JP6463090B2

JP6463090B2 - 画像形成装置及び記録材判別ユニット

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Publication number: JP6463090B2
Application number: JP2014233131A
Authority: JP
Inventors: 功石田; 昌文門出; 琢也正野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2019-01-30
Anticipated expiration: 2034-11-17
Also published as: JP2016095473A

Description

本発明は、記録材の坪量を精度良く検知するための技術に関するものである。

従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、画像形成装置の内部に記録材の種類を判別するためのセンサを備えているものがある。これらの装置では、自動的に記録材の種類を判別し、判別結果に応じて転写条件（例えば転写電圧や転写時の記録材の搬送速度）や定着条件（例えば定着温度や定着時の記録材の搬送速度）を制御している。

特許文献１には、記録材に超音波を送信して、記録材を介して減衰した超音波を受信することで、記録材の坪量を検知する超音波センサを備えた画像形成装置が記載されている。この画像形成装置では、超音波センサによって検知された記録材の坪量に応じて転写条件や定着条件等の画像形成条件を制御している。また、検知結果を転写条件にフィードバックさせるため、超音波センサは記録材に画像を転写する転写部よりも搬送方向において上流側に配置されている。

特開２００９−２９６２２号公報

ところで、転写部によって記録材に画像を転写する際に、記録材にループを形成する制御が従来から知られている。より詳細には、記録材の搬送方向において転写部よりも上流側に位置する搬送部が、転写部よりも速い速度で記録材を転写部へと搬送し、搬送部と転写部によって記録材にループを形成する。このように記録材にループを形成する理由は、転写部によって記録材に画像を転写している最中に、記録材が搬送部から引っ張られてしまうと、転写中の記録材の速度が変動して転写中の画像に弊害が生じる可能性があるためである。一方、記録材にループが形成されると記録材の姿勢が大きく変化し、超音波センサの検知結果に影響を及ぼす可能性がある。そして、誤った検知結果に基づいて画像形成条件を設定した場合、画像品位が劣化してしまう可能性がある。

本発明の目的は、記録材にループを形成する制御を実行する場合であっても、精度良く記録材の坪量を検知し、高品位な画像を形成することができる画像形成装置を提供することである。

上記の目的を達成するための本発明の画像形成装置は、記録材に画像を形成する画像形成装置において、超音波を送信する送信部と、前記送信部から送信された超音波を受信する受信部を備える超音波検知部と、前記超音波検知部よりも記録材の搬送方向において上流側に配置され、前記送信部と前記受信部の間に向けて記録材を搬送する第一の搬送部と、前記超音波検知部よりも前記搬送方向において下流側に配置され、前記第一の搬送部によって搬送された記録材を搬送する第二の搬送部であって、前記第一の搬送部よりも遅い速度で記録材を搬送することで記録材にループを形成する前記第二の搬送部と、前記第一の搬送部と前記第二の搬送部によって記録材にループが形成されない期間において、前記送信部から送信され、記録材を介して前記受信部によって受信された超音波に基づき、前記第一の搬送部と前記第二の搬送部によって記録材にループが形成される期間において、前記送信部から送信され、記録材を介して前記受信部によって受信された超音波に基づくことなく、記録材に対する画像形成条件を制御する制御部を有することを特徴とする。

本発明によれば、記録材にループを形成する制御を実行する場合であっても、精度良く記録材の坪量を検知し、高品位な画像を形成することができる画像形成装置を提供することが可能となる。

本発明の実施例における画像形成装置の構成図本発明の実施例における記録材判別ユニット坪量検知部に関するブロック図本発明の実施例における記録材の搬送位置を示した図と、記録材の搬送位置と超音波による検知結果の関係を示す図本発明の実施例１におけるタイミングチャート本発明の実施例１におけるフローチャート本発明の実施例２と実施例３における表面性検知部に関するブロック図本発明の実施例２における坪量検知部と表面性検知部の配置関係を示す図本発明の実施例２におけるタイミングチャート本発明の実施例２におけるフローチャート本発明の実施例３における記録材の搬送速度と超音波による検知結果の関係を示す図本発明の実施例３におけるタイミングチャート本発明の実施例３におけるフローチャート本発明の他の実施例における記録材判別ユニットのブロック図

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。なお、以下に示す実施例は一例であって、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

本実施例が適用可能である電子写真方式の画像形成装置について概略を説明する。図１は、中間転写ベルト１７を採用し、記録材Ｐに画像を形成するための画像形成部５０を有する画像形成装置１の概略構成図である。

装置１は、タンデム式のカラーレーザビームプリンタであり、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の現像剤であるトナーを重ね合わせることでカラー画像を出力できるように構成されている。収容部の一例である２は記録材Ｐを収容するカセットである。装置１には、カセット２から記録材Ｐを供給する供給ローラ４、ローラ４によって供給された記録材Ｐを搬送する搬送ローラ対５、レジストレーションローラ対６が設けられている。ローラ対６の近傍には、記録材Ｐの先端及び後端を検知し、記録材Ｐの先端の位置を監視する監視部の一例であるレジストレーションセンサ３４が設けられている。

１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）は各色のトナーを担持する感光ドラムである。１２（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ）はドラム１１を一様に所定の電位に帯電するための各色の帯電ローラである。１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）は、各色に対応するレーザスキャナである。１４（１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ）は、スキャナ１３によってドラム１１上に形成された静電潜像を可視化するためのプロセスカートリッジである。１５（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ）は、カートリッジ１４内のトナーをドラム１１に送り出す現像ローラである。１６（１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ）は、ドラム１１上に形成した画像をベルト１７に一次転写する一次転写ローラである。ベルト１７は、１８の駆動ローラによって駆動され回転する。１９は、ベルト１７上に形成された画像を記録材Ｐに転写するための二次転写ローラである。ローラ１８と１９はニップ部を形成し、そのニップ部で記録材を挟持搬送しながら、ベルト１７に形成された画像が記録材に転写される。これらは記録材Ｐに画像を二次転写する転写部の一例である。定着器２０は、記録材Ｐを搬送させながら、記録材Ｐに二次転写されたトナー画像を溶融定着させる定着部の一例である。以上説明したドラム１１から定着器２０までが、画像形成部５０の一例を構成している。

