JP2006227298A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録媒体の種類に応じた搬送速度の制御により、引っ張りや撓みによる影響が搬送中の記録媒体の画像に及ぶことを防止する。
【解決手段】 第１搬送部及び第２搬送部において、それぞれ異なる搬送速度で記録媒体を搬送して画像を形成する画像形成装置は、画像を形成する記録媒体の種類を識別するための識別部と、第１搬送部と第２搬送部との間で、記録媒体の有無を検出する記録媒体検知部と、第１搬送部を駆動するための第１電流値と、前記第２搬送部を駆動するための第２電流値と、に基づいて差分電流を算出する算出部と、差分電流が、識別部により識別された記録媒体の種類に応じて特定される基準差分電流の範囲内にあるか否かを判定する判定部と、判定部の判定により、差分電流が基準差分電流の範囲にない場合、第１搬送部または第２搬送部を駆動するための制御指令として基準差分電流を出力する制御部とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像形成技術に関するものである。

従来の画像形成装置では、図１に示すようにトナー画像を形成する画像形成部における搬送部５において、第１モータ制御回路４０が記録媒体２０を搬送する搬送速度と、トナー画像を加熱して定着させる定着部７における搬送部において、第２モータ制御回路６０が記録媒体２０を搬送する搬送速度とは、ＣＰＵ２０の全体的な制御の下、同じ速度で搬送するように制御されているが、実際には、各搬送部を構成するローラ等の機構の個体差や経時変化により各部の搬送速度にばらつきが発生していた。この搬送速度のばらつきに起因して、例えば、記録媒体２０が画像形成部側から定着部側に引っ張られたり、画像形成部側から押し出されて記録媒体に撓みが生じ、搬送速度のばらつきは、色ずれやこすれなど記録媒体上に形成する画像に悪影響を及ぼしていた。

この問題に対して、例えば、特許文献１では、図１に示すように、画像形成部と定着部の間に記録媒体の撓みの発生を検知するループ検知センサ１が設けられており、記録媒体２０が一定の撓み量（ループ量）に到達したことをループ検知センサ１が検知すると、定着部７における搬送部が搬送速度を加速制御して撓み量を調節して、記録媒体上の画像に悪影響が及ぶことを防止している。
特開平10-97154号公報

しかしながら、特許文献１における構成において、ループ検知センサ１は、記録媒体の種類に関わらずループ量が一定の値になったことを検知するものであり、記録媒体の種類とは関係なく搬送速度を加速する制御は画一的なものである。そのため、例えば、厚紙・薄紙・第2原図・ハガキ・OHT等、記録媒体の種類によっては、一定のループ量を検出して搬送速度を切り替えるという制御では、記録媒体の種類に応じて引っ張りや撓みにより記録媒体上に形成する画像に影響が及ぶことを完全に防止することができないという問題がある。

本発明は、上記の従来技術の問題を解決するべく、記録媒体の種類に応じた搬送速度の制御により、引っ張りや撓みによる影響が搬送中の記録媒体の画像に及ぶことを防止する画像形成技術を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するべく、本発明にかかる画像形成装置は主として以下の構成を備えることを目的とする。

すなわち、第１搬送部及び第２搬送部において、それぞれ異なる搬送速度で記録媒体を搬送して画像を形成する画像形成装置は、
画像を形成する記録媒体の種類を識別するための識別手段と、
前記第１搬送部と第２搬送部との間で、前記記録媒体の有無を検出する記録媒体検知手段と、
前記第１搬送部を駆動するための第１電流値と、前記第２搬送部を駆動するための第２電流値と、に基づいて差分電流を算出する算出手段と、
前記差分電流が、前記識別手段により識別された記録媒体の種類に応じて特定される基準差分電流の範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定により、前記差分電流が前記基準差分電流の範囲にない場合、前記第１搬送部または第２搬送部を駆動するための制御指令として前記基準差分電流を出力する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体の種類に応じた搬送速度の制御により、引っ張りや撓みによる影響が搬送中の記録媒体の画像に及ぶことを防止する画像形成技術を提供することが可能になる。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を添付図面の参照により説明する。
図３は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置の全体的な構成を示す図である。ここでは、画像形成装置の例として４つの感光ドラム（３４２〜３４５）を有するものを例としているが、本発明の趣旨は、４つの感光ドラムを備える画像形成装置の限定されるものではなく、例えば、１つの感光ドラムから構成される画像形成装置であっても同様に適用が可能である。

＜リーダ部９０２の構成＞
まず、リーダ部９０２の構成について説明する。図３において１０１は画像撮像素子であるＣＣＤ、３１１はＣＣＤ１０１の実装された基板であり、３００は画像形成装置の全体を制御する制御部である。３１２はディジタル画像処理部であり、３０１は原稿台ガラス（プラテン）、そして１０３は原稿給紙装置（ＤＦ）である。

