JP4738997B2

JP4738997B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4738997B2
Application number: JP2005348346A
Authority: JP
Inventors: 学野中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2025-12-01
Also published as: US20070127090A1; JP2007152644A

Description

本発明は画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッド（画像形成手段）を用いて、用紙（材質を紙に限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、記録液の液滴（以下、インク滴ともいう。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行なうインクジェット記録装置などが知られている。

ところで、画像形成装置における給紙制御装置としては、特許文献１に記載されているように、封筒等の表裏及び方向のある記録紙を給紙する場合に誤セットを検知し、表裏が正しくセットされている場合は方向が違っていても再セットすることなく、正しいプリントが得られるようにするため、積載状態における封筒のフラップの封筒面内位置及び封筒本体に対する上下位置を検知する手段と、該手段による検知信号より封筒の表裏及び向きを判断する手段と、該手段により判断された封筒の表裏及び向きより記録の可否を判断する手段とを有する給紙制御装置が知られている。
特許第３０６７２７９号公報

この特許文献１に記載の装置では、用紙搬送方向と直交する方向に複数の厚さ検知手段を配置し、厚さ検知手段の検知結果から封筒の表裏や方向を検出するようにしている。

また、特許文献２には、用紙の厚さに応じ、用紙と印字ヘッドの隙間を自動的に調整する機構を備えたプリンタにおいて、一対の用紙検知センサを用紙通過部に設け、用紙検知センサの用紙検知の有無の組合わせにより封筒を識別し、封筒に印字する時は、印字ヘッドと封筒の隙間を封筒が通過可能な適正量に確保するように自動的に紙厚を調整するプリンタが記載されている。
特開平０５−１５５０９８号公報

この特許文献２に記載の装置では、用紙を搬送する方向と直交する方向に複数の用紙検知センサを配置して、１つの用紙検知センサは封筒のフラップが開かれた状態でセットされたときに用紙を検知しない位置に設けることで、封筒か封筒以外かを検出するようにしている。

また、特許文献３には、封筒モード等の厚さの異なる被転写材を対象にしたモード選択手段を設け、剥離帯電器のＯＮ−ＯＦＦ切換え手段、及びモード選択信号によりＯＮ−ＯＦＦ切換え手段をＯＦＦに切換えると共に転写帯電器による被転写材への付与電荷量を増加させる手段を設けた画像形成装置が記載されている。
特開平０８−２７２２３２号公報

上述したような記録液の液滴を吐出させて画像を形成する画像形成装置において使用する印刷媒体（被記録媒体）としては、単票などの厚さが変化しないものから、封筒のように重ねられた部分が存在するもの、封筒などにラベルが貼られたものなど、種々のものがある。

上述した特許文献１、２に記載されているように、用紙の搬送方向と直交する方向に複数の用紙検知センサや厚み検知センサを配置した構成にあっては、例えば封筒のフラップが開かれた状態で給紙されたり、フラップが閉じた状態で給紙されたりする場合などで封筒かその他の媒体であるかを区別することができなかったり、封筒であるがフラップが開いているか閉じているかを区別することができなかったりするために、種々の不都合が生じるという課題がある。

また、封筒などの厚みが異なる部分が存在する印刷媒体に印字しようとすると、例えば、次のような課題が生じる。
つまり、特許文献２にも記載されているように記録ヘッドと印刷媒体とのギャップを調整しなければヘッドのノズル面が封筒などの印刷媒体で擦られて画像が乱れることがある。また、ギャップを調整した場合、記録ヘッドのノズル面と封筒との距離が変化するための吐出された液滴の着弾位置ズレが生じて画像品質が低下することがある。

また、封筒の給紙経路においてローラなどの曲面を有する場合、封筒にカール癖が形成されて、封筒の先端部が搬送経路上から浮き上がり、記録ヘッドのノズル面に干渉して搬送が不安定になったり、画像が乱れたりする。また、印刷後の封筒を曲げて搬送する場合、シワなどが生じやすくなる。

また、封筒のフラップが接着されていない状態で封筒を給紙する場合、フラップ部のシワ、ズレが生じるおそれがあるので、安定した給送を行うにはフラップを開いた状態で給紙することが好ましいが、フラップが開いた状態であるか否かを判別できないと搬送制御や印字制御を異ならせる場合に誤動作を生じることになる。また、フラップが開かれた状態で給送すると、封筒のサイズよりも大きくなって搬送エラーを生じるおそれがある。また、フラップが開かれた状態で給送すると、フラップにも印字されるおそれがある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、封筒に対して安定した画像形成を行えるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
被記録媒体に液滴を吐出して画像を形成するための記録ヘッドと、前記被記録媒体を前記記録ヘッドによる画像形成位置に給送する給送手段とを備える画像形成装置において、
前記被記録媒体が前記給送手段で搬送されている間、前記被記録媒体の厚さを検出する厚さ検出手段と、
前記厚さ検出手段の検出出力Ｘｐが予め定めた被記録媒体２枚分相当の厚さに対応する検出出力Ｘ２以上であるときに、前記給送された被記録媒体が封筒であると判別する封筒判別手段と、
前記封筒判別手段で前記被記録媒体が封筒であると判別されたときに、
前記厚さ検出手段の検出出力Ｘｐが、予め定めた前記被記録媒体１枚相当の厚さＸ１以上で前記厚さＸ２未満に変化したときには前記封筒のフラップが開いていると判別し、
前記厚さ検出手段の検出出力Ｘｐが、予め定めた前記被記録媒体１枚相当の厚さＸ１未満に変化したときには前記封筒のフラップが閉じていると判別するフラップ開閉判別手段と、
前記フラップ開閉判別手段で前記封筒のフラップが開いていると判別されたときには、前記被記録媒体の搬送エラーとして検出する時間を変更し、前記フラップに対する印字を規制する制御をする手段と、を備えている
構成とした。

