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発明の名称 画像形成装置及び転写材検出方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−63010(P2007−63010A)
公開日 平成19年3月15日(2007.3.15)
出願番号 特願2005−255195(P2005−255195)
出願日 平成17年9月2日(2005.9.2)
代理人 【識別番号】100077481
【弁理士】
【氏名又は名称】谷 義一
発明者 豊嶋 英一郎
要約 課題
メディア種類の判別を行うメディア検知センサで使用するLEDの劣化を抑え、プリンタの寿命間近になっても、メディアの検出を正確に行う。

解決手段
カラーレーザプリンタは、画像を記録する転写材2を搬送する転写材搬送ガイド105と、LED101を発光させ転写材2の表面で反射した反射光の量と、LED104を発光させ転写材2を透過した透過光の量とに基づいて、転写材搬送ガイド105上を搬送される転写材2の種類及び厚さを判別する、LED104と対向する転写材判別センサ100とを有し、転写材判別センサ100が上記反射光によって転写材2の搬送方向端を検出するプリンタであって、転写材判別センサ100は、転写材2の搬送方向端を検出するとき、LED101の発光量の調整を行う。
特許請求の範囲
【請求項1】
画像を記録する転写材を搬送する転写材搬送手段と、第1の発光素子を発光させ前記転写材の表面で反射した反射光に基づいて、前記転写材の種類を判別する転写材判別手段とを有し、前記転写材判別手段が前記反射光に基づいて前記転写材の搬送方向端を検出する画像形成装置において、
前記転写材判別手段は、前記転写材の搬送方向端を検出する際に、前記第1の発光素子の発光量の調整を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記発光量の調整は光量の絶対値の調整であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記発光量の調整は時分割での光量の調整であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記発光量の調整は光量の絶対値の調整と時分割での光量の調整であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記発光量の調整は光量の絶対値を減少させることを特徴とする請求項1、2又は4に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記発光量の調整は、前記転写材の先端を検知するタイミング、または、前記転写材の後端を検出するタイミングで、発光量を変更することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記発光量の調整は、前記転写材の後端を検出したタイミングで、前記第1の発光素子の発光を停止することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記転写材判別手段は、更に第2の発光素子を発光させ前記転写材を透過した透過光に基づいて前記転写材の厚さを判別することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子はLEDであることを特徴する請求項8に記載の画像形成装置。
【請求項10】
画像を記録する転写材を搬送する転写材搬送手段と、第1の発光素子を発光させ前記転写材の表面で反射した反射光に基づいて、前記転写材の種類を判別する転写材判別手段とを有し、前記転写材判別手段が前記反射光によって前記転写材の搬送方向端を検出する画像形成装置の転写材検出方法において、
前記転写材判別手段が、前記第1の発光素子を発光させ、前記反射光によって前記転写材の先端を検出する第1の発光ステップと、
前記転写材判別手段が、前記転写材の後端を検出する際に、前記第1の発光ステップにおける発光と異なるように前記第1の発光素子の発光量の調整を行う第2の発光ステップと
を備えることを特徴とする転写材検出方法。
【請求項11】
前記発光量の調整は光量の絶対値の調整であることを特徴とする請求項10に記載の転写材検出方法。
【請求項12】
前記発光量の調整は時分割での光量の調整であることを特徴とする請求項10に記載の転写材検出方法。
【請求項13】
前記発光量の調整は光量の絶対値の調整と時分割での光量の調整であることを特徴とする請求項10に記載の転写材検出方法。
【請求項14】
前記発光量の調整は光量の絶対値を減少させることを特徴とする請求項10、11又は13に記載の転写材検出方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置及び転写材検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
以下、従来の画像形成装置の一例として、多色画像形成装置であるカラーレーザプリンタの全体構成について説明する。
【0003】
図18は画像形成装置の全体構成を示す断面図である。図19は画像形成の為のエンジン制御部と本体装置のコントローラ部、及びそれらの間のインタフェース信号を示す説明図である。図18及び19並びに図20のタイミングチャートを参照し、説明する。
【0004】
図19において、図中符号201はエンジン制御部、202はコントローラ部である。203はコントローラ部202からエンジン制御部201へ命令をシリアル通信で送信するシリアルコマンド送信信号線である。204はコマンドに応えてエンジン制御部201からコントローラ部202へシリアル通信でステータスデータを送信するシリアルステータス送信信号線である。205はエンジン制御部201からコントローラ部202へ基準垂直同期信号(以後、TOP信号という)を送信する基準垂直同期信号線である。206はエンジン制御部201からコントローラ部202へ、イエローの水平同期信号を送信するY水平同期信号線である。207はエンジン制御部201からコントローラ部202へ、マゼンタの水平同期信号を送信するM水平同期信号線である。208はエンジン制御部201からコントローラ部202へ、シアンの水平同期信号を送信するC水平同期信号線である。209はエンジン制御部201からコントローラ部202へ、ブラックの水平同期信号を送信するK水平同期信号線である。210はコントローラ部202からエンジン制御部201へ、イエローの画像データ信号を送信するY画像データ信号線である。211はコントローラ部202からエンジン制御部201へ、マゼンタの画像データ信号を送信するM画像データ信号線である。212はコントローラ部202からエンジン制御部201へ、シアンの画像データ信号を送信するC画像データ信号線である。213はコントローラ部202からエンジン制御部201へ、ブラックの画像データ信号を送信するK画像データ信号線である。
【0005】
図20は、フルカラーモードが選択されている場合のTOP信号、垂直同期信号、画像データの各々の信号タイミングを示したタイミングチャートである。
【0006】
コントローラ部202は図示しないホストコンピュータから印字動作開始命令を受けると、エンジン制御部201へ、シリアル通信信号線203を介して印字動作開始命令を発行する。エンジン制御部201は印字動作開始命令を受信すると、印字動作を開始すると共に、シリアル通信信号線204を介して印字動作を開始したことを示すステータスを送信する。
【0007】
図18も合わせて参照すると、エンジン制御部201は、印字動作が開始されると感光ドラム5Y、5M、5C、5K、中間転写体(ベルト)12、スキャナ部10Y、10M、10C、10Kを起動し、各色で画像形成するための準備を行う。準備が整った時点でエンジン制御部201はコントローラ部202に1色目の垂直同期をとるためのTOP信号301をTOP信号線205を介して出力する。ここでは、Yellow、Magenta、Cyan、Blackの順に画像を形成するものとする。コントローラ部202はエンジン制御部201より出力されるTOP信号301、及びY水平同期信号302に同期してYellow画像データ303を画像信号線210を介して出力する。
【0008】
