JP2007072289A - 画像形成装置及び画像形成装置における記録媒体搬送制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写部と定着部間で記録媒体に適切なループを形成しつつ、画像飛び散りの発生しない画像形成装置を提供する。
【解決手段】 転写部Ｔと定着ニップ部Ｎとに、記録媒体Ｐが同時に保持された状態で、記録媒体Ｐが形成するループの量をループ検知センサ２０で検知し、このループ量の検知結果に応じて定着ニップ部Ｎにおける記録媒体Ｐの搬送速度を切替制御する際に、予め記憶装置３１内に記憶しておいた、記録媒体が形成したループの量の検知結果の記憶情報に基づいて切替前後間の速度制御幅をより少なくするように補正する。これによって、搬送速度の変動が効果的に抑えられ、所期の目的を達成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は電子写真方式により記録材に画像を形成する画像形成装置及び画像形成装置における記録媒体搬送制御方法に関し、特に転写手段と定着手段間の記録材の搬送技術に関するものである。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置においては、像担持体上のトナー像が記録媒体に転写部にて転写された後、この記録媒体が搬送ガイドを経て定着器のニップ部に導かれる。ここで、記録媒体の先端が定着器のニップ部に突入した状態では、その後端部がまだ転写部を通過していない状態の場合がある。

一方、定着器に具備される加圧ローラの熱膨張や固体差あるいは経年変化によって定着器における記録媒体搬送速度と転写部における記録媒体搬送速度との間に差が生じる場合がある。このような場合において、定着器における記録媒体搬送速度が転写部の記録媒体搬送速度を上回ると、未定着トナー像を担持している記録媒体が定着器と転写部間で定着器側に引っ張られるという現象が発生し、画像劣化を招く恐れがある。従って、転写部と定着器との間を搬送される記録媒体にたるみとしてのループを形成するようにすれば、その間で記録媒体が引っ張られるという現象の発生を未然に防ぐことが可能となる。逆に転写部における記録媒体搬送速度が定着器における記録媒体搬送速度を上回り過ぎると、記録媒体に必要以上のループが形成されることになる。このため、転写部における画像転写後の記録媒体の分離方向や、定着器への記録媒体の入射角等が不安定となって、転写分離時の画像飛び散り、定着器でのオフセット等が発生する。従って、転写部と定着器との間では、記録媒体は適度なループを形成して搬送される事が望ましく、このとき転写部の記録媒体搬送速度と定着器の記録媒体搬送速度とに関しては、ほぼ等速か若干定着器の速度を転写部のそれより遅くする事が必要となる。

このように、転写部と定着器との間で記録媒体に適度なループを形成して記録媒体が引っ張られる、或いは弛み過ぎるという現象の発生を防止し、画像劣化を解決する手段が提案されている。例えば、転写部と定着器との間の搬送ガイドに記録媒体のループを検知するループ検知センサを設け、この検知結果に基づいて定着器の加圧ローラを駆動するモータの速度を切り換えて記録媒体のループ量を一定範囲内に制御する技術が提案されている。

この種の画像形成装置としては特許文献１乃至３等に開示されているものが知られている。

特許文献１に開示された画像形成装置は、次のような構成を有する。すなわち、未定着のトナー像を保持した記録媒体を搬送する搬送手段と、前記トナー像を1対のローラを用いて前記記録媒体上に定着する定着手段とを有する。また、この画像形成装置は、前記ローラの周速を、前記搬送手段が前記記録媒体を搬送する速度より遅い第１の周速と、この第１の周速より速い第２の周速とに切換制御する速度制御手段とを有する。この速度制御手段によって、前記記録媒体の先端が前記ローラに達する時点では前記ローラの周速を前記第１の周速とし、それから所定時間経過後に前記ローラの周速を前記第１の周速から前記第２の周速に切り換えるものである。

また、特許文献２に開示された画像形成装置は、像担持体を回転駆動する像担持体駆動装置と、記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着装置の定着ローラを駆動させるローラ駆動装置とを備える。また、この画像形成装置は、像担持体表面のトナー像を記録媒体へ転写する転写帯電器と上記定着ローラとの間隔が、転写材の長さ寸法より短く設定されている。この画像形成装置によって、前記トナー像が転写された記録媒体が、定着ローラに進入する直前から所定時間、ローラ駆動装置の駆動速度を像担持体駆動装置の駆動速度より遅くするように制御するものである。

さらに、特許文献３に記載の構成では、定着器と転写部との間の搬送ガイドに記録媒体のループを検知するループ検知センサを設ける。このセンサの検知結果に基づいて、記録媒体のループ量が所定量以下の場合には、転写部記録媒体搬送速度よりも遅い第1の定着器記録媒体搬送速度で制御する。また、ループ量が所定量以上と検知した場合には転写部記録媒体搬送速度よりも早い第２の定着器記録媒体搬送速度で制御する画像形成装置が提案されている。

特開昭６２−１６１１５７号公報 特開昭６２−１６１１８２号公報 特開平５−１０７９６６号公報 特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報 特開平４−２０４９８０〜２０４４８４号公報

