(57)【要約】【課題】摩擦分離方式の給送手段で、次用紙が突出した状態で放置されても、消費電力の増大につながる頻繁な制御を行うことなく、吸湿による用紙の波打ち現象を低減でき、シワ等の品質低下を抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置の温度が所定の温度以下になったことが温度検知センサ４からの信号により確認された場合、制御手段２は、上昇モータ４９を駆動して給紙トレイの底板を下降させ、突出した用紙をトレイ内に戻す。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に基づいてトナー画像を形成する画像形成手段と、
給送トレイに積載収容された記録媒体を、前記給送トレイの底板を上昇させて記録媒体の上面を給送回転部材に当接させ、摩擦分離方式で１枚ずつ給送する給送手段と、
前記画像形成手段により形成されたトナー画像を給送された記録媒体に転写する転写手段と、
トナー画像を転写された記録媒体に対して少なくとも熱を加えてトナー画像を定着する定着装置と、を有する画像形成装置において、
前記定着装置の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段により検知される前記定着装置の温度が所定の温度以下になった場合、前記給送手段により次に給送されるべき記録媒体の吸湿を低減するための制御を行う制御手段とを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、吸湿を低減するための制御として、前記底板の下降動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記給送手段により次に給送されるべき記録媒体の給送方向先端部が前記給送トレイの所定の収容位置から突出しているか否かを検知する記録媒体有無検知手段を有し、
前記制御手段は、前記定着装置の温度が所定の温度以下になり、且つ、記録媒体が突出していることが検知されたときに前記底板の下降動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記給送トレイ近傍の温度と湿度のうち少なくとも湿度を検知するトレイ環境検知手段を有し、前記制御手段は、前記定着装置の温度が所定の温度以下になり、記録媒体が突出していることが検知され、且つ、前記給送トレイ近傍の少なくとも湿度が所定値以上となったときに前記底板の下降動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記給送トレイの近傍に設けられたヒータを有し、前記制御手段は、吸湿を低減するための制御として、前記定着装置の温度が所定の温度以下になった場合、前記ヒータに通電することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記給送手段により次に給送されるべき記録媒体の給送方向先端部が前記給送トレイの所定の収容位置から突出しているか否かを検知する記録媒体有無検知手段を有し、
前記制御手段は、前記定着装置の温度が所定の温度以下になり、且つ、記録媒体が突出していることが検知されたときに前記ヒータに通電することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記給送トレイ近傍の温度と湿度のうち少なくとも湿度を検知するトレイ環境検知手段を有し、前記制御手段は、前記定着装置の温度が所定の温度以下になり、記録媒体が突出していることが検知され、且つ、前記給送トレイ近傍の少なくとも湿度が所定値以上となったときに前記ヒータに通電することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
こ種の画像形成装置では、画像情報に基づいて感光体上に潜像を形成し、該潜像を現像装置によりトナー像として可視像化し、該トナー像を直接的に又は中間転写体を介して間接的に記録媒体（以下、記録紙あるいは用紙という）に転写し、定着装置に通して用紙上にトナー像を定着することが行われている。定着は、一般的に、加熱によりトナーを溶融させると同時に加圧する、いわゆる熱定着方式が採用されている。
用紙は給紙トレイ（給紙カセット）から１枚ずつ分離されて転写部位へ搬送されるようになっている。給紙トレイの底面には底板が給紙方向上流側端部を軸支されて上下方向に回動自在に設けられており、モータの駆動力で回動するアームを介して昇降するようになっている。
給紙する場合には、積載された用紙束の上面が呼び出しコロに当接するまで底板が上昇し、その後呼び出しコロの回転により最上位の用紙が引き出され、給紙方向下流側に位置する給紙コロによって給紙される。
このとき、呼び出しコロの回転によって最上位の用紙とともに下位の用紙も紙間摩擦によって引き出されやすいため、給紙コロに対向して設けられた分離コロを逆回転させて下位の用紙をトレイ側へ戻しつつ最上位の用紙のみを給紙コロで給紙するようになっている。
【０００３】
このような給紙は摩擦分離方式と呼ばれ、給紙コロと摩擦パッドの組み合わせにより１枚ずつ分離する構成など、種々の方式が知られている。
