JP2020085589A - 画像形成装置および用紙種類判別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷用紙を通紙する前に当該印刷用紙の種類を判別可能な画像形成装置を実現する。【解決手段】画像形成装置（１）は、手差しトレイ（１２０）に挿入された印刷用紙（Ｐ）の光学特性を測定する第１光学センサ（１０）と、印刷用紙における異なる複数の位置の光学特性を示すデータを取得する取得部（３１）と、複数の位置における光学特性の平均および変動に基づいて印刷用紙の種類を判別する判別部（３２）と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、画像形成装置および用紙種類判別方法に関する。

特許文献１には、印刷用紙の種別を判別することができる画像形成装置が開示されている。当該画像形成装置は、印刷用紙を透過した光量である透過光量、印刷用紙で正反射された光量である反射光量、および印刷用紙に拡散された光量である拡散反射光量の特性差を利用して、印刷用紙の種別を判別する。

特開２０１７−１２８４３４号公報（２０１７年７月２７日公開）

しかしながら、特許文献１に開示されている画像形成装置において、透過光量、反射光量及び拡散反射光量を検知するメディアセンサは、画像形成装置内を搬送中の印刷用紙を検知する。したがって、印刷用紙の種類が判別された時点で、当該印刷用紙は画像形成装置に通紙されているため、当該画像形成装置により圧力および熱が加えられている。このため、印刷用紙の種別に誤判別が生じた場合に、当該印刷用紙を画像形成装置から取り出しても、画像形成装置内を一度通紙されることで当該印刷用紙の性質に変化が生じ、その後の当該印刷用紙への印刷品質に悪影響が生じる虞がある。

本開示の一態様は、印刷用紙を通紙する前に当該印刷用紙の種類を判別可能な画像形成装置などを実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る画像形成装置は、ユーザの手動動作により印刷用紙を挿入される手差しトレイと、前記手差しトレイに挿入された前記印刷用紙の光学特性を測定する第１の光学センサと、前記印刷用紙における異なる複数の位置において前記第１の光学センサが測定した光学特性を示すデータを取得する取得部と、前記複数の位置における前記光学特性の平均および変動に基づいて前記印刷用紙の種類を判別する用紙種類判別部と、を備える。

また、本開示の一態様に係る用紙種類判別方法は、ユーザの手動動作により印刷用紙を挿入される手差しトレイと、前記手差しトレイに挿入された前記印刷用紙の光学特性を測定する第１の光学センサと、を備える画像形成装置における前記印刷用紙の種類を判別する用紙種類判別方法であって、前記印刷用紙における異なる複数の位置において前記第１の光学センサが測定した光学特性を示すデータを取得する取得ステップと、前記複数の位置における前記光学特性の平均および変動に基づいて前記印刷用紙の種類を判別する用紙種類判別ステップと、を含む。

本開示の一態様に係る画像形成装置および用紙種類判別方法によれば、印刷用紙を通紙する前に当該印刷用紙の種類を判別できる。

実施形態１に係る画像形成装置の要部の構成を示すブロック図である。 （ａ）および（ｂ）は、実施形態１に係る画像形成装置の概要を示す図である。 （ａ）は、図２の（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は、（ａ）における第１光学センサおよびガイドを拡大した図である。 実施形態１に係る画像形成装置における、画像形成処理の一例を示すフローチャートである。 （ａ）は、実施形態１の実施例１に係る判別方法における、第１光学センサ１０の透過光量の例を示すグラフであり、（ｂ）は、（ａ）に示した透過光量の平均、標準偏差、および平均に対する標準偏差の比率を示す表である。 （ａ）および（ｂ）は、実施形態１の実施例２に係る判別方法について説明するための図である。 実施形態１の実施例２に係る判別方法における、第１光学センサおよび第２光学センサの透過光量の例を示すグラフである。 （ａ）〜（ｃ）は、実施形態１の実施例３に係る判別方法について説明するための図である。 実施形態１の実施例３に係る判別方法において第１光学センサおよび第２光学センサが検出する透過光量の例を示すグラフである。 （ａ）〜（ｃ）は、実施形態１の実施例４に係る判別方法について説明するための図である。 実施形態１の実施例４に係る判別方法において第１光学センサおよび第２光学センサが検出する透過光量の例を示すグラフである。 （ａ）および（ｂ）は、実施形態２に係る画像形成装置の概略を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、実施形態２の変形例に係る画像形成装置の概略を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、実施形態３に係る画像形成装置の概略を示す図である。

〔実施形態１〕
以下、本開示の一実施形態について、詳細に説明する。

図２の（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る画像形成装置１の概要を示す図である。画像形成装置１は、印刷用紙Ｐの種類に応じた画像形成条件で、印刷用紙Ｐに画像を形成する。画像形成条件としては、印刷用紙Ｐに加える圧力および熱が挙げられる。図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、画像形成装置１は、本体１１０、手差しトレイ１２０、ガイド１２１および１２２、第１光学センサ１０、ならびに第２光学センサ２０を備える。

