JP7625980B2 - 画像形成システム、光沢度検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成システム、及び、光沢度検出方法に関する。

従来、画像形成装置内の給紙経路や、メディア（記録媒体）の搬送経路にメディアの光沢を検出するセンサを設ける構成が提案されている。光沢を検出するセンサは、例えば１次元に配列された受光素子（リニアセンサ）で構成され、受光素子において、正反射光の光量分布を検出することでメディアの光沢を検出する。

特許文献１では、光沢度判定装置において、光源の発光量を、基準値から飽和画像を出力するまでに徐々に増加させ、光沢度を検知する方法が開示されている。

特開２０１５－７８９７５号公報

ところで、リニアセンサにおける露光時間を一定にした場合、その露光時間は、一般的には、光沢の高いメディアから検出される反射光を基準として、リニアセンサで取得される画像が飽和しないように設定されている。このような設定では、光沢の低いメディアから反射される正反射光を受光する場合、リニアセンサの出力が低くなり、ノイズ等により光沢を正確に検出できない可能性がある。

そこで、本発明は、条件の異なる種々のメディアにおける光沢度を精度よく検出することのできる画像形成システム及び光沢度検出方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の画像形成システムは、搬送されてくるメディアに光を照射する光源部、及び、光源部から照射され、メディア上で正反射した光を受光し、メディアにおける光の拡散分布を検出する光沢センサで構成されるセンサ部を備える。また、搬送されるメディアの種類を特定し、メディアの種類に応じて、光沢度検出時における光源部の光量及び／又は光沢センサの露光時間を設定する検出条件設定部と、検出条件設定部で設定された検出条件下において光沢センサで検出された光の拡散分布から、メディアの光沢度を検出する光沢度検出部とを備える。

本発明の光沢度検出方法は、搬送されてくるメディアに光を照射する光源部、及び、光源部から照射され、メディア上で正反射した光を受光し、メディアにおける光の拡散分布を検出する光沢センサを有するセンサ部を用いた光沢度検出方法である。まず、搬送されるメディアの種類を特定し、メディアの種類に応じて、光沢度検出時における光源部の光量及び／又は光沢センサの露光時間を設定する。そして、設定された光源部の光量及び／又は光沢センサの露光時間において、メディアにおける光の拡散分布を光沢センサで検出する。その後、検出された光の拡散分布から、メディアの光沢度を検出する。

本発明によれば、条件の異なる種々のメディアにおける光沢度を精度よく検出することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成システムの全体構成図である。 図２Ａは、第１センサ部の概略構成図であり、図２Ｂは、第２センサ部の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成システムの制御系の構成例を示すブロック図である 低光沢紙と高光沢紙において検出された光の拡散分布を示した図である 図５Ａは、図４に示す低光沢紙の拡散分布における縦軸を反射率に変換して示した図である。図５Ｂは、図４に示す高光沢紙の拡散分布における縦軸を反射率に変換して示した図である。 各種用紙において検出される光の拡散分布を、ピークの広がり角と、反射率ピーク値とでプロットした図である。 トナーの色の違いによる光沢分布(光の拡散分布)の違いを示した図である。 単位面積当たりの描画面積（ＢＷ比）の違いによる光沢分布（光の拡散分布）の違いを示した図である。 単位面積当たりの描画質量（トナーの付着量）の違いによる光沢分布（光の拡散分布）の違いを示した図である。 紙種及び画像情報に応じた光沢度の検出条件を示すテーブルの一例を示す図である。 図１１Ａは、トナー画像が形成され、定着部を通過した後のグロスコート紙における光の拡散分布を測定した測定結果である。図１１Ｂは、トナー画像が形成され、定着部２８を通過した後のキャストコート紙における光の拡散分布を測定した測定結果である。 本発明の一実施形態に係る画像形成システムを用いた光沢検出方法の一例を示すフローである。

以下、本発明の実施形態に係る画像形成システム、光沢度検出方法の一例を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではない。以下で説明する各図において、共通の部材には同一の符号を付している。

１．画像形成システムの構成
図１は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態という）に係る画像形成システム１の全体構成図である。図１に示すように、本実施形態の画像形成システム１は、給紙ユニット２と、画像形成装置３と、排紙ユニット４とを備える。

[給紙ユニット]
給紙ユニット２は、給紙トレイ２３を備える。給紙トレイ２３には、大量の用紙（記録材の一部で、「メディア」とも呼ぶ）を収納可能である。給紙ユニットでは、ジョブの指示内容に基づいて、給紙トレイ２３から画像形成装置３側に用紙を供給（給紙）する。給紙トレイ２３からの用紙の送り出しは、給紙トレイ２３に対応して設けられた給紙ローラ（図示せず）の駆動によって行われる。給紙トレイ２３から送り出された用紙は、その後、用紙搬送部１８の用紙搬送路１０に沿って画像形成装置３側に搬送される。

用紙搬送部１８は、用紙搬送路１０と、複数の搬送ローラ１２とを有している。用紙搬送路１０は、給紙ユニット２から、画像形成装置３を介して排紙ユニット５に渡って設けられている。用紙搬送部１８では、後述する制御部６の指示に基づいて、複数の搬送ローラによって用紙を搬送する。