エンジン制御部201は、コントローラ部202からの画像データ303に基づき感光ドラム5Y上に形成した可視画像を中間転写体12に一次転写する。中間転写体12に転写されたYellowのトナー画像がMagentaの感光ドラム5Mの最下点を通過する。このタイミングに合わせて、エンジン制御部201はMagentaのトナー画像がMagentaの感光体5Mの最下点にくるように、所定時間T1(304)の時間間隔を空けてMagenta画像データ305を出力する。そして、中間転写体12は、感光ドラム5Mの最下点の一次転写部でYellowのトナー画像に正確に位置を合わせられ一次転写される。エンジン制御部201は、Cyan、Blackのトナー画像に関しても、Magentaと同様な動作を行なう。即ちエンジン制御部201は、4色の画像が正確に重なるように、TOP信号から所定時間T2(306)、T3(308)の時間間隔分だけ空けてCyan、Blackの画像を形成し、中間転写体12上に画像形成する。
【0009】
上述したように、カラーレーザプリンタは、画像形成部においてコントローラから送信された画像信号に基づいて形成される画像光により静電潜像を形成する。そしてカラーレーザプリンタは、この静電潜像を現像して可視画像を重畳転写してカラー可視画像を形成し、このカラー可視画像を転写材(メディア)2へ転写し定着させる。
【0010】
画像形成部は、現像色分並置したステーション毎の感光体5Y、5M、5C、5K、一次帯電手段としての注入帯電手段7Y、7M、7C、7K、現像手段8Y、8M、8C、8Kを含む。さらに、画像形成部は、トナーカートリッジ11Y、11M、11C、11K、中間転写体12、給紙部、転写部及び定着部13によって構成されている。
【0011】
上記感光ドラム(感光体)5Y、5M、5C、5Kは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは感光ドラム5Y、5M、5C、5Kを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。感光ドラム5Y、5M、5C、5Kへの露光光線はスキャナ部10Y、10M、10C、10Kから送られ、感光ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面に選択的に露光することにより、静電潜像が形成されるように構成されている。
【0012】
一次帯電手段として、各ステーション毎にイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の感光体を帯電させための4個の注入帯電器7Y、7M、7C、7Kを備える。各注入帯電器7Y、7M、7C、7Kにはスリーブ7YS、7MS、7CS、7KSが備えられている。
【0013】
画像形成部は、現像手段として、上記静電潜像を可視化するために、各ステーション毎にイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の現像を行う4個の現像器8Y、8M、8C、8Kを備える。各現像器には、スリーブ8YS、8MS、8CS、8CKが設けられている。各々の現像器は脱着可能に取り付けられている。
【0014】
中間転写体12は、感光ドラム5Y、5M、5C、5Kに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、感光ドラム5Y、5M、5C、5Kの回転に伴って従動回転し、可視画像の転写を受ける。また、中間転写体12は画像形成時に後述する転写ローラ9aが接触して転写材2を狭持搬送することにより転写材2に中間転写体12上のカラー可視画像を同時に重畳転写する。
【0015】
転写ローラ9aは、中間転写体12上にカラー可視画像を重畳転写している間は、中間転写体12に当接されるが、印字処理終了時は、9bの位置に離間する。
【0016】
定着部13は、転写材2を搬送させながら、転写されたカラー可視画像を定着させるものであり、転写材2を加熱する定着ローラ14と転写材2を定着ローラ14に圧接させるための加圧ローラ15とを備えている。定着ローラ14と加圧ローラ15は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ16、17が内蔵されている。即ち、カラー可視画像を保持した転写材2は定着ローラ14と加圧ローラ15により搬送されると共に、熱及び圧力を加えることによりトナーが表面に定着される。
【0017】
クリーニング手段21は、感光ドラム5Y、5M、5C、5K及び中間転写体12上に残ったトナーをクリーニングする。感光ドラム5Y、5M、5C、5K上に形成されたトナーによる可視画像を中間転写体12に転写した後の廃トナーは、クリーニング手段21のクリーナ容器に蓄えられる。あるいは中間転写体12上に形成された4色のカラー可視画像を転写材2に転写した後の廃トナーは、クリーニング手段21のクリーナ容器に蓄えられる。
【0018】
可視画像定着後の転写材2は、その後フラッパソレノイド23によりFUトレイ24に排紙されるか、それより搬送路の長いFDトレイ25に排紙されるか切り替えられ、どちらかのトレイに排出されて画像形成動作が終了する。
【0019】
上述した構成のプリンタは、正常に搬送された場合、レジ前センサ19で転写材2の先端を検出したタイミング(図21(a))から規定時間経過した後、転写材2の搬送を一時停止する。この時転写材2はレジローラ28でループを形成している(図21(b))。このとき、プリンタはメディアセンサ(転写材判別センサ)100への、LED(発光部)104からの光量により、転写材2の種類を判別する。その後プリンタは中間転写体12上の画像に合わせてレジローラ28の駆動を開始し、転写材2の搬送を再開し、メディアの種類に応じた最適な定着制御を行う。
【0020】
図22はレジ前センサ19における転写材サイズ検出シーケンスのフローチャートである。
【0021】
図22において、エンジン制御部201は、転写材2がセンサ19をONしたか判別し(S501)、転写材2がレジ前センサ19をONしたとき、タイマカウントを開始する。(S502)。エンジン制御部201は、タイマカウントが、レジ到達タイミングであるか判定し(S503)、レジ到達タイミングの場合、用紙搬送及びタイマカウントを停止する(S504)。次にエンジン制御部201は、メディアセンサ100によりメディアの種類を判別する(S505)。S505の処理は、図24〜28を参照し後述される。
【0022】
次にエンジン制御部201は、転写材2の搬送を再開するタイミングを確認し(S506)、タイミングが良ければ、タイマカウントを開始する(S507)。エンジン制御部201は、転写材2が搬送され、レジ前センサ19により転写材2の後端を検出したタイミング(S508)、(図11(c))でカウント動作を停止する。エンジン制御部201は、ループ量、レジ前センサ19からレジローラ28間の距離、タイマカウント値から、搬送された転写材2のサイズを算出する(S509)。エンジン制御部201は、算出した転写材のサイズと指定されたサイズとの差が所定範囲内であれば、転写材サイズ検出シーケンスを終了する。所定範囲以内でない場合、エンジン制御部201は、ステップS511へ進み、転写ローラを離間させ、指定された排紙口に転写材2を排出する。その時、エンジン制御部201は、転写材サイズ不一致をコントローラに報知することにより、ミスプリントが判定され転写材2は、そのまま指定された排紙トレイに排出される。
【0023】
図23は、搬送されてきた転写材の実際のサイズを検出する手段と、複数の排紙口とを有する画像形成装置において、指定された転写材のサイズと実際の紙サイズが異なる場合に、転写材を排出する制御について説明するフローチャートである。
【0024】
エンジン制御部201は、レジ前センサ19により実際に搬送された転写材2のサイズを算出する(S601、図22の処理)。算出した転写材サイズが指定されたサイズと一致する場合は、排紙口を指定する時点で排出可能な排紙口であると判断しているため、指定された排紙口に排出可能である。
【0025】
エンジン制御部201は、算出した転写材サイズが指定されたサイズと異なる場合は以下の制御を行なう(S602)。エンジン制御部201は、まず、指定された排紙口がFDトレイ排紙であるかFUトレイ排紙であるか判断する(S603)。FUトレイ排紙と選択されている場合は、フラッパソレノイド23をFU側に切り替え(S607)、FUトレイに転写材2を排出する(S608)。
【0026】
指定された排紙口がFDトレイ25である場合は、エンジン制御部201は、検出した転写材サイズと、FDトレイ25までの搬送路上にあるローラ間隔の最大距離とを比較する。転写材サイズのほうが大きい場合は、FDトレイ25に排出することが可能である。最大ローラ間距離が転写材サイズより大きい場合は、転写材2は搬送されずに機内に残留してしまうため、FDトレイ25に排出する事は不可能と判断できる。エンジン制御部201は、FDトレイ排出可能と判断されれば(S604)、転写材2をFDトレイ25に排出する(S605、S606)。エンジン制御部201は、転写材2のサイズが小さく、FDトレイ25への搬送が不可能であると判断した場合は、フラッパソレノイド23をFU側に切り替え転写材2を強制的にFUトレイ24に排出する(S607,S608)。
