JP2020112631A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において、記録媒体の種別の判定に用いるセンサを搬送路上で配置可能な位置が制約されないようにする。【解決手段】画像形成装置は、搬送路上に設けられた、給紙カセット１０７から給紙されて当該搬送路を搬送される記録媒体１０３の特徴量を測定するためのメディアセンサ１２０を備える。制御部１１０は、メディアセンサ１２０を用いて測定された特徴量に基づいて記録媒体１０３の特徴量に基づいて当該記録媒体の種別を判定し、判定した種別に基づいて画像形成部の画像形成条件を決定する。制御部１１０は、メディアセンサ１２０を用いた測定のための記録媒体１０３の搬送中に、画像形成をおこなわないように画像形成部を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ又はファクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ又はファクシミリ装置等の画像形成装置は、所定の画像形成条件に従って、感光体にトナー画像を形成し、形成したトナー画像を記録媒体に転写し、転写したトナー画像を定着器により記録媒体に定着させる。画像形成条件には、例えば、転写バイアス電圧、定着温度、及びプロセス速度（搬送速度）が含まれる。

特許文献１及び２には、ＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤセンサ等のセンサを用いて記録媒体の種別を判別し、判別した種別に応じて画像形成条件を変更する画像形成装置が記載されている。また、特許文献２では、記録媒体の表面を撮像センサにより撮像し、得られた画像データに基づいて、記録媒体を特徴付ける特徴量として凹凸データを取得し、凹凸データに基づいて記録媒体の種別を判別している。

特開２００７−０２５５６７号公報 特開２００８−１０３９１４号公報

しかし、上述のような画像形成装置では、記録媒体の搬送中にセンサを用いて記録媒体の特徴量の測定を行う場合に、記録媒体の搬送を一時的に停止させるか又は搬送速度を低速にする必要がある。この場合、測定の完了後に、画像形成条件を設定し、記録媒体の搬送を再開して画像形成を行えるようにするためには、搬送路上でセンサを配置可能な位置が制約される。例えば、搬送路上で転写位置の上流側に、記録媒体の搬送速度を画像形成条件として設定された搬送速度まで加速するのに必要となる距離を設けてセンサを配置する必要がある。このような制約は、画像形成装置の小型化の妨げとなりうる。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、画像形成装置において、記録媒体の種別の判定に用いるセンサを搬送路上で配置可能な位置が制約されないようにする技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る画像形成装置は、像担持体と、搬送路を搬送される記録媒体に、前記像担持体に形成された画像を転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された画像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、を含み、前記記録媒体に対して画像形成を行う画像形成手段と、前記搬送路上に設けられ、前記搬送路を搬送される記録媒体の特徴量を測定するためのセンサと、前記センサを用いて測定された特徴量に基づいて前記記録媒体の種別を判定し、判定した種別に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を決定する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記センサの測定対象である前記記録媒体に対し、前記画像形成手段によって画像形成をすることなく、少なくとも１回、前記画像形成手段の位置を通過させるように前記画像形成手段を制御することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置において、記録媒体の種別の判定に用いるセンサを搬送路上で配置可能な位置が制約されることが避けられる。

画像形成装置の構成例を示す断面図。 メディアセンサの概略的な構成例を示す断面図。 メディアセンサによる読み取りにより得られる画像の例を示す図。 記録媒体の種別判定処理の手順を示すフローチャート（比較例）。 画像形成装置の構成例を示す断面図（比較例）。 記録媒体の種別判定処理の手順を示すフローチャート。 メディアセンサを用いて行われる測定例を示す図。 記録媒体の種別判定処理の手順の一部を示すフローチャート（実施例２）。 転写ローラに対する電圧生成回路の例を示す図。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

［実施例１］
以下では、電子写真方式で画像形成を行う画像形成部を備える画像形成装置を例に、実施例１について説明する。

＜画像形成装置の構成＞
図１（Ａ）は、実施例１における画像形成装置の構成例を示す断面図である。本実施例の画像形成装置は、給紙カセット１０７（給紙部）、給紙カセット１０７から給紙された記録媒体１０３を搬送する搬送路、当該搬送路に沿って配置された、プロセスカートリッジ１０４、転写ローラ１０６、及び定着器１１１を備える。プロセスカートリッジ１０４は、感光ドラム１０５（感光体）、一次帯電器、及び現像器を備える。画像形成装置は更に、露光部１００及び制御部１１０を備える。露光部１００は、ポリゴンミラー１０１及び半導体レーザ１０２を備える。露光部１００、プロセスカートリッジ１０４、転写ローラ１０６、及び定着器１１１は、記録媒体１０３に画像を形成する画像形成部を構成する。なお、感光ドラム１０５は、像担持体の一例であり、転写ローラ１０６は、搬送路を搬送される記録媒体に、像担持体に形成された画像を転写する転写手段の一例である。また、定着器１１１は、記録媒体に転写された画像を当該記録媒体に定着させる定着手段の一例である。

