JP2007017538A - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写材がねじれたりしても該転写材のループの状態を確実に検出してループ量を適正に制御できる画像形成装置及びその制御方法を得る。
【解決手段】 中間転写ベルト１１上に形成されたトナー画像を２次転写部１４で転写材に転写し、該トナー画像を定着装置３５で定着する画像形成装置。２次転写部１４と定着装置３５との間の通紙経路に転写材のループｙ１，ｙ２を検出する二つのセンサ４０Ａ，４０Ｂが通紙方向Ｂと直交する方向に設けられている。このセンサ４０Ａ，４０Ｂのループ検出出力の論理和に基づいて定着装置３５による定着速度（転写材搬送速度）を制御する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像形成装置及びその制御方法、特に、電子写真方式の複写機やプリンタなどトナー画像を転写材上に転写、定着させる画像形成装置及びその制御方法に関する。

従来、電子写真方式による画像形成装置では、感光体ドラムなどの像担持体の表面に帯電、画像露光、トナーによる現像を施し、紙などの転写材へのトナー転写、該トナーの定着といった工程を経て転写材上にトナー画像を形成している。

ところで、以上の画像形成プロセスにおいて、転写部から定着部への転写材の搬送にあっては、転写部と定着部との搬送速度を微妙に制御する必要がある。即ち、定着部での搬送速度が転写部での搬送速度よりも速くなると定着部で記録紙を引っ張ることになって定着部や転写部で画像の乱れが生じる。逆に、定着部での搬送速度が低下すると定着部で転写材に"しわ"が生じたり、転写材が大きく撓み、周囲のガイド部材などで画像が擦れて乱れを生じる。

そこで、特許文献１には、転写材の搬送方向にそのループを検出するセンサと転写材の搬送速度を検出するセンサとを配置し、転写部と定着部における搬送速度差により発生する画像ノイズを防止する画像形成装置が開示されている。

また、特許文献２には、定着部と転写部との間に転写材に生じるループを検出するセンサを設け、該センサの検出結果に応じて定着部による搬送速度を２段階以上に切り換え、転写材のループ量を制御する画像形成装置が開示されている。

ここで、特許文献２に開示されているような従来の制御方法を図６及び図７を参照して説明する。転写部と定着装置との間の通紙経路に図６に示す通紙ガイド板４５’が設置され、ループ検出センサ４０’は通紙ガイド板４５’の中央に一つだけ配置されている。なお、符号４１’はセンサ４０’のアクチュエータ、符号４６’は通紙ガイド板４５’に形成したリブである。

制御は、図７（Ａ）に示すように、定着装置は、まず、転写材を転写部より遅い速度で搬送し、転写材のループが増大して転写材がセンサ４０’に接触し、該センサ４０’がオンすると（タイミングｔ１’）、定着速度を速く設定する。これにてループが小さくなって転写材がセンサ４０’から離れ、該センサ４０’がオフすると（タイミングｔ２’）、定着速度を遅く設定する。このように、センサ４０’のオン／オフに基づいて定着速度を制御している。

しかしながら、前記従来の定着速度の制御では、ループ検出センサ４０’が通紙経路の中央に一つだけ配置されているため、転写材がスキューした場合などは転写材がねじれてセンサ４０’がオンされない場合を生じ、正確な速度制御ができなくなる問題点を有していた。例えば、図７（Ｂ）に示すように、２枚目の転写材がねじれて搬送された場合、該転写材のループが大きくなってもセンサ４０’がオンされずに遅い定着速度が維持される（タイミングｔ３’以後）。ここで転写材のたるみが大きくなり、周囲のガイド部材などで画像が擦れて乱れを生じることになる。
特開２０００−８９６０５号公報 特開２００３−３４５１５０号公報

そこで、本発明の目的は、転写材がねじれたりしても該転写材のループの状態を確実に検出してループ量を適正に制御できる画像形成装置及びその制御方法を提供することにある。

以上の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー画像を転写材上に転写した後、該トナー画像を定着する画像形成装置において、前記転写材の通紙経路に転写材のループを検出するための少なくとも二つの検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づいて転写材の搬送速度を切り換える制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置の制御方法は、像担持体上に形成されたトナー画像を転写材上に転写した後、該トナー画像を定着する画像形成装置の制御方法において、前記転写材の通紙経路に設けた少なくとも二つの検出手段にて転写材のループを検出し、前記検出手段からの検出信号に基づいて転写材の搬送速度を切り換えることを特徴とする。

本発明においては、転写材の通紙経路に少なくとも二つのループ検出手段を配置しているため、転写材がねじれて搬送されたとしても、そのループの状態は確実に検出される。従って、ループ量を適正に制御することができ、ノイズのない高品質の画像を得ることができる。

