画像形成装置
【課題】坪量センサを用いた記録媒体の種別判定手法では、坪量が同等であるグロス紙と厚紙の区別をすることができないため最適な画像形成条件が整えられず画像不良の一因になっていた。
【解決手段】記録媒体の曲げ剛性を利用し記録媒体の戻り挙動を非接触距離センサで測定し、その出力プロファイルの違いから記録媒体の種別を判断する。これにより坪量センサで区別できなかた同等坪量のグロス紙と厚紙を区別することができる。また、記録媒体の種別情報から画像形成条件を最適にし、画像品質を向上させるとともに、ユーザにプリントモード指定を要求しないで済む。
【解決手段】記録媒体の曲げ剛性を利用し記録媒体の戻り挙動を非接触距離センサで測定し、その出力プロファイルの違いから記録媒体の種別を判断する。これにより坪量センサで区別できなかた同等坪量のグロス紙と厚紙を区別することができる。また、記録媒体の種別情報から画像形成条件を最適にし、画像品質を向上させるとともに、ユーザにプリントモード指定を要求しないで済む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は装置内に搬送された記録媒体の種類（種別）を判定する機能を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
画像形成装置は、記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体に対して電子写真方式、静電記録方式、磁気記録方式等の画像形成部で画像を転写方式あるいは直接方式で形成することができる装置であり、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機能などである。
【背景技術】
【０００３】
画像形成装置自体が装置内に搬送された記録媒体の種類を判別できることは、すなわち最適な画像形成条件を使用者に頼らず自動で決められることを意味するので、プリントクォリティーを高める上でもユーザビリティーの観点からも重要な技術となっている。
【０００４】
記録媒体判別手段としては、記録媒体表面の多方向反射率関数を計測して判別するもの（特許文献１）や超音波式センサから記録媒体の坪量を判断して種類を判別するもの（特許文献２）がある。また複数のセンサを組み合わせることで（特許文献３）記録媒体の種類の判別性能を高めている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４８４３８号公報
【特許文献２】特公平１−３９５４０号公報
【特許文献３】特開２００３−１１２８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、記録媒体を正確に判定するために複数のセンサを使用するとスペースを必要とし、コストも上がる。また、センサを限定すると記録媒体の種別判定能力に影響するという課題がある。従来技術である、坪量から記録媒体の種別を判断している場合、同じ坪量であるグロス紙と厚紙の判別はできなかった。その為、グロス紙と厚紙で転写バイアスやループ制御、定着温度制御の差別化ができないため、プリント品質を割り切らざるを得なかった。
【０００７】
本発明の目的は記録媒体の種別を広く判定することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は記録媒体の種別を広く判定し最適な画像転写バイアスを決定することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の更に他の目的は記録媒体の広く種別を判定し最適な定着温度を決定することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は記録媒体の種別を広く判定し最適なループ量を確保して画像不良を防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、記録媒体を挟持して搬送する挟持部を有する記録媒体搬送経路と、前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成部と、制御手段と、を有する画像形成装置であって、前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体との距離を非接触で検知する非接触距離センサを有し、前記制御手段は、前記挟持部で記録媒体を挟持した状態で前記非接触距離センサを用いて搬送されている記録媒体を検知することにより記録媒体の種類を判別する機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、装置の記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体の種別を広く判定することができる画像形成装置を提供することができる。記録媒体の種類を判別する機能で得られた記録媒体の種別情報に応じて画像形成条件を最適にできて画像品質の向上を図ることができる。
【００１３】
また、画像形成装置本体側で記録媒体の種別が判定できるので、使用者のプリントモード指定において記録媒体の指定間違いがあっても最適な画像形成条件でプリントできる。さらに、画像形成装置本体側で記録媒体の種別が判断できるので、そもそも使用者にプリントモードの指定を要求することがいらないのでユーザビリィテー向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略構成の模式図
【図２】非接触距離センサの説明図
【図３】非接触距離センサの検出距離と電圧の関係図
【図４】記録媒体ループ量制御の説明図
【図５】記録媒体種類判別の説明図
【図６】種々の記録媒体に対する非接触距離センサの出力プロファイル
【図７】同等坪量のグロス紙と厚紙紙に対する非接触距離センサの出力プロファイル
【図８】実施例２における記録媒体種類判別の説明図（その１）
【図９】可動ガイド部材の動作説明図
【図１０】実施例２における記録媒体種類判別の説明図（その２）
【図１１】実施例２における記録媒体種類判別の説明図（その３）
【図１２】実施例２における記録媒体ループ量制御の説明図
【図１３】実施例３における記録媒体ループ量制御の説明図
【図１４】実施例３における記録媒体種類判別の説明図
【図１５】実施例４における記録媒体種類判別の説明図
【図１６】実施例５における記録媒体ループ量制御の説明図
【図１７】実施例５における記録媒体種類判別の説明図
【図１８】実施例６における記録媒体種類判別の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施例１］
（１）画像形成装置例の全体的な説明
図１は本発明に従う画像形成装置例の要部の概略の構成模式図である。この画像形成装置Ａは、電子写真方式、中間転写方式、インライン型のフルカラーレーザープリンタである。ホスト装置Ｄから制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）Ｂに入力する画像情報（電気的な画像信号）に基づいて記録媒体（記録材、転写材）Ｓにカラー画像の形成を行う。ホスト装置Ｄは、パソコン、イメージリーダー、ファクシミリ装置等である。記録媒体Ｓは装置Ａによって画像が形成されるシート状物である。例えば、用紙、ラベル、ＯＨＴシート等が挙げられる。
【００１６】
制御回路部Ｂはホスト装置Ｄや操作部Ｃとの間で各種の電気的情報の授受を行う、かつ、装置Ａの画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。従って、以下に説明する画像形成動作は制御回路部Ｂによって制御される。操作部Ｃには使用者が所望の画像形成実行条件等を制御回路部Ｂに入力したり、設定したりすることができる各種の操作キーや表示器等が配設されている。
【００１７】
装置Ａの内部には、図１において左から右に順に並列配設した、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色トナー像を形成する第１から第４の４つの作像ユニットＵ（ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫ）が配設されている。
【００１８】
各ユニットＵは、それぞれの現像装置４に収容した現像剤のトナーの色が互いに異なるだけで、何れも同様の構成を有するレーザ走査露光方式の電子写真画像形成機構である。各ユニットＵは、それぞれ、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）１を有する。ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。
【００１９】
また、各ドラム１の周囲には、ドラム１に作用する電子写真プロセス機器が配設されている。本例では、一次帯電器２、露光装置３、現像装置４、一次転写器５、ドラムクリーナ６等が配設されている。一次帯電器２は電源部（不図示）から所定の帯電バイアスが印加されて、ドラム１の表面を所定の極性、電位に均一に帯電する。
【００２０】
露光装置３は本例ではレーザスキャナである。スキャナ３は、半導体レーザ、回転多面鏡、ｆθレンズ、反射鏡などを有する。そして、カラー画像を色分解した光像又はこれに相当する光像に対応する画像情報に基づいてレーザ光ＬをＯＮ／ＯＦＦ変調しながら、回転するドラム１の帯電処理面をドラム母線方向に主走査露光する。この露光によりドラム１の面に露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００２１】
現像装置４はドラム１に形成された静電潜像がトナー像として可視化する。第１のユニットＵＹの現像装置４に収容されている現像剤のトナーの色はＹ色、第２のユニットＵＭの現像装置４に収容されている現像剤のトナーの色はＭ色である。第３のユニットＵＣの現像装置４に収容されている現像剤のトナーの色はＣ色、第４のユニットＵＫの現像装置４に収容されている現像剤のトナーの色はＫ色である。
【００２２】
上記４つのユニットＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫの下方には、中間転写ベルトユニット７が配設されている。ベルトユニット７は、中間転写体としての無端状で可撓性を有する中間転写ベルト８を有する。ベルト８は、駆動ローラ９と、ターンローラ１０と、２本の補助ローラ１１・１２の略並行４本のローラを支持部材（ベルト懸架部材）として、これらのローラ間に張架（懸回張設）されている。
【００２３】
ローラ９は第１のユニットＵＹ側に、ローラ１０は第４のユニットＵＫ側に、ローラ１１・１２はローラ９とローラ１０の間の下方に位置している。ベルト８はローラ９が駆動手段Ｍ９によって回転駆動されることで矢印の時計方向にドラム１の回転速度とほぼ同じ速度で回転（循環走行）する。ローラ１０、ローラ１１・１２はローラ９の駆動によるベルト８の回転に従動して回転する。
【００２４】
ベルト８の内側には各ユニットＵのドラム１にそれぞれ対応する一次転写器としての第１から第４の４つの転写ローラ５が配設されている。各ローラ５は、ローラ９とローラ１０との間のベルト部分の内側に互いに並行に配設されていて、それぞれ、ベルト８を挟んで対応するユニットＵのドラム１の下面に圧接させてある。各ローラ５はベルト８の回転に従動して回転する。各ユニットＵのドラム１とベルト８との接触部が、それぞれ、ドラム１からベルト８に画像を転写する転写部（一次転写部）Ｅである。
【００２５】
ローラ９のベルト懸回部にはベルト８から記録媒体Ｓに画像を転写する転写部（二次転写部）Ｉを具備させている。本実施例においてはローラ９のベルト懸回部に二次転写ローラ１９を当接させて転写部Ｉを構成している。ベルト８とローラ１９との接触部Ｎ１９が記録媒体Ｓを挟持する記録媒体挟持部（二次転写ニップ部）である。ローラ１９はベルト８の回転に従動して回転する。
【００２６】