しかしながら、上記従来例技術の場合には次のような問題点を有している。上記技術においてローラの外径公差、表面性ばらつき、耐久変化等全てが記録媒体搬送速度に影響を及ぼすため、定着器の記録媒体搬送速度を決定する場合には転写手段と定着手段の両方について前記項目を考慮する必要がある。この場合転写手段にベルトを含む場合はベルトの内周長やベルトを搬送するローラについて考慮する必要が生じてくる。

転写部の記録媒体搬送速度よりも遅い定着器の記録媒体搬送速度を設定する場合、上記様々なばらつき要因を含んだ上で設定しなければならず、個々の画像形成装置に対しては必要以上に遅くなる場合が多々生じてくる。また、これは転写部の記録媒体搬送速度よりも早い定着器の記録媒体搬送速度を設定する場合も同様である。すなわち、定着器の第１と第２の記録媒体搬送速度間の速度幅は本来の個々の画像形成装置に必要な第１と第２の記録媒体搬送速度間の速度幅を超えてしまう事となる。このように定着器での第１と第２の記録媒体搬送速度の速度幅が大きい場合には、記録媒体上の未定着トナーを定着ニップ部で永久固着させる際に、画像が飛び散り気味になる。

そこで本発明の目的は、転写部と定着器間では記録媒体に適切なループを形成しつつ、画像飛び散りの発生しない画像形成装置及び画像形成装置における記録媒体搬送制御方法を提供する事にある。

本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像することによって得られる現像剤像を、画像形成タイミングに同期して供給される記録媒体に転写する転写手段と、一対の回転体を有し、該一対の回転体が接することで形成される定着ニップ部において前記転写手段から供給された記録媒体を挟持しながら搬送する定着手段と、前記記録媒体が前記転写手段と前記定着手段とに同時に保持された状態で前記転写手段と前記定着手段との間に前記記録媒体が形成するループの量を検知するループ量検知手段と、前記ループ量検知手段の検知結果を記憶する記憶手段と、前記ループ量検知手段の検知出力結果に応じて前記定着ニップ部における前記記録媒体の搬送速度を切替制御する速度制御手段とを具え、前記制御手段は、前記記憶手段内の記憶情報に基づいて前記切替制御時における切替前後間の速度制御幅を補正することを特徴とする。

本発明によれば、転写部と定着部間で記録媒体に適切なループを形成しつつ、画像飛び散りの発生しない画像形成装置及び画像形成装置における記録媒体搬送制御方法を提供することができる。

〈実施例１〉
（１）画像形成装置例
図１は本実施例にかかる画像形成装置の主に転写部および定着器の部分を示す概略構成図である。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセスによって画像形成を行う複写機もしくはプリンタである。

１は矢示の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）をもって回転駆動される、潜像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。Ｍ１はこの感光ドラム１等を駆動する画像形成装置本体のメインモータである。３２は該モータＭ１のコントローラであり、ＣＰＵ３０によって制御される。ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ６１内に格納された図２，４，６に示す如き制御手順を含む本画像形成装置の各構成のための制御手順に従って本画像形成装置の各構成を制御する。６２はＣＰＵ３０の作業領域を提供するＲＡＭである。

この感光ドラム１はその回転過程で一次帯電手段（本例は帯電ローラ）２により所定の極性・電位に一様に一次帯電処理される。

その帯電処理面に対して不図示の露光装置（原稿画像のスリット結像露光手段、レーザビーム走査露光手段等）により光像露光Ｌがなされて目的の画像情報の静電潜像が形成される。

次いでその潜像が現像手段３によってトナー像として可視化される。このトナー像は、感光ドラム１と、転写手段としての転写ローラ４の圧接ニップ部である転写部Ｔに不図示の給紙手段部から所定のタイミングで給送された記録媒体（転写材）Ｐに順次転写されていく。

転写部Ｔでトナー像の転写を受けた記録媒体Ｐは感光ドラム１面から分離されて搬送ガイド５上を搬送されて、後述する加熱装置である定着器７へと向かう。記録媒体Ｐ上のトナー像は定着器７において加熱定着処理を受け、画像形成物（コピー，プリント）として出力されていく。

記録媒体Ｐへのトナー像転写後の感光ドラム１面はクリーニング手段６にて転写残りトナー等の残存付着物の除去処理を受け、繰り返して作像に供される。

転写部と定着器間の搬送ガイド５面上には、記録媒体Ｐのループ量を検知する検知フラグ２１が設けられている。検知フラグ２１は、その一端２１Ａを中心として揺動可能な棒状部材からなり、他端が搬送ガイド５の搬送面に突出するように配置されている。検知フラグ２１はバネ部材（図示せず）により付勢され、検知フラグ２１の他端に上から接触する記録媒体Ｐに押されて、当該記録媒体Ｐによって形成されたループ量に応じて揺動する。検知フラグ２１の一端２１Ａ（検知フラグ２１の揺動中心）には、搬送面の下方に向けて伸びる遮光フラグ２１Ｂが設けられている。この遮光フラグ２１Ｂは検知フラグ２１の動きに連動して、記録媒体Ｐのループ量が所定値を超えたか否かを検知するためのフォトインタラプタ２２の光路を遮断／開放する。すなわち、フォトインタラプタ２２は、検知フラグ２１の揺動運動に応じてオン／オフする。このフォトインタラプタ２２と検知フラグ２１は、互い協動してループ検知センサ２０を構成する。

