JP2001088984A - シート材搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば画像形成装置において転写中の被記録
材材の負荷変動による色ズレ等の発生を防止するため
に、被記録材の安定した搬送速度を確保すること。 【解決手段】 被記録材を搬送する定着器18と、前記定
着器18を駆動する定着モータＭ2と、前記定着器18の下
流側において発光素子１の発光する光を投光レンズ４に
て複数の方向に分光し、搬送される被記録材Ｐにて反射
された前記複数の光を受光素子２で検知する検知手段
と、前記検知手段の検知情報に基づいて前記定着モータ
Ｍ2を制御するＣＰＵ100と、を有し、前記検知手段にお
ける複数の光の検知タイミングに基づいて前記搬送被記
録材Ｐの搬送速度を演算すると共に、該搬送被記録材Ｐ
の搬送速度が予め設定された搬送速度と略等しくなるよ
うに前記定着モータＭ2を制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート材を搬送す
るシート材搬送装置に関し、例えば複写機、プリンタ等
の画像形成装置に用いられるシート材搬送装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やプリンタ等の画像形成装
置において、記録紙等のシート材の搬送系は、予め設定
された速度差に固定し速度制御を行わないものや、或い
は、シート材のループ量を検知し速度制御を行う場合
も、フォトインタラプタ等を搬送途中に設け、直接、シ
ート材にレバー等を接触させ、ある一定量のループを検
知するか否かのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うもの（特開平7-
181830号公報）であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、まず速度制御を行わず一定速度差でシート材
の搬送を行う場合、ローラ等の搬送手段が例えば定着装
置の熱により熱膨張し、径が変化することによって搬送
速度が変化し、前後ユニットとの速度差が増大（或いは
逆転）し、シート材にループが発生して搬送経路上の部
品に接触したり、或いは下流ユニットによるシート材の
引っ張りが発生し、画質や搬送性能に悪影響を及ぼす事
態が発生していた。

【０００４】また、フォトインタラプタ等による検知の
場合、ループの有無の検知は可能であるが、例えば常に
所定量のループを確保しながら下流ユニットでの引っ張
りを無くし、且つループの増大による画像擦れを防ぎつ
つ搬送を行うといった微妙な制御が難しく、特に複数の
色をシート材に転写するカラー画像形成装置においては
転写中の負荷変動は各色の色のズレ等に大きく影響を与
えていた。このために高画質のカラー画像形成装置を供
給するためには搬送速度の管理が重要な課題であった。

【０００５】本発明の目的は、例えば画像形成装置にお
いて転写中のシート材の負荷変動による色ズレ等の発生
を防止するために、シート材の安定した搬送速度を確保
することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の代表的な構成は、シート材を搬送する搬送手
段と、前記搬送手段を駆動する駆動手段と、前記搬送手
段の下流側において発光素子の発光する光を分割投射手
段にて複数の方向に分光し、搬送されるシート材にて反
射された前記複数の光を受光素子で検知する検知手段
と、前記検知手段の検知情報に基づいて前記駆動手段を
制御する制御手段と、を有し、前記検知手段における複
数の光の検知タイミングに基づいて前記搬送シート材の
搬送速度を演算すると共に、該搬送シート材の搬送速度
が予め設定された搬送速度と略等しくなるように前記駆
動手段を制御することを特徴とする。

【０００７】上記構成によれば、発光素子及び受光素子
を利用した検知手段における複数の光の検知タイミング
に基づいて前記搬送シート材の搬送速度を演算すると共
に、該搬送シート材の搬送速度が予め設定された搬送速
度と略等しくなるように前記駆動手段を制御するように
しているので、より厳密で安定した駆動制御が可能とな
り、シート材の安定した搬送速度を確保することが可能
である。

【０００８】特に画像形成装置における定着手段の搬送
速度制御に用いた場合、従来、温度変化等により難しい
とされた画像形成部との搬送速度の厳密な管理が可能と
なり、結果的にカラー画像形成装置における各色間のズ
レの防止や、カラー画像、単色画像を問わず画像ズレや
画像ムラ等を防止することが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を参照して、本
発明を適用したシート材搬送装置の実施の形態について
詳しく説明する。尚、以下の説明では、カラー画像形成
装置に用いられるシート材搬送装置を例示して説明す
る。

