JP2007191229A - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、記録媒体の透明部と非透明部との境界を精度良く検知できる給紙装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明にかかる画像形成装置１００は、透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２とを有する記録媒体Ｔの先端位置を合わせるレジストローラ５と、透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２との境界Ｔ３を検出する境界検知センサ７３とを備え、境界検知センサ７３をレジストローラ５の記録媒体Ｔの搬送方向における下流側の位置に設けるようにしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、給紙装置及び画像形成装置に関するものである。

特許文献１に記載の従来技術には、記録媒体からの反射光を検出する検知センサをレジストローラの記録媒体の搬送方向上流側位置に設け、検知センサの検知結果に基づいて記録媒体の種類を識別する技術が開示されている。

一方、特許文献２には、透明部と非透明部とを備えた記録媒体が開示されている。

特開２０００−３２１８４２号公報 特開２００５−１０５２９号公報

特許文献１に記載の従来技術は、検知センサをレジストローラの記録媒体の搬送方向上流側の位置に設けてあるので、レジストローラのニップ間への記録媒体のたるみ量の違いや記録媒体の先端が斜めにずれることにより、特許文献２に開示の記録媒体を用いた場合には、透明部と非透明部との境界を精度良く検知しにくいという問題があった。

本発明は、記録媒体の透明部と非透明部との境界を精度良く検知できる給紙装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、透明部と非透明部とを有する記録媒体の先端位置を合わせるレジストローラと、透明部と非透明部との境界を検出する境界検知センサとを備え、境界検知センサをレジストローラの記録媒体の搬送方向下流位置に設けていることを特徴とする。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、記録媒体の非透明部が白色であることを特徴とする。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載の給紙装置と、記録媒体に画像形成を行う画像形成手段とを備え、記録媒体は透明部と非透明部との境界で折り曲げて透明部と非透明部とが重ね合わせ自在であることを特徴とする。

請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、画像形成手段は原稿画像を左右反転又は上下反転させた画像を記録媒体の透明部に形成していることを特徴とする。

本発明によれば、透明部と非透明部との境界を検出する境界検知センサをレジストローラの記録媒体の搬送方向下流側位置に備えたので、レジストローラへのたるみ量の違いや記録媒体の先端が斜めにずれることによりによる検知誤差が生じ難く、記録媒体の透明部と非透明部との境界位置を精度良く検知できる。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図６は第１実施の形態にかかる画像形成装置を説明しており、図１は図６に示す画像形成装置の要部を拡大して示す斜視図、図２は図６に示す画像形成装置の要部を拡大して示す断面図、
図３は境界検知センサによる記録媒体の検出を示す斜視図、図４は境界検知センサによる記録媒体の透明部と非透明部との境界検出を示す斜視図、図５は本実施の形態で用いられる記録媒体を示す平面図、図６は第１実施の形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す図である。

第１実施の形態にかかる画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４つの画像形成ユニット（画像形成手段)１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備える。画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、帯電手段、現像手段、クリーニング手段とを備えている。

画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの上方には、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する光書込ユニット３が、下方には記録媒体Ｔを担持して各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの転写部を通過するように搬送する転写搬送ベルト６０を有するベルト駆動装置としての転写ユニット６が配置されている。転写搬送ベルト６０の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置８５が接触するように配置されている。このクリーニング装置８５により転写搬送ベルト６０上に付着したトナー等の異物が除去される。

転写ユニット６の上方にはベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８、トナー補給容器ＴＣが備えられている。図中、二点鎖線で示したスペースＳの中に廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニット等を備えている。画像形成装置１００の下部には、給紙ユニット（給紙装置）２０が設けられており、給紙ユニット２０は記録媒体Ｔが載置された給紙カセット４ａ、４ｂと、画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの手前位置に記録媒体Ｔの先端位置を合わせるレジストローラ５とを備えている。また、画像形成装置１００の側面には手差しで給紙を行う手差しトレイＭＦを備えている。

