JP3753527B2

JP3753527B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3753527B2
Application number: JP34324697A
Authority: JP
Inventors: 政徳香月; 順二中井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2017-12-12
Also published as: JPH11171354A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写紙に画像を形成する画像形成装置に係り、特に転写紙の種類に応じて給紙処理を変更する点に特徴のある画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置には種々の種類のものが知られている。例えば電子写真方式の画像形成装置では、感光体に光によって画像を書き込んで潜像を形成し、この潜像をトナーによって現像して顕像化し、顕像化された画像を転写紙に転写した後、定着を行なうという工程によって画像が形成された転写紙を出力するようになっている。そして、画像が転写され、定着された転写紙は、排紙トレイに排出され、これを繰り返すことによって連続的に画像が形成された転写紙を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
転写紙には、種々の大きさのものがあり、画像形成装置も処理可能な用紙の最大サイズが規定されている。その際、例えば幅広のＡ２サイズの用紙を用紙トレイから給紙する場合、小サイズの転写紙を給紙する場合より、用紙の面積が大きく紙と紙の摩擦抵抗が大きくなる。また、薄紙に比べて厚紙の場合は、紙自体の重さも重くなり、搬送抵抗が大きくなる。そのためＡ２サイズの厚紙を給紙する場合、ピックアップローラが転写紙上でスリップし、不送りジャムを起こしやすい。これは、さらに用紙サイズが大きくなると顕著になる。用紙の分離に際しても同様で、大サイズになるほど用紙の重量と用紙間の摩擦力が大きくなり、分離力不足のため多枚送りになりやすく、これもジャムの原因となる。
【０００４】
また、薄紙の場合、ピックアップローラの押圧力が高いまま給紙すると、ピックアップローラによって紙にストレスがかかり、用紙先端が座屈してジャムの原因となる。そのため、これまで一律にピックアップローラの押圧力を高く設定することはできなかった。
【０００５】
さらに前記多枚送りを防止するために厚紙の場合は、リバースローラの押圧力、すなわち、転写紙を分離するためにリバースローラがフィードローラに当接する圧力を低くして分離力を上げればよいが、薄紙に対して同一の押圧力で分離すると、分離力が大きいため不送りジャムとなる。そのため、これまで一律にリバースローラの押圧力を低く設定することはできなかった。
【０００６】
本発明は、斯かる従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、厚紙や薄紙などの紙厚に応じてピックアップローラの押圧力を変更して厚紙にも薄紙にも対応することができる給紙機構を有する画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
また、第２の目的は、厚紙や薄紙などの紙厚に応じてリバースローラの押圧力を変更して厚紙にも薄紙にも対応することができる給紙機構を有する画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
なお、関連する技術としては、例えば、用紙サイズを検出し、用紙サイズに基づいて給紙圧を変更する特開昭５６−１７８３３号公報記載の発明、用紙の紙質を選定し、この選定信号に基づいて給紙ローラの回転速度および回転力を制御する特開昭６０−１２８１３８号記載の発明などが公知である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するため、画像形成手段と、この画像形成手段によって画像を形成する転写紙の種類を判定する判定手段を有する画像形成装置において、前記判定手段によって判定された転写紙の種類に応じて給紙トレイから用紙をピックアップするピックアップローラの押圧力を変更する手段を備え、前記判定手段が、内部に加熱手段を備えた定着ローラと加圧ローラを備えた定着手段によって転写紙を連続通紙して定着動作を行なっているときに、前記加熱手段を一定時間オフして当該定着ローラの表面温度変化を計測し、この計測された表面温度変化による温度勾配に基づいて転写紙の種類を判定することを特徴とする。
【００１０】
この場合、前記ピックアップローラの押圧力を変更する手段は、薄紙より厚紙の場合の方が押圧力を大きくする。
【００１１】
前記第２の目的を達成するため、第２の手段は、画像形成手段と、この画像形成手段によって画像を形成する転写紙の種類を判定する判定手段を有する画像形成装置において、前記判定手段によって判定された転写紙の種類に応じて給紙トレイからピックアップされた用紙を分離するリバースローラの押圧力を変更する手段を備え、前記判定手段が、内部に加熱手段を備えた定着ローラと加圧ローラを備えた定着手段によって転写紙を連続通紙して定着動作を行なっているときに、前記加熱手段を一定時間オフして当該定着ローラの表面温度変化を計測し、この計測された表面温度変化による温度勾配に基づいて転写紙の種類を判定することを特徴とする。
【００１２】
この場合、前記リバースローラの押圧力を変更する手段は、薄紙より厚紙の方が押圧力を小さくする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。画像形成装置は、感光体ドラム２の外周に対向して、第１帯電器１、第１現像器４、第２帯電器１３、第２現像器５、転写ベルト９から基本的に構成され、図においてこの順で時計方向に配置されている。第１帯電器１と第１現像器４の間には第１の画像露光部３が、第２帯電器１３と第２現像器５との間には第２の画像露光部３がそれぞれ設けられている。転写ベルト９は、バイアスローラ７を介して電圧印加装置８によってバイアスを印加できるようになっており、転写紙は１０は転写ベルト９と感光体ドラム２とに接触した状態で両者間を通過するようになっている。
【００１６】
大略、このように構成された画像形成部では、第１帯電器１によって均一に帯電された感光体ドラム２上に図示しない光学系により第１の画像露光部３で露光が行なわれ、ネガ−ポジの第１の潜像が形成される。この第１の潜像は第１現像器４によって第１画像として感光体ドラム２上で現像される。この実施形態では、接触２成分現像により黒トナーが現像される。続いて、第２帯電器１３によって黒トナー画像部、非画像部を含めて感光体ドラム２上の再帯電が行なわれ、図示しない光学系によって第２の画像露光部６で露光が行なわれ、再びネガ−ポジの第２の潜像が形成される。この第２の潜像は第２現像器５によって第１現像器４とは色調の異なるトナーによって現像され、第２画像が形成される。この実施形態では、非接触現像により赤トナー現像が行なわれる。
【００１７】
赤黒の２色現像された第１および第２画像は、前記がバイアスローラ７によってバイアスが与えられた転写ベルト９により転写紙１０に転写され、画像が転写された転写紙１０はこの転写ベルト９によって搬送される。なお、第２現像器５は現像時のみ感光体ドラム２と微小ギャップを保つように、ソレノイド１１とバネ１２により感光体ドラム２に対し、近接、離間位置間の移動が行なわれる。
【００１８】