３０３及び３０４は原稿を照明する光源、３０５及び３０６は光源３０３及び３０４の光を原稿に集光する反射傘である。３０７〜３０９はミラー、３１０は原稿からの反射光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、そして３１４は光源（３０３、３０４）と反射傘（３０５、３０６）とミラー３０７を収容するキャリッジである。

３１５はミラー３０８及び３０９を収容するキャリッジであり、３１３は他のデバイスとの外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）である。なお、キャリッジ３１４は速度Ｖで、キャリッジ３１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走査）方向に対して垂直方向（矢印の示す方向）に機械的に移動することによって、原稿の全面を走査（副走査）する。３００は、後に詳細に説明するプリンタ部９０１及びリーダ部９０２の処理を司る制御部である。３１２はディジタル画像処理部であり、原稿台ガラス３０１上の原稿は、光源（３０３、３０４）からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０１に導かれる。ディジタル画像処理部３１２は、所定の画像処理に従いその反射光を電気信号に変換する。

＜プリンタ部９０１の構成＞
次に、プリンタ部９０１の構成について説明する。図３において、３１７はイエロー（Ｙ）画像形成部、３１８はマゼンタ（Ｍ）画像形成部、３１９はシアン（Ｃ）画像形成部、３２０はブラック（Ｋ）画像形成部である。それぞれの画像形成部の構成は同一なので、イエロー画像形成部３１７を例として詳細に説明し、他の画像形成部の説明は省略する。

イエロー画像形成部３１７において、３４２は感光ドラムであり、この感光ドラムの奥行き方向に不図示のモータが設置されおり、感光ドラム３４２を駆動している。レーザーまたはＬＥＤアレー等の光学制御ユニット２１０からの光によって、感光ドラム３４２の表面に潜像が形成される。３２１は一次帯電器で、感光ドラム３４２の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備をする。３２２は現像器で、感光ドラム３４２上の潜像を現像して、トナー画像を形成する。なお、現像器３２２には、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブ３４５が含まれている。３２３は転写帯電器で、搬送部５と当接し、例えば、搬送部５を構成する転写ベルト（以下、「搬送回転体５」という。）の背面から放電を行い、感光ドラム３４２上のトナー画像を、搬送回転体５上の記録媒体２０へ転写する。本実施形態の構成では転写効率がよいため、クリーナ部が配置されていないが、クリーナ部をイエロー画像形成部３１７内に装着してもよい。

次に、記録媒体２０上へ画像を形成する手順を説明する。
まず、カセット３４０、３４１に格納された記録媒体はピックアップローラ３３８、３３９により１枚毎に給紙ローラ３３６、３３７で搬送回転体５上に供給される。３４８は搬送回転体５を駆動する搬送回転体駆動ローラであり、吸着帯電器３５６と対になって記録媒体２０を帯電させ、搬送回転体５上に記録媒体２０を吸着させる。

搬送回転体駆動ローラ３４８は、図２に示す第１モータ制御回路４により制御される。３５７は記録媒体先端センサで、搬送回転体５上の記録媒体２０の先端を検知する。なお、記録媒体先端センサ２０の検出信号はプリンタ部９０１からリーダ部９０２へ送られて、リーダ部９０２からプリンタ部９０１にビデオ信号を送る際の副走査同期信号として用いられる。

また、搬送回転体駆動ローラ３４８で駆動される搬送回転体５の厚みムラ補正や、あるいは記録媒体２０が搬送回転体５のつなぎ目（非シームレスベルト等の場合）の部分に乗るのを避けるために、搬送回転体５上における基準位置として、ホームポジション（ＨＰ）を検知するための検知センサ１９が設けられている。この検知センサ１９が検知するホームポジション（ＨＰ）の情報を用いることにより、搬送回転体５の同じ位置に毎回、記録媒体を吸着させることが可能になる。尚、検知センサ１９の配置位置は、搬送回転体５が周回する状態を検知することができる位置であれば、プリンタ部９０１内において特に限定されるものではない。

この後、記録媒体２０は、搬送回転体５によって順次、イエロー（Ｙ）画像形成部３１７、マゼンタ（Ｍ）画像形成部３１８、シアン（Ｃ）画像形成部３１９、ブラック（Ｋ）画像形成部３２０に搬送され、各画像形成部３１７〜３２０においてＹＭＣＫの順にその表面にトナー画像が形成される。ブラック（Ｋ）画像形成部３２０を通過した記録媒体２０は、搬送回転体５からの分離を容易にするため、除電帯電器３４９で除電された後、搬送回転体５から分離される。分離された記録媒体２０は、定着部７に搬送される。搬送回転体５と定着部７の間には定着部７での記録媒体２０の搬送ジャム及び滞留ジャムを検知するための入り口センサ８を備えている。定着部７に搬送された記録媒体２０はトナー画像が熱定着された後、排紙トレー３３５に排紙される。

