画像形成装置
【課題】本発明は、用紙厚さに応じた画像形成条件で画像形成を行う画像形成装置に関する。
【解決手段】カラー画像形成装置１は、所定の画像形成条件で画像を形成する画像形成部１７に送給される用紙Ｐを、レジストローラ５４で、画像形成部１７の手前で一旦停止させた後に所定タイミングで送り出し、レジストローラ５４で停止される用紙Ｐの厚さを、用紙厚さセンサ７０によって検出して、該検出結果に基づいて画像形成部１７での画像形成条件を制御する。この用紙厚さセンサ７０は、用紙Ｐの厚さに応じて磁気を変化させて該磁気の変化量に基づいて用紙Ｐの厚さを検出する。
【解決手段】カラー画像形成装置１は、所定の画像形成条件で画像を形成する画像形成部１７に送給される用紙Ｐを、レジストローラ５４で、画像形成部１７の手前で一旦停止させた後に所定タイミングで送り出し、レジストローラ５４で停止される用紙Ｐの厚さを、用紙厚さセンサ７０によって検出して、該検出結果に基づいて画像形成部１７での画像形成条件を制御する。この用紙厚さセンサ７０は、用紙Ｐの厚さに応じて磁気を変化させて該磁気の変化量に基づいて用紙Ｐの厚さを検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、詳細には、用紙厚さに応じた画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写装置、プリンタ装置、複合装置等の画像形成装置においては、近時、電子写真方式を用いて画像形成を行っている。このような電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置は、一様に帯電させた感光体上に画像データにより変調したレーザ光を照射して静電潜像を形成して、感光体上に形成した静電潜像を現像ユニットでトナー（現像剤）を用いて現像し、給紙部からレジストローラでタイミング調整されて感光体と転写ローラ（転写部材）との間に搬送されてくる用紙に、転写電源から転写ローラを介して高圧の転写バイアス（電圧、電流）を印加して感光体上のトナー画像を転写することで、トナー画像を用紙に形成している。電子写真方式の画像形成装置は、このようにしてトナー画像を転写した用紙を定着部で、加熱・加圧しつつ搬送して、トナー画像を用紙に定着させている。
【０００３】
このような電子写真方式の画像形成装置においては、上述のように、定着部で、上述のように、トナー画像を転写した用紙を、加熱・加圧しつつ搬送して、トナー画像を用紙に定着させているが、カラー画像形成装置の場合、トナー画像が、少なくとも色の三原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの三色のトナーが重ね合わせて転写されており、また、用紙の種類（表面性等）や用紙厚みによって用紙上のトナー画像に対する圧力のかかり方や熱の伝わり方に差が生じ定着性能が用紙厚さによって変化する。その結果、薄い用紙に定着温度を合わせると、厚い用紙では、トナー画像が未定着となったり、逆に、厚い用紙に定着温度を合わせると、薄い用紙ではローラへのトナーのオフセットが発生したり、トナーのグロスが上がって、画像品質が劣化するという問題があった。
【０００４】
そこで、従来、用紙トレイ内の用紙の厚さまたは用紙トレイから送り出される用紙の厚さを用紙厚さセンサで検出して、定着部の定着温度を変更することが行われており、この用紙厚さを検出する用紙厚さセンサとしては、透過型や反射型の光センサが用いられている（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術にあっては、用紙トレイ内の用紙の厚さまたは用紙トレイから送り出される用紙の厚さを光センサ方式の用紙厚さセンサで検出して、定着部の定着温度を変更することで用紙の厚さに応じた定着性能を確保しようとしているため、用紙厚さ適した定着性能を向上させる上で、改良の必要があった。
【０００６】
すなわち、用紙トレイ内または用紙トレイから送り出される用紙の厚さを光センサで検出しているため、用紙の状態（用紙の重なり状態、カールの有無等）によって検出光の透過率や反射率が変化して正確に用紙厚さを検出することができず、定着性能を用紙厚さに応じて制御することができないおそれがあった。また、従来技術にあっては、検出した用紙厚さに基づいて定着部の定着温度を変更しているため、応答性が悪いだけでなく、定着部の定着温度を変更することによって、用紙厚さが異なる場合にも用紙上のトナーへの圧力や熱のかかり方を同じにすることは困難であり、定着性能を向上させる上で、改良の必要があった。また、定着性能に限らず、転写電圧、用紙搬送速度等の各種画像形成条件においても用紙の厚さに応じて調整することが、画像品質を向上させる上で要望される。
【０００７】
そこで、本発明は、用紙厚さの変化に応じて定着性能等の画像形成条件を適切に設定して画像品質を向上させることのできる画像形成装置を提供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】
本発明の画像形成装置は、上記目的を達成するために、所定の画像形成条件で画像を形成する画像形成手段に送給されるシート状部材を、レジスト手段で、該画像形成手段の手前で一旦停止させた後に所定タイミングで該画像形成手段に送り出し、該レジスト手段で停止されるシート状部材の厚さを、該厚さに応じて磁気を変化させて該磁気の変化量に基づいて該シート状部材の厚さを検出する厚さ検出手段によって検出して、画像形成条件設定手段によって、該検出結果に基づいて前記画像形成条件を制御することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置は、前記画像形成手段が、感光体に形成した静電潜像をトナーで現像してトナー画像を形成し、該トナー画像を所定の搬送速度で搬送する前記シート状部材に所定の転写電圧で転写して該トナー画像の転写されたシート状部材を所定の定着温度で加熱・加圧して定着させて画像形成し、前記画像形成条件設定手段が、前記画像形成手段の前記シート状部材の搬送速度、前記転写電圧及び前記定着温度のうち少なくとも１つを前記画像形成条件として制御することを特徴としてもよい。
【００１０】
さらに、本発明の画像形成装置は、前記厚さ検出手段が、所定量の磁界を放出する磁石と、前記磁石の放出する磁界内に位置して該磁界の変化に応じた出力信号を出力する磁気検出手段と、前記シート状部材によって該シート状部材の厚さに応じた量だけ移動される可動部材と、前記可動手段を前記シート状部材の通過する方向に付勢する付勢手段と、を備え、前記磁石と前記磁気検出手段のいずれか一方が前記可動部材に取り付けられ、他の一方が固定配置されていることを特徴としてもよい。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置は、前記シート状部材送給手段に搬送させる前記シート状部材の種類を指定する指定手段を備え、前記シート状部材送給手段が、前記指定手段で指定された種類の前記シート状部材を前記画像形成手段に搬送し、前記画像形成条件設定手段が、前記厚さ検出手段の検出した前記シート状部材の厚さと前記指定手段で指定された種類の前記シート状部材の厚さが一致すると、前記画像形成条件を、該指定手段で指定された種類の該シート状部材に対して予め設定されている前記画像形成条件に設定することを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、シート状部材が安定している状態で該シート状部材の厚さを高精度に検出して該厚さに基づいて画像形成条件を設定することができ、画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例を適用したカラー画像形成装置の概略構成図。
【図２】用紙厚さセンサの構成図。
【図３】用紙厚さセンサの磁石とホール素子部分の拡大図。
【図４】用紙厚さセンサの磁石位置とホール素子部分の磁束密度の関係を示す図。
【図５】カラー画像形成装置の要部ブロック構成図。
【図６】用紙厚さ検出・定着条件制御処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。
【実施例１】
【００１５】
図１〜図６は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す図であり、図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を適用したカラー画像形成装置１の正面概略構成図である。
