JP7326864B2 - シート材判別装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
かかるシート材判別装置として、経時劣化等による判別性能の低下を防ぐため校正板を備えたものが知られている。例えば、特許文献1には、筐体の外部から開口部に対向するように校正板が配置され、筐体と校正板との間に、校正板に光を照射可能となる状態と照射不能となる状態とを切り替える可動式のシャッターが設けられた構成が提案されている。
シート材に向けて照射光を照射し、シート材からの反射光を受光して、シート材の物性を判定するための検出情報を取得する測定部と、
前記測定部を内部に収容し、前記照射光及び前記反射光を通過させる開口部の形成された収容部と、
を備えたシート材判別装置において、
前記開口部を閉塞させる閉状態と、前記開口部を開放させる開状態とに切り替え可能なシャッターと、
前記閉状態の際に前記シャッターの内側となる表面に設けられた校正板と、
前記シャッターを回動させて前記開口部を開閉させる開閉機構と、
前記開閉機構を制御して、前記シャッターに前記開状態と前記閉状態を連続して切り替えさせる開閉動作を行わせ、前記開閉動作における前記閉状態において、前記測定部により、前記校正板に向けて照射光を照射させ、その反射光を受光して読取情報を取得し、前記読取情報に基づいて前記測定部を校正する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記開閉機構を制御して、前記シャッターを回動させて前記収容部における前記開口部の周辺部に押圧させることにより、前記開閉動作において前記開口部を閉状態とすることを特徴とする。
前記シート材判別装置を備えることを特徴とする。
まず、本実施の形態に係る画像形成装置1の構成について説明する。
図1は、画像形成装置1の全体構成を示す概略図である。
画像形成装置1は、シート材Pに色材を付与して画像を形成するものであり、例えば、電子写真方式で、用紙にトナーを付着、定着させる画像形成装置である。
図1に示すように、画像形成装置1は、例えば、シート材供給部11と、画像形成動作部12と、搬送部13と、排出トレイ14と、シート材判別部20と、を備える。
なお、図1では、シート材供給部11は、画像形成装置1の本体部1aの側方に設けられた給紙ユニット1bに備えられた構成を例示しているが、シート材Pを保持して搬送ルートRに送り出すことが可能であれば、シート材供給部11の位置はこれに限定されない。
シート材Pとしては、例えば、用紙、樹脂板等が挙げられる。用紙としては、表面の紙の繊維が粗いラフ紙、一般に使用される普通紙、表面に微細な凹凸を有する上質紙、表面がコート層で覆われているコート紙等が挙げられる。各シート材によって、表面状態(表面の平滑度)、厚さ、坪量等が異なる。このため、各シート材から得られる光学的情報が異なり、これを用いてシート材Pの種類が判別できる。
シート材判別部20と制御部15(図2参照)とにより、シート材判別装置が構成される。また、シート材判別部20の構成の詳細については後述する。
なお、図1では、シート材判別部20は、画像形成装置1の本体部1aと給紙ユニット1bの間の中間ユニット1cに備えられた構成を例示しているが、シート材判別部20の位置はこれに限定されない。
図2に示すように、画像形成装置1は、上述のシート材供給部11、画像形成動作部12、搬送部13、シート材判別部20に加えて、制御部15と、記憶部16と、通信部17と、操作受付部18と、表示部19と、などを備える。
制御部15は、記憶部16に格納された制御プログラムを読み出してCPUが実行することで、画像形成動作部12による画像形成動作に関する制御を行う。
次に、シート材判別部20の構成について説明する。
図3は、シート材判別部20の構成を模式的に示す模式図である。図4は、シート材判別部20の概略構成を示す概略斜視図である。図5は、図4におけるV-V線に沿った断面図である。
発光部22は、開口部24に面するように配置されたシート材Pに向けて光を照射可能に構成されている。受光部23は、シート材Pから反射された光を受光可能に構成されている。
このためシート材判別部20においては、発光部22から出射された光が開口部24を通過してシート材Pに入射し、シート材Pから反射された光が開口部24を通って受光部23に受光される。シート材Pから反射して受光部23に受光された反射光の光量等(検出情報)に基づいてシート材Pの種類を判別することができる。
そして、正反射光および拡散反射光の光成分のうちそれぞれ特定の波長成分の光量に基づいてシート材Pの種類の判別が行われる。なお、波長成分を選ばず受光光量のみで判別を行うこととしても良い。正反射光および拡散反射光を用いることで、正反射光または拡散反射光の一方のみを用いて判別を行うよりも、高精度の判別が可能である。
収容部21は、搬送ルートRを搬送されるシート材Pの中央部に対向するように設けられる。搬送ルートRに対するシート材Pの位置に応じて、可動することとしても良い。
また、収容部21(測定部)の近傍には、収容部21に沿った搬送ルートRを通過したシート材Pの数をカウントするカウント部31(図1参照)が備えられている。
また、収容部21(測定部)の近傍には、収容部21の周辺の温度を検知する温度検知部32(図1参照)が備えられている。