以上説明した装置機構部が、後述する記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体に対して画像（未定着像）を形成する画像形成部である。フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。ホスト装置Ｄから制御回路部Ｂにフルカラー画像情報信号が入力する。制御回路部Ｂは第１から第４のユニットＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫにおいて各ドラム１を回転駆動すると共に画像形成シーケンスの所定の制御タイミングで画像形成動作を開始する。また、ベルトユニット７のローラ９を駆動する。これによりベルト８が回転する。
【００２７】
第１のユニットＵＹにおいては、ドラム１面にフルカラー原画像の色分解成分像の内のＹ色成分像に対応したＹ色トナー像が形成される。第２のユニットＵＭにおいては、ドラム１面にＭ色成分像に対応のＭ色トナー像が、第３のユニットＵＣにおいては、ドラム１面にＣ色成分像に対応のＣ色トナー像が、それぞれ、所定の制御タイミングで形成される。また、第４のユニットＵＫにおいては、ドラム１面にＫ色成分像に対応のＫ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。
【００２８】
そして、第１のユニットＵＹの転写部Ｅにおいて、ドラム１に形成されるＹ色トナー像が回転しているベルト８上に一次転写されていく。次いで、第２のユニットＵＭの転写部Ｅにおいて、ドラム１に形成されるＭ色トナー像がベルト８上の上記Ｙ色トナー像に重ねられて一次転写される。更に、同様にして、第３のユニットＵＣと第４のユニットＵＫの各転写部Ｅにおいて、ベルト８上にＣ色トナー像とＫ色トナー像が順次に一次転写される。上記の一次転写は各ローラ５に対して電源部（不図示）からトナーの帯電極性とは逆極性の所定の一次転写バイアスが印加されることにより静電的になされる。
【００２９】
このようにして、ベルト８上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の都合４色の色トナー像が順次に所定に重ね合わされて重畳（多重）転写されて、フルカラーの未定着トナー像（未定着像）が合成形成される。上記のようにしてベルト８上に合成形成された未定着トナー像は、ベルト８の引き続く回転により搬送されて転写部（二次転写部）Ｉに至る。ここで、各ユニットＵにおいてベルト８に対してトナー像を一次転写した後のドラム１の面はドラムクリーナ６により転写残トナー等が除去されて清掃され、繰り返して画像形成に供される。
【００３０】
一方、制御回路部Ｂは給紙部Ｆに積載して収容されている記録媒体Ｓを一枚ずつ給送するピックアップ部Ｇを画像形成シーケンスの所定の制御タイミングで駆動する。本例においてピックアップ部Ｇは給紙ローラ１３とこれに当接しているリタードローラ１４とで構成されている。ローラ１３と１４の接触部Ｎ１３が記録媒体Ｓを挟持する記録媒体挟持部（給紙ニップ部）である。
【００３１】
給紙ローラ１３が矢印の時計方向に回転駆動されることで、給紙部Ｆに積載されている記録媒体Ｓの最上位の記録媒体Ｓに送りがかかり、先端部が挟持部Ｎ１３に挟持される。最上位の記録媒体Ｓよりも下位の記録媒体Ｓの先端部はリタードローラ１４で挟持部Ｎ１３に入らない逆搬送力を受ける。これにより記録媒体Ｓの重送が阻止されて、最上位の記録媒体Ｓが一枚分離されて挟持部Ｎ１３で送り出される。
【００３２】
ピックアップ部Ｇから給送された記録媒体Ｓは固定して配設されたガイド部材１５に沿って記録媒体Ｓの先端位置を規制するレジスト部Ｈに搬送される。本例においてレジスト部Ｈはレジストローラ１６とこのローラ１６に当接しているコロ１７とで構成されている。ローラ１６とコロ１７の接触部Ｎ１６が記録媒体Ｓを挟持する記録媒体挟持部（レジストニップ部）である。ローラ１６は駆動手段Ｍ１６で矢印の反時計方向に回転駆動される。コロ１７はローラ１６の回転に従動して回転する。
【００３３】
ピックアップ部Ｇから送り出されてレジスト部Ｈに到達した記録媒体Ｓの先端部はその時点では回転停止状態に制御されているローラ１６とコロ１７との挟持部Ｎ１６に突き当たって受け止められる。そして、ピックアップ部Ｇによる引き続く記録媒体Ｓの送りによりピックアップ部Ｇとレジスト部Ｈとの間に記録媒体Ｓの剛性（こし）に抗してループ形成（ループ状の曲げ状態）がなされる。これにより記録媒体Ｓの先端全長部が挟持部Ｎ１６に押し当たって、記録媒体Ｓの斜行が矯正される。
【００３４】
そして、所定の制御タイミング（レジストタイミング）で駆動手段Ｍ１６によりローラ１６の駆動が開始される。これにより、記録媒体Ｓが挟持部Ｎ１６に挟持されて、固定して配設されたガイド部材１８に沿って転写部（二次転写部）Ｉに搬送されて挟持部Ｎ１９に導入される。レジスト部Ｈは上記のように記録媒体Ｓの斜行を矯正する役目をすると共に、ベルト８に対するトナー像の形成と記録媒体Ｓの搬送とを同期させる役目をする。
【００３５】
即ち、レジスト部Ｈは給紙部Ｆから搬送された記録媒体Ｓの先端位置を一旦規制する。そして、ベルト８上に形成されたフルカラーの未定着トナー像の画像先端が転写部Ｉの挟持部Ｎ１９に到達するタイミングで、記録媒体Ｓのプリント開始位置が挟持部Ｎ１９に丁度到達するように、記録媒体Ｓの先端規制を解除して記録媒体Ｓの搬送を再開させる。
【００３６】
挟持部Ｎ１９に到達した記録媒体Ｓはこの挟持部Ｎ１９を挟持搬送されていく。記録媒体Ｓが挟持部Ｎ１９を挟持搬送されていく間、ローラ１９には電源部（不図示）からトナーの帯電極性とは逆極性の所定の二次転写バイアスが印加される。これによりベルト８側のフルカラーの未定着トナー像（複数色のトナー像）が記録媒体Ｓの面に一括して順次に静電的に二次転写される。
【００３７】
挟持部Ｎ１９を出た記録媒体Ｓはベルト８から分離されて、固定して配設されたガイド部材２０に沿って、記録媒体上の未定着像を定着させる定着部Ｊに搬送される。また、記録媒体Ｓが分離された後のベルト８上の二次転写残トナーは本例においては第１のユニットＵＹのドラム１に付着してドラムクリーナ６によって除去される。
【００３８】
本例において定着部Ｊは加熱手段（不図示）で所定の定着温度に加熱されて温調される定着スリーブ２１とこのスリーブ２１に当接している定着加圧ローラ２２とで構成されている。スリーブ２１とローラ２２の接触部Ｎ２１が記録媒体Ｓを挟持する記録媒体挟持部（定着ニップ部）である。本例の定着部Ｊはローラ２２が駆動手段（定着モータ）Ｍ２２により矢印の反時計方向に回転駆動される。スリーブ２１はこのローラ２２の回転に従動して回転する。
【００３９】
そして、転写部Ｉから定着部Ｊに導入された記録媒体Ｓは挟持部Ｎ２１を挟持搬送されていく過程において、スリーブ２１の熱により加熱されるとともに挟持部圧で加圧される。これにより、記録媒体Ｓ上のフルカラーの未定着トナー像が固着画像として定着される。定着部Ｊを出た記録媒体Ｓは、フルカラー画像形成物として機外に排出される。
【００４０】
上記において、ピックアップ部Ｇから、レジスト部Ｈ、転写部Ｉ、定着部Ｊを経て機外の排出部に至る経路が記録媒体搬送経路である。そして、それらの各部Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊにおいてそれぞれ記録媒体Ｓを挟持して搬送する挟持部Ｎ１３，Ｎ１６、Ｎ１９、Ｎ２１を有する。
【００４１】
（２）記録媒体の種類判別及び判別結果に基づく画像形成条件の制御
本実施例においては、転写部Ｉの挟持部Ｎ１９（第１の挟持部）とこれよりも記録媒体搬送方向下流側に間隔をあけて位置する定着部Ｊの挟持部Ｎ２１（第２の挟持部）との間に非接触距離センサ２３を配設している。センサ２３は、ガイド部材２０の表面側（記録媒体搬送ガイド面側）とは反対側である裏面側に位置を固定して配設されている。このセンサ２３は該センサから検出物である記録媒体Ｓまでの距離を非接触で計測するセンサである。ガイド部材２０のセンサ２３の位置に対応する部分には距離検出のための光線がガイド部材２０の表面側と裏面側に出入りするための窓穴２０ａが設けられている。
【００４２】
非接触距離センサ２３は例えば図２の模式図のようにＬＥＤの発光部３００とＰＳＤ（位置検出素子）の受光部３０１によって構成される。発光部３００から検出物（対象物体、被検物体）である記録媒体Ｓへ赤外線３０２を照射し、記録媒体Ｓから反射された赤外線３０２ａを受光部３０１で受ける。そして、受光面上に到達した赤外線の分布中心の位置によって、三角測量方式で記録媒体Ｓとセンサ２３との距離を計測する方式である。
【００４３】
受光面への到達赤外線の分布の中心位置を検出して距離に変換するため検出物である記録媒体Ｓの表面状態で反射率が変化しても距離データには影響しない。そして受光部３０１で検出した位置から演算用ＩＣで距離に変換して電圧値として出力する。この検出距離と電圧値の関係を図３に示す。Ｗｈｉｔｅ（９０％）、Ｇｒａｙ（１８％）は、転写材Ｐの色と光反射率である。
【００４４】
本実施例においては、このセンサ２３を用いて、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間の記録媒体Ｓのループ量の制御と、搬送された記録媒体Ｓの種類判別（種別の判定）を行っている。
【００４５】
１）ループ量の制御
センサ２３は、図４のように、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１とに挟持されて搬送されている記録媒体Ｓについて挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間で、センサ２３と記録媒体Ｓの裏面までの距離を経時的に測定して制御回路部Ｂに入力する。制御回路部Ｂはその入力情報に基づいて、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間における記録媒体Ｓのループ量があらかじめ設定してある所定のループ量に維持されるように駆動手段Ｍ２２によるローラ２２の回転スピードを制御する。これにより、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間で記録媒体Ｓを引っ張り過ぎず、たるみ過ぎないようにしている。
【００４６】
ローラ２２は制御回路部Ｂで制御される駆動手段Ｍ２２により駆動され、回転速度は可変であり、転写部Ｉの記録媒体搬送速度に対して遅い側と速い側の速度切換えが可能である。より具体的には、制御回路部Ｂはセンサ２３から出力される図３のような電圧値をＡ／Ｄポートで受ける。そして、挟持部Ｎ１９−Ｎ２１間における記録媒体のループ量が所定のループ量に維持されるように、記録媒体Ｓの現在ループ量に応じて駆動手段Ｍ２２の速度を可変するためモータドライバＭ２２−Ｄにクロック信号を出力してローラ２２の回転スピードを制御する。
【００４７】
２）記録媒体Ｓの種類判別
センサ２３を用いた記録媒体Ｓの種類判別を図５により説明する。図４で説明したように、記録媒体Ｓは挟持部Ｎ１９−Ｎ２１間における記録媒体ループ量が所定のループ量に維持されるようにループ量が制御されて挟持部Ｎ１９とＮ２１の２箇所において屈曲状態で挟持されながら搬送されている。図５においてＳ−１はその屈曲状態で挟持されながら搬送されている記録媒体を示しており、図４の記録媒体Ｓに対応している。
【００４８】
その記録媒体Ｓ−１の搬送が進行して後端部が挟持部Ｎ１９を抜けると、記録媒体Ｓ−１の後端部側は自由端になる。そうすると、記録媒体Ｓ−１の後端部側は記録媒体の曲げ剛性（こし）で挟持部Ｎ２１のニップ線Ｓ−２にならうような挙動（屈曲状態を解消する方向の挙動）を示す。即ち、記録媒体Ｓ−１は後端部が挟持部Ｎ１９を抜けると引き続く記録媒体の搬送につれて後端部側が屈曲状態の姿勢Ｓ−１−１から屈曲状態を解消する方向の姿勢Ｓ−１−２へと姿勢を変化させる。ここで、ニップ線Ｓ２は記録媒体搬送方向において挟持部の記録媒体入口部と出口部とを結んだ直線である。
【００４９】
上記のような記録媒体後端部側の姿勢変化挙動がセンサ２３により経時的に測定される。その出力されるプロファイルは搬送される記録媒体Ｓの種類（種別、紙種）によってそれぞれ異なる。図６は特徴的な２種類の記録媒体について、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間を通過する間におけるセンサ２３の経時的出力値のプロファイルである。
