JPH07209924A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録用紙の厚さ、裏面への画像透視性に対応
した適切な画像形成を行う。 【構成】 記録用紙厚み検出部４０１は発光手段により
発光させた光を感光ドラム９００部分へ給紙する記録用
紙Ｐに照射し照射光の記録用紙透過率を検出した記録用
紙Ｐの厚み検出データを制御部に出力する、制御部は入
力した記録用紙Ｐの厚みデータに対応した画像形成濃度
に制御して、ポリゴンミラー９０５からの光ビーム９０
２によって感光ドラム９００に潜像を形成し現像装置９
０７により現像し、給紙された記録用紙Ｐに転写し定着
ローラ９１３部分で定着して排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録用紙等の記録媒体
に画像形成するレーザビームプリンタ、複写機、ファク
シミリ等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】事務機器の合理化、経費節減等から記録
用紙の両面に画像記録する装置が要望されており、表面
に記録したプリント済み記録用紙を自動的に裏返して画
像記録部に送り裏面にも自動的に記録プリントを連続し
て行う両面印刷機構を備えた画像形成装置が一部で採用
されている。

【０００３】また、現像剤すなわちトナーを用紙に定着
させることで、メモリ上に記憶されているイメージを可
視化する画像形成装置としては、レーザビームプリンタ
や複写機が装置の静粛性から広く利用されている。

【０００４】画像形成装置におけるプリント動作は、公
知の電子写真技術すなわち、露光，現像，転写のプロセ
スを経て、用紙上にトナーで可視化し、最後にトナーを
用紙に定着させることで終了する。

【０００５】上記のような画像形成装置の一例として図
９に電子写真プリンタの概略構成を示す。

【０００６】図９において、９０は画像形成装置であ
り、９１は画像形成装置に着脱可能な両面ユニット装置
である。

【０００７】画像形成装置９０において、９００は静電
潜像担持体である感光ドラムであり、この感光ドラム９
００の上方に感光ドラム９００の表面を一様に帯電せし
める帯電ローラ９０１が感光ドラム９００の表面に当接
している。帯電ローラ９０１の当接位置よりも感光ドラ
ム９００の回転方向下流側の帯電された表面には、発光
手段によって光ビーム９０２が照射されるようになって
いる。この発光手段は、光ビーム９０２を発する半導体
レーザ９０３と、半導体レーザを平行光に偏光するコリ
メータレンズ９０４と、光ビーム９０２を前記感光ドラ
ム９００の表面上に走査せしめるポリゴンミラー９０５
と、光ビーム９０２を前記表面でスポットを形成するよ
うに調整する光学レンズ９０６から形成されており、画
像データに基づいて、光ビーム９０２を照射することに
より、感光ドラム９００の表面に静電潜像を形成する。

【０００８】この静電潜像は、光ビーム９０２の照射位
置よりもさらに感光ドラム９００の回転方向下流側で感
光ドラム９００に当接するように配設された現像装置９
０７によってトナー像として現像される。このトナー像
は、感光ドラム９００の下方で感光ドラム９００に対向
するように配設された転写ローラ９０８によって転写材
たる記録用紙Ｐ上に転写される。

【０００９】この記録用紙Ｐは感光ドラム９００の前方
（図９において右側）の記録用紙カセット９０９内に収
納されているが、手指しでも給紙が可能である。記録用
紙カセット９０９端部には、給紙ローラ９１０が配設さ
れており、記録用紙カセット９０９内の記録用紙Ｐを搬
送路へ送り込む。給紙ローラ９１０と転写ローラ９０８
の間の搬送路中には、記録用紙Ｐの斜行補正ならびに感
光ドラム９００上の画像形成と記録紙搬送の同期をとる
ためのレジストローラ９１１が配設されており、前記の
転写位置へ所定のタイミングで記録用紙Ｐを送り込む。

【００１０】なお、レジストローラ９１１と給紙ローラ
９１０の間には、レジスト紙有無検知センサ９１２が配
設されており、記録用紙Ｐの有無を検知するようになっ
ている。