制御部１１０は、画像形成装置の動作に必要な回路が実装されており、画像形成装置における画像形成動作を制御する。制御部１１０は、少なくとも、電源回路、制御回路（ＣＰＵ１５０）及び記憶装置（メモリ１６０）を備える。

給紙カセット１０７は、画像形成に用いられる、用紙（シート）等の記録媒体１０３を収納する。給紙カセット１０７に収納された記録媒体１０３は、給紙ローラ１０８によってピックアップされて搬送路に給紙され、搬送ローラ１０９によって搬送路を搬送される。感光ドラム１０５を含むプロセスカートリッジ１０４は、記録媒体１０３の搬送方向において搬送ローラ１０９の下流に配置される。転写ローラ１０６は、搬送路を介して感光ドラム１０５と対向する位置に配置される。

記録媒体１０３の搬送方向において搬送ローラ１０９の上流側の近傍には、先端検知センサ１２４が配置される。先端検知センサ１２４は、搬送路を搬送される記録媒体１０３の先端を検知する。先端検知センサ１２４は、搬送路を搬送される記録媒体１０３が搬送ローラ１０９の位置を通過するタイミングを検知するために用いられる。

記録媒体１０３の搬送方向において転写ローラ１０６の上流であって搬送ローラ１０９の下流の位置に、メディアセンサ１２０が配置される。なお、本実施例の画像形成装置において、メディアセンサ１２０は、図１（Ａ）に示す位置に限定されず、記録媒体１０３の搬送路上の任意の位置に配置可能である。メディアセンサ１２０は、記録媒体を特徴付ける特徴量を測定するためのセンサである。本実施例では、制御部１１０は、メディアセンサ１２０を用いて、記録媒体の表面の状態及び光の透過性を測定する。メディアセンサ１２０による測定の結果（特徴量）に基づいて、記録媒体の種別（例えば、光沢紙、普通紙、ラフ紙、厚紙、又は薄紙等）を判定することが可能である。なお、図１（Ａ）において、ｄ１は、搬送路におけるメディアセンサ１２０から転写ローラ１０６までの距離を示す。ｄ２は、搬送路における先端検知センサ１２４から転写ローラ１０６までの距離を示す。

画像形成装置は、外部装置（図示せず）から受信した印刷コマンド（印刷ジョブ）に従って、画像形成動作を以下のように実行する。一次帯電器は、感光ドラム１０５の表面を一様に帯電させる。露光部１００は、画像形成装置と通信可能な外部装置（図示せず）から受信された印刷コマンド（印刷ジョブ）に含まれる画像データに基づいて変調されたレーザ光によって感光ドラム１０５を露光する。具体的には、半導体レーザ１０２は、画像データに基づいて駆動されてレーザ光を出射する。半導体レーザ１０２から出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー１０１に照射されて反射し、露光部１００内の光学部品（レンズやミラー等）を介して感光ドラム１０５に照射される。これにより、感光ドラム１０５の表面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。

感光ドラム１０５上に形成された静電潜像は、プロセスカートリッジ１０４内の現像器によって、トナー（現像剤）を用いて現像されて可視画像（トナー画像）となる。感光ドラム１０５上に形成されたトナー画像は、給紙カセット１０７から搬送されてきた記録媒体１０３上に、転写ローラ１０６によって転写される。このようにして、記録媒体１０３上に画像が形成される。

その後、記録媒体１０３が定着器１１１へ搬送される。定着器１１１は、交流電源から電力が供給されることで発熱する発熱器を備え、発熱器によって記録媒体１０３上のトナーを加熱することで当該記録媒体に画像を定着させる。記録媒体１０３は、画像の定着後、排紙ローラ１１３によって装置の外部へ排出され、排紙トレイ１１４（排紙部）上に積載される。

なお、排紙ローラ１１３の近傍には、後端検知センサ１２５が配置されている。後端検知センサ１２５は、排紙トレイ１１４に向けて排出される記録媒体１０３の後端を検知するために用いられる。後端検知センサ１２５を用いることにより、記録媒体１０３が排紙ローラ１１３を通過するタイミングを検知できる。

＜メディアセンサの構成＞
図２は、メディアセンサ１２０の概略的な構成例を示す断面図である。メディアセンサ１２０は、記録媒体１０３の第１面を画像として読み取る読取部２２３と、記録媒体１０３の第１面の裏面である第２面に光を照射するＬＥＤ２１２とを備える。読取部２２３は、記録媒体１０３の第１面に光を照射するＬＥＤ２１１と、記録媒体１０３の第１面に照射された光の反射光が通過する結像レンズ２１３と、結像レンズ２１３を通過した反射光を受光するセンサ２１０とを備える。センサ２１０は、例えば、センサ２１０は、ＣＭＯＳエリアセンサ又はＣＣＤセンサで構成される。

ＬＥＤ２１１は、記録媒体１０３の第１面（表面）に対して所定の角度で斜めに光を照射する。記録媒体１０３からの反射光は、結像レンズ２１３を介して集光されてセンサ２１０に結像される。これにより、センサ２１０は、記録媒体１０３の第１面（表面）を画像として読み取って画像データを生成する。生成された画像データを、メディアセンサ１２０の出力として、制御部１１０へ送られる。

