JP2023180448A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的小さな空間で、プリントシートへの影響を抑制しつつプリントシートの剛度を測定する。【解決手段】 搬送装置は、所定の搬送路に沿ってプリントシートを搬送する。第１ガイド部４０－１および第２ガイド部４０－２は、その搬送路に対して垂直方向にプリントシート１０１をたわませる。第２ガイド部４０－２は、その搬送路において第１ガイド部４０－１より下流側に配置されている。剛度測定部（反力センサー５１など）は、第１ガイド部４０－１と第２ガイド部４０－２との間において搬送路に対して垂直方向にたわんだプリントシート１０１の剛度を測定する。【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

ある画像形成装置は、搬送路における上流側ローラーと下流側ローラーとの間に線速差を生じさせて、プリントシートを搬送方向においてたわませてプリントシートのコシ強度を検出している（例えば特許文献１参照）。

特開２００７－０２２７７３号公報

しかしながら、上述の画像形成装置では、プリントシートを搬送方向においてたわませているため、プリントシートのたわみのために比較的大きな空間が必要になってしまうとともに、プリントシートに線速差が加わるため、プリントシートが損傷する可能性がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、比較的小さな空間で、プリントシートへの影響を抑制しつつプリントシートの剛度を測定する画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、所定の搬送路に沿ってプリントシートを搬送する搬送装置と、前記搬送路に対して垂直方向に前記プリントシートをたわませる第１ガイド部と、前記搬送路において前記第１ガイド部より下流側に配置され、前記搬送路に対して垂直方向に前記プリントシートをたわませる第２ガイド部と、前記第１ガイド部と前記第２ガイド部との間において、前記搬送路に対して垂直方向にたわんだ前記プリントシートの剛度を測定する剛度測定部とを備える。

本発明によれば、比較的小さな空間で、プリントシートへの影響を抑制しつつプリントシートの剛度を測定する画像形成装置が得られる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。 図２は、実施の形態１におけるシート反力検出部１０の一例を示す側面図である。 図３は、実施の形態１におけるシート反力検出部１０の一例を示す正面図である。 図４は、図１に示す画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図５は、反力測定値と剛度との対応関係を説明する図である。 図６は、図１～４に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

実施の形態１．

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。図１に示す画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ～１ｄ、露光装置２ａ～２ｄおよび現像ユニット３ａ～３ｄを有する。感光体ドラム１ａ～１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。

露光装置２ａ～２ｄは、感光体ドラム１ａ～１ｄへレーザー光を走査しつつ照射して静電潜像を形成する装置である。レーザー光は、感光体ドラム１ａ～１ｄの回転方向（副走査方向）に垂直な方向（主走査方向）に走査される。露光装置２ａ～２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、およびそのレーザー光を感光体ドラム１ａ～１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を含むレーザースキャニングユニットを有する。

さらに、感光体ドラム１ａ～１ｄの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ～１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ～１ｄを除電する。

現像ユニット３ａ～３ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーがそれぞれ充填されるトナーカートリッジと、トナーカートリッジ内のトナーホッパーから搬送されてくるトナーを感光体ドラム１ａ～１ｄへ付着させる現像器とを有し、そのトナーを感光体ドラム１ａ～１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。

感光体ドラム１ａ、露光装置２ａおよび現像ユニット３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂおよび現像ユニット３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃおよび現像ユニット３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄおよび現像ユニット３ｄにより、ブラックの現像が行われる。

中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ～１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ～１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体（中間転写体）である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。

転写ローラー６は、後述するように搬送されてくるプリントシート（プリント用紙など）を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像をプリントシートに２次転写する。なお、トナー画像を転写されたプリントシートは、定着器９へ搬送され、トナー画像がプリントシートへ定着される。

ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、プリントシートへのトナー画像の転写後やキャリブレーション後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。

センサー８は、中間転写ベルト４に光線を照射し、中間転写ベルト４の表面またはその表面上のトナーパターンからの反射光を検出する。例えば、センサー８は、トナー階調のキャリブレーションの際に、中間転写ベルト４の所定の領域（キャリブレーション用のトナーパッチが転写される領域）に光線を照射し光線の反射光を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。

