JP2010173763A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録紙の種類（厚み）を識別し、記録紙の種類に応じた適切な作像条件で画像を形成することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 給紙部の搬送ローラ２６とタイミングローラ２７との間の記録紙搬送路には、搬送路に沿って第１の記録紙センサ３１とファン３３とが配置される。記録紙が厚手紙Ｐａの場合は、図２で実線で示すように、ファン３３の空気圧によっても大きく撓まず、第１の記録紙センサの接触子３１ａの接点はＯＮとなり、厚手紙Ｐａであると判定され、記録紙が普通紙Ｐｎ或いは普通紙よりも薄い薄手紙Ｐｂの場合は、図２で点線で示すように、ファン３３の空気圧によって撓み、第１の記録紙センサ３１の接触子３１ａの接点はＯＦＦとなり、普通紙Ｐｎ或いは薄手紙Ｐｂであると判定され、記録紙の種類に応じた適切な作像条件を設定することができる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、及びこれ等の複合機などの電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来の電子写真方式の画像形成装置においては、厚みの異なる種々の記録紙を使用することができるが、転写不良や定着不良を防止して画像品質のよい記録を作成するため、使用する記録紙の種類（一般的には普通紙、厚手紙、特殊紙等）に応じて、転写電圧や定着温度、プロセス条件等を変更するように構成されている。

画像形成装置に記録紙の種類に関する情報を入力するには、作像動作を開始する前に、画像形成装置の操作パネルや、画像形成装置に接続されたＰＣモニターなどから入力するように構成されている。また、記録紙の種類に関する情報を入力するとき、操作パネル等から人手による入力によらず、画像形成装置の内部の記録紙搬送経路中で、記録紙の先端がレジストローラに当接した後、記録紙の腰が強い、即ち記録紙の厚みが厚い場合は、搬送ローラが空転して撓みが発生しないことを利用して記録紙が厚手紙であることを判定するもの（特許文献１）や、搬送経路上に記録紙を押圧する部材を設け、その押圧力から記録紙の曲げ強さを判定し、記録紙の種類を判定するもの（特許文献２）などがあり、この判定結果に基づいて転写電圧や定着温度、プロセス条件等を変更するものも提案されている。

特開２０００−７５５６５号公報 特開平６−８０２７３号公報

しかしながら、画像形成装置に記録紙の種類に関する情報の入力を誤まったときや、入力を失念したときは、記録紙の種類に応じた適切な条件で画像が形成されないことになり、不満足な画像品質の画像が形成されてしまう結果となる。この発明は、記録紙の搬送経路上に、記録紙の種類を識別する新たな構成を備え、上記課題を解決するものである。

この発明は、上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、少なくとも給紙部と画像形成部と前記給紙部から画像形成部に向けて記録紙を搬送する搬送路とを備えた画像形成装置において、前記搬送路は、一対の搬送ローラと一対のタイミングローラとを備え、前記搬送ローラとタイミングローラとの中間に、搬送される記録紙の変位を検出する第１の記録紙センサと、搬送される記録紙に向けて空気を吹き付けるファンが配置され、前記第１の記録紙センサは、前記ファンから吹き付けられる空気による記録紙の変位を検出して、記録紙の厚みを識別する信号を出力することを特徴とする画像形成装置である。

そして、前記ファンから吹き付けられる空気の吹き付け力は検出する記録紙の厚みに応じて調整可能とするとよい。

また、前記搬送路には、更に搬送される記録紙を隔てて前記第１の記録紙センサと反対側に第２の記録紙センサを配置し、前記ファンから吹き付けられる空気による記録紙の変位を検出して記録紙の厚みを識別する信号を出力するようにしてもよい。

請求項４の発明は、少なくとも給紙部と画像形成部と前記給紙部から画像形成部に向けて記録紙を搬送する搬送路とを備えた画像形成装置において、前記搬送路は、一対の搬送ローラと一対のタイミングローラと、前記搬送ローラとタイミングローラとの中間に、搬送ガイドと搬送される記録紙の変位を検出する第１の記録紙センサとが配置され、前記第１の記録紙センサは、前記搬送ローラとタイミングローラとの中間における記録紙の重力による記録紙の変位を検出して、記録紙の厚みを識別する信号を出力することを特徴とする画像形成装置である。