【００１０】各図において、１はシート材としての被記
録材Ｐに投光するｉＲＥＤ等の発光素子、２は発光素子
１より投光され被記録材Ｐにより反射された光を検知す
るＰＳＤ等の受光素子、４は発光素子１より投光された
光を複数の方向に分光するために複数の光軸を持つ分割
投射手段としての投光レンズ、３は発光素子１から投光
レンズ４を介して投光され被記録材Ｐにて反射された光
を受光素子２に導く受光レンズである。

【００１１】11は、時計回り方向に所定のプロセススピ
ードをもって回転する像担持体としてのドラム型の電子
写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）であり、図中
感光体ドラム11ａ，11ｂ，11ｃ，11ｄは順にカラー画像
のイエロー成分（Ｙ）、マゼンタ成分（Ｍ）、シアン成
分（Ｃ）、ブラック成分（Ｂｋ）のそれぞれを分担す
る。Ｍ1は、前記感光体ドラム11ａ，11ｂ，11ｃ，11ｄ
を駆動する画像形成装置本体のメインモータであり、制
御手段としてのＣＰＵ100によって制御される。

【００１２】以下、上記４色のうち、イエロー成分の画
像形成部を例示して説明する。感光体ドラム11ａはその
回転過程で一次帯電手段12ａにより所定の極性、電位に
一様に一次帯電処理される。この感光体ドラム11ａ上に
レーザービーム露光手段８ａ（以下、スキャナと記す）
により光像露光がなされ、画像情報の静電潜像が形成さ
れる。更に前記感光体ドラム11ａ上に、現像器13ａによ
ってトナー像が形成され、可視化される。尚、これらの
工程は他の３色の画像形成部についても同様である。

【００１３】これらのトナー像は、所定のタイミングで
給紙ローラ９により搬送された被記録材Ｐを停止、再搬
送するレジストローラ対10により同期され、転写ローラ
14ａ，14ｂ，14ｃ，14ｄと転写ベルト23との圧接ニップ
部である転写部Ｔ1a，Ｔ1b，Ｔ1c，Ｔ1dで順次、被記録
材Ｐに各色が転写される。また、これと同時に被記録材
Ｐへのトナー像転写後の感光体ドラム11ａ，11ｂ，11
ｃ，11ｄはクリーニング手段15ａ，15ｂ，15ｃ，15ｄに
より転写残りトナー等の残存付着物を処理され、イレイ
サーランプ16ａ，16ｂ，16ｃ，16ｄにて除電処理を受
け、繰り返し作像が行われる。

【００１４】転写部Ｔ1dでトナー像の転写された被記録
材Ｐは、感光体ドラム11ｄ面から分離され、搬送ガイド
17上を搬送され、定着器18に送り込まれる。

【００１５】一方、定着器18内に設けられた加圧ローラ
21はコントローラ104にて制御される定着モータＭ2によ
り図中反時計回り方向に回転するとともに、加熱手段で
ある励磁コイル20が画像形成装置本体の励磁回路（図示
せず）に接続されており、この励磁回路より高周波バイ
アスが印加されることで磁力を発生させる。この磁力の
作用でフィルム22の発熱層（強磁性導電層、図示せず）
に誘電電流（渦電流）を生じさせ、電磁誘導発熱状態と
なる。

【００１６】この状態から未定着トナーの載った被記録
材Ｐをフィルム22と加圧ローラ21間のニップ部Ｔ2に搬
送導入することで、加圧バネ（図示せず）の加圧力及び
電磁誘導発熱したフィルム22からの熱が加えられ未定着
トナーが軟化、溶融され、被記録材Ｐに圧接、冷却によ
り永久固着像とされる。

【００１７】この時、図２〜図４に示すように、排紙搬
送ガイド５上を進む被記録材Ｐに対して、搬送経路上に
設けられた発光素子１から投光レンズ４により分光され
た光が投光される。

【００１８】図２に示すように、被記録材Ｐが投光部ま
で達していない場合は、投光された光は反射率の低い排
紙搬送ガイド５上で一部が反射するが、受光素子２には
到達しない。

【００１９】図３に示すように、被記録材Ｐの先端が図
中Ａに到達し、初めて投光レンズ４により分光された光
のうちの一方が被記録材Ｐ上で反射され、受光レンズ３
を経て受光素子２に到達する。このときの受光素子２の
出力レベルは図５に示すレベル１の状態にあり、この情
報はＣＰＵ100に伝達される。

