片材判别装置以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及片材判别装置以及图像形成装置。
背景技术
以往，已知有用于判别图像形成中所使用的片材的种类的片材判别装置。片材判别装置在形成有开口部的壳体内具备发光部和受光部，使从发光部射出的光通过开口部并入射至片材，并利用受光部检测从片材反射并通过开口部的反射光，从而根据获得的光学信息来判别片材的种类。
作为这样的片材判别装置，已知有为了防止由随时间劣化等引起的判别性能的降低而具备校正板。例如，在专利文献1中，提出有以从壳体的外部与开口部对置的方式配置校正板，并在壳体与校正板之间设置有切换能够对校正板照射光的状态和不能照射的状态的可动式的开闭器的结构。
专利文献1：日本特开2015－215338号公报
然而，专利文献1所述的片材判别装置是开口部始终开放的状态。因此，在图像形成装置内组装这样的装置的情况下，由于输送大量的片材，所以存在从片材产生的粉尘会从开口部进入壳体内，而片材判别装置劣化而判别性能降低的可能。另外，由于片材的输送条件也特别严格，所以也存在在开口部产生阻塞的可能。
因此，研究出对开口部设置使该开口部开闭的可动式开闭器，并在该开闭器的内面(壳体内侧)配置校正板的结构。然而，在这样的结构中，由于开闭器是可动式，所以存在每当开闭器的开闭就会在校正板的位置、角度上产生偏差，而产生校正误差的可能。
发明内容
本发明的课题在与提供一种能够减少粉尘的影响，并且始终适当地进行校正，并能够维持高精度的纸张判别性能的片材判别装置以及图像形成装置。
为了解决上述课题，本发明的片材判别装置，其特征在于，具备：
测定部，朝向片材照射照射光，并接收来自片材的反射光，来获取用于判定片材的物性的检测信息；以及
收容部，在内部收容上述测定部，并形成使上述照射光以及上述反射光通过的开口部，
在上述片材判别装置中，具备：
开闭器，能够切换为使上述开口部关闭的关闭状态、和使上述开口部开放的打开状态；
校正板，设置于上述关闭状态时成为上述开闭器的内侧的表面；
开闭机构，使上述开闭器开闭；以及
控制部，控制上述开闭机构，使上述开闭器进行让上述打开状态和上述关闭状态连续地切换的开闭动作，在上述开闭动作后的上述关闭状态下，通过上述测定部，使得朝向上述校正板照射照射光，并接收其反射光来获取读取信息，并基于上述读取信息来校正上述测定部。
另外，本发明的图像形成装置的特征在于，
具备上述片材判别装置。
根据本发明，能够减少粉尘的影响，并且始终适当地进行校正，并能够维持高精度的纸张判别性能。
附图说明
图1是表示图像形成装置的示意图。
图2是表示图像形成装置的功能结构的框图。
图3是表示纸张判别部的示意图。
图4是表示纸张判别部的简要立体图。
图5是沿着图4的V－V线的纸张判别部的剖视图。
图6是用于对开闭器的结构进行说明的图。
图7是表示图像形成处理的流程的流程图。
图8是表示校正用信息获取处理的流程的流程图。
图9是表示检测值的变化的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明的技术范围并不限定于附图中例示出的内容。
[图像形成装置]
首先，对本实施方式的图像形成装置1的结构进行说明。
图1是表示图像形成装置1的整体结构的示意图。
图像形成装置1是对片材P赋予着色材料而形成图像，例如，通过电子照片方式，使调色剂附着于纸张，并使其定影的图像形成装置。
如图1所示，图像形成装置1例如具备片材供给部11、图像形成动作部12、输送部13、排出托盘14、以及片材判别部20。
片材供给部11具有托盘等来保持成为图像形成对象的片材P，并在适当的时机将片材P输送至输送路径R。
此外，在图1中，例示出片材供给部11设置于供纸单元1b，该供纸单元1b设置于图像形成装置1的主体部1a的侧方的结构，但只要能够保持片材P并输送至输送路径R，则片材供给部11的位置并不限定于此。
