JP6444362B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
[画像形成装置の全体構成]
図1(a)を用いて、本実施例における画像形成装置の全体構成について説明する。本実施例においては、画像形成装置としてレーザビームプリンタの例を示す。
図1(b)に本実施例における紙種検知センサ54の詳細な構成を示す。紙種検知センサ54は、LED55a、LED55b、フォトトランジスタ56a、フォトトランジスタ56bを有している。
図2は、本実施例の制御ブロック図である。プリンタ100はコントローラ102とエンジン制御部101を有している。コントローラ102は、ネットワークやプリンタケーブル等を介してホストコンピュータ103と接続されており、ホストコンピュータ103の設定に従いエンジン制御部101へ印刷指示などを行う。エンジン制御部101は、CPU104、不図示のROM,RAMなどの回路からなり、プリンタ100内の各装置を制御するプログラムを実行する。
図3(a)にカール矯正機構29の構成を示す。デカールローラ対25はカール矯正ローラ25a(第1の回転部材)とカール矯正対向ローラ25b(第2の回転部材)から構成される。カール矯正ローラ25aの材質はアスカ―C硬度約30度の発泡シリコンゴム、カール矯正対向ローラ25bの材質は鉄である。硬度の低いカール矯正ローラ25aが硬度の高いカール矯正対向ローラ25bを加圧することで、カール矯正対向ローラ25bの外周に沿ったニップ部が形成される。用紙Pがこのニップ部にて挟持され搬送されることにより、定着フィルム18と加圧ローラ19により用紙Pに形成されたカールが逆方向に矯正される。つまり、用紙Pがカール矯正対向ローラ25bの外周に沿ってニップされることで、加圧ローラ19に巻き付く方向に形成されたカールが矯正される。上述した通り、切り替え制御部112が切り替えモータ74を駆動すると、圧制御カム28が図3(a)における矢印方向に回転する。圧制御カム28の回転停止位置を変更することにより、加圧レバー27と加圧バネ26を介して、カール矯正ローラ25aがカール矯正対向ローラ25bに付与する圧力を切り替える。このカール矯正機構29により、デカールローラ対25のニップ圧を変更可能とする。
次にカール矯正制御について説明する。本実施例においては以下の4つの観点でカール矯正状態を決定する。カール矯正状態を切り替える場合は、切り替えモータ74を駆動し、切り替えモータ74の駆動ステップ数から圧制御カム28を所望の位相だけ回転させて停止する。ここで、切り替えモータ74としてはステッピングモータを用いることができる。
図4と表2を用いて、暫定的なカール矯正状態を決定する方法を説明する。図4は、紙種以外の情報(特性情報以外の情報)である印刷面情報、プリント開始時の定着温度、絶対水分量)から第1カール矯正状態を決めるフローチャートである。第1カール矯正状態とは紙種以外の情報によって決定される暫定的なカール矯正状態である。図4のフローチャートに基づく制御は、CPU104が不揮発メモリ114等に記憶されているプログラムに基づき実行する。
図5を用いて、コントローラ102から印刷指示を受けた場合に、カール矯正状態を決定する本実施例の方法を説明する。図5のフローチャートは、印刷対象である1枚目の用紙Pに対して実行される。連続プリント動作における2枚目以降の用紙Pに対しては、1枚目と同じ紙種である場合には、1枚目の用紙Pに関して決定したニップ圧を用いてカール矯正動作を実行する。また、図5のフローチャートに基づく制御は、CPU104が不揮発メモリ114等に記憶されているプログラムに基づき実行する。
実施例1では、デカールローラ対25の上流10mmに用紙Pの先端が到達したタイミングで、デカールローラ対25のニップ圧の切り替えが完了できていない場合、切り替えを一旦停止させていた。そして、用紙Pの先端がデカールローラ対25の下流50mmに到達したタイミングで切り替えを再開させることで、ニップ圧の切り替え中に用紙Pがデカールローラ対25のニップに突入するのを回避していた。しかしながら、用紙Pがデカールローラ対25に到達してから、切り替えが完了するまでの間は、用紙Pに対して適切な圧力がかかっていないため、十分に用紙Pのカールの矯正ができない可能性がある。
なお、本実施例において搬送時間Tdは1250[ms]とする。そして、画像形成待ち時間Twが経過するまで待機した後(S303)、CPU104は、S300で禁止していた画像形成動作を画像形成制御部110が開始することを許可する(S304)。これにより、感光ドラム1や中間転写ベルト8にトナー像の形成が開始される。そして、レジストレーションローラ対16を再駆動し、紙種検知センサ54の位置で停止していた用紙Pが中間転写ベルト8に形成されるトナー像とタイミングが合うように再搬送される。
実施例1では、紙種検知センサ54による検知動作が完了する前に、デカールローラ対25のニップ圧を第1カール矯正状態へ切り替え、紙種検知センサ54による検知動作が完了した後に、ニップ圧を第2カール矯正状態へ切り替えていた。デカールローラ対25の耐久性を考慮すると、ニップ圧の切り替え回数はできるだけ減らすことが望ましい。そのため、本実施例ではこのデカールローラ対25のニップ圧の切り替え回数を減らす方法について説明する。主な部分の説明は実施例1と同様であり、ここでは実施例1と異なる部分のみを説明する。
上記の実施例1及び2では、紙種検知センサ54による検知動作が完了する前に、デカールローラ対25のニップ圧を第1カール矯正状態へ暫定的に切り替えていた。そして、紙種検知センサ54による検知動作が完了した後に、ニップ圧を最終的な第2カール矯正状態へ切り替えていた。ここで、ニップ圧を第1カール矯正状態へ予め切り替えたとしても、用紙Pの先端がデカールローラ対25に到達するまでに、第2カール矯正状態への切り替えが完了できない場合があることは前述のとおりである。この場合、過去の紙種検知結果の履歴を用いて、再度第1カール矯正状態を決定することが考えられる。これは、連続して実行される印刷動作において同一の給紙口(カセット)が選ばれた場合、同一の給紙口からは同じ紙種の用紙Pが給紙される可能性が高いためである。