図２は本発明の第１実施形態にかかる画像形成装置の搬送速度を制御するための構成を説明する図である。ここでは、搬送回転体５と定着部７との間において、記録媒体２０に生じる撓み量（ループ量）の制御について説明する。

搬送回転体５及び定着部７における搬送部の駆動用モータは、それぞれ第１モータ制御回路４、第２モータ制御回路６により制御される。その際、第１モータ制御回路４がモータを駆動するための駆動電流は、第１電流検知回路９により検知され、同様に、第２モータ制御回路６がモータを駆動するための駆動電流は、第２電流検知回路１０により検知される。

１５ａ，１５ｂは、カセット３４０、３４１（図３）から給紙される記録媒体の種類、例えば、普通紙、厚紙、特殊紙などの種類を識別するための記録媒体識別センサであり、センサの出力はＣＰＵ２に入力される。例えば、透過型のセンサの場合、１５ａから光が投光され、記録媒体２０を透過した光は１５ｂで受光される。受光量に基づいてＣＰＵ２は、記録媒体の種類を識別することができる。また、センサの種類としては、透過型に限定されず、記録媒体の反射光を利用する反射型のセンサを用いることもできる。また、光沢のある厚紙などを識別する場合等、透過型センサ及び反射型センサを組み合わせて使用することも可能である。

第１搬送部（例えば、搬送回転体５）及び第２搬送部（例えば、定着部７における搬送部）において、それぞれ異なる搬送速度で記録媒体を搬送してトナー画像を形成する画像形成装置は、トナー画像を形成する記録媒体の種類を識別するための識別手段として機能する記録媒体識別センサ（１５ａ，１５ｂ）と、第１搬送部と第２搬送部との間で、記録媒体の有無を検出する記録媒体検知手段として機能する入り口センサ（８）と、第１搬送部を駆動するための第１電流値と、第２搬送部を駆動するための第２電流値と、に基づいて差分電流を算出する算出部と、差分電流が、識別手段として機能する記録媒体識別センサ（１５ａ，１５ｂ）により識別された記録媒体の種類に応じて特定される基準差分電流（レファレンス差分電流）の範囲内にあるか否かを判定する判定部と、判定部の判定により、差分電流が基準差分電流の範囲にない場合、第１搬送部または第２搬送部を駆動するための制御指令として前記基準差分電流を出力する制御部とを備える。

ここで、算出部、判定部、制御部を行う処理は、例えば、ＣＰＵ２により実行することができる。

図４は、モータが駆動を開始する時点（Ｍｏｎ）から加速、減速、停止（Ｍｏｆｆ）までに関し、第１電流検知回路９、第２電流検知回路６により検出される駆動電流値の推移（４０１、４０２）と、入り口センサ８の出力（４０３）、そして、第２モータ制御回路６における加減速制御のタイミングを説明する図である。

ＣＰＵ２は、第１電流検知回路９及び第２電流検知回路１０により検知される各電流値から、実電流値の差分（差分電流）を算出する。図４において、例えば、定着部７における駆動電流が１．１Ａで、搬送回転体５の駆動電流が０．８Ａの場合、ＣＰＵ２は、差分電流を０．３Ａと算出する。

また、メモリ３には、予め、記憶媒体の種類ごとにリファレンス差分電流データが記憶されており、ＣＰＵ２は、差分電流とリファレンス差分電流データとを比較して、実際の差分電流がリファレンス差分電流値の範囲内に収まるように、定着部７における搬送部を駆動制御することで記録媒体２０に生じる撓み量（ループ量）を管理する。

図１８は、メモリ３に記録されている記録媒体の種類とリファレンス差分電流の関係を示す図であり、リファレンス差分電流値は予め数値範囲として与えられており、リファレンス差分電流値はＣＰＵ２が第２モータ制御回路６を制御する際の目標値（制御指令）となる。

次に、記録媒体に生じるループ量を管理するための処理の流れを説明するフローチャート（図１９）及び図４〜図１０を用いて具体的な処理を説明する。

プリント部９０１においてプリント動作が開始（Ｍｏｎ）されると（図１９のＳ２０１−Ｙｅｓ）、図３で説明したカセット３４０、３４１から記録媒体が給紙される。そして、図１９のステップＳ２０２において、ＣＰＵ２は、例えば、図２で示したセンサ１５ａ，ｂの情報に基づいて記録媒体の種類(材質)を識別する。

