JP2010164757A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成用の記録媒体が、濃度、色値検知用のパッチ形成用に使われるため、記録媒体を必要以上に確保することで画像形成装置のコストがかさむ問題があった。本発明はこの課題に着目し、濃度、色値検出用のパッチを形成する際、記録媒体の種類や厚さを判別し、記録媒体の両面にパッチを形成して使用枚数を減らすことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】画像形成装置１２８を制御する制御手段９０１と、記録媒体Ｐの片面、又は両面に画像を形成する画像形成手段と、記録媒体の紙種を検知する紙種検知手段１４２と、画像形成手段により形成された画像形成特性検出用のパッチ４０１を検知するパッチ検知手段１６２を有する画像形成装置であって、制御手段９０１が、紙種検知手段の検知結果によりパッチ４０１を記録媒体の片面か、両面に形成するかを判別して画像形成手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置における、濃度や色値等を検出する為のパッチ形成に関する。

カラー画像を形成する画像形成装置は、次のような構成のものが知られている。

感光体の周囲に帯電装置、現像装置を配置した複数の電子写真プロセスユニットを装置内に並置させる。そして各プロセスユニット内の感光体表面にレーザ、ＬＥＤ光等を用いた露光装置により光学像を結像させることで感光体表面に潜像を形成する。その潜像を現像装置によりトナーを用いて可視化した後、中間転写ベルトに順次トナーを１次転写させる。そして中間転写ベルトのトナー像を記録媒体に一括して２次転写させた後、定着装置によって定着し、カラー画像を形成する。

そして、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式を採用したカラー画像形成装置は出力画像の更なる高画質化が求められている。

ところが、カラー画像形成装置は、環境の変化や長時間の使用による装置各部の変動があると、得られる画像の色も変動する場合がある。特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、わずかな環境変化でも色の変動が生じ、カラーバランスを崩す恐れがあるので、色及び色の階調性を安定して再現するための手段を有している。例えば、各色のトナーに対して、湿度に応じた数種類の露光量や現像バイアスなどのプロセス条件、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）などの階調補正手段を持つ。そして温湿度センサによって測定された湿度に基づいて、その時のプロセス条件や階調補正の最適値を選択している。また、装置各部の変動が起こっても一定の色及び色の階調性が得られるように、各色のトナー単色で濃度検知用トナーパッチを中間転写体や感光体等の上に形成する機能を有している。そして、その未定着単色トナーパッチの濃度を未定着トナー用濃度検知センサ（以下「濃度センサ」と記す）で検知する。その検知結果より露光量、現像バイアスなどのプロセス条件やＬＵＴなどの階調補正手段にフィードバックをかけて濃度制御を行う。そうすることで、安定した色及び色の階調性を得るように構成している。

ただし、前記濃度センサを用いた濃度制御はパッチを中間転写体や感光ドラム等の上に形成し検知するもので、その後に行われる記録媒体への転写及び定着による画像のカラーバランスの変化については制御していない。記録媒体へのトナー像の転写における転写効率や、定着による加熱及び加圧によってもカラーバランスが変化する。この変化には、前記濃度センサを用いた濃度制御では対応できない。

そこで記録媒体上に画像のカラーバランスの変化を検知するためのシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の単色の階調パッチや、Ｃ，Ｍ，Ｙ混色のパッチを形成する。形成したパッチを定着した後、記録媒体上のパッチの濃度又は色値を検知するためのセンサ（以下「カラーセンサ」と記す）を設置したカラー画像形成装置が考案されている。例えば、特許文献１ではカラーセンサによる色識別手段を有した画像形成装置が開示されている。

これらのカラー画像形成装置では、検知した結果を画像形成部の露光量やプロセス条件、濃度−階調特性を補正するためのキャリブレーションテーブルなどへフィードバックするようにしている。そうすることで記録媒体上に形成した最終出力画像の濃度又は色制御を行うことができる。カラー画像形成装置の出力画像を外部の画像読取装置又は濃度計・色度計で検知し、同様の制御を行うことも可能であるものの、本方式はカラー画像形成装置内で制御が完結する点で優れている。
特開２００３−０８４５３２号公報

しかしながら、上記の制御方法には以下のような問題点があった。

記録媒体上に形成するパッチの種類は、単色、混色、各種濃度を段階的に変化させたものなど数多くあり、パッチを形成する記録媒体のサイズによって、パッチすべてを形成するのに必要な枚数が異なっていた。たとえば、Ａ４やレターサイズの場合は３枚必要であり、Ｂ４やリーガルサイズでは２枚、Ａ３やレジャーサイズでは１枚が必要である。

そのため、本来、画像形成のために用意された記録媒体が、上記パッチ印字用として使われてしまうため、ユーザは記録媒体を必要以上に確保しておかなければならず、画像形成装置の維持費、ランニングコストがかさんでしまうという問題があった。

特に、Ａ４やレターサイズといった小さいサイズの記録媒体を使用している場合において、その影響が大きくなっていた。

本発明は、以上の問題点に着目し成されたものである。すなわち、記録媒体上にパッチを形成する際に、記録媒体の紙種を判別して記録媒体の両面にパッチを形成することで、パッチ形成に使用される記録媒体の枚数を減らすことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、以下の構成を備えるものである。

