JP4663407B2

JP4663407B2 - 記録材判別装置および方法

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Publication number: JP4663407B2
Application number: JP2005157540A
Authority: JP
Inventors: 義隆小久保
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-06-11
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2025-05-30
Also published as: JP2006023288A; US7646479B2; US20050276198A1

Description

本発明は、記録材判別装置および方法に関し、より詳細には、記録材の表面からの反射光および記録材の透過光量を検出してその種類を判別する記録材判別装置および方法に関する。

複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置は、記録材に現像部により可視化・現像された像を転写して所定の定着処理条件において加熱及び加圧することにより上記現像剤像を定着させる。この所定の定着条件は、記録材の材質、厚さ、表面処理などによって大きく異なるため、複数種類の記録材を使用するためには、記録材の種類に応じたきめ細かな設定が必要である。

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材のサイズや種類（記録材が紙の場合は紙種）をユーザに設定させ、その設定に応じて定着処理条件（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）を変更していた。

このため、近年では画像形成装置内部に記録材を判別するセンサを用いて記録材の種類を自動的に判別し、判別された種類に対応して現像条件、転写条件あるいは定着条件を可変制御する技術が提案されている。

このような自動的に記録材の種類を検出する技術には、例えば、記録材の表面画像をＣＣＤセンサによって撮像し、この情報をフラクタル次元情報に変換して記録材の表面平滑度を検出する方式、記録材の表面画像をＣＣＤセンサあるいはＣＭＯＳセンサによって撮像しその光の大小関係から記録材の粗度を検出し表面平滑度から紙種を判別する方法、または記録材端部に出来る影の長さから記録材の厚みを検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１３９１８９号公報

しかしながら、上記の記録材の表面平滑度を検出する方法は、表面平滑度が同様で紙繊維の圧縮状態が異なる記録材、例えば普通紙と厚紙を検出すると厚紙が普通紙と判定されてしまい、現像条件、定着条件、転写条件をその記録紙に適した設定にできないため、定着性が悪くなるといった課題がある。

一方、上記の記録材の材厚を判定する方法では、記録材表面の平滑度が分からないため、グロス紙等は普通紙に比べ光を通しにくいことから材厚が厚めに判定されてしまい適切な条件の設定ができない。

さらに、近年では記録材の種類が多様になっているにも拘らず、印字品質に対する要求はより高くなっており、多種多様な記録材を正確に判別することが要求されている。

本発明は、このような問題に鑑みて為されたものであり、様々な種類の記録材を自動判別するとともに、適切な条件において画像形成を行う記録材判別装置および方法を提供することを目的とする。

本願発明の記録材判別装置は、記録材に光を照射する第１の照射手段および第２の照射手段と、第１の照射手段から照射され記録材から反射された正反射光と乱反射光、および第２の照射手段から照射され記録材を透過する正透過光と拡散透過光を受光する複数の受光手段と、第１の照射手段から照射され、複数の受光手段により受光される正反射光量と乱反射光量との反射光比、および第２の照射手段から照射され、複数の受光手段により受光される正透過光量と拡散透過光量との透過光比を求める制御手段とを備え、制御手段は、第１の照射手段および第２の照射手段が各々異なる複数の光量で光を照射し、複数の受光手段によって各々受光された複数の光量から求めた反射光比および透過光比を用いて記録材の種類を判別することを特徴とする。

また、本願発明の画像形成装置は、記録材に画像形成を行う画像形成手段と、記録材に光を照射する第１の照射手段および第２の照射手段と、第１の照射手段から照射されて記録材から反射された正反射光と乱反射光、および第２の照射手段から照射され記録材を透過する正透過光と拡散透過光を受光する複数の受光手段と、第１の照射手段から照射され、複数の受光手段により受光される正反射光量と乱反射光量との反射光比、および第２の照射手段から照射され、複数の受光手段により受光される正透過光量と拡散透過光量との透過光比を求める制御手段とを備え、制御手段は、第１の照射手段および第２の照射手段が各々異なる複数の光量で光を照射し、複数の受光手段によって各々受光された複数の光量から求めた反射光比および透過光比を用いて画像形成手段による画像形成の条件を設定することを特徴とする。

さらに、本願発明の記録材判別装置は、記録材に光を照射する照射手段と、照射手段から照射され、記録材を透過する正透過光を受光する第１の受光手段と、照射手段から照射され、記録材を透過する拡散透過光を受光する第２の受光手段と、第１の受光手段から得られた正透過光量と第２の受光手段から得られた拡散透過光量との透過光比を求める制御手段とを備え、制御手段は、照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、第１の受光手段および第２の受光手段によって受光された複数の正透過光及び拡散透過光から求めた透過光比を用いて記録材の種類を判別することを特徴とする。

