JP2001097602A

JP2001097602A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001097602A
Application number: JP27525499A
Authority: JP
Inventors: Shinro Umezawa; 梅澤　　眞郎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2001-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の搬送手段間に形成される記録シートの
ループを適正な量に保持可能な画像形成装置を実現す
る。【解決手段】記録シートＰを、複数の搬送手段として
の感光ドラム１１と定着装置１８とにより、搬送経路３
０内に搬送させる際、搬送手段間に形成される記録シー
トのループ量を検知するループセンサとして、磁気量セ
ンサを用いて、このセンサの出力により、搬送手段の搬
送速度を制御することで、ループ量を所定量に保持で
き、例えば、感光ドラムで形成される画像の、画像ズ
レ、画像ぶれ等が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は画像形成装置に係り、詳
細には、例えば、複数の搬送手段間（例えば画像形成部
と定着装置間）に形成される記録媒体のループ量を、搬
送される記録媒体に対応した所定量に保持することで、
記録媒体の画像ズレや画像むらをなくした複写機、プリ
ンター等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置においては、記録媒
体を搬送する複数の搬送手段の速度制御を行わずに、搬
送手段を、あらかじめ設定された速度差に固定したもの
や、記録媒体のループを検知して搬送手段の速度制御を
行うものでも、フォトインタラプタ等を記録媒体の搬送
途中に設け、ある所定量のループを検知するか否かの、
単なるＯＮ／ＯＦＦ制御を行うものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例では、まず、搬送手段の速度制御を行わずに、搬
送手段の一定速度差で記録媒体の搬送を行う場合、ある
ユニットのローラ等の搬送手段、例えば、定着装置のロ
ーラが、定着装置の熱により膨張し、ローラ径が変化す
ることによって、記録媒体の搬送速度が変化し、前後の
ユニットとの速度差が、増大あるいは逆に減少し、記録
媒体のループの増大や、下流ユニットによる記録媒体の
引っ張りといった現象により、記録媒体の画質や搬送性
能に悪影響を及ぼすことがあった。

【０００４】また、フォトインタラプタ等による、記録
媒体のループを検知する場合、ループの有無の検知は可
能であるが、例えば、常にある量のループを確保しなが
ら、上下流側の全後ユニットでの記録媒体の引っ張りを
なくしたり、反対に、ループの増大による画像こすれを
防ぎつつ、記録媒体の搬送を行うといった、搬送手段の
微妙な搬送制御ができなかった。

【０００５】特に、複数の色を記録媒体としての記録シ
ートに転写するカラー画像形成装置においては、トナー
像を転写中の記録媒体への負荷変動は、各色の色のズレ
等に大きく影響を与えるので、高画質のカラー画像形成
装置を供給するためには、搬送手段の搬送速度の管理が
重要な課題であった。

【０００６】本発明は、複数の搬送手段間の記録媒体の
ループ量を所定量に保持することで、記録媒体の安定し
た画像形成を行うことができる画像形成装置を提供する
ことを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
搬送経路で記録媒体を搬送する複数の搬送手段と、これ
ら搬送手段の搬送速度差により生じる前記記録媒体のル
ープ量を検知するループ検知手段と、該ループ検知手段
により検知された前記記録媒体のループ量が所定量にな
るように、前記複数の搬送手段の少なくとも１つの搬送
速度を制御する制御手段と、を備え、前記ループ検知手
段は、前記記録媒体のループ量に応じて連続的に出力し
てループ量を検知するループセンサであることを特徴と
する。

【０００８】請求項２に係る発明は、前記ループ検知手
段は、前記記録媒体のループ量に応じて連続的に磁気量
を出力して前記記録媒体のループ量を検知する磁気量セ
ンサであることを特徴とする。

【０００９】請求項３に係る発明は、前記記録媒体とし
ての紙、ＯＨＴシート等の紙種を検知する紙種検知手段
と、前記記録媒体の紙種を選択的に設定する紙種設定手
段と、を備え、前記制御手段は、前記紙種検知手段によ
り検知された紙種情報又は前記紙種設定手段により設定
された紙種情報と、前記ループ検知手段により検知され
た記録媒体のループ量とにより、前記搬送速度を制御す
ることを特徴とする。

【００１０】請求項４に係る発明は、前記記録媒体のサ
イズを検知するサイズ検知手段と、前記記録媒体のサイ
ズを選択的に設定するサイズ設定手段と、を備え、前記
制御手段は、前記サイズ検知手段により検知されたサイ
ズ情報又は前記サイズ設定手段により設定されたサイズ
情報と、前記ループ検知手段により検知されたループ量
とにより、前記搬送速度を制御することを特徴とする。