図３は、センサ２１０による記録媒体１０３の表面の読み取りによって得られた画像、及び当該画像をデジタル処理して得られた画像の例を示している。画像４０は、表面性が粗く、記録媒体の凹凸の判別が容易なラフ紙に対応する画像の例、画像４１は、一般のオフィスで広く使用されている普通紙に対応する画像の例、画像４２は、光沢紙に対応する画像の例である。画像４３，４４，４５は、それぞれ、画像４０，４１，４２をデジタル処理することで、８×８画素にデジタル化した画像に相当する。このデジタル処理は、例えば、センサ２１０からのアナログ出力をＡ／Ｄ変換により８ビットの画素データに変換する処理である。

制御部１１０は、メディアセンサ１２０から出力される画像４３，４４，４５を用いることで記録媒体１０３の表面の凹凸の程度を数値化し、数値化した値を用いて記録媒体１０３の種別を判定する。このように、制御部１１０は、メディアセンサ１２０（センサ２１０）の出力を用いることにより、記録媒体１０３の表面の状態を測定可能であり、この測定結果に基づいて記録媒体１０３の種別を判定可能である。

ＬＥＤ２１２は、搬送路を搬送される記録媒体１０３を介して、センサ２１０と対向する位置に配置される。ＬＥＤ２１１から記録媒体１０３の第２面に照射された光の一部が当該記録媒体１０３を透過し、結像レンズ２１３を介してセンサ２１０に入射する。センサ２１０は、入射した光の光量を受光結果として出力する。この受光結果は、メディアセンサ１２０の出力として制御部１１０へ送られる。

制御部１１０は、メディアセンサ１２０（センサ２１０）から出力された光量に基づいて、記録媒体１０３の光の透過性を測定可能（記録媒体１０３の坪量を予測可能）である。この予測結果に基づいて、記録媒体１０３の種別を判定可能である。

＜比較例＞
図４は、本実施例に対する比較例として示す、記録媒体の種別を判定する処理の手順を示すフローチャートである。この比較例は、印刷コマンド（印刷ジョブ）の受信に応じて、画像形成に用いられる記録媒体の種別を判定し、その判定結果に基づいて画像形成条件を決定して画像形成を開始する例である。

制御部１１０は、外部装置から印刷コマンドを受信すると、Ｓ４０１で、画像形成装置が画像形成動作（印刷動作）を実行可能な状態であるか否かを判定する。制御部１１０は、画像形成装置が印刷動作を実行可能な状態である場合には、Ｓ４０２へ処理を進める。

Ｓ４０２で、制御部１１０は、給紙ローラ１０８を動作させることで、給紙カセット１０７に格納されている記録媒体１０３の給紙及び搬送を開始する。その後Ｓ４０３で、制御部１１０は、記録媒体１０３の先端が先端検知センサ１２４によって検知されたか否かを判定する。制御部１１０は、記録媒体１０３の先端が先端検知センサ１２４によって検知されると、Ｓ４０４へ処理を進める。

Ｓ４０４で、制御部１１０は、先端検知センサ１２４による記録媒体１０３の検知タイミングから時間ｔ１の経過後に記録媒体１０３の搬送を停止させる。時間ｔ１は、先端検知センサ１２４の位置からメディアセンサ１２０の位置まで記録媒体１０３が搬送されるのに要する時間に相当する。このようにして、制御部１１０は、記録媒体１０３の先端部分がメディアセンサ１２０の位置に到達したタイミングに、記録媒体１０３の搬送を一時的に停止させる。なお、記録媒体を一時的に停止させるのに代えて、記録媒体の搬送速度を一時的に低速に変更する場合もありうる。

次にＳ４０５で、制御部１１０は、メディアセンサ１２０を用いて、記録媒体１０３に対する測定処理を実行する。この測定処理では、記録媒体１０３の表面状態（例えば、凹凸の程度）及び光の透過性が測定される。測定処理が完了すると、Ｓ４０６で、制御部１１０は、測定結果に基づいて記録媒体１０３の種別を判定する。

その後Ｓ４０７で、制御部１１０は、判定した記録媒体１０３の種別に基づいて、転写バイアス電圧、定着温度、及びプロセス速度（搬送速度）等の画像形成条件を決定し、当該記録媒体の搬送を再開する。制御部１１０は、画像形成条件の１つとして、判定した種別の記録媒体に対して定着器１１１により画像を定着させるのに適した搬送速度を決定する。例えば、記録媒体の坪量が大きいほど、トナー画像の定着に必要な熱量が多くなるため、搬送速度を遅くする。

Ｓ４０７では、制御部１１０は、搬送ローラ１０９を制御して、メディアセンサ１２０の位置で停止している記録媒体１０３の搬送を再開し、記録媒体１０３の搬送速度を、記録媒体１０３の種別に基づいて決定した搬送速度（目標搬送速度）まで加速する。その際、制御部１１０は、転写ローラ１０６によって画像が転写される転写位置に記録媒体１０３が到達するまでに、搬送速度が目標送速度に達するように、搬送ローラ１０９による記録媒体１０３の搬送を制御する。