また、本願発明の画像形成装置は、記録材に画像形成を行う画像形成手段と、記録材に光を照射する照射手段と、照射手段から照射され、記録材を透過する正透過光を受光する第１の受光手段と、照射手段から照射され、記録材を透過する拡散透過光を受光する第２の受光手段と、第１の受光手段から得られた正透過光量と前記第２の受光手段から得られた拡散透過光量との透過光比を求める制御手段とを備え、制御手段は、照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、第１の受光手段および第２の受光手段によって受光された複数の正透過光および拡散透過光から求めた透過光比を用いて、画像形成手段による画像形成の条件を設定することを特徴とする。さらに、本発明の記録材判別装置は、記録材に光を照射する照射手段と、照射手段から照射され、記録材から反射された正反射光を受光する第１の受光手段と、照射手段から照射され、記録材から反射された乱反射光を受光する第２の受光手段と、第１の受光手段から得られた正反射光量と第２の受光手段から得られた乱反射光量との反射光比を求める制御手段とを備え、制御手段は、照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、第１の受光手段および第２の受光手段によって受光された複数の正反射光および乱反射光から求めた反射光比を用いて記録材の種類を判別することを特徴とする。また、本発明の画像形成装置は、記録材に画像形成を行う画像形成手段と、記録材に光を照射する照射手段と、照射手段から照射され、記録材から反射された正反射光を受光する第１の受光手段と、照射手段から照射され、記録材から反射された乱反射光を受光する第２の受光手段と、第１の受光手段から得られた正反射光量と前記第２の受光手段から得られた乱反射光量との反射光比を求める制御手段とを備え、制御手段は、照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、第１の受光手段および第２の受光手段によって受光された複数の正反射光および乱反射光から求めた反射光比を用いて、画像形成手段による画像形成の条件を設定することを特徴とする。さらに、本発明の記録材判別装置は、記録材に光を照射する照射手段と、照射手段から照射され記録材から反射された正反射光と乱反射光、および記録材を透過する正透過光と拡散透過光を受光する受光手段と、照射手段から照射され、受光手段により受光される正反射光量と乱反射光量との反射光比、および照射手段から照射され、受光手段により受光される正透過光量と拡散透過光量との透過光比を求める制御手段とを備え、制御手段は、照射手段が各々異なる複数の光量で光を照射し、受光手段によって受光された複数の光量から求めた反射光比および透過光比を用いて記録材の種類を判別することを特徴とする。また、本発明の画像形成装置は、記録材に画像形成を行う画像形成手段と、記録材に光を照射する照射手段と、照射手段から照射され記録材から反射された正反射光と乱反射光、および記録材を透過する正透過光と拡散透過光を受光する受光手段と、照射手段から照射され、受光手段により受光される正反射光量と乱反射光量との反射光比、および照射手段から照射され、受光手段により受光される正透過光量と散乱透過光量との透過光比を求める制御手段とを備え、制御手段は、照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、受光手段によって受光された複数の光量から求めた反射光比および透過光比を用いて画像形成手段による画像形成の条件を設定することを特徴とする。さらに、本発明の記録材判別装置は、記録材に光を照射する照射手段と、照射手段から照射され記録材を透過する正透過光と拡散透過光を受光する受光手段と、受光手段から得られた正透過光量と拡散透過光量との透過光比を求める制御手段とを備え、制御手段は、照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、受光手段によって受光された複数の正透過光および拡散透過光から求めた透過光比を用いて記録材の種類を判別することを特徴とする。また、本発明の画像形成装置は、記録材に画像形成を行う画像形成手段と、記録材に光を照射する照射手段と、照射手段から照射され記録材を透過する正透過光と拡散透過光を受光する受光手段と、受光手段から得られた正透過光量と拡散透過光量との透過光比を求める制御手段とを備え、制御手段は、照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、受光手段によって受光された複数の正透過光および拡散透過光から求めた透過光比を用いて、画像形成手段による画像形成の条件を設定することを特徴とする。さらに、本発明の記録材判別装置は、記録材に光を照射する照射手段と、照射手段から照射され、記録材から反射された正反射光と乱反射光を受光する受光手段と、受光手段から得られた正反射光量と乱反射光量との反射光比を求める制御手段とを備え、制御手段は、照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、受光手段によって受光された複数の正反射光および乱反射光から求めた反射光比を用いて記録材の種類を判別することを特徴とする。また、本発明の画像形成装置は、記録材に画像形成を行う画像形成手段と、記録材に光を照射する照射手段と、照射手段から照射され記録材から反射された正反射光と乱反射光を受光する受光手段と、受光手段から得られた正反射光量と乱反射光量との反射光比を求める制御手段とを備え、制御手段は、照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、受光手段によって受光された複数の正反射光および乱反射光から求めた反射光比を用いて画像形成手段による画像形成の条件を設定することを特徴とする。

本発明によれば、記録材の表面からの反射光を得るために記録材に光を照射する第１の照射手段と、記録材からの透過光を得るために記録材に光を照射する第２の照射手段と、第１の照射手段から照射されて記録材から反射された正反射光と乱反射光、および第２の照射手段から照射され記録材を透過する正透過光と拡散透過光を読み取る複数の読取手段と、複数の読取手段により得られる正反射光量と乱反射光量との比である反射光比、および複数の読取手段により得られる正透過光量と散乱透過光量との比である透過光比を用いて記録材の種類を判別する判別手段とを備えているため、記録材の種類を正確に判別することができ、または種々の記録材においても最適な定着処理条件で定着等を行って良好な定着画像を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明による記録材判別装置および方法を説明する。

