JP2006309189A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転写手段にて未定着画像を記録材に転写し、定着手段にて未定着画像を記録材に定着する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus in which an unfixed image is transferred to a recording material by a transfer unit, and the unfixed image is fixed to a recording material by a fixing unit.
従来、電子写真方式の画像形成装置では、図14に示すように、中間転写ベルト102に担持された未定着画像を転写ローラ対103によって記録材Pに転写し、定着ローラ対105によって前記未定着画像を記録材Pに定着し、排出ローラ対111によって前記画像が定着された記録材を装置外の排出トレイ107に排出する。
Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, as shown in FIG. 14, an unfixed image carried on an
前記定着ローラ対105は、前記未定着画像を記録材に対して加熱定着するが、この定着処理により定着ローラから一時的に奪われる熱は、記録材に転写された未定着画像をなす現像剤の付着量、定着ローラ対を通過する単位時間当たりの記録材の通過枚数、記録材の熱容量の違いなどによって様々である。この定着ローラ対105に発生する一時的な温度変化は、ローラの外径変化となって現れる。このため、定着ローラ対105による記録材搬送速度と転写ローラ対103による記録媒体搬送速度とに差が生じる場合がある。
The
このように定着ローラ対105と転写ローラ対103との記録材搬送速度に差が生じると、画像劣化を招く場合がある。すなわち、定着ローラ対105による記録材搬送速度が転写ローラ対103による記録材搬送速度よりも速いと、定着ローラ対105と転写ローラ対103との間で記録材Pが引っ張られ、転写ローラ対103による記録材Pへの転写時に画像の乱れなどが発生し、画像劣化を招く場合がある。一方、定着ローラ対105による記録材搬送速度が転写ローラ対103による記録材搬送速度よりも遅いと、定着ローラ対105と転写ローラ対103との間で記録材Pが過大なループを形成し、この過大なループを形成した記録材Pが搬送ガイド120に強く押し付けられて擦れ、この搬送ガイド120への擦れによって転写時の画像の乱れなどが発生し、画像劣化を招く場合がある。
If there is a difference in the recording material conveyance speed between the
このため、従来から、前記転写ローラ対103と前記定着ローラ対105との間で記録材Pに所定のループを形成して該記録材Pが引っ張られたり、又はたわみ過ぎたりするのを防止して、前述したような画像劣化を解決する、以下のような提案がなされている。
Therefore, conventionally, a predetermined loop is formed in the recording material P between the
図14に示すように、定着ローラ対105と転写ローラ対103との間の搬送ガイド120部に記録材Pのループを検知するループ検知センサ12を設け、この検知結果に応じて定着ローラ対105による記録材搬送速度を、転写ローラ対103による記録材搬送速度より遅い第1の速度、又はこの第1の速度より速い第2の速度に切り替えて所定のループが維持されるようにしている(例えば、特許文献1参照)。
As shown in FIG. 14, a
しかしながら、定着ローラ対と転写ローラ対との間において記録材を所定のループに維持するために、前記定着ローラ対を前記第1の速度又は前記第2の速度に切り替えている。このため、前記定着ローラ対の搬送速度切り替えにより騒音が発生するおそれがある。また前記定着ローラ対の搬送速度切り替えによる周期的な微振動により転写部での画像ブレや定着部での定着ムラなどの画像不良が発生するおそれもある。 However, in order to maintain the recording material in a predetermined loop between the fixing roller pair and the transfer roller pair, the fixing roller pair is switched to the first speed or the second speed. For this reason, there is a possibility that noise may be generated by switching the conveyance speed of the fixing roller pair. In addition, there is a risk that image defects such as image blurring at the transfer portion and uneven fixing at the fixing portion may occur due to periodic fine vibration caused by switching the conveyance speed of the fixing roller pair.
本発明の目的は、転写ローラ対と定着ローラ対との間で記録材が引っ張られたり又はたわみ過ぎたりすることに起因する画像劣化を防止しつつ、定着ローラ対の搬送速度切り替えによる騒音や画像不良等が発生するのを低減することである。 It is an object of the present invention to prevent image deterioration caused by a recording material being pulled or excessively bent between a transfer roller pair and a fixing roller pair, while also preventing noise and image caused by switching the conveyance speed of the fixing roller pair. It is to reduce the occurrence of defects.
本発明は、像担持体が担持している未定着画像を記録材に転写する転写手段と、前記転写された未定着画像を記録材に定着させる定着手段と、前記転写手段と前記定着手段の間に形成される記録材のループを検知するループ検知手段と、前記記録材が前記定着手段に到達したことを判別する記録材検出手段と、前記定着手段による記録材の搬送速度を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記記録材検出手段及び前記ループ検知手段の検知結果と記録材の長さとに基づいて、前記ループ検知手段によって記録材のループを検知した後に記録材後端が前記転写手段から抜けるときに記録材のループ長さが下限長さになるように前記定着手段の搬送速度を設定し、この設定された搬送速度で前記定着手段を制御することを特徴とする。 The present invention provides a transfer means for transferring an unfixed image carried by an image carrier onto a recording material, a fixing means for fixing the transferred unfixed image on a recording material, and a transfer means and a fixing means. A loop detection means for detecting a loop of the recording material formed therebetween, a recording material detection means for determining that the recording material has reached the fixing means, and a control for controlling the conveyance speed of the recording material by the fixing means And the control means detects the recording material loop after the recording material loop is detected by the loop detection means based on the detection result of the recording material detection means and the loop detection means and the length of the recording material. The conveyance speed of the fixing unit is set so that the loop length of the recording material becomes the lower limit length when the end is removed from the transfer unit, and the fixing unit is controlled at the set conveyance speed. To do.
