(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙上に電子写真方式で画像形成を行なう画像形成エンジンと、
用紙が積層されて収納される積層収納部と、
この積層されている用紙を１枚ずつ分離して前記画像形成エンジンに搬送する給紙装置と、
前記搬送を行なう搬送経路上に設けられ前記積層収納部から取り出された前記用紙が一時的に収納される一時収納部と、
この一時収納部に前記積層収納部から搬送された前記用紙を先端から収納し、また、前記一時収納部に収納されている前記用紙の後端を先端とするように前記用紙をスイッチバックして前記画像形成エンジンに向けて送り出す用紙反転装置と、
前記画像形成エンジンを制御して画像形成を行なうための前処理を前記画像形成エンジンに供給する前記用紙の用紙間隔で行なう前処理手段と、
前記前処理を行なう際には前記給紙装置又は前記用紙反転装置を制御して前記前処理の実行を可能とするように当該処理を行なう前記用紙間隔を調節する用紙間隔調節手段と、を備え、且つ、前記積層収納部から前記一時収納部までの用紙搬送速度Ｖａを、前記一時収納部から前記画像形成エンジンまでの用紙搬送速度Ｖｂよりも速くする画像形成装置。
【請求項２】
前記前処理手段は、前記前処理として像担持体上にトナー濃度の検出用の基準画像をトナー画像で形成し当該基準画像のトナー濃度をセンサで検出するトナー濃度検出処理を行なうものである、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記用紙間隔調節手段は、用紙の搬送速度を変えることで前記用紙間隔の調節を行なうものである、請求項１〜２の何れかの一に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記用紙間隔調節手段は、前記一時収納部又は前記積層収納部からの用紙の送出しのタイミングを変えることで前記用紙間隔の調節を行なうものである、請求項１〜２の何れかの一に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成エンジンによる画像形成の枚数をカウントするカウント手段を備え、
前記前処理手段は、前記カウント値に基づいて一定の画像形成枚数ごとに前記前処理を実行するものである、請求項１〜４の何れかの一に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許第2941021号公報、特開平9-110313号公報には、給紙カセットから感光体ドラムに用紙を供給する途上で、搬送中の用紙をスイッチバック搬送路に先端から収納し、この用紙の後端を先端とするようにスイッチバックしてから感光体ドラムに供給する技術が開示されている。
【０００３】
また、特開平5-307304号公報、特開平5-2336号公報、特開平5-2300号公報などには、感光体上にトナー画像で作像した基準画像のトナーの付着量を光センサにより検出し、その検出結果に応じてトナー補給制御を行なう、トナー濃度検出処理の技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記の用紙をスイッチバックする従来技術を用いて、搬送途上の先行する用紙と後続の用紙との間の間隔を狭め、連続給紙による連続画像形成の生産性を向上させることが可能となる場合がある。
【０００５】
すなわち、スイッチバック搬送路からレジストローラに先行する用紙を搬送するときの搬送速度を、給紙カセットからスイッチバック搬送路に後続の用紙を搬送するときの搬送速度より大きくした場合である。この場合に、スイッチバック搬送路内で先行する用紙と後続の用紙とが重畳しあってすれ違うようにすれば、さらに用紙間隔を短縮することができる。
【０００６】
しかしながら、このような技術により用紙間隔を短縮化し過ぎると、その用紙間隔において前記のトナー濃度検出処理を感光体を用いて行うことができないという不具合がある。
【０００７】
この発明の目的は、画像形成エンジンに搬送する用紙間隔を可能な限り短縮化しつつも、トナー濃度検出処理など、画像形成の際における前処理の実行を可能とすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、用紙上に電子写真方式で画像形成を行なう画像形成エンジンと、用紙が積層されて収納される積層収納部と、この積層されている用紙を１枚ずつ分離して前記画像形成エンジンに搬送する給紙装置と、前記搬送を行なう搬送経路上に設けられ前記積層収納部から取り出された前記用紙が一時的に収納される一時収納部と、この一時収納部に前記積層収納部から搬送された前記用紙を先端から収納し、また、前記一時収納部に収納されている前記用紙の後端を先端とするように前記用紙をスイッチバックして前記画像形成エンジンに向けて送り出す用紙反転装置と、前記画像形成エンジンを制御して画像形成を行なうための前処理を前記画像形成エンジンに供給する前記用紙の用紙間隔で行なう前処理手段と、前記前処理を行なう際には前記給紙装置又は前記用紙反転装置を制御して前記前処理の実行を可能とするように当該処理を行なう前記用紙間隔を調節する用紙間隔調節手段と、を備え、且つ、前記積層収納部から前記一時収納部までの用紙搬送速度Ｖａを、前記一時収納部から前記画像形成エンジンまでの用紙搬送速度Ｖｂよりも速くする画像形成装置である。