図５に示すように、記録媒体Ｔは一方が透明部Ｔ１、他方が非透明部Ｔ２となっており、記録媒体Ｔの搬送方向略中央の位置が透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２との境界Ｔ３となっている。また非透明部Ｔ２は白色である。透明部Ｔ１は表面Ｔ４が画像形成面となっており、かかる表面Ｔ４は光沢のある写真調の画像９が得られるように平滑面となっている。また、非画像形成面である透明部Ｔ１の裏面Ｔ５も平滑面とすると、より一層光沢のある写真調の画質を得られる。

また、レジストローラ５の記録媒体の搬送方向上流位置にはレジストセンサ７４が設けられており、レジストセンサ７４の検知信号を受けて、記録媒体Ｔがレジストローラ５のニップ部５ａに突き当たった状態でレジストローラ５が待機している。レジストローラ５の記録媒体Ｔの搬送方向下流位置には記録媒体Ｔの透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２との境界を検出する境界検知センサ７３が設けられている。

境界検知センサ７３は透過型のフォトセンサであり、記録媒体Ｔの搬送面に向けて発光させる発光部７３ａと、発光部７３ａの対向位置に設けられ発光部７３ａからの光を検出する受光部７３ｂとが設けられている。この境界検知センサ７３において、記録媒体Ｔの非透明部Ｔ２が発光部７３ａと受光部７３ｂとの間にあるときは、非透明部Ｔ２で光が遮られている。一方、記録媒体Ｔの透明部Ｔ１が発光部７３ａと受光部７３ｂとの間にあるときは、受光部７３ｂが発光部７３ａからの光を受光しており、受光信号を制御部に送信している。制御部が受光信号を検知して記録媒体Ｔの透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２との境界Ｔ３を検出する。

現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式でありトナーと磁性キャリアからなる現像剤が収容されている。現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、感光体ドラム１１に対向した現像ローラ、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー、トナー濃度センサ等から構成される。現像ローラは外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサの出力に応じて、トナー補給装置よりトナーが補給される。

次に、本実施の形態にかかる画像形成装置の作用及び効果を説明する。画像形成時には、帯電ローラに電源より所定の電圧が印加されて、対向する感光体ドラム１１表面を帯電する。所定の電位に帯電した感光体ドラム１１表面には、引き続いて光書込ユニット３により画像データに基づくレーザ光が走査され、静電潜像が書き込まれる。静電潜像を担持した感光体ドラム１１表面が現像装置１０に到達すると、感光体ドラム１１と対向配置される現像ローラにより、感光体ドラム１１表面の静電潜像にトナーが供給されてトナー像が形成される。

上記の動作が感光体ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ全てに同様にして所定のタイミングで行われ、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ表面にはそれぞれ所定の色のトナー像が形成される。

記録媒体Ｔは、給紙カセット４ａ、４ｂ、もしくは手差しトレイＭＦのいずれかから搬送され、レジストローラ５のニップ部５ａに到達したところで一旦停止する（図１及び図２）。そして感光体ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの画像形成動作にタイミングを合わせて、記録媒体Ｔがレジストローラ５により送り出される。レジストローラ５により送り出された記録媒体Ｔは、境界検知センサ７３により記録媒体Ｔの透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２との境界Ｔ３が検出される。すなわち、記録媒体Ｔの透明部Ｔ１が発光部７３ａと受光部７３ｂとの間にあるときは、受光部７３ｂで発光部７３ａからの光を受光している（図３）。記録媒体Ｔがさらに搬送方向下流に搬送されて非透明部Ｔ２が発光部７３ａと受光部７３ｂとの間に位置すると、非透明部Ｔ２によって発光部７３ａからの光が遮られる（図４）。受光部７３ｂでの受光信号を制御部で検知して記録媒体Ｔの透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２との境界Ｔ３を検出する。そして受光部７３ｂで受信した信号を書き込みトリガにして画像形成動作を行っている。

レジストローラ５を通過した記録媒体Ｔは、転写搬送ベルト６０によって搬送されながら、各感光体ドラム１１上のトナー像を順次転写されていく。この記録媒体Ｔへのトナー像の転写は、転写搬送ベルト６０を挟んで各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと対向配置されている一次転写ローラ６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋから電源より感光体ドラム１１上のトナーの極性と逆の極性の電圧が印加されることで行われる。

