JP2006306576A - シート判別装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 最適な画像形成、画像定着を行うために、シートが画像形成部に到達する前に、シートの物性を判別することが可能な技術を装置本体を大型化させることなく提供する。
【解決手段】 シート判別手段７は、シートを載置するシート載置板４３に対向する位置に設けられ、シート載置板４３に載置されたシートＰとの距離が一定に保持されるように、該シートＰ上に直接載置される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シート等の記録媒体上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関し、特に、これらの装置に備えられる、シートを判別するためのシート判別装置に関するものである。

従来、この種のシート判別装置としては、搬送途中の一枚の状態のシートをシート判別センサで見ることで判別することが一般的である（特許文献１参照）。これは、給送口が複数ある場合にでも、合流部より下流に配することでセンサが単数で済むという利点があるためである。

以下に、従来技術に係るシート判別手段を、図６の画像形成装置を用いて説明する。

シートを収納する給送カセット１０４から排出されたシートは、各シート搬送部により順次搬送して行く。隣り合うシート搬送部は、一番離れた状態においても、最短のシート搬送長さを同時に挟持できる長さの位置にそれぞれ配置している。

また、各シート搬送部は、装置の小型化・各処理の構成上、一般的には、搬送方向に対して一直線上には配置されてなく、シートの搬送方向は各部分において変えられ、２つのシート搬送部に挟持されるまでは、その２つのシート搬送部の間に設けられたシート搬送ガイド部等に沿って搬送され、画像形成装置の画像形成部１０２へと運ばれる。

各給送口から搬送されてきたシートは、画像形成部１０２に到達する直前のレジストローラ１４４にて合流するため、その直後に配されたシート判別手段１０７を必ず通過することとなる。

ここで、搬送されてきたシートの特性をシート判別手段１０７によって判別し、シートごとに最も適した画像形成、画像定着を行うための設定変更を画像形成装置自身が行う。

更に搬送され画像形成部１０２において、像担持体１２１上に形成されたトナー画像が転写ローラ１３４との接点である転写部Ｔで原稿画像を転写記録されたシートは、再びシート搬送部１３５により搬送され定着装置１０６へと運ばれ、定着装置１０６において、シート上の原稿画像は定着され、その後シートは排出手段１５３を通じて排出積載部１５６へと排出され画像記録の一連の作業を終了する。
特開２００５−２８６５４号公報

ところで、シートの種類に応じて最適な画像形成、画像定着を行うには、画像形成部にシートが到達するよりも余裕を持って早い時期にシート判別を行う必要がある。

しかしながら、シート判別センサ位置から画像形成部までに距離を設けると、装置本体の高さが高くなり、装置全体の大きさも大きくなってしまう。また、シートを途中で一旦停止させたりすると、一枚のシートに対して画像形成動作を行う一連の作業に時間が掛かり過ぎてしまう。

また、シート判別センサの劣化は、個体のばらつきも多く、経時的なものもあり安定的
に行うことが難しい。

本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、最適な画像形成、画像定着を行うために、シートが画像形成部に到達する前に、シートの物性を判別することが可能な技術を装置本体を大型化させることなく提供することを目的とする。

さらには、シートの特性をより安定して判別することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係るシート判別装置にあっては、
画像形成装置に設けられ、画像形成部に給送されるシートの物性を判別するシート判別手段を備えたシート判別装置において、
前記シート判別手段は、
シートを載置するシート載置手段に対向する位置に設けられ、
前記シート載置手段に載置されたシートとの距離が一定に保持されるように、該シート上に直接載置されることを特徴とする。

また、画像形成装置にあっては、上記記載のシート判別装置を備え、シートに画像を形成することを特徴とする。

本発明によれば、最適な画像形成、画像定着を行うために、シートが画像形成部に到達する前に、シートの物性を判別することが可能な技術を装置本体を大型化させることなく提供することが可能となる。さらには、シートの特性をより安定して判別することが可能となる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

［画像形成装置の全体の説明］
まず、本発明の実施例１に係る画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概略説明する。