記録媒体１０３の搬送の再開に応じて、Ｓ４０８で、制御部１１０は、画像形成部による記録媒体１０３に対する画像形成を開始する。具体的には、感光ドラム１０５の表面にトナー画像が形成され、感光ドラム１０５の表面に形成されたトナー画像が、転写位置において転写ローラ１０６により記録媒体１０３に転写される。このようにトナー画像が転写された記録媒体１０３は、定着器１１１へ搬送される。定着器１１１は、記録媒体１０３に転写されたトナー画像を当該記録媒体に定着させる。その後、制御部１１０は、図５の手順による処理を終了する。

図５は、図４を用いて上述した比較例に対応した、画像形成装置の構成を示す断面図である。上述した比較例では、メディアセンサ１２０の位置で記録媒体１０３の搬送を一時停止し（又は搬送速度を低速に変更し）、メディアセンサ１２０を用いて当該記録媒体の種別判定を行った後に、当該記録媒体の搬送を再開して画像形成を行っている。この場合、記録媒体の搬送を再開した後、当該記録媒体が転写位置に到達するまでに搬送速度を目標搬送速度まで加速できる程度に、メディアセンサ１２０から転写ローラ１０６までの距離ｄ１'（図５）を確保する必要がある。

具体的には、記録媒体の搬送速度をメディアセンサ１２０位置における搬送速度から目標搬送速度まで加速するために必要な搬送距離をｄ３とした場合、距離ｄ１'がｄ３以上になるように装置の設計を行う必要がある。また、メディアセンサ１２０による測定対象となる、記録媒体１０３の先端部分の領域（例えば、先端から５ｍｍの範囲の領域）を考慮して、ｄ１'は、搬送方向における当該領域の長さ（５ｍｍ）をｄ３に加えた距離以上である必要がある。一方、本実施例では、記録媒体の種別判定処理を以下で説明するように行うことにより、距離ｄ１（図１）を、比較例の構成（図５）における距離ｄ１'よりも短くすることを可能にする。

＜記録媒体の種別判定処理＞
図６は、本実施例における記録媒体の種別を判定する処理の手順を示すフローチャートである。なお、図６に示すブロック８００は実施例２に関連する。本実施例では、給紙カセット１０７に格納されている記録媒体１０３の種別の判定を行う際には、当該記録媒体に対して画像形成を行わずに、当該記録媒体を一旦排紙する、種別判定モードを設ける。種別判定モードでの記録媒体１０３の種別の判定が完了した後に、その判定結果に基づいて画像形成条件を決定して画像形成を行う。

Ｓ６０１〜Ｓ６０５の処理は、上述の比較例におけるＳ４０１〜Ｓ４０５の処理と基本的には同様である。制御部１１０は、例えば操作パネルから、記録媒体１０３の種別判定の実行についてのコマンドを受信すると、Ｓ６０１で、画像形成装置が記録媒体の種別判定動作を実行可能な状態であるか否かを判定する。制御部１１０は、画像形成装置が種別判定動作を実行可能な状態である場合には、Ｓ６０２へ処理を進める。

Ｓ６０２で、制御部１１０は、給紙ローラ１０８を動作させることで、給紙カセット１０７に格納されている記録媒体１０３の給紙及び搬送を開始する。その後Ｓ６０３で、制御部１１０は、記録媒体１０３の先端が先端検知センサ１２４によって検知されたか否かを判定する。制御部１１０は、記録媒体１０３の先端が先端検知センサ１２４によって検知されると、Ｓ６０４へ処理を進める。

Ｓ６０４で、制御部１１０は、先端検知センサ１２４による記録媒体１０３の検知タイミングから時間ｔ１の経過後に記録媒体１０３の搬送を停止させる。時間ｔ１は、先端検知センサ１２４の位置からメディアセンサ１２０の位置まで記録媒体１０３が搬送されるのに要する時間に相当する。このようにして、制御部１１０は、記録媒体１０３の先端部分がメディアセンサ１２０の位置に到達したタイミングに、記録媒体１０３の搬送を停止させる。

次にＳ６０５で、制御部１１０は、メディアセンサ１２０を用いて、記録媒体１０３に対する測定処理を実行する。この測定処理では、記録媒体１０３の表面状態（凹凸の程度）及び光の透過性が測定される。制御部１１０は、測定結果を測定データとしてメモリ１６０に保存する。