画像形成装置を制御する制御手段と、記録媒体の片面、又は両面に画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体の紙種を検知する紙種検知手段と、前記画像形成手段により記録媒体上に形成された画像形成特性検出用のパッチを検知する、記録媒体搬送路上に設置されたパッチ検知手段とを有する画像形成装置であって、前記制御手段が、前記紙種検知手段の検知結果に応じて、前記パッチを前記記録媒体の片面にのみ形成するか、両面に形成するかを切り替えるよう前記画像形成手段を制御することを特徴とする画像形成装置。

以上説明したように、本発明によれば、記録媒体の紙種を判別して記録媒体の両面にパッチを形成することで、パッチ形成に使用される記録媒体の枚数を減らすことが可能となる。

また、パッチを読み取るカラーセンサを両面搬送路に配置した場合であっても、記録媒体を両面搬送路へ２回搬送する制御を行うようにした。その結果、記録媒体の両面に画像形成特性検出用パッチを形成することができ、カラーセンサを配置するスペースの余裕がない画像形成装置であっても、パッチ形成に要する記録媒体の枚数を減らすことが可能となる。

更に、自動両面搬送機能を有しない画像形成装置であっても、片面にパッチが形成された記録媒体を再び画像形成装置に搬送するようユーザに促すようにした。これによって、記録媒体の両面に画像形成特性検出用パッチを形成することができ、パッチ形成に要する記録媒体の枚数も減らすことが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

本発明の第１実施例について説明する。

図１は本実施例１の画像形成装置の制御系ブロック図であり、図２は本実施例１の画像形成装置の断面図を示す。

まず、図１を用いて本実施例の画像形成装置の機能を説明する。本画像形成装置のすべての処理は、図中に示した制御手段であるシステムコントローラ９０１によって統括的に制御されている。システムコントローラ９０１は、主に画像形成装置内の各負荷の駆動、センサ類の情報収集解析、そして表示部９０６、即ちユーザインターフェースとのデータの交換の役割を担っている。システムコントローラ９０１の内部構成は、上述した役割を担うためにＣＰＵ９０３を搭載し、同様にシステムコントローラ９０１に搭載されたＲＯＭ９０４に格納されたプログラムによって、予め決められた画像形成に関係した様々なシーケンスを実行する。またその際、一次的または恒久的に保存することが必要なデータを格納するために、ＲＡＭ９０５も搭載しており、例えば後述する高圧制御部９０８への高圧設定値、後述する各種データ、表示部９０６からの画像形成指令情報などを保存する。

表示部９０６からシステムコントローラ９０１は、ユーザにより設定された印刷条件、濃度設定値などの情報を得る。その一方、システムコントローラ９０１から表示部９０６へは、画像形成装置の状態、例えば画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャムの発生やその箇所等をユーザに示すためのデータを送出している。

本画像形成装置は、装置内部の各所に複数のモータ、クラッチ／ソレノイド等のＤＣ負荷及び、フォトインターラプター等のセンサを配置している。つまり、モータの駆動や各ＤＣ負荷を適宜駆動させることで記録媒体Ｐの搬送や各ユニットの駆動を行っており、その動作を監視するのが各種センサである。そこでシステムコントローラ９０１は、各種センサからの信号をセンサ入力部９１１で検知し、その信号をもとにモータ制御部９０９により各モータの停止、駆動を制御する。また、同時にＤＣ負荷制御部９１０によってクラッチ／ソレノイドを動作させ、画像形成動作を円滑に進めている。

また、センサには後で説明するパッチ検知手段であるカラーセンサ１６２、紙種検知手段であるメディアセンサ１４２といったセンサも含まれる。システムコントローラ９０１は、メディアセンサ１４２の情報をセンサ入力部で検知し、その検知結果の情報に応じて記録媒体Ｐの種類を判別し画像形成条件を変化させている。またシステムコントローラ９０１は、カラーセンサ１６２の情報をセンサ入力部で検知し、その検知結果を画像形成部の露光量やプロセス条件、濃度−階調特性を補正するためのキャリブレーションテーブルなどへフィードバックするようにしている。

また、システムコントローラ９０１は、高圧制御部９０８に対し各種高圧制御信号を送出する。これらの高圧制御信号により高圧ユニット９１４から、帯電ローラ１１１〜１１４、現像ローラ１０５〜１０８、一次転写ローラ１１９〜１２２、二次転写ローラ１２６などに適切な高圧を印加させている。

更に、定着装置１２７の加熱体として定着ローラ１５７には定着ヒータ９１５が内蔵されており、この定着ヒータ９１５はＡＣドライバ９１２によってＯＮ／ＯＦＦ制御されている。その際、定着ローラ１５７にはその温度を測定するための温度検知体としてのサーミスタ９１３が設けられている。Ａ／Ｄコンバータ９０７によって、定着ローラの温度変化に応じたサーミスタ９１３の抵抗値変化を電圧値に変換した後、デジタル値としてシステムコントローラ９０１に入力され、この温度データをもとに前述のＡＣドライバ９１２を制御している。

次に図２の画像形成装置の断面図を用いて、自動両面画像形成機能を備えた画像形成装置の構造と動作について説明する。

画像形成装置１２８の下部に収容された給紙カセット１４０内の記録媒体Ｐは、ピックアップローラ１４４によって一枚づつ搬送された後、搬送ローラ１４８とレジストローラ１６０によって搬送される。そして記録媒体Ｐの先端が紙検知用センサであるレジセンサ１６１で検知されると、搬送ローラ１４８およびレジストローラ１６０を一時停止して記録媒体Ｐは待機状態となる。

