JP6929169B2

JP6929169B2 - 画像形成装置及び記録材判別装置

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Publication number: JP6929169B2
Application number: JP2017167759A
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Inventors: 三井　裕二; 裕二三井
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Filing date: 2017-08-31
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Description

本発明は、画像形成装置や記録材判別装置に設けられた記録材の特性に関する情報を検知する検知手段の構成に関する。

近年、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、多種多様な記録材へ対応する為、各種記録材の特性に応じた印刷条件の細かい設定を可能とする技術が提案されている。また、それらの印刷条件を設定する為に記録材の種類を判別するセンサを有する複写機、プリンタも提案されている。

記録材の種類を判別するセンサとしては、記録材の表面に対向する位置に発光源を設け、記録材を透過した透過光を検出することにより記録材の厚さを判別する光学センサが知られている。さらに近年では、記録材の表面で反射した反射光を検出することにより記録材の表面性を判別するものや、超音波を用いて記録材の坪量を判別するものも提案されている。

特許文献１には、上述した透過光を検出するタイプのセンサが記載されている。このセンサは記録材の搬送路中に設けられ、２つの当接部材によって搬送中の記録材を挟む構成となっている。発光源は一方の当接部材に設けられ、受光素子は他方の当接部材に設けられている。２つの当接部材はそれぞれ、バネにより記録材の表面に対して付勢されている。この構成により、記録材に対するセンサの追従性をあげ、紙厚検知精度を高めることができる。

特開２０１５−００９９６４号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、搬送路が湾曲している位置にセンサが設けられると、記録材の剛性が高い場合に、搬送路幅の記録材の厚み方向で記録材が傾いてしまう。これにより、記録材の表面に対して当接部材が浮き上がり、センサの追従性が低下した結果、センサの検知精度も低下してしまう。その対策として、当接部材を付勢するバネの押圧力を記録材の剛性に打ち勝つまで高くする構成が考えられる。しかし、剛性の低い記録材を使用した場合に、２つの当接部材によって形成されるセンサニップに記録材の先端が突入できない場合がある。また、センサニップから記録材の後端が抜ける時に、記録材に対し大きなショックを与え、画像形成に影響を及ぼす場合がある。特許文献１に記載の構成は、当時扱う記録材の種類に幅広く対応することができていたが、近年扱う記録材の種類が拡大していることもあり、更なるセンサの追従性の向上が望まれていた。

本発明の目的は、記録材に対するセンサの追従性を高めることである。

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手段と、前記記録材の特性に関する情報を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された前記記録材の特性に関する情報に基づいて、前記画像形成手段の画像形成条件を設定する制御手段と、を有する画像形成装置において、前記検知手段は、互いに対向して設けられることにより前記記録材を挟持可能な、前記記録材の一方の面に当接する第１当接部材と、他方の面に当接する第２当接部材とを含み、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に作用部、他方に被作用部が設けられている、もしくは、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に前記作用部と前記被作用部が設けられており、前記作用部と前記被作用部の協働によって前記記録材の特性に関する情報を検知し、前記第１当接部材と前記第２当接部材は、前記記録材を互いに挟持する方向に平行移動可能であって、前記第１当接部材と前記第２当接部材が平行移動可能な方向と直交し、かつ前記記録材の搬送方向と直交する第１方向に沿った軸線を中心に、前記第１当接部材と前記第２当接部材の少なくともいずれか一方は回転可能であって、前記記録材の搬送方向と平行な第２方向に沿った軸線を中心に、前記第１当接部材と前記第２当接部材は回転可能であることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するための本発明の記録材判別装置は、記録材の特性に関する情報を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された前記記録材の特性に関する情報に基づいて、前記記録材の種類を判別する制御手段と、を有する記録材判別装置において、前記検知手段は、互いに対向して設けられることにより前記記録材を挟持可能な、前記記録材の一方の面に当接する第１当接部材と、他方の面に当接する第２当接部材とを含み、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に作用部、他方に被作用部が設けられている、もしくは、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に前記作用部と前記被作用部が設けられており、前記作用部と前記被作用部の協働によって前記記録材の特性に関する情報を検知し、前記第１当接部材と前記第２当接部材は、前記記録材を互いに挟持する方向に平行移動可能であって、前記第１当接部材と前記第２当接部材が平行移動可能な方向と直交し、かつ前記記録材の搬送方向と直交する第１方向に沿った軸線を中心に、前記第１当接部材と前記第２当接部材の少なくともいずれか一方は回転可能であって、前記記録材の搬送方向と平行な第２方向に沿った軸線を中心に、前記第１当接部材と前記第２当接部材は回転可能であることを特徴とする。

本発明によれば、記録材に対するセンサの追従性を高めることができる。

実施例１のフルカラーレーザビームプリンタの全体構成の断面図実施例１に係るセンサガイドユニットの構成図実施例１に係る２次転写側センサユニットの構成図実施例１にて剛性の低い記録材に印刷する前の各ユニットの図実施例１にて剛性の低い記録材が当接部を通過時の各ユニットの図実施例１にて剛性の低い記録材が当接部を通過後の各ユニットの図実施例１にて剛性の高い記録材が当接部を通過前の各ユニットの図実施例１にて剛性の高い記録材が当接部を通過時の各ユニットの図カールした記録材が当接部を通過時の各ユニットの図変形例に係る２次転写側センサユニットの構成図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

