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発明の名称 画像形成装置及び画像形成装置の制御方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−8680(P2007−8680A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−193090(P2005−193090)
出願日 平成17年6月30日(2005.6.30)
代理人 【識別番号】100076428
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康徳
発明者 加藤 裕紀
要約 課題
用紙が不適切にセットされた場合でも画像不良や紙しわ等を発生させることが無い画像形成装置の提供。

解決手段
記録媒体を収容する記録媒体収容手段と、前記記録媒体を搬送路に供給する供給手段と、前記記録媒体収容手段に設けられて、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向のサイズにあわせて移動可能な一対の幅規制手段と、前記搬送路上であって、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向の位置に配置され、少なくとも搬送可能な最大の記録媒体の有無を検知する幅検知手段と、前記記録媒体収容手段に前記記録媒体が収納されているか否かを検知する有無検知手段と、を備え、前記有無検知手段を、前記幅検知手段の配置位置から遠い側の前記幅規制手段に配置した。
特許請求の範囲
【請求項1】
記録媒体を収容する記録媒体収容手段と、
前記記録媒体を搬送路に供給する供給手段と、
前記記録媒体収容手段に設けられて、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向のサイズにあわせて移動可能な一対の幅規制手段と、
前記搬送路上であって、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向の位置に配置され、少なくとも搬送可能な最大の記録媒体の有無を検知する幅検知手段と、
前記記録媒体収容手段に前記記録媒体が収納されているか否かを検知する有無検知手段と、を備え、
前記有無検知手段を、前記幅検知手段の配置位置から遠い側の前記幅規制手段に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記一対の幅規制手段は、前記記録媒体収容手段における前記記録媒体の搬送方向と直交する方向の中心位置に対して対称に移動可能であって、
前記中心位置の一方側に前記幅検知手段が配置され、前記有無検知手段を前記中心位置の他方側の前記幅規制手段に配設したことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記幅検知手段と前記有無検知手段の検知結果に基づいて前記画像形成装置の制御内容を変更することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記有無検知手段が記録媒体有りを検知しない場合には画像形成動作を開始せず、
前記有無検知手段が記録媒体有りを検知した場合であって、前記幅検知手段が記録媒体有りを検知しない場合には当該記録媒体が小幅として制御を行い、
前記幅検知手段と前記有無検知手段がいずれも記録媒体有りを検知した場合には当該記録媒体が大幅として制御を行うことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に寸法に応じて、前記幅検知手段を複数の異なる位置に配置したことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記幅検知手段は、前記記録媒体の搬送方向に直交する方向の第1のサイズを検知する第1の幅検知手段と、前記記録媒体の搬送方向に直交する方向の第2のサイズを検知する第2の幅検知手段とを備えることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
【請求項7】
記録媒体を収容する記録媒体収容手段と、
前記記録媒体を搬送路に供給する供給手段と、
前記記録媒体収容手段に設けられて、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向のサイズにあわせて移動可能な一対の幅規制手段と、
前記搬送路上であって、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向の位置に配置され、少なくとも搬送可能な最大の記録媒体の有無を検知する幅検知手段と、