图像形成动作部12具有通过使调色剂、墨等着色材料附着于片材P，并使其定影，来对该片材P形成图像的图像形成引擎(打印引擎)。虽然对图像形成动作部12的结构和种类并未特别限定，但例如采用通过电子照片方式，将CMYK这4种颜色等的调色剂像形成(显影)在感光体上，并将感光体上的调色剂像直接或者经由转印体转印至片材P，来进行彩色图像的图像形成的结构等。
输送部13具有夹持片材P并前进的辊、使该辊旋转动作的旋转马达等，使片材P沿着输送路径R以设定速度移动。另外，输送部13具有用于使在一个面形成有图像的片材P的正反面反转而再次进行图像形成的反转部。
向排出托盘14排出通过图像形成动作部12形成有图像的片材P。
片材判别部20对片材P照射光，并根据来自片材P的反射光的光量等光学信息(检测信息)来判别片材P的种类。
作为片材P，例如，可举出纸张、树脂板等。作为纸张，可举出表面的纸的纤维较粗的粗糙纸、通常使用的普通纸、在表面具有微小的凹凸的优质纸、表面被涂层覆盖的涂布纸等。根据各片材，而表面状态(表面的平滑度)、厚度、坪量等不同。因此，从各片材获得的光学信息不同，能够使用该信息来判别片材P的种类。
通过片材判别部20和控制部15(参照图2)，构成片材判别装置。另外，对于片材判别部20的结构的详细内容后述。
此外，在图1中，例示出片材判别部20设置于图像形成装置1的主体部1a和供纸单元1b之间的中间单元1c的结构，但片材判别部20的位置并不限定于此。
图2是表示图像形成装置1的功能结构的框图。
如图2所示，图像形成装置1除了上述的片材供给部11、图像形成动作部12、输送部13、片材判别部20以外，还具备控制部15、存储部16、通信部17、操作受理部18、以及显示部19等。
控制部15统一控制图像形成装置1的各种动作。控制部15具备CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)以及RAM(Random Access Memory：随机存储器)。
控制部15通过CPU读出存储部16中储存的控制程序并执行，来进行与由图像形成动作部12进行的图像形成动作有关的控制。
存储部16存储由控制部15执行的程序、在该程序等中利用的设定数据、由图像形成动作部12形成的对象的图像所涉及的图像数据等。存储部16例如使用HDD(Hard DiskDrive：硬盘驱动器)、闪存等非易失性的存储介质。另外，存储部16也可以具备RAM，该RAM临时存储部分数据，并用于处理。
通信部17进行基于规定的通信标准与外部的通信设备之间进行的通信的控制。作为通信标准，例如，可使用基于LAN(Local Area Network：局域网)的通信等，通信部17具备用于进行基于LAN的通信控制的网络卡等。
操作受理部18受理来自用户等外部的输入操作，并将受理内容作为输入信号输出至控制部15。操作受理部18例如具有与显示部19的显示画面重叠地设置的触摸面板、按钮开关等。在输入信号中，包含按钮开关的按下操作、对触摸面板的接触动作、接触位置的信息。
显示部19基于控制部15的控制使显示画面进行显示。在显示内容中，包含涉及图像形成动作的状态、用于受理来自用户的输入操作的设定菜单等。作为显示画面，并未特别限定，但例如可举出液晶显示器(LCD)、有机EL(Electro Luminescent：电致发光)显示器等。
[片材判别部]
接下来，对片材判别部20的结构进行说明。
图3是示意性地表示片材判别部20的结构的示意图。图4是表示片材判别部20的简要结构的简要立体图。图5是沿着图4中的V－V线的剖视图。
如图3以及图4所示，片材判别部20例如具备收容部21、发光部(测定部)22、受光部(测定部)23、开口部24、开闭器(shutter)25、校正板26、开闭器支承部27以及开闭机构28。