図１は本発明の実施例１に係る画像形成装置の一形態であるレーザープリンタの全体構成説明図である。

カラーレーザープリンタは、図１に示すように、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｂｋ（ブラック）各色毎に一定速度で回転する像担持体２１とカラー現像器２２とをもつ画像形成部２と、画像形成部２で現像されたトナー像を順次シートＰに多重転写するため給送部から給送されたシートＰを画像形成部２へ順次搬送するための搬送ベルト３５とからなる。

トナー画像を転写されたシートＰは、定着部６へ搬送されることにより、シートＰ上にカラー画像が定着され、排出ローラ５３によって装置上面の排出部５６へ排出されるものである。尚、上記４色のカラー現像器２２を含むプロセスカートリッジ２４はプリンタ本
体に対して個別に着脱可能に構成されている。

次に、上記画像形成装置の各部の構成について本実施の形態の特徴的な部分の動作を順次詳細に説明する。

［像担持体］
像担持体（感光ドラム）２１は、現像器２２を含んでプロセスカートリッジ２４として一体的に構成される。このプロセスカートリッジ２４はプリンタ本体に対して着脱自在に支持され、像担持体２１の寿命に合わせて容易に単独でユニット交換可能であるよう構成されている。

本実施例に係る像担持体（感光ドラム）２１は、アルミシリンダーの外側に有機光導電体層が塗布されることにより構成され、プロセスカートリッジ２４に回転自在に支持されている。

また、図示しない駆動モータの駆動力を伝達することにより、像担持体２１を画像形成動作に応じて図１において反時計回りに回転させるようにしている。また、現像器２２内の現像ローラに対しては、前記モータとは別に設けられた図示しない駆動モータを配置し現像ローラの周速を任意に設定できる構成になっている。

［中間搬送ベルト］
中間搬送ベルト３５は、カラー画像形成動作時には各現像器２２により可視化された像担持体２１上のトナー画像をシートＰ上に多重転写するため像担持体２１の外周速度と同期して図１において時計回りに回転する。

給送部から給送されたシートＰは、中間搬送ベルト３５上に静電的に保持され、順次各転写部Ｔに搬送される。像担持体２１上に形成されたトナー画像は、像担持体２１に中間搬送ベルト３５を挟んで対向位置に配置され、電圧を印加された転写ローラ３４との接点である転写部Ｔで中間搬送ベルト３５上のシートＰ上に多重転写される。

中間搬送ベルト３５は、装置本体に駆動ローラ３１を支点とし３軸（３１，３２，３３）で支持され、駆動ローラ３１の図示しない駆動モータの駆動力を伝達することにより、中間搬送ベルト３５を画像形成動作に応じて図１に示す時計回りに回転させるようにしている。

［画像形成動作］
次に、上記のように構成された装置によって画像形成を行う場合の動作について説明する。

先ず、図１に示す給送回転部材としての給送ローラ４１を回転して給送カセット４内のシートＰを一枚分離し、レジストローラ４４へと搬送する。

一方、像担持体２１と中間搬送ベルト３５とが各々所定の外周速度Ｖ（以下、プロセス速度と呼ぶ）で図１に示す矢印方向へ回転する。

帯電手段２３によって表面を均一に帯電された像担持体２１は、レーザ１０により露光を受け画像形成を行う。スキャナ部１により画像のレーザー照射を行い、像担持体２１上に潜像を形成する。この潜像形成と同時に現像ローラ２２を駆動し、像担持体２１上の潜像にトナーが付着するように像担持体２１の帯電極性と同極性で略同電位の電圧を印加して現像を行う。

同時に、現像部の下流の転写位置Ｔで像担持体２１上のトナー像を中間搬送ベルト３５上のシートＰに転写する。この時、転写部Ｔには上記トナー像と逆特性の電圧を印加して転写を行う。

以上の工程をそれぞれ４色のトナー像に対して別々に、かつ、シートＰ上のトナー画像の先端が一致するようなタイミングで行う。

以上、４色のトナー像をシートＰ上に多重転写することでフルカラーの画像を形成することになる。

シートＰは、１色目のトナー像が転写部Ｔに到達するタイミングに合わせて、先述のレジストローラ４４から搬送スタートさせる。フルカラー画像を転写されたシートＰは中間搬送ベルト３５から剥離され、定着部６へ搬送されてトナー定着が行われた後に、排出ローラ対５３を介して装置本体上部の排出トレイ５６上へ画像面を下向きにして排出され、画像形成動作を終了する。