２１は、定着器２０によって定着が行われた記録材Ｐを装置１の外部へ排出する排出ローラである。また、記録材Ｐの搬送路に沿って配置されたローラ４、ローラ対５、６、ローラ１８、１９、定着器２０、ローラ２１と、これらを駆動する不図示のモータは、記録材を搬送する搬送部の一例を構成している。３０は搬送されてきた記録材Ｐの種類を判別する記録材判別ユニットである。ユニット３０は、記録材Ｐの坪量を検知する坪量検知部３１を有する。坪量検知部３１は、超音波送信部３１ａ、及び、超音波受信部３１ｂから構成されている。ユニット３０ユニット３０は、検知部３１によって検知された坪量に従って、記録材Ｐの種類を判別する。制御部１０は、ＣＰＵ（不図示）等を備えたＭＰＵ（不図示）で構成され、装置１の制御を司る機能を備えている。また、制御部１０は、電子写真プロセスの制御を行い、ユニット３０によって検知された情報を下に記録材Ｐの種類を判別する判別部でもある。制御部は判別した記録材Ｐの種類に応じた印刷モードを決定し、様々な画像形成条件の制御を行う。ここでいう画像形成条件とは、例えば記録材Ｐの搬送速度、ローラ１６や１９に印加する電圧値、定着器２０で記録材Ｐに画像を定着する際の温度等である。さらに制御部１０は、画像形成条件として画像を転写する際におけるローラ１６や１９の回転速度を制御してもよい。さらに制御部１０は、画像形成条件として画像を定着する際における定着器２０が有する定着ローラの回転速度を制御してもよい。

本実施例における記録材の種類を判別するユニット３０について、図２を用いて詳細に説明する。図２は検知部３１で構成されているユニット３０のブロック図である。

図２の検知部３１は、超音波を送信する送信部３１ａと、超音波を受信する受信部３１ｂから構成される。送信部３１ａと受信部３１ｂは対向して配置されている。記録材Ｐが送信部３１ａと受信部３１ｂの間に搬送されると、制御部１０から送信制御部４２へ超音波の送信を開始する信号を出力する。ここで、送信部３１ａと受信部３１ｂの間（検知部３１による検知位置）とは、送信部３１ａから送信された超音波が通過する位置である。送信部３１ａは制御部４２の制御に従い、特定の周波数の超音波を記録材Ｐに向けて送信する。受信部３１ｂは記録材Ｐを透過した超音波を受信する役割を担う。受信検知部４３は、受信部３１ｂが受信した超音波に応じて出力される信号のピーク値を、制御部１０に受信信号１０１として出力する。制御部１０は受信した信号１０１から記録材Ｐの坪量を検知する。検知結果が得られれば制御部１０から制御部４２へ超音波の送信を停止する信号を出力する。そして例えば、制御部１０は検知した記録材Ｐの坪量が小さい場合、記録材Ｐの種類を薄紙であると判別し、記録材Ｐの坪量が大きい場合、記録材Ｐの種類を厚紙であると判別する。

記録材Ｐを透過してきた超音波は、記録材Ｐの坪量に応じて波形のピーク値が減衰する。例えば、坪量が小さい記録材Ｐ（薄紙）の場合は超音波のピーク値が大きく、坪量が大きい記録材Ｐ（厚紙）の場合は超音波のピーク値が小さくなる。制御部１０が検知された坪量に応じて定着器２０の定着温度を適切に設定することで以下の効果がある。例えば、薄紙のような坪量が小さい記録材Ｐの場合、定着温度を低めに設定することで必要な電力が低減され、逆に厚紙のような坪量が大きい記録材Ｐの場合、定着温度を高めに設定したり記録材Ｐの搬送速度を遅くしたりすることで定着性が向上される。このように、制御部１０は坪量の検知結果に基づき装置１の画像形成条件を制御する。また、制御部１０は記録材Ｐの坪量を検知することなく、信号１０１の値から直接的に装置１の画像形成条件を制御してもよい。

次に、検知部３１が記録材Ｐを検知する期間について説明する。図３は搬送部であるローラ対６と転写部であるローラ１９の間における記録材Ｐの搬送位置を示している。図３（ａ）で示すように記録材Ｐの先端（記録材Ｐの搬送方向において下流側の端部）がローラ１９（ローラ１８と１９のニップ部）に到達する前は記録材Ｐにループが形成されない。このとき、記録材Ｐはローラ対６によって搬送され、搬送ガイド５２に押し当てられることで搬送位置が安定する。一方、図３（ｂ）で示すように記録材Ｐの先端がローラ１９に到達した後は記録材Ｐにループが形成される。記録材Ｐがローラ対６とローラ１９の両方によって搬送される際に、記録材Ｐが下流側のローラ１９によって引っ張られると、転写中の記録材の速度が変動して画像品質が低下する場合がある。そこでローラ対６の回転速度をローラ１９に比べて速くすることで、記録材Ｐにループを形成し、引っ張りを抑制する。しかしながら、ローラ対６やローラ１９には公差ばらつきや経時変化による摩耗があるため、ローラ径が変化し、常に同じループが形成されるわけではない。そのため、図３（ｂ）で示される通り、大きいループが形成される場合もあるし、小さいループが形成される場合もある。

図３（ｃ）は記録材Ｐの搬送位置と検知部４３によって出力された信号１０１の関係を示したグラフである。記録材Ｐが搬送ガイド５１に近い位置（端部６１）又はガイド５２に近い位置（端部６２）に搬送される場合に比べ、記録材Ｐがガイド５１と５２の中心部に近い位置に搬送される場合の信号１０１の値は小さい。したがって、搬送経路内でループが形成されると記録材Ｐの搬送位置が変化するため、検知部３１の検知結果もばらつくことになる。