ここで、前記封筒判別手段で前記被記録媒体が封筒であると判別されたときには、印字モードを変更する手段を備えている構成とできる。

また、前記封筒判別手段で前記被記録媒体が封筒であると判別されたときには、前記被記録媒体を画像形成位置に送り込む前に前記被記録媒体の搬送を所要時間停止させる手段を備えている構成とできる。

また、前記封筒判別手段で前記被記録媒体が封筒であると判別されたときには、前記被記録媒体に対する印字開始位置を変更する手段を備えている構成とできる。

この場合、前記被記録媒体の先端部を被記録媒体の浮きを規制する部材で規制される位置まで搬送する構成とできる。

また、前記封筒判別手段で前記被記録媒体が封筒であると判別されたときには、前記被記録媒体を排紙する排紙経路を略水平に排紙する排紙経路にする構成とできる。

本発明に係る画像形成装置によれば、被記録媒体が給送手段で搬送されている間、被記録媒体の厚さを検出する厚さ検出手段と、厚さ検出手段の検出出力Ｘｐが予め定めた被記録媒体２枚分相当の厚さに対応する検出出力Ｘ２以上であるときに、給送された被記録媒体が封筒であると判別する封筒判別手段と、封筒判別手段で被記録媒体が封筒であると判別されたときに、厚さ検出手段の検出出力Ｘｐが、予め定めた被記録媒体１枚相当の厚さＸ１以上で厚さＸ２未満に変化したときには封筒のフラップが開いていると判別し、厚さ検出手段の検出出力Ｘｐが、予め定めた被記録媒体１枚相当の厚さＸ１未満に変化したときには封筒のフラップが閉じていると判別するフラップ開閉判別手段と、フラップ開閉判別手段で封筒のフラップが開いていると判別されたときには、被記録媒体の搬送エラーとして検出する時間を変更し、フラップに対する印字を規制する制御をする手段と、を備えている構成としたので、封筒に対して安定した画像形成を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る用紙搬送装置を含む本発明に係る画像形成装置の一例の概要について図１ないし図４を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を示す概略構成図、図２は同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図、図３は同じく一部透過状態で示す側面説明図、図４は搬送ベルトに対する用紙搬送経路の説明に供する模式的説明図である。

この画像形成装置は、装置本体１の内部（筺体内）に、用紙を搬送しながら画像を形成するための画像形成部（手段）２及び用紙を搬送するための副走査搬送部（手段）３等を有し、装置本体１の底部に設けた給紙カセットを含む給紙部（手段）４から用紙５を１枚ずつ給紙して、副走査搬送部３によって用紙５を画像形成部２に対向する位置で搬送しながら、画像形成部２によって用紙５に液滴を吐出して所要の画像を形成（記録）した後、片面印刷の場合には排紙搬送部（手段）７を通じて装置本体１の上面に形成した排紙トレイ８上に用紙５を排紙し、両面印刷の場合には、排紙搬送部７の途中から装置本体１の底部に備えた両面ユニット１０に送り込み、スイッチバック搬送を行って、再度、副走査搬送部３に給紙して両面に画像を形成した後排紙トレイ８上に排紙する。

また、この画像形成装置は、画像形成部２で形成する画像データ（印刷データ）の入力系として、装置本体１の上部で排紙トレイ８の上方には画像を読み取るための画像読取部（スキャナ部）１１を備えている。この画像読取部１１は、照明光源１３とミラー１４とを含む走査光学系１５と、ミラー１６、１７を含む走査光学系１８とが移動して、コンタクトガラス１２上に載置された原稿の画像の読み取りを行い、走査された原稿画像がレンズ１９の後方に配置した画像読み取り素子２０で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化され画像処理され、画像処理した印刷データを印刷することができる。

さらに、この画像形成装置は、画像形成部２で形成する画像データ（印刷データ）の入力系として、外部のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの画像データを含む印刷データ等をケーブル或いはネットワークを介して受信可能であり、受信した印刷データを処理して印刷することができる。

ここで、この画像形成装置の画像形成部２は、図２にも示すように、ガイドロッド２１及び図示しないガイドレールでキャリッジ２３を片持ちで主走査方向に移動可能に保持し、主走査モータ２７で駆動プーリ２８Ａと従動プーリ２８Ｂ間に架け渡したタイミングベルト２９を介して主走査方向に移動走査する。

そして、このキャリッジ２３上に、それぞれの色の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド２４を搭載し、キャリッジ２３を主走査方向に移動させ、副走査搬送部３によって用紙５を用紙搬送方向（副走査方向）に送りながら記録ヘッド２４から液滴を吐出させて画像形成を行なうシャトル型としている。なお、ライン型ヘッドを用いることもできる。

記録ヘッド２４は、それぞれブラック（Ｂｋ）インクを吐出する２個の液滴吐出ヘッド２４ｋ１、２４ｋ２と、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクを吐出するそれぞれ１個の液滴吐出ヘッド２４ｃ、２４ｍ、２４ｙの計５個の液滴吐出ヘッド（以下、色を区別しないときは「記録ヘッド２４」という。）で構成され、キャリッジ２３に搭載した各サブタンク２５からそれぞれ各色のインクが供給される。

一方、図１に示すように、装置本体１の前面からカートリッジ装着部に、ブラック（Ｂｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した記録液カートリッジである各色のインクカートリッジ２６を着脱自在に装着でき、各色のインクカートリッジ２６から各色のサブタンク２５にインクを供給する。なお、ブラックインクは１つのインクカートリッジ２６から２つのサブタンク２５に供給する構成としている。

