JP2001282013A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置の用紙搬送路に紙厚検知手段を
配置し、得られた紙厚の情報にもとづいて画像転写部で
の転写電圧を設定可能に構成する。 【解決手段】 画像形成装置の用紙搬送路に配置する検
知装置３０は、支軸３４を中心に揺動可能なアーム部材
３１の一端部を押圧部３２として用紙に接触させ、他端
部の被検知板部３３を検知部材３５に対して移動させる
ように設ける。前記検知部材３５には多数の発光素子と
受光素子とを組み合わせたフォトセンサ３６……を所定
の間隔で配置し、前記フォトセンサが被検知板部３３を
検知した信号を、転写ローラに対する転写電圧の設定に
用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置の用
紙搬送路に配置し、用紙の通過の検知とともに用紙の厚
さを検知する装置に関し、特に、検知された用紙の厚さ
の情報により、転写部での転写電圧を変化させる手段を
設けた装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やファクシミリ装置等のような電
子写真方式を用いた画像形成装置においては、感光体ド
ラムに形成したトナー画像を用紙に転写してから、定着
装置を通過させて定着することにより、コピーを作成し
ている。前記感光体ドラムからトナー画像を用紙に転写
するために、前記感光体ドラムと転写ローラの間を通す
用紙に対して、前記転写ローラに所定の電圧を印加し、
トナー画像を用紙に転写させるようにしている。また、
前記転写部材を転写コロトロンにより構成する装置で
は、前記転写コロトロンに対して所定の値の電圧を印加
して、コロナ放電によりトナー画像を転写するようにし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記感光体ドラムが担
持するトナー画像を用紙に転写する場合には、用紙の厚
さの情報にもとづいて、転写ローラに印加する転写電圧
を調整することが望ましいものとされる。そのために、
従来の画像形成装置においては、通常のコピー紙と呼ば
れる種類の用紙と、はがき等のような厚紙等の数種類の
用紙に対して、あらかじめ転写電圧を変化させるような
制御プログラムを設定しておき、オペレータがコピー作
成に使用する紙の種類を選択することで、転写電圧を変
更することが行われる場合もある。

【０００４】ところが、例えば、一般にコピー紙と呼ば
れる用紙のうちでも、薄手のものと厚手のものとがあ
り、転写ローラを使用する転写部では、紙の厚さが若干
異なるものでも、転写作用に大きな違いが出現すること
がある。そこで、従来の画像形成装置では、用紙搬送路
に透過型のフォトセンサを配置して、用紙を透過する光
の量の情報により紙厚を検知し、転写バイアスを調整す
ること等の手段が用いられることもある。しかしなが
ら、前記用紙を透過する光の情報にもとづいて転写バイ
アスを設定する装置では、着色した用紙や裏紙等を用い
てコピーを作成する場合には、正しい厚さの情報を得る
ことができないという問題がある。

【０００５】本発明は、前記用紙の厚さの検知のための
装置の欠点を解消しようとするもので、用紙搬送路に検
知装置を配置して、用紙の厚さにより揺動されるアーム
部材の変位情報にもとづいて、紙厚の情報を容易に得ら
れる装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、用紙搬送路内
を搬送される用紙の厚さを検知する手段を設けた画像形
成装置に関する。本発明の請求項１の発明は、用紙搬送
路に配置し、搬送される用紙により変位されるアーム部
材を設けた検知装置と、前記検知装置の情報にもとづい
て紙厚を検知する手段と、前記紙厚の情報にもとづいて
転写部での転写電圧を制御する手段と、を設けることを
特徴とする。請求項２の発明は、前記検知装置には複数
のフォトセンサを配置した検知部材を配置し、前記複数
のフォトセンサを設けた検知部材からの検知情報により
アーム部材の変位を判定することを特徴とする。請求項
３の発明は、前記検知装置の情報により用紙が搬送され
ていることの情報をも同時に検知することを特徴とす
る。

【０００７】前述したように、用紙搬送路に配置した検
知装置の変位を検出し、その変位の情報にもとづいて用
紙の厚さを求めて、自動的に転写電圧を調整してトナー
画像を用紙に転写することにより、画質の良好なコピー
を作成することができる。また、前記検知装置により用
紙の搬送をも検知できるので、２つの機能を１つの検知
装置により満足させることができ、余分な検知手段を配
置する必要がない。

【０００８】

【発明の実施の形態】図示される例にしたがって、本発
明の装置の構成を説明する。図１に示す例は、画像形成
装置の用紙搬送路に配置する検知装置３０を説明するも
ので、用紙搬送路のガイド板３８に沿って案内される用
紙Ｐを、前記ガイド板に押圧するように揺動可能なアー
ム部材３１を配置し、前記アーム部材３１の先端部が通
過する用紙Ｐにより揺動されることにより、用紙Ｐの厚
さを検出可能に構成している。前記アーム部材３１は、
支軸３４の下部に用紙Ｐに接する押圧部３２を設け、他
端部には被検知板部３３を設けて、前記被検知板部３３
の移動範囲に対応させて検知部材３５を設けている。