なお、ループ検知センサ２０が検知するループ量とは、２点間の距離と、その2点間を実際に記録媒体Ｐがループを持って結んだ距離との差分である。即ち、定着器７の搬送速度Ｖ_ｆを、転写部Ｔの搬送速度Ｖ_ｔと同じ速度とした場合における、記録媒体上の２点間の距離と、記録媒体Ｐがループを持つよう定着器７の搬送速度Ｖ_ｆを制御した場合における、記録媒体上の２点間の距離との差分である。従って、定着器７の搬送速度Ｖ_ｆを転写部Ｔの搬送速度Ｖ_ｔより遅くするとループ量が増加し、定着器７の搬送速度Ｖ_ｆを転写部Ｔの搬送速度Ｖ_ｔより速くするとループ量が減少する。

ここで、ループ検知センサ２０の出力はＣＰＵ３０に取り込まれ、そこでＣＰＵ３０に処理された情報は不揮発性の記憶装置３１に記憶し、記憶装置３１から必要に応じてＣＰＵ３０が適宜情報を読み込むことができる。つまり、ＣＰＵ３０は画像形成時において逐次記憶装置３１内の情報を検出し、その情報を基に制御を行なうことができる。

（２）定着器７
本例の定着器７は加圧部材駆動式・テンションレスタイプのフィルム加熱方式の加熱装置である（特許文献４等および特許文献５等）。８は耐熱性樹脂製の横長ステイであり、下記のエンドレス耐熱性フィルム（定着フィルム）９の内面ガイド部材となる。

エンドレスの耐熱性フィルム９は、加熱体としてのヒータ４０を含む上記ステイ８に外嵌させてある。

加熱体としてのヒータ４０は、高熱伝導材であるアルミナ等でできた基板４１の表面に、略中央部に長手に沿って例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料（発熱体）４２を厚み約１０μｍ、幅１〜３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工してある。さらに、その上に保護層４３としてガラスやフッ素樹脂等をコートしている。

５０はヒータ４０との間でフィルム９を挟んで圧接ニップである定着ニップ部Ｎを形成し、フィルム９を駆動する回転体としての加圧ローラである。この加圧ローラ５０は、アルミニウム・鉄・ステンレス等の芯金５１と、この軸に外装したシリコンゴム等の離型性のよい耐熱ゴム弾性体５２からなる。本実施例では肉厚３ｍｍ、外径２０ｍｍとした。また、表面には記録媒体Ｐ、定着フィルム９の搬送性、トナーの汚れ防止の理由からフッ素樹脂を分散させたコート層を設けてある。

芯金５１の端部が定着器駆動用モータＭ２により駆動されることで矢示の反時計方向に回転駆動され、その駆動力によりエンドレスの耐熱性フィルム９の内面がヒータ４０に密着摺動しながら矢示の時計方向に回転駆動される。

更に詳述すると、加圧ローラ５０が回転駆動するとニップ部Ｎにおいてフィルム９に回転加圧ローラ５０との摩擦力で移動力がかかる。このため、フィルム９が加圧ローラ５０の回転周速と略同速度をもってフィルム内面がヒータ４０面（＝保護層４３面）を摺動しつつ時計方向に回転駆動される。

定着部の動作は次の通りである。まず、上記のフィルム駆動とヒータ４０の発熱体４２の層への通電を行なわせた状態において、未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐが定着ニップ部Ｎに像担持面上向きで進入させる。これによって、ニップ部Ｎにおいてフィルム内面に接しているヒータ４０の熱エネルギーがフィルム９を介して記録媒体Ｐに付与されることでトナーは瞬間的に溶融状態となる。そして、ニップ部Ｎにおいて溶融トナーを記録媒体に加圧することでトナー像が記録媒体上に永久固着される。

（３）加圧ローラ５０の駆動制御
上記感光ドラム１はメインモータＭ１により回転駆動される。また、転写ローラ４は感光ドラム１とギヤを介して接続されており、同様にメインモータＭ１を駆動源として回転駆動される。

定着器７の加圧ローラ５０は、定着モータＭ２により反時計方向に回転駆動され、この加圧ローラ５０の回転に従動して定着フィルム９が回転される。メインモータＭ１、定着モータＭ２の各モータは、それぞれ対応するコントローラ３２，３３を介してＣＰＵ３０により駆動制御される。