本発明によれば、転写手段と定着手段との間で記録材が引っ張られたり、又はたわみ過ぎたりすることに起因する画像劣化を防止しつつ、定着手段の搬送速度切り替えによる騒音や画像不良等が発生するのを低減することができる。 According to the present invention, noise or image failure due to switching of the conveyance speed of the fixing unit, while preventing image deterioration due to the recording material being pulled or excessively bent between the transfer unit and the fixing unit. Can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in the following embodiments should be changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. Unless specifically stated otherwise, the scope of the present invention is not intended to be limited thereto.
〔第1実施の形態〕
本発明の第1実施の形態に係る画像形成装置について図面を用いて説明する。図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す断面図である。図2は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。図3は本発明の実施の形態に係る画像形成装置のブロック図である。図4は転写ローラ対と定着ローラ対の間におけるループ形状の一例を示した断面図である。図5はメモリ内に予め記憶された記録材に関する各設定情報を示した表図である。図13は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
[First embodiment]
An image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a main part of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a loop shape between the transfer roller pair and the fixing roller pair. FIG. 5 is a table showing each setting information regarding the recording material stored in advance in the memory. FIG. 13 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
まず図13を用いて画像形成装置全体の概略構成について説明し、次に図1〜図5を用いて記録材に関する情報に応じた該記録材のループ制御について説明する。 First, the schematic configuration of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG. 13, and then the loop control of the recording material according to the information regarding the recording material will be described with reference to FIGS.
図13に示す画像形成装置30は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する、平行に配置された4つの像担持体(電子写真感光体)である感光体ドラムa(イエロー),b(マゼンタ),c(シアン),d(ブラック)と、これら感光体ドラムa〜dの上部に、これを縦断する態様で配置された中間転写体としての中間転写ベルト2を備える。
An
不図示のモータにより駆動される各感光体ドラムa,b,c,dの周囲には、それぞれ不図示の一次帯電器、現像器などが配置され、それらが画像形成装置本体30に対して着脱自在なプロセスカートリッジ1a,1b,1c,1dとしてユニット化されている。
Around each photosensitive drum a, b, c, d driven by a motor (not shown), a primary charger, a developer, etc. (not shown) are arranged, and they are attached to and detached from the image forming apparatus
また感光体ドラムa〜dの下方にはポリゴンミラー等で構成される露光装置6が配置される。
An
まず、最初の画像形成部における感光体ドラムaには、イエロー成分色の画像信号によるレーザー光が露光装置6のポリゴンミラー等を介して投射され、感光体ドラムa上に静電潜像が形成され、これに現像器からイエロートナーを供給して現像し、静電潜像がイエロートナー像として可視化される。
First, laser light based on a yellow component color image signal is projected onto the photosensitive drum a in the first image forming unit through a polygon mirror of the
このトナー像が感光体ドラムaの回転に伴って、感光体ドラムaと中間転写ベルト2とが当接する1次転写部位に到達すると、転写帯電部材2aに印加した1次転写バイアスによって、感光体ドラムa上のイエロートナー像が中間転写ベルト2に転写される(1次転写)。
When this toner image reaches the primary transfer portion where the photosensitive drum a and the
中間転写ベルト2のイエロートナー像を担持した部位が次の画像形成部に移動すると、このときまでに先の画像形成部と同様な工程で感光体ドラムb上にマゼンタトナー像が形成され、感光体ドラムbと中間転写ベルト2とが当接する1次転写部位において前記マゼンタトナー像が中間転写ベルト2上のイエロートナー像上に重ね合わせて転写される。同様に、中間転写ベルト2が移動するにつれて、各画像形成部のそれぞれの1次転写部位においてシアントナー像、ブラックトナー像が、前記イエロートナー像、マゼンタトナー像上に順次重ね合わせて転写される。
When the portion of the
一方、記録材Pはカセット4に収納されている。記録材Pは、カセット4からピックアップローラ8により1枚ずつ送り出され、レジストローラ9でタイミングを合わされた後、2次転写部位に達し、転写手段としての2次転写ローラ対3に印加した2次転写バイアスによって、中間転写ベルト2上の4色のトナー像が記録材P上に一括して転写される(2次転写)。