＜全体構成説明＞
まず、画像形成装置１の全体構成について、図１を用いて概要を説明する。図１は本実施例に関わる画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザビームプリンタの全体構成を示す縦断面図である。図１に示す画像形成装置には、ユーザが後述の４個のプロセスカートリッジが配置されている面と向かい合うと仮定して、最下段にカセット給紙手段８０、右部に手差し給紙手段７０が配置されている。カセット給紙手段８０の上部には、記録材Ｐの先端位置を合わせ搬送するレジストレーションローラ５１（以下、レジローラ５１と表記する）とレジストレーション対向ローラ５２（以下、レジ対向ローラ５２と表記する）が配置されている。同じくカセット給紙手段８０の上方に、感光体に静電潜像を形成するレーザスキャナーユニット３０が配置されている。レーザスキャナーユニット３０の直上にスキャナーフレーム３１が配置され、レーザスキャナーユニット３０は、スキャナーフレーム３１に固定されている。レジローラ５１とレジ対向ローラ５２の付近には、センサガイドユニット３００が配置されている。スキャナーフレーム３１の上方には４個のプロセスカートリッジ１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ）が配置されている。プロセスカートリッジ１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ）の上方にプロセスカートリッジ１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ）に対向するように、中間転写ユニット４０が配置されている。中間転写ユニット４０は中間転写ベルト４１を備え、中間転写ベルト４１の内側に１次転写ローラ４２（４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｂｋ）、駆動ローラ４３、２次転写対向ローラ４４、テンションローラ４５を備え、外側にクリーニング手段４６を備えている。

中間転写ユニット４０の右側には２次転写ユニット９０が配置されている。２次転写ユニット９０には、２次転写対向ローラ４４に対向するように、２次転写ローラ９１（転写部）が備えられている。また、センサガイドユニット３００に対向するように、２次転写側センサユニット３２０が備えられている。２次転写ユニット９０と２次転写側センサユニット３２０は一体化されていてもよい。中間転写ユニット４０及び２次転写ユニット９０の上部に定着ユニット２０（定着部）が配置されている。定着ユニット２０の左上部には排紙ユニット６０が配置されている。排紙ユニット６０は、排紙ローラ対６１及び両面搬送部６２、反転ローラ対６３と分岐手段である両面フラッパ６４を備えている。画像形成制御部２にはＣＰＵ３が搭載されており、画像形成装置１の画像形成動作を一括して制御している。

＜印刷動作説明＞
不図示のホストコンピュータ等から画像形成制御部２に、印刷命令や画像情報等を含んだ印刷データが入力されると、画像形成装置１は印刷動作を開始する。そして、記録材Ｐは給送ローラ８１と搬送ローラ８２及び搬送対向ローラ８３によってカセット給紙手段８０から給送され搬送路に送り出される。記録材Ｐは、１枚目の画像形成時は、中間転写ベルト４１上に形成する画像の形成動作と搬送のタイミングとの同期を取るため、２次転写ローラ９１の前で、レジローラ５１とレジ対向ローラ５２間に挟持された状態で一旦停止する。そして画像形成が行われるまで待機した後に搬送されるが、２枚目以降は一旦停止せずに連続的に搬送される。記録材Ｐが給送される動作と同期して、プロセスカートリッジ（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ）で現像された各色の現像剤画像は、中間転写ベルト４１に各色順次転写される。中間転写ベルト４１上に多重に現像された現像剤画像（カラー画像）は２次転写対向ローラ４４の位置まで中間転写ベルト４１とともに移動する。一旦停止していた記録材Ｐは、レジローラ５１とレジ対向ローラ５２が回転することによって搬送が開始される。そして、記録材Ｐが現像剤画像に合わせて２次転写ローラ９１と中間転写ベルト４１の転写ニップ部に突入することで、記録材Ｐ上に２次転写が行われる。記録材Ｐに転写されたカラー画像は、定着ローラ等から構成される定着ユニット２０によって加熱、加圧されることにより記録材Ｐ上に溶融定着される。定着後の記録材Ｐは排紙ローラ対６１によって排紙トレイ６５に排出され、カラー画像形成動作が終了する。また、中間転写ベルト４１上には、クリーニング手段４６が設置されており、内部に設置されたクリーニングブレード等の清掃部材により、中間転写ベルト上に残った現像剤を掻き取り、次の画像形成に備える。

＜センサガイドユニット構成説明＞
図２に本実施例におけるセンサガイドユニット３００の図を示す。図２（ａ）に示すように、記録材Ｐをガイドする搬送ガイド３０１（第１保持部材）の内部にセンサホルダー３０４（第１当接部材）が取りついている。搬送ガイド３０１には、溝部３０１ａが設けられており、センサホルダー３０４には、２つの突起３０４ａが設けられている。この時、２つの突起３０４ａが溝部３０１ａに挿入され、溝部３０１ａに沿ってセンサホルダー３０４が矢印Ａ、Ｂ方向に平行移動可能な構成となっている。