なお、記録ヘッド２４としては、インク流路内（圧力発生室）のインクを加圧する圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、或いは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるいわゆるサーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のものなどを用いることができる。

また、キャリッジ２３の走査方向一方側の非印字領域には、図２に示すように、記録ヘッド２４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復装置１２１を配置している。この維持回復装置１２１は、５個の記録ヘッド２４の各ノズル面をキャピングするための５個の保湿用キャップ１２２ｋ２、１２２ｋ１、１２２ｃ、１２２ｍ、１２２ｙ（色を区別しないときは「保湿用キャップ１２２」という。）と、１個の吸引用キャップ１２３と、記録ヘッド２４のノズル面をワイピングするためのワイパーブレード１２４と、記録（画像形成）に寄与しない液滴の吐出（空吐出）を行なうための空吐出受け部材１２５などを備えている。

さらに、キャリッジ２３の走査方向他方側の非印字領域には、図２に示すように、５個の記録ヘッド２４から記録（画像形成）に寄与しない液滴の吐出（空吐出）を行なうための空吐出受け部材１２６を備えている。この空吐出受け部材１２６には、記録ヘッド２４に対応して５個の開口１２７ｋ２、１２７ｋ１、１２７ｃ、１２７ｍ、１２７ｙ（色を区別しないときは「開口１２７」という。）を形成している。

副走査搬送部３は、図３にも示すように、下方から給紙された用紙５を略９０度搬送方向を転換させて画像形成部２に対向させて搬送するための、駆動ローラである搬送ローラ３２とテンションローラである従動ローラ３３間に架け渡した無端状の搬送ベルト３１と、この搬送ベルト３１の表面を帯電させるために高圧電源から交番電圧である高電圧が印加される帯電手段である帯電ローラ３４と、搬送ベルト３１を画像形成部２の対向する領域でガイドするガイド部材３５と、保持部材１３６に回転自在に保持されて、用紙５を搬送ローラ３２に対向する位置で搬送ベルト３１に押し付ける加圧３６Ａ、及び、記録ヘッド２４の手前で用紙５を搬送ベルト３１に押し付ける先端加圧コロ３６Ｂと、画像形成部２によって画像が形成された用紙５の上面側を押えるガイド板（上方規制ガイド板）３７と、画像が形成された用紙５を搬送ベルト３１から分離するための分離爪３８とを備えている。

この副走査搬送部３の搬送ベルト３１は、ＤＣブラシレスモータを用いた副走査モータ１３１によって、タイミングベルト１３２及びタイミングローラ１３３を介して搬送ローラ３２が回転されることで、図２の用紙搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。なお、搬送ベルト３１は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）との２層構造としているが、これに限るものではなく、１層構造あるいは３層以上の構造でも良い。

また、従動ローラ３３と帯電ローラ３４との間に、搬送ベルト３１の移動方向上流側から、搬送ベルト３１の表面に付着した紙粉等を除去するためのクリーニング手段とし搬送ベルト３１表面に当接する当接部材であるＰＥＴフィルムからなるマイラ２３１と、搬送ベルト３１表面の電荷を除去するための除電ブラシ２３３とを備えている。

さらに、搬送ローラ３２の軸３２ａには高分解能のコードホール１３７を取り付け、このコードホイール１３７に形成したスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１３８を設けて、これらのコードホイール１３７とエンコーダセンサ１３８によってロータリエンコーダを構成している。

給紙部４は、装置本体１の前面側から抜き差し可能で、多数枚の用紙５を積載して収納する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙５を１枚ずつ分離して送り出すための給紙コロ４２及びフリクションパッド４３と、給紙された用紙５をレジストするレジストローラ（対）４４を備えている。そして、このレジストローラ４４の近傍の用紙搬送方向下流側に、搬送される（給送される）用紙５の厚みを検出するための厚さ検知センサ２０５を配置している。

また、この給紙部４は、多数枚の用紙５を積載して収容するためのマルチ手差しトレイ４６、このマルチ手差しトレイ４６から１枚ずつ用紙５を分離して給紙するための手差しコロ４７と、装置本体１の下側にオプションで装着される給紙カセットや後述する両面ユニット１０から給紙される用紙５を搬送するための縦搬送コロ４８を備えている。給紙コロ４２、レジストローラ４４、手差しコロ４７、縦搬送コロ４８などの副走査搬送部３へ用紙５を給送するための部材は図示しない電磁クラッチを介してＨＢ型ステッピングモータからなる給紙モータ（駆動手段）４９によって回転駆動される。

排紙搬送部７は、副走査搬送部３の分離爪３８で分離された用紙５を搬送する３個の搬送ローラ７１ａ、７１ｂ、７１ｃ（区別しないときは「搬送ローラ７１」という。）及びこれに対向する拍車７２ａ、７２ｂ、７２ｃ（同じく「拍車７２」という。）と、排紙ローラ７１及び拍車７２間で搬送される用紙５をガイドする下ガイド部７３及び上ガイド部７４と、下ガイド部７３及び上ガイド部７４の間から送り出される用紙５を、第１の搬送経路である反転排紙経路８１を通じて反転してフェイスダウンで排紙トレイ８へ送り出すための反転ローラ対７７及び反転排紙ローラ対７８とを備えている。なお、下ガイド部７３及び上ガイド部７４の間で用紙５を搬送する搬送路を搬送路７０という。

なお、搬送路７０の出口側には、排紙トレイ８に反転排紙するための第１排紙経路８１、後述するストレート排紙トレイ１８１に排紙するための第２排紙経路８２及び両面ユニット１０のいずれかに対する搬送経路に切り替えるための分岐機構６０を設けている。