[画像形成装置]
画像形成装置３は、電子写真式の画像形成装置であって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を重ね合わせてフルカラーの画像を形成可能なタンデム方式のカラー画像形成装置である。

画像形成装置３は、画像読取部２１と、操作表示部２２と、画像処理部３３と、画像形成部２４と、中間転写ベルト部２５と、二次転写ローラ２７と、定着部２８と、制御部６とを備えている。また、画像形成装置３は、第１センサ部４０と、第２センサ部５０とを備える。

画像読取部２１は、原稿の画像を読み取るものである。画像読取部２１は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿送り装置２１ａと、原稿画像走査装置（スキャナー）２１ｂとを備える。自動原稿送り装置２１ａは、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置２１ｂへと送り出す。画像読取部２１は、自動原稿送り装置２１ａと原稿画像走査装置２１ｂとの協働により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像を連続して読み取ることができる。原稿画像走査装置２１ｂは、自動原稿送り装置２１ａによってコンタクトガラス上に搬送された原稿、又はユーザーによってコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー等の受光面上に結像させることで、原稿の画像を読み取る。画像読取部２１は、原稿画像走査装置２１ｂによる読取結果に基づいて、画像データを生成する。

操作表示部２２は、ユーザーの入力操作を受け付ける操作部としての機能と、ユーザーに足して種々の情報を表示する表示部としての機能とを有する。操作表示部２２は、例えばタッチパネル式の液晶表示部によって構成されており、ユーザーによる操作の受け付け、及び、ユーザーに対する情報の表示が可能となっている。なお、操作部をマウスやタブレット等で構成し、表示部とは別体で操作部を構成することも可能である。

画像処理部３３は、画像読取部２１によって読み取られた画像データ、あるいは、通信部７０（図２参照）を介して受信した画像データに所定の画像処理を施すものである。所定の画像処理には、たとえば、階調補正処理や中間調処理等が含まれる。階調補正処理は、用紙に形成された画像の濃度が目標の濃度と一致するように、画像データの各画素の階調値を補正する処理である。中間調処理は、例えば誤差拡散処理、組織的デザイン法を用いたスクリーン処理等である。

画像形成部２４は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成するために、４つの画像形成ユニット２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備えている。４つの画像形成ユニット２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋの各々は、感光体ドラム、帯電器、露光器、現像器、除電器、ドラムクリーナーなどを備えている。画像形成部２４は、各々の画像形成ユニット２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋの動作を制御することにより、各色のトナー画像を形成する。

画像形成部２４は、各々の画像形成ユニット２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋが有する感光体ドラムの表面にトナー画像を形成する。トナー画像の形成は、次のようなプロセスで行われる。まず、感光体ドラムの表面を帯電器によって帯電させる。次に、帯電した感光体ドラムの表面を露光器で露光して電荷を消去することにより、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する。次に、感光体ドラムの表面に現像器によってトナーを供給することにより、静電潜像をトナーの付着により現像する。以上のプロセスにより、感光体ドラムの表面にトナー画像が形成される。その際、画像形成ユニット２６Ｙの感光体ドラムにはイエローのトナー画像が形成され、画像形成ユニット２６Ｍの感光体ドラムにはマゼンタのトナー画像が形成される。また、画像形成ユニット２６Ｃの感光体ドラムには、シアンのトナー画像が形成され、画像形成ユニット２６Ｋの感光体ドラムにはブラックのトナー画像が形成される。

中間転写ベルト部２５は、回転する無端状のベルトで構成されている。中間転写ベルト部２５では、各々の画像形成ユニット２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋが有する感光体ドラムの表面に形成された各色のトナー画像が、その表面に順に転写される。感光体ドラムから中間転写ベルト部２５へのトナー画像の転写は、図示を省略する一次転写ローラによって行われる。このとき、中間転写ベルト部２５には、各色のトナー画像が重ねて転写される。この段階の転写は一次転写と呼ばれる。これにより、中間転写ベルト部２５にカラーのトナー画像が形成される。

二次転写ローラ２７（本発明の転写部）は、中間転写ベルト部２５に形成されたカラーのトナー画像を搬送されてきた用紙に一括転写する。この段階の転写は二次転写と呼ばれる。二次転写に際して、二次転写ローラ２７にトナー画像が到着するタイミングに合わせて、用紙は、用紙搬送路１０に設けられたレジスト部１４から二次転写ローラ２７へ送り込まれる。

レジスト部１４は、例えば一対のレジストローラによって構成されている。一対のレジストローラは、互いに所定の加圧力で接触する状態に配置されている。レジスト部１４では、用紙搬送路１０によって搬送されてくる用紙が、一対のレジストローラの接触部に突き当てられる。これにより、用紙のスキューが補正されると共に、用紙の搬送が一時的に停止される。また、一対のレジストローラは、用紙を挟持しながら回転することにより、二次転写ローラ２７に向けて用紙を送り込むと共に、この送り込みの途中で用紙搬送方向と直交する方向に揺動することにより、用紙の幅方向の位置ずれを補正する。

そして、二次転写ローラ２７にトナー画像が到着するタイミングで、レジスト部１４から二次転写ローラ２７に用紙が送り込まれることにより、中間転写ベルト部２５上のカラーのトナー画像が、用紙に二次転写される。その結果、用紙にカラーのトナー画像が形成される。その後、用紙は定着部２８へと搬送される。

