ状突起５が一体的に形成されている。そして、ソリ状突起５は、拡散板４のガラス２に対向する表面のうち、光照射素子３により照射され検出部１により検出される光が透過する領域（透過領域）Ａとは異なる位置に配設されている。このため、ソリ状突起５で記録材をガラス２に向かって押え付けている状態では、記録材と拡散板４表面の領域Ａとが離れている。
本実施例において、ソリ状突起５は、図１（ａ）に示すように、通紙方向から見て凹状における両端の突部のような突起である。換言すると、ソリ状突起５は、拡散板４において、ガラス２のうち記録材が載置される載置面２ａに平行な方向、かつ、記録材搬送方向に直交する方向における両端部（領域Ａの両側）にそれぞれ設けられた突起である。また、図１（ｂ）に示すように、ソリ状突起５は通紙方向（記録材搬送方向）に沿って延びた平板状の突起である。

このような構成とすることにより、拡散板４の表面の領域Ａ、及び、ガラス２の領域Ａに対向する面に記録材が強く押し付けられることが無いので、細かい紙粉や油汚れ等の異物が、これらに付着しにくくなる。従って、記録材検出部における記録材の位置ばらつきを抑えながら、記録材検出部への記録材の粉の付着を防ぎ、判別精度を向上させることができる。
また、拡散板４と一体的な別の部材に押え部を形成する構成と比べ、拡散板４自体に押え部としてのソリ状突起５を一体的に形成したことにより、押え部を領域Ａのなるべく近くに配置することができる。このため、記録材の領域Ａに対向する部分の浮きをなるべく抑えることができる。

さらに、拡散板４のソリ状突起５には通紙方向に曲線部７が設けられており、記録材の先端部が拡散板４の下（ガラス２と拡散板４との間）に入り込みやすくなっている。この部分が無いと記録材が拡散板４の端部に引っ掛かりジャムしやすくなってしまうことが懸念される。
紙粉はソリ状突起５が記録材をこすることで発生するが、その紙粉は記録材に運ばれ、拡散板４内で溜まるとしても、ソリ状突起５のうち記録材搬送方向下流端部に溜まり、光照射素子３で照射された光路内に溜まることはない。

図３は、本実施例において、検出部１で検出した画像Ｇ１を示す概略図である。本実施例では、検出部１と光照射素子３を結ぶ直線上においては、図１に示すように、記録材を介してガラス２と拡散板４の領域Ａとが接しないように構成されているので、異物が付着することがない。したがって、図３に示すように、検出部１で検出した画像は、クリアである。

以上のように、本実施例の拡散板４を用いることで、読み取り部２３における記録材の位置ばらつきを防ぎながら、拡散板４表面の光照射素子３により照射され検出部１により検出される光が透過する領域Ａ、及び、ガラス２の領域Ａに対向する部分への異物の付着を防止することが可能となった。これにより、記録材の判別精度をより向上させることが可能となる。
ここで、本実施例では、記録材をガラス２に押え付ける押え部材として拡散板４を適用したが、これに限るものではなく、押え部材としては、光が透過可能な部材、例えばガラス等であってもよい。
また、本実施例において図１に示す記録材判別装置は、記録材を挟んで光照射素子３と検出部１が配置され、検出部１で記録材を透過した光を検知する構成であった。しかし、記録材判別装置はこれに限られず、例えば、検出部１を光照射素子３と同じ側に配置し、光照射素子３により照射され、記録材で反射した光を検出部１で検出する構成であっても本発明を適用することができる。

以下に、実施例２について説明する。本実施例においては、記録材の位置ばらつきを防ぐ為の構成と拡散板の形状以外の基本的な構成は実施例１と同様であるため、実施例１と同様の構成部分の詳細な説明は省略する。

図４は、本実施例の記録材判別装置の概略構成を示す断面図であり、図４（ａ）に示す装置に対して９０度向きを変えて断面をとったものが図４（ｂ）である。図４（ｂ）は、記録材の画像形成面において、記録材搬送方向（通紙方向）に対して直交する方向（記録材の幅方向）から見た図となる。