以上のことから、検知部３１の好ましい検知期間としては、記録材Ｐの搬送位置が安定している期間となる。すなわち、記録材Ｐにループが形成されていない期間である。本実施例では一例として、記録材Ｐの先端が送信部３１ａと受信部３１ｂの間を通過してから、記録材Ｐの先端がローラ１９に到達するまでの期間で検知を行う場合を説明している。しかし、記録材Ｐの搬送位置が安定し、記録材Ｐにループが形成されていない期間であればよいため、これに限定されない。例えば、記録材Ｐの後端（記録材Ｐの搬送方向において上流側の端部）がローラ対６を通過してから、記録材Ｐの後端が送信部３１ａと受信部３１ｂの間に到達するまでの期間であってもよい。したがって、記録材Ｐがローラ対６とローラ１９のいずれか一方によって搬送され、他方によって搬送されていない期間である。

本実施例における検知部３１の検知期間について、図４のタイミングチャートを用いて説明する。図４のタイミングチャートは記録材Ｐの先端がセンサ３４を通過してから定着器２０に到達するまでの期間を示したものである。本実施例においては、この期間において記録材Ｐを一定の速度で搬送している。検知部３１の好ましい検知期間は前述したように、記録材Ｐの搬送位置が安定している期間であり、記録材Ｐの先端が送信部３１ａと受信部３１ｂの間を通過してから、記録材Ｐの先端がローラ１９に到達するまでの期間が該当する。図４のタイミングチャートでは図４（ａ）から図４（ｂ）の期間が該当する。ここで、図４（ａ）のタイミングとは、記録材Ｐの先端が送信部３１ａと受信部３１ｂの間（検知部３１による検知位置）に到達したタイミングを示す。また、図４（ｂ）のタイミングとは、記録材Ｐの先端がローラ１９に到達したタイミングを示す。ちなみに、図４（ｃ）のタイミングとは、記録材Ｐの先端が定着器２０に到達したタイミングを示す。

次に、記録材Ｐの先端の位置を監視する方法と、搬送系の配置位置の関係について説明する。本実施例では記録材Ｐの先端の位置はセンサ３４及びパルスモータ（不図示）、制御部１０を用いて監視している。パルスモータのステップ数と回転距離は比例関係にあるため、カウントしたステップ数からローラ対６通過後に記録材Ｐが進んだ距離が予測できる。本実施例では記録材Ｐの先端がローラ対６を通過した位置を基準として、送信部３１ａと受信部３１ｂの間に到達するまでに１００ステップが必要であり、ローラ１９に到達するまでに３００ステップが必要と仮定した。また、記録材Ｐの先端が定着器２０に到達するまでに５００ステップが必要と仮定した。これらのステップ数は一例であり、使用するパルスモータとローラ対６の径等から制御部１０が算出する。また、モータはパルスモータに限定されない。なお、記録材Ｐの先端の位置を監視する方法としてパルスモータのステップ数を用いた方法を説明したが、これに限定されるものではない。記録材Ｐの先端が送信部３１ａと受信部３１ｂの間に到達したか否かを判断できればよいため、センサ３４の出力が変動してから所定時間後に計測を開始するといった、時間による管理も可能である。また、検知部３１による検知は１００ｍｓ行うと仮定した。なお、ローラ１９に到達するまでに検知が終了すればよく、検知期間は１００ｍｓに限定されない。

本実施例における制御部１０による制御シーケンスについて、図５のフローチャートについて説明する。図５のフローチャートに基づく制御は、制御部１０が不図示のＲＯＭ等に記憶されているプログラムに基づき実行する。制御部１０はまず印刷指示を受信後、カセット２からの記録材Ｐの供給及び画像形成動作の開始を指示する（Ｓ５０１）。この指示に従って、ローラ４によってカセット２から記録材Ｐが供給され、その後記録材Ｐはローラ対５、ローラ対６を通過する。記録材Ｐの先端がローラ対６を通過するタイミングで、センサ３４の出力が変化し（Ｓ５０２）、それを起点として制御部１０はパルスモータ（不図示）のステップ数のカウントを開始する（Ｓ５０３）。Ｓ５０３では制御部１０内に存在するタイマーカウントもリセットしておく。センサ３４の出力が変化したタイミング（Ｔ＝０）から１００ステップを経過後（Ｓ５０４）、制御部１０は記録材Ｐの先端が送信部３１ａと受信部３１ｂの間に到達したと判断し、検知部３１による検知動作の開始を指示する（Ｓ５０５）。検知部３１による検知は１００ｍｓ行い（Ｓ５０６）、終了する（Ｓ５０７）。検知部３１によって得られた検知結果を基に、制御部１０は記録材Ｐの種類を判別し、判別した種類に応じて画像形成条件を決定して終了する（Ｓ５１０）。

さらに、精度の良い検知結果を得るために、記録材Ｐの先端がローラ１９に到達した後は前述した理由により検知部３１による検知を行わない。また、カセット２から記録材Ｐを供給する場合について説明したものの、装置１に着脱可能なオプション装置（不図示）から記録材Ｐを供給してもよい。

本実施例によれば、前述のような構成と動作によって、次のような効果がある。記録材Ｐの搬送位置が安定した期間で検知を行うことで記録材Ｐの坪量の検知精度を向上することが可能となる。また、記録材Ｐの坪量の検知精度の向上によって適切な印刷モードを設定することができ、形成される画像品位を向上させることが可能となる。

また、本実施例において、搬送部と転写部の間に記録材Ｐのループ量を検知するループセンサを別途設ける構成が考えられる。ループセンサによって記録材Ｐのループ量を所定の値に保ち、その状態で検知部３１による検知を行えば、理論上同じ坪量をもつ記録材Ｐならば同じ検知結果が得られるはずである。しかしながらこの構成は、新たにループセンサを設ける必要があり、コストアップにつながる。本実施例によれば、ループセンサを設けることなく、余計なコストアップをせずに、記録材Ｐの坪量を検知することができる。なお、この記載は本実施例においてループセンサを設けてはいけないことを規定するものではない。

