JPH045676A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［０００１］

【産業上の利用分野】

本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関
する。 ［０００２］

【従来の技術】 最近、多数の封筒に宛名を書く手段として、記憶手段に
記憶された宛名情報を電気信号として読出し、プリンタ
に入力し、電気信号に対応した文字を印字することが広
く行なわれるようになってきている。 ［０００３］ プリンタによる印字は非常に高速であるが、印字ヘッド
を用いたものでは印字できる用紙の厚さが普通の記録紙
程度に限定され、封筒に宛名を直接印字することは困難
であり、普通紙にプリンタで印字したものを適当な大き
さに切って封筒に貼り付ることか一般に行なわれている
が、そのため作業能率が阻害される難点があった。 ［０００４］ 電子写真プロセスを利用したレーザプリンタでは、感光
体に情報信号に応じたトナー像を形成し、これを転写紙
に転写し、転写されたトナー像を定着装置で加熱し転写
紙に融着して定着する必要があるが、転写紙として封筒
のような複数枚の用紙を袋状に貼り合せなもの、複数枚
の用紙を綴じたもの、相当の厚さの厚紙を使用する場合
次のような問題がある。 ［０００５］ その１つは、トナー像の転写に関するもので、転写紙が
複数枚の用紙を重ねて成るものでは用紙の合計厚さが厚
くなるのみならず、各用紙間に空気の層ができるため、
トナーが転写される面迄、コロナ放電器型転写チャージ
ャにより所要の電荷に帯電され難く、そのため転写不良
が発生することである。厚紙の場合も同様である。 ［０００６］ 他の１つは、定着装置に加熱ローラと加圧ローラとより
成る熱ローラ定着装置を使用する場合、普通紙の定着に
適する定着圧で圧接するローラ対の間に封筒を通紙した
場合、圧のため引きつり状のしわができたり、内部の空
気が最後部に集り破裂する難点があることである。又、
用紙先端部がローラ対のニップ部にくわえ込まれにく・
　タイミングのずれが起ることがある。さらに、加熱ロ
ーラに接する側の用紙と、加圧ローラに接する側の用紙
との温度に差を生じ、封筒が歪みこれを加圧することに
より、しわや折目ができるおそれがある。 ［０００７］ これらの問題を解決する手段として、転写チャージャに
電圧を印加する電源を転写電流の切換えが可能となるよ
うに設け、又、定着装置の定着圧を可変とし使用される
転写紙が普通の記録紙の場合と、封筒や厚紙の場合とで
切換えるようにすることが知られている。 ［０００８］ 従来その切換えは、操作者が使用する転写紙に応じて人
手で切換えるようにしたものや、転写紙のサイズを検知
し、普通の用紙か封筒であるかを検知し、その出力によ
り自動的に切換えるものがある力へ人手で切換える場合
は、切換え動作を失念することが多く、又、転写紙サイ
ズを検知して普通紙か封筒かを検知するものでは、封筒
のサイズが必らずしも一定でなく、又普通用紙の−回り
大きいものと変わらない場合等では正確な検知ができず
誤検知が多い欠点があった。 ［０００９］

【発明が解決しようとする課題】

本発明は、上記の実情にかんがみ、簡単な構成で、使用
する転写紙が通常の用紙か、封筒等の複数紙から成るも
の又は厚紙であるかを従来に比して確実に検知すること
のできる検知手段を備えた画像形成装置を提供すること
を課題とする。 ［００１０］

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決させるため、２つの発明を提案する。 ［００１１］ 第１の発明は、電子写真プロセスにより感光体上に形成
されたトナー像を、上下１対のローラより成る搬送ロー
ラにより感光体に給送される転写材に転写チャージャの
作用のもとに転写し、加熱ローラとこれに圧接する加圧
ローラとより成る定着装置により定着する画像形成装置
において、上記搬送ローラを構成する１対のローラの同
じ側の端部に各ローラの軸を回転自在に軸支し、互いに
対向する面を有する磁性部材を設け、上記対向する面間
のギャップを貫通する磁束を形成する磁気回路を設け、
上記の両磁性部材のギャップにホール素子を設け、上記
搬送ローラを通過する転写材の厚さにより変化するギャ
ップ量に応じて変化するギャップを貫通する磁束密度を
上記ホール素子により検出することにより、転写材の厚
さを検知することを特徴とする。 ［００１２］ 第２の発明は、電子写真プロセスにより感光体上に形成
されたトナー像を、間欠回転するレジストローラ対によ
りタイミングを取って感光体に給送される転写材に転写
チャージャの作用のもとに転写し、加熱ローラとこれに
圧接する加圧ローラとよりなる定着装置により定着する
画像形成装置において、上記のレジストローラ対の間欠
回転動作により形成される転写材のたわみの量を検知す
る検知手段と、該検知手段により検知された転写材のた
わみ量の存在範囲の検知信号より転写材の厚さを判別す
る判別手段とを有することを特徴とする［００１３］