図４（ｂ）に示すように、拡散板２１には、拡散板２１のうち下流側に設けられた押え部としての凸部２１ａが一体的に形成されている。凸部２１ａはガラス２と接するように
構成されており、拡散板２１の下流側の凸部２１ａとガラス２とで、記録材を挟む構成となっている。また、拡散板２１のうち下流側の凸部２１ａは、拡散板４表面の光照射素子３により照射され検出部１により検出される光が透過する領域Ａよりも記録材搬送方向の下流側に位置する。

また、本実施例の構成において、記録材を多数通紙した後の状態を観察した結果、紙粉は、拡散板２１において、凸部２１ａ、及び、ガラス２の凸部２１ａに対向する部分には付着しているものの、拡散板２１表面の光照射素子３により照射され検出部１により検出される光が透過する領域Ａ、及び、ガラス２の領域Ａに対向する部分には付着していなかった。

このように本実施例においても、拡散板２１とガラス２とで記録材を挟むことで、記録材の位置ばらつきを減らすことが可能となり、更に、拡散板２１表面の光照射素子３により照射され検出部１により検出される光が透過する領域Ａ、及び、ガラス２の領域Ａに対向する部分に異物の付着を防ぐことが可能となる。したがって、実施例１と同様の効果を得ることができる。
ここで、本実施例では、拡散板２１のうち下流側の凸部２１ａがガラス２と接する構成について説明したが、これに限るものではなく、拡散板２１のうち領域Ａの上流側の部分がガラス２と接するような構成であってもよい。

以下に、実施例３について説明する。本実施例においては、記録材の位置ばらつきを防ぐ為の構成と拡散板の形状以外の基本的な構成は上記実施例と同様であるため、上記実施例と同様の構成部分の詳細な説明は省略する。
図５は、本実施例の記録材判別装置の概略構成を示す断面図であり、図５（ａ）に示す装置に対して９０度向きを変えて断面をとったものが図５（ｂ）である。図５（ｂ）は、記録材の画像形成面において、記録材搬送方向に対して直交する方向から見た図となる。

図５（ｂ）に示すように、押え部材としての拡散板２２には、拡散板２２の表面の光照射素子３により照射され検出部１により検出される光が透過する領域Ａの上流側の部分と下流側の部分とにガラス２と接するように拡散板本体から突出して設けられたソリ状突起２２ａが形成されている。そして、拡散板２２のうちソリ状突起２２ａとガラス２とで、記録材を挟む構成となっている。

本実施例の構成において、記録材を多数通紙した後の状態を観察した結果、異物は、拡散板２２表面の光照射素子３により照射され検出部１により検出される光が透過する領域Ａ、及び、ガラス２の領域Ａに対向する部分以外の部分には付着しているものの、拡散板２２表面の光照射素子３により照射され検出部１により検出される光が透過する領域Ａ、及び、ガラス２の領域Ａに対向する部分には付着していなかった。
このように、本実施例においても、上述した実施例１，２同様の効果を得ることができる。

１…検出部、２…ガラス、３…光照射素子、４…拡散板、５…ソリ状突起、Ａ…領域（透過領域）

Claims (5)

1. 記録材が載置される載置部材と、
   前記載置部材上に載置された記録材に光を出射する照射手段と、
   前記照射手段によって出射された光が透過する透過部材と、
   前記記録材からの光を検出する検出手段と、
   を有し、前記検出手段の出力に基づいて記録材の種類を判別する記録材判別装置において、
   前記透過部材と一体的に形成され、記録材を前記載置部材に押え付ける押え部を有し、
   前記押え部は、前記透過部材の表面のうち前記照射手段により照射され前記検出手段により検出される光が透過する透過領域とは異なる位置に配設され、前記押え部が記録材を押え付けた状態で、前記透過領域は該記録材から離れていることを特徴とする記録材判別装置。
2. 前記押え部は、前記載置部材のうち記録材が載置される載置面に平行、かつ、記録材搬送方向に直交する方向で前記透過領域の両側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の記録材判別装置。
3. 前記押え部は、前記透過領域よりも記録材搬送方向の下流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の記録材判別装置。
4. 前記載置部材は、前記照射手段から出射され記録材を透過した光が透過する第２透過部材であり、前記第２透過部材を透過した光を前記検出手段が検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録材判別装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録材判別装置と、
   記録材に画像を形成する画像形成手段と、
   を備え、前記記録材判別装置の判別結果に基づいて、前記画像形成手段の画像形成条件が制御されることを特徴とする画像形成装置。

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