On the other hand, the recording material P is stored in the
4色のトナー像が転写された記録材Pは、搬送ガイド20に案内されて、前記転写ローラ対3の上方に配置された定着手段としての定着ローラ対5に搬送され、そこで熱および圧力を受けて前記4色のトナー像が定着される。これにより各色のトナーが溶融混色して記録材Pにフルカラーのプリント画像として定着される。その後、画像が定着された記録材Pは、搬送ガイド21,22に案内されて、定着ローラ対5の下流に設けられた排出手段としての排出ローラ対11によって排出トレイ7上に排出される。
The recording material P onto which the four color toner images have been transferred is guided by a
記録材Pの一方の面に対して画像形成を行う片面モードの場合は、前述の如く一方の面に画像が形成された記録材Pは、排出ローラ対11によって排出トレイ7上に排出される。一方、記録材Pの両方の面に対して画像形成を行う両面モードの場合は、前述の如く一方の面に画像が形成された記録材Pは、不図示の両面パスを通って表裏が反転されてレジストローラ対9まで搬送される。その後、表面記録と同様の画像形成プロセスで裏面記録が完了し、表裏面に画像が形成された記録材Pは、排出ローラ対11によって排出トレイ7上に排出される。
In the single-side mode in which image formation is performed on one surface of the recording material P, the recording material P on which an image is formed on one surface as described above is discharged onto the
次に図1〜図5を用いて前記画像形成装置において転写ローラ対3と定着ローラ対5との間で行う記録材のループ制御について説明する。
Next, the recording material loop control performed between the
本実施の形態に係る画像形成装置は、図1及び図3に示すように、制御手段としてのCPU17と、前記転写ローラ対3と前記定着ローラ対5の間に形成される記録材Pのループを検知するループ検知手段としてのループ検知センサ12と、記録材Pが前記定着ローラ対5に突入したことを検知もしくは算出可能な記録材検出手段と、記録材Pに関する情報が予め記憶されている記憶手段としてのメモリ50と、を有している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the image forming apparatus according to the present embodiment includes a
本実施の形態では、前記記録材検出手段は、レジストローラ対9に駆動力を伝達(ON)又は遮断(OFF)するクラッチ13と、該クラッチ13がONしてからの時間を計測するタイマ14とを備え、記録材Pが定着ローラ対5のニップに到達したことを算出する。
In the present embodiment, the recording material detecting means includes a clutch 13 that transmits (ON) or shuts off (OFF) driving force to the
また、CPU17は、前記定着ローラ対5を回転駆動する定着駆動部としての定着モータMの駆動を制御する。CPU17は、前記記録材検出手段及び前記ループ検知センサ12の検知結果と前記メモリ50に予め記憶されている前記記録材Pに関する情報とに基づいた任意の搬送速度を算出する。そしてCPU17は、定着ローラ対5による記録材の搬送速度を前記任意の搬送速度に設定することが可能である。すなわち、CPU17は、定着ローラ対5が前記設定した搬送速度で記録材を搬送するように、前記定着モータMの駆動を制御している。
The
更に前記CPU17によって搬送速度が設定される定着ローラ対5は、該定着ローラ対5のニップに突入した記録材Pを、前記ループ検知センサ12によって前記記録材Pのループを検知した後、一定の記録材搬送速度Vfaで搬送する。この設定された定着ローラ対5の一定の記録材搬送速度Vfaは、後で詳しく説明するが、記録材後端が転写ローラ対3から抜けるまでに前記記録材Pのループ長さが下限長さLa(図4参照)になる一定の搬送速度である。
Further, the fixing
ここで、前記画像形成装置の制御系について説明する。図3に示すように、17は前記制御手段としてのCPUである。Mは定着モータであり、前述したようにCPU17によって駆動が制御される。12はループ検知センサであり、転写ローラ対3と定着ローラ対5の間の記録材Pのループを検知する。13はクラッチ、14はタイマであり、前述の記録材検出手段を構成している。50はメモリであり、記録材Pに関する情報が予め記憶されている。15はユーザー設定情報であり、後述するモード情報、紙厚情報、紙種情報を検出する。16は環境情報検出手段としての環境センサであり、本実施の形態では湿度を検出する。
Here, a control system of the image forming apparatus will be described. As shown in FIG. 3,
なお、前記記録材Pに関する情報とは、記録材Pの一方の面又は両方の面に対する画像形成を示すモード情報、記録材の厚さ、種類の情報、環境情報のうちの少なくとも1つの情報である。本実施の形態では、図5に示すように、片面モード又は両面モードを示すモード情報、記録材の厚さ情報、記録材の種類の情報、環境情報としての湿度の情報を、記録材Pに関する情報として用いた場合を例示している。そして、これら各情報の組み合わせに応じた設定情報として、後述する記録材のループ長さL0、L1、La、Lb及び記録材の搬送方向長さSの各データc1〜c12、d1〜d12、e1〜e12、f1〜f12、b1〜b9を、前記メモリ50に予め記憶している。
