JP2005082340A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
供給トレイにセットされた記録シートの厚みを、画像形成動作とは無関係に検出することが可能であり、検出した記録シートの厚みを用いてプリントジョブやコピージョブの最初から最適な画像形成動作を行うことが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】
複数の記録シートからなるシート束を収容する供給トレイと、この供給トレイ内から記録シートを引き出すと共に、引き出した記録シートを１枚ずつに分離して画像出力部へ給送するシート分離手段とを備え、更に、前記記録シートの厚さ検知の必要性を判断するタイミング決定手段と、このタイミング決定手段が前記厚さ検知を必要と判断した場合に、画像出力部の休止時に前記シート分離手段を動作させ、記録シートの先端のみを前記シート分離手段から突出させる検知制御手段と、シート分離手段から突出した記録シートの先端の厚みを計測するシート厚検知手段とを備えた。
【選択図】 図５

Description

本発明は、例えば電子写真方式やインクジェット方式を用いた複写機やプリンタのように、用紙やＯＨＰ用フィルム等の記録シートに対して画情報に応じた記録画像を形成する画像形成装置に係り、詳細には、供給トレイ内に束としてセットされた記録シートの厚みを画像形成動作に先立って検知するための改良に関する。

特開２００１−１１４４５２ 特開平１０−３１０２８４号公報 特開平０５−０００７４４号公報 特開平０４−３０３３５０号公報 特開平０８−２１７２９０号公報

電子写真方式やインクジェット方式を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置において、高品質の記録画像を用紙等の記録シート上に形成するためには、かかる記録シートの厚みや材質等に応じた適切なパラメータで記録画像の形成を行う必要がある。例えば、電子写真方式では感光体上に形成したトナー像を記録シートに対して良好に転写するためには、かかる記録シートの厚みや材質に応じた強度の転写バイアスを設定する必要がある。また、インクジェット方式においては、記録シートの厚みや材質が直接的に画質に影響を及ぼしており、これらに応じてインクの噴射パターンを変更することが必要とされる。

また、一般的に、記録シートは複数枚が積み重なったシート束の状態で供給トレイにセットされ、このシート束を１枚ずつの記録シートに分離してから電子写真方式やインクジェット方式の画像出力部に給送することが必要される。その際、分離ミスによって２枚の記録シートが給送されてしまう所謂重送を防止するためには、フィードロールに対するリタードロールの位置を給送する記録シートの厚みに応じて調整する等、記録シートを分離する際の細部のパラメータを記録シートの厚みに応じて調整する方法が有効である。また、搬送中における記録シートのスキューやジャムを防止するためには、記録シートを挟持する搬送ロールの圧接力を該記録シートの厚みに応じて調整することも有効である。

従って、複写機やプリンタの画像出力部に対して給送される記録シートの厚みや材質を、画像形成動作に先立って検知することは極めて重要である。

従来、記録シートの厚みを計測する手段としては、供給トレイから記録シートが送り出された後に、かかる記録シートが通過する際の搬送ロールの変位量を計測し、かかる変位量から記録シートの厚みを推測するものが知られている（特開平０４−３０３３５０号公報、特開平０５−０００７４４号公報、特開平０８−２１７２９０号公報）。また、供給トレイ内におけるシート束の高さを予め計測しておくと共に、記録シートを数枚給送した後に再び供給トレイ内のシート束の高さを計測し、高さの減少量と記録シートの給送枚数から、１枚の記録シートの厚さを把握する方法も知られている（特開平１０−３１０２８４号公報、特開２０００−１１４４５２）。

しかし、これら従来の計測方法では、記録シートの厚さの検知が画像形成動作と連動していることから、記録シートを供給トレイから画像出力部に給送してみないと、その厚みを把握することができなかった。すなわち、供給トレイにセットされているシート束の種類を交換した場合には、画像形成に関するパラメータ、記録シートの給送に関するパラメータを１枚目の記録シートの搬送時から変更することができず、コピージョブ、プリントジョブの最初から高画質の記録画像を形成し得る保証がなかった。

また、供給トレイにセットされた記録シートの厚みを把握すれば、把握した厚みを手がかりとしてセットされている記録シートの種類、例えば普通紙、厚紙、ＯＨＰ用フィルム等の違いを複写機やプリンタ等の画像形成装置に自動判別させることも可能となるが、前述した従来技術では画像形成動作に伴って記録シートを実際に搬送してからでないとその厚みを把握することが出来なかったので、供給トレイにセットされている記録シートを交換した直後は該記録シートの種類を自動判別することができなかった。このため、プリントジョブ、コピージョブが開始されてから、記録シートの選択ミスに気がつく場合も多々あり、特殊な記録シートに対してプリント又はコピーを行う際には、これらジョブに先立って供給トレイにセットされている記録シートを確認しなければならず、作業性の悪いものとなっていた。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、供給トレイにセットされた記録シートの厚みを、画像形成動作とは無関係に検出することが可能であり、検出した記録シートの厚みを用いてプリントジョブやコピージョブの最初から最適な画像形成動作を行うことが可能な画像形成装置を提供することにある。