【0027】
以上述べたように、プリンタは、指定された転写材2のサイズと、実際に検出したサイズが異なる場合、さらにFDトレイ排紙が不可能なほどの小サイズ紙である場合、自動的にFUトレイ24に排出する。これにより、プリンタエンジン内に転写材2が残留することなくミスプリント紙を機外に排出する事ができ、それによりユーザビリティの向上を図ることが可能となる。
【0028】
図24から図28を参照し転写材2のメディア識別方法(S505、後述のS405)について説明する。
【0029】
図24に転写材判別センサ100の構成を示す。転写材判別センサ100は、図24に示すように、第1の照射手段であるLED(light-emitting diode)101、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を有している。また、転写材判別センサ100は、第2の照射手段であるLED104と対向している。
【0030】
LED101を光源とする光は、スリット111を介して転写材搬送ガイド105上の転写材2の表面に対し照射される。また、転写材搬送ガイド105は、この例では転写材の裏面側から光を照射するための窓を設けてある。転写材2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。これによって転写材2の光沢度を検出する。
【0031】
LED104を光源とする光は、光を集光させるためにある集光ガイド114を通って転写材2の裏面へ照射される。転写材2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。これによって転写材2からの透過光量を検出する。LED101は、LED光が転写材2表面に対し図24に示すように所定の角度をもって斜めより照射されるよう配置されている。また、LED104はLED光が転写材2裏面に対し、図24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。
【0032】
次に、図25を用いてセンサ100の制御部の内部構成をブロック図を参照して説明する。図中符号101,104は発光素子(LED)、102,103は受光素子(フォトトランジスタ)を表す。125は、発光素子101,104を駆動するための発光素子駆動部、200は、発光素子駆動部を制御するためのメイン制御部である。126は、受光素子102、103からの出力値を16bitの分解能でA/D(analog to digital)変換を行い、それらの出力値を演算する信号処理部を示す。例えば、出力値の演算は、記録紙の光沢度を示す(正反射出力/乱反射出力)値、記録紙の光透過性を示す(正透過出力/拡散透過出力)値を求める。また、127は信号処理部で行われた結果を基にあらかじめメモリ128に格納されている設定値と比較演算する比較演算部である。メモリ128は、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)のような不揮発メモリを表し、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128には、発光素子101,104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って得られる2種類以上の異なる発光光量値が、メモリ128に格納されている。また、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が、メモリ128に格納されている。
【0033】
図26は、メディアセンサの制御フローチャートである。先ず、制御部200は、LED101を光量A1で発光させる(S701)。その際、LED104は消灯している。制御部200は、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(S702)、得られた出力値を信号処理し(S703)、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、制御部200は、それを予めメモリに格納されている光沢度判別閾値Ta1と比較演算する(S704)。制御部200は、Ta1≦Pa1ならばOHT(overhead transparencies)と判別する(S705)。Ta1>Pa1の場合は、制御部200は、LED101を光量A2(>A1)で発光させる(S706)。上記と同様に、制御部200は、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(S707)、出力値を信号処理(S708)し得られた結果Pa2(正反射光量/乱反射光量)を光沢度判別閾値Ta2と比較演算する(S709)。制御部200は、Ta2≧Pa2なら普通紙(S710)と判別し、普通紙判別処理(紙厚検知処理)を行う(S711)。制御部200は、それ以外ならグロス紙もしくはグロスフィルムと判別し(S712)、グロス紙判別処理(グロス紙検知処理)を行う。(S713)
図27は、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フローチャートである。制御部200は、LED101を消灯させた状態でLED104を光量B1で発光させ(S721)、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する(S722)。制御部200は、得られた出力値を信号処理し(S723)、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、制御部200は、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(S724)。制御部200は、Tb1≧Pb1の場合、薄紙(〜64g/m2)と判別し(S725)、Tb1<Pb1の場合、再度上記と同様のシーケンス(F1:S726〜S729)を行う。よってF1は、その説明を省略する。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(S730)。Tb2<Pb2の場合、制御部200は、光量B3(>光量B2)を発光させ(S731)、再度上記と同様のシーケンス(F2:S731〜S734)を行う。よってF2も、その説明を省略する。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(S735)、Tb3<Pb3の場合は、厚紙(121g/m2〜)と判別される(S736)。
【0034】
続いて図28を参照し、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について説明する。図26のS710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、制御部200は、LED104を光量B2で発光させる(S751)。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(S752)、得られた出力値を信号処理する(S753)。制御部200は、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、グロスフィルムを判別するための閾値Tcと比較を行う(S754)。そして、Tc1≦Pc1の場合はグロス紙と判別され(S755)、Tc1>Pc1の場合はグロスフィルムと判別する(S756)。上述したような方法により、転写材の判別が行われる。
【0035】
さらに、従来の構成を発展させ、レジ前センサ19を配置せず、メディアセンサ100により、転写材先端及び、後端の検出を行う構成が考えられている。この理由は、センサ配置の難しさやコストダウン等のためである。以下にこの構成について説明する。
【0036】
図29は、センサ制御部の内部構成を示すブロック図である。図25と同一の部分は説明を省略する。図中符号129は、受光部102の信号を変換する変換回路であり、制御部200に対し、受光部102の情報を送っている。図30に示すように、受光部102の受光量(電圧)が所定の値以上になると、変換回路129はONとなる。また、受光部102の受光量(電圧)が所定の値未満になると変換回路129はOFFになる。
【0037】