在收容部21中，收容有发光部22以及受光部23。另外，在收容部21的底面，形成有开口部24。
发光部22构成为能够朝向配置为面向开口部24的片材P照射光。受光部23构成为能够接收从片材P反射出的光。
因此，在片材判别部20中，从发光部22射出的光通过开口部24入射至片材P，从片材P反射出的光通过开口部24并被受光部23接收。能够基于从片材P反射并被受光部23接收的反射光的光量等(检测信息)来判别片材P的种类。
具体而言，来自片材P的反射光能够分为镜面反射的反射光(镜面反射光)和漫反射的反射光(漫反射光)来考虑。
而且，基于镜面反射光以及漫反射光的光成分中的每一个特定的波长成分的光量来进行片材P的种类的判别。此外，可以不选择波长成分而仅通过受光光量来进行判别。通过使用镜面反射光以及漫反射光，与仅使用镜面反射光或者漫反射光的一方来进行判别相比，能够进行高精度的判别。
如图4以及图5所示，收容部21具有大致箱形形状。收容部21包含底部211、以及覆盖底部211的盖部212。在底部211设置有开口部24。开口部24设置为与输送片材P的输送路径R对置。
收容部21设置为与在输送路径R上输送的片材P的中央部对置。可以根据片材P相对于输送路径R的位置可动。
另外，在收容部21(测定部)的附近设置有计数部31(参照图1)，该计数部31对通过沿着收容部21的输送路径R的片材P的数量进行计数。
另外，在收容部21(测定部)的附近设置有温度检测部32(参照图1)，该温度检测部32检测收容部21的周边的温度。
在收容部21设置有开闭器25，该开闭器25切换开口部24被开放的打开状态、以及开口部24被关闭的关闭状态。开闭器25被支承为能够围绕旋转轴G转动。开闭器25的片材P的输送方向(图中箭头X方向)的下游侧以能够转动的方式支承于开闭器支承部27。
开闭器25通过开闭机构28转动，而切换上述打开状态和关闭状态。
在为打开状态的情况下，开闭器25转动为位于上述输送方向(X方向)的上游侧的开闭器25的前端部朝向收容部21的内部上方。
在这里，开闭器25能够在控制部15的控制下，成为2个阶段的打开状态。即，能够成为开闭器25相对于底部211转动规定值以上的角度的第一打开状态(图5的点划线)、以及开闭器25相对于底部211小于规定值的角度的第二打开状态(图5的双点划线)。
在片材判别部20判别片材P的种类时，开闭器25成为第一打开状态，开口部24完全打开。
另外，在校正用信息获取处理(后述)中开闭器25进行开闭动作时，开闭器25能够成为第二打开状态。
图6是表示开闭机构28的简要结构的简要立体图。
如图6所示，开闭机构28包含驱动源281和动力传递机构282。
驱动源281例如是马达等，包含输出轴281a。输出轴281a与动力传递机构282连接。动力传递机构282与开闭器支承部27连接。来自输出轴281a的输出(旋转驱动力)通过动力传递机构282被传递至开闭器支承部27，开闭器支承部27围绕旋转轴G转动。由此，开闭器25转动。
另外，在开闭器25的内侧表面25a上，配置有校正板26。
校正板26是用于校正片材判别部20的部件，例如是白色的树脂等的具有规定的平滑度的板体。校正板26配置为在开闭器25的关闭状态下，朝向受光部23反射从发光部22照射出的光。由于从发光部22射出的光的状态(光量等)随着时间的变化、环境等重要因素而变化，所以需要定期地校正。在本实施方式中，能够基于被校正板26反射出的反射光的光学信息(读取信息)，调整照射条件等，来校正片材判别部20。
[图像形成装置的动作]
接下来，对由图像形成装置1执行的图像形成动作进行说明。
在通过图像形成装置1形成图像的情况下，按片材P的每个种类，着色材料对片材P的浸透、定影的程度、扩散(渗色)的程度等形成的图像的特性不同。因此，为了形成最佳的图像，需要根据片材P的特性来调整图像形成条件。
