JP4737145B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に被記録媒体の重送を検知する機能を備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置では、印刷動作中に複数の用紙（被記録媒体）が重なり合った状態で搬送される重送が生じ、印刷結果などに影響を及ぼすことがある。そこで、そのような事態に対処するために用紙の重送を検知するための技術が知られている。例えば特許文献１に記載のものでは、感光ドラム上に形成されたトナー像が用紙上に転写される際に感光ドラムと転写ローラ間に印加される転写電圧の大きさを検出して基準値と比較する。用紙が重送された状態で感光ドラムと転写ローラ間に進入した場合には転写電圧が通常の転写時より大きくなることから、検出された転写電圧が基準値よりも大きい場合には用紙の重送が発生したことが判別される。
特開平１１−１７４８６１号公報

しかしながら、上記構成では、ユーザが通常の用紙よりも厚い紙を使用した場合には、重送の場合と同様に転写電圧が基準値よりも大きくなるために、重送が生じたと誤検知されてしまうおそれがある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、被記録媒体の重送を精度良く検知することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る画像形成装置は、現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体との間の転写位置に被記録媒体が進入したときに像担持体との間に印加される電圧により像担持体上の現像剤像を前記被記録媒体上に転写する転写手段と、転写時に前記転写手段に印加される電流を一定とした場合の当該転写手段に印加される電圧を検出する検出手段と、前記被記録媒体が前記転写位置に進入するとき及び前記転写位置から離脱するときの少なくとも一方において、前記検出手段が検出した検出値が複数段階変化した場合に被記録媒体の重送が発生したと判別する判別手段と、を備え、前記像担持体及び前記転写手段は、前記被記録媒体の搬送経路に沿って複数組設けられ、前記検出手段は、前記各転写手段についてそれぞれ前記検出値の検出を行い、前記判別手段は、前記各転写手段に対応して検出された前記検出値をそれぞれ第１の基準値及び第２の基準値と比較し、前記搬送経路の下流側の転写手段に対応する前記第１の基準値及び前記第２の基準値のうち少なくとも一方の絶対値は、前記搬送経路の上流側の転写手段に対応する同絶対値よりも大きくされている。
また、第２の発明に係る画像形成装置は、現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体との間の転写位置に被記録媒体が進入したときに像担持体との間に印加される電圧により像担持体上の現像剤像を前記被記録媒体上に転写する転写手段と、転写時に前記転写手段に印加される電圧を一定とした場合の当該転写手段に印加される電流を検出する検出手段と、前記被記録媒体が前記転写位置に進入するとき及び前記転写位置から離脱するときの少なくとも一方において、前記検出手段が検出した検出値が複数段階変化した場合に被記録媒体の重送が発生したと判別する判別手段と、を備え、前記像担持体及び前記転写手段は、前記被記録媒体の搬送経路に沿って複数組設けられ、前記検出手段は、前記各転写手段についてそれぞれ前記検出値の検出を行い、前記判別手段は、前記各転写手段に対応して検出された前記検出値をそれぞれ第１の基準値及び第２の基準値と比較し、前記搬送経路の下流側の転写手段に対応する前記第１の基準値及び前記第２の基準値のうち少なくとも一方の絶対値は、前記搬送経路の上流側の転写手段に対応する同絶対値よりも小さくされている。

複数枚の被記録媒体が互いに重なった重送状態で転写位置に進入・離脱する場合には、一般に各被記録媒体の転写位置への進入時期若しくは転写位置からの離脱時期にずれが生じるため、転写手段と像担持体との間のインピーダンスが多段階的に変化する。これに基づき、第１及び第２の発明によれば、転写時に印加される電圧・電流を検出し、その検出値が複数段階に変化した場合に重送が発生したと判別することで、精度良い検知を行うことができる。
また、複数枚の被記録媒体が互いに重なった重送状態で転写位置に進入・離脱する場合には、搬送経路の下流側に行くにつれ被記録媒体上に現像剤が積み重なって厚くなり、像担持体と転写手段との間のインピーダンスが大きくなる。これに基づき、第１及び第２の発明によれば、下流側の転写手段に対する検出値と比較される基準値の絶対値を、上流側の転写手段に対する同絶対値に対して、インピーダンスの増加に対応させ、電流検出ならば大きく、電圧検出ならば小さくすることにより、現像剤の厚みによるインピーダンスの増加の影響を吸収することができる。従って検知精度を確保することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記判別手段は、前記検出値が前記第１の基準値に達した後、所定期間経過後に前記第２の基準値に達した場合に重送が発生したと判別する。

第３の発明によれば、検出値が第１の基準値に達した後、所定期間経過後に第２の基準値に達した場合には、検出値が多段階的に変化したと判断することができ、これにより簡易な処理で精度良い検知を行うことができる。