上記の実施例1乃至3においては、反射光と透過光を検知するタイプの紙種検知センサ54について説明したが、これに限定されない。例えば、図13に示すような超音波検知部58と表面性検知部59を有する紙種検知センサ54を用いてもよい。超音波検知部58は、送信部58aから超音波を送信し、用紙Pを介して減衰した超音波を受信部58bによって受信する。そして、CPU104は、受信部58bが受信した超音波の振幅値に基づいて、特性情報として用紙Pの坪量を検知する。表面性検知部59は、照射部59a、結像部59b、撮像部59cから構成されている。照射部59aは用紙Pに光を照射し、結像部59bは用紙Pの表面で反射した光を結像する。撮像部59cは、結像部59bにより結像された光を受光する受光部であって、受光した光を用紙Pの表面画像として撮像する。そして、CPU104は撮像部59cが撮像した表面画像に基づいて、特性情報として用紙Pの表面性(凹凸)を検知する。そして、判別制御部113は検知された坪量と表面性に基づいて、紙種を判別する。
13 収納カセット
14 給紙ローラ
17 定着装置
28 圧制御カム
29 カール矯正機構
54 紙種検知センサ
74 切り替えモータ
100 レーザビームプリンタ
101 エンジン制御部
Claims (15)
- 記録材が載置される載置部と、
前記載置部に載置された記録材を給送する給送手段と、
前記給送手段により給送された記録材に画像を形成する画像形成手段と、
第1の回転部材と第2の回転部材を含み、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材により形成されるニップ部において、前記画像形成手段により画像が形成された記録材を挟持しながら搬送する搬送手段と、
前記第1の回転部材と前記第2の回転部材により形成されるニップ部のニップ圧を、少なくとも3段階に切り替え可能な切り替え手段と、を有する画像形成装置において、前記給送手段と前記搬送手段の間に配置され、前記給送手段により給送された記録材の特性情報を検知するための検知手段と、
記録材に対する画像形成指示を受信してから、前記検知手段による前記記録材の特性情報の検知が完了する前に、前記記録材に対する画像形成に関する情報に基づいて前記ニップ圧を切り替え、前記検知手段による前記記録材の特性情報の検知が完了した後に、前記記録材に対する画像形成に関する情報と、前記検知手段により検知された前記特性情報に基づいて前記ニップ圧を切り替えるように前記切り替え手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記切り替え手段は、前記ニップ圧を一方向にのみ切り替え可能であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記記録材に対する画像形成に関する情報に基づいて、前記ニップ圧を切り替える候補状態を選択し、前記候補状態の数が1つである場合、前記候補状態を第1状態として決定し、前記候補状態の数が2つ以上である場合、所定の候補状態から前記所定の候補状態とは異なる候補状態へ切り替えるために要する時間の中で最大の時間をそれぞれの候補状態について求め、前記最大の時間が最も小さくなる候補状態を前記第1状態として決定することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記給送手段により過去に給送された記録材の特性情報を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記記録材に対する画像形成に関する情報に基づいて決定した前記第1状態から前記第1状態とは異なる候補状態へ切り替えるために要する時間の中で最大の時間を求め、前記最大の時間よりも前記検知手段による記録材の特性情報の検知が完了してから記録材の先端が前記搬送手段に到達するまでの時間の方が短いと判断した場合、前記記録材に対する画像形成に関する情報と前記記憶手段に記憶された前記記録材の特性情報に基づいて、前記第1状態を決定することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記検知手段による記録材の特性情報の検知が完了する前に、前記ニップ圧を前記第1状態に切り替えるように前記切り替え手段を制御し、前記検知手段による記録材の特性情報の検知が完了した後に、前記記録材に対する画像形成に関する情報と前記特性情報に基づいて、第2状態を決定し、前記第1状態と前記第2状態が異なる場合、前記ニップ圧を決定した前記第2状態に切り替えるように前記切り替え手段を制御することを特徴とする請求項3又は4に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、記録材の先端が前記搬送手段に到達するタイミングよりも前に、前記ニップ圧を前記第2状態に切り替えられないと判断した場合、前記タイミングよりも前に前記切り替え手段による前記ニップ圧の切り替えを中止させ、前記タイミングよりも後に前記切り替え手段による前記ニップ圧の切り替えを再開させることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成手段は、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を含み、前記検知手段は前記給送手段と前記転写手段の間に配置され、
前記制御手段は、記録材の先端が前記搬送手段に到達するタイミングよりも前に、前記ニップ圧を前記第2状態に切り替えられないと判断した場合、前記画像形成手段による前記像担持体へのトナー像の形成タイミングを遅らせるとともに、記録材の先端が前記搬送手段に到達する前記タイミングを遅らせ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、前記ニップ圧の初期状態から前記候補状態へ切り替えるために要する時間の中で最大の時間を求め、前記最大の時間よりも前記検知手段による記録材の特性情報の検知が完了してから記録材の先端が前記搬送手段に到達するまでの時間の方が長いと判断した場合、前記ニップ圧を決定した前記第1状態に切り替えず、前記検知手段による記録材の特性情報の検知が完了した後に、前記記録材に対する画像形成に関する情報と前記特性情報に基づいて第2状態を決定し、前記ニップ圧を決定した前記第2状態に切り替えるように前記切り替え手段を制御することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 記録材が載置される載置部と、