図２（ｂ）にセンサホルダー３０４の図を示す。図２（ｂ）に示すように、搬送ガイド３０１とセンサホルダー３０４の間には、バネ３０３（第１付勢部材）が配置されており、センサホルダー３０４を矢印Ａ方向に押圧している。突起３０４ａの高さ幅はＨｂである。一方、図２（ａ）に示すように、溝部３０１ａの高さ幅は突起３０４ａの高さ幅Ｈｂよりも隙間Ｘ分大きい。隙間Ｘは、２つの突起３０４ａの横幅Ｗｂ（間隔）によって決まり、例えば、突起３０４ａの横幅Ｗｂが１０ｍｍであって、隙間Ｘが０．１ｍｍの場合、２つの内一方の突起３０４ａは他方の突起３０４ａを中心に隙間Ｘの中で１ｄｅｇ傾くことが可能になる。

図２（ｃ）にセンサホルダー３０４を２次転写側センサユニット３２０側から見た図を示す。つまり、図２（ｃ）は図２（ｂ）における矢印αの方向からセンサホルダー３０４を見た図である。図２（ｃ）に示すように、搬送ガイド３０１には、溝部３０１ｂが設けられており、センサホルダー３０４には、円筒形状の突起３０４ｂが設けられている。この時、突起３０４ｂが溝部３０１ｂに挿入され、溝部３０１ｂに沿ってセンサホルダー３０４が図２（ａ）の矢印Ａ、Ｂ方向に平行移動可能な構成となっている。さらに、円筒形状の突起３０４ｂの中心線を軸線として、センサホルダー３０４が矢印Ｃ、Ｄ方向に回転可能な構成となっている。

図２（ｄ）にセンサホルダー３０４の内部構成を示す。図２（ｄ）は図２（ｃ）と同様に２次転写側センサユニット３２０側から見た図を示している。なお、図２（ｄ）においてはセンサホルダー３０４の内部構成を示すため、筐体部分やガラス部材１０９は省略している。図２（ｄ）に示すように、センサホルダー３０４には記録材Ｐの表面性および坪量といった記録材Ｐの特性を検知するセンサ電気基板１０７が取り付けられている。さらに、センサ電気基板１０７上に、表面性検知部を構成するラインセンサ１０７ａとＬＥＤ１０７ｃ、さらに坪量検知部を構成する超音波受信部１０７ｂが配置されている。なお、この方向から見て突起３０４ｂの中心線は超音波受信部１０７ｂの中心を通るように構成される。

受光部であるラインセンサ１０７ａ（被作用部）と発光部であるＬＥＤ１０７ｃ（作用部）は、協働することにより記録材Ｐの表面画像を撮像して記録材Ｐの表面性を検知する表面性検知部を構成している。以下、表面性検知部について詳細に説明する。

図２（ｅ）は表面性検知部の斜視図である。ＬＥＤ１０７ｃから照射された光は、偏光器１０８によって偏光され、透明なガラス部材１０９を通過し、記録材Ｐの表面に対して斜めから入射する。記録材Ｐの表面で反射した光は集光素子１１０によって集光され、ラインセンサ１０７ａによって撮像される。ラインセンサ１０７ａは記録材Ｐの搬送方向に対して直交する方向（記録材Ｐの幅方向）に沿って延びた撮像素子であり、記録材Ｐを搬送させながら複数回撮像を行う。このようにして得られた記録材Ｐの表面画像から、ＣＰＵ３が特徴量を求めることにより記録材Ｐの表面性を検知することができる。特徴量としては例えば、複数画素の出力値の差分値を用いることが考えられる。ＣＰＵ３は、この差分値が小さければ表面が滑らかな記録材と判別し、差分値が大きければ表面が粗い記録材と判別する。なお、記録材Ｐの表面性を検知する方法としてはこれに限らない。例えば、撮像素子の代わりに１つの受光素子を配置し、その受光素子によって受光された反射光量の大小によって記録材Ｐの表面性を検知してもよい。ＣＰＵ３は、反射光量が大きければ表面が滑らかな記録材と判別し、反射光量が小さければ表面が粗い記録材と判別する。

＜２次転写側センサユニット構成説明＞
図３に２次転写側センサユニット３２０の図を示す。図３（ａ）に示すように、記録材Ｐをガイドする２転搬送ガイド３２１（第２保持部材）の内部に２転センサホルダー３２４（第２当接部材）が取りついている。２転搬送ガイド３２１には、溝部３２１ｃが設けられており、２転センサホルダー３２４には、２つの突起３２４ｃが設けられている。この時、２つの突起３２４ｃが溝部３２１ｃに挿入され、溝部３２１ｃに沿って２転センサホルダー３２４が矢印Ａ、Ｂ方向に平行移動可能な構成となっている。２転搬送ガイド３２１と２転センサホルダー３２４の間には、バネ３２３（第２付勢部材）が配置されており、２転センサホルダー３２４を矢印Ｂ方向に押圧している。ここで、溝部３２１ｃの高さ幅は、突起３２４ｃの高さ幅Ｈｄに対し嵌合寸法で作られる。つまり、センサガイドユニット３００側と異なり、溝部３２１ｃと突起３２４ｃの間にはほとんど隙間がない。