上述した構成のプリンタは、正常に搬送された場合、メディアセンサ100で転写材2の先端を検出したタイミング(図31(a))から規定時間経過した後、転写材2の搬送を一時停止する。この時転写材2はレジローラ28でループを形成している(図31(b))。このとき、プリンタはメディアセンサ100と、LED発光部104により、転写材2の種類を判別する。その後中間転写体12上の画像に合わせてレジローラ28の駆動を開始し、転写材2の搬送を再開し、メディアの種類に応じた最適な定着制御を行う。
【0038】
以下図32のフローチャートを参照して、図29〜31を適用したプリンタの処理を説明する。
【0039】
図32において、制御部200は、LED101を発光し(S400)、転写材2の先端がメディアセンサ100を通過したか判別し(S401)、転写材2の先端がメディアセンサ100を通過したとき、タイマカウントを開始する(S402)。制御部200は、タイマカウントが、レジ到達タイミングであるか判定し(S403)、レジ到達タイミングの場合、用紙搬送及びタイマカウントを停止する(S404)。次に制御部200は、メディアセンサ100によりメディアの種類を判別する(S405)。S405の処理は、図24〜28を参照し前述した通りである。
【0040】
次に制御部200は、転写材2の搬送を再開するタイミングを確認し(S406)、タイミングが良ければ、タイマカウントを開始する(S407)。制御部200は、転写材2が搬送され、メディアセンサ100により転写材2の後端を検出したタイミング(S408)、(図31(c))でカウント動作を停止する。そして、制御部200は、ループ量、メディアセンサ100からレジローラ28間の距離、タイマカウント値から、搬送された転写材2のサイズを算出する(S409)。算出した転写材のサイズと指定されたサイズとの差が所定範囲内であれば、制御部200は、転写材サイズ検出シーケンスを終了する。所定範囲以内でない場合、制御部200は、ステップS411へ進み、転写ローラを離間させ、指定された排紙口に転写材2を排出する。その時、制御部200は、転写材サイズ不一致をコントローラに報知することにより、ミスプリントが判定され転写材2は、そのまま指定された排紙トレイに排出される。全ての処理が終了した後、制御部200は、LED101を消灯する(S412)。
【0041】
いくつかの文献に上述のような従来の技術に関連した技術内容が開示されている(例えば、特許文献1、2参照)。
【0042】
【特許文献1】特開2004−182361号公報
【特許文献2】特開2005−114866号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0043】
しかしながら、上記従来の画像形成装置において、次のような課題がある。図33は、レジセンサ19を使用した場合のタイミングチャートで、上からレジセンサ19、ローラ28、LED101、LED104のON/OFFを示している。図29〜32を適用したプリンタにおいて、図34はレジセンサ19を使用せず、メディアセンサ100により用紙先端及び後端を検出した場合のタイミングチャートである。図34は、上からメディアセンサ100、ローラ28、LED101、LED104のON/OFFを示している。図34を見てわかるように、メディアセンサ100により転写材先端、後端を検出する動作を行った場合、LED101は、ONし続けている。
【0044】
図35にLED光量劣化と時間の関係を示す。図35を見てわかるように、時間が経過するに従い、LEDの光量劣化が発生する。しかし、図29〜32を適用したプリンタにおいて、大幅なLEDの光量劣化が発生すると、受光素子の光量に影響し、メディアの検出を正確に行うことが出来なくなる。
【0045】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、転写材の種類の判別を行う転写材判別手段で使用する発光素子の劣化を抑え、転写材の検出を正確に行う画像形成装置及び転写材検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0046】
このような目的を達成するために、本発明の画像形成装置(図1)は、画像を記録する転写材(2)を搬送する転写材搬送手段(105、12、9a、28)と、第1の発光素子(101)を発光させ前記転写材の表面で反射した反射光に基づいて、前記転写材の種類を判別する転写材判別手段(図4、図5、図11〜13)とを有し、前記転写材判別手段が前記反射光に基づいて前記転写材の搬送方向端を検出する(図8、図14、図16)画像形成装置であって、前記転写材判別手段は、前記転写材の搬送方向端を検出する際に、前記第1の発光素子(101)の発光量の調整を行う(図8、図14、図16)ことを特徴とする(実施形態1、2、3)。
【0047】
また上記目的を達成するために、本発明の転写材検出方法は、画像を記録する転写材を搬送する転写材搬送手段と、第1の発光素子を発光させ前記転写材の表面で反射した反射光に基づいて、前記転写材の種類を判別する転写材判別手段とを有し、前記転写材判別手段が前記反射光によって前記転写材の搬送方向端を検出する画像形成装置の転写材検出方法であって、前記転写材判別手段が、前記第1の発光素子を発光させ、前記反射光によって前記転写材の先端を検出する第1の発光ステップ(S100、S101、S150、S151、S200、S201)と、前記転写材判別手段が、前記転写材の後端を検出する際に、前記第1の発光ステップにおける発光と異なるように前記第1の発光素子の発光量の調整を行う第2の発光ステップ(S108〜S100、S159〜S161、S209〜S211)とを備えることを特徴とする(実施形態1、2、3)。
【0048】
以上の構成により、画像形成装置は、メディアの種類の判別を行うメディアセンサで使用するLEDの劣化を抑えることにより、画像形成装置本体の寿命間近になっても、メディアの検出を正確に行うことができる。
【0049】
尚、特許請求の範囲の構成要素と対応する実施形態中の図中符号等を()で示した。ただし、特許請求の範囲に記載した構成要素は上記()部の実施形態の構成要素に限定されるものではない。
【発明の効果】
【0050】
本発明によれば、転写材の種類の判別を行う転写材判別手段で使用する発光素子の劣化を抑え、転写材の検出を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0051】
以下、図面を参照して本発明を適用できる実施形態を詳細に説明する。尚、本明細書で参照される各図面において同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。本実施形態の画像形成装置及び装置ユニットを図面に則して詳しく説明する。
【0052】
[実施形態1]
本実施形態1は、LEDの絶対的な発光光量を減少させることにより、LEDの劣化を抑える。
【0053】
(装置構成)
装置の構成は、前述の従来技術とほぼ同様であるため、その概略を説明する。以下、本実施形態の画像形成装置の一例として、多色画像形成装置であるカラーレーザプリンタの全体構成について説明する。
【0054】
図1は画像形成装置の全体構成を示す断面図である。図2は画像形成の為のエンジン制御部と本体装置のコントローラ部、及びそれらの間のインタフェース信号を示す説明図である。図1及び2並びに図3のタイミングチャートを参照し、説明する。
【0055】
図2において、図中符号201はエンジン制御部、202はコントローラ部である。203はコントローラ部202からエンジン制御部201へ命令をシリアル通信で送信するシリアルコマンド送信信号線である。204はコマンドに応えてエンジン制御部201からコントローラ部202へシリアル通信でステータスデータを送信するシリアルステータス送信信号線である。205はエンジン制御部201からコントローラ部202へ基準垂直同期信号(以後、TOP信号という)を送信する基準垂直同期信号線である。206はエンジン制御部201からコントローラ部202へ、イエローの水平同期信号を送信するY水平同期信号線である。207はエンジン制御部201からコントローラ部202へ、マゼンタの水平同期信号を送信するM水平同期信号線である。208はエンジン制御部201からコントローラ部202へ、シアンの水平同期信号を送信するC水平同期信号線である。209はエンジン制御部201からコントローラ部202へ、ブラックの水平同期信号を送信するK水平同期信号線である。210はコントローラ部202からエンジン制御部201へ、イエローの画像データ信号を送信するY画像データ信号線である。211はコントローラ部202からエンジン制御部201へ、マゼンタの画像データ信号を送信するM画像データ信号線である。212はコントローラ部202からエンジン制御部201へ、シアンの画像データ信号を送信するC画像データ信号線である。213はコントローラ部202からエンジン制御部201へ、ブラックの画像データ信号を送信するK画像データ信号線である。
