JP2023041432A - 画像形成装置、光学センサの調整方法及びプログラム - Google Patents

画像形成装置、光学センサの調整方法及びプログラム Download PDF

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淳一 荒井
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Abstract

【課題】複数の光学センサの調整を行う場合に、調整に要する時間を短縮でき、しかも高精度な記録媒体の検出を行うことができる画像形成装置、光学センサの調整方法及びプログラムを提供する。【解決手段】画像形成装置1は、複数の光学センサ90(91~96)と、複数の光学センサの検知機能の変化を調整する調整手段100を備えている。調整手段100は、複数の光学センサの内の1つの光学センサ93に対し、当該1つの光学センサの検知機能の変化を調整するとともに、1つの光学センサ93の調整結果を反映させて、1つの光学センサ以外の他の光学センサ94の調整を行う。【選択図】図6

Description

この発明は、複写機、プリンタあるいはMFP(Multifunction Peripheral)と称される多機能デジタル複合機等の画像形成装置、この画像形成装置で実行される光学センサの調整方法及びプログラムに関する。
上記のような画像形成装置等で用いられる用紙等の記録媒体の種類検出技術として、光センサを用い、光センサのLED(発光ダイオード)等の発光部から発光された光を受光素子等の受光部が受光したときの受光量を基に判別する技術が知られている。
具体的には、光学センサの受光時の細かい変化を検出することで記録媒体の種類を検出するため、光学センサには精度が必要とされる。このため、光量を常に最適値に調整すること(キャリブレーションともいう)が一般に実施され、例えば、発光部からの光を受光したときの光学センサの検出電圧を、1.0V~1.1Vの間に収めるように調整される。
特許文献1には、光学センサの調整技術として、測定点に反射率の基準となる基準反射体が位置する状態において、高低一方の端の制御電圧から他方の端の制御電圧に向かって順次変化する制御電圧を発光部に供給して判別信号の論理が反転するときの反転時制御電圧を検知し、この検知された反転時制御電圧に基づいて、発光部に供給する用紙判別用の制御電圧を調整する技術が開示されている。
特許文献2には、記録媒体に対するセンサ出力における初期値を記録した第1のメモリと、初期値に対して設定される検知枚数あたりのセンサ出力の低下割合を記録した第2のメモリとを有し、検知された記録媒体の枚数に応じて、検知枚数あたりのセンサ出力の低下割合からセンサ出力の低下量を計算し、この演算結果を基にセンサの発光量を調整する技術が開示されている。
特開2015-194704号公報 特開2002-255397号公報
ところで、記録媒体の種類の増加等に起因して、複数の光学センサが用いられるようになってきている。このため、光学センサの調整に要する時間も長くなる傾向にある。
しかしながら、調整中は記録媒体を検出できないため、印字を行うことができず、その間は画像形成装置のダウンタイムとなる。このため、光学センサの調整時間を短縮することが望まれている。
なお、特許文献1及び特許文献2に記載の調整技術は、複数の光学センサを意図した技術ではなく、光学センサの調整時間の短縮要請に対し、解決策を提供するものではない。
また特許文献2の技術を複数の光学センサに適用して調整を行う場合、光学センサ同士の位置が近いと、他方の光量の影響を受けることから、個々に調整をする必要があり、調整にさらに時間がかかるという課題もある。
この発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたものであって、複数の光学センサの調整を行う場合に、調整に要する時間を短縮でき、しかも高精度な記録媒体の検出を行うことができる画像形成装置、光学センサの調整方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的は、以下の手段によって達成される。
(1)複数の光学センサと、
前記複数の光学センサの検知機能の変化を調整する調整手段と、
を備え、
前記調整手段は、前記複数の光学センサの内の1つの光学センサに対し、当該1つの光学センサの検知機能の変化を調整するとともに、前記1つの光学センサの調整結果を反映させて、前記1つの光学センサ以外の他の光学センサの調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
(2)前記光学センサは、記録媒体を透過した光を受光する透過型センサ、または記録媒体から反射した光を受光する反射型センサを含んでいる前項1に記載の画像形成装置。
(3)前記検知機能の変化は発光部の光量変化であり、
前記調整手段は、発光部の最低光量を初期光量として徐々に光量を増加していき、受光部の受光結果が狙いの値になった時の光量を調整量と決定する方法で、前記1つの光学センサの光量を調整した場合、前記調整量に応じて、前記他の光学センサの発光部の初期光量を設定して他の光学センサの調整を行う前項1または前項2に記載の画像形成装置。
(4)前記検知機能の変化は発光部の光量変化であり、
前記調整手段は、発光部の最大光量を初期光量として徐々に光量を減少していき、受光部の受光結果が狙いの値になった時の光量を調整量と決定する方法で、前記1つの光学センサの光量を調整した場合、前記調整量に応じて、前記他の光学センサの発光部の初期光量を設定して他の光学センサの調整を行う前項1または前項2に記載の画像形成装置。