すなわち、本発明はの画像形成装置は、画情報に応じた記録画像を記録シートに形成する画像出力部と、複数の記録シートからなるシート束を収容する供給トレイと、この供給トレイ内から記録シートを引き出すと共に、引き出した記録シートを１まいずつに分離して前記画像出力部へ給送するシート分離手段とを備え、更に、前記記録シートの厚さ検知の必要性を判断するタイミング決定手段と、このタイミング決定手段が前記厚さ検知を必要と判断した場合に、前記画像出力部の休止時に前記シート分離手段を動作させ、記録シートの先端のみを前記シート分離手段から突出させる検知制御手段と、シート分離手段から突出した記録シートの先端の厚みを計測するシート厚検知手段とを備えたことを特徴とするものである。

このような技術的手段によれば、画像出力部における画像形成動作とは無関係に前記シート分離手段を動作させ、供給トレイに収容された記録シートを該供給トレイから引き出すと共に一枚ずつに分離させ、かかる記録シートの先端のみを前記分離手段から突出させた状態で該記録シートの厚みを検知しているので、記録シートを供給トレイから画像出力部へ給送することなく該記録シートの厚みを検知することが可能となる。

供給トレイ内にセットされた記録シートの厚みを画像形成動作とは無関係に把握することができれば、把握した記録シートの厚みを手がかりとして供給トレイにセットされた記録シートの種類、例えば普通紙、厚紙、ＯＨＰ用フィルム等の違いを自動判別することも可能となり、判別した記録シートの種類に応じ、かかる記録シートの搬送に必要なパラメータや画像形成に必要なパラメータを最適化することが可能となり、コピージョブやプリントジョブの当初から高画質の記録画像を形成することが可能となる。

また、プリンタに複数の供給トレイが設けられている場合には、プリントジョブやコピージョブにおいて指定された記録シートを収容している供給トレイを自動選択させ、逆に、指定された記録シートがいずれの供給トレイにもセットされていないのであれば、プリントジョブを指示したコンピュータの画面や複写機の操作パネルに警告メッセージを表示させるといったことが可能となり、無駄なコピーやプリントを防止すると共に、作業性の向上を図ることができる。

このような技術的手段において、前記タイミング決定手段としては、記録シートの厚さ検知が必要か否かを判断するものであれば良く、特定の状況が発生した場合に厚さを検知するよう前記検知制御手段に支持するものであればよい。例えば、供給トレイが装置筐体から引き出された後に再度装着された場合には、かかる供給トレイ内の記録シートが交換された可能性があることから、この供給トレイ内の記録シートの厚さ検知が必要であると判断する。また、記録シートのジャム処理が行われた場合には、記録シートを供給トレイから引き出す際に重送が発生したり、搬送途中で記録シートにスキューが発生している可能性が高いので、記録シートの分離給送に関するパラメータ、搬送に関するパラメータを設定し直すため、供給トレイ内の記録シートの厚さ検知が必要であると判断する。更に、この画像形成装置を使用するユーザから、供給トレイ内にセットされた記録シートの厚さに関する検知要求が入力された場合には、当然に記録シートの厚さの検知が必要であると判断する。ユーザからの検知要求の入力は、例えば複写機やプリンタのコントロールパネル上に検知要求ボタンを設け、この検知要求ボタンの押し下げによって入力させるようにしても良いし、プリンタに接続されたコンピュータから検知要求を入力させるように構成してもよい。

また、前記検知制御手段は画像出力部の休止時にシート分離手段を動作させて、記録シートの厚みの検知を行わせるのだが、ここでいう画像出力部の休止時とは、コピージョブやプリントジョブの入力待ちであるスタンバイ状態を含む他、コピージョブやプリントジョブの入力がなされてはいるものの、かかるジョブで使用する画像データの処理中等、何らかの理由で画像出力部に対する記録シートの搬送を開始することができない状態を含む意である。例えば、プリントジョブ中に発生した記録シートのジャムの除去処理を行った後、かかるプリントジョブの再開前に行われる復帰動作の最中も、画像出力部に対する記録シートの搬送が行われていないという観点からすれば、画像出力部の休止時に含まれる。