【0056】
図3は、フルカラーモードが選択されている場合のTOP信号、垂直同期信号、画像データの各々の信号タイミングを示したタイミングチャートである。
【0057】
コントローラ部202は図示しないホストコンピュータから印字動作開始命令を受けると、エンジン制御部201へ、シリアル通信信号線203を介して印字動作開始命令を発行する。エンジン制御部201は印字動作開始命令を受信すると、印字動作を開始すると共に、シリアル通信信号線204を介して印字動作を開始したことを示すステータスを送信する。
【0058】
図1も合わせて参照すると、エンジン制御部201は、印字動作が開始されると感光ドラム5Y、5M、5C、5K、中間転写体(ベルト)12、スキャナ部10Y、10M、10C、10Kを起動し、各色で画像形成するための準備を行う。準備が整った時点でエンジン制御部201はコントローラ部202に1色目の垂直同期をとるためのTOP信号301をTOP信号線205を介して出力する。ここでは、Yellow、Magenta、Cyan、Blackの順に画像を形成するものとする。コントローラ部202はエンジン制御部201より出力されるTOP信号301、及びY水平同期信号302に同期してYellow画像データ303を画像信号線210を介して出力する。
【0059】
エンジン制御部201は、コントローラ部202からの画像データ303に基づき感光ドラム5Y上に形成した可視画像を中間転写体12に一次転写する。中間転写体12に転写されたYellowのトナー画像がMagentaの感光ドラム5Mの最下点を通過する。このタイミングに合わせて、エンジン制御部201はMagentaのトナー画像がMagentaの感光体5Mの最下点にくるように、所定時間T1(304)の時間間隔を空けてMagenta画像データ305を出力する。そして、中間転写体12は、感光ドラム5Mの最下点の一次転写部でYellowのトナー画像に正確に位置を合わせられ一次転写される。エンジン制御部201は、Cyan、Blackのトナー画像に関しても、Magentaと同様な動作を行なう。即ちエンジン制御部201は、4色の画像が正確に重なるように、TOP信号から所定時間T2(306)、T3(308)の時間間隔分だけ空けてCyan、Blackの画像を形成し、中間転写体12上に画像形成する。
【0060】
上述したように、カラーレーザプリンタは、画像形成部においてコントローラから送信された画像信号に基づいて形成される画像光により静電潜像を形成する。そしてカラーレーザプリンタは、この静電潜像を現像して可視画像を重畳転写してカラー可視画像を形成し、このカラー可視画像を転写材2へ転写し定着させる。
【0061】
画像形成部は、現像色分並置したステーション毎の感光体5Y、5M、5C、5K、一次帯電手段としての注入帯電手段7Y、7M、7C、7K、現像手段8Y、8M、8C、8Kを含む。さらに、画像形成部は、トナーカートリッジ11Y、11M、11C、11K、中間転写体12、給紙部、転写部及び定着部13によって構成されている。
【0062】
上記感光ドラム(感光体)5Y、5M、5C、5Kは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは感光ドラム5Y、5M、5C、5Kを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。感光ドラム5Y、5M、5C、5Kへの露光光線はスキャナ部10Y、10M、10C、10Kから送られ、感光ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面に選択的に露光することにより、静電潜像が形成されるように構成されている。
【0063】
一次帯電手段として、各ステーション毎にイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の感光体を帯電させための4個の注入帯電器7Y、7M、7C、7Kを備える。各注入帯電器7Y、7M、7C、7Kにはスリーブ7YS、7MS、7CS、7KSが備えられている。
【0064】
画像形成部は、現像手段として、上記静電潜像を可視化するために、各ステーション毎にイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の現像を行う4個の現像器8Y、8M、8C、8Kを備える。各現像器には、スリーブ8YS、8MS、8CS、8CKが設けられている。各々の現像器は脱着可能に取り付けられている。
【0065】
中間転写体12は、感光ドラム5Y、5M、5C、5Kに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、感光ドラム5Y、5M、5C、5Kの回転に伴って従動回転し、可視画像の転写を受ける。また、中間転写体12は画像形成時に後述する転写ローラ9aが接触して転写材2を狭持搬送することにより転写材2に中間転写体12上のカラー可視画像を同時に重畳転写する。
【0066】
転写ローラ9aは、中間転写体12上にカラー可視画像を重畳転写している間は、中間転写体12に当接されるが、印字処理終了時は、9bの位置に離間する。
【0067】
定着部13は、転写材2を搬送させながら、転写されたカラー可視画像を定着させるものであり、転写材2を加熱する定着ローラ14と転写材2を定着ローラ14に圧接させるための加圧ローラ15とを備えている。定着ローラ14と加圧ローラ15は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ16、17が内蔵されている。即ち、カラー可視画像を保持した転写材2は定着ローラ14と加圧ローラ15により搬送されると共に、熱及び圧力を加えることによりトナーが表面に定着される。
【0068】
クリーニング手段21は、感光ドラム5Y、5M、5C、5K及び中間転写体12上に残ったトナーをクリーニングする。感光ドラム5Y、5M、5C、5K上に形成されたトナーによる可視画像を中間転写体12に転写した後の廃トナーは、クリーニング手段21のクリーナ容器に蓄えられる。あるいは中間転写体12上に形成された4色のカラー可視画像を転写材2に転写した後の廃トナーは、クリーニング手段21のクリーナ容器に蓄えられる。
【0069】
可視画像定着後の転写材2は、その後フラッパソレノイド23によりFUトレイ24に排紙されるか、それより搬送路の長いFDトレイ25に排紙されるか切り替えられ、どちらかのトレイに排出されて画像形成動作が終了する。
【0070】
図4に転写材判別センサ100の構成を示す。転写材判別センサ100は、図4に示すように、第1の照射手段であるLED(light-emitting diode)101、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を有している。また、転写材判別センサ100は、第2の照射手段であるLED104と対向している。
【0071】
LED101を光源とする光は、スリット111を介して転写材搬送ガイド105上の転写材2の表面に対し照射される。また、転写材搬送ガイド105は、この例では転写材の裏面側から光を照射するための窓を設けてある。転写材2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。これによって転写材2の光沢度を検出する。
【0072】
LED104を光源とする光は、光を集光させるためにある集光ガイド114を通って転写材2の裏面へ照射される。転写材2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。これによって転写材2からの透過光量を検出する。LED101は、LED光が転写材2表面に対し図4に示すように所定の角度をもって斜めより照射されるよう配置されている。また、LED104はLED光が転写材2裏面に対し、図4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。
【0073】