（第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態にかかる記録紙判別センサ１００の構成を示す。記録紙判別センサ１００は、図１に示すように、第１の照射手段であるＬＥＤ１０１、第２の照射手段であるＬＥＤ１０４、第１の読取手段であるフォトトランジスタ１０３、第２の読取手段であるフォトトランジスタ１０２を備えている。

ＬＥＤ１０１を光源とする光は、スリット１１１を介して記録紙搬送ガイド１０５上の記録紙Ｐの表面に対し照射される。また、記録紙搬送ガイド１０５には、本実施形態では記録紙の裏面側から光を照射するための窓を設けてある。記録紙Ｐからの反射光は、スリット１１２、１１３を介し集光されてフォトトランジスタ１０２、１０３に受光される。この受光された反射光によって記録紙Ｐの光沢度を検出する。

ＬＥＤ１０４を光源とする光は、光を集光させるための集光ガイド１１４を通って記録紙Ｐの裏面へ照射される。記録紙Ｐからの透過光は、スリット１１２、１１３を介してフォトトランジスタ１０２、１０３に受光される。この受光された透過光から記録紙Ｐからの透過光量を検出する。本実施形態では、ＬＥＤ１０１は、ＬＥＤ光が記録紙Ｐ表面に対し図１に示すように所定の角度をもって照射されるよう配置されている。また、ＬＥＤ１０４はＬＥＤ光が記録紙Ｐ裏面に対し、図１のようにフォトトランジスタ１０２の真下の位置から照射されるように配置されている。

次に、図２を用いてセンサ制御部の内部構成を示すブロック図を説明する。発光素子駆動部３０５は、発光部３０１、３０２を駆動し、メイン制御部３０６は発光素子駆動部を制御する。信号処理部３０７は、受光部からの出力値を１６bitの分解能でA/D変換して演算し、受光部３０３、３０４（図１のフォトトランジスタ１０２，１０３に対応）の出力値を得る。例えば、演算される出力値としては、記録紙の光沢度を示す値（正反射出力（Ｓ１）／乱反射出力（Ｓ２））、および記録紙の光透過性を示す値（正透過出力（Ｓ１）／拡散透過出力（Ｓ２））がある。

また、比較演算部３０８は、信号処理部３０７で行われた結果と、あらかじめメモリ３０９に格納されている設定値との比較演算を行う。メモリ３０９は、EEPROMのような不揮発メモリであり、記録紙判別のための設定値が格納されている。また、メモリ３０９には、発光部３０１、３０２のそれぞれ対して、２種類以上の異なる発光光量値が格納されている。例えば、工場出荷時などに基準紙を用いて基準紙からの正反射光量、乱反射光量を検出し、その結果と、その結果を用いて演算により求めることにより得られる２種類以上の異なる発光光量値をメモリ３０９に格納する。

また、発光部３０２についても同様に工場出荷時などに上記と同様の基準紙を用いて基準紙からの正透過光量、拡散透過光量を検出し、その結果と、その結果を用いて演算により求めた２種類以上の異なる発光光量値をメモリ３０９に格納する。

なお発光部３０１は図１のＬＥＤ１０１、発光部３０２はＬＥＤ１０４に対応している。

次に、２種類以上の異なる発光光量を出力可能とした理由について述べる。

図３に発行部３０２の発光光量が１種類しかなく且つ受光部が１つで記録紙の種類の判別を行ったときの結果を示す。図３に示す結果からは、記録紙の種類は判別できるものの、より多数の種類の記録紙を判別しようとすると、閾値に対するマージンが十分ないため誤った判別をしてしまうことが分かる。例えば、普通紙で厚みの異なる記録紙が３種類以上ある場合などは、判別のための閾値に対するマージンがより小さくなってしまって誤判別してしまう場合が発生する。これは、受光部が１つであれば発光光量が２種類以上であっても同じ結果になる（図３において設定光量値を複数設定しても判別精度はほとんど変わらない）。そこで、受光部を２つ設け、図４に示すように２種類以上の異なる発光光量（例えば、光量１、２、３）を設定し、２つの受光部の結果の比（Ｓ１／Ｓ２ここで、Ｓ１:正透過出力、Ｓ２：拡散透過出力）をとると、光量を変化させることにより多数の種類の記録紙を閾値に対するマージンを十分もって判別できることが分かる。これは、受光部としてのフォトトランジスタ１０２、１０３の各々の受光光量に差が生じるからであり（図４において各記録紙のＳ１／Ｓ２のピークでＳ１とＳ２の受光光量の差が最大となる。受光光量Ｓ１＞Ｓ２）、および発光素子１０４により照射された面からの光量が図１２に示すような光量分布をもっているため、照射面に対して角度を持っているフォトトランジスタ１０３の受光光量は、フォトトランジスタ１０２の受光光量より小さいからである。以上のような受光光量の差の生じ方は、紙の厚さにより異なるため、図４のように各記録ごとに異なるグラフになり、光量を替えることによって十分なマージンをもって記録紙の種類を判別することができる。また、以上の説明から発光光量１種類、受光部２つの場合では、より多数の種類の記録紙の判別ができないことも理解できる（図４において、例えば光量１のみの設定の場合、普通紙２と厚紙の判別が難しくなる）。