(5)前記検知機能の変化は発光部の光量変化であり、
前記調整手段は、前記1つの光学センサの発光部が調整前の光量を出力する時の電圧と、調整後の光量を出力する時の電圧との差を基に、他の光学センサの発光部の調整後の出力電圧を設定する前項1または前項2に記載の画像形成装置。
(6)前記1つの光学センサに該当する光学センサは、調整の度に順番に変更される前項1ないし前項5のいずれかに記載の画像形成装置。
(7)前記1つの光学センサに該当する光学センサは、調整の度に常時同じ光学センサが使用される前項1ないし前項5のいずれかに記載の画像形成装置。
(8)前記調整手段は、前記1つの光学センサの光量調整結果と、前記他の光学センサの光量調整結果が一定以上異なる場合は、少なくとも一方の光学センサは異常と判断する前項3または前項4に記載の画像形成装置。
(9)前記調整手段は、通紙する記録媒体の通紙方向と直交する方向の長さに応じて、前記1つの光学センサの調整結果を前記他の光学センサに反映させることなく、他の光学センサの調整を行う前項1ないし前項8のいずれかに記載の画像形成装置。
(10)前記複数の光学センサには、検知する光の波長がそれぞれ異なっている光学センサが含まれている前項1ないし前項9のいずれかに記載の画像形成装置。
(11)記録媒体への画像形成は画像形成装置に備えられた画像形成手段で行われる前項1ないし前項10のいずれかに記載の画像形成装置。
(12)複数の光学センサを備えた画像形成装置が、
前記複数の光学センサの検知機能の変化を調整する調整ステップを実行する際に、前記複数の光学センサの内の1つの光学センサに対し、当該1つの光学センサの検知機能の変化を調整するとともに、前記1つの光学センサの調整結果を反映させて、前記1つの光学センサ以外の他の光学センサの調整を行うことを特徴とする光学センサの調整方法。
(13)前記光学センサは、記録媒体を透過した光を受光する透過型センサ、または記録媒体から反射した光を受光する反射型センサを含んでいる前項12に記載の光学センサの調整方法。
(14)前記検知機能の変化は発光部の光量変化であり、
前記調整ステップで、発光部の最低光量を初期光量として徐々に光量を増加していき、受光部の受光結果が狙いの値になった時の光量を調整量と決定する方法で、前記1つの光学センサの光量を調整した場合、前記調整量に応じて、前記他の光学センサの発光部の初期光量を設定して他の光学センサの調整を行う前項12または前項13に記載の光学センサの調整方法。
(15)前記検知機能の変化は発光部の光量変化であり、
前記調整ステップで、発光部の最大光量を初期光量として徐々に光量を減少していき、受光部の受光結果が狙いの値になった時の光量を調整量と決定する方法で、前記1つの光学センサの光量を調整した場合、前記調整量に応じて、前記他の光学センサの発光部の初期光量を設定して他の光学センサの調整を行う前項12または前項13に記載の光学センサの調整方法。
(16)前記検知機能の変化は発光部の光量変化であり、
前記調整ステップで、前記1つの光学センサの発光部が調整前の光量を出力する時の電圧と、調整後の光量を出力する時の電圧との差を基に、他の光学センサの発光部の調整後の出力電圧を設定する前項12または前項13に記載の光学センサの調整方法。
(17)前記1つの光学センサに該当する光学センサは、調整の度に順番に変更される前項12ないし前項16のいずれかに記載の光学センサの調整方法。
(18)前記1つの光学センサに該当する光学センサは、調整の度に常時同じ光学センサが使用される前項12ないし前項16のいずれかに記載の光学センサの調整方法。
(19)前記調整ステップで、前記1つの光学センサの光量調整結果と、前記他の光学センサの光量調整結果が一定以上異なる場合は、少なくとも一方の光学センサは異常と判断する前項14または前項15に記載の光学センサの調整方法。
(20)前記調整ステップで、通紙する記録媒体の通紙方向と直交する方向の長さに応じて、前記1つの光学センサの調整結果を前記他の光学センサに反映させることなく、他の光学センサの調整を行う前項12ないし前項19のいずれかに記載の光学センサの調整方法。
(21)前記複数の光学センサには、検知する光の波長がそれぞれ異なっている光学センサが含まれている前項12ないし前項20のいずれかに記載の光学センサの調整方法。
(22)記録媒体への画像形成は画像形成装置に備えられた画像形成手段で行われる前項12ないし前項21のいずれかに記載の光学センサの調整方法。
(23)前項12ないし前項22のいずれかに記載の光学センサの調整方法を画像形成装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
前項(1)及び(10)に記載の発明によれば、複数の光学センサの検知機能の変化を調整する際に、複数の光学センサの内の1つの光学センサに対し、当該1つの光学センサの検知機能の変化を調整し、1つの光学センサの調整結果を反映させて、1つの光学センサ以外の他の光学センサの調整を行う。このため、1つの光学センサ以外の他の光学センサの調整を1つの光学センサの調整と同様に最初から行う場合に較べて、効率的に調整を行うことができるから、調整時間を短縮できる。その結果、複数の光学センサ全体の調整時間を短縮することができる。
しかも、1つの光学センサ以外の他の光学センサの調整を、1つの光学センサの調整結果を反映させて行うことで、1つの光学センサと同様の調整を行うことができ、光学センサの調整結果がばらばらになるのを防止でき、調整後も全体として高精度な検知機能を実現できる。