第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、前記検出値が一段階変化した後、規定期間経過後にさらに同じ側へ段階的に変化した場合には、前記転写手段により同一の現像剤像の転写を再度実行させ、規定期間経過前に段階的に変化した場合には、前記転写手段によるその現像剤像の転写を終了させる制御手段を備える。

第４の発明によれば、検出値が一段階変化した後に、さらに段階的に変化するまでの期間は重なり合った被記録媒体の位置ずれ量に対応する。このことから、重送される被記録媒体のずれ量が比較的大きく転写位置のずれが許容範囲を超える可能性がある場合には転写をやり直し、被記録媒体のずれ量が比較的小さく転写位置のずれが許容範囲内に収まる場合には再転写を行わないことで、ユーザの利便を図ることができる。

複数枚の被記録媒体が互いに重なった重送状態で転写位置に進入・離脱する場合には、一般に各被記録媒体の転写位置への進入時期若しくは転写位置からの離脱時期にずれが生じるため、転写手段と像担持体との間のインピーダンスが多段階的に変化する。これに基づき、転写時に印加される電圧・電流を検出し、その検出値が複数段階に変化した場合に重送が発生したと判別することで、精度良い検知を行うことができる。

次に本発明の一実施形態について図１から図9を参照して説明する。
（プリンタの全体構成）
図１は、本発明の画像形成装置の一例であるプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における右側を前方とする。

プリンタ１は、本体ケーシング２を備えており、この本体ケーシング２の下部には、用紙３（被記録媒体の一例）が積載される供給トレイ４が設けられている。供給トレイ４の底部には、バネ４Ａの付勢により用紙３の前端側を持ち上げるように傾動可能な用紙押圧板４Ｂが設けられている。また、供給トレイ４の前端上方には、ピックアップローラ５と、バネ（図示せず）の付勢によりピックアップローラ５に圧接する分離パッド６とが設けられている。さらにピックアップローラ５の斜め前上方には一対の紙粉取りローラ７が設けられ、その上方に一対のレジストローラ８が設けられている。

供給トレイ４の最上位にある用紙３は、用紙押圧板４Ｂによってピックアップローラ５に押し付けられ、ピックアップローラ５の回転によって、ピックアップローラ５と分離パッド６との間に挟まれたときに１枚ごとに分離される。そして、用紙３は、紙粉取りローラ７により表面に付着する紙粉が除去された後、レジストローラ８に送られる。レジストローラ８は、用紙３の斜行補正を行った後、その用紙３を画像形成部１０のベルトユニット１１上へ送り出す。

画像形成部１０は、ベルトユニット１１、スキャナ部１９、プロセス部２０、定着部３１などを備えている。

ベルトユニット１１は、前後一対のベルト支持ローラ１２間に、ポリカーボネート等からなるベルト１３を張架した構成となっている。そして、後側のベルト支持ローラ１２が回転駆動されることにより、ベルト１３が図示反時計周り方向に循環移動し、ベルト１３上面に載せられた用紙３が後方へ搬送される。

また、ベルト１３の内側には、後述するプロセス部２０の各感光ドラム２８とベルト１３を挟んで対向する位置にそれぞれ転写ローラ１４（転写手段の一例）が設けられている。転写ローラ１４は、金属製のローラ軸を導電性のゴム材で被覆することにより構成されている。また、転写ローラ１４は感光ドラム２８に対して付勢されており、ベルト１３上に搬送される用紙３を感光ドラム２８との間に挟み付ける。即ち、転写ローラ１４と感光ドラム２８との間隔が用紙３の厚みに応じて変化するように構成されている。

スキャナ部１９は、レーザ発光部（図示せず）から出射されたレーザ光を各色毎のレーザ光Ｌを対応する感光ドラム２８の表面に照射する。

プロセス部２０は、本体ケーシング２から引き出し可能なフレーム２１と、このフレーム２１に対して着脱可能な例えば４色（上流側から順にブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）に対応した４つの現像カートリッジ２２（それぞれ２２Ｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ）とを備えている。また、フレーム２１の下部には、各現像カートリッジ２２に対応して、感光ドラム２８と、帯電器２９とが設けられている。

各現像カートリッジ２２は、箱状のケーシングの内側上部にトナー収容室２３を備え、その下側に供給ローラ２４、現像ローラ２５および層厚規制ブレード２６を備えている。各トナー収容室２３には、各色の正帯電性の非磁性１成分のトナー（現像剤の一例）がそれぞれ収容される。

供給ローラ２４は、金属製のローラ軸を導電性の発泡材料で被覆することにより構成されており、現像ローラ２５は、金属製のローラ軸を導電性のゴム材料で被覆することにより構成されている。トナー収容室２３から放出されたトナーは、供給ローラ２４の回転により現像ローラ２５に供給され、供給ローラ２４と現像ローラ２５との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ２５上に供給されたトナーは、現像ローラ２５の回転に伴って、層厚規制ブレード２６と現像ローラ２５との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ２５上に担持される。