２色現像における第２帯電器１３による再帯電の条件は、黒トナー現像領域への赤トナーの混色現像の防止、赤現像器（第２現像器５）への黒トナーの逆現像の防止の両者が達成されるように設定されている。この実施形態では、第１帯電器１の帯電電位（第１帯電電位）は−８５０Ｖ、第１の画像露光部３における露光電位（第１露光電位）は−１００Ｖ、第１現像器４におけるバイアス電位（第１現像バイアス）は−５５０Ｖに設定して黒トナー画像（第１画像）を形成している。そして、第２帯電器１３による帯電は、前記条件を満足するように実験で求められた黒トナー画像部再帯電電位−８００〜−９００Ｖを達成するように第２帯電グリッド電位を−９００Ｖとして行なわれ、第２の画像露光部６の露光電位が−１００Ｖ、第２現像器５におけるバイアス電位（第２現像バイアス）が−７５０Ｖに設定することによって第２現像器５において画像が現像され、赤トナー画像が形成される。
【００１９】
このように構成された画像形成部を有する画像形成装置において、図示しない操作部から黒色または赤色、あるいは黒色および赤色の同時２色のモードを選択すると、この選択に応じて黒現像器（第１現像器４）または赤現像器（第２現像器５）を作動させ、転写紙１０に黒トナーや赤トナーを転写して画像を転写紙１０上に形成する。その後、黒色または赤色のトナーを担持した転写紙は定着装置に搬送され、定着されて図示しない排紙トレイに排紙される。
【００２０】
図２は、この実施形態に係る定着装置を示す要部斜視図である。同図において、定着装置は定着ローラ２１と加圧ローラ２４の一対のローラ対からなる。定着ローラ２１は表面がＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の耐熱離型層でコーティングされ、内部に熱源２２が設けられている。この熱源２２としてはハロゲンヒータや赤外線ヒータ（ニクロム線）が使用される。定着ローラ２１はこの熱源２２によって加熱され、温度検知手段２３によって定着ローラ２１の表面温度を検出し、定着ローラ２１の温度が所定の一定のなるように制御されている。
【００２１】
加圧ローラ２４は、表面が耐熱ゴム（シリコンゴム）層で構成され、加圧ローラの両端の軸を支持する軸受２５によって回動自在かつ定着ローラ２１から離間する方向に付勢された状態でに支持されている。一方、この軸受２５は図において下方から加圧レバー２６によって定着ローラ２１方向に押圧されている。この加圧レバー２６は、一端が軸２７によって回動自在に支持され、他端に係止された弾性部材（スプリング）３１によって図示反時計方向に弾性付勢され、加圧ローラ２４を定着ローラ２１方向に押圧している。また、弾性部材３１には、押圧力を調整するための圧力調整手段３７が設けられている。この圧力調整手段３７は側板３３に沿って上下動可能に設けられた可動板３２を備えている。
【００２２】
この可動板３２には、上下方向に延びる一対の長孔３２ａが設けられ、この長孔３２ａの一方には側板３３に立設されたガイド部材３８が遊嵌され、他方（後述のカム３６に隠れて図示されていない）には側板３３に回動自在に支持された回動軸３４が遊嵌され、可動板３２は両者に位置を規制された状態で図において上下方向に移動可能になっている。また、前記回動軸３４の一端には図示しない駆動部から回転駆動されるギア３５が一体に回転可能に取り付けられ、当該ギア３５の内側には可動板３２の上端の折曲部３２ｂに当接し、この可動板３２を上下方向に駆動するカム３６が設けられている。このカム３６は図３に示すように、カム軌跡の最低位置が可動板３２の折曲部３２ｂに当接する第１加圧位置と、図４に示すようにカム軌跡の最高位置が可動板３２の折曲部３２ｂに当接する第２加圧位置の２つの位置にカムの回動に応じて切り換えられるようになっており、可動板３２はこの間で上下方向に移動し、この位置移動に応じて加圧レバー２６に対する押圧力を変化させる。
【００２３】
このように大略構成された定着装置を備えた画像形成装置では、電源投入後、熱源２２によって定着ローラ２１が加圧され、温度検知手段２３によって定着ローラ２１の表面温度を検出し、転写紙１０の未定着画像を定着できる温度に達した状態で複写可能となる。複写が開始されると、定着ローラ温度と時間との関係を示す図５に示すように、用紙連続通紙中に定着ローラ２１の熱源２２を一定時間、すなわち、
Δｔ＝ｔ₁−ｔ₂ ・・・（１）
の期間オフする。この間、定着ローラ２１の熱源２２による熱の供給はなくなるので、定着ローラ２１の蓄熱だけで転写紙１０に熱を供給することになり、この間、
ΔＴ＝Ｔ₂−Ｔ₁ ・・・（２）
だけ定着ローラ２１の温度は低下する。
【００２４】
転写紙１０の種類が異なると、定着ローラ２１からの供給熱量も異なるので、図６の温度−時間特性図に示すようにローラ対で挟持されるニップ部の幅を固定した場合、普通紙（秤量約７０ｇ／ｍ²）におけるΔｔの温度降下ΔＴNによる温度変化、すなわち、温度勾配
Ａ_N＝ΔＴ_N／Δｔ・・・（３）
を設定し、実通紙時の温度勾配Ａが、
Ａ＜Ａ_N ・・・（４）
ならば、通紙されている転写紙１０を薄紙と判断し、
Ａ_N≦Ａ・・・（５）
ならば、通紙されている転写紙１０を厚紙と判断する。
【００２５】
このときの処理手順について図７および図８を参照して説明する。図７に示すように例えば前記ニップ幅に応じて通紙サイズがサイズ１からサイズ４まであるときに、中間ニップ幅の温度勾配がそれぞれのサイズに対してＡ₁、Ａ₂、Ａ₃、Ａ₄であるとする。このような条件で、まず、ステップ８０１で図７に示す通紙サイズのチェックを行い、ステップ８０２で通紙サイズに対する前記温度勾配Ａ_Nを決定する。そして、ステップ８０３で連続通紙中にΔｔ時間、熱源２２をオフし、ステップ８０４で（２）式によって温度変化ΔＴを検出する。ΔＴが求まると、ステップ８０５で（３）式によって温度勾配Ａを求める。温度勾配が求まるとステップ８０６で普通紙の温度勾配Ａ_Nと比較し、（４）式の関係が成り立てば、薄紙と判断してステップ８０７で薄紙であることを図示しない制御装置のＣＰＵに指示し、これによってＣＰＵは熱源２２の温度を薄紙に対応した温度に設定する。一方、ステップ８０６で（５）式の関係が成り立てば、言い換えれば（４）式の関係が否定されれば、ステップ８０８で厚紙であることを図示しない制御装置のＣＰＵに指示し、これによってＣＰＵは熱源２２の温度を厚紙に対応した温度に設定する。
【００２６】
また、図９の温度−時間特性図に示すように、定着ローラ２１の熱源２２をオフしてΔｔ時間後の普通紙（秤量約７０ｇ／ｍ²）の温度Ｔ_Nを設定し、実通紙時の温度Ｔが、
Ｔ_N＜Ｔ・・・（６）
ならば、通紙されている転写紙１０を薄紙と判断し、
Ｔ≦Ｔ_N ・・・（７）
ならば、通紙されている転写紙１０を厚紙と判断する。
【００２７】
このときの処理手順について図１０および図１１を参照して説明する。図１０に示すように例えば前記ニップ幅に応じて通紙サイズがサイズ１からサイズ４まであるときに、中間ニップ幅の温度がそれぞれのサイズに対してＴ₁、Ｔ₂、Ｔ₃、Ｔ₄であるとする。このような条件で、まず、ステップ１１０１で図１０に示す通紙サイズのチェックを行い、ステップ１１０２で通紙サイズに対する普通紙の温度ＴNを決定する。そして、ステップ１１０３で連続通紙中に熱源２２をオフしてΔｔ時間後の定着ローラ温度Ｔを検出する。この温度Ｔが求まると、ステップ１１０４で普通紙の場合の温度ＴNと比較し、（６）式の関係がなりたてば、薄紙と判断してステップ１１０５で薄紙であることを図示しない制御装置のＣＰＵに指示し、これによってＣＰＵは熱源２２の温度を薄紙に対応した温度に設定する。一方、ステップ１１０４で（７）式の関係が成り立てば、言い換えれば（６）式の関係が否定されれば、ステップ１１０６で厚紙であることを図示しない制御装置のＣＰＵに指示し、これによってＣＰＵは熱源２２の温度を厚紙に対応した温度に設定する。
【００２８】
［第２の実施形態］
図１２は第２の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す概略構成図である。なお、この実施形態においても前述の第１の実施形態における画像形成装置と同等に構成されているので、同等とみなせる各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２９】
