JP2009046218A - 記録媒体検出装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】転写材Pの撓みの解消に伴い、転写材Pの先端P1は、反動で搬送路6内に侵入する。この転写材Pの先端P1の搬送路6内への侵入に伴い、半弧状の遮光板15を回転させ、遮光版15に形成されたスリット15aによって形成されるパルスを第1の検知センサ16が検出する。同時に、転写材Pの撓み解消と共に、転写材Pの先端P1が搬送路6内に侵入したときに、第2の検知センサ14が転写材Pの先端P1の通過を検知し、転写材Pの先端P1が第2の検知センサ14に到達するまでの到達時間を計測する。
【選択図】図2
Description
従来の転写材厚検知機構としては、転写材をアクチュエータで挟むなどして機械的に検知するもの、電極で転写材を挟んで電気的に検知するもの、あるいは転写材の光に対する性質を利用して光学的に検知するものがある。例えば、特許文献1に記載されているように、光学的に転写材厚を検知する機構を有しており、転写材の光に対する透過特性と反射特性を測定する事によって転写材厚を非接触で検知するようにすることが知られている。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、質の異なる色々なシート状記録媒体の厚さ及び種類を、搬送中に安定的に、かつ正確に算出することが可能な記録媒体検出装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
また、請求項2の発明は、請求項1記載の記録媒体検出装置において、前記第1の検知センサは、前記撓みを平坦化した際に記録媒体の先端と当接して回転される回転体と当該回転体の回転角度を検出する角度センサとを備えていることを特徴とする。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2記載の記録媒体検出装置において、当該記録媒体検出装置は、温湿度センサを備え、当該温湿度センサで検出された温湿度変化によって、前記第1の検知センサ及び第2の検知センサの検出出力に基づいて算出された記録媒体の厚み及び種類を補正する温湿度補正手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項5の発明は、感光体表面に静電潜像を形成し、当該静電潜像にトナーを付着して当該静電潜像をトナー像化し、当該トナー像をシート状記録媒体表面に転写する転写手段を備えた画像形成装置において、前記転写手段は、前記シート状記録媒体の厚み及び種類に応じて印加される印加電流を制御する制御手段を備え、前記シート状記録媒体の厚み及び種類は、請求項1乃至3の何れか1項記載の記録媒体検出装置によって算出されることを特徴とする。
また、請求項6の発明は、感光体表面に静電潜像を形成し、当該静電潜像にトナーを付着して当該静電潜像をトナー像化し、当該トナー像をシート状記録媒体表面に転写する転写手段を備えた画像形成装置において、前記感光体は、前記シート状記録媒体の厚み及び種類に応じて前記感光体の移送速度を制御する制御手段を備え、前記シート状記録媒体の厚み及び種類は、請求項1乃至3の何れか1項記載の記録媒体検出装置によって算出されることを特徴とする。
また、請求項8の発明は、請求項7記載の画像形成装置において、前記感光体は、前記シート状記録媒体の厚み及び種類に応じて前記感光体の移送速度を制御する制御手段を備え、前記シート状記録媒体の厚み及び種類は、請求項1乃至3の何れか1項記載の記録媒体検出装置によって算出されることを特徴とする。
また、請求項9の発明は、請求項4乃至8の何れか1項記載の画像形成装置において、当該画像形成装置は、温湿度センサを備え、当該温湿度センサで検出された温湿度変化によって、前記第1の検知センサ及び第2の検知センサの検出出力に基づいて算出された記録媒体の厚み及び種類を補正する温湿度補正手段を備えたことを特徴とする。
図1は、本発明による一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置は、画像形成装置本体1の中央部に記録用紙等のシート状記録媒体である転写材Pに画像を形成する画像形成部30とその下方に転写材Pを収納する給紙トレイ10を有する給紙装置2を備えている。