【００５０】
即ち、挟持部Ｎ１９から搬送された記録媒体Ｓの先端部がセンサ２３により検知されて挟持部Ｎ２１に到達する。更にループ量が制御されて搬送され、後端部が挟持部Ｎ１９を抜けてセンサ２３の位置を通過するまでの間の記録媒体Ｓの裏面とセンサ２３までの距離変化を経時的にプロットした図である。
【００５１】
グラフ中の表記について説明する。ＮＯＶＡ２２０ｇとは坪量が２２０ｇのグロス紙であり、ＰｒｅＣｈｉ１２０ｇとは坪量が１２０ｇの厚紙のことである。図６にあるように、２２０ｇグロス紙と１２０ｇ厚紙は、共に紙後端部が挟持部Ｎ１９を抜けた直後からセンサ２３に近づく挙動を示すが、紙のこしが強い２２０ｇグロス紙は、１２０ｇ厚紙紙に比べセンサ２３に近づく距離が多いことが分かる。
【００５２】
このようにセンサ２３より得られる距離プロファイルは紙のこしの違い（記録媒体の種類の違い）を顕著に表す。そこで、各種の記録媒体についてセンサ２３より得られる距離プロファイルを予め測定し、それらのプロファイルを制御回路部Ｂの記憶部に参照データとして記憶させる。
【００５３】
制御回路部Ｂには、前記１）のように挟持部Ｎ１９−Ｎ２１間の記録媒体のループ量を制御しながら搬送した記録媒体Ｓの後端部が挟持部Ｎ１９から抜けた後にセンサ２３から出力された記録媒体後端部の姿勢変化挙動に対応した距離プロファイルが入力する。制御回路部Ｂは、その入力した距離プロファイルと記憶部の参照データ（距離プロファイル）とを照合する。そして、制御回路部Ｂは、センサ２３から入力した距離プロファイルに適合する参照データの記録媒体の種類から搬送された記録媒体Ｓの種類を判別（種別の判定）する。
【００５４】
即ち、制御回路部Ｂは、挟持部Ｎ２１で記録媒体Ｓを挟持した状態で非接触距離センサ２３を用いて記録媒体を検知することにより記録媒体の種類を判別する機能を有する。より具体的には、制御回路部Ｂは、剛性に抗して曲げ状態にされて搬送されている記録媒体の曲げ状態が解除されたときの曲げ状態が解消される方向の挙動をセンサ２３により検知することにより記録媒体の種類を判別する機能を有する。
【００５５】
また、特許文献２の超音波式センサによる紙の坪量違いから紙種を判断する方法では検知できなかった同等坪量でのグロス紙と厚紙に対しても、図７のように検知できることがわかる。図７は、坪量が１２０ｇのグロス紙と厚紙の非接触距離センサ２３による経時変化に伴う出力値プロファイルである。
【００５６】
上記実施例のように挟持部Ｎ１９−Ｎ２１間での記録媒体Ｓのループ量制御を非接触距離センサ２３からの出力値をもとに行なっている場合は、構成をそのままにして記録媒体Ｓの後端挙動から記録媒体Ｓの種類を判別できる。その判別結果（記録媒体の種別情報）を画像形成条件に反映することが可能となるので画像品質の向上につなげることができる。
【００５７】
例えば、使用者が操作部Ｃやホスト装置Ｄにより指定したプリントモードとセンサ２３で検知された実際に搬送された記録媒体Ｓの種別が一致していない場合には、制御回路部Ｂは次のような制御をする。即ち、２枚目以降のプリントにおいて実際に搬送された記録媒体Ｓの種類に応じた画像形成条件に変更してプリントする。具体的には、二次転写バイアスなどの転写条件や記録媒体のループ量、定着温度などを最適に制御することができる。
【００５８】
これにより、プリンントクォリティー及びユーザビリティーを向上させることができる。また、新に記録媒体判別手段を設けなくて済むので、省スペース化、コストダウンにもつなげることができる。
【００５９】
［実施例２］
図８−図１２は本実施例２の構成説明図である。本実施例２においても、非接触距離センサ２３を用いて、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間における記録媒体Ｓのループ量制御と、搬送された記録媒体Ｓの種類判別（種別の判定）を行う。
【００６０】
本実施例においては、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間に固定して配設されたガイド部材２０の記録媒体搬送方向上流側の部分に記録媒体搬送方向に交差する方向に沿って窓穴２０ｂが配設されている。そして、その窓穴２０ｂからガイド部材２０の表面側に突出し、かつ、ガイド部材２０の裏面側に退避する可動ガイド部材２０Ａが配設されている。即ち、可動ガイド部材２０Ａは挟持部Ｎ１９よりも記録媒体搬送方向下流側に配設されている。
【００６１】
この可動ガイド部材２０Ａは、本実施例においては、ガイド部材２０の裏面側に記録媒体搬送方向に交差する方向に配設した揺動支点としての回動軸２０ｃに対して該軸に沿って間隔をあけて複数配設したガイドリブである。軸２０ｃは制御回路部Ｂで制御される駆動手段Ｍ２０Ａにより所定の回転角度範囲において正逆回転駆動される。
【００６２】
ガイドリブ２０Ａは軸２０ｃが所定の回転角度において正回転駆動されることで、図８、図９の（ａ）のように、窓穴２０ｂからガイド部材２０の表面側に十分に突き出た突出状態（第１の姿勢状態）に保持される。また、ガイドリブ２０Ａは軸２０ｃが所定の回転角度において逆回転駆動されることで、図９の（ｂ）、図１０のように、窓穴２０ｂからガイド部材２０の裏面側に十分に没入した退避状態（第２の姿勢状態）に転換されて保持される。
【００６３】
制御回路部Ｂはセンサ２３が記録媒体Ｓを検知していない状態時には駆動手段Ｍ２０Ａにより軸２０ｃを正回転駆動させてガイドリブ２０Ａを突出状態に保持する。この状態において、挟持部Ｎ１９に記録媒体Ｓが導入されて先端部が挟持部Ｎ１９を出る。そして、先端部は引き続く記録媒体Ｓの搬送に伴って突出状態のガイドリブ２０Ａにガイド面に沿って案内されて記録媒体Ｓのこしの強さに抗してガイド部材２０の表面から離れる方向に曲げ状態にされながら搬送される。
【００６４】
記録媒体Ｓの先端部が図８のようにガイドリブ２０Ａの頂点部を通過すると、センサ２３が記録媒体Ｓを検知し始める。制御回路部Ｂはセンサ２３から記録媒体先端部を検知した信号が入力したら、その検知信号に基づいて駆動手段Ｍ２０Ａにより軸２０ｃを逆回転駆動させる。これにより、ガイドリブ２０Ａが図８の突出状態から図９の（ｂ）、図１０のように退避状態に転換して保持する。
【００６５】
ここで、可動ガイド部材２０Ａの退避動作スピードは記録媒体Ｓがガイドリブ２０Ａのガイド面上に追従できない速さが必要である。可動ガイド部材２０Ａの退避動作において、周囲に空気の流れを発生させて特に薄紙の挙動を不安定にさせることが無いよう可動ガイド部材２０Ａの形状は本実施例のようにリブのみとするのが望ましい。
【００６６】
ガイドリブ２０Ａが退避動作する直前時点（図８）においては、挟持部Ｎ１９から可動ガイド部材２０Ａの頂点部までの間の記録部材先端部部分Ｓ−１は記録媒体のこしの強さに抗してガイド部材２０の表面から離れる方向に曲げ状態になっている。
【００６７】
この状態において可動ガイド部材２０Ａが退避動作すると、その記録媒体先端部部分Ｓ−１は自由端部になり、記録媒体の曲げ剛性で挟持部Ｎ１９のニップ線にならうような挙動（屈曲状態を解消する方向の挙動）を示す。即ち、記録媒体先端部部分Ｓ−１は曲げ剛性（こし）で真っ直ぐになろうとする。そして、図１１のように、自由端部となった記録媒体先端部部分Ｓ−１は引き続く記録媒体Ｓの搬送につれて屈曲状態を解消する方向の姿勢Ｓ−１−１、Ｓ−１−２へと姿勢を変化させる。
【００６８】
この記録媒体先端部部分の姿勢変化挙動がセンサ２３により経時的に測定される。その出力される距離プロファイルは搬送される記録媒体Ｓの種類（種別、紙種）によってそれぞれ異なる。このようにセンサ２３より得られる距離プロファイルは紙のこしの違い（記録媒体の種類の違い）を顕著に表す。
【００６９】
そこで、各種の記録媒体についてセンサ２３より得られる距離プロファイルを予め測定し、それらの測定距離プロファイルを制御回路部Ｂの記憶部に参照データとして記憶させる。制御回路部Ｂは、可動ガイド部材２０Ａが退避動作した後にセンサ２３から入力した記録媒体先端部部分の距離プロファイルと記憶部の参照データ（距離プロファイル）とを照合する。制御回路部Ｂは、センサ２３から入力した距離プロファイルに適合する参照データの記録媒体の種類から搬送された記録媒体Ｓの種類を判別（種別の判定）する。
【００７０】
即ち、制御回路部Ｂは、可動ガイド部材２０Ａの突出状態により作り出された記録材先端部部分の曲げ状態が可動ガイド部材２０Ａの退避状態へ転換により解消されるときに生じる記録媒体先端部部分の姿勢変化挙動をセンサ２３を用いて検知する。これにより、記録媒体の種類を判別する機能を有する。
【００７１】
上記のようにして種類判別された記録媒体Ｓは引き続く搬送により先端部が挟持部Ｎ２１に到達して挟持されて搬送される。センサ２３は挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１とに挟持されて搬送されている記録媒体Ｓについて挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間で、センサ２３と記録媒体Ｓの裏面までの距離を経時的に測定して制御回路部Ｂに入力する。
【００７２】
制御回路部Ｂはその入力情報に基づいて、実施例１の１）のループ量の制御と同様のループ量制御をする。即ち、図１２のように、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間における記録媒体Ｓのループ量があらかじめ設定してある所定のループ量に維持されるように駆動手段Ｍ２２によるローラ２２の回転スピードを制御する。これにより、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間で記録媒体Ｓを引っ張り過ぎず、たるみ過ぎないようにしている。
【００７３】
記録媒体Ｓの搬送が上記のようにループ量制御されながら進行して、後端部が挟持部Ｎ１９を抜け、更にセンサ２３の位置を通過すると、センサ２３は記録媒体非検知となる。制御回路部Ｂはセンサ２３から入力する記録媒体非検知信号に基づいて駆動手段Ｍ２０Ａにより軸２０ｃを正回転駆動させる。これにより、ガイドリブ２０Ａが退避状態から突出状態に転換されて保持されて、次の記録媒体の搬送を待つ。
【００７４】
本実施例２では記録媒体の先端部部分の姿勢変化挙動で記録媒体の種別を判断できる。そのため、使用者が操作部Ｃやホスト装置Ｄにより指定したプリントモードとセンサ２３で検知された実際に搬送された記録媒体Ｓの種別が一致していない場合には、制御回路部Ｂは例えば次のような制御をすることができる。定着方式がオンディマンド方式であれば定着温度に対してはプリント１枚目から最適化することができる。さらに連続通紙であれば、２枚目以降については転写バイアス条件からループ制御、定着温度に対して最適な画像形成条件にすることができ、画像品質の向上につなげることができる。
【００７５】
また、二次転写部−定着部間でのループ制御に対して非接触距離センサを用いている場合については、別途記録媒体判別機能を盛り込まなくても済むので、画像形成装置の省スペース化、コストダウンにもつなげることができる。
【００７６】
［実施例３］
図１３−図１４は本実施例３の構成説明図である。本実施例においては、レジスト部Ｈの挟持部Ｎ１６（第１の挟持部）とこれよりも記録媒体搬送方向下流側に間隔をあけて位置する転写部Ｉの挟持部Ｎ１９（第２の挟持部）との間に非接触距離センサ２３を配設している。センサ２３は、ガイド部材１８の表面側とは反対側である裏面側に位置を固定して配設されている。ガイド部材１８のセンサ２３の位置に対応する部分には距離検出のための光線がガイド部材１８の表面側と裏面側に出入りするための窓穴１８ａが設けられている。
【００７７】
記録媒体Ｓの挟持部Ｎ１９への突入姿勢は最適な画像形成をする上で重要な画像形成条件となる。記録媒体Ｓが挟持部Ｎ１６と挟持部Ｎ１９で挟持されている状態で、レジスト部Ｈ−転写部Ｉ間で記録媒体Ｓを引っ張ったり、ループが必要以上に大きくなることで記録媒体Ｓが挟持部Ｎ１９へ押し込まれると、画像倍率が変化するなどの画像不良が発生する。