そして、記録媒体搬送路上にあるメディアセンサ１４２の情報によってシステムコントローラ９０１は記録媒体Ｐの厚さや種類を判別する。なお、記憶媒体Ｐの厚さや種類などを総称して記録媒体Ｐの紙種と呼ぶこととする。紙種検知手段であるメディアセンサ１４２は、ＬＥＤなどの光源を記録媒体Ｐに照射し、記録媒体Ｐで反射した正反射光や乱反射光、あるいは記録媒体Ｐを透過した透過光などの光量を受光センサで計測する構成となっている。そして受光した光量の測定値や相対比から、記録媒体Ｐの厚さや種類を検知することが可能である。

また、記録媒体Ｐの厚さや種類に応じて、システムコントローラ９０１は定着装置１２７へ搬送される記録媒体Ｐの搬送速度を適切な速度に切り替える。たとえば、本実施例の場合では、記録媒体Ｐの坪量が７５ｇ／ｍ^２から９０ｇ／ｍ^２以下のいわゆる普通紙と検知した場合、通常速度で定着装置へ記録媒体Ｐを搬送する。しかし、記録媒体Ｐの坪量が９０ｇ／ｍ^２よりも大きい厚紙と検知した場合は、通常速度の１／２速で定着装置１２７へ記録媒体Ｐを搬送するように構成されている。定着装置１２７への記録媒体Ｐの搬送速度が決まると、画像形成の速度を定着装置１２７への搬送速度と同じ速度で行う。すなわち、メディアセンサ１４２で普通紙と判別した場合は、通常速度で画像形成を開始し、一方、メディアセンサ１４２で厚紙と判別した場合は、通常速度の１／２の速度で画像形成を開始する。

画像形成装置の構成によっては、定着装置１２７への記録媒体Ｐの搬送速度が通常速度の１／２のように低速に落とす場合であっても、画像形成の速度は通常速度で行い、定着装置１２７への搬送速度のみを落とす方式も考えられる。しかし、本実施例は画像形成される中間転写ベルト１２３と定着装置１２７の距離が、記録媒体Ｐの長さに比べ短い構成のため、定着装置１２７への記録媒体Ｐの搬送速度と中間転写ベルト１２３の速度、すなわち画像形成速度を合わせる方式をとらざるを得ない。そのため本実施例の画像形成装置でもこの方式をとる。

次に画像形成部について説明する。

本実施例の画像形成装置１２８は、４つの感光ドラム１０１、１０２、１０３、１０４を持ち、中間転写ベルト１２３を用いて４色のトナー像を一度に形成し重ね合わせることによってフルカラー画像を得る、インライン方式のフルカラーレーザプリンタである。感光ドラム１０１〜１０４の周囲に、帯電ローラ１１１〜１１４、現像装置である現像ローラ１０５〜１０８を配置し、これらをユニット化したプロセスカートリッジ１１５〜１１８がレーザプリンタ本体から着脱可能な構成となっている。

以下、プロセスカートリッジ１１５について詳しく説明する。他の３つのプロセスカートリッジ１１６〜１１８についても同一の構成となっているので、説明は省略する。なお、プロセスカートリッジ１１５はイエロー（Ｙ）、プロセスカートリッジ１１６はマゼンタ（Ｍ）、プロセスカートリッジ１１７はシアン（Ｃ）、プロセスカートリッジ１１８はブラック（Ｋ）の各色トナー用である。

プロセスカートリッジ１１５には、回動自在に支持された感光ドラム１０１を備へ、そして図に示す矢印方向に、不図示の駆動手段たるドラムモータによって回転駆動されている。感光ドラム１０１の上方には帯電ローラ１１１が配置され、不図示の押圧手段によって感光ドラム１０１の中心に向けて加圧され、感光ドラム１０１の回転に伴って従動回転する。また、帯電ローラ１１１は不図示の帯電用高圧電源によってバイアス電圧が印加されているため、感光ドラム１０１の表面は均一に接触帯電される。

帯電ローラ１１１により帯電された感光ドラム１０１の表面を、レーザスキャナ１０９からのレーザビームＬ１が照射される。レーザスキャナ１０９は、画像情報に基づいてレーザ光をオン／オフしながら走査して感光ドラム１０１上を露光し、感光ドラム１０１上に画像情報に応じた静電潜像を形成する。なお、レーザスキャナ１０９はイエローとマゼンタ用、レーザスキャナ１１０はシアンとブラック用の露光を行う構成となっている。

レーザビームＬ１の照射位置の下流側には、現像ローラ１０５が回転自在に設置され、不図示の現像剤容器からトナーが供給される。現像ローラ１０５には不図示の現像用高圧電源によって現像バイアス電圧を印加することにより、感光ドラム表面の露光部にトナーが付着して、静電潜像がトナー像として現像される。

感光ドラム１０１の下方には、中間転写ベルト１２３を挟んで、接地された芯金と導電層から構成される一次転写ローラ１１９が配設されている。一次転写ローラ１１９は、不図示のスプリング等の押圧部材によって感光ドラム１０１の表面に圧接され、感光ドラム１０１と一次転写ローラ１１９との間に転写ニップ部を形成する。この転写ニップ部には、中間転写ベルト１２３が挟まれており、感光ドラム１０１表面と一次転写ローラ１１９間の電位差によって、帯電したトナーは、感光ドラム１０１表面から中間転写ベルト１２３の表面に一次転写される。トナー像転写後の感光ドラム１０１は、不図示のクリーナーによって残留トナー等の付着物が除去される。