定着部２８は、定着ローラと加圧ローラとで構成される一対のローラで構成されている。定着ローラにはヒータが内蔵されており、定着ローラと加圧ローラとは、互いに圧接した状態に配置されている。定着部２８では、二次転写ローラ２７を経て搬送されてきた用紙を、一対のローラでニップして加圧及び加熱することにより、用紙上のトナーが加熱されて溶融し溶融したトナーが用紙に圧着される。これにより、用紙に、トナー画像を定着させることができる。定着部２８において、定着処理が行われた用紙は、画像検査ユニットに搬送される。

第１センサ部４０は、給紙ユニット２から画像形成装置３側に送り込まれる用紙の用紙搬送路１０上に設置されており、用紙搬送方向における二次転写ローラ２７の上流側に配置されている。図２Ａは、本実施形態の第１センサ部４０の概略構成図である。図２Ａに示すように、第１センサ部４０は、第１光源部４２及び第１光沢センサを備える。第１光源部４２及び第１光沢センサ４１は、用紙搬送路１０の上下方向における上方において、用紙搬送路１０から所定の距離だけ離れた位置に配置され、用紙搬送方向に沿う方向に上流側から第１光沢センサ４１、第１光源部４２の順に配置されている。

第１光源部４２は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）や、レーザ発振器等で構成され、白色光や紫外線を搬送される用紙に照射するように構成されている。本実施形態では、第１光源部４２は、照射される光の用紙Ｓの表面に対する入射角が所定の角度（本実施形態では６０度）となるように配置されている。本実施形態では、第１光沢センサ４１によって正反射光を検出するため、第１光源部４２から照射される光はある程度の指向性を有することが好ましい。

第１光沢センサ４１は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の受光素子が用紙Ｓの搬送方向に沿う方向に一次元状に配列されたリニアセンサで構成されている。第１光沢センサ４１では、第１光源部４２から照射され、用紙Ｓの表面で反射された正反射光を取得する。本実施形態では、第１センサ部４０における第１光源部４２の光量、及び、第１光沢センサ４１における露光時間は一定であるものとする。

本実施形態では、第１光沢センサ４１は、用紙Ｓで反射された光の光量に応じた信号を出力する。これにより、第１光沢センサ４１では、用紙Ｓで反射された光の拡散分布を取得する。本実施形態では、第１光沢センサ４１で検出された光の拡散分布の情報を元に、後述する検出条件設定部６０（図３参照）において用紙Ｓの紙種（メディアの種類）を特定する。

第２センサ部５０は、図１に示すように、用紙の搬送方向における定着部２８の下流側に配置され、排紙ユニット４側に送り込まれる用紙の用紙搬送路上に設置されている。図２Ｂは、本実施形態の第２センサ部５０の概略構成図である、図２Ｂに示すように、第２センサ部５０は、第２光源部５３、第２光沢センサ５１、及び、画像センサ５２を備える。第２センサ部５０は、定着部２８から排出された用紙の画像形成面側である、用紙搬送路１０の上下方向における上側に配置されている。また、第２光源部５３、画像センサ５２及び第２光沢センサ５１は、用紙搬送路１０から所定の距離だけ離れた位置に配置され、用紙Ｓの搬送方向に沿う方向に上流側から第２光沢センサ５１、画像センサ５２、第２光源部５３の順に配置されている。

第２光源部５３は、第１光源部４２と同様、例えばＬＥＤや、レーザ発振器等で構成され、白色光を搬送される用紙Ｓに照射するように構成されている。本実施形態では、第２光源部５３は、照射される光の用紙Ｓの表面に対する入射角が所定の角度（本実施形態では６０度）となるように配置されている。本実施形態では、第２光沢センサ５１によって正反射光を検出するため、第２光源部５３から照射される光はある程度の指向性を有することが好ましい。

画像センサ５２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の受光素子で構成され、少なくとも１画素で構成されている。本実施形態では、画像センサ５２は、例えば、Ｒ画素、Ｇ画素及びＢ画素を含む複数の画素で構成されている。その他、画像センサ５２は、例えば、固体撮像素子が２次元アレイ状に配列された撮像素子で構成されてもよく、リニアセンサで構成されていてもよい。画像センサ５２は、第２光源部５３から照射され、用紙Ｓの表面で乱反射した乱反射光を取得可能な位置に配置されている。本実施形態では、画像センサ５２は、第２光源部５３から照射され用紙搬送方向に垂直な方向に乱反射する光を取得可能な位置に配置されている。

画像センサ５２では、定着部２８によって用紙Ｓの表面に定着されたトナー画像の画像情報が取得される。本実施形態では、画像センサ５２で取得された画像情報を元に、後述する検出条件設定部６０（図３参照）において、用紙に形成されたトナー画像のトナー又はインクの色、単位面積当たり描画面積（ＢＷ比）及び単位面積当たりの描画質量（トナー付着量）が検出される。

第２光沢センサ５１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の受光素子が用紙Ｓの搬送方向に沿う方向に一次元状に配列されたリニアセンサで構成されている。第２光沢センサ５１では、第２光源部５３から照射され、用紙Ｓの表面で反射された正反射光を取得可能な位置に配置されている。本実施形態では、第２光源部５３から照射される光は用紙Ｓの表面に対する入射角が６０度となるように配置されているため、第２光沢センサ５１は、反射角が６０度の正反射光を取得可能な位置に配置されている。

