JP2015069067A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な検出部を用いることなく、用紙の抵抗値および紙目方向の双方の情報を得る。
【解決手段】バイアス印加ローラー１１２ａは、用紙Ｐの上面に設けられ、用紙Ｐに電圧を印加する。第１の電流リターンローラー１１６ｂは、用紙Ｐの下面であってバイアス印加ローラー１１２ａに対して直交方向に離間して設けられる。第１の電流検出部１３０は、用紙Ｐの直交方向に流れる第１の電流を検出する。第２の電流リターンローラー１１８ｂは、用紙Ｐの下面であってバイアス印加ローラー１１２ａに対して用紙進行方向に離間して設けられる。第２の電流検出部１４０は、用紙Ｐの用紙進行方向に流れる第２の電流を検出する。制御部１５０は、第１の電流から第１の抵抗値を算出すると共に第２の電流から第２の抵抗値を算出し、算出した第１および第２の抵抗値に基づいて用紙Ｐの紙目方向を判断した後、各抵抗値や紙目方向を転写条件等の制御に反映させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像を用紙に形成する画像形成装置に関する。

従来から、用紙の紙詰まり等を防止したり、転写や定着時の分離を高精度に行ったりするために、画像形成を行う用紙の抵抗値を測定し、測定により得られた用紙の抵抗値を給紙トレイの選択や、転写条件、定着条件等に反映させるフィードバック制御を行う技術が知られている。

例えば、特許文献１には、各給紙トレイ内の記録シートの電気抵抗値を抵抗検出機構により検出し、この電気抵抗値に基づいて給紙トレイを何れかを選択する画像形成装置が記載されている。特許文献２には、用紙の電気抵抗を測定し、その測定結果から裏紙か否かを判別し、裏紙と判別したら裏紙収容トレイに排出する画像形成装置が記載されている。特許文献３には、転写紙の電気抵抗に応じた電流を電流検出回路にて検出し、この検出結果に応じて転写チャージャーへの転写電流を制御する画像形成装置が記載されている。

一方、上述した転写性能や片寄り補正時のループ生成を良好に行うためには、用紙の抵抗値等の条件以外にも、用紙の剛度が影響することが知られている。用紙の剛度としては、坪量、紙種、吸湿などの環境条件に加えて、用紙の紙目方向（縦目、横目）が挙げられ、これらの中でも用紙の紙目方向が転写性能等に大きな影響を与える場合が多いことが分かっている。そのため、画像形成時には、用紙の紙目方向等を正確に把握した上で、転写条件や転写圧可変、用紙ループ生成条件等に反映させることが、良好な画像を得るために必要である。

例えば、特許文献４、５には、反射センサにより用紙の紙目を判断し、紙目情報を画像形成処理等に反映させる画像形成装置が記載されている。特許文献６には、用紙のすき目方向情報をシート排出モードに反映させる画像形成装置が記載されている。特許文献７には、紙に斜め方向から光速を入射させ、その拡散反射分布を計測することによって紙のすき目を判断する画像形成装置が記載されている。

特開２０１２−２４２３９９号公報 特開２００６−９１４０２号公報 特開平５−３１３５１７号公報 特開２０１１−１７０２８１号公報 特開２００９−１２８８２２号公報 特開２００８−３０８２５１号公報 特開平８−１１０３０８号公報

しかしながら、上記特許文献４〜７に記載される画像形成装置では、以下のような問題がある。すなわち、上述したように、良好な画像を得るためには用紙の抵抗値を取得することも重要となるが、特許文献４〜７の画像形成装置では用紙の紙目方向しか取得することができないという問題がある。特許文献４〜７の画像形成装置において、用紙の抵抗条件を得るためには、別途、抵抗値を検出するための検出部が必要となってしまい、設置スペースが必要となったり、コストが上がってしまうという問題が発生する。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、特別な検出部を用いることなく、用紙の抵抗値および紙目方向の双方を得ることが可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、用紙の第１の面に設けられ、当該用紙にバイアス電圧を印加するための第１のローラーと、用紙の第１の面とは反対側の第２の面であって互いに異なる位置に設けられ、用紙に流れる電流を検出するための第２のローラーおよび第３のローラーと、第１のローラーと第２のローラーとの間の用紙に流れる第１の電流を検出する第１の電流検出部と、第１のローラーと第３のローラーとの間の用紙に流れる第２の電流を検出する第２の電流検出部と、第１の電流検出部により検出された第１の電流から得られる第１の抵抗値と、第２の電流検出部により検出された第２の電流から得られる第２の抵抗値との比較結果に基づいて用紙の紙目方向を判断する制御部と、を備えるものである。

本発明によれば、用紙にバイアス電圧を印加する第１のローラーと、用紙に流れる電流を検出するための第２のローラーおよび第３のローラーとを設けることで、用紙の抵抗および紙目方向の双方の情報を得ることができる。これにより、用紙の抵抗や紙目方向を後段の制御や処理に反映させることができ、より高精度な画像形成処理を実行することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る紙目検出部の構成例を示す斜視図である。 紙目検出部の構成例を示す平面図である。 紙目検出部のブロック構成例を示す図である。 第１の電流検出部の回路構成例を示す図である。 画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。 用紙の紙目方向を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態に係る紙目検出部の構成例を示す平面図である。 紙目検出部のブロック構成例を示す図である。 画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上拡張されており、実際の比率と異なる場合がある。また、以下において、用紙Ｐの搬送方向を用紙進行方向Ｄ１とし、この用紙進行方向Ｄ１に直交する方向を直交方向Ｄ２とする。

