JP7005233B2

JP7005233B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP7005233B2
Application number: JP2017166875A
Authority: JP
Inventors: 裕二三井
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Priority date: 2017-08-31
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Publication date: 2022-01-21
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Description

本発明は、画像形成装置における搬送部に配置された検知手段の構成に関する。

近年、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、多種多様な記録材へ対応する為、各種記録材の特性に応じた印刷条件の細かい設定を可能とする技術が提案されている。また、それらの印刷条件を設定する為に記録材の種類を判別するセンサを有する複写機、プリンタも提案されている。

記録材の種類を判別するセンサとしては、記録材の表面に対向する位置に発光源を設け、記録材を透過した透過光を検出することにより記録材の厚さを判別する光学センサが知られている。さらに近年では、記録材の表面で反射した反射光を検出することにより記録材の表面性を判別するものや、超音波を用いて記録材の坪量を判別するものも提案されている。
特許文献１には、上述した透過光を検出するタイプのセンサが記載されている。このセンサは記録材の搬送路中に設けられ、２つの当接部材によって搬送中の記録材を挟む構成となっている。発光源は一方の当接部材に設けられ、受光素子は他方の当接部材に設けられている。２つの当接部材はそれぞれ、バネにより記録材の表面に対して付勢されている。この構成により、記録材に対するセンサの追従性をあげ、紙厚検知精度を高めることができる。

特開２０１５－００９９６４号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、搬送路が湾曲している位置にセンサが設けられると、記録材の剛性が高い場合に、搬送路幅の記録材の厚み方向で記録材が傾いてしまう。これにより、記録材の表面に対して当接部材が浮き上がり、センサの追従性が低下した結果、センサの検知精度も低下してしまう。その対策として、当接部材を付勢するバネの押圧力を記録材の剛性に打ち勝つまで高くする構成が考えられる。しかし、剛性の低い記録材を使用した場合に、２つの当接部材によって形成されるセンサニップに記録材の先端が突入できない場合がある。また、センサニップから記録材の後端が抜ける時に、記録材に対し大きなショックを与え、画像形成に影響を及ぼす場合がある。特許文献１に記載の構成は、当時扱う記録材の種類に幅広く対応することができていたが、近年扱う記録材の種類が拡大していることもあり、更なるセンサの追従性の向上が望まれていた。

そこで、本発明の目的は、記録材に対するセンサの追従性を向上させることである。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に画像形成をする画像形成装置において、
前記記録材の特性に関する情報を検知する検知手段を有し、
前記検知手段は、互いに対向して設けられることにより前記記録材を挟持可能な、前記記録材の一方の面に当接する第１当接部材と、他方の面に当接する第２当接部材とを含み、
前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に作用部、他方に被作用部が設けられているか、もしくは、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に前記作用部と前記被作用部が設けられており、前記作用部と前記被作用部の協働によって前記記録材の情報を検知し、
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、それぞれ突起を備え、
前記第１当接部材の前記突起が挿入され、かつ前記第１当接部材が第１回転軸線を中心に回転移動するように前記突起を案内する溝部を有し、前記第１当接部材を保持する第１保持部材と、
前記第２当接部材の前記突起が挿入され、かつ前記第２当接部材が第２回転軸線を中心に回転移動するように前記突起を案内する溝部を有し、前記第２当接部材を保持する第２保持部材と、を有し、
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、前記第１保持部材と前記第２保持部材によって、互いに当接するように、前記記録材の搬送方向と直交する前記記録材を挟持する方向に付勢されており、前記記録材を挟持する方向に移動可能であることを特徴とする。

本発明によれば、記録材に対するセンサの追従性を向上させることができる。

実施例１のフルカラーレーザビームプリンタの全体構成の断面図実施例１に係るセンサガイドユニットの構成図実施例１に係る２次転写側センサユニットの構成図実施例１にて剛性の低い記録材に印字する前の各ユニットの図実施例１にて剛性の低い記録材が当接部を通過時の各ユニットの図実施例１にて剛性の低い記録材が当接部を通過後の各ユニットの図実施例１にて剛性の高い記録材が当接部を通過前の各ユニットの図実施例１にて剛性の高い記録材が当接部を通過時の各ユニットの図実施例２に係るセンサホルダーガイド、２転センサホルダーガイドの構成図実施例２にて剛性の高い記録材が当接部を通過前の各ユニットの図実施例２にて剛性の高い記録材が当接部を通過時の各ユニットの図実施例２にて剛性の高い記録材が当接部を通過後の各ユニットの図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて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る。すなわち、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。

（実施例１）
＜全体構成説明＞
まず、画像形成装置１の全体構成について、図１を用いて概要を説明する。図１は本実施例に関わる画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザビームプリンタの全体構成を示す縦断面図である。図１に示す画像形成装置には、ユーザが後述の４個のプロセスカートリッジが配置されている面と向かい合うと仮定して、最下段にカセット給紙手段８０、右部に手差し給紙手段７０が配置されている。カセット給紙手段８０の上部には、記録材Ｐの先端位置を合わせ搬送するレジストレーションローラ５１（以下、レジローラ５１と表記する）とレジストレーション対向ローラ５２（以下、レジ対向ローラ５２と表記する）が配置されている。同じくカセット給紙手段８０の上方に、感光体に静電潜像を形成するレーザスキャナーユニット３０が配置されている。レーザスキャナーユニット３０の直上にスキャナーフレーム３１が配置され、レーザスキャナーユニット３０は、スキャナーフレーム３１に固定されている。レジローラ５１とレジ対向ローラ５２付近には、センサガイドユニット１００が配置されている。スキャナーフレーム３１の上方には４個のプロセスカートリッジ１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ）が配置されている。プロセスカートリッジ１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ）上方にプロセスカートリッジ
１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ）に対向するように、中間転写ユニット４０が配置されている。中間転写ユニット４０は中間転写ベルト４１を備え、中間転写ベルト４１の内側に１次転写ローラ４２（４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｂｋ）、駆動ローラ４３、２次転写対向ローラ４４、テンションローラ４５を備え、外側にクリーニング手段４６を備えている。