【００２０】図４に示すように、被記録材Ｐが更に進み
先端が図中Ｂに到達すると、投光レンズ４により分光さ
れた光がともに被記録材Ｐ上で反射され、受光レンズ３
を経て受光素子２に到達する。このときの受光素子２の
出力レベルは図５に示すレベル２の状態にあり、この情
報はＣＰＵ100に伝達される。

【００２１】ここで、図５に示すレベル１を検知してか
らレベル２を検知するまでの時間ｔを演算することで被
記録材Ｐの搬送速度を検知することが可能となる。

【００２２】尚、このとき、給紙ローラ９の作動より所
定時間以内に受光素子２に変化が見られない場合、遅延
ジャムと判断し、装置を停止させる。

【００２３】次に、一般的に加熱された加圧ローラ21
は、その熱膨張により径方向の寸法に変化が起こり、結
果的に定着器18内での搬送速度がその加熱状態により変
化するおそれがある。

【００２４】そこで、図５に示すレベル１を検知してか
らレベル２を検知するまでの時間ｔを演算することで被
記録材Ｐの搬送速度を検知し、予め設定された時間に対
し、前記時間ｔが長いのか短いのかをＣＰＵ100が判断
し、コントローラ104にフィードバック信号を送り、定
着モータＭ2の回転速度を受光素子２が出力する出力レ
ベルが設定値になるまで制御することで、被記録材Ｐの
搬送速度が一定に保たれる。そして、このようにして被
記録材Ｐの搬送速度を一定に保ちつつ、該被記録材Ｐの
出力が終了する。

【００２５】上述したように、本実施形態によれば、装
置内に発光素子１及び受光素子２を利用した速度検知手
段を設けることで、部品点数の追加も少なく、小型で安
価であるにもかかわらず、従来に無いより厳密で安定し
た駆動制御が可能になると同時に、被記録材に接触する
ことなく該被記録材の挙動を検知することが可能とな
る。

【００２６】この結果、特にカラー画像形成装置におい
て転写中のシート材の負荷変動による各色間のズレや、
カラー画像、単色画像を問わず画像ズレや画像ムラ等を
防止することができ、高画質の画像形成装置を提供する
ことが可能である。

【００２７】また、非接触式の速度検知であり、未定着
トナー像の載る被記録材の速度制御が画像に全く影響な
く、裏面、表面に関係なく可能となる。

【００２８】尚、上述した実施形態では、電磁誘導加熱
方式の定着装置を用いたカラー画像形成装置を例示して
いるが、これに限定されるものではなく、例えば、フィ
ルム式の定着装置を用いたもの、定着ローラ内にハロゲ
ンヒータを用いた定着装置を用いたもの、或いは単色の
画像形成装置の場合も、本発明を適用することで同様の
効果が得られる。

【００２９】更に、上述した実施形態では、転写部Ｔ1
に対する定着ニップ部Ｔ2の速度差を制御するための手
段として説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば、給紙ローラ９の寿命検知手段としてピ
ックアップ時の被記録材Ｐの搬送速度の検知、或いは転
写部Ｔ1より分離された未定着画像の載る被記録材Ｐの
速度検知等、あらゆる搬送経路上の被記録材Ｐの搬送速
度検知に対し有効である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発光素子及び受光素子を利用した検知手段における複数
の光の検知タイミングに基づいて前記搬送シート材の搬
送速度を演算すると共に、該搬送シート材の搬送速度が
予め設定された搬送速度と略等しくなるように前記駆動
手段を制御するようにしたので、部品点数も少なく、小
型で安価であるにもかかわらず、より厳密で安定した駆
動制御ができ、シート材に接触することなく該シート材
の挙動を検知することができ、シート材の安定した搬送
速度を確保することができる。

【００３１】特に画像形成装置における定着手段の搬送
速度制御に用いた場合、従来、温度変化等により難しい
とされた画像形成部との搬送速度の厳密な管理が可能と
なり、結果的にカラー画像形成装置における各色間のズ
レの防止や、カラー画像、単色画像を問わず画像ズレや
画像ムラ等を防止することができる。