因此，在图像形成装置1中，在开始向片材P的图像形成之前，通过片材判别部20判别片材P的种类，并根据判别出的片材P的种类来调整图像形成条件。
此时，为了抑制片材判别部20判别性能因污垢、随时间的变化、周围的环境(温度等)等因素而降低，所以对片材判别部20进行校正。
在本实施方式中，在片材判别部20获取来自片材P的检测信息之前，根据需要获取校正用信息，并使用该信息进行校正，从而能够维持高精度的纸张判别性能。
以下，参照图7的流程图，对这样的一系列的处理进行说明。
在图像形成装置1中，以由用户经由操作受理部18输入了图像形成的执行指示为触发，控制部15根据存储部16中存储的程序，开始该处理。
首先，控制部15判断是否满足获取校正用信息的处理的执行条件(步骤S1)。
所谓的执行条件例如可举出基于计数部31的计数值，在从前一次的校正时开始，通过片材判别部20的片材P的张数成为规定张数(例如，10～100张左右)以上的情况、或者基于温度检测部32的检测温度与前一次的校正时进行比较，片材判别部20的周边温度的温度差成为规定值(例如，2～3℃以上)以上的情况等。
然后，在不满足执行条件的情况下(步骤S1：否)，控制部15移至后述的步骤S3。
另一方面，在执行条件的情况下(步骤S1：是)，控制部15执行获取校正用信息的校正用信息获取处理(步骤S2)。
图8是表示校正用信息获取处理的流程图。
首先，控制部15进行一次开闭器25的开闭动作，在开闭动作后的关闭状态下，从被校正板26反射出的反射光中获取读取信息(一个读取信息)(步骤S21)。
此时，控制部15控制开闭机构28，使开闭动作中的开闭器25相对于开口部24的转动角度比获取检测信息时的开闭器25相对于开口部24的转动角度小。即，在开闭器25的开闭动作中，成为打开开闭器25的角度比完全打开(第一打开状态)小的第二打开状态。
由此，能够尽可能减小机械负荷，并且实现时间上的高效化。
接下来，控制部15将一个读取信息与过去(前一次)的读取信息进行比较，判断其差量是否为规定值以下(步骤S22)。
然后，在差量为规定值以下的情况下(步骤S22：是)，控制部15将该一个读取信息作为校正用信息存储(步骤S23)，并结束本处理。
另一方面，在差量大于规定值的情况下(步骤S22：否)，控制部15进一步进行多次(例如，9次)开闭器25的开闭动作，并在各开闭动作的关闭状态下，从被校正板26反射出的反射光中获取读取信息(步骤S24)。即，获取多个(在这里为10个)读取信息。
接着，控制部15将多个读取信息平均化，并将该平均值作为校正用信息存储(步骤S25)，并结束本处理。
在这里，在图9中，示出获取到的读取信息、以及其平均值的推移。
在图9中，纵轴是读取信息的值，横轴是开闭动作的次数。
另外，在图9中，用黑色圆表示镜面反射光的读取信息，用白色圆表示其平均值。另外，用黑色方块表示漫反射光的读取信息，用白色方块表示其平均值。
从图9可知，镜面反射光根据开闭动作而值的偏差较大(参照黑色圆的举动)，通过平均化偏差减少(参照白色圆的举动)。
此外，从图9可知，关于漫反射光，由于根据开闭动作看不出那么大的偏差(参照黑色方块的举动)，所以可以至少仅将镜面反射光的值平均化。
返回到图7，接下来，控制部15通过使用校正用信息调整照射条件等，来校正片材判别部20的测定部(步骤S3)，并使片材P输送，通过片材判别部20，从被片材P反射出的反射光中获取检测信息(步骤S4)。
接着，控制部15根据检测信息判别片材P的种类(步骤S5)，并根据片材P的种类调整图像形成条件(步骤S6)，在片材P上形成图像(步骤S7)，并结束本处理。
[实施方式的效果]