開状態となる場合には、シャッター25は、上記搬送方向(X方向)の上流側に位置するシャッター25の先端部が、収容部21の内部上方に向かうように回動する。
ここで、シャッター25は、制御部15の制御の下、2段階の開状態となることが可能である。すなわち、シャッター25が底部211に対して所定値以上の角度回動した第1の開状態(図5の一点鎖線)と、シャッター25が底部211に対して所定値未満の角度回動した第2の開状態(図5の二点鎖線)となることが可能である。
シート材判別部20がシート材Pの種類を判別する際には、シャッター25は第1の開状態となって、開口部24が全開となる。
また、校正用情報取得処理(後述)においてシャッター25が開閉動作する際、シャッター25は第2の開状態となることができる。
図6に示すように、開閉機構28は、駆動源281と動力伝達機構282を含む。
駆動源281は、たとえばモーター等であり、出力軸281aを含む。出力軸281aは、動力伝達機構282に接続されている。動力伝達機構282は、シャッター支持部27に接続されている。出力軸281aからの出力(回転駆動力)が動力伝達機構282によってシャッター支持部27に伝達され、シャッター支持部27が回転軸G回りに回動する。これにより、シャッター25が回動する。
校正板26は、シート材判別部20を校正するためのものであり、例えば、白色の樹脂等の、所定の平滑度を有する板体である。校正板26は、シャッター25の閉状態において、発光部22から照射された光を受光部23に向けて反射するように配置されている。発光部22から出射される光の状態(光量等)は、経時変化や環境などの要因で変わるため、定期的に校正する必要がある。本実施の形態では、校正板26によって反射された反射光の光学的情報(読取情報)に基づいて、照射条件等を調整することで、シート材判別部20を校正することができる。
次に、画像形成装置1にて実行される画像形成動作について説明する。
このとき、シート材判別部20が、汚れ、経時変化、周囲の環境(温度等)などの要因で判別性能が低下するのを抑制するため、シート材判別部20は校正される。
本実施の形態では、シート材判別部20によるシート材Pからの検出情報の取得に先立って、必要に応じて校正用情報が取得され、この情報を用いて校正することで高精度な用紙判別性能を維持することを可能としている。
画像形成装置1においては、操作受付部18を介してユーザーにより画像形成の実行指示が入力されたことをトリガとして、制御部15は、記憶部16に記憶されたプログラムに従い、当該処理を開始する。
実行条件とは、例えば、カウント部31のカウント値に基づき、前回の校正時から、シート材判別部20を通過したシート材Pの枚数が所定枚数(例えば、10~100枚程度)以上となっている場合、或いは、温度検知部32の検知温度に基づき、前回の校正時と比較して、シート材判別部20の周辺温度の温度差が所定値(例えば、2~3℃以上)以上となっている場合などが挙げられる。
まず、制御部15は、シャッター25の開閉動作を1回行って、開閉動作後の閉状態において、校正板26によって反射された反射光から読取情報(一の読取情報)を取得する(ステップS21)。
このとき、制御部15は、開閉機構28を制御して、開閉動作におけるシャッター25の開口部24に対する回動角度を、検出情報の取得時のシャッター25の開口部24に対する回動角度より小さくする。すなわち、シャッター25の開閉動作において、シャッター25を開く角度は、全開(第1の開状態)より小さな、第2の開状態である。
これにより、機械的な負荷を極力少なくし、且つ時間的な効率化を図ることができる。
図9において、縦軸は、読取情報の値であり、横軸は、開閉動作の回数である。
また、図9において、正反射光の読取情報は黒い丸で示され、その平均値は白い丸で示される。また、拡散反射光の読取情報は黒い四角で示され、その平均値は白い四角で示される。
図9から、正反射光は、開閉動作に応じて値のばらつきが大きいが(黒い丸の挙動を参照)、平均化することでばらつきが少なくなることがわかる(白い丸の挙動を参照)。
なお、図9からわかるように、拡散反射光に関しては開閉動作に応じてそこまで大きなばらつきがみられないため(黒い四角の挙動を参照)、少なくとも正反射光の値のみ平均化することとしても良い。
以上のように、本実施の形態によれば、シート材判別装置は、開口部24の開閉を切り替え可能なシャッター25と、閉状態の際にシャッター25の内側となる表面に設けられた校正板26と、シャッター25を開閉させる開閉機構28と、開閉機構28を制御して、シャッター25に開状態と閉状態を連続して切り替えさせる開閉動作を行わせ、開閉動作後の閉状態において、測定部(発光部22及び受光部23)により、校正板26に向けて照射光を照射させ、その反射光を受光して読取情報を取得し、読取情報に基づいて測定部を校正する制御部15と、を備える。
このため、粉塵の影響を低減しつつ、校正を常に適正に行うことを可能とし、高精度な用紙判別性能を維持することができる。
このため、校正用情報が大きくずれていないと判断される場合には、校正用情報を取得しないこととなり、開閉動作により機械に掛かる負荷を低減させることができる。
このため、シャッター25の開閉動作による読取情報のばらつきを最小化し、高精度な用紙判別性能を維持することができる。