本体１１０は、画像形成装置１の本体である。本体１１０は、印刷用紙Ｐに画像を形成するための画像形成機構（不図示）などを内部に収容している。

手差しトレイ１２０は、ユーザの手動操作により印刷用紙Ｐが挿入されるトレイである。手差しトレイ１２０は、少なくとも上面が外部に開放されており、カセットを引き出すなどの操作を行わずにユーザが直接アクセスし、用紙を補充できるトレイである。ユーザは、カセットなどの引き出し操作を介さずに手差しトレイ１２０に用紙を補充できる。印刷用紙Ｐは、手差しトレイ１２０に挿入された段階では画像形成装置１内に通紙されておらず、圧力および熱を加えられていない状態である。なお、画像形成装置１は、手差しトレイ１２０以外の用紙トレイをさらに備えていてもよい。

ガイド１２１および１２２は、手差しトレイ１２０に対して移動し、印刷用紙Ｐを所定の位置に案内する部材である。ガイド１２１および１２２は、手差しトレイ１２０に立設される、互いに対向する平行な平面を有する部材である。本実施形態において、ガイド１２１および１２２は、後述するガイド駆動部３３により、ガイド１２１および１２２の、互いに対向する面同士の中間に位置する中心線Ｃに対して、常に互いに対称であるように移動する。

本実施形態では、ガイド１２１および１２２の間隔は、初期状態では図２の（ａ）に示すように、印刷用紙Ｐの幅よりも広くなっている。印刷用紙Ｐが手差しトレイ１２０に挿入されると、ガイド駆動部３３は、ガイド１２１および１２２を、中心線Ｃへ向かって移動させる。これにより、ガイド１２１および１２２は、印刷用紙Ｐの幅方向における中心線が中心線Ｃと一致する位置へ印刷用紙Ｐを案内する。なお、ガイド１２１および１２２は、それぞれが印刷用紙Ｐに接触したことを検出するための接触センサを備えていてもよい。

第１光学センサ１０は、手差しトレイ１２０に挿入された印刷用紙Ｐの光学特性を測定する。本実施形態では、第１光学センサ１０は、印刷用紙Ｐを透過する光の光量（透過光量）を測定する。なお、第１光学センサ１０は、印刷用紙Ｐによる正反射光、または拡散反射光を測定するセンサであってもよい。

画像形成装置１は、第１光学センサ１０による印刷用紙Ｐの光学特性の測定位置を、手差しトレイ１２０に対して移動させる可動機構を備える。本実施形態では、第１光学センサ１０は、ガイド１２１に設けられている。すなわち、第１光学センサ１０を移動させる可動機構は、ガイド１２１と一体として構成されている。

第１光学センサ１０を移動させる可動機構を画像形成装置１が備えることで、印刷用紙Ｐが手差しトレイに挿入されて静止した状態において、印刷用紙Ｐ上における、第１光学センサ１０による透過光量の測定位置を変化させることができる。また、可動機構をガイド１２１と一体とすることで、可動機構を別途設ける場合と比較して、部品点数を削減し、構造を簡略化できる。

図３の（ａ）は、図２の（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。図３の（ｂ）は、図３の（ａ）における第１光学センサ１０およびガイド１２１を拡大した図である。第１光学センサ１０は、発光部１１と受光部１２とを備える。発光部１１は、所定の波長の光を発する発光素子である。受光部１２は、発光部が発する波長の光を受光する受光素子である。第１光学センサ１０は、発光部１１と受光部１２との間に印刷用紙Ｐを配した状態で、発光部１１が発した光を受光部１２が受光する強度を測定することで、印刷用紙Ｐの透過光量を測定する。

図３の（ｂ）に示すように、第１光学センサ１０は、ガイド１２１から距離ｄだけ離隔した位置を測定位置とするように構成されている。このため、第１光学センサ１０は、印刷用紙Ｐとの位置関係に応じて、印刷用紙Ｐの端部から距離ｄだけ内側までの領域について測定することができる。距離ｄは、３ｍｍ以上かつ３０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以上かつ１５ｍｍ以下であることがより好ましい。具体的な距離ｄは、例えば５ｍｍであってよい。

第２光学センサ２０は、手差しトレイ１２０に挿入された印刷用紙Ｐの光学特性を測定する。本実施形態では、第２光学センサ２０は、印刷用紙Ｐの透過光量を測定する。第２光学センサ２０は、第１光学センサ１０と同様の構成を有する。なお、第２光学センサ２０も第１光学センサ１０と同様、印刷用紙Ｐによる正反射光、または拡散反射光を測定するセンサであってもよい。

第２光学センサ２０は、手差しトレイ１２０に対して固定されている。第２光学センサ２０は、手差しトレイ１２０の、印刷用紙Ｐが挿入される側とは逆側の端部に配される。このため、印刷用紙Ｐが手差しトレイ１２０の最奥まで挿入された状態でのみ、第２光学センサ２０による透過光量の測定位置に印刷用紙Ｐが配されることとなる。

第２光学センサ２０による測定結果は、測定位置に印刷用紙Ｐが配されているか否かによって大きく異なる。具体的には、第２光学センサ２０の測定位置に印刷用紙Ｐが配されていない場合、第２光学センサ２０の発光部からの光は、印刷用紙Ｐを透過せずに第２光学センサ２０の受光部へ入射する。このため、測定位置に印刷用紙Ｐが配されている場合と比較して、受光部が検出する光の量が極端に大きくなる。したがって、第２光学センサ２０は、印刷用紙Ｐが手差しトレイ１２０の最奥まで挿入されたことを制御部３０が検知するための用紙検知センサとしても用いられる。画像形成装置１においては、第２光学センサ２０を用紙検知センサとして用いることで、別途用紙検知センサを用いる必要がなくなり、部品点数を削減できる。