【作用】

上記第１の発明の構成により、転写紙の厚さにより上記
の搬送ローラを構成するローラ対の軸間隔が変化し、１
対の磁性部材の対向する面の間のギャップが変化し、こ
れに応じてギャップを貫通する磁束密度が変化する。こ
の磁束密度はギャップに設けられたホール素子により検
知され、その出力よりギャップの量が検知される。 ［００１４］ 上記第２の発明の構成によれば、転写材の厚さが厚くな
れば、回転が停止しているレジストローラ対のニップ部
に転写材の先端が衝接した場合、転写材は自身のこしに
より容易にはたわみにく＼　レジストローラの上流側の
搬送ローラとの間にスリップが生じ、通常の厚さの用紙
に比してたわみ量が減少する。したがって、転写材のた
わみ量を検知する検知手段により、たわみ量の存在範囲
を検知することにより転写材の厚みを判別することがで
きる。 ［００１５］ したがって、転写チャージャの転写電流及び熱ローラ定
着装置の定着圧を可変とすることにより、上記のホール
素子の出力あるいはたわみ量検知手段より検知されろ紙
厚に応じて転写電流及び定着圧を変えることが可能とな
る。 ［００１６］

【実施例】

以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。 ［００１７］ 図１は本発明が適用されるレーザプリンタの主要部の構
成を示す図である。感光体ドラム１の周囲には、矢印で
示す回転方向の順に、レーザ書込光学系２による書込位
置、現像装置３、転写チャージャ４が配設され、転写チ
ャージャ４による転写部へは、図示しない給紙部より、
レジストローラ対５を介して転写紙６が給紙される。転
写部で、感光体ドラム１上のトナー像は、転写チャージ
ャ４の作用のもとに転写紙６に転写され、その後転写紙
６は熱ローラ定着装置７に搬送され定着された後機外の
排紙トレイに排出される。 ［００１８］ 転写チャージャ４には転写電流を２段に切変えることが
可能なパワーパック８が接続されている。又、定着装置
７の定着ローラ７１に加圧ローラ７２を圧接させる加圧
ばね７３の張力は可変となっている。 ［００１９］ 第１の発明の装置では、転写材の厚さはレジストローラ
対の隙間の変化を検知することにより検出される。その
具体的構成を図２及び図３に示す。 ［００２０１ レジストローラ対５は、ゴム材と芯金とより成る下レジ
ストローラ５０と剛体ローラのみより成る上レジストロ
ーラ５１とが互いに圧接して成り、その圧接部に転写紙
６が挟持されて搬送される。上ローラ５１の一端には継
磁リング５２、永久磁石５３、軸受５４がローラ５１の
軸に回転自在に軸支されている。一方下ローラ５０の軸
には継磁ゴム５６、ヨーク板５５が回転自在に軸支され
ている。 又、ヨーク板５５も機枠に固定されている。軸受５４の
下面とヨーク板５５の上面とはギャップＬを介して対向
し、継磁リング５２と継磁ゴム５６もその外周面がギャ
ップ１を介して対向している。したがって、５２，５３
，５４，５５．５６の５つの部品によって磁気回路が構
成される。継磁リング５２、軸受５４及びヨーク板５５
は磁気特性の優れた磁性体より成り、継磁ゴム５６はや
はり磁気特性の優れた磁性ゴムより成り、硬度及び外径
は下レジストローラ５０と同じにされている。 ［００２１］ また、軸受５４とヨーク板５５との間のギャップには図
２及び図３に示す如くホール素子３１が取付けられてお
り、このギャップＬを通過する磁束密度Ｂを測定するこ
とができる。 ［００２２］ 図３に矢印の連続で示す如く磁気の流れが形成されてお
り、転写材が介在しない状態でギャップ１及びＬはなる
べぐ小さくなるように設計されている。 ［００２３］ 以上の様な構成により、レジストローラ対５０．５１間
を通過する転写紙６の厚さによりギャップ１及びＬが変
化すると、それに伴いギヤツブＬ部を通過する磁束密度
Ｂも変化し、その結果、転写材の厚さはもとより、転写
材の有無も検出可能となる。 ［００２４］ 磁束密度を測定することにより転写材の厚さが検出でき
る理論は次のとおりである。 ［００２５］ Ｈｍを磁石の単位当りの起磁力、Ｌｍを磁石厚さ、Ｈｇ
を空隙部で損失される単位当たりの起磁力とすると、こ
れは次の式で表わされる。 ［００２６］