前記幅検知手段の配置位置から遠い側の前記幅規制手段に配置されて、前記記録媒体収容手段に前記記録媒体が収納されているか否かを検知する有無検知手段と、を備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記幅検知手段と前記有無検知手段の検知結果に基づいて、前記画像形成装置の動作を制御することを特徴とする制御方法。
【請求項8】
前記有無検知手段が記録媒体有りを検知しない場合には画像形成動作を開始せず、
前記有無検知手段が記録媒体有りを検知した場合であって、前記幅検知手段が記録媒体有りを検知しない場合には当該記録媒体が小幅として制御を行い、
前記幅検知手段と前記有無検知手段がいずれも記録媒体有りを検知した場合には当該記録媒体が大幅として制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の制御方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、レーザービームプリンタ等の用紙カセットに収納された用紙サイズ検知技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
レーザービームプリンタ等に代表される電子写真方式の画像形成装置は、用紙に担持されるトナー像を定着させるための加熱手段を有している。この加熱手段に対して幅が狭い用紙が通紙されると、非通紙部の温度が通紙部の温度に比して上昇してしまい、ホットオフセットという画像不良を生じさせたり、膨張による変形で用紙にしわ等を発生させることがあった。そして、これらの対策として、特許文献1に示すように、画像形成装置内に紙幅を検知する紙幅センサを設け、検知した紙幅により加熱手段に対する制御を変更している。また、特許文献1では複数の紙幅センサを設けているが、特許文献2にあるように紙幅センサは1つで、このセンサが紙有りを検知したか否かによって制御を変えることも行われている。
【特許文献1】特開平04-136882号公報
【特許文献2】特開平09-314936号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、用紙の幅方向(搬送方向に直交する方向)の中心が搬送時の基準位置とされている、所謂中央搬送基準の画像形成装置においては、ユーザが用紙の幅方向に設けられた幅規制板を用紙に対して適合するように移動させない使用も考えられる。
【0004】
図7において、801は用紙、802は幅規制板、803は後端規制板、804は用紙カセット、805は紙幅センサが紙幅大小を判断する境界線であり、この線に用紙がかかっていれば幅大、かかっていなければ幅小と判断される線である。
【0005】
図7(a)は正常に用紙がセットされている状態を示し、用紙は幅小と判断される。ここで、図7(b)のように、ユーザが同じサイズの用紙を幅規制板を広げたままカセットにセットしてしまうと、紙幅センサは幅大を検知してしまう。
【0006】
その結果、装置が幅大用のシーケンス(例えば定着温度を幅大の紙にあわせて設定させる等)で動作してしまい画像不良や紙しわを発生させることがあった。
【0007】
従って、本発明は、このような課題を解決することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、記録媒体を収容する記録媒体収容手段と、前記記録媒体を搬送路に供給する供給手段と、前記記録媒体収容手段に設けられて、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向のサイズにあわせて移動可能な一対の幅規制手段と、前記搬送路上であって、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向の位置に配置され、少なくとも搬送可能な最大の記録媒体の有無を検知する幅検知手段と、前記記録媒体収容手段に前記記録媒体が収納されているか否かを検知する有無検知手段と、を備え、前記有無検知手段を、前記幅検知手段の配置位置から遠い側の前記幅規制手段に配置した。
【0009】