更に、本発明では供給トレイ内の記録シートをその先端だけ分離手段から突出させた状態で該記録シートの厚みを検出するので、厚み検出後は該記録シートは供給トレイ内と分離手段に跨がった状態で保持されていることになる。このため、記録シートの厚み検知後、そのままの状態で供給トレイを装置筐体から引き出してしまうと、かかる記録シートが引っ掛かり、切断された記録シートが前記シート分離手段に挟まれた状態で残ってしまう。このような不具合を防止するといった観点からすれば、記録シートの厚みを検知した後、前記シート分離手段を逆転させて、厚み検知後の記録シートを供給トレイ内に逆送することが好ましい。

また更に、本発明ではシート分離手段を経て１枚ずつに分離された記録シートの先端の厚みを検知しているので、シート分離手段が供給トレイから引き出した記録シートを確実に１枚ずつに分離することが必要である。確実な分離を行うためには、シート分離手段が発揮する分離力を強めに設定すれば良いのだが、そのような設定では、分離手段を構成するフィードロールの回転に対して大きな抵抗が作用するので、通常の画像形成動作時における連続プリント、連続コピーにおいてはエネルギ損失が大きくなる。従って、かかる観点からすれば、シート分離手段が記録シートに作用する分離力の強さを複数段階に調整可能な分離調整部を備え、画像形成時に比べてシート厚検知時の分離力を強めに設定するのが好ましい。

このように、本発明の画像形成装置によれば、画像出力部における画像形成動作とは無関係に前記シート分離手段を動作させ、記録シートの先端のみを前記分離手段から突出させた状態で該記録シートの厚みを検知しているので、供給トレイにセットされた記録シートの厚みを画像形成動作とは無関係に検出することが可能であり、検出した記録シートの厚みを用いてプリントジョブやコピージョブの最初から最適な画像形成動作を行うことが可能となる。

以下、添付図面に沿って本発明のシート供給装置を詳細に説明する。
図１は本発明のシート供給装置を適用したデジタルカラー複写機の一例を示すものである。この複写機は、プラテンガラス１０上に置かれた原稿１１の画情報を光学的に読み取ってこれをＣＣＤセンサ１２で電気的な画像データに変換する画像入力部１と、この画像入力部１から転送された画情データに基づいて記録シートＰ上に画像形成を行う画像出力部２とから構成されている。

上記画像出力部２は画像入力部１から転送された画像データに基づいて感光体ドラム２０上にトナー像を形成した後、かかるトナー像を無端状の転写ベルト３に一次転写し、更に転写ベルト３上のトナー像を記録シートＰに二次転写することで該記録シートＰ上に記録画像を形成しており、トナー像が二次転写された記録シートＰは定着器４を経て排出トレイ５０上に排出されるようになっている。

また、上記感光体ドラム２０は所定のプロセス速度で矢線方向に回動しており、その周囲には、かかる感光体ドラム２０の表面を所定の背景部電位にまで一様帯電する帯電コロトロン２１と、画像データに基づいて変調されたレーザピームで感光体ドラム２０を露光し、該感光体ドラム２０上に静電潜像を形成するレーザビームスキャナ２２と、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色現像器を有し、いずれかの現像器で感光体ドラム上の静電潜像を現像するロータリ現像ユニット２３と、転写ベルト３に対するトナー像の一次転写に先立って感光体ドラム２０上の電位を除去する転写前処理コロトロン２４と、トナー像の一次転写が終了した後の感光体ドラム２０上の残留トナーを除去するクリーナ２５とが配置されている。

一方、上記転写ベルト３は複数のロールに掛け回されて矢線方向に回動しており、感光体ドラム２０上に順次形成される各色トナー像はこの転写ベルト３に多重転写された後に、かかる転写ベルト３から記録シートＰへ一括して二次転写されるようになっている。この転写ベルト３を挟んで感光体ドラム２０と対向する位置には該感光体ドラム２０との間に転写電界を形成する一次転写ロール３０が配設される一方、トナー像の二次転写位置には二次転写ロール３１及び対向電極ロール３２が転写ベルト３を挟んで配設されており、記録シートＰは上記二次転写ロール３１と転写ベルト３との間に挿通されてトナー像の転写を受けるように構成されている。また、転写ベルト３の回動経路のうち、二次転写位置と一次転写位置との間には、二次転写が終了した転写ベルト３の表面から紙粉や残留トナーを除去するベルトクリーナ３３が設けられている。