両面ユニット１０は、送り込まれる用紙５を装置本体１の側面部から受け入れて下方に搬送する垂直両面搬送路９０ｃを構成した垂直搬送部１０１ａと、垂直両面搬送路９０ｃに続いて水平方向に搬送する水平取り込み搬送路９０ａ及びスイッチバック搬送路９０ｂを構成した水平搬送部１０１ｂとを一体に有している。

垂直両面搬送路９０ｃには送り込まれた用紙５を下方に搬送する両面入口ローラ対９１及び水平取り込み搬送路９０ａに送り出す搬送ローラ対９２を備え、水平取り込み搬送路９０ａには５つの両面搬送ローラ対９３を備え、スイッチバック搬送路９０ｂには取り込み搬送路９０ａから送られる用紙５を反転して再給紙するためのリバースローラからなる両面出口ローラ９４及び３個の両面搬送ローラ対９５を備えている。

また、取り込み搬送路９０ａからスイッチバック搬送路９０ｂへの用紙５の搬送経路とスイッチバック搬送路９０ｂから搬送ローラ対４８への再給紙のための搬送経路とを切り替える分岐板９６を揺動可能に設けている。分岐板９６は、図１の実線図示のスイッチバック側位置と破線図示の再給紙側位置との間で揺動可能である。

この両面ユニット１０から送り出された用紙５は、前述した搬送コロ４８に送り込まれてレジストローラ４４に送られる。

そして、上述した給紙部４の給紙カセット４１、手差し給紙トレイ４６、両面ユニット１０から給紙された用紙５がレジストローラ４４で搬送されるとき、副走査搬送部３の搬送ローラ３２及び押えコロ３６間とレジストローラ４４との間で、用紙５にループ（弛み）を形成して用紙５に対するバックテンションなどを防止するため、図１及び図３に示すように、ガイド部１１１に対向して開閉ガイド板１１０を揺動可能に設けている。また、この開閉ガイド板１１０は図示しない開閉ガイド板ソレノイドによって揺動される。

この開閉ガイド板１１０は、レジストローラ４４から用紙５を副走査搬送部３に送り出すときには、図示の状態からガイド部１１１方向に揺動して用紙５を案内し、用紙５が副走査搬送部３の達したタイミングで図示の状態に復帰してループを形成可能な状態にする。

さらに、この画像形成装置においては、１枚手差し給紙を行なうために、図１にも示すように、装置本体１の一側部側に、１枚手差し給紙トレイ１４１を装置本体１に対して開閉可能（開倒可能）に設け、１枚手差しを行なうときには１枚手差し給紙トレイ１４１を仮想線図示の位置に開倒する。この１枚手差し給紙トレイ１４１からの手差し給紙される用紙５は、開閉ガイド板１１０の上面でガイドされてそのまま副走査搬送部３の搬送ローラ３２と加圧コロ３６Aとの間に直線的に差し込むことができる。

一方、画像形成が行われた用紙５をフェイスアップでストレートに排紙するため、装置本体１の他側部側にストレート排紙トレイ１８１を開閉可能（開倒可能）に設けている。このストレート排紙トレイ１８１を開く（開倒する）ことで、排紙搬送部７に下ガイド部７３及び上ガイド部７４から送り出される用紙５を直線的にストレート排紙トレイ１８１に排紙するための第２の排紙経路であるストレート排紙経路８２が形成される。

これにより、例えばＯＨＰ、厚手の用紙など曲線搬送が難しい用紙を使用するときには１枚手差し給紙トレイ１４１から１枚手差し給紙を行いストレート排紙トレイ１８１まで直線的に用紙５を搬送することができるようになる。勿論、普通紙などの通常の用紙であっても１枚手差し給紙トレイ１４１から給紙し、ストレート排紙トレイ１８１に直線的に排紙することはできる。

なお、図４を参照して画像形成部２までの各種センサの配置について説明しておく。用紙５を検知するために、レジストローラ４４の上流側には搬送レジストセンサ２０１を、搬送ローラ３２と加圧コロ３６Ａとの手前側には印字部入口センサ２０２を、先端加圧コロ３６Bの下流側（画像形成部２の入口）には画像書き出し位置をレジストするための画像レジストセンサ２０３を、画像形成部２の出口（搬送ローラ７１ａの手前側）には印字部出口センサ２０４をそれぞれ配置している。また、上述したようにレジストローラ４４の近傍下流側には厚さ検知センサ２０５を配置している。さらに、１枚手差し給紙トレイ１４１上に用紙５がセットされたことを検知するための手差し紙有無センサ２０７を配置している。

次に、この画像形成装置における記録ヘッド２４と搬送ベルト３１上の用紙５との間のギャップ調整機構について図５を参照して簡単に説明する。
キャリッジ２３を摺動自在に装着したガイドロッド２１の一端部を保持板２２０に偏心させて保持し、この保持板２２を回転させるための第１レバー２２１部及び第２レバー部２２２からなる調整レバー２２３を備えている。ここで、保持板２２０は図示しない側板に回転可能に保持され、また、第１レバー部２２１も図示しない側板に揺動可能に保持され、第２レバー部２２２は第１レバー部２２２に対して遊びを持って揺動可能に連結されている。

したがって、第２レバー部２２２を揺動させることによって第１レバー部２２１が揺動して保持板２２０が回転し、この保持板２２０の回転によってガイドロッド２１が上下動してキャリッジ２３が上下動し、記録ヘッド２４と搬送ベルト３１上の用紙５との間のギャップを調整することができる。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図６のブロック図を参照して説明する。
この制御部３００は、ＣＰＵ３０１と、ＣＰＵ３０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ３０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ３０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）３０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ３０５とを含む、この装置全体の制御を司るとともに本発明に係る制御を司る主制御部３１０を備えている。