【００７８】
本実施例においては、センサ２３は、図１３のように、挟持部Ｎ１６と挟持部Ｎ１９とに挟持されて搬送されている記録媒体Ｓについて挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ１９との間で、センサ２３と記録媒体Ｓの裏面までの距離を経時的に測定して制御回路部Ｂに入力する。制御回路部Ｂはその入力情報に基づいて、挟持部Ｎ１６と挟持部Ｎ１９との間における記録媒体Ｓのループ量があらかじめ設定してある所定のループ量に維持されるように駆動手段Ｍ１６によるレジストローラ２２の回転スピードを制御する。
【００７９】
これにより、挟持部Ｎ１６と挟持部Ｎ１９との間で記録媒体Ｓを引っ張り過ぎず、たるみ過ぎないようにしている。すなわち、制御回路部Ｂはレジスト部Ｈと転写部Ｉとの間における記録媒体の姿勢を制御する。
【００８０】
そして、図１４のように、記録媒体後端部が挟持部Ｎ１６を抜けたときの記録媒体後端部部分の姿勢変化挙動Ｓ−１、Ｓ−１−１、Ｓ−１−２をセンサ２３で測定する。これにより、実施例１における記録媒体Ｓの種類判別の場合と同様に、搬送された記録媒体Ｓの種類の判別が可能である。
【００８１】
本実施例においても、使用者が指定したプリントモードに対して通紙する記録媒体の種類選択を間違えていても、画像形成装置で記録媒体の種別が判断できるので最適な画像形成条件への変更が可能となる。ただし、搬送された記録媒体の後端部部分で記録媒体の種別を判断しているため、モード間違い対応は連続プリントの２枚目以降になるが、実施例１に対して記録媒体の判別タイミングが早いので１枚目の定着温度への反映は早く行なうことができる。
【００８２】
［実施例４］
図１５は本実施例４の構成説明図である。本実施例４は実施例３の構成において、実施例２と同様に、突出状態と退避状態に転換される可動ガイド部材２０Ａを具備させる。そして、実施例２と同様に、この可動ガイド部材２０Ａの突出状態から退避状態への転換に伴う記録媒体先端部部分の姿勢変化挙動をセンサ２３により経時的に測定して、その出力プロファイルより記録媒体の種別を判定する。
【００８３】
本実施例においては、実施例３に対して記録媒体Ｓの先端部部分の姿勢変化挙動で種別を判断できるので、使用者が指定したプリントモードと搬送された記録媒体の種類を間違えていても、１枚目から転写バイアス条件を最適にして画像形成できる。また、１枚目から記録媒体の種別を判断し最適な画像形成条件を準備できるので、使用者にプリントモードの指定を要求する必要がなく、ユーザビリィテー向上につなげることができる。
【００８４】
［実施例５］
図１６−図１７は本実施例５の構成説明図である。本実施例においては、ピックアップ部Ｇの挟持部Ｎ１３（第１の挟持部）とこれよりも記録媒体搬送方向下流側に間隔をあけて位置するレジスト部Ｈの挟持部Ｎ１６（第２の挟持部）との間に非接触距離センサ２３を配設している。センサ２３は、ガイド部材１５の表面側とは反対側である裏面側に位置を固定して配設されている。ガイド部材１５のセンサ２３の位置に対応する部分には距離検出のための光線がガイド部材１５の表面側と裏面側に出入りするための窓穴１５ａが設けられている。
【００８５】
ピックアップ部Ｇの挟持部Ｎ１３から送り出されてレジスト部Ｈの挟持部Ｎ１６に到達した記録媒体Ｓの先端部はその時点では回転停止状態に制御されているローラ１６とコロ１７との挟持部Ｎ１６に突き当たって受け止められる。そして、ピックアップ部Ｇによる引き続く記録媒体Ｓの送りにより挟持部Ｎ１３と挟持部Ｎ１６との間に記録媒体Ｓのループ形成が記録媒体Ｓの剛性に抗してなされる。これにより記録媒体Ｓの先端全長部が挟持部Ｎ１６に押し当たって、記録媒体Ｓの斜行が矯正される。記録媒体Ｓのループ形成はセンサ２３による測距により所定のループ量に制御される。
【００８６】
そして、図１７のように、記録媒体後端部が挟持部Ｎ１３を抜けたときの記録媒体後端部部分の姿勢変化挙動Ｓ−１、Ｓ−１−１、Ｓ−１−２をセンサ２３で測定する。これにより、実施例１や実施例３における記録媒体Ｓの種類判別の場合と同様に、搬送された記録媒体の種類の判別が可能である。
【００８７】
そして、その記録媒体Ｓの種類判定結果を用いて、画像形成条件を最適にすることできる。また、使用者が指定したプリントモードに対して記録媒体の種類選択を間違えている場合において、記録媒体の種別を判断できた時点で最適な画像形成条件へ変更できる。記録媒体Ｓの後端部部分の姿勢変化挙動で種別を判断している。そのため、モード間違い対応は連続プリントの２枚目以降になるが、実施例１や３に対して記録媒体の判別タイミングが早いので出力画像１枚目に対する転写バイアス条件や定着温度変更への反映は早く行なうことができる。
【００８８】
［実施例６］
図１８は本実施例６の構成説明図である。本実施例６は実施例５の構成において、実施例２や４と同様に、突出状態と退避状態に転換される可動ガイド部材２０Ａを具備させる。そして、実施例２や４と同様に、この可動ガイド部材２０Ａの突出状態から退避状態への転換に伴う記録媒体先端部部分の姿勢変化挙動をセンサ２３により経時的に測定して、その出力プロファイルより記録媒体の種別を判定する。
【００８９】
実施例５に対して記録媒体の先端部部分の姿勢変化挙動で種別を判断できるので、使用者が指定したプリントモードと記録媒体の種類選択を間違えていても、出力画像１枚目から最適な転写バイアス条件に変更し反映することができる。また、１枚目から記録媒体の種別を判断し最適な画像形成条件を準備できるので、使用者にプリントモードの指定を要求する必要がなく、ユーザビリィテー向上につなげることができる。
【００９０】
以上説明したように、本発明によれば、記録媒体Ｓの種類の違いによるの曲げ剛性（こし）の違いを利用して、非接触距離センサ２３からの経時的な距離データより記録媒体の種類を判別することができる。
【００９１】
また、同じ坪量であっても曲げ剛性が違えば記録媒体の種別を切り分けられるので画像形成条件を最適にでき画像品質の向上を図ることができる。また、画像形成装置本体側で記録媒体の種別が判定できるので、使用者のプリントモード指定において記録媒体の指定間違いがあっても最適な画像形成条件でプリントできる。さらに、画像形成装置側で記録媒体の種別が判断できるので、そもそも使用者にプリントモードの指定を要求することがいらないのでユーザビリィテー向上を図ることができる。
【００９２】
［他の実施形態］
記録媒体Ｓに画像を形成する画像形成部は実施例の電子写真方式、中間転写方式、インライン型のフルカラー画像形成部に限られないことは勿論である。例えば、１つの像担持体に順次各色トナー像を形成して中間転写体上に転写する１ドラム式中間転写カラー画像形成部や、中間転写体を備えずに像担持体から直接記録媒体に各色トナー像を転写するタンデム式直接転写カラーであってもよい。単色の転写方式または直接方式の画像形成部であってもよい。電子写真方式に限られず、静電記録方式、磁気記録方式等の画像形成部であってもよい。
【符号の説明】
【００９３】
Ｕ（ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫ）・・画像形成ユニット、７・・中間転写ユニット、Ｆ・・給紙部、Ｇ・・ピックアッツプ部、Ｎ１３・・給紙ニップ部、Ｈ・・レジスト部、Ｎ１６・・レジストニップ部、Ｉ・・転写部（二次転写部）、Ｎ１９・・二次転写ニップ部、Ｊ・・定着部、Ｎ２１・・定着ニップ部、Ｓ・・記録媒体、２３・・非接触距離センサ、２０Ａ・・可動ガイド部材、Ｂ・・制御回路部（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は装置内に搬送された記録媒体の種類（種別）を判定する機能を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
画像形成装置は、記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体に対して電子写真方式、静電記録方式、磁気記録方式等の画像形成部で画像を転写方式あるいは直接方式で形成することができる装置であり、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機能などである。
【背景技術】
【０００３】
画像形成装置自体が装置内に搬送された記録媒体の種類を判別できることは、すなわち最適な画像形成条件を使用者に頼らず自動で決められることを意味するので、プリントクォリティーを高める上でもユーザビリティーの観点からも重要な技術となっている。
【０００４】
記録媒体判別手段としては、記録媒体表面の多方向反射率関数を計測して判別するもの（特許文献１）や超音波式センサから記録媒体の坪量を判断して種類を判別するもの（特許文献２）がある。また複数のセンサを組み合わせることで（特許文献３）記録媒体の種類の判別性能を高めている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４８４３８号公報
【特許文献２】特公平１−３９５４０号公報
【特許文献３】特開２００３−１１２８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、記録媒体を正確に判定するために複数のセンサを使用するとスペースを必要とし、コストも上がる。また、センサを限定すると記録媒体の種別判定能力に影響するという課題がある。従来技術である、坪量から記録媒体の種別を判断している場合、同じ坪量であるグロス紙と厚紙の判別はできなかった。その為、グロス紙と厚紙で転写バイアスやループ制御、定着温度制御の差別化ができないため、プリント品質を割り切らざるを得なかった。
【０００７】
本発明の目的は記録媒体の種別を広く判定することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は記録媒体の種別を広く判定し最適な画像転写バイアスを決定することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の更に他の目的は記録媒体の広く種別を判定し最適な定着温度を決定することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は記録媒体の種別を広く判定し最適なループ量を確保して画像不良を防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、記録媒体を挟持して搬送する挟持部を有する記録媒体搬送経路と、前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成部と、制御手段と、を有する画像形成装置であって、前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体との距離を非接触で検知する非接触距離センサを有し、前記制御手段は、前記挟持部で記録媒体を挟持した状態で前記非接触距離センサを用いて搬送されている記録媒体を検知することにより記録媒体の種類を判別する機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、装置の記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体の種別を広く判定することができる画像形成装置を提供することができる。記録媒体の種類を判別する機能で得られた記録媒体の種別情報に応じて画像形成条件を最適にできて画像品質の向上を図ることができる。
【００１３】
また、画像形成装置本体側で記録媒体の種別が判定できるので、使用者のプリントモード指定において記録媒体の指定間違いがあっても最適な画像形成条件でプリントできる。さらに、画像形成装置本体側で記録媒体の種別が判断できるので、そもそも使用者にプリントモードの指定を要求することがいらないのでユーザビリィテー向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略構成の模式図