この実施形態では、転写ベルト９の下流側で、定着ローラ２１と加圧ローラ２４からなるローラ対のニップ部から距離Ｌ上流側に転写紙１０の検知手段４０を設け、この検知手段４０によって１枚目に給紙された転写紙１０の先端を検知する。この先端の検知タイミングと転写紙の搬送速度によって転写紙１０の先端が前記ローラ対のニップ部に到達する時間（到達時間）ｔ_Lが求められる。そこで、図１３に示すように検知手段４０が転写紙１０の先端を検知し、前記到達時間ｔ_L後に定着ローラ２１の熱源２２を一定時間（Δｔ＝ｔ₂−ｔ₁）オフする。この間、定着ローラ２１は熱源２２による熱の供給がなくなるため定着ローラ２１の蓄熱だけで転写紙に熱を供給することになる。そこで、第１の実施形態と同様に普通紙（秤量約７０ｇ／ｍ²）におけるΔｔの温度低下ΔＴ_Nによる温度変換、すなわち、温度勾配
Ａ_N＝ΔＴ_N／Δｔ・・・（３）
を設定し、実通紙時の温度勾配Ａが、
Ａ＜Ａ_N ・・・（４）
ならば通紙されている転写紙１０を薄紙と判断し、
Ａ_N≦Ａ・・・（５）
ならば通紙されている転写紙１０を厚紙と判断する。このときの処理手順を図１４に示す。
【００３０】
すなわち、この処理でも、図７に示すように例えば前記ニップ幅に応じて通紙サイズがサイズ１からサイズ４まであるときに、中間ニップ幅の温度勾配がそれぞれのサイズに対してＡ₁、Ａ₂、Ａ₃、Ａ₄であるとする。このような条件で、まず、ステップ１４０１８で図７に示す通紙サイズのチェックを行い、ステップ１４０２で通紙サイズに対する前記温度勾配Ａ_Nを決定する。そして、ステップ１４０３で検知手段４０がオンし、前記到達時間ｔ_Lが経過後、Δｔ時間熱源２２をオフし、ステップ１４０４で（２）式によって温度変化ΔＴを検出する。ΔＴが求まると、ステップ１４０５で（３）式によって温度勾配Ａを求める。温度勾配が求まるとステップ１４０６で普通紙の温度勾配Ａ_Nと比較し、（４）式の関係が成り立てば、薄紙と判断してステップ１４０７で薄紙であることを図示しない制御装置のＣＰＵに指示し、これによってＣＰＵは熱源２２の温度を薄紙に対応した温度に設定する。一方、ステップ１４０６で（５）式の関係が成り立てば、言い換えれば（４）式の関係が否定されれば、ステップ１４０８で厚紙であることを図示しない制御装置のＣＰＵに指示し、これによってＣＰＵは熱源２２の温度を厚紙に対応した温度に設定する。
【００３１】
［第３の実施形態］
引き続き第３の実施形態について説明する。この実施形態においても画像形成装置および定着装置は第１の実施形態と同等に構成されているので、重複する説明は省略する。
【００３２】
この実施形態では、図１５に示すように転写紙１０を通紙中に一定時間Δｔ’の間に変化した定着ローラ２１の温度の絶対値ΔＴ’が許容温度変化ΔＴ_Aより小さいとき、すなわち、
ΔＴ’＜ΔＴ_A ・・・（８）
のとき、定着ローラ２１の熱源２２を一定時間、すなわち、
Δｔ＝ｔ₁−ｔ₂ ・・・（１）
の期間オフする。この間、定着ローラ２１の熱源２２による熱の供給はなくなるので、定着ローラ２１の蓄熱だけで転写紙１０に熱を供給することになり、この間、
ΔＴ＝Ｔ₂−Ｔ₁ ・・・（２）
だけ定着ローラ２１の温度は低下する。
【００３３】
転写紙１０の種類が異なると、定着ローラ２１からの供給熱量も異なるので、図６の温度−時間特性図に示すようにローラ対で挟持されるニップ部の幅を固定した場合、普通紙（秤量約７０ｇ／ｍ²）におけるΔｔの温度降下ΔＴ_Nによる温度変化、すなわち、温度勾配
Ａ_N＝ΔＴ_N／Δｔ・・・（３）
を設定し、実通紙時の温度勾配Ａが、
Ａ＜Ａ_N ・・・（４）
ならば、通紙されている転写紙１０を薄紙と判断し、
Ａ_N≦Ａ・・・（５）
ならば、通紙されている転写紙１０を厚紙と判断する。
【００３４】
このときの処理手順について図１６を参照して説明する。図７に示すように例前記ニップ幅に応じて通紙サイズがサイズ１からサイズ４まであるときに、中間ニップ幅の温度勾配がそれぞれのサイズに対してＡ₁、Ａ₂、Ａ₃、Ａ₄であるとする。このような条件で、まず、ステップ１６０１で図７に示す通紙サイズのチェックを行い、ステップ１６０２で通紙サイズに対する前記温度勾配Ａ_Nを決定する。そして、ステップ１６０３で前記（８）式の比較を行い、転写紙１０を通紙中に一定時間Δｔ’の間に変化した定着ローラ２１の温度の絶対値ΔＴ’が許容温度変化ΔＴ_Aより小さくなると、ステップ１６０４で、Δｔ時間、熱源２２をオフし、ステップ１６０５で（２）式によって温度変化ΔＴを検出する。ΔＴが求まると、ステップ１６０６で（３）式によって温度勾配Ａを求める。温度勾配が求まるとステップ１６０７で普通紙の温度勾配Ａ_Nと比較し、（４）式の関係が成り立てば、薄紙と判断してステップ１６０８で薄紙であることを図示しない制御装置のＣＰＵに指示し、これによってＣＰＵは熱源２２の温度を薄紙に対応した温度に設定する。一方、ステップ１６０７で（５）式の関係が成り立てば、言い換えれば（４）式の関係が否定されれば、ステップ１６０９で厚紙であることを図示しない制御装置のＣＰＵに指示し、これによってＣＰＵは熱源２２の温度を厚紙に対応した温度に設定する。
【００３６】
［第４の実施形態］
図１７は第４の実施形態に係る画像形成装置の給紙機構部を示す概略構成図、図１８はリバースローラの取り付け機構を示す一部を断面した正面図である。この実施形態においても画像形成装置および定着装置は第１の実施形態と同等に構成されているので、重複する説明は省略する。
【００３７】
給紙機構は、転写紙１０を収容する給紙トレイ５０と、給紙トレイ５０内で転写紙１０が積層される底板５０ａと、この底板５０ａを押し上げるレバー５１と、給紙トレイ５０に終了された転写紙の最上位のものから順にピックアップするためのピックアップローラ５３と、ピックアップローラに対して所望の押圧力を付与するためのピックアップアーム５４と、ピックアップローラ５３によってピックアップされた転写紙を給紙方向に搬送するためのフィードローラ５２と、転写紙１０を分離し、転写紙１０の重送を防止するためのリバースローラ５５と、トルクリミッタ５７を介してリバースローラ５５を支持するリバースローラ軸５６とから主に構成されている。給紙機構は、給紙トレイ５０を画像形成装置本体にセットすると、画像形成装置の制御装置はこれを検知し、底板上昇機構に連動したレバー５１により底板５０ａを上昇させ、転写紙上面が適正位置に位置するように上昇させ、その位置を維持させる。給紙信号によってフィードローラ５２とピックアップローラ５３は図示時計方向に回転駆動され、同時にピックアップアーム５４が時計方向に回転し、ピックアップローラ５３を転写紙１０の最上位の用紙面に圧接させる。これにより転写紙１０は図において左方に送り出される。ピックアップローラ５３は、転写紙をフィードローラ５２、リバースローラ５５間のニップまで送り込むに十分な予め設定した時間が経過した後、紙面から解除される。この時間は、ここでは「給紙時間」と称する。
【００３８】
リバースローラ軸５６は、給紙信号の入力と同時に時計方向に回転駆動される。リバースローラ軸５６にトルクリミッタ５７を介して軸支されたリバースローラ５５は、加圧アーム５９を介して加圧スプリング５８による初期圧と、トルクリミッタトルクの反力として得られる作動圧を与えられ、フィードローラ５３に圧接されている。トルクリミッタ５７は、リバースローラ５５がフィードローラ５２と接触するとき、言い換えれば、ニップ間に用紙がないとき、および用紙が１枚ニップ間に送り込まれたときは滑り、反時計方向に連れ回る。これに対し、用紙が２枚以上ニップ間に送り込まれた場合、トルクリミッタトルクが用紙間の摩擦力に打ち勝って、リバースローラ５５を時計方向に回転させ、下側の転写紙１０を給紙トレイ５０側に押し戻し、多枚送りを防止する。
【００３９】