また、発光部３０１の発光光量を２種類以上にする理由については、発光部３０２と同様、上述した記録紙の判別精度を向上するためである。なお、発光部３０１の発光光量を２種類以上にする別の理由について以下に説明する。

受光部３０３、３０４（図１のフォトトランジスタ１０２、１０３）それぞれの感度ムラや、発光部の劣化などによって、同じ記録紙からの反射光を受光しても受光光量が異なってくる場合があり、その発光部の劣化、感度ムラを補正するために光量を複数設定している。受光部の感度ムラを補正する場合、例えば、受光部３０４が受光部３０３よりも感度が悪いのであれば、光量１の場合に受光部３０３からの光量をモニタし、光量２（＞光量１）の場合に受光部３０４からの光量をモニタするようにする。なお、この場合には発光部３０１からの発光を光量１、光量２と連続的に切り替えて発光させるように制御することになる。

図５は、本実施形態の記録紙判別センサの制御フローチャートである。先ず、ＬＥＤ１０１を上記の手法で求めた光量A1で発光させる（S５０１）が、その際、ＬＥＤ１０４は消灯している。フォトトランジスタ１０２、１０３で乱反射光、正反射光を受光し（S５０２）、得られた出力値を信号処理（S５０３）して記録紙の光沢度を示す値Pa1（正反射光量／乱反射光量）を求める。そして、予めメモリに格納されている光沢度判別閾値Ta1と比較演算し（S５０４）、Ta1＜Pa1ならばOHTと判別する（Ｓ５０５）。

Ta1≧Pa1の場合は、LED１０１を光量A2（＞A1）で発光させる（S５０６）。上記と同様に、フォトトランジスタ１０２、１０３で正反射光量、乱反射光量を受光し（S５０７）、出力値を信号処理（Ｓ５０８）して得られた結果Pa2（正反射光量／乱反射光量）を比較演算する（Ｓ５０９）。Ta2≧Pa2なら普通紙（Ｓ５１０）、それ以外ならグロス紙またはグロスフィルムと判別される（Ｓ５１１）。

次に、普通紙と判別された紙種を紙厚に応じて判別する制御フロー（紙厚検知のフローチャート）を図６に示す。また、図１３は図６の記録紙判別センサの制御フローチャートに基づくＬＥＤ１０４の発光光量設定を示す図である。

ＬＥＤ１０１は、消灯させた状態でＬＥＤ１０４を光量B1で発光させ（Ｓ６０１）、フォトトランジスタ１０２、１０３でそれぞれ正透過光量、拡散透過光量を受光し（S６０２）、得られた出力値を信号処理して（S６０３）記録紙の光透過性を示す値Pb1（正透過出力／拡散透過出力）を求める。そして、予めメモリに格納されている光透過性判別閾値Tb1と比較演算する（S６０４）。Tb1≧Pb1の場合、薄紙（〜64g/m²）と判別する（Ｓ６０５）が、Tb1＜Pb1の場合（Ｆ１へ分岐）は、ＬＥＤ１０４を光量B2で発光させ（S６１１）、フォトトランジスタ１０２、１０３でそれぞれ正透過光量、拡散透過光量を受光し（S６１２）、得られた出力値を信号処理して（S６１３）記録紙の光透過性を示す値Pb2（正透過出力／拡散透過出力）を求める。そして、予めメモリに格納されている光透過性判別閾値Tb2と比較演算する（S６１４）。

ここで、光量は光量B1<光量B2の関係がある。Ｆ１で得られた記録紙の光透過性を示す値をPb2とすると、Tb2≧Pb2の場合、普通紙１（65〜90g/m²）と判別される。Tb2＜Pb2の場合は、さらに光量B3（＞光量Ｂ２）を発光させ（Ｓ６２１）、フォトトランジスタ１０２、１０３でそれぞれ正透過光量、拡散透過光量を受光し（S６２２）、得られた出力値を信号処理して（S６２３）記録紙の光透過性を示す値Pb2（正透過出力／拡散透過出力）を求める。そして、予めメモリに格納されている光透過性判別閾値Tb2と比較演算する（S６２４）。Ｆ２で得られた記録紙の光透過性を示す値をPb3（正透過出力／拡散透過出力）とすると、Tb3≧Pb3の場合、普通紙２（91〜120g/m²）と判別され（Ｓ６２５）、Tb3＜Pb3の場合は、厚紙（121g/m²〜）と判別される（Ｓ６２６）。