【００１１】上記のようにして、未定着トナー像を転写
された記録用紙Ｐは、さらに感光ドラム９００の後方
（図９において左側）の定着装置へと搬送される。定着
装置は内部にハロゲンヒータ（不図示）を有する定着ロ
ーラ９１３と、定着ローラ９１３に圧接するように配設
された加圧ローラ９１４で構成されており、転写部から
搬送されてきた記録用紙Ｐを定着ローラ９１３と加圧ロ
ーラ９１４の圧接部にて加圧しながら加熱することによ
り記録用紙Ｐ上の未定着トナー像を定着せしめる。圧接
部の後方には該圧接部から記録用紙Ｐが排出されること
を確認する排紙有無検知センサ９１５が配設されてい
る。さらに、排紙有無検知センサ９１５の後方には排紙
ローラ９１６が配設されており、定着された記録用紙Ｐ
を装置外の記録用紙受部（不図示）に排出する。

【００１２】また、画像記録装置に接続された不図示の
ホストコンピュータ等から、両面プリントの指示があっ
た場合は、反転フラッパ９１７により、片面プリントさ
れた記録用紙Ｐは両面ユニット９１内に搬送される。両
面ユニット９１内に搬送された記録用紙Ｐの後端が反転
センサ９１８を通過したことを検出後、反転ローラ９１
９は逆回転し、記録用紙Ｐは搬送ローラ９２０により両
面給紙センサ９２１まで搬送され、反転動作を終了す
る。

【００１３】両面給紙センサ９２１まで記録用紙Ｐが到
達すると、一旦搬送を停止し、所定のタイミング後、前
記の片面プリント動作をもう一方の面に行い、両面プリ
ントを完了する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では以下のような問題点があった。

【００１５】即ち、画像濃度が濃い設定のままでユーザ
が記録用紙を両面プリントしようとした場合、特に記録
用紙の厚さが薄い場合は表面から見た裏面プリントの画
像の裏写り（透視性）がひどく、再度、ユーザが濃度設
定を薄く調整してプリントする必要があり、さらに、ユ
ーザが両面プリントの設定に気づかずにＯＨＴシート、
第二原紙等をプリントしてしまった場合、ＯＨＴシー
ト、第二原紙はほぼ透明なため、裏面プリントと表面プ
リントが重なり合って、この場合もユーザが再度設定を
変更してプリントしなければならないという、ユーザの
手間がかかるという問題、そして記録用紙、トナーが無
駄になるといった問題点があった。

【００１６】また、トナー像を記録用紙に熱定着する際
に、一定温度で制御していたため、熱伝導率の高い記録
用紙、特に厚みが薄い記録用紙等には、余分な熱を加え
ているという問題があった。

【００１７】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
るために成されたもので、記録用紙の厚さ、裏面への画
像透視性に対応した適切な画像形成ができ、特に両面プ
リント時に操作の繰返し、そして記録用紙やトナーの無
駄を生ずることのない画像形成装置を提供することを目
的とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
画像形成装置は、記録用紙をプリント部に給紙する給紙
手段と、現像形成した画像を記録紙に転写し加熱して記
録用紙に定着させる画像形成手段と、片面に画像定着さ
せた記録用紙を裏返して画像形成手段に再給紙する両面
プリント給紙手段と、発光手段により発光させた光を記
録用紙に照射し照射光の記録用紙透過率を検出する検出
手段と、該検出手段が検出した照射光の記録用紙透過率
に基づいて画像形成の制御を行う制御手段を備えたこと
を特徴とする構成によって、前記の目的を達成しようと
するものである。

【００１９】

【作用】上記構成により、可視光を発する発光手段から
発せられた光を記録用紙に照射し、その透過率を検出す
る検出手段を備えたことにより、記録用紙の厚さ、透視
性の検出ができる。そして、厚みの薄い記録紙が搬送さ
れたときは、予め決めてある記録用紙の厚み毎の画像濃
度情報を基に、両面プリントを裏写りしない最適な濃度
で行うことができ、さらに、より薄い、ＯＨＴシート、
第二原紙等が搬送されたときは両面プリントを行わず、
片面プンリト後、強制的に排紙する制御を行うことがで
きる。また、上記画像形成装置の定着温度制御も、予め
決めてある記録紙の厚み毎の定着温度で制御することも
できる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置を実施例に
より説明する。