【００１０】
前処理とは、用紙を導入して画像形成を行なうのに先立って画像形成エンジンで予め実行すべき処理であって、例えば、像担持体上にトナー濃度の検出用の基準画像をトナー画像で形成し、当該基準画像のトナー濃度を検出するトナー濃度検出処理などである。
【００１２】
したがって、一時収納部で用紙をスイッチバックする技術を用いて、先行する用紙と後続の用紙との間隔を狭めても、画像形成を行なうための前処理を行なう際には用紙間隔を調節して前処理の実行を可能とすることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記前処理手段は、前記前処理として像担持体上にトナー濃度の検出用の基準画像をトナー画像で形成し当該基準画像のトナー濃度をセンサで検出するトナー濃度検出処理を行なうものである。
【００１５】
したがって、画像形成を行なうための前処理を行なう際には用紙間隔を調節してトナー濃度検出処理を前処理として実行することを可能とすることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１〜２の何れかの一に記載の画像形成装置において、前記用紙間隔調節手段は、用紙の搬送速度を変えることで前記用紙間隔の調節を行なうものである。
【００１７】
したがって、用紙の搬送速度を変えることで用紙間隔の調節を行なうことができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜２の何れかの一に記載の画像形成装置において、前記用紙間隔調節手段は、前記一時収納部又は前記積層収納部からの用紙の送出しのタイミングを変えることで前記用紙間隔の調節を行なうものである。
【００１９】
したがって、用紙の送出しのタイミングを変えることで、容易に用紙間隔の調節を行なうことができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかの一に記載の画像形成装置において、前記プリンタエンジンによる画像形成の枚数をカウントするカウント手段を備え、前記前処理手段は、前記カウント値に基づいて一定の画像形成枚数ごとに前記前処理を実行するものである。
【００２１】
したがって、前処理は一定枚数の画像形成ごとに実行するようにすることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
［発明の実施の形態１］
この発明の一実施の形態を発明の実施の形態１として説明する。
【００２７】
図１は、この発明の一実施の形態である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。図１に示すように、この画像形成装置１は、電子写真方式で画像形成を行なうプリンタエンジン２と、プリンタエンジン２に供給するための用紙３を積層して収納する積層収納部である用紙カセット４と、この積層された用紙３を１枚ずつ分離してプリンタエンジン２に搬送する給紙装置５とを備えている。
【００２８】
プリンタエンジン２は、感光体６と、感光体６を帯電する帯電器７と、感光体６上に静電潜像を光書込みするデジタル光書込装置８と、感光体６上の静電潜像をトナーで現像する現像器９と、現像後のトナー画像を用紙３上に転写する転写ベルト１０ａを備えた転写搬送装置１０と、感光体６上の残存トナーを除去するクリーニング装置１１とを備えていて、デジタル電子写真プロセスで用紙３上に画像の形成を行なうものである。定着ローラ１２は用紙３上に転写されたトナー画像を定着し、この定着後の用紙３は排紙ローラ１３によりプリンタエンジン２外に排紙される。
【００２９】