また、前記搬送路には、更に前記搬送ガイド側に第２の記録紙センサを配置し、記録紙の重力による記録紙の変位を前記搬送ガイド側から検出して記録紙の厚みを識別する信号を出力するようにしてもよい。

そして前記請求項１又は請求項４に記載の画像形成装置は、前記第１及び／又は第２の記録紙センサから出力された記録紙の厚みを識別する信号に基づいて、記録紙搬送速度、転写装置に印加する転写電圧、搬送ローラ一対の接触圧、定着装置の定着温度のいずれか１以上を調整する調整手段を設けるとよい。

この発明によれば、搬送路に配置された第１及び／又は第２の記録紙センサが記録紙の変位を検出して記録紙の厚みを識別する信号を出力するから、記録紙の厚み、即ち記録紙の種類に応じた画像形成条件の設定が可能となり、記録紙の種類に関する情報に入力を誤まっても、また、入力を失念しても、常に記録紙の種類に応じて適切な画像形成条件を設定することができ、高品質の画像を形成することができる。

この発明を実施したフルカラー画像形成装置の構成を説明する図（実施例１）。 図１に示す画像形成装置の記録紙の種類を識別する構成部材である第１及び第２の記録紙センサとファンとの配置位置と記録紙の搬送状態を説明する図（その１）。 図１に示す画像形成装置の記録紙の種類を識別する構成部材である第１及び第２の記録紙センサとファンとの配置位置と記録紙の搬送状態を説明する図（その２）。 この発明を実施したモノクロ画像形成装置の構成を説明する図（実施例２）。 図４に示す画像形成装置の記録紙の種類を識別する構成部材である第１及び第２の記録紙センサの配置位置と記録紙の搬送状態を説明する図（その１）。 図４に示す画像形成装置の記録紙の種類を識別する構成部材である第１及び第２の記録紙センサの配置位置と記録紙の搬送状態を説明する図（その２）。

以下、この発明を実施するための形態を説明する。

図１は、この発明を実施した実施例１のタンデム方式のフルカラー画像形成装置１０の構成を説明する図で、タンデム方式のフルカラー画像形成装置自体は公知の構成であるから、構成の概要だけを簡単に説明する。

図１において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各色の画像を形成する作像ユニット１１、１２、１３、１４が、駆動ローラ１５および従動ローラ１６の間に架設された中間転写体である中間転写ベルト１７の下に直列に配置され、中間転写ベルト１７は、図示しないモータ及び駆動装置を経て駆動される駆動ローラ１５により矢印ａ方向に一定の速度で移動するように構成されている。

各作像ユニット１１〜１４は、それぞれ像担持体である感光体、帯電装置、露光装置、現像装置、及び感光体上の転写残トナーを清掃するクリーニング装置が配置されている。その構成はこの発明の主題ではないので、ここでは説明を省略する。画像信号処理装置２０には、図示しないスキャナから出力された画像信号、或いはパソコン等から出力された画像信号が入力され、各作像ユニット１１〜１４の露光装置に、形成する画像の色に対応した画像信号が出力される。また、画像信号処理装置２０の下側には給紙部２１が配置されている。

各作像ユニット１１〜１４には転写装置は備えられておらず、これに代えて中間転写ベルト１７を挟んで作像ユニット１１〜１４と反対側に、一次転写ローラ１１Ｔ、１２Ｔ、１３Ｔ、１４Ｔが配置されている。

また、従動ローラ１６と対向する位置には中間転写ベルト１７を挟んで二次転写ローラ１８が配置され、駆動ローラ１５と対向する位置には中間転写ベルト１７を挟んでベルトクリーニング装置１９が配置されている。