【数１】 ＨｍＬｍ＝Ｈｇ　（Ｌ＋ｌ） ［００２７］ たパシ、空隙り部と１部の有効断面積を同じとし、漏れ
係数及び継磁板の接合面などにおける起磁力損失はない
ものと仮定する。 ［００２８］ （１）式より 転写材が薄い場合 Ｌ＋１は小さくなりＨｍは小さくなる。 転写材が厚い場合 Ｌ＋１は大きくなりＨｍは大きくなる。 こ・で、転写材が無い場合−Ｈ。 ク　　薄い場合→Ｈａ り　　厚い場合−Ｈｂ （Ｈｏ＜Ｈａ＜Ｈｂ） とすれば、図４に示す減磁曲線より、それぞれの作動点
ｏ、ａ、ｂが判り、その際の磁束密度Ｂｏ、Ｂａ、Ｂｂ
が求まる。なお、図中Ｐｏ、Ｐａ、Ｐｂは夫々の作動点
におけるパーミアンス係数である。磁束密度Ｂｏ、Ｂａ
、Ｂｂの関係は次のようになる。 Ｂ　ｏ　＞Ｂ　ａ　＞Ｂ　ｂ なパシ、Ｂ○：転写材が無い場合の磁束密度Ｂａ：　り
　　薄い　　　り Ｂｂ：　／／　　厚い　　　り 以上の理論により、ホール素子により転写材の厚さを検
知することができるので、図５に示す如く、ホール素子
３１の出力をＣＰＵ３２に入力し、転写材の厚さを上記
の理論に基づき演算し、その結果より転写チャージャ４
のノ＜ワーノ（・ツク８の出力電圧及び定着装置７の定
着圧を必要により切換える。 ［００２９］ 次に、第２の発明の実施例の構成を説明する。 ［００３０］ 図６はこの実施例の装置のレジストローラ対５の近傍の
構成を示す図である。 レジストローラ対５とその上流側の搬送ローラ対９との
間の転写紙搬送路を形成する１対のガイド部材の下側の
ガイド部材１０は、搬送ローラ対９とレジストローラ対
５の夫々のニップを結ぶ直線のすぐ下側にこれに概ね平
行に設けられてｌ、）るカミ上側のガイド部材１１は、
レジストローラ対５のニップ近傍より搬送ローラ対９の
方で下側ガイド部材１０との間隔が拡がるように配置さ
れ、搬送ローラ対９より送り出された転写材６の先端が
停止しているレジストローラ対５のニップ部に衝接した
後、所定の時間過分送りされることにより、転写紙６は
図示の如く、上方に突出して湾曲するようにたわみを生
ずることを許容している。転写材６はそのこしにより先
端をレジストローラ対のニップ部に衝当てて、斜送りを
矯正するとともに、その先端が感光体１上の画像領域の
先端と転写部で整合すべきタイミングでレジストローラ
対５が回転を開始した時、即、所定の搬送速度で搬送さ
れるようにされている。本実施例の装置では、レジスト
ローラ対５による転写材６のたわみ量δを検知するため
、上側搬送ガイド１１には、支点１２の回りに回動自在
に転写紙のたわみの頂点付近により押されて移動するフ
イーラ１３とフィーラ１３と一体的に回動する遮光板１
４と、遮光板１４により作動するフォトセンサ１５が設
けられている。通常の転写紙が給紙される場合に生ずる
たわみによっては、フィーラ１３及び遮光板１４は破線
で示す位置に移動し、遮断されていたフォトセンサ１５
の光路を開放する。ところが転写材として封筒や厚紙等
を搬送した場合は、こしが強いのでたわみにく・　搬送
ローラ対９とスリップして、レジストローラ対によるた
わみは例えば図６中に破線で示す状態になり、フイーラ
１３に接触せず、したがって遮光板１４はフォトセンサ
１５を作動させない。 ［００３１］ フォトセンサ１５の出力は、図７に示す如＜ＣＰＵ３２
に入力され、転写材が普通の用紙であるか、封筒や厚紙
等の部厚いものであるかを判定する。その結果に基づき
、パワーパック８を転写材に適した転写電流に切換え、
定着装置７の加圧ばね７３の張力を切換えることは、前
記第１発明の装置の場合と同様である。 ［００３２］ 図６に示す如く、たわみ量検知センサとしてフィーラに
より作動するフォトセンサを採用した場合は、たわみ量
がある値以上であるか、以下であるかの２段階しか検知
できない力板センサとして差動トランスを用いれば、図
８に示す如く、たわみ量δの変化に応じた電圧量が得ら
れるので、３種類以上の転写材の判別が可能となり、転
写電流等をこれに応じて数段に制御することも可能とな
る。 ［００３３］