本実施形態では、第２光源部５３の光量、及び／又は、第２光沢センサ５１における露光時間は、検出条件設定部６０において検出される用紙の紙種、及び、用紙に形成されたトナー画像の画像情報に基づいて用紙別に設定される。検出条件設定部６０における第２光源部５３の光量、及び／又は、第２光沢センサ５１の露光時間の設定方法については後述する。

また、本実施形態では、第２光沢センサ５１は、用紙Ｓで正反射された光の光量に応じた信号を出力する。これにより、第２光沢センサ５１では、用紙Ｓで正反射された光の拡散分布を検出することができる。本実施形態では、第２光沢センサ５１で検出された拡散分布に応じて、後述する光沢度検出部６１（図３参照）において、用紙Ｓの光沢度が検出される。

制御部６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、例えばＨＤＤ（Hard Disc Drive）で構成される記憶部とを備えている。記憶部は、ＣＰＵが各部を制御するためのプログラム、コンピューター等の外部端末から受信した印刷ジョブ、印刷ジョブから生成した画像データ、第１センサ部４０及び第２センサ部５０で取得した画像情報、光沢度の検出条件、画像形成条件等を格納する。

また、制御部６は、ＲＯＭ、又は、記憶部に格納された所定の処理プログラムをＣＰＵが読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムをＣＰＵが実行することにより、画像形成システム１の各部を統括的に制御する。制御部における各部の制御については後で詳述する。

[排紙ユニット]
排紙ユニット５は、搬送路切替部３０と、排紙トレイ３２と、サブトレイ３１とを備える。搬送路切替部３０は、制御部６からの指示に基づいて、搬送されてくる用紙を用紙搬送路１０ａ側か用紙搬送路１０ｂ側かに切り替える。これにより、搬送されてくる用紙は、排紙トレイ３２か、サブトレイ３１かに分配されて排出される。

２．画像形成システムの制御構成
次に、本実施形態の画像形成システム１の制御構成について説明する。図３は、本実施形態の画像形成システム１の制御系の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、本実施形態の画像形成システムは、述した給紙ユニット２、画像形成装置３、排紙ユニット４で構成されている。

画像形成装置３は、操作表示部２２、用紙搬送部１８、画像形成部２４、画像処理部３３、定着部２８、通信部７０、第１センサ部４０、第２センサ部５０、検出条件設定部６０、光沢度検出部６１、及び、画像形成条件調整部６２の各部が制御部６に接続されている。そして、各部が、制御部６に制御されている。操作表示部２２、用紙搬送部１８、画像形成部２４、画像処理部３３、定着部２８、第１センサ部４０及び第２センサ部５０で実行される各処理は、上述した通りである。以下では、通信部７０、検出条件設定部６０、光沢度検出部６１、及び、画像形成条件調整部６２について説明する。

通信部７０は、制御部６の制御の下、給紙ユニット２、排紙ユニット４及び、図示を省略する外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）の各部の通信部（図示を省略する）とネットワークを介して各種データの送受信を行う。通信部７０は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）や、ＷＡＮ(Wide Area Network)等の通信ネットワークを介して各部の通信部と通信を行う。

検出条件設定部６０は、制御部６の制御の下、第１センサ部４０の第１光沢センサ４１で検出される光の拡散分布に基づいて、検査対象となる用紙の紙種を特定する。そして、検出条件設定部６０は、特定された用紙の紙種と、第２センサ部５０の画像センサ５２で検出された画像情報に基づいて、光沢度検出時における第２光源部５３及び／又は第２光沢センサ５１の検出条件を設定する。

ここで、第１光沢センサ４１で検出される光の拡散分布と、紙種との関係について説明する。図４は、低光沢紙と高光沢紙において検出された光の拡散分布を示した図である。図４は、第１センサ部４０と同様に構成された光源と光沢センサを有するセンサ装置によって用紙における正反射光の拡散分布を検出した結果である。

図４の横軸は、正反射光の検出角度であり、縦軸は光沢センサによって出力される出力電圧である。図４では、低光沢紙における拡散分布の検出時と、高光沢紙における拡散分布の検出時において、光源から照射される光の光量及び光沢センサの露光時間は一定としている。

図４に示すように、高光沢紙では、光沢センサによる出力電圧は、検出角度が６０度付近で急峻なピークを有する。一方、低光沢紙では、光沢センサによる出力電圧は低く、検出角度の変化に対してもあまり変化がない。

図５Ａは、図４に示す低光沢紙の拡散分布における縦軸を反射率に変換して示した図である。また、図５Ｂは、図４に示す高光沢紙の拡散分布における縦軸を反射率に変換して示した図である。出力電圧を反射率に変換した場合にも、拡散分布は同様の傾向を示す。

このように、光沢センサでは、検査対象となる用紙の拡散分布を取得することができる。しかしながら、低光沢紙における拡散分布の検出時と、高光沢紙における拡散分布の検出時において、光源から照射される光の光量及び光沢センサの露光時間を一定とした場合、低光沢の用紙に対しては出力が低いため、光沢度の検出としては精度が低い。

