JP4706606B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本願発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。

従来の複写機あるいはプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、例えば、使用する転写材の種類（厚紙、普通紙、薄紙）をユーザが操作表示部で選択、設定し、その情報を基に転写材搬送速度あるいは定着装置の定着圧力などが自動的に設定されるようになっている。

しかしながら、ユーザの選択、設定ミスにより不適正な設定が行われると、画像品質を低下させたり、場合によっては機械トラブルを引き起こす等の問題があった。

このような人為的ミスをなくすべく、用紙の種類を自動認識するとともに、それを元にした最適な印刷設定を自動的に行うことにより、ユーザの手を煩わせることなく最適な印刷を行えるように構成した印刷装置が提案されている（特許文献１）。
特開２００３−２９２１７０号公報

上述の特許文献１に開示された技術は有用なものであると思われるが、用紙の種類（普通紙、高品位専用紙）を判別するための圧力センサを検知の都度に用紙搬送路上に突出させる態様であるため機械トラブルが解消されたとは言えず、制御も煩雑となる問題があるように思われる。

本願発明は斯様な点に鑑みて成されたもので、その目的は、搬送中の転写材の当接により変位される可動部材を転写材の搬送路上に設けておき、前記可動部材の変位量に応じてプロセス条件を変更するように構成した画像形成装置を提供することにある。

本願発明の目的は、下記の構成要件によって達成することができる。

（１）
像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写した後、定着装置で定着処理する構成の画像形成装置において、
転写材の搬送方向を変更する方向変更位置に可動部材を設けておき、転写材が当接した時の当該可動部材の変位量を計測手段により計測し、計測結果に基づいて、制御手段によりプロセス条件を変えることを特徴とする画像形成装置。

（２）
像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写した後、定着装置で定着処理する構成の画像形成装置において、
転写材の搬送方向を変更する固定ガイド部材と、
転写材の搬送方向を変更する方向変更位置であって、前記固定ガイド部材のガイド面よりも内側の位置を占めるようにバネ付勢した可動部材と、
前記転写材の当接により変位する前記可動部材の変位量を計測する計測手段と、
前記計測手段の計測結果から転写材の種類を判別し、その判別に対応する区分のプロセス条件をメモリから取り出して設定する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、転写材の腰の強さにより可動部材を変位させ、その変位量に応じてプロセス条件を変更するようにしたので、品質のよい画像を安定して形成できる。

以下に図面を用いて本願発明の実施の態様を説明するが、本願発明はこの態様に限定されるものではない。

図１はプリンタから成る画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。

図において、１０は像担持体である感光体、１１は帯電手段である帯電電極、１２は画像書込手段である露光光学系、１３は現像手段である現像スリーブ１３０を含む現像器、１４は前記感光体１０の表面を清掃するためのクリーニング装置、１５はクリーニングブレード、１７は転写手段である転写電極、１８は転写材を感光体１０から分離するための分離電極、１９は転写処理終了後に転写材が感光体１０に巻き付くのを防止するための分離爪である。

感光体１０、帯電電極１１、露光光学系１２、現像器１３、転写電極１７、分離電極１８、分離爪１９およびクリーニング装置１４等が画像形成手段１を構成している。

感光体１０は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図の矢印で示す時計方向に回転される。

２０は複数個の穴があけられた搬送ベルト、２１は駆動ローラ、２２は従動ローラ、２３は吸引箱で、前記搬送ベルト２０と接触する面に複数個の穴があけられ、不図示のダクトおよび吸引ファン等に接続され、走行する前記搬送ベルト２０上に転写材Ｐを吸引する機能を果たす。

前記搬送ベルト２０、駆動ローラ２１、従動ローラ２２、吸引箱２３等で搬送手段２を形成する。

３は転写材収納部を示す。３０は給紙カセットで、転写材のサイズ選択や転写材の種類（厚紙、普通紙、薄紙）に係わるＩＣタグを配設している。

３１は送り出しローラ、３２、３３は搬送ローラ対、３４はタイミングローラ対、３５は手差し送り出しローラ、３６は手差し給紙皿、３８はプレレジストローラ、３９は給紙カセット３０を塔載するガイドレールで、各々の給紙カセット３０を当該ガイドレールに沿って装置本体から引き出すことができる。

なお破線で囲んだ部位は、本願発明に係わる可動部材等を配設してある部位であるが、この構成については後記する。

４は定着装置、４１は熱定着ローラ、４２は圧着ローラ、７は画像読み取り部（画像読み取り装置）、７２は原稿押さえカバー、７３は原稿サイズ検知用のセンサ（ＡＰＳ）、７５は操作パネルで、転写材サイズ選択、画像濃度指定、テンキー等の操作機能のボタンが並設されている。