また、二次転写ローラ１８の下流側には、記録紙に転写されたトナー像を定着処理する定着装置２２が配置され、その下流側には、排紙ローラ２３、排紙トレイ２４が配置されている。

フルカラー画像形成装置１０の動作を簡単に説明する。電源の投入により中間転写ベルト１７が矢印ａ方向に一定の速度で移動を開始する。像形成動作が開始され、作像ユニット１１〜１４の感光体上には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各色のトナー像が形成される。イエロー（Ｙ）のトナー像が一次転写ローラ１１Ｔの作動により中間転写ベルト１７の上に転写され、その上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が一次転写ローラ１２Ｔの作動により重畳転写される。以下、同様にしてシアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各色のトナー像が順次重畳転写され、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト１７の上に形成される。

中間転写ベルト１７上に形成されたフルカラーのトナー像が二次転写ローラ１８の位置に到達するタイミングに合わせて、給紙部２１の給紙トレイ２１ａから記録紙Ｐが給紙され、二次転写装置である二次転写ローラ１８の作動により中間転写ベルト１７上のフルカラーのトナー像が記録紙Ｐに転写される。この後、記録紙Ｐは定着装置２２に搬送され、記録紙Ｐ上のトナー像は定着処理され、排紙ローラ２３を経て排紙トレイ２４に排出される。

中間転写ベルト１７の上には転写残トナーが残るが、次回の画像形成に支障をきたすので、中間転写ベルト１７の表面はベルトクリーニング装置１９により清掃され、転写残トナーが取り除かれる。

給紙部２１は、１個の給紙口に給紙トレイ２１ａが装着されている状態を示し、その他の給紙口や給紙トレイは図示を省略した。

給紙トレイ２１ａには記録紙Ｐが収納されており、収納された記録紙の最上部の記録紙Ｐに給紙ローラ２５が摩擦接触し、給紙ローラ２５の回転により最上部の記録紙Ｐが給紙されるように構成されている。

給紙ローラ２５から給紙された記録紙Ｐは搬送ローラ２６で搬送され、搬送経路を経てタイミングローラ２７まで搬送されて一旦停止する。中間転写ベルト１７上に形成されたフルカラーのトナー像が二次転写ローラ１８の位置に到達するタイミングでタイミングローラ２７が回転を開始し、前記したように中間転写ベルト１７上のフルカラーのトナー像が記録紙Ｐに転写される。

次に、記録紙の種類を識別する構成を説明する。ここで、記録紙の種類とは記録紙の厚みを指すものとし、記録紙の厚みには、普通紙、薄手紙、厚手紙の３種類があるものとする。

図１において、給紙部２１の搬送ローラ２６とタイミングローラ２７との間の記録紙搬送路には、第１の記録紙センサ３１とファン３３とが配置されている。

図２及び図３は、記録紙Ｐの種類（記録紙の厚み）を識別する構成部材である記録紙センサ３１とファン３３との配置位置と、記録紙Ｐの搬送状態を説明する図で、図２は記録紙Ｐの厚みが厚い厚手紙の搬送状態を示し、図３は記録紙Ｐの厚みが薄い普通紙及び薄手紙の搬送状態を示している。

図２に示すように、搬送路に沿って第１の記録紙センサ３１とファン３３とが配置されており、第１の記録紙センサ３１には記録紙Ｐの表面に接触する接触子３１ａが備えられ、接触子３１ａは図示しないバネ部材で記録紙Ｐ側に向けて付勢されている。

第１の記録紙センサ３１は、搬送される記録紙Ｐに接触子３１ａが接触すると押圧されて接点がＯＮとなるスイッチ型センサで、記録紙Ｐが厚手紙の場合は、記録紙Ｐの腰の強さにより接触子３１ａが記録紙Ｐの表面に接触すると接点がＯＮとなるようにバネ部材の付勢力が調整されている。

また、ファン３３は搬送される記録紙Ｐに向けて空気を吹き付けるもので、接触子３１ａよりも記録紙搬送方向上流側に配置されており、記録紙Ｐの厚みが薄い普通紙及び薄手紙の場合は、吹き付けられた空気により記録紙Ｐが接触子３１ａから離れる方向に撓むように、空気吹付力が調整されている。