摩擦分離方式の給紙装置では、下位の用紙が引き出された場合、分離コロで戻しても完全に給紙前の状態に戻るわけではなく、図３（ａ）に示すように、給紙トレイの給紙方向先端から数センチ突出した状態のまま次の給紙信号に備えることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
用紙はある程度の吸湿性を有しており、装置使用環境に応じた吸湿特性を呈する。連続的に給紙がなされる場合には時間が短いために吸湿についての問題はないが、１つのジョブが終了して用紙が上記のように突出した状態で長時間放置されると吸湿に起因した問題が生じる。
用紙が給紙トレイに積載・収容されている状態では用紙間は隙間は殆どなく気密状態にあり、最上位の用紙の上面側のみが空気に晒されている。
しかしながら、上記のように用紙の先端部が突出した状態で放置されると、用紙の先端部は上下面共に空気に晒され、上下から水分を吸収することになる。
このため用紙の吸湿による伸びが加速され、先端部は波打った状態となる。用紙がそのままの状態で給紙されて下流の定着装置まで搬送されると、定着ニップへの進入性が阻害され、シワやミミズ画像（定着ローラコスレ）が発生する。
【０００５】
特許文献１には、印写信号のない時は、カセット底板上に載置された用紙束上面位置が印写時の所定の位置範囲よりも低くなるように、カセット底板の位置を低下させる制御が開示されている。
しかしながら、ジョブが数秒間隔で連続で入ってきた場合、印字ジョブが終わる度に底板下降制御が入ってしまい、印字スピードが落ちてしまうばかりか底板下降・上昇を頻繁に繰り返すため消費電力が増大してしまうという問題がある。
特許文献２には、選択駆動されている給紙段の給紙ユニット以外の全ての給紙ユニットにおける積載台上の最上位紙が所定の給紙位置よりも低くなるように対応する昇降手段を下降制御することが開示されている。しかしながら、選択されている給紙ユニットに関しては吸湿に係る用紙のケアができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、摩擦分離方式の給送手段で、次用紙が突出した状態で放置されても、消費電力の増大につながる頻繁な制御を行うことなく、吸湿による用紙の波打ち現象を低減でき、シワ等の品質低下を抑制できる画像形成装置の提供をその主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、用紙が突出した状態で放置される可能性を定着装置の温度の変化で見極めることとした。この種の画像形成装置では、画像形成情報が入力されると定着温度を確保するための制御がなされるため、定着温度の変化を監視すれば放置される蓋然性が高いか否かを高精度に判断できる。
【０００８】
具体的には、請求項１に記載の発明は、画像情報に基づいてトナー画像を形成する画像形成手段と、給送トレイに積載収容された記録媒体を、前記給送トレイの底板を上昇させて記録媒体の上面を給送回転部材に当接させ、摩擦分離方式で１枚ずつ給送する給送手段と、前記画像形成手段により形成されたトナー画像を給送された記録媒体に転写する転写手段と、トナー画像を転写された記録媒体に対して少なくとも熱を加えてトナー画像を定着する定着装置と、を有する画像形成装置において、前記定着装置の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段により検知される前記定着装置の温度が所定の温度以下になった場合、前記給送手段により次に給送されるべき記録媒体の吸湿を低減するための制御を行う制御手段とを有していることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、吸湿を低減するための制御として、前記底板の下降動作を行うことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記給送手段により次に給送されるべき記録媒体の給送方向先端部が前記給送トレイの所定の収容位置から突出しているか否かを検知する記録媒体有無検知手段を有し、前記制御手段は、前記定着装置の温度が所定の温度以下になり、且つ、記録媒体が突出していることが検知されたときに前記底板の下降動作を行うことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記給送トレイ近傍の温度と湿度のうち少なくとも湿度を検知するトレイ環境検知手段を有し、前記制御手段は、前記定着装置の温度が所定の温度以下になり、記録媒体が突出していることが検知され、且つ、前記給送トレイ近傍の少なくとも湿度が所定値以上となったときに前記底板の下降動作を行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記給送トレイの近傍に設けられたヒータを有し、前記制御手段は、吸湿を低減するための制御として、前記定着装置の温度が所定の温度以下になった場合、前記ヒータに通電することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