Ｂ１は装置本体の稼働を制御するのみならず、そのメインルーチンとの関係で並列的に稼働する種々のサブルーチンを実行するための制御手段を含んでいる制御部である。

次に、図１に基づいて画像形成プロセスを簡単に説明する。

最初に、プリントする転写材サイズ（または、ＡＰＳ検知）、画像濃度等を操作パネル７５で選択すると、本体制御部Ｂ１を介して、対応する給紙カセット３０が選択される。

画像形成プロセスのスタートにより不図示の駆動モータが回転を開始すると、感光体１０は矢印で示す時計方向に回転する。

同時に帯電電極１１により感光体１０に対する電位の付与が開始される。

電位が付与された後の感光体１０上には、画像読み取り装置７からの画像データに対応する画像書込みが露光光学系１２を通して開始され、感光体１０の表面に原稿画像に対応する静電潜像が形成される。

前記静電潜像は現像器１３の現像スリーブ１３０により搬送される現像剤で反転現像され、トナー像（可視像）となる。

一方、転写材Ｐは、機械内に収納された転写材収納部３から供給される場合、送り出しローラ３１によって送り出され、プレレジストローラ３８、搬送ローラ対３２を経て、タイミングローラ対３４へ搬送される。

前記給紙直後であって、転写材の搬送方向を変更する場所には、前述のように本願発明に係わる可動部材が設けてあり、前記転写材の当接によって変位されたその変位量は計測手段により計測されるようになっている。

また、その変位量に応じて、例えば、定着装置４の定着圧力、転写電極１７の転写出力（放電電流）、転写材の搬送速度の少なくとも１つのプロセス条件を変更するようになっており、その為の制御は前記制御部Ｂ１内にある制御手段を介して実行される。

戻って、上述の如く、タイミングローラ対３４に到達した転写材Ｐは、その後、感光体１０上のトナー像と同期するように駆動される当該タイミングローラ対３４の駆動開始に伴って送り出され、転写電極１７と感光体１０との間の転写領域へ給送される。

手差し給紙の場合でも、手差し給紙皿３６の転写材Ｐは、手差し送り出しローラ３５によって送り出され、搬送ローラ対３３を経て、タイミングローラ対３４へ搬送され、感光体１０上のトナー像と同期がとられ、当該タイミングローラ対３４の駆動によって送り出され、転写電極１７と感光体１０との間の転写領域へ給送される。

転写領域において、前記トナー像はトナーと反対極性の電圧が印加された転写電極１７によって前記転写材Ｐ上に転写される。

その後、感光体１０は回転を続け、クリーニング装置１４によって清掃され、次の画像形成に向けられる。

一方、前記トナー像を載せた転写材Ｐは、分離電極１８でＡＣ電圧による除電作用を受け、感光体１０との吸着力が弱められ、感光体１０から曲率分離する。

なお、転写材Ｐが環境湿度等に影響され、感光体１０に巻き付く傾向を示した場合には、前記分離爪１９の作用により分離される。

分離された転写材Ｐは、搬送手段２へと送られ、次いで、定着装置４定着処理される。

換言すれば、熱定着ローラ４１と圧着ローラ４２の間のニップ部Ｔで挟持搬送されながら熱と圧力とが加えられることにより、トナー像は転写材Ｐ上に溶融定着される。

定着された転写材Ｐは定着排紙ローラ４３によって排紙皿７１に排紙される。

次に、本発明に係わる構成の説明を図２で説明する。

図２は、図１において破線で囲んだ部位の主要な構成を拡大して示す概略図である。

参照符号３００は転写材Ｐの搬送方向を変更する方向変更位置に設けた固定ガイド部材、３０３は前記固定ガイド部材３００の中央部に位置する変位可能な可動部材で、これら部材は、前記転写材Ｐの搬送方向に対して直交する方向に延設してある。

ここで、方向変更位置とは転写材Ｐを方向転換させるための初期位置（例えば、転写材が略同一平面を走行している状態からカーブし始める変化点を含む領域を指し、転写材の当接により可動部材が押力を受けやすい領域）を指すものとする。

前記固定ガイド部材３００は転写材の方向転換を可能とする所定の曲面あるいは平面を有するが、二点鎖線で示す平面ガイド面を形成するガイド部材の曲げ部一部として構成してもよい。

また、前記可動部材３０３は、前記固定ガイド部材３００のガイド面よりも適宜の量だけ内側の位置を占めるように、図示しないバネで付勢してあり、移動してくる転写材の先端が当接したとき、その押力（当接力）に応じて図の右斜め後方に平行移動するようになっている。