定着器９は、定着ローラーを備え、定着ローラーを使用して加熱加圧方式でプリントシートにトナー像を定着する。

さらに、この実施の形態に係る画像形成装置は、給紙カセット１１を備えている。給紙カセット１１は、挿抜可能であって、開状態でユーザー等により供給された１または複数枚のプリントシート１０１を収容しており、閉状態で、リフト板２１でプリントシート１０１を上方に押し上げてピックアップローラー２２に当接させる。リフト板２１の駆動機構は、例えば、給紙カセット１１が閉状態となることで機械的にリフト板２１を上方に押し上げるように構成されている。給紙カセット１１に載置されたプリントシート１０１は上側から１枚ずつピックアップローラー２２によって給紙ローラー２３へピックアップされる。給紙ローラー２３は、給紙カセット１１からピックアップローラー２２によって給紙されたプリントシート１０１を１枚ずつ搬送路上へ搬送するローラーである。

搬送ローラー２４は、給紙カセット１１から搬送されてくるプリントシート１０１の搬送路の搬送ローラーである。なお、搬送路には、複数の搬送ローラー２４の他、プリントシート１０１を搬送路に沿って進行させるガイドが適宜設けられる。

レジストローラー２５は、搬送されてくるプリントシートを一時停止させ、そのプリントシート上の指定された位置に中間転写ベルト４上のトナー画像が転写されるように搬送タイミングを調節してそのプリントシートを転写ローラー６へ搬送する。

レジストセンサー２６は、レジストローラー２５の近傍に設置され、プリントシートがレジストローラー２５へ到達したことを検出するセンサーである。

シート検知センサー２７は、給紙カセット１１とレジストセンサー２６との間の搬送路上の所定の位置に設けられ、給紙カセット１１から搬送されてくるプリントシート１０１の通過（ここではプリントシート１０１の先端や後端の通過）を検出するセンサーである。シート検知センサー２７は、搬送路の複数箇所に設けられている。シート検知センサー２７は、例えば光学センサーである。シート検知センサー２７は、搬送路上でプリントシートジャムの発生を検出するために設けられている。

プリント時には、プリントシート１０１が、給紙ローラー２３によって給紙カセット１１から１枚ずつ取り出され、搬送ローラー２４によってレジストローラー２５へ搬送される。

また、シート検知センサー３１は、プリントシート搬送路において定着器９の上流側および下流側にそれぞれ設置され、プリントシート１０１の前端および後端の通過タイミングを検出する。シート検知センサー３１は、プリントシート１０１のジャムを検出するために設けられている光学センサーである。

さらに、搬送路の所定の位置にシート反力検出部１０が設けられている。図２は、実施の形態１におけるシート反力検出部１０の一例を示す側面図である。図３は、実施の形態１におけるシート反力検出部１０の一例を示す正面図である。

例えば図２および図３に示すように、シート反力検出部１０は、第１ガイド部４０－１、第２ガイド部４０－２、および反力センサー５１を備える。第１ガイド部４０－１および第２ガイド部４０－２は、搬送中のプリントシート１０１を搬送路に対して垂直方向にたわませる。ここで、第２ガイド部４０－２は、搬送路において第１ガイド部４０－２より下流側に配置されている。また、ここでは、第１ガイド部４０－１および第２ガイド部４０－２は、互いに同一の構成を有する。

第１ガイド部４０－１および第２ガイド部４０－２は、それぞれ、凸形状の第１湾曲面を備える内側ガイド部材４１と、凹形状の第２湾曲面を備える外側ガイド部材４とを備える。そして、内側ガイド部材４１および外側ガイド部材４２は、第１湾曲面と第２湾曲面とが所定幅の間隙４３だけ互いに離間するように配置されており、搬送ローラー２４などの搬送装置によって、この間隙４３にプリントシート１０１が挿通される。