画像形成部30は、感光体ドラム31を有し、その外周に感光体ドラム31の表面を一様に帯電する帯電装置32、現像装置33を備えており、光書込み装置34からの画像に基づいた光が感光体ドラム31の表面に照射して、感光体ドラム31の表面に静電潜像を形成する。このように静電潜像が形成された感光体ドラム31の表面に現像装置33からトナーを供給して、静電潜像をトナー像化して現像する。
このようにして給紙トレイ10から繰り出された転写材Pは、図1の矢印で示すように、搬送ローラ対19によってレジストローラ対20に供給される。レジストローラ対20では、画像形成部30で上述のようにして形成されたトナー像を転写ローラ21で転写材Pの表面に転写するタイミングをみて転写材Pを転写ローラ21に送給して転写材P上にトナー像を転写する。このようにしてトナー像が転写された転写材Pは、定着部40に搬送され、定着部40で定着ローラ40a及び加圧ローラ40bによって加熱、加圧処理を受けてトナー像が転写材Pの表面に定着される。その後、定着処理された転写材Pは、搬送ローラ対23で搬送されて排紙ローラ22によって排紙トレイ23に排出される。
さらに、本実施形態の画像形成装置においては、温湿度センサ5が備えられており、この温湿度センサ5によって装置本体1の温湿度をモニタして、予め温湿度条件下で求めた補正係数で、後述する厚、種類検出装置3からの検出結果を補正して経時変化に伴う転写材Pの厚み、種類の検出を安定、正確に行うようにしている。
図2は、本発明による一実施形態に係る転写材Pの厚、種類検出装置3の概略構成を示す図である。本実施形態に係る転写材Pの厚、種類検出装置3は、転写材Pを矢印Bで示すように、レジストローラ対20に向かって搬送する搬送ローラ対19と、転写材Pの搬送経路を構成する下ガイド板6aと上ガイド板6bを有している。下ガイド板6aには、転写材Pの先端P1と当接して、転写材Pの搬送を阻止するゲート手段7が下ガイド板6aの表面から突没自在になるように、支軸8aで回動自在に取り付けられたレバー8の先端8bに取り付けられている。レバー8は、引張ばね9によって引張されると共に、その後端8cで、支軸11aで回動自在に取り付けられ一端11bにソレノイド12のプランジャー12aと連結された回動レバー11の他端11cが当接し、ソレノイド12がOFFの状態では、ゲート手段7が下ガイド板6a上に突出して転写材Pの搬送が阻止されるようになっている。
また、上ガイド板6bの前方には、折り曲げ部6cが形成されており、折り曲げ部6c上に転写材Pの撓みを検知する撓み検知センサ13が取り付けられている。撓み検知センサ13に取り付けられた撓み検知フィラー13aが下ガイド板6aに向かって突出しており、図3に示すように、搬送ローラ対19によって搬送された転写材Pの先端P1がゲート手段7によってせき止められて先端P1の後方が撓み、撓んだ突出端P2が所定高さHまで持ち上げられたときに撓み検知フィラー13aが持ち上げられて、撓み検知センサ13がON状態となる。
また、上ガイド板6bには、搬送路6内に突出して搬送路6内を移送される転写材Pの先端P1と当接して支軸15aを中心として回転する半弧状の遮光板15が取り付けられている。遮光板15には、所定角度で形成されたスリット15bが穿設されており、このスリット15bを光学的に検知する第1の検知センサ16が設けられている。遮光板12は、その外周に転写材Pの先端P1と当接して矢印C方向に回動する。この遮光板15の回動によって第1の検知センサ16がスリット15bを検知してパルス信号を出力するようになっている。半弧状の遮光番板15は、振り子動作を行い、前述の転写材Pの撓みが解消される場合の反発力に比例して回動する。従って、反発力が大きい場合には、大きく回動して多くのパルス信号を出力し、反発力が小さい場合には、小さく回動して少ないパルス数のパルス信号しか出力されない。この反発力の大小は、転写材Pの腰の強さ、即ち、クラーク剛度に比例する。このクラーク剛度は、一般的に、転写材Pの厚みと種類に影響される。
本実施形態においては、この関係を利用し、クラーク剛度、即ち、撓みを解消した際の反発力を測定することによって、転写材の厚みを算出するようにしたものである。