【０００９】前記検知部材３５には所定の間隔で多数の
フォトセンサ３６……を列状に配置し、各フォトセンサ
３６を発光素子と受光素子との間に被検知板部３３が揺
動されるように設けている。そして、前記アーム部材３
１が支軸３４を中心にして揺動された際に、検知部材３
５に設けたフォトセンサ３６……のうちの光が遮断され
たフォトセンサの信号を用いて、用紙搬送路内を搬送さ
れる用紙の厚さの情報を得ることができるようにする。
つまり、前記検知装置３０においては、用紙搬送路のガ
イド板３８に沿って搬送される用紙Ｐにより、アーム部
材３１の押圧部３２が用紙の厚さに相当する分だけ持ち
上げられるので、支軸３４を中心にして被検知板部３３
が揺動され、その用紙の厚さに対応する巾だけ図の左右
に振られることになる。したがって、検知部材３５に配
置している多数のフォトセンサ３６……のうちの光路を
遮断されたものが、オフ信号を出力するので、そのフォ
トセンサのオン・オフの情報にもとづいて、用紙Ｐの厚
さの情報を得ることができるようにする。

【００１０】前記図１に示す例では、用紙が高速で搬送
される際に、アーム部材３１を大きくバウンドさせるよ
うな作用が発生し、検知部材３５による検知情報に大き
な乱れが生じ、ノイズが発生すると想定される。また、
前記フォトセンサが検知する信号の乱れは、搬送される
用紙に接する押圧部３２の接触面と用紙の表面との間
で、両者の摩擦によっても発生すると想定される。そし
て、用紙に押圧部３２が押圧されている間、および、用
紙の先端部が押圧部３２に接した瞬間から、用紙の所定
の長さに対応する区間、または所定の時間が経過するま
では、検知部材に配置するフォトセンサの検知信号が一
定しない状態でノイズが発生する。そのような場合に
は、例えば、図２に示すように、アーム部材３１に対し
て弱い力の引っ張りスプリング３７を設けて、押圧部３
２を用紙Ｐ側に付勢する手段を配置して、用紙の通過時
にアーム部材３１が支軸３４を中心にして大きく振れる
こと等の原因で、誤検知が発生することを防止すること
も可能となる。

【００１１】前記図１、２に示すように、用紙搬送路の
平らな位置に検知装置３０を配置する場合には、前記ア
ーム部材３１により用紙を押圧させる際に、ガイド板３
８に用紙を正確に案内する手段を付設して設けるか、あ
るいはアーム部材３１の小さな振動を防止する手段を設
けると良い。これに対して、小型の画像形成装置におい
ては、図３に示されるように、給紙部に配置する給紙ト
レイ２から画像書き込み装置転写部に至る用紙搬送路５
に湾曲部５ａを設けている場合が多い。そこで、前記用
紙搬送路５の湾曲部５ａの部分に検知装置３０を配置し
て、ノイズの少ない検知情報を得ることが可能である。
前記用紙搬送路の湾曲部では、給紙トレイ２から給紙ロ
ーラ３により送り出される用紙は、湾曲路５ａの外側ガ
イド３９に押圧される状態で摺動されるので、そのよう
なガイド板３９に押圧されている用紙に対して、アーム
部材３１の押圧部３２を押圧する状態とすれば、ノイズ
の少ない検知情報を得ることが可能になる。

【００１２】前記各実施例に示されるように、用紙搬送
路に検知装置３０を配置して、用紙の厚さを検知した情
報は、図４の回路図に示されるような制御装置４０によ
り信号の処理が行われて、感光体ドラムからトナー画像
を用紙に転写する転写部での転写バイアスの電圧設定に
使用される。前記制御装置４０において、検知部材３５
から得られる信号は、入力回路４１で処理された用紙の
厚さの情報として主制御回路４２に伝達され、前記主制
御回路４２においては、制御テーブル４３に設けている
制御情報にしたがって、紙厚に対応させて転写ローラに
印加する転写電流の値を決定する。そして、前記主制御
回路４２において設定された転写電圧の設定情報を電圧
制御回路４４に伝達し、前記電圧制御回路４４から転写
ローラ２３に向けて、設定された印加電圧を供給して転
写作用を実行させる。