前記載置部に載置された記録材を給送する給送手段と、
前記給送手段により給送された記録材に画像を形成する画像形成手段と、
第1の回転部材と第2の回転部材を含み、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材により形成されるニップ部において、前記画像形成手段により画像が形成された記録材を挟持しながら搬送する搬送手段と、
前記第1の回転部材と前記第2の回転部材により形成されるニップ部のニップ圧を切り替え可能な切り替え手段と、を有する画像形成装置において、
前記給送手段と前記搬送手段の間に配置され、前記給送手段により給送された記録材の特性情報を検知するための検知手段と、
記録材に対する画像形成指示を受信してから、前記検知手段による前記記録材の特性情報の検知が完了する前に、前記記録材に対する画像形成に関する情報に基づいて前記ニップ圧を第1状態に切り替え、
前記検知手段による前記記録材の特性情報の検知が完了した後に、前記記録材に対する画像形成に関する情報と、前記検知手段により検知された前記特性情報に基づいて前記ニップ圧の第2状態を決定し、前記第1状態と前記第2状態が同じである場合、前記ニップ圧を前記第1状態から切り替えず、前記第1状態と前記第2状態が異なる場合、前記ニップ圧を前記第2状態に切り替えるように前記切り替え手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像形成手段により形成された画像を記録材に定着する定着手段と、を有し、
前記搬送手段は、前記定着手段により形成された記録材のカールを矯正するためのカール矯正機構であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記搬送手段は、前記画像形成手段により形成された画像を記録材に定着する定着手段であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 記録材が載置される載置部と、
前記載置部に載置された記録材を給送する給送手段と、
前記給送手段により給送された記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された画像を記録材に定着する定着手段と、
第1の回転部材と第2の回転部材を含み、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材により形成されるニップ部において、前記画像形成手段により画像が形成された記録材を挟持しながら搬送し、前記定着手段により形成された記録材のカールを矯正するためのカール矯正機構と、
前記第1の回転部材と前記第2の回転部材により形成されるニップ部のニップ圧を、少なくとも3段階に切り替え可能な切り替え手段と、を有する画像形成装置において、
前記給送手段と前記カール矯正機構の間に配置され、前記給送手段により給送された記録材の特性情報を検知するための検知手段と、
記録材に対する画像形成指示を受信してから、前記検知手段による前記記録材の特性情報の検知が完了する前に前記ニップ圧を切り替え、前記検知手段による前記記録材の特性情報の検知が完了した後に前記ニップ圧を切り替えるように前記切り替え部を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記定着手段の温度を検知する温度センサと、前記画像形成装置の周囲の温度又は湿度を検知する環境センサの少なくともいずれか一方を有し、
前記制御手段は、前記検知手段による記録材の検知が完了する前に、前記画像形成手段により記録材の片面にのみ画像を形成するか、もしくは両面に画像を形成するかを示す情報、前記温度センサの検知結果、前記環境センサの検知結果の3つの情報の内、少なくともいずれか一つの情報に基づいて、前記ニップ圧を切り替えるように前記切り替え手段を制御し、前記検知手段による記録材の検知が完了した後に、前記3つの情報の内、少なくともいずれか一つの情報に加え、前記検知手段により検知された前記特性情報に基づいて前記ニップ圧を切り替えるように前記切り替え手段を制御することを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記検知手段は、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、記録材に反射した光を受光する第1の受光手段と、前記照射手段により照射され、記録材を透過した光を受光する第2の受光手段を含み、
前記第1の受光手段により受光された反射光量から前記特性情報として記録材の表面性を検知し、前記第2の受光手段により受光された透過光量から前記特性情報として記録材の厚みを検知することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記検知手段は、記録材に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、記録材を介して減衰した超音波を受信する受信手段と、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、記録材に反射した光を撮像する撮像手段と、を含み、前記受信手段により受信された超音波から前記特性情報として記録材の坪量を検知し、前記撮像手段により撮像された表面画像から前記特性情報として記録材の表面性を検知することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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