【００２１】図１は、実施例の電子写真プリンタの構成
を示す断面図であり、前記図９に示す従来例と同一また
は相当部分は同一符号で示し重複説明は省略し、以下実
施例の特徴ある構成と作用・効果について説明する。

【００２２】（第１実施例）図２は、実施例の画像形成
装置に備えた記録用紙の厚みを検出する手段の構成ブロ
ック図であり、以下、図２を参照して、記録用紙の厚み
の検出方法を説明する。

【００２３】図２において、１０１は記録用紙であり、
この記録用紙１０１にＬＥＤ等の発光素子１０２の光を
照射し、記録用紙１０１を透過した光をフォトダイオー
ド，フォトトランジスタ等の受光素子１０４により検出
し光電変換する。１０３は発光素子１０２の駆動電流を
制御する電流制御抵抗であり、発光素子１０２は発光制
御部１０５によって所定のタイミングで一定期間駆動さ
れる。

【００２４】記録用紙１０１を透過した光量は、受光素
子１０４にて光電変換され、オペアンプ等で構成されて
いる電流増幅部１０６にて増幅され、その情報がエンジ
ン制御部１０７に入力される。

【００２５】上記実施例では、記録用紙を通過させる光
を裏面から表面（図において下から上）に照射させてい
るが、この逆でも構わない。

【００２６】発光制御部１０５は、記録用紙１０１が発
光素子１０２と受光素子１０４の間を通過する直前に発
光素子１０２を駆動し、初期値としてその時の電流値を
エンジン制御部１０７に入力しておく。そして、記録用
紙１０１が発光素子１０２と受光素子１０４の間を通過
するときに、再度、発光素子１０２を駆動し、記録用紙
の厚み情報としてエンジン制御部１０７に入力する。エ
ンジン制御部１０７は記録用紙１０１が発光素子１０２
と受光素子１０４の間を通過するときと、通過する前の
光電変換された電流値の比をもとに、記録用紙１０１の
厚みを検知する。例えば、この比率が９０％のときは記
録用紙１０１が透明であると判断する。

【００２７】次に、上記説明した記録用紙の厚み検出部
を用いて、第１実施例はどのように濃度を制御するか、
図３，図４のフローチャートを参照して説明する。な
お、図２で説明した記録用紙の厚みを検出するための電
流検出部４０１は図１の構成図に示したように、レジス
トセンサ９１２とレジストローラ９１１の間に設けられ
ている。

【００２８】画像形成装置に両面ユニットが装着されて
いて、かつ、ユーザが両面プリントの指定をすると、エ
ンジン制御部１０７の制御プログラムは図３に示す画像
濃度制御ルーチンに遷移する。

【００２９】発光制御部１０５にて、記録用紙がピック
アップされるタイミングをモニタする（ステップＳ２０
１）。そして、記録用紙がピックアップされると共に、
発光素子１０２に駆動電流を通電し（Ｓ２０２）、さら
に、受光素子１０４の検出電流をモニタする（Ｓ２０
３）。次に、ステップＳ２０４にて発光素子１０２を駆
動させる期間を決めるタイマ１をセットする。このとき
の設定時間は、受光素子１０４が安定に発光素子１０２
の光量を検出できる最低限の短い時間で、かつ、記録用
紙がピックアップされてから電流検出部４０１に達する
までの時間よりも短い時間とする。ステップＳ２０５に
て、Ｓ２０４でセットしたタイマ値を減算し、タイマ値
が０になるまで待機する（Ｓ２０６）。タイマ値が０に
なったら、発光素子の通電電流を停止する（Ｓ２０
７）。ここまでのシーケンスで受光素子１０４が検出し
た検出電流の平均値をエンジン制御部１０７のＡレジス
タに初期情報として格納する（Ｓ２０８）。

【００３０】次に、記録用紙がレジストセンサ９１２に
達するまで待機し（Ｓ２０９）、レジストセンサに達し
たところで発光素子１０２へ駆動電流の通電を開始し
（Ｓ２１０）、さらに、受光素子１０４の検出電流をモ
ニタし始める（Ｓ２１１）。ステップＳ２１２にて、発
光素子の通電期間を決めるタイマ２をセットする。この
ときの時間は記録用紙の先端が、レジストセンサ９１２
に達してから感光ドラム９００に達するまでの時間より
も短い時間に設定する。