【００１６】
図１において、カラー画像形成装置１は、本体筐体２内に、書き込み部３、帯電チャージャ４、感光体部５、現像部６、中間転写部７、２次転写ローラ８、感光体クリーニング部９、除電ランプ１０、中間転写ベルトクリーニング部１１、給紙部１２、定着部１３、両面給紙部１４及び搬送路切換部１５等を備えており、画像データに基づいて、電子写真方式で、最終的に用紙Ｐに画像を形成して、本体筐体２外に設けられた排紙台１６に転写紙を排出する。上記書き込み部３、帯電チャージャ４、感光体部５、現像部６、感光体クリーニング部９及び除電ランプ１０は、全体として画像形成部（画像形成手段）１７を構成しており、画像形成部１７は、中間転写ベルト４１にトナー画像を転写して、最終的に用紙Ｐにカラーのトナー画像を形成する。
【００１７】
感光体部５は、ローラ２１〜２３と、これらのローラ２１〜２３に張り渡され環状に形成された可撓性の感光体ベルト２４と、を備えており、感光体ベルト２４は、ローラ２１〜２３の少なくとの１つが回転駆動されることで、ローラ２１〜２３に沿って図１に矢印で示す時計方向に回転駆動される。
【００１８】
帯電チャージャ４は、感光体部５のローラ２１の近傍で感光体ベルト２４に近接して配設されており、感光体ベルト２４を一様に帯電させる。
【００１９】
書き込み部３は、図示しないが、レーザ発光素子（以下、ＬＤという。）、ポリゴンミラー、ポリゴンミラーを一定の角速度で回転駆動する駆動モータ、ｆθレンズ、折返しミラー及び同期検知センサ等を備えており、ＬＤで画像データに基づいて変調されて発生されたレーザビームを、駆動モータで回転駆動されるポリゴンミラーにより回転走査して、ｆθレンズを経て折返しミラーにより光路を曲げて、予め除電ランプ１０により除電され帯電チャージャ４によって一様に帯電された感光体ベルト２４の周面上に露光して、静電潜像を形成するとともに、レーザビームの主走査方向であって感光体ベルト２４から外れた位置に設けられた同期検知センサにもレーザビームを照射して、該同期検知センサが、検出結果を主走査同期信号として出力する。
【００２０】
現像部６は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｂ）の４色の現像器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂと各現像器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂを感光体ベルト２４方向に移動させる現像器駆動クラッチ３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｙ、３２Ｂを備えており、各現像器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂは、現像ローラ３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ、３３Ｂ等を備えている。
【００２１】
現像部６は、現像器駆動クラッチ３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｙ、３２Ｂが順次回転することで、各現像器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂの現像ローラ３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ、３３Ｂが、順次感光体ベルト２４に接触して、各現像器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂ内のトナー（現像剤）を感光体ベルト２４に順次付着させて、各色の画像を現像する。すなわち、現像部６は、所定の位置で感光体ベルト２４と近接あるいは接触する各現像ローラ３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ、３３Ｂが、感光体ベルト２４上の潜像を非接触現像法あるいは接触現像法により顕像化する。
【００２２】
感光体ベルト２４には、ローラ２３部分で、中間転写部７の中間転写ベルト４１が接しており、中間転写ベルト４１は、シームレスの環状に形成されて、ローラ４２〜４４に張り渡されている。中間転写ベルト４１は、少なくともローラ４２〜４４の１つが、図示しないモータにより回転駆動されることで、ローラ４２〜４４に沿って図１に矢印で示す反時計方向に回転駆動される。
【００２３】
中間転写ベルト４１内には、ローラ２３部分で、感光体ベルト２４及び中間転写ベルト４１を挟んでバイアスローラ４５が配設されており、バイアスローラ４５は、高圧電源からの転写バイアスを中間転写ベルト４１に印可して、感光体ベルト２４上のトナー画像を中間転写ベルト４１上に転写させる。そして、ローラ４４部分で、中間転写ベルト４１に接離するように２次転写ローラ８が設けられている。
【００２４】
中間転写ベルト４１には、感光体ベルト２４上に形成された各色のトナー画像が順次重ねて転写され、カラーのトナー画像（カラートナー画像）を再現して、バイアスローラ４５で中間転写ベルト４１に転写して、最終的に、２次転写ローラ８で、中間転写ベルト４１上のカラーのトナー画像を、給紙部１２から搬送されてきた用紙Ｐに転写する。具体的には、感光体ベルト２４上の第一回目のトナー画像が、中間転写ベルト４１内に設けられたバイアスローラ４５により中間転写ベルト４１上に転写され、同様のプロセスを反復することで、第二回目のトナー画像、第三回目のトナー画像、第四回目のトナー画像が中間転写ベルト４１上にそれぞれ重ね合わされて位置ズレを生じないように転写される。
【００２５】
そして、トナー画像の転写された用紙Ｐは、定着部１３に送られて、定着部１３で、加熱・加圧され、トナー画像が用紙Ｐに定着されて、搬送路切換部１５に送り込まれる。
【００２６】
上記給紙部１２は、給紙トレイ５１、給紙ローラ５２、複数の搬送ローラ５３及びレジストローラ５４等を備え、給紙トレイ５１内には、複数枚の用紙Ｐが収納される。給紙部１２は、給紙ローラ５２により給紙レイ１５１内の用紙Ｐを１枚ずつ分離して送り出し、複数の搬送ローラ５３で順次用紙Ｐをレジストローラ５３に搬送する。なお、本実施例のカラー画像形成装置１は、図示しないが複数の給紙トレイ５１を備えており、コピー等の画像形成に際して、指定された給紙トレイ５１から用紙Ｐを送給する。
【００２７】
レジストローラ（レジスト手段）５３は、送られてきた用紙Ｐをタイミング調整した後、２次転写ローラ８と中間転写ベルト４１との間に搬送し、２次転写ローラ８で中間転写ベルト４１上のトナー画像を用紙Ｐに転写させる。
【００２８】
そして、感光体クリーニング部９は、感光体ベルト２４に残留する残留トナーをクリーニングする。
【００２９】
また、中間転写ベルト４１は、中間転写ベルトクリーニング部１１により残留トナーが除去され、中間転写ベルトクリーニング部１１は、画像形成中には中間転写ベルト４１の表面から離間した位置に保たれ、画像転写後のクリーニング時にのみ中間転写ベルト４１の表面に圧接される。
【００３０】
そして、上記搬送路切換部１５は、両面印刷を行うときには、定着部１３から送られてきた用紙Ｐを両面給紙部１４に送り込み、片面印刷を行うときには、用紙Ｐをそのまま排紙台１６上に排出する。両面給紙部１４は、搬送路切換部１５によって送り込まれてきた用紙Ｐを、その表裏面を反転させて、再度、画像形成部１７のレジストローラ５４に搬送する。画像形成部１７は、両面給紙部１４で表裏反転されてレジストローラ５４に送り込まれてきた用紙Ｐに、２次転写ローラ８で、中間転写ベルト４１上のトナー画像を転写させた後、該用紙Ｐを、定着部１３及び搬送路切換部１５を介して排紙台１６上に排出する。
【００３１】
カラー画像形成装置１は、用紙Ｐの搬送系路上に、用紙Ｐの有無及び搬送状態を検出するために、用紙有無センサ６１、レジスト用紙センサ６２、搬送用紙センサ６３、定着用紙センサ６４及び搬送用紙センサ６５等が配設されており、レジストローラ５４の用紙搬送方向手前に、用紙厚さセンサ７０が配設されている。
【００３２】