また、この制御部３００は、ホスト側と主制御部３１０との間に介在して、データ、信号の送受を行なうための外部Ｉ／Ｆ３１１と、記録ヘッド２４を駆動制御するためのヘッドドライバ（記録ヘッド２４側に備えられる。）を含むヘッド駆動制御部３１２と、キャリッジ２３を移動走査する主走査モータ２７を駆動するための主走査駆動部（モータドライバ）３１３と、副走査モータ１３１を駆動するための副走査駆動部３１４と、給紙モータ４９を駆動するための給紙駆動部３１５と、排紙部７の各ローラを駆動する排紙モータ７９を駆動するための排紙駆動部３１６と、両面ユニット１０の各ローラを駆動する両面再給紙モータ９９を駆動するための両面駆動部３１７と、維持回復機構１２１を駆動する維持回復モータ１２９を駆動するための回復系駆動部３１８と、帯電ベルト３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部３１９とを備えている。

さらに、制御部３００は、各種のソレノイド（ＳＯＬ）類３２１を駆動するソレノイド類駆動部（ドライバ）３２２と、給紙関係の電磁クラック類３２３などを駆動するクラッチ駆動部３２４と、画像読取部１１を制御するスキャナ制御部３２５とを備えている。

また、主制御部３１０は、前述した厚み検知センサ２０５及び図４で説明した各種センサからの検出信号（検知信号）を入力する。また、主制御部３１０は、装置本体１に設けたテンキー、プリントスタートキーなどの各種キー及び各種表示器を含む操作／表示部３２７との間で必要なキー入力の取り込み、表示情報の出力を行なう。

さらに、この主制御部３１０には、キャリッジ２３の移動位置、移動量及び速度を検出するための主走査方向に配置したリニアスケールとキャリッジ２３に設けたフォトセンサからなるリニアエンコーダ４０１の検出信号が入力される。主制御部３１０は、この出力信号に基づいて主走査駆動部３１３を介して主走査モータ２７を駆動制御することでキャリッジ２３を移動させる。

また、主制御部３１０には、コードホイール１３７とフォトセンサ（エンコーダセンサ）１３８によって構成されるロータリエンコーダ４０２からの出力信号（パルス）が入力される。主制御部３１０は、この出力信号に基づいて副走査駆動部３１４を介して副走査モータ１３１を駆動制御することで搬送ローラ３２を介して搬送ベルト３１を移動させる。

このように構成した画像形成装置における用紙搬送及び画像形成動作について説明する。
ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に交番電圧である正負極の矩形波の高電圧を印加することによって、帯電ローラ３４は搬送ベルト３１の絶縁層（表層）に当接しているので、搬送ベルト３１の表層には、正と負の電荷が搬送ベルト３１の搬送方向に対して交互に帯状に印加され、搬送ベルト３１上に所定の帯電幅で帯電が行われて不平等電界が生成される。

そこで、給紙部４、手差し給紙部４６、両面ユニット１０、１枚手差し給紙トレイ１４１などから用紙５が給紙されて搬送ローラ３２と加圧コロ３６Ａとの間の、正負極の電荷が形成されることによって不平等電界が発生している搬送ベルト３１上へと送り込まれると、用紙５は電界の向きにならって瞬時に分極し、静電吸着力で搬送ベルト３１上に吸着され、搬送ベルト３１の移動に伴って搬送される。

そして、この搬送ベルト３１で用紙５を間歇的に搬送しながら、用紙５上に印刷データに応じて記録ヘッド２４から記録液の液滴を吐出して画像を形成（印刷）し、画像形成が行なわれた用紙５の先端側を分離爪３８で搬送ベルト３１から分離して排紙搬送部７によって、適宜、排紙トレイ８、ストレート排紙トレイ１８１に排紙し、あるいは両面ユニット１０に送り込んで他面に画像形成を行なった後排紙する。

次に、この画像形成装置における本発明に係るシート状部材の厚さの変化の検出について説明する。
ここでは、厚さ検知センサ２０５として透過型フォトセンサを用いて給紙部４から給送（搬送）されるシート状部材（以下「シート材」ともいう。）の厚みの変化を検出するようにしている。例えば、シート材が図７（ａ）に示すような断面形状（厚み検知センサ２０５で検知する位置の断面形状）である場合には、厚さ検知センサ２０５からは同図（ｂ）に示すようにシート材の厚みの変化に応じた検知出力が得られる。同様に、シート材が図８（ａ）に示すような断面形状である場合には、厚さ検知センサ２０５からは同図（ｂ）に示すようにシート材の厚みの変化に応じた検知出力が得られる。なお、厚み検知センサ２０５の出力はレベル反転を行っているので、シート材がないときが最も低く、シート材の厚みが増すに従って出力の大きくなる例で説明する（以下、同様である。）

これを、例えば図９及び図１０に示すような封筒に適用すると、図９（ａ）に示すように、封筒５００のフラップ５０１が閉じている状態のときには同図（ｂ）に示すような封筒５００の厚みの変化に応じた検知出力が得られるのに対し、図１０（ａ）に示すように、封筒５００のフラップ５０１が閉じている状態のときには同図（ｂ）に示すような封筒５００の厚みの変化に応じた検知出力が得られる。ここれ、フラップ５０１が開いている状態と閉じている状態とでは厚みの変化が異なるので、フラップ５０１が開いている状態か否かを検出することができる。

そこで、主制御部３１０による搬送されるシート材の種類の検出処理について図１１を参照して説明する。
まず、印刷開始によって給紙部４、手差し給紙部４６、両面ユニット１０、１枚手差し給紙トレイ１４１などのうちの指定される給紙手段からシート材の給紙を行う。