図３（ｂ）に２転センサホルダー３２４をセンサガイドユニット３００側から見た図を示す。つまり、図３（ｂ）は図３（ａ）における矢印βの方向から２転センサホルダー３２４を見た図である。図３（ｂ）に示すように、２転搬送ガイド３２１には、溝部３２１ｄが設けられており、２転センサホルダー３２４には、円筒形状の突起３２４ｄが設けられている。この時、突起３２４ｄが溝部３２１ｄに挿入され、溝部３２１ｄに沿って２転センサホルダー３２４が図３（ａ）の矢印Ａ、Ｂ方向に平行移動可能な構成となっている。さらに、円筒形状の突起３２４ｄの中心線を軸線として、２転センサホルダー３２４が矢印Ｃ、Ｄ方向に回転可能な構成となっている。

図３（ｃ）に２転センサホルダー３２４の内部構成を示す。図３（ｃ）は図３（ｂ）と同様にセンサガイドユニット３００側から見た図を示している。なお、図３（ｃ）においては２転センサホルダー３２４の内部構成を示すため、筐体部分は省略している。図３（ｃ）に示すように、２転センサホルダー３２４には記録材Ｐの坪量を検知するための超音波送信部１２７ｂと従動コロ１２８が配置されている。ここで、超音波送信部１２７ｂはセンサホルダー３０４に配置されている超音波受信部１０７ｂと搬送路を挟み対向する位置に配置されている。なお、この方向から見て突起３２４ｄの中心線は超音波送信部１２７ｂの中心を通るように構成される。従動コロ１２８はセンサホルダー３０４に配置されている表面性検知部と搬送路を挟み対向する位置に配置されており、記録材Ｐが搬送されることに伴い回転する。従動コロ１２８はセンサホルダー３０４に配置されているガラス部材１０９に対して記録材Ｐを押圧し、搬送される際に記録材Ｐがばたつかないようにしている。これにより、ラインセンサ１０７ａはブレのない表面画像を撮像することができる。

超音波送信部１２７ｂ（作用部）と超音波受信部１０７ｂ（被作用部）は、協働することにより記録材Ｐを透過した超音波を受信して記録材Ｐの坪量を検知する坪量検知部を構成している。ここで、坪量とは、記録材Ｐの単位面積当たりの質量であり、［ｇ／ｍ２］で表わす。以下、坪量検知部について詳細に説明する。

超音波送信部１２７ｂと超音波受信部１０７ｂは、同様の構成であり、機械的変位と電気信号の相互変換素子である圧電素子（ピエゾ素子ともいう）及び電極端子から成る。超音波送信部１２７ｂでは、電極端子に所定周波数のパルス電圧を入力すると圧電素子が発振して超音波が発生し、空気中を伝搬する。超音波が記録材Ｐまで到達すると、超音波によって記録材Ｐが振動する。このように、超音波送信部１２７ｂで発生した超音波が、記録材Ｐを介して超音波受信部１０７ｂに伝搬する。超音波受信部１０７ｂの圧電素子は、坪量に応じて、受信した超音波の振幅に応じた出力電圧を電極端子に発生させる。ＣＰＵ３は、出力された電圧値のピーク値に基づいて、記録材Ｐの坪量を判別する。例えば、坪量が小さい記録材Ｐの場合はピーク値が大きく、坪量が大きい記録材Ｐの場合はピーク値が小さくなる。

画像形成制御部２は、表面性検知部及び坪量検知部で得られた検知結果に応じて、記録材Ｐの種類を判別し、記録材Ｐに対する画像形成条件を設定している。ここでいう画像形成条件とは、記録材Ｐの種類によって、記録材Ｐの搬送速度を変更したり、転写時における２次転写ローラ９１に印加する電圧を変更したり、定着ユニット２０における加熱温度、加圧力を変更したりすることである。

なお、本実施例では、前述のように、表面性検知部と坪量検知部によりそれぞれ記録材Ｐの表面性と坪量を検知することで、記録材Ｐの種類を判別しているが、いずれか一方の検知部だけを有する構成であってもよい。また、記録材Ｐの表面性や坪量とは異なる、記録材Ｐの他の特性を検知してもよい。例えば、２転センサホルダー３２４に光を照射する発光素子、センサホルダー３０４に記録材Ｐを透過した透過光を受光する受光素子を設け、記録材Ｐを透過した光量から記録材Ｐの厚さを検知してもよい。この場合、ＣＰＵ３は、透過光量が大きければ薄紙、小さければ厚紙と判別する。

＜センサガイドユニット／２次転写側センサユニット動作説明＞
図４にセンサガイドユニット３００と２次転写側センサユニット３２０の断面図を示す。図４に示すように、センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４は接触しており、例えばガラス部材１０９と従動コロ１２８によって形成されるセンサニップ部Ｓ（当接部）において接触している。バネ３０３の押圧力とバネ３２３の押圧力は図４においてつりあっており、センサニップ部Ｓが搬送路上に存在するよう待機位置が決定される。