前項(2)及び(11)に記載の発明によれば、記録媒体を透過した光を受光する透過型センサ、または記録媒体から反射した光を受光する反射型センサのいずれを含んでいても、光学センサ全体の調整時間を短縮することができる。
前項(3)及び(12)に記載の発明によれば、検知機能の変化は発光部の光量変化であり、発光部の最低光量を初期光量として徐々に光量を増加していき、受光部の受光結果が狙いの値になった時の光量を調整量と決定する方法で、1つの光学センサの光量が調整された場合、調整量に応じて、他の光学センサの発光部の初期光量を設定して他の光学センサの調整が行われるから、1つの光学センサの調整結果を確実に反映させて他の光学センサの調整を行うことができる。
前項(4)及び(13)に記載の発明によれば、検知機能の変化は発光部の光量変化であり、発光部の最大光量を初期光量として徐々に光量を減少していき、受光部の受光結果が狙いの値になった時の光量を調整量と決定する方法で、1つの光学センサの光量が調整された場合、調整量に応じて、他の光学センサの発光部の初期光量を設定して他の光学センサの調整が行われるから、1つの光学センサの調整結果を確実に反映させて他の光学センサの調整を行うことができる。
前項(5)及び(14)に記載の発明によれば、検知機能の変化は発光部の光量変化であり、1つの光学センサの発光部が調整前の光量を出力する時の電圧と、調整後の光量を出力する時の電圧との差を基に、他の光学センサの発光部の調整後の出力電圧が設定されるから、1つの光学センサの調整結果を確実に反映させて他の光学センサの調整を行うことができる。
前項(6)及び(15)に記載の発明によれば、1つの光学センサに該当する光学センサは、調整の度に順番に変更されるから、1つの光学センサを固定した場合に、この1つの光学センサが故障等していることによる他の光学センサの調整不良等を引き起こす恐れを低減できる。
前項(7)及び(16)に記載の発明によれば、1つの光学センサに該当する光学センサは、調整の度に常時同じ光学センサが使用されるから、1つの光学センサに該当する光学センサを変更する処理が不要となり、その分処理が簡易となる。
前項(8)及び(17)に記載の発明によれば、1つの光学センサの光量調整結果と、前記他の光学センサの光量調整結果が一定以上異なる場合は、少なくとも一方の光学センサは異常と判断される。
前項(9)及び(18)に記載の発明によれば、通紙する記録媒体の通紙方向と直交する方向の長さによって、通紙が行われる光学センサと行われない光学センサが混在することになり、この場合は紙粉の付着状態等が光学センサで大きく異なって検知機能の変化に差が生じる。このため、1つの光学センサの調整結果を他の光学センサに反映させることなく、他の光学センサの調整が行われる。
前項(10)及び(21)に記載の発明によれば、検知する光の波長が異なっていても、1つの光学センサの検知機能の変化を調整し、1つの光学センサの調整結果を反映させて、1つの光学センサ以外の他の光学センサの調整を行うことができる。
前項(11)及び(22)に記載の発明によれば、画像形成装置の画像形成手段によって記録媒体に画像が形成される。
前項(23)に記載の発明によれば、前項(12)ないし(22)のいずれかに記載の光学センサの調整方法を画像形成装置のコンピュータに実行させることができる。
この発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。 複数の光学センサの種類及び配置状態の説明図であり、(A)は光学センサの取り付け部の一部を示す斜視図、(B)は正面図、(C)は平面図である。 反射型光学センサと透過型光学センサの説明図である。 別の光学センサの説明図である。 図1の画像形成装置で実行される光学センサの調整処理の一例を示すフローチャートである。 図1の画像形成装置で実行される光学センサの調整処理の他の例を示すフローチャートである。 (A)(B)は、第1光学センサ93及び第2光学センサ94の特性を示すグラフである。 記録媒体が一部の光学センサを通過しない状態を説明するための図である。 警告画面の表示例である。
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置1の概略構成図である。この例では、画像形成装置1としてタンデム型のカラープリンタが用いられている。
図1において、この画像形成装置1は、装置本体1Aの下部に給紙部20が、中央部に画像形成部10が、上部に排紙部60がそれぞれ配置されて構成されている。給紙部20から排紙部60に渡っては給紙部20から繰り出された用紙等の記録媒体Sを上方へ搬送する搬送路22が形成されている。
画像形成部10は、装置本体1Aの上下方向の略中央に配置された駆動ローラ16及び従動ローラ15と、これら駆動および従動ローラ16,15間に水平に掛設されて矢印方向へ走行する中間転写ベルト14と、この走行方向に沿って配置されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の各色の作像ユニットである感光体ユニット12Y,12M,12C,12Kとを備えている。
各感光体ユニット12Y,12M,12C,12Kで作成されたトナー画像を重ね合わせて中間転写ベルト14に転写し、搬送路22を搬送されてくる記録媒体Sに対して転写ベルト14の搬送端(図中右端)で転写ローラ17により2次転写を行い、記録媒体Sを定着ユニット30に送給してトナー画像の定着を行うようになっている。
定着ユニット30はこの実施形態では、図示しないヒーターを備えた加熱ローラ31と、この加熱ローラ31に接触状態で配置された加圧ローラ32を備えており、加熱ローラ31と加圧ローラ32の間に形成されたニップ部に記録媒体Sを通過させて加熱加圧し、記録媒体Sにトナー像を定着させるようになっている。
