JP6388402B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1に実施例1の画像形成装置1の構成の概要を示す。画像形成制御部10は、制御手段であるCPU100を有する。収納部である給紙カセット101に積載された記録材Pは、ピックアップローラ102、給紙ローラ103、レジストレーションローラ104、記録材判別装置7を介して、所定のタイミングでプロセスカートリッジ105へ搬送される。記録材判別装置7は、表面性検知部40と、判別処理部45と、坪量検知部30を有し、坪量検知部30は、送信部31と受信部32を有する。尚、記録材判別装置7の詳細は後述する。
本実施例の記録材検知手段である記録材判別装置7について説明する。記録材判別装置7は、図1で示されるようにレジストレーションローラ104の、記録材Pの搬送方向における下流側であって、一次転写部よりも搬送方向における上流側に配置されている。記録材Pの紙種を判別する記録材判別装置7は、記録材Pの表面性を検知する第一の検知手段である表面性検知部40と、記録材Pの坪量を検知する第二の検知手段である坪量検知部30を含む。ここで、紙種とは、普通紙、コート紙、OHP用紙、エンボス紙等の記録材Pの種類や厚さ等をいう。
表面性検知部40について図2〜図5を用いて説明する。図2(a)は表面性検知部40の横断面視図であり、図2(a)の右側から左側に向かって記録材Pが搬送され、記録材Pの搬送方向は矢印で図示している通りである。図2(b)は表面性検知部40の上面斜視図である。表面性検知部40は、LED41、結像レンズ42、CMOSラインセンサ43、基準板46a、46b、保護部材47を備える。尚、記録材Pの搬送方向を副走査方向ともいい、CMOSラインセンサ43の長手方向、即ち副走査方向に直交する方向を主走査方向という。
図5を用いて坪量検知部30について説明する。図1の画像形成装置1において、記録材Pの坪量の情報を検知するための坪量検知部30は、超音波の送信手段である送信部31と受信手段である受信部32を有し、記録材Pを搬送する搬送路を挟むように送信部31と受信部32が配置されている。また、画像形成制御部10は、超音波の送受信制御や記録材Pの坪量を判別する動作(以下、坪量判別動作という)を行う坪量検知部制御部90を備えている。ここでいう坪量とは、記録材Pの単位面積当たりの質量であり、[g/m2]で表わす。画像形成制御部10は、坪量検知部制御部90からの出力結果に応じて、画像形成における画像形成条件の制御を行っている。尚、画像形成条件とは、例えば、転写電圧や定着温度、記録材Pの搬送速度等、画像形成を行う際の各種の条件をいう。
CPU100は、表面性検知部40と坪量検知部30の検知結果に基づいて記録材Pの紙種を判別し、判別結果に応じて転写電圧や定着器115の定着温度、更には定着中の記録材Pの搬送速度などの画像形成条件を決定する。例えば、CPU100は、坪量の大きい記録材Pや表面性の粗い記録材Pでは、転写電圧や定着温度を高めに設定する。一方、CPU100は、坪量が小さい記録材Pや表面性の滑らかな記録材Pでは、転写電圧や定着温度を低めに設定する。記録材Pの坪量や表面性は、同じ銘柄の記録材Pであっても、記録材P毎に微妙に異なる。よって、坪量検知部30と表面性検知部40により記録材P毎に坪量と表面性を検知して、記録材P毎に転写電圧や定着温度を微調整することが望ましい。また、CPU100は、坪量が更に大きい記録材Pや表面性が更に粗い記録材Pなどの定着温度を高めても定着性が確保できない記録材Pに対しては、定着中の記録材Pの搬送速度も遅く設定する。CPU100は、決定した画像形成条件に基づき、画像形成動作を制御する。このため、CPU100は、制御手段としても機能する。
(1枚目の定着時の搬送速度を変更しない場合)
図6は、2枚の記録材Pに連続して印字する場合(以下、2枚連続印字という)のジョブのタイミングチャートである。尚、本実施例の制御は2枚連続印字に限定されず、複数の記録材Pを連続して印字する場合にも適用でき、以降の実施例においても同様である。図6(a)は1枚目の記録材P1の搬送速度を示し、図6(b)は2枚目の記録材P2の搬送速度を示し、図6(c)は感光ドラム109及び定着器115の回転速度を示す。いずれも横軸は時間を示す。
続いて、1枚目の記録材P1の記録材判別の結果、定着時の搬送速度v1を変更する場合の動作について説明する。図7(a)〜図7(c)は、2枚連続印字した場合の1枚目の記録材P1及び2枚目の記録材P2の搬送速度と、感光ドラム109及び定着器115の回転速度を示したタイミングチャートであり、図6(a)〜図6(c)に対応している。図7(a)を用いて1枚目の記録材P1について説明する。画像形成が開始されると、時刻t31で1枚目の記録材P1の搬送を、第一の速度である搬送速度v1で開始する。図7(c)に示すように、時刻t31で基準速度である回転速度v1で、感光ドラム109と定着器115の回転も開始する。また、図7には示していないが、定着器115の加熱も開始する。時刻t32で記録材P1の先端が記録材判別装置7に到達すると、表面性検知部40と坪量検知部30により前述した動作で記録材P1の表面性と坪量が検知される。記録材判別装置7による記録材判別が終了すると、時刻t33で記録材P1の搬送を一旦停止する(記録材判別期間〔1〕)。
図8は、2枚連続印字した場合の1枚目の記録材P1及び2枚目の記録材P2の搬送速度と、感光ドラム109及び定着器115の回転速度を示したタイミングチャートであり、図6に対応している。図8(a)を用いて1枚目の記録材P1について説明する。画像形成が開始されると、時刻t51で1枚目の記録材P1の搬送を搬送速度v1で開始する。図8(c)に示すように、時刻t51で感光ドラム109と定着器115についても基準の回転速度v1で回転を開始する。また、図8には図示していないが、定着器115の加熱も開始する。時刻t52で記録材P1の先端が記録材判別装置7に到達すると、時刻t53までの期間で、表面性検知部40と坪量検知部30により前述した動作で記録材P1の表面性と坪量が検知される(記録材判別期間〔1〕)。