次に、本実施例の特徴的な部分の説明を行う。

図２は、本発明の実施例１に係るシート判別手７段周辺の概略構成（シート有り）を示している。図３は、本発明の実施例１に係るシート判別手段７の構成例を示している。図４は、本発明の実施例１に係るシート判別手段７周辺の概略構成（シート無し）を示している。

給送カセット４は、シートを収納しておくシート収納部４ａ、カセット容器の搬送経路等のシートガイド部や引出し取手・外観部・表示部等から構成されている。

シート収納部４ａには、シートを載置し、ばね等により給送部の給送ローラ４１に対して付勢するシート載置手段としてのシート載置板４３が移動自在に配置されている。このシート載置板４３には、シート搬送部の給送ローラ４１に対向した位置に分離シート４５が配置され、少載のシートがシート載置板４３に対して動かないようにし、シート間の抵抗より大きな抵抗を与えている。

更に、その付近にはシート載置板４３上にシートが無くなった際にシート判別手段７が対向する補助部材７４が配されている。補助部材７４は、シート載置板４３において、シート載置板４３上にシートが無くなった際にシート判別手段７により検知（判別）可能な範囲に設けられている。そして、本実施例の特徴として、補助部材７４の反射率は、シートの反射率と略同一となるように設けられている。

シート載置板４３に載置されたシートＰの側端部には、シートＰの搬送方向に対して略直交方向であるシートの幅方向の両側端にサイド規制板、後端に後端規制板が配置され、シート収納部４ａにおけるシートの位置を確保している。

この給送カセット４に対して、シート判別手段７が本体構成枠８に設けられている。シート判別手段７は、本体構成枠８に固定されるベース部材７１と、ベース部材７１に対して軸７１ａを中心に回動自在に保持されるアーム部材７２と、アーム部材７２に対して軸７２ａを中心に回動自在に保持されるセンサ部７６を備えており、いわゆる三節棍のような構成をとっている。

そして、センサ部７６に設けられた車輪７３がシートＰ上に接触することにより、シー
ト判別手段７のセンサ部７６はシート載置板４３に載置されたシートＰ上に直接配置される。

ここで、アーム部材７２とセンサ部７６はそれぞれ、自重や、付勢手段により自重を補助する方向に作用する付勢力によって、図３に示すＲ７２，Ｒ７６の方向に回動することにより、シート載置板４３に載置されたシートＰ上で安定することができる。

図１と、従来例として説明した図６とを比較して分かるように、図６ではレジストローラ１４４と吸着ローラ１３３の間にシート判別手段１０７を配するためのスペースｂが必要となる。本実施例では、図１に示すように、レジストローラ４４と吸着ローラ３３の間のスペースａは、図６に示すスペースｂより小さくすることができる。すなわち、本実施例に係る画像形成装置における高さは、図６に示す画像形成装置における高さと比較して低く構成することが可能である。

つまり、装置全体の大きさも小さくすることが可能となる。

更には、シート載置部にてシート判別を行うので、シートが画像形成部に到達する前に余裕を持ってシート判別することが可能となり、より最適な画像形成、画像定着を行うことが可能となる。

また、シート載置板４３のシート判別手段７（例えば、自ら発した光の受反射光量によって判別するタイプのセンサ）の検知範囲に反射率をシートと略同一にした補助部材７４を配したことで、シート載置板４３上にあるシート束の残量が減ってきたときにも、シート越しにシート載置板４３が透けることに起因する誤判別を防止することが可能となる。

また、前記補助部材７４は、物性が略一定で経時的に安定しているものを使用しておくことで、別途設けられたシート有無検知手段によってシートが存在しないことを画像形成装置が検知した時に、安定した物性をシート判別手段７が検知できる様になるので、例えばＬＥＤなどの発光体の劣化具合を定期的に自己診断でき、補正が掛けられるようになる。

図５は、本発明の実施例２に係るシート判別手段７周辺の概略構成（シート無し）を示す図である。なお、実施例１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

上述した実施例１では、反射率をシートと略同一にした補助部材７４を用いたが、これに対して、実施例２では表面粗さをシートと略同一にした補助部材７５を、分離シート（実施例１の分離シート４５に相当）と同様の摩擦係数を持たせ、分離シートと一体として設けている。