給紙装置５は、用紙カセット４内で積層された用紙３を取り出す給紙ローラ１４と、この取り出した用紙３を一枚ずつ分離する分離ローラ１５と、この取り出した用紙３をプリンタエンジン２まで搬送するための搬送経路１６とを備えている。この搬送経路１６の中間位置からは、最奥部が行き止まりになっていて、用紙３を一時的に収納する一時収納部となるスイッチバック経路１７が分岐している。搬送経路１６は、スイッチバック経路１７により、搬送経路１８と１９に２分されている。搬送経路１８は、用紙カセット４とスイッチバック経路１７の出入口とを結ぶ経路で、モータ２６（図３参照）で駆動されて用紙３を搬送する搬送ローラ２０が設けられている。搬送経路１９は、スイッチバック経路１７の出入口とプリンタエンジン２とを結ぶ経路で、モータ２８（図３参照）で駆動されて用紙３を搬送する搬送ローラ２１が設けられている。用紙反転装置である搬送ローラ２２は、モータ３０（図３参照）により駆動されて正逆回転可能なローラ対であり、スイッチバック経路１７に設けられている。搬送ローラ２２は用紙３をニップして正逆回転することにより、搬送経路１８を用紙カセット４から搬送されてくる用紙３を先端からスイッチバック経路１７内に収納し、また、スイッチバック経路１７内に収納されている用紙３を、この用紙３の後端を先端とするようにスイッチバックして、プリンタエンジン２に向けて搬送経路１９に送り出す、用紙反転装置として機能する。スイッチバック経路１７には、用紙を検出する用紙検出センサ２３が設けられている。
【００３０】
スイッチバック経路１７への用紙３の進入は、分離ローラ１５と搬送ローラ２０が回転することで行い、用紙検出センサ２３による用紙３の端部の検出タイミングから、スイッチバック経路１７への進入完了のタイミングを搬送制御部２５（図３参照）で算出することにより進入動作を完了する。スイッチバック経路１７は、用紙３の全長を収納可能な長さを備え、直線状である。
【００３１】
スイッチバック経路１７からの用紙３の送出は、搬送ローラ２２，２１を回転することで行い、その後、搬送経路１９のプリンタエンジン２近傍に設けられたレジストローラ２４によるレジストレーション動作時には、搬送ローラ２１は用紙３の搬送の一時停止など、レジストレーション動作に対する協動を行った後、用紙検出センサ２３の検出タイミングから用紙３の送出完了のタイミングを搬送制御部２５（図３参照）で算出することにより送出動作を完了する。レジストセンサ４１は、搬送経路１９の搬送ローラ２１より下流側でレジストローラ２４の手前位置で用紙３を検出し、レジストローラ２４によるレジストレーション動作のタイミングをとる。
【００３２】
また、搬送経路１６の分岐部分には図示しないガイド部材により常にプリンタエンジン２側に用紙３の先端がガイドされる。これは、例えば可撓性のガイド部材によって用紙３の先端を上方にガイドし、あるいは、ソレノイドなどを備えたゲートによって強制的に搬送経路１８から搬送経路１９に切り替えるようにしてもよい。
【００３３】
画像形成装置１は、プリンタエンジン２で画像形成後の用紙３を搬送してスイッチバック経路１７に戻すことを行なう戻し搬送装置７０を備えている。この戻し搬送装置７０は、プリンタエンジン２からスイッチバック経路１７に用紙３を送る搬送経路７１並びに搬送ローラ７４〜７７、経路切換装置７３などからなる。すなわち、定着ローラ１２から排出された片面に画像形成後の用紙３は、片面印刷の場合は搬送経路７２を排紙ローラ１３で搬送されて機外に排出される。また、両面印刷の場合は搬送経路７１によりスイッチバック経路１７に戻される。この切替えは所定のアクチュエータにより駆動される経路切換装置７３により行われる。経路切換装置７３は、例えば、用紙３を搬送経路７１と７２に振り分ける爪状の部材を駆動する周知の構成のものを用いることができる。また、用紙間隔が非常に短くても正確に切替えが行なえるように、ブラシローラを正逆転することにより、用紙先端を素早く選択方向に切り替えることができる構成としてもよい。搬送経路７１での用紙３の搬送は、所定のモータで駆動される何れも一対のローラである搬送ローラ７４〜７７により行なう。搬送経路７１は、搬送経路１８の搬送ローラ２０より上流側の位置に接続されていて、用紙３をスイッチバック経路１７に導く。搬送経路７１の搬送ローラ７６と７７との間には用紙３を検出する用紙検出センサ７８が設けられている。用紙検出センサ７８を設けているので、戻し搬送装置７０を用いた用紙３の搬送制御の精度向上や、ジャムの検出に効果的である。
【００３４】
図２は搬送ローラ２２，２２間のニップ機構を説明する説明図である。図２に示すように、搬送ローラ２２は、ローラ対のうち支点３５で支持されている方のローラを他方のローラに圧接するように、ばね３４で付勢しており、必要に応じて、ばね３４で付勢されている方のローラをソレノイド３２で牽引して、ローラ対を開放することができる。
【００３５】