ここで、記録媒体の搬送速度がプロセススピードＶ_ｐ（＝１２０ｍｍ／ｓｅｃ）となるように、上記したメインモータＭ１及び、定着モータＭ２をそれぞれ制御する。

またＣＰＵ３０は、転写部Ｔと定着ニップ部Ｎでの記録媒体Ｐのループ量を所定範囲内に保持するために、定着ニップ部Ｎでの搬送速度Ｖ_ｆを定着モータＭ２の回転速度を切り替えることにより制御する。

<通常ループ制御>
ここで、通常ループ制御について説明する。

画像形成動作開始から、通常ループ制御を経て画像形成動作終了までの流れを図２と図３を用いて説明する。

まず、画像形成装置が電源ＯＮされた後、画像形成開始の信号が入力されると（Ｓ１）、前述したように未定着トナーが転写された記録媒体Ｐが定着ニップ部Ｎへ向けて搬送される。

記録媒体Ｐの先端が定着器７に突入すると（Ｓ２）、図３に示すように、定着モータＭ２の回転速度をＲ１に切り替え（Ｓ３）、定着ニップ部Ｎの搬送速度Ｖ_ｆをＣＰＵ３０によって転写部Ｔの搬送速度Ｖ_ｔより遅い速度であるＶ_１に設定する。次いでＳ４に進んで、ループ検知センサ２０出力がオンか否かを判断する。

ここで、定着モータＭ２の回転速度Ｒ１は、定着ニップ部Ｎでの搬送速度Ｖ_１が、転写部Ｔの搬送速度Ｖ_０より遅くなる回転速度である。速度Ｖ_１は記録媒体Ｐの種類、連続通紙枚数、定着温度制御状況に応じた各部品の熱膨張、加圧力のばらつき、ローラ径の公差等の条件を考慮して、どのような状況においても必ずＶ_０＞Ｖ_１となるように設定する事が必要である。

また記録媒体Ｐの先端が定着器７に突入するタイミングは、ＣＰＵ３０により画像形成開始のタイミングから算定される。そして、記録媒体Ｐの先端が検知フラグ２１を経て定着ニップ部Ｎに挟持されると、次の理由により、記録媒体Ｐには下向きの凸ループが形成されることになる。すなわち、定着ニップ部Ｎの搬送速度Ｖ_ｆが転写部Ｔの搬送速度Ｖ_０より遅い速度Ｖ_１に設定されていることと、転写部Ｎの記録媒体分離角度や定着器７の傾斜角度により、記録媒体Ｐには下向きの凸ループが形成されることになる。また記録媒体Ｐは、その下面が検知フラグ２１上に支持された状態で搬送される。検知フラグ２１は、上述したように、バネ部材により付勢されているので、記録媒体Ｐのループ量が所定量を超えるまでは、フォトインタラプタ２２をオンする位置まで揺動しないことになる。

記録媒体Ｐがさらに進行すると、記録媒体Ｐの上記ループ量が徐々に増す。このループ量が所定量を超えると、検知フラグ２１が上記バネ部材の付勢力に抗しながら揺動し、フォトインタラプタ２２がオンする（ループ検知センサ２０の出力ＯＮ）。フォトインタラプタ２２がオンすると、Ｓ４でＹｅｓなので、ＣＰＵ３０は、記録媒体Ｐのループ量が所定量を超えたと判断して、定着モータＭ２の回転速度をＲ１からＲ２に切り替える（Ｓ５）。これにより、定着ニップ部Ｎの搬送速度Ｖ_ｆは転写部Ｔの搬送速度Ｖ_０より速いＶ_２となるので、転写部Ｔと定着ニップ部Ｎ間での記録媒体Ｐのループ量が徐々に減少する。

次いで、Ｓ６で、定着ニップ部Ｎを記録媒体Ｐの後端が通過したかを判断する。突入タイミングと同様に記録媒体Ｐの後端が定着ニップ部Ｎを通過するタイミングも、ＣＰＵ３０によって算定される。

ここで、定着モータＭ２の回転速度Ｒ２は、定着ニップ部Ｎでの搬送速度Ｖ_２が、転写部Ｔの搬送速度Ｖ_０より速くなる回転速度である。Ｖ_２においても、前述したＶ_１と同様に記録媒体Ｐの種類、連続通紙枚数、定着温度制御状況に応じた各部品の熱膨張、加圧力のばらつき、ローラ径の公差等を考慮してどのような状況においても必ずＶ_０＜Ｖ_２となるように設定する事が必要である。

そして、記録媒体Ｐのループ量がある程度減少すると、検知フラグ２１が復帰する方向に揺動し、フォトインタラプタ２２がオフする。フォトインタラプタ２２がオフすると、Ｓ４でＮｏと判断され、ＣＰＵ３０は、記録媒体Ｐのループ量が所定量以下になったと判断して、定着モータＭ２の回転速度をＲ２からＲ１に切り替え（Ｓ７）、Ｓ６に進む。これにより、定着ニップ部Ｎの搬送速度Ｖ_ｆは転写部Ｔの搬送速度Ｖ_０より遅いＶ_１となり、転写部Ｔと定着ニップ部Ｎ間での記録媒体Ｐのループ量が再度増加する。