＜第１の実施の形態＞
［画像形成装置の構成例］
図１は、本発明に係る画像形成装置１００の構成の一例を示している。図１に示すように、画像形成装置１００は、タンデム型の画像形成装置と称されるものであり、自動原稿搬送部８０と、装置本体１０２とを備えている。装置本体１０２は、操作表示部７０と、画像読取部９０と、画像形成部１０と、中間転写ベルト８と、給紙部２０と、紙目検出部１６０と、定着部２００と、自動用紙反転搬送ユニット６０（Auto Duolex Unit：以下ＡＤＵという）とを有している。

自動原稿搬送部８０は、装置本体１０２の上部に取り付けられ、搬送台上にセットされた用紙を搬送ローラー等により装置本体１０２の画像読取部９０に送り出す。操作表示部７０は、タッチパネルと、タッチパネルの周辺部に設けられた複数のボタンとから構成されている。操作表示部７０は、用紙Ｐの紙種やサイズ等の画像形成条件を選択するためのアイコン等を含む操作画面を表示したり、操作画面において選択された紙種、用紙サイズ等の画像形成条件情報を受け付けたりする。

画像読取部９０は、原稿台上に載置された原稿、または自動原稿搬送部８０により搬送された原稿を走査露装置の光学系により走査露光し、ＣＣＤ(Charge Coupled Devices)イメージセンサにより走査した原稿の画像を光電変換して画像情報信号を生成する。画像情報信号は、図示しない画像処理部によりアナログ処理、アナログ／ディジタル（以下Ａ／Ｄという）変換処理、シューディング補正、画像圧縮処理等行われた後に、画像形成部１０に出力される。

画像形成部１０は、電子写真方式により画像を形成するものであり、イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙと、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍと、シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃと、黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋとを有している。この例では、それぞれ共通する機能名称、例えば、符号１０の後ろに形成する色を示すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付して表記する。

画像形成ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙと、その周囲に配置される帯電部２Ｙ、露光部（光書込み部）３Ｙ、現像部４Ｙおよびクリーニング部６Ｙを有している。画像形成ユニット１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍと、その周囲に配置される帯電部２Ｍ、露光部３Ｍ、現像部４Ｍおよびクリーニング部６Ｍを有している。画像形成ユニット１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃと、その周囲に配置される帯電部２Ｃ、露光部３Ｃ、現像部４Ｃおよびクリーニング部６Ｃを有している。画像形成ユニット１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋと、その周囲に配置される帯電部２Ｋ、露光部３Ｋ、現像部４Ｋおよびクリーニング部６Ｋを有している。

画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム（像担持体）１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、帯電部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、露光部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、クリーニング部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、それぞれ共通する内容の構成である。以下、特に、区別が必要な場合を除き、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付さずに表記することとする。

帯電部２は、感光体ドラム１の表面をほぼ一様に帯電する。露光部３は、例えばＬＥＤアレイと結像レンズとを有するＬＰＨ（LED Print Head）や、ポリゴンミラー方式のレーザー露光走査装置により構成され、画像情報信号に基づいて感光体ドラム１上をレーザー光により走査して静電潜像を形成する。現像部４は、感光体ドラム１上に形成された静電潜像をトナーにより現像する。これにより、感光体ドラム１上に可視画像であるトナー像が形成される。

中間転写ベルト８は、複数のローラーにより張架されると共に回動可能に支持されている。中間転写ベルト８の回動と併せて、一次転写ローラー７と感光体ドラム１とが回転し、一次転写ローラー７と感光体ドラム１との間に所定の電圧が印加されることで、感光体ドラム１に形成されたトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（一次転写）。

給紙部２０は、Ａ３やＡ４等の用紙Ｐが収容された複数の給紙トレイ２０Ａ，２０Ｂを有している。各給紙トレイ２０Ａ，２０Ｂから搬送ローラー２２，２４，２６，２８等によって搬送された用紙Ｐは、ループ作成ローラー３０を経由してレジストローラー３２に搬送される。なお、給紙トレイの数は３つに限定されるものではない。また、必要に応じて大容量の用紙Ｐを収容することが可能な大容量給紙装置を単数または複数連結させても良い。

紙目検出部１６０は、用紙Ｐの抵抗特性を反映させるべき個所（処理部）、本例では二次転写部３４やレジストローラー３２よりも上流側の搬送経路Ｒに設けられている。紙目検出部１６０は、用紙Ｐの紙目方向が用紙進行方向Ｄ１であるか、または用紙進行方向Ｄ１に直交する直交方向Ｄ２であるかを検出する。検出により得られた用紙Ｐの紙目方向は、転写やループ形成、後処理等の各設定条件に反映される。

レジストローラー３２は、駆動ローラーおよび従動ローラーを有し、ループ作成ローラー３０によって用紙Ｐの先端が突き当てられることでループを形成して用紙Ｐの片寄りを補正する。用紙Ｐは所定のタイミングで二次転写部３４に搬送される。二次転写部３４では、中間転写ベルト８の画像形成位置に転写されたカラー画像が、給紙部２０から搬送されてくる用紙Ｐの表面に一括転写される（２次転写）。２次転写された用紙Ｐは定着部２００に搬送される。

定着部２００は、二次転写部３４よりも用紙進行方向Ｄ１の下流側に設けられ、加圧ローラーと加熱ローラーとを有している。定着部２００は、二次転写部３４でトナー像が転写された用紙Ｐに加圧、加熱処理を行うことにより用紙Ｐ表面の未定着のトナー像（現像材）を用紙Ｐに熱定着させる。