用紙厚さセンサ（厚さ検出手段）７０は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、固定位置に配設されたホール素子（磁気検出手段）７１、可動アーム（可動部材）７２、可動アーム７２に取り付けられている磁石７３、可動アーム７２を用紙Ｐの搬送面方向に付勢するバネ（付勢手段）７４等を備えており、可動アーム７２は、用紙Ｐの搬送面に対して鉛直方向（用紙Ｐの面方向）に移動可能に設けられている。可動アーム７２は、用紙Ｐの搬送をガイドするガイド板５５に対向する側の端部が細く尖った用紙検出端部７２ａに形成されており、用紙Ｐとは反対側の端部がバネ７４に保持されている。用紙厚さセンサ７０は、図２（ａ）に示すように、用紙Ｐが可動アーム７２の用紙検出端部７２ａの位置に存在するときには、該用紙Ｐの厚さ分だけ可動アーム７２がバネ７４の付勢力に抗して該バネ７４方向に移動し、図２（ｂ）に示すように、用紙Ｐが可動アーム７２の用紙検出端部７２ａの位置に存在しないときには、バネ７４の付勢力によって該用紙検出端部７２ａがガイド板５５に当接する位置まで移動する。
【００３３】
そして、可動アーム７２には、磁石７３が取り付けられており、磁石７３は、そのＮＳ方向（Ｎ極とＳ極の配置方向）が可動アーム７２の軸方向と一致する方向に取り付けられている。用紙厚さセンサ７０は、磁石７３と対向する位置の近傍に、ホール素子７１が固定された状態で配設されており、可動アーム７２が用紙Ｐの厚さに応じて軸方向に移動すると、磁石７３が同期して移動して、磁石７３とホール素子７１との相対位置が変化する。
【００３４】
すなわち、用紙厚さセンサ７０は、図３に示すように、磁石７３のＮ極からＳ極に向かう磁束（磁界）がホール素子７１に作用し、磁束の変化によってホール素子７１に起電力が発生して、ホール素子７１が、検出電圧を出力する。そして、用紙厚さセンサ７０は、図４に示すように、可動アーム７２とともに磁石７３のホール素子７１に対する位置が移動すると、ホール素子７１に作用する磁束密度が変化して、ホール素子７１の出力する検出電圧が、磁石７３とホール素子７１との相対位置の変化に応じて変化する。
【００３５】
そして、カラー画像形成装置１は、図５に示すようにブロック構成されており、上記給紙部１２、定着部１３、画像形成部１７等を備えているとともに、エンジン制御部８０、コントローラ制御部８１及び操作表示部８２等を備えている。
【００３６】
エンジン制御部８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）８３及び図示しない不揮発性メモリ等を備えており、不揮発性メモリには、用紙厚さセンサ７０の検出出力と用紙厚さを対応させた紙厚データテーブル及び用紙厚さと画像形成条件を対応させた画像形成データテーブルが予め格納されているとともに、カラー画像形成装置１のエンジン部である給紙部１２、定着部１３及び画像形成部１７等を制御して画像形成するエンジン制御処理プログラム及び後述する用紙厚さセンサ７０の検出結果に基づいて不揮発性メモリの紙厚データテーブル及び画像形成データテーブルを参照して用紙Ｐの用紙厚さに適した画像形成条件で画像形成する用紙厚さ対応画像形成制御処理を実行する。この画像形成条件は、定着部１３の定着温度、２次転写ローラ８によって中間転写ベルト４１上のトナー画像を用紙Ｐに転写するための転写バイアス値、給紙部１２による用紙Ｐの搬送速度（用紙搬送速度）等である。
【００３７】
ＣＰＵ（画像形成条件設定手段）８３は、アナログポートを有しており、該アナログポートに用紙厚さセンサ７０からのアナログの検出電圧が入力される。ＣＰＵ８３は、用紙厚さセンサ７０の検出結果の検出電圧に基づいて上記画像形成条件を設定して、用紙厚さに適した画像形成条件による画像形成を行う用紙厚さ対応画像形成制御処理を実行する。
【００３８】
コントローラ制御部８１は、カラー画像形成装置１の各部を制御してカラー画像形成装置１としての処理を実行するとともに、操作表示部８２の制御を行う。
【００３９】
操作表示部（指定手段）８２は、カラー画像形成装置１を操作するのに必要な各種キーを備えるとともに、ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）やＬＥＤ（Light Emitting Diode）等のランプを備えている。操作表示部８２は、操作キーから、カラー画像形成装置１を利用した複写処理、プリント処理、スキャナ処理等の各種画像処理に必要な各種操作、特に、画像形成に使用する用紙Ｐの用紙種別の指定操作が行われ、ディスプレイには、操作キーから入力された命令内容やカラー画像形成装置１からオペレータに通知する各種情報が表示される。
【００４０】
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例のカラー画像形成装置１は、画像形成に使用する用紙Ｐの用紙厚さを用紙厚さセンサ７０で正確に検出して検出した用紙厚さに最適な画像形成条件で画像形成する。
【００４１】
すなわち、カラー画像形成装置１は、図６に示すように、コピー等を行う際に、ユーザが、操作表示部８２で用紙Ｐの種別（紙種）の設定を、例えば、使用する給紙トレイ５１の設定指定等によって行われると（ステップＳ１０１）、エンジン制御部８０のＣＰＵ８３が、該指定の用紙種別の用紙Ｐを用いた画像形成に最適な画像形成条件を設定して、用紙搬送動作を開始する（ステップＳ１０２）。
【００４２】
カラー画像形成装置１は、用紙搬送動作を開始すると、上記指定された給紙トレイ５１の用紙Ｐを給紙部１２によってレジストローラ５４へ搬送する。このレジストローラ５４に搬送される用紙Ｐの用紙厚さを用紙厚さセンサ７０によって検出してＣＰＵ８３に出力する（ステップＳ１０３）。
【００４３】
この用紙厚さセンサ７０による用紙厚さの検出は、図２（ｂ）に示したように、用紙Ｐが用紙厚さセンサ７０の検出位置に搬送されてくる前は、バネ７４の付勢力によって可動アーム７２の用紙検出端部７２ａが用紙搬送路のガイド板５５に当接している状態となっており、図２（ａ）に示すように、用紙Ｐが用紙厚さセンサ７０の検出位置に搬送されてくると、用紙Ｐの厚さに応じた量だけ可動アーム７２がバネ７４の付勢力に抗して浮き上がる。
【００４４】
このとき、用紙Ｐは、レジストローラ５４に突き当たると、一旦停止し、用紙Ｐが巻き上がっていたりすることでガイド板５５から浮き上がることなく、ガイド板５５に密接した状態となっている。したがって、可動アーム７２は、用紙Ｐの厚さに応じた量だけ移動する。
【００４５】
用紙厚さセンサ７０は、可動アーム７２が移動すると、可動アーム７２に取り付けられている磁石７３も一緒に移動し、磁石７３によってホール素子７１に作用する磁束密度が可動アーム７２の移動量に応じた量だけ変化する。ホール素子７１は、図４に示したように、磁束密度の変化量に応じてその電圧値の変化する検出電圧をＣＰＵ８３に出力する。
【００４６】
そして、ＣＰＵ８３は、この用紙厚さセンサ７０からの検出信号に基づいて不揮発性メモリに予め格納されている紙厚データテーブルを参照して、レジストローラ５４に搬送されてきた用紙Ｐの用紙厚さを決定し、該検出結果による用紙厚さが操作表示部８２で設定された用紙種別の用紙厚さと一致するかチェックする（ステップＳ１０４）。
【００４７】
ＣＰＵ８３は、ステップＳ１０４で、検出した用紙厚さと操作表示部８２で設定された用紙種別の用紙厚さが一致するときには、該用紙Ｐの用紙厚さに適した画像形成条件、すなわち、上述のように、感光体ベルト２４上へのトナー画像の形成、中間転写ベルト４１への転写を順次行って、中間転写ベルト４１のカラートナー画像が２次転写ローラ８の位置に搬送されるタイミングに合わせて、レジストローラ５４を駆動させて、用紙Ｐにトナー画像を転写し、トナー画像の転写された用紙Ｐを定着部１３に送って定着部１３でトナー画像の用紙Ｐへの定着を行わせるという画像形成処理を実施する（ステップＳ１０５）。
【００４８】
ステップＳ１０４で、検出した用紙厚さと操作表示部８２で設定された用紙種別の用紙厚さが一致しないときには、ＣＰＵ８３は、搬送している用紙Ｐと設定で指定された用紙種別の用紙厚さが異なる旨のメッセージを操作表示部８２に表示する等の方法で警告を出力する（ステップＳ１０６）。この警告出力では、ユーザに用紙種別の再設定を促すメッセージの表示等をも行う。ＣＰＵ８３は、警告出力を行うと、ユーザが操作表示部８２の操作で搬送されている用紙Ｐの厚さと同じ用紙種別に再設定されるのを待って（ステップＳ１０７、Ｓ１０６）、該用紙Ｐに適した画像形成条件での画像形成を実施する（ステップＳ１０８）。
【００４９】
なお、上記説明では、用紙厚センサ７０は、用紙Ｐの厚さに応じて可動する可動アーム７２に磁石７３を取り付け、ホール素子７１を固定配置しているが、可動アーム７２にホール素子７１が取り付けられ、磁石７３が固定配置されていてもよい。