このように、フォトインタラプタ２２のオン／オフに応じて定着モータＭ２の回転速度を切り替えるループ制御を繰り返すことによって、転写部Ｔと定着ニップ部Ｎ間での記録媒体Ｐのループ量を所定範囲内に保持しながら記録媒体Ｐを搬送することができる。

この動作を記録媒体後端が定着ニップ部Ｎを通過するまで（Ｓ６でＮｏの判断）繰り返すことで弛みや引っ張りの生じない搬送状態を維持することができる。但し、前述したように様々な要因を見込んで定着器７の搬送速度Ｖ_１及びＶ_２を設定しているため、速度Ｖ_ｆの切り換え時において記録媒体Ｐと定着フィルム９が微小ながらもずれを起こすことがある。この場合、記録媒体上で文字画像の飛び散りの発生が生じることがある。

このような通常ループ制御では普通紙を連続１００枚通紙した場合、約５％程度（５枚）文字飛び散り画像が発生していた。

<補正制御>
本実施例では、上述した「通常ループ制御」時に、定着ニップ部Ｎへの記録媒体Ｐの突入タイミングと、ループ検知センサ２０の検知タイミングと、定着モータＭ２の速度切替タイミングとを関連付けて記憶装置３１に記憶する。そして、この記憶装置３１内の記憶情報に基づいて、転写部Ｔの記録媒体搬送速度と定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度との間の相互関係を分析し、定着器ニップ部Ｎにおける搬送速度の切替制御時の搬送速度Ｖ_ｆ間の実際に必要な幅を求める処理を行う。この幅は、具体的にはＲ１とＲ２との間の回転速度の幅に相当する。この求めた情報を記憶装置３１に記憶する事で自己学習を行い次の記録媒体以降からの画像形成に反映させる。

転写部Ｔの記録媒体搬送速度と定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度との間の相互関係の分析について図４と図５を用いて詳細に説明する。

まず、画像形成装置が電源ＯＮされた後、画像形成開始の信号が入力されると（Ｓ１１）、ＣＰＵ３０は記憶装置３１に転写部Ｔと定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度間の相互関係情報が記憶されているか否かの確認を行なう（Ｓ１２）。Yesの場合は後述する、定着モータＭ２の回転速度を補正した「補正ループ制御」を行なう（Ｓ１３，Ｓ１４）。一方、画像形成装置をユーザーが使用した初期、つまりイニシャル状態では記憶装置３１には記録媒体搬送速度関係情報は入力されていないため、Ｓ１２ではnoとなり、Ｓ１５に進む。

Ｓ１５で、記録媒体Ｐの先端が定着ニップ部Ｎに突入すると、通常ループ制御を開始し（Ｓ１６）、Ｓ１７に進む。Ｓ１７では、転写部Ｔと定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度間の相互関係を検知する条件（以下に説明する）が揃っているかの判断を行なう。

本実施例では以下のように条件を設定している。
条件1（ａかつｂ）
ａ．画像形成開始時の定着器サーミスタの出力値が４０℃以下である。
ｂ．記録媒体の搬送方向長さが２００ｍｍ以上である。

上記した条件1（ａかつｂ）に合致しない場合は転写部Ｔと定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度間の相互関係の分析処理は行なわず、記憶装置３１への書込みも行なわない（Ｓ１８）。ここで、定着器７の温度を条件に含んでいるのは、定着器サーミスタの出力値が４０℃を超えると加圧ローラ５０の外径が熱膨張により変動してしまう。したがってこのような場合を避けて、分析条件を一定にするためである。但し、本実施例のように画像形成開始時の定着器温度は特に限定されるものではなく、設定した条件に則した分析処理を適宜採用すれば良い。

本実施例ではヒータ基板４１の定着ニップ部Ｎとは反対側面に設置されているサーミスタ４４にて定着器７の温度をモニタすることで、簡易的に加圧ローラ５０の温度、つまり膨張量を予測している。しかし、加圧ローラ５０表面にサーミスタを配置すればなお良い。

また、記録媒体Ｐの搬送方向長さを条件に含んでいるのは、分析処理を行なう上では転写部Ｔと定着ニップ部Ｎ間でループが形成されることが必要であり、そのために必要な記録媒体Ｐの最低限の長さが決まるからである。なお、記録媒体の搬送方向長さ条件も特に限定されるものではなく、使用する画像形成装置の転写部Ｔと定着ニップ間Ｎの距離に応じて適宜設定すればよい。ここで、搬送方向長さ検出法の1手段としては、検知フラグとフォトインタラプタを組み合わせたセンサ等を、例えば、転写部Ｔの上流側の搬送路上に配置しその出力でＣＰＵ３０が検出すればよい。検出の仕組みは、次の通りである。搬送路上を搬送される記録媒体の先端に検知フラグが押されて揺動し、フォトインタラプタをオンする。搬送路上を搬送される記録媒体の後端が検知フラグが外れるまでフォトインタラプタのオンは継続する。したがって、フォトインタラプタのオン時間と搬送速度とに基づいて当該記録媒体の搬送方向長さが検出できる。