【００１１】請求項５に係る発明は、前記記録媒体の厚
さを検知する厚さ検知手段と、前記記録媒体の厚さを選
択的に設定する厚さ設定手段と、を備え、前記制御手段
は、前記厚さ検知手段により検知された厚さ情報又は前
記厚さ設定手段により設定された厚さ情報と、前記ルー
プ検知手段により検知されたループ量とにより、前記搬
送速度を制御することを特徴とする。

【００１２】請求項６に係る発明は、前記複数の搬送手
段は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、該画像
形成部の下流側に配設され前記画像形成部により画像形
成された記録媒体を定着する定着装置であり、前記制御
手段は、前記画像形成部と前記定着装置との間で、前記
ループ検知手段により検知される前記記録媒体のループ
量により、前記定着装置の搬送速度を制御することを特
徴とする。

【００１３】請求項７に係る発明は、前記定着装置は、
回転自在の加圧部材と、該加圧部材に圧接して回転駆動
され、励磁コイルの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、備える電磁誘導発熱式
定着装置であることを特徴とする。

【００１４】請求項８に係る発明は、前記定着装置は、
回転自在の加圧部材と、該加圧部材に圧接して回転駆動
される耐熱フィルムを外面に有すると共に発熱体を内装
している加熱部材と、備えることを特徴とする。

【００１５】請求項９に係る発明は、前記発熱体が、ハ
ロゲンヒータであることを特徴とする。

【００１６】請求項１０に係る発明は、前記ループ検知
手段は、該ループ検知手段の出力信号により前記記録媒
体の通過を検知する記録媒体検知手段を兼ねることを特
徴とする。

【００１７】［作用］以上構成に基づき、複数の搬送手
段により記録媒体が搬送される搬送経路に、記録媒体の
ループ量に応じて連続的に出力するループ検知手段とし
てのループセンサを設け、ループ検知手段の出力をルー
プ量に変換することで、記録媒体のループ量の変化を連
続的に検知し、複数の搬送手段の少なくとも１つの搬送
速度を、より厳密で安定して駆動制御することができ、
記録媒体のループ量を記録媒体に適した所定量に保持す
ることができる。

【００１８】また、複数の搬送手段が、例えば、記録媒
体への画像形成部と、画像形成した記録媒体を定着する
定着装置である場合、定着装置の温度変化により、従
来、難しいとされていた画像形成部と定着装置間の記録
媒体の搬送速度の厳密な管理が可能となって、結果的
に、画像形成部を複数有するカラー画像形成装置におけ
る各色間のズレの防止や、また、カラー画像、単色画像
を問わず、画像むら等を防止した高画質の画像形成装置
を供給可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】〈実施の形態１〉以下、本発明の
第１の実施形態に係る画像形成装置を、図１〜図４に示
す。

【００２０】図１において、画像形成装置５０の一側部
（図１において右側）には、複数の記録シート（記録媒
体）Ｐを積載した給紙トレイ２６、及び、給紙ローラ９
が配設されている。１０は給紙された記録シートＰを、
タイミング取り、及び斜行取りをして搬送するレジスト
ローラ、５は記録媒体としてのＯＨＰ用のシート（ＯＨ
Ｔシート）の種別や、紙との判別を行う紙種センサ（紙
種検知手段）、６は記録シートＰの厚さを検知する紙厚
センサ（厚さ検知手段）６、７は給紙トレイ２６上の記
録シートＰのサイズを検知するサイズ検知センサ（サイ
ズ検知手段）７を示す。

【００２１】１１は図１中、時計方向に所定のプロセス
スピードをもって回転する潜像担持体としてのドラム型
の電子写真感光体（画像形成部としての感光ドラム）で
ある。感光ドラム１１は、記録シートＰを搬送する搬送
手段として機能している。１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１
１ｄは、順に、カラー画像のイエロー成分、マゼンタ成
分、シアン成分、ブラック成分をそれぞれを分担する感
光ドラム、２３は各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと協働し
て記録シートＰを搬送する転写ベルトである。Ｍ１は、
この感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを、そ
れぞれ駆動する画像形成装置本体のメインモータであ
る。１０３はメインモータＭ１のコントローラであり、
ＣＰＵ１００によって制御される。