そして、感光体ドラム１１Ｋとの対向位置を通過し、４色のトナー像が重ね合わされた記録媒体Ｔは、引き続いて定着ユニット７に搬送され、熱と圧力を受けて画像９が定着される。

本実施の形態では、境界検知センサ７３をレジストローラ５の記録媒体Ｔの搬送方向下流側位置に備えたので、たるみ量の違いや食い込み量等の誤差が殆ど無い状態で透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２との境界Ｔ３を精度良く検出することができる。よって、受光部７３ｂで受信したＯＮ・ＯＦＦ信号を作像部の書き込みトリガに使用することで、記録媒体Ｔにおける透明部Ｔ１の狙いの位置に高い精度で画像９を形成することができる。

記録媒体Ｔの非透明部Ｔ２が白色であるので、記録媒体Ｔを境界で折り曲げて透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２とを重ね合わせた場合に、色調再現性の優れた画像９を得ることができる。

次に、他の実施の形態を説明するが、以下の説明において、上述した第１実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では上述の第１実施の形態と異なる点を主に説明する。図７は第２実施の形態を説明する図であり、（ａ）は左右反転させた画像を記録媒体の透明部に形成した状態を示す平面図、（ｂ）は透明部と非透明部とを重ね合わせて示す斜視図、図８（ａ）は上下反転させた画像を記録媒体の透明部に形成した状態を示す平面図、（ｂ）は透明部と非透明部とを重ね合わせて示す斜視図である。

第２実施の形態では、記録媒体Ｔの透明部Ｔ１の表面Ｔ４に元画像を左右反転又は上下反転させて画像９を形成している。かかる反転画像を形成する場合、読取装置によって読み取った画像データを制御部において反転処理する。そして、反転処理後の画像データを光書込ユニット３により感光体に静電潜像が書き込み、記録媒体Ｔに反転画像を転写することで透明部Ｔ１に画像が形成される（図７（ａ）、図８（ａ））。

このように、記録媒体Ｔの透明部Ｔ１の表面Ｔ４に元画像を左右反転又は上下反転させて画像９を形成することで、記録媒体Ｔを境界Ｔ３部分で折り曲げて透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２とを重ね合わせたとき、記録媒体Ｔの非画像面（裏面）Ｔ５から画像を見るとき、反転していない正常な画像を得ることができる。

尚、記録媒体Ｔの折り曲げ処理は、画像形成装置１００に隣接して設けた後処理装置の折り処理部によって行うことができる。

記録媒体Ｔを透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２の境界Ｔ３で折り曲げて透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２とを重ね合わせることができるので、例えば透明の記録媒体と非透明な記録媒体とを別々に給紙する場合に比べて給紙作業が容易になり且つ透明の記録媒体と非透明な記録媒体とを重ね合わせるのに必要な構成が不要となる。

尚、透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２とを単に折り曲げて重ね合わせるのみならず、透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２とを折り曲げて重ね合わせた後に透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２とを接着させても良い。この場合、画像形成面が透明部Ｔ１で覆われるので、画像形成面が外部に直接ふれることなく、良質な画像を維持することができる。

次に図９を用いて第３実施の形態について説明する。第３実施の形態では、記録媒体Ｔの透明部Ｔ１の面積を記録媒体全体の面積の半分以下、図９（ｂ）に示す例では、記録媒体Ｔの透明部Ｔ１の面積を記録媒体全体の面積の半分以上にしている。尚、この場合境界検知センサ７３で透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２との境界Ｔ３を検知できるように、透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２との境界Ｔ３が記録媒体Ｔの搬送方向と直交する方向に形成されている。本実施の形態によれば、記録媒体Ｔの透明部Ｔ１の面積を自在に変更でき、使い勝手が良い。

次に図１０を用いて第４実施の形態について説明する。第４実施の形態では、記録媒体Ｔの透明部Ｔ１に反転させた画像９を形成すると共に、非透明部Ｔ２には元画像を白抜きにした画像９ａを形成している。本実施の形態によれば、透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２とを折り曲げて重ね合わせた場合、画像９と白抜き画像９ａとが重なり合って装飾効果が高まる。