定着部２００の用紙進行方向Ｄ１の下流側には、用紙Ｐの搬送経路を排紙経路側またはＡＤＵ６０側に切り替えるための搬送路切替部４８が設けられている。搬送路切替部４８は、選択されている印刷モード（片面印刷モード、両面印刷モード等）に基づいて搬送経路の切り替え制御を行う。

片面印刷モードで片面の印刷が終了した用紙Ｐ、または、両面印刷モードで両面の印刷が終了した用紙Ｐは、定着部２００で定着処理が施された後、定着部２００よりも用紙進行方向Ｄ１の下流側に設けられた排紙ローラー４６により排紙トレイ上に排出される。

また、両面印刷モードで用紙Ｐを画像形成部１０に再給紙する場合、表面側に画像が形成された用紙Ｐは、搬送路切替部４８を経由してＡＤＵ６０に搬送される。ＡＤＵ６０に搬送された用紙Ｐは、搬送ローラー６２等を介してスイッチバック経路に搬送される。スイッチバック経路では、ＡＤＵローラー６４の逆回転制御により用紙Ｐの後端を先頭にしてＵターン経路部に搬送され、Ｕターン経路部に設けられた搬送ローラー６６，６８等によりレジストローラー３２に表裏反転された用紙Ｐが再給紙される。

レジストローラー３２に再給紙された用紙Ｐは、用紙Ｐの表面側の場合と同様に、片寄り補正が行われた後に所定の画像が転写される。画像形成部１０により裏面に画像が転写された用紙Ｐは、定着部２００で定着処理が行われた後に、搬送路切替部４８および排紙ローラー４６を介して排紙トレイ上に排出される。

［紙目検出部の構成例］
次に、紙目検出部１６０の構成例について説明する。図２および図３は、紙目検出部１６０の構成の一例を示し、特に、紙目検出部１６０を構成するローラー部材１１２等の配置の一例を示している。なお、図３では、一対のローラーから構成されるローラー部材１１２等の配置構成を分かり易くするために、下側のローラーを上側のローラーに対して平面的にずらして図示している。

紙目検出部１６０は、図２に示すように、直交方向Ｄ２に所定の間隔を隔てて設けられたローラー部材１１２，１１４，１１６と、ローラー部材１１２よりも進行方向Ｄ１の下流側に所定の間隔を隔てて設けられたローラー部材１１８とを備えている。

ローラー部材１１２は、用紙Ｐを挟むようにして互いに対向して配置された一対の搬送ローラー１１２ａ，１１２ｂを有している。搬送ローラー１１２ａは、用紙Ｐの上面（第１の面）側に配置されている。搬送ローラー１１２ａは、例えば導電材料を含み、用紙Ｐを搬送する機能に加えて用紙Ｐに対してバイアス電圧を印加するための電極ローラーとして機能する。本例では、この搬送ローラー１１２ａをバイアス印加ローラー（第１のローラー）１１２ａと呼ぶ。搬送ローラー１１２ｂは、用紙Ｐの下面（第２の面）側に配置され、例えばゴム材料から構成されている。

ローラー部材１１４は、用紙Ｐを挟むようにして互いに対向して配置された一対の搬送ローラー１１４ａ，１１４ｂを有している。搬送ローラー１１４ａは用紙Ｐの上面側に配置され、搬送ローラー１１４ｂは用紙Ｐの下面側に配置されている。搬送ローラー１１４ａ，１１４ｂは、例えばゴム材料から構成されている。

ローラー部材１１６は、ローラー部材１１２に対して直交方向Ｄ２に距離Ｙだけ離れて設けられ、用紙Ｐを介して互いに対向して配置された一対の搬送ローラー１１６ａ，１１６ｂを有している。搬送ローラー１１６ａは、用紙Ｐの上面側に配置され、ゴム材料から構成されている。搬送ローラー１１６ｂは用紙Ｐの下面側に配置されている。搬送ローラー１１６ｂは、例えば導電材料を含み、用紙Ｐを搬送する機能に加えて用紙Ｐに流れる電流を検出する電極ローラーとして機能する。以下では、搬送ローラー１１６ｂを第１の電流リターンローラー（第２のローラー）１１６ｂと呼ぶ。

ローラー部材１１８は、ローラー部材１１２に対して進行方向Ｄ１に距離Ｘだけ離れて設けられ、用紙Ｐを介して互いに対向して配置された一対の搬送ローラー１１８ａ，１１８ｂを有している。距離Ｘは、距離Ｙと同一の距離に設定されている。すなわち、ローラー部材１１６，１１８は、ローラー部材１１２から等距離の位置に設置されている。

搬送ローラー１１８ａは、用紙Ｐの上面側に配置され、ゴム材料から構成されている。搬送ローラー１１８ｂは、用紙Ｐの下面側に配置されている。搬送ローラー１１８ｂは、例えば導電材料を含み、用紙Ｐを搬送する機能に加えて用紙Ｐに流れる電流を検出する電極ローラーとして機能する。以下では、搬送ローラー１１８ｂを第２の電流リターンローラー（第３のローラー）１１８ｂと呼ぶ。

このように、紙目検出部１６０は、バイアス印加ローラー１１２ａと第１の電流リターンローラー１１６ｂと第２の電流リターンローラー１１８ｂとを備えることで、バイアス印加ローラー１１２ａにより用紙Ｐにバイアス電圧を印加し、第１の電流リターンローラー１１６ｂおよび第２の電流リターンローラー１１８ｂにより用紙Ｐの各方向に流れる電流を検出することを可能としている。