中間転写ベルト１２３は、二次転写ローラ１２６の対向ローラ、テンションローラ１２５を含む３つのローラによって張架され、前記３つのローラの矢印方向に回転駆動される。

感光ドラム１０１〜１０４上に形成された各色のトナー像は、順次中間転写ベルト１２３上に転写された後、中間転写ベルト１２３の回転とともに二次転写ローラ１２６と対向ローラ１３６によって形成される二次転写部まで搬送される。また、レジセンサ１６１で先端を検知され停止待機していた記録媒体Ｐは、中間転写ベルト上のトナー像と前記二次転写部で一致するようなタイミングで再搬送させる。この記録媒体Ｐを一時停止状態から再度駆動開始することを再給紙と呼び、この再給紙が露光開始から適切なタイミングで実行されることにより、中間転写ベルト上のトナー像が、二次転写部で記録媒体上に位置ずれすることなく二次転写される。このとき、二次転写ローラ１２６と対向ローラ１３６間には、不図示の二次転写高圧電源より二次転写バイアスが印加される。

トナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置１２７に搬送される。定着装置１２７は、回転自在に配設された定着ローラ１５７と、定着ローラ１５７に圧接しながら回転する加圧ローラ１５６を有している。そして、定着ローラ１５７の内部にはヒータ（不図示）が配設されており、ヒータへの供給電力を制御することで定着ローラ１５７の表面の温度調節を行っている。記録媒体Ｐが定着装置１２７に搬送されてくると、定着ローラ１５７と加圧ローラ１５６は一定速度で回転し、記録媒体が定着ローラ１５７と加圧ローラ１５６の間を通過する際に表裏両面から一定の圧力と温度で加圧、加熱される。これにより、記録媒体表面上の未定着トナー像は溶融して記録媒体上に定着し、フルカラーの最終画像が形成される。

フルカラー画像が定着された記録媒体Ｐは、定着装置の出口に配置された定着排紙センサ１３０を通過後、片面のみの場合は、そのままプリンタ上部の排紙トレイ１２９上に排出される。両面画像形成する場合は、両面フラッパ１６４を駆動することにより、定着装置から出てきた記録媒体Ｐを反転ローラ１６３の方向に搬送させる。そして、記録媒体Ｐの先端が反転ローラ１６３に突入し、記録媒体Ｐの後端が反転ローラ１６３の２０ｍｍまで近づいたタイミングで、反転ローラを逆方向に回転させる。そうすることにより、記録媒体Ｐの後端が今度は先端となって、画像形成面が裏返された状態で両面搬送路内を両面搬送ローラ１６５、１６６によって搬送されていく。

画像形成面が反転された記録媒体Ｐは、両面搬送路内の両面再給紙センサ１６７によって先端が検知されると、そのタイミングで一時停止する。そして、両面（２面目）用の画像形成が開始され、中間転写ベルト上に形成されたトナー像が再び二次転写部に移動してくるタイミングで記録媒体Ｐの搬送を再開する。搬送を開始した記録媒体Ｐには、片面（１面目）の時と同様に中間転写ベルト上のトナー像が、二次転写部で位置ずれすることなく両面（２面目）に画像が二次転写された後、定着装置１２７に搬送される。フルカラー画像が定着された記録媒体Ｐは、今度は両面フラッパ１６４を排紙トレイ１２９側に駆動し、両面画像形成された記録媒体Ｐが排紙トレイ１２９上に排出される。

以上が自動両面画像形成機能を備えたカラーレーザープリンタにおける画像形成の概略説明である。

次に、記録媒体上に画像形成特性検出用としてシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の単色の階調パッチや、Ｃ，Ｍ，Ｙ混色のパッチを形成し、定着後に記録媒体上のパッチの濃度又は色値をカラーセンサによって検知する方法を述べる。この場合も、通常の画像形成と同じプロセスを行う。すなわち、通常の画像の代わりに、画像形成特性検出用のパッチ（以下「パッチ」と記す）を形成し、記録媒体Ｐに通常の画像を転写、定着させるのと同じ方法で、記録媒体Ｐにパッチを転写、定着させる。そして、図２に示す本画像形成装置では、記録媒体上に形成されるパッチを定着装置１２７の出口に配置されたカラーセンサ１６２によって検知される。

カラーセンサ１６２の構成の一例を図３に示す。カラーセンサ１６２は、ＬＥＤなどの発光素子３０１と、フォトダイオード等の受光素子３０２、受光データを処理する不図示のＩＣ回路と、これらを収容する不図示のホルダーで構成される。図３の（ａ）は記録媒体Ｐに形成されたパッチの正反射成分と乱反射成分の両方を検出し、図３の（ｂ）は鏡面反射の影響を受けずにパッチの乱反射成分のみを検出する構成である。

また、記録媒体Ｐに形成した画像形成特性検出用のパッチである濃度又は色制御用トナーパッチパターンの一例を図４に示す。濃度又は色制御用トナーパッチパターン４０１（以下「パッチ４０１」と記す）は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの単色あるいは混色から構成されたトナーパッチパターンを濃度又は色値を変化させながら記録媒体上に連続して形成する。

［濃度又は色制御用トナーパッチパターンの形成と読み取り処理］
本実施例の画像形成装置の動作を図５のフローチャートで説明する。カラーセンサによるパッチ検知を行う場合、システムコントローラ９０１は、濃度又は色制御用トナーパッチパターン４０１の形成と読み取りをステップＳ１００〜Ｓ１１５に従い実施する。