これにより、シート載置板４３のシート判別手段７（例えば、ＣＣＤなどの表面性を画像で捉えるタイプのセンサ）の検知範囲に表面粗さをシートと略同一にした補助部材７５を配したことで、シート載置板４３上にあるシート束の残量が減ってきたときにも、シート越しにシート載置板４３が透けることに起因する誤判別を防止することが可能となる。

また、実施例１同様、装置全体の大きさも小さくすることが可能となる。また、シート載置部にてシート判別を行うので、シートが画像形成部に到達する前に余裕を持ってシート判別することが可能となり、より最適な画像形成、画像定着を行うことが可能となる。

また、補助部材７５は、物性が略一定で経時的に安定しているものを使用しておくことで、別途設けられたシート有無検知手段によってシートが存在しないことを画像形成装置が検知した時に、安定した物性をシート判別手段７が検知できる様になるので、例えばＬＥＤなどの発光体の劣化具合を定期的に自己診断でき、補正が掛けられるようになる。

さらに、補助部材７５は、分離シートと同様の摩擦係数を有するので、分離シートの表面積をより広くすることができ、より安定した最終シートの分離性能を実現することができる。

なお、上述した実施例１の補助部材７４においても、分離シート４５と同様の摩擦係数を持たせ、分離シートと一体として設けてもよい。

本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略構成図である。 本発明の実施例１に係るシート判別手段周辺の概略構成斜視図である（シート有り）。 本発明の実施例１に係るシート判別手段の構成例を示した概略断面図である。 本発明の実施例１に係るシート判別手段周辺の概略構成斜視図である（シート無し）。 本発明の実施例２に係るシート判別手段周辺の概略構成斜視図（シート無し）である。 従来技術に係るシート判別手段を備えた画像形成装置の概略構成図である。

符号の説明

１ スキャナ部
１０ レーザ
２ 画像形成部
２１ 像担持体
２２ 現像器
２３ 帯電手段
２４ プロセスカートリッジ
３１ 駆動ローラ
３２ テンションローラ
３３ 吸着ローラ
３４ 転写ローラ
３５ 中間搬送ベルト
４ 給送カセット
４１ 給送ローラ
４２ レジストローラ
４３ シート載置板
５３ 排出ローラ対
５６ 排出トレイ
６ 定着部
７ シート判別手段
７１ ベース部材
７２ アーム部材
７３ 車輪
７４ 補助部材
７５ 補助部材
７６ センサ部
８ 本体構成枠

Claims (8)

1. 画像形成装置に設けられ、画像形成部に給送されるシートの物性を判別するシート判別手段を備えたシート判別装置において、
   前記シート判別手段は、
   シートを載置するシート載置手段に対向する位置に設けられ、
   前記シート載置手段に載置されたシートとの距離が一定に保持されるように、該シート上に直接載置されることを特徴とするシート判別装置。
2. 前記シート載置手段のうち前記シート判別手段により判別可能な範囲に設けられ、該シート載置手段に載置されるシートの物性値と略同一となる物性値を有する補助部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のシート判別装置。
3. 前記シート判別手段は、光学的にシートの物性を判別するものであり、
   前記補助部材の反射率を、前記シート載置手段に載置されるシートの反射率と略同一としたことを特徴とする請求項２に記載のシート判別装置。
4. 前記シート判別手段は、光学的にシートの物性を判別するものであり、
   前記補助部材の表面の粗さを、前記シート載置手段に載置されるシートの表面の粗さと略同一としたことを特徴とする請求項２に記載のシート判別装置。
5. 前記補助部材は、前記シート載置手段のうち、該シート載置手段に載置されたシートを給送する給送回転部材に該シートを圧接する範囲を含んで設けられ、さらに、該補助部材に接触しているシートに対して、シート間の抵抗より大きな抵抗を付与可能な摩擦係数を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のシート判別装置。
6. 前記シート判別手段により検知可能な範囲に前記補助部材を有するシート載置手段を備えることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のシート判別装置。
7. 前記補助部材は、物性が略一定で、経時的に安定している部材であることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載のシート判別装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のシート判別装置を備え、
   シートに画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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