第１モータ制御回路４と第２モータ制御回路６は、各搬送部を駆動するモータの制御を開始する（Ｓ２０３）。図４において、モータの制御が開始されると、第１モータ制御回路４が搬送回転体５を駆動するための駆動電流値は０．５Ａ、第２モータ制御回路６が定着部７における搬送部を駆動するための駆動電流値は１.０Ａとなる。

そして、図５に示すように搬送回転体５に記録媒体２０が到達すると、搬送回転体５の負荷が変動し電流値が０.７Ａに増加する（図４のＰ１）。

記録媒体２０が搬送回転体５により搬送されていき、図６に示すように、入り口センサ８が、定着部７に到達する前に、搬送回転体５から搬送されてきた記録媒体２０を検知すると（Ｓ２０４−ＹＥＳ）、入り口センサ８の出力４０はＯＮ状態となる（図４のＰ２）。

そして、入り口センサ８が記録媒体２０を検知した後（Ｓ２０４−ＹＥＳ）、図７に示すように記録媒体２０は定着部７にも到達すると、その際、突入のショックが外乱となり、搬送回転体５及び定着部７における搬送部の駆動電流値は変動する（図４Ｐ３の範囲に示すように、各駆動電流値４０１、４０２は外乱の影響により波形が乱れている）。

入り口センサ８が記録媒体２０を検知した後（Ｓ２０４−ＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、時間の計測を開始する（Ｓ２０５）。ＣＰＵ２が計測する時間は、ループ制御区間βを特定する時間（記録媒体２０が入り口センサ８に到達してから、記録媒体２０が搬送回転体５から完全に抜け出るまでの時間（以下、「ループ制御時間」という。））の基準となる。

ステップＳ２０６において、ＣＰＵ２は、第２電流検知回路１０により検知された定着部７における搬送部を駆動するための駆動電流値（例えば、図４のＰ３'において検知される電流値は１．１Ａ）と、第１電流検知回路９により検知された搬送回転体５を駆動するための駆動電流値（例えば、図４のＰ３'において検知される電流値は０．８Ａ）と、の差分電流αを算出する（図４の場合、Ｐ３'において算出される差分電流αは０．３Ａとなる。）。

ステップＳ２０７において、ＣＰＵ２は、差分電流αと、予めメモリ３に格納されている記録媒体の種類毎に対応したレファレンス差分電流値とを比較し、差分電流値α（＝０．３Ａ）がメモリ３に記憶されている記録媒体の種類毎に対応したリファレンス差分電流値の範囲内、例えば、図１０に示す範囲のように普通紙ならば０．３Ａ±１０％=０.２７Ａ〜０．３３Ａ、厚紙ならば０．５Ａ±１０％＝０．４５Ａ〜０．５５Ａ、特殊紙の場合０．７Ａ±５％＝０．６６５Ａ〜０.７３５Ａ、に差分電流αが入る場合（Ｓ２０７−ＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、制御指令の切り替えを行わず（Ｓ２１２）、処理をステップＳ２１０に進める。

一方、ステップＳ２０７の判定で、差分電流αが所定のリファレンス差分電流の範囲内にない場合（Ｓ２０７−Ｎｏ）、処理をステップＳ２０８に進め、ＣＰＵ２は、第２モータ制御回路６に対する制御指令をレファレンス差分電流の値に従い切り替える。この場合、ＣＰＵ２は、第１モータ制御回路４に対する制御指令をレファレンス差分電流の値に従い切り替えることも可能である。

ステップＳ２０９において、制御の対象が第２モータ制御回路６になる場合、第２モータ制御回路６は、切り替えられた制御指令に基づいて、図４に示すＰ２〜Ｐ５、または以下に説明するマスク時間が設定されている倍はＰ４〜Ｐ５の区間内で、定着部７における搬送部を駆動するモータを加減速制御する（図４の４０４）。すなわち、第２モータ制御回路６は、レファレンス差分電流値の範囲の条件を満たすように、アンダーシュートの場合はモータを加速、オーバーシュートの場合は減速制御する。

図４に示すＰ５は、図８に示すように記録媒体２０が搬送回転体５から完全に抜け出るタイミングを示しており、Ｐ２〜Ｐ５までの所定時間（ループ制御区間βに相当する時間（ループ制御時間））は、記録媒体の種類やサイズ、プロセス速度に基づいて、ＣＰＵ２が算出する。

所定時間（ループ制御区間β）については、例えば、図１６に示すように、入り口センサ８と搬送回転体５の端部の距離が５０ｍｍ、プロセス速度が１００ｍｍ/Ｓ、Ａ４サイズの記録媒体２０を通紙するとした場合、入り口センサ８が記録媒体２０の先端を検知してから１.６秒後に記録媒体２０の後端が搬送回転体５の端部を離れることになる（(Ａ４サイズの長手方向の寸法２１０ｍｍ−５０ｍｍ)/１００ｍｍ/Ｓ＝１．６Ｓ）。