＜Ｓ１００＞「スタート」
パッチ４０１の形成と読み取り処理を開始する。

＜Ｓ１０１＞「給紙カセットから給紙」
まず給紙カセットから記録媒体Ｐを１枚給紙する。

＜Ｓ１０２＞「メディア検知」
記録媒体Ｐのメディアをメディアセンサ１４２で検知する。

＜Ｓ１０３＞「パッチ形成」
メディアの種類に応じた定着装置への記録媒体Ｐの搬送速度を決定し、その速度に応じて、カラーセンサ用のパッチ形成を開始する。

＜Ｓ１０４＞「パッチの読み取り」
記録媒体Ｐに通常の画像印字と同様の方式で、パッチ４０１を転写、定着させた後、カラーセンサ１６２によってパッチ４０１を読み取る。

＜Ｓ１０５＞「パッチはすべて形成済か」
システムコントローラ９０１は、ステップＳ１０２で実施したメディア検知の結果よりパッチ４０１の形成がすべて終了したか否か判断する。記録媒体Ｐの長さが、Ａ３サイズよりも長い場合は、記録媒体１枚内にすべてのパッチ４０１を形成できるので、ステップＳ１０６へ移動する。記録媒体Ｐの長さがＡ３サイズよりも短い場合は、記録媒体１枚ですべてのパッチ４０１を形成しきれないので、ステップＳ１０７へ移動する。更に、２枚目の記録媒体Ｐにパッチ４０１を形成するか、もしくは、１枚目の裏面にパッチ４０１を形成するかのどちらかの判断を行う。

＜Ｓ１０６＞「排紙トレイへ」
Ａ３サイズより長い記録媒体の場合、１枚内にすべてのパッチ４０１が形成されるため、記録媒体Ｐを排紙トレイへ排出しカラーセンサによるパッチ読み取りを終了する。

＜Ｓ１０７＞「メディアは厚紙か」
システムコントローラ９０１は、メディアが所定値の坪量９０ｇ／ｍ^２以下の普通紙であるか、９０ｇ／ｍ^２を超える厚紙であるかを判断し、２枚目の記録媒体Ｐにパッチ４０１を形成するか、もしくは１枚目の裏面にパッチ４０１を形成するかの判断を行う。

＜Ｓ１０８＞「両面搬送へ」
所定値を超える厚紙であれば、記録媒体Ｐの裏面にパッチ４０１を形成するために両面搬送路上に搬送され印字面が反転される。

＜Ｓ１０９＞「排紙トレイへ」
記録媒体Ｐが所定値以下の普通紙の場合は、記録媒体Ｐの裏面にパッチ４０１を印字しないため記録媒体を排紙トレイに排紙する。

＜Ｓ１１０＞「給紙カセットから給紙」
２ページ目のパッチ４０１を印字するため、給紙カセットから次の記録媒体を１枚給紙する。

＜Ｓ１１１＞「パッチ形成」
２ページ目のパッチ４０１を中間転写ベルト上に形成した後、記憶媒体上に転写し定着される。記録媒体Ｐが厚紙の場合は裏面にパッチ４０１が形成され、普通紙の場合は２枚目の記憶媒体Ｐにパッチ４０１が形成される。

＜Ｓ１１２＞「パッチ読み取り」
搬送されて来た厚紙の裏面、或いは普通紙の記録媒体上に２ページ目に形成されたパッチ４０１を、カラーセンサ１６２で読み取る。

＜Ｓ１１３＞「排紙トレイへ」
パッチ４０１が読み取られた記録媒体Ｐを排紙トレイに排出する。

＜Ｓ１１４＞「パッチはすべて形成済か」
パッチ４０１のすべてが記憶媒体上に形成されたか否かを判断する。記録媒体ＰがＢ４やリーガルサイズであれば、２ページ分の中にすべてのパッチ４０１が収まるので、ステップＳ１１５へ移動しパッチ４０１の形成はすべて終了となりカラーセンサによるパッチ読み取りは終了となる。一方、記録媒体Ｐが上記条件を満たさないＡ４やレターサイズの場合、再度ステップＳ１０１へ移動して引き続き３ページ目のパッチ４０１を記録媒体Ｐに形成するため、給紙カセットから記録媒体Ｐを１枚給紙しパッチ形成処理を繰り返す。

＜Ｓ１１５＞「終了」
記憶媒体上にすべてのパッチ４０１の形成と読み取りが完了し制御を終了する。

以上説明したように、本実施例によれば、記録媒体Ｐがメディアセンサ１４２で厚紙と検知された場合には、記録媒体Ｐの両面にカラーセンサ１６２の検知用のパッチ４０１を形成するようにした。厚紙であれば、仮に記録媒体Ｐの裏面にパッチ４０１が印字されていたとしても、それが表面のパッチ４０１の濃度、色値に影響を与える度合いは少ない。したがって、厚紙と検知した場合には、パッチ４０１を両面に形成することで、カラーセンサ１６２の検知用のパッチ形成に利用される記録媒体Ｐの枚数を減らすことが可能となる。

次に図６の本実施例の画像形成装置の断面図と、図７の濃度又は色制御用トナーパッチパターンの形成と読み取り処理を示すフローチャートに基づいて本発明の第二の実施例について説明する。

本実施例２では、図６の画像形成装置の断面図に示すように、パッチ４０１を読み取るカラーセンサ１６２が定着装置１２７の出口付近ではなく、両面搬送路内にあるところが実施例１と異なっている。定着装置１２７の出口は、スペース的な制約により、カラーセンサ１６２を配置するのが困難な場合がある。どうしても配置しようとすると、装置の大型化が避けられず、コストアップを招く可能性があった。また、定着装置の近傍では定着装置の熱によるカラーセンサ部品への影響が無視できない場合もある。このような場合の画像形成装置においては、スペース的に余裕があり、かつ熱的な制約も少ない両面搬送路にカラーセンサ１６２を配置すれば上記問題を解決することができる。