図３は、この画像形成装置１の給紙装置５および戻し搬送装置７０を制御する制御系の電気的な接続を示すブロック図である。この制御系は、搬送装置７０を集中的に制御するマイコンである搬送制御部２５に、搬送ローラ２０を回転するモータ２６を駆動するモータドライバ２７と、搬送ローラ２１を回転するモータ２８を駆動するモータドライバ２９と、搬送ローラ２２を回転するモータ３０を駆動するモータドライバ３１と、搬送ローラ２２を圧接し、また、開放するソレノイド３２を駆動するソレノイドドライバ３３と、用紙検出センサ２３とが接続されている。このように、搬送経路１８の搬送ローラ２０と、搬送経路１９の搬送ローラ２１とを別個のモータ２６と２８で別々に駆動するようにして、用紙３の搬送及びその停止のタイミングを、搬送経路１８と搬送経路１９とで別個独立としている。また、搬送制御部２５には、経路切換装置７３を操作するモータ８１を駆動するドライバ８３と、搬送ローラ７４〜７７を回転するモータ８２を駆動するドライバ８４とが接続されている。また、図示しないその他のセンサ、アクチュエータも接続されている。搬送制御部２５は、画像形成装置１の全体を制御するマイコンであるメイン制御部１０８により制御される。
【００３６】
なお、搬送ローラ７４〜７７は、この例では、１つのモータ８２で駆動するようにしている。これは、例えば、図４および図５に示すような構成でトルクリミッタを利用することにより、１台のモータで駆動しても用紙搬送速度を変更することが可能であるからである。
【００３７】
すなわち、戻し搬送装置７０は、用紙３の搬送にローラ対（搬送ローラ７４〜７７）を用いている。このような場合、各ローラ間距離は当然用紙３の全長よりも短く設定する必要がある。用紙３の搬送速度を変更するには、挟持しているローラ対すべてを増速または減速すればよいが、このような制御にはモータの変速回路などのコストアップが伴う。搬送速度の異なる２つのローラ対とどちらか一方にトルクリミッタを設け、増速を行なう時には、トルクリミッタの滑りを利用してモータの変速を行なうことなく増速することができる。
【００３８】
次に、給紙装置５の動作について説明する。
【００３９】
図４〜図７は、この図番の順に経時的に給紙装置５による用紙３の搬送の様子を示しており、図８に用紙３の搬送のダイアグラムを示す。本ダイアグラムでは用紙３の進行方向先端を用紙３の先端として記述しているので、スイッチバック経路１７での用紙３のスイッチバックの前後では、用紙３の進行方向変換に伴い、用紙３の全長だけ先端位置が見かけ上移動して表現されている。また、スイッチバック経路１７での用紙３の停止位置（以下、反転停止位置という）の前後はスイッチバック経路１７の長さだけ共用区間があるので、同一の用紙検出センサ２３、搬送ローラ２２が２回出現するように表現されている。
【００４０】
この例では、用紙３が反転停止位置に停止している時間で給紙バラツキの解消が行われる。反転停止位置以降では、搬送バラツキは小さくなるので、レジストレーション動作時間は非常に短時間で完了できる。
【００４１】
分離ローラ１５における用紙３，３の間隔は、図５に示す用紙ａ（以下、用紙ａ，用紙ｂ，用紙ｃは、給紙装置５によりプリンタエンジン２に連続的に搬送される用紙３のうち、先頭のものを用紙ａ、用紙ａの後方のものを用紙ｂ、さらにその後方のものを用紙ｃという）がそのままスイッチバックせずに搬送されると仮想した場合、非常に広い間隔となる。本発明の実施の形態では、搬送速度が変換されることにより連続的な用紙３の搬送時のプリンタエンジン２での用紙３，３の間隔は、必然的に非常に狭い間隔に変換することが可能となる。したがって、画像形成の生産性をさらに向上させることができる。
【００４２】
図４〜図７に経時的に示されているように、この実施の形態では、搬送ローラ２０〜２２、給紙ローラ１４、分離ローラ１５を制御して、先行する用紙ａのスイッチバック経路１７からプリンタエンジン２に向けての送り出しの開始と、後続の用紙ｂの用紙カセット４からスイッチバック経路１７に向けての送り出しの開始とのタミングをとることにより、先行する用紙ａと用紙ａに後続してスイッチバック経路１７に収納される用紙ｂとがスイッチバック経路１７内で少なくとも部分的に重畳するようにしている（図５参照）。
【００４３】
この際、送出途上の用紙ａとスイッチバック経路１７に進入を開始した用紙ｂとが重畳するタイミングで搬送ローラ２２のニップを開放して用紙ａとｂが交叉できるようにする（図５参照）。その後、スイッチバック経路１７からの用紙ａの送出が完了したタイミングで、搬送ローラ２２を閉じて用紙ｂのスイッチバック経路１７への収納を完了する（図６参照）。
【００４４】
この用紙ａ，ｂの重畳は、図５に示すように、先行する用紙ａの搬送方向の後端側と後続の用紙ｂの搬送方向の先端側とが重畳するように行なうのが望ましい。この用紙ａ，ｂの重畳により、先行する用紙ａと後続の用紙ｂとの間隔を、当該重畳が発生する以前に比べて短縮することができる（図５と図７の比較及び図８参照）。
【００４５】