本実施例では記録材判別ユニット３０が記録材Ｐの坪量を検知する検知部３１に加えて、記録材Ｐの表面性を検知する表面性検知部３２を有する構成について説明する。主な部分の説明は実施例１と同様であり、ここでは実施例１と異なる部分のみを説明する。

本実施例における記録材の種類を判別するユニット３０について詳細に説明する。ユニット３０は実施例１と同様に図２で示された検知部３１を有している。ユニット３０はさらに検知部３２を有し、図６は検知部３２で構成されているユニット３０のブロック図である。

図６の検知部３２は、照射部３２ａ、結像部３２ｂ、撮像部３２ｃから構成される。照射部３２ａは記録材Ｐの表面に光を照射する。結像部３２ｂは、照射部３２ａから照射されて記録材Ｐの表面で反射した反射光を結像する。撮像部３２ｃは、結像部３２ｂにより結像された光を受光する受光部であって、受光した光を画像として撮像する。記録材Ｐが一定の速度で検知部３２による検知位置まで搬送されてくると、制御部１０から照射制御部４４へ光の照射を開始する信号を出力する。ここで、検知部３２による検知位置とは、照射部３２ａからの光が照射可能な位置である。照射部３２ａは制御部４４の制御にしたがって記録材Ｐの表面に光を照射する。記録材Ｐへの焦点距離を合わせるために、記録材Ｐは裏面を搬送コロ７０等の部品で押しつけられて搬送位置が固定されるような構成になっている。コロ７０は光が照射される面とは反対側の面において、光が照射されている記録材と接触する接触部材の一例である。また、コロ７０は光が照射される領域を裏側から押さえている。記録材Ｐは図の矢印Ａの方向に沿って搬送され、コロ７０は記録材Ｐが搬送されることに伴って図の矢印Ｂの方向に回転する。記録材Ｐに照射された光は、結像部３２ｂを介し、撮像部３２ｃによって画像として撮像される。本実施例においては、撮像部３２ｃとして記録材の幅方向にのびたラインセンサを用いる。ラインセンサを用いることによって、記録材Ｐを搬送しながら画像の撮像を行うことが可能である。撮像された画像は記録材Ｐの表面の画像であり、画像検知部４５へ出力される。画像検知部４５は画像のデータに応じて受信信号１０２を制御部１０に出力する。ここで受信信号１０２は例えば、画像のデータに含まれる最大濃度値と最小濃度値の差分など、表面性に関する情報であればよい。制御部１０は受信した信号１０２から記録材Ｐの表面性を検知する。検知結果が得られれば制御部１０から制御部４４へ光の照射を停止する信号を出力する。そして例えば、制御部１０は検知した記録材Ｐの表面が粗い場合、記録材Ｐの種類をラフ紙であると判別し、記録材Ｐの表面が滑らかである場合、記録材Ｐの種類をコート紙であると判別する。

撮像される画像は、記録材Ｐの表面性（凹凸）の違いによって変化する。例えば、表面が粗い記録材Ｐ（ラフ紙）の場合は照射した光によって影の割合が多い画像となる。一方、表面が比較的平滑な記録材Ｐ（コート紙）の場合は影の少ない画像となる。コート紙のような表面性が平滑な記録材Ｐは抵抗値が比較的低く、ラフ紙のような粗い記録材に比べてトナー剤を転写するために多くの転写電流や高い転写電圧が必要となる。このため、表面性の検知結果に応じて制御部１０が転写電流や転写電圧を制御することも画質の向上に有効である。このように、制御部１０は表面性の検知結果に基づき装置１の画像形成条件を制御する。また、制御部１０は記録材Ｐの表面性を検知することなく、信号１０２の値から直接的に装置１の画像形成条件を制御してもよい。

次に、検知部３２が記録材Ｐを検知する期間について説明する。図７に示す通り、本実施例において検知部３１と検知部３２は記録材Ｐの搬送方向と直交する方向（記録材Ｐの幅方向）において並んで配置されている。さらに、検知部３２は前述したように記録材Ｐを裏面からコロ７０等の部品で抑えているため、ループの影響は受けにくい。一方、撮像部３２ｃであるラインセンサによって安定した画像を撮像するためには、撮像の対象である記録材Ｐの搬送速度が一定の速度であることが好ましい。以上のことから、検知部３２の好ましい検知期間としては、ループの有無に依らず、記録材Ｐの搬送速度が一定の速度である期間となる。

本実施例における検知部３１と検知部３２の検知期間について、図８のタイミングチャートを用いて説明する。図８のタイミングチャートは記録材Ｐの先端がセンサ３４を通過してから定着器２０に到達するまでの期間を示したものである。本実施例においては、この期間において記録材Ｐを一定の速度で搬送している。検知部３１の好ましい検知期間は実施例１と同様である。検知部３２については、記録材Ｐの搬送速度が一定であるため特に検知期間は限定されず、検知部３２による検知位置に記録材Ｐが存在する期間であればよい。図８においては送信部３１ａと受信部３１ｂの間（検知部３１による検知位置）と検知部３２による検知位置が記録材Ｐの搬送方向においてほぼ同じ位置にあるとして、検知部３２による検知期間を図８（ａ）から図８（ｃ）の期間としている。ここで、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｄ）はそれぞれ図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）と同じタイミングを示す。また、図８（ｃ）のタイミングとは、記録材Ｐの後端が送信部３１ａと受信部３１ｂの間（検知部３１による検知位置）に到達したタイミングを示す。また、図８（ａ）から図８（ｃ）の期間は、記録材Ｐにループが形成されている期間を含んでいる。このように、ループ制御を実行している期間は一時的に記録材Ｐの搬送速度が変化しているが、誤差程度の変化であるため、検知部３２の検知精度にほとんど影響を与えない。そのため、本実施例においては、ループ制御を実行している期間も記録材Ｐが一定の速度で搬送されていると考えることができる。