また、本発明の画像形成装置の制御方法は、記録媒体を収容する記録媒体収容手段と、前記記録媒体を搬送路に供給する供給手段と、前記記録媒体収容手段に設けられて、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向のサイズにあわせて移動可能な一対の幅規制手段と、前記搬送路上であって、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向の位置に配置され、少なくとも搬送可能な最大の記録媒体の有無を検知する幅検知手段と、前記幅検知手段の配置位置から遠い側の前記幅規制手段に配置されて、前記記録媒体収容手段に前記記録媒体が収納されているか否かを検知する有無検知手段と、を備えた画像形成装置の制御方法であって、前記幅検知手段と前記有無検知手段の検知結果に基づいて、前記画像形成装置の動作を制御する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、幅寸法が小さいのに大きい用紙と認識されて印画動作を行うことがないので、画像不良や紙しわを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下に、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【0012】
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、本発明は、レーザープリンタに限らず、用紙サイズに応じて制御内容を変更する画像形成装置に適用可能である。
【0013】
[第1の実施形態]
図8は本発明に係る実施形態の画像形成装置の概略構成を示す側断面図である。
【0014】
図8において、101は電子写真方式の画像形成装置である。
【0015】
102は、画像形成装置101内の各部を回転駆動するためのメインモータである。
【0016】
103は、画像を形成する用紙を収納するための給紙トレイである。
【0017】
104は、給紙トレイ103に収納された用紙を1枚ずつピックアップするための給紙ローラであり、メインモータ102から伝達される駆動力を給紙ソレノイド106で伝達状態とすることで回転力が与えられる。
【0018】
105は、分離パッドであり給紙ローラ104により給紙トレイ103からピックアップされた用紙が重送されないように1枚ずつに分離するためのものである。
【0019】
107は、感光ドラムであり、高電圧電源(不図示)から帯電電圧が印加される帯電ローラ109により所定電位に帯電される。また、レーザスキャナユニット114によりレーザビームが照射され、高電圧電源から現像電圧が印加される現像ローラ110によりトナーが現像されるものである。
【0020】
108は、転写ローラであり、感光ドラム107上のトナー像を用紙に転写すべく高電圧電源から転写電圧が印加されるものである。
【0021】
111は、定着ローラであり、内部に用紙上のトナー像を熱定着させるためのセラミックヒータを備える。そして、定着ローラ111は対向する位置に設けられた加圧ローラ112と接するニップ部において用紙上のトナー像を熱定着させる。
【0022】
113は、排紙ローラであり定着ローラ111及び加圧ローラ112により加圧及び加熱されてトナー像が定着した用紙を排紙トレイ115に排出するものである。
【0023】
なお、図8の斜線は駆動力の伝達経路を示し、感光ドラム109、加圧ローラ112、排紙ローラ113、給紙ローラ104はメインモータ102から駆動力が与えられて回転する。
【0024】
202は用紙の先端を検知するために通紙されうるすべての用紙が通過する位置に配置される先端検知センサである。203は通紙された用紙の幅が最大サイズであった場合には用紙の通過を検知するが、少なくとも幅が最小サイズの用紙であった場合には通過を検知しない位置に配設される紙幅センサである。
【0025】
図2は先端検知センサと紙幅センサの位置関係を示しており、用紙搬走路を搬送面に直交する方向から示した図である。
【0026】
図2において、搬送方向の矢印Aは図8の矢印Aに一致する。W1は通紙されうる最小サイズの用紙幅、W2は通紙されうる最大サイズの用紙の幅を示す。W3は紙幅センサ203が紙有りを検知する最小サイズの幅を示すものであり、W3以上の用紙が通紙された場合に紙有りを検知し、W3未満の用紙が通紙された場合は紙有りを検知しない。Cは搬送基準線を示し、用紙の幅方向(搬送方向に直交する方向)の中心部分がこの線と一致するようにセットされることを意図した基準線である。先端検知センサ202は用紙サイズにかかわりなく通紙される用紙の先端を検知する必要があるのでW1の内側に配置されている。紙幅センサ203が紙有りを検知する最小サイズの幅W3は、画像不良等が発生しないような各機種固有の値として設定される。例えば、通紙される用紙の幅方向の最大サイズがLTRである画像形成装置では、180乃至200mmの値に設定されることが多い。
【0027】