［濃度又は色制御用トナーパッチパターンの形成と読み取り処理］
図７に示したフローチャートで、カラーセンサ１６２が両面搬送経路上に設置された本実施例の画像形成装置の動作について説明する。カラーセンサ１６２によるパッチ検知を行う場合、システムコントローラ９０１は、パッチ４０１の形成と読み取りをステップＳ２００〜Ｓ２１６に従い実施する。

＜Ｓ２００＞「スタート」
パッチ４０１の形成と読み取り処理を開始する。

＜Ｓ２０１＞「給紙カセットから給紙」
まず給紙カセットから記録媒体Ｐを１枚給紙する。

＜Ｓ２０２＞「メディア検知」
記録媒体Ｐのメディアをメディアセンサ１４２で検知する。

＜Ｓ２０３＞「パッチ形成」
メディアの種類に応じた定着装置への記録媒体Ｐの搬送速度を決定し、その速度に応じてカラーセンサ用のパッチ形成を開始する。

＜Ｓ２０４＞「両面搬送へ」
記録媒体Ｐに通常の画像印字と同様の方式で、パッチ４０１を転写、定着させた後、記録媒体Ｐを両面搬送路上へ搬送し印字面を反転させる。

＜Ｓ２０５＞「パッチ読み取り」
両面搬送路上にあるカラーセンサ１６２によってパッチ４０１を読み取る。

＜Ｓ２０６＞「パッチはすべて形成済か」
パッチ４０１の形成がすべて終了したか否かを判断する。システムコントローラ９０１は、ステップＳ２０２のメディア検知の結果より記録媒体Ｐの長さが、Ａ３サイズよりも長い場合は、記録媒体１枚内にすべてのパッチ４０１を形成できるので、ステップＳ２０７へ移動しパッチの形成を終了する。記録媒体Ｐの長さがＡ３サイズよりも短い場合は、記録媒体１枚ではすべてのパッチ４０１を形成しきれないため、ステップＳ２０８へ移動する。

＜Ｓ２０７＞「排紙トレイへ」
Ａ３サイズよりも長い場合は、すべての制御用パッチの形成が完了したため記録媒体Ｐを排紙トレイへ排出し、カラーセンサ１６２によるパッチ読み取りを終了する。

＜Ｓ２０８＞「メディアは厚紙か」
システムコントローラ９０１は、メディアが所定値の坪量９０ｇ／ｍ^２以下の普通紙であるか、９０ｇ／ｍ^２を超える厚紙であるかを判別し、２枚目の記録媒体Ｐにパッチ４０１を形成するか、もしくは、１枚目の裏面にパッチ４０１を形成するかの判断を行う。所定値を超える厚紙であれば記録媒体Ｐの裏面にパッチ４０１を形成するためステップＳ２１１へ移動し、所定値以下の普通紙であればステップＳ２０９へ移動する。

＜Ｓ２０９＞「排紙トレイへ」
記録媒体Ｐが普通紙の場合は、記録媒体Ｐの裏面にパッチを印字しないため記録媒体Ｐを排紙トレイに排紙する。

＜Ｓ２１０＞「給紙カセットから給紙」
２枚目の記憶媒体Ｐにパッチ４０１を形成するため、給紙カセットから記録媒体Ｐを給紙する。

＜Ｓ２１１＞「パッチ形成」
普通紙の場合は、２枚目の記録媒体上に２ページ目のパッチ４０１を形成し、厚紙の場合は裏面にパッチ４０１を形成する。

＜Ｓ２１２＞「両面搬送へ」
記録媒体上に２ページ目のパッチ４０１を形成した後、両面搬送路上へ搬送される。

＜Ｓ２１３＞「パッチ読み取り」
両面搬送路上にあるカラーセンサ１６２によりステップＳ２１１で形成されたパッチ４０１の読み取りを行う。

＜Ｓ２１４＞「排紙トレイへ」
記録媒体Ｐを排紙トレイに排出する。

＜Ｓ２１５＞「パッチはすべて形成済か」
記録媒体上にパッチ４０１のすべてが形成されたか否かを判断する。終了していない場合は、ステップＳ２０１へ移動してパッチ形成を繰り返す。記録媒体ＰがＢ４やリーガルサイズであれば、２ページ分の中にすべてのパッチ４０１が収まるので、パッチの形成はすべて終了となりカラーセンサ１６２によるパッチ読み取りは終了となる。しかし記録媒体Ｐが上記条件を満たさないＡ４やレターサイズの場合、引き続き３ページ目のパッチ４０１を記録媒体Ｐに形成するため、ステップＳ２０１へ移動し給紙カセットから記録媒体Ｐを１枚給紙する。

＜Ｓ２１６＞「終了」
記憶媒体上にすべてのパッチ４０１の形成と読み取りが完了し制御を終了する。

以上説明したように、本実施例の画像形成装置によれば、両面搬送路内にカラーセンサ１６２を配置した場合であっても、記録媒体Ｐが厚紙であると検知した場合には、両面搬送路へ記録媒体Ｐを２回搬送する制御を行うようにした。それにより記録媒体Ｐの両面にパッチ４０１を形成できるため、カラーセンサ１６２の検知用のパッチ４０１に利用される記録媒体Ｐの枚数を減らすことが可能である。また、カラーセンサ１６２を両面搬送路に配置できるので、画像形成装置の小型化、コストダウンを図ることが可能となる。