図１９は、ピックアップローラ５３の加圧機構を示す概略構成図で、ピックアップアーム５４のフィードローラ５２側の端部にスプリング６４を設け、このスプリング６４をアーム６２によって引っ張るようにしてフィードローラ５２を挟んで前記端部と対向する位置に設けられたピックアップローラ５３に加わる押厚量を変化させている。この実施形態では、前述の紙厚検出手段により転写紙１０の紙圧を検出し、転写紙１０の厚み応じてピックアップローラ５３の押圧力を変化させる。
【００４０】
すなわち、転写紙１０が厚紙と検出された場合、図１９に示すようにソレノイド６０をＯＦＦにしてスプリング６１によりアーム６２をストッパ６３の位置で固定し、ピックアップアーム５４に掛けられたスプリング６４の長さをＬ₁としてピックアップローラ５３の押圧力をＰ₁に設定し、転写紙１０が薄紙と検出された場合、図２０に示すようにソレノイド６０をＯＮにして、アーム６２を支点６５を中心に回転させ、ピックアップアーム５４に掛けられたスプリング６４の長さをＬ₂にしてピックアップローラ５３の押圧力をＰ₂に設定する。ここでは、Ｐ₁＞Ｐ₂という関係とし、Ｐ₁のとき厚紙が十分給紙できる押厚力に設定され、Ｐ₂のとき薄紙が十分給紙可能な押圧力に設定されている。また、用紙１枚目でスタートして紙厚が検出されるまでは、ここでは、ピックアップローラ５３の押圧力はＰ₁に設定され、紙厚が検出されてから、紙厚の検出結果に対応してＰ₁のままで給紙し、あるいは、Ｐ₂に変更して給紙する。
【００４１】
図２１および図２２は、リバースローラ５５の押圧機構の動作説明図である。この機構は、前述の紙厚検出により転写紙１０の紙厚を検出し、転写紙１０の紙厚に応じてリバースローラ５５の押圧力を変化させるものである。
【００４２】
加圧スプリング５８は一端が加圧アーム５９の一端に掛止され、他端がソレノイド７０によって揺動駆動されるアーム７２の揺動端に掛止されている。加圧アーム５９の作動端５９ａはリバースローラ軸５６をフィードローラ５２方向に押圧しており、この押圧力は加圧スプリング５８によって与えられる。また、アーム７２はストッパ７３により初期位置が規定されている。
【００４３】
このように構成すると、転写紙１０が前述のようにして厚紙であると検出されたとき、図２１に示すようにソレノイド７０をＯＦＦにしてスプリング７１によりアーム７２がストッパ７３の位置で止まり、加圧アーム５９に掛けられた加圧スプリング５８が長さＬ₃となってリバースローラ５５の押圧力をＰ₃に設定する。一方、薄紙であると検出されたとき、図２２に示すようにソレノイド７０をＯＮにしてアーム７２を支点７１を中心に回転させ、加圧アーム５９に掛けられた加圧スプリング５８の長さをＬ₄にしてリバースローラ５５の押圧力をＰ₄に設定する。ここでは、Ｐ₃＜Ｐ₄という関係になっており、Ｐ₃のとき厚紙が十分分離できる押圧力に、Ｐ₄のとき薄紙が十分分離可能な押圧力にそれぞれ設定されている。
【００４４】
また、用紙１枚目でスタートして紙厚が検出されるまでは、ここでは、リバースローラ５５の押圧力はＰ₃に設定され、紙厚が検出されてから、紙厚の検出結果に対応してＰ₃のままで給紙し、あるいは、Ｐ₄に変更して給紙する。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、内部に加熱手段を備えた定着ローラと加圧ローラを備えた定着手段によって転写紙を連続通紙して定着動作を行なっている間に転写紙の種類を判定する判定手段によって判定された転写紙の種類に応じて給紙トレイから用紙をピックアップするピックアップローラの押圧力を変更するので、不送りジャムが生じないような押圧力に設定することが可能になり、これによって紙厚に応じた制御を自動的に行うことができて厚紙であったも薄紙であっても安定した給紙を行うことができる。
【００４６】
請求項２記載の発明によれば、薄紙より厚紙の場合の方がピックアップローラの押圧力を大きくするので、厚紙の不送りジャムの発生を抑えることができる。
【００４７】
請求項３記載の発明によれば、内部に加熱手段を備えた定着ローラと加圧ローラを備えた定着手段によって転写紙を連続通紙して定着動作を行なっている間に転写紙の種類を判定する判定手段によって判定された転写紙の種類に応じて給紙トレイからピックアップされた用紙を分離するリバースローラの押圧力を変更するので、重送が生じないような押圧力に設定することが可能になり、これによって、紙厚に応じた制御を自動的に行うことができて厚紙であったも薄紙であっても安定した給紙を行うことができる。
【００４８】
請求項４記載の発明によれば、薄紙より厚紙の方がリバースローラの押圧力を小さくするので、薄紙の重送の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の定着部の要部を示す斜視図である。
【図３】図２に示した定着部の第１加圧位置における可動板とカムとの関係を示す図である。
【図４】図２に示した定着部の第２加圧位置における可動板とカムとの関係を示す図である。
【図５】定着ローラの熱源を一時オフしたときの定着ローラの温度と時間の関係を示す図である。
【図６】定着ローラの熱源を一時オフしたときの普通紙、厚紙、薄紙における定着ローラの温度降下の状態を示す図である。
【図７】通紙サイズと中間ニップ幅の温度勾配との関係を示す図である。
【図８】第１の実施形態における定着ロールの熱源オフ時の温度勾配に基づいた処理手順を示すフローチャートである。
【図９】定着ローラの熱源を一時オフしたときの温度設定したときの温度と時間との関係を示す図である。
【図１０】通紙サイズと中間ニップ幅の温度との関係を示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態における定着ロールの熱源オフ時の中間ニップ幅の温度に基づいた処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す概略構成図である。
【図１３】検知手段が転写紙の先端を検知したときのタイミングを基準として定着ローラの熱源をオフしたときの定着ローラ温度と時間との関係を示す図である。
【図１４】第２の実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態における定着ローラの熱源オフ時の定着ローラ温度と時間との関係を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施形態における処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】第４の実施形態における画像形成装置の給紙機構部を示す概略構成図である。
【図１８】図１７におけるリバースローラの一部を切り欠いて示すリバースローラとリバースローラの正面図である。
【図１９】図１７におけるピックアップローラの押圧機構の押圧力「大」時の動作説明図である。
【図２０】図１７におけるピックアップローラの押圧機構の押圧力「小」時の動作説明図である。
【図２１】図１７におけるリバースローラの押圧機構の押圧力「小」時の動作説明図である。
【図２２】図１７におけるリバースローラの押圧機構の押圧力「大」時の動作説明図である。
【符号の説明】
５０給紙トレイ
５２フィードローラ
５３ピックアップローラ
５４ピックアップアーム
５５リバースローラ
５６リバースローラ軸
５７トルクリミッタ
５８加圧スプリング
５９加圧アーム
６０，７０ソレノイド
６１，６４スプリング
６２アーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on transfer paper, and more particularly to an image forming apparatus that is characterized in that a paper feed process is changed according to the type of transfer paper.