【００２２】感光ドラム１１ｄの下流側には、記録シー
トＰのループ量を、後述するように連続的に検知する磁
気量センサからなるループセンサ（ループ検知手段）
１，３と、記録シートＰに転写したトナー像を定着する
定着装置（搬送手段）１８とがそれぞれ配設されてい
る。前記給紙トレイ２６の下流側から、定着装置１８に
至って、記録シートＰの搬送経路３０が構成されてい
る。また、上記ループセンサ１，３は、搬送経路３０を
通過する記録シートＰの検知手段（記録媒体検知手段）
を兼用している。

【００２３】図３において、ループセンサ１，３は、同
調コイル１ａ，１ｂ、からなる磁気量センサ本体１、可
動コア２、記録シートＰのループ量を可動コア２に伝達
するフラッグ３、可動コア２及びフラッグ３を図１にお
いて上方へ付勢するばね４等を有している。ばね４は、
上記可動コア２と一体のフランジ２ａと、同調コイル１
ａ間に配設されている。同調コイル１ａには検波回路１
０１、同調コイル１ｂには発信回路１０２が、それぞれ
接続されている。ループセンサ１，３により検知された
出力（検知量）は、ＣＰＵ１００により、ループ量に変
換される。

【００２４】以下、カラー画像の４色の内、イエローを
例にして説明する。

【００２５】感光ドラム１１ａ（図１）では、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。レーザービーム露光手段
（以下、スキャナという）８ａ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。つぎに、現像器
１３ａによってイエローのトナー像が感光ドラム１１ａ
上に形成、可視化される。同様の行程は、他の３色につ
いても同様に行われる。

【００２６】これらのトナー像は、所定のタイミングで
給紙ローラ９により搬送された記録シートＰを、停止及
び再搬送するレジストローラ対１０によって、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、Ｔ１
ｂ、Ｔ１ｃ、Ｔ１ｄで、順次、記録シートＰに各色が転
写される。

【００２７】また、これと同時に、記録シートＰへのト
ナー像転写後の感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１
１ｄは、クリーニング手段１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１
５ｄにより、転写残りトナー等の残存付着物が処理さ
れ、イレイザーランプ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ
にて除電処理を受け、繰り返し作像がおこなわれる。こ
の間に、前述の紙サイズ検知手段７、紙厚センサ６、紙
種センサ５により得られた記録シートＰの情報（サイズ
情報、紙厚情報、紙種情報）は、ＣＰＵ１００に伝達さ
れる。

【００２８】ブラック成分の転写部Ｔ１ｄでトナー像の
転写された記録シートＰは、感光ドラム１１ｄ面から分
離され、搬送ガイド１７上を搬送され、定着装置１８に
送りこまれる。

【００２９】一方、定着装置１８内に設けられた加圧ロ
ーラ（加圧部材）２１は、コントローラ１０４にて制御
される定着モータＭ２によって、図１中、反時計方向に
回転する。加熱手段である励磁コイル２０は、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。

【００３０】この磁力の作用で、加熱用フィルム２２の
図示しない発熱層（強磁性導電層）に誘導電流（渦電
流）を生じさせ、加熱用フィルム２２は、電磁誘導発熱
状態となる。この状態から、未定着トナーが乗った記録
シートＰを、加熱用フィルム２２と加圧ローラ２１との
間のニップ部Ｔ２に搬送導入することで、加圧ばね（図
示せず）の加圧力と、電磁誘導発熱したフィルム２２か
らの熱とが加えられ、未定着トナーは軟化、溶融され、
記録シートＰへの圧接、冷却により、永久固着像とされ
る。

【００３１】このとき、搬送ガイド１７上を進む記録シ
ートＰは、搬送経路３０上に設けられたフラッグ３と接
触しながら搬送される。ここで、所定時間以内に磁気量
センサ１，３の値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。

【００３２】次に、加熱用フィルム２２を介して加熱さ
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、結果的に定着装置１８内での記録シ
ートＰの搬送速度が、その加熱状態により変化する。

【００３３】そこで、仮に、図１の記録シートＰの搬送
ガイド１７上のループ量を、一定量の適正状態（後述の
設定値の状態）とすると、図２に示す状態は、図１の状
態に対し、定着装置１８での速度が遅くなって、搬送ガ
イド１７上の記録シートＰのループ量が大きくなった状
態を示している。ここで、記録シートＰは、図１の状態
よりも、さらに、ばね４を圧縮することで、フラッグ３
は可動コア２を磁気量センサ本体１に近づける。このと
き、磁気量センサ本体１が検知する磁気量が、電圧値に
変換され出力し、ＣＰＵ１００に伝達される。