【図２】非接触距離センサの説明図
【図３】非接触距離センサの検出距離と電圧の関係図
【図４】記録媒体ループ量制御の説明図
【図５】記録媒体種類判別の説明図
【図６】種々の記録媒体に対する非接触距離センサの出力プロファイル
【図７】同等坪量のグロス紙と厚紙紙に対する非接触距離センサの出力プロファイル
【図８】実施例２における記録媒体種類判別の説明図（その１）
【図９】可動ガイド部材の動作説明図
【図１０】実施例２における記録媒体種類判別の説明図（その２）
【図１１】実施例２における記録媒体種類判別の説明図（その３）
【図１２】実施例２における記録媒体ループ量制御の説明図
【図１３】実施例３における記録媒体ループ量制御の説明図
【図１４】実施例３における記録媒体種類判別の説明図
【図１５】実施例４における記録媒体種類判別の説明図
【図１６】実施例５における記録媒体ループ量制御の説明図
【図１７】実施例５における記録媒体種類判別の説明図
【図１８】実施例６における記録媒体種類判別の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施例１］
（１）画像形成装置例の全体的な説明
図１は本発明に従う画像形成装置例の要部の概略の構成模式図である。この画像形成装置Ａは、電子写真方式、中間転写方式、インライン型のフルカラーレーザープリンタである。ホスト装置Ｄから制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）Ｂに入力する画像情報（電気的な画像信号）に基づいて記録媒体（記録材、転写材）Ｓにカラー画像の形成を行う。ホスト装置Ｄは、パソコン、イメージリーダー、ファクシミリ装置等である。記録媒体Ｓは装置Ａによって画像が形成されるシート状物である。例えば、用紙、ラベル、ＯＨＴシート等が挙げられる。
【００１６】
制御回路部Ｂはホスト装置Ｄや操作部Ｃとの間で各種の電気的情報の授受を行う、かつ、装置Ａの画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。従って、以下に説明する画像形成動作は制御回路部Ｂによって制御される。操作部Ｃには使用者が所望の画像形成実行条件等を制御回路部Ｂに入力したり、設定したりすることができる各種の操作キーや表示器等が配設されている。
【００１７】
装置Ａの内部には、図１において左から右に順に並列配設した、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色トナー像を形成する第１から第４の４つの作像ユニットＵ（ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫ）が配設されている。
【００１８】
各ユニットＵは、それぞれの現像装置４に収容した現像剤のトナーの色が互いに異なるだけで、何れも同様の構成を有するレーザ走査露光方式の電子写真画像形成機構である。各ユニットＵは、それぞれ、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）１を有する。ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。
【００１９】
また、各ドラム１の周囲には、ドラム１に作用する電子写真プロセス機器が配設されている。本例では、一次帯電器２、露光装置３、現像装置４、一次転写器５、ドラムクリーナ６等が配設されている。一次帯電器２は電源部（不図示）から所定の帯電バイアスが印加されて、ドラム１の表面を所定の極性、電位に均一に帯電する。
【００２０】
露光装置３は本例ではレーザスキャナである。スキャナ３は、半導体レーザ、回転多面鏡、ｆθレンズ、反射鏡などを有する。そして、カラー画像を色分解した光像又はこれに相当する光像に対応する画像情報に基づいてレーザ光ＬをＯＮ／ＯＦＦ変調しながら、回転するドラム１の帯電処理面をドラム母線方向に主走査露光する。この露光によりドラム１の面に露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００２１】
現像装置４はドラム１に形成された静電潜像がトナー像として可視化する。第１のユニットＵＹの現像装置４に収容されている現像剤のトナーの色はＹ色、第２のユニットＵＭの現像装置４に収容されている現像剤のトナーの色はＭ色である。第３のユニットＵＣの現像装置４に収容されている現像剤のトナーの色はＣ色、第４のユニットＵＫの現像装置４に収容されている現像剤のトナーの色はＫ色である。
【００２２】
上記４つのユニットＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫの下方には、中間転写ベルトユニット７が配設されている。ベルトユニット７は、中間転写体としての無端状で可撓性を有する中間転写ベルト８を有する。ベルト８は、駆動ローラ９と、ターンローラ１０と、２本の補助ローラ１１・１２の略並行４本のローラを支持部材（ベルト懸架部材）として、これらのローラ間に張架（懸回張設）されている。
【００２３】
ローラ９は第１のユニットＵＹ側に、ローラ１０は第４のユニットＵＫ側に、ローラ１１・１２はローラ９とローラ１０の間の下方に位置している。ベルト８はローラ９が駆動手段Ｍ９によって回転駆動されることで矢印の時計方向にドラム１の回転速度とほぼ同じ速度で回転（循環走行）する。ローラ１０、ローラ１１・１２はローラ９の駆動によるベルト８の回転に従動して回転する。
【００２４】
ベルト８の内側には各ユニットＵのドラム１にそれぞれ対応する一次転写器としての第１から第４の４つの転写ローラ５が配設されている。各ローラ５は、ローラ９とローラ１０との間のベルト部分の内側に互いに並行に配設されていて、それぞれ、ベルト８を挟んで対応するユニットＵのドラム１の下面に圧接させてある。各ローラ５はベルト８の回転に従動して回転する。各ユニットＵのドラム１とベルト８との接触部が、それぞれ、ドラム１からベルト８に画像を転写する転写部（一次転写部）Ｅである。
【００２５】
ローラ９のベルト懸回部にはベルト８から記録媒体Ｓに画像を転写する転写部（二次転写部）Ｉを具備させている。本実施例においてはローラ９のベルト懸回部に二次転写ローラ１９を当接させて転写部Ｉを構成している。ベルト８とローラ１９との接触部Ｎ１９が記録媒体Ｓを挟持する記録媒体挟持部（二次転写ニップ部）である。ローラ１９はベルト８の回転に従動して回転する。
【００２６】
以上説明した装置機構部が、後述する記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体に対して画像（未定着像）を形成する画像形成部である。フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。ホスト装置Ｄから制御回路部Ｂにフルカラー画像情報信号が入力する。制御回路部Ｂは第１から第４のユニットＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫにおいて各ドラム１を回転駆動すると共に画像形成シーケンスの所定の制御タイミングで画像形成動作を開始する。また、ベルトユニット７のローラ９を駆動する。これによりベルト８が回転する。
【００２７】
第１のユニットＵＹにおいては、ドラム１面にフルカラー原画像の色分解成分像の内のＹ色成分像に対応したＹ色トナー像が形成される。第２のユニットＵＭにおいては、ドラム１面にＭ色成分像に対応のＭ色トナー像が、第３のユニットＵＣにおいては、ドラム１面にＣ色成分像に対応のＣ色トナー像が、それぞれ、所定の制御タイミングで形成される。また、第４のユニットＵＫにおいては、ドラム１面にＫ色成分像に対応のＫ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。
【００２８】
そして、第１のユニットＵＹの転写部Ｅにおいて、ドラム１に形成されるＹ色トナー像が回転しているベルト８上に一次転写されていく。次いで、第２のユニットＵＭの転写部Ｅにおいて、ドラム１に形成されるＭ色トナー像がベルト８上の上記Ｙ色トナー像に重ねられて一次転写される。更に、同様にして、第３のユニットＵＣと第４のユニットＵＫの各転写部Ｅにおいて、ベルト８上にＣ色トナー像とＫ色トナー像が順次に一次転写される。上記の一次転写は各ローラ５に対して電源部（不図示）からトナーの帯電極性とは逆極性の所定の一次転写バイアスが印加されることにより静電的になされる。
【００２９】
このようにして、ベルト８上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の都合４色の色トナー像が順次に所定に重ね合わされて重畳（多重）転写されて、フルカラーの未定着トナー像（未定着像）が合成形成される。上記のようにしてベルト８上に合成形成された未定着トナー像は、ベルト８の引き続く回転により搬送されて転写部（二次転写部）Ｉに至る。ここで、各ユニットＵにおいてベルト８に対してトナー像を一次転写した後のドラム１の面はドラムクリーナ６により転写残トナー等が除去されて清掃され、繰り返して画像形成に供される。
【００３０】
一方、制御回路部Ｂは給紙部Ｆに積載して収容されている記録媒体Ｓを一枚ずつ給送するピックアップ部Ｇを画像形成シーケンスの所定の制御タイミングで駆動する。本例においてピックアップ部Ｇは給紙ローラ１３とこれに当接しているリタードローラ１４とで構成されている。ローラ１３と１４の接触部Ｎ１３が記録媒体Ｓを挟持する記録媒体挟持部（給紙ニップ部）である。
【００３１】
給紙ローラ１３が矢印の時計方向に回転駆動されることで、給紙部Ｆに積載されている記録媒体Ｓの最上位の記録媒体Ｓに送りがかかり、先端部が挟持部Ｎ１３に挟持される。最上位の記録媒体Ｓよりも下位の記録媒体Ｓの先端部はリタードローラ１４で挟持部Ｎ１３に入らない逆搬送力を受ける。これにより記録媒体Ｓの重送が阻止されて、最上位の記録媒体Ｓが一枚分離されて挟持部Ｎ１３で送り出される。
【００３２】
ピックアップ部Ｇから給送された記録媒体Ｓは固定して配設されたガイド部材１５に沿って記録媒体Ｓの先端位置を規制するレジスト部Ｈに搬送される。本例においてレジスト部Ｈはレジストローラ１６とこのローラ１６に当接しているコロ１７とで構成されている。ローラ１６とコロ１７の接触部Ｎ１６が記録媒体Ｓを挟持する記録媒体挟持部（レジストニップ部）である。ローラ１６は駆動手段Ｍ１６で矢印の反時計方向に回転駆動される。コロ１７はローラ１６の回転に従動して回転する。
【００３３】
ピックアップ部Ｇから送り出されてレジスト部Ｈに到達した記録媒体Ｓの先端部はその時点では回転停止状態に制御されているローラ１６とコロ１７との挟持部Ｎ１６に突き当たって受け止められる。そして、ピックアップ部Ｇによる引き続く記録媒体Ｓの送りによりピックアップ部Ｇとレジスト部Ｈとの間に記録媒体Ｓの剛性（こし）に抗してループ形成（ループ状の曲げ状態）がなされる。これにより記録媒体Ｓの先端全長部が挟持部Ｎ１６に押し当たって、記録媒体Ｓの斜行が矯正される。
【００３４】
そして、所定の制御タイミング（レジストタイミング）で駆動手段Ｍ１６によりローラ１６の駆動が開始される。これにより、記録媒体Ｓが挟持部Ｎ１６に挟持されて、固定して配設されたガイド部材１８に沿って転写部（二次転写部）Ｉに搬送されて挟持部Ｎ１９に導入される。レジスト部Ｈは上記のように記録媒体Ｓの斜行を矯正する役目をすると共に、ベルト８に対するトナー像の形成と記録媒体Ｓの搬送とを同期させる役目をする。
【００３５】
即ち、レジスト部Ｈは給紙部Ｆから搬送された記録媒体Ｓの先端位置を一旦規制する。そして、ベルト８上に形成されたフルカラーの未定着トナー像の画像先端が転写部Ｉの挟持部Ｎ１９に到達するタイミングで、記録媒体Ｓのプリント開始位置が挟持部Ｎ１９に丁度到達するように、記録媒体Ｓの先端規制を解除して記録媒体Ｓの搬送を再開させる。
【００３６】
挟持部Ｎ１９に到達した記録媒体Ｓはこの挟持部Ｎ１９を挟持搬送されていく。記録媒体Ｓが挟持部Ｎ１９を挟持搬送されていく間、ローラ１９には電源部（不図示）からトナーの帯電極性とは逆極性の所定の二次転写バイアスが印加される。これによりベルト８側のフルカラーの未定着トナー像（複数色のトナー像）が記録媒体Ｓの面に一括して順次に静電的に二次転写される。