ステップＳ２１０において、ＣＰＵ２は、先のステップＳ２０５で計測を開始した時間が、ループ制御時間に到達しているか否かを判定し、ループ制御時間が終了とならない場合（Ｓ２１０−Ｎｏ）、処理をステップＳ２０６に戻し、再びステップＳ２０６以降の処理を行なう。

記録媒体２０が搬送回転体５から離れると、搬送回転体５の駆動電流値は、駆動開始時の電流値と同じ０．５Ａに戻る。

また、記録媒体が、定着部７に到達した直後の状態は外乱の影響により、各電流値の値が不安定であるので、ＣＰＵ２の全体的な制御の下、入り口センサ８が記録媒体２０を検知した後、例えば、Ｐ２〜Ｐ４までのように、加減速制御を開始するタイミングを遅らせるように制御することも可能である（以下、Ｐ２〜Ｐ４に相当する時間を「マスク時間」という）。Ｐ２〜Ｐ４のマスク時間を０．３Ｓとすれば、上述の所定時間（ループ制御区間β：Ｐ４〜Ｐ５の時間）は１．３Ｓとなる。第２モータ制御回路６は、マスク時間を設定した場合、このマスク時間を反映した所定時間（ループ制御区間β：Ｐ４〜Ｐ５）内において、定着部７の搬送部を駆動するモータを、レファレンス差分電流値の条件を満たすように加減速制御する。

記録媒体２０は、更に、定着部７における搬送部により搬送され、入り口センサ８の検知領域を抜けると（図４のＰ６）、入り口センサ８の出力はＯＦＦ状態に戻る。そして、更に、図９に示すように、定着部７における搬送部により搬送された記録媒体２０が定着部７を抜け出ると（図４のＰ７）、定着部７側の駆動電流値は記録媒体２０の負荷が無くなることにより、駆動開始当初の駆動電流値と同じ１．０Ａに戻る。
記録媒体２０が画像形成装置の外へ排出されることにより、第１及び第２モータ制御回路（４、６）は、各モータを停止させて（Ｓ２１１）、搬送速度に関する制御は終了する。

図２において、第１電流検知回路９及び第２電流検知回路１０は、図１０に示すようにＲＣフィルタ回路（９０、１００）によるローパスフィルタとして構成することも可能である。この場合、ＣＰＵ２は、第１及び第２電流検知回路（９、１０）に相当するＲＣフィルタ回路（９０、１００）で検知される情報をＡ/Ｄ変換して電流値を算出することも可能である。

尚、本実施形態では、搬送回転体５と定着部７における記録媒体の搬送の例を説明したが、本発明の趣旨は、画像形成装置における搬送回転体と定着部における記録媒体の搬送に限定されるものではなく、記録媒体を搬送する搬送経路中において、差分電流値を計測することができれば、搬送回転体５と定着部７に限定されず本発明を適用することが可能であることはいうまでもない。また、電子写真以外の画像形成装置にも適用可能である。

本実施形態によれば、モータを駆動する電流の差分に基づいて、記録媒体の種類に応じた搬送速度の制御が可能になる。これにより、引っ張りや撓みによる影響が搬送中の記録媒体の画像に及ぶことを防止する画像形成技術を提供することが可能になる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図１１乃至図１６の参照により説明する。図１１は本発明の第２実施形態にかかる画像形成装置の搬送速度を制御するための構成を説明する図である。本実施形態においても、第１実施形態の場合と同様に搬送回転体５と定着部７との間において、記録媒体２０に生じる撓み量（ループ量）の制御について説明する。

搬送回転体５及び定着部７における搬送部の駆動用モータは、それぞれ第１モータ制御回路４、第２モータ制御回路６により制御される。その際、第１モータ制御回路４がモータを駆動する際の第１速度信号（例えば、単位時間あたりのエンコーダ信号やフレームグランド信号（ＦＧ信号）のカウント数）は、第１速度検知回路１１により検知され、同様に、第２モータ制御回路６がモータを駆動する際の第２速度信号は、第２速度検知回路１２により検知される。

ここで、第１速度検知回路１１が検出する搬送回転体５を駆動するモータの速度をＶaとした場合（このとき、第２速度検知回路１２が検出する定着部７において搬送部を駆動するモータの実際の速度はＶｂ０として検出されているものとする）、ＣＰＵ２は、予めメモリ３に格納されている係数値に速度Ｖａを乗じた速度Ｖｂnの値を算出し、第２モータ制御回路６に速度指令として出力するＶｂnの値を決定する。