一方、図５Ａ、図５Ｂに示すように、高光沢紙ではピーク値が明確であり、拡がり角（幅）は小さく、低光沢になるにつれて、用紙のピーク値は低くなり、広がり角が大きくなるという特徴を有する。図６は、各種の用紙において検出される光の拡散分布を、ピークの広がり角と、反射率ピーク値とでプロットした図である。図６に示すように、普通紙等の低光沢紙は、ピーク値が低く、広がり幅は大きい。一方、キャストコート等の高光沢紙はピーク値が大きく、拡がり角が小さい。したがって、図６に示すような光の拡散分布を用いて用紙の紙種を特定することが可能である。

本実施形態では、検出条件設定部６０は、第１光沢センサ４１で検出された光の拡散分布を用いることで、検査対象となった用紙が、高光沢紙であるか、中光沢紙であるか、低光沢紙であるかを特定し、紙種の特定を行う。ここで特定される紙種としては、例えば、普通紙、コート紙、エンボス紙等が挙げられる。紙種は、例えば、図６に示すように、拡がり角に基づいて特定してもよく、また、拡がり角及び反射率ピーク値に基づいて特定してもよい。

次に、用紙に形成されたトナー画像と光沢度の関係について説明する。図７は、トナーの色の違いによる光沢分布(光の拡散分布)の違いを示した図である。図８は、単位面積当たりの描画面積（ＢＷ比）の違いによる光沢分布（光の拡散分布）の違いを示した図である。図９は、単位面積当たりの描画質量（トナーの付着量）の違いによる光沢分布（光の拡散分布）の違いを示した図である。図７～図８は、画像形成後、定着部２８を通過した後の用紙における光の拡散分布を、図３Ｂに示す第２光源部５３及び第２光沢センサ５１と同様の構成を有するセンサ部で検出したときの検出結果である。図７～図８では、用紙としてはキャストコート紙を用い、定着条件は同じとしている。また、図７～図８では、センサ部における光量及び露光時間は一定としている。

図７に示すように、トナーの色がブラック（Ｋ）の場合には、トナーの色がイエロー（Ｙ）の場合に比較して反射率が低くなる。また、図８に示すように、単位面積当たりの描画面積が大きい場合は、小さい場合に比較して反射率が低くなる。また、図９に示すように、トナーの付着量が多い、すなわち、描画面積当たりのトナーの質量が大きい場合には、トナー付着量が少ない、すなわち、描画面積当たりのトナーの質量が小さい場合に比較して反射率が低くなる。このように、画像形成後の用紙の光沢度は、トナーの色、単位面積当たりの描画面積（ＢＷ比）、単位面積当たりの描画質量（トナーの付着量）によっても異なる。

したがって、反射率が低くなるような条件でトナー画像が描画された用紙における光の拡散分布を、反射率が高くなるような条件で描画された用紙と同様の条件下で検出する場合、光沢度を精度よく検出できない可能性がある。

そこで、本実施形態では、上述の特徴を用いて、検出条件設定部６０は、画像センサ５２から検出される画像情報からトナーの色、ＢＷ比、トナーの付着量のうち、少なくとも１つを検出し、検出された画像情報に応じて、第２光沢センサ５１で検出する光の拡散分布の検出条件を調整する。

図１０は、紙種及び画像情報に応じた光沢度の検出条件を示すテーブルの一例を示す図である。図１０に示すテーブルは、紙種及び画像情報のそれぞれの条件と、それぞれの条件に適した露光時間及び光量とを対応付けたものであり、制御部６の記憶部に記憶されている。図１０に示すテーブルにおいて設定されている第２光沢センサ５１の露光時間及び第２光源部５３の発光量の値は、予め実験値等から算出されたものである。

例えば、普通紙等の低光沢の用紙では、コート紙等の高光沢の用紙に比較して、第２光沢センサ５１の露光時間が長く設定されている。また、普通紙等の低光沢の用紙では、コート紙等の高光沢の用紙に比較して、第２光源部５３の発光量（図１０では電流量で示している）が高く設定されている。

本実施形態では、検出条件設定部６０は、第１光沢センサ４１で検出された光の拡散分布から紙種を特定すると共に、画像センサ５２から検出される画像情報からトナーの色、ＢＷ比、トナーの付着量を検出する。そして、検出条件設定部６０は、検出されたこれらの条件を、記憶部に予め記憶されている検出条件を示すテーブル（図１０参照）に照合することで、光沢度検出時における第２光源部５３の光量、及び、第２光沢センサ５１の露光時間を設定する。

光沢度検出部６１は、第２光沢センサ５１で検出された拡散分布に基づいて用紙の光沢度を検出する。光沢度検出部６１では、第２光沢センサ５１で検出された拡散分布の測定結果に基づいて、用紙の光沢度を検出する。ここでは、例えば、第２光沢センサ５１で検出された拡散分布の測定結果及び検出条件設定部６０で設定された検出条件と、光沢度とを対応付けたテーブル(図示を省略する)を参照することで、光沢度を検出することができる。