本発明に係る画像形成装置において、搬送速度は定着速度であってもよい。この場合、少なくとも二つの検出手段は転写部と定着部との間の通紙経路に配置されることになる。また、制御手段は少なくとも二つの検出手段の検出出力の論理和に基づいて搬送速度又は定着速度を切り換えるように制御すればよい。

以下、本発明に係る画像形成装置及びその制御方法の実施例について、添付図面を参照して説明する。

（画像形成装置の概略構成、図１参照）
図１に示す画像形成装置１０は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色の画像を合成するように構成したものである。

その概略を説明すると、感光体ドラム２１、レーザ走査光学装置２２、現像装置２３などを含むイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像を形成するプリントヘッド２０（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）が中間転写ベルト１１の直下に並置されている。各プリントヘッド２０において感光体ドラム２１上にトナー画像を形成するプロセスは周知であり、その説明は省略する。

中間転写ベルト１１は支持ローラ１２及び駆動ローラ１３によって矢印Ａ方向に回転駆動され、駆動ローラ１３と中間転写ベルト１１を介して対向する部分（２次転写部１４）には転写ローラ１５が配置されている。

画像形成装置１０の下段には、積載されている転写材を１枚ずつ給紙する自動給紙部３０、及び、転写材を１枚ずつ給紙する手差し給紙部３１が設置されている。また、２次転写部１４の直上には定着ローラ３６と加圧ローラ３７とからなる定着装置３５が設置されている。

各感光体ドラム２１上に形成されたトナー画像は矢印Ａ方向に回転駆動される中間転写ベルト１１上に順次１次転写され、４色の画像が合成される。一方、転写材は１枚ずつ給紙部３０又は手差し給紙部３１から上方に給紙され、２次転写部１４で中間転写ベルト１１と転写ローラ１５とに挟着されて合成画像が２次転写される。その後、転写材は定着装置３５に搬送されてトナーの加熱定着が施され、排出ローラ３８からトレイ３９上に排出される。

（定着装置直前での搬送、図２及び図３参照）
図２に示すように、２次転写部１４において、転写材は駆動ローラ１３からの回転駆動力により転写ベルト１１と従動回転する転写ローラ１５とに挟着されて上方に搬送される。また、定着装置３５において、転写材は回転駆動される定着ローラ３６と従動回転する加圧ローラ３７とに挟着されて上方に搬送される。搬送方向を矢印Ｂで示す。

ここで、２次転写部１４による搬送速度はＸ（一定、システム速度）に設定されており、定着装置３５による搬送速度はＹ，Ｚに制御され、Ｙ＜Ｘ、Ｚ＞Ｘの関係に設定されている。即ち、定着装置３５による転写材搬送速度は２次転写部１４での搬送速度Ｘよりも遅い速度Ｙと速い速度Ｚとに切換え可能である。

Ｘ＝Ｙの速度関係で転写材を搬送すると、転写材は直線ｘで示すように搬送される。Ｙ＜Ｘの速度関係で記録紙を搬送すると、転写材は曲線ｙ１，ｙ２で示すようにループを形成しつつ搬送され、そのループ量は漸増していく。

このループを検出するため、２次転写部１４と定着装置３５との間に設けた通紙ガイド板４５に二つのループ検出センサ４０Ａ，４０Ｂが配置されている（図３参照）。センサ４０Ａ，４０Ｂはいずれも転写材の裏面に軽く接触するアクチュエータ４１を備え、ループ量が曲線ｙ１に増大したときにオンし、曲線ｙ２に減少したときにオフする。センサ４０Ａ，４０Ｂは、図３に示す位置に搬送方向Ｂに対して直交する方向に２箇所に配置されている。なお、図３において、符号４５ａはセンサ４０Ａ，４０Ｂを設けるための穴、符号４６はガイド板４５に形成したリブ、Ｄは通紙最大幅を示す。

（定着速度の制御、図４参照）
ここで、２次転写部１４と定着装置３５との間で行われる定着速度の制御について図４を参照して説明する。ここでの速度制御は制御部５０によって行われ、センサ４０Ａ，４０Ｂの検出信号は制御部５０に入力されてループの状態が判定され、定着ローラ３６の駆動モータ４７の制御にフィードバックされる。

図４（Ａ）は転写材の搬送が正常な場合を示す。ここで、転写材は２次転写部１４においてシステム速度Ｘで搬送される。当初センサ４０Ａ，４０Ｂはオフ状態であり、定着速度は遅い速度Ｙに設定されており、転写材にループが生じる。ループが大きくなってアクチュエータ４１に接触してセンサ４０Ａ，４０Ｂがオンすると（タイミングｔ１）、定着速度を速い速度Ｚに変更する。これにて転写材のループが小さくなってアクチュエータ４１から離れ、センサ４０Ａ，４０Ｂがオフすると（タイミングｔ２）、定着速度を遅い速度Ｙに変更する。このように、センサ４０Ａ，４０Ｂのオン／オフに基づいて定着速度を制御する。