Ｓ６０５の測定処理が完了すると、Ｓ６０６で、制御部１１０は、搬送ローラ１０９を制御して、メディアセンサ１２０の位置で停止している記録媒体１０３の搬送を再開する。その後Ｓ６０７で、制御部１１０は、搬送の再開タイミングから時間ｔ２の経過後に記録媒体１０３の搬送を停止させる。記録媒体１０３の搬送の停止後、Ｓ６０８で、制御部１１０は、再度、Ｓ６０５と同様、メディアセンサ１２０を用いて、記録媒体１０３に対する測定処理を実行する。時間ｔ２は、所定の距離（例えば５ｍｍ）、記録媒体１０３が搬送されるのに要する時間に相当する。このようにして、記録媒体１０３上で、メディアセンサ１２０を用いた前回の測定処理の対象となった領域（ＬＥＤ２１１，２１２による光の照射位置）とは異なる領域を対象として、Ｓ６０８において測定処理が行われる。制御部１１０は、測定結果を測定データとしてメモリ１６０に保存する。

Ｓ６０８の測定処理が完了すると、制御部１１０は、Ｓ６０９で、（Ｓ６０５の測定処理も含め）予め定められたＮ回（Ｎは２以上の整数）の測定処理が完了したか否かを判定する。Ｎ回の測定処理が完了した場合、制御部１１０は、処理をＳ６０６に戻し、再びＳ６０６〜Ｓ６０９の処理を実行することで、Ｎ回の測定処理が完了するまで測定処理を繰り返す。制御部１１０は、Ｎ回の測定処理が完了した場合、Ｓ６０９からＳ６１０へ処理を進める。

ここで、図７は、メディアセンサ１２０を用いて行われる測定例を示す図である。Ｓ６０５〜Ｓ６０９では、図７に示すように、搬送路上でメディアセンサ１２０の位置において記録媒体１０３の停止と搬送とを繰り返しながら、当該記録媒体上のそれぞれ異なる位置を対象として、複数回（Ｎ回）の測定処理を行う。これにより、記録媒体１０３上の複数の位置（例えば、搬送方向における先端部分から後端部分までの、所定間隔の複数の位置）を対象として測定処理を行うことが可能になる。なお、制御部１１０は、搬送路上でメディアセンサ１２０の位置において記録媒体１０３を一時的に減速させた状態で（低速の一定の搬送速度で搬送しながら）、当該記録媒体上のそれぞれ異なる位置を対象として、複数回（Ｎ回）の測定処理を行ってもよい。

次にＳ６１０で、制御部１１０は、Ｎ回の測定処理により得られた、メモリ１６０に保存されている測定データに基づいて記録媒体１０３の種別を判定し、判定結果をメモリ１６０に保存する。例えば、Ｎ回の測定処理により得られた測定値の平均値に基づいて、記録媒体の１０３の種別が判定される。その後Ｓ６１０で、制御部１１０は、搬送ローラ１０９を制御して、記録媒体１０３の搬送を再開する。制御部１１０は、Ｓ６１１で、当該記録媒体に対して画像形成を行わずに、当該記録媒体を排紙ローラ１１３によって装置の外部（排紙トレイ１１４）へ排出し、図６の手順による処理を終了する。

本実施例において、図６の手順による記録媒体の種別判定処理は、上述のように、記録媒体１０３の種別判定の実行についてのコマンド（第１の指示）の受信に応じて、制御部１１０によって実行される。このコマンドは、例えば、ユーザが給紙カセット１０７に記録媒体１０３をセットし、外部装置（ＰＣ等）又は画像形成装置の操作パネルを操作して、記録媒体の種別判定の実行を指示した場合に、外部装置又は操作パネルから受信される。制御部１１０は、このようなコマンドの受信に応じて、給紙カセット１０７から記録媒体１０３を給紙させ、メディアセンサ１２０の位置まで搬送された当該記録媒体を対象として測定処理を行い、画像形成が行われていない状態で当該記録媒体を排紙させる。このようにして、制御部１１０は、種別判定モードで上述の種別判定処理を実行することで、給紙カセット１０７にセットされた記録媒体１０３の種別を自動的に判定する。

上述の種別判定処理では、画像形成が行われることなく記録媒体１０３が排紙トレイ１１４へ排紙される。制御部１１０は、種別判定の完了後に、画像形成の実行についての印刷コマンド（第２の指示）の受信に応じて、給紙カセット１０７から記録媒体１０３を給紙させ、当該記録媒体に対して画像形成を行うよう画像形成部を制御する。このように、種別判定処理の完了後には、ユーザが、排紙トレイ１１４に排紙された記録媒体１０３を、給紙カセット１０７に戻す作業が必要になる。一方で、ユーザにとっては、印刷の開始前に外部装置又は操作パネルを操作して、多数の種類（例えば、数十種類）から記録媒体の種別を選択する手間を省くことが可能になる。また、同じ種類の複数の記録媒体が給紙カセット１０７にセットされる場合、最初に給紙される１枚目の記録媒体のみを用いて種別判定処理を実行すればよく、種別判定処理を全ての記録媒体に対して繰り返す必要がない。