各感光体ユニット12Y,12M,12C,12Kは、静電複写方式により作像するもので、それらの周囲に配設された帯電器と、現像器11Y,11M,11C,11Kと、感光体ドラム13Y,13M,13C,13Kと、転写器等とを備えている。また、4個のレーザーダイオード、ポリゴンミラー、および走査レンズ等を有するプリントヘッド41ならびに4つの反射ミラー42等を備えた露光部40の各レーザーダイオードにより、帯電器により帯電された各感光体ドラム13Y,13M,13C,13Kの表面が露光され、該表面に静電潜像が形成されるようになっている。
また、各感光体ユニット12Y,12M,12C,12Kの現像器11Y,11M,11C,11Kにトナーを補給する補給機構として、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kおよびサブホッパ80Y,80M,80C,80Kが前記感光体ユニット12Y,12M,12C,12Kの上方位置に配置されている。
なお、図1中、符号50はキー部や表示部を備えた操作パネル部である。
給紙部20は1段又は複数段(図1の例では2段)の給紙カセット21を備えている。また、各給紙カセット21の出側には給紙ローラ23が備えられており、各給紙カセット21に収容された記録媒体Sを給紙ローラ23によって引き出し、搬送路22に沿って設けられた1組あるいは複数組の搬送ローラ24、25によって2次転写ローラ17による2次転写位置まで搬送するようになっている。なお、画像形成装置1には手差しトレイが備えられていても良い。また、この実施形態では、2次転写ローラ17の近くにある搬送ローラ25が、2次転写ローラ17による媒体Sへのトナー画像の転写タイミングに合わせて媒体Sを転写ローラ17へと搬送するタイミング調整用のタイミングローラを兼ねている。
下側の搬送ローラ24と上側の搬送ローラ(タイミングローラ)25の間において、搬送路22には記録媒体Sの種類検出用等の複数の光学センサ90が配置されている。光学センサ90については後述する。
図2は、画像形成装置1の電気的な構成を示すブロック図である。図2に示すように、画像形成装置1は、制御部100、固定記憶装置110、画像読取装置120の他、上述した操作パネル部50、画像形成部10、給紙部20、複数の光学センサ90を備え、さらにプリンタコントローラ150及びネットワークインターフェース(ネットワークI/F)160等を備え、互いにシステムバス175を介して接続されている。
制御部100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、S-RAM(Static Random Access Memory)103、NV-RAM(Non Volatile RAM)104及び時計IC105等を備えている。
制御部100は、CPU101がROM102等に保存されている動作プログラムを実行することにより、画像形成装置1の全体を統括的に制御する。例えばコピー機能、プリンタ機能、スキャン機能等を実行可能に制御するほか、特にこの実施形態では、複数の光学センサ90に対して定期的にあるいは所定のタイミングでキャリブレーション、つまり光学センサの検知機能の変化を調整する等の制御を行うが、詳細は後述する。
ROM102は、CPU101が実行するプログラムやその他のデータを格納する。
S-RAM103は、CPU101がプログラムを実行する際の作業領域となるものであり、プログラムやプログラムを実行する際のデータ等を一時的に保存する。
NV-RAM104は、バッテリでバックアップされた不揮発メモリであり、画像形成に係わる各種の設定や、表示部54の画素数や、表示部54に表示される各種画面のデータ等を記憶するものである。
時計IC105は、時刻を計時すると共に、内部タイマーとして機能し処理時間の計測等を行う。
固定記憶装置110は、ハードディスク等からなり、プログラムや各種データ等を保存する。
画像読取装置120は、スキャナ等を備え、プラテンガラス上にセットされた原稿を走査することによって読み取り、読み取った原稿を画像データに変換する。
操作パネル部50は、ユーザーが画像形成装置1へジョブ等の指示や各種設定を行う際に用いられるものであり、リセットキー51、スタートキー52、ストップキー53、表示部54及びタッチパネル55等を備えている。
リセットキー51は、設定をリセットする際に使用されるものであり、スタートキー52はスキャン等の開始操作に使用されるものであり、ストップキー53は動作を中断する場合等に押下されるものである。
表示部54は、例えば液晶表示装置からなりメッセージや各種の操作画面等を表示するものであり、タッチパネル55は表示部54の画面上に形成され、ユーザーのタッチ操作を検出する。
画像形成部10は、画像読取装置120で読み取られた原稿の画像データや、外部の端末装置等から送信されたプリントデータから生成された複写画像を用紙上に印字するものであり、印刷エンジン18と前述した定着ユニット30等を備えている。
印刷エンジン18は、画像形成に係わるハードウェア部分をいい、例えば感光体ユニット12Y,12M,12C,12K、現像器11Y,11M,11C,11K、感光体ドラム13Y,13M,13C,13Kと、帯電器、転写器、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、プリントヘッド41、及びこれらを駆動するモータ等からなる。
プリンタコントローラ150は、ネットワークインターフェース160によって受信されたプリントデータから複写画像を生成するものである。