ここで、剛性の低い、例えば薄紙や再生紙といった坪量の小さい記録材を搬送させた場合の動作を図４乃至６を使って説明する。図４は、剛性の低い記録材Ｐが、センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４のセンサニップ部Ｓを通過する前のセンサガイドユニット３００と２次転写側センサガイドユニット３２０の様子を示す。図４において記録材Ｐの先端はセンサニップ部Ｓに到達していない。記録材Ｐは、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２によって搬送され、まずセンサホルダー３０４に接触する。この時、センサホルダー３０４は記録材Ｐより、矢印Ｚ方向に押圧力を受ける。センサホルダー３０４には、バネ３０３によって矢印Ａ方向にバネ圧を受けており、２転センサホルダー３２４を介してバネ３２３のバネ圧を矢印Ｂ方向に受けている。さらにセンサホルダー３０４の自重が図４の下方向に働いている。ここで、バネ３０３の待機位置におけるバネ圧は、記録材Ｐの押圧力とバネ３２３のバネ圧の合算値よりも同等以上に設定されている為、センサホルダー３０４は移動しない。また、図４の上下方向に対しては、バネ３２３のバネ圧のアシストも無く、記録材Ｐの剛性が低い（坪量が小さい）ので、センサニップ部Ｓとレジローラ５１及びレジ対向ローラ５２の搬送ニップ部の間の搬送エリアで記録材Ｐが微小に変形する。このように、記録材Ｐが変形した結果、記録材Ｐがセンサホルダー３０４を押す力が減る。そのため、センサホルダー３０４の自重に打ち勝って、センサホルダー３０４を図４の上方向に動かすほどの力は発生しない。よって、搬送ガイド３０１の溝部３０１ａとセンサホルダー３０４の２つの突起３０４ａには隙間Ｘが設けられているが、搬送ガイド３０１の溝部３０１ａの下面からセンサホルダー３０４の２つの突起３０４ａは離れない。記録材Ｐは、そのままセンサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４によるセンサニップ部Ｓに搬送される。

図５に、剛性の低い記録材Ｐが、センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４のセンサニップ部Ｓを通過する時のセンサガイドユニット３００と２次転写側センサガイドユニット３２０の様子を示す。図５において記録材Ｐの先端はセンサニップ部Ｓに到達している。センサホルダー３０４が、記録材Ｐの一方の面、そして２転センサホルダー３２４が記録材Ｐの他方の面にそれぞれ当接し、記録材Ｐを挟持可能としている。このとき、記録材Ｐは、センサホルダー３０４側のガラス部材１０９と、２転センサホルダー３２４側の従動コロ１２８によって挟持されている。記録材Ｐがセンサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４のセンサニップ部Ｓを超えて搬送され、記録材Ｐの先端が搬送ガイド３０１に接触すると、搬送ガイド３０１は記録材Ｐの押圧力を受ける。これにより、記録材Ｐは搬送ガイド３０１から矢印Ｔの反力を受ける。しかし、剛性の低い記録材Ｐの反力Ｔでは２転センサホルダー３２４を移動させることはできない。センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４のセンサニップ部Ｓにおける摩擦力の発生も小さいため、センサホルダー３０４を隙間Ｘの中で傾けるには至らない。すなわち、センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４は最初の位置を維持した状態で記録材Ｐを搬送する。

図６に、剛性の低い記録材Ｐが、センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４のセンサニップ部Ｓを通過した後のセンサガイドユニット３００と２次転写側センサガイドユニット３２０の様子を示す。図６において記録材Ｐの先端は中間転写ベルト４１と２次転写ローラ９１によって形成される転写ニップ部に到達しており、記録材Ｐの後端はレジローラ５１とレジ対向ローラ５２によって形成される搬送ニップ部を通過していない。ここで、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２と、中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１における記録材Ｐの搬送速度の差によって、記録材Ｐにはループが形成される。記録材Ｐに形成されたループの状態に応じてセンサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４は記録材Ｐを挟持した状態を保ったまま矢印Ａ、Ｂ方向に移動可能である。つまり、ループ量が小さくなれば、センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４は矢印Ａ方向に移動し、ループ量が大きくなれば、センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４は矢印Ｂ方向に移動する。

次に、剛性の高い、例えば厚紙や光沢紙といった坪量の大きい記録材を搬送させた場合の動作を図７、８で説明する。図７（ａ）に、剛性の高い記録材Ｐが、センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４のセンサニップ部Ｓを通過する前のセンサガイドユニット３００と２次転写側センサガイドユニット３２０の様子を示す。図７（ａ）において記録材Ｐの先端はセンサニップ部Ｓに到達していない。記録材Ｐは、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２によって搬送され、まずセンサホルダー３０４に接触する。この時、センサホルダー３０４は記録材Ｐより、矢印Ｚ方向に押圧力を受けるが、記録材Ｐの剛性が高いため、図４の場合と比較してその押圧力は大きい。記録材Ｐの剛性が低い場合と同様に、センサホルダー３０４には、バネ３０３によって矢印Ａ方向にバネ圧を受けており、２転センサホルダー３２４を介してバネ３２３のバネ圧を矢印Ｂ方向に受けている。さらにセンサホルダー３０４の自重が図７（ａ）の下方向に働いている。ここで、バネ３０３の待機位置におけるバネ圧は、剛性の高い記録材Ｐの押圧力とバネ３２３のバネ圧の合算値よりも低くなるように設定されている為、センサホルダー３０４は矢印Ｂ方向に移動する。同時に、剛性の高い記録材Ｐはセンサホルダー３０４に当接する接触圧も高くなるので、記録材Ｐとセンサホルダー３０４の摩擦力が高くなる。従って剛性の高い記録材Ｐは図７（ｂ）に示すように、センサホルダー３０４を、バネ３０３側にある突起３０４ａを中心として矢印Ｇ方向に回転移動させる。