なお、第１光学センサ１０および第２光学センサ２０による測定対象について、測定位置に印刷用紙Ｐが配されていない場合には、透過光量という表現は正確ではない。ただし、説明の簡略化のため、以下の説明では、第１光学センサ１０および第２光学センサ２０による測定対象について、測定位置に印刷用紙Ｐが配されているか否かに関わらず、透過光量と表現する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の要部の構成を示すブロック図である。図１に示すように、画像形成装置１は、図２に表れていた構成に加えて、制御部３０、位置センサ４０、表示部８０および記憶部９０を備える。

位置センサ４０は、第１光学センサ１０による透過光量の測定位置を検出するセンサである。本実施形態では位置センサ４０は、手差しトレイ１２０に対するガイド１２１の位置を検出する。上述したとおり、本実施形態では第１光学センサ１０は、ガイド１２１に設けられている。また、手差しトレイ１２０に対する第１光学センサ１０による測定位置は、手差しトレイ１２０に対する第１光学センサ１０の位置によって一意に定まる。したがって、位置センサ４０は、手差しトレイ１２０に対するガイド１２１の位置を検出することで、手差しトレイ１２０に対する第１光学センサ１０による測定位置を検出することができる。

制御部３０は、画像形成装置１の動作を制御する。制御部３０は、取得部３１、判別部３２（用紙種類判別部）およびガイド駆動部３３を備える。

取得部３１は、印刷用紙Ｐにおける異なる複数の位置において第１光学センサ１０が測定した印刷用紙Ｐの透過光量を示すデータを取得する。具体的には、取得部３１は、第１光学センサ１０が測定した印刷用紙Ｐの透過光量を示すデータ、および、第１光学センサ１０が印刷用紙Ｐの透過光量を測定した時点における当該第１光学センサ１０の位置を示す位置データを併せて取得する。例えば、第１光学センサ１０は、所定の時間間隔で印刷用紙Ｐの透過光量を測定し、位置センサ４０も同じ時間間隔で第１光学センサ１０の位置を検出する。または、第１光学センサ１０は、所定の時間間隔で印刷用紙Ｐの透過光量を測定し、位置センサ４０はごく短い時間間隔で連続的に第１光学センサ１０の位置を示す位置データを取得部３１に出力してもよい。

また、取得部３１は、第１光学センサ１０が印刷用紙Ｐの透過光量を測定した時点における、第２光学センサ２０が測定した印刷用紙Ｐの透過光量を示すデータを併せて取得する。第１光学センサ１０が印刷用紙Ｐの透過光量を測定するタイミングと、第２光学センサ２０が印刷用紙Ｐの透過光量を測定するタイミングとは同期されている。

なお、以下の説明では、第１光学センサ１０から取得したデータが示す印刷用紙Ｐの透過光量および第２光学センサ２０から取得したデータが示す印刷用紙Ｐの透過光量について、それぞれ単に第１光学センサ１０の透過光量および第２光学センサ２０の透過光量と記すことがある。

判別部３２は、第１光学センサ１０が測定した光学特性の平均およびバラツキ（変動）に基づいて、印刷用紙Ｐの種類を判別する。上述したとおり、第１光学センサ１０は、手差しトレイ１２０に挿入された印刷用紙Ｐの透過光量を測定する。このため、判別部３２は、印刷用紙Ｐが画像形成装置１に通紙されるよりも前に印刷用紙Ｐの種類を判別できる。

また、印刷用紙Ｐは、普通紙のような紙系と、ＯＨＰ（Over Head Projector）シートなどの樹脂系とに大別される。印刷用紙Ｐが紙系である場合、印刷に必要な熱量および圧力などは、概ね坪量に比例する。しかし、印刷用紙Ｐが、例えばエンボス紙などの、表面に凹凸が存在する種類である場合には、坪量に対応する熱量および圧力よりも大きな熱量および圧力が必要となる。判別部３２は、透過光量の平均およびバラツキを用いることで、印刷用紙Ｐがエンボス紙であるか否かについても判別できる。

また、判別部３２は、さらに第２光学センサ２０が測定した、第１光学センサ１０が光学特性を測定した位置とは別の複数の位置における光学特性の平均およびバラツキ（変動）に基づいて印刷用紙Ｐの種類を判別する。これにより、判別部３２は、例えば後述する実施例２などのように、第１光学センサ１０が印刷用紙Ｐに対して移動しない場合であっても、印刷用紙Ｐの種類を判別できる。

また、判別部３２は、取得部３１が位置センサ４０から取得した位置データが示す、複数の測定位置の相対位置関係が、所定の条件を満たしているか否かを判定する。所定の条件とは、判別部３２が印刷用紙Ｐの種類を適切に判別するために満たす必要がある、第１光学センサによる透過光量の測定位置の相対位置関係についての条件である。具体的には、所定の条件は、例えば第１光学センサ１０の測定位置同士の個々の間隔、および当該間隔の合計である。これにより、判別部３２が印刷用紙Ｐの種類を誤判別する虞が低減される。