条件1に合致する場合は転写部Ｔと定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度間の相互関係を検知する条件が揃っているため、Ｓ１９以降において、通常ループ制御時のループ検知センサ２０出力を基に前記関係を判断する。具体的には、通常ループ制御時に、記録媒体Ｐの先端が定着ニップ部Ｎに突入してから定着モータＭ２の回転速度をＲ１からＲ２へと最初に切り換え開始した時点を基点として、次に再び記録媒体搬送速度がＲ１へと切り換えられるまでの時間Ｔ１を検出する。ここで、様々な諸条件を含んだ構成の中で、Ｔ１が長い場合は定着ニップ部Ｎの搬送状態が比較的弱い状態である事を意味し、逆に短い場合は定着ニップ部Ｎの搬送状態が比較的強い状態である事を意味する。本実施例ではＴ１の閾値を２０（ｍｓｅｃ）、４０（ｍｓｅｃ）として、以下のように記憶装置３１に記憶させる。
Ｔ１≦２０ の場合 「定着器搬送＝大」 と記憶（Ｓ１９，Ｓ２０）
２０＜Ｔ１≦４０ の場合 「定着器搬送＝中」 と記憶（Ｓ２１，Ｓ２２）
Ｔ１＞４０ の場合 「定着器搬送＝小」 と記憶（Ｓ２３，Ｓ２４）
Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２４の処理後はＳ１２に戻る。

次に、このように記憶装置３１に記憶させた転写部Ｔと定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度間の相互関係を基にした補正ループ制御（Ｓ１３，Ｓ１４）について図６、図７を用いて詳細に説明する。

まず、画像形成装置が電源ＯＮされた後、画像形成開始の信号が入力されると（Ｓ３１）、ＣＰＵ３０は記憶装置３１に転写部Ｔと定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度間の相互関係情報が記憶されているか否かの確認を行なう（Ｓ３２）。ここで、Yesの場合はその情報が、「定着器搬送＝大」、「定着器搬送＝中」、「定着器搬送＝小」のいずれであるかを確認する。次いで、定着ニップ部Ｎに記録媒体Ｐの先端が突入したと同時に（Ｓ３４）、Ｓ３５以降で、上記の確認した情報を参照して、それぞれ定着モータＭ２の回転速度を以下のように補正する。すなわち、詳細は以下に説明するが、定着ニップ部Ｎの搬送状態に応じて、Ｒ１，Ｒ２のいずれか又は両方の回転速度を補正する。これによって、ループ検知センサ２０がオンしてからオフするまでの時間を通常ループ制御時のそれよりも長くしてループ量の急激な変化を効果的に緩和することができる。
「定着器搬送＝大」の時‥定着モータＭ２回転速度
Ｒ１’＝Ｒ１
Ｒ_２’＝Ｒ２-（０.０３×Ｒ_０）
「定着器搬送＝中」の時‥定着モータＭ２回転速度
Ｒ１’＝Ｒ１+（０.０１５×Ｒ_０）
Ｒ２’＝Ｒ２-（０.０１５×Ｒ_０）
「定着器搬送＝小」の時‥定着モータＭ２回転速度
Ｒ１’＝Ｒ１+（０.０３×Ｒ_０）
Ｒ２’＝Ｒ２
注） Ｒ_０＝（Ｒ_１+Ｒ_２）/２
Ｒ１＝Ｒ₀×０.９４
Ｒ２＝Ｒ₀×１.０６

まず、Ｓ３５で、定着モータＭ２の回転速度をＲ１’に切替える。これによって、転写部Ｔと定着ニップ部Ｎ間での記録媒体Ｐのループ量が徐々に増加する。次いで、Ｓ３６で、ループ検知センサ２０の出力がオンかを監視する。上記ループ量が所定量を超えると、ループ検知センサ２０の出力ＯＮするので、Ｓ３７に進み、そこで定着モータＭ２の回転速度をＲ２’に切替えてＳ３８に進む。Ｓ３８では、定着ニップ部Ｎを記録媒体Ｐの後端が通過したかを監視し、通過していなければ（Ｎｏ）、Ｓ３６に戻る。Ｓ３８で、定着ニップ部Ｎを記録媒体Ｐの後端が通過していれば（Ｙｅｓ）、その記録媒体Ｐに関して画像形成を終了する。Ｓ３６で、ループ検知センサ２０の出力がＯＦＦであれば（すなわち、記録媒体Ｐのループ量が所定範囲内であるので）、Ｓ３９に進む。Ｓ３９では、そのときの定着モータＭ２の回転速度がＲ１’であれば、それを維持し、Ｒ２’であれば、Ｒ１’に切替えてＳ３８に進む。以上のような定着モータＭ２に関する、通常ループ制御と補正ループ制御との間の関係を図７に示す。定着器搬送速度が大、中、小のいずれの場合も、通常ループ制御に比べてＲ１’とＲ２’の間の速度幅を減少させることができる。ループ制御時における定着モータＭ２の回転速度変化を効果的に抑えることができるので、転写部、定着器間において記録媒体に弛みや引っ張りの生じない搬送状態を維持することができ、文字の飛び散り画像も発生しなくなる。