40 表面性検知部
100 CPU
P 記録材
Claims (13)
- 記録材の表面性を検知する第一の検知手段と、
記録材の坪量を検知する第二の検知手段と、
前記第一の検知手段及び前記第二の検知手段の検知結果に基づき、記録材の紙種を判別し、判別した結果に基づき、画像形成動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
連続して搬送される複数の記録材の1枚目の記録材を第一の速度で搬送させながら前記第一の検知手段及び前記第二の検知手段により検知した結果に基づき、前記1枚目の記録材の画像形成を行う際の速度を第二の速度に、画像形成条件を第一の条件に決定した場合には、前記1枚目の記録材の速度を前記第一の速度から前記第二の速度に切り替えて前記第一の条件で画像形成を行い、
前記1枚目の記録材に続いて搬送されている2枚目の記録材を前記第二の速度で搬送させながら前記第一の検知手段及び前記第二の検知手段により検知した結果に基づき、前記2枚目の記録材の画像形成を行う際の画像形成条件を第二の条件に決定した場合には、前記2枚目の記録材の速度は前記第二の速度のまま前記第二の条件で画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第一の検知手段は、
記録材に光を照射する照射手段と、
前記照射手段により照射された光の記録材による反射光を受光し、前記記録材の表面の記録材の搬送方向に直交する方向の画像を撮像する撮像手段と、
を有し、
前記制御手段は、搬送されている記録材を前記撮像手段により所定の時間間隔で撮像した記録材の二次元の画像データに基づき、前記記録材の表面性を判別することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記撮像手段は、ラインセンサであることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記第一の検知手段は、前記照射手段により光が照射される位置の前記搬送方向に直交する方向の両端部に配置された基準板を有し、
前記照射手段は、前記基準板に光を照射し反射された光を前記撮像手段により撮像した結果に基づき、光量が調整されることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。 - 前記第二の検知手段は、
超音波を送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された超音波を受信する受信手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記受信手段により記録材を介して超音波を受信した結果に基づき、前記記録材の坪量を判別することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記第二の検知手段は、前記受信手段により記録材を介して超音波を受信した結果に基づき、前記記録材の透過係数を算出する算出手段を有し、
前記制御手段は、前記算出手段により算出された透過係数に基づき、前記記録材の坪量を判別することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記1枚目の記録材の搬送が停止した状態で、前記第一の条件を決定することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記1枚目の記録材を搬送させながら、前記第一の条件を決定することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- トナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、
前記転写手段により転写されたトナー像を定着させる定着手段と、
を備え、
前記制御手段により決定される前記画像形成条件は、前記転写手段によりトナー像を記録材に転写させる際に前記転写手段に印加される電圧、及び、前記定着手段によりトナー像を定着させる際の温度、を含むことを特徴とする請求項7又は8に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記画像形成装置で画像形成を行うことが可能な記録材の中で最も早い速度を前記第一の速度とし、記録材を積載する収納部から前記第一の速度で前記1枚目の記録材を給紙することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記1枚目の記録材の速度を前記第一の速度から前記第二の速度に切り替える際には、前記転写手段による前記1枚目の記録材へのトナー像の転写を開始するまでの間に切り替えることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段が決定した前回の速度を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記1枚目の記録材について、前記像担持体及び前記定着手段の速度を、前記記憶手段に記憶された速度で回転させることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている速度で、前記収納部から前記2枚目の記録材を給紙することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
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