なお、上記実施の形態では、同一の回転軸上に３つのローラー部材１１２，１１４，１１６を取り付けた構成としたが、これに限定されることはない。少なくともバイアス印加ローラー１１２ａを含むローラー部材１１２および第１の電流リターンローラー１１６ｂを含むローラー部材１１６が直交方向Ｄ２に設けられていれば良い。また、ローラー部材１１２，１１６は、別々の回転軸に取り付ける構成としても良い。

［紙目検出部のブロック構成例］
次に、紙目検出部１６０のブロック構成例について説明する。図４は、紙目検出部１６０のブロック構成の一例を示している。図４に示すように、紙目検出部１６０は、バイアス印加ローラー１１２ａと、第１の電流リターンローラー１１６ｂと、第２の電流リターンローラー１１８ｂと、高圧電源部１２０と、第１の電流検出部１３０と、第２の電流検出部１４０と、制御部１５０とを備えている。

バイアス印加ローラー１１２ａは、高圧電源部１２０に接続され、高圧電源部１２０からの電圧に基づいて用紙Ｐに所定のバイアス電圧を印加する。第１の電流リターンローラー１１６ｂは、第１の電流検出部１３０に接続され、用紙Ｐに流れる電流を検出して第１の電流検出部１３０に出力する。第２の電流リターンローラー１１８ｂは、第２の電流検出部１４０に接続され、用紙Ｐに流れる電流を検出して第２の電流検出部１４０に出力する。

第１の電流検出部１３０は、一端側が第１の電流リターンローラー１１６ｂに接続され、他端側が高圧電源部１２０および制御部１５０に接続されている。第１の電流検出部１３０は、バイアス印加ローラー１１２ａと第１の電流リターンローラー１１６ｂとの間の用紙Ｐに流れる第１の電流を検出して制御部１５０に供給する。

第２の電流検出部１４０は、一端側が第２の電流リターンローラー１１８ｂに接続され、他端側が高圧電源部１２０および制御部１５０に接続されている。第２の電流検出部１４０は、バイアス印加ローラー１１２ａと第２の電流リターンローラー１１８ｂとの間の用紙Ｐに流れる第２の電流を検出して制御部１５０に供給する。

制御部１５０は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)やＲＯＭ(Read Only Memory)等を含み、第１の電流検出部１３０から供給される第１の電流に基づいて第１の抵抗値を算出すると共に第２の電流検出部１４０から供給される第２の電流に基づいて第２の抵抗値を算出し、算出した第１および第２の抵抗値に基づいて用紙Ｐの紙目方向を判断する。また、制御部１５０は、各抵抗値や紙目方向を転写条件や転写圧条件、レジスト補正時のループ作成条件等に反映させる。

［第１の電流検出部の回路構成例］
次に、第１の電流検出部１３０の回路構成例について説明する。図５は、第１の電流検出部１３０は、第１の電流検出部１３０の回路構成の一例を示している。図５に示すように、第１の電流検出部１３０は、検出抵抗Ｒ１と、積分回路１３２と、増幅回路１３４とを備えている。検出抵抗Ｒ１は、一端がオペアンプＯＰ１の反転入力端子に接続されると共に、他端が接地されている。

積分回路１３２は、オペアンプＯＰ１と、帰還コンデンサＣとを有している。ここで、オペアンプＯＰ１の入力バイアス電流は用紙Ｐを流れる電流よりも十分に小さいこと、帰還コンデンサＣの絶縁抵抗は用紙Ｐの抵抗値よりも十分に大きいことが必要となる。オペアンプＯＰ１は、反転入力端子が第１の電流リターンローラー１１６ｂに接続され、非反転入力端子が接地され、出力端子が増幅回路１３４の抵抗Ｒ２に接続されている。帰還コンデンサＣは、一端がオペアンプＯＰ１の反転入力端子に接続され、他端がオペアンプＯＰ１の出力端子に接続されている。

増幅回路１３４は、オペアンプＯＰ２と、抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ３とを有している。オペアンプＯＰ２は、反転入力端子が抵抗Ｒ２に接続され、非反転入力端子が接地され、出力端子が図示しない制御部１５０（図４参照）に接続されている。抵抗Ｒ２は、一端側が積分回路１３２の出力端子に接続され、他端側が増幅回路１３４の反転入力端子に接続されている。抵抗Ｒ３は、一端がオペアンプＯＰ２の反転入力端子に接続され、他端が出力端子に接続されている。

このような構成において、積分回路１３２は、第１の電流リターンローラー１１６ｂで検出された第１の電流を積分することで、第１の電流に含まれるノイズ成分をカットする。増幅回路１３４は、積分回路１３２から出力された微弱電流である第１の電流を増幅して検出値として制御部１５０に出力する。また、例えば検出抵抗Ｒ１に流れる電流から電圧が取得され、取得された電圧と第１の電流リターンローラー１１６ｂで検出された第１の電流とに基づいて用紙Ｐの第１の抵抗値が算出される。

なお、第２の電流検出部１４０の構成については、第１の電流検出部１３０の構成と同一であるため、詳細については省略するが、第２の電流検出部１４０においても、第２の電流リターンローラー１１８ｂで検出された第２の電流のノイズ成分が積分回路によりカットされた後、増幅回路により増幅される。

［画像形成装置の動作例］
次に、画像形成装置１００の動作例について説明する。図６は、用紙Ｐの紙目方向を判断する場合における画像形成装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。図７Ａは用紙Ｐの紙目方向が用紙Ｐの進行方向Ｄ１である場合を示し、図７Ｂは用紙Ｐの紙目方向が用紙Ｐの進行方向Ｄ１に直交する直交方向Ｄ２である場合を示している。