なお、この間隙４３にプリントシート１０１が円滑に挿通されるように、第１ガイド部４０－１におけるプリントシート１０１の先端の当接部分は、平面状に、または例えば図２および図３に示すように曲面状に面取りされている。

反力センサー５１は、第１ガイド部４０－１と第２ガイド部４０－２との間において、たわんだプリントシート１０１の反力を測定する。具体的には、反力センサー５１は、プリントシート１０１の湾曲の外側方向に配置されており、また、搬送路に対して垂直方向において搬送路の略中央に配置されており、湾曲によるプリントシート１０１の凸部分に接触し、プリントシート１０１の反力を測定する。反力センサー５１には、例えばロードセルなどが使用される。

また、反力センサー５１に隣接して搬送路において反力センサー５１の上流側および下流側にそれぞれ上述のシート検知センサー２７が設置されている。

図４は、図１に示す画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。図４に示すように、この画像形成装置は、上述の搬送ローラー２４およびその搬送ローラー２４の駆動装置（モーターなど）といった搬送装置６１の他、記憶装置６２、操作パネル６３、および制御部６４を備える。

搬送装置６１は、所定の搬送路に沿ってプリントシート１０１を搬送する。

記憶装置６２は、フラッシュメモリー、ハードディスクなどの書換可能な不揮発性記憶装置であり、制御プログラムやデータ（後述の剛度や反力の測定値や搬送条件など）を記憶する。操作パネル６３は、ユーザーに対して各種メッセージ（ユーザーに対する問い合わせなど）を表示する表示装置（液晶ディスプレイなど）と、ユーザー操作を検出する入力装置（タッチパネルなど）とを備える。

制御部６４は、制御プログラムに従って動作するプロセッサー、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などを備え、そのプロセッサー、ＡＳＩＣなどで、各種処理部として動作する。制御部６４は、図１～図３に示す機械的な構成を制御して、プリントジョブを実行する。

また、制御部６４は、搬送制御部６４ａおよび剛度特定部６４ｂとして動作する。搬送制御部６４ａは、プリントジョブの実行時などにおいて、特定の搬送条件（搬送速度、プリントシート１０１への搬送ローラーの押圧など）で、搬送装置６１にプリントシート１０１を搬送させる。

剛度特定部６４ｂは、反力センサー５１による反力測定値を取得し、後述の対応関係を示す所定のテーブルや計算式に従って、反力センサー５１による反力測定値に対する剛度を特定する。

図５は、反力測定値と剛度との対応関係を説明する図である。図５に示すように、反力測定値と剛度との対応関係は、線形となっている。また、搬送方向に沿ってプリントシート１０１をたわませる場合（図５における破線）に比べ、当該実施の形態のように搬送方向の垂直方向に沿ってプリントシート１０１をたわませる場合（図５における実線）のほうが、反力が大きく検出されるため、測定値のＳ／Ｎ（Signal to Noise）比が良好となる。なお、反力と剛度とは線形の関係となっているので、反力測定値を剛度測定値としてもよい。

シート反力検出部１０および剛度特定部６４ｂによって、第１ガイド部４０－１と前記第２ガイド部４０－２との間において、搬送路に対して垂直方向にたわんだプリントシート１０１の剛度を測定する剛度測定部７１が実現されている。

なお、剛度測定部７１は、複数の測定によって得られた複数の反力測定値や複数の剛度測定値の平均値を導出し、その平均値を反力測定値や剛度測定値として使用してもよい。

ここで、剛度測定部７１は、シート反力検出部１０に隣接する上述の２つのシート検知センサー２７の両方でプリントシート１０１が検出されている期間において、反力センサー５１を使用してプリントシート１０１の剛度を測定し、その２つのシート検知センサー２７の少なくとも一方でプリントシート１０１が検出されていない期間においては、反力センサー５１を使用してプリントシート１０１の剛度を測定しない。これにより、反力センサー５１の寿命が長くなるとともに、省電力となる。