次に図８の本実施例の画像形成装置の断面図と、図９の濃度又は色制御用トナーパッチパターンの形成と読み取り処理を示すフローチャートに基づいて本発明の第三の実施例を説明する。

本実施例は図８の画像形成装置の断面図に示すように両面搬送路が存在していない点と、マルチパーパストレイ１３１が存在する点が第一の実施例とは異なる。マルチパーパストレイ１３１は、ユーザが自由に記録媒体をセットできる給紙トレイである。マルチパーパストレイに置かれた記録媒体を給紙するのがマルチピックアップローラ１３２である。マルチパーパストレイから給紙された記憶媒体をレジセンサ１６１に向けて搬送するのがマルチ搬送ローラ１３３である。その他の構成は第一の実施例の画像形成装置と同一であるため説明は省略する。

［濃度又は色制御用トナーパッチパターンの形成と読み取り処理］
図９に示したフローチャートで本実施例の画像形成装置の動作を説明する。

カラーセンサ１６２によるパッチ検知を行う場合、システムコントローラ９０１は、パッチ４０１の形成と読み取りをステップＳ３００〜Ｓ３１６に従い実施する。

＜Ｓ３００＞「スタート」
パッチ４０１の形成と読み取り処理を開始する。

＜Ｓ３０１＞「給紙カセットから給紙」
給紙カセットから記録媒体Ｐを１枚給紙する。

＜Ｓ３０２＞「メディア検知」
記録媒体Ｐのメディアをメディアセンサ１４２で検知する。

＜Ｓ３０３＞「パッチ形成」
メディアの種類に応じた定着装置への記録媒体Ｐの搬送速度を決定し、その速度に応じて、カラーセンサ用のパッチ形成を開始する。

＜Ｓ３０４＞「パッチ読み取り」
記録媒体Ｐに通常の画像印字と同様の方式で、パッチ４０１を転写、定着させた後、カラーセンサ１６２によってパッチ４０１を読み取る。

＜Ｓ３０５＞「排紙トレイへ」
パッチ４０１を読み取った記録媒体Ｐを排紙トレイ１２９へ排出する。

＜Ｓ３０６＞「パッチはすべて形成済か」
パッチ４０１の形成がすべて終了したか否か判断する。システムコントローラ９０１では、記録媒体Ｐの長さがＡ３サイズよりも長い場合は、記録媒体１枚内にすべてのパッチ４０１を形成できるのでパッチ４０１の形成を終了し、ステップＳ３１６へ移動してカラーセンサ１６２によるパッチ読み取りを終了する。記録媒体Ｐの長さがＡ３サイズよりも短い場合は、記録媒体１枚ですべてのパッチ４０１を形成できないため、２枚目の記録媒体Ｐにパッチ４０１を形成するか、もしくは、１枚目の裏面にパッチ４０１を形成するかの判断を行う。この判断の基準となるのは、ステップＳ３０２のメディア検知の結果を基におこなわれる。

＜Ｓ３０７＞「メディアは厚紙か」
システムコントローラ９０１は、メディアが所定値の坪量９０ｇ／ｍ^２以下の普通紙であるのか、９０ｇ／ｍ^２を超える厚紙であるのかを判断する。記録媒体Ｐが所定値以下の普通紙の場合はステップＳ３１１へ移動し、所定値を超える厚紙の場合はステップＳ３０８へ移動する。

＜Ｓ３０８＞「パッチが印字された記憶媒体をマルチパーパストレイにセットするよう表示パネルに表示する」
記録媒体Ｐが厚紙であれば、記録媒体Ｐの裏面にパッチ４０１を形成するために、排紙トレイ１２９に排出された片面印字済みの記録媒体Ｐをマルチパーパストレイ１３１にセットするように表示部９０６（図８の表示部１３４）に表示する。また、表示部９０６に表示させる代わりに画像形成装置とネットワークで接続された不図示のホストコンピュータのディスプレイに同様の表示をさせるようにしてもよい。

＜Ｓ３０９＞「記憶媒体がマルチパーパストレイにセットされたか」
マルチパーパストレイ１３１に片面印字済みの記録媒体Ｐがセットされるまで待機する。

＜Ｓ３１０＞「マルチパーパストレイから給紙」
排出された片面印字済みの記録媒体Ｐがセットされると、マルチパーパストレイから記録媒体Ｐを給紙する。そして、記録媒体Ｐの裏面にパッチ４０１を印字するステップＳ３１２へ移動する。

＜Ｓ３１１＞「給紙カセットから給紙」
ステップＳ３０７で普通紙と判断された場合は、記録媒体Ｐの裏面にパッチ４０１を印字しないため、給紙カセットから次の記録媒体Ｐを１枚給紙する。

＜Ｓ３１２＞「パッチ形成」
普通紙の場合は、給紙トレイから給紙された記憶媒体Ｐに２ページ目のパッチ４０１を形成し、厚紙の場合は、マルチパーパストレイ１３１から給紙された片面印字済みの記録媒体Ｐの裏面にパッチ４０１を形成する。