このため、少なくとも、シャッター25の開閉動作の影響が大きい正反射光についての影響を最小化することができる。
このため、開閉動作により機械に掛かる負荷を低減させることができる。また、生産性の低下を小さく抑えることができる。
このため、機械的なガタつきを極力小さくし、より正確な読取情報の取得が可能となる。
このため、環境により校正用情報がずれていないと判断される場合には、校正用情報を取得しないこととなり、開閉動作により機械に掛かる負荷を低減させることができる。
このため、経時変化により校正用情報がずれていないと判断される場合には、校正用情報を取得しないこととなり、開閉動作により機械に掛かる負荷を低減させることができる。
このため、より正確な情報取得が可能となる。
1a 本体部
1b 給紙ユニット
1c 中間ユニット
11 シート材供給部
12 画像形成動作部
13 搬送部
14 排出トレイ
15 制御部
16 記憶部
17 通信部
18 操作受付部
19 表示部
20 シート材判別部
21 収容部
211 底部
212 蓋部
22 発光部(測定部)
23 受光部(測定部)
24 開口部
25 シャッター
25a 内側表面
26 校正板
27 シャッター支持部
28 開閉機構
281 駆動源
281a 出力軸
282 動力伝達機構
G 回転軸
P シート材
R 搬送ルート
Claims (9)
- シート材に向けて照射光を照射し、シート材からの反射光を受光して、シート材の物性を判定するための検出情報を取得する測定部と、
前記測定部を内部に収容し、前記照射光及び前記反射光を通過させる開口部の形成された収容部と、
を備えたシート材判別装置において、
前記開口部を閉塞させる閉状態と、前記開口部を開放させる開状態とに切り替え可能なシャッターと、
前記閉状態の際に前記シャッターの内側となる表面に設けられた校正板と、
前記シャッターを回動させて前記開口部を開閉させる開閉機構と、
前記開閉機構を制御して、前記シャッターに前記開状態と前記閉状態を連続して切り替えさせる開閉動作を行わせ、前記開閉動作における前記閉状態において、前記測定部により、前記校正板に向けて照射光を照射させ、その反射光を受光して読取情報を取得し、前記読取情報に基づいて前記測定部を校正する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記開閉機構を制御して、前記シャッターを回動させて前記収容部における前記開口部の周辺部に押圧させることにより、前記開閉動作において前記開口部を閉状態とすることを特徴とするシート材判別装置。 - 前記制御部は、前記シャッターに前記開閉動作を一回行わせて一の読取情報を取得し、前記一の読取情報と、過去の前記測定部の校正時に用いた読取情報とを比較した差分が所定値以下の場合、前記一の読取情報に基づいて前記測定部の校正を行うことを特徴とする請求項1に記載のシート材判別装置。
- 前記制御部は、前記差分が前記所定値より大きい場合、前記シャッターに前記開閉動作を複数回行わせ、複数回の前記開閉動作ごとの前記閉状態における複数の読取情報を取得し、前記複数の読取情報の平均値に基づいて前記測定部の校正を行うことを特徴とする請求項2に記載のシート材判別装置。
- 前記測定部は、前記反射光として、正反射された正反射光と、拡散反射された拡散反射光とを受光し、
前記制御部は、少なくとも正反射光について、前記平均値を算出することを特徴とする請求項3に記載のシート材判別装置。 - 前記開閉機構は、前記シャッターを回動させ、
前記制御部は、前記開閉機構を制御して、前記開閉動作における前記シャッターの前記開口部に対する回動角度を、前記検出情報の取得時の前記シャッターの前記開口部に対する回動角度より小さくすることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のシート材判別装置。 - 前記測定部の周辺の温度を検知する温度検知部を備え、
前記制御部は、前記温度検知部による検知温度と、前回の前記測定部の校正時の前記測定部の周辺の温度とを比較した差分が所定値以上の場合、前記読取情報を取得することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のシート材判別装置。 - 前記測定部に沿ったシート材の搬送経路を通過したシート材をカウントするカウント部を備え、
前記制御部は、前回の前記測定部の校正時から、前記カウント部によるカウント数が所定値以上となった場合、前記読取情報を取得することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のシート材判別装置。 - 前記収容部は、搬送経路を搬送されるシート材の中央部に対向するように設けられることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のシート材判別装置。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載のシート材判別装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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