また、検知部３１による検知は１００ｍｓ行うと仮定した。なお、ローラ１９に到達するまでに検知が終了すればよく、検知期間は１００ｍｓに限定されない。また、検知部３２による検知は１５０ｍｓ行うと仮定した。本実施例においては、このように検知部３２が記録材Ｐを検知する時間を可能な限り長く確保することにより、より多くの画像データを取得することができ、結果として検知部３２による表面性の検知精度の向上につながる。なお、記録材Ｐの後端が送信部３１ａと受信部３１ｂの間に到達するまでに検知が終了すればよく、検知期間は１５０ｍｓに限定されない。例えば、制御をより簡単にするために、検知部３１と時間をそろえて、検知部３２による検知を１００ｍｓ行うとしてもよい。

本実施例における制御部１０による制御シーケンスについて、図９のフローチャートについて説明する。図９のフローチャートに基づく制御は、制御部１０が不図示のＲＯＭ等に記憶されているプログラムに基づき実行する。Ｓ５０１乃至Ｓ５０４までの制御は図５と同様の制御を行う。センサ３４の出力が変化したタイミング（Ｔ＝０）から１００ステップを経過後（Ｓ５０４）、制御部１０は記録材Ｐの先端が送信部３１ａと受信部３１ｂの間に到達したと判断し、検知部３１と検知部３２による検知動作の開始を指示する（Ｓ６０１）。検知部３１による検知は１００ｍｓ行い（Ｓ６０２）、終了する（Ｓ６０３）。検知部３２による検知は１５０ｍｓ行い（Ｓ６０４）、終了する（Ｓ６０５）。検知部３１と検知部３２によって得られた検知結果を基に、制御部１０は記録材Ｐの種類を判別し、判別した種類に応じて画像形成条件を決定して終了する（Ｓ６０６）。

本実施例によれば、前述のような構成と動作によって、実施例１の効果に加えて次のような効果がある。すなわち、記録材Ｐの坪量だけでなく表面性も検知することで、より詳細に記録材Ｐの種類を判別することが可能となる。さらに、搬送コロによって記録材Ｐを抑えることでループの影響を受けにくくし、検知部３２による検知時間を長くすることができる。その結果、検知部３２による記録材Ｐの表面性の検知精度が向上する。

本実施例では記録材Ｐの搬送速度が加減速される場合における、検知部３１と検知部３２の検知期間について説明する。主な部分の説明は実施例１又は実施例２と同様であり、ここでは実施例１又は実施例２と異なる部分のみを説明する。

記録材Ｐの搬送速度の加減速は、紙間（先行紙の後端と後続紙の先端までの距離）のばらつきを制御し、記録材Ｐが二次転写される書き出し位置を合わせるために行われる。これにより得られる効果として、紙間を短くすることによるスループットの向上や、記録材Ｐへの画像形成位置の精度を高めることができる。

記録材Ｐの搬送速度と超音波による検知部４３の検知結果（受信信号１０１）の関係について図１０を用いて説明する。図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）ではローラ対６によって記録材Ｐが一定の速度で搬送され、記録材Ｐの先端がローラ１９に到達する前に測定された結果を示す。図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）の結果からわかるように搬送速度を変化させない場合は、それぞれの検知部４３の検知結果（受信信号１０１）にほとんど差がないことがわかる。一方、図１０（ｄ）、図１０（ｅ）はローラ対６によって記録材Ｐの搬送速度が加速又は減速されながら搬送され、記録材Ｐの先端がローラ１９に到達する前に測定された結果を示す。先述した図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）の場合と比較しても検知結果はほぼ同等である。このように、記録材Ｐの先端がローラ１９に到達するまでは搬送位置が安定するため、搬送速度が加減速されても検知結果に影響しないことがわかる。以上のことから、前述したように検知部３１の好ましい検知期間としては、搬送速度の加減速に依らず、記録材Ｐの搬送位置が安定している期間となる。一方、検知部３２の好ましい検知期間としては、前述した通り、記録材Ｐの搬送速度が一定の速度である期間となる。

本実施例における検知部３１と検知部３２の検知期間について、図１１のタイミングチャートを用いて説明する。図１１のタイミングチャートは記録材Ｐの先端がセンサ３４を通過してから定着器２０に到達するまでの期間を示したものである。本実施例においては、この一部の期間において記録材Ｐの搬送速度を加速又は減速させながら記録材Ｐを搬送している。検知部３１の好ましい検知期間は前述したように、搬送速度の加減速に依らず、記録材Ｐの搬送位置の安定している期間であり、記録材Ｐの先端が送信部３１ａと受信部３１ｂの間を通過してから、記録材Ｐの先端がローラ１９に到達するまでの期間が該当する。図１１のタイミングチャートでは図１１（ａ）から図１１（ｃ）の期間が該当する。ここで、図１１（ａ）と図１１（ｃ）はそれぞれ図８（ａ）と図８（ｂ）と同じタイミングを示す。したがって、搬送速度の加減速がある場合も検知部３１の検知期間は実施例２と同様である。

また、検知部３２の好ましい検知期間は前述したように、記録材Ｐが一定の速度で搬送されている期間である。そのため、図１１のタイミングチャートでは図１１（ｂ）から図１１（ｄ）の期間が該当する。ここで、図１１（ｂ）のタイミングとは、記録材Ｐに対する加減速制御が終了したタイミングを示す。また、図１１（ｄ）は図８（ｃ）と同じタイミングを示す。図１１においても実施例２と同様に、送信部３１ａと受信部３１ｂの間（検知部３１による検知位置）と検知部３２による検知位置が記録材Ｐの搬送方向においてほぼ同じ位置にあるとして、検知部３２による検知期間を定義している。また、本実施例では検知部３２による検知位置から定着器２０までの距離よりも記録材Ｐの搬送方向における長さが短い場合について説明した。一方、その距離よりも長い記録材Ｐが搬送される場合、記録材Ｐの後端が検知部３２による検知位置に到達するタイミング（図１１（ｄ））よりも記録材Ｐの先端が定着器２０に到達するタイミング（図１１（ｅ））の方が早くなる。その場合、検知部３２による検知期間は、図１１（ｂ）から図１１（ｅ）となる。すなわち、記録材Ｐの加減速制御が終了してから、記録材Ｐの後端が検知部３２による検知位置に到達するまでの期間、または記録材Ｐの加減速制御が終了してから、記録材Ｐの先端が定着器２０に到達するまでの期間のいずれか短い方の期間が該当する。なお、検知部３２による検知は１００ｍｓ行うと仮定した。しかしながら、検知期間は１００ｍｓに限定されず、上記のいずれか短い方の期間、またはそれよりもさらに短い期間に検知を終了できればよい。