図６に示すように、ステップＳ１００において高圧電源部１２０がオンされる。これにより、バイアス印加ローラー１１２ａを介して用紙Ｐにバイアス電圧が印加される。

ステップＳ１１０で第１の電流検出部１３０は、バイアス印加ローラー１１２ａと第１の電流リターンローラー１１６ｂとの間の用紙Ｐに流れる第１の電流を検出する。第１の電流検出部１３０は、検出した第１の電流を上述した積分回路１３２によってノイズ成分を除去した後、ノイズ成分を除去した電流を増幅回路１３４によって増幅する。

このとき、制御部１５０は、積分回路１３２の応答の速さ（時定数）が遅く、用紙Ｐの搬送速度に追従できないと判断した場合には、紙目検出部１６０の設置箇所において用紙Ｐを一時的に停止させたり、用紙Ｐの搬送速度を通常の画像形成時の搬送速度よりも遅くなるように制御したりする。このように、用紙Ｐの搬送制御を行うことで、第１の電流を高精度に検出することができる。一方、通常の搬送速度においても積分回路１３２が十分に追従できる場合には、通常の搬送速度を維持して用紙Ｐの電流の検出を行う。

ステップＳ１２０で制御部１５０は、例えば第１の電流検出部１３０で検出した第１の電流から、バイアス印加ローラー１１２ａと第１の電流リターンローラー１１６ｂとの間における用紙Ｐの第１の抵抗値を算出する。

ステップＳ１３０で第２の電流検出部１４０は、バイアス印加ローラー１１２ａと第２の電流リターンローラー１１８ｂとの間の用紙Ｐに流れる第２の電流を検出する。第２の電流検出部１４０は、検出した電流を上述した積分回路によってノイズ成分を除去した後、ノイズ成分を除去した第２の電流を増幅回路によって増幅する。このとき、上述したように、積分回路の応答速度に応じて用紙Ｐの搬送制御を行う。

ステップＳ１４０で制御部１５０は、例えば第２の電流検出部１４０で検出した第２の電流からバイアス印加ローラー１１２ａと第２の電流リターンローラー１１８ｂとの間における用紙Ｐの第２の抵抗値を算出する。

ステップＳ１５０で制御部１５０は、算出した第１の抵抗値と第２の抵抗値とを比較し、比較結果により第１の抵抗値が第２の抵抗値を超えているか否かを判断する。制御部１５０は、第１の抵抗値が第２の抵抗値を超えていると判断した場合にはステップＳ１６０に進み、第１の抵抗値が第２の抵抗値以下であると判断した場合にはステップＳ１７０に進む。

ステップＳ１６０で制御部１５０は、第１の抵抗値が第２の抵抗値を超えていると判断した場合、用紙Ｐにおいて直交方向Ｄ２は進行方向Ｄ１よりも電流が流れ難いことを意味することから、図７Ａに示すように、用紙Ｐの紙目方向が用紙進行方向Ｄ１であると判断する。

一方、ステップＳ１７０で制御部１５０は、第１の抵抗値が第２の抵抗値以下であると判断した場合、用紙Ｐにおいて直交方向Ｄ２は進行方向Ｄ１よりも電流が流れ易いことを意味することかから、図７Ｂに示すように、用紙Ｐの紙目方向が用紙進行方向Ｄ１と直交する直交方向Ｄ２であると判断する。

ステップＳ１８０で制御部１５０は、判断した用紙Ｐの紙目方向や各抵抗値を、画像を形成する際の各画像形成条件に反映（フィードバック）させる。例えば、制御部１５０は、用紙Ｐの紙目が用紙進行方向Ｄ１か直交方向Ｄ２かに応じて、二次転写部３４での転写圧条件、レジストローラー３２でのループ作成条件、後処理装置での折り条件等の各種の設定を行う。また、制御部１５０は、算出した用紙Ｐの第１の抵抗値や第２の抵抗値に応じて画像形成部１０や二次転写部３４による転写条件等の設定を行う。

以上説明したように、第１の実施の形態によれば、紙目検出部１６０を設けることにより用紙Ｐの抵抗値および用紙抵抗から得られる紙目方向のそれぞれの情報を得ることができる。これにより、用紙Ｐの抵抗および紙目方向を、二次転写部３４での転写条件や転写圧条件、レジストローラー３２でのループ作成条件、後処理装置の中折り条件等の制御や処理に総合的に反映させることができる。その結果、高精度かつ良好な画像を得ることができる。また、用紙Ｐの抵抗値や紙目方向を得るために、別途、検出部を設ける必要がないので、装置の省スペース化を実現できると共に、コストの上昇を防止することができる。

また、本実施の形態によれば、二次転写部３４やレジストローラー３２よりも用紙進行方向Ｄ１の上流側に紙目検出部１６０を設けるので、用紙Ｐの抵抗値や紙目方向を例えばリアルタイム制御で転写条件やループ作成条件等にフィードバックすることができる。

また、バイアス印加ローラーに対して一つの電流リターンローラーを設け、この間の用紙Ｐの電流を検出し、この検出した電流値と予め設定した基準値と比較することで用紙Ｐの紙目方向を判断することもできる。しかしながら、同一のサイズや紙種の用紙Ｐであっても、各用紙に含まれる水分や湿度等の環境の相違により用紙Ｐの抵抗値が相違するため、一つの電流リターンローラーだけでは正確な用紙Ｐの電流や抵抗を得ることができない場合がある。これに対し、本発明に係る紙目検出部１６０によれば、二つの第１の電流リターンローラー１１６ｂおよび第２の電流リターンローラー１１８ｂを設けることで、用紙Ｐの水分や環境に影響されることなく、用紙Ｐの電流や抵抗を高精度に取得することができる。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態では、第１の電流リターンローラー２１２ｂをバイアス印加ローラー２１２ａの真裏側に配置して用紙Ｐの体積抵抗率を検出し、この検出した体積抵抗率を用いて用紙Ｐの紙目方向を判断する点において上記第１の実施の形態と相違している。なお、その他の画像形成装置１００や紙目検出部２６０の構成や機能は、上記第１の実施の形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