第1の検知センサ16では、転写材Pの材質が特定されないと、転写材Pの厚みを特定することができない。そのため、本実施形態では、さらに、転写材Pの前記撓みが解消されて平坦まで復帰する速度を測定することによって材質(種類)を特定するようにしている。
以上のように、本実施形態においては、第1の検知センサ16の出力に基づいて転写材Pの厚みを算出し、第2の検知センサ14の出力に基づいて転写材Pの種類を特定することが可能となる。このような使用される転写材Pの厚みと種類の情報を、前述の図1で示す画像形成装置の制御装置4に送給し、このような転写材Pの厚みと種類の情報に基づいて、転写ロール21への転写条件や定着手段40での定着条件や感光体ドラム31の回転速度等が制御されることになる。
この場合、本実施形態においては、第1の検知センサ16の出力に基づいて転写材Pの厚みを算出し、第2の検知センサの出力に基づいて転写材Pの種類を特定したが、逆に第1の検知センサ16で転写材Pの種類を特定し、第2の検知センサ14によって転写材Pの厚みを算出するようにしても良い。
また、本実施形態においては、第1の検知センサは、半弧状の遮光板15のスリット15aを検知して遮光版15の回転角に応じたパルス数を発生する角度センサを使用したが、円盤状の回転体を使用し、この円盤の回転角度を検出する角度センサであっても良い。
先ず、厚、種類検出装置3による検知タイミングについて、図7について説明する。図7(A)は搬送ローラ対19を駆動する駆動モータのタイミングチャート、(B)は撓み検知センサ13の動作タイミングチャート、(C)はソレノイド12の動作タイミングチャート、(D)は第1の検知センサ16の出力タイミングチャート、(E)は第2の検知センサ14の出力タイミングチャートである。図8は、転写材Pの厚み、種類を検出する方法を示すフローチャートである。
図8に示すように、転写材Pは、スタートと共に搬送ローラ対19を駆動する駆動モータが作動して搬送ローラ対19によって転写材Pがレジストローラ対20に向かって搬送される(ステップS1)。搬送ローラ対19によって搬送された転写材Pは、ゲート手段7に先端P1が当接して移動を停止される。先端P1の移動の停止に伴い、先端部に撓みが発生し、撓みの突出端が撓み検知フィラー13aを押し上げ撓み検知センサ13を作動させてONとする(ステップS2)。撓み検知センサ13のON動作に伴い搬送ローラ対19の駆動モータの駆動が停止、同時にソレノイド12を作動させてゲート手段7を回動させ、転写材Pの撓みを解消する(ステップS3)。
なお、図7おいて示すように、第2の検知センサ14は、反発力の大きい例えば、厚紙等は、M1の位置でON動作が開始され、薄紙の場合には、M2の位置でON動作が開始する。第2の検知センサ14のON動作とともに、所定時間遅延後の搬送ローラ対19を駆動する駆動モータが駆動して転写材Pをレジストローラ対20に向けて搬送する。
さらに、転写材の撓みの解消に伴う反発力等は、厚、種類検出装置が使用される温湿度に影響されるため、本実施形態においては、装置3内の温湿度を検出する温湿度センサ5を備え、この温湿度センサ5で検出された温湿度に基づいて、転写材Pの厚み、及び種類をCPU17で算出する際に補正する温湿度補正手段も備えている。
また、転写材Pの厚さと種類を検出し、画像形成装置の転写電流を最適条件にするための制御装置を備えているので、転写材Pの厚さと種類に適合した転写電流を自動で切り替えることで、画像上での濃度不足またはチリなどの異常画像の発生を防止することができる。
また、転写材Pの厚さと種類を検出し、画像形成装置の定着温度を最適条件にするための制御装置を備えているので、転写材Pの厚さと種類に適合した定着温度を自動で切り替えることで、画像上での光沢度または定着性不良などの異常画像の発生を防止することができる。
また、転写材Pの厚さと種類を検出し、画像形成装置の搬送速度を最適条件にするための制御装置を備えているので、転写材Pの厚さと種類に適合した搬送速度を自動で切り替えることで、画像上での異常画像または異常搬送などの発生を防止することができる。
Claims (9)
- シート状記録媒体を搬送する搬送手段と、当該搬送手段により搬送されたシート状記録媒体の厚さと種類を検出する検出手段と、を備えた記録媒体検出装置において、