【００３２】また、非接触式の速度検知であり、未定着
トナー像の載るシート材の速度制御が画像に全く影響な
く、裏面、表面に関係なく可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略構成を示
す模式断面図

【図２】本発明に係るシート材搬送装置における検知手
段部分の拡大図

【図３】本発明に係るシート材搬送装置における検知手
段部分の拡大図

【図４】本発明に係るシート材搬送装置における検知手
段部分の拡大図

【図５】本発明に係る検知手段の出力レベルと経過時間
の関係を示す相関図

【符号の説明】

Ｍ1 …メインモータ Ｍ2 …定着モータ Ｐ …被記録材 １ …発光素子 ２ …受光素子 ３ …受光レンズ ４ …投光レンズ ５ …排紙搬送ガイド ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ …スキャナ ９ …給紙ローラ 10 …レジストローラ対 11，11ａ，11ｂ，11ｃ，11ｄ …感光体ドラム 12ａ，12ｂ，12ｃ，12ｄ …一次帯電手段 13ａ，13ｂ，13ｃ，13ｄ …現像器 14ａ，14ｂ，14ｃ，14ｄ …転写ローラ 15ａ，15ｂ，15ｃ，15ｄ …クリーニング手段 16ａ，16ｂ，16ｃ，16ｄ …イレイサーランプ 17 …搬送ガイド 18 …定着器 20 …励磁コイル 21 …加圧ローラ 22 …フィルム 23 …転写ベルト 100 …ＣＰＵ 104 …コントローラ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート材を搬送する搬送手段と、 前記搬送手段を駆動する駆動手段と、 前記搬送手段の下流側において発光素子の発光する光を
   分割投射手段にて複数の方向に分光し、搬送されるシー
   ト材にて反射された前記複数の光を受光素子で検知する
   検知手段と、 前記検知手段の検知情報に基づいて前記駆動手段を制御
   する制御手段と、を有し、 前記検知手段における複数の光の検知タイミングに基づ
   いて前記搬送シート材の搬送速度を演算すると共に、該
   搬送シート材の搬送速度が予め設定された搬送速度と略
   等しくなるように前記駆動手段を制御することを特徴と
   するシート材搬送装置。
2. 【請求項２】 前記分割投射手段は、複数の光軸を有す
   るレンズユニットであることを特徴とする請求項１に記
   載のシート材搬送装置。
3. 【請求項３】 前記検知手段の出力信号によりシート材
   の通過を検知することを特徴とする請求項１に記載のシ
   ート材搬送装置。
4. 【請求項４】 シート材に画像を形成する画像形成装置
   において、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のシー
   ト材搬送装置を備えていることを特徴とする画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 シート材に画像を形成する画像形成部
   と、 前記画像形成部にてシート材に形成された像を定着する
   定着手段と、 前記定着手段を駆動する駆動手段と、 前記定着手段の下流側において発光素子の発光する光を
   分割投射手段にて複数の方向に分光し、搬送されるシー
   ト材にて反射された前記複数の光を受光素子で検知する
   検知手段と、 前記検知手段の検知情報に基づいて前記駆動手段を制御
   する制御手段と、を有し、 前記検知手段における複数の光の検知タイミングに基づ
   いて前記搬送シート材の搬送速度を演算すると共に、該
   搬送シート材の搬送速度が予め設定された搬送速度と略
   等しくなるように前記駆動手段を制御することを特徴と
   する画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記定着手段は、所定位置に固定された
   加熱体と、該加熱体に内面が対向圧接されて駆動される
   耐熱フィルムと、前記加熱体との間に前記耐熱フィルム
   を挟み込みニップ部を形成し、該ニップ部において前記
   耐熱フィルム外面との間に搬送されたシート材を前記耐
   熱フィルムを介して前記加熱体に圧接させる加圧部材を
   有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装
   置。
7. 【請求項７】 前記定着手段は、所定位置に固定された
   ニップ形成部と、該ニップ形成部に内面が対向圧接され
   て駆動され、磁場の作用により電磁誘導発熱する発熱層
   を含む加熱用フィルムと、前記ニップ形成部との間に前
   記加熱用フィルムを挟み込み、前記加熱用フィルム外面
   との間に搬送されたシート材を前記加熱用フィルムを介
   して前記ニップ形成部に圧接させる加圧部材を有するこ
   とを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。