【００５０】
このように、本実施例のカラー画像形成装置１は、所定の画像形成条件で画像を形成する画像形成部１７に送給される用紙Ｐを、レジストローラ５４によって、画像形成部１７の手前で一旦停止させた後に所定タイミングで送り出し、該レジストローラ５４で停止される用紙Ｐの厚さを、該用紙Ｐの厚さに応じて磁気を変化させて該磁気の変化量に基づいて該用紙Ｐの厚さを検出する用紙厚さセンサ７０によって検出し、ＣＰＵ８３によって、該検出結果に基づいて画像形成条件を制御している。
【００５１】
したがって、用紙Ｐが安定している状態で該用紙Ｐの厚さを高精度に検出して、検出した用紙Ｐの厚さに基づいて画像形成条件を設定することができ、画像品質を向上させることができる。
【００５２】
また、本実施例のカラー画像形成装置１は、画像形成部１７が、感光体部５の感光体ベルト２４に形成した静電潜像をトナーで現像してトナー画像を形成し、該トナー画像を所定の搬送速度で搬送する用紙Ｐに所定の転写電圧で２次転写ローラ８によって転写して該トナー画像の転写された用紙Ｐを定着部１３において所定の定着温度で加熱・加圧して定着させて画像形成し、画像形成部１７の用紙Ｐの搬送速度、転写電圧及び定着温度のうち少なくとも１つを画像形成条件として制御している。
【００５３】
したがって、電子写真方式で所定の画像形成条件によって画像形成する場合に、画像形成条件を用紙Ｐの厚さに適した条件に設定することができ、画像品質を向上させることができる。
【００５４】
さらに、本実施例のカラー画像形成装置１は、用紙厚さセンサ７０が、所定量の磁界を放出する磁石７３と、磁石７３の放出する磁界内に位置して該磁界の変化に応じた出力信号（検出電圧）を出力するホール素子７１と、用紙Ｐによって用紙Ｐの厚さに応じた量だけ移動される可動アーム７２と、可動アーム７２を用紙Ｐの面方向に付勢するバネ７４と、を備え、磁石７３とホール素子７１のいずれか一方が可動アーム７２に取り付けられ、他の一方が固定配置されている。
【００５５】
したがって、簡単な構成で高精度に用紙Ｐの厚さを検出することができ、画像品質を安価に向上させることができる。
【００５６】
また、本実施例のカラー画像形成装置１は、用紙厚さセンサ７０の磁気検出手段として、ホール素子７１を用いている。
【００５７】
したがって、より一層安価かつ簡単な構成で高精度に用紙Ｐの厚さを検出することができ、画像品質をより一層安価に向上させることができる。
【００５８】
さらに、本実施例のカラー画像形成装置１は、操作表示部８２によって指定された用紙種類の用紙Ｐを給紙部１２によって画像形成部１７に搬送し、ＣＰＵ８３が、用紙厚さセンサ７０の検出した用紙Ｐの厚さと操作表示部８２で指定された種類の用紙Ｐの厚さが一致すると、画像形成条件を、指定された種類の用紙Ｐに対して予め設定されている画像形成条件に設定している。
【００５９】
したがって、１枚目の画像形成出力から最適な条件で画像出力することができ、用紙Ｐの無駄を防止することができるとともに、不適切な用紙Ｐへの画像出力による機械的な損傷が発生することを防止することができる。
【００６０】
また、本実施例のカラー画像形成装置１は、ＣＰＵ８３が、用紙厚さセンサ７０の検出した用紙Ｐの厚さと操作表示部８２で指定された種類の用紙Ｐの厚さが異なると、所定の警告を操作表示部８２のディスプレイに表示する等の方法で出力している。
【００６１】
したがって、用紙厚さセンサ７０による用紙厚さの検知結果とユーザによる操作表示部８２での設定条件が一致しない場合でも、ユーザにその旨の警告を行ってユーザが設定を変更することで、必ず最適な条件で画像出力することができる。
【００６２】
なお、上記説明では、電子写真方式で画像形成するカラー画像形成装置１に適用した場合について説明したが、画像形成装置としては、電子写真方式で画像形成するものに限るものではなく、用紙等のシート状部材の厚さによって画像形成する条件（画像形成条件）を設定変更する画像形成装置一般に適用することができる。
【００６３】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、用紙厚さに基づいて画像形成条件を設定して画像形成する複写装置、プリンタ装置、複合装置等の画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ カラー画像形成装置
２ 本体筐体
３ 書き込み部
４ 帯電チャージャ
５ 感光体部
６ 現像部
７ 中間転写部
８ ２次転写ローラ
９ 感光体クリーニング部
１０ 除電ランプ
１１ 中間転写ベルトクリーニング部
１２ 給紙部
１３ 定着部
１４ 両面給紙部
１５ 搬送路切換部
２１〜２３ ローラ
２４ 感光体ベルト
３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂ 現像器
３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｙ、３２Ｂ 現像器駆動クラッチ
３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ、３３Ｂ 現像ローラ
４１ 中間転写ベルト
４２〜４４ ローラ
５１ 給紙トレイ
５３ 給紙ローラ
５３ 搬送ローラ
５４ レジストローラ
５５ ガイド板
６１ 用紙有無センサ
６２ レジスト用紙センサ
６３ 搬送用紙センサ
６４ 定着用紙センサ
６５ 搬送用紙センサ
７０ 用紙厚さセンサ
７１ ホール素子
７２ 可動アーム
７３ 磁石
７４ バネ
８０ エンジン制御部
８１ コントローラ制御部
８２ 操作表示部
８３ ＣＰＵ
Ｐ 用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開２００５−３４３６６６号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、詳細には、用紙厚さに応じた画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写装置、プリンタ装置、複合装置等の画像形成装置においては、近時、電子写真方式を用いて画像形成を行っている。このような電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置は、一様に帯電させた感光体上に画像データにより変調したレーザ光を照射して静電潜像を形成して、感光体上に形成した静電潜像を現像ユニットでトナー（現像剤）を用いて現像し、給紙部からレジストローラでタイミング調整されて感光体と転写ローラ（転写部材）との間に搬送されてくる用紙に、転写電源から転写ローラを介して高圧の転写バイアス（電圧、電流）を印加して感光体上のトナー画像を転写することで、トナー画像を用紙に形成している。電子写真方式の画像形成装置は、このようにしてトナー画像を転写した用紙を定着部で、加熱・加圧しつつ搬送して、トナー画像を用紙に定着させている。
【０００３】
このような電子写真方式の画像形成装置においては、上述のように、定着部で、上述のように、トナー画像を転写した用紙を、加熱・加圧しつつ搬送して、トナー画像を用紙に定着させているが、カラー画像形成装置の場合、トナー画像が、少なくとも色の三原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの三色のトナーが重ね合わせて転写されており、また、用紙の種類（表面性等）や用紙厚みによって用紙上のトナー画像に対する圧力のかかり方や熱の伝わり方に差が生じ定着性能が用紙厚さによって変化する。その結果、薄い用紙に定着温度を合わせると、厚い用紙では、トナー画像が未定着となったり、逆に、厚い用紙に定着温度を合わせると、薄い用紙ではローラへのトナーのオフセットが発生したり、トナーのグロスが上がって、画像品質が劣化するという問題があった。
【０００４】
そこで、従来、用紙トレイ内の用紙の厚さまたは用紙トレイから送り出される用紙の厚さを用紙厚さセンサで検出して、定着部の定着温度を変更することが行われており、この用紙厚さを検出する用紙厚さセンサとしては、透過型や反射型の光センサが用いられている（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術にあっては、用紙トレイ内の用紙の厚さまたは用紙トレイから送り出される用紙の厚さを光センサ方式の用紙厚さセンサで検出して、定着部の定着温度を変更することで用紙の厚さに応じた定着性能を確保しようとしているため、用紙厚さ適した定着性能を向上させる上で、改良の必要があった。