ガイド駆動部３３は、ガイド１２１および１２２を移動させる。ガイド１２１および１２２の移動により、第１光学センサ１０および第２光学センサ２０のうち、一方または両方と、印刷用紙Ｐとの相対的な位置関係が変化する。これにより、取得部３１は、印刷用紙Ｐにおける異なる複数の位置において第１光学センサ１０が測定した透過光量を示すデータを取得することができる。

また、制御部３０は、本体１１０に収容されている画像形成機構を制御し、印刷用紙Ｐに画像を形成する。ただし、印刷用紙Ｐの種類の判別に関連しない処理を実行する機能ブロックについては図１には示されていない。

また、ガイド１２１および１２２が上述した接触センサを備えている場合、制御部３０は、印刷用紙Ｐの幅を測定してもよい。具体的には、制御部３０は、ガイド１２１および１２２の両方が印刷用紙Ｐに接触した場合におけるガイド１２１と１２２との間隔を、印刷用紙Ｐの幅とする。

表示部８０は、制御部３０により制御され、画像の形成に関連して画像形成装置１のユーザに提示すべき情報を提示する表示装置である。例えば制御部３０は、印刷用紙Ｐの種類のリストである用紙タイプリストを表示部８０に表示する。また、制御部３０は、用紙タイプリストに含まれる用紙の種類のうち、判別部３２が判別した印刷用紙Ｐの種類を強調して表示部８０に表示してもよい。

また、画像形成装置１は、ユーザによる入力を受け付ける入力装置（不図示）を備えていてもよい。入力装置は、例えば表示部８０と重畳されたタッチパネルであってもよく、ボタンなどであってもよい。この場合、画像形成装置１は、表示部８０に表示した印刷用紙Ｐの種類のリストに含まれる種類のうち、ユーザにより選択された種類に対応する画像形成条件で印刷用紙Ｐに画像を形成してもよい。

記憶部９０は、制御部３０による制御に必要な情報を記憶する記憶装置である。例えば記憶部９０は、判別部３２による印刷用紙Ｐの種類の判別のための基準を記憶する。また、例えば記憶部９０は、取得部３１が取得した、第１光学センサ１０および第２光学センサ２０の透過光量を示すデータを記憶する。

なお、画像形成装置１は、表示部８０、入力装置、および記憶部９０のうち、いずれかまたは全てを備えていなくてもよい。この場合、画像形成装置１は、表示部８０、入力装置、および記憶部９０のうち、画像形成装置１が備えていない構成要素と同等の機能を有する外部装置と通信可能に接続されていてもよい。

図４は、画像形成装置１における、画像形成処理の一例を示すフローチャートである。画像形成装置１における画像形成処理においては、まず、制御部３０が、第２光学センサ２０から取得したデータを用いて印刷用紙Ｐを検知する（Ｓ１）。制御部３０が印刷用紙Ｐを検知しない場合（Ｓ１でＮＯ）には、制御部３０はステップＳ２以降の処理を実行しない。

制御部３０が印刷用紙Ｐを検知した場合（Ｓ１でＹＥＳ）、制御部３０は、印刷用紙Ｐの種類を判別するための用紙種類判別方法を実行する。まず、ガイド駆動部３３は、中心線Ｃへ向かってガイド１２１および１２２を移動させる（Ｓ２）。次に、取得部３１は、印刷用紙Ｐの透過光量を示すデータを第１光学センサ１０および第２光学センサ２０から取得する（Ｓ３、取得ステップ）。なお、取得部３１は、第１光学センサ１０からのデータ取得時の、手差しトレイ１２０に対するガイド１２１の位置を示すデータについても、併せて位置センサ４０から取得する。

判別部３２は、印刷用紙Ｐの種類の判別に十分なデータを取得したか否か判定する（Ｓ４）。具体的には、判別部３２は、第１光学センサ１０が透過光量を測定した位置同士の個々の間隔が１ｍｍ以下で、かつ当該間隔の合計が５ｍｍ以上であるか否かを判定する。印刷用紙Ｐの種類の判別に必要なデータを取得していない場合（Ｓ４でＮＯ）、制御部３０は、印刷用紙Ｐの種類の判別に十分なデータを取得するまでステップＳ２およびＳ３を繰り返す。

印刷用紙Ｐの種類の判別に十分なデータを取得している場合（Ｓ４でＹＥＳ）、判別部３２は、当該データが示す透過光量の平均および標準偏差を算出する（Ｓ５）。続いて、判別部３２は、透過光量の標準偏差が平均の３％以上であるか否か判定する（Ｓ６、用紙種類判別ステップ）。

透過光量の標準偏差が平均の３％以上である場合（Ｓ６でＹＥＳ）、制御部３０は、表示部８０に、エンボス紙を強調した用紙タイプリストを表示する（Ｓ７）。一方、透過光量の標準偏差が平均の３％以上でない場合（Ｓ６でＮＯ）、判別部３２は、透過光量に基づいて印刷用紙Ｐの種類を判別する。そして、制御部３０は、当該種類を強調した用紙タイプリストを表示部８０に表示する（Ｓ８）。なお、ステップＳ７またはＳ８において、判別部３２は印刷用紙Ｐの種類の判別結果を１つに絞り込む必要はなく、複数種類の候補を判別結果として示してもよい。