記給送手段により次に給送されるべき記録媒体の給送方向先端部が前記給送トレイの所定の収容位置から突出しているか否かを検知する記録媒体有無検知手段を有し、前記制御手段は、前記定着装置の温度が所定の温度以下になり、且つ、記録媒体が突出していることが検知されたときに前記ヒータに通電することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記給送トレイ近傍の温度と湿度のうち少なくとも湿度を検知するトレイ環境検知手段を有し、前記制御手段は、前記定着装置の温度が所定の温度以下になり、記録媒体が突出していることが検知され、且つ、前記給送トレイ近傍の少なくとも湿度が所定値以上となったときに前記ヒータに通電することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、定着装置の温度が所定の温度以下になったことを基準に、次に給送されるべき記録媒体の吸湿を低減するための制御を行うようにしたので、消費電力の増大を来たすことなく用紙が吸湿することによる波打ち現象を抑制でき、シワ等の品質低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【図２】同制御ブロック図である。
【図３】底板を下降させることによって用紙の先端部の吸湿を抑制する動作を示す図で、（ａ）は用紙の先端部が突出している状態を示す図、（ｂ）は底板を下降させた状態を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す概要構成図である。
【図５】記録媒体有無検知手段の検知構成を示す図である。
【図６】同制御ブロック図である。
【図７】第３の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す概要構成図である。
【図８】同制御ブロック図である。
【図９】第４の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す概要構成図である。
【図１０】同制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。なお、以下の各実施形態では、フルカラーの画像形成が可能な電子写真方式の画像形成装置を例に説明する。
まず、図１乃至図３に基づいて第１の実施形態を説明する。図１は本実施形態に係るフルカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、フルカラー画像形成装置は、像担持体ユニットとしての４色分の作像装置１０Ｙ（イエロー）、１０Ｃ（シアン）、１０Ｍ（マゼンダ）、１０Ｋ（黒）が対応する画像形成ステーションに着脱自在になっており、レーザー光を照射可能な露光手段としての光学ユニット２０、中間転写体ユニット３０、給送手段としての給紙ユニット４０、及び定着装置としての定着ユニット５０等を備えている。
作像装置１０、光学ユニット２０及び中間転写体ユニット３０により画像形成手段が構成されている。
【００１４】
各作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの構造は同一であり、それぞれ像担持体としての感光体ドラム１２、これに作用するプロセス手段として、感光体ドラムを帯電する帯電装置１３、感光体ドラムに残留した現像剤等を除去するクリーニング装置１４が一体的に構成されており、これに感光体ドラムに形成された潜像を現像する現像装置１５が連結する構成になっている。また、各作像装置は、後述する開閉式面板の開閉方向に（感光体の回転軸方向）に画像形成装置本体に対して着脱自在な構成になっている。
【００１５】
中間転写体ユニット３０は、中間転写体としての中間転写ベルト３１、各感光体ドラム１２に形成されたトナー像を中間転写ベルト３１に転写する一次転写ローラ３５、及び中間転写ベルト３１上に転写されたトナー像を更に記録紙Ｐに転写する二次転写ローラ３６を備えている。
給紙ユニット４０は、給送トレイとしての給紙カセット４１と、給紙カセット４１の底面に一端を軸支されて上下方向（給紙カセットの深さ方向；以下同じ）に回動可能に設けられたアーム４８と、アーム４８の上面側に設けられ、給紙方向上流側端部を軸支されて上下方向に回動自在に設けられたトレイ底板４７と、アーム４８を駆動する上昇モータ４９（図２参照）等を有している。
【００１６】
上昇モータ４９にてアーム４８を駆動させてトレイ底板４７を上昇させることで、記録紙Ｐの束をその上方に位置する給送回転部材としての呼び出しコロ４２に当接させる。呼び出しコロ４２を回転させることによって記録紙Ｐの束を下流にずらし、給紙コロ４３と、給紙方向とは逆方向に回転する分離コロ４４とによって最上位紙一枚を分離し、搬送コロ対４５、レジストローラ対４６によって二次転写領域に搬送する。
定着ユニット５０は、図示しない熱源によって加熱される定着ローラ５１と加圧ローラ５２とを備え、記録紙Ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う。