以上説明したように、本実施例の画像形成装置において、制御部１１０は、メディアセンサ１２０を用いて測定された、記録媒体１０３の特徴量に基づいて、当該記録媒体の種別を判定し、画像形成部の画像形成条件を決定する。その際、制御部１１０は、メディアセンサ１２０を用いた測定のための記録媒体１０３の搬送中に、画像形成を行わないように画像形成部を制御する。即ち、制御部１１０は、メディアセンサ１２０の測定対象である記録媒体に対し、画像形成部によって画像形成をすることなく、少なくとも１回、画像形成部の位置を通過させるように画像形成部を制御する。このように、本実施例では、画像形成を伴わずに、記録媒体１０３の種別判定処理を実行し、当該記録媒体は一旦排紙される。このため、記録媒体１０３に対する測定処理に用いるメディアセンサ１２０を、搬送路上の任意の位置に配置することが可能である。即ち、搬送路におけるメディアセンサ１２０から転写ローラ１０６までの距離ｄ１（図１（Ａ））に、上述の比較例における距離ｄ１'（図５）のような制約がない。なお、搬送路の設計上は、先端検知センサ１２４から転写ローラ１０６までの距離ｄ２を、記録媒体が転写位置に到達するまでに搬送速度を目標搬送速度まで加速できる程度の距離とすればよい。このように、本実施例では、メディアセンサ１２０を搬送路上の任意の位置に配置することが可能である（距離ｄ１に制約がない）ため、比較例の構成よりも、画像形成装置の小型化が可能になる。

また、上述の種別判定処理では、記録媒体１０３上の複数の位置（例えば、搬送方向における先端部分から後端部分までの、所定間隔の複数の位置）を対象として測定処理を行う例を示している。この場合、測定対象の記録媒体１０３の表面状態又は坪量に部分的なムラがある場合でも、そのようなムラに起因して記録媒体の種別の判定精度を安定化させる（劣化することを防止する）ことができる。

［実施例２］
実施例２は、実施例１の種別判定処理において、種別判定処理に用いた記録媒体を排紙トレイへ排紙せずに画像形成に用いることを可能にする例である。以下では、実施例１と共通する部分については説明を省略する。

＜画像形成装置の構成＞
図１（Ｂ）は、実施例２における画像形成装置の構成例を示す断面図である。実施例１における画像形成装置との相違点は、排紙ローラ１１３が逆回転機構を備える点、及び排紙ローラ１１３の位置から先端検知センサ１２４の位置まで記録媒体を戻すための搬送路が設けられている点である。排紙ローラ１１３は、正回転及び逆回転を任意のタイミングで変更可能な構成を有している。

本実施例の種別判定モードでは、実施例１と同様の種別判定処理により記録媒体１０３の種別を判定した後、排紙ローラ１１３まで搬送された当該記録媒体を先端検知センサ１２４の位置まで戻す搬送制御を行う。これにより、種別判定処理に用いた記録媒体を排紙トレイ１１４へ排紙せずに、当該記録媒体に対して画像形成を行うことを可能にする。

具体的には、給紙ローラ１０８によってピックアップされた記録媒体は、搬送ローラ１０９、転写ローラ１０６及び定着器１１１を経由して、排紙ローラ１１３まで搬送される。その後、後端検知センサ１２５が記録媒体の先端を検知してから所定時間の経過したタイミングに、排紙ローラ１１３の回転が正回転から逆回転に切り替えられる。これにより、記録媒体１０３は、その一部（先端部分）が装置の外部に排出された状態から、装置内部に引き戻される。このように、排紙ローラ１１３は、記録媒体の搬送方向において定着器１１１の下流に設けられ、メディアセンサ１２０を用いた測定が行われた記録媒体の搬送方向を逆方向に切り替え可能なローラとして機能する。

排紙ローラ１１３によって引き戻された記録媒体１０３は、搬送ローラ１１５，１１６が設けられた逆方向用の搬送路へ導かれ、先端検知センサ１２４の位置まで搬送される。その後、印刷コマンドの受信に応じて、制御部１１０によって画像形成動作が開始され、先端検知センサ１２４の位置まで搬送された記録媒体１０３に対して画像形成が行われる。

＜記録媒体の種別判定処理＞
図８は、実施例１における図６に示す手順に含まれるブロック８００における処理の手順を示すフローチャートである。本実施例では、制御部１１０は、Ｓ６１２の処理の後に、図８に示すＳ８０１〜Ｓ８０４の処理を実行する。

Ｓ６０１〜Ｓ６１２で、制御部１１０は、実施例１と同様の処理を実行することで、記録媒体１０３の種別を判定し、判定結果をメモリ１６０に保存する。制御部１１０は、Ｓ６１２で、排紙ローラ１１３による記録媒体１０３の排出を開始する。その後、Ｓ８０１で、制御部１１０は、記録媒体１０３の後端が後端検知センサ１２５によって検知されたか否かを判定する。制御部１１０は、記録媒体１０３の後端が後端検知センサ１２５によって検知されると、Ｓ８０２へ処理を進める。

Ｓ８０２で、制御部１１０は、排紙ローラ１１３の回転を正回転から逆回転に切り替えることによって、記録媒体１０３の搬送方向を逆方向に切り替える。これにより、記録媒体１０３が、その前方部分が装置外に排出された状態から、装置内に引き戻される。その後、記録媒体１０３は、搬送ローラ１１５，１１６によって、逆方向用の搬送路を通じて先端検知センサ１２４の位置まで搬送される。