本実施形態では、検査対象となる用紙の種類（紙種）に応じて、光沢度検出時における第２光源部５３の光量及び第２光沢センサ５１の露光時間が適正に設定されている。このため、例えば、低光沢の用紙において光の拡散分布が平坦になるために正確な反射率を検出できないといった問題を回避することができる。これにより、より精度よく光沢度を検出することができる。

画像形成条件調整部６２は、光沢度検出部６１において検出された光沢度に応じて、画像形成条件（定着条件）を調整する。ここで、定着条件を異ならせたときの光沢度の違いについて説明する。

図１１Ａは、トナー画像が形成され、定着部２８を通過した後のグロスコート紙における光の拡散分布を測定した測定結果である。また、図１１Ｂは、トナー画像が形成され、定着部２８を通過した後のキャストコート紙における光の拡散分布を測定した測定結果である。図１１Ａ及び図１１Ｂでは、定着部２８における定着温度を、それぞれ、低温、中温、高温と変化させたときの検出結果を示しており、図１１Ａでは、比較のため、トナー画像を形成していない用紙地肌の検出結果も示している。図１１Ａ及び図１１Ｂに示す祖測定結果は、第２センサ部５０に構成された第２光源部５３及び第２光沢センサ５１と同様の構成を有するセンサ部で測定したものである。

図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、一般的に、定着温度が高いと光沢度が高くなり、定着温度が低いと光沢度が低くなる。したがって、例えば、第２光沢センサ５１で検出された光沢度が基準（目標）となる光沢度よりも低い場合には、画像形成条件調整部６２は、定着温度が高くなるように調整する。一方、第２光沢センサ５１で検出された光沢度が基準となる光沢度よりも高い場合には、画像形成条件調整部６２は定着温度が低くなるように調整する。これにより、目標の光沢度を有する印刷物を得ることができる。その他、光沢度は、定着部２８のニップ幅、搬送速度を変化させることでも調整することができる。

このように、本実施形態では、画像形成条件調整部６２において、予め設定されている基準（目標）となる光沢度と、光沢度検出部６１で検出された光沢度とを比較する。そして、画像形成条件調整部６２は、その差異に基づいて、定着部２８を通過した後の用紙の光沢度が基準の光沢度を有するように定着条件を調整する。なお、基準の光沢度、及び、光沢度の変化率に応じた定着条件に関する情報は予め記憶部に記憶されており、画像形成条件調整部６２は、制御部６の制御の下、記憶部に記憶されたそれらの情報を用いて、定着条件を調整する。

３．光沢度検知方法
次に、本実施形態における光沢検出方法の一例について、説明する。図１２は、本実施形態の画像形成システム１を用いた光沢検出方法の一例を示すフローである。図１２に示すように、まず、検出条件設定部６０において、給紙ユニット２から供給された用紙の紙種を判別する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、まず、給紙ユニット２から供給された用紙が、第１センサ部４０の配置位置を通過するタイミングで第１光沢センサ４１によって用紙における光の拡散分布を検出する。その後、検出条件設定部６０が、その検出された光の拡散分布に基づいて用紙の紙種を特定する。

次に、用紙が定着部２８を通過する（ステップＳ２）。これにより、転写部（二次転写ローラ２７）において用紙にトナー画像が転写されている場合には、転写されたトナー画像が用紙に定着する。ステップＳ２では、制御部６の制御の下、定着部２８は、予め設定されていた定着条件に基づいて制御されている。

次に、用紙が、第２センサ部５０の配置位置を通過するタイミングで、用紙に形成されたトナー画像の画像情報を画像センサ５２で検出する（ステップＳ３）。

次に、検出条件設定部６０は、用紙にトナー画像が形成されているか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、「ＮＯ」と判定された場合、すなわち、トナー画像が形成されていないと判定された場合には、ステップＳ３の処理に戻る。

一方、ステップＳ４において、「ＹＥＳ」と判定された場合、すなわち、トナー画像が形成されていると判定された場合には、検出条件設定部６０は、トナー画像の画像情報及び、ステップＳ１で特定した紙種に基づいて、光沢度検出時における第２センサ部５０の検出条件を設定する。ステップＳ５において設定される検出条件は、第２センサ部５０における第２光源部５３の光量及び第２光沢センサ５１の露光時間である。

その後、第２光沢センサ５１において検出された光の拡散分布に基づいてトナー画像が形成された用紙の光沢度を検出する（ステップＳ６）。ステップＳ６では、まず、ステップＳ５で設定された検出条件に基づいて、第２光沢センサ５１において用紙における光の拡散分布が検出される。そして、第２光沢センサ５１で検出された光の拡散分布に基づいて、光沢度検出部６１において光沢度が検出される。

以上のように、本実施形態では、紙種と、用紙に形成されたトナー画像の画像情報に基づいて、光沢度検出時における第２光源部５３の光量及び第２光沢センサ５１の露光時間を適切に設定することにより、光沢度を精度よく検出することができる。

なお、本実施形態において、第２光沢センサ５１で検出された拡散分布に基づいて検出される用紙の光沢度が、紙種及び画像情報から予め推定されていた光沢度と大きく異なっている場合には、再度、ステップＳ１～ステップＳ６の工程を繰り返す構成としてもよい。この場合、紙種及び画像情報から推定される光沢度の推定値は、例えば、制御部６の記憶部に予め記憶されている値を用いることができる。これにより、トナー画像が形成された用紙の光沢度の検出精度を高め、より正確な光沢度を検出することができる。