本実施例における制御部１０による制御シーケンスについて、図１２のフローチャートについて説明する。図１２のフローチャートに基づく制御は、制御部１０が不図示のＲＯＭ等に記憶されているプログラムに基づき実行する。Ｓ５０１乃至Ｓ５０７までの制御は図５と同様の制御を行う。Ｓ５０７の次に、パルスモータで３００ステップ経過後（Ｓ７０１）、制御部１０は記録材Ｐの先端がローラ１９に到達したと判断し、タイマーをリセットする（Ｓ７０２）。Ｓ７０３で検知部３２の検知動作の開始を指示し、１００ｍｓ検知を行った後（Ｓ７０４）検知を終了する（Ｓ７０５）。検知部３１と検知部３２によって得られた検知結果を基に、制御部１０は記録材Ｐの種類を判別し、判別した種類に応じて画像形成条件を決定して終了する（Ｓ７０６）。

本実施例によれば、前述のような構成と動作によって、実施例１と実施例２に加えて次のような効果がある。記録材Ｐの搬送速度を加減速する場合であっても、記録材Ｐの搬送位置が安定した期間で検知を行うことで記録材Ｐの坪量の検知精度を向上することが可能となる。また、記録材Ｐの坪量の検知精度の向上によって適切な印刷モードを設定することができ、形成される画像品位を向上させることが可能となる。

また、本実施例において、記録材Ｐの搬送速度が加速又は減速させられている期間で照射部３２ａが記録材Ｐに光を照射してもよいが、撮像部３２ｃが撮像した結果は表面性の検知結果に反映させないように制御する。または、記録材Ｐの搬送速度が加速又は減速させられている期間では、照射部３２ａが光を照射しないように制御してもよい。

上記の実施例において、記録材Ｐの搬送が安定しない期間で送信部３１ａが記録材Ｐに超音波を送信してもよいが、受信部３１ｂが受信した結果は坪量の検知結果に反映させないように制御する。または、記録材Ｐの搬送が安定しない期間では、送信部３１ａが超音波を送信しないように制御してもよい。

また、上記の実施例においては、記録材判別ユニット３０に坪量検知部３１や表面性検知部３２が設けられている構成について説明した。しかし、これに限定されない。記録材Ｐに光を照射し、記録材Ｐを透過した光を受光して、受光した光の光量から記録材Ｐの厚みを検知する検知部が設けられていてもよい。または、検知部３２の代わりに、記録材Ｐに光を照射し、記録材Ｐで反射した光を受光して、受光した光の光量から記録材Ｐの表面性を検知する検知部が設けられていてもよい。

また、上記の実施例においては、レジストレーションローラ対６と二次転写ローラ１９の間で記録材Ｐにループを形成する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、記録材Ｐを搬送する搬送部が２つあり、その間に検知部３１が配置されている構成において、２つの搬送部間でループを形成するような場合であっても本発明を適用することができる。

また、上記の実施例において、記録材判別ユニット３０は画像形成装置１に固定して設けられている構成であったが、ユニット３０は装置１に対して着脱可能な構成であってもよい。ユニット３０を着脱可能な構成にすれば、例えば、ユニット３０が故障した場合にユーザが容易に交換することができる。または単純にユニット３０が装置１に対して追加で装着可能な構成であってもよい。

また、上記の実施例において、記録材判別ユニット３０と制御部１０を一体化して、画像形成装置１に対して着脱可能な構成にしてもよい。この構成を図１３に示す。図１３（ａ）は坪量検知部３１で構成されているユニット３０のブロック図であり、図１３（ｂ）は表面性検知部３２で構成されているユニット３０のブロック図である。このように、ユニット３０と制御部１０を一体化して交換可能であれば、ユニット３０の機能を更新したり追加したりする場合に、新たな機能を有するセンサにユーザが容易に交換することができる。または単純にユニット３０と制御部１０が一体化され、装置１に対して追加で装着可能な構成であってもよい。

ここで、記録材判別ユニット３０が装着されるのは画像形成装置１に限らず、記録材を搬送して記録材にループを形成する構成をもつ搬送装置であればよい。ユニット３０がこのような装置に装着された状態において、本発明を適用することができる。

また、上記の実施例においては、レーザビームプリンタの例を示したが、本発明を適用する画像形成装置はこれに限られるものではなく、インクジェットプリンタ等、他の印刷方式のプリンタ、又は複写機でもよい。