以上のような制御を行なうことにより、スイッチバック経路１７内で先行する用紙ａと後続の用紙ｂが重畳するので、用紙ａをスイッチバックしてプリンタエンジン２に向けて送り出してから、後続の用紙ｂをスイッチバック経路１７内に送り込むようにした場合に比べて、先行する用紙ａと後続の用紙ｂとの間隔を充分に短縮でき、連続給紙の高速化を図ることができる。
【００４６】
この場合に、図５に示すように、先行する用紙ａの搬送方向の後端側と後続の用紙ｂの搬送方向の先端側とが重畳するようにすれば、先行する用紙ａの紙面に沿うようにスイッチバック経路１７に進入する後続の用紙ｂが案内されるので、スイッチバック経路１７内で先行する用紙ａと交叉する後続の用紙ｂの移動経路を規定するための特別の装置を不要として、装置の簡素化、小型化、製造コストの低減を図ることができる。
【００４７】
戻し搬送装置７０の動作について説明する。
【００４８】
図９、図１０は、１枚の用紙３の両面に画像形成するときの動作を示す説明図である。図９、図１０において、“α”、“β”として示しているのは、それぞれ用紙３の表面、裏面を示している。すなわち、図９、図１０に示すように、用紙３は、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｂ→Ｃ→Ｆという経路を辿って用紙３が搬送されることにより、その両面に画像が形成される。
ここで、
Ａ：用紙積載位置
Ｂ：用紙反転位置
Ｃ：画像形成位置
Ｄ：再給紙位置
Ｅ：再給送停止位置
Ｆ：排紙位置
をそれぞれ示している。
【００４９】
すなわち、用紙カセット４の用紙積載位置Ａから搬送ローラ２０に導かれた用紙３はスイッチバック経路１７の用紙反転位置Ｂで一旦停止し、スイッチバックされてプリンタエンジン２に向かって搬送ローラ２２により送り出される。搬送ローラ２２は、一旦レジストセンサ４１に当接する位置で用紙３の搬送を停止し、感光体６上で顕像化されたトナー画像の位置とタイミングをとって用紙を送り出す。
【００５０】
プリンタエンジン２で一方の面β（裏面）に画像が形成された用紙３は経路切換装置７３で搬送経路７１を（再給紙位置Ｄ）経て、再給送停止位置Ｅで停止して、次の用紙３とのタイミングを調整し、再度スイッチバック経路１７に送り込まれ、再度、用紙反転位置Ｂを経て、画像形成位置Ｃで他側の面α（表面）に画像を形成し、経路切換装置７３を排紙側に切り替えることにより、排紙位置Ｆ側に排紙される。
【００５１】
図１１は、単一の用紙３に両面印刷を行なう場合の用紙３の搬送を示すダイアグラムである。給紙装置５を設けている画像形成装置１に簡単な構成の戻し搬送装置７０を設けるだけで、給紙装置５に先行する用紙３と後続の用紙３との用紙間隔を短縮するために設けられているスイッチバック経路１７を、両面印刷を行なうための用紙反転部として兼用できるので、両面画像の形成を行なう装置の小型化、製造コストの低減を図ることができる。
【００５２】
また、給紙装置５における用紙３の搬送タイミングは、図４〜図８を参照して前記したとおりであるので、先行する用紙ａと後続の用紙ｂの用紙間隔は充分に短縮することができる。
【００５３】
次に、この画像形成装置１で用紙３上に画像形成を行なう際の前処理として行われるトナー濃度検出処理について説明する。
【００５４】
図１２は、プリンタエンジン２における感光体６の回りの構成を詳細に示す概念図である。図１２に示すように、感光体６の回りには、前記した帯電器７、デジタル光書込装置８（図１２において図示せず）、現像器９、転写搬送装置１０、クリーニング装置１１の他に、感光体６を除電する除電ランプ９４１と、感光体６の不要部分の帯電を消去するイレーサ９２と、感光体６上の帯電電位を検出する電位センサ９３と、転写紙への転写前に現像後の感光体６を除電する転写前除電ランプ９４と、感光体６の回転（方向を図１２中に矢印で示している）による画像形成プロセスで転写搬送装置１０より下流側（図１中に矢示した感光体６の回転方向）に設けられ、感光体６上のトナー濃度を光学的に検出する光反射型フォトセンサ９５とが、図１２に示すような位置関係で配置されている。符号９６は、デジタル光書込装置８（図１参照）から照射される露光ビームである。
【００５５】
光反射型フォトセンサ９５は、感光体６上にトナー画像で形成された基準画像を検出するセンサであることから、感光体６回りの現像器９により現像を行なう位置よりも、画像形成プロセスの下流側でクリーニング装置１１によるトナーの除去の位置より上流側の位置に配置され、かかる位置で基準画像のトナー濃度を検出する。現像器９内には、現像器９内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ９７が設けられている。転写搬送装置１０の転写ベルト１０ａは図示しない所定の機構をソレノイド９８で駆動して、感光体６の表面に対して接触し、また、離間する。