図４（Ｂ）は転写材がスキューしてねじれが生じた場合を示す。当初センサ４０Ａ，４０Ｂはオフ状態であり、定着速度は遅い速度Ｙに設定されている。ここで転写材にループが生じるが、ねじれが生じてセンサ４０Ｂでは検出されない状態が発生した場合であっても、いま一つのセンサ４０Ａにて検出され（タイミングｔ２〜ｔ６）、定着速度を適正に制御できる。２枚目の転写材の搬送にあっても、転写材にねじれが生じてセンサ４０Ａではループを検出できない状態が発生した場合であっても、いま一つのセンサ４０Ｂにて検出され（タイミングｔ１２〜ｔ１６）、定着速度を適正に制御できる。

即ち、以上の制御は、センサ４０Ａ，４０Ｂの検出出力をＯＲ回路に入力して論理和に基づいて定着速度を制御するものであり、転写材のループの状態を確実に検出して定着速度を適正に制御でき、ノイズのない高品質の画像を得ることができる。

（センサの他の配置例、図５参照）
三つのセンサ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを図５に示す位置に搬送方向Ｂに対して直交する方向に３箇所に配置したものである。この配置例にあっても、センサ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃの検出出力の論理和に基づいて図４に示したような制御を行うことにより、転写材にねじれなどが発生していても、定着速度を適正に制御できる。

（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置及びその制御方法は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。

例えば、本発明は前記実施例に示したタンデム式のカラープリンタに限らず、モノクロプリンタやカラー／モノクロ複写機、ファクシミリなど種々の画像形成装置に適用することができる。

特に、ループの検出には前記実施例に示した接触式のセンサに限らず非接触式の光センサなど種々のセンサを使用することができる。また、ループ検出センサの配置、個数は任意であり、必ずしも通紙経路に直交して一列に配置する必要はない。さらに、ループ検出センサは転写材の搬送方向に対して２次転写部１４の上流側に設けてもよい。

また、定着装置としては、前記実施例に示したローラタイプ以外に、ベルトタイプであってもよい。定着速度も“速”“遅”の２段階制御以外にそれ以上に細分化された速度制御を行うようにしてもよい。

さらに、前記実施例においては、定着装置の直前に転写材のループを形成する例を示したが、本発明は必ずしも定着速度の制御に限定するものではなく、ローラ対などで転写材の搬送速度を制御する箇所であれば、様々な箇所に適用することが可能である。

本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。 前記画像形成装置において２次転写部と定着装置との間での定着速度の制御を示す説明図である。 ループ検出センサの配置例を示す正面図である。 定着速度の制御方法を示すタイミングチャート図であり、（Ａ）は正常な場合、（Ｂ）は転写材にねじれが生じた場合を示す。 ループ検出センサの他の配置例を示す正面図である。 従来のループ検出センサの配置例を示す正面図である。 従来の定着速度の制御方法を示すタイミングチャート図であり、（Ａ）は正常な場合、（Ｂ）は転写材にねじれが生じた場合を示す。

符号の説明

１０…画像形成装置
１１…中間転写ベルト
１４…２次転写部
１５…転写ローラ
３５…定着装置
３６…定着ローラ
３７…加圧ローラ
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ…ループ検出センサ
５０…制御部

Claims (7)

1. 像担持体上に形成されたトナー画像を転写材上に転写した後、該トナー画像を定着する画像形成装置において、
   前記転写材の通紙経路に転写材のループを検出するための少なくとも二つの検出手段と、
   前記検出手段からの検出信号に基づいて転写材の搬送速度を切り換える制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送速度はトナー画像を定着する際の定着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。
3. 少なくとも二つの検出手段は転写部と定着部との間の通紙経路に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は少なくとも二つの検出手段の検出出力の論理和に基づいて搬送速度又は定着速度を切り換えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 像担持体上に形成されたトナー画像を転写材上に転写した後、該トナー画像を定着する画像形成装置の制御方法において、
   前記転写材の通紙経路に設けた少なくとも二つの検出手段にて転写材のループを検出し、
   前記検出手段からの検出信号に基づいて転写材の搬送速度を切り換えること、
   を特徴とする画像形成装置の制御方法。
6. 前記搬送速度はトナー画像を定着する際の定着速度であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置の制御方法。
7. 前記搬送速度又は定着速度の切換えは少なくとも二つの検出手段の検出出力の論理和に基づくことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の画像形成装置の制御方法。
   

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