図８（ａ）に、剛性が高い記録材Ｐが、センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４のセンサニップ部Ｓを通過した後のセンサガイドユニット３００と２次転写側センサガイドユニット３２０の様子を示す。図８（ａ）において記録材Ｐの先端はセンサニップ部Ｓに到達している。記録材Ｐがセンサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４のセンサニップ部Ｓを超えて搬送され、記録材Ｐの先端が搬送ガイド３０１に接触すると、搬送ガイド３０１は記録材Ｐの押圧力を受ける。これにより、記録材Ｐは搬送ガイド３０１から矢印Ｔの反力を受ける。この時、記録材Ｐの剛性が高い為、記録材Ｐは搬送ガイド３０１や２転搬送ガイド３２１の搬送路の形状に沿った形にはならない。記録材Ｐの姿勢は、記録材Ｐの先端が搬送ガイド３０１に接触した位置とレジローラ５１及びレジ対向ローラ５２の搬送方向によって決まる。このとき記録材Ｐの移動、姿勢に合わせ、センサホルダー３０４の位置と傾きが決定される。剛性の低い記録材Ｐの場合（図５）に比べて、剛性の高い記録材Ｐの場合は反力Ｔも大きくなる。従って剛性の高い記録材Ｐは図８（ｂ）に示すように、センサホルダー３０４を、バネ３０３側にある突起３０４ａを中心として矢印Ｈ方向に回転移動させる。以上の動作によって記録材Ｐは、センサホルダー３０４側のガラス部材１０９から浮くことなく、２転センサホルダー３２４側の従動コロ１２８によって形成されるセンサニップ部Ｓにて挟持された状態を保つ。

このように本実施例において、センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４は記録材Ｐを互いに挟持する方向（図４乃至８における左右方向、矢印Ａ、Ｂ方向）に平行移動可能である。さらに、センサホルダー３０４は平行移動可能な方向と直交し、かつ記録材Ｐの搬送方向（図４乃至８における上下方向、鉛直方向）と直交する方向、すなわち記録材Ｐの幅方向に沿った軸線を中心に回転可能である。つまり、センサホルダー３０４は図７（ｂ）、図８（ｂ）に記載されている通り、矢印Ｇ、Ｈ方向に回転可能である。

以上の動作によって記録材Ｐは、搬送路の形状によって姿勢が変わったとしてもセンサホルダー３０４側のガラス部材１０９から浮くことなく、２転センサホルダー３２４側の従動コロ１２８によって形成されるセンサニップ部Ｓにて挟持された状態を保つ。このように、記録材Ｐの剛性や挙動に対しセンサホルダー３０４や２転センサホルダー３２４が記録材Ｐを挟持したまま記録材Ｐの姿勢に追従することができるため、記録材Ｐの判別精度の低下を抑制することができる。

さらに、本実施例におけるセンサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４は、矢印Ｇ、Ｈ方向に回転可能な構成となっているだけでなく、矢印Ｃ、Ｄ方向にも回転可能な構成となっている。以下、記録材Ｐが幅方向（記録材Ｐの搬送方向と直交する方向）においてカールした状態で給紙された場合を例に、センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４の動きを説明する。

記録材Ｐが幅方向においてカールした状態で給紙された場合のセンサガイドユニット３００と２次転写側センサガイドユニット３２０の動作を図９で説明する。幅方向のカールは、記録材Ｐに画像を形成した際に発生することがある。両面印刷を実行する場合、表面に画像が印刷された記録材Ｐを再びセンサニップ部Ｓへ搬送させる必要がある。

図９（ａ）に幅方向においてカールした記録材Ｐがセンサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４のセンサニップ部Ｓを通過する時の、センサホルダー３０４の様子を示す。記録材Ｐは、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２によって搬送されるが、幅方向にカールしているため、記録材Ｐと搬送ガイド３０１の距離が幅方向において異なっている。そのため、記録材Ｐはセンサホルダー３０４に片あたり状態で接触し、センサホルダー３０４が受ける押圧力は記録材Ｐの幅方向において差が発生する。

図９（ｂ）に、センサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４を記録材Ｐの搬送方向の下流側（転写ニップ部側）から見た図を示す。つまり、図９（ｂ）は図９（ａ）における矢印γの方向からセンサホルダー３０４と２転センサホルダー３２４を見た図である。センサホルダー３０４は、記録材Ｐから幅方向において差のある押圧力を受けて矢印Ｂ方向に移動するが、幅方向において搬送ガイド３０１から離れた側の移動量は、接触側の移動量よりも少ない。そのため、センサホルダー３０４の円筒形状の突起３０４ｂが、搬送ガイド３０１の溝部３０１ｂで矢印Ｃ方向に回転し傾き、センサホルダー３０４は、記録材Ｐの姿勢に対して追従移動する。同様に、２転センサホルダー３２４も記録材Ｐの幅方向において差のある反力を受けて、２転センサホルダー３２４の円筒形状の突起３２４ｄが、２転搬送ガイドの溝部３２１ｄで回転して傾く。それによってセンサホルダー３０４が、記録材Ｐの一方の面、そして２転センサホルダー３２４が記録材Ｐの他方の面にそれぞれ当接し、記録材Ｐを挟持可能としている。