【０００６】
すなわち、用紙トレイ内または用紙トレイから送り出される用紙の厚さを光センサで検出しているため、用紙の状態（用紙の重なり状態、カールの有無等）によって検出光の透過率や反射率が変化して正確に用紙厚さを検出することができず、定着性能を用紙厚さに応じて制御することができないおそれがあった。また、従来技術にあっては、検出した用紙厚さに基づいて定着部の定着温度を変更しているため、応答性が悪いだけでなく、定着部の定着温度を変更することによって、用紙厚さが異なる場合にも用紙上のトナーへの圧力や熱のかかり方を同じにすることは困難であり、定着性能を向上させる上で、改良の必要があった。また、定着性能に限らず、転写電圧、用紙搬送速度等の各種画像形成条件においても用紙の厚さに応じて調整することが、画像品質を向上させる上で要望される。
【０００７】
そこで、本発明は、用紙厚さの変化に応じて定着性能等の画像形成条件を適切に設定して画像品質を向上させることのできる画像形成装置を提供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】
本発明の画像形成装置は、上記目的を達成するために、所定の画像形成条件で画像を形成する画像形成手段に送給されるシート状部材を、レジスト手段で、該画像形成手段の手前で一旦停止させた後に所定タイミングで該画像形成手段に送り出し、該レジスト手段で停止されるシート状部材の厚さを、該厚さに応じて磁気を変化させて該磁気の変化量に基づいて該シート状部材の厚さを検出する厚さ検出手段によって検出して、画像形成条件設定手段によって、該検出結果に基づいて前記画像形成条件を制御することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置は、前記画像形成手段が、感光体に形成した静電潜像をトナーで現像してトナー画像を形成し、該トナー画像を所定の搬送速度で搬送する前記シート状部材に所定の転写電圧で転写して該トナー画像の転写されたシート状部材を所定の定着温度で加熱・加圧して定着させて画像形成し、前記画像形成条件設定手段が、前記画像形成手段の前記シート状部材の搬送速度、前記転写電圧及び前記定着温度のうち少なくとも１つを前記画像形成条件として制御することを特徴としてもよい。
【００１０】
さらに、本発明の画像形成装置は、前記厚さ検出手段が、所定量の磁界を放出する磁石と、前記磁石の放出する磁界内に位置して該磁界の変化に応じた出力信号を出力する磁気検出手段と、前記シート状部材によって該シート状部材の厚さに応じた量だけ移動される可動部材と、前記可動手段を前記シート状部材の通過する方向に付勢する付勢手段と、を備え、前記磁石と前記磁気検出手段のいずれか一方が前記可動部材に取り付けられ、他の一方が固定配置されていることを特徴としてもよい。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置は、前記シート状部材送給手段に搬送させる前記シート状部材の種類を指定する指定手段を備え、前記シート状部材送給手段が、前記指定手段で指定された種類の前記シート状部材を前記画像形成手段に搬送し、前記画像形成条件設定手段が、前記厚さ検出手段の検出した前記シート状部材の厚さと前記指定手段で指定された種類の前記シート状部材の厚さが一致すると、前記画像形成条件を、該指定手段で指定された種類の該シート状部材に対して予め設定されている前記画像形成条件に設定することを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、シート状部材が安定している状態で該シート状部材の厚さを高精度に検出して該厚さに基づいて画像形成条件を設定することができ、画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例を適用したカラー画像形成装置の概略構成図。
【図２】用紙厚さセンサの構成図。
【図３】用紙厚さセンサの磁石とホール素子部分の拡大図。
【図４】用紙厚さセンサの磁石位置とホール素子部分の磁束密度の関係を示す図。
【図５】カラー画像形成装置の要部ブロック構成図。
【図６】用紙厚さ検出・定着条件制御処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。
【実施例１】
【００１５】
図１〜図６は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す図であり、図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を適用したカラー画像形成装置１の正面概略構成図である。
【００１６】
図１において、カラー画像形成装置１は、本体筐体２内に、書き込み部３、帯電チャージャ４、感光体部５、現像部６、中間転写部７、２次転写ローラ８、感光体クリーニング部９、除電ランプ１０、中間転写ベルトクリーニング部１１、給紙部１２、定着部１３、両面給紙部１４及び搬送路切換部１５等を備えており、画像データに基づいて、電子写真方式で、最終的に用紙Ｐに画像を形成して、本体筐体２外に設けられた排紙台１６に転写紙を排出する。上記書き込み部３、帯電チャージャ４、感光体部５、現像部６、感光体クリーニング部９及び除電ランプ１０は、全体として画像形成部（画像形成手段）１７を構成しており、画像形成部１７は、中間転写ベルト４１にトナー画像を転写して、最終的に用紙Ｐにカラーのトナー画像を形成する。
【００１７】
感光体部５は、ローラ２１〜２３と、これらのローラ２１〜２３に張り渡され環状に形成された可撓性の感光体ベルト２４と、を備えており、感光体ベルト２４は、ローラ２１〜２３の少なくとの１つが回転駆動されることで、ローラ２１〜２３に沿って図１に矢印で示す時計方向に回転駆動される。
【００１８】
帯電チャージャ４は、感光体部５のローラ２１の近傍で感光体ベルト２４に近接して配設されており、感光体ベルト２４を一様に帯電させる。
【００１９】
書き込み部３は、図示しないが、レーザ発光素子（以下、ＬＤという。）、ポリゴンミラー、ポリゴンミラーを一定の角速度で回転駆動する駆動モータ、ｆθレンズ、折返しミラー及び同期検知センサ等を備えており、ＬＤで画像データに基づいて変調されて発生されたレーザビームを、駆動モータで回転駆動されるポリゴンミラーにより回転走査して、ｆθレンズを経て折返しミラーにより光路を曲げて、予め除電ランプ１０により除電され帯電チャージャ４によって一様に帯電された感光体ベルト２４の周面上に露光して、静電潜像を形成するとともに、レーザビームの主走査方向であって感光体ベルト２４から外れた位置に設けられた同期検知センサにもレーザビームを照射して、該同期検知センサが、検出結果を主走査同期信号として出力する。
【００２０】
現像部６は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｂ）の４色の現像器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂと各現像器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂを感光体ベルト２４方向に移動させる現像器駆動クラッチ３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｙ、３２Ｂを備えており、各現像器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂは、現像ローラ３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ、３３Ｂ等を備えている。
【００２１】
現像部６は、現像器駆動クラッチ３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｙ、３２Ｂが順次回転することで、各現像器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂの現像ローラ３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ、３３Ｂが、順次感光体ベルト２４に接触して、各現像器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂ内のトナー（現像剤）を感光体ベルト２４に順次付着させて、各色の画像を現像する。すなわち、現像部６は、所定の位置で感光体ベルト２４と近接あるいは接触する各現像ローラ３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ、３３Ｂが、感光体ベルト２４上の潜像を非接触現像法あるいは接触現像法により顕像化する。