ネットワークインターフェース(ネットワークI/F)160は、外部の端末装置等との間でデータの送受信を行う通信手段として機能する。
図3は複数の光学センサ90の種類およびその配置状態の説明図である。同図(A)(B)に示すように、複数の光学センサ90の1つは、基板26に上下に離間して取り付けられた一対の発光部91a、91bと、発光部91a、91bの側方において基板26に取り付けられた受光部91cを備えた光学センサ91であり、発光部91a、91bには発光ダイオード(LED)等の光源からなる発光素子(図示せず)が設けられ、受光部91cにはフォトダイオード等からなる受光素子(図示せず)が設けられている。
給紙ローラ23で給紙カセット21から引き出された記録媒体Sは、搬送位置のばらつきが無い様に搬送ローラ24を構成するコロ24aとガイド24bの隙間を規制されて下方から上方へ通紙される。コロ24aとガイド24bは通紙方向と直交する方向(記録媒体Sの幅方向)に複数組(図3では2組)設けられており、発光部91aと受光部91bは、コロ24aおよびガイド24bを媒体Sの先端が通過直後の位置で、隣り合うコロ24aおよびガイド24bの間の位置に設置されている。
光学センサ91は、図4に示すように、一対の発光部91a、91bから発光された光を、通紙中の記録媒体Sに照射し、記録媒体Sからの反射光L1を受光部91cで受光する反射型センサである。なお、記録媒体Sの搬送路を挟んで発光部91a、91bの対向位置には、白基準板27配置されている。この白基準板27は、記録媒体Sが通紙されていない状態で実施される反射光調整用の板である。具体的には、キャリブレーション時に発光部91a、91bからの光を白基準板27で反射させ、受光部91cで受光したときの受光量に基づいて、発光部91a、91bまたは受光部91cの状態を調整する。なお、白基準板27は、記録媒体Sが薄紙である場合に、背景が透けて発光部91a、91bからの光の反射量が少なくなるのを防ぐ機能も有している。
さらに、図3(C)に示すように、記録媒体Sの搬送路を挟んで受光部91cの対向位置で、白基準板27を避けた位置に、発光部91a、91bとは別の発光部92aが配置されている。この発光部92aは、図4に示すように、記録媒体Sの通紙中に記録媒体Sに向けて発光されるものであり、記録媒体Sを透過した透過光L2が受光部91cで受光されるようになっている。つまり、発光部92aと受光部91cとで光学センサ91とは別の透過型の光学センサ92が構成されている。なお、光学センサ92の受光部を光学センサ91の受光部91cとは別に構成しても良い。
光学センサ92の配置要件として、限定はされないが、媒体Sのばたつきによる感度低下を抑えるため、記録媒体Sから発光部92aと記録媒体Sから受光部91cの距離を6:4程度とし、通紙幅を±1~2mm以内とするのが望ましい。
光学センサ92は、該光学センサ92を通過中の記録媒体Sに対して発光部92aの発光素子から光を照射し、その透過光を受光部91bの受光素子で検出し、この検出光量換言すれば媒体Sの透過光量に基づいて媒体Sの坪量を測定する公知のセンサである。この実施形態では、検出ばらつきを安定させるために、透過光量の検出は媒体Sの通過中に複数回例えば5mmピッチで10回行われ、それらを平均化処理して媒体Sの坪量を測定するようになっている。
図5は透過型の光学センサの他の構成例を示す図である。この例では、記録媒体Sの搬送路を挟んで一方側に発光部93a及び発光部93bが、他方側に受光部93cが対向状態に配置されている。発光部93aと発光部93bは異なる光を発光し、例えば発光部93aは近赤外光を発光し、発光部93bは青色光を発光する。これらの発光部93a、93bは、記録媒体Sの通紙中に記録媒体Sに向けて同時にあるいは別々に発光されるものであり、記録媒体Sを透過した透過光は受光部93cで受光されるようになっている。つまり、発光部93aと受光部93cとで1つの透過型の光学センサ(以下、第1光学センサともいう)93が構成され、発光部9baと受光部93cとで別の透過型の光学センサ(以下、第2光学センサともいう)94が構成されている。なお、図5において、符号28は光学センサ93の発光部93a及び光学センサ94の発光部93bから発光された光の進路を規制する規制板であり、規制板28の開口28aを通じて、各発光部93a、93bから発光された光が記録媒体Sの搬送路に向けて照射され、受光部93cで受光されるようになっている。
この実施形態では、画像形成装置1には、上述した光学センサ91~94の少なくとも2つが搭載されている。
図5に示した2つの第1光学センサ93及び第2光学センサ94が画像形成装置1に搭載されている場合の、一般的なキャリブレーション時の動作を説明する。
まず、第1光学センサ93の発光部93aの光量を最小の値に設定し、受光部93cにて受光した光量を検出する。この時、第2光学センサ94の発光部93bは、受光部93cにて検出する第1光学センサ93の発光部93aの結果に影響が無い小さい発光量とするか、またはオフにしておく(図5では発光部93bも点灯状態であることを示しているが、極めて小さい光量としている)。受光部93cの検出結果が所定の値(例えば検出電圧1V)になるまで、発光部93aの光量を最小値から増加させていく。受光部93cの受光量の検出結果が所定の値になった時の発光部93aの光量を記憶しておき、記録媒体Sの種類判別時の光量として使用する。
なお、発光部93aの光量を最小値から増加させるものとしたが、最大値から徐々に減少させていっても良い。