［紙目検出部の配置例］
まず、画像形成装置１００を構成する紙目検出部２６０の構成例について説明する。図８は、紙目検出部２６０の構成の一例を示し、特に、紙目検出部２６０を構成する各ローラー部材２１２等の配置の一例を示している。なお、図８では、一対のローラーから構成されるローラー部材２１２等の配置構成を分かり易くするために、下側のローラーを上側のローラーに対して平面的にずらして図示している。

紙目検出部２６０は、用紙Ｐの抵抗特性を反映させるべき個所、例えば、二次転写部３４やレジストローラー３２よりも上流側の搬送経路Ｒに設けられている。この紙目検出部２６０は、直交方向Ｄ２に所定の間隔を隔てて設けられたローラー部材２１２，２１４を備えている。

ローラー部材２１２は、用紙Ｐを挟むようにして互いに対向して配置された一対の搬送ローラー２１２ａ，２１２ｂを有している。搬送ローラー２１２ａは、用紙Ｐの上面側に配置されている。搬送ローラー２１２ａは、例えば導電材料を含み、用紙Ｐに対してバイアス電圧を印加するための電極ローラーとしての機能を有する。本例では、この搬送ローラー２１２ａをバイアス印加ローラー（第１のローラー）２１２ａと呼ぶ。

搬送ローラー２１２ｂは、用紙Ｐの下面側であって、搬送ローラー２１２ａの真裏側に配置されている。搬送ローラー２１２ｂは、例えば導電材料から構成され、用紙Ｐに流れる電流を検出するための電極ローラーとしての機能を有する。本例では、この搬送ローラー２１２ｂを第１の電流リターンローラー（第２のローラー）２１２ｂと呼ぶ。

ローラー部材２１４は、ローラー部材２１２に対して直交方向Ｄ２に距離Ｙ２だけ離間して設けられ、用紙Ｐを挟むようにして互いに対向して配置された一対の搬送ローラー２１４ａ，２１４ｂを有している。

搬送ローラー２１４ａは、用紙Ｐの上面側に配置され、例えばゴム材料から構成されている。搬送ローラー２１４ｂは、用紙Ｐの下面側に配置されている。搬送ローラー２１４ｂは、例えば導電材料を含み、用紙Ｐに流れる電流を検出する電極ローラーとしての機能を有する。本例では、この搬送ローラー２１４ｂを第２の電流リターンローラー（第３のローラー）２１４ｂと呼ぶ。

ここで、本例では、ローラー部材２１２を構成する搬送ローラー２１２ａ，２１２ｂの直交方向（軸方向）Ｄ２の長さＹ１および進行方向Ｄ１の長さＸ１を便宜上１ｃｍに選定している。ローラー部材２１４についても同様である。また、本例では、ローラー部材２１２，２１４間の距離Ｙ２を、１ｃｍに設定している。

また、バイアス印加ローラー２１２ａの寸法を例えば１ｃｍ角で構成した場合、後述する第１の抵抗値を体積抵抗率とすることができる。用紙Ｐの体積抵抗率は、用紙Ｐの表面抵抗率に近い値であり、環境条件等によって１０^７〜１０^１３Ω／ｃｍで分布する傾向にある。本例では、体積抵抗率を例えば１０^１０Ω／ｃｍとする。

このように、紙目検出部２６０は、バイアス印加ローラー２１２ａと第１の電流リターンローラー２１２ｂと第２の電流リターンローラー２１４ｂとを備えることで、第１の電流リターンローラー２１２ｂにより用紙Ｐの体積抵抗率を検出すると共に、第２の電流リターンローラー２１４ｂにより用紙Ｐの各方向に流れる電流を検出することを可能としている。

なお、上述した例では、第２の電流リターンローラー２１４ｂをバイアス印加ローラー２１２ａに対して用紙Ｐの直交方向Ｄ２に配置したが、これに限定されることはない。例えば、第２の電流リターンローラー２１４ｂをバイアス印加ローラー２１２ａに対して用紙Ｐの進行方向Ｄ１に所定の間隔を空けて配置するようにしても良い。

［紙目検出部のブロック構成例］
次に、紙目検出部２６０のブロック構成例について説明する。図９は、紙目検出部２６０のブロック構成の一例を示している。図９に示すように、紙目検出部２６０は、バイアス印加ローラー２１２ａと、第１の電流リターンローラー２１２ｂと、第２の電流リターンローラー２１４ｂと、高圧電源部２２０と、第１の電流検出部２３０と、第２の電流検出部２４０と、制御部２５０とを備えている。

バイアス印加ローラー２１２ａは、高圧電源部２２０に接続され、高圧電源部２２０からの電圧に基づいて用紙Ｐに所定のバイアス電圧を印加する。第１の電流リターンローラー２１２ｂは、第１の電流検出部２３０に接続され、用紙Ｐに流れる電流を検出して第１の電流検出部２３０に出力する。第２の電流リターンローラー２１４ｂは、第２の電流検出部２４０に接続され、用紙Ｐに流れる電流を検出して第２の電流検出部２４０に出力する。

第１の電流検出部２３０は、一端側が第１の電流リターンローラー２１２ｂに接続され、他端側が高圧電源部２２０に接続されている。第１の電流検出部２３０は、バイアス印加ローラー２１２ａと第１の電流リターンローラー２１２ｂとの間の用紙Ｐに流れる第１の電流を検出して制御部２５０に供給する。