そして、本実施形態では、トナー画像が形成された用紙の光沢度を精度よく検出することができることにより、さらに、画像形成条件調整部６２によって定着条件を適切に設定することができる。これにより、トナー画像が形成された用紙の光沢度を所望の光沢度となるように設定することができ、用紙に形成される画像の再現性を高めることができる。

本実施形態では、紙種及び用紙に形成された画像情報に基づいて、第２光源部５３の光量及び第２光沢センサ５１の露光時間を設定（変更）する構成としたが、第２光源部５３の光量又は第２光沢センサ５１の露光時間のいずれかを調整する例としてもよい。

また、本実施形態では、紙種を、第１センサ部４０の第１光沢センサ４１で検出した光の拡散分布に基づいて特定する例としたがこれに限られるものではない。例えば、通信部７０を介して給紙ユニット２から送信された情報に基づいて紙種を特定してもよく、また、画像形成装置３の記憶部に記憶された情報から特定してもよい。さらには、用紙が定着部２８を通過した後において、用紙の先端で印字されていない部分からの正反射光を第２光沢センサ５１で検出し、その検出結果から紙種を特定してもよい。この場合には、第２光沢センサ５１で検出した光の拡散分布を用いて紙種を特定した後、特定された紙種に応じて、光沢度検出時における第２光源部５３の光量、又は／及び、第２光沢センサ５１の露光時間を設定する。これにより、定着後の用紙の画像形成が為された部分の光沢度を検出することができる。

なお、用紙の先端部分にも印字がされており、用紙の先端からの正反射光を用いて紙種を特定することができない場合には、１枚目にトナー画像を形成していない用紙を搬送させ、その搬送された用紙において紙種を特定する。そして、特定された紙種に応じて、光沢度検出時における第２光源部５３の光量、又は／及び、第２光沢センサ５１の露光時間を設定する。その後、２枚目の用紙において、トナー画像が形成された用紙における光沢度を検出するようにしてもよい。

また、本実施形態では、用紙に形成されたトナー画像の画像情報については、第２センサ部５０の画像センサ５２で検出する例としたが、画像情報は、記憶部に記憶された情報を用いてもよい。記憶部に記憶された情報を用いることにより、第２光源部５３の光量、又は／及び、第２光沢センサ５１の露光時間の設定処理を、用紙が第２センサ部５０に到達する前に行うことができる。これにより、光沢度検出時において、第２光沢センサ５１における光の拡散分布の検出のタイミング精度を向上させることができ、リアルタイムで用紙の光沢度を検出することができる。

ところで、本実施形態では、トナー画像が形成された用紙の光沢度を検出するために、定着部２８を通過した用紙の光沢度を検出する例としたが、本発明は、これに限られるものではない。トナー画像が形成されていない用紙の光沢度を精度よく検出するために本発明の構成を用いることができる。

トナー画像が形成されていない用紙の光沢度を検出する場合、例えば、検出条件設定部６０は、検査対象となる用紙の紙種を、記憶部に予め記憶された情報か、又は、給紙ユニット２から通信部７０を介して送信されてくる情報に基づいて特定する。次に、検出条件設定部６０は、特定した紙種に応じて、第１センサ部４０における第１光源部４２の光量、又は／及び、第１光沢センサ４１の露光時間を設定する。その後、第１センサ部４０において、搬送されてくる用紙における光の拡散分布を検出する。そして、光沢度検出部６１が、第１光沢センサ４１で検出された光の拡散分布と、検出条件とに基づいて、用紙の光沢度を検出する。このように、トナー画像が形成されていない用紙の光沢度を検出することも可能である。

その他、第１センサ部４０で検出される光の拡散分布に基づいて、トナー画像が形成されていない用紙の光沢度を検出する場合、光沢度検出の前に、第１センサ部４０で検出された光の拡散分布から紙種を特定することもできる。

この場合には、搬送されてきた用紙の先端部分における光の拡散分布を第１光沢センサ４１で検出し、検出条件設定部６０は、検出した拡散分布に基づいて紙種を特定する。その後、検出条件設定部６０は、特定された紙種に応じて、光沢度検出時における第１光源部４２の光量、又は／及び、第１光沢センサ４１の露光時間を設定する。そして、設定された検出条件で、再度、第１光沢センサ４１において、搬送されている用紙における光の拡散分布を検出する。その後、光沢度検出部６１は、検出条件設定部６０で設定された条件下において検出された拡散分布に基づいて光沢度を検出する。このように、搬送されてくる用紙の紙種の特定のための光の拡散分布の検出と、光沢度の検出のための光の拡散分布の検出とを、第１光沢センサ４１において順に行うことで、トナー画像が形成されていない用紙の光沢度の検出を精度よく行うことができる。

また、本実施形態では、第１センサ部４０は、画像形成装置３内に配置する例としたが、給紙ユニット２等、用紙の搬送方向において画像形成装置３の上流側に配置される前処理装置内に配置してもよい。さらに、本実施形態では、第２センサ部５０は、画像形成装置３内に配置する例としたが、排紙ユニット４等、用紙の搬送方向において画像形成装置３の下流側に設けられる後処理装置内に配置してもよい。