＜Ｓ３１３＞「パッチ読み取り」
記録媒体Ｐに印字された２ページ目のパッチ４０１を、カラーセンサ１６２で読み取る。

＜Ｓ３１４＞「排紙トレイへ」
パッチ４０１の印字された記録媒体Ｐを排紙トレイ１２９に排出する。

＜Ｓ３１５＞「パッチはすべて形成済か」
パッチ４０１がすべて形成されたか否か判断する。終了していない場合は、ステップＳ３０１へ移動してパッチ形成を繰り返す。

記録媒体ＰがＢ４やリーガルサイズであれば、２ページ分の中にすべてのパッチ４０１が収まるので、ステップＳ３１６へ移動しパッチの形成はすべて終了となる。記録媒体Ｐが上記条件を満たさないＡ４やレターサイズの場合、ステップＳ３０１へ移動して引き続き３ページ目のパッチを記録媒体Ｐに形成するため給紙カセットから記録媒体Ｐを１枚給紙する。

＜Ｓ３１６＞「終了」
記憶媒体上にすべてのパッチ４０１の形成と読み取りが完了し制御を終了する。

以上、本実施例によれば自動両面印字機能のない画像形成装置であっても、記録媒体Ｐが厚紙であると検知した場合には、パッチ４０１が片面印字された記録媒体Ｐを再びマルチパーパストレイ１３１にセットするよう報知してユーザを促すようにした。それによって記録媒体Ｐの両面にパッチ４０１を形成できるため、カラーセンサ１６２の検知用のパッチに利用される記録媒体の枚数を減らすことが可能となる。

実施例１に係る画像形成装置の制御系ブロック図 実施例１に係る画像形成装置の断面図 カラーセンサの構成図、（ａ）パッチの正反射成分と乱反射成分の両方の検出方法、（ｂ）パッチの乱反射成分のみの検出方法 記録媒体上に形成した濃度又は色制御用トナーパッチパターンの例 実施例１に係るパッチの形成と検知動作を説明するフローチャート 実施例２に係る画像形成装置の断面図 実施例２に係るパッチの形成と検知動作を説明するフローチャート 実施例３に係る画像形成装置の断面図 実施例３に係るパッチの形成と検知動作を説明するフローチャート

Ｃ シアン
Ｍ マゼンタ
Ｙ イエロー
Ｋ ブラック
Ｐ 記録媒体
１０１ イエローの感光ドラム
１０５ イエローの現像ローラ
１０９ イエローとマゼンタのレーザスキャナ
１１０ シアンとブラックのレーザスキャナ
１１１ イエローの帯電ローラ
１１５ イエローのプロセスカートリッジ
１１９ イエローの一次転写ローラ
１２３ 中間転写ベルト
１２６ 二次転写ローラ
１２７ 定着装置
１２８ カラーレーザープリンタ
１２９ 排紙トレイ
１３０ 定着排紙センサ
１３１ マルチパーパストレイ
１３２ マルチピックアップローラ
１３３ マルチ搬送ローラ
１３４ 表示部
１４０ 給紙カセット
１４１ 定着モータ
１４２ メディアセンサ（紙種検知手段に対応）
１４４ ピックアップローラ
１６０ レジストローラ
１６１ レジセンサ
１６２ カラーセンサ（パッチ検知手段に対応）
１６３ 反転ローラ
１６４ 反転フラッパ
１６５ 両面搬送ローラ
１６７ 両面再給紙センサ
３０１ ＬＥＤ
３０２ 受光部
４０１ パッチ（画像形成特性検出用のパッチに対応）
９０１ システムコントローラ（制御手段に対応）
９０２ タイマ
９０３ ＣＰＵ
９０４ ＲＯＭ
９０５ ＲＡＭ
９０６ 表示部
９０７ Ａ／Ｄコンバータ
９０８ 高圧制御部
９０９ モータ制御部
９１０ ＤＣ負荷制御部
９１１ センサ入力部
９１２ ＡＣドライバ
９１３ サーミスタ
９１４ 高圧ユニット
９１５ 定着ヒータ

Claims (5)

1. 画像形成装置を制御する制御手段と、
   記録媒体の片面、又は両面に画像を形成する画像形成手段と、
   前記記録媒体の紙種を検知する紙種検知手段と、
   前記画像形成手段により記録媒体上に形成された画像形成特性検出用のパッチを検知する、記録媒体搬送路上に設置されたパッチ検知手段とを有する画像形成装置であって、
   前記制御手段が、
   前記紙種検知手段の検知結果に応じて、前記パッチを前記記録媒体の片面にのみ形成するか、両面に形成するかを切り替えるよう前記画像形成手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記紙種検知手段は、記録媒体の厚さを検知する機能を更に有し、
   前記制御手段が、
   前記紙種検知手段の検知結果より前記記録媒体の厚さが所定値よりも大であると判断した場合は前記パッチを前記記録媒体の両面に、前記記録媒体の厚さが所定値以下と判断した場合は前記記録媒体の片面にのみ形成するよう前記画像形成手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成手段は、片面に画像形成された記録媒体を反転させて両面に画像形成するため、該記録媒体を両面搬送路に搬送させることにより画像形成面を反転させ再び画像形成を行う機能を有することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記パッチ検知手段が、両面搬送路上に設置されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成手段は、画像形成装置から排出された片面に画像形成された記録媒体をユーザによって反転させた後、再び画像形成装置内に搬送させることで該記録媒体の両面画像形成を行う構成を有し、
   前記制御手段が、
   前記紙種検知手段の検知結果より前記記録媒体の厚さが所定値よりも大であると判断した場合は、前記パッチを両面に形成する旨をユーザに報知して記録媒体の反転及び再搬送を促すように前記画像形成手段を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。

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