また、上記画像出力部２の下方にはサイズの異なる記録シートＰを収容した４段のシート供給トレイ５ａ〜５ｄが装備されており、画像入力部１で検知された原稿サイズに応じた適切なサイズの記録シートＰがピックアップロール５１の回動により、いずれかのシート供給トレイから画像出力部２へ送り出されるようになっている。各シート供給トレイ５ａ〜５ｄからトナー像の二次転写位置へ至る記録シートＰの搬送経路上には複数のシート搬送ロール５２が配設されると共に、二次転写位置の直前にはレジストレーションロール５３が配設されており、かかるレジストレーションロール５３はシート供給トレイ５ａ〜５ｄから送り出された記録シートＰを感光体ドラム２０に対する静電潜像の書き出しタイミングに同期した所定のタイミングで二次転写位置に送り込む。

尚、図１中において、符号１３はプラテンカバー、符号２６は画像入力部１から画像出力部２に転送されてきた画像データを複写作業の内容に応じて処理した後に上記レーザビームスキャナ２２に供給する画像処理部、符号５４は記録シートＰの手差し給紙に用いる手差しトレイ、符号５５はトナー像が二次転写された記録シートＰを定着器４へ給送するためのシート搬送ベルト、符号５６は記録シートＰの両面コピーの際に該記録シートＰを反転させて定着器４から二次転写位置へ給送するためのインバータ通路である。

以上のように構成された本実施例のカラー複写機では、画像入力部１によって取り込まれた原稿の画情報に基づいてレーザビームスキャナ２２が感光体ドラム２０を露光し、先ず、感光体ドラム２０上にはブラックに対応した静電潜像の書き込みが行われる。一方、ロータリー現像ユニット２３ではブラックトナーの現像器が感光体ドラム２０との対向位置に設定され、上記静電潜像はこのブラック現像器によってその書き込みタイミングから少し遅れて現像される。そして、このようにして形成されたブラックのトナー像は一次転写ロール３０によって転写ベルト３上に一次転写され、転写ベルト３はトナー像を担持したまま回転する。また、ブラック現像器による現像工程が終了すると、転写ベルト３が１回転サイクルを終了する迄の間に現像器の交換が行われ、ロータリ現像ユニット２３の９０°回転によってイエロートナーの現像器が感光体ドラム２０との対向位置に設定される。

以降は転写ベルト３の１回転サイクル毎にこれら動作が繰り返され、その度毎にイエロー、マゼンタ及びシアンのトナー像が感光体ドラム２０から転写ベルト３に転写され、かかる転写ベルト３上には４色のトナー像による重ね合わせトナー像が形成される。そして、このようにして形成されたフルカラーの多重転写トナー像は所定のタイミングでレジストレーションロール５３から送られてきた記録シートＰに二次転写され、未定着トナー像が転写された記録シートＰは定着器４を経て排出トレイ５０に排出される。

図２は各シート供給トレイ５（５ａ〜５ｄ）の具体的構成を示す概略図である。
このシート供給トレイ５は記録シートＰの収容空間を備えて略矩形状に形成されており、給紙部を構成する複写機の筐体に対してフロント側（図１の紙面手前側）から挿入し得るように構成されている。シート供給トレイ５の内部には記録シートＰを搭載すると共に、該記録シートＰを上方へ向けて押し上げるボトムプレート６０が設けられている。

また、このシート供給トレイ５が挿入される複写機の筐体側には、シート供給トレイ５内に位置決めされた記録シートＰの先端に対応して前述のピックアップロール５１が設けられており、ボトムプレート６０の上昇によって記録シートＰが持ち上がると、シート供給トレイ５内で最上位に位置する記録シートＰの先端がピックアップロール５１と圧接するようになっている。これにより、ピックアップロール５１が回転すると、記録シートＰとピックアップロール５１との間に所定の摩擦力が作用し、最上位の記録シートＰがシート供給トレイ５から引き出される。一方、シート供給トレイ５から引き出された記録シートＰが多数枚重なった状態で搬送される所謂重送を防止するため、複写機の筐体側には上記ピックアップロール５１に隣接してフィードロール６３及びリタードロール６４が設けられている。

図３に示すように、フィードロール６３は所定の高さに固定的に設けられる一方、リタードロール６４は支軸６５を中心として揺動自在に設けられたアーム６５ａに支承されており、このアーム６５ａの一端に連結された弾性部材６６の付勢力によってフィードロール６３に圧接している。また、記録シートＰの重送を確実に防止するため、フィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力は使用する記録シートＰの厚み等に応じて調節することができるようになっている。すなわち、前記弾性部材６６の一端にはアクチュエータロッド６７が結合されており、調整モータ６８を回転させて前記アクチュエータロッド６７を移動させると、前記弾性部材６６の発揮する付勢力が変更され、フィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力を自由に調整することができるようになっている。そして、シート供給トレイ５から引き出された記録シートＰはこれらフィードロール６３及びリタードロール６４が形成するニップの間を通過する際に一枚ずつに分離される。尚、これらフィードロール６３とピックアップロール５１は共通のフィードモータ（図示せず）によって回転駆動される一方、リタードロール６４はトルクリミッタを介して図示外のモータと接続され、シート搬送方向と逆方向へ回転駆動されており、かかるリタードロール６４は所定以上のトルクが作用した場合にのみ記録シートＰの搬送方向へ回転するようになっている。