そして、厚さ検知センサ２０５の検出出力Ｘｐを取り込んで、厚さ検出出力Ｘｐが予め定めた紙１枚分のシート材相当のレベルＸ１未満（Ｘｐ＜Ｘ１）であるか否かをチェックして用紙有りか否かを判別する。

このとき、厚さ検出出力ＸｐがレベルＸ１未満であれば、レジストローラ４４からシート材が送り出されていない、つまり、用紙無であると判別する。

また、厚さ検出出力ＸｐがレベルＸ１以上であるときには、レジストローラ４４からシート材が給送されていることになるので、用紙有りと判別する。そして、厚さ検出出力Ｘｐが予め定めた紙２枚分のシート材相当のレベルＸ２以上（Ｘｐ≧Ｘ２）であるか否かをチェックして、給送されるシート材の種類が封筒か封筒以外かを判別する。

このとき、厚さ検出出力ＸｐがレベルＸ２未満（Ｘｐ＜Ｘ２）であれば、普通紙（紙一枚分）が給送されていると判別する。

また、厚さ検出出力ＸｐがレベルＸ２以上（Ｘｐ≧Ｘ２）であれば、紙２枚分以上を有するシート材が搬送されていることになるので、このときは封筒であると判別する。このようにして封筒と判別したときには、後述するように、キャリッジ位置警告表示、キャリッジ位置変更動作、印字モード変更動作、印字前一時停止動作、印字前副走査送り量増加動作、排紙経路切替動作などを行う。

さらに、厚さ検知出力ＸｐがレベルＸ１以上Ｘ２未満（Ｘ１＜Ｘｐ＜Ｘ２）に変化したか否かをチェックし、厚さ検知出力ＸｐがレベルＸ１以上Ｘ２未満に変化しなかった場合、つまり、厚さ検知出力ＸｐがレベルＸ１未満になったときにはフラップは閉じていると判別し、厚さ検知出力ＸｐがレベルＸ１以上Ｘ２未満に変化した場合にはフラップは開いていると判別して、後述するように搬送エラーの検知閾値の変更、フラップ部への印字規制などを行う。

このように、この画像形成装置においては、給送手段で給送される被記録媒体の厚さを検出し、この厚さの検出結果に基づいて搬送方向の厚さの変化を検出するようにしているので、給送される被記録媒体（シート材）の種類や凹凸の有無を判別することができ、この検出結果に応じた制御を行うことができる。また、シート材の種類を判別（検出）ことによって、ユーザーが紙種選択する必要が無くなって同動作を低減することができる。

この場合、搬送されるシート材の１回の厚さの変化に基づいてシート材の種類の検出（判別）を行うようにすることで、低い検知精度によるセンサのコストダウンを図れ、制御も単純になる。また、シート材の種類が封筒か封筒以外かを検出することによって、封筒に応じた制御を行うことができるようになる。

また、給送されるシート材の厚さを検出する場合、搬送ローラの近傍に厚さ検出手段（厚さ検知センサ）を配置することによって、搬送（給送）されるシート材の挙動が安定している（センサからの距離が安定している）箇所で厚さを検知することができて、検知精度が向上する。この場合、画像形成部とのタイミング調整を行うためにレジストローラのニップ部にシート材の先端が突き当たった時点（主走査方向でシート材先端が均一にニップ部に当接した時点）でシート材の搬送を一旦停止することが一般的であることから、近傍に厚さ検知センサを設ける搬送ローラとしてはレジストローラが好ましく、レジストローラでシート材を一時停止させているとき、あるいは、一時停止後の再搬送直後の位置で厚さを検知することで、より検知精度が向上する。

また、厚みの変化を検出することで封筒のフラップが開いているかを検出することによって、搬送制御や印字制御を変更することができるようになる。つまり、封筒のフラップが接着されていない状態で給送した場合には、フラップ部のズレやシワの発生が懸念されるために、封筒のフラップを開いた状態にて給送する方が給送性能が安定するが、このとき、封筒のフラップが開いているか分からないのでは、後述するように搬送エラーと誤検知されたり、フラップにも印字されたりするおそれが生じることになる。そこで、封筒のフラップの開閉を検出することで、これらの誤検知や誤印字を防止することができる。

なお、上記画像形成装置において、本発明に係るシート状部材の検出装置は、厚さ検知センサ３１９と主制御部３１０によって構成される。また、本発明に係る給送装置は、給紙部４、手差し給紙トレイ４１などの給紙手段と、レジストローラ４４などの搬送にかかわる部分、厚さ検知センサ３１９及び主制御部３１０によって構成される。

次に、シート材の厚さの変化に基づいてその厚さの変化に応じて行う制御に関して図１２を参照して説明する。
印刷を開始すると、給紙を行って前述したように給送されるシート状部材に対して、当該シート状部材が封筒か封筒以外か、及び封筒であるときにはフラップが開いている状態であるか閉じている状態であるかを検出する封筒検出処理を行う。このとき、給送されるシート状部材が封筒でないときには、図示しない封筒以外の処理（通常の処理）に移行する。

これに対して、給送されるシート状部材が封筒であるときには、記録ヘッド２４と封筒との間のギャップを調整する必要がある旨の出力（キャリッジ高さ変更警告表示）を行い、ユーザーに対して調整レバー２２３を操作してキャリッジ高さ（ギャップ）を調整するように促す。

つまり、封筒は用紙が重なり合う構成のため、シート材と記録ヘッド２４とのギャップを広げる必要がある。そこで、このギャップ調整動作をユーザーが手動で行う場合、上述したようにキャリッジ高さ警告表示を行うことによって、ギャップが広げられないまま記録ヘッド２４と搬送ベルト３１との間に封筒が送り込まれてジャムなどが発生することを防止できる。