速度Ｖａと速度Ｖｂｎとの相対的な関係において、例えば、図１４に示すように搬送回転体５の速度Ｖａと定着部７における搬送部の速度Ｖｂｎの関係がＶｂｎ＞Ｖａの場合は、記録媒体２０が定着部７により引っ張られることになり、図１５に示すように、定着部７における搬送部の速度Ｖｂｎ＜搬送回転体５の速度Ｖａの場合は、記録媒体２０に撓み（ループ）が生じる。

ＣＰＵ２は、第１速度検知回路１１により検知される速度Ｖａの値に基づいて、制御指令として第２モータ制御回路６に出力する速度指令情報Ｖｂnを所定のタイミングに従い切り換えて、記録媒体２０に生じる撓み量（ループ量）を管理する。ＣＰＵ２は、不図示のクロック信号を利用して、入り口センサ８の出力がＯＮ状態となるタイミングで時間の計測を開始し、このタイミングに同調して速度指令情報を切り換えることができるものとする。

次に、図１２のタイミングチャート及び図２０の記録媒体に生じるループ量を管理するための処理の流れを説明するフローチャートを用いて具体的な処理を説明する。ここで、図１２におけるモータの駆動速度Ｖａ、Ｖｂ０は、説明の便宜上、加速状態を省略し速度が一定となる定常状態を示すものとする。

プリント部９０１において、プリント動作が開始されると、第１モータ制御回路４と第２モータ制御回路６は、各搬送部を駆動するモータの制御を開始する。図１２において、モータの制御が開始（Ｍｏｎ）されると（図２０のＳ１２０１−Ｙｅｓ）、定常状態で第１モータ制御回路４が搬送回転体５を駆動するモータの速度（図１２の１２０１）はＶａ、第２モータ制御回路６が定着部７における搬送部を駆動するモータの速度（図１２の１２０２）はＶｂ０となる（Ｓ１２０２）。この定常状態における速度Ｖａ、Ｖｂ０は、ループ制御区間γにおける搬送速度の制御において、参照することが可能なように、ＣＰＵ２の制御の下、メモリ３に格納される。

第１実施形態で説明した図５に示すように、搬送回転体５に記録媒体２０が到達し、更に、図６に示すように、記録媒体２０が搬送されて定着部７に到達する前に入り口センサ８が記録媒体２０を検知すると（Ｓ１２０３−Ｙｅｓ）、入り口センサ８の出力１２０３はＯＮ状態になる（図１２のＰ２１）。入り口センサ８は、図１２のＰ２１に示すタイミングで、搬送回転体５と定着部７との間に記録媒体２０があることを検知する。

入り口センサ８が記録媒体２０を検知した後（Ｓ１２０３−ＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、時間の計測を開始する（Ｓ１２０４）。ＣＰＵ２が計測する時間は、ループ制御区間γの終期を特定する基準となる。

そして、ステップＳ１２０５において、ＣＰＵ２は、第２モータ制御回路６に対する速度指令情報を、図１３に示すメモリ３に予め記憶されている係数値（１，２,３,・・・）と、第１速度検知回路１１により計測された速度Ｖａに基づいて算出する（図１２のタイミングＰ２２）。ＣＰＵ２は、第２モータ制御回路６による現在の速度Ｖｂ０を、ステップＳ１２０５で算出した速度指令情報Ｖｂ２（＝Ｖａ×０．９８）に切り換えるように出力する。

第２モータ制御回路６がモータを速度Ｖｂ２（Ｖｂ０、Ｖａより低速）で駆動することで、例えば、図７に示すように搬送回転体５と定着部７間に位置する記録媒体２０には撓み（ループ）が形成される。しかし、このまま速度Ｖａと速度Ｖｂ２で各モータを駆動すると、記録媒体２０が搬送回転体５から押し出されてループ量が増加する一方なので、ステップＳ１２０６において、ＣＰＵ２は、入り口センサ８が記録媒体２０を検知して所定時間（Ｘ１）経過後（図１２のＰ２３のタイミング）（Ｓ１２０６−Ｙｅｓ）、定着部７における搬送部を駆動するモータの速度を加速するために、ＣＰＵ２は、制御指令として速度指令情報、Ｖｂ１（＝Ｖａ×０．９９）あるいはＶｂ−１（＝Ｖａ×１．０１）を第２モータ制御回路６に出力する。

ここで、ＣＰＵ２による速度指令情報（Ｖｂｎ）の切り換えは、例えば、図１３に示すようにＣＰＵ２により出力される駆動パルス信号の周波数を可変に制御することで行う。例えば、駆動パルス信号の周波数を遅くすればＶｂｎは遅くなり、逆に速くすればＶｂｎは速くなる。