図４は前記ボトムプレート６０を昇降させるための機構を示すものである。ボトムプレート６０にはプーリ６２に架け回されたワイヤ６９が連結されており、このワイヤ６９をリフトアップモータ７０に連結された巻き取りプーリ７１によって巻き取ると、ボトムプレート６０がシート供給トレイ５内で上昇し、最上位の記録シートＰが前記ピックアップロール５１に接触するようになっている。前記巻き取りプーリ７１は、シート供給トレイ５を複写機筐体に押し込んだ際にリフトアップモータ７０と連結される一方、シート供給トレイ５を複写機筐体から抜き出し際にリフトアップモータ７０から分離されるように構成されている。このため、シート供給トレイ５を装置筐体から抜き出すと、ボトムプレート６０は自重によってシート供給トレイ５の底面まで下降し、ユーザによる記録シートＰの補充が容易に行い得るようになっている。また、シート供給トレイ５が複写機筐体に対して完全に押し込まれたことが図示外のセンサによって確認されると、記録シートＰを給紙するための準備動作として、リフトアップモータ７０が駆動されてワイヤ６９の巻き取りが行われ、ボトムプレート６０に積載されたシート束の最上位の記録シートＰが前記ピックアップロール５１に接触するまで該ボトムプレート６０の上昇が行われる。

更に、前記ピックアップロール５１は上下動自在に配置されており、ボトムプレート６０に積載された記録シートＰの枚数が給紙によって減少していくと、徐々に下降していくようになっている。このピックアップロール５１を前記フィードロール６３と略同じ高さレベルに維持するため、継続的な給紙によってピックアップロール５１が所定の高さレベルにまで下降すると、図示該のセンサがこれを感知し、このセンサの出力信号の変化をトリガーとしてリフトアップモータ７０が所定時間駆動されるように構成されている。これにより、ボトムプレート６０が給紙された記録シートＰの厚さに見合った量だけ上昇し、シート供給トレイ５内の最上位の記録シートＰが常に所定の高さでピックアップロール５１と接触するようになっている。

一方、この種の電子写真複写機、特に複数色のトナー像を記録シートＰに対して多重転写するカラー複写機では、二次転写ロール３１に対して記録シートＰの厚みに応じた最適な転写バイアスを印加する必要があり、仮に印加した転写バイアスが不適当な場合には、トナー像の転写不良、トナーの極性反転によるリトランスファーが発生し、高品質の記録画像を形成することが不可能となってしまう。また、シート供給トレイ５から記録シートＰを給紙するに当たり、記録シートＰの重送を防止するためには、前記フィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力を記録シートＰの厚さに応じて最適化することが重要となる。このため、この実施例のカラー複写機では、シート供給トレイ５にセットされている記録シートＰの厚みを自動的に把握し、把握した記録シートＰの厚みに応じてトナー像の二次転写バイアス、リタードロール６４の圧接力等を最適化し得るように構成されている。

記録シートＰを画像出力部２に向けて搬送することなくその厚みを把握するため、この実施例のカラー複写機ではシート供給トレイ５にセットされている記録シートＰをコピージョブと無関係に擬似的に給紙し、記録シートＰの先端がフィードロール６３とリタードロール６４との間を抜け出たところで、かかる先端部の厚さを測定している。図５はそのための構成の概略を示すものである。図中のタイミング決定手段８０は記録シートＰの厚さに関する情報が必要か否かを判断し、必要と判断される場合には検知制御手段８１に対して検知要求信号を出力する。また、検知制御手段８１は検知要求信号を受信すると、ピックアップロール５１及びフィードロール６３の回転を制御し、シート供給トレイ５内にセットされている記録シートＰの給紙動作を行う。記録シートＰの給紙方向に関してフィードロール６３の直後にはシート検知センサ８２が設けられており、シート供給トレイ５内のシート束Ｐｓから分離されてフィードロール６３を通過した記録シートＰの先端は前記シート検知センサ８２によって検出される。このようにしてシート検知センサ８２が記録シートＰの先端を検出すると、前記検知制御手段８１はピックアップロール５１及びフィードロール６３の駆動を停止し、フィードロール６３の軸方向に並べて設けられたシート厚検知手段８３の出力信号を取り込む。