【００２２】
感光体ベルト２４には、ローラ２３部分で、中間転写部７の中間転写ベルト４１が接しており、中間転写ベルト４１は、シームレスの環状に形成されて、ローラ４２〜４４に張り渡されている。中間転写ベルト４１は、少なくともローラ４２〜４４の１つが、図示しないモータにより回転駆動されることで、ローラ４２〜４４に沿って図１に矢印で示す反時計方向に回転駆動される。
【００２３】
中間転写ベルト４１内には、ローラ２３部分で、感光体ベルト２４及び中間転写ベルト４１を挟んでバイアスローラ４５が配設されており、バイアスローラ４５は、高圧電源からの転写バイアスを中間転写ベルト４１に印可して、感光体ベルト２４上のトナー画像を中間転写ベルト４１上に転写させる。そして、ローラ４４部分で、中間転写ベルト４１に接離するように２次転写ローラ８が設けられている。
【００２４】
中間転写ベルト４１には、感光体ベルト２４上に形成された各色のトナー画像が順次重ねて転写され、カラーのトナー画像（カラートナー画像）を再現して、バイアスローラ４５で中間転写ベルト４１に転写して、最終的に、２次転写ローラ８で、中間転写ベルト４１上のカラーのトナー画像を、給紙部１２から搬送されてきた用紙Ｐに転写する。具体的には、感光体ベルト２４上の第一回目のトナー画像が、中間転写ベルト４１内に設けられたバイアスローラ４５により中間転写ベルト４１上に転写され、同様のプロセスを反復することで、第二回目のトナー画像、第三回目のトナー画像、第四回目のトナー画像が中間転写ベルト４１上にそれぞれ重ね合わされて位置ズレを生じないように転写される。
【００２５】
そして、トナー画像の転写された用紙Ｐは、定着部１３に送られて、定着部１３で、加熱・加圧され、トナー画像が用紙Ｐに定着されて、搬送路切換部１５に送り込まれる。
【００２６】
上記給紙部１２は、給紙トレイ５１、給紙ローラ５２、複数の搬送ローラ５３及びレジストローラ５４等を備え、給紙トレイ５１内には、複数枚の用紙Ｐが収納される。給紙部１２は、給紙ローラ５２により給紙レイ１５１内の用紙Ｐを１枚ずつ分離して送り出し、複数の搬送ローラ５３で順次用紙Ｐをレジストローラ５３に搬送する。なお、本実施例のカラー画像形成装置１は、図示しないが複数の給紙トレイ５１を備えており、コピー等の画像形成に際して、指定された給紙トレイ５１から用紙Ｐを送給する。
【００２７】
レジストローラ（レジスト手段）５３は、送られてきた用紙Ｐをタイミング調整した後、２次転写ローラ８と中間転写ベルト４１との間に搬送し、２次転写ローラ８で中間転写ベルト４１上のトナー画像を用紙Ｐに転写させる。
【００２８】
そして、感光体クリーニング部９は、感光体ベルト２４に残留する残留トナーをクリーニングする。
【００２９】
また、中間転写ベルト４１は、中間転写ベルトクリーニング部１１により残留トナーが除去され、中間転写ベルトクリーニング部１１は、画像形成中には中間転写ベルト４１の表面から離間した位置に保たれ、画像転写後のクリーニング時にのみ中間転写ベルト４１の表面に圧接される。
【００３０】
そして、上記搬送路切換部１５は、両面印刷を行うときには、定着部１３から送られてきた用紙Ｐを両面給紙部１４に送り込み、片面印刷を行うときには、用紙Ｐをそのまま排紙台１６上に排出する。両面給紙部１４は、搬送路切換部１５によって送り込まれてきた用紙Ｐを、その表裏面を反転させて、再度、画像形成部１７のレジストローラ５４に搬送する。画像形成部１７は、両面給紙部１４で表裏反転されてレジストローラ５４に送り込まれてきた用紙Ｐに、２次転写ローラ８で、中間転写ベルト４１上のトナー画像を転写させた後、該用紙Ｐを、定着部１３及び搬送路切換部１５を介して排紙台１６上に排出する。
【００３１】
カラー画像形成装置１は、用紙Ｐの搬送系路上に、用紙Ｐの有無及び搬送状態を検出するために、用紙有無センサ６１、レジスト用紙センサ６２、搬送用紙センサ６３、定着用紙センサ６４及び搬送用紙センサ６５等が配設されており、レジストローラ５４の用紙搬送方向手前に、用紙厚さセンサ７０が配設されている。
【００３２】
用紙厚さセンサ（厚さ検出手段）７０は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、固定位置に配設されたホール素子（磁気検出手段）７１、可動アーム（可動部材）７２、可動アーム７２に取り付けられている磁石７３、可動アーム７２を用紙Ｐの搬送面方向に付勢するバネ（付勢手段）７４等を備えており、可動アーム７２は、用紙Ｐの搬送面に対して鉛直方向（用紙Ｐの面方向）に移動可能に設けられている。可動アーム７２は、用紙Ｐの搬送をガイドするガイド板５５に対向する側の端部が細く尖った用紙検出端部７２ａに形成されており、用紙Ｐとは反対側の端部がバネ７４に保持されている。用紙厚さセンサ７０は、図２（ａ）に示すように、用紙Ｐが可動アーム７２の用紙検出端部７２ａの位置に存在するときには、該用紙Ｐの厚さ分だけ可動アーム７２がバネ７４の付勢力に抗して該バネ７４方向に移動し、図２（ｂ）に示すように、用紙Ｐが可動アーム７２の用紙検出端部７２ａの位置に存在しないときには、バネ７４の付勢力によって該用紙検出端部７２ａがガイド板５５に当接する位置まで移動する。
【００３３】
そして、可動アーム７２には、磁石７３が取り付けられており、磁石７３は、そのＮＳ方向（Ｎ極とＳ極の配置方向）が可動アーム７２の軸方向と一致する方向に取り付けられている。用紙厚さセンサ７０は、磁石７３と対向する位置の近傍に、ホール素子７１が固定された状態で配設されており、可動アーム７２が用紙Ｐの厚さに応じて軸方向に移動すると、磁石７３が同期して移動して、磁石７３とホール素子７１との相対位置が変化する。
【００３４】
すなわち、用紙厚さセンサ７０は、図３に示すように、磁石７３のＮ極からＳ極に向かう磁束（磁界）がホール素子７１に作用し、磁束の変化によってホール素子７１に起電力が発生して、ホール素子７１が、検出電圧を出力する。そして、用紙厚さセンサ７０は、図４に示すように、可動アーム７２とともに磁石７３のホール素子７１に対する位置が移動すると、ホール素子７１に作用する磁束密度が変化して、ホール素子７１の出力する検出電圧が、磁石７３とホール素子７１との相対位置の変化に応じて変化する。
【００３５】
そして、カラー画像形成装置１は、図５に示すようにブロック構成されており、上記給紙部１２、定着部１３、画像形成部１７等を備えているとともに、エンジン制御部８０、コントローラ制御部８１及び操作表示部８２等を備えている。
【００３６】
エンジン制御部８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）８３及び図示しない不揮発性メモリ等を備えており、不揮発性メモリには、用紙厚さセンサ７０の検出出力と用紙厚さを対応させた紙厚データテーブル及び用紙厚さと画像形成条件を対応させた画像形成データテーブルが予め格納されているとともに、カラー画像形成装置１のエンジン部である給紙部１２、定着部１３及び画像形成部１７等を制御して画像形成するエンジン制御処理プログラム及び後述する用紙厚さセンサ７０の検出結果に基づいて不揮発性メモリの紙厚データテーブル及び画像形成データテーブルを参照して用紙Ｐの用紙厚さに適した画像形成条件で画像形成する用紙厚さ対応画像形成制御処理を実行する。この画像形成条件は、定着部１３の定着温度、２次転写ローラ８によって中間転写ベルト４１上のトナー画像を用紙Ｐに転写するための転写バイアス値、給紙部１２による用紙Ｐの搬送速度（用紙搬送速度）等である。
【００３７】
ＣＰＵ（画像形成条件設定手段）８３は、アナログポートを有しており、該アナログポートに用紙厚さセンサ７０からのアナログの検出電圧が入力される。ＣＰＵ８３は、用紙厚さセンサ７０の検出結果の検出電圧に基づいて上記画像形成条件を設定して、用紙厚さに適した画像形成条件による画像形成を行う用紙厚さ対応画像形成制御処理を実行する。
【００３８】
コントローラ制御部８１は、カラー画像形成装置１の各部を制御してカラー画像形成装置１としての処理を実行するとともに、操作表示部８２の制御を行う。
【００３９】