中間転写ユニット４０の右側には２次転写ユニット９０が配置されている。２次転写ユニット９０には、２次転写対向ローラ４４に対向するように、２次転写ローラ９１が備えられている。また、センサガイドユニット１００に対向するように２次転写ユニット９０内に、２次転写側センサユニット１２０が備えられている。中間転写ユニット４０及び２次転写ユニット９０の上部に定着ユニット２０が配置されている。定着ユニット２０の左上部には排紙ユニット６０が配置されている。排紙ユニット６０は、排紙ローラ対６１及び両面搬送部６２、反転ローラ対６３と分岐手段である両面フラッパ６４を備えている。画像形成制御部２にはＣＰＵ３が搭載されており、画像形成装置１の画像形成動作を一括して制御している。

＜印刷動作説明＞
不図示のホストコンピュータ等から画像形成制御部２に、印刷命令や画像情報等を含んだ印刷データが入力されると、画像形成装置１は印刷動作を開始する。そして、記録材Ｐは給送ローラ８１と搬送ローラ８２及び搬送対向ローラ８３によってカセット給紙手段８０から給送され搬送路に送り出される。記録材Ｐは、１枚目の画像形成時は、中間転写ベルト４１上に形成する画像の形成動作と搬送のタイミングとの同期を取るため、２次転写ローラ９１前で、レジローラ５１とレジ対向ローラ５２間に挟持された状態で一旦停止する。そして画像形成が行われるまで待機した後に搬送されるが、２枚目以降は一旦停止せずに連続的に搬送される。記録材Ｐが給送される動作と同期して、プロセスカートリッジ（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ）で現像された各色の現像剤画像は、中間転写ベルト４１に各色順次転写される。中間転写ベルト４１上に多重に現像された現像剤画像（カラー画像）は２次転写対向ローラ４４の位置まで中間転写ベルト４１とともに移動する。一旦停止していた記録材Ｐは、レジローラ５１とレジ対向ローラ５２が回転することによって搬送が開始される。そして、記録材Ｐが現像剤画像に合わせて２次転写ローラ９１と中間転写ベルト４１のニップ部に突入することで、記録材Ｐ上に２次転写が行われる。記録材Ｐに転写されたカラー画像は、定着ローラ等から構成される定着ユニット２０によって加熱、加圧されることにより記録材Ｐ上に溶融定着される。定着後の記録材Ｐは排紙ローラ対６１によって排紙トレイ６５に排出され、カラー画像形成動作が終了する。また、中間転写ベルト４１上には、クリーニング手段４６が設置されており、内部に設置されたクリーニングブレード等の清掃部材により、中間転写ベルト上に残った現像剤を掻き取り、次の画像形成に備える。

＜センサガイドユニット構成説明＞
図２に本実施例におけるセンサガイドユニット１００の図を示す。図２（ａ）に示すように、記録材Ｐをガイドする搬送ガイド１０１の内部にセンサホルダーガイド１０２が取りついている。搬送ガイド１０１には、溝部１０１ａが設けられており、センサホルダーガイド１０２には、２つの突起１０２ａが設けられている。この時、２つの突起１０２ａが溝部１０１ａに挿入され、溝部１０１ａに沿ってセンサホルダーガイド１０２を矢印Ａ、Ｂ方向に移動可能に取りついている。

図２（ｂ）にセンサホルダーガイド１０２の図を示す。図２（ｂ）に示すように、搬送ガイド１０１とセンサホルダーガイド１０２の間には、バネ１０３が配置されており、センサホルダーガイド１０２（第１保持部材）を矢印Ａ方向に押圧し、センサホルダー１０４の位置が変更可能となるように支持している。センサホルダーガイド１０２の内部に保
持されたセンサホルダー１０４（第１当接部材）には、２つの突起１０４ｂが設けられており、センサホルダーガイド１０２には、溝部１０２ｂが設けられている。この２つの突起１０４ｂが溝部１０２ｂに入り込む構成をしている。この溝部１０２ｂは、軸線方向に見たとき、記録材Ｐの搬送経路上流に設けられた仮想の揺動中心１０５を中心とする円弧形状を描くように形成されている。これにより、この溝部１０２ｂに案内されて、２つの突起１０４ｂが動作（摺動）する事によってセンサホルダー１０４が揺動中心１０５を回転軸線（揺動軸線）として矢印Ｃ、Ｄ方向に回転移動可能（揺動可能）な構成をしている。