以上の構成において、記録紙Ｐが厚手紙Ｐａの場合には、図２で実線で示すように、ファン３３の空気圧によっても撓むことがなく、或いは僅かに撓むにしても、第１の記録紙センサ３１の接触子３１ａの接点はＯＮとなり、記録紙Ｐが厚手紙Ｐａであることが判定される。

また、記録紙Ｐの厚みが通常の厚みの普通紙Ｐｎ或いは普通紙よりも薄い薄手紙Ｐｂの場合には、図２で点線で示すように、ファン３３の空気圧によって撓み、第１の記録紙センサ３１の接触子３１ａの接点はＯＦＦとなり、記録紙Ｐが普通紙Ｐｎ或いは薄手紙Ｐｂであることが判定される。

さらに、記録紙Ｐの厚みが通常の厚みの普通紙Ｐｎとこれより薄い薄手紙Ｐｂとを判別する必要があるときは、搬送される記録紙Ｐを挟んで反対側に第２の記録紙センサ３２を配置し、普通紙Ｐｎより薄い記録紙Ｐｂだけが第２の記録紙センサ３２の接触子３２ａに接触するように構成する。

これにより、記録紙Ｐが普通紙Ｐｎであれば、図３で１点鎖線で示すように、ファン３３の空気圧によって撓み、第１の記録紙センサ３１の接触子３１ａの接点はＯＦＦとなるが、第２の記録紙センサ３２の接触子３２ａの接点もＯＦＦの状態が維持され、記録紙Ｐが普通紙Ｐｎであることが判定される。そして、記録紙Ｐが薄手紙Ｐｂであれば、図３で２点鎖線で示すように、ファン３３の空気圧によって大きく撓み、第１の記録紙センサ３１の接触子３１ａの接点はＯＦＦとなるが、記録紙Ｐの撓みが大きいために第２の記録紙センサ３２の接触子３２ａの接点がＯＮとなり、記録紙Ｐが薄手紙Ｐｂであることが判定される。

図４は、この発明を実施した実施例２の画像形成装置の構成を説明する図であって、作像ユニットが一個だけ備えられたモノクロ方式の画像形成装置４０である。モノクロ方式の画像形成装置自体は公知の構成であるから、構成の概要だけを簡単に説明する。

この画像形成装置４０は、記録紙Ｐが水平方向に搬送され、記録紙Ｐは搬送路上で重力により下方向に撓み可能な構成のもので、作像ユニッ４１には感光体、帯電装置、露光装置、現像装置、及び感光体上の転写残トナーを清掃するクリーニング装置が配置されている。その構成はこの発明の主題ではないので、ここでは説明を省略する。

また、画像形成装置４０には、画像信号処理装置４２、給紙部４３が配置され、作像ユニット４１の記録紙搬送方向下流側には、定着装置４４、排紙ローラ４５、排紙トレイ４６が配置されている。

給紙部４３には記録紙Ｐが収納されており、収納された記録紙Ｐの最上部の記録紙Ｐに給紙ローラ４７が摩擦接触し、給紙ローラ４７の回転により最上部の記録紙Ｐが給紙されるように構成されている。

画像形成装置４０の動作を簡単に説明する。図示しないスキャナから出力された画像信号、或いはパソコン等から出力された画像信号が画像信号処理装置４２に入力され、画像の編集処理が行われた後、処理済みの画像信号が作像ユニット４１の露光装置に出力される。作像ユニット４１の感光体４１ａには帯電装置により所定の電位に帯電され、帯電された感光体４１ａ上に露光装置から画像信号が投射され、画像潜像が形成される。感光体４１ａ上の画像潜像はトナーで現像されてトナー像が形成される。