その後、制御部３０は、ユーザから印刷用紙Ｐの種類の選択を、入力装置を介して受け付けたか否か判定する（Ｓ９）。ユーザからの選択を受け付けた場合（Ｓ９でＹＥＳ）、制御部３０は、選択された用紙の種類に対応した条件で、印刷用紙Ｐに画像を形成する（Ｓ１０）。

一方、ユーザからの選択を受け付けていない場合（Ｓ９でＮＯ）、制御部３０は、ステップＳ２から再度処理を繰り返す。これにより、取得部３１はより多くのデータを取得し、判別部３２は当該データに基づいて印刷用紙Ｐの種類をより高精度に判別できる。

ただし、ステップＳ９の時点でガイド１２１と１２２との間隔が印刷用紙Ｐの幅に等しくなっている場合、さらにステップＳ２を実行すると上記間隔が印刷用紙Ｐの幅よりも狭くなり、印刷用紙Ｐを損傷させる虞がある。この場合には、制御部３０は、ステップＳ９でＮＯであってもそれ以上処理を実行せず、ユーザによる用紙の種類の選択を待機する。

なお、ステップＳ４において、判別部３２は、透過光量を測定した位置同士の個々の間隔が１ｍｍとは異なる所定の間隔以下であるか否かを判定してもよい。上記の間隔は、例えば０．１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下の任意の値であってもよい。また、判別部３２は、上記間隔の合計が、５ｍｍとは異なる所定の距離以上であるか否か判定してもよい。上記の距離は、例えば３ｍｍ以上かつ３０ｍｍ以下の任意の値であってよい。

また、ステップＳ６において、判別部３２は、透過光量の標準偏差の平均に対する比率が、３％とは異なる所定の比率であるか否かを判定してもよい。ここでいう所定の比率は、例えば２％以上かつ７．５％以下の任意の比率であってよい。

また、ステップＳ８において、制御部３０は、判別部３２が判別した用紙の種類以外についても併せて表示部８０に表示し、ユーザによる選択を受け付けてもよい。このとき、制御部３０は、判別部３２が印刷用紙Ｐの種類（またはその候補）として判別した種類以外については表示を薄くするなどして、判別部３２が判別した用紙の種類が目立つように表示してもよい。この場合、判別部３２が用紙の種類を誤判別した場合であっても、ユーザにより選択された用紙の種類に応じた画像形成条件で画像を形成することで、適切な条件で画像を形成することができる。

以上の処理により、画像形成装置１によれば、印刷用紙Ｐが画像形成装置１内に通紙されるよりも前に、印刷用紙Ｐが手差しトレイ１２０に挿入された段階で、印刷用紙Ｐの種類（エンボス紙であるか否か、および紙の重さ）を適切に判別できる。したがって、印刷用紙Ｐの種類を判別する過程で当該印刷用紙Ｐに与える影響を低減し、当該種類に応じた適切な条件で画像を形成することができる。

なお、画像形成装置１は、必ずしも位置センサ４０を備える必要はない。画像形成装置１が位置センサ４０を備えない場合、判別部３２は、例えば（ｉ）第１光学センサ１０の初期位置、ならびに（ｉｉ）ガイド駆動部３３によるガイド１２１の移動速度、移動方向および移動時間、に基づいて、第１光学センサ１０の位置を算出してもよい。

また、画像形成装置１は、必ずしもガイド駆動部３３を備える必要はなく、例えばユーザがガイド１２１および１２２を手動で移動させてもよい。この場合、例えば取得部３１は、位置センサ４０から取得するデータが示す、手差しトレイ１２０に対するガイド１２１の位置が所定の距離だけ変化する毎に、第１光学センサ１０および第２光学センサ２０から透過光量を示すデータを取得してもよい。

また、画像形成装置１は、必ずしもガイド１２１および１２２の両方が移動可能である必要はなく、ガイド１２１のみが移動可能であってもよい。

また、画像形成装置１において、印刷用紙Ｐがエンボス紙であると判別部３２が判別した場合、制御部３０は、透過光量の変動の周期を算出し、当該周期に基づいて画像形成条件を決定してもよい。

（実施例１）
画像形成装置１による印刷用紙Ｐの種類の判別方法の一実施例について、以下に説明する。本実施例では、既に図２の（ａ）に示したように、印刷用紙Ｐは、印刷用紙Ｐの中心線がガイド１２１および１２２の中心線Ｃと一致するように挿入される。この場合、図２の（ｂ）に示したように、ガイド１２１および１２２の移動が完了するまで、手差しトレイ１２０に対する印刷用紙Ｐの位置は一定である。

このため、本実施例では、第２光学センサ２０は、手差しトレイ１２０に対するガイド１２１の位置によらず、印刷用紙Ｐ上の同一の位置を測定する。したがって、第２光学センサ２０が測定する透過光量は、手差しトレイ１２０に対するガイド１２１の位置によらず略一定である。

図５の（ａ）は、本実施例に係る判別方法における、第１光学センサ１０の透過光量の例を示すグラフである。図５の（ａ）においては、横軸が手差しトレイ１２０に対するガイド１２１の位置を示し、縦軸が透過光量を示す。また、図５の（ａ）においては、印刷用紙Ｐの端部の位置を０ｍｍとしている。なお、第２光学センサ２０が測定する透過光量は常に略同一であるため図示しない。