【００３７】
挟持部Ｎ１９を出た記録媒体Ｓはベルト８から分離されて、固定して配設されたガイド部材２０に沿って、記録媒体上の未定着像を定着させる定着部Ｊに搬送される。また、記録媒体Ｓが分離された後のベルト８上の二次転写残トナーは本例においては第１のユニットＵＹのドラム１に付着してドラムクリーナ６によって除去される。
【００３８】
本例において定着部Ｊは加熱手段（不図示）で所定の定着温度に加熱されて温調される定着スリーブ２１とこのスリーブ２１に当接している定着加圧ローラ２２とで構成されている。スリーブ２１とローラ２２の接触部Ｎ２１が記録媒体Ｓを挟持する記録媒体挟持部（定着ニップ部）である。本例の定着部Ｊはローラ２２が駆動手段（定着モータ）Ｍ２２により矢印の反時計方向に回転駆動される。スリーブ２１はこのローラ２２の回転に従動して回転する。
【００３９】
そして、転写部Ｉから定着部Ｊに導入された記録媒体Ｓは挟持部Ｎ２１を挟持搬送されていく過程において、スリーブ２１の熱により加熱されるとともに挟持部圧で加圧される。これにより、記録媒体Ｓ上のフルカラーの未定着トナー像が固着画像として定着される。定着部Ｊを出た記録媒体Ｓは、フルカラー画像形成物として機外に排出される。
【００４０】
上記において、ピックアップ部Ｇから、レジスト部Ｈ、転写部Ｉ、定着部Ｊを経て機外の排出部に至る経路が記録媒体搬送経路である。そして、それらの各部Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊにおいてそれぞれ記録媒体Ｓを挟持して搬送する挟持部Ｎ１３，Ｎ１６、Ｎ１９、Ｎ２１を有する。
【００４１】
（２）記録媒体の種類判別及び判別結果に基づく画像形成条件の制御
本実施例においては、転写部Ｉの挟持部Ｎ１９（第１の挟持部）とこれよりも記録媒体搬送方向下流側に間隔をあけて位置する定着部Ｊの挟持部Ｎ２１（第２の挟持部）との間に非接触距離センサ２３を配設している。センサ２３は、ガイド部材２０の表面側（記録媒体搬送ガイド面側）とは反対側である裏面側に位置を固定して配設されている。このセンサ２３は該センサから検出物である記録媒体Ｓまでの距離を非接触で計測するセンサである。ガイド部材２０のセンサ２３の位置に対応する部分には距離検出のための光線がガイド部材２０の表面側と裏面側に出入りするための窓穴２０ａが設けられている。
【００４２】
非接触距離センサ２３は例えば図２の模式図のようにＬＥＤの発光部３００とＰＳＤ（位置検出素子）の受光部３０１によって構成される。発光部３００から検出物（対象物体、被検物体）である記録媒体Ｓへ赤外線３０２を照射し、記録媒体Ｓから反射された赤外線３０２ａを受光部３０１で受ける。そして、受光面上に到達した赤外線の分布中心の位置によって、三角測量方式で記録媒体Ｓとセンサ２３との距離を計測する方式である。
【００４３】
受光面への到達赤外線の分布の中心位置を検出して距離に変換するため検出物である記録媒体Ｓの表面状態で反射率が変化しても距離データには影響しない。そして受光部３０１で検出した位置から演算用ＩＣで距離に変換して電圧値として出力する。この検出距離と電圧値の関係を図３に示す。Ｗｈｉｔｅ（９０％）、Ｇｒａｙ（１８％）は、転写材Ｐの色と光反射率である。
【００４４】
本実施例においては、このセンサ２３を用いて、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間の記録媒体Ｓのループ量の制御と、搬送された記録媒体Ｓの種類判別（種別の判定）を行っている。
【００４５】
１）ループ量の制御
センサ２３は、図４のように、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１とに挟持されて搬送されている記録媒体Ｓについて挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間で、センサ２３と記録媒体Ｓの裏面までの距離を経時的に測定して制御回路部Ｂに入力する。制御回路部Ｂはその入力情報に基づいて、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間における記録媒体Ｓのループ量があらかじめ設定してある所定のループ量に維持されるように駆動手段Ｍ２２によるローラ２２の回転スピードを制御する。これにより、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間で記録媒体Ｓを引っ張り過ぎず、たるみ過ぎないようにしている。
【００４６】
ローラ２２は制御回路部Ｂで制御される駆動手段Ｍ２２により駆動され、回転速度は可変であり、転写部Ｉの記録媒体搬送速度に対して遅い側と速い側の速度切換えが可能である。より具体的には、制御回路部Ｂはセンサ２３から出力される図３のような電圧値をＡ／Ｄポートで受ける。そして、挟持部Ｎ１９−Ｎ２１間における記録媒体のループ量が所定のループ量に維持されるように、記録媒体Ｓの現在ループ量に応じて駆動手段Ｍ２２の速度を可変するためモータドライバＭ２２−Ｄにクロック信号を出力してローラ２２の回転スピードを制御する。
【００４７】
２）記録媒体Ｓの種類判別
センサ２３を用いた記録媒体Ｓの種類判別を図５により説明する。図４で説明したように、記録媒体Ｓは挟持部Ｎ１９−Ｎ２１間における記録媒体ループ量が所定のループ量に維持されるようにループ量が制御されて挟持部Ｎ１９とＮ２１の２箇所において屈曲状態で挟持されながら搬送されている。図５においてＳ−１はその屈曲状態で挟持されながら搬送されている記録媒体を示しており、図４の記録媒体Ｓに対応している。
【００４８】
その記録媒体Ｓ−１の搬送が進行して後端部が挟持部Ｎ１９を抜けると、記録媒体Ｓ−１の後端部側は自由端になる。そうすると、記録媒体Ｓ−１の後端部側は記録媒体の曲げ剛性（こし）で挟持部Ｎ２１のニップ線Ｓ−２にならうような挙動（屈曲状態を解消する方向の挙動）を示す。即ち、記録媒体Ｓ−１は後端部が挟持部Ｎ１９を抜けると引き続く記録媒体の搬送につれて後端部側が屈曲状態の姿勢Ｓ−１−１から屈曲状態を解消する方向の姿勢Ｓ−１−２へと姿勢を変化させる。ここで、ニップ線Ｓ２は記録媒体搬送方向において挟持部の記録媒体入口部と出口部とを結んだ直線である。
【００４９】
上記のような記録媒体後端部側の姿勢変化挙動がセンサ２３により経時的に測定される。その出力されるプロファイルは搬送される記録媒体Ｓの種類（種別、紙種）によってそれぞれ異なる。図６は特徴的な２種類の記録媒体について、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間を通過する間におけるセンサ２３の経時的出力値のプロファイルである。
【００５０】
即ち、挟持部Ｎ１９から搬送された記録媒体Ｓの先端部がセンサ２３により検知されて挟持部Ｎ２１に到達する。更にループ量が制御されて搬送され、後端部が挟持部Ｎ１９を抜けてセンサ２３の位置を通過するまでの間の記録媒体Ｓの裏面とセンサ２３までの距離変化を経時的にプロットした図である。
【００５１】
グラフ中の表記について説明する。ＮＯＶＡ２２０ｇとは坪量が２２０ｇのグロス紙であり、ＰｒｅＣｈｉ１２０ｇとは坪量が１２０ｇの厚紙のことである。図６にあるように、２２０ｇグロス紙と１２０ｇ厚紙は、共に紙後端部が挟持部Ｎ１９を抜けた直後からセンサ２３に近づく挙動を示すが、紙のこしが強い２２０ｇグロス紙は、１２０ｇ厚紙紙に比べセンサ２３に近づく距離が多いことが分かる。
【００５２】
このようにセンサ２３より得られる距離プロファイルは紙のこしの違い（記録媒体の種類の違い）を顕著に表す。そこで、各種の記録媒体についてセンサ２３より得られる距離プロファイルを予め測定し、それらのプロファイルを制御回路部Ｂの記憶部に参照データとして記憶させる。
【００５３】
制御回路部Ｂには、前記１）のように挟持部Ｎ１９−Ｎ２１間の記録媒体のループ量を制御しながら搬送した記録媒体Ｓの後端部が挟持部Ｎ１９から抜けた後にセンサ２３から出力された記録媒体後端部の姿勢変化挙動に対応した距離プロファイルが入力する。制御回路部Ｂは、その入力した距離プロファイルと記憶部の参照データ（距離プロファイル）とを照合する。そして、制御回路部Ｂは、センサ２３から入力した距離プロファイルに適合する参照データの記録媒体の種類から搬送された記録媒体Ｓの種類を判別（種別の判定）する。
【００５４】
即ち、制御回路部Ｂは、挟持部Ｎ２１で記録媒体Ｓを挟持した状態で非接触距離センサ２３を用いて記録媒体を検知することにより記録媒体の種類を判別する機能を有する。より具体的には、制御回路部Ｂは、剛性に抗して曲げ状態にされて搬送されている記録媒体の曲げ状態が解除されたときの曲げ状態が解消される方向の挙動をセンサ２３により検知することにより記録媒体の種類を判別する機能を有する。
【００５５】
また、特許文献２の超音波式センサによる紙の坪量違いから紙種を判断する方法では検知できなかった同等坪量でのグロス紙と厚紙に対しても、図７のように検知できることがわかる。図７は、坪量が１２０ｇのグロス紙と厚紙の非接触距離センサ２３による経時変化に伴う出力値プロファイルである。
【００５６】
上記実施例のように挟持部Ｎ１９−Ｎ２１間での記録媒体Ｓのループ量制御を非接触距離センサ２３からの出力値をもとに行なっている場合は、構成をそのままにして記録媒体Ｓの後端挙動から記録媒体Ｓの種類を判別できる。その判別結果（記録媒体の種別情報）を画像形成条件に反映することが可能となるので画像品質の向上につなげることができる。
【００５７】
例えば、使用者が操作部Ｃやホスト装置Ｄにより指定したプリントモードとセンサ２３で検知された実際に搬送された記録媒体Ｓの種別が一致していない場合には、制御回路部Ｂは次のような制御をする。即ち、２枚目以降のプリントにおいて実際に搬送された記録媒体Ｓの種類に応じた画像形成条件に変更してプリントする。具体的には、二次転写バイアスなどの転写条件や記録媒体のループ量、定着温度などを最適に制御することができる。
【００５８】
これにより、プリンントクォリティー及びユーザビリティーを向上させることができる。また、新に記録媒体判別手段を設けなくて済むので、省スペース化、コストダウンにもつなげることができる。
【００５９】
［実施例２］
図８−図１２は本実施例２の構成説明図である。本実施例２においても、非接触距離センサ２３を用いて、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間における記録媒体Ｓのループ量制御と、搬送された記録媒体Ｓの種類判別（種別の判定）を行う。
【００６０】
本実施例においては、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間に固定して配設されたガイド部材２０の記録媒体搬送方向上流側の部分に記録媒体搬送方向に交差する方向に沿って窓穴２０ｂが配設されている。そして、その窓穴２０ｂからガイド部材２０の表面側に突出し、かつ、ガイド部材２０の裏面側に退避する可動ガイド部材２０Ａが配設されている。即ち、可動ガイド部材２０Ａは挟持部Ｎ１９よりも記録媒体搬送方向下流側に配設されている。
【００６１】
この可動ガイド部材２０Ａは、本実施例においては、ガイド部材２０の裏面側に記録媒体搬送方向に交差する方向に配設した揺動支点としての回動軸２０ｃに対して該軸に沿って間隔をあけて複数配設したガイドリブである。軸２０ｃは制御回路部Ｂで制御される駆動手段Ｍ２０Ａにより所定の回転角度範囲において正逆回転駆動される。
【００６２】
ガイドリブ２０Ａは軸２０ｃが所定の回転角度において正回転駆動されることで、図８、図９の（ａ）のように、窓穴２０ｂからガイド部材２０の表面側に十分に突き出た突出状態（第１の姿勢状態）に保持される。また、ガイドリブ２０Ａは軸２０ｃが所定の回転角度において逆回転駆動されることで、図９の（ｂ）、図１０のように、窓穴２０ｂからガイド部材２０の裏面側に十分に没入した退避状態（第２の姿勢状態）に転換されて保持される。