さらに、上記では判別しなかったグロス紙及びグロスフィルムを判別する場合のフロー（グロス紙／グロスフィルム検知のフローチャート）について図７を用いて説明する。図５のＳ５１０でグロス紙もしくはグロスフィルムと判別された場合、これらを分類するために、ＬＥＤ１０４を光量B2で発光させる（Ｓ７０１）。そして、フォトトランジスタ１０２、１０３でそれぞれ正透過光量、拡散透過光量を受光し（S７０２）、得られた出力値を信号処理し（S７０３）て記録紙の光透過性を示す値Pc1（正透過出力／拡散透過出力）を求め、グロス紙およびグロスフィルムを判別するための閾値Tcと比較を行う（S７０４）。そして、Tc≧Pc1の場合はグロス紙と判別され（Ｓ７０５）、Tc＜Pc1の場合はグロスフィルムと判別する（Ｓ７０６）。

上述したように、本実施形態によれば、従来の記録紙判別センサに対して、第１または第２の照射手段の発光タイミングを変え、第１または第２の照射手段がそれぞれ2種類以上の異なる発光光量を出力可能とし、ならびに記録紙の光沢度を「正反射光量／乱反射光量」値により、および記録紙の光透過性を「正透過出力／拡散透過出力」値により求めることによって、多数の種類の記録紙を正確に判別できる。また、本実施形態においては、図１３に示すように発光光量を小さい光量Ｂ１から大きな光量Ｂ２、Ｂ３に切り替えるように照射して、光量Ｂ１の場合は薄紙かどうかを、光量Ｂ２の場合は普通紙１かどうかを、光量Ｂ３の場合には普通紙２か厚紙かどうかを判別するようにしたが、その逆である光量が高い順（Ｂ３、Ｂ２、Ｂ１の順）で照射しても同程度の正確さで記録紙を判別できる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態にかかる記録紙判別センサの構成を示す図である。なお、第１実施形態と同様の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略する。本実施形態における記録紙判別のための動作に関しては、上述した第１実施形態における動作と同様である。

本実施形態は、第１実施形態と、その構成にフォトトランジスタ１０２とＬＥＤ１０４を結ぶ線上に基準板８０１を追加した点で異なる。基準板８０１は全く光を透過しないものではなく、ある程度光を透過するような材質のもの（例えばアクリル、プラスチックなど）を用いる。上述の場所に基準板８０１を挟むと、フォトトランジスタ１０２、１０３に透過する光量の低下が懸念される。しかし、本実施形態における基準板８０１の厚さは、分類すべき記録紙をすべて判別でき、かつＬＥＤ１０４の発光光量を大きくした場合にＬＥＤ１０４に流れる電流値が定格を超えることのないような厚さにする。このような構成をとることによって、分類すべき記録紙を判別できることに加え、経時的にＬＥＤ１０１、１０４の光量が低下したり、紙粉やトナーにより受光部が汚れて受光光量が低下したりしても、基準板を用いてキャリブレーション（発光光量の調整）を行うことができ、判別精度を低下させることなく記録紙を判別できる。

また、上記の方法の他に、基準板８０１のない構成では、ＬＥＤ１０１、１０４について、工場出荷時にＬＥＤの経時変化や受光部汚れに応じた複数の光量を設定しておき、例えば、紙種判別センサの使用量情報（例えば動作時間情報）に基づいて光量を切り替えるようにしても、ＬＥＤの経時変化、受光部の汚れによる受光光量低下を補償することが可能である。また、紙種判別センサで紙種を判別する動作を行っている以外の所定のタイミングで基準板８０１及び記録紙Ｐがない状態でＬＥＤを強制発光させてフォトトランジスタ１０２、１０３の出力を用いることによってＬＥＤの経時変化、受光部の汚れによる受光光量低下を補償することも可能である。

（第３実施形態）
図９は、本実施形態にかかるカラー画像形成装置を好適に示す一例である画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。図９に示すカラー画像形成装置には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色ごとに４つの画像形成部が配置されている。したがって、以下の書く符号のａ、ｂ、ｃ、およびｄは、それぞれＹ、Ｍ、ＣおよびＢｋ用であることを意味するものとする。また、画像形成部に対向して中間転写体ユニットが配置されている。

各々の画像形成部は、像担持体915a，915b，915c，915d、像担持体915a，915b，915c，915dを一様に所定の電位に帯電するための帯電部913a，913b，913c，913d、帯電された像担持体915a，915b，915c，915d上に各色画像データに対応したレーザ光を照射して静電潜像を形成するためのレーザスキャナユニット911a，911b，911c，911d、像担持体915a，915b，915c，915d上に形成された静電潜像を現像して顕像化するための現像部916a，916b，916c，916d、現像部916a，916b，916c，916d内の各色トナーを像担持体915a，915b，915c，915dに送り出すためのスリーブローラ914a，914b，914c，914d、トナーの転写後に像担持体915a，915b，915c，915d上に残留したトナーを除去するためのクリーニング部917a，917b，917c，917dを備える。また、廃トナーユニット912a，912b，912c，912dは、廃トナーを収納するためのものである。