前記シート厚検知手段８３は、揺動自在に支持されると共に先端部がリタードロール６４の表面に接触した棒状のコンタクト部材８４と、このコンタクト部材８４の揺動角度に応じた出力信号を発生する例えばポテンショメータ等の信号発生部材（図示せず）とから構成されており、記録シートＰがフィードロール６３とリタードロール６４との間に進入すると、かかる記録シートＰの厚みに応じて前記コンタクト部材８４が揺動し、記録シートＰの厚みに応じた強度の出力信号が得られるようになっている。これにより、記録シートＰを画像出力部２に対して給紙することなく、記録シートＰの厚みを検出することが可能となる。

前記タイミング決定手段８０は、例えばシート供給トレイ５の開閉を図示外のセンサで確認した場合に、前記検知要求信号を検知制御手段８１に対して出力する。シート供給トレイ５が開閉されたということは、かかるシート供給トレイ５にセットされている記録シートＰの種類が交換された可能性があり、交換後の記録シートＰの厚さに応じてトナー像の転写パラメータ等を際設定し直す必要があるからである。また、画像出力部２に通じる複写機筐体の扉が開閉されたことをインターロックスイッチの出力信号から検出した場合に、前記タイミング決定手段８０が検知要求信号を出力するように構成することも可能である。複写機筐体の扉が開閉されたということは、記録シートＰのジャム処理が行われた可能性があり、フィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力が記録シートＰの厚さに最適化されておらず、結果として記録シートＰの重送等のトラブルが発生していると考えられるからである。検知要求信号を出力する際のトリガーとして、このような複写機筐体の扉の開閉を用いるのであれば、かかる扉の開閉が同一のコピージョブ又はプリントジョブの中で数回繰り返し行われたことを条件としても良い。

また、前記タイミング決定手段８０がユーザからの要求に応じて検知要求信号を出力するように構成することもできる。例えば、複写機のコントロールパネルに記録シートＰの厚さの検知スイッチを設けておき、コピージョブに先立ってユーザが前記検知スイッチを押圧した場合に、各シート供給トレイ５にセットされている記録シートＰの厚さを検出するように構成しても良い。更に、この複写機をコンピュータに接続し、プリンタとして使用するのであれば、コンピュータにおけるプリントジョブの入力画面内に記録シートＰの厚さ検知のためのスイッチを設け、ユーザがプリントジョブの指示に先立ってシート供給トレイ５にセットされている記録シートＰの厚さの調査を要求できるように構成しても良い。

前記タイミング決定手段８０から検知要求信号を受信した場合、前記検知制御手段８１は画像出力部２が給紙状態か否か、換言すれば画像出力部２に対してシート供給トレイ５から対する記録シートＰの給紙が行われている最中か否かをチェックし、給紙が行われていない場合にのみ前述した記録シートＰの厚さ検知を行う。従って、ユーザによってコントロールパネルの検知スイッチが押圧された場合であっても、その時点でコピージョブ又はプリントジョブが実施中であり、画像出力部２に対して記録シートＰの給紙が行われている場合には、かかるジョブが終了するまで記録シートＰの厚さ検知は実施されない。

図１に示す複写機ではシート供給トレイ５が４段設けられているので、タイミング決定手段によって検知要求信号が出力された場合、各シート供給トレイ５毎にそこにセットされている記録シートＰの厚みが検出される。シート厚検知手段８３の出力信号から把握された記録シートＰの厚みに関する情報は複写機の主制御部に送られ、かかる主制御部において各シート供給トレイ５ａ〜５ｄとの対応で記憶される。

このようにして記録シートＰの厚みが把握されると、フィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力を記録シートＰの厚みに応じて最適化するため、前記主制御部は各シート供給トレイ毎に設けられた調整モータ６８を駆動し、前述の弾性部材６６の付勢力を変更する。これによってフィードロール６３とリタードロール６４の協働による記録シートＰの分離動作を、シート供給トレイ５にセットされた記録シートＰの厚みに応じて最適化することが可能となる。また、検出した記録シートＰの厚みに応じ、前記ピックアップロール６４の記録シートＰに対する圧接力も変更することが可能となる。このように、把握した記録シートＰの厚みを用いてピックアップロール６４の圧接力やリタードロール６３の圧接力を最適化することにより、シート供給トレイ５から画像出力部２に対して記録シートＰを給紙する動作を安定化して行うことが可能となる。

更に、ユーザがコピージョブを行う際に、かかるジョブにおいて使用するシート供給トレイ５が自動又は手動で選択されると、前記主制御部７７は該ジョブで使用される記録シートＰの厚みを不揮発性メモリから読み出し、かかる記録シートＰの厚さに対応した転写バイアスを転写バイアス電源７８に設定する。これにより、トナー像を中間転写ベルト３から記録シートＰへ二次転写する際、記録シートＰの厚さに応じた最適な強度の転写バイアスを印加することができ、トナー像の転写不良やリトランスファーを防止することが可能となる。