感光ドラム２８（像担持体の一例）は、接地された金属製のドラム本体を備え、その表層をポリカーボネート等からなる正帯電性の感光層で被覆することにより構成されている。

帯電器２９は、スコロトロン型のものであって、感光ドラム２８と所定間隔を隔てて対向配置された放電ワイヤ２９Ａと、放電ワイヤ２９Ａと感光ドラム２８との間に設けられ、放電ワイヤ２９Ａから感光ドラム２８への放電量を制御するためのグリッド２９Ｂとを備えている。この帯電器２９では、放電ワイヤ２９Ａに高電圧を印加して、放電ワイヤ２９Ａをコロナ放電させ、放電ワイヤ２９Ａからグリッド２９Ｂに流れる電流を一定にする、すなわちグリッド電圧を一定にすることにより、感光ドラム２８の表面を一様に正極性に帯電させることができる。

画像形成時には、感光ドラム２８が図示時計回り方向に回転駆動され、それに伴って感光ドラム２８の表面が帯電器２９により一様に正帯電される。そして、その正帯電された部分がスキャナ部１９からのレーザ光の高速走査により露光されて、感光ドラム２８の表面に用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ２５の回転により、現像ローラ２５上に担持され正帯電されているトナーが、感光ドラム２８に対向して接触するときに、感光ドラム２８の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム２８の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム２８の表面には、露光部分にのみトナーが付着したトナー像が担持される。

その後、各感光ドラム２８の表面上に担持されたトナー像は、ベルト１３によって搬送される用紙３が、感光ドラム２８と転写ローラ１４との間の各転写位置を通る間に、転写ローラ１４に印加される負極性の転写電圧によって、用紙３に順次転写される。こうしてトナー像が転写された用紙３は、次いで定着器３１に搬送される。

定着器３１は、熱源を有する加熱ローラ３１Ａと、用紙３を加熱ローラ３１Ａ側へ押圧する加圧ローラ３１Ｂとを備えており、用紙３上に転写されたトナー像を紙面に熱定着させる。そして、定着器３１により熱定着された用紙３は、上方へ搬送され、本体ケーシング２の上面に設けられた排出トレイ３２上に排出される。

（プリンタの電気的構成）
図２は、プリンタ１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。プリンタ１は、同図に示すように、ＣＰＵ４０（判別手段、制御手段の一例）、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、ＮＶＲＡＭ（不揮発性メモリ）４３、ネットワークインターフェイス４４を備えており、これらに操作部４５、表示部４６、メインモータ４７、高電圧印加回路４８、温湿度モニタ４９や、既述の画像形成部１０などが接続されている。

ＲＯＭ４１には、後述する印刷シーケンス処理など、このプリンタ１の各種の動作を実行するためのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１から読み出したプログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ４２またはＮＶＲＡＭ４３に記憶させながら、各部の制御を行う。ネットワークインターフェイス４４は、通信回線（図示せず）を介して外部のコンピュータ等に接続されており、そのコンピュータ等から送信される印刷指令や印刷データ等を受信することができる。

操作部４５は、複数のボタンを備えており、ユーザにより各種の入力操作が可能となっている。表示部４６は、液晶ディスプレイやランプ等を備えており、各種の設定画面や動作状態等を表示することが可能である。メインモータ４７は、ＣＰＵ４０の制御によって駆動され、既述の供給ローラ２４、レジストローラ８、ベルト支持ローラ１２、転写ローラ１４、現像ローラ２５、感光ドラム２８、加熱ローラ３１Ａ等を同期的に回転させる。

高電圧印加回路４８は、現像ローラ２５に印加される現像電圧、転写ローラ１４に印加される転写電圧、帯電器２９の帯電ワイヤ２９Ａに印加される帯電電圧及びグリッド２９Ｂに印加されるグリッド電圧など、各部に高電圧を印加する。温湿度モニタ４９は、周囲の温度及び湿度を測定する。

（転写電圧印加回路）
図３は、高電圧印加回路４８に含まれる転写電圧印加回路５０の要部構成を示すブロック図である。高電圧印加回路４８は、転写電圧印加回路５０を各転写ローラ１４に対応して計４組備えている。この転写電圧印加回路５０は、ＣＰＵ４０の定電流制御によって、転写ローラ１４に転写電圧を印加する。

転写電圧印加回路５０（検出手段の一例）は、ＰＷＭ信号平滑回路５１、トランスドライブ回路５２、昇圧・平滑整流回路５３などを備えている。ＰＷＭ信号平滑回路５１は、ＣＰＵ４０のＰＷＭポート４０ＡからＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号Ｓ１を受けて、これを平滑してトランスドライブ回路５２に与える。トランスドライブ回路５２は、受けたＰＷＭ信号Ｓ１に基づき、昇圧・平滑整流回路５３の１次側巻線５４Ａに発振電流を流す。