【００３４】図４に示すように、記録シートＰのループ
量が変化するごとに、ループセンサ１，３の出力電圧も
比例して変化するため、この値を、ＣＰＵ１００は前述
の類録シートサイズ、記録シート厚（紙厚）、記録シー
トの材質（紙種）、及び種類毎に、あらかじめ設定され
た値に対し比較演算して、設定値になるように（この場
合、定着速度をあげるように）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
磁気量センサ１が出力する電圧値が設定値になるまで制
御することで、記録シートＰの搬送ガイド１７上のルー
プ量を、搬送される記録シートＰに適した所定量（図１
の状態）に保つことができる。

【００３５】反対に、定着装置１８の定着速度が、設定
値より早く、搬送ガイド１７上の記録シートＰのループ
量が小さくなった場合も、同様の制御を行って、ループ
センサ１，３が出力する電圧値が、設定値になるまで定
着装置１８の定着速度を遅くする制御を行う。

【００３６】図５は、画像形成装置の動作に係るフロー
チャートを示している。記録シートＰに印字（画像形
成）するために記録シートＰが給紙されると（Ｓ１〜Ｓ
３）、サイズ検知センサ７によるサイズ検知、紙厚セン
サ６による紙厚検知、紙種センサ５による厚さ検知が行
われ（Ｓ４〜Ｓ６）、上記検知された情報に基づいて、
給紙される記録シートＰに適正なループ量が、ＣＰＵ１
００において設定される（Ｓ７）。この設定値と、ルー
プセンサ１，３により検知されたループ量とを比較して
（Ｓ１０）、記録シートＰに形成されるループ量が、設
定値（記録シートに適正な所定量）となるように、搬送
手段としての定着装置１８の搬送速度がＣＰＵ１００に
より制御される。これにより、記録シートＰには、例え
ば、複数の色によるカラー画像を形成する場合であって
も、画像ズレが防止され、また、画像ぶれも防止され
る。

【００３７】このように、記録シートＰが搬送される搬
送経路３０内に、磁気量センサを利用したループセンサ
１，３を設けることで、このループセンサ１，３からの
出力を、記録シートＰのループ量に変換してループ量の
検知、及びこれによる搬送手段としての定着装置１８の
搬送速度の制御ができるので、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、より厳密で安定
した定着装置１８の駆動制御が可能となり、結果的とし
て、例えば、カラー画像形成装置における各色間のズレ
や、カラー画像、及び単色画像のいずれにおいても、画
像ズレや画像むら等の無い、高画質の画像形成装置を実
現することができる。

【００３８】〈実施の形態２〉前記実施の形態１では、
ループセンサ１，３について、可動コア２の移動による
磁性を、磁気量センサ本体１にて検知する同調コア方式
の磁気量センサを使用したが、これに限定するものでは
なく、例えば、可動コア２の代わりに、マグネットを可
動させ、この磁気量を検知するセンサ等でも、実施の形
態１と同様の作用・効果が得られる。

【００３９】また、実施の形態１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としている
が、これに限定するものではなく、図６及び図７に示す
ように、定着ローラ２５内に、発熱体としてハロゲンヒ
ータ２４を設け、定着ローラ２５の外面に耐熱フィルム
２７を有する定着装置であっても良い。また、画像形成
装置としては、図１の複数色のカラー画像形成装置の他
に、図６，図７に示すように、単色の画像形成装置の場
合であっても、同様の効果が得られる。

【００４０】また、実施の形態１では、紙種、紙サイ
ズ、紙厚のそれぞれを、自動検知しているが、図１に示
す操作パネル５１に設けられた、紙種設定キー（紙種設
定手段）５２、紙サイズ設定キー（サイズ設定手段）５
３、紙厚設定キー（厚さ設定手段）５４等の、ユーザに
よる自動設定や、その設定キーの一部あるいは全てを削
除し、ループセンサ１，３のみの検知でも、本発明の目
的の達成は可能である。

【００４１】さらに、実施の形態１では、転写部Ｔ１と
定着ニップ部Ｔ２間の記録シートＰの搬送速度差、すな
わち、搬送手段としての感光ドラム（画像形成部）１１
と定着装置１８との搬送速度差によるループ量を検知
し、定着装置１８の搬送速度を制御するための手段とし
て説明したが、これに限定したものではなく、例えば、
給紙ローラ９とレジストローラ対１０間に発生させる記
録シートＰのループ量の検知等、搬送経路上３０に発生
する記録シートＰのループ量の検知や、その制御に対し
有効である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録媒体が搬送される搬送経路内に、記録媒体のループ
量に応じて、連続的に出力してループ量を検知するルー
プ検知手段としてのループセンサを設けたので、このル
ープ検知手段からの出力を、記録媒体のループ量に変換
してループ量の検知、及びこれによる複数の搬送手段の
少なくとも１つの搬送速度の制御を適正にでき、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、
より厳密で安定した搬送手段の駆動制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の縦
断側面図。