【００６３】
制御回路部Ｂはセンサ２３が記録媒体Ｓを検知していない状態時には駆動手段Ｍ２０Ａにより軸２０ｃを正回転駆動させてガイドリブ２０Ａを突出状態に保持する。この状態において、挟持部Ｎ１９に記録媒体Ｓが導入されて先端部が挟持部Ｎ１９を出る。そして、先端部は引き続く記録媒体Ｓの搬送に伴って突出状態のガイドリブ２０Ａにガイド面に沿って案内されて記録媒体Ｓのこしの強さに抗してガイド部材２０の表面から離れる方向に曲げ状態にされながら搬送される。
【００６４】
記録媒体Ｓの先端部が図８のようにガイドリブ２０Ａの頂点部を通過すると、センサ２３が記録媒体Ｓを検知し始める。制御回路部Ｂはセンサ２３から記録媒体先端部を検知した信号が入力したら、その検知信号に基づいて駆動手段Ｍ２０Ａにより軸２０ｃを逆回転駆動させる。これにより、ガイドリブ２０Ａが図８の突出状態から図９の（ｂ）、図１０のように退避状態に転換して保持する。
【００６５】
ここで、可動ガイド部材２０Ａの退避動作スピードは記録媒体Ｓがガイドリブ２０Ａのガイド面上に追従できない速さが必要である。可動ガイド部材２０Ａの退避動作において、周囲に空気の流れを発生させて特に薄紙の挙動を不安定にさせることが無いよう可動ガイド部材２０Ａの形状は本実施例のようにリブのみとするのが望ましい。
【００６６】
ガイドリブ２０Ａが退避動作する直前時点（図８）においては、挟持部Ｎ１９から可動ガイド部材２０Ａの頂点部までの間の記録部材先端部部分Ｓ−１は記録媒体のこしの強さに抗してガイド部材２０の表面から離れる方向に曲げ状態になっている。
【００６７】
この状態において可動ガイド部材２０Ａが退避動作すると、その記録媒体先端部部分Ｓ−１は自由端部になり、記録媒体の曲げ剛性で挟持部Ｎ１９のニップ線にならうような挙動（屈曲状態を解消する方向の挙動）を示す。即ち、記録媒体先端部部分Ｓ−１は曲げ剛性（こし）で真っ直ぐになろうとする。そして、図１１のように、自由端部となった記録媒体先端部部分Ｓ−１は引き続く記録媒体Ｓの搬送につれて屈曲状態を解消する方向の姿勢Ｓ−１−１、Ｓ−１−２へと姿勢を変化させる。
【００６８】
この記録媒体先端部部分の姿勢変化挙動がセンサ２３により経時的に測定される。その出力される距離プロファイルは搬送される記録媒体Ｓの種類（種別、紙種）によってそれぞれ異なる。このようにセンサ２３より得られる距離プロファイルは紙のこしの違い（記録媒体の種類の違い）を顕著に表す。
【００６９】
そこで、各種の記録媒体についてセンサ２３より得られる距離プロファイルを予め測定し、それらの測定距離プロファイルを制御回路部Ｂの記憶部に参照データとして記憶させる。制御回路部Ｂは、可動ガイド部材２０Ａが退避動作した後にセンサ２３から入力した記録媒体先端部部分の距離プロファイルと記憶部の参照データ（距離プロファイル）とを照合する。制御回路部Ｂは、センサ２３から入力した距離プロファイルに適合する参照データの記録媒体の種類から搬送された記録媒体Ｓの種類を判別（種別の判定）する。
【００７０】
即ち、制御回路部Ｂは、可動ガイド部材２０Ａの突出状態により作り出された記録材先端部部分の曲げ状態が可動ガイド部材２０Ａの退避状態へ転換により解消されるときに生じる記録媒体先端部部分の姿勢変化挙動をセンサ２３を用いて検知する。これにより、記録媒体の種類を判別する機能を有する。
【００７１】
上記のようにして種類判別された記録媒体Ｓは引き続く搬送により先端部が挟持部Ｎ２１に到達して挟持されて搬送される。センサ２３は挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１とに挟持されて搬送されている記録媒体Ｓについて挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間で、センサ２３と記録媒体Ｓの裏面までの距離を経時的に測定して制御回路部Ｂに入力する。
【００７２】
制御回路部Ｂはその入力情報に基づいて、実施例１の１）のループ量の制御と同様のループ量制御をする。即ち、図１２のように、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間における記録媒体Ｓのループ量があらかじめ設定してある所定のループ量に維持されるように駆動手段Ｍ２２によるローラ２２の回転スピードを制御する。これにより、挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ２１との間で記録媒体Ｓを引っ張り過ぎず、たるみ過ぎないようにしている。
【００７３】
記録媒体Ｓの搬送が上記のようにループ量制御されながら進行して、後端部が挟持部Ｎ１９を抜け、更にセンサ２３の位置を通過すると、センサ２３は記録媒体非検知となる。制御回路部Ｂはセンサ２３から入力する記録媒体非検知信号に基づいて駆動手段Ｍ２０Ａにより軸２０ｃを正回転駆動させる。これにより、ガイドリブ２０Ａが退避状態から突出状態に転換されて保持されて、次の記録媒体の搬送を待つ。
【００７４】
本実施例２では記録媒体の先端部部分の姿勢変化挙動で記録媒体の種別を判断できる。そのため、使用者が操作部Ｃやホスト装置Ｄにより指定したプリントモードとセンサ２３で検知された実際に搬送された記録媒体Ｓの種別が一致していない場合には、制御回路部Ｂは例えば次のような制御をすることができる。定着方式がオンディマンド方式であれば定着温度に対してはプリント１枚目から最適化することができる。さらに連続通紙であれば、２枚目以降については転写バイアス条件からループ制御、定着温度に対して最適な画像形成条件にすることができ、画像品質の向上につなげることができる。
【００７５】
また、二次転写部−定着部間でのループ制御に対して非接触距離センサを用いている場合については、別途記録媒体判別機能を盛り込まなくても済むので、画像形成装置の省スペース化、コストダウンにもつなげることができる。
【００７６】
［実施例３］
図１３−図１４は本実施例３の構成説明図である。本実施例においては、レジスト部Ｈの挟持部Ｎ１６（第１の挟持部）とこれよりも記録媒体搬送方向下流側に間隔をあけて位置する転写部Ｉの挟持部Ｎ１９（第２の挟持部）との間に非接触距離センサ２３を配設している。センサ２３は、ガイド部材１８の表面側とは反対側である裏面側に位置を固定して配設されている。ガイド部材１８のセンサ２３の位置に対応する部分には距離検出のための光線がガイド部材１８の表面側と裏面側に出入りするための窓穴１８ａが設けられている。
【００７７】
記録媒体Ｓの挟持部Ｎ１９への突入姿勢は最適な画像形成をする上で重要な画像形成条件となる。記録媒体Ｓが挟持部Ｎ１６と挟持部Ｎ１９で挟持されている状態で、レジスト部Ｈ−転写部Ｉ間で記録媒体Ｓを引っ張ったり、ループが必要以上に大きくなることで記録媒体Ｓが挟持部Ｎ１９へ押し込まれると、画像倍率が変化するなどの画像不良が発生する。
【００７８】
本実施例においては、センサ２３は、図１３のように、挟持部Ｎ１６と挟持部Ｎ１９とに挟持されて搬送されている記録媒体Ｓについて挟持部Ｎ１９と挟持部Ｎ１９との間で、センサ２３と記録媒体Ｓの裏面までの距離を経時的に測定して制御回路部Ｂに入力する。制御回路部Ｂはその入力情報に基づいて、挟持部Ｎ１６と挟持部Ｎ１９との間における記録媒体Ｓのループ量があらかじめ設定してある所定のループ量に維持されるように駆動手段Ｍ１６によるレジストローラ２２の回転スピードを制御する。
【００７９】
これにより、挟持部Ｎ１６と挟持部Ｎ１９との間で記録媒体Ｓを引っ張り過ぎず、たるみ過ぎないようにしている。すなわち、制御回路部Ｂはレジスト部Ｈと転写部Ｉとの間における記録媒体の姿勢を制御する。
【００８０】
そして、図１４のように、記録媒体後端部が挟持部Ｎ１６を抜けたときの記録媒体後端部部分の姿勢変化挙動Ｓ−１、Ｓ−１−１、Ｓ−１−２をセンサ２３で測定する。これにより、実施例１における記録媒体Ｓの種類判別の場合と同様に、搬送された記録媒体Ｓの種類の判別が可能である。
【００８１】
本実施例においても、使用者が指定したプリントモードに対して通紙する記録媒体の種類選択を間違えていても、画像形成装置で記録媒体の種別が判断できるので最適な画像形成条件への変更が可能となる。ただし、搬送された記録媒体の後端部部分で記録媒体の種別を判断しているため、モード間違い対応は連続プリントの２枚目以降になるが、実施例１に対して記録媒体の判別タイミングが早いので１枚目の定着温度への反映は早く行なうことができる。
【００８２】
［実施例４］
図１５は本実施例４の構成説明図である。本実施例４は実施例３の構成において、実施例２と同様に、突出状態と退避状態に転換される可動ガイド部材２０Ａを具備させる。そして、実施例２と同様に、この可動ガイド部材２０Ａの突出状態から退避状態への転換に伴う記録媒体先端部部分の姿勢変化挙動をセンサ２３により経時的に測定して、その出力プロファイルより記録媒体の種別を判定する。
【００８３】
本実施例においては、実施例３に対して記録媒体Ｓの先端部部分の姿勢変化挙動で種別を判断できるので、使用者が指定したプリントモードと搬送された記録媒体の種類を間違えていても、１枚目から転写バイアス条件を最適にして画像形成できる。また、１枚目から記録媒体の種別を判断し最適な画像形成条件を準備できるので、使用者にプリントモードの指定を要求する必要がなく、ユーザビリィテー向上につなげることができる。
【００８４】
［実施例５］
図１６−図１７は本実施例５の構成説明図である。本実施例においては、ピックアップ部Ｇの挟持部Ｎ１３（第１の挟持部）とこれよりも記録媒体搬送方向下流側に間隔をあけて位置するレジスト部Ｈの挟持部Ｎ１６（第２の挟持部）との間に非接触距離センサ２３を配設している。センサ２３は、ガイド部材１５の表面側とは反対側である裏面側に位置を固定して配設されている。ガイド部材１５のセンサ２３の位置に対応する部分には距離検出のための光線がガイド部材１５の表面側と裏面側に出入りするための窓穴１５ａが設けられている。
【００８５】
ピックアップ部Ｇの挟持部Ｎ１３から送り出されてレジスト部Ｈの挟持部Ｎ１６に到達した記録媒体Ｓの先端部はその時点では回転停止状態に制御されているローラ１６とコロ１７との挟持部Ｎ１６に突き当たって受け止められる。そして、ピックアップ部Ｇによる引き続く記録媒体Ｓの送りにより挟持部Ｎ１３と挟持部Ｎ１６との間に記録媒体Ｓのループ形成が記録媒体Ｓの剛性に抗してなされる。これにより記録媒体Ｓの先端全長部が挟持部Ｎ１６に押し当たって、記録媒体Ｓの斜行が矯正される。記録媒体Ｓのループ形成はセンサ２３による測距により所定のループ量に制御される。
【００８６】
そして、図１７のように、記録媒体後端部が挟持部Ｎ１３を抜けたときの記録媒体後端部部分の姿勢変化挙動Ｓ−１、Ｓ−１−１、Ｓ−１−２をセンサ２３で測定する。これにより、実施例１や実施例３における記録媒体Ｓの種類判別の場合と同様に、搬送された記録媒体の種類の判別が可能である。
【００８７】
そして、その記録媒体Ｓの種類判定結果を用いて、画像形成条件を最適にすることできる。また、使用者が指定したプリントモードに対して記録媒体の種類選択を間違えている場合において、記録媒体の種別を判断できた時点で最適な画像形成条件へ変更できる。記録媒体Ｓの後端部部分の姿勢変化挙動で種別を判断している。そのため、モード間違い対応は連続プリントの２枚目以降になるが、実施例１や３に対して記録媒体の判別タイミングが早いので出力画像１枚目に対する転写バイアス条件や定着温度変更への反映は早く行なうことができる。
【００８８】
［実施例６］
図１８は本実施例６の構成説明図である。本実施例６は実施例５の構成において、実施例２や４と同様に、突出状態と退避状態に転換される可動ガイド部材２０Ａを具備させる。そして、実施例２や４と同様に、この可動ガイド部材２０Ａの突出状態から退避状態への転換に伴う記録媒体先端部部分の姿勢変化挙動をセンサ２３により経時的に測定して、その出力プロファイルより記録媒体の種別を判定する。
【００８９】
実施例５に対して記録媒体の先端部部分の姿勢変化挙動で種別を判断できるので、使用者が指定したプリントモードと記録媒体の種類選択を間違えていても、出力画像１枚目から最適な転写バイアス条件に変更し反映することができる。また、１枚目から記録媒体の種別を判断し最適な画像形成条件を準備できるので、使用者にプリントモードの指定を要求する必要がなく、ユーザビリィテー向上につなげることができる。