また、搬送制御部６４ａは、剛度測定部７１による剛度の測定値に応じて、搬送装置６１におけるプリントシート１０１の搬送条件を変更する。例えば、剛度が高いほど、搬送速度を下げたり、搬送ローラー２４の押圧を下げたりする。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。図６は、図１～４に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。

制御部６４は、プリントジョブのジョブ要求を受け付けると、プリントジョブを実行し、プリントシート１０１の搬送を搬送装置６１に開始させる（ステップＳ１）。搬送装置６１は、給紙カセット１１からの搬送路に沿って、プリントシート１０１を１枚ずつ搬送する。プリントシート１０１は、搬送路に沿って進行し、シート反力検出部１０のガイド部４０－１，４０－２によって、搬送方向の垂直方向においてたわみ、反力センサー５１に接触する。なお、プリントシート１０１が搬送路に沿って進行する際に、複数の搬送ローラー２４（特に反力センサー５１に隣接する前後の搬送ローラー２４）は同一の線速で動作しており、シート反力検出部１０において、プリントシート１０１は、搬送方向には、たわまない。

搬送の開始後、剛度測定部７１は、シート反力検出部１０に隣接する前後のシート検知センサー２７の出力値を監視し、当該シート検知センサー２７がプリントシート１０１を検出しているか否かを判定する（ステップＳ２）。また、剛度測定部７１は、搬送が終了したか否かを判定する（ステップＳ３）。このように、搬送が終了するまで、当該シート検知センサー２７がプリントシート１０１を検出しているか否かが監視される。

当該シート検知センサー２７がプリントシート１０１を検出している場合（つまり、反力センサー５１の位置にプリントシート１０１がある場合）、剛度測定部７１は、反力センサー５１に通電して動作させる。そして、反力センサー５１が、プリントシート１０１からの反力の測定値を出力する（ステップＳ４）。なお、当該シート検知センサー２７がプリントシート１０１を検出していない場合には、反力センサー５１は、動作しない。

搬送制御部６４ａは、その反力測定値を取得し、その反力測定値が第１閾値を超えているか否か、およびその反力測定値が第２閾値（第２閾値＞第１閾値）を超えているか否かを判定する（ステップＳ５，Ｓ６）。

反力測定値が第２閾値を超えている場合には、搬送制御部６４ａは、搬送装置６１の不具合やジャムを回避するために、プリントシート１０１の搬送を停止する（ステップＳ７）。

また、反力測定値が第１閾値を超えているが第２閾値を超えていない場合には、搬送制御部６４ａは、搬送条件を変更し、搬送を継続する（ステップＳ８）。例えば、搬送制御部６４ａは、搬送条件として搬送速度を低くしたりする。

なお、上述のように反力と剛度とは線形の関係にあるため、ここでは、反力の測定値を剛度の値として使用している。剛度特定部６４ｂによって、反力測定値を剛度に変換してから、上述のように２つの閾値と比較するようにしてもよい。

以上のように、上記実施の形態によれば、搬送装置６１は、所定の搬送路に沿ってプリントシートを搬送する。第１ガイド部４０－１および第２ガイド部４０－２は、その搬送路に対して垂直方向にプリントシート１０１をたわませる。第２ガイド部４０－２は、その搬送路において第１ガイド部４０－１より下流側に配置されている。剛度測定部７１は、第１ガイド部４０－１と第２ガイド部４０－２との間において搬送路に対して垂直方向にたわんだプリントシート１０１の剛度を測定する。

これにより、プリントシート１０１を搬送方向の垂直方向においてたわませて剛度測定を行っているため、比較的小さな空間で、プリントシート１０１への影響を抑制しつつプリントシート１０１の剛度が測定される。

実施の形態２．

実施の形態２では、第１ガイド部４０－１および第２ガイド部４０－２は、上述のように搬送路に対して垂直方向にプリントシート１０１をたわませるとともに、搬送路の方向においてもプリントシート１０１をたわませる。剛度測定部７１は、第１ガイド部４０－１と第２ガイド部４０－２との間において、搬送路の方向および搬送路に対して垂直方向にたわんだプリントシート１０１の剛度を、実施の形態１と同様にして測定する。