The information relating to the recording material P is at least one of mode information indicating image formation on one or both surfaces of the recording material P, recording material thickness, type information, and environmental information. is there. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the mode information indicating the single-side mode or the double-side mode, the recording material thickness information, the recording material type information, and the humidity information as the environmental information are related to the recording material P. The case where it uses as information is illustrated. As setting information corresponding to the combination of these pieces of information, data c1 to c12, d1 to d12, and e1 of recording material loop lengths L0, L1, La, and Lb and a recording material conveyance direction length S, which will be described later, are used. To e12, f1 to f12, and b1 to b9 are stored in the
以下、上記構成の画像形成装置において、転写ローラ対3と定着ローラ対5との間で行われる記録材のループ制御を含めた、定着ローラ対5の動作について説明する。
Hereinafter, the operation of the fixing
記録材Pは、カセット4からピックアップローラ8により1枚ずつ送り出され、停止しているレジストローラ9でタイミングを合わされる。そしてクラッチ13がONすると(ステップS21)、レジストローラ9に駆動が伝わり、レジストローラ9によって記録材Pが2次転写ローラ対3に向けて搬送される。また、クラッチ13がONすると同時に、タイマ14のカウントが開始する(ステップS22)。
The recording material P is fed one by one from the
2次転写ローラ対3によって4色のトナー像が一括転写(2次転写)された記録材Pは、搬送ガイド20に案内されて、図4に示すL0のループを形成しながら定着ローラ対5のニップ部に突入する。ここで、定着ローラ対5は、感光体ドラム、中間転写ベルトなどの駆動源から独立した定着駆動部である定着モータMにより駆動されている。定着ローラ対5の記録材搬送速度Vfは予め2次転写ローラ対3の記録材搬送速度Vtよりも遅く設定されており(Vf<Vt)、記録材Pはしだいにループを大きく形成する。
The recording material P onto which the four color toner images have been collectively transferred (secondary transfer) by the secondary
そして、2次転写ローラ対3と定着ローラ対5の間の記録材Pのループ長さが図4に示すL1となったとき、すなわちループ検知フラグ12aが揺動してループ検知センサ12がONになったとき(ステップS23)、タイマ14のカウント時間T0を検出する(ステップS24)。この検出されたカウント時間T0から、前記クラッチ13がONしてから定着ローラ対5に記録材Pが突入するまでの時間T1を引くことにより、ループ形成時間T(=T0−T1)を算出する(ステップS25)。なお、前記時間T1はメモリ50のテーブル内に予め設定されている定数である。前記ループ形成時間Tは、定着ローラ対5に記録材が突入してからループ検知センサ12が記録材Pのループを検知するまでのループ形成時間である。
When the loop length of the recording material P between the secondary
つぎに、ループ形成時間Tから定着ローラ対五の記録材搬送速度Vfの実際の速度Vf=Vt−(L1−L0)を算出する。
Next, an actual speed Vf = Vt− (L1−L0) of the recording material conveyance speed Vf of the fixing
そして、定着ローラ対5のニップに突入し、ループ検知センサ12によってループL1が検知された記録材Pは、前述したように、前記CPU17によって搬送速度が設定される定着ローラ対5により一定の搬送速度Vfaで搬送される。この定着ローラ対5の記録材搬送速度Vfaは、前記検出されたカウント時間T0と、予めメモリ50に記憶されている設定情報(図5参照)をもとに、以下の式(1)、(2)で表す範囲内になるように設定される(ステップS26)。
The recording material P that has entered the nip of the fixing
2次転写ローラ対3と定着ローラ対5との間でループを大きく形成しすぎたり、引っ張り合いが生じたりしないように2次転写ローラ対3をシートの後端が抜けるまでの搬送速度Vfaは、次の関係を満たす。なお、T2はループ検知センサがループを検知してからシートの後端が2次転写ローラ対3を抜けるまでの時間である。
The conveyance speed Vfa until the trailing edge of the sheet passes through the secondary
Vt+(L1−Lb)/T2≦Vfa≦Vt+(L1−La)/T2 Vt + (L1−Lb) / T2 ≦ Vfa ≦ Vt + (L1−La) / T2
ここで、シート長さがSであるから、T2=(S−Vt×T−L0)/Vtとなり、前の式にこれを入れると次の式となる。 Here, since the sheet length is S, T2 = (S−Vt × T−L0) / Vt. When this is added to the previous equation, the following equation is obtained.
Vt+(L1−Lb)×Vt/(S−Vt×T−L0)≦Vfa ・・・ (1)
Vfa≦Vt+(L1−La)×Vt/(S−Vt×T−L0) ・・・ (2)
Vt + (L1−Lb) × Vt / (S−Vt × T−L0) ≦ Vfa (1)
Vfa ≦ Vt + (L1−La) × Vt / (S−Vt × T−L0) (2)
上記式(1)、(2)で表す範囲内に設定される定着ローラ対5の記録材搬送速度Vfaとは、記録材Pの後端が転写ローラ対3から抜けるまでに前記記録材Pのループ長さが下限長さLaになるようにした搬送速度である。そして、この記録材搬送速度Vfaは、前記転写ローラ対3による記録材搬送速度Vtより速い一定の搬送速度である。
The recording material conveyance speed Vfa of the fixing