給紙ローラ４７から給紙された記録紙Ｐは搬送ローラ４８で搬送され、搬送経路を経てタイミングローラ４９まで搬送されて一旦停止する。作像ユニッ４１の感光体４１ａ上に形成されたトナー像が転写ローラ５０の位置に到達するタイミングに合わせてタイミングローラ４９が回転を開始して記録紙Ｐの搬送が開始され、感光体４１ａ上に形成されたトナー像は転写ローラ５０の作用により記録紙Ｐ上に転写される。この後、トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着装置４４で定着処理され、排紙ローラ４５を経て排紙トレイ４６に排出される。

次に、記録紙の種類を識別する構成を説明する。ここで、記録紙の種類とは記録紙の厚みを指すものとし、記録紙の厚みには、普通紙、薄手紙、厚手紙の３種類があるものとする。

図４において、給紙部４３の搬送ローラ４８とタイミングローラ４９との間には、記録紙搬送路に沿って、搬送路の上側に第１の記録紙センサ５１が配置され、搬送路の下側には記録紙ガイド５２が配置されている。図５は、記録紙Ｐの種類（記録紙の厚み）を識別する構成部材である記録紙センサ５１の配置位置と記録紙Ｐの搬送状態を説明する図である。第１の記録紙センサ５１には、記録紙Ｐの表面に接触する接触子５１ａが備えられている。

第１の記録紙センサ５１の接触子５１ａは図示しないバネ部材で付勢されており、記録紙Ｐが厚手紙Ｐａの場合は記録紙Ｐの腰の強さにより接点がＯＮとなり、記録紙Ｐが普通紙Ｐｎや薄手紙Ｐｂの場合は記録紙Ｐに接触子５１ａが接触せず、接点がＯＦＦとなるようにバネ部材の力が調整されている。

記録紙Ｐが給紙部４３の給紙ローラ４７により給紙され、搬送ローラ４８で搬送され、記録紙Ｐの先端がタイミングローラ４９のニップ部に当接し、記録紙Ｐの後部（或いは後端）が搬送ローラ４８に挟まれた状態になると、記録紙Ｐが厚手紙Ｐａの場合は、図５で実線で示すように、記録紙Ｐの中間部分（タイミングローラ４９と搬送ローラ４８の中間部分）は重力により下方向に僅かに撓むが、厚手紙Ｐａの腰の強さにより、第１の記録紙センサ５１の接触子５１ａは上向きに押圧されて接点がＯＮとなり、記録紙Ｐが厚手紙Ｐａであることが識別できる。

記録紙Ｐが普通紙Ｐｎや薄手紙Ｐｂの場合は、図５で点線で示すように、腰の強さがないので、中間部分（タイミングローラ４９と搬送ローラ４８の中間部分）が重力で垂れ下がり、第１の記録紙センサ５１の接触子５１ａの接点はＯＮとならない。これにより、記録紙の種類が普通紙Ｐｎ又は薄手紙Ｐｂであることが識別できる。

さらに、記録紙の種類を普通紙Ｐｎと薄手紙Ｐｂとに識別する必要がある場合は、搬送路の下側の記録紙ガイド５２に接触子５３ａを備えた第２の記録紙センサ５３を設けるとよい。

記録紙Ｐの先端がタイミングローラ４９のニップ部に当接し、記録紙Ｐの後部（或いは後端）が搬送ローラ４８に挟まれた状態になると、普通紙Ｐｎ又は薄手紙Ｐｂの場合は、図６に示すように、記録紙Ｐの中間部分（タイミングローラ４９と搬送ローラ４８の中間部分）が重力で垂れ下がる。このとき、記録紙Ｐが記録紙センサ５１の接触子５１ａから離れて接触子５１ａの接点はＯＮとならず、また第２の記録紙センサ５３の接触子５３ａの接点もＯＮとならない場合は、普通紙Ｐｎと識別される。

そして、図６に示すように、記録紙Ｐの中間部分（タイミングローラ４９と搬送ローラ４８の中間部分）が記録紙ガイド５２まで重力で垂れ下がり、記録紙センサ５１の接触子５１ａの接点はＯＮとならず、また第２の記録紙センサ５３の接触子５３ａの接点がＯＮとなったときは、薄手紙Ｐｂと判定することができる。