次に図１１を用いて第５実施の形態について説明する。第５実施の形態では画像９が形成される透明部Ｔ１を取り囲んだ位置に非透明部Ｔ２を設けている。そして、透明部Ｔ１の記録媒体の搬送方向前端Ｔ８及び搬送方向後端Ｔ７を境界検知センサ７３で検知している。このように、透明部Ｔ１を記録媒体Ｔの内部の任意位置に設けた場合でも、透明部Ｔ１の記録媒体の搬送方向前端Ｔ８及び搬送方向後端Ｔ７を境界検知センサ７３で検知して、透明部Ｔ１の狙いの位置に画像９を形成できる。

次に図１２を用いて第６実施の形態について説明する。第６実施の形態では、記録媒体Ｔの非透明部Ｔ２に画像９を形成している。このように、非透明部Ｔ２に画像９を形成する場合でも、透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２との境界Ｔ３を境界検知センサ７３で検知して、非透明部Ｔ２の狙いの位置に画像９を形成できる。

次に図１３を用いて第７実施の形態について説明する。第７実施の形態では境界検知センサ７３として反射光を用いるフォトセンサを用いている。この場合、透明部と非透明部の反射率が異なることを利用して、透明部Ｔ１と非透明部Ｔ２との境界Ｔ３を検知することができる。

尚、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。上述の第１実施形態〜第３実施形態では記録媒体Ｔの非透明部Ｔ２について白色としてあるが、フルカラー写真画像ではなくモノトーン画像を出力する場合には、白色に限定しない。

図６に示す画像形成装置の要部を拡大して示す斜視図である。 図６に示す画像形成装置の要部を拡大して示す断面図である。 図６に示す画像形成装置の要部を拡大して示す図であり、境界検知センサによる記録媒体の検出を示す斜視図である。 図６に示す画像形成装置の要部を拡大して示す図であり、境界検知センサによる記録媒体の透明部と非透明部との境界検出を説明する斜視図である。 本実施の形態で用いられる記録媒体を示す平面図である。 第１実施の形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す図である。 第２実施の形態を説明する図であり、（ａ）は左右反転させた画像を記録媒体の透明部に形成した状態を示す平面図、（ｂ）は透明部と非透明部とを重ね合わせて示す斜視図である。 第２実施の形態を説明する図であり、（ａ）は上下反転させた画像を記録媒体の透明部に形成した状態を示す平面図、（ｂ）は透明部と非透明部とを重ね合わせて示す斜視図である。 第３実施の形態を説明する図であり、（ａ）は透明部の面積を記録媒体全体面積の半分以下にしたときを示す図、（ｂ）は透明部の面積を記録媒体全体面積の半分以上にしたときを示す図である。 第４実施の形態を説明する図であり、（ａ）は非透明部に元画像を白抜きにした画像を形成した記録媒体を示す図、（ｂ）は透明部と非透明部とを重ね合わせて示す図である。 第５実施の形態を説明する図であり、透明部を取り囲んだ位置に非透明部を設けた記録媒体を説明する図である。 第６実施の形態を説明する図であり、非透明部に画像形成した記録媒体を説明する図である。 第７実施の形態を説明する図であり、境界検知センサとして反射型のフォトセンサを用いたときの画像形成装置の要部を示す図である。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 画像形成ユニット（画像形成手段)
５ レジストローラ
２０ 給紙ユニット（給紙装置）
７３ 境界検知センサ
１００ 画像形成装置
Ｔ 記録媒体
Ｔ１ 透明部
Ｔ２ 非透明部
Ｔ３ 境界

Claims (4)

1. 透明部と非透明部とを有する記録媒体の先端位置を合わせるレジストローラと、透明部と非透明部との境界を検出する境界検知センサとを備え、境界検知センサをレジストローラの記録媒体の搬送方向下流位置に設けていることを特徴とする給紙装置。
2. 記録媒体の非透明部が白色であることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 請求項１又は２に記載の給紙装置と、記録媒体に画像形成を行う画像形成手段とを備え、記録媒体は透明部と非透明部との境界で折り曲げて透明部と非透明部とが重ね合わせ自在であることを特徴とする画像形成装置。
4. 画像形成手段は原稿画像を左右反転又は上下反転させた画像を記録媒体の透明部に形成していることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
   
   
   

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