昇圧・平滑整流回路５３は、トランス５４、ダイオード５５、平滑コンデンサ５６などを備えている。トランス５４は、１次側巻線５４Ａ、２次側巻線５４Ｂ、及び補助巻線５４Ｃを備えている。２次側巻線５４Ｂの一端は、ダイオード５５、抵抗５７を介して、この転写電圧印加回路５０の出力端５０Ａに接続され、この出力端５０Ａは転写ローラ１４のローラ軸に接続されている。また、平滑コンデンサ５６と、抵抗５７及び抵抗５８とがそれぞれ２次側巻線５４Ｂに並列に接続されている。

さらに、出力端５０Ａは抵抗６０，６１を介してグランドに接続されており、抵抗６０，６１の接続点がＣＰＵ４０のＡ／Ｄポート４０Ｂに接続されている。また、２次側巻線５４Ｂの他端（ダイオード５５と逆側の端部）は、抵抗６２を介してグランドに接地され、さらにＣＰＵ４０はＡ／Ｄポート４０Ｃに接続されている。

このような構成により、１次側巻線５４Ａの発振電流は、昇圧・平滑整流回路５３において、昇圧及び整流され、転写ローラ１４のローラ軸に転写電圧Ｖｃとして印加される。このとき、転写ローラ１４に印加される転写電圧Ｖｃに応じた検出信号Ｐ１がＣＰＵ４０のＡ／Ｄポート４０Ｂにフィードバックされ、また、転写ローラ１４に流れる電流ｉ１に応じた検出信号Ｐ２がＣＰＵ４０のＡ／Ｄポート４０Ｃにフィードバックされる。

（印刷シーケンス処理）
図４から図７は、ＣＰＵ４０の制御により実行される印刷シーケンス処理の流れを示すフローチャートであり、図８は、印刷シーケンス処理中に実行される転写高圧制御処理の流れを示すフローチャートである。

この印刷シーケンス処理は、外部のコンピュータ等から印刷指令を受けた場合に実行され、前述の高電圧印加回路４８により印加される電圧の制御と重送状態の検知等の処理を行うものである。なお、この印刷シーケンス処理に並行して、印刷データの画像処理などの印刷プロセスが実行される。

ＣＰＵ４０は、印刷シーケンス処理を開始すると、まず各パラメータを初期値に設定する（Ｓ１０１）。ここでは、４つの通紙フラグ（TK,TY,TM,TC）、４つの重送フラグ（JK,JY,JM,JC）、４つのタイムカウンタ（TCNT1,TCNT2,TCNT3,TCNT4）及び４つのＰＷＭカウンタ（PWM1,PWM2,PWM3,PWM4）の値を０にセットする。通紙フラグ（TK,TY,TM,TC）は、各色の転写位置に用紙３が到達したことを示すフラグであり、重送フラグ（JK,JY,JM,JC）は、各色の転写位置に用紙３が重送状態で到達した可能性があることを示すフラグである。また、タイムカウンタ（TCNT1,TCNT2,TCNT3,TCNT4）は、各色において通紙フラグがオンになってから重送フラグがオンになるまでの時間をカウントするためのカウンタであり、ＰＷＭカウンタ（PWM1,PWM2,PWM3,PWM4）は、各色の転写電圧印加回路５０に与えるＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を定めるためのカウンタである。

続いて、ＣＰＵ４０は、各色の転写電圧印加回路５０の制御目標である目標電流（IK,IY,IM,IC）の値と、各色の転写位置に用紙３が到達したことを判断する基準となる通紙基準電圧（VKth1,VYth1,VMth1,VCth1、第１の基準値の一例）の値と、各色の転写位置に用紙３が重送状態で到達したことを判断する基準となる重送基準電圧（VKth2,VYth2,VMth2,VCth2、第２の基準値の一例）の値とを設定する（Ｓ１０２）。なお、ＲＯＭ４１には、温湿度モニタ４９の測定値に対応する目標電流、通紙基準電圧、重送基準電圧の値が示されたテーブルが記憶されており、ＣＰＵ４０は、温湿度モニタ４９の測定値に基づいてそのテーブルを参照して各値をセットする。また、各通紙基準電圧（VKth1,VYth1,VMth1,VCth1）及び各重送基準電圧（VKth2,VYth2,VMth2,VCth2）は、互いに異なる負の値をとり、かつ上流側の転写位置に対応する基準電圧の絶対値よりも下流側の転写位置に対応する基準電圧の絶対値の方が大きい（即ち、|VCth1|>|VMth1|>|VYth1|>|VKth1|、|VCth2|>|VMth2|>|VYth2|>|VKth2|）。