図6は、本実施形態における、光学センサ93及び94のキャリブレーション時の調整処理の一例を示すフローチャートである。図6及び図7のフローチャートに示される処理は、画像形成装置1のCPU101がROM102等に格納された動作プログラムに従って動作することによって実行される。
ステップS01で、第1光学センサ93の発光部93aの光量を初期電圧(一般的には最低電圧)に設定して、ステップS02で、受光部93cの受光量から第1光学センサ93の発光部93aの光量を検出する。ステップS03で、受光量が所定光量(電圧換算で例えば1V)になっているかどうかを判断する。所定光量になっていない場合は(ステップS03でNO)、ステップS04で、第1光学センサ93の発光部93aの光量を増加させ、ステップS03で所定光量になるまでステップS02~S04を繰り返す。
ステップS03で所定光量になると(ステップS03でYES)、ステップS05で、そのときの第1光学センサ93の発光部93aの設定値を記憶する。以後、次の調整が行われるまで、記憶された設定値の光量で第1光学センサ93の発光が行われる。
次にステップS06で、調整前の第1光学センサ93の発光部93aの設定値と、ステップS05で記憶した今回の設定値の差分を求めたのち、ステップS07で、求めた差分を第2光学センサ94の発光部93bの現在の光量設定値に加算して、調整後の設定値とする。
このように、この実施形態では、第1光学センサ93の調整結果で得られた設定値と調整前の設定値との差分を求め、この差分を第2光学センサ94の設定値に加算して調整後の設定値とするから、第1光学センサ93の調整結果を第2光学センサ94に反映させることができる。このため、第2光学センサ94の調整に際して、第1光学センサ93の調整と同様の調整を最初から行う必要はなくなるから、第2光学センサ94の調整時間を短縮でき、ひいては第1光学センサ93及び第2光学センサ94の全体の調整時間を短縮することができる。
しかも、第1光学センサ93の調整結果を第2光学センサ94に反映させることで、第2光学センサ94に対して第1光学センサ93と同様の精度の高い調整を行うことができる。
図6に示した実施形態では、第1光学センサ93の光量調整を、電圧を最低値から増加させることで行っているが、電圧を最大値から徐々に減少させることで行っても良い。
また、表1に示すように、ステップS07で第2光学センサ94の設定値に加算する差分を、第1光学センサ93と第2光学センサ94の特性に応じて補正しても良い。表1では、第2光学センサ94の発光部93bに印加できる最大電圧が3Vの場合を示している。
Figure 2023041432000002
図7は、光学センサ93及び94のキャリブレーション時の調整処理の他の例を示すフローチャートである。
ステップS01~S06は図6に示したフローチャートのステップS01~S06と同じ処理であるので、説明は省略する。
ステップS06で、調整前の第1光学センサ93の発光部93aの設定値と、ステップS05で記憶した今回の設定値の差分を求めたのち、ステップS11で、第2光学センサ94の発光部93bの光量初期設定を行う。その時に、ステップS06で求めた第1光学センサ93の差分を基に初期電圧を決定する。初期電圧は予め高めに決定する。第1センサ93の差分が0.5Vである場合は、第2光学センサ94の初期電圧は0.5Vを少し下げた0.4V分を加算して初期電圧とするのが良い。
次に、ステップS12で、受光部93cの受光量から第2光学センサ94の発光部93bの光量を検出したのち、ステップS13で、受光量が所定光量(電圧換算で例えば1V)になっているかどうかを判断する。所定光量になっていない場合は(ステップS13でNO)、ステップS14で、第2光学センサ94の発光部93bの光量を増加させ、ステップS13で所定光量になるまでステップS12~S14を繰り返す。
ステップS13で所定光量になると(ステップS13でYES)、ステップS15で、そのときの第2光学センサ94の発光部93bの設定値を記憶する。以後、次の調整が行われるまで、記憶された設定値の光量で第2光学センサ94の発光が行われる。
このように、この実施形態では、第1光学センサ93の調整結果で得られた設定値と調整前の設定値との差分を求め、この差分を反映して第2光学センサ94の初期値を決定し、この初期値に基づいて第2光学センサ94の光量調整を行うから、第2光学センサ94の調整を最初から行う必要はなくなる。このため、第2光学センサ94の調整時間を短縮でき、ひいては第1光学センサ93及び第2光学センサ94の全体の調整時間を短縮することができる。
しかも、差分を反映させた初期値を基に第2光学センサ94の調整が行われるから、より精度の高い調整を行うことができる。
なお、図7に示した実施形態においても、第1光学センサ93及び第2光学センサ94の光量調整を、電圧を最低値から増加させることで行っているが、電圧を最大値から徐々に減少させることで行っても良い。
また、表2に示すように、ステップS11で第2光学センサ94の初期電圧に加算する差分を、第1光学センサ93と第2光学センサ94の特性に応じて補正しても良い。表2では、第2光学センサ94の発光部93bに印加できる最大電圧が3Vの場合を示している。
Figure 2023041432000003
図8(A)(B)は、第1光学センサ93及び第2光学センサ94の特性を示すグラフであり、同図(A)は温度変化、同図(B)は紙粉量にそれぞれ対する第1光学センサ93及び第2光学センサ94から発光される光の光量の変化を示している。