また、既に説明した通り、センサホルダー３０４の円筒形状の突起３０４ｂの回転中心線が図２（ｄ）の方向から見た時に超音波受信部１０７ｂの中心を通るように構成する。そして、２転センサホルダー３２４の円筒形状の突起３２４ｄの回転中心線が図３（ｃ）の方向から見た時に超音波送信部１２７ｂの中心を通るように構成する。これにより、超音波受信部１０７ｂと超音波送信部１２７ｂの相対的な位置ずれを抑制し、超音波受信部１０７ｂと超音波送信部１２７ｂにより構成される坪量検知部の判別精度の低下を抑制することができる。

以上の動作によって記録材Ｐが幅方向においてカールした状態であっても、センサホルダー３０４側のガラス部材１０９から浮くことなく、２転センサホルダー３２４側の従動コロ１２８によって形成されるセンサニップ部Ｓにて挟持された状態を保つ。このように、記録材Ｐの剛性や挙動に対しセンサホルダー３０４や２転センサホルダー３２４が記録材Ｐを挟持したまま記録材Ｐの姿勢に追従することができるため、記録材Ｐの判別精度の低下を抑制することができる。また、記録材Ｐが幅方向においてカールした状態だけでなく、幅方向の長さが長い、サイズの大きい記録材Ｐが搬送された場合にも、センサが矢印Ｃ、Ｄ方向に回転することで、記録材Ｐに対するセンサの追従性を高めることができる。

以上より、本実施例によれば記録材Ｐに対するセンサの追従性を高めることができる。

＜変形例＞
上記の実施例においては、２転搬送ガイド３２１の溝部３２１ｃと２転センサホルダー３２４の突起３２４ｃの間にほとんど隙間がない構成を説明したが、これに限定されない。センサガイドユニット３００側と同様に隙間を設けて、２転センサホルダー３２４が回転して傾くことができる構成としても良い。この構成を図１０（ａ）、（ｂ）に示す。図１０（ａ）に示すように２転搬送ガイド３２１の溝部３２１ｃの高さ幅を、図１０（ｂ）に示す突起３２４ｃの高さ幅Ｈｄよりも隙間Ｙ分大きくする。隙間Ｙは、突起３２４ｃの横幅Ｗｄ（間隔）によって決まり、例えば、突起３２４ｃの横幅Ｗｄが１０ｍｍであって、隙間Ｙは０．１ｍｍの場合、２つの内一方の突起３２４ｃは他方の突起３２４ｃを中心に隙間Ｙの中で１ｄｅｇ傾くことが可能になる。

また、上記の実施例において、記録材Ｐの特性を検知するメディアセンサは画像形成装置１に固定して設けられている構成であったが、メディアセンサは画像形成装置１に対して着脱可能な構成であってもよい。メディアセンサを着脱可能な構成にすれば、例えば、メディアセンサ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。または単純にメディアセンサが画像形成装置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、メディアセンサとＣＰＵ３を一体化して記録材判別装置とし、画像形成装置１に対して着脱可能な構成にしてもよい。このように、メディアセンサとＣＰＵ３を一体化して交換可能であれば、メディアセンサ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。または単純にメディアセンサとＣＰＵ３が一体化され、画像形成装置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。