この発明の第１及び／又は第２の記録紙センサを備えた画像形成装置では、第１及び／又は第２の記録紙センサから出力された記録紙の厚みを識別する信号に基づいて、記録紙搬送速度、転写装置に印加する転写電圧、搬送ローラ一対の接触圧、定着装置の定着温度のいずれか１以上を調整する調整手段を備えることにより、記録紙の種類に応じた適切な作像条件で画像を形成することができる。

使用される記録紙の種類を識別する構成を備え、記録紙の種類に応じた適切な作像条件で画像を形成することができる画像形成装置を提供する。

１０ フルカラー画像形成装置
１１、１２、１３、１４ 作像ユニット
１１Ｔ、１２Ｔ、１３Ｔ、１４Ｔ 一次転写ローラ
１５ 駆動ローラ
１６ 従動ローラ
１７ 中間転写ベルト
１８ 二次転写ローラ
１９ ベルトクリーニング装置
２０ 画像信号処理装置
２１ 給紙部
２２ 定着装置
２３ 排紙ローラ
２４ 排紙トレイ
２５ 給紙ローラ
２６ 搬送ローラ
２７ タイミングローラ
３１ 記録紙センサ
３１ａ 接触子
３２ 第２の記録紙センサ
３２ａ 接触子
３３ ファン
４０ 画像形成装置
４１ 作像ユニット
４１ａ 感光体
４２ 画像信号処理装置
４３ 給紙部
４４ 定着装置
４５ 排紙ローラ
４６ 排紙トレイ
４７ 給紙ローラ
４８ 搬送ローラ
４９ タイミングローラ
５０ 転写ローラ
５１ 記録紙センサ
５１ａ 接触子
５２ 記録紙ガイド
５３ 第２の記録紙センサ
５３ａ 接触子

Claims (6)

1. 少なくとも給紙部と画像形成部と前記給紙部から画像形成部に向けて記録紙を搬送する搬送路とを備えた画像形成装置において、
   前記搬送路は、搬送ローラとタイミングローラとを備え、前記搬送ローラとタイミングローラとの中間に、搬送される記録紙の変位を検出する第１の記録紙センサと、搬送される記録紙に向けて空気を吹き付けるファンが配置され、
   前記第１の記録紙センサは、前記ファンから吹き付けられる空気による記録紙の変位を検出して、記録紙の厚みを識別する信号を出力すること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記ファンから吹き付けられる空気の吹き付け力は、検出する記録紙の厚みに応じて調整可能であること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記搬送路には、更に搬送される記録紙を隔てて前記第１の記録紙センサと反対側に第２の記録紙センサを配置し、前記ファンから吹き付けられる空気による記録紙の変位を検出して記録紙の厚みを３種類に識別する信号を出力すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 少なくとも給紙部と画像形成部と前記給紙部から画像形成部に向けて記録紙を搬送する搬送路とを備えた画像形成装置において、
   前記搬送路は、一対の搬送ローラと一対のタイミングローラと、前記搬送ローラとタイミングローラとの中間に、搬送ガイドと搬送される記録紙の変位を検出する第１の記録紙センサとが配置され、
   前記第１の記録紙センサは、前記搬送ローラとタイミングローラとの中間における記録紙の重力による記録紙の変位を検出して、記録紙の厚みを識別する信号を出力すること
   を特徴とする画像形成装置。
5. 前記搬送路には、更に前記搬送ガイド側に第２の記録紙センサを配置し、記録紙の重力による記録紙の変位を前記搬送ガイド側から検出して記録紙の厚みを３種類に識別する信号を出力すること
   を特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成装置は、前記第１及び/又は第２の記録紙センサから出力された記録紙の厚みを識別する信号に基づいて、記録紙搬送速度、転写装置に印加する転写電圧、搬送ローラ一対の接触圧、定着装置の定着温度のいずれか１以上を調整する調整手段を備えること
   を特徴とする請求項１又は請求項４に記載の画像形成装置。

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