【００９０】
以上説明したように、本発明によれば、記録媒体Ｓの種類の違いによるの曲げ剛性（こし）の違いを利用して、非接触距離センサ２３からの経時的な距離データより記録媒体の種類を判別することができる。
【００９１】
また、同じ坪量であっても曲げ剛性が違えば記録媒体の種別を切り分けられるので画像形成条件を最適にでき画像品質の向上を図ることができる。また、画像形成装置本体側で記録媒体の種別が判定できるので、使用者のプリントモード指定において記録媒体の指定間違いがあっても最適な画像形成条件でプリントできる。さらに、画像形成装置側で記録媒体の種別が判断できるので、そもそも使用者にプリントモードの指定を要求することがいらないのでユーザビリィテー向上を図ることができる。
【００９２】
［他の実施形態］
記録媒体Ｓに画像を形成する画像形成部は実施例の電子写真方式、中間転写方式、インライン型のフルカラー画像形成部に限られないことは勿論である。例えば、１つの像担持体に順次各色トナー像を形成して中間転写体上に転写する１ドラム式中間転写カラー画像形成部や、中間転写体を備えずに像担持体から直接記録媒体に各色トナー像を転写するタンデム式直接転写カラーであってもよい。単色の転写方式または直接方式の画像形成部であってもよい。電子写真方式に限られず、静電記録方式、磁気記録方式等の画像形成部であってもよい。
【符号の説明】
【００９３】
Ｕ（ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫ）・・画像形成ユニット、７・・中間転写ユニット、Ｆ・・給紙部、Ｇ・・ピックアッツプ部、Ｎ１３・・給紙ニップ部、Ｈ・・レジスト部、Ｎ１６・・レジストニップ部、Ｉ・・転写部（二次転写部）、Ｎ１９・・二次転写ニップ部、Ｊ・・定着部、Ｎ２１・・定着ニップ部、Ｓ・・記録媒体、２３・・非接触距離センサ、２０Ａ・・可動ガイド部材、Ｂ・・制御回路部（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を挟持して搬送する挟持部を有する記録媒体搬送経路と、前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成部と、制御手段と、を有する画像形成装置であって、
前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体との距離を非接触で検知する非接触距離センサを有し、
前記制御手段は、前記挟持部で記録媒体を挟持した状態で前記非接触距離センサを用いて搬送されている記録媒体を検知することにより記録媒体の種類を判別する機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録媒体を挟持して搬送する第１の挟持部と前記第１の挟持部よりも記録媒体搬送方向下流側に間隔をあけて位置する第２の挟持部とを有する記録媒体搬送経路と、前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成部と、制御手段と、を有する画像形成装置であって、
前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体との距離を前記第１の挟持部と第２の挟持部との間において非接触で検知する非接触距離センサを有し、
前記記録媒体は前記第１の挟持部と第２の挟持部とに渡って搬送されているときにおいて前記第１の挟持部と第２の挟持部との間で剛性に抗してループ状の曲げ状態が作り出されており、
前記制御手段は、前記記録媒体の搬送が進んで記録媒体の後端部が前記第１の挟持部を通過して挟持が解除されて前記曲げ状態が解消されるときに生じる記録媒体先端部部分の姿勢変化挙動を前記非接触距離センサを用いて検知することにより記録媒体の種類を判別する機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
記録媒体を挟持して搬送する挟持部を有する記録媒体搬送経路と、前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成部と、制御手段と、を有する画像形成装置であって、
前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体との距離を非接触で検知する非接触距離センサと、
前記挟持部よりも記録媒体搬送方向下流側に配設されていて、前記挟持部から出た記録材先端部部分を剛性に抗して曲げ状態にする方向に案内する第１の姿勢状態と前記記録材先端部部分に非接触の第２の姿勢状態とに転換される可動ガイド部材と、
を有し、前記制御手段は、前記可動ガイド部材の前記第１の姿勢状態により作り出された前記記録材先端部部分の曲げ状態が前記可動ガイド部材の前記第２の姿勢状態へ転換により解消されるときに生じる記録媒体先端部部分の姿勢変化挙動を前記非接触距離センサを用いて検知することにより記録媒体の種類を判別する機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記非接触距離センサが、前記記録媒体搬送経路に配設されている、記録媒体を給送する挟持部を有するピックアップ部と、前記ピックアップ部よりも記録媒体搬送方向下流側において記録媒体の先端位置を制御する挟持部を有するレジスト部との間に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記非接触距離センサが、前記記録媒体搬送経路に配設されている、記録媒体の先端位置を制御する挟持部を有するレジスト部と、前記レジスト部よりも記録媒体搬送方向下流側において画像を記録媒体に転写する転写部との間に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記非接触距離センサが、前記記録媒体搬送経路に配設されている、画像を記録媒体に転写する転写部と、記録媒体の先端位置を制御する挟持部を有するレジスト部と、前記転写部よりも記録媒体搬送方向下流側において記録媒体に転写された画像を定着するする定着部との間に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は記録媒体の種類を判別する機能で得られた記録媒体の種別情報に応じて画像形成装置の画像形成条件を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成条件は、画像を記録媒体に転写する転写部における転写バイアス条件、記録媒体に転写された画像を定着するする定着部における定着温度の制御、２つの挟持部の間に剛性に抗して曲げ状態とする記録媒体のループ量、の少なくとも１つであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１】
記録媒体を挟持して搬送する挟持部を有する記録媒体搬送経路と、前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成部と、制御手段と、を有する画像形成装置であって、
前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体との距離を非接触で検知する非接触距離センサを有し、
前記制御手段は、前記挟持部で記録媒体を挟持した状態で前記非接触距離センサを用いて搬送されている記録媒体を検知することにより記録媒体の種類を判別する機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録媒体を挟持して搬送する第１の挟持部と前記第１の挟持部よりも記録媒体搬送方向下流側に間隔をあけて位置する第２の挟持部とを有する記録媒体搬送経路と、前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成部と、制御手段と、を有する画像形成装置であって、
前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体との距離を前記第１の挟持部と第２の挟持部との間において非接触で検知する非接触距離センサを有し、
前記記録媒体は前記第１の挟持部と第２の挟持部とに渡って搬送されているときにおいて前記第１の挟持部と第２の挟持部との間で剛性に抗してループ状の曲げ状態が作り出されており、
前記制御手段は、前記記録媒体の搬送が進んで記録媒体の後端部が前記第１の挟持部を通過して挟持が解除されて前記曲げ状態が解消されるときに生じる記録媒体先端部部分の姿勢変化挙動を前記非接触距離センサを用いて検知することにより記録媒体の種類を判別する機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
記録媒体を挟持して搬送する挟持部を有する記録媒体搬送経路と、前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成部と、制御手段と、を有する画像形成装置であって、
前記記録媒体搬送経路を搬送される記録媒体との距離を非接触で検知する非接触距離センサと、
前記挟持部よりも記録媒体搬送方向下流側に配設されていて、前記挟持部から出た記録材先端部部分を剛性に抗して曲げ状態にする方向に案内する第１の姿勢状態と前記記録材先端部部分に非接触の第２の姿勢状態とに転換される可動ガイド部材と、
を有し、前記制御手段は、前記可動ガイド部材の前記第１の姿勢状態により作り出された前記記録材先端部部分の曲げ状態が前記可動ガイド部材の前記第２の姿勢状態へ転換により解消されるときに生じる記録媒体先端部部分の姿勢変化挙動を前記非接触距離センサを用いて検知することにより記録媒体の種類を判別する機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記非接触距離センサが、前記記録媒体搬送経路に配設されている、記録媒体を給送する挟持部を有するピックアップ部と、前記ピックアップ部よりも記録媒体搬送方向下流側において記録媒体の先端位置を制御する挟持部を有するレジスト部との間に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記非接触距離センサが、前記記録媒体搬送経路に配設されている、記録媒体の先端位置を制御する挟持部を有するレジスト部と、前記レジスト部よりも記録媒体搬送方向下流側において画像を記録媒体に転写する転写部との間に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記非接触距離センサが、前記記録媒体搬送経路に配設されている、画像を記録媒体に転写する転写部と、記録媒体の先端位置を制御する挟持部を有するレジスト部と、前記転写部よりも記録媒体搬送方向下流側において記録媒体に転写された画像を定着するする定着部との間に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は記録媒体の種類を判別する機能で得られた記録媒体の種別情報に応じて画像形成装置の画像形成条件を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成条件は、画像を記録媒体に転写する転写部における転写バイアス条件、記録媒体に転写された画像を定着するする定着部における定着温度の制御、２つの挟持部の間に剛性に抗して曲げ状態とする記録媒体のループ量、の少なくとも１つであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２２６１３８（Ｐ２０１２−２２６１３８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９４０２２（Ｐ２０１１−９４０２２）
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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