[0002]
[Prior art]
Various types of image forming apparatuses are known. For example, in an electrophotographic image forming apparatus, a latent image is formed by writing an image on a photosensitive member with light, the latent image is developed with toner, and the visualized image is transferred onto a transfer sheet. Thereafter, a transfer sheet on which an image is formed is output by a process of fixing. Then, the transfer paper on which the image has been transferred and fixed is discharged to a paper discharge tray, and by repeating this, transfer paper on which images have been continuously formed can be obtained.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
There are various sizes of transfer paper, and the maximum size of paper that can be processed by the image forming apparatus is defined. At this time, for example, when a wide A2 size paper is fed from the paper tray, the paper area is larger and the frictional resistance between the paper is larger than when a small size transfer paper is fed. Further, in the case of thick paper compared to thin paper, the weight of the paper itself becomes heavy and the conveyance resistance increases. For this reason, when feeding A2-size thick paper, the pickup roller slips on the transfer paper and easily causes a non-feed jam. This becomes more prominent when the paper size is further increased. The same applies to the separation of the sheets. The larger the size, the larger the weight of the sheet and the frictional force between the sheets, and the insufficient separation force tends to feed multiple sheets, which also causes jamming.
[0004]
In the case of thin paper, if the paper is fed while the pressing force of the pickup roller is high, the paper is stressed by the pickup roller, and the leading edge of the paper buckles and causes jamming. Therefore, until now, it has been impossible to set the pressing force of the pickup roller uniformly high.
[0005]
Further, in the case of thick paper in order to prevent the multi-sheet feeding, the separation force can be increased by lowering the pressing force of the reverse roller, that is, the pressure at which the reverse roller contacts the feed roller in order to separate the transfer paper. If separation is performed on thin paper with the same pressing force, a non-feed jam occurs because the separation force is large. Therefore, until now, it has been impossible to set the reverse roller pressing force uniformly low.
[0006]
The present invention has been made in view of the state of the prior art, and a first object of the present invention is to change the pressing force of the pickup roller according to the paper thickness of thick paper, thin paper, etc., for both thick paper and thin paper. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus having a paper feed mechanism that can cope with this.
[0007]
A second object is to provide an image forming apparatus having a paper feed mechanism that can cope with both thick paper and thin paper by changing the pressing force of the reverse roller according to the paper thickness of thick paper or thin paper. It is in.
[0008]
As a related technique, for example, an invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 56-17833, which detects the paper size and changes the paper feed pressure based on the paper size, selects the paper quality of the paper, An invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-128138, which controls the rotational speed and rotational force of a paper feed roller based on this, is known.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, in an image forming apparatus having an image forming unit and a determining unit that determines the type of transfer paper on which an image is formed by the image forming unit, the transfer sheet determined by the determining unit A means for changing a pressing force of a pickup roller for picking up paper from a paper feed tray according to the type; Fixing with heating means inside The heating is performed when the fixing operation is performed by continuously passing the transfer paper by the fixing means having a roller and a pressure roller. means Turn off for a certain time Fixing A change in the surface temperature of the roller is measured, and the type of the transfer paper is determined based on the temperature gradient due to the measured change in the surface temperature.
[0010]
In this case, the means for changing the pressing force of the pickup roller increases the pressing force in the case of thick paper than in thin paper.
[0011]
In order to achieve the second object, the second means includes an image forming means and a judging means for judging the type of transfer paper on which an image is formed by the image forming means. Means for changing the pressing force of the reverse roller for separating the paper picked up from the paper feed tray according to the determined type of transfer paper, the determination means comprising: Fixing with heating means inside The heating is performed when the fixing operation is performed by continuously passing the transfer paper by the fixing means having a roller and a pressure roller. means Turn off for a certain time Fixing A change in the surface temperature of the roller is measured, and the type of the transfer paper is determined based on the temperature gradient due to the measured change in the surface temperature.
[0012]
In this case, the means for changing the pressing force of the reverse roller reduces the pressing force for thick paper than for thin paper.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming unit of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. The image forming apparatus basically includes a first charger 1, a first developer 4, a second charger 13, a second developer 5, and a transfer belt 9 facing the outer periphery of the photosensitive drum 2. In the figure, they are arranged in this order in the clockwise direction. A first image exposure unit 3 is provided between the first charger 1 and the first developer 4, and a second image exposure unit 3 is provided between the second charger 13 and the second developer 5. It has been. The transfer belt 9 can be biased by a voltage application device 8 via a bias roller 7, and the transfer paper 10 passes between the transfer belt 9 and the photosensitive drum 2 while being in contact with each other. It is like that.
[0016]
In general, in the image forming unit configured as described above, the first image exposure unit 3 performs exposure on the photosensitive drum 2 uniformly charged by the first charger 1 by an optical system (not shown), and the negative. A positive first latent image is formed. The first latent image is developed on the photosensitive drum 2 as a first image by the first developing device 4. In this embodiment, black toner is developed by contact two-component development. Subsequently, the second charger 13 recharges the photosensitive drum 2 including the black toner image portion and the non-image portion, and the second image exposure portion 6 performs exposure by an optical system (not shown). Again, a negative-positive second latent image is formed. The second latent image is developed by the second developing device 5 with toner having a color tone different from that of the first developing device 4 to form a second image. In this embodiment, red toner development is performed by non-contact development.
[0017]
The first and second images developed in red and black are transferred onto the transfer paper 10 by the transfer belt 9 to which the bias is applied by the bias roller 7, and the transfer paper 10 on which the image is transferred is transferred to the transfer belt 9. Is conveyed by. Note that the second developing unit 5 is moved between the proximity and separation positions with respect to the photosensitive drum 2 by the solenoid 11 and the spring 12 so as to maintain a minute gap with the photosensitive drum 2 only during development.
[0018]
Conditions for recharging by the second charger 13 in the two-color development are prevention of mixed development of red toner in the black toner development region and prevention of reverse development of black toner in the red developer (second developer 5). Both are set to be achieved. In this embodiment, the charging potential (first charging potential) of the first charger 1 is −850 V, the exposure potential (first exposure potential) in the first image exposure unit 3 is −100 V, and the bias in the first developing device 4. The potential (first developing bias) is set to −550 V to form a black toner image (first image). Then, the charging by the second charger 13 is performed with the second charging grid potential set to -900 V so as to achieve the black toner image portion recharging potential -800 to -900 V obtained by experiments so as to satisfy the above conditions. By setting the exposure potential of the second image exposure unit 6 to -100V and the bias potential (second development bias) of the second developing device 5 to -750V, the image is developed in the second developing device 5 and red. A toner image is formed.
[0019]
In the image forming apparatus having the image forming unit configured as described above, when a black or red mode or a simultaneous two-color mode of black and red is selected from an operation unit (not shown), a black developing device (first developing unit) is selected according to this selection. The developing device 4) or the red developing device (second developing device 5) is operated to transfer black toner or red toner to the transfer paper 10 to form an image on the transfer paper 10. Thereafter, the transfer paper carrying black or red toner is conveyed to a fixing device, fixed, and discharged onto a paper discharge tray (not shown).
[0020]
FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the fixing device according to this embodiment. In the figure, the fixing device comprises a pair of rollers, a fixing roller 21 and a pressure roller 24. The surface of the fixing roller 21 is coated with a heat-resistant release layer such as PFA or PTFE, and a heat source 22 is provided inside. As the heat source 22, a halogen heater or an infrared heater (nichrome wire) is used. The fixing roller 21 is heated by the heat source 22, and the surface temperature of the fixing roller 21 is detected by the temperature detection unit 23, and the temperature of the fixing roller 21 is controlled to be a predetermined constant.