図1は給紙トレイ103を更に詳細に示した図であり、(a)は用紙カセットの上面図、(b)は正面図である。破線Bは紙幅センサの検知位置を示す境界線であり、図2の破線Bの延長線である。破線Cは搬送の基準となる搬送基準線で、図2の破線の延長線である。302,303は幅規制板でそれぞれ矢印D,Eの方向に移動可能である。幅規制板302,303は、アーム306,307及びギア304を介して連動しており、基準線Cからの距離d1,d2が常にd1=d2となるように移動する。305は後端規制板で矢印Fの方向に移動可能に構成される。本実施形態では、紙有無センサ308を、紙幅センサの検知位置Bから遠い側の幅規制板302に配置している。換言すると、基準線Cに対して紙幅センサの検知位置Bの反対側にある幅規制板302に紙有無センサ308が配置されている。紙有無センサ308は幅規制板302が移動すると付随して移動するように構成される。更に換言すると、基準線Cの一方側に紙幅センサを配設し、紙有無センサ308を基準線Cの他方側の幅規制板302に配設している。
【0028】
図3は紙有無センサ308を更に詳細に示した図であり、(b)は図1中の矢印H方向から紙有無センサ308を見た図である。紙有無検知フラグ402は軸404を中心として回転するように構成される。(a)に示すように一端はフォトインタラプタ401の検知部分を遮光するようになっており、(b)に示すようにもう一端は給紙トレイ103上から突出するように構成される。紙有無検知フラグ402は不図示のばねによって、(b)の矢印Gの方向に常に力が与えられており、給紙トレイ103上に何も無い場合には(b)の状態に維持される。(c)は給紙トレイ103上に用紙403がセットされたときの状態を示す。紙有無検知フラグ402は用紙の自重によって回転させられフォトインタラプタ401の検知部分は遮光されない状態になる。
【0029】
図4はフォトインタラプタ401の周辺の電気回路構成例を示す。発光ダイオード503の光がフォトトランジスタ504に到達すると、フォトトランジスタ504がオンし、点Iの電位は接地される。発光ダイオード503とフォトトランジスタ504間に遮蔽物があり、光がフォトトランジスタ504に到達しないと、フォトトランジスタ504はオフされ、点Iの電位は+Vccとなる。従って、点Iの電位を不図示の測定手段で測定することによって、用紙の有無を検知することができる。
【0030】
図5は用紙のセットされた状態と、そのときの紙有無センサ308及び紙幅センサ203の検知結果を示した図である。線Bは紙幅センサ203の幅方向の検知位置である。紙幅センサ203は必ずしも給紙部に配設される必要はなく、図8に示すように搬送路の下流側に配設してもよい。この場合には、紙幅は制御上しかるべきタイミングで検知できれば問題ないので、紙幅センサ203は、用紙が紙幅センサ203の位置まで搬送された際に用紙有り/なしを検知することになる。
【0031】
図5の(a)は用紙がセットされていない状態を示している。(b)は幅大と認識されるべき用紙601がセットされていて幅規制板が正常にセットされている場合を示している。(c)は幅小と認識されるべき用紙602がセットされていて幅規制板が正常にセットされている場合を示している。(d)は幅小と認識されるべき用紙602がセットされていて、幅規制板が正常にセットされておらず、用紙が紙幅センサと同じ側に寄せられている状態を示している。(e)は幅小と認識されるべき用紙602がセットされていて、幅規制板が正常にセットされておらず、用紙が紙幅センサと反対側の幅規制板に寄せられている状態を示している。
【0032】
図5の(a)と(d)の場合は、紙有無センサ308の検知結果が紙なしであるため、印画動作を開始せずに、ユーザに用紙を正確にセットするよう促すような制御を行う。(b)の場合は紙有無センサ308が紙有りを出力するので印画動作を開始し、紙幅センサ203が紙有りを出力するので紙幅大と認識しそれに対応した制御が行われる。(c)の場合は紙有無センサ308が紙有りを出力するので印画動作を開始するが、紙幅センサ203が紙有りを出力しないので紙幅小と認識しそれに対応した制御が行われる。(e)の場合は紙有無センサ308が紙有りを出力するので印画動作を開始するが、紙幅センサ203が紙有りを検知しないので紙幅小と認識しそれに対応した制御が行われる。すなわち、紙有無センサ308側に用紙が当接していないと紙有りと認識されないため印画動作を開始せず、紙有無センサ308が紙有りを出力し、かつ紙幅センサ203が紙有りを出力するのは、紙幅が所定サイズより大きい用紙が通紙されたときになる。
【0033】