次にＳ８０３で、制御部１１０は、記録媒体１０３の先端が先端検知センサ１２４によって検知されたか否かを判定する。制御部１１０は、記録媒体１０３の先端が先端検知センサ１２４によって検知されると、Ｓ８０４へ処理を進める。Ｓ８０４で、制御部１１０は、記録媒体１０３の先端が先端検知センサ１２４の位置に到達した状態で、当該記録媒体の搬送を停止させ、図６及び図８の手順による処理を終了する。その後、制御部１１０は、印刷コマンドを受信するまで（印刷動作を開始するまで）待機する。印刷コマンドの受信に応じて、制御部１１０は、上述の処理による記録媒体１０３の種別の判定結果に基づいて画像形成条件を決定し、先端検知センサ１２４の位置に停止している記録媒体１０３の搬送を再開させ、当該記録媒体に画像形成を行う。

以上説明したように、本実施例では、制御部１１０は、記録媒体１０３の種別判定の実行についてのコマンド（第１の指示）の受信に応じて、給紙カセット１０７から記録媒体１０３を給紙させる。制御部１１０は、メディアセンサ１２０の位置まで搬送された当該記録媒体を対象として測定処理を行う。更に、制御部１１０は、転写ローラ１０６の位置を通過した記録媒体１０３の搬送方向を、排紙ローラ１１３により逆方向に切り替えて、当該記録媒体を先端検知センサ１２４の位置まで搬送して停止させ、印刷コマンド（第２の指示）を受信するまで待機する。その後、制御部１１０は、印刷コマンド（第２の指示）の受信に応じて、先端検知センサ１２４の位置で待機している記録媒体１０３の搬送を再開させ、当該記録媒体に対して画像形成を行うよう画像形成部を制御する。このように、本実施例では、種別判定モードで給紙カセット１０７から給紙して種別判定処理に用いた記録媒体を排紙トレイ１１４に排紙せずに、転写ローラ１０６の上流側へ自動的に搬送する。これにより、種別判定処理に用いた記録媒体をユーザが給紙カセット１０７に再セットすることを必要とせずに、当該記録媒体に対して画像形成を行うことが可能になる。したがって、画像形成装置のユーザビリティを向上させることができる。

［実施例３］
実施例３は、種別判定モードにおける記録媒体の搬送中に、転写ローラ１０６に対する電圧生成回路の出力電圧を調整する例である。以下では、実施例１及び２と共通する部分については説明を省略する。

図９は、転写ローラ１０６に対して印加する高電圧（転写バイアス電圧）を生成する電圧生成回路９０１の例を示している。電圧生成回路９０１は、制御部１１０内に配置される。電圧生成回路９０１は、電流検知回路９０２を備える。電流検知回路９０２は、電圧生成回路９０１から転写ローラ１０６に供給され、ＧＮＤを経由して戻ってくる電流を検出する回路である。

転写ローラ１０６と感光ドラム１０５との間の転写ニップ部に記録媒体１０３が挟まれた状態で、電圧生成回路９０１から転写ローラ１０６へ転写バイアス電圧が印加されると、転写電流が転写ローラ１０６、記録媒体１０３及び感光ドラム１０５を流れる。具体的には、転写電流は、転写ローラ１０６の抵抗Ｒ９１１、記録媒体１０３の抵抗Ｒ９１２、感光ドラム１０５の抵抗Ｒ９１３、感光ドラム１０５とＧＮＤ間の抵抗Ｒ９１４を経由して、ＧＮＤに流れ、ＧＮＤを経由して電圧生成回路９０１に戻ってくる。

電圧生成回路９０１の出力電圧は、電流検知回路９０２を用いて転写電流を測定し、その測定値が所望の値になるように調整される。抵抗Ｒ９１１，Ｒ９１２，Ｒ９１３は、画像形成装置の周囲の環境、湿度条件、及び温度条件等の種々の条件に依存して変動する。このため、電圧生成回路９０１の出力電圧の調整は、転写ローラ１０６と感光ドラム１０５との間の転写ニップ部に記録媒体１０３が挟まれた状態で行われる必要がある。

上述の比較例では、記録媒体１０３の先端が転写ニップ部（転写位置）に到達してから、当該記録媒体にトナー画像の転写が開始されるまでの間に、電圧生成回路９０１の調整が行われる必要がある。この場合、非常に限られた時間内でこのような調整を行う必要があるため、調整精度が粗くなりうる。

一方、本実施例では、種別判定モードにおける記録媒体１０３の搬送中には当該記録媒体に対してトナー画像を転写しない。このため、本実施例の画像形成装置は、記録媒体１０３の先端が転写ニップ部（転写位置）に到達してから、記録媒体１０３の後端が当該転写ニップ部を通過するまでの時間に、電圧生成回路９０１の出力電圧を調整するように構成される。制御部１１０は、この時間内に、電圧生成回路９０１から転写ローラ１０６に印加する電圧と、電流検知回路９０２によって検知される電流の測定値との関係を取得する。更に、制御部１１０は、取得した関係に基づいて、実施例１で説明した種別判定処理で判定した記録媒体１０３の種別に応じて定められる目標電流に対応する目標電圧を求め、電圧生成回路９０１の出力電圧を、目標電圧に調整する。