一方、図６はシート厚検知手段８３の第２実施例を示すものである。図５に示した例では、シート厚検知手段８３がフィードロール６３とリタードロール６４との間に引き込まれた記録シートＰの厚さを直接測定したが、この図６に示す例では記録シートＰの厚さ分だけ押し下げられるリタードロール６４の変位量を非接触式のレーザ変位計８５で測定するように構成した。

また、図７はシート厚検知手段８３の第３実施例を示すものである。この例ではシート供給トレイ５の上方にレーザ変位計８６を設け、記録シートＰの先端部をフィードロール６３とリタードロール６４の間に引き込む前と引き込んだ後とで、シート供給トレイ６５内のシート束Ｐｓの高さを計測し、かかる高さの変位量から記録シートＰの１枚分の厚さを検出している。

これら図６及び図７に示すシート厚検知手段８３によっても、図５に示した例と同様に、画像出力部２における記録画像の形成動作と関係なく、シート供給トレイ５に収容されている記録シートＰの厚さを検出することが可能となり、それ以降のコピージョブやプリントジョブにおいて記録画像の形成動作を、使用する記録シートＰの厚さに対して最適化することが可能となる。

一方、このようにシート供給トレイ５内の記録シートＰを擬似的に給紙し、フィードロール６３を通過した直後の記録シートＰの先端の厚みを測定するように構成した場合、前記フィードロール６３とリタードロール６４による記録シートＰの分離作用が不十分であると、これらロール６３，６４の間に複数枚の記録シートＰが進入してしまい、記録シート１枚の厚さを正確に測定することができなくなってしまう。特に、前記タイミング決定手段８０の検知要求に基づいて記録シートＰの厚さ検知を行う場合には、シート供給トレイ５にセットされている記録シートＰの厚さが把握できておらず、フィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力を記録シートＰの種類に最適化できていない可能性が高い。前記分離作用を十分に発揮させるためには、フィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力を強めに設定し、またはリタードロール６４に対して記録シートＰをシート供給トレイ５に押し戻す方向の回転を与える等の対策が考えられる。しかし、フィードロール６３とリタードロール６４による記録シートＰの分離作用を強めに設定しておくと、画像出力部２に対する通常の給紙の際にフィードロール６３、リタードロール６４、記録シートＰに作用する摩擦抵抗が大きくなり、フィードロール６３の駆動に過大なトルクが必要となる他、各ロールの早期摩耗の原因ともなる。

そこで、前記タイミング決定手段８０の検知要求に基づいて記録シートＰを擬似的に給紙して該記録シートＰの厚さを検知する場合には、図３に示す調整モータ６７を駆動することにより、フィードロール６３に対するリタードロール６４の圧接力を調整可能な範囲の中で最大に設定し、記録シートＰの厚さ検出の時にだけリタードロール６４による記録シートＰの分離作用を高めるのが好ましい。このように構成すれば、記録シートＰの厚さを検出する際には、リタードロール６４による記録シートＰの分離を確実に行うことが可能となる。また、記録シートＰの厚さの検出が終了した後は、コピージョブ又はプリントジョブで使用する記録シートＰの厚さに対してリタードロール６４の圧接力を最適化することにより、フィードロール６３及びリタードロール６４の早期摩耗を防止することが可能となる他、フィードロール６３の駆動に無駄な電力を消費する必要がなくなり、省エネルギ化を達成することが可能となる。

また、リタードロール６４による分離力を調整可能とするためには、前述の如くフィードロール６３のリタードロール６４に対する圧接力を変更し得る構成としても良いが、リタードロール６４そのものに対して給紙方向と逆方向の回転トルクを与え、この回転トルクを調整するように構成しても良い。図８はリタードロール６４に回転トルクを与えるための構成の一例を示している。図３に示したようにリタードロール６４は揺動自在なアーム６５ａに対して取り付けられているが、かかるアーム６５ａの揺動中心となる支軸６５にトルク調整器としてのＤＣモータ９０を連結し、このＤＣモータ９０の発生する回転トルクをギヤ９１，９２を介してリタードロール６４に伝達するように構成した。このようにリタードロール６４に対して記録シートＰの搬送方向と逆方向の回転トルクを入力してやると、かかる回転トルクの大きさに応じ、リタードロールによる記録シートの分離作用の強弱を調整することが可能となる。従って、前記タイミング決定手段８０の検知要求に基づいて記録シートＰを擬似的に給紙して該記録シートＰの厚さを検知する場合には、記録シートＰをフィードロール６３によって給紙可能な範囲で前記ＤＣモータ９０の発生する回転トルクを最大に設定し、記録シートＰの厚さ検出の時にだけリタードロール６４による記録シートＰの分離作用を高めるのが好ましい。これにより、記録シートＰの厚さを検出する際には、リタードロール６４による記録シートＰの分離を確実に行うことが可能となる。また、記録シートＰの厚さの検出が終了した後は、コピージョブ又はプリントジョブで使用する記録シートＰの厚さに対してＤＣモータ９０の回転トルクを最適化することにより、フィードロール６３及びリタードロール６４の早期摩耗を防止することが可能となる他、フィードロール６３の駆動に無駄な電力を消費する必要がなくなり、省エネルギ化を達成することが可能となる。