本実施例のように転写部Ｔと定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度間の相互関係を判断して定着器搬送速度の切替制御時の速度幅を補正すると、次のような効果が得られる。すなわち、画像形成装置の設計寸法ばらつき、各ローラの表面性ばらつきを全て含んだ記録媒体搬送速度設定をする必要が無くなり、実際に使用している画像形成装置において最適な記録媒体搬送速度で制御することが可能となる。

なお、画像形成時の条件が条件1に合致した場合は、図４のＳ１９乃至Ｓ２４の処理を随時更新することができる。これによって、通紙枚数が増加した後においても、適切な記録媒体搬送速度でループ制御を実行することが可能となる。

また、本実施例では時間Ｔ１は図５に示す１回のみであるが、図８に示すようにループ検知センサ出力オンに応答する定着モータＭ２の速度切替を複数回行った上でＲ２の各時間幅の平均値を算出することができる。そして、その平均値を図４のＳ１９乃至Ｓ２４の処理に適用することができる。

また、本実施例では時間Ｔ１以外の異なる指標として、ループ検知センサのオン／オフの回数を適用することもできる。

〈実施例２〉
実施例２では、図１０に示すように、電源ＯＮから、プリント開始条件は条件１に合致するかを判断するまで（Ｓ４１乃至Ｓ４７）は、図４のそれと同じである。

Ｓ４７において、条件１に合致しない場合は、転写部Ｔと定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度間の相互関係の分析処理は行わない。すなわち、記憶装置３１への書込みは行わない（Ｓ４８）。Ｓ４７において、条件１に合致したＳ４９以降に進み、ループ検知センサ２０の出力に基づいて、転写部Ｔと定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度間の相互関係の分析処理を行う。すなわち、図９に示すように記録媒体搬送速度関係情報を求めるタイミングとして定着ニップ部Ｎへの記録媒体先端突入からループ検知センサ出力オンまでの時間ｔ１を用いる。

ここでは実施例1とは逆に、様々な諸条件を含んだ構成の中で、ｔ１が長い場合は定着ニップ部Ｎの搬送状態が比較的強い状態である事を意味し、逆に短い場合は定着ニップ部Ｎの搬送状態が比較的弱い状態である事を意味する。

本実施例ではｔ１の閾値を５４０（ｍｓｅｃ）、６００（ｍｓｅｃ）として、以下のように記憶装置３１に記憶させる。（図１０）
ｔ１≦５４０ の場合 「定着器搬送＝小」 と記憶（Ｓ４９，Ｓ５０）
５４０＜ｔ１≦６００ の場合 「定着器搬送＝中」 と記憶（Ｓ５１，Ｓ５２）
ｔ１＞６００ の場合 「定着器搬送＝大」 と記憶（Ｓ５３，Ｓ５４）
ここで定着ニップ部Ｎに記録媒体が突入してからループを検知するまでの時間をｔ１としているので、時間ｔ１は実施例１の時間Ｔ１に比べ長い時間となる。

Ｓ５０，Ｓ５２，Ｓ５４の処理後はＳ４２に戻る。

Ｓ４４の補正ループ制御は実施例1と同様とする。本実施例においても転写部Ｔと定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度間の相互関係を判断して定着モータＭ２の回転速度であるＲ１，Ｒ２の補正値を求め、ループ制御を実行する。これによって、画像形成装置の設計寸法ばらつき、各ローラの表面性ばらつきを全て含んだ記録媒体搬送速度設定をする必要が無くなり、実際に使用している画像形成装置において最適な記録媒体搬送速度でループ制御を実行することが可能となる。また、速度切り換えの速度幅（Ｒ_１とＲ_２の差）を狭める事が可能となり、速度切り換え事に発生していた文字の飛び散り画像も発生しなくなる。

〈実施例３〉
図１１は本実施例での画像形成装置の概略構成図である。

転写部Ｔと定着器７間の搬送ガイド５面上方には、記録媒体Ｐのループ量を検知する非接触型ループ検知センサ６０が設けられている。本実施例ではレーザ変位計を用い、記録媒体Ｐとの距離を測定することで記録媒体Ｐの搬送位置を検出し、その検出信号はＣＰＵ３０へ取り込まれる。

そこでＣＰＵ３０によって処理された情報は不揮発性の記憶装置３１に記憶し、必要に応じて適宜情報を読み込むことができるのは実施例１と同様である。

このとき、実施例１にて設定したループ量が所定量を超えたと認識するポイント（上下方向）でのループ検知センサ６０の信号値を閾値として記憶装置３１内に記憶させる。ＣＰＵ３０は、画像形成時にループ検知センサ６０の出力を監視して記憶装置３１内の閾値と比較することによって、図１に示すループ検知センサ２０のオンオフ出力に相当するタイミングを判断することができる。従って本実施例の制御方式は実施例1または２と同じとすることができ、実施例１または２と同様の効果を得ることができる。