さらに、本実施形態では、搬送される用紙の表面側の光沢度を検出する例としたが、用紙の両面にトナー画像が形成される場合には、裏面側の光沢度を検出する構成とすることもできる。

上述した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成について他の構成を加えることも可能である。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…画像形成システム、２…給紙ユニット、３…画像形成装置、４…排紙ユニット、５…排紙ユニット、６…制御部、１０…用紙搬送路、１２…搬送ローラ、１４…レジスト部、１８…用紙搬送部、２１…画像読取部、２２…操作表示部、２３…給紙トレイ、２４…画像形成部、２５…中間転写ベルト部、２７…二次転写ローラ、２８…定着部、３０…搬送路切替部、３３…画像処理部、４０…第１センサ部、４１…第１光沢センサ、４２…第１光源部、５０…第２センサ部、５１…２光沢センサ、５１…第２光沢センサ、５２…画像センサ、５３…第２光源部、６０…検出条件設定部、６１…光沢度検出部、６２…画像形成条件調整部、７０…通信部

Claims (12)

1. 搬送されてくるメディアに光を照射する光源部、及び、前記光源部から照射され、前記メディア上で正反射した光を受光し、前記メディアにおける光の拡散分布を検出する光沢センサを備えるセンサ部と、
   搬送されるメディアの種類を特定し、前記メディアの種類に応じて、光沢度検出時における前記光源部の光量及び／又は前記光沢センサの露光時間を設定する検出条件設定部と、
   前記検出条件設定部で設定された検出条件下において前記光沢センサで検出された前記光の拡散分布から、前記メディアの光沢度を検出する光沢度検出部と、
   を備える画像形成システム。
2. 前記メディアにトナー画像を転写する転写部と、
   前記転写部において前記メディアに転写されたトナー画像を前記メディアに定着するための定着部と、を備え、
   前記センサ部は、前記メディアの搬送方向において、前記定着部の下流側に配置されている
   請求項１に記載の画像形成システム。
3. 搬送されてくるメディアに光を照射する他の光源部、及び、前記他の光源部から照射され前記メディア上で正反射した光を受光し、前記メディアにおける光の拡散分布を検出する他の光沢センサで構成される他のセンサ部を備え、
   前記他のセンサ部は、前記メディアの搬送方向において、前記転写部の上流側に配置され、
   前記検出条件設定部は、前記他の光沢センサで検出された光の拡散分布に基づいて、前記メディアの種類を特定する
   請求項２に記載の画像形成システム。
4. 前記検出条件設定部は、前記光沢センサで検出された前記メディアのトナー画像が形成されていない部分における光の拡散分布に基づいて、前記メディアの種類を特定する
   請求項２に記載の画像形成システム。
5. 前記センサ部は、前記メディア上で乱反射した光を受光し、前記メディアに形成されたトナー画像の画像情報を検出する画像センサを備え、
   前記検出条件設定部は、前記特定された前記メディアの種類と、前記画像センサにおいて検出された画像情報に基づいて、光沢度検出時における前記光源部の光量、及び／又は前記光沢センサの露光時間を設定する
   請求項２に記載の画像形成システム。
6. 前記検出条件設定部における前記メディアの種類は、前記光沢センサで検出された光の拡散分布におけるピーク値又は拡がり幅によって特定される
   請求項１に記載の画像形成システム。
7. 前記画像センサで検出される画像情報は、少なくとも、トナーの色、単位面積当たりの描画面積、又は、単位面積当たりの描画質量のいずれか１つを含む
   請求項５に記載の画像形成システム。
8. 前記メディアにトナー画像を転写する転写部と、
   前記転写部において前記メディアに転写されたトナー画像を前記メディアに定着するための定着部と、を備え、
   前記センサ部は、前記メディアの搬送方向における定着部の上流側に配置され、
   前記メディアの種類は、前記光沢センサで検出された光の拡散分布に基づいて特定される
   請求項１に記載の画像形成システム。
9. 前記メディアの種類を記憶した記憶部を備え、
   前記メディアの種類は、前記記憶部に記憶された情報から特定される
   請求項１に記載の画像形成システム。
10. 前記メディアに形成されるトナー画像の画像情報が記憶された記憶部を備え、
    前記検出条件設定部は、前記特定された前記メディアの種類と、前記記憶部に記憶された画像情報に基づいて、光沢度検出時における前記光源部の光量及び／又は前記光沢センサの露光時間を設定する
    請求項２に記載の画像形成システム。
11. 前記光沢センサは、一次元状又は二次元状に配列された複数の受光素子で構成されている
    請求項１に記載の画像形成システム。
12. 搬送されてくるメディアに光を照射する光源部、及び、前記光源部から照射され、前記メディア上で正反射した光を受光し、前記メディアにおける光の拡散分布を検出する光沢センサを有するセンサ部を用いた光沢度検出方法であって、
    搬送されるメディアの種類を特定し、前記メディアの種類に応じて、光沢度検出時における前記光源部の光量及び／又は前記光沢センサの露光時間を設定し、
    設定された光量及び／又は露光時間で、前記メディアにおける光の拡散分布を前記光沢センサで検出した後、検出された前記光の拡散分布から、前記メディアの光沢度を検出する
    光沢度検出方法。

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