第1光学センサ93及び第2光学センサ94は近距離で略同一環境にあるから、同図(A)(B)のように、温度や紙種の影響を同じ条件で受けるので、温度や紙粉量が変化したとき、各光学センサの光量曲線はほぼ同じ形で推移し相関している。つまり、第1光学センサ93及び第2光学センサ94センサの劣化度合は近似し、表3に示すように、第1光学センサ93と第2光学センサ94を相互反映無く別々に調整したときの前回の調整結果(前回結果)と今回の調整結果(今回結果)の設定値の差分は同程度となる。
Figure 2023041432000004
この実施形態では、このような光学センサ同士の劣化度合が近似するため、キャリブレーション時の1つの光学センサの調整結果を他の光学センサの調整に反映可能であることに着目したものである。
なお、このような光学センサ同士の劣化度合の近似性は、第1光学センサ93と第2光学センサ94との間だけでなく、第1光学センサ93、第2光学センサ94と他の光学センサ91、92の間でも成り立つことから、これらの光学センサ91~94のうちの1つの調整結果を、他の光学センサ91~94の調整に反映させることができる。
しかし、図9に示すように、光学センサ95と光学センサ96が、記録媒体Sの通紙方向と直交する方向(CD方向)に離れていた場合、図9に示すように、CD方向の長さが短い記録媒体Sは一方の光学センサ96を通過しないので、CD方向の長さが短い記録媒体Sの使用枚数が多くなると、光学センサ95と光学センサ96の劣化度合が近似しなくなる。
従って、使用される枚数の多い記録媒体SのCD方向の長さによっては、1つの光学センサ(例えば光学センサ95)の調整結果を他の光学センサ(例えば光学センサ96)に反映させないのが望ましい。
また、複数の光学センサのうち、1つの光学センサ(例えば光学センサ93)の調整結果を、図7のフローチャートで示した処理によって他の光学センサ(例えば光学センサ94)の調整に反映させた場合、調整結果(調整後の設定値)が各光学センサ93、94で予め設定された一定値以上に異なる場合は、少なくともいずれかの光学センサが故障等により異常であると判断することができる。このため、この場合は図10に示すように、異常であることを示すメッセージを含む警告画面を表示部54に表示して、ユーザーに知らせるのが望ましい。
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはない。例えば、第1光学センサ93の調整結果を第2光学センサ94に反映させるものとしたが、キャリブレーションの度に、他の光学センサへの反映の基礎となる最初に調整を行う光学センサを、ローテーションで順番に変更しても良い。最初に調整を行う光学センサを常時同じ光学センサとした場合に、この光学センサが故障等していると、他の光学センサの調整不良等を引き起こす恐れがあるが、最初に調整を行う光学センサを順番に変更することで、他の光学センサの調整不良等を引き起こす恐れを低減できる。
勿論、最初に調整を行う光学センサとして常時同じ光学センサを使用しても良い。この場合は、最初に調整を行う光学センサを変更する処理が不要となり、その分処理が簡易となる。
また、光学センサ93、94の発光部93a、93bの光量を調整する場合を説明したが、受光部の出力に設定する閾値等を調整する場合に、複数の受光部間で調整結果の反映処理を適用しても良く、要は光学センサの検知結果が所定量になるように調整する場合に適用可能である。
また、複数の光学センサ90~96には、赤色光、緑色光、青色光等のように、検知する光の波長がそれぞれ異なっている光学センサが含まれていても良い。検知する光の波長が異なっていても、1つの光学センサの検知機能の変化を調整し、1つの光学センサの調整結果を反映させて、1つの光学センサ以外の他の光学センサの調整を行うことができる。
1 画像形成装置
1A 装置本体
10 画像形成部
17 二次転写ローラ
20 給紙部
21 給紙トレイ
22 媒体搬送路
23 給紙ローラ
24 搬送ローラ
24a コロ
24b ガイド
25 搬送ローラ(タイミングローラ)
30 定着ユニット
31 加熱ローラ
32 加圧ローラ
50 操作パネル部
54 表示部
90~96 光学センサ
91a、91b、92a、93a、93b 発光部
91c、93c 受光部

Claims (23)

  1. 複数の光学センサと、
    前記複数の光学センサの検知機能の変化を調整する調整手段と、
    を備え、
    前記調整手段は、前記複数の光学センサの内の1つの光学センサに対し、当該1つの光学センサの検知機能の変化を調整するとともに、前記1つの光学センサの調整結果を反映させて、前記1つの光学センサ以外の他の光学センサの調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記光学センサは、記録媒体を透過した光を受光する透過型センサ、または記録媒体から反射した光を受光する反射型センサを含んでいる請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記検知機能の変化は発光部の光量変化であり、
    前記調整手段は、発光部の最低光量を初期光量として徐々に光量を増加していき、受光部の受光結果が狙いの値になった時の光量を調整量と決定する方法で、前記1つの光学センサの光量を調整した場合、前記調整量に応じて、前記他の光学センサの発光部の初期光量を設定して他の光学センサの調整を行う請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記検知機能の変化は発光部の光量変化であり、