以上説明したように、本実施例では、種別判定モードにおける記録媒体の搬送中に、転写ローラ１０６に対する電圧生成回路の出力電圧を調整する。これにより、電圧生成回路９０１の出力電圧を、判定した記録媒体の種別に応じて精度良く調整することが可能になり、画像形成品質をより安定させることが可能になる。

１００：露光部、１０３：記録媒体、１０４：プロセスカートリッジ、１０５：感光ドラム、１０６：転写ローラ、１０７：給紙カセット、１０８：給紙ローラ、１０９：搬送ローラ、１１０：制御部、１１１：定着器、１２０：メディアセンサ、１２４：先端検知センサ、１２５：後端検知センサ、１５０：ＣＰＵ、１６０：メモリ

Claims (11)

1. 画像形成装置であって、
   像担持体と、搬送路を搬送される記録媒体に、前記像担持体に形成された画像を転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された画像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、を含み、前記記録媒体に対して画像形成を行う画像形成手段と、
   前記搬送路上に設けられ、前記搬送路を搬送される記録媒体の特徴量を測定するためのセンサと、
   前記センサを用いて測定された特徴量に基づいて前記記録媒体の種別を判定し、判定した種別に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を決定する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記センサの測定対象である前記記録媒体に対し、前記画像形成手段によって画像形成をすることなく、少なくとも１回、前記画像形成手段の位置を通過させるように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. 前記制御手段は、記録媒体の種別判定の実行についての第１の指示の受信に応じて、給紙部から第１の記録媒体を給紙させ、前記センサの位置まで搬送された前記第１の記録媒体を対象として前記測定を行い、前記画像形成手段による画像形成が行われない状態で前記第１の記録媒体を排紙させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記種別判定の完了後に、画像形成の実行についての第２の指示の受信に応じて、前記給紙部から第２の記録媒体を給紙させ、前記第２の記録媒体に対して画像形成を行う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２に記載の画像形成装置。
4. 記録媒体の搬送方向において前記定着手段の下流に設けられ、前記センサを用いた前記測定が行われた記録媒体の搬送方向を逆方向に切り替え可能なローラと、
   前記ローラによって搬送方向が逆方向に切り替えられた記録媒体を、前記転写手段の上流の所定の位置まで搬送するための搬送路と、を更に備え、
   前記センサは、記録媒体の搬送方向において前記転写手段の上流に設けられ、
   前記制御手段は、記録媒体の種別判定の実行についての第１の指示の受信に応じて、給紙部から記録媒体を給紙させ、前記センサの位置まで搬送された当該記録媒体を対象として前記測定を行い、前記転写手段の位置を通過した当該記録媒体の搬送方向を前記ローラにより逆方向に切り替えて、当該記録媒体を前記所定の位置まで搬送して停止させ、画像形成の実行についての第２の指示を受信するまで待機する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記第２の指示の受信に応じて、前記所定の位置で待機している前記記録媒体の搬送を再開させ、当該記録媒体に対して画像形成を行う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４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記搬送路上で前記センサの位置において前記記録媒体の停止と搬送とを繰り返しながら、当該記録媒体上のそれぞれ異なる位置を対象として、複数回、前記測定を実行する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記搬送路上で前記センサの位置において前記記録媒体の搬送速度を一時的に減速させた状態で、前記記録媒体上のそれぞれ異なる位置を対象として、複数回、前記測定を実行する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成条件は、前記画像形成手段による画像形成が行われる際の前記記録媒体の搬送速度を含み、
   前記センサは、記録媒体の搬送方向において前記転写手段の上流に設けられ、
   前記搬送路上の前記センサと前記画像形成手段との間の距離は、前記測定が行われた記録媒体の搬送速度を、当該記録媒体の種別に基づいて決定された搬送速度まで加速するために必要な搬送距離よりも短い
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記転写手段に対して電圧を出力する電圧生成手段と、
   前記電圧生成手段から、前記転写手段と、前記転写手段と前記像担持体との間のニップ部を通過する記録媒体と、前記像担持体とを通じて流れる電流を検知する検知手段と、を更に備え、
   前記制御手段は、前記センサを用いた前記測定のために搬送される記録媒体が前記ニップ部を通過する間に前記検知手段によって検知された電流の測定値に基づいて、前記電圧生成手段の出力電圧を調整する
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記電圧生成手段の出力電圧と前記検知手段によって検知された電流の測定値との関係を取得し、取得した関係に基づいて、前記判定した種別に応じて定められる目標電流に対応する目標電圧を求め、前記電圧生成手段の出力電圧を当該目標電圧に調整する
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、前記センサを用いて、記録媒体の表面状態及び光の透過性を前記特徴量として測定する
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。