図２（ｃ）にセンサホルダー１０４の図を示す。図２（ｃ）に示すように、センサホルダーガイド１０２とセンサホルダー１０４の間には、バネ１０６が配置されており、センサホルダー１０４を矢印Ｃ方向に押圧している。図２（ｄ）にセンサホルダー１０４を２次転写側センサユニット１２０側から見た図を示す。図２（ｄ）に示すように、センサホルダー１０４に、記録材Ｐの表面性および坪量情報により記録材Ｐの特性を検知するセンサ電気基板１０７が取り付けられている。さらに、センサ電気基板１０７上に、表面性検知部を構成するラインセンサ１０７ａとＬＥＤ１０７ｃ、さらに坪量検知部を構成する超音波受信部１０７ｂが配置されている。

ラインセンサ１０７ａ（被作用部）とＬＥＤ１０７ｃ（作用部）は、協働することにより記録材Ｐの表面画像を撮像して記録材Ｐの表面性を検知するため、第２の検知手段としての表面性検知部を構成している。図２（ｅ）は表面性検知部の斜視図である。ＬＥＤ１０７ｃから照射された光は、偏光器１０８によって偏光され、透明なガラス部材１０９を通過し、記録材Ｐの表面に対して斜めから入射する。記録材Ｐの表面で反射した光は集光素子１１０によって集光され、ラインセンサ１０７ａによって撮像される。ラインセンサ１０７ａは記録材Ｐの搬送方向に対して直交する方向（記録材Ｐの幅方向）に沿って延びた撮像素子であり、記録材Ｐを搬送させながら複数回撮像を行う。このようにして得られた記録材Ｐの表面画像から、ＣＰＵ３が特徴量を求めることにより記録材Ｐの表面性を検知することができる。特徴量としては例えば、複数画素の出力値の差分値を用いることが考えられる。ＣＰＵ３は、この差分値が小さければ表面が滑らかな記録材と判別し、差分値が大きければ表面が粗い記録材と判別する。なお、記録材Ｐの表面性を検知する方法としてはこれに限らない。例えば、撮像素子の代わりに１つの受光素子を配置し、その受光素子によって受光された反射光量の大小によって記録材Ｐの表面性を検知してもよい。ＣＰＵ３は、反射光量が大きければ表面が滑らかな記録材と判別し、反射光量が小さければ表面が粗い記録材と判別する。

＜２次転写側センサユニット構成説明＞
図３に２次転写側センサユニット１２０の図を示す。図３（ａ）に示すように、記録材Ｐをガイドする２転搬送ガイド１２１の内部に２転センサホルダーガイド１２２が取りついている。２転搬送ガイド１２１には、溝部１２１ｃが設けられており、２転センサホルダーガイド１２２には、２つの突起１２２ｃが設けられている。この時、２つの突起１２２ｃが溝部１２１ｃに挿入され、溝部１２１ｃに沿って２転センサホルダーガイド１２２を矢印Ａ、Ｂ方向に移動可能に取りついている。

図３（ｂ）に２転センサホルダーガイド１２２の図を示す。図３（ｂ）に示すように、２転搬送ガイド１２１と２転センサホルダーガイド１２２の間には、バネ１２３が配置されており、２転センサホルダーガイド１２２（第２保持部材）を矢印Ｂ方向に押圧している。そして、２転センサホルダー１２４の位置が変更可能となるように支持している。２転センサホルダーガイド１２２の内部に保持された２転センサホルダー１２４（第２当接部材）には、２つの突起１２４ｄが設けられており、２転センサホルダーガイド１２２には、溝部１２２ｄが設けられている。この２つの突起１２４ｄは溝部１２２ｄに挿入され
ている。この溝部１２２ｄは、軸線方向に見たとき、記録材Ｐの搬送経路上流に設けられた仮想の揺動中心１２５を中心とする円弧形状を描くように形成されている。これにより、この溝部１２２ｄに案内されて２つの突起１２４ｄが動作（摺動）する事によって２転センサホルダー１２４が揺動中心１２５を回転軸線（揺動軸線）として矢印Ｃ、Ｄ方向に回転移動可能（揺動可能）な構成をしている。

図３（ｃ）に２転センサホルダー１２４の図を示す。図３（ｃ）に示すように、２転センサホルダーガイド１２２と２転センサホルダー１２４の間には、バネ１２６が配置されており、２転センサホルダー１２４を矢印Ｄ方向に押圧している。図３（ｄ）に２転センサホルダー１２４をセンサガイドユニット１００側から見た図を示す。図３（ｄ）に示すように、２転センサホルダー１２４には記録材Ｐの坪量情報を検知（取得）するための超音波送信部１２７ｂ（作用部）と従動コロ１２８が配置されている。ここで、超音波送信部１２７ｂはセンサホルダー１０４に配置されている超音波受信部１０７ｂ（被作用部）と搬送路を挟み対向する位置に配置されている。従動コロ１２８はセンサホルダー１０４に配置されている表面性検知部と搬送路を挟み対向する位置に配置されており、記録材Ｐが搬送されることに伴い回転する。従動コロ１２８はセンサホルダー１０４に配置されているガラス部材１０９に対して記録材Ｐを押圧し、搬送される際に記録材Ｐがばたつかないようにしている。これにより、ラインセンサ１０７ａはブレのない表面画像を撮像することができる。センサホルダー１０４の揺動中心１０５と２転センサホルダー１２４の揺動中心１２５は近傍に配置される。そうすることにより、それぞれ揺動時に、超音波受信部１０７ｂと超音波送信部１２７ｂ、及び表面性検知部と従動コロ１２８の相対的な位置がずれることを防止することができる。