操作表示部（指定手段）８２は、カラー画像形成装置１を操作するのに必要な各種キーを備えるとともに、ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）やＬＥＤ（Light Emitting Diode）等のランプを備えている。操作表示部８２は、操作キーから、カラー画像形成装置１を利用した複写処理、プリント処理、スキャナ処理等の各種画像処理に必要な各種操作、特に、画像形成に使用する用紙Ｐの用紙種別の指定操作が行われ、ディスプレイには、操作キーから入力された命令内容やカラー画像形成装置１からオペレータに通知する各種情報が表示される。
【００４０】
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例のカラー画像形成装置１は、画像形成に使用する用紙Ｐの用紙厚さを用紙厚さセンサ７０で正確に検出して検出した用紙厚さに最適な画像形成条件で画像形成する。
【００４１】
すなわち、カラー画像形成装置１は、図６に示すように、コピー等を行う際に、ユーザが、操作表示部８２で用紙Ｐの種別（紙種）の設定を、例えば、使用する給紙トレイ５１の設定指定等によって行われると（ステップＳ１０１）、エンジン制御部８０のＣＰＵ８３が、該指定の用紙種別の用紙Ｐを用いた画像形成に最適な画像形成条件を設定して、用紙搬送動作を開始する（ステップＳ１０２）。
【００４２】
カラー画像形成装置１は、用紙搬送動作を開始すると、上記指定された給紙トレイ５１の用紙Ｐを給紙部１２によってレジストローラ５４へ搬送する。このレジストローラ５４に搬送される用紙Ｐの用紙厚さを用紙厚さセンサ７０によって検出してＣＰＵ８３に出力する（ステップＳ１０３）。
【００４３】
この用紙厚さセンサ７０による用紙厚さの検出は、図２（ｂ）に示したように、用紙Ｐが用紙厚さセンサ７０の検出位置に搬送されてくる前は、バネ７４の付勢力によって可動アーム７２の用紙検出端部７２ａが用紙搬送路のガイド板５５に当接している状態となっており、図２（ａ）に示すように、用紙Ｐが用紙厚さセンサ７０の検出位置に搬送されてくると、用紙Ｐの厚さに応じた量だけ可動アーム７２がバネ７４の付勢力に抗して浮き上がる。
【００４４】
このとき、用紙Ｐは、レジストローラ５４に突き当たると、一旦停止し、用紙Ｐが巻き上がっていたりすることでガイド板５５から浮き上がることなく、ガイド板５５に密接した状態となっている。したがって、可動アーム７２は、用紙Ｐの厚さに応じた量だけ移動する。
【００４５】
用紙厚さセンサ７０は、可動アーム７２が移動すると、可動アーム７２に取り付けられている磁石７３も一緒に移動し、磁石７３によってホール素子７１に作用する磁束密度が可動アーム７２の移動量に応じた量だけ変化する。ホール素子７１は、図４に示したように、磁束密度の変化量に応じてその電圧値の変化する検出電圧をＣＰＵ８３に出力する。
【００４６】
そして、ＣＰＵ８３は、この用紙厚さセンサ７０からの検出信号に基づいて不揮発性メモリに予め格納されている紙厚データテーブルを参照して、レジストローラ５４に搬送されてきた用紙Ｐの用紙厚さを決定し、該検出結果による用紙厚さが操作表示部８２で設定された用紙種別の用紙厚さと一致するかチェックする（ステップＳ１０４）。
【００４７】
ＣＰＵ８３は、ステップＳ１０４で、検出した用紙厚さと操作表示部８２で設定された用紙種別の用紙厚さが一致するときには、該用紙Ｐの用紙厚さに適した画像形成条件、すなわち、上述のように、感光体ベルト２４上へのトナー画像の形成、中間転写ベルト４１への転写を順次行って、中間転写ベルト４１のカラートナー画像が２次転写ローラ８の位置に搬送されるタイミングに合わせて、レジストローラ５４を駆動させて、用紙Ｐにトナー画像を転写し、トナー画像の転写された用紙Ｐを定着部１３に送って定着部１３でトナー画像の用紙Ｐへの定着を行わせるという画像形成処理を実施する（ステップＳ１０５）。
【００４８】
ステップＳ１０４で、検出した用紙厚さと操作表示部８２で設定された用紙種別の用紙厚さが一致しないときには、ＣＰＵ８３は、搬送している用紙Ｐと設定で指定された用紙種別の用紙厚さが異なる旨のメッセージを操作表示部８２に表示する等の方法で警告を出力する（ステップＳ１０６）。この警告出力では、ユーザに用紙種別の再設定を促すメッセージの表示等をも行う。ＣＰＵ８３は、警告出力を行うと、ユーザが操作表示部８２の操作で搬送されている用紙Ｐの厚さと同じ用紙種別に再設定されるのを待って（ステップＳ１０７、Ｓ１０６）、該用紙Ｐに適した画像形成条件での画像形成を実施する（ステップＳ１０８）。
【００４９】
なお、上記説明では、用紙厚センサ７０は、用紙Ｐの厚さに応じて可動する可動アーム７２に磁石７３を取り付け、ホール素子７１を固定配置しているが、可動アーム７２にホール素子７１が取り付けられ、磁石７３が固定配置されていてもよい。
【００５０】
このように、本実施例のカラー画像形成装置１は、所定の画像形成条件で画像を形成する画像形成部１７に送給される用紙Ｐを、レジストローラ５４によって、画像形成部１７の手前で一旦停止させた後に所定タイミングで送り出し、該レジストローラ５４で停止される用紙Ｐの厚さを、該用紙Ｐの厚さに応じて磁気を変化させて該磁気の変化量に基づいて該用紙Ｐの厚さを検出する用紙厚さセンサ７０によって検出し、ＣＰＵ８３によって、該検出結果に基づいて画像形成条件を制御している。
【００５１】
したがって、用紙Ｐが安定している状態で該用紙Ｐの厚さを高精度に検出して、検出した用紙Ｐの厚さに基づいて画像形成条件を設定することができ、画像品質を向上させることができる。
【００５２】
また、本実施例のカラー画像形成装置１は、画像形成部１７が、感光体部５の感光体ベルト２４に形成した静電潜像をトナーで現像してトナー画像を形成し、該トナー画像を所定の搬送速度で搬送する用紙Ｐに所定の転写電圧で２次転写ローラ８によって転写して該トナー画像の転写された用紙Ｐを定着部１３において所定の定着温度で加熱・加圧して定着させて画像形成し、画像形成部１７の用紙Ｐの搬送速度、転写電圧及び定着温度のうち少なくとも１つを画像形成条件として制御している。
【００５３】
したがって、電子写真方式で所定の画像形成条件によって画像形成する場合に、画像形成条件を用紙Ｐの厚さに適した条件に設定することができ、画像品質を向上させることができる。
【００５４】
さらに、本実施例のカラー画像形成装置１は、用紙厚さセンサ７０が、所定量の磁界を放出する磁石７３と、磁石７３の放出する磁界内に位置して該磁界の変化に応じた出力信号（検出電圧）を出力するホール素子７１と、用紙Ｐによって用紙Ｐの厚さに応じた量だけ移動される可動アーム７２と、可動アーム７２を用紙Ｐの面方向に付勢するバネ７４と、を備え、磁石７３とホール素子７１のいずれか一方が可動アーム７２に取り付けられ、他の一方が固定配置されている。
【００５５】
したがって、簡単な構成で高精度に用紙Ｐの厚さを検出することができ、画像品質を安価に向上させることができる。
【００５６】
また、本実施例のカラー画像形成装置１は、用紙厚さセンサ７０の磁気検出手段として、ホール素子７１を用いている。
【００５７】
したがって、より一層安価かつ簡単な構成で高精度に用紙Ｐの厚さを検出することができ、画像品質をより一層安価に向上させることができる。
【００５８】
さらに、本実施例のカラー画像形成装置１は、操作表示部８２によって指定された用紙種類の用紙Ｐを給紙部１２によって画像形成部１７に搬送し、ＣＰＵ８３が、用紙厚さセンサ７０の検出した用紙Ｐの厚さと操作表示部８２で指定された種類の用紙Ｐの厚さが一致すると、画像形成条件を、指定された種類の用紙Ｐに対して予め設定されている画像形成条件に設定している。
【００５９】
したがって、１枚目の画像形成出力から最適な条件で画像出力することができ、用紙Ｐの無駄を防止することができるとともに、不適切な用紙Ｐへの画像出力による機械的な損傷が発生することを防止することができる。
【００６０】
また、本実施例のカラー画像形成装置１は、ＣＰＵ８３が、用紙厚さセンサ７０の検出した用紙Ｐの厚さと操作表示部８２で指定された種類の用紙Ｐの厚さが異なると、所定の警告を操作表示部８２のディスプレイに表示する等の方法で出力している。
【００６１】
したがって、用紙厚さセンサ７０による用紙厚さの検知結果とユーザによる操作表示部８２での設定条件が一致しない場合でも、ユーザにその旨の警告を行ってユーザが設定を変更することで、必ず最適な条件で画像出力することができる。
【００６２】
なお、上記説明では、電子写真方式で画像形成するカラー画像形成装置１に適用した場合について説明したが、画像形成装置としては、電子写真方式で画像形成するものに限るものではなく、用紙等のシート状部材の厚さによって画像形成する条件（画像形成条件）を設定変更する画像形成装置一般に適用することができる。