第２の電流検出部２４０は、一端側が第２の電流リターンローラー２１４ｂに接続され、他端側が高圧電源部２２０に接続されている。第２の電流検出部２４０は、バイアス印加ローラー２１２ａと第２の電流リターンローラー２１４ｂとの間の用紙Ｐに流れる第２の電流を検出して制御部２５０に供給する。

制御部２５０は、第１の電流検出部２３０から供給される第１の電流に基づいて第１の抵抗値を算出すると共に第２の電流検出部２４０から供給される第２の電流に基づいて第２の抵抗値を算出し、算出した第１および第２の抵抗値に基づいて用紙Ｐの紙目方向を判断する。また、制御部１５０は、算出した用紙Ｐの各抵抗値や紙目方向を、転写条件や転写圧条件、レジスト補正時のループ作成条件、後処理の折り条件等にフィードバックさせる。

なお、第２の電流検出部２４０の構成については、第１の電流検出部２３０と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。また、第１の電流検出部２３０および第２の電流検出部２４０の詳細な回路構成は、上記第１の実施の形態の図５で説明した第１の電流検出部２３０の回路構成と同様の構成であるため、説明を省略する。

［画像形成装置の動作例］
次に、画像形成装置１００の動作例について説明する。図１０は、用紙Ｐの紙目方向を判断する場合における画像形成装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。

図１０に示すように、ステップＳ２００において、高圧電源部１２０がオンされる。これにより、搬送される用紙Ｐに対してバイアス印加ローラー２１２ａによりバイアス電圧が印加される。

ステップＳ２１０で第１の電流検出部２３０は、バイアス印加ローラー２１２ａと第１の電流リターンローラー２１２ｂとの間の用紙Ｐに流れる第１の電流を検出する。第１の電流検出部２３０は、検出した第１の電流を上述した積分回路によってノイズ成分を除去した後、ノイズ成分を除去した電流を増幅回路によって増幅する。

ステップＳ２２０で制御部２５０は、第１の電流検出部２３０で検出された第１の電流から、バイアス印加ローラー２１２ａと第１の電流リターンローラー２１２ｂとの間における用紙Ｐの第１の抵抗値（体積抵抗率）を算出する。

ステップＳ２３０で第２の電流検出部２４０は、バイアス印加ローラー２１２ａと第２の電流リターンローラー２１４ｂとの間の用紙Ｐに流れる第２の電流を検出する。第２の電流検出部２４０は、検出した第２の電流を積分回路によってノイズ成分を除去した後、ノイズ成分を除去した電流を増幅回路によって増幅する。

ステップＳ２４０で制御部１５０は、例えば第２の電流検出部２４０で検出された第２の電流から、バイアス印加ローラー２１２ａと第２の電流リターンローラー２１４ｂとの間における用紙Ｐの第２の抵抗値を算出する。

ステップＳ２５０で制御部２５０は、算出した第１の抵抗値、第２の抵抗値を用いて下記式（１）を演算することにより用紙Ｐの紙目方向を判断する際に用いる紙目方向係数Ａを求める。

第２の抵抗値＝３×紙目方向係数Ａ×第１の抵抗値（体積抵抗率） （１）
ここで、上記（１）式の「３」は、ローラー部材２１２，２１４間の距離の関係から第２の抵抗値が第１の抵抗値の何倍となるかを示すための距離係数である。具体的には、本例では、図８に示したように、搬送ローラー角が１ｃｍで構成されると共に、バイアス印加ローラー２１２ａと第２の電流リターンローラー２１４ｂとの間が１ｃｍ離れていることから、第１の抵抗値は通常の抵抗値の積み上げだと第２の抵抗値の３倍となる。そのため、本例では、距離係数として「３」が設定される。

また、上記（１）式において、紙目方向係数Ａは、用紙Ｐの紙目方向による抵抗の差により生じる係数である。例えば、第２の電流リターンローラー２１４ｂをバイアス印加ローラー２１２ａに対して用紙Ｐの直交方向Ｄ２に配置した場合であってかつ紙目方向が直交方向Ｄ２である場合、用紙Ｐの第２の抵抗値は通常（例えば紙目方向を考慮しない場合）よりも小さくなるので、上記（１）式から紙目方向係数Ａも小さくなる。これに対し、紙目方向が進行方向Ｄ１である場合、用紙Ｐの第２の抵抗値は通常よりも大きくなるので、上記（１）式から紙目方向係数Ａも大きくなる。

ステップＳ２６０で制御部２５０は、上記式（１）の演算により得られた紙目方向係数Ａが予め設定された紙目方向を判断するための基準係数Ｓを超えるか否かを判断する。基準係数Ｓは、例えば図示しないメモリから読み出される。制御部２５０は、紙目方向係数Ａが基準係数Ｓを超えると判断した場合にはステップＳ２７０に進み、紙目方向係数Ａが基準係数Ｓ以下であると判断した場合にはステップＳ２８０に進む。

ステップＳ２７０で制御部２５０は、紙目方向係数Ａが基準係数Ｓを超える場合、第２の抵抗値が基準係数Ｓとしての通常の抵抗値よりも大きいことを意味するので、用紙Ｐの紙目方向が進行方向Ｄ１であると判断する（図７Ａ参照）。

一方、ステップＳ２８０で制御部２５０は、紙目方向係数Ａが基準係数Ｓ以下の場合、第２の抵抗値が基準係数Ｓとしての通常の抵抗値よりも小さいことを意味するので、用紙Ｐの紙目方向が直交方向Ｄ２であると判断する（図７Ｂ参照）。