超音波送信部１２７ｂと超音波受信部１０７ｂは、記録材Ｐの搬送路を介して協働で超音波を送受信して記録材Ｐの坪量を検知する坪量検知部を構成している。ここで、坪量とは、記録材Ｐの単位面積当たりの質量であり、［ｇ／ｍ^２］で表わす。超音波送信部１２７ｂと超音波受信部１０７ｂは、同様の構成であり、機械的変位と電気信号の相互変換素子である圧電素子（ピエゾ素子ともいう）及び電極端子から成る。超音波送信部１２７ｂでは、電極端子に所定周波数のパルス電圧を入力すると圧電素子が発振して超音波が発生し、空気中を伝搬する。超音波が記録材Ｐまで到達すると、超音波によって記録材Ｐが振動する。このように、超音波送信部１２７ｂで発生した超音波が、記録材Ｐを介して超音波受信部１０７ｂに伝搬する。超音波受信部１０７ｂの圧電素子は、坪量に応じて、受信した超音波の振幅に応じた出力電圧を電極端子に発生させる。ＣＰＵ３は、出力された電圧値のピーク値に基づいて、記録材Ｐの坪量を判別する。例えば、坪量が小さい記録材Ｐの場合はピーク値が大きく、坪量が大きい記録材Ｐの場合はピーク値が小さくなる。

画像形成制御部２は、表面性検知部及び坪量検知部で得られた検知結果に応じて、記録材Ｐの種類を判別し、記録材Ｐの画像形成における条件制御を行っている。ここでいう画像形成における条件とは、記録材Ｐの種類によって、記録材Ｐの搬送速度を変更したり、転写時における２次転写ローラ９１に印加する電圧を変更したり、定着ユニット２０における加熱温度、加圧力を変更したりすることである。

なお、本実施例では、前述のように、表面性検知部と坪量検知部によりそれぞれ記録材Ｐの表面性と坪量を検知することで、記録材Ｐの種類を判別しているが、いずれか一方の検知部だけを有する構成であってもよい。また、記録材Ｐの表面性や坪量とは異なる、記録材Ｐの他の特性を検知してもよい。例えば、２転センサホルダー１２４に光を照射する発光部、センサホルダー１０４に記録材Ｐを透過した透過光を受光する受光素子（受光部）を設け、透過光量から記録材Ｐの厚さを検知してもよい。この場合、ＣＰＵ３は、透過光量が大きければ薄紙、小さければ厚紙と判別する。

＜センサガイドユニットと２次転写側センサユニットの動作説明＞
図４に記録材印字前のスタンバイ状態時のセンサガイドユニット１００と２次転写側センサユニット１２０の断面図を示す。図４に示すように、スタンバイ状態時は、センサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４は接触している。そのとき、バネ１０３の押圧力とバネ１２３の押圧力ではバネ１２３の押圧力の方が大きく、センサホルダーガイド１０２が矢印Ｂ方向に寄せられた状態で力がつりあっている。センサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４は、例えばガラス部材１０９と従動コロ１２８によって形成されるニップ部において接触している。

ここで、まず記録材Ｐの剛性が低い場合、例えば再生紙や坪量の小さい記録材の例を図４～６を使って説明する。図４は、前述の通り、記録材印字前のスタンバイ状態時のセンサガイドユニット１００と２次転写側センサユニット１２０の断面図であるが、剛性の低い記録材Ｐが、センサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４の当接部を通過する前の様子でもある。記録材Ｐは、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２によって搬送され、まずセンサホルダー１０４に接触する。センサホルダー１０４は、揺動中心１０５を回転軸としてセンサホルダーガイド１０２に、回転移動可能に取りついているが、記録材Ｐの剛性が低い為、バネ１０６の押圧力に打ち勝てずセンサホルダー１０４は回転移動しない。記録材Ｐは、そのままセンサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４による接触部（当接部）に搬送される。図５に、剛性の低い記録材Ｐが、センサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４の当接部を通過する時のセンサガイドユニット１００と２次転写側センサユニット１２０の様子を示す。センサホルダー１０４（第１当接部材）が、記録材Ｐの一方の面、そして２転センサホルダー１２４（第２当接部材）が記録材Ｐの他方の面にそれぞれ当接し、記録材Ｐを挟持可能としている。このとき、記録材Ｐは、センサホルダー１０４側のガラス部材１０９と、２転センサホルダー１２４側の従動コロ１２８によって形成されるニップ部にて挟持されている。記録材Ｐが、センサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４の接触部（当接部）を超えて搬送されて搬送ガイド１０１に接触すると、２転センサホルダー１２４は記録材Ｐから矢印Ｘ方向に反力を受ける。しかしながら、記録材Ｐの剛性が低い為反力も小さい。そのため、バネ１２３の押圧力によってセンサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４は、スタンバイ状態のまま、すなわち、記録材Ｐがセンサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４の当接部を通過する前と同じ姿勢を維持し、記録材Ｐは搬送される。