１画像形成装置
６レジストレーションローラ対
１０制御部
１９二次転写ローラ
３１坪量検知部
３１ａ超音波送信部
３１ｂ超音波受信部

Claims

記録材に画像を形成する画像形成装置において、
超音波を送信する送信部と、前記送信部から送信された超音波を受信する受信部を備える超音波検知部と、
前記超音波検知部よりも記録材の搬送方向において上流側に配置され、前記送信部と前記受信部の間に向けて記録材を搬送する第一の搬送部と、
前記超音波検知部よりも前記搬送方向において下流側に配置され、前記第一の搬送部によって搬送された記録材を搬送する第二の搬送部であって、前記第一の搬送部よりも遅い速度で記録材を搬送することで記録材にループを形成する前記第二の搬送部と、
前記第一の搬送部と前記第二の搬送部によって記録材にループが形成されない期間において、前記送信部から送信され、記録材を介して前記受信部によって受信された超音波に基づき、前記第一の搬送部と前記第二の搬送部によって記録材にループが形成される期間において、前記送信部から送信され、記録材を介して前記受信部によって受信された超音波に基づくことなく、記録材に対する画像形成条件を制御する制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
記録材に画像を形成する画像形成装置において、
超音波を送信する送信部と、前記送信部から送信された超音波を受信する受信部を備える超音波検知部と、
前記超音波検知部よりも記録材の搬送方向において上流側に配置され、前記送信部と前記受信部の間に向けて記録材を搬送する第一の搬送部と、
前記超音波検知部よりも前記搬送方向において下流側に配置され、前記第一の搬送部によって搬送された記録材を搬送する第二の搬送部であって、前記第一の搬送部よりも遅い速度で記録材を搬送することで記録材にループを形成する前記第二の搬送部と、
前記第一の搬送部と前記第二の搬送部によって記録材にループが形成されない期間において、前記送信部から送信され、記録材を介して前記受信部によって受信された超音波に基づき、記録材に対する画像形成条件を制御する制御部を有し、
前記第一の搬送部と前記第二の搬送部によって記録材にループが形成される期間において前記送信部は超音波を送信しないことを特徴とする画像形成装置。
記録材にループが形成されない前記期間は、記録材が前記第一の搬送部又は前記第二の搬送部のいずれか一方によって搬送されており、他方によって搬送されていない期間であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
記録材にループが形成されない前記期間は、記録材の先端が前記送信部と前記受信部の間を通過してから、記録材の先端が前記第二の搬送部に到達するまでの期間であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
記録材にループが形成されない前記期間は、記録材の後端が前記第一の搬送部を通過してから、記録材の後端が前記送信部と前記受信部の間を通過するまでの期間であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
記録材にループが形成される前記期間は、記録材が前記第一の搬送部と前記第二の搬送部の両方によって搬送されている期間であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
記録材にループが形成される前記期間は、記録材の先端が前記第二の搬送部に到達してから、記録材の後端が前記第一の搬送部を通過するまでの期間であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
前記送信部と前記受信部は対向して配置され、前記受信部は前記送信部によって送信され、記録材を透過した超音波を受信することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御部は、記録材の速度が一定の期間で、前記超音波検知部によって記録材を検知した結果に基づいて、前記画像形成条件を制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御部は、記録材の速度が加速又は減速されている期間で、前記超音波検知部によって記録材を検知した結果に基づいて、前記画像形成条件を制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
光を照射する照射部と、前記照射部によって照射された光を受光する受光部を備える光検知部を有し、
前記制御部は、前記照射部によって照射され、記録材を介して前記受光部によって受光された光に基づいて、前記画像形成条件を制御することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記受光部は前記照射部によって照射され、記録材に反射した光を受光することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
前記受光部は受光した光を画像として撮像する撮像部であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
前記制御部は、記録材の速度が一定の期間で、前記光検知部によって記録材を検知した結果に基づいて、前記画像形成条件を制御することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御部は、記録材の速度が加速又は減速されている期間で、前記光検知部によって記録材を検知した結果を用いずに、前記画像形成条件を制御することを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
記録材の速度が加速又は減速されている期間で、前記照射部によって光が照射されないことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記超音波検知部と前記光検知部は、前記搬送方向と直交する方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記照射部によって光が照射される記録材の第１面とは反対側の第２面において、光が照射されている記録材と接触する接触部材を有し、
前記照射部によって前記第１面の所定の領域に光が照射され、前記接触部材は前記第１面の所定の領域とは反対側の前記第２面の所定の領域において、前記記録材と接触することを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第二の搬送部は、前記第一の搬送部によって搬送された記録材に画像を転写する転写部であることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
記録材に画像を定着する定着部を有し、
前記画像形成条件とは、前記定着部が記録材に画像を定着する時の温度であることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
記録材に画像を転写する転写部を有し、
前記画像形成条件とは、前記転写部に供給する電圧値であることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記画像形成条件とは、記録材の搬送速度であることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
超音波を送信する送信部と、前記送信部から送信された超音波を受信する受信部を備える超音波検知部を有し、
記録材を搬送する第一の搬送部と、前記第一の搬送部よりも記録材の搬送方向において下流側に配置され、前記第一の搬送部によって搬送された記録材を搬送する第二の搬送部であって、前記第一の搬送部よりも遅い速度で記録材を搬送することで記録材にループを形成する前記第二の搬送部を有する搬送装置で用いられる記録材判別ユニットであって、