【００５６】
図１３は、プリンタエンジン２の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。図１３に示すように、この制御系はプリンタエンジン２の各部を集中的に制御するマイコンからなるエンジン制御部１０１に、ソレノイド９８を駆動するドライバ１０２と、転写搬送装置１０のモータ１０９を駆動し、転写ベルト１０ａを動作するドライバ１０３と、現像器９内に所定の機構でトナーを供給するモータ１１０を駆動するドライバ１０４と、帯電器７に高電圧を印加し、また、現像器９の現像スリーブに現像バイアス電圧を印加する電源回路１０５と、感光体６を回転駆動するメインモータ１１１を駆動するドライバ１０６と、現像器９の図示しない現像モータ１１２を駆動するドライバ１０７と、光反射型フォトセンサ９５と、トナー濃度センサ９７とが接続されている。また、図示しないその他のセンサ、アクチュエータも接続されている。エンジン制御部１０１は、メイン制御部１０８により制御される。
【００５７】
つづいて、トナー濃度検出によるトナー濃度の制御について説明する。
【００５８】
以下の説明で、光反射型フォトセンサ９５で、感光体６上にトナー画像で形成する基準画像を検出したときの出力をＶsp、感光体６の表面における基準画像以外の部分（地肌部）を検出したときの出力をＶsgとし、トナー濃度センサ９７の制御基準値をＶref、検出出力をＶtとする。
【００５９】
光反射型フォトセンサ９５による検出では、メインモータ駆動回路１０６、電源回路１０５などの制御により、図示しないメインモータ、帯電器７（帯電グリッド電圧をあらかじめ設定されている所定値に切り替える）などを駆動して、感光体６上に基準画像の潜像電位を作像する。次に、現像モータ駆動回路１０７、電源回路１０５を駆動して、現像器９により基準画像の静電潜像をトナーで現像する。
【００６０】
この現像された基準画像のトナーの付着量は光反射型フォトセンサ９５により検出され、そのときのセンサ出力がＶspである。
【００６１】
一方、Ｖsgは感光体６上のトナーの付着していない部分（地肌部）で精度のよい検出を行なうため、感光体６の地肌部にトナーがほとんど付着していない領域、すなわち現像器９が動作していないときに現像器９を通過した感光体６の表面の現像オフ領域で検出する。そして、検出されたＶsp、Ｖsgの比率により、トナー濃度センサ９７の制御基準値Ｖrefを決定する。そして、現像器９の動作時にトナー濃度センサ９７により、常時、現像器９内におけるトナー濃度の検出を行なって、そのセンサ出力Ｖtと、Ｖrefとの差分を求め、この差分により現像器９へのトナー補給量の決定を行ない、トナー補給を行なって画像濃度の制御を行なう。
【００６２】
Ｖspは基準画像の反射光量を検出したものであるため、基準画像のトナー付着量が少ない、すなわち、現像材中のトナー濃度が低いほど反射光量が増えるので、センサ出力は大きくなる。すなわち、“Ｖsg／Ｖsp”が高いほどトナー濃度が低いと判断して、トナー濃度を高くするようにＶrefを変更する。
【００６３】
前記した基準画像の作像、そのトナー濃度の検出は、光反射型フォトセンサ９５が転写搬送装置１０より画像形成プロセスの下流側に位置しているため、画像形成動作終了後、ソレノイド９８の駆動により転写ベルト１０ａが感光体６から離れている間に行なう。
【００６４】
次に、この画像形成装置１で、前記のトナー濃度制御の処理を行ないつつ、連続印刷を行なう場合の処理について説明する。
【００６５】
図１４は、メイン制御部１０８、搬送制御部２５及びエンジン制御部１０１の制御により行われる、画像形成装置１による連続印刷の処理の概要を示すフローチャートである。
【００６６】
図１４に示すように、印刷ジョブが要求されたときは（ステップＳ１のＹ）、所定の不揮発メモリなどに用意されたカウント領域に格納されている数値を参照して、この数値が予め設定されているＮ（１以上の整数）に達したか否かを判断する（ステップＳ２）。そして、Ｎに達していないときは（ステップＳ２のＮ）、先行する用紙ａと後続の用紙ｂ（図４〜図８参照）との用紙間隔を予め設定されている用紙間隔Ｌ１になるように給紙装置５及びローラ２２を制御して、次の用紙３の給紙をプリンタエンジン２に行って（ステップＳ３）、この用紙３の１枚の片面に画像形成を行なう（ステップＳ４）。
【００６７】
この１枚の片面の画像形成を行ったときは、カウント領域に格納されている数値を＋１だけインクリメントし（ステップＳ５）、ステップＳ３の処理で要求されている印刷ジョブをすべて完了したときは（ステップＳ６のＹ）、図１４の処理を終了するが、終了していないときは（ステップＳ６のＮ）、ステップＳ２に戻る。ステップＳ５によりカウント手段を実現している。