次にＣＰＵ４０は、高電圧印加回路４８により帯電器２９の放電ワイヤ２９Ａ及びグリッド２９Ｂと、現像ローラ２５に所定の電圧を印加するとともに、メインモータ４７の駆動を開始する（Ｓ１０３）。そして、転写電圧の印加を行うタイミングになるのを待ち（Ｓ１０４）、転写電圧の印加を行うタイミングとなった場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）に、転写高圧制御処理に用いる各パラメータの値をセットする（Ｓ１０５）。転写高圧制御処理では、通紙フラグT、重送フラグJ、目標電流I、通紙基準電圧Vth1、重送基準電圧Vth2、タイムカウンタTCNT、ＰＷＭカウンタPWM、のパラメータが用いられ、これらのパラメータに対応するブラック色のパラメータ（順にTK,JK,IK,VKth1,VKth2,TCNT1,PWM1）の値がそれぞれ代入される。

そして、ブラック色に対応する転写高圧制御処理を開始する（Ｓ１０６）。この転写高圧制御処理では、後述するように転写電圧Vcの定電流制御と通紙・重送状態の検知とが行われる。転写高圧制御処理が終了すると、この処理で用いられたパラメータのうち、通紙フラグT、重送フラグJ、タイムカウンタTCNT、ＰＷＭカウンタPWMの値が、それぞれ対応するブラック色のパラメータ（TK,JK,TCNT1,PWM1）に戻される（Ｓ１０７）。

続いてイエロー色、マゼンタ色、シアン色について順に、上記Ｓ１０５〜Ｓ１０７に対応する処理が実行される（Ｓ１０８〜Ｓ１１６）。そして、０．５ｍｓ待機した後（Ｓ１１７）、印刷終了タイミングでない場合（Ｓ１１８：Ｎｏ）には、Ｓ１０５に戻る。これにより、印刷終了タイミングまでは、Ｓ１０５からＳ１１８までの処理が０．５ｍｓ間隔で繰り返される。

ここで、転写高圧制御処理の動作について図８により説明する。ＣＰＵ４０は、転写高圧制御処理を開始するとまず検出信号Ｐ２によりフィードバックされた電流値をIcにセットし、検出信号Ｐ１によりフィードバックされた電圧値をVcにセットする（Ｓ２０１）。続いて、測定された電流Icの値が目標電流Ｉから所定量ΔＩを引いた値より小さいかを調べ（Ｓ２０２）、小さい場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）には、ＰＷＭカウントPWMに所定値ΔＰＷＭを加える（Ｓ２０３）。これにより、転写電圧印加回路５０に送信されるＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比が変更され、その結果、転写ローラ１４に流れる電流が増加する。

また、測定された電流Icの値が目標電流Ｉから所定量ΔＩを引いた値より小さくない場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）には、電流Icの値が目標電流ＩにΔＩを加えた値より大きいかを調べ（Ｓ２０４）、大きい場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）には、ＰＷＭカウントPWMから所定値ΔＰＷＭを引く（Ｓ２０５）。これにより、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比が変更され、転写ローラ１４に流れる電流が減少する。また、電流Icが目標電流ＩにΔＩを加えた値より大きくない場合、即ち電流IcがＩ±ΔＩの範囲内にある場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）には、ＰＷＭカウントを変更しない。以上のＳ２０２〜Ｓ２０５の処理が印刷シーケンス処理中で０．５ｍｓの間隔で繰り返されることにより、転写ローラ１４に流れる電流Icが目標電流Ic＋ΔＩの範囲内になるように定電流制御が行われる。

ここで、図９は、転写位置の一つに一対の用紙３が重送状態で進入・離脱した場合の転写電圧Vcの変化の一例を示すグラフである。なお、一対の用紙３は互いに同じサイズであって、かつ搬送方向に所定量位置ずれした状態で重なっているものとする。転写電圧Vcの印加が開始された後、転写位置に用紙３が到達していない状態では、転写電圧VcはV0でほぼ一定の値となる。そして、１枚目の用紙３の先端が転写位置に進入すると、感光ドラム２８と転写ローラ１４間のインピーダンスが増加し、転写電圧Vcの絶対値が転写位置に用紙３が到達する前に比べて１段階増加してV1の値となり、２枚目の用紙３が転写位置に到達するまで概ね一定の値をとる。

続いて、２枚目の用紙３の先端が転写位置に進入すると、感光ドラム２８と転写ローラ１４間に２枚の用紙３が挟まることにから、両者２８，１４間のインピーダンスがさらに大きくなり、転写電圧Vcの絶対値が１枚目の進入時よりもさらに１段階増加してV2の値となり、その後は、用紙３が転写位置から離脱するときまで概ね一定の値をとる。このように、一対の用紙３が重送状態で転写位置に進入する際には、転写電圧Vcが用紙３の進入前の値から２段階変化してグラフは２段の階段状をなす。