次に、図5を用いてセンサ100の制御部の内部構成をブロック図を参照して説明する。図中符号101,104は発光素子(LED)、102,103は受光素子(フォトトランジスタ)を表す。125は、発光素子101,104を駆動するための発光素子駆動部、200は、発光素子駆動部を制御するためのメイン制御部である。126は、受光素子102、103からの出力値を16bitの分解能でA/D(analog to digital)変換を行い、それらの出力値を演算する信号処理部を示す。例えば、出力値の演算は、記録紙の光沢度を示す(正反射出力/乱反射出力)値、記録紙の光透過性を示す(正透過出力/拡散透過出力)値を求める。また、127は信号処理部で行われた結果を基にあらかじめメモリ128に格納されている設定値と比較演算する比較演算部である。メモリ128は、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)のような不揮発メモリを表し、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128には、発光素子101,104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って得られる2種類以上の異なる発光光量値が、メモリ128に格納されている。また、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が、メモリ128に格納されている。
【0074】
図中符号129は、受光部102の信号を変換する変換回路であり、制御部200に対し、受光部102の情報を送っている。図6に示すように、受光部102の受光量(電圧)が所定の値以上になると、変換回路129はONとなる。また、受光部102の受光量(電圧)が所定の値未満になると変換回路129はOFFになる。
【0075】
上述した構成のプリンタは、正常に搬送された場合、メディアセンサ100で転写材2の先端を検出したタイミング(図7(a))から規定時間経過した後、転写材2の搬送を一時停止する。この時転写材2はレジローラ28でループを形成している(図7(b))。このとき、プリンタはメディアセンサ100と、LED発光部104により、転写材2の種類を判別する。その後中間転写体12上の画像に合わせてレジローラ28の駆動を開始し、転写材2の搬送を再開し、メディアの種類に応じた最適な定着制御を行う。
【0076】
(動作説明)
図8は、転写材先端検知及びメディア検知並びに転写材サイズを検出するエンジン制御部の処理のフローチャートである。従来技術の図29〜32を適用したプリンタと異なる点は、LED101の用紙先端及び用紙後端の検出時、LED101の発光光量を抑える点である。
【0077】
図8において、制御部200は、LED101を光量A0で発光し(S100)、メディアセンサ100の出力により、転写材2の先端がメディアセンサ100を通過したか判別する(S101)。転写材2の先端がメディアセンサ100を通過したとき、制御部200は、タイマカウントを開始する(S102)。制御部200は、タイマカウントが、レジ到達タイミングであるか判定し(S103)、レジ到達タイミングの場合、用紙搬送及びタイマカウントを停止する(S104)。次に制御部200は、LED101を最大光量A3で発光し、メディアセンサ100によりメディアの種類を判別する(S105)。S105の処理は、図11〜13を参照し後述される。
【0078】
判別終了後、制御部200は、LED101を消灯する(S106)。次に制御部200は、転写材2の搬送を再開するタイミングを確認し(S107)、LED101を光量A0で発光し(S108)、タイマカウントを開始する(S109)。転写材2が搬送される。制御部200は、メディアセンサ100により転写材2の後端を検出したタイミング(S110)でカウント動作を停止する。そして、制御部200は、ループ量、メディアセンサ100からレジローラ28間の距離、タイマカウント値から、搬送された転写材2のサイズを算出する(S111)。算出した転写材のサイズと指定されたサイズとの差が所定範囲内であれば、制御部200は、転写材サイズ検出シーケンスを終了する。所定範囲以内でない場合、制御部200は、ステップS113へ進み、転写ローラを離間させ、指定された排紙口に転写材2を排出する。その時、制御部200は、転写材サイズ不一致をコントローラに報知することにより、ミスプリントが判定され転写材2は、そのまま指定された排紙トレイに排出される。その後、制御部200は、あらかじめ決められた転写材通過タイミングまで待ち(S114)、LED101を消灯する(S115)。
【0079】
図9は本実施形態のタイミングチャートである。上からメディアセンサ100、ローラ28のON/OFF、LED101の発光量及びLED104のON/OFFを示している。図9で示すように、メディアセンサ100により転写材先端、後端を検出する動作を行った場合、LED101は、メディア検知を行っている場合のみ、A3の100%発光を行い、その他の場合は、A0の30%発光を行う。
【0080】
図10は本実施形態のLED発光量設定と、LED発光光量の関係を示す図である。
【0081】
図11から図13を参照し転写材2のメディア識別方法(S105)について説明する。
【0082】
図11は、メディアセンサの制御フローチャートである。先ず、制御部200は、LED101を光量A1で発光させる(S701)。その際、LED104は消灯している。制御部200は、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(S702)、得られた出力値を信号処理し(S703)、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、制御部200は、それを予めメモリに格納されている光沢度判別閾値Ta1と比較演算する(S704)。制御部200は、Ta1≦Pa1ならばOHT(overhead transparencies)と判別する(S705)。Ta1>Pa1の場合は、制御部200は、LED101を光量A2(>A1)で発光させる(S706)。上記と同様に、制御部200は、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(S707)、出力値を信号処理(S708)し得られた結果Pa2(正反射光量/乱反射光量)を光沢度判別閾値Ta2と比較演算する(S709)。制御部200は、Ta2≧Pa2なら普通紙(S710)と判別し、普通紙判別処理(紙厚検知処理)を行う(S711)。制御部200は、それ以外ならグロス紙もしくはグロスフィルムと判別し(S712)、グロス紙判別処理(グロス紙検知処理)を行う。(S713)
【0083】
図12は、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フローチャートである。制御部200は、LED101を消灯させた状態でLED104を光量B1で発光させ(S721)、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する(S722)。制御部200は、得られた出力値を信号処理し(S723)、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、制御部200は、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(S724)。制御部200は、Tb1≧Pb1の場合、薄紙(〜64g/m2)と判別し(S725)、Tb1<Pb1の場合、再度上記と同様のシーケンス(F1:S726〜S729)を行う。よってF1は、その説明を省略する。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(S730)。Tb2<Pb2の場合、制御部200は、光量B3(>光量B2)を発光させ(S731)、再度上記と同様のシーケンス(F2:S731〜S734)を行う。よってF2も、その説明を省略する。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(S735)、Tb3<Pb3の場合は、厚紙(121g/m2〜)と判別される(S736)。
【0084】
続いて図13を参照し、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について説明する。図11のS710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、制御部200は、LED104を光量B2で発光させる(S751)。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(S752)、得られた出力値を信号処理する(S753)。制御部200は、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、グロスフィルムを判別するための閾値Tcと比較を行う(S754)。そして、Tc1≦Pc1の場合はグロス紙と判別され(S755)、Tc1>Pc1の場合はグロスフィルムと判別する(S756)。上述したような方法により、転写材の判別が行われる。