【発明の効果】

以上の如く、本発明によれば、転写材の有無及び転写材
の厚さを確実に判別することができ、自動的に転写電流
及び定着圧を転写材の厚さに適する値に切換えることが
できるので、転写材のしわやカール、破損等のない良好
な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用される画像形成装置の１例としてのレーザ
プリンタの要部の構成を示す側断面図である。

【図２】 第１発明の実施例としての転写材厚さ検知機構の構成を
示す分解斜視図である

【図３】 その断面図である。

【図４】 永久磁石の減磁曲線の一例を示す曲線図である。

【図５】 第１発明の転写材厚さ検知による転写電流及び定着圧制
御のブロック図の１例である。

【図６】 第２発明の転写材厚さ検知機構を示す断面図である。

【図７】 第２発明の転写材厚さ検知による転写電流及び定着圧制
御のブロック図の１例である。

【図８】 レジストローラによる転写材たわみ量検知手段として差
動トランスを用いた場合の、たわみ量と電圧量との関係
を示す曲線図である。

【符号の説明】

１　感光体 ４　転写チャージャ ５　レジストローラ（搬送ローラ） ６　転写紙（転写材） ７　定着装置 ８　パワーバック（転写電流印加装置）９　搬送ローラ
対 １１　上側ガイド部材 １３　フィーラ １４　遮光板 １５　フォトセンサ（転写材たわみ量検知手段）３１　
ホール素子 ３２ＣＰＵ（転写材厚さ判別手段） ５０　下レジストローラ ５１　上レジストローラ ５２．５３，５４，５５゜ ５２　継磁リング ５３　永久磁石 ５４　軸受 ５５　ヨーク板 ５６　継磁ゴム ７１　定着ローラ ７２　加圧ローラ ７３　加圧バネ Ｌ　ギヤラフ 磁気回路形成部品

【書類名】

図面

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図６】

【図８】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子写真プロセスにより感光体上に形成さ
   れたトナー像を、上下１対のローラより成る搬送ローラ
   により感光体に給送される転写材に転写チャージャの作
   用のもとに転写し、加熱ローラとこれに圧接する加圧ロ
   ーラとより成る定着装置により定着する画像形成装置に
   おいて、上記搬送ローラを構成する１対のローラの同じ
   側の端部に各ローラの軸を回転自在に軸支し、互いに対
   向する面を有する磁性部材を設け、上記対向する面間の
   ギャップを貫通する磁束を形成する磁気回路を設け、上
   記の両磁性部材のギャップにホール素子を設け、上記搬
   送ローラを通過する転写材の厚さにより変化するギャッ
   プ量に応じて変化するギャップを貫通する磁束密度を上
   記ホール素子により検出することにより、転写材の厚さ
   を検知することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】上記の転写チャージャの転写電流を可変と
   し、上記ホール素子の出力より検知された転写材の厚さ
   に応じて上記転写電流を変えるように制御する手段を設
   けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】上記の定着装置の加熱ローラと加圧ローラ
   との間の圧接力を可変とし、上記ホール素子の出力より
   検知された転写材の厚さに応じて上記圧接力を変えるよ
   うに制御する手段を設けたことを特徴とする請求項１に
   記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】電子写真プロセスにより感光体上に形成さ
   れたトナー像を、間欠回転するレジストローラ対により
   タイミングを取って感光体に給送される転写材に転写チ
   ャージャの作用のもとに転写し、加熱ローラとこれに圧
   接する加圧ローラとより成る定着装置により定着する画
   像形成装置において、上記のレジストローラ対の間欠回
   転動作により形成される転写材のたわみの量を検知する
   検知手段と、該検知手段により検知された転写材のたわ
   み量の存在範囲の検知信号より転写材の厚さを判別する
   判別手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】上記の転写チャージャの転写電流を可変と
   し、上記判別手段により判別された転写材の厚さに応じ
   て上記転写電流を変えるように制御する手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】上記の定着装置の加熱ローラと加圧ローラ
   との間の圧接力を可変とし、上記判別手段により判別さ
   れた転写材の厚さに応じて上記圧接力を変えるように制
   御する手段を設けたことを特徴とする請求項４に記載の
   画像形成装置。