可動部材３０３の平行移動を達成するための一例が図３に示される。

この例においては、可動部材３０３の左右両側にガイドレール（溝レール）を設けるとともに、溝内に２個のころ３０７を配し、当該ころ３０７を固定ガイド部材３００から突出させたピンで支持することにより、可動部材のスムーズな平行移動を可能としている。

参照符号３０５は圧電式のロードセルで前記可動部材３０３の変位に応じて変位するピン３０９の動きを介して、その出力電圧を変える。

前記ロードセル３０５の出力電圧は増幅器でデジタル信号に変えられ、そのデジタル信号は制御部Ｂ１のＲＯＭに記憶されている転写材の種類（厚紙、普通紙、薄紙）の内のどれに該当するかを判別するのに用いられる。

また、判別の結果、その判別に対応する区分のプロセス条件がメモリから取り出されて設定される。

上記より、ロードセル３０５が、可動部材３０３の変位量を計測する計測手段であり、ＣＰＵ、メモリを含む制御部Ｂ１が、転写材の種類の判別および判別結果に基づいてプロセス条件を変更する制御手段であるといえる。

図４は可動部材に対する前記転写材の当接から転写材の種類判別までのフローを示す。

図５は、転写材の種類と区分、および画像形成装置の制御を説明するための図である。

図５において、可動部材３０３の変位量は小から大まで１０段階に分けられている。

而して、検出精度あるいは実用的な使用勝手から、１から３までを薄紙、４から７までを普通紙、８から１０までを厚紙として区分してある。

そして、転写材の搬送が開始され、可動部材の変位量が計測（検出）されると、その変位量に応じた転写材の種類が特定される。

例えば、変位量が９の場合、厚紙と判別され、そのとき、装置側の条件設定が普通紙の設定になっている場合には、厚紙対応のプロセス条件に設定変更される。

プロセス条件としては、定着装置の定着圧力、転写電極の出力、転写材搬送速度が考えられ、それら１つあるいはその組み合わせが変更条件として使用される。

例えば、上述の場合、使用されている転写材が厚紙であるにもかかわらず、普通紙使用の条件で画像形成してしまうと、画像に問題が生じてしまう。

しかしながら、本願発明に係わる制御、即ち、自動的に判別結果が反映されることにより、プロセス条件が厚紙条件に変えられるので、ジャム発生の危険あるいは画像不良等を防止することができる。

尚、前記可動部材３０３はＡＢＳ樹脂で構成したが、他の樹脂、例えばＰＣ樹脂、ＰＣ＋ＡＢＳ樹脂、ＰＯＭ樹脂、ＨＩＰＳ樹脂、ＰＣ＋ＰＳ樹脂等を使用してもよい。

また、可動部材の大きさや質量などは種々の実験により決定することができる。

更に、可動部材の変位についてであるが、平行移動に変えて、図６に示すように、支点中心で回動する構成としてもよい。

また、転写材の進行方向と、転写材が当接する側の可動部材の面とのなす角度α（図６参照）は、１００〜１７０度の範囲にあることが好ましく、特に、１１０〜１４０度が実用的であり、より好ましい。

プリンタから成る画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。 図１において破線で囲んだ部位の主要な構成を拡大して示す概略図である。 可動部材の平行移動を達成するための一例を示す図である。 可動部材に対する転写材の当接から転写材の種類判別までのフローを示す。 転写材の種類と区分、および画像形成装置の制御を説明する為の図である。 可動部材の変位の一例を示す図である。

符号の説明

３００ 固定ガイド部材
３０３ 可動部材
３０５ ロードセル
３０７ ころ
３０９ ピン
Ｂ１ 制御部（制御手段）

Claims (5)

1. 像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写した後、定着装置で定着処理する構成の画像形成装置において、
   転写材の搬送方向を変更する方向変更位置に可動部材を設けておき、転写材が当接した時の当該可動部材の変位量を計測手段により計測し、計測結果に基づいて、制御手段によりプロセス条件を変えることを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写した後、定着装置で定着処理する構成の画像形成装置において、
   転写材の搬送方向を変更する固定ガイド部材と、
   転写材の搬送方向を変更する方向変更位置であって、前記固定ガイド部材のガイド面よりも内側の位置を占めるようにバネ付勢した可動部材と、
   前記転写材の当接により変位する前記可動部材の変位量を計測する計測手段と、
   前記計測手段の計測結果から転写材の種類を判別し、その判別に対応する区分のプロセス条件をメモリから取り出して設定する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記可動部材は、転写材の当接によって回動する構成を有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。
4. 前記可動部材は、転写材の当接によって平行移動する構成を有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。
5. 前記プロセス条件は、定着装置の定着圧力、転写電極の出力、転写材搬送速度の少なくとも１つであ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。

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