    前記調整手段は、発光部の最大光量を初期光量として徐々に光量を減少していき、受光部の受光結果が狙いの値になった時の光量を調整量と決定する方法で、前記1つの光学センサの光量を調整した場合、前記調整量に応じて、前記他の光学センサの発光部の初期光量を設定して他の光学センサの調整を行う請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  5. 前記検知機能の変化は発光部の光量変化であり、
    前記調整手段は、前記1つの光学センサの発光部が調整前の光量を出力する時の電圧と、調整後の光量を出力する時の電圧との差を基に、他の光学センサの発光部の調整後の出力電圧を設定する請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  6. 前記1つの光学センサに該当する光学センサは、調整の度に順番に変更される請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 前記1つの光学センサに該当する光学センサは、調整の度に常時同じ光学センサが使用される請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. 前記調整手段は、前記1つの光学センサの光量調整結果と、前記他の光学センサの光量調整結果が一定以上異なる場合は、少なくとも一方の光学センサは異常と判断する請求項3または請求項4に記載の画像形成装置。
  9. 前記調整手段は、通紙する記録媒体の通紙方向と直交する方向の長さに応じて、前記1つの光学センサの調整結果を前記他の光学センサに反映させることなく、他の光学センサの調整を行う請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の画像形成装置。
  10. 前記複数の光学センサには、検知する光の波長がそれぞれ異なっている光学センサが含まれている請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の画像形成装置。
  11. 記録媒体への画像形成は画像形成装置に備えられた画像形成手段で行われる請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の画像形成装置。
  12. 複数の光学センサを備えた画像形成装置が、
    前記複数の光学センサの検知機能の変化を調整する調整ステップを実行する際に、前記複数の光学センサの内の1つの光学センサに対し、当該1つの光学センサの検知機能の変化を調整するとともに、前記1つの光学センサの調整結果を反映させて、前記1つの光学センサ以外の他の光学センサの調整を行うことを特徴とする光学センサの調整方法。
  13. 前記光学センサは、記録媒体を透過した光を受光する透過型センサ、または記録媒体から反射した光を受光する反射型センサを含んでいる請求項12に記載の光学センサの調整方法。
  14. 前記検知機能の変化は発光部の光量変化であり、
    前記調整ステップで、発光部の最低光量を初期光量として徐々に光量を増加していき、受光部の受光結果が狙いの値になった時の光量を調整量と決定する方法で、前記1つの光学センサの光量を調整した場合、前記調整量に応じて、前記他の光学センサの発光部の初期光量を設定して他の光学センサの調整を行う請求項12または請求項13に記載の光学センサの調整方法。
  15. 前記検知機能の変化は発光部の光量変化であり、
    前記調整ステップで、発光部の最大光量を初期光量として徐々に光量を減少していき、受光部の受光結果が狙いの値になった時の光量を調整量と決定する方法で、前記1つの光学センサの光量を調整した場合、前記調整量に応じて、前記他の光学センサの発光部の初期光量を設定して他の光学センサの調整を行う請求項12または請求項13に記載の光学センサの調整方法。
  16. 前記検知機能の変化は発光部の光量変化であり、
    前記調整ステップで、前記1つの光学センサの発光部が調整前の光量を出力する時の電圧と、調整後の光量を出力する時の電圧との差を基に、他の光学センサの発光部の調整後の出力電圧を設定する請求項12または請求項13に記載の光学センサの調整方法。
  17. 前記1つの光学センサに該当する光学センサは、調整の度に順番に変更される請求項12ないし請求項16のいずれかに記載の光学センサの調整方法。
  18. 前記1つの光学センサに該当する光学センサは、調整の度に常時同じ光学センサが使用される請求項12ないし請求項16のいずれかに記載の光学センサの調整方法。
  19. 前記調整ステップで、前記1つの光学センサの光量調整結果と、前記他の光学センサの光量調整結果が一定以上異なる場合は、少なくとも一方の光学センサは異常と判断する請求項14または請求項15に記載の光学センサの調整方法。
  20. 前記調整ステップで、通紙する記録媒体の通紙方向と直交する方向の長さに応じて、前記1つの光学センサの調整結果を前記他の光学センサに反映させることなく、他の光学センサの調整を行う請求項12ないし請求項19のいずれかに記載の光学センサの調整方法。
  21. 前記複数の光学センサには、検知する光の波長がそれぞれ異なっている光学センサが含まれている請求項12ないし請求項20のいずれかに記載の光学センサの調整方法。
  22. 記録媒体への画像形成は画像形成装置に備えられた画像形成手段で行われる請求項12ないし請求項21のいずれかに記載の光学センサの調整方法。
  23. 請求項12ないし請求項22のいずれかに記載の光学センサの調整方法を画像形成装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
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