【００６３】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、用紙厚さに基づいて画像形成条件を設定して画像形成する複写装置、プリンタ装置、複合装置等の画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ カラー画像形成装置
２ 本体筐体
３ 書き込み部
４ 帯電チャージャ
５ 感光体部
６ 現像部
７ 中間転写部
８ ２次転写ローラ
９ 感光体クリーニング部
１０ 除電ランプ
１１ 中間転写ベルトクリーニング部
１２ 給紙部
１３ 定着部
１４ 両面給紙部
１５ 搬送路切換部
２１〜２３ ローラ
２４ 感光体ベルト
３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂ 現像器
３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｙ、３２Ｂ 現像器駆動クラッチ
３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｙ、３３Ｂ 現像ローラ
４１ 中間転写ベルト
４２〜４４ ローラ
５１ 給紙トレイ
５３ 給紙ローラ
５３ 搬送ローラ
５４ レジストローラ
５５ ガイド板
６１ 用紙有無センサ
６２ レジスト用紙センサ
６３ 搬送用紙センサ
６４ 定着用紙センサ
６５ 搬送用紙センサ
７０ 用紙厚さセンサ
７１ ホール素子
７２ 可動アーム
７３ 磁石
７４ バネ
８０ エンジン制御部
８１ コントローラ制御部
８２ 操作表示部
８３ ＣＰＵ
Ｐ 用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開２００５−３４３６６６号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状部材に所定の画像形成条件で画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段に前記シート状部材を送給するシート状部材送給手段と、
前記シート状部材送給手段によって送給される前記シート状部材を前記画像形成手段の手前で一旦停止させた後に所定タイミングで該画像形成手段に送り出すレジスト手段と、
前記レジスト手段で停止される前記シート状部材の厚さに応じて磁気を変化させて該磁気の変化量に基づいて該シート状部材の厚さを検出する厚さ検出手段と、
前記厚さ検出手段の検出結果に基づいて前記画像形成条件を制御する画像形成条件設定手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成手段は、感光体に形成した静電潜像をトナーで現像してトナー画像を形成し、該トナー画像を所定の搬送速度で搬送する前記シート状部材に所定の転写電圧で転写して該トナー画像の転写されたシート状部材を所定の定着温度で加熱・加圧して定着させて画像形成し、
前記画像形成条件設定手段は、前記画像形成手段の前記シート状部材の搬送速度、前記転写電圧及び前記定着温度のうち少なくとも１つを前記画像形成条件として制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記厚さ検出手段は、
所定量の磁界を放出する磁石と、
前記磁石の放出する磁界内に位置して該磁界の変化に応じた出力信号を出力する磁気検出手段と、
前記シート状部材によって該シート状部材の厚さに応じた量だけ移動される可動部材と、
前記可動手段を前記シート状部材の面方向に付勢する付勢手段と、
を備え、前記磁石と前記磁気検出手段のいずれか一方が前記可動部材に取り付けられ、他の一方が固定配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記磁気検出手段は、ホール素子であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は、
前記シート状部材送給手段に搬送させる前記シート状部材の種類を指定する指定手段を備え、
前記シート状部材送給手段は、前記指定手段で指定された種類の前記シート状部材を前記画像形成手段に搬送し、
前記画像形成条件設定手段は、前記厚さ検出手段の検出した前記シート状部材の厚さと前記指定手段で指定された種類の前記シート状部材の厚さが一致すると、前記画像形成条件を、該指定手段で指定された種類の該シート状部材に対して予め設定されている前記画像形成条件に設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成条件設定手段は、前記厚さ検出手段の検出した前記シート状部材の厚さと前記指定手段で指定された種類の前記シート状部材の厚さが異なると、所定の警告を出力することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項１】
シート状部材に所定の画像形成条件で画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段に前記シート状部材を送給するシート状部材送給手段と、
前記シート状部材送給手段によって送給される前記シート状部材を前記画像形成手段の手前で一旦停止させた後に所定タイミングで該画像形成手段に送り出すレジスト手段と、
前記レジスト手段で停止される前記シート状部材の厚さに応じて磁気を変化させて該磁気の変化量に基づいて該シート状部材の厚さを検出する厚さ検出手段と、
前記厚さ検出手段の検出結果に基づいて前記画像形成条件を制御する画像形成条件設定手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成手段は、感光体に形成した静電潜像をトナーで現像してトナー画像を形成し、該トナー画像を所定の搬送速度で搬送する前記シート状部材に所定の転写電圧で転写して該トナー画像の転写されたシート状部材を所定の定着温度で加熱・加圧して定着させて画像形成し、
前記画像形成条件設定手段は、前記画像形成手段の前記シート状部材の搬送速度、前記転写電圧及び前記定着温度のうち少なくとも１つを前記画像形成条件として制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記厚さ検出手段は、
所定量の磁界を放出する磁石と、
前記磁石の放出する磁界内に位置して該磁界の変化に応じた出力信号を出力する磁気検出手段と、
前記シート状部材によって該シート状部材の厚さに応じた量だけ移動される可動部材と、
前記可動手段を前記シート状部材の面方向に付勢する付勢手段と、
を備え、前記磁石と前記磁気検出手段のいずれか一方が前記可動部材に取り付けられ、他の一方が固定配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記磁気検出手段は、ホール素子であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は、
前記シート状部材送給手段に搬送させる前記シート状部材の種類を指定する指定手段を備え、
前記シート状部材送給手段は、前記指定手段で指定された種類の前記シート状部材を前記画像形成手段に搬送し、
前記画像形成条件設定手段は、前記厚さ検出手段の検出した前記シート状部材の厚さと前記指定手段で指定された種類の前記シート状部材の厚さが一致すると、前記画像形成条件を、該指定手段で指定された種類の該シート状部材に対して予め設定されている前記画像形成条件に設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成条件設定手段は、前記厚さ検出手段の検出した前記シート状部材の厚さと前記指定手段で指定された種類の前記シート状部材の厚さが異なると、所定の警告を出力することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１９１３０１（Ｐ２０１０−１９１３０１Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３７２４１（Ｐ２００９−３７２４１）
【出願日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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