上記中間転写体ユニットは、中間転写体901を備えており、上記で形成した画像を中間転写体901に一次転写する。この中間転写体901は、中間転写体901を駆動する駆動ローラ931c、中間転写体901に張力を与えるテンションローラ931a、記録紙Pに二次転写するための転写部941を備えている。カラー画像形成装置の下部には記録紙Pが収納された給紙カセット903が配置されている。給紙カセット903からの記録紙Pの搬送経路には、記録紙の給紙用のピックアップローラ904、記録紙Pの先端を検出し、画像形成プロセスのタイミングをはかるための記録紙判別センサ１００、像担持体915a，915b，915c，915dから中間転写体901に形成された画像を転写するタイミングをとるために記録紙Pを待機させるためのレジストローラ906が備えられている。

記録紙Pは、記録紙判別センサ１００の検出結果が反映されるように画像形成プロセス条件（転写バイアスなど）が設定されて、中間転写体に形成された画像を転写される。定着部902が、記録紙P上に転写された４色の各トナー画像を溶融定着させた後、定着された記録紙Pは機外に排出されて画像形成動作が終了する。定着部902の定着温度も記録紙判別センサの検出結果が反映されて設定されることになる。なお、本実施形態における記録材判別方法は、上記第１実施形態で説明した判別方法と同じであるため説明を省略する。

また、第１実施形態においては、受光部３０２、３０４からの出力に基づいて記録材の種類を判別しているが、本実施形態においては、受光部３０２、３０３からの出力に基づいて、記録材の種類の判別をスキップして、直接、定着部902の定着条件を設定するようにしても良い。

次に、本実施形態における記録紙判別制御について説明する。給紙1枚目において、記録紙Ｐの判別は、画像を転写する前に行なうため、搬走路中で待機している間に記録紙判別を行う。しかし、連続印字の場合には、給紙２枚目以降は待機している時間が、給紙1枚目の場合に比べ極端に短くなるため、メディアを検知するための時間が取れない。

そこで、給紙2枚目以降は、記録紙Ｐの所定の位置（先端部）が記録紙判別センサ１００の真下に到達するタイミングで検知を開始する。そして、記録紙Ｐの搬送中に検知を行い給紙1枚目と同じ検知結果であるかどうか（同じ種類の記録紙であるかどうか）を確認する。例えば、給紙1枚目と記録紙の種類が違うと判別した場合、2枚目の記録紙を通紙しないように、記録紙の搬送を停止するよう制御する。

上述のように、搬送路途中に記録紙判別センサを配置して搬送中に判別可能とする構成にすることにより無駄な記録紙の排出を回避することができる。

また、記録紙判別センサ１００をさらに給紙口側（図９の９００の位置）に設置した場合、２枚目以降の記録紙の不一致を検出して無駄な記録紙の排出を回避するという利点に加えて、検知タイミングを早めることが可能となり、図１０に示すようにプリント1枚目の記録紙の検知までの時間が短縮できるため、ファーストプリントアウトタイムを短縮できるという効果も得られる。

このように、給紙口付近に記録紙判別センサをすることにより、ファーストプリントアウトタイムの短縮が可能となって、ユーザビリティーを向上させることができる。

（第４実施形態）
図１１は、本実施形態にかかる画像形成装置に記録紙後処理装置を備えた画像形成システム装置を好適に示す一例である画像形成システム装置の概略を示す模式的断面図である。なお、第３実施形態と同様の構成に関しては、同一符号を付して説明を省略する。

記録紙後処理装置は、一般に単純積載モードおよび後処理モードを持っている。単純積載モードとは、画像形成装置本体から画像形成済みの記録紙Ｐが搬送されてくると、入口ローラ１１０１、中間ローラ１１０２、および排紙ローラ１１０３によって積載トレイ１１０４へと搬送され単純に積載されるモードのことである。後処理モードとは、排紙ローラ１１０３を離間させておいて、記録紙Ｐをいったん中間積載部１１０５に複数枚積載して、搬送方向整合パドル１１０６と、横方向整合部１１０７とによって、記録紙束Ｐ´に整合した後、図示せぬ後処理部（ステイプラ、パンチャー、記録紙折込み機等）によって、ステイプル（綴じ）、パンチ穴あけ、折込み等の後処理を行い、再び排紙ローラを圧接して、記録紙束Ｐ´を積載トレイ１１０４へと排紙を行なうモードのことである。

また、入口ローラ１１０１には従属して回転する従属ローラ１１０８が配置されている。画像形成装置から記録紙を受け入れる記録紙後処理装置入口部には、入口ローラ１１０１の上流に入口センサ１１１０が配置され、入口センサ１１１０からの記録紙の進入を示す出力により記録紙Ｐの装置内への進入を検知する。また、図中の矢印は記録紙が搬送される方向を示している。

記録紙判別センサ１００によって記録紙の厚さを検知したあと、その結果に応じて記録紙後処理装置に通紙し積載または後処理できる枚数を記録紙後処理装置の有するＣＰＵ（図示せず）によって決定する。例えば、薄紙であればＷ枚、普通紙１であればＸ枚、普通紙２であればＹ枚、厚紙であればＺ枚（Ｗ＞Ｘ＞Ｙ＞Ｚ）を通紙し積載または後処理できるようにＣＰＵ（図示せず）は記録紙搬送を制御する。