前記検出手段は、前記搬送手段によって搬送されるシート状記録媒体の搬送経路中に設けられたゲート位置で前記記録媒体の先端をせき止めて当該記録媒体の先端に撓みを形成する撓み形成手段と、前記記録媒体に形成された所定量の撓みを検知する撓み検知手段と、当該撓み検知手段によって所定量の撓みを検知したときに、前記撓み形成手段による前記記録媒体の先端のせき止め動作を解除して前記撓みを平坦化し、当該記録媒体の撓みの平坦化に伴って発生する記録媒体の反発力を検出する第1の検知センサと、当該記録媒体の平坦化に伴って記録媒体の先端が前記ゲート位置から所定位置を越えたときの到達時間を検出する第2の検知センサと、を有しており、前記第1の検知センサによる前記記録媒体の反発力と第2の検知センサによる前記記録媒体の到達時間から記録媒体の紙厚と種類を算出する算出手段を備えたことを特徴とする記録媒体検出装置。 - 請求項1記載の記録媒体検出装置において、
前記第1の検知センサは、前記撓みを平坦化した際に記録媒体の先端と当接して回転される回転体と当該回転体の回転角度を検出する角度センサとを備えていることを特徴とする記録媒体検出装置。 - 請求項1又は2記載の記録媒体検出装置において、
当該記録媒体検出装置は、温湿度センサを備え、当該温湿度センサで検出された温湿度変化によって、前記第1の検知センサ及び第2の検知センサの検出出力に基づいて算出された記録媒体の厚み及び種類を補正する温湿度補正手段を備えたことを特徴とする記録媒体検出装置。 - シート状記録媒体の表面に未定着画像を形成する画像形成手段と、当該未定着画像を加熱、加圧して前記シート状記録媒体の表面に画像を定着させる定着手段を備えた画像形成装置において、
前記定着手段は、前記シート状記録媒体の厚み及び種類に応じて前記加熱温度を制御する制御手段を備え、前記シート状記録媒体の厚み及び種類は、請求項1乃至3の何れか1項記載の記録媒体検出装置によって算出されることを特徴とする画像形成装置。 - 感光体表面に静電潜像を形成し、当該静電潜像にトナーを付着して当該静電潜像をトナー像化し、当該トナー像をシート状記録媒体表面に転写する転写手段を備えた画像形成装置において、
前記転写手段は、前記シート状記録媒体の厚み及び種類に応じて印加される印加電流を制御する制御手段を備え、前記シート状記録媒体の厚み及び種類は、請求項1乃至3の何れか1項記載の記録媒体検出装置によって算出されることを特徴とする画像形成装置。 - 感光体表面に静電潜像を形成し、当該静電潜像にトナーを付着して当該静電潜像をトナー像化し、当該トナー像をシート状記録媒体表面に転写する転写手段を備えた画像形成装置において、
前記感光体は、前記シート状記録媒体の厚み及び種類に応じて前記感光体の移送速度を制御する制御手段を備え、前記シート状記録媒体の厚み及び種類は、請求項1乃至3の何れか1項記載の記録媒体検出装置によって算出されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6記載の画像形成装置において、
当該画像形成装置は、前記転写手段でシート状記録媒体表面に転写された未定着トナー像を加熱、加圧してシート状記録媒体表面に定着する定着手段を備え、当該定着手段は、前記シート状記録媒体の厚み及び種類に応じて前記加熱温度を制御する制御手段を備え、前記シート状記録媒体の厚み及び種類は、請求項1乃至3の何れか1項記載の記録媒体検出装置によって算出されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7記載の画像形成装置において、
前記感光体は、前記シート状記録媒体の厚み及び種類に応じて前記感光体の移送速度を制御する制御手段を備え、前記シート状記録媒体の厚み及び種類は、請求項1乃至3の何れか1項記載の記録媒体検出装置によって算出されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4乃至8の何れか1項記載の画像形成装置において、
当該画像形成装置は、温湿度センサを備え、当該温湿度センサで検出された温湿度変化によって、前記第1の検知センサ及び第2の検知センサの検出出力に基づいて算出された記録媒体の厚み及び種類を補正する温湿度補正手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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