なお、上記式において、L0は定着ローラ対5への記録材突入時の転写ローラ対3と定着ローラ対5の間の記録材Pのループ長さである。L1はループ検知センサ12によるループ検知時の転写ローラ対3と定着ローラ対5の間の記録材Pのループ長さである。Laは転写ローラ対3と定着ローラ対5の間の記録材Pのループ下限長さである。このループ下限長さLaとは、本実施の形態では、転写ローラ対3と定着ローラ対5との間の記録材のループ長さがこれ以下になると、転写ローラ対3と定着ローラ対5との間で記録材Pが引っ張られてしまうループ長さの下限値としている。しかし、ループ下限長さLaとしては、記録材がループが形成されている状態から引っ張られる状態の境目(ループ長さの下限値)に限定されるものではなく、記録材Pが転写ローラ対3を抜けるときの記録材後端の跳ね上がりが生じにくい程度の多少のたわみがある状態としてもよい。Lbは転写ローラ対3と定着ローラ対5の間の記録材Pのループ上限長さである。このループ上限長さLbとは、転写ローラ対3と定着ローラ対5との間の記録材Pのループ長さがこれ以上になると、転写ローラ対3と定着ローラ対5との間で記録材Pがたわみ過ぎてしまうループ長さの上限値である。これら記録材のループ長さの関係は、La<L0<L1<Lbである。また、Vtは転写ローラ対3の記録材搬送速度であり、Sは記録材の搬送方向長さである。
In the above equation, L 0 is the loop length of the recording material P between the
2次転写ローラ対3と定着ローラ対5の間のループ形状(ループ長さL0、L1、La、Lb)を図4に示す。ここで、記録材のループ長さL0、L1、La、Lb及び記録材の搬送方向長さSは、前述したように、設定情報として前記メモリ50に予め記憶されている定数である。これらの定数は、図5に示すように、記録材に関する情報としての、片面プリントや両面プリントなどのモード情報、記録材の厚さ情報、記録材の紙種情報、環境情報に基づいて設定されている。ここで、図5に示す各設定情報の大小関係について説明する。
A loop shape (loop lengths L0, L1, La, Lb) between the secondary
定着ローラ対5への記録材突入時の転写ローラ対3と定着ローラ対5の間の記録材Pのループ長さL0に関しては、図6に示すように記録材の厚さが異なる場合は、薄紙よりも厚紙のほうが記録材自体の剛性が高いことから、ループをあまり形成しない。すなわち、前記記録材Pのループ長さL0は、図5に示す設定方法の大小関係で一例を挙げると、c3<c2<c1となる。また、片面モード時に比べて両面モード時の記録材Pはカールが大きいことから、前記記録材Pのループ長さL0も異なった設定値が割り当てられている。本実施の形態では、c1<c7となる。
With respect to the loop length L0 of the recording material P between the
ループ検知センサ12によるループ検知時の転写ローラ対3と定着ローラ対5の間の記録材Pのループ長さL1に関しては、記録材Pの剛性(厚さ)により各ローラ対のニップ近傍のたわみ角が異なる。すなわち、前記記録材Pのループ長さL1は、相対的に薄紙のほうが厚紙より長くなる。このため、前記記録材Pのループ長さL1は、図5で示す各設定情報の大小関係で一例を挙げると、d3<d2<d1となる。
Regarding the loop length L1 of the recording material P between the
転写ローラ対3と定着ローラ対5の間の記録材Pのループ下限長さLaに関しては、記録材Pが厚紙であれば引っ張り状態のループ長さにほぼ等しいループ長さでよい。しかし、記録材が厚紙より薄手の普通紙で高湿環境の場合には、図7に示すように記録材Pが搬送方向に交差する幅方向に波を打つ可能性がある。この場合、未定着画像を有する記録材Pは、定着ローラ対5のニップに入る前に、未定着画像側の定着ローラ5aに記録材Pの未定着画像をのせた山の部分が触れてしまうことで画像乱れを生じる可能性がある。そのため、前記記録材Pのループ下限長さLaは、前述したような画像乱れを生じないループ限界長さが設定される。すなわち、記録材Pのループ下限長さLaは、図5で示す大小関係で一例を挙げると、e3<e2<e1となる。
With respect to the loop lower limit length La of the recording material P between the
転写ローラ対3と定着ローラ対5の間の記録材Pのループ上限長さLbに関しては、記録材Pが薄紙であれば、記録材Pが搬送ガイド20に触れる直前のたるみ限界状態でよい。しかし記録材が薄紙より厚手の厚紙の場合は薄紙と同様にループを大きく作ると、転写ローラ対3にニップされた記録材Pがスリップしてしまい、記録材の搬送方向における画像が伸縮してしまう可能性がある。このため、前記記録材Pのループ上限長さLbは、画像伸縮に影響を及ぼさない程度のループ長さが設定される。すなわち、記録材Pのループ上限長さLbは、図5で示す大小関係で一例を挙げると、f3<f2<f1となる。
Regarding the loop upper limit length Lb of the recording material P between the
前述した各設定値L0,L1,La,Lbは記録材の剛性(紙厚)に基づくものを例示したが、紙厚のほか環境情報としての湿度によっても各設定値L0,L1,La,Lbが異なる場合がある。例えば、記録材の厚さが同じ薄紙であっても、環境情報としての湿度が高湿である場合の方が低湿である場合よりも記録材のループが大きくなる。このため、環境情報としての湿度で各設定情報の大小関係を例示すると、c1>c4、d1>d4、e1>e4、f1>f4となる。 The set values L0, L1, La, and Lb described above are based on the rigidity (paper thickness) of the recording material. However, the set values L0, L1, La, and Lb are also determined by the humidity as environmental information in addition to the paper thickness. May be different. For example, even if the recording materials have the same thickness, the recording material loop becomes larger when the humidity as the environmental information is high than when the humidity is low. For this reason, if the magnitude relationship of each setting information is illustrated with humidity as environmental information, it becomes c1> c4, d1> d4, e1> e4, f1> f4.