本実施例において、第１光学センサ１０の発光部１１は、オーシャンオプティクス社製のハロゲン光源ＨＬ−２０００が発する光を、コリメートレンズを通過させることによりスポット径４ｍｍの白色平行光として照射するように構成されている。受光部１２は、波長６５０ｎｍの透過光を受光するように構成されている。

図５の（ａ）においては、坪量が７０ｇ／ｍ^３である普通紙のサンプルの測定結果が破線で示されている。また、坪量が１１６．３ｇ／ｍ^３であるエンボス紙のサンプルの測定結果が実線で示されている。

エンボス紙は製造過程において普通紙よりも高い圧力で処理されるため、普通紙よりも空隙が少なくなる。その結果、光が透過する過程における散乱が減少することで、エンボス紙の透過光量は、普通紙と比較して大きくなりやすい。すなわち、エンボス紙の透過光量は、坪量に単純には反比例しなくなる。

図５の（ａ）に示す例では、いずれの測定点においても、エンボス紙の方が普通紙よりも透過光量が多かった。しかしながら、実際には上述したとおり、エンボス紙のサンプルの方が、普通紙のサンプルよりも坪量が大きい。このため、エンボス紙について、１箇所における透過光量のみで用紙の種類を判別すると、エンボス紙を普通紙よりも薄く軽い種類の紙であると誤って判別し、当該判別結果に基づいて誤った条件で画像が形成されることになる。

図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示した透過光量の平均、標準偏差、および平均に対する標準偏差の比率を示す表である。判別部３２は、普通紙とエンボス紙とを精度よく判別するために、透過光量のバラツキとして標準偏差を用いる。透過光量の平均に対する標準偏差の比率（以下、単に「標準偏差」と称する）は、図５の（ｂ）に示すように、普通紙では１．５％であったのに対し、エンボス紙では７．８％であった。このように、普通紙とエンボス紙とでは、標準偏差に大きな差がある。

したがって、判別部３２は、標準偏差を用いることで、普通紙とエンボス紙とを精度よく判別できる。例えば判別部３２は、図４に示した通り、透過光量の標準偏差が３％以上であればエンボス紙であると判定し、３％未満であれば普通紙であると判定してもよい。

（実施例２）
画像形成装置１による印刷用紙Ｐの種類の判別方法の、別の実施例について、以下に説明する。

図６の（ａ）および（ｂ）は、本実施例に係る判別方法について説明するための図である。本実施例においては、図６の（ａ）に示すように、印刷用紙Ｐがガイド１２１に接するように配される。このため、図６の（ｂ）に示すようにガイド１２１および１２２の移動が完了するまで、ガイド１２１の移動に伴って印刷用紙Ｐも移動する。したがって、第１光学センサ１０による印刷用紙Ｐ上の測定位置は、ガイド１２１の位置によらず一定である。

図７は、本実施例に係る判別方法における、第１光学センサ１０および第２光学センサ２０の透過光量の例を示すグラフである。図７において、横軸は手差しトレイ１２０に対するガイド１２１の位置を示し、縦軸は透過光量を示す。また、図７においては、第１光学センサ１０による測定結果が破線で示され、第２光学センサ２０による測定結果が実線で示されている。

本実施例に係る判別方法においては、上述したとおり、第１光学センサ１０による印刷用紙Ｐ上の測定位置は、ガイド１２１の位置によらず一定である。このため、第１光学センサ１０の透過光量は、第１光学センサ１０の位置によらず略一定である。

一方、第２光学センサ２０による印刷用紙Ｐの測定位置は、ガイド１２１の移動に伴って変化する。このため、第２光学センサ２０の透過光量も、ガイド１２１の位置の変化に伴って変動する。したがって、判別部３２は、印刷用紙Ｐがガイド１２１に接するように挿入された場合であっても、第２光学センサ２０の透過光量に基づいて、実施例１と同様にして用紙の種類を判別できる。

なお、本実施例では、図６に示すように、画像形成装置１は、第２光学センサ２０とは別に、手差しトレイ１２０に印刷用紙Ｐが手差しトレイ１２０の最奥まで挿入されたことを制御部３０が検知するための用紙検知センサ１２４を備えている。ただし、本実施例においても、制御部３０は、第２光学センサ２０の透過光量によって印刷用紙Ｐが手差しトレイ１２０の最奥まで挿入されたことを検知してもよい。

（実施例３）
画像形成装置１による印刷用紙Ｐの種類の判別方法の、別の実施例について、以下に説明する。

図８の（ａ）〜（ｃ）は、本実施例に係る判別方法について説明するための図である。本実施例においては、印刷用紙Ｐは、図８の（ａ）に示すように、ガイド１２１および１２２に接しない位置に挿入される。ガイド１２１および１２２の移動の過程で、図８の（ｂ）に示すように、ガイド１２１が印刷用紙Ｐに接触する。その後、ガイド１２１および１２２はさらに移動し、図８の（ｃ）に示すように、ガイド１２１と１２２との間隔が印刷用紙Ｐの間隔と等しくなった時点で移動が完了する。