従って、本実施形態の画像形成装置では、ユーザにより不適切な位置に用紙がセットされている場合にであっても、間違った用紙サイズで印画動作を行うことが無く、画像不良を防止することができる。
【0034】
なお、紙幅に応じて変更する制御内容としては、複数枚を印画するときの印画間隔、出力電圧、定着器(加熱手段)の温度制御等が挙げられる。
【0035】
[第2の実施形態]
第2の実施形態は紙幅センサを複数設けた例であり、図6は紙幅センサを3つ設けた場合を例示している。個々のセンサの構成等は第1の実施形態で説明した通りであるため省略するが、図6(a)に示すように紙幅センサ701,702,703は幅B,B',B''をそれぞれ検知位置とするように配設されている。位置Bに配設されものを紙幅センサ701、位置B'のものを紙幅センサ702、位置B''のものを紙幅センサ703とする。搬送基準線Cからの距離をW4,W5,W6とすると、W4以上の幅の用紙、W5以上W4未満の幅の用紙、W6以上W5未満の幅の用紙、W6未満の幅の用紙の4通りに分けることができる。(b)はW6未満の幅の用紙が、幅規制板302,303が開いたままの状態で紙有無センサ308で紙有りの状態でセットされている。このとき、全ての紙幅センサ701,702,703の出力が紙なしであり、W6未満の幅の用紙として制御が行われる。(c)はW5以上W4未満の用紙が幅規制板302,303がやや開かれている状態で紙有無センサ308で紙有りの状態でセットされている。このとき、紙幅センサ701は紙有りを出力しないのでW5以上W4未満の用紙として制御が行われる。(d)は(c)に比してさらに幅規制板302,303が開かれておりW5以上W4未満の用紙がセットされている。このような場合、紙幅センサ701,702が紙有りを出力しないのでW5未満W6以上の用紙であるとして制御が行われる。すなわち、(d)のように実際の用紙サイズとは異なったサイズと認識される場合がある。しかしながら、実際の用紙サイズよりも大きいサイズと認識されることはないことは明らかである。
【0036】
実際の非通紙部の昇温問題に関しては紙幅が小さいほど不利となっており、紙幅が小さい用紙が単位時間あたりの印画枚数が少なくなるように制御される。すなわち、ほとんどの機種で幅が小さいほうに誤認識されるということは、紙幅が正常に認識された場合に比して単位時間あたりの印画枚数が少なくなるという不都合があるが、出力される印画品質に関しては問題は無いといえる。印画枚数の低下は印画品質の低下に比して極めて軽微な問題といえる。当然のことながら、用紙のセットが正確に行われている場合には本来の印画速度が確保される。
【0037】
以上から明らかなように、紙幅センサを複数設けた場合であっても紙有無センサを用いることで、高い印画品質を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明に係る実施形態の画像形成装置の給紙トレイの詳細図である。
【図2】先端検知センサと紙幅センサの位置関係を示しており、用紙搬走路を搬送面に直交する方向から示した図である。
【図3】紙有無センサの構成を示す図である。
【図4】紙有無センサの電気回路構成を例示する図である。
【図5】用紙のセット状態と紙有無センサ及び紙幅センサの出力を示す図である。
【図6】第2の実施形態の用紙のセット状態と紙有無センサ及び紙幅センサの出力を示す図である。
【図7】従来例の用紙のセット状態と紙幅センサの出力を示す図である。
【図8】本発明に係る実施形態の画像形成装置の概略構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
【0039】
101 画像形成装置
102 メインモータ
103 給紙トレイ
104 給紙ローラ
105 分離パッド
106 ソレノイド
107 感光ドラム
108 転写ローラ
109 帯電ローラ
110 現像ローラ
111 定着ローラ
112 加圧ローラ
113 排紙ローラ
114 レーザスキャナユニット
115 排紙トレイ
201 搬走路
202 先端検知センサ
203 紙幅センサ
301 給紙トレイ
302 幅規制板(右)
303幅規制板(左)
304 ギア
305 後端規制板
306 アーム(左)
307 アーム(右)
308 紙有無センサ
401 フォトインタラプタ
402 紙有無検知フラグ
403 用紙
404 軸
501 抵抗1
502 抵抗2
503 発光ダイオード
504 フォトトランジスタ
601 幅大用紙
602 幅小用紙
704 幅小用紙
703 幅中用紙




 

 


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