【００１３】前記トナー画像を用紙に転写するための転
写バイアスの印加は、用紙搬送路に配置する他の用紙検
知手段からの用紙先端部の検知情報、および、画像転写
部の上流部に配置する搬送ローラ装置の駆動の情報等を
用いる。また、感光体ドラムに画像を書き込む動作の情
報等を総合して、主制御回路４２から動作信号が出力さ
れるものであり、搬送される用紙が、感光体ドラムに接
している時間、転写ローラに対する転写バイアスの印加
が継続される。なお、前記検知装置３０から得られる用
紙の厚さの情報は、用紙搬送路内で、用紙が搬送されて
いることの情報としても用いることが可能である。そし
て、前記実施例に示されたような検知装置３０を用紙搬
送路に配置することにより、紙厚の情報を得ると同時
に、用紙が搬送されて検知装置の位置を通過したことの
信号をも得ることができるので、用紙の検知センサを別
に設けることを必要としないものとなる。

【００１４】前記検知装置３０を用いて紙厚の検知信号
を得て、転写ローラに対して転写電圧を設定する場合に
は、例えば、図５のグラフに示すような制御テーブルに
したがって、転写ローラに対する転写電圧の設定を行う
ことができる。前記図５のグラフにおいては、縦軸に転
写電圧（Ｖ）を、横軸に紙厚（Ｓ）を示しているもの
で、コピーに用いる普通紙のように、紙厚が０，１mmの
場合には、転写電圧を−１，４ｋＶに設定する。前記通
常の転写バイアス電圧に対して、はがきのような厚紙の
場合には、電圧値は高く設定され、和紙のような薄いも
のに対しては、低い転写電圧を設定するような制御を行
う。なお、前記転写バイアスの設定に際しては、一般の
画像形成装置の場合と同様に、環境温度と湿度の情報等
を制御ファクターとして紙厚の情報と合わせて用いて、
正確な転写電圧を設定することも当然可能なものであ
る。

【００１５】なお、前記検知装置３０を用いて紙厚を測
定する場合に、アーム部材３１の振動等により、図６の
グラフに示すような検知情報が入力回路４１により得ら
れ、ノイズを多く含む信号となる。前記グラフにおいて
は、縦軸に紙厚（Ｓ）の検知情報を、横軸に時間（ｔ）
を示しているが、紙厚の検知時間は、用紙の全体の長さ
を検知する制御プログラムを設定する場合の他は、最初
の数秒の間のみの情報を用いるようにしても良い。前記
検知信号にノイズが含まれることを防止するために、前
記入力回路４１に調整回路を設けておき、信号がほぼ一
定となるＡの区間のみを、主制御回路４２に伝達するよ
うな制御手段を用いると、紙厚の信号にノイズが含まれ
ることを防止でき、転写ローラに向けて出力するバイア
ス電圧の制御信号を正確に設定することが可能になる。
なお、前記図５、６の印加電圧の設定と検知装置から得
られる紙厚信号の処理は、画像形成装置の特性や、その
他の環境条件等に対応して任意に設定が可能なものであ
る。

【００１６】図７に示す画像形成装置１は、本発明を適
用可能な電子写真方式の画像形成装置の構成を示してい
るもので、画像読取装置と組み合わせて電子写真複写機
として構成することができる。また、パソコンと組み合
わせてプリンタとして構成することや、画像読取装置と
ファクシミリ送受信機構とを組み合わせたファクシミリ
装置、もしくは複数の機能を組み合わせた複合機として
として構成することが可能である。

【００１７】前記図７に示す画像形成装置１において
は、給紙トレイ２の給紙部に配置する給紙ローラ３によ
り用紙を１枚ずつ送り出し、用紙搬送路５内を搬送ロー
ラ装置４、６により搬送して、感光体ドラム２２と転写
ローラ２３の間を用紙が通る際に、感光体ドラム２２に
形成したトナー画像を転写するように構成している。そ
して、前記トナー画像が転写された用紙は、定着装置７
の熱ローラ７ａと加圧ローラ７ｂの間を通って定着され
て、排出ローラ装置８により排出トレイに排出される。
なお、前記画像形成装置１において、書込み部材２５に
供給される書込み情報は、画像形成装置１と組み合わせ
て設けられる画像読取装置（図示を省略）からの画像情
報、または、電話回線を通してファクシミリ受信したデ
ジタル信号が用いられ、前記書込み部材２５のＬＥＤ素
子を点状に発光させて、感光体に画像情報の書込みを行
うようにする。