[0021]
The pressure roller 24 has a surface made of a heat-resistant rubber (silicone rubber) layer and is urged in a direction to be rotatable and separated from the fixing roller 21 by bearings 25 that support shafts at both ends of the pressure roller. It is supported by. On the other hand, the bearing 25 is pressed in the direction of the fixing roller 21 by a pressure lever 26 from below in the drawing. One end of the pressure lever 26 is rotatably supported by a shaft 27 and is elastically biased counterclockwise by an elastic member (spring) 31 locked to the other end. Pressing in 21 directions. The elastic member 31 is provided with pressure adjusting means 37 for adjusting the pressing force. The pressure adjusting means 37 includes a movable plate 32 that can be moved up and down along the side plate 33.
[0022]
The movable plate 32 is provided with a pair of elongated holes 32a extending in the vertical direction. A guide member 38 standing on the side plate 33 is loosely fitted in one of the elongated holes 32a, and the other (to a cam 36 described later). A rotation shaft 34 rotatably supported by the side plate 33 is loosely fitted to the side plate 33, and the movable plate 32 is movable in the vertical direction in the figure with its position regulated by both. ing. A gear 35 that is rotationally driven from a drive unit (not shown) is attached to one end of the rotation shaft 34 so as to be integrally rotatable. The gear 35 has a bent portion 32b at the upper end of the movable plate 32. In contact therewith, a cam 36 for driving the movable plate 32 in the vertical direction is provided. As shown in FIG. 3, the cam 36 has a first pressurizing position where the lowest position of the cam locus abuts against the bent portion 32b of the movable plate 32, and the highest position of the cam locus as shown in FIG. The second pressurizing position abutting on the bent portion 32b is switched according to the rotation of the cam, and the movable plate 32 moves in the vertical direction between the positions, and the position movement is changed accordingly. Thus, the pressing force on the pressure lever 26 is changed.
[0023]
In the image forming apparatus having the fixing device roughly configured as described above, after the power is turned on, the fixing roller 21 is pressurized by the heat source 22, and the surface temperature of the fixing roller 21 is detected by the temperature detecting unit 23, thereby transferring the transfer paper 10. Thus, copying can be performed in a state where the temperature reaches a temperature at which the unfixed image can be fixed. When copying is started, as shown in FIG. 5 which shows the relationship between the fixing roller temperature and time, the heat source 22 of the fixing roller 21 is kept for a certain period of time during the continuous sheet passing, that is,
Δt = t ₁ -T ₂ ... (1)
Off the period. During this time, heat is not supplied from the heat source 22 of the fixing roller 21, so heat is supplied to the transfer paper 10 only by heat storage of the fixing roller 21.
ΔT = T ₂ -T ₁ ... (2)
Only the temperature of the fixing roller 21 is lowered.
[0024]
When the type of transfer paper 10 is different, the amount of heat supplied from the fixing roller 21 is also different. Therefore, when the width of the nip portion sandwiched between the roller pair is fixed as shown in the temperature-time characteristic diagram of FIG. Weighing about 70g / m ² ) Temperature change due to Δt temperature drop ΔTN, that is, temperature gradient
A _N = ΔT _N / Δt (3)
And the temperature gradient A during actual paper feeding is
A <A _N ... (4)
Then, it is determined that the transfer paper 10 being passed is a thin paper,
A _N ≦ A (5)
Then, the transfer paper 10 that has been passed is determined to be a thick paper.
[0025]
The processing procedure at this time will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, for example, when the sheet passing size is from size 1 to size 4 according to the nip width, the temperature gradient of the intermediate nip width is A for each size. ₁ , A ₂ , A _Three , A _Four Suppose that Under such conditions, first, in step 801, the sheet passing size shown in FIG. 7 is checked. In step 802, the temperature gradient A with respect to the sheet passing size is checked. _N To decide. In step 803, the heat source 22 is turned off for Δt time during continuous paper feeding, and in step 804, the temperature change ΔT is detected by the equation (2). When ΔT is obtained, a temperature gradient A is obtained in step 805 using equation (3). When the temperature gradient is found, in step 806, the temperature gradient A of plain paper _N If the relationship of formula (4) is established, the CPU determines that the paper is thin and instructs the CPU of the control device (not shown) that the paper is thin in step 807, whereby the CPU corresponds the temperature of the heat source 22 to the thin paper. Set to temperature. On the other hand, if the relationship of equation (5) is established in step 806, in other words, if the relationship of equation (4) is negated, in step 808, the CPU of the control device (not shown) is instructed to be cardboard, and thereby the CPU Sets the temperature of the heat source 22 to a temperature corresponding to the cardboard.
[0026]
Further, as shown in the temperature-time characteristic diagram of FIG. 9, plain paper (weighing of about 70 g / m after Δt time after the heat source 22 of the fixing roller 21 is turned off). ² Temperature T _N And the temperature T at the time of actual paper passing is
T _N <T (6)
Then, it is determined that the transfer paper 10 being passed is a thin paper,
T ≦ T _N ... (7)
Then, the transfer paper 10 that has been passed is determined to be a thick paper.
[0027]
The processing procedure at this time will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 10, for example, when the sheet passing size is from size 1 to size 4 according to the nip width, the temperature of the intermediate nip width is T for each size. ₁ , T ₂ , T _Three , T _Four Suppose that Under such conditions, first, the paper passing size shown in FIG. 10 is checked in step 1101, and the temperature TN of plain paper with respect to the paper passing size is determined in step 1102. In step 1103, the heat source 22 is turned off during continuous paper feeding, and the fixing roller temperature T after Δt time is detected. When this temperature T is obtained, it is compared with the temperature TN for plain paper in step 1104, and if the relationship of equation (6) is established, it is judged that the paper is thin and control that is not shown in FIG. The CPU of the apparatus is instructed, whereby the CPU sets the temperature of the heat source 22 to a temperature corresponding to the thin paper. On the other hand, if the relationship of equation (7) is established in step 1104, in other words, if the relationship of equation (6) is negated, in step 1106, the CPU of the control device (not shown) is instructed to be cardboard, and the CPU Sets the temperature of the heat source 22 to a temperature corresponding to the cardboard.
[0028]
[Second Embodiment]
FIG. 12 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of an image forming apparatus according to the second embodiment. Note that this embodiment is also configured in the same manner as the image forming apparatus in the first embodiment described above, and therefore, the same reference numerals are given to the components that can be regarded as equivalent, and redundant description is omitted.
[0029]
In this embodiment, on the downstream side of the transfer belt 9, a detection means 40 for the transfer paper 10 is provided on the upstream side of the distance L from the nip portion of the roller pair composed of the fixing roller 21 and the pressure roller 24. The leading edge of the transfer paper 10 fed to the first sheet is detected. The time (arrival time) t when the leading edge of the transfer paper 10 reaches the nip portion of the roller pair by the detection timing of the leading edge and the transfer speed of the transfer paper t _L Is required. Therefore, as shown in FIG. 13, the detecting means 40 detects the leading edge of the transfer paper 10, and the arrival time t _L Later, the heat source 22 of the fixing roller 21 is turned on for a certain time (Δt = t ₂ -T ₁ ) Turn off. During this time, the fixing roller 21 is not supplied with heat by the heat source 22, so that heat is supplied to the transfer paper only by heat storage of the fixing roller 21. Therefore, plain paper (weighing of about 70 g / m) as in the first embodiment. ² ) Δt temperature drop ΔT _N By temperature conversion, ie temperature gradient
A _N = ΔT _N / Δt (3)
And the temperature gradient A during actual paper feeding is
A <A _N ... (4)
Then, it is determined that the transfer paper 10 being passed is thin,
A _N ≦ A (5)
Then, the transfer paper 10 that has been passed is determined to be a thick paper. The processing procedure at this time is shown in FIG.