如以上那样，根据本实施方式，片材判别装置具备：开闭器25，能够切换开口部24的开闭；校正板26，设置于在关闭状态时成为开闭器25的内侧的表面；开闭机构28，使开闭器25开闭；以及控制部15，控制开闭机构28，使开闭器25进行连续地切换打开状态和关闭状态的开闭动作，在开闭动作后的关闭状态下，通过测定部(发光部22以及受光部23)朝向校正板26照射照射光，并接收其反射光来获取读取信息，并基于读取信息校正测定部。
因此，能够减少粉尘的影响，并且始终适当地进行校正，并能够维持高精度的纸张判别性能。
另外，根据本实施方式，控制部15使开闭器25进行一次开闭动作并获取一个读取信息，并在对一个读取信息和在过去的校正时所使用的读取信息进行比较的差量为规定值以下的情况下，基于一个读取信息来校正测定部。
因此，在判断为校正用信息未较大地偏离的情况下，不获取校正用信息，而能够减少因开闭动作而对机械施加的负荷。
另外，根据本实施方式，控制部15在差量大于规定值的情况下，使开闭器25进行多次开闭动作，并获取多次开闭动作的每一次的关闭状态下的多个读取信息，并基于多个读取信息的平均值校正测定部。
因此，能够使开闭器25的开闭动作的读取信息的偏差最小化，并维持高精度的纸张判别性能。
另外，根据本实施方式，测定部接收镜面反射的镜面反射光、以及漫反射的漫反射光作为反射光，且控制部15至少对镜面反射光计算平均值。
因此，至少能够使对开闭器25的开闭动作的影响较大的镜面反射光的影响最小化。
另外，根据本实施方式，开闭机构28使开闭器25转动，控制部15控制开闭机构28，使开闭动作中的开闭器25相对于开口部24的转动角度比获取检测信息时的开闭器25相对于开口部24的转动角度小。
因此，能够减少因开闭动作而对机械施加的负荷。另外，能够较小地抑制生产性的降低。
另外，根据本实施方式，开闭机构28使开闭器25转动，控制部15控制开闭机构28，作为获取读取信息时的关闭状态，使开闭器25按压于开口部24的周边部。
因此，能够尽可能减小机械间隙，并获取更加准确的读取信息。
另外，根据本实施方式，控制部15具备温度检测部，该温度检测部检测测定部的周边的温度，控制部15在对由温度检测部检测的检测温度与前一次校正时的测定部的周边的温度进行比较的差量为规定值以上的情况下，获取校正用信息。
因此，在判断为校正用信息未因环境而偏离的情况下，不获取校正用信息，而能够减少因开闭动作而对机械施加的负荷。
另外，根据本实施方式，具备计数部，该计数部对通过沿着测定部的片材的输送路径的片材进行计数，控制部15在从前一次的校正时开始，计数部的计数数为规定值以上的情况下，获取校正用信息。
因此，在判断为校正用信息未随时间的变化而偏离的情况下，不获取校正用信息，而能够减少因开闭动作而对机械施加的负荷。
另外，根据本实施方式，收容部21设置为与在输送路径上输送的片材P的中央部对置。
因此，能够获取更加准确的信息。
此外，在上述实施方式中示出的结构、构造、控制内容、顺序等的具体的细节能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当地变更。
例如，在上述实施方式中，开闭机构28是使开闭器25转动的结构，但除此以外也可以是通过滑动移动来开闭等的结构。
例如，在上述实施方式中，以基于电子照片方式的图像形成装置为例进行了说明，但也可以是对片材P喷出墨来形成图像的喷墨方式这样的其它图像形成方式的图像形成装置。
附图标记说明
1…图像形成装置；1a…主体部；1b…供纸单元；1c…中间单元；11…片材供给部；12…图像形成动作部；13…输送部；14…排出托盘；15…控制部；16…存储部；17…通信部；18…操作受理部；19…显示部；20…片材判别部；21…收容部；211…底部；212…盖部；22…发光部(测定部)；23…受光部(测定部)；24…开口部；25…开闭器；25a…内侧表面；26…校正板；27…开闭器支承部；28…开闭机构；281…驱动源；281a…输出轴；282…动力传递机构；G…旋转轴；P…片材；R…输送路径。