なお、記録材Pの搬送方向長さSに関しては、ユーザー設定情報15の紙種情報に関連した設定値が記憶されている。また、本実施の形態では環境情報に関しては環境センサ16、紙種情報とモード情報に関してはユーザー設定情報15によって検出される。
As for the conveyance direction length S of the recording material P, a setting value related to the paper type information of the
本実施の形態の画像形成装置では、記録材Pの後端が図4に示すループ上限長さLbの状態で転写ローラ対3を抜けると、記録材Pの後端が跳ね上がり、画像不良を生じることから、前述したように、記録材Pの後端が図4に示すループ下限長さLaの状態で転写ローラ対3から抜けるように、定着ローラ対5による記録材搬送速度Vfaを設定している。これにより、記録材Pの後端が転写ローラ対3から抜けた際に該記録材Pの後端が跳ね上がるのを最小限に抑えることができ、記録材後端の跳ね上がりに起因する画像不良を低減することができる。
In the image forming apparatus of the present embodiment, when the rear end of the recording material P passes through the
その後、記録材Pの後端が2次転写ローラ対3を抜けた後、前述した搬送速度Vfaのまま定着ローラ対5による記録材の搬送を続けると、転写ローラ対3による記録材搬送速度Vtよりも前記搬送速度Vfaの方が速度が速いことから、定着後、搬送ガイド21,22において記録材Pがガイドにこすれて画像不良を起こす可能性がある。
After that, after the trailing edge of the recording material P passes through the secondary
そのため、記録材Pの後端が2次転写ローラ対3を抜けるタイミングを、タイマ14のカウント時間の値で設定しておき、その所定時間に到達すると、定着ローラ対5の記録材搬送速度Vfbを転写ローラ対3の記録材搬送速度Vtと等しくなるように設定する(ステップS27)。
Therefore, the timing at which the trailing edge of the recording material P passes through the secondary
その後、記録材Pは定着ローラ対5の下流に設けられた排出ローラ対11によって排出トレイ7に排出される。
Thereafter, the recording material P is discharged to the
なお、本実施の形態では、記録材の先端が定着ローラ対のニップに到達したのを検出もしくは算出する記録材検出手段として、記録材Pの先端が定着ローラ対5のニップに到達するタイミングをレジストローラ9のクラッチ13のONタイミングから算出する構成を例示した。しかしながら、記録材検出手段はこれに限定されるものではない。記録材の先端が定着ローラ対のニップに到達したのを検出する記録材検出手段として、例えば、図8に示すように記録材P先端の定着ローラ対5のニップへの突入時に生じる定着モータMのトルク変動するタイミングを読み取る構成としてもよい。
In the present embodiment, the recording material detecting means for detecting or calculating that the leading edge of the recording material has reached the nip of the fixing roller pair is the timing at which the leading edge of the recording material P reaches the nip of the fixing
上述したように、本実施の形態によれば、転写ローラ対3と定着ローラ対5との間で記録材Pが引っ張られたり、又はたわみ過ぎたりすることに起因する画像劣化を防止しつつ、定着ローラ対5の搬送速度切り替えによる騒音や画像不良等が発生するのを低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, image deterioration caused by the recording material P being pulled or excessively bent between the
また、記録材Pに関する情報に応じて定着ローラ対5の記録材搬送速度Vfaを算出することができるため、定着ローラ対5に記録材Pがニップされてから、転写ローラ対のニップを抜けるまでの記録材のループ状態によって生じる画像不良を低減することができる。
Further, since the recording material conveyance speed Vfa of the fixing
また、前記定着ローラ対5の記録材搬送速度Vfaを算出するにあたって、前記記録材Pに関する情報はメモリ50に予め設定された定数を用いているため、定着ローラ対5の記録材搬送速度Vfaを簡易で安価な構成で算出することができる。
In calculating the recording material conveyance speed Vfa of the fixing
また、片面/両面などのモード情報、紙厚や紙種や環境などが変化した場合においても、適正な記録材のループを形成することができ、記録材のループ状態によって生じる画像不良を低減することができる。 Further, even when mode information such as single side / double side, paper thickness, paper type, environment, and the like change, an appropriate recording material loop can be formed, and image defects caused by the recording material loop state can be reduced. be able to.