【0085】
以上述べたように、絶対的なLED発光光量を減少させることにより、LEDの劣化を抑え、正確な転写材種類検知を行うことが可能となる。
【0086】
[実施形態2]
本実施形態2は、LEDの発光を時分割で行い、全体の発光光量を減少させることにより、LEDの劣化を抑える。
【0087】
(装置構成)
装置の構成は、実施形態1と同様なので説明を省略する。
【0088】
(動作説明)
以下では、前述の実施形態1と異なる点のみについて説明する。
【0089】
図14は、転写材先端検知及びメディア検知並びに転写材サイズを検出するエンジン制御部の処理のフローチャートである。従来技術の図29〜32を適用したプリンタと異なる点は、用紙後端の検出時、LED101を時分割で発光し、全体の発光光量を抑える点である。用紙先端で時分割処理を行わない理由は、レジローラ28で転写材が停止する精度を保ち、転写材と画像のタイミングを正確にあわせ、書き出し位置を一定にするためである。一方、転写材後端では、転写材後端の長さを検知し、コントローラに報知する処理を行うものの、転写材先端検知ほどの精度は必要ない。
【0090】
図14において、制御部200は、LED101を光量A3で発光し(S150)、メディアセンサ100の出力により、転写材2の先端がメディアセンサ100を通過したか判別する(S151)。転写材2の先端がメディアセンサ100を通過したとき、制御部200は、タイマカウントを開始する(S152)。制御部200は、タイマカウントが、レジ到達タイミングであるか判定し(S153)、レジ到達タイミングの場合、用紙搬送及びタイマカウントを停止する(S154)。次に制御部200は、メディアセンサ100によりメディアの種類を判別する(S155)。S155の処理は、実施形態1において図11〜13を参照し前述した処理と同様である。
【0091】
判別終了後、制御部200は、LED101を消灯する(S156)。次に転写材2の搬送を再開するタイミングを確認し(S157)、タイマカウントを開始する(S158)。次に、制御部200は、LED101を光量A3で発光し(S159)、LED101を消灯する(S160)動作を所定間隔で繰り返す(S161→S159)。制御部200は、転写材2が搬送され、メディアセンサ100により転写材2の後端を検出したタイミング(S161)でカウント動作を停止する。そして制御部200は、ループ量、メディアセンサ100からレジローラ28間の距離、タイマカウント値から、搬送された転写材2のサイズを算出する(S162)。算出した転写材のサイズと指定されたサイズとの差が所定範囲内であれば、制御部200は、転写材サイズ検出シーケンスを終了する。所定範囲以内でない場合、制御部200は、ステップS164へ進み、転写ローラを離間させ、指定された排紙口に転写材2を排出する。その時、制御部200は、転写材サイズ不一致をコントローラに報知することにより、ミスプリントが判定され転写材2は、そのまま指定された排紙トレイに排出される。その後、制御部200は、LED101を発光し(S165)、LED101を消灯する(S166)動作を繰り返し(S167→S165)、あらかじめ決められた転写材通過タイミングまで待ち(S167)、処理を終了する。
【0092】
図15は、本実施形態のタイミングチャートである。上からメディアセンサ100、ローラ28のON/OFF、LED101の発光量及びLED104のON/OFFを示している。図15で示すように、メディアセンサ100により転写材先端、後端を検出する動作を行った場合、LED101は、転写材先端検知及び、メディア検知を行っている場合のみ、A3の100%発光を行い、その他の場合は、時分割で発光を行う。
【0093】
以上述べたように、時分割でLEDのON/OFFを繰り返すことにより、LEDの劣化を抑え、正確な転写材種類検知を行うことが可能となる。
【0094】
[実施形態3]
本実施形態3は、LEDの発光を時分割で行い、かつLED発光光量の絶対値を抑えることにより、LEDの劣化を抑える。
【0095】
(装置構成)
以下では、前述の実施形態1と異なる点のみについて説明する。
【0096】
装置の構成は、実施形態1と同様なので説明を省略する。
【0097】
(動作説明)
図16は、転写材先端検知及びメディア検知並びに転写材サイズを検出するエンジン制御部の処理のフローチャートである。従来技術の図29〜32を適用したプリンタと異なる点は、用紙後端の検出時、LED101を時分割で発光し、LED発光光量の絶対値を抑え、転写材後端を検出したタイミングで発光光量を抑える点である。
【0098】
図16において、制御部200は、LED101を光量A3で発光し(S200)、メディアセンサ100の出力により、転写材2の先端がメディアセンサ100を通過したか判別する(S201)。転写材2の先端がメディアセンサ100を通過したとき、制御部200は、タイマカウントを開始する(S202)。制御部200は、タイマカウントが、レジ到達タイミングであるか判定し(S203)、レジ到達タイミングの場合、用紙搬送及びタイマカウントを停止する(S204)。次に制御部200は、メディアセンサ100によりメディアの種類を判別する(S205)。S205の処理は、実施形態1において図11〜13を参照し前述した処理と同様である。
【0099】
判別終了後、制御部200は、LED101を消灯する(S206)。次に制御部200は、転写材2の搬送を再開するタイミングを確認し(S207)、タイマカウントを開始する(S208)。次に、制御部200は、LED101を光量A0で発光し(S209)、LED101を消灯する(S210)動作を所定間隔で繰り返す(S211→S209)。制御部200は、転写材2が搬送され、メディアセンサ100により転写材2の後端を検出したタイミング(S211)でカウント動作を停止する。そして制御部200は、ループ量、メディアセンサ100からレジローラ28間の距離、タイマカウント値から、搬送された転写材2のサイズを算出する(S212)。算出した転写材のサイズと指定されたサイズとの差が所定範囲内であれば、制御部200は、転写材サイズ検出シーケンスを終了する。所定範囲以内でない場合、制御部200は、ステップS214へ進み、転写ローラを離間させ、指定された排紙口に転写材2を排出する。その時、制御部200は、転写材サイズ不一致をコントローラに報知することにより、ミスプリントが判定され転写材2は、そのまま指定された排紙トレイに排出される。その後制御部200は、あらかじめ決められた転写材通過タイミングまで待ち(S215)、処理を終了する。
【0100】
図7は本実施形態のタイミングチャートである。上からメディアセンサ100、ローラ28のON/OFF、LED101の発光量及びLED104のON/OFFを示している。図17で示すように、メディアセンサ100により転写材先端、後端を検出する動作を行った場合、LED101は、転写材先端検知及び、メディア検知を行っている場合のみ、A3の100%発光を行う。その他の場合、LED101は、時分割で光量を抑えたA0の30%発光を行う。
【0101】
以上述べたように、時分割でLEDのON/OFFを繰り返すことにより、且つ、絶対的なLED発光光量を減少させることにより、LEDの劣化を抑え、正確な転写材種類検知を行うことが可能となる。
【0102】
[他の実施形態]
以上述べた実施形態の他に次の形態を実施できる。
(1)上述の実施形態は、各データ処理を順次実施するソフトウェアでも実現できる。即ち、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(又は、記録媒体)を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(又は、CPUやMPU)が、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し、実行することによっても、本発明を適用できる実施形態が達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が、上述した実施の形態の機能を実現することになる。プログラムコードは、CD(compact disc)、MD(magnetic disk)、メモリカード、MO(magneto-optic disc)等のさまざまな記憶媒体に書き込み可能である。