実施例１にかかる画像形成装置の主に転写部および定着器の部分を示す概略構成図である。 画像形成動作開始から、通常ループ制御を経て画像形成動作終了までの流れを示すフローチャートである。 ループ制御時におけるループ検知センサとモータＭ２の回転速度とループ量との関係を示す図である。 転写部Ｔの記録媒体搬送速度と定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度との間の相互関係の分析を実行する際の処理の一例を示すフローチャートである。 相互関係の分析を実行する際のループ制御時におけるループ検知センサとモータＭ２の回転速度とループ量との関係の一例を示す図である。 補正ループ制御時の処理のフローチャートである。 通常ループ制御時および補正ループ制御時の定着モータＭ２の回転速度幅を示す図である。 相互関係の分析を実行する際のループ制御時におけるループ検知センサとモータＭ２の回転速度とループ量との関係の他の一例を示す図である。 相互関係の分析を実行する際のループ制御時におけるループ検知センサとモータＭ２の回転速度とループ量との関係のさらに他の一例を示す図である。 転写部Ｔの記録媒体搬送速度と定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送速度との間の相互関係の分析を実行する際の処理の他の一例を示すフローチャートである。 実施例３にかかる画像形成装置の主に転写部および定着器の部分を示す概略構成図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 帯電ローラ
３ 現像手段
４ 転写ローラ
５ 搬送ガイド
６ クリーニング手段
７ 定着装置
８ ステイ
９ 定着フィルム
２０ ループ検知センサ
２１ 検知フラグ
２２ フォトインタラプタ
３０ ＣＰＵ
３１ 記憶装置
３２ Ｍ１コントローラ
３３ Ｍ２コントローラ
４０ ヒータ
４１ 基板
４２ 発熱体層
４３ 保護層
４４ サーミスタ
５０ 加圧ローラ
５１ 芯軸
５２ ゴム部
６０ 非接触型ループ検知センサ
６１ ＲＯＭ
６２ ＲＡＭ

Claims (11)

1. 像担持体上に形成された静電潜像を現像することによって得られる現像剤像を、画像形成タイミングに同期して供給される記録媒体に転写する転写手段と、
   一対の回転体を有し、該一対の回転体が接することで形成される定着ニップ部において前記転写手段から供給された記録媒体を挟持しながら搬送する定着手段と、
   前記記録媒体が前記転写手段と前記定着手段とに同時に保持された状態で前記転写手段と前記定着手段との間に前記記録媒体が形成するループの量を検知するループ量検知手段と、
   前記ループ量検知手段の検知結果を記憶する記憶手段と、
   前記ループ量検知手段の検知出力結果に応じて前記定着ニップ部における前記記録媒体の搬送速度を切替制御する制御手段とを具え、
   前記制御手段は、前記記憶手段内の情報に基づいて前記切替制御時における前記搬送速度の切替速度の制御幅を補正することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記ループ量検知手段の検知出力時間に基づいて前記補正の値を決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。
3. 前記制御手段は、前記ループ量検知手段の検知出力時間の平均値に基づいて前記補正の値を決定す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、前記ループ量検知手段の検知出力回数に基づいて前記補正の値を決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。
5. 前記制御手段は、前記補正の値を決定する際に、前記記録媒体が前記定着手段に到達したタイミングまたは当該タイミング後に前記ループ量検知手段が最初に検知結果を出力したタイミングを参照することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記切替制御時に、少なくとも１つの搬送速度を変更することによって前記補正を実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記ループ量検知手段は、前記記録媒体に接触して移動するフラグと、前記記録媒体のループの量が所定の量に達したときに前記フラグを検知するセンサとを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記ループ量検知手段は、前記記録媒体のループの量を非接触で検知するレーザ変位計を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記定着手段の温度、もしくは、前記記録媒体の搬送方向長さに基づいて前記補正を行うか否かを決定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記記憶手段に前記検知結果が記憶されていない場合には、前記補正を行わないことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 像担持体上に形成された静電潜像を現像することによって得られる現像剤像を、画像形成タイミングに同期して供給される記録媒体に転写する転写手段と、一対の回転体を有し、該一対の回転体が接することで形成される定着ニップ部において前記転写手段から供給された記録媒体を挟持しながら搬送する定着手段とに、前記記録媒体が同時に保持された状態で、前記転写手段と前記定着手段との間に前記記録媒体が形成するループの量を検知し、前記ループ量の検知結果に応じて前記定着ニップ部における前記記録媒体の搬送速度を切替制御する際に、
    予め記憶手段内に記憶しておいた、記録媒体が形成したループの量の検知結果の情報に基づいて前記切替制御時の前記搬送速度の切替速度の制御幅を補正することを特徴とする画像形成装置における記録媒体搬送制御方法。
    

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