[0030]
That is, even in this processing, as shown in FIG. 7, when the sheet passing size is from size 1 to size 4 according to the nip width, for example, the temperature gradient of the intermediate nip width is A for each size. ₁ , A ₂ , A _Three , A _Four Suppose that Under such conditions, first, in step 14018, the sheet passing size shown in FIG. 7 is checked, and in step 1402, the temperature gradient A with respect to the sheet passing size is checked. _N To decide. In step 1403, the detection means 40 is turned on, and the arrival time t _L After the time elapses, the heat source 22 is turned off for the time Δt, and in step 1404, the temperature change ΔT is detected by the equation (2). When ΔT is obtained, a temperature gradient A is obtained in step 1405 according to equation (3). When the temperature gradient is obtained, the temperature gradient A of plain paper is determined in step 1406. _N If the relationship of the expression (4) is established, the CPU determines that the paper is thin and instructs the CPU of the control device (not shown) that the paper is thin in step 1407, whereby the CPU corresponds the temperature of the heat source 22 to the thin paper. Set to temperature. On the other hand, if the relationship of equation (5) is established in step 1406, in other words, if the relationship of equation (4) is negated, in step 1408, the CPU of the control device (not shown) is instructed to be cardboard, and the CPU Sets the temperature of the heat source 22 to a temperature corresponding to the cardboard.
[0031]
[Third Embodiment]
Next, the third embodiment will be described. Also in this embodiment, the image forming apparatus and the fixing device are configured in the same manner as in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
[0032]
In this embodiment, as shown in FIG. 15, the absolute value ΔT ′ of the temperature of the fixing roller 21 that has changed during a predetermined time Δt ′ while passing the transfer paper 10 is the allowable temperature change ΔT. _A When smaller, that is,
ΔT '<ΔT _A ... (8)
At this time, the heat source 22 of the fixing roller 21 is kept for a certain time, that is,
Δt = t ₁ -T ₂ ... (1)
Off the period. During this time, heat is not supplied from the heat source 22 of the fixing roller 21, so heat is supplied to the transfer paper 10 only by heat storage of the fixing roller 21.
ΔT = T ₂ -T ₁ ... (2)
Only the temperature of the fixing roller 21 is lowered.
[0033]
When the type of transfer paper 10 is different, the amount of heat supplied from the fixing roller 21 is also different. Therefore, when the width of the nip portion sandwiched between the roller pair is fixed as shown in the temperature-time characteristic diagram of FIG. Weighing about 70g / m ² ) Δt temperature drop ΔT _N Temperature change by temperature, that is, temperature gradient
A _N = ΔT _N / Δt (3)
And the temperature gradient A during actual paper feeding is
A <A _N ... (4)
Then, it is determined that the transfer paper 10 being passed is a thin paper,
A _N ≦ A (5)
Then, the transfer paper 10 that has been passed is determined to be a thick paper.
[0034]
The processing procedure at this time will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, when the sheet passing size is from size 1 to size 4 according to the nip width, the temperature gradient of the intermediate nip width is A for each size. ₁ , A ₂ , A _Three , A _Four Suppose that Under such conditions, first, in step 1601, the sheet passing size shown in FIG. 7 is checked, and in step 1602, the temperature gradient A with respect to the sheet passing size is checked. _N To decide. In step 1603, the above equation (8) is compared, and the absolute value ΔT ′ of the temperature of the fixing roller 21 that has changed during the fixed time Δt ′ while the transfer paper 10 is being passed is the allowable temperature change ΔT. _A When it becomes smaller, in step 1604, the heat source 22 is turned off for Δt time, and in step 1605, the temperature change ΔT is detected by the equation (2). When ΔT is obtained, in step 1606, the temperature gradient A is obtained by equation (3). When the temperature gradient is obtained, the temperature gradient A of plain paper is determined in step 1607. _N If the relationship of the expression (4) is established, the CPU determines that the paper is thin and instructs the CPU of the control device (not shown) that the paper is thin in step 1608, whereby the CPU changes the temperature of the heat source 22 to the thin paper. Set to the corresponding temperature. On the other hand, if the relationship of equation (5) is established in step 1607, in other words, if the relationship of equation (4) is negated, in step 1609, the CPU of the control device (not shown) is instructed to be cardboard, and the CPU Sets the temperature of the heat source 22 to a temperature corresponding to the cardboard.
[0036]
[Fourth Embodiment]
FIG. 17 is a schematic configuration diagram illustrating a paper feed mechanism unit of an image forming apparatus according to the fourth embodiment, and FIG. 18 is a front view of a part of the reverse roller mounting mechanism. Also in this embodiment, the image forming apparatus and the fixing device are configured in the same manner as in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
[0037]
The paper feed mechanism is terminated by the paper feed tray 50 that accommodates the transfer paper 10, the bottom plate 50a on which the transfer paper 10 is stacked in the paper feed tray 50, the lever 51 that pushes up the bottom plate 50a, and the paper feed tray 50. A pickup roller 53 for picking up the transfer paper from the top one in order, a pickup arm 54 for applying a desired pressing force to the pickup roller, and a transfer paper picked up by the pickup roller 53 Feed roller 52 for conveying in the direction, reverse roller 55 for separating the transfer paper 10 and preventing the double transfer of the transfer paper 10, and reverse roller shaft 56 for supporting the reverse roller 55 via a torque limiter 57. And is composed mainly of. When the paper feed tray 50 is set in the image forming apparatus main body, the control unit of the image forming apparatus detects this, and the bottom plate 50a is raised by the lever 51 interlocked with the bottom plate raising mechanism, so that the upper surface of the transfer paper is appropriate. Raise to be in position and maintain that position. The feed roller 52 and the pickup roller 53 are rotated in the clockwise direction in the drawing by the paper feed signal, and at the same time, the pickup arm 54 is rotated in the clockwise direction to press the pickup roller 53 against the uppermost sheet surface of the transfer sheet 10. As a result, the transfer paper 10 is fed leftward in the drawing. The pickup roller 53 is released from the paper surface after a preset time sufficient to feed the transfer paper to the nip between the feed roller 52 and the reverse roller 55 has elapsed. This time is referred to herein as “paper feeding time”.
[0038]
The reverse roller shaft 56 is driven to rotate in the clockwise direction simultaneously with the input of a paper feed signal. The reverse roller 55 supported on the reverse roller shaft 56 via a torque limiter 57 is given an initial pressure by a pressure spring 58 and an operating pressure obtained as a reaction force of the torque limiter torque via a pressure arm 59. The pressure roller 53 is pressed against the feed roller 53. The torque limiter 57 slides and rotates counterclockwise when the reverse roller 55 comes into contact with the feed roller 52, in other words, when there is no sheet between the nips and when one sheet is fed between the nips. On the other hand, when two or more sheets are fed between the nips, the torque limiter torque overcomes the friction force between the sheets, rotates the reverse roller 55 clockwise, and transfers the lower transfer sheet 10 to the sheet feed tray. Push back to the 50 side to prevent multi-sheet feeding.
[0039]
FIG. 19 is a schematic configuration diagram showing a pressurizing mechanism of the pickup roller 53. A spring 64 is provided at the end of the pickup arm 54 on the feed roller 52 side, and the feed roller 52 is pulled by the arm 62. A pressing amount applied to the pickup roller 53 provided at a position facing the end portion is changed. In this embodiment, the paper pressure of the transfer paper 10 is detected by the above-described paper thickness detection means, and the pressing force of the pickup roller 53 is changed according to the thickness of the transfer paper 10.