【図２】同じく、画像形成装置のループ量変更の動作
図。

【図３】同じく、ループセンサ部の拡大図。

【図４】同じく、ループセンサの出力電圧とループ量の
相関図。

【図５】同じく、画像形成装置の動作に係るフローチャ
ート。

【図６】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の縦
断側面図。

【図７】同じく、図６における画像形成装置の動作図。

【符号の説明】

Ｐ記録シート（紙、ＯＨＴシート等の
記録媒体）１磁気量センサ本体３フラグ１，３ループセンサ（ループ検知手段）５紙種センサ（紙種検知手段）６紙厚センサ（厚さ検知手段）７サイズ検知センサ（サイズ検知手
段）１１ａ〜１１ｄ感光ドラム（画像形成部、搬送手
段）１８定着装置（搬送手段）２０励磁コイル２１加圧ローラ（加圧部材）２２加熱用フィルム２４ハロゲンヒータ（発熱体）２５定着ローラ（加熱部材）５０画像形成装置５１操作パネル５２紙種設定キー（紙種設定手段）５３紙サイズ設定キー（サイズ設定手
段）５４紙厚設定キー（厚さ設定手段）１００ＣＰＵ（制御手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送経路で記録媒体を搬送する複数の搬
送手段と、これら搬送手段の搬送速度差により生じる前記記録媒体
のループ量を検知するループ検知手段と、該ループ検知手段により検知された前記記録媒体のルー
プ量が所定量になるように、前記複数の搬送手段の少な
くとも１つの搬送速度を制御する制御手段と、を備え、前記ループ検知手段は、前記記録媒体のループ量に応じ
て連続的に出力してループ量を検知するループセンサで
あることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記ループ検知手段は、前記記録媒体の
ループ量に応じて連続的に磁気量を出力して前記記録媒
体のループ量を検知する磁気量センサであることを特徴
とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記記録媒体としての紙、ＯＨＴシート
等の紙種を検知する紙種検知手段と、前記記録媒体の紙
種を選択的に設定する紙種設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記紙種検知手段により検知された紙
種情報又は前記紙種設定手段により設定された紙種情報
と、前記ループ検知手段により検知された記録媒体のル
ープ量とにより、前記搬送速度を制御することを特徴と
する請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記記録媒体のサイズを検知するサイズ
検知手段と、前記記録媒体のサイズを選択的に設定する
サイズ設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記サイズ検知手段により検知された
サイズ情報又は前記サイズ設定手段により設定されたサ
イズ情報と、前記ループ検知手段により検知されたルー
プ量とにより、前記搬送速度を制御することを特徴とす
る請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】前記記録媒体の厚さを検知する厚さ検知
手段と、前記記録媒体の厚さを選択的に設定する厚さ設
定手段と、を備え、前記制御手段は、前記厚さ検知手段により検知された厚
さ情報又は前記厚さ設定手段により設定された厚さ情報
と、前記ループ検知手段により検知されたループ量とに
より、前記搬送速度を制御することを特徴とする請求項
１又は２記載の画像形成装置。
【請求項６】前記複数の搬送手段は、記録媒体に画像
を形成する画像形成部と、該画像形成部の下流側に配設
され前記画像形成部により画像形成された記録媒体を定
着する定着装置であり、前記制御手段は、前記画像形成部と前記定着装置との間
で、前記ループ検知手段により検知される前記記録媒体
のループ量により、前記定着装置の搬送速度を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項７】前記定着装置は、回転自在の加圧部材
と、該加圧部材に圧接して回転駆動され、励磁コイルの
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、備える電磁誘導発熱式定着装置であること
を特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】前記定着装置は、回転自在の加圧部材
と、該加圧部材に圧接して回転駆動される耐熱フィルム
を外面に有すると共に発熱体を内装している加熱部材
と、備えることを特徴とする請求項６記載の画像形成装
置。
【請求項９】前記発熱体が、ハロゲンヒータであるこ
とを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記ループ検知手段は、該ループ検知
手段の出力信号により前記記録媒体の通過を検知する記
録媒体検知手段を兼ねることを特徴とする請求項１ない
し９いずれか記載の画像形成装置。