【００６８】
ステップＳ２で、カウント領域に格納されている数値が予め設定されているＮに達したときは（ステップＳ２のＹ）、カウント領域の数値を０にリセットして（ステップＳ７）、先行する用紙ａと後続の用紙ｂとの用紙間隔を、用紙間隔Ｌ１より大きいものとして予め設定されている用紙間隔Ｌ２になるように給紙装置５及びローラ２２を制御して、次の用紙３の給紙をプリンタエンジン２に行って（ステップＳ８）、この用紙間隔Ｌ２で前記のトナー濃度制御の処理を実行し（ステップＳ９）、用紙３の１枚の片面に画像形成を行なう（ステップＳ４）。ステップＳ８により用紙間隔調節手段を実現し、ステップＳ９により前処理手段を実現している。
【００６９】
ステップＳ３，Ｓ８において、用紙間隔をＬ１にするかＬ２にするかの用紙間隔の制御は、搬送ローラ２２によるプリンタエンジン２に向けて用紙３の送出しのタイミング又は給紙ローラ１４による用紙カセット４からの用紙３の送出しのタイミングを調節することにより、行なうことができる。例えば、先行する用紙ａを搬送ローラ２２でスイッチバック経路１７から送り出してから、後続の用紙ｂを同様に送り出すまでの時間間隔を、用紙間隔をＬ１にする場合よりＬ２にする場合の方が所定程度長くなるように制御することで実現することができる。
【００７０】
別の手段として、用紙３を搬送する速度ＶａとＶｂ（前記のとおりＶａ＞Ｖｂ）との速度差を調節することでも実現することができる。例えば、用紙間隔をＬ１からＬ２に変更するときは、搬送経路１８で先行する用紙ａを搬送するときの搬送速度Ｖａに比べて、後続の用紙ｂを搬送するときの搬送速度Ｖａが所定程度の低速となるように制御することで実現することができる。
【００７１】
以上説明した画像形成装置１によれば、スイッチバック経路１７で用紙３をスイッチバックする技術を用いて、先行する用紙ａと後続の用紙ｂとの間隔を狭めても、画像形成を行なうための前処理としてトナー濃度制御処理を行なう際には、用紙間隔を拡大して、当該処理を実行することを可能とすることができる。
【００７２】
［発明の実施の形態２］
この発明の別の実施の形態を発明の実施の形態２として説明する。
【００７３】
この発明の実施の形態２である画像形成装置１が、発明の実施の形態１と相違するのは、図１４の処理に代えて後述の図１５の処理を行なう点である。その他の技術内容については発明の実施の形態１と共通であり、発明の実施の形態１の場合と同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。
【００７４】
図１５の処理について説明する。印刷ジョブが要求されたときは（ステップＳ１１のＹ）、所定の不揮発メモリなどに用意された第１のカウント領域に格納されている数値を参照して、この数値が予め設定されているＮ（１以上の整数）に達したか否かを判断する（ステップＳ１２）。そして、Ｎに達していないときは（ステップＳ１２のＮ）、所定の不揮発メモリなどに用意された第２のカウント領域に格納されている数値を参照して、この数値が予め設定されているＭ（１以上の整数）以下であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、Ｍを超えているときは（ステップＳ１３のＮ）、先行する用紙ａと後続の用紙ｂ（図４〜図８参照）との用紙間隔を予め設定されている用紙間隔Ｌ１になるように給紙装置５及びローラ２２を制御して、次の用紙３の給紙をプリンタエンジン２に行って（ステップＳ１４）、この用紙３の１枚の片面に画像形成を行なう（ステップＳ１５）。
【００７５】
この１枚の片面の画像形成を行ったときは、第１、第２のカウント領域に格納されている各数値をそれぞれ＋１だけインクリメントし（ステップＳ１６）、ステップＳ３の処理で要求されている印刷ジョブをすべて完了したときは（ステップＳ１７のＹ）、図１５の処理を終了するが、終了していないときは（ステップＳ１７のＮ）、ステップＳ１２に戻る。ステップＳ１６によりカウント手段を実現している。
【００７６】
ステップＳ１３で第２のカウント領域に格納されている数値が予め設定されているＭ以下であるときは（ステップＳ１３のＹ）、先行する用紙ａと後続の用紙ｂとの用紙間隔を、用紙間隔Ｌ１より大きいものとして予め設定されている用紙間隔Ｌ２になるように給紙装置５及びローラ２２を制御して、次の用紙３の給紙をプリンタエンジン２に行って（ステップＳ１８）、この用紙間隔Ｌ２で前記のトナー濃度制御の処理を実行し（ステップＳ１９）、用紙３の１枚の片面に画像形成を行なう（ステップＳ１５）。ステップＳ１８により用紙間隔調節手段を実現し、ステップＳ１９により前処理手段を実現している。