定着ローラ５１の近傍には、定着ユニット５０の温度を検知する温度検知手段としての温度検知センサ４が設けられている。
【００１７】
上記構成において、まず１色目、イエローの作像装置１０Ｙにおいて、感光体ドラム１２が帯電装置１３によって一様に帯電された後、光学ユニット２０から照射されたレーザー光によって潜像が現像装置１５によって現像されてトナー像が形成される。
感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ３５の作用によって中間転写ベルト３１上に転写される。一次転写が終了した感光体ドラム１２はクリーニング装置１４によってクリーニングされ、次の画像形成に備える。
クリーニング装置１４によって回収された残留トナーは、作像装置の取り出し方向（感光体ドラムの回転軸方向）に設置された図示しない廃トナー回収ボトルに貯蔵される。廃トナー回収ボトルは満杯になると交換できるように画像形成装置本体に対し着脱自在になっている。
【００１８】
同様の画像形成工程がＣ、Ｍ、Ｋ用の各作像装置１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順次重ねて転写される。
一方、記録紙Ｐが給紙カセット４１から二次転写領域に搬送され、二次転写ローラ３６の作用によって中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像が記録紙Ｐに転写される。トナー像を転写された記録紙Ｐは定着ユニット５０に搬送され、該定着ユニット５０の定着ローラ５１と加圧ローラ５２とのニップ部にてトナー像が定着され、排紙ローラ対５５によって排紙トレイ５６に排紙される。
各作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに新しいトナーを供給するために、トナーボトル５７Ｙ、５７Ｃ、５７Ｍ、５７Ｋを回転させ、パイプを通してトナーを搬送する。
【００１９】
図２に示すように、温度検知センサ４の検知信号はマイクロコンピュータとしての制御手段２に入力され、制御手段２は検知温度に基づいて上昇モータ４９の駆動を制御する。
画像形成装置に印字データが入力されると、上記作像動作を開始する。まず図１に示したように、給紙ユニット４０において、制御手段２は上昇モータ４９を駆動してアーム４８を反時計回り方向に回転させ、トレイ底板４７を上昇させることで、記録紙Ｐの束を呼び出しコロ４２に当接させる。
呼び出しコロ４２を回転させることによって記録紙Ｐの束を下流にずらし、給紙コロ４３と分離コロ４４とによって最上紙一枚を分離し、搬送コロ対４５、レジストローラ対４６によって二次転写領域に搬送する。
呼び出しコロ４２の回転による最上紙の引き出しにより、図３（ａ）に示すように、次記録紙Ｐ２も紙間摩擦により引き出され、給紙方向先端が数センチ（例えば３ｃｍ）程度突出した状態で残る。最上紙と共にずれる下位の用紙は１枚とは限らず複数枚の場合もある。したがって、「次用紙」は複数枚の概念を含む。
【００２０】
制御手段２は、印字信号（画像形成信号）が無くなって定着ユニット５０の温度が所定の温度以下になったことを温度検知センサ４からの検知信号により確認すると、上昇モータ４９を逆回転させ、アーム４８を時計回り方向に回転させてトレイ底板４７を下降させる。
これにより、給紙コロ４３、逆転コロ４４付近までずれて搬送された次の記録紙（又は記録紙数枚）はカセット内に戻される。
トレイ底板４７が下降すると、次記録紙Ｐ２は呼び出しコロ４２との当接から開放され、図３（ｂ）に示すように、傾斜状態の積載構成により自重で後退して突出した先端部も戻り、カセット内に他の用紙の先端と揃えられた状態で収容される。本実施形態では１枚の次用紙がずれた状態を示したが、複数枚が突出した場合も同様である。
この動作により、搬送された次の記録紙の水分吸収による波打ちを低減できる。
【００２１】
図４乃至図６に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既に説明した構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
上記実施形態では、定着ユニット５０の温度が所定の温度以下になったことを条件に一律にトレイ底板４７を下降させる制御としたが、摩擦分離方式では必ず次用紙がずれて突出するというものではない。そのときの条件によっては最上位の用紙のみが適正に分離されて給紙される場合もある。このような場合にもトレイ底板４７を下降させるのは無駄である。本実施形態ではこのような無駄な制御・動作を無くすことを目的としている。
【００２２】
図４に示すように、本実施形態では、次用紙がずれて突出しているか否かを検知する記録媒体有無検知手段としての用紙有無検知センサ１００を有している。
図５に示すように、給紙カセット４１の前側板４１ａの上端に連続して形成された斜面ガイド部４１ｂには、反射型フォトセンサである用紙有無検知センサ１００の検知光が通過する開口部４１ｃが形成されている。
次用紙がずれて先端部が突出した場合には、用紙有無検知センサ１００により確実に検知することができる。図６に示すように、用紙有無検知センサ１００の検知信号は制御手段２に入力される。