本実施例においては、図８の（ａ）に示す初期状態から、図８の（ｂ）に示す、ガイド１２１が印刷用紙Ｐに接触する状態までは、印刷用紙Ｐの位置は一定である。このとき、第１光学センサ１０による印刷用紙Ｐの測定位置は、ガイド１２１の移動に伴って変化する。一方、第２光学センサ２０による印刷用紙Ｐの測定位置は変化しない。

図８の（ｂ）に示す、ガイド１２１が印刷用紙Ｐに接触する状態から、図８の（ｃ）に示す、ガイド１２１と１２２との間の間隔が印刷用紙Ｐの幅に等しくなる状態までは、印刷用紙Ｐはガイド１２１の移動に伴って移動する。

図９は、本実施例に係る判別方法において第１光学センサ１０および第２光学センサ２０が検出する透過光量の例を示すグラフである。図９において、横軸は手差しトレイ１２０に対するガイド１２１の位置を示し、縦軸は透過光量を示す。また、図９においては、第１光学センサ１０が検出する透過光量が破線で示され、第２光学センサ２０が検出する透過光量が実線で示されている。

図９においては、図８の（ｂ）に示す、ガイド１２１が印刷用紙Ｐに接触するガイド１２１の位置が、αとして示されている。ガイド１２１の位置がαに到達する以前には、第１光学センサ１０が測定する透過光量は変動し、第２光学センサ２０が測定する透過光量は略一定である。一方、ガイド１２１の位置がαに到達して以降は、第１光学センサ１０が測定する透過光量は略一定であり、第２光学センサ２０が測定する透過光量は変動する。判別部３２は、ガイド１２１の位置がαに到達するまでは第１光学センサ１０のデータを参照し、ガイド１２１の位置がαに到達して以降は第２光学センサ２０のデータを参照することで、実施例１および２と同様にして印刷用紙Ｐの種類を判別できる。

判別部３２は、αについて、第１光学センサ１０の透過光量が略一定になる位置としてよい。また、ガイド１２１が、印刷用紙Ｐに接触したことを検知する接触センサを備えている場合には、判別部３２は、接触センサが印刷用紙Ｐの接触を検知した位置をαとすることができる。

（実施例４）
画像形成装置１による印刷用紙Ｐの種類の判別方法の一例について、以下に説明する。

図１０の（ａ）〜（ｃ）は、本実施例に係る判別方法について説明するための図である。本実施例においては、印刷用紙Ｐは、図１０の（ａ）に示すように、ガイド１２２に接する位置に配される。このとき、第１光学センサ１０の測定位置には、印刷用紙Ｐが配されない。ガイド１２１および１２２の移動の過程で、図１０の（ｂ）に示すように、第１光学センサ１０の測定位置に、印刷用紙Ｐの端部が配される。その後、ガイド１２１および１２２はさらに移動し、図１０の（ｃ）に示すように、ガイド１２１と１２２との間隔が印刷用紙Ｐの間隔と等しくなった時点で移動が完了する。

図１１は、本実施例に係る判別方法において第１光学センサ１０および第２光学センサ２０が検出する透過光量の例を示すグラフである。図１１において、横軸は手差しトレイ１２０に対するガイド１２１の位置を示し、縦軸は透過光量を示す。また、図１１においては、第１光学センサ１０が検出する透過光量が破線で示され、第２光学センサ２０が検出する透過光量が実線で示されている。

図１１においては、図１０の（ｂ）に示す、第１光学センサ１０の測定位置に印刷用紙Ｐの端部が配されるガイド１２１の位置が、βとして示されている。ガイド１２１の位置がβに到達するまでは、第１光学センサ１０の透過光量は、略一定の高い値をとる。一方、ガイド１２１の位置がβに到達した後は、第１光学センサ１０の透過光量は、印刷用紙Ｐ上における測定位置に応じて変動する。

一方、第２光学センサ２０の透過光量は、実施例２の、印刷用紙Ｐがガイド１２１に接するように挿入された場合と同様に変動する。

本実施例では、ガイド１２１および印刷用紙Ｐは互いに逆方向に移動するため、第１光学センサ１０による測定位置の印刷用紙Ｐ上における変化量は、ガイド１２１の位置の変化量の２倍となる。このため、制御部３０が透過光量の変動の周期を算出し、当該周期に基づいて画像形成条件を決定する場合には、第１光学センサ１０および第２光学センサ２０の透過光量について、それぞれ変動の周期を算出する。さらに制御部３０は、算出した周期を比較し、長い方の周期を実際の印刷用紙Ｐにおける透過光量の変動の周期として画像形成条件を決定してもよい。

〔実施形態２〕
本開示の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図１２の（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る画像形成装置の概略を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置は、図１２の（ａ）および（ｂ）に示すように、第２光学センサ２０を備えず、第１光学センサ１０のみを備える。第１光学センサ１０は、画像形成装置１と同様、ガイド１２１に設けられている。

本実施形態に係る画像形成装置では、手差しトレイ１２０に印刷用紙Ｐを挿入する前に、予めガイド１２１と１２２との間隔を印刷用紙Ｐの幅に合わせておく。図１２の（ａ）においては、印刷用紙Ｐは手差しトレイ１２０へ挿入される途中の状態である。図１２の（ｂ）においては、印刷用紙Ｐは手差しトレイ１２０へ挿入された状態である。このように、図１２の（ａ）および（ｂ）に示す例においては、印刷用紙Ｐが手差しトレイ１２０へ挿入される過程において、第１光学センサ１０による印刷用紙Ｐにおける測定位置が変化する。