【００７７】
ステップＳ１２で、カウント領域に格納されている数値が予め設定されているＮに達したときは（ステップＳ１２のＹ）、第１、第２のカウント領域の数値を０にリセットして（ステップＳ２０）、ステップＳ１３に戻る。
【００７８】
この例では、Ｎ枚の画像形成ごとに１回のトナー濃度制御の処理を行なうことは発明の実施の形態１と同様であるが、１回のトナー濃度制御の処理を１つの用紙間隔で行なうのではなく、複数個（Ｍ個）の用紙間隔に分けて実行する点が相違する。すなわち、トナー濃度制御の処理の実行（ステップＳ１９）は、Ｍ回に分割して実行され、各回に実行される工程が異なる。各回に実行される工程は、第２のカウント領域の数値により判断することができる。また、Ｍ回の用紙間隔Ｌ２はすべて一律に同一にする必要はなく、トナー濃度制御の処理を実行する工程ごとに個別に設定してよい。そのため、この場合の用紙間隔Ｌ２は、常にＬ１より大きな値になるようにする必要もなく、用紙間隔Ｌ１と等しい場合があってもよい。Ｍ回の用紙間隔Ｌ２の大きさを個別に設定することで、一律にした場合に比べて用紙搬送の高速化を図ることができる。用紙間隔をＬ１にするかＬ２にするかの用紙間隔の制御は、発明の実施の形態１と同様の手段により実現することができる。
【００７９】
なお、発明の実施の形態１，２とも、給紙装置５にスイッチバック経路１７及び給紙ローラ２２を備え、用紙３のスイッチバックを行なう例で説明したが、給紙装置５にスイッチバック経路１７及び給紙ローラ２２を持たない通常の搬送経路を備えた画像形成装置でも、本発明を適用することが可能である。
【００８１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、一時収納部で用紙をスイッチバックする技術を用いて、先行する用紙と後続の用紙との間隔を狭めても、画像形成を行なうための前処理を行なう際には用紙間隔を調節して前処理の実行を可能とすることができる。
【００８２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、画像形成を行なうための前処理を行なう際には用紙間隔を調節してトナー濃度検出処理を前処理として実行することを可能とすることができる。
【００８３】
請求項３に記載の発明は、請求項１〜２の何れかの一に記載の画像形成装置において、用紙の搬送速度を変えることで用紙間隔の調節を行なうことができる。
【００８４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜２の何れかの一に記載の画像形成装置において、用紙の送出しのタイミングを変えることで、容易に用紙間隔の調節を行なうことができる。
【００８５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかの一に記載の画像形成装置において、前処理は一定枚数の画像形成ごとに実行するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。
【図２】前記画像形成装置のスイッチバック経路内に設けられた搬送ローラの機構を説明する説明図である。
【図３】前記画像形成装置における給紙装置の制御系のブロック図である。
【図４】前記画像形成装置の用紙の搬送を経時的に説明する説明図である。
【図５】同説明図である。
【図６】同説明図である。
【図７】同説明図である。
【図８】前記画像形成装置の用紙の搬送を説明するダイアグラムである。
【図９】前記画像形成装置の両面印刷の際における用紙搬送工程の前半部を示す説明図である。
【図１０】同後半部を示す説明図である。
【図１１】前記画像形成装置の用紙の搬送を説明するダイアグラムである。
【図１２】前記画像形成装置のプリンタエンジンにおける感光体回りの構成を詳細に示す概念図である。
【図１３】前記プリンタエンジンの制御系のブロック図である。
【図１４】前記画像形成装置の連続印刷の処理の概要を示すフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態２である画像形成装置の連続印刷の処理の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  画像形成装置
２  プリンタエンジン
３  用紙
５  給紙装置
１７  一時収納部
１８  搬送経路
１９  搬送経路
２２  用紙反転装置
７１  搬送経路
ａ，ｂ  用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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