【００３１】そして、図４のステップＳ２１３に進み、
Ｓ２１２でセットしたタイマ値を減算し、タイマ値が０
になるまで待機する（Ｓ２１４）。タイマ値が０になっ
たら、発光素子１０２の駆動電流を停止する（Ｓ２１
５）。ここまでのシーケンスで検出した受光素子１０４
の検出電流の平均値をエンジン制御部１０７のＢレジス
タに厚み情報として格納する（Ｓ２１６）。

【００３２】エンジン制御部１０７のＡレジスタ、Ｂレ
ジスタにそれぞれ格納された情報（電流値）の比をと
り、Ｂレジスタに格納する（Ｓ２１７）。また、エンジ
ン制御部１０７には、３段階に分けられた濃度の情報
が、メモリ１，メモリ２，メモリ３にそれぞれ格納され
ており、各メモリは電流値の比と比較できるようになっ
ている。

【００３３】ステップＳ２１８において、Ｂレジスタに
格納された値がメモリ２よりも大きいか判断し、大きい
場合は濃度制御情報としてメモリ３内の情報を選択する
（Ｓ２２０）。小さい場合はＳ２１９に進み、Ｂレジス
タに格納された値がメモリ２よりも小さいか判断し（Ｓ
２１９）、小さい場合は濃度制御情報としてメモリ１内
の情報を選択する（Ｓ２２１）。そして、ステップＳ２
１８，Ｓ２１９の判断がどちらとも否の場合は、濃度制
御情報としてメモリ２内の情報を選択する（Ｓ２２
２）。

【００３４】上記のようにして、紙厚に最適な濃度制御
情報がエンジン制御部１０７内に入力され、この情報を
もとに、レーザ駆動の制御を行う。

【００３５】以上説明したように、記録用紙の厚みを検
知し、記録用紙の厚みに適した画像濃度にプリントを制
御することで、裏写りのない最適なプリントが可能とな
る。

【００３６】なお、本実施例では濃度情報を３段階に区
分したが、さらに多くの段階数に分けることで、画像濃
度の最適化が向上することは言うまでもない。

【００３７】（第２実施例）第１実施例では、記録用紙
の厚みを検出することで、両面プリントに最適な濃度制
御を行ったが、第２実施例では記録用紙の厚みを検出し
て、記録用紙がほぼ透明だと判断したときは強制的に排
紙する制御を行うことを特徴とした画像形成装置であ
る。

【００３８】プリント部，記録用紙の厚み検出部の構成
は第１実施例に準じた構成であり、重複説明は省略し
て、以下、図５，図６のフローチャートを参照して、本
実施例の制御方法を説明する。

【００３９】図５，図６において、ステップＳ３０１か
らＳ３２０は第１実施例のステップＳ２０１からＳ２２
０までと同じシーケンスであり、本実施例では第１実施
例のシーケンスにステップＳ４０１とＳ４０２が加えて
ある。

【００４０】即ち、ステップＳ３１８において、Ｂレジ
スタの値が、メモリ２の値よりも大きいか判断し、大き
い場合、ステップＳ４０１に進み、さらにＢレジスタの
値が０．９より大きいか否か判断する。ここで０．９と
いう値は記録用紙が透明かどうかの判断をするための値
であり、発光素子１０２の指向性、光の強度等の関係か
ら、弾力的に変化させる値である。

【００４１】ステップＳ４０１での判断が大きい場合、
片面プリント終了後、両面プリント指定であっても、強
制的に排紙する（Ｓ４０２）。また、Ｓ４０１の判断が
否の場合、第１実施例と同様に、Ｓ３１９で濃度制御情
報をメモリ３の内容でレーザ駆動を制御し出力する。

【００４２】以上説明したように制御を行うことで、ユ
ーザが両面プリント指定に気づかず、ＯＨＴシート、第
二原紙等の透明な記録用紙を給紙してしまったときは、
片面プリント終了後、自動排紙される。

【００４３】（第３実施例）第３実施例は記録用紙の厚
みを検出し、記録用紙の厚み毎に定着時の定着温度を制
御したものである。なお、プリント部、記録用紙の厚み
検出部の構成は前記実施例と同様であるので重複説明は
省略し、本実施例の特徴ある制御構成についてはフロー
チャート図７，図８を参照して説明する。