一方、ステップＳ１２０６で、所定の経過時間（Ｘ１）が経過していない場合（Ｓ１２０６−Ｎｏ）、ＣＰＵ２は、ステップＳ１２０５における速度指令情報（Ｖｂ２）を維持する。

ステップＳ１２０８において、入り口センサ８に記録媒体２０が到達して所定時間（Ｘ２）経過後（図１２のＰ２４のタイミング：図８に示すように記録媒体２０が搬送回転体５をから抜けるタイミングに対応する）（Ｓ１２０８−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２は、定着部７における搬送部を駆動するモータの速度指令情報Ｖｂ１（あるいはＶｂ−１）を元の速度Ｖｂ０に切り換えるように速度指令情報を第２モータ制御回路６に出力する（Ｓ１２０９）。

一方、ステップＳ１２０８の判定で、所定時間（Ｘ２）が経過していない場合（Ｓ１２０８−Ｎｏ）、ＣＰＵ２は、先のステップＳ１２０７で出力した速度指令情報を維持する。

第２モータ制御回路６に対する速度指令情報が切り替えられる時間（Ｘ１及びＸ２）は、紙種、サイズ、プロセス速度に基づいてＣＰＵ２により算出される。例えば、図１６に示すように入り口センサ８と搬送回転体５の端部の距離が５０ｍｍ、プロセス速度が１００ｍｍ/Ｓ、Ａ４サイズの普通紙（記録媒体２０）を通紙するとすれば、入り口センサ８で記録媒体２０の先端を検知してから１．６Ｓ（＝Ｘ２）後に記録媒体２０の後端が搬送回転体５の端部を離れる（(Ａ４サイズの長手方向の寸法２１０ｍｍ−５０ｍｍ)/１００ｍｍ/Ｓ＝１．６Ｓ）。また、搬送回転体５側の速度Ｖａのとき、普通紙に必要なループ量が定着部７側の速度Ｖｂ２になってから０．９Ｓ間、確保することが必要だとすれば、ＣＰＵ２はＸ１を０．９Ｓと設定する。

その後、図８に示すように記録媒体２０が回転搬送体５を抜け、さらに入り口センサ８の検知範囲を抜け（図１２のＰ２５のタイミング）、入り口センサ８の出力がＯＦＦになり、最後に定着部７を抜けて（図９）、記録媒体２０が画像形成装置の外へ排出されることにより、第１及び第２モータ制御回路（４、６）は、各モータを停止させて、搬送速度に関する制御は終了する。

ループ量を制御するループ制御区間γは、図１２のＰ２２〜Ｐ２４に対応する区間であり、この区間内において、第２モータ制御回路６に対する、記録媒体の種類に応じた速度指令情報（Ｖｂｎ）を所定のタイミング（Ｘ１、Ｘ２）で切り換えることで、各記録媒体２０に対して適量のループ量を制御することが可能になる。

ループを作る際の速度指令情報の算出において、ＶｂｎはＶａの１〜２％程度遅い速度で回転させればよいが、記録媒体２０の種類（普通紙、厚紙やOHTなど）やサイズに応じてＶａに対するＶｂｎの速度差は異なるものとなる。例えば、図１７に示すように、メモリ３に予め格納する情報として、記録媒体の種類と、各種類に対応した係数値を格納しておくことで、記録媒体の種類に応じて、搬送速度を制御することが可能になる。

尚、本実施形態では、搬送回転体５と定着部７における記録媒体の搬送の例を説明したが、本発明の趣旨は、画像形成装置における搬送回転体と定着部における記録媒体の搬送に限定されるものでないことはいうまでもない。

また、上述の第１及び第２実施形態において、好適なモータとしてＤＣブラシレスモータやステッピングモータを用いることが可能である。

本実施形態によれば、所定の時間ごとに、記録媒体の種類に応じてモータを駆動する速度情報を切り替えることにより、引っ張りや撓みによる影響が搬送中の記録媒体の画像に及ぶことを防止する搬送制御技術を提供することが可能になる。