【００１８】前記画像形成装置１においては、感光体ド
ラムに対してクリーニング装置を設けないで、感光体ド
ラムからトナー画像を用紙に転写した後で、残留するト
ナーメモリを掻き乱して付着力を弱め、現像装置に回収
して再使用する方式の、いわゆるクリーナレス方式の画
像形成装置として構成される。前記画像形成装置１で
は、感光体ドラム２２を設けた感光体ユニット２０と、
現像装置１０とを組み合わせて、装置本体の画像形成部
に装着している。前記現像装置１０と組み合わせて配置
される感光体ユニット２０には、ユニットフレームに配
置する感光体としての感光体ドラム２２と、感光体ドラ
ム２２に形成したトナー画像を用紙に転写するための転
写ローラ２３を配置している。また、前記感光体ドラム
２２の周囲には、その感光体ドラム２２の回転方向にし
たがって、前記転写ローラ２３と回転ブラシとして構成
されるメモリ除去部材と、ブラシローラとして構成され
る帯電ローラ２４および書込み装置２５が配置される。

【００１９】そして、前記帯電ローラ２４により一様な
帯電が行われた感光体ドラム２２の表面に、書込み装置
２５から光を照射して静電潜像を形成し、その静電潜像
に向けて現像ローラ１４からトナーを供給してトナー画
像を形成し、画像転写部を通る用紙に対して、その背面
から転写ローラ２３により所定の電位の転写電圧を印加
して、トナー画像を転写させるようにする。前記画像転
写部でトナー画像を用紙に転写した後で、感光体ドラム
２２の表面に残留するトナーは、メモリ除去部材２６に
より掻き乱して付着力を弱めてから、帯電ローラ２４の
ブラシによってさらに掻き乱す作用を付与するととも
に、感光体ドラム表面に一様な帯電を行わせ、次の画像
の書込みに対処させることができる。

【００２０】なお、前記実施例において、アーム部材３
１の押圧部３２と被検知板部３３の形状は、任意に構成
可能であるが、前記押圧部３２の揺動範囲が非常に小さ
なものであることから、前記被検知板部３３のアームは
可能な限り長く形成することが望ましい。また、前記被
検知板部３３により光路が遮断されるフォトセンサは、
微小な値として検知される被検知板部の移動を、できる
だけ正確に得るために、フォトセンサの配置間隔を密接
させると良い結果を得ることが可能になる。さらに、前
記アーム部材の余分な振動を抑止するためのスプリング
のような手段は、搬送される用紙に余分な抵抗を付与し
ないように構成すれば良い。

【００２１】

【発明の効果】本発明の画像形成装置に設ける紙厚検出
手段においては、用紙搬送路に配置した検知装置の変位
を検出し、その変位の情報にもとづいて用紙の厚さを求
めて、自動的に転写電圧を調整してトナー画像を用紙に
転写することにより、画質の良好なコピーを作成するこ
とができる。また、前記検知装置により用紙の搬送をも
検知できるので、２つの機能を１つの検知装置により行
うことができ、余分な検知手段を配置する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 検知装置の構成を示す説明図である。

【図２】 検知装置の別の構成を示す説明図である。

【図３】 湾曲路に検知装置を配置する例の説明図であ
る。

【図４】 転写電圧の設定のための制御装置の回路図で
ある。

【図５】 紙厚と転写電圧の関係を示すグラフである。

【図６】 検知装置から得られる信号の処理の説明図で
ある。

【図７】 紙厚検出手段を適用可能な画像形成装置の説
明図である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置、 ２ 給紙トレイ、 ３ 給
紙ローラ、４・６ 搬送ローラ装置、 ５ 用紙搬
送路、 ７ 定着装置、８ 排出ローラ装置、 １
０ 現像装置、 １１ フレーム、１１ａ 側板
部材、 １２ アジテータ、 １３ 供給ローラ、
１４ 現像ローラ、 １５ ブレード部材、 ２０
感光体ユニット、２２ 感光体ドラム、 ２３
転写ローラ、 ２４ 帯電部材、２５ 書込み部
材、 ２６ メモリ除去部材、 ３０ 検知装置、
３１ アーム部材、 ３２ 押圧部、 ３３ 被
検知板部、３４ 支軸、 ３５ 検知部材、 ３６
フォトセンサ、３７ スプリング、 ３８・３９
ガイド板、 ４０ 制御装置、４１ 入力回
路、 ４２ 主制御回路、４３ 制御テーブル、
４４ 電圧制御回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙搬送路に配置し、搬送される用紙に
   より変位されるアーム部材を設けた検知装置と、 前記検知装置の情報にもとづいて紙厚を検知する手段
   と、 前記紙厚の情報にもとづいて転写部での転写電圧を制御
   する手段と、 を設けることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の画像形成装置にお
   いて、前記検知装置には複数のフォトセンサを配置し、 前記複数のフォトセンサを設けた検知部材からの検知情
   報によりアーム部材の変位を判定することを特徴とする
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記請求項２に記載の画像形成装置にお
   いて、前記検知装置の情報により用紙が搬送されている
   ことの情報をも同時に検知することを特徴とする画像形
   成装置。