例えば、第１ガイド部４０－１を搬送方向に対して微小角度だけ（湾曲外側方向に）傾けた状態で配置し、第２ガイド部４０－２を搬送方向に対して微小角度だけ第１ガイド部４０－１とは逆方向に傾けた状態で配置することで、搬送路の方向においてもプリントシート１０１をたわませてもよい。

あるいは、実施の形態１では上述の間隙４３が搬送方向に沿って延びているが、その代わりに、第１ガイド部４０－１の間隙４３を、搬送方向に対して微小角度だけ（湾曲外側方向に）傾けて形成し、第２ガイド部４０－２の間隙４３を、搬送方向に対して微小角度だけ第１ガイド部４０－１とは逆方向に傾けて形成することで、搬送路の方向においてもプリントシート１０１をたわませてもよい。

なお、実施の形態２に係る画像形成装置のその他の構成および動作については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

本発明は、例えば、画像形成装置に適用可能である。

２７ シート検知センサー
４０－１ 第１ガイド部
４０－２ 第２ガイド部
４１ 内側ガイド部材
４２ 外側ガイド部材
４３ 間隙
５１ 反力センサー
６１ 搬送装置
６４ａ 搬送制御部
６４ｂ 剛度特定部
７１ 剛度測定部

Claims (5)

1. 所定の搬送路に沿ってプリントシートを搬送する搬送装置と、
   前記搬送路に対して垂直方向に前記プリントシートをたわませる第１ガイド部と、
   前記搬送路において前記第１ガイド部より下流側に配置され、前記搬送路に対して垂直方向に前記プリントシートをたわませる第２ガイド部と、
   前記第１ガイド部と前記第２ガイド部との間において、前記搬送路に対して垂直方向にたわんだ前記プリントシートの剛度を測定する剛度測定部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 搬送中の前記プリントシートを検出する第１シート検知センサーおよび第２シート検知センサーをさらに備え、
   前記剛度測定部は、前記第１ガイド部と前記第２ガイド部との間において、たわんだ前記プリントシートの反力を測定する反力センサーを備え、
   前記第１シート検知センサーは、前記反力センサーに隣接して前記搬送路において前記反力センサーの上流側に設置され、
   前記第２シート検知センサーは、前記反力センサーに隣接して前記搬送路において前記反力センサーの下流側に設置され、
   前記剛度測定部は、前記第１シート検知センサーおよび前記第２シート検知センサーの両方で前記プリントシートが検出されている期間において、前記反力センサーを使用して前記プリントシートの剛度を測定し、前記第１シート検知センサーおよび前記第２シート検知センサーの少なくとも一方で前記プリントシートが検出されていない期間においては、前記反力センサーを使用して前記プリントシートの剛度を測定しないこと、
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第１ガイド部および前記第２ガイド部は、それぞれ、凸形状の第１湾曲面を備える内側ガイド部材と、凹形状の第２湾曲面を備える外側ガイド部材とを備え、
   前記内側ガイド部材および前記外側ガイド部材は、前記第１湾曲面と前記第２湾曲面とが所定幅の間隙だけ互いに離間するように配置され、
   前記搬送装置は、前記間隙に前記プリントシートを挿通させること、
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記剛度測定部による前記剛度の測定値に応じて、前記搬送装置における前記プリントシートの搬送条件を変更する搬送制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記第１ガイド部および前記第２ガイド部は、前記搬送路に対して垂直方向に前記プリントシートをたわませるとともに、前記搬送路の方向においても前記プリントシートをたわませ、
   前記剛度測定部は、前記第１ガイド部と前記第２ガイド部との間において、前記搬送路の方向および前記搬送路に対して垂直方向にたわんだ前記プリントシートの剛度を測定すること、
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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