従来技術の画像形成装置の例を説明する図である。 第１実施形態にかかる画像形成装置の搬送速度を制御するための構成を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる画像形成装置の全体的な構成を示す図である。 第１電流検知回路９、第２電流検知回路６により検出された各電流値の推移（４０１、４０２）と、入り口センサ８の出力（４０３）、そして、第２モータ制御回路６における加減速制御のタイミングを説明する図である。 本発明の実施形態において、搬送回転体５に記録媒体２０が到達した状態を例示する図である。 本発明の実施形態において、入り口センサ８が、定着部７に到達する前に、搬送回転体５から搬送されてきた記録媒体２０を検知する状態を例示する図である。 本本発明の実施形態において、記録媒体２０が定着部７に到達した状態を例示する図である。 本発明の実施形態において、記録媒体２０が搬送回転体５から完全に抜け出る状態を例示する図である。 本発明の実施形態において、記録媒体２０が定着部７を抜け出る状態を例示する図である。 図２の第１電流検知回路９及び第２電流検知回路１０ＲＣフィルタ回路とした例を示す図である。 本発明の第２実施形態にかかる画像形成装置の搬送速度を制御するための構成を説明する図である。 第２実施形態にかかる処理の流れを説明するタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる画像形成装置の搬送速度を制御するための構成を説明する図である。 本発明の第２実施形態において、搬送回転体５の速度Ｖａと定着部７における搬送部の速度Ｖｂｎの関係がＶｂｎ＞Ｖａの場合を示す図である。 本発明の第２実施形態において、定着部７における搬送部の速度Ｖｂｎ＜搬送回転体５の速度Ｖａの場合を示す図である。 本発明の第１及び第２実施形態において、入り口センサ８と搬送回転体５の端部の距離が５０ｍｍの構成例を示す図である。 メモリ３に予め格納する情報を例示する図である。 メモリ３に予め記録されている、記録媒体の種類とリファレンス差分電流の関係を示す図である。 記録媒体に生じるループ量を管理するための処理の流れを説明するフローチャートである。 第２実施形態にかかる記録媒体に生じるループ量を管理するための処理の流れを説明するフローチャートである。

Claims (8)

1. 第１搬送部及び第２搬送部において、それぞれ異なる搬送速度で記録媒体を搬送して画像を形成する画像形成装置であって、
   画像を形成する記録媒体の種類を識別するための識別手段と、
   前記第１搬送部と第２搬送部との間で、前記記録媒体の有無を検出する記録媒体検知手段と、
   前記第１搬送部を駆動するための第１電流値と、前記第２搬送部を駆動するための第２電流値と、に基づいて差分電流を算出する算出手段と、
   前記差分電流が、前記識別手段により識別された記録媒体の種類に応じて特定される基準差分電流の範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定により、前記差分電流が前記基準差分電流の範囲にない場合、前記第１搬送部または第２搬送部を駆動するための制御指令として前記基準差分電流を出力する制御手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１搬送部を駆動するための第１電流値を検知する第１電流検知手段と、
   前記第２搬送部を駆動するための第２電流値を検知する第２電流検知手段を更に備え、
   前記算出手段は、前記第１電流値及び第２電流値に基づいて、差分電流を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 記録媒体の種類に応じた前記基準差分電流のデータを格納する記憶手段を更に備え、
   前記判定手段は、前記基準差分電流と、前記差分電流の値とを比較して、当該差分電流が、当該前記基準差分電流の範囲内にあるか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記第１搬送部を駆動する第１速度情報を検知する第１速度検知手段と、
   前記第２搬送部を駆動する第２速度情報を検知する第２速度検知手段と、
   前記記録媒体検知手段による前記記録媒体の検出に従い、時間の計測を開始する時間計測手段とを備え、
   前記算出手段は、前記第１速度検知手段により検知された前記第１速度情報と、前記識別手段により識別された記録媒体の種類に応じて特定される係数値と、に基づいて第１速度指令情報を算出し、
   前記制御手段は、前記第２搬送部を駆動するための前記制御指令として前記第１速度指令情報を出力し、前記第２速度情報を切り替える
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記算出手段は、前記時間計測手段により所定時間の経過毎に前記係数値とは異なる係数値により第２速度指令情報を算出し、
   前記制御手段は、前記所定時間の経過毎に前記第２搬送部を駆動するための前記制御指令として前記第２速度指令情報を出力し、前記第１速度指令情報を切り替える
   ことを特徴とする請求項１または４に記載の画像形成装置。
6. 第１搬送部及び第２搬送部において、それぞれ異なる搬送速度で記録媒体を搬送して画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
   画像を形成する記録媒体の種類を識別するための識別工程と、
   前記第１搬送部と第２搬送部との間で、前記記録媒体の有無を検出する記録媒体検知工程と、
   前記第１搬送部を駆動するための第１電流値と、前記第２搬送部を駆動するための第２電流値と、に基づいて差分電流を算出する算出工程と、
   前記差分電流が、前記識別工程により識別された記録媒体の種類に応じて特定される基準差分電流の範囲内にあるか否かを判定する判定工程と、
   前記判定工程の判定により、前記差分電流が前記基準差分電流の範囲にない場合、前記第１搬送部または第２搬送部を駆動するための制御指令として前記基準差分電流を出力する制御工程と
   を備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
7. 請求項６に記載の画像形成装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
8. 請求項７に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ可読の記憶媒体。

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