図６に、剛性の低い記録材Ｐが、センサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４の接触部（当接部）を通過後のセンサガイドユニット１００と２次転写側センサユニット１２０の様子を示す。記録材Ｐが中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１によって形成される転写ニップ部に到達する。その際、まだ記録材Ｐの後端部分はレジローラ５１及びレジ対向ローラ５２にニップされている。ここで、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２は、中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１よりも速い速度で記録材Ｐを搬送することで、記録材Ｐにループを形成する。ただし、このループが大きくなりすぎて記録材Ｐが搬送ガイド１０１や２転搬送ガイド１２１に摺擦されることを避けるため、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２は記録材Ｐの搬送速度を調節している。つまり、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２は、中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１と同じ速度、又は遅い速度で記録材Ｐを搬送することもある。図６に示す状態において、中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１の速度が、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２の速度と同じか遅い場合は記録材Ｐの姿勢は変化しない。しかし、中間転写ベルト４１及び二次転写ローラ９１の速度が、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２の速度より速い場合、記録材Ｐに形成されたループが時間と共に小さくなる。それに合わせて、記録材Ｐはセンサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４に挟持されたまま矢印Ａ方向に移動する。このときでも、記録材Ｐの剛性が低いためセンサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４が受ける反力は小さく、センサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４は、矢
印Ａ方向に移動しているものの同じ姿勢を維持し続けている。

次に、記録材Ｐの剛性が高い場合、例えば厚紙や光沢紙のような坪量の大きい記録材の例を図７、８で説明する。図７に、剛性の高い記録材Ｐが、センサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４の当接部を通過する前の、センサガイドユニット１００と２次転写側センサユニット１２０の様子を示す。記録材Ｐは、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２によって搬送され、まずセンサホルダー１０４に接触する。接触すると、記録材Ｐの剛性が高い為、バネ１０６の押圧力に打ち勝ちセンサホルダー１０４を押し返すことで、仮想の揺動中心１０５を回転軸としてセンサホルダー１０４を矢印Ｄ方向に回転移動させる。２転センサホルダー１２４もセンサホルダー１０４の回転移動に合わせて仮想の揺動中心１２５を回転軸として矢印Ｄ方向に回転移動する。記録材Ｐは、そのままセンサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４の接触部（当接部）に搬送される。剛性の低い記録材Ｐの場合と同様に、センサホルダー１０４（第１当接部材）が、記録材Ｐの一方の面、そして２転センサホルダー１２４（第２当接部材）が記録材Ｐの他方の面にそれぞれ当接し、記録材Ｐを挟持可能としている。そして、記録材Ｐは、剛性が低い場合と同様に、センサホルダー１０４側のガラス部材１０９と、２転センサホルダー１２４側の従動コロ１２８によって形成されるニップ部にて挟持される。

そして、図８に、剛性の高い記録材Ｐが、センサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４の当接部を通過後のセンサガイドユニット１００と２次転写側センサユニット１２０の様子を示す。記録材Ｐが、センサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４の当接部を超えて搬送されると記録材Ｐの先端が搬送ガイド１０１に接触し、２転センサホルダー１２４は記録材Ｐから矢印Ｘ方向に反力を受ける。記録材Ｐの剛性が高い為反力も大きく、バネ１２６の押圧力にも打ち勝って記録材Ｐが２転センサホルダー１２４を押し返し、仮想の揺動中心１２５を回転軸として矢印Ｃ方向に２転センサホルダー１２４を回転移動させる。同時に、バネ１２３の押圧力に打ち勝って２転センサホルダーガイド１２２を矢印Ａ方向に移動させる。この時、センサホルダー１０４は、バネ１０３の押圧力によって記録材Ｐを２転センサホルダー１２４と挟持したまま記録材Ｐの動きに追従して姿勢を変えている。そして、記録材Ｐは、中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１のニップ部に向けて搬送される。その後、剛性の低い記録材Ｐの場合と同様、図６のように記録材Ｐが中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１のニップ部に到達する。その際、まだ記録材Ｐの後端部分はレジローラ５１及びレジ対向ローラ５２にニップされている。この時、中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１の速度には、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２による速度の影響よりも記録材Ｐの剛性の影響が強く作用する。そのため、中間転写ベルト４１及び二次転写ローラ９１のニップ部に到達した姿勢のまま記録材Ｐを搬送させる。その為、センサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４の姿勢も変わらない。

ここで、本実施例ではセンサホルダー１０４の仮想の揺動中心１０５を、図４、７、８に示すように配置している。すなわち、センサホルダー１０４と記録材Ｐの接点を通り、バネ１０３の付勢方向と平行な第１仮想線αに直交する第２仮想線βの略線上（近傍）で、なおかつ、第１仮想線αと第２仮想線βの交点より記録材搬送経路の上流側に揺動中心１０５を配置している。それによって、センサホルダー１０４が記録材Ｐによって回転移動する動作が安定する。すなわち、センサホルダー１０４に設けられたラインセンサ１０７ａは、記録材Ｐの姿勢に対して追従性が向上し、より容易に追従移動が可能となる。そのため、たとえ記録材の搬送経路が湾曲していても、記録材Ｐにおける被検知部位とラインセンサ１０７ａ、ＬＥＤ１０７ｃ、これら３者間の互いの距離や互いの角度など相対位置を一定に保つことができる。したがって、いずれもセンサホルダー１０４に設けられているラインセンサ１０７ａとＬＥＤ１０７ｃとで構成される表面性検知部の判別精度が低下するのを防ぐことができる。