ステップＳ２９０で制御部２５０は、判断した用紙Ｐの紙目方向や抵抗値を、画像を形成する際の各画像形成条件に反映（フィードバック）させる。例えば、制御部２５０は、用紙Ｐの紙目が用紙進行方向Ｄ１か直交方向Ｄ２かに応じて、二次転写部での転写圧条件、レジストローラー３２でのループ作成条件、後処理等での折り条件等の設定を行う。また、制御部２５０は、用紙Ｐの抵抗値に応じて画像形成部１０による転写条件等の設定を行う。

以上説明したように、第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、紙目検出部２６０により用紙Ｐの抵抗値および用紙抵抗から得られる紙目方向のそれぞれの情報を得ることができ、これにより、用紙Ｐの抵抗および紙目方向を、二次転写部３４での転写条件や転写圧、レジストローラー３２でのループ作成条件、後処理装置の中折り条件等の制御や処理に総合的に反映させることができる。

なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。例えば、上記第１および第２の実施の形態では、用紙Ｐの電流や抵抗を電流検出部を用いて取得したが、電流の増幅等を行わない場合には、紙目検出部２６０に電流計および電圧計を設けることで用紙Ｐの電流や抵抗を取得することもできる。

また、ループ作成ローラー３０を、バイアス印加ローラー１１２ａや第１の電流リターンローラー１１６ｂ（２１２ｂ）、第２の電流リターンローラー１１８ｂ（２１４ｂ）により構成することもできる。さらに、レジストローラー３２を、バイアス印加ローラー１１２ａや第１の電流リターンローラー１１６ｂ（２１２ｂ）、第２の電流リターンローラー１１８ｂ（２１４ｂ）により構成することもできる。これにより、ローラーを兼用して使用することができるので、低コスト化を図ることができると共に、省スペース化を図ることができる。

また、上記実施の形態では、紙目方向を判断する際に、用紙Ｐの各方向の抵抗値に基づいて判断したが、用紙Ｐの各方向の電流値に基づいて紙目方向を判断することもできる。また、上記実施の形態では、バイアス印加ローラー１１２ａを用紙Ｐの上面に配置し、第１の電流リターンローラー１１６ｂ（２１２ｂ）および第２の電流リターンローラー１１８ｂ（２１４ｂ）を用紙Ｐの下面に配置したが、上下逆の構成であっても良い。さらに、紙目検出部１６０，２６０の設置位置は、上記位置に限定されることはなく、用紙Ｐの抵抗特性を反映させるべき個所よりも上流側であれば何れの位置でも良い。

１００ 画像形成装置
１１２ａ，２１２ａ バイアス印加ローラー（第１のローラー）
１１６ｂ，２１２ｂ 第１の電流リターンローラー（第２のローラー）
１１８ｂ，２１４ｂ 第２の電流リターンローラー（第３のローラー）
１３０，２３０ 第１の電流検出部
１３２ 積分回路
１４０，２４０ 第２の電流検出部
１５０，２５０ 制御部
１６０，２６０ 紙目検出部
Ｐ 用紙

Claims (5)

1. 用紙の第１の面に設けられ、当該用紙にバイアス電圧を印加するための第１のローラーと、
   前記用紙の前記第１の面とは反対側の第２の面であって互いに異なる位置に設けられ、前記用紙に流れる電流を検出するための第２のローラーおよび第３のローラーと、
   前記第１のローラーと前記第２のローラーとの間の前記用紙に流れる第１の電流を検出する第１の電流検出部と、
   前記第１のローラーと前記第３のローラーとの間の前記用紙に流れる第２の電流を検出する第２の電流検出部と、
   前記第１の電流検出部により検出された前記第１の電流から得られる第１の抵抗値と、前記第２の電流検出部により検出された前記第２の電流から得られる第２の抵抗値との比較結果に基づいて前記用紙の紙目方向を判断する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２のローラーは、前記第１のローラーに対して用紙進行方向に直交する直交方向に所定の間隔を隔てて設けられ、
   前記第３のローラーは、前記第１のローラーに対して用紙進行方向に所定の間隔を隔てて設けられ、
   前記制御部は、前記第１の抵抗値が前記第２の抵抗値よりも大きい場合に前記用紙の紙目方向が用紙進行方向であると判断し、前記第１の抵抗値が前記第２の抵抗値よりも小さい場合に前記用紙の紙目方向が用紙進行方向に直交する直交方向であると判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２のローラーは、前記第１のローラーに対向した位置に設けられ、
   前記第３のローラーは、前記第１のローラーに対して用紙進行方向または用紙進行方向に直交する直交方向に所定の間隔を隔てて設けられ、
   前記制御部は、前記第１の抵抗値を前記用紙の体積抵抗率とし、前記第１のローラーと前記第３のローラーとの間の距離に応じた係数を距離係数とし、前記用紙の紙目方向を判断する際に用いる係数を紙目方向係数としたとき、下記式を演算し、
   第２の抵抗値＝距離係数×紙目方向係数×第１の抵抗値（体積抵抗率）
   前記演算により得られた前記紙目方向係数と設定された基準係数との比較結果に基づいて前記用紙の紙目方向を判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記第１および第２の電流検出部の少なくとも一方は、積分回路を有し、
   前記制御部は、前記積分回路の応答速度に応じて前記用紙の搬送速度を調整する
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１から第３のローラーは、前記用紙の抵抗特性を反映すべき機能部よりも用紙進行方向の上流側に設けられ、
   前記制御部は、用紙の紙目方向および前記第１および第２の抵抗値を前記機能部による処理条件に反映させる
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の画像形成装置。