１０７ａラインセンサ
１０７ｂ超音波受信部
１０７ｃＬＥＤ
１２７ｂ超音波送信部
３０４センサホルダー
３２４２転センサホルダー

Claims

記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録材の特性に関する情報を検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された前記記録材の特性に関する情報に基づいて、前記画像形成手段の画像形成条件を設定する制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記検知手段は、互いに対向して設けられることにより前記記録材を挟持可能な、前記記録材の一方の面に当接する第１当接部材と、他方の面に当接する第２当接部材とを含み、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に作用部、他方に被作用部が設けられている、もしくは、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に前記作用部と前記被作用部が設けられており、前記作用部と前記被作用部の協働によって前記記録材の特性に関する情報を検知し、
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、前記記録材を互いに挟持する方向に平行移動可能であって、前記第１当接部材と前記第２当接部材が平行移動可能な方向と直交し、かつ前記記録材の搬送方向と直交する第１方向に沿った軸線を中心に、前記第１当接部材と前記第２当接部材の少なくともいずれか一方は回転可能であって、前記記録材の搬送方向と平行な第２方向に沿った軸線を中心に、前記第１当接部材と前記第２当接部材は回転可能であることを特徴とする画像形成装置。
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、前記第１方向に沿った軸線を中心に回転可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、それぞれ突起を含み、
前記第１当接部材の前記突起が挿入され、かつ前記第１当接部材が平行移動可能となるように前記突起をガイドする溝部を含み、前記第１当接部材を保持する第１保持部材と、
前記第２当接部材の前記突起が挿入され、かつ前記第２当接部材が平行移動可能となるように前記突起をガイドする溝部を含み、前記第２当接部材を保持する第２保持部材と、を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、それぞれ前記第１方向に伸びた第１突起を含み、
前記第１保持部材は、前記第１当接部材の前記第１突起が挿入され、前記第１当接部材が平行移動可能となるように前記第１当接部材の前記第１突起をガイドする第１溝部を含み、
前記第２保持部材は、前記第２当接部材の前記第１突起が挿入され、前記第２当接部材が平行移動可能となるように前記第２当接部材の前記第１突起をガイドする第１溝部を含むことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、それぞれ複数の前記第１突起を含み、
前記第１当接部材の複数の前記第１突起と前記第１保持部材の前記第１溝部の間には、前記記録材の搬送方向において隙間が設けられ、前記第１当接部材はある１つの前記第１突起を軸として回転可能であり、
前記第２当接部材の複数の前記第１突起と前記第２保持部材の前記第１溝部の間には、前記記録材の搬送方向において隙間が設けられ、前記第２当接部材はある１つの前記第１突起を軸として回転可能であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、それぞれ前記第２方向に伸びた第２突起を含み、
前記第１保持部材は、前記第１当接部材の前記第２突起が挿入され、前記第１当接部材が平行移動可能となるように前記第１当接部材の前記第２突起をガイドする第２溝部を含み、
前記第２保持部材は、前記第２当接部材の前記第２突起が挿入され、前記第２当接部材が平行移動可能となるように前記第２当接部材の前記第２突起をガイドする第２溝部を含むことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第１当接部材は、前記第１当接部材の前記第２突起を軸として回転可能であり、
前記第２当接部材は、前記第２当接部材の前記第２突起を軸として回転可能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。
前記第１当接部材と前記第１保持部材の間には、前記第１当接部材を前記第２当接部材に対して付勢する第１付勢部材が設けられており、
前記第２当接部材と前記第２保持部材の間には、前記第２当接部材を前記第１当接部材に対して付勢する第２付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記検知手段は、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に前記作用部としての超音波送信部と、他方に前記被作用部としての超音波受信部と、を含み、前記超音波送信部によって送信された超音波が前記記録材を透過して前記超音波受信部によって受信され、前記制御手段は、前記超音波受信部によって受信された超音波の振幅に基づいて前記画像形成条件を設定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。
前記検知手段は、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に前記作用部としての発光部と、他方に前記被作用部としての受光部と、を含み、前記発光部から照射された光が前記記録材を透過して前記受光部によって受光され、前記制御手段は、前記受光部によって受光された透過光に基づいて、前記画像形成条件を設定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。
前記検知手段は、前記第１当接部材または前記第２当接部材のいずれか一方に設けられた前記作用部としての発光部及び前記被作用部としての受光部と、を含み、前記発光部から照射された光が前記記録材の表面で反射して前記受光部によって受光され、前記制御手段は、前記受光部によって受光された反射光に基づいて、前記画像形成条件を設定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。
前記画像形成条件とは、記録材の搬送速度、または前記画像形成手段に含まれる転写部に印加する電圧値、または前記画像形成手段に含まれる定着部が記録材に画像を定着する際の温度であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
記録材の特性に関する情報を検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された前記記録材の特性に関する情報に基づいて、前記記録材の種類を判別する制御手段と、を有する記録材判別装置において、
前記検知手段は、互いに対向して設けられることにより前記記録材を挟持可能な、前記記録材の一方の面に当接する第１当接部材と、他方の面に当接する第２当接部材とを含み、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に作用部、他方に被作用部が設けられている、もしくは、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に前記作用部と前記被作用部が設けられており、前記作用部と前記被作用部の協働によって前記記録材の特性に関する情報を検知し、
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、前記記録材を互いに挟持する方向に平行移動可能であって、前記第１当接部材と前記第２当接部材が平行移動可能な方向と直交し、かつ前記記録材の搬送方向と直交する第１方向に沿った軸線を中心に、前記第１当接部材と前記第２当接部材の少なくともいずれか一方は回転可能であって、前記記録材の搬送方向と平行な第２方向に沿った軸線を中心に、前記第１当接部材と前記第２当接部材は回転可能であることを特徴とする記録材判別装置。
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、前記第１方向に沿った軸線を中心に回転可能であることを特徴とする請求項１３に記載の記録材判別装置。
前記検知手段は、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に前記作用部としての超音波送信部と、他方に前記被作用部としての超音波受信部と、を含み、前記超音波送信部によって送信された超音波が前記記録材を透過して前記超音波受信部によって受信され、前記制御手段は、前記超音波受信部によって受信された超音波の振幅に基づいて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項１３または１４に記載の記録材判別装置。
前記検知手段は、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に前記作用部としての発光部と、他方に前記被作用部としての受光部と、を含み、前記発光部から照射された光が前記記録材を透過して前記受光部によって受光され、前記制御手段は、前記受光部によって受光された透過光に基づいて、前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の記録材判別装置。
前記検知手段は、前記第１当接部材または前記第２当接部材のいずれか一方に設けられた前記作用部としての発光部及び前記被作用部としての受光部と、を含み、前記発光部から照射された光が前記記録材の表面で反射して前記受光部によって受光され、前記制御手段は、前記受光部によって受光された反射光に基づいて、前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の記録材判別装置。