この場合、例えばモータ、ソレノイドなどの駆動手段とキャリッジ２３の高さを可変する機構とを備えて、自動的にキャリッジ２３の高さを相対的に高くすることができるようにした構成を採用すると、封筒を検出したときには、自動的にキャリッジ２３の高さ調整を行うことによって、ユーザーが操作することなくシート材と記録ヘッドとのギャップを広げることが可能となりアプライアンス性が向上する。

また、印字モードを変更する処理を行なう。つまり、封筒は用紙が重なりあう構成のため、シート材と記録ヘッドとのギャップを広げる必要があるが、この場合、通常のヘッド位置に比較して記録ヘッド２４から吐出された液滴の着弾位置の精度が低下するために、封筒に適した印字モードに変更することが必要となる。この場合、自動的に印字モードを変更することによって、ユーザーの設定ミスによる画像不良が低減される。

そして、封筒の先端部が加圧コロ３６Ｂ（又は加圧コロ３６Ａ）の位置に達したか否かを判別し、封筒の先端部が加圧コロ３６Ｂ（又は加圧コロ３６Ａ）の位置に達したときには、封筒の搬送を停止して、予め定めた所定時間が経過するまで待機する。

つまり、この画像形成装置のように給送部と記録ヘッド２４による画像形成位置（印字部）との間に少なくても一ヶ所の曲部搬送路（搬送ローラ３２周面に倣う搬送ベルト３１の周面）を有している場合、搬送される封筒は曲げられて搬送されることになる。封筒は用紙が重なり合う構成のためカール癖が形成されやすくなり、特に、手差しトレイ４６から手差し給紙コロ４７で扱くようにして給紙した場合、搬送ローラ３２の周面とは逆方向に扱かれることから、先端部が搬送ローラ３２の周面から離れる方向にカールし易くなる。この場合、搬送ベルト３１のように静電吸着で封筒を吸着する構成の場合、先端部で静電力が発生せずに吸着不良が生じるおそれがある。

そこで、例えば、図１３に示すように、封筒５００の先端部５００ａが先端加圧コロ３６にて押圧される位置まで搬送されたことを検出して、この位置で封筒を所定の時間停止する搬送制御を行うことによってカール癖を修正し、画像形成部での封筒の搬送性を安定化することができる。

この場合、封筒の種類によってはカール癖の形成状態も異なることから、一時停止させる時間を調整（手段あるいは自動）できるようにすることで、無駄に一時停止時間が長くなったり、不要な場合にまで一時停止を行なわないで済み、トータル的な印刷速度の向上（生産性の向上）を図ることができる。

その後、図１４にも示すように、封筒の搬送を再開して、封筒５００の先端部５００ａが上方規制ガイド板３７で規制されるまで封筒を搬送する。

つまり、印刷媒体が封筒であるときには、副走査方向の印字開始位置を通常の場合よりも相対的に搬送方向上流側に変移させる（印字前副走査搬送量を増加する、先端印字不能領域を広くする。）。これにより、印字開始時に封筒の先端部を記録ヘッドの位置から副走査方向に離すことができ、封筒の先端部のカールの影響が印字部（ヘッド直下）へ及ばないようにすることができる。

この場合、上述したように印字開始前の封筒の先端部が記録ヘッド側への用紙浮きを規制する部材（例えば上方規制ガイド板３７であるが、その他、例えば拍車などで構成することもできる。）によって規制されている位置まで搬送することで、確実に封筒の先端部のカールの影響が印字部（ヘッド直下）へ及ばないようにすることができる。

なお、上述した印字部手前での一時停止を伴う搬送制御と、印字開始位置の変移を伴う搬送制御とは、両者を行うこともできるし、一時停止で十分にカールが矯正される場合には印字開始位置の変移を伴う制御は省略することもできるし、あるいは、一時停止を伴う搬送制御を行わないで先端部を浮きを規制する部材側まで搬送して印字開始位置を変移させる搬送制御だけを行うようにすることもできる。

次に、封筒のフラップが開いている状態であるか閉じている状態であるかを判別する。
このとき、封筒のフラップが閉じていれば、当該封筒に対して所要の印字を行い、排紙経路切り替え機構６０によって排紙経路を水平排紙経路８２に切替え、水平方向に封筒を排紙する。

つまり、この画像形成装置のように印字後の排紙搬送経路として複数の排紙経路を有する場合、封筒の場合にはそれ以外の紙種とは異なる排紙搬送経路を通じて排紙する。封筒とそれ以外のシート材とでは用紙が重なりあう点で大きな構成の違いがあり、搬送性に与える影響は少なくない。したがって、封筒排紙搬送時にはそれ以外のシート材とは異なる搬送経路で排紙することにより、封筒搬送に対して適した設定が可能となり搬送性が安定化する。この場合、封筒は印字後水平搬送路を通じて搬送して搬送することで、封筒を曲げて搬送した場合に生じるおそれのあるシワ等の障害の発生を防止することができ、搬送性の安定化を図ることができる。

これに対して、封筒のフラップが開いている状態であるときには、搬送エラー検知を変更する。つまり、この画像形成装置では、使用する用紙サイズ分だけ副走査搬送を行ったにもかかわらず、印字部入口センサ２０２（或いは印字部出口センサ２０４）などの用紙検知センサが用紙を検知しているときには、副走査搬送が正常に行われていないとして搬送エラーと判別する搬送エラー検知を行うようにしている。

一方、一般的には、ユーザーが封筒を使用する場合、封筒サイズを入力し、画像形成装置に認識させる。しかしながら、フラップを開いて給送した場合には、フラップ部の形状が入力されないため、画像形成装置としては入力された用紙サイズの副走査長さ分搬送したにもかかわらず、封筒のフラップの長さ分だけ搬送部に設けられた用紙検知センサがシート材を検知することになり、結果として、上述したように、搬送エラーとして検知しまうことになる。