また、記録材の後端が転写ローラ対3のニップを抜ける時の該記録材Pの跳ね上がりを低減することができ、これに起因して生じる画像不良を解消することができる。
Further, the jumping of the recording material P when the trailing edge of the recording material passes through the nip of the
また、記録材の後端が転写ローラ対3のニップを抜けた後での定着後搬送路において、記録材のループ状態を適正化することができ、定着後搬送路での画像不良を解消することができる。また、記録材のカール状態を安定化することができ、ジャムや積載不良を防止することができる。
Further, in the post-fixing conveyance path after the trailing edge of the recording material passes through the nip of the
〔第2実施の形態〕
本発明の第2実施の形態に係る画像形成装置について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置では、前記ループ検知手段としてのループ検知センサ12が、前記定着ローラ対5による記録材搬送動作が正常か否かを検知する動作検知機能を兼ねた構成となっている。このループ検知センサ12は、ユーザの誤操作、仕様外の記録材へのプリント、耐久による部品劣化など、仕様外の状態でプリントされた時などに、ループ検知動作が正常に動作しなかった場合の動作検知機能を有している。
[Second Embodiment]
An image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. In the image forming apparatus according to the present embodiment, the
以下、図9〜図12を用いて第2実施の形態に係る画像形成装置について詳しく説明する。図9は動作検知機能の一例を示すフローチャートである。図10〜図12は転写ローラ対と定着ローラ対の間におけるループ形状の一例を示した断面図である。なお、画像形成装置の概略構成は、前述した実施の形態と同様であるため、同一の機能を有する部材には同一符号を付し、その説明は省略する。 Hereinafter, the image forming apparatus according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the operation detection function. 10 to 12 are sectional views showing an example of a loop shape between the transfer roller pair and the fixing roller pair. Since the schematic configuration of the image forming apparatus is the same as that of the above-described embodiment, members having the same function are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
最初にクラッチ13のONタイミングなどにより、動作検知機能が開始する。そして、図10に示すように記録材Pの先端が定着ローラ対5のニップに突入した後で、ループ検知センサ12によって前記記録材Pが一定時間内にループを形成するかどうかを検出する(ステップS91)。このとき、定着ローラ対5は転写ローラ対3の搬送速度より遅い搬送速度で記録材Pを搬送するため、正常であれば、図10に示す矢印方向33へループが形成され、一定時間内にループ検知センサ12がONする。一方、レジストローラ9のクラッチ13のONからある一定時間内にループ検知センサ12がONしなければ、プリントジョブを停止し(ステップS92)、ユーザーにジャム処理表示および警告表示を行う(ステップS93)。
First, the operation detection function is started by the ON timing of the clutch 13 or the like. Then, as shown in FIG. 10, after the leading edge of the recording material P enters the nip of the fixing
なお、この場合、定着ローラ対5の記録材搬送速度が正常状態よりも速くなっていることを示す。よって、ここでの警告表示は、ユーザー設定が仕様通りに行われているかどうか、あるいは部品交換時期のメッセージを示す。
In this case, the recording material conveyance speed of the fixing
前記ステップS91にてループ検知センサ12が一定時間内に正常にONすると、第1実施の形態で示したように定着ローラ対5の記録材搬送速度が一定の搬送速度Vfaとなるように設定される(ステップS94)。これにより、前記記録材Pは、転写ローラ対3によって搬送速度Vtで搬送されつつ、定着ローラ対5によって前記一定の搬送速度Vfaで搬送される。
When the
そして、ループ検知センサ12によって前記記録材Pのループが一定時間内に解消されるかどうかを検出する(ステップS95)。前記定着ローラ対5が一定の搬送速度Vfaで記録材Pを搬送すると、正常であれば、図11に示す矢印方向31へループが解消され、一定時間内にループ検知センサ12がOFFする。一方、一定時間内にループ検知センサ12がOFFしない場合、記録材は図12に示す矢印方向32へループを大きくしていく。この場合は、定着ローラ対5の記録材搬送速度は正常状態よりも遅くなっていることを示す。よって、ループ検知センサ12がある一定時間経ってもOFFしない場合には、プリントジョブを停止し(ステップS92)、ユーザーにジャム処理表示および警告表示を行う(ステップS93)。
Then, it is detected by the
本実施の形態によれば、前述した実施の形態の効果に加えて更に、転写ローラ対や定着ローラ対の耐久劣化や仕様外設定が行われた場合において、記録材のループ状態を検出することで、正常動作していない場合には動作を停止し、ユーザーに警告することができる。 According to the present embodiment, in addition to the effects of the above-described embodiment, the loop state of the recording material can be detected when the transfer roller pair or the fixing roller pair is deteriorated in durability or is out of specification. If it is not operating normally, the operation can be stopped and the user can be warned.
〔他の実施の形態〕
前述した実施の形態では、記録材に関する情報として、モード情報、記録材の厚さ情報、紙種情報、環境情報を用い、これらの各情報に基づいた記録材のループ長さL0、L1、La、Lb及び記録材の搬送方向長さSを用いたループ制御を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。前記記録材に関する情報として、モノクロ画像を形成するモード、カラー画像を形成するモードなどのモード情報など、その他の記録材に関する情報を用いても良い。更に、これらの記録材に関する情報を個々に用いても良いし、適宜組み合わせて用いても良く、その情報に基づいた記録材のループ長さL0、L1、La、Lb及び記録材の搬送方向長さSを前記記憶手段に予め記憶させておくことで、前述した実施の形態と同様の効果が期待できる。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, mode information, recording material thickness information, paper type information, and environmental information are used as information relating to the recording material, and the loop lengths L0, L1, and La of the recording material based on these pieces of information. Although the loop control using Lb and the recording material length S in the conveyance direction is illustrated, the present invention is not limited to this. As the information related to the recording material, other information related to the recording material such as mode information such as a mode for forming a monochrome image and a mode for forming a color image may be used. Further, information on these recording materials may be used individually or in appropriate combinations, and the recording material loop lengths L0, L1, La, Lb and the length of the recording material in the transport direction are based on the information. By storing the length S in the storage means in advance, the same effect as that of the above-described embodiment can be expected.