本実施形態の画像形成装置において、取得部３１は、印刷用紙Ｐが手差しトレイ１２０へ挿入される過程において、印刷用紙Ｐにおける異なる複数の位置において第１光学センサ１０が測定した透過光量を示すデータを取得する。判別部３２は、取得部３１が取得したデータが示す透過光量のバラツキに基づいて印刷用紙Ｐの種類を判別する。

本実施形態に係る画像形成装置によれば、印刷用紙Ｐの種類の判別のために第１光学センサ１０を移動させる必要がない。したがって、印刷用紙Ｐの種類を簡易に判別することができる。

なお、本実施形態に係る画像形成装置は、印刷用紙Ｐ上における第１光学センサ１０の測定位置を検出するための位置センサを備える。これにより、判別部３２は、実施形態１で説明したステップＳ４において、印刷用紙Ｐの種類を判別するために必要なデータを取得したか否かを判定することができる。

（変形例）
図１３の（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の変形例に係る画像形成装置の概略を示す図である。図１３の（ａ）および（ｂ）に示す例では、第１光学センサ１０は、ガイド１２１ではなく、手差しトレイ１２０の最奥から所定の距離だけ離隔した位置に固定されている。所定の距離は、例えば図３に示したｄであってよい。図１３の（ａ）および（ｂ）に示す例においても、図１２の（ａ）および（ｂ）に示した例と同様に、印刷用紙Ｐの種類を簡易に判別できる。

〔実施形態３〕
本開示の他の実施形態について、以下に説明する。

図１４の（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る画像形成装置を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置は、図１４の（ａ）および（ｂ）に示すように、第１光学センサ１０を移動させるための、ガイド１２１とは別の可動機構１２５を備える。

本実施形態に係る画像形成装置においては、図１４の（ａ）に示すように、予めガイド１２１および１２２を、間隔が印刷用紙Ｐの幅に等しくなる位置に移動させておく。この状態で、図１４の（ｂ）に示すように、第１光学センサ１０が、ガイド１２１の側からガイド１２２の側へ向かう方向に移動するように、制御部３０が可動機構１２５を制御する。さらに、取得部３１が、第１光学センサ１０から、印刷用紙Ｐの透過光量を示すデータを取得する。このような画像形成装置も、実施形態１に係る画像形成装置１と同様の効果を奏する。

〔ソフトウェアによる実現例〕
画像形成装置１の制御ブロック（特に取得部３１および判別部３２）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、画像形成装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本開示の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本開示の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 画像形成装置
１０ 第１光学センサ
２０ 第２光学センサ
３１ 取得部
３２ 判別部（用紙種類判別部）
４０ 位置センサ
１２０ 手差しトレイ
１２１ ガイド（可動機構）
１２５ 可動機構

Claims (6)

1. ユーザの手動操作により印刷用紙を挿入される手差しトレイと、
   前記手差しトレイに挿入された前記印刷用紙の光学特性を測定する第１の光学センサと、
   前記印刷用紙における異なる複数の位置において前記第１の光学センサが測定した光学特性を示すデータを取得する取得部と、
   前記複数の位置における前記光学特性の平均および変動に基づいて前記印刷用紙の種類を判別する用紙種類判別部と、を備える画像形成装置。
2. 前記第１の光学センサによる前記印刷用紙の前記光学特性の測定位置を、前記手差しトレイに対して移動させる可動機構をさらに備える請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記手差しトレイに対して移動し、前記印刷用紙を所定の位置に案内するガイドをさらに備え、
   前記可動機構は前記ガイドと一体として構成されている請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記手差しトレイに挿入された前記印刷用紙の光学特性を測定する、前記手差しトレイに対して固定された第２の光学センサをさらに備え、
   前記取得部は、前記印刷用紙における、前記第１の光学センサによる測定位置とは別の複数の位置において前記第２の光学センサが測定した光学特性を示すデータをさらに取得し、
   前記用紙種類判別部は、前記第１の光学センサが測定した前記複数の位置における光学特性、および前記第２の光学センサが測定した前記別の複数の位置における前記光学特性に基づいて前記印刷用紙の種類を判別する請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の光学センサによる前記光学特性の測定位置を検出する位置センサをさらに備え、
   前記用紙種類判別部は、前記位置センサから取得した位置データが示す複数の測定位置の相対位置関係が、所定の条件を満たしているか否か判定する請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. ユーザの手動操作により印刷用紙を挿入される手差しトレイと、
   前記手差しトレイに挿入された前記印刷用紙の光学特性を測定する第１の光学センサと、を備える画像形成装置における前記印刷用紙の種類を判別する用紙種類判別方法であって、
   前記印刷用紙における異なる複数の位置において前記第１の光学センサが測定した光学特性を示すデータを取得する取得ステップと、
   前記複数の位置における前記光学特性の平均および変動に基づいて前記印刷用紙の種類を判別する用紙種類判別ステップと、を含む用紙種類判別方法。

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