また、用紙３が転写位置から離脱する際には、１枚目の用紙３が離脱した後に時間をおいて２枚目の用紙３が離脱するため、転写電圧Vcの値は、V2からまず１段階変化してV1になり、その後にもう一段階変化してV0の値になる。このように、用紙３が重送状態で転写位置から離脱する際にも、転写電圧Vcが２段階変化してグラフは２段の階段状をなす。なお、一枚の用紙３が正常に搬送された場合には、転写電圧Vcの値は、用紙３の転写位置への進入前の値V0から１段階変化してV1になり、用紙３が離脱したときにV0に戻るため、進入時・離脱時ともに１段階の変化となる。また、３枚以上の用紙３が互いに重なってかつ互いに位置ずれした状態で、転写位置に進入若しくは離脱した場合には、転写電圧が重なった用紙３の枚数に応じた数の段階に変化する。

この転写高圧制御処理では、転写電圧Vcが複数段階に変化することを検出するために、通紙基準電圧Vth1と重送基準電圧Vth2との２つの閾値を用いる。通紙基準電圧Vth1は、用紙３進入前の転写電圧Vcの値V0よりも大きく、かつ通常の１枚の用紙３が転写位置に進入したときの転写電圧Vcの値V1よりも小さくなるような値に設定される。また、重送基準電圧Vth2は、Vth1よりも絶対値が大きく、通常の１枚の用紙３が転写位置に進入したときの転写電圧Vcの値V1よりも大きく、かつ通常の用紙３が２枚重なった状態で転写位置に進入したときの転写電圧Vcの値V2の値よりも小さくなるような値に設定される。

さて、ＣＰＵ４０は、Ｓ２０２〜Ｓ２０５の処理を終えた後、重送フラグＪが1か否かを判断し（Ｓ２０６）、重送フラグＪが１の場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、即ちこの転写電圧制御処理において既に重送フラグＪが１とされている場合には、そのままこの転写電圧制御処理を抜ける。また、重送フラグＪが０である場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）には、転写電圧Vcが通紙基準電圧Vth1より大きいかを判断する（Ｓ２０７）。そして、転写電圧Vcが通紙基準電圧Vth1より大きくない場合（Ｓ２０７：Ｎｏ）、即ち用紙３が転写位置に到達していないと判断される場合には、そのままこの処理を抜ける。

転写電圧Vcが通紙基準電圧Vth1より大きい場合（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）には、転写電圧Vcが重送基準電圧Vth2より大きいかを判断する（Ｓ２０８）。転写電圧Vcが重送基準電圧Vth2より大きくない場合（S２０８：Ｎｏ）、即ち通常の一枚の用紙３が転写位置に進入している通紙状態と判断される場合には、通紙フラグTを１にするとともに、タイムカウンタTCNTに１を加え（Ｓ２０９）、この処理を抜ける。

また、転写電圧Vcが重送基準電圧Vth2より大きい場合（S２０８：Ｙｅｓ）には、続いて通紙カウンタTが１であるかを調べる（Ｓ２１０）。通紙カウンタTが１でない場合（Ｓ２１０：Ｎｏ）には、この転写高圧制御処理を抜ける。ここで、通紙カウンタTが１でない場合は、転写電圧Vcの値が通紙基準電圧Vth1から重送基準電圧Vth2の範囲内にある状態が検出されることなく、重送基準電圧Vth2に至ったことになり、通常の用紙３よりも厚い紙が使用された可能性が高い。従って、この場合には、厚紙が使用されている旨をユーザに通知するなど、何らかの処置を行うようにしても良い。なお、この処理では、通常の用紙３が複数枚重送されていても、各用紙３間の位置ずれ量がごく小さい場合には検出されない可能性がある。

また、通紙カウンタTが１であった場合（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）には、転写電圧Vcが通紙基準電圧Vth1から重送基準電圧Vth2の値であることが検出されてから、少なくとも０．５ｍｓ経過後に転写電圧Vcが重送基準電圧Vth2に至ったことから、転写電圧Vcが複数段階変化したと推定される。このため、用紙３が重送された可能性が高いことを示す重送フラグJを１にして（Ｓ２１１）、この転写高圧制御処理を抜ける。

さて、図４から図７の印刷シーケンス処理において、Ｓ１０５からＳ１１８の処理を繰り返し、印刷終了タイミングとなった場合（Ｓ１１８：Ｙｅｓ）には、ＰＷＭカウンタＰＷＭ１〜PWM４の値を０にセットすることにより各転写ローラ１４に対する転写電圧の印加を終了する（Ｓ１１９）。続いて、帯電器２９の放電ワイヤ２９Ａ及びグリッド２９Ｂと、現像ローラ２５への電圧の印加を終了するとともに、メインモータ４７の駆動を停止する（Ｓ１２０）。