また、本実施の形態では、ループ検知センサ12によりループを検知した後に、定着ローラ対5の速度を変更してシート後端が2次転写ローラ対3を抜けるときにループ長さが下限長になるようにしたが、変更した速度が一定でなくてもうよい。すなわち、速度を徐々に早くするか若しくは徐々に遅くすることにより、シート後端が2次転写ローラ対3を抜けるときにループ長さが下限長になるようしてもよい。
In this embodiment, after the loop is detected by the
また前述した実施の形態では、カラー画像形成のために4つの画像形成部を使用した画像形成装置を例示しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。 In the above-described embodiment, an image forming apparatus using four image forming units for color image formation is illustrated. However, the number of use is not limited, and can be set as needed. It ’s fine.
また前述した実施の形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置や、記録材担持体を使用し、該記録材担持体に担持された記録材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置や、前述したベルト状の中間転写体でなく、ドラム状の中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を記録材に一括して転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiment, the printer is exemplified as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and other image forming apparatuses such as a copying machine and a facsimile apparatus, or their functions are provided. Another image forming apparatus such as a combined machine, an image forming apparatus that uses a recording material carrier, and sequentially superimposes and transfers the toner images of each color onto the recording material carried on the recording material carrier, as described above. A drum-shaped intermediate transfer member is used instead of a belt-shaped intermediate transfer member, and toner images of each color are sequentially transferred onto the intermediate transfer member, and the toner images carried on the intermediate transfer member are collectively recorded on a recording material. The image forming apparatus may transfer the image, and the same effect can be obtained by applying the present invention to the image forming apparatus.
L0,L1,La,Lb …記録材のループ長さ
M …定着モータ(定着駆動部)
P …記録材
S …ループ検知センサ(ループ検知手段)
a,b,c,d …感光体ドラム(像担持体)
1a,1b,1c,1d …プロセスカートリッジ
2 …中間転写ベルト
3 …2次転写ローラ対(転写手段)
5 …定着ローラ対(定着手段)
9 …レジストローラ
10,11 …排出ローラ対(排出手段)
12 …ループ検知フラグ
13 …レジクラッチ(記録材検出手段)
14 …タイマ(記録材検出手段)
15 …ユーザ設定情報
16 …環境センサ(環境情報検出手段)
17 …CPU(制御手段)
20,21,22 …搬送ガイド
30 …画像形成装置本体
50 …メモリ(記憶手段)
L0, L1, La, Lb ... Loop length M of recording material ... Fixing motor (fixing drive unit)
P: Recording material S: Loop detection sensor (loop detection means)
a, b, c, d... photosensitive drum (image carrier)
1a, 1b, 1c,
5: Fixing roller pair (fixing means)
9:
12 ...
14: Timer (recording material detection means)
15 ...
17 ... CPU (control means)
20, 21, 22 ... conveyance guide 30 ... image forming apparatus
Claims (6)
前記転写された未定着画像を記録材に定着させる定着手段と、
前記転写手段と前記定着手段の間に形成される記録材のループを検知するループ検知手段と、
前記記録材が前記定着手段に到達したことを判別する記録材検出手段と、
前記定着手段による記録材の搬送速度を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記記録材検出手段及び前記ループ検知手段の検知結果と記録材の長さとに基づいて、前記ループ検知手段によって記録材のループを検知した後に記録材後端が前記転写手段から抜けるときに記録材のループ長さが下限長さになるように前記定着手段の搬送速度を設定し、この設定された搬送速度で前記定着手段を制御することを特徴とする画像形成装置。 Transfer means for transferring an unfixed image carried by the image carrier to a recording material;
Fixing means for fixing the transferred unfixed image on a recording material;
A loop detection means for detecting a loop of a recording material formed between the transfer means and the fixing means;
A recording material detecting means for determining that the recording material has reached the fixing means;
Control means for controlling the conveyance speed of the recording material by the fixing means;
With
The control means detects the recording material loop by the loop detection means based on the detection result of the recording material detection means and the loop detection means and the length of the recording material, and the trailing edge of the recording material from the transfer means. An image forming apparatus, wherein a conveying speed of the fixing unit is set so that a loop length of a recording material becomes a lower limit length when the recording material is pulled out, and the fixing unit is controlled at the set conveying speed.
Vt+(L1−Lb)×Vt/(S−Vt×T−L0)≦Vfa
Vfa≦Vt+(L1−La)×Vt/(S−Vt×T−L0)
の関係を満たす一定の搬送速度であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The recording material loop length between the transfer means and the fixing means when the recording material enters the fixing means is L0, the recording material loop length between the transfer means and the fixing means at the time of loop detection is L1, and the transfer means. The lower limit loop length of the recording material between the fixing unit and the fixing unit is La, the upper limit loop length of the recording material between the transfer unit and the fixing unit is Lb, and the relationship between the recording material loop lengths is La <L0 <L1 <Lb. The recording material conveyance speed of the transfer means is Vt, the recording material conveyance speed of the fixing means before loop detection is Vf, the length of the recording material in the conveyance direction is S, and the loop detection means records after the recording material enters the fixing means. When the loop formation time until the material loop is detected is T, the recording material conveyance speed Vfa by the fixing unit set by the control unit is
Vt + (L1−Lb) × Vt / (S−Vt × T−L0) ≦ Vfa
Vfa ≦ Vt + (L1−La) × Vt / (S−Vt × T−L0)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has a constant conveyance speed that satisfies the following relationship.
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