上述のような制御を行うことにより、従来まで記録紙後処理装置に厚さ検知部や記録紙後処理装置への進入枚数をカウントするために必要であったフォトインタラプタを備える必要がなくなるため、コストダウンが可能となる。また、記録紙後処理装置が処理不可能な枚数を通紙しないようにすることができるため、記録紙の後処理の品質を向上させることができる。

本発明の第１実施形態にかかる記録紙判別センサ１００の構成を示す概略図である。本発明の一実施形態によるセンサ制御部の内部構成を示すブロック図である。本実施形態の発光光量が１種類しかなく且つ受光部1つで記録紙判別を行ったときの結果を示す図である。本実施形態の発光光量が３種類で且つ受光部２つで記録紙判別を行ったときの結果を示す図である。本実施形態の記録紙判別センサの制御フローチャートである。普通紙と判別された紙種を紙厚に応じて判別する制御フローを示す図である。本発明の一実施形態によるグロス紙及びグロスフィルムを判別する場合のシーケンスを示す図である。本発明の一実施形態第にかかる記録紙判別センサの構成を示す図である。本実施形態にかかるカラー画像形成装置を好適に示す一例である画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。本実施形態のプリント1枚目の記録紙の検知までの時間が短縮できる様子を示す図である。本実施形態にかかる画像形成装置に記録紙後処理装置を備えた画像形成システム装置を好適に示す一例である画像形成システム装置の概略を示す模式的断面図である。本発明の発光光量複数種類、受光部２つにした理由を説明するための図である。本発明の一実施形態のＬＥＤ１０４の発光光量設定を示す図である。

符号の説明

１００、９００記録紙判別センサ
１０１、１０４ＬＥＤ
１０２、１０３受光部
１０５記録紙搬送ガイド
１１１〜１１４スリット
３０１〜３０４発光部
３０５発光素子制御部
３０６メイン制御部
３０７信号処理
３０８比較部
３０９メモリ
８０１基準板
９０１中間転写体
９０２定着部
９０３給紙カセット
９０４ピックアップローラ
９０６レジストローラ
１１０１入口ローラ
１１０２中間ローラ
１１０３排紙ローラ
１１０４積載トレイ
１１０５中間積載部
１１０６搬送方向整合パドル
１１０７横方向整合部
１１１０入口センサフラグ