【0103】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態の機能が実現されるだけではない。例えば、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)等が、実際の処理の一部又は全部を行う。そして、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も、本発明を適用できる実施形態に含まれることは言うまでもない。
【0104】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた場合を考える。この場合、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が、実際の処理の一部又は全部を行う。その処理によって、上述した実施の形態の機能が実現される場合も、本発明を適用できる実施形態に含まれることは言うまでもない。
(2)上述の実施形態では、カラーレーザプリンタである画像形成装置を示したが、プリンタのみならず、複合機である画像形成装置、コピー機能を備えた複写機である画像形成装置、イメージスキャナ機能のみを有する画像読取装置等に、本発明は適用可能である。
【0105】
[実施形態の効果]
以上説明したように本実施形態によれば、第1の態様として、本発明の画像形成装置(図1)は、以下を有する。
・画像を記録する転写材(2)を搬送する転写材搬送手段(105、12、9a、28)
・第1の発光素子(101)を発光させ上記転写材の表面で反射した反射光に基づいて、上記転写材の種類を判別する転写材判別手段(図4、図5、図11〜13)
そして画像形成装置は、上記転写材判別手段が上記反射光に基づいて上記転写材の搬送方向端を検出する(図8、図14、図16)。上記転写材判別手段は、上記転写材の搬送方向端を検出する際に、上記第1の発光素子(101)の発光量の調整を行う(図8、図14、図16)ことを特徴とする(実施形態1、2、3)。
【0106】
これにより、メディアの種類の判別を行うメディアセンサで使用するLEDの劣化を抑え、メディアの検出を正確に行うことができる。
【0107】
ここで、第2の態様として、第1の態様の画像形成装置において、上記発光量の調整は光量の絶対値の調整であることを特徴とすることができる(実施形態1、3)。
【0108】
これにより、絶対的なLED発光光量を減少させることにより、LEDの劣化を抑え、正確な転写材種類検知を行うことが可能となる。
【0109】
また、第3の態様として、第1の態様の画像形成装置において、上記発光量の調整は時分割での光量の調整であることを特徴とすることができる(実施形態2、3)。
【0110】
これにより、時分割でLEDのON/OFFを繰り返すことにより、LEDの劣化を抑え、正確な転写材種類検知を行うことが可能となる。
【0111】
また、第4の態様として、第1の態様の画像形成装置において、上記発光量の調整は光量の絶対値の調整と時分割での光量の調整であることを特徴とすることができる(実施形態3)。
【0112】
これにより、時分割でLEDのON/OFFを繰り返すことにより、且つ、絶対的なLED発光光量を減少させることにより、LEDの劣化を抑え、正確な転写材種類検知を行うことが可能となる。
【0113】
また、第5の態様として、第1、2又は4の態様の画像形成装置において、上記発光量の調整は光量の絶対値を減少させることを特徴とすることができる(実施形態1、3)。
【0114】
これにより、絶対的なLED発光光量を減少させることにより、LEDの劣化を抑え、正確な転写材種類検知を行うことが可能となる。
【0115】
また、第6の態様として、第1乃至5のいずれかの態様の画像形成装置において、上記発光量の調整は上記転写材の先端を検知するタイミングと上記転写材の後端を検出するタイミングとで発光量を変更することを特徴とすることができる(実施形態1、2、3)。
【0116】
また、第7の態様として、第1乃至6のいずれの態様の画像形成装置において、上記発光量の調整は、上記転写材の後端を検出したタイミングで、上記第1の発光素子の発光を停止することを特徴とすることができる(実施形態1、2、3)。
【0117】
また、第8の態様として、第1乃至7のいずれの態様の画像形成装置において、上記転写材判別手段は、更に第2の発光素子を発光させ上記転写材を透過した透過光に基づいて上記転写材の厚さを判別することを特徴とすることができる(実施形態1、2、3)。
【0118】
また、第9の態様として、第8の態様の画像形成装置において、上記第1の発光素子及び上記第2の発光素子はLEDであることを特徴することができる(実施形態1、2、3)。
【0119】
以上の構成により、画像形成装置は、メディアの種類の判別を行うメディアセンサで使用するLEDの劣化を抑えることにより、画像形成装置本体の寿命間近になっても、メディアの検出を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0120】
【図1】本発明を適用できる実施形態1の画像形成装置の例としてのレーザプリンタの全体構成を示す断面図である。
【図2】本発明を適用できる実施形態1のエンジン制御部とコントローラ部間の信号を表す図である。
【図3】本発明を適用できる実施形態1のエンジン制御部とコントローラ部の画像同期のための信号を表す図である。
【図4】本発明を適用できる実施形態1のメディアセンサの構成を表した図である。
【図5】本発明を適用できる実施形態1のメディアセンサのブロック図である。
【図6】本発明を適用できる実施形態1のメディアセンサの出力信号を表した図である。
【図7】本発明を適用できる実施形態1のメディアセンサの動作を表す図である。
【図8】本発明を適用できる実施形態1のエンジン制御部のフローチャートである。
【図9】本発明を適用できる実施形態1の搬送時のタイミングチャートである。
【図10】本発明を適用できる実施形態1のLED光量設定を表す図である。
【図11】本発明を適用できる実施形態1のメディアセンサの検知フローチャートである。
【図12】本発明を適用できる実施形態1のメディアセンサの検知フローチャートである。
【図13】本発明を適用できる実施形態1のメディアセンサの検知フローチャートである。
【図14】本発明を適用できる実施形態2のエンジン制御部のフローチャートである。
【図15】本発明を適用できる実施形態2の搬送時のタイミングチャートである。
【図16】本発明を適用できる実施形態3のエンジン制御部のフローチャートである。
【図17】本発明を適用できる実施形態3の搬送時のタイミングチャートである。
【図18】従来の画像形成装置の例としてのレーザプリンタの全体構成を示す断面図である。
【図19】従来のエンジン制御部とコントローラ部間の信号を表す図である。
【図20】従来のエンジン制御部とコントローラ部の画像同期のための信号を表す図である。
【図21】従来のレジセンサの動作を表す図である。
【図22】従来のエンジン制御部のフローチャートである。
【図23】従来のエンジン制御部のフローチャートである。
【図24】従来のメディア検知センサの構成を表した図である。
【図25】従来のメディア検知センサのブロック図である。
【図26】従来のメディア検知センサの検知フローチャートである。
【図27】従来のメディア検知センサの検知フローチャートである。
【図28】従来のメディア検知センサの検知フローチャートである。
【図29】従来のメディア検知センサのブロック図である。
【図30】従来のメディア検知センサの出力信号を表した図である。
【図31】従来のメディアセンサの動作を表す図である。
【図32】従来のエンジン制御部のフローチャートである。
【図33】従来の搬送時のタイミングチャートである。
【図34】従来の搬送時のタイミングチャートである。
【図35】従来のLED劣化を表した図である。
【符号の説明】
【0121】
2 転写材
3 マルチトレイ
5Y、5M、5C、5K 感光ドラム
9a 転写ローラは
12 中間転写体
13 定着部
14 定着ローラ
15 加圧ローラ
16、17 ヒータ
19 レジ前センサ
21 クリーニング手段
23 フラッパソレノイド
24 FUトレイ/FU1排出口
25 FDトレイ
28 レジローラ
29 排紙オプション内排紙口切替フラッパ
30 排紙オプション装置
100 メディアセンサ
101 LED
102、103 フォトトランジスタ
104 LED
105 転写材搬送ガイド
111、112、113 スリット
114 集光ガイド
200 発光素子駆動部を制御するためのメイン制御部
201 エンジン制御部
202 コントローラ部




 

 


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