更に、本発明ではシート供給トレイ５内にセットされている記録シートＰを擬似的に搬送し、記録シートＰの先端がフィードロール６３とリタードロール６４の間に挟まれた状態で該記録シートＰの厚さを計測しており、かかる計測が終了し、各シート供給トレイ５にセットされている記録シートＰの厚さ情報の収集が完了した状態では、記録シートＰがフィードロール６３とリタードロール６４の間に残ってしまうことになる。このまま次のコピージョブ又はプリントジョブが開始されるのであれば何ら問題はないのであるが、シート供給トレイ５にセットされている記録シートＰの厚さを計測した結果として、次のジョブで使用すべき記録シートＰの種類とシート供給トレイ５にセットされている記録シートＰの種類とが合致しないと判断され、記録シートＰの交換が必要となるケースが想定される。しかし、前述の如く記録シートＰの厚さを計測した後では、シート供給トレイ５に収容されているシート束Ｐｓの最上位に位置する記録シートＰの先端がフィードロール６３とリータドロール６４との間に挿入されていることから、そのままシート供給トレイ５を複写機の装置筐体から強引に抜き出すと、かかる記録シートＰが切断されてしまう不都合がある。

そこで、本発明の構成により擬似的に記録シートＰを搬送してその厚さを計測するのであれば、前記検知制御手段８１はシート厚検知手段８３の出力信号を取り込んだ後にピックアップロール５１、フィードロール６３及びリタードロール６４を記録シートの給紙方向とは逆方向へ回転させ、厚さの計測を行った記録シートＰをシート供給トレイ５内に戻すのが好ましい。このように構成すれば、シート束Ｐｓを交換するためにシート供給トレイ５を装置筐体から引き出しても、厚さを計測した記録シートの先端がフィードロール６３とリタードロール６４との間に挟まれて装置筐体内に残ってしまうといったトラブルを回避することができる。

本発明のシート供給装置を適用可能なデジタルカラー複写機の一例を示す概略図である。 シート供給装置の構成を示す概略図である。 フィードロール及びリタードロール周辺の機構を示す拡大図である。 ボトムプレートのリフトアップ機構を示す概略図である。 シート供給トレイにセットされた記録シートの厚さを計測するための構成を示す概略図である。 シート厚検知手段の第２実施例を示す概略図である。 シート厚検知手段の第３実施例を示す概略図である。 リタードロールに記録シートの分離作用の強弱を与えるための構成を示す概略図である。

符号の説明

５…シート供給トレイ、５１…ピックアップロール、６３…フィードロール、６４…リタードロール、８０…タイミング決定手段、８１…検知制御手段、８３…シート厚検知手段、Ｐ…記録シート、Ｐｓ…シート束

Claims (4)

1. 画情報に応じた記録画像を記録シートに形成する画像出力部と、複数の記録シートからなるシート束を収容する供給トレイと、この供給トレイ内から記録シートを引き出すと共に、引き出した記録シートを１枚ずつに分離して前記画像出力部へ給送するシート分離手段とを備え、更に、
   前記記録シートの厚さ検知の必要性を判断するタイミング決定手段と、このタイミング決定手段が前記厚さ検知を必要と判断した場合に、前記画像出力部の休止時に前記シート分離手段を動作させ、記録シートの先端のみを前記シート分離手段から突出させる検知制御手段と、シート分離手段から突出した記録シートの先端の厚みを計測するシート厚検知手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記タイミング決定手段は、装置筐体に対する供給トレイの装着後、シートジャムの除去後、又はユーザから記録シートの厚さの検知要求が入力された時に記録シートの厚さ検知が必要と判断することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記シート分離手段は、前記シート厚検知手段が記録シートの厚みを検知後、かかる記録シートを供給トレイ内へ逆送することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記シート分離手段は記録シートに作用する分離力の強さを複数段階に調整可能な分離調整部を備え、画像形成時に比べてシート厚検知時の分離力を強めに設定していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。

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