[0040]
That is, when the transfer paper 10 is detected as a thick paper, the solenoid 60 is turned off and the arm 62 is fixed at the position of the stopper 63 by the spring 61 as shown in FIG. L ₁ As shown in FIG. ₁ When the transfer paper 10 is detected as thin paper, the solenoid 60 is turned on as shown in FIG. 20, the arm 62 is rotated around the fulcrum 65, and the length of the spring 64 hung on the pickup arm 54 is set. L ₂ The pressure of the pickup roller 53 is set to P ₂ Set to. Here, P ₁ > P ₂ And P ₁ Is set to a pressing force that can sufficiently feed thick paper. ₂ In this case, the pressing force is set so that thin paper can be sufficiently fed. In this case, the pressing force of the pickup roller 53 is P until the sheet thickness is detected after the first sheet is started. ₁ After the paper thickness is detected, P is set according to the paper thickness detection result. ₁ Feed as is or P ₂ Change to and feed paper.
[0041]
21 and 22 are operation explanatory views of the pressing mechanism of the reverse roller 55. FIG. This mechanism detects the paper thickness of the transfer paper 10 by the above-described paper thickness detection, and changes the pressing force of the reverse roller 55 in accordance with the paper thickness of the transfer paper 10.
[0042]
One end of the pressure spring 58 is hooked to one end of the pressure arm 59, and the other end is hooked to the swing end of an arm 72 that is swing-driven by a solenoid 70. The operating end 59 a of the pressure arm 59 presses the reverse roller shaft 56 toward the feed roller 52, and this pressing force is given by the pressure spring 58. The arm 72 has an initial position defined by a stopper 73.
[0043]
With this configuration, when the transfer paper 10 is detected as being thick as described above, the solenoid 70 is turned OFF and the arm 72 is stopped at the position of the stopper 73 by the spring 71 as shown in FIG. The pressure spring 58 hung on the pressure arm 59 has a length L _Three The pressure of the reverse roller 55 is P _Three Set to. On the other hand, when it is detected that the paper is thin, as shown in FIG. 22, the solenoid 70 is turned on, the arm 72 is rotated around the fulcrum 71, and the length of the pressure spring 58 hung on the pressure arm 59 is set. L _Four The pressure of the reverse roller 55 to P _Four Set to. Here, P _Three <P _Four P _Three In the case of P, the pressing force is enough to separate the cardboard. _Four In this case, the pressing force is set so that the thin paper can be sufficiently separated.
[0044]
Further, until the paper thickness is detected after starting from the first sheet of paper, here, the pressing force of the reverse roller 55 is P _Three After the paper thickness is detected, P is set according to the paper thickness detection result. _Three Feed as is or P _Four Change to and feed paper.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of claim 1, Fixing with heating means inside The paper feed tray according to the type of transfer paper determined by the determination means for determining the type of transfer paper while performing the fixing operation by continuously passing the transfer paper by the fixing means having a roller and a pressure roller Since the pressing force of the pick-up roller that picks up the paper is changed, it is possible to set the pressing force so as not to cause a non-feed jam, and this enables automatic control according to the paper thickness. Therefore, stable paper feeding can be performed for both thick paper and thin paper.
[0046]
According to the second aspect of the present invention, since the pressing force of the pickup roller is larger in the case of thick paper than in the case of thin paper, occurrence of non-feed jam of thick paper can be suppressed.
[0047]
According to invention of Claim 3, Fixing with heating means inside The paper feed tray according to the type of transfer paper determined by the determination means for determining the type of transfer paper while performing the fixing operation by continuously passing the transfer paper by the fixing means having a roller and a pressure roller Since the pressing force of the reverse roller that separates the paper picked up from the paper is changed, it is possible to set the pressing force so as not to cause double feeding, thereby automatically controlling according to the paper thickness. Even if it is a thick paper or a thin paper, stable paper feeding can be performed.
[0048]
According to the fourth aspect of the present invention, since the pressing force of the reverse roller is smaller for the thick paper than for the thin paper, it is possible to suppress the occurrence of double feeding of the thin paper.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming unit of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a main part of a fixing unit of the image forming apparatus illustrated in FIG.
3 is a diagram showing a relationship between a movable plate and a cam at a first pressure position of the fixing unit shown in FIG. 2;
4 is a diagram illustrating a relationship between a movable plate and a cam in a second pressure position of the fixing unit illustrated in FIG. 2;
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the temperature of the fixing roller and time when the heat source of the fixing roller is temporarily turned off.
FIG. 6 is a diagram showing a temperature drop state of the fixing roller in plain paper, thick paper, and thin paper when the heat source of the fixing roller is temporarily turned off.
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a sheet passing size and a temperature gradient of an intermediate nip width.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a processing procedure based on a temperature gradient when the heat source of the fixing roll is turned off in the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between temperature and time when the temperature is set when the heat source of the fixing roller is temporarily turned off.
FIG. 10 is a flowchart showing the relationship between the sheet passing size and the temperature of the intermediate nip width.
FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure based on the temperature of the intermediate nip width when the heat source of the fixing roll in the first embodiment is turned off.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of an image forming apparatus according to a second embodiment.
FIG. 13 is a diagram illustrating the relationship between the fixing roller temperature and time when the heat source of the fixing roller is turned off with reference to the timing when the detection unit detects the leading edge of the transfer paper.
FIG. 14 is a flowchart showing a processing procedure according to the second embodiment.
FIG. 15 is a flowchart showing the relationship between the fixing roller temperature and time when the heat source of the fixing roller is off in the third embodiment.
FIG. 16 is a flowchart showing a processing procedure in the third embodiment.
FIG. 17 is a schematic configuration diagram illustrating a sheet feeding mechanism unit of an image forming apparatus according to a fourth embodiment.
18 is a front view of the reverse roller and the reverse roller shown with a part of the reverse roller in FIG. 17 cut away.
19 is an operation explanatory diagram when the pressing force of the pickup roller pressing mechanism in FIG. 17 is “high”.
20 is an operation explanatory diagram when the pressing force of the pickup roller pressing mechanism in FIG. 17 is “low”.
FIG. 21 is an operation explanatory diagram when the pressing force of the reverse roller pressing mechanism in FIG. 17 is “low”.
22 is an operation explanatory diagram when the pressing force of the reverse roller pressing mechanism in FIG. 17 is “high”.
[Explanation of symbols]
50 Paper tray
52 Feed Roller
53 Pickup roller
54 Pickup Arm
55 Reverse Roller
56 Reverse roller shaft
57 Torque limiter
58 Pressure spring
59 Pressure arm
60, 70 solenoid
61, 64 Spring
62 arms

Claims

In an image forming apparatus having an image forming unit and a determination unit that determines a type of transfer paper on which an image is formed by the image forming unit.
Means for changing the pressing force of a pickup roller for picking up the paper from the paper feed tray according to the type of transfer paper determined by the determination means;
When the determination means performs a fixing operation by continuously passing the transfer paper by the fixing roller having a heating means and a fixing roller having a pressure roller therein, the heating means is turned off for a certain period of time. An image forming apparatus characterized in that a change in surface temperature of the fixing roller is measured, and a type of transfer paper is determined based on a temperature gradient due to the measured change in surface temperature.

2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the means for changing the pressing force of the pickup roller increases the pressing force in the case of thick paper than in thin paper.

In an image forming apparatus having an image forming unit and a determination unit that determines a type of transfer paper on which an image is formed by the image forming unit.
Means for changing the pressing force of the reverse roller for separating the paper picked up from the paper feed tray according to the type of transfer paper determined by the determining means;
When the determination means performs a fixing operation by continuously passing the transfer paper by the fixing roller having a heating means and a fixing roller having a pressure roller therein, the heating means is turned off for a certain period of time. An image forming apparatus characterized in that a change in surface temperature of the fixing roller is measured, and a type of transfer paper is determined based on a temperature gradient due to the measured change in surface temperature.

4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the means for changing the pressing force of the reverse roller reduces the pressing force for thick paper than for thin paper.