そこで、封筒のフラップが開いているときには、搬送エラーと検知する用紙を検知している時間を変更する（例えば封筒の副走査方向長さの２倍の長さに相当する時間とする。）ことによって、封筒のフラップが開いていることよる搬送エラーの誤検知を防止することができる。

また、封筒のフラップが開いているときには、封筒のフラップ部への印字規制を行う処理（後端部印字規制処理）を行う。つまり、上述したように、一般的には、ユーザーが封筒を使用する場合、封筒サイズを入力し、画像形成装置に認識させる。また、入力された用紙サイズを超える画情報を印字する場合には用紙後端を搬送系路上に設けたセンサにより検知して画情報の印字規制を行うのが一般的である。

しかしながら、封筒のフラップを開いて給送した場合、フラップ部の形状が入力されないために、画像形成装置としては入力された用紙副走査長さを超える画情報が存在した場合にフラップ上にも印字することとなる。そこで、封筒のフラップが開いているときには、フラップに対する印字規制をかけることによって、フラップへの印字が行われないようし、封筒の的確な領域への印字を行うことができる。

なお、上記実施形態においては、被記録媒体の搬送方向の厚さの変化に基づいて被記録媒体の搬送方向の厚さの変化に応じて行う制御、あるいは、封筒に応じて行う制御として、キャリッジ高さ位置警告表示（又はキャリッジ高さ位置自動調整）、印字モード変更、印字部手前での一時停止処理、印字開始位置変移（印字前の副走査送り量の増加）、排紙経路の切替え、搬送エラー検知閾値変更、フラップ部への印字規制のすべてを行なっている例で説明しているが、これは説明の重複を避けるためであって、必ずしもすべての制御を行う必要があることを意味するものではない。したがって、当該装置に応じて、必要な制御を選択して適用することで、その限りで上述した作用効果が得られるものである。

また、上記実施形態においては、本発明をマルチファンクション（ＭＦＰ）の画像形成装置に適用した例で説明したが、プリンタやファクシミリ装置などの他の画像形成装置にも同様に適用することができる。また、インク以外の記録液を使用する画像形成装置にも適用することができる。

本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図である。同じく一部透過状態で示す側面説明図である。搬送ベルトに対する用紙搬送経路の説明に供する模式的説明図である。ギャップ調整機構に一例を示す斜視説明図である。同装置の制御部の概要を説明するブロック図である。シート材の厚さの変化の検出の説明に供する説明図である。同じくシート材の厚さの変化の検出の説明に供する説明図である。フラップが閉じた状態の封筒の厚さの変化の検出の説明に供する説明図である。フラップが開いた状態の封筒の厚さの変化の検出の説明に供する説明図である。シート材の種類の検出処理の説明に供するフロー図である。封筒に応じた印刷処理の説明に供するフロー図である。印字部手前一時停止処理の説明に供する説明図である。印字開始位置変移処理の説明に供する説明図である。

符号の説明

１…装置本体
２…画像形成部
３…副走査搬送部
４…給紙部
５…用紙（被記録媒体）
７…排紙搬送部
８…排紙トレイ
１１…画像読取部
２３…キャリッジ
２４…記録ヘッド
３１…搬送ベルト
３２…搬送ローラ
３６Ａ…加圧コロ（入口加圧コロ）
３６Ｂ…先端加圧コロ
４１…給紙コロ
４４…レジストローラ
４６…マルチ手差しトレイ
４７…給紙コロ
４９…給紙モータ
１３１…副走査モータ
３１９…厚さ検知センサ

Claims

被記録媒体に液滴を吐出して画像を形成するための記録ヘッドと、前記被記録媒体を前記記録ヘッドによる画像形成位置に給送する給送手段とを備える画像形成装置において、
前記被記録媒体が前記給送手段で搬送されている間、前記被記録媒体の厚さを検出する厚さ検出手段と、
前記厚さ検出手段の検出出力Ｘｐが予め定めた被記録媒体２枚分相当の厚さに対応する検出出力Ｘ２以上であるときに、前記給送された被記録媒体が封筒であると判別する封筒判別手段と、
前記封筒判別手段で前記被記録媒体が封筒であると判別されたときに、
前記厚さ検出手段の検出出力Ｘｐが、予め定めた前記被記録媒体１枚相当の厚さＸ１以上で前記厚さＸ２未満に変化したときには前記封筒のフラップが開いていると判別し、
前記厚さ検出手段の検出出力Ｘｐが、予め定めた前記被記録媒体１枚相当の厚さＸ１未満に変化したときには前記封筒のフラップが閉じていると判別するフラップ開閉判別手段と、
前記フラップ開閉判別手段で前記封筒のフラップが開いていると判別されたときには、前記被記録媒体の搬送エラーとして検出する時間を変更し、前記フラップに対する印字を規制する制御をする手段と、を備えている
を特徴とする画像形成装置。
前記封筒判別手段で前記被記録媒体が封筒であると判別されたときには、印字モードを変更する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記封筒判別手段で前記被記録媒体が封筒であると判別されたときには、前記被記録媒体を画像形成位置に送り込む前に前記被記録媒体の搬送を所要時間停止させる手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記封筒判別手段で前記被記録媒体が封筒であると判別されたときには、前記被記録媒体に対する印字開始位置を変更する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記被記録媒体の先端部を被記録媒体の浮きを規制する部材で規制される位置まで搬送することを特徴とすることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記封筒判別手段で前記被記録媒体が封筒であると判別されたときには、前記被記録媒体を排紙する排紙経路を略水平に排紙する排紙経路にする手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。