前記搬送装置の前記第一の搬送部と前記第二の搬送部の間の位置に装着された状態において、前記第一の搬送部と前記第二の搬送部によって記録材にループが形成されない期間において、前記送信部から送信され、記録材を介して前記受信部によって受信された超音波に基づき、前記第一の搬送部と前記第二の搬送部によって記録材にループが形成される期間において、前記送信部から送信され、記録材を介して前記受信部によって受信された超音波に基づくことなく、記録材の坪量を判別する判別部を有することを特徴とする記録材判別ユニット。
超音波を送信する送信部と、前記送信部から送信された超音波を受信する受信部を備える超音波検知部を有し、
記録材を搬送する第一の搬送部と、前記第一の搬送部よりも記録材の搬送方向において下流側に配置され、前記第一の搬送部によって搬送された記録材を搬送する第二の搬送部であって、前記第一の搬送部よりも遅い速度で記録材を搬送することで記録材にループを形成する前記第二の搬送部を有する搬送装置で用いられる記録材判別ユニットであって、
前記搬送装置の前記第一の搬送部と前記第二の搬送部の間の位置に装着された状態において、前記第一の搬送部と前記第二の搬送部によって記録材にループが形成されない期間において、前記送信部から送信され、記録材を介して前記受信部によって受信された超音波に基づき、記録材の坪量を判別する判別部を有し、
前記第一の搬送部と前記第二の搬送部によって記録材にループが形成される期間において前記送信部は超音波を送信しないことを特徴とする記録材判別ユニット。
記録材にループが形成されない前記期間は、記録材が前記第一の搬送部又は前記第二の搬送部のいずれか一方によって搬送されており、他方によって搬送されていない期間であることを特徴とする請求項２３または２４に記載の記録材判別ユニット。
記録材にループが形成されない前記期間は、記録材の先端が前記送信部と前記受信部の間を通過してから、記録材の先端が前記第二の搬送部に到達するまでの期間であることを特徴とする請求項２５に記載の記録材判別ユニット。
記録材にループが形成されない前記期間は、記録材の後端が前記第一の搬送部を通過してから、記録材の後端が前記送信部と前記受信部の間を通過するまでの期間であることを特徴とする請求項２５に記載の記録材判別ユニット。
記録材にループが形成される前記期間は、記録材が前記第一の搬送部と前記第二の搬送部の両方によって搬送されている期間であることを特徴とする請求項２３乃至２７のいずれか１項に記載の記録材判別ユニット。
記録材にループが形成される前記期間は、記録材の先端が前記第二の搬送部に到達してから、記録材の後端が前記第一の搬送部を通過するまでの期間であることを特徴とする請求項２８に記載の記録材判別ユニット。
前記送信部と前記受信部は対向して配置され、前記受信部は前記送信部によって送信され、記録材を透過した超音波を受信することを特徴とする請求項２３乃至２９のいずれか１項に記載の記録材判別ユニット。
前記判別部は、記録材の速度が一定の期間で、前記超音波検知部によって記録材を検知した結果に基づいて、記録材の坪量を判別することを特徴とする請求項２３乃至３０のいずれか１項に記載の記録材判別ユニット。
前記判別部は、記録材の速度が加速又は減速されている期間で、前記超音波検知部によって記録材を検知した結果に基づいて、記録材の坪量を判別することを特徴とする請求項２３乃至３１のいずれか１項に記載の記録材判別ユニット。
光を照射する照射部と、前記照射部によって照射された光を受光する受光部を備える光検知部を有し、
前記判別部は、前記照射部によって照射され、記録材を介して前記受光部によって受光された光に基づいて、記録材の表面性を判別することを特徴とする請求項２３乃至３２のいずれか１項に記載の記録材判別ユニット。
前記受光部は前記照射部によって照射され、記録材に反射した光を受光することを特徴とする請求項３３に記載の記録材判別ユニット。
前記受光部は受光した光を画像として撮像する撮像部であることを特徴とする請求項３３又は３４に記載の記録材判別ユニット。
前記判別部は、記録材の速度が一定の期間で、前記光検知部によって記録材を検知した結果に基づいて、記録材の表面性を判別することを特徴とする請求項３３乃至３５のいずれか１項に記載の記録材判別ユニット。
前記判別部は、記録材の速度が加速又は減速されている期間で、前記光検知部によって記録材を検知した結果を用いずに、記録材の表面性を判別することを特徴とする請求項３３乃至３６のいずれか１項に記載の記録材判別ユニット。
記録材の速度が加速又は減速されている期間で、前記照射部によって光が照射されないことを特徴とする請求項３３乃至３６のいずれか１項に記載の記録材判別ユニット。
前記超音波検知部と前記光検知部は、前記搬送方向と直交する方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項３３乃至３８のいずれか１項に記載の記録材判別ユニット。
前記搬送装置は、前記照射部によって光が照射される記録材の第１面とは反対側の第２面において、光が照射されている記録材と接触する接触部材を有し、
前記照射部によって前記第１面の所定の領域に光が照射され、前記接触部材は前記第１面の所定の領域とは反対側の前記第２面の所定の領域において、前記記録材と接触することを特徴とする請求項３３乃至３９のいずれか１項に記載の記録材判別ユニット。
前記第二の搬送部は、前記第一の搬送部によって搬送された記録材に画像を転写する転写部であることを特徴とする請求項２３乃至４０のいずれか１項に記載の記録材判別ユニット。
前記搬送装置に対して着脱可能であることを特徴とする請求項２３乃至４１のいずれか１項に記載の記録材判別ユニット。
記録材に画像を形成する画像形成装置において、
超音波を送信する送信部と、前記送信部から送信された超音波を受信する受信部を備える超音波検知部と、
前記超音波検知部よりも記録材の搬送方向において上流側に配置され、前記送信部と前記受信部の間に向けて記録材を搬送する第一の搬送部と、
前記超音波検知部よりも前記搬送方向において下流側に配置され、前記第一の搬送部によって搬送された記録材を搬送する第二の搬送部であって、前記第一の搬送部よりも遅い速度で記録材を搬送する前記第二の搬送部と、
記録材が前記第一の搬送部又は前記第二の搬送部のいずれか一方によって搬送されており、他方によって搬送されていない期間において、前記送信部から送信され、記録材を介して前記受信部によって受信された超音波に基づき、記録材が前記第一の搬送部と前記第二の搬送部の両方によって搬送されている期間において、前記送信部から送信され、記録材を介して前記受信部によって受信された超音波に基づくことなく、記録材に対する画像形成条件を制御する制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
記録材に画像を形成する画像形成装置において、
超音波を送信する送信部と、前記送信部から送信された超音波を受信する受信部を備える超音波検知部と、
前記超音波検知部よりも記録材の搬送方向において上流側に配置され、前記送信部と前記受信部の間に向けて記録材を搬送する第一の搬送部と、
前記超音波検知部よりも前記搬送方向において下流側に配置され、前記第一の搬送部によって搬送された記録材を搬送する第二の搬送部であって、前記第一の搬送部よりも遅い速度で記録材を搬送する前記第二の搬送部と、
記録材が前記第一の搬送部又は前記第二の搬送部のいずれか一方によって搬送されており、他方によって搬送されていない期間において、前記送信部から送信され、記録材を介して前記受信部によって受信された超音波に基づき、記録材に対する画像形成条件を制御する制御部を有し、
記録材が前記第一の搬送部と前記第二の搬送部の両方によって搬送されている期間において前記送信部は超音波を送信しないことを特徴とする画像形成装置。