制御手段２は、定着ユニット５０の温度が所定の温度以下になったことが確認されただけではトレイ底板４７を下降させる制御を行わず、定着ユニット５０の温度が所定の温度以下になったことが確認され、且つ、用紙有無検知センサ１００からの検知信号により次用紙が突出している状態が確認されたときにトレイ底板４７を下降させる制御を行う。
【００２３】
図７及び図８に基づいて第３の実施形態を説明する。
第２の実施形態では定着ユニット５０の温度が所定の温度以下になったことが確認され、且つ、次用紙が突出している状態が確認されたときにトレイ底板４７を下降させる制御を行うようにしたが、このような条件が整った場合でも給紙ユニット４０近傍の環境条件如何によってはトレイ底板４７を下降させる制御を行わなくてもよい場合がある。
すなわち、湿度が低い場合には突出した用紙の水分吸収が少なく、波打ち現象も生じないからである。
本実施形態ではこのような条件下での無駄な制御・動作を無くすことを目的としている。
【００２４】
図７に示すように、本実施形態では、給紙カセット４１近傍である用紙束の略中央部上方に、温湿度検知手段としての温湿度検知センサ１０１０が設けられている。
図８に示すように、温湿度センサ１０１の検知信号は制御手段２に入力される。制御手段２は、定着ユニット５０の温度が所定の温度以下になったことが確認され、且つ、用紙有無検知センサ１００からの検知信号により次用紙が突出している状態が確認され、なお且つ、温湿度が所定値以上（例えば、２７℃８０％以上）となったことが確認されると、トレイ底板４７を下降させる制御を行う。
この場合、温湿度検知手段に代えて湿度のみを検知する湿度センサからの検知信号に基づき、所定値を超えたらトレイ底板４７を下降させるか否かの判断をするようにしてもよい。
【００２５】
図９及び図１０に基づいて第４の実施形態を説明する。
上記各実施形態では、各所定の条件が検知された場合トレイ底板４７を下降させて波打ち現象を抑制することとしたが、本実施形態では、次用紙の突出状態をそのままとし、用紙近傍の除湿を行うことによって用紙の水分吸収を低減し、波打ち現象を抑制することを特徴としている。
図９に示すように、本実施形態では、給紙カセット４１の近傍である給紙コロ４３の近傍に、給紙カセット４１内の記録紙Ｐを暖めるための除湿用のヒータ１０３が設けられている。
図１０に示すように、ヒータ１０３のオン・オフは制御手段２によって制御される。
制御手段２は、定着ユニット５０の温度が所定の温度以下になったことを温度検知センサ４からの検知信号により確認すると、ヒータ１０３に通電する。これにより給紙カセット４１の近傍の湿度が低下し、用紙の吸湿が抑制される。
【００２６】
第２の実施形態と同様に、用紙有無検知センサ１００を設け、定着ユニット５０の温度が所定の温度以下になり、且つ、次用紙が突出していることが検知されたときにヒータ１０３に通電するようにしてもよい。
このようにすれば、次用紙が突出していない、すなわち除湿を行わなくてもよい条件下で無駄な除湿制御、通電を行うことを防止できる。
第３の実施形態と同様に、用紙有無検知センサ１００及び温湿度検知センサ１０１を設け、定着ユニット５０の温度が所定の温度以下になり、且つ、次用紙が突出していることが検知され、なお且つ、温湿度が所定値以上（例えば、２７℃８０％以上）となったことが確認されたときにヒータ１０３に通電するようにしてもよい。
このようにすれば、湿度が低くて除湿する必要がないのに無駄な除湿制御、通電を行うことを防止できる。
【００２７】
上記各実施形態では、呼び出しコロが給送回転部材としてなる構成を例示したが、給紙コロが給送回転部材としてなり、給紙コロに対向して分離パッドを設ける等の他の摩擦分離方式においても同様に実施することができる。
【符号の説明】
【００２８】
２  制御手段
４  温度検知手段としての温度検知センサ
３６  転写手段としての二次転写ローラ
４０  給送手段としての給送ユニット
４１  給送トレイとしての給紙カセット
４２  給送回転部材としての呼び出しコロ
４７  底板
５０  定着装置としての定着ユニット
１００  記録媒体有無検知手段としての用紙有無検知センサ
１０１  トレイ環境検知手段としての温湿度検知センサ
１０３  ヒータ
Ｐ  記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開平２‐８９７３０号公報
【特許文献２】特開平１１‐３０１８７０号公報
【図１】
2012046265.tif 000003
【図２】
2012046265.tif 000004
【図３】
2012046265.tif 000005
【図４】
2012046265.tif 000006
【図５】
2012046265.tif 000007
【図６】
2012046265.tif 000008
【図７】
2012046265.tif 000009
【図８】
2012046265.tif 000010
【図９】
2012046265.tif 000011
【図１０】
2012046265.tif 000012