そして２転センサホルダー１２４の仮想の揺動中心１２５を揺動中心１０５近傍に配置する。すなわち、記録材Ｐを挟持するセンサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４の揺動中心がどちらもほぼ同じ位置にあることになる。それによって、記録材Ｐがセンサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４で挟持された状態では、Ｃ方向やＤ方向への回転運動と、バネ１０３や１２３などによるＡ方向やＢ方向への平行移動の両方を行うことができる。記録材Ｐの影響によるセンサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４の姿勢の変化量をほぼ等しくする事が出来る。よって、超音波受信部１０７ｂと超音波送信部１２７ｂの相対的な位置ずれを防止することができる。そのため、記録材に対する追従性が向上し、記録材とセンサによる挟持位置の関係がずれた際に生じる、超音波受信部１０７ｂと超音波送信部１２７ｂにより構成される坪量検知部の判別精度が低下するのを抑制することができる。また、従来の構成では、揺動軸（揺動中心）が実際に存在し、その軸を中心に記録材との接触部が揺動していた。しかし、本実施例では揺動中心は実際にはなく、センサホルダーガイド１０２と２転センサホルダーガイド１２２に円弧形状の溝を設け、センサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４に設けられた突起がその溝を摺動している。その結果、あたかも揺動中心１０５、１２５が実在し、それを中心にセンサホルダー１０４と２転センサホルダー１２４が揺動しているかのように振る舞うことを可能としている。すなわち、揺動中心を実際に設ける分のスペースを節約し、従来よりも小型化した状態で、記録材との接触部が揺動する構成を実現している。

（実施例２）
実施例１と同じ構成、動作は同符号を付けて説明を省略する。
＜センサガイドユニット構成説明＞
図９（ａ）に実施例２のセンサガイドユニット２００の図を示す。図９（ａ）に示すように、センサホルダー２０４には、２つの突起２０４ｂが設けられており、センサホルダーガイド２０２（第１保持部材）には、溝部２０２ｂが設けられている。この２つの突起２０４ｂが溝部２０２ｂに挿入する構成をしている。この溝部２０２ｂは、仮想の揺動中心２０５を中心とする円弧形状を描くように形成されている。これにより、この溝部２０２ｂに案内されて２つの突起２０４ｂが動作（摺動）する事によって、センサホルダー２０４が揺動中心２０５を回転軸線（揺動軸線）として矢印Ｅ、Ｆ方向に回転移動可能な構成をしている。揺動中心２０５は、センサホルダー２０４と記録材Ｐと接触する点に配置されている。

＜２次転写側センサユニット構成説明＞
図９（ｂ）に実施例２の２次転写側センサユニット２２０の図を示す。図９（ｂ）に示すように、２転センサホルダー２２４には、２つの突起２２４ｄが設けられており、２転センサホルダーガイド２２２（第２保持部材）には、溝部２２２ｄが設けられている。この２つの突起２２４ｄが溝部２２２ｄに挿入する構成をしている。これにより、この溝部２２２ｄは、仮想の揺動中心２２５を中心とする円弧形状を描くように形成されている。これにより、この溝部２２２ｄに案内されて２つの突起２２４ｄが動作（摺動）する事によって２転センサホルダーガイド２２２が揺動中心２２５を回転軸線（揺動軸線）として矢印Ｅ、Ｆ方向に回転移動可能な構成をしている。ここで、実施例１とは異なり、揺動中心２２５をセンサホルダー２０４の揺動中心２０５と同じ位置に配置する。すなわち、センサホルダー２０４が描く円弧形状と、２転センサホルダー２２４が描く円弧形状は、どちらも中心の位置を同じくする円弧形状となる。

＜センサガイドユニットと２次転写側センサユニットの動作説明＞
スタンバイ状態時、剛性の低い記録材Ｐを搬送する場合は実施例１と同じであるため詳細な説明は割愛する。概要として、剛性の低い記録材Ｐは、まずセンサホルダー２０４に接触する。センサホルダー２０４は、揺動中心２０５を回転軸としてセンサホルダーガイ
ド２０２に、回転移動可能に取りついているが、記録材Ｐの剛性が低い為、バネ１０６の押圧力に打ち勝てずセンサホルダー２０４は回転移動しない。そのままセンサホルダー２０４と２転センサホルダー２２４は接触部（当接部）に搬送される。記録材Ｐが、センサホルダー２０４と２転センサホルダー２２４の接触部を超えて搬送され、記録材Ｐの先端が搬送ガイド１０１に接触すると、２転センサホルダー２２４は記録材Ｐから反力を受ける。しかしながら、剛性が低い為反力も小さく、バネ１２３の押圧力によってセンサホルダー２０４と２転センサホルダー２２４はスタンバイ状態の姿勢のまま搬送される。その後、記録材Ｐが中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１のニップに到達する。