Claims

記録材に光を照射する第１の照射手段および第２の照射手段と、
前記第１の照射手段から照射され記録材から反射された正反射光と乱反射光、および前記第２の照射手段から照射され記録材を透過する正透過光と拡散透過光を受光する複数の受光手段と、
前記第１の照射手段から照射され、前記複数の受光手段により受光される正反射光量と乱反射光量との反射光比、および前記第２の照射手段から照射され、前記複数の受光手段により受光される正透過光量と拡散透過光量との透過光比を求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記第１の照射手段および前記第２の照射手段が各々異なる複数の光量で光を照射し、前記複数の受光手段によって各々受光された複数の光量から求めた前記反射光比および前記透過光比を用いて記録材の種類を判別することを特徴とする記録材判別装置。
前記第１の照射手段および前記第２の照射手段により照射される光に対して一定の反射特性および透過特性を有し、記録材の読取位置に配置された基準板をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録材判別装置。
前記第１の照射手段と前記複数の受光手段とを記録材の一方に配置し、前記第２の照射手段を記録材に対して前記第１の照射手段の反対側に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の記録材判別装置。
前記複数の受光手段は、第１の受光手段と第２の受光手段とから構成され、
前記第２の照射手段と前記第２の受光手段とは記録材を挟んで対向する位置に、および前記第１の照射手段と前記第１の受光手段とは前記第２の照射手段と前記第２の受光手段とを結ぶ線に対して線対称の位置に配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の記録材判別装置。
記録材に画像形成を行う画像形成手段と、記録材に光を照射する第１の照射手段および第２の照射手段と、
前記第１の照射手段から照射され記録材から反射された正反射光と乱反射光、および前記第２の照射手段から照射され記録材を透過する正透過光と拡散透過光を受光する複数の受光手段と、
前記第１の照射手段から照射され、前記複数の受光手段により受光される正反射光量と乱反射光量との反射光比、および前記第２の照射手段から照射され、前記複数の受光手段により受光される正透過光量と拡散透過光量との透過光比を求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記第１の照射手段および前記第２の照射手段が各々異なる複数の光量で光を照射し、前記複数の受光手段によって各々受光された複数の光量から求めた前記反射光比および前記透過光比を用いて前記画像形成手段による画像形成の条件を設定することを特徴とする画像形成装置。
前記第１の照射手段と前記複数の受光手段を記録材の一方に配置し、前記第２の照射手段を記録材に対して前記第１の照射手段の反対側に配置したことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記複数の受光手段は、第１の受光手段と第２の受光手段とから構成され、前記第２の照射手段と前記第２の受光手段とは記録材を挟んで対向する位置に、および前記第１の照射手段と前記第１の受光手段とは前記第２の照射手段と前記第２の受光手段とを結ぶ線に対して線対称の位置に配置されたことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、記録材の種類に応じて、後処理装置に排出する記録材の枚数を設定することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
記録材に光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射され、記録材を透過する正透過光を受光する第１の受光手段と、
前記照射手段から照射され、記録材を透過する拡散透過光を受光する第２の受光手段と、
前記第１の受光手段から得られた正透過光量と前記第２の受光手段から得られた拡散透過光量との透過光比を求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、前記第１の受光手段および前記第２の受光手段によって受光された複数の正透過光及び拡散透過光から求めた前記透過光比を用いて記録材の種類を判別することを特徴とする記録材判別装置。
前記制御手段は、前記透過光比から記録材の光透過性を判別することを特徴とする請求項９に記載の記録材判別装置。
記録材に画像形成を行う画像形成手段と、
記録材に光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射され、記録材を透過する正透過光を受光する第１の受光手段と、
前記照射手段から照射され、記録材を透過する拡散透過光を受光する第２の受光手段と、
前記第１の受光手段から得られた正透過光量と前記第２の受光手段から得られた拡散透過光量との透過光比を求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、前記第１の受光手段および前記第２の受光手段によって受光された複数の正透過光および拡散透過光から求めた前記透過光比を用いて、前記画像形成手段による画像形成の条件を設定することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記透過光比から記録材の光透過性を判別することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
記録材に光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射され、記録材から反射された正反射光を受光する第１の受光手段と、
前記照射手段から照射され、記録材から反射された乱反射光を受光する第２の受光手段と、
前記第１の受光手段から得られた正反射光量と前記第２の受光手段から得られた乱反射光量との反射光比を求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、前記第１の受光手段および前記第２の受光手段によって受光された複数の正反射光および乱反射光から求めた前記反射光比を用いて記録材の種類を判別することを特徴とする記録材判別装置。
前記制御手段は、前記反射光比から記録材の光沢度を判別することを特徴とする請求項１３に記載の記録材判別装置。
記録材に画像形成を行う画像形成手段と、
記録材に光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射され、記録材から反射された正反射光を受光する第１の受光手段と、
前記照射手段から照射され、記録材から反射された乱反射光を受光する第２の受光手段と、
前記第１の受光手段から得られた正反射光量と前記第２の受光手段から得られた乱反射光量との反射光比を求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、前記第１の受光手段および前記第２の受光手段によって受光された複数の正反射光および乱反射光から求めた前記反射光比を用いて、前記画像形成手段による画像形成の条件を設定することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記反射光比から記録材の光沢度を判別することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
記録材に光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射され記録材から反射された正反射光と乱反射光、および記録材を透過する正透過光と拡散透過光を受光する受光手段と、
前記照射手段から照射され、前記受光手段により受光される正反射光量と乱反射光量との反射光比、および前記照射手段から照射され、前記受光手段により受光される正透過光量と拡散透過光量との透過光比を求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記照射手段が各々異なる複数の光量で光を照射し、前記受光手段によって受光された複数の光量から求めた前記反射光比および前記透過光比を用いて記録材の種類を判別することを特徴とする記録材判別装置。
記録材に画像形成を行う画像形成手段と、
記録材に光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射され記録材から反射された正反射光と乱反射光、および記録材を透過する正透過光と拡散透過光を受光する受光手段と、
前記照射手段から照射され、前記受光手段により受光される正反射光量と乱反射光量との反射光比、および前記照射手段から照射され、前記受光手段により受光される正透過光量と散乱透過光量との透過光比を求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、前記受光手段によって受光された複数の光量から求めた前記反射光比および前記透過光比を用いて前記画像形成手段による画像形成の条件を設定することを特徴とする画像形成装置。
記録材に光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射され記録材を透過する正透過光と拡散透過光を受光する受光手段と、
前記受光手段から得られた正透過光量と拡散透過光量との透過光比を求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、前記受光手段によって受光された複数の正透過光および拡散透過光から求めた前記透過光比を用いて記録材の種類を判別することを特徴とする記録材判別装置。
記録材に画像形成を行う画像形成手段と、
記録材に光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射され記録材を透過する正透過光と拡散透過光を受光する受光手段と、
前記受光手段から得られた正透過光量と拡散透過光量との透過光比を求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、前記受光手段によって受光された複数の正透過光および拡散透過光から求めた前記透過光比を用いて、前記画像形成手段による画像形成の条件を設定することを特徴とする画像形成装置。
記録材に光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射され、記録材から反射された正反射光と乱反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段から得られた正反射光量と乱反射光量との反射光比を求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、前記受光手段によって受光された複数の正反射光および乱反射光から求めた前記反射光比を用いて記録材の種類を判別することを特徴とする記録材判別装置。
記録材に画像形成を行う画像形成手段と、
記録材に光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射され記録材から反射された正反射光と乱反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段から得られた正反射光量と乱反射光量との反射光比を求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記照射手段が異なる複数の光量で光を照射し、前記受光手段によって受光された複数の正反射光および乱反射光から求めた前記反射光比を用いて前記画像形成手段による画像形成の条件を設定することを特徴とする画像形成装置。