【００４４】ステップＳ５０１からＳ５１９までは、第
１実施例のステップＳ２０１からＳ２１９までと同様で
あり、ステップＳ５１８，Ｓ５１９での制御、即ち、メ
モリに格納されている内容をもとに定着温度の制御を行
っている点が前記実施例と異なっている。

【００４５】以下、本実施例のプリント制御について説
明する。ステップＳ５０１からＳ５１７のシーケンスに
おいて、第１実施例と同様に記録用紙の厚みを検知す
る。また、３つの各メモリには記録用紙の厚みに最適な
定着温度の情報が格納されている。ステップＳ５１８に
おいて、Ｂレジスタの値がメモリ２の値よりも大きいか
どうか判断し、大きい場合、メモリ３に格納されている
内容を定着温度情報として入力する（Ｓ６０１）。Ｓ５
１８で判断が否であり、Ｂレジスタの値がメモリ２の値
より小さいときは、メモリ１の内容を定着温度情報とし
て入力する（Ｓ６０２）。また、Ｓ５１８，Ｓ５１９の
判断が共に否の場合は、メモリ２の内容を定着温度情報
として入力する（Ｓ６０３）。

【００４６】以上説明した制御を行うことで、検出した
記録用紙の厚みに最適な定着温度に制御可能となる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録用紙の厚みと、透過性を検知手段で検出することに
より、記録用紙の厚み毎に適した濃度制御、定着温度制
御が可能となる。このため、厚みが薄い記録用紙が給紙
されても裏写りの少ない最適なプリントが可能となり、
さらに、ユーザが両面プリントの設定に気づかずにほぼ
透明な記録用紙を給紙した場合には、片面プリント後、
裏面プリントは行わずに強制的に排紙されるため、記録
用紙、トナーの無駄な消費を防止することができる。ま
た、記録用紙の厚みに適した定着温度制御が可能となる
ので、余分な熱を記録用紙に加えることがなくなり、省
エネにもつながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の構成を示す断面図である。

【図２】 実施例に備えた厚み検出手段の構成ブロック
図である。

【図３】 第１実施例のフローチャートである。

【図４】 第１実施例のフローチャートである。

【図５】 第２実施例のフローチャートである。

【図６】 第２実施例のフローチャートである。

【図７】 第３実施例のフローチャートである。

【図８】 第３実施例のフローチャートである。

【図９】 従来の画像形成装置の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

９０ 画像形成装置 ９１ 両面ユニット装置 ４０１ 記録用紙厚み検出部 ９００ 感光ドラム ９０２ 光ビーム ９０３ 半導体レーザ ９０５ ポリゴンミラー ９０７ 現像装置 ９０９ 記録用紙カセット ９１３ 定着ローラ Ｐ 記録用紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｅ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録用紙をプリント部に給紙する給紙手
   段と、現像形成した画像を記録紙に転写し加熱して記録
   用紙に定着させる画像形成手段と、片面に画像定着させ
   た記録用紙を裏返して画像形成手段に再給紙する両面プ
   リント給紙手段と、発光手段により発光させた光を記録
   用紙に照射し照射光の記録用紙透過率を検出する検出手
   段と、該検出手段が検出した照射光の記録用紙透過率に
   基づいて画像形成の制御を行う制御手段を備えたことを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 制御手段は、記録用紙の両面に画像形成
   するとき前記検出手段が検出した照射光の記録用紙透過
   率に基づいて、予め設定してある複数の画像形成濃度制
   御データのなかからデータを選択して画像形成の濃度制
   御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 制御手段は、記録用紙の両面に画像形成
   を予定するとき、前記検出手段が検出した照射光の記録
   用紙透過率が所定の透過率以上のときは両面画像形成は
   せず片面にのみ画像形成定着して出力する制御を行うこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 制御手段は、前記検出手段が検出した照
   射光の記録用紙透過率に基づいて、予め設定してある複
   数の定着温度制御データのなかからデータを選択して画
   像定着の温度制御を行うことを特徴とする請求項１記載
   の画像形成装置。