図１０～１２を使って、本実施例における剛性の高い記録材Ｐを搬送する場合について説明する。図１０に、センサガイドユニット２００と２次転写側センサユニット２２０周辺の記録材印字前で、なおかつセンサガイドユニット２００と２次転写側センサユニット２２０の当接部を記録材Ｐが通過前の縦断面図を示す。ここで、記録材Ｐの剛性が高いとは、例えば厚紙や光沢紙のような坪量の大きい記録材のことを指す。記録材Ｐは、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２によって搬送され、まずセンサホルダー２０４に接触する。接触すると、記録材Ｐの剛性が高い為、バネ１０６の押圧力に打ち勝ち、センサホルダー２０４の、揺動中心２０５より記録材Ｐの搬送経路上流側の部分を押し返して、揺動中心２０５を回転軸としてセンサホルダー２０４を矢印Ｆ方向に回転移動させる。２転センサホルダー２２４もセンサホルダー２０４の回転移動に合わせて矢印Ｆ方向に回転移動する。記録材Ｐは、そのままセンサホルダー２０４と２転センサホルダー２２４の接触部（当接部）に搬送される。実施例１と同様、センサホルダー２０４（第１当接部材）が記録材Ｐの一方の面に、２転センサホルダー２２４（第２当接部材）が記録材Ｐの他方の面に、それぞれ当接し、記録材Ｐを挟持可能としている。そして、記録材Ｐは、実施例１と同様に、センサホルダー２０４側のガラス部材１０９と、２転センサホルダー２２４側の従動コロ１２８にて形成されるニップ部に挟持される。

図１１で、剛性の高い記録材Ｐが、センサホルダー２０４と２転センサホルダー２２４の当接部を通過時の、センサガイドユニット２００と２次転写側センサユニット２２０の様子を示す。記録材Ｐが搬送されると、センサホルダー２０４側のガラス部材１０９と、２転センサホルダー２２４側の従動コロ１２８にて形成されるニップ部に挟持されている記録材Ｐの先端が揺動中心２０５を越える。その時、記録材Ｐが、センサホルダー２０４の、揺動中心２０５から記録材Ｐの搬送経路下流側の部分を押し返すため、センサホルダー２０４に与える力の向きが変わり、センサホルダー２０４は、揺動中心２０５を回転軸として矢印Ｅ方向に回転移動する。２転センサホルダー２２４もセンサホルダー２０４の回転移動に合わせて矢印Ｅ方向に回転移動する。

そして、図１２に剛性の高い記録材Ｐが、センサホルダー２０４と２転センサホルダー２２４の当接部を通過後のセンサガイドユニット２００と２次転写側センサユニット２２０の様子を示す。記録材Ｐが、揺動中心２０５を越えて搬送されると、記録材Ｐの先端が搬送ガイド１０１に接触し、２転センサホルダー２２４は記録材Ｐから矢印Ｘ方向に反力を受ける。剛性が高い為反力が大きく、バネ１２６の押圧力にも打ち勝って、２転センサホルダー２２４の揺動中心２２５から記録材Ｐの搬送経路下流側の部分を押し返し、揺動中心２２５を回転軸として矢印Ｆ方向に２転センサホルダー２２４を移動させる。同時に、バネ１２３の押圧力に打ち勝って２転センサホルダーガイド２２２を矢印Ａ方向に移動させる。この時、センサホルダー２０４は、バネ１０３の押圧力によって記録材Ｐを２転センサホルダー２２４と挟持したまま記録材Ｐの動きに追従して姿勢を変えている。そして、記録材Ｐは、中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１のニップ部に向かって搬送される。すなわち、センサホルダー２０４は、２転センサホルダー２２４の回転移動に合わせて矢印Ｆ方向に回転移動する。

その後、実施例１の図６と同様に、記録材Ｐが中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１のニップ部に到達する。その際、まだ記録材Ｐの後端部分はレジローラ５１及びレジ対向ローラ５２にニップされている。この時、中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１の速度には、レジローラ５１及びレジ対向ローラ５２による速度の影響よりも記録材Ｐの剛性の影響が強く作用する。そのため、中間転写ベルト４１及び２次転写ローラ９１のニップ部に到達した姿勢のまま記録材Ｐを搬送させる。その為、センサホルダー２０４と２転センサホルダー２２４の姿勢も変わらない。

また、本実施例では、センサホルダー２０４の揺動中心２０５を、図１０～１２に示すように配置している。すなわち、センサホルダー２０４と記録材Ｐとの接点を通り、バネ１０３の付勢方向と平行な第１仮想線αと第１仮想線αに直交する第２仮想線βの交点上で、かつ２転センサホルダー２２４の揺動中心２２５と揺動中心２０５の位置を一致させて配置している。そのため、センサホルダー２０４と２転センサホルダー２２４の揺動軌跡が、互いに中心を同じくする円弧形状で描かれ、センサホルダー２０４と２転センサホルダー２２４の、記録材Ｐの搬送時における姿勢に対する追従性が実施例１よりさらに上がる。それにより、センサホルダー２０４と２転センサホルダー２２４の記録材搬送方向上流側、下流側の搬送経路によらず、記録材Ｐとラインセンサ１０７ａ、ＬＥＤ１０７ｃ、これら３者間の相対位置は一定に保たれる。また、超音波受信部１０７ｂと超音波送信部１２７ｂの相対的な位置ずれを防止することもできる。そのため、記録材とセンサによる挟持位置の関係がずれた際に生じる、ラインセンサ１０７ａとＬＥＤ１０７ｃにより構成される表面性検知部の、記録材の判別精度が低下することを抑制することができる。さらに、記録材とセンサの位置関係がずれた際に生じる超音波受信部１０７ｂと超音波送信部１２７ｂにより構成される坪量検知部の、記録材の判別精度が低下することも抑制することができる。また、実施例１と同様に、仮想の揺動中心を設け、センサホルダーガイド２０２と２転センサホルダーガイド２２２にそれぞれ円弧形状の溝２０２ｂと２２２ｄが設けられている。そして、その円弧形状の溝を、センサホルダー２０４と２転センサホルダー２２４にそれぞれ２つずつ設けられた突起２０４ｂと２２４ｄが摺動している。その結果、あたかも揺動中心２０５、２２５が実在し、それを中心にセンサホルダー２０４と２転センサホルダー２２４が揺動しているかのように振る舞うことを可能としている。すなわち、揺動中心を実際に設ける分のスペースを節約し、従来よりも小型化した状態で、記録材との接触部が揺動する構成を実現している。