続いて、ＣＰＵ４０は、パラメータJUSOに各色の転写高圧制御処理において重送フラグJが１とされた数（JK+JY+JM+JC）を入れる（Ｓ１２１）。そして、パラメータJUSOの値が２以上でない場合（Ｓ１２２：Ｎｏ）、即ち４色分の転写高圧制御処理のうち重送フラグJが１とされたものが０色または１色の場合には、この印刷シーケンス処理を終了する。即ち、１色分の転写高圧制御処理においてのみ重送フラグJが１とされた場合には、重送は発生していないと判断することにより誤検知の発生を抑制できる。また、パラメータJUSOの値が２以上の場合（Ｓ１２２：Ｙｅｓ）には、表示部４６に用紙３の重送が発生した旨のエラーメッセージを表示する（Ｓ１２３）。

続いて、各タイムカウンタTCNT1〜TCNT4のうちその値が２４（規定期間）より大きいものがあるかを判断する（Ｓ１２４〜Ｓ１２７）。ここで、各タイムカウンタTCNT1〜TCNT4の値は、各色において通紙フラグTが１になってから重送フラグJが１になるまでの時間を示しており、即ち重送される用紙３間の位置ずれ量に対応している。そこで、いずれのタイムカウンタTCNT1〜TCNT4の値も２４より大きくない場合（Ｓ１２４：Ｎｏ、Ｓ１２５：Ｎｏ、Ｓ１２６：Ｎｏ、Ｓ１２７：Ｎｏ）には、トナー像の転写位置にずれがあったとしてもごく小さく許容範囲内であると考えられるため、そのまま印刷シーケンス処理を終了する。

また、いずれかのタイムカウンタTCNT1〜TCNT4の値が２４より大きい場合（Ｓ１２４：ＹｅｓまたはＳ１２５：ＹｅｓまたはＳ１２６：ＹｅｓまたはＳ１２７：Ｙｅｓ）トナー像の転写位置のずれが許容範囲を超える可能性があるため、表示部４６に再印刷を行うか否かをユーザに選択させるための表示を行う（Ｓ１２８）。そこで、ユーザにより再印刷を行う旨の指示が操作部４５から入力された場合（Ｓ１２９：Ｙｅｓ）には、Ｓ１０１に戻って印刷シーケンス処理を再び繰り返す。これにより、同一の印刷データに基づく印刷が再度行われる。また、再印刷を行わない旨の指示が操作部４５から入力された場合（Ｓ１２９：Ｎｏ）には、再印刷を実行せずにこの印刷シーケンス処理を終了する。

（本実施形態の効果）
複数枚の用紙３が互いに重なった重送状態で転写位置に進入・離脱する場合には、一般に各用紙３の転写位置への進入時期若しくは転写位置からの離脱時期にずれが生じるため、転写手段と像担持体との間のインピーダンスが多段階的に変化する。これに基づき、本実施形態では、転写時に印加される電圧・電流を検出し、その検出値が複数段階に変化した場合に重送が発生したと判別することで、精度良い検知を行うことができる。特に本実施形態では、通常の用紙３より厚い厚紙が使用された場合に、重送状態であると誤検知することが防止される。

また、転写電圧の検出値Vcが通紙基準電圧Vth1に達した後、所定期間経過後に重送基準電圧Vth2に達した場合には、検出値が多段階的に変化したと判断することができ、これにより簡易な処理で精度良い検知を行うことができる。

さらに、転写時には、一般に搬送経路の下流側に行くほど、用紙３上にトナーが積み重なって厚くなるために感光ドラム２８と転写ローラ１４間のインピーダンスが大きくなる。このため、下流側の転写ローラ１４に対する転写電圧Vcと比較される通紙基準電圧及び重送基準電圧の絶対値を、上流側の転写ローラ１４に対する同絶対値に対して、インピーダンスの増加に対応する側に変化させる（即ち、|VCth1|>|VMth1|>|VYth1|>|VKth1|、|VCth2|>|VMth2|>|VYth2|>|VKth2|とする）ことにより、トナーの厚みによるインピーダンスの増加の影響を吸収することができる。従って検知精度を確保することができる。

また、検出値が一段階変化した後に、さらに段階的に変化するまでの期間は重なり合った用紙３の位置ずれ量に対応する。このことから、重送される被記録媒体の位置ずれ量が比較的大きく転写位置のずれが許容範囲を超える可能性がある場合には転写をやり直し、被記録媒体のずれ量が比較的小さく転写位置のずれが許容範囲内に収まる場合には再転写を行わないことで、ユーザの利便を図ることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１） 上記実施形態では、被記録媒体の転写位置への進入時に重送状態を検知するものを示したが、本発明によれば、転写位置からの離脱時にも転写電流・電圧が複数段階変化したかを検出することにより重送状態を検知することができる。また、進入時と離脱時との両方の検知結果に基づいて重送状態の判別を行うことでより精度を高めることができる。