１…画像形成装置、１０４…センサホルダー、１０５…回転中心、１０７ａ…ラインセンサ、１０７ｂ…超音波受信部、１０７ｃ…ＬＥＤ、１２４…２転センサホルダー、１２５…回転中心、１２７ｂ…超音波送信部、２０４…センサホルダー、２０５…回転中心、２２４…２転センサホルダー、２２５…回転中心、Ｐ…記録材

Claims

記録材に画像形成をする画像形成装置において、
前記記録材の特性に関する情報を検知する検知手段を有し、
前記検知手段は、互いに対向して設けられることにより前記記録材を挟持可能な、前記記録材の一方の面に当接する第１当接部材と、他方の面に当接する第２当接部材とを含み、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に作用部、他方に被作用部が設けられているか、もしくは、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に前記作用部と前記被作用部が設けられており、前記作用部と前記被作用部の協働によって前記記録材の情報を検知し、
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、それぞれ突起を備え、
前記第１当接部材の前記突起が挿入され、かつ前記第１当接部材が第１回転軸線を中心に回転移動するように前記突起を案内する溝部を有し、前記第１当接部材を保持する第１保持部材と、
前記第２当接部材の前記突起が挿入され、かつ前記第２当接部材が第２回転軸線を中心に回転移動するように前記突起を案内する溝部を有し、前記第２当接部材を保持する第２保持部材と、を有し、
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、前記第１保持部材と前記第２保持部材によって、互いに当接するように、前記記録材の搬送方向と直交する前記記録材を挟持する方向に付勢されており、前記記録材を挟持する方向に移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
前記第１当接部材と前記第１保持部材との間に設けられ、前記第１当接部材を前記挟持する方向に付勢する付勢力を発生させる第１付勢部材と、
前記第２当接部材と前記第２保持部材との間に設けられ、前記第２当接部材を前記挟持する方向に付勢する付勢力を発生させる第２付勢部材と、
前記第１保持部材を前記記録材の搬送方向と直交する方向に付勢する第３付勢部材と、
前記第２保持部材を前記記録材の搬送方向と直交する方向に付勢する第４付勢部材と、をさらに有し、
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、前記第１付勢部材、前記第２付勢部材、前記第３付勢部材、及び前記第４付勢部材による付勢力によって、前記挟持する方向に付勢さ
れることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第２回転軸線は、前記第１回転軸線と一致する、または前記第１回転軸線の近傍に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記第１回転軸線と、前記第２回転軸線は互いに平行であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第１回転軸線および前記第２回転軸線は、前記第１回転軸線の軸線方向から見たときに、前記記録材の搬送経路と重な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１回転軸線および前記第２回転軸線は、前記第１回転軸線の軸線方向から見たときに、前記搬送経路において前記第１当接部材と前記記録材の当接部よりも前記記録材の搬送方向において上流側にあることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記第１回転軸線および前記第２回転軸線は、前記第１回転軸線の軸線方向から見たときに、前記搬送経路において前記第１当接部材と前記記録材の当接部と同じ位置にあることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記第１回転軸線の軸線方向から見たときに、前記第１回転軸線および前記第２回転軸線の少なくとも一方は、前記第１当接部材と前記記録材の当接部を通り、前記第１当接部材と前記第２当接部材とが互いに付勢される付勢方向と平行な第１仮想線と直交する第２仮想線の略線上に位置していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１回転軸線の軸線方向から見たときに、前記第１回転軸線および前記第２回転軸線の少なくとも一方は、前記第１仮想線と前記第２仮想線の交点よりも前記記録材の搬送経路の上流側に位置していることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記第１回転軸線の軸線方向から見たときに、前記第１回転軸線および前記第２回転軸線の少なくとも一方は、前記第１仮想線と前記第２仮想線の交点上に位置していることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記検知手段は、前記被作用部としての超音波受信部と、前記作用部としての超音波送信部とを有し、前記超音波送信部が送信した超音波が前記記録材を透過して前記超音波受信部で受信する超音波の振幅に基づいて前記記録材の情報を取得することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記検知手段は、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に前記作用部としての発光部と、他方に前記被作用部としての受光部と、を有し、前記発光部の光が前記記録材を透過して前記受光部で受光する透過光に基づいて記録材の情報を検知することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記検知手段は、前記第１当接部材または前記第２当接部材のいずれか一方に設けられた前記作用部としての発光部及び前記被作用部としての受光部を有し、前記発光部の光が前記記録材に反射して前記受光部で受光する反射光に基づいて記録材の情報を検知することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。