（２） 上記のように検出手段による検出値が第１の基準値に達した後、所定期間経過後に第２の基準値に達した場合に重送が発生したと判別する際において、被記録媒体の転写位置への進入時に検出を行う場合には、第２の基準値は、第１の基準値に対して、転写手段と像担持体との間のインピーダンスの増加に対応する側に変化した値とすれば良い。また、被記録媒体の転写位置からの離脱時に検出を行う場合には、第２の基準値は、第１の基準値に対して、インピーダンスの減少に対応する側に変化した値とすれば良い。

（３） 上記実施形態では、転写電圧を定電流制御するものを示したが、これに限らず本発明によれば、転写手段に供給する電力を定電圧制御やその他の方法で制御するようにしても良い。
（４） 上記実施形態では、検出値を一対の基準値（閾値）と比較することにより検出値が複数段階変化したことを判別したが、例えば、検出値の単位時間当たりの変化割合に基づいて判別する等、その他の方法により判別しても良い。

（５） 上記実施形態では、温度や湿度に応じて重送状態を判別するための基準値を設定するものを示したが、本発明によれば、例えば用紙の種類や厚み（薄紙、通常の用紙、厚紙など）をユーザが設定できるように構成して、その設定に基づいて上記基準値を定めるようにしても良い。
（６） 上記実施形態では、本発明をカラーの画像形成装置に適用した例を示したが、本発明は、モノクロの画像形成装置にも適用することができる。

本発明の一実施形態におけるプリンタの概略構成を示す側断面図 プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図 転写電圧印加回路の要部構成を示すブロック図 印刷シーケンス処理の流れを示すフローチャート 印刷シーケンス処理の流れを示すフローチャート 印刷シーケンス処理の流れを示すフローチャート 印刷シーケンス処理の流れを示すフローチャート 転写高圧制御処理の流れを示すフローチャート 転写位置に一対の用紙が重送状態で進入・離脱した場合の転写電圧の変化を示すグラフ

１…画像形成装置
３…用紙（被記録媒体）
１４…転写ローラ（転写手段）
２８…感光ドラム（像担持体）
４０…ＣＰＵ（判別手段、制御手段）
５０…転写電圧印加回路（検出手段）

Claims (4)

1. 現像剤像を担持する像担持体と、
   前記像担持体との間の転写位置に被記録媒体が進入したときに像担持体との間に印加される電圧により像担持体上の現像剤像を前記被記録媒体上に転写する転写手段と、
   転写時に前記転写手段に印加される電流を一定とした場合の当該転写手段に印加される電圧を検出する検出手段と、
   前記被記録媒体が前記転写位置に進入するとき及び前記転写位置から離脱するときの少なくとも一方において、前記検出手段が検出した検出値が複数段階変化した場合に被記録媒体の重送が発生したと判別する判別手段と、
   を備え、
   前記像担持体及び前記転写手段は、前記被記録媒体の搬送経路に沿って複数組設けられ、
   前記検出手段は、前記各転写手段についてそれぞれ前記検出値の検出を行い、
   前記判別手段は、前記各転写手段に対応して検出された前記検出値をそれぞれ第１の基準値及び第２の基準値と比較し、
   前記搬送経路の下流側の転写手段に対応する前記第１の基準値及び前記第２の基準値のうち少なくとも一方の絶対値は、前記搬送経路の上流側の転写手段に対応する同絶対値よりも大きくされていることを特徴とする画像形成装置。
2. 現像剤像を担持する像担持体と、
   前記像担持体との間の転写位置に被記録媒体が進入したときに像担持体との間に印加される電圧により像担持体上の現像剤像を前記被記録媒体上に転写する転写手段と、
   転写時に前記転写手段に印加される電圧を一定とした場合の当該転写手段に印加される電流を検出する検出手段と、
   前記被記録媒体が前記転写位置に進入するとき及び前記転写位置から離脱するときの少なくとも一方において、前記検出手段が検出した検出値が複数段階変化した場合に被記録媒体の重送が発生したと判別する判別手段と、
   を備え、
   前記像担持体及び前記転写手段は、前記被記録媒体の搬送経路に沿って複数組設けられ、
   前記検出手段は、前記各転写手段についてそれぞれ前記検出値の検出を行い、
   前記判別手段は、前記各転写手段に対応して検出された前記検出値をそれぞれ第１の基準値及び第２の基準値と比較し、
   前記搬送経路の下流側の転写手段に対応する前記第１の基準値及び前記第２の基準値のうち少なくとも一方の絶対値は、前記搬送経路の上流側の転写手段に対応する同絶対値よりも小さくされていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記判別手段は、前記検出値が前記第１の基準値に達した後、所定期間経過後に前記第２の基準値に達した場合に重送が発生したと判別することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記検出値が一段階変化した後、規定期間経過後にさらに同じ側へ段階的に変化した場合には、前記転写手段により同一の現像剤像の転写を再度実行させ、規定期間経過前に段階的に変化した場合には、前記転写手段によるその現像剤像の転写を終了させる制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。

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