JP2008275838A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適切なループを形成しながらシートを搬送することができ、画像品位の低下を防ぐことのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写部１Ｄと定着部１４の間に下方に湾曲したシート搬送路１３を設け、このシート搬送路１３にシートＳのループを検出する第１〜第３ループ検出部４１〜４３を設ける。そして、第１〜第３ループ検出部４１〜４３からの信号に基づいてシートＳが定着部１４に達するまでにシートＳがシート搬送路１３に沿ってループを形成するようシート搬送速度を制御する。この後、シートＳが定着部１４に達したとき、第２ループ検出部４２がシートのループを検出し、第１及び第３ループ検出部４１，４３の少なくとも一方がシートのループを検出している場合には、転写部１Ｄと定着部１４の間との間のシート搬送速度差を小さくし、シートのループを縮小させるよう制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にトナー像が転写されたシートを転写部と定着部との間でループを形成しながら搬送するものに関する。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置においては、像担持体上に形成されたトナー像を転写部にてシートに転写した後、シートを定着ローラを備えた定着部に導くことにより、シートを加熱し、トナー像をシート上に定着させようにしている。また、画像形成装置としては、シートの両面に画像を形成するものがあり、このような画像形成装置においては、第１面に画像が形成されたシートを反転させ、シートの第２面にトナー像を転写定着することにより、シートの両面に画像を形成するようにしている。

ところで、このような従来の画像形成装置において、シートの長さによっては、シートの先端が定着部に進入したとき、後端部がまだ転写部を通過していない場合がある。通常、定着部のシート搬送速度と、転写部のシート搬送速度はほぼ等しく設定されているが、定着部に具備される定着ローラの熱膨張や固体差、あるいは経年変化により、定着部と転写部のシート搬送速度の間に差が生じる場合がある。

ここで、定着部のシート搬送速度が転写部のシート搬送速度を上回る場合には、未定着トナー像を担持しているシートが定着部と転写部との間で定着部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。

そこで、このようなシートが引っ張られるという現象の発生を防ぐため、定着部と転写部との間にシート搬送速度差を設けることにより、転写部と定着部との間を搬送されるシートにループを形成し、シートを撓ませるようにしている。ここで、このように転写部と定着部との間でシートにループを形成するための構成としては、例えば定着部と転写部との間に配された搬送ガイドにシートのループを検出するループ検出センサを設けるようにした画像形成装置がある（特許文献１参照）。

そして、このような画像形成装置においては、ループ検出センサの検出結果に応じて定着ローラの駆動モータであるステッピングモータの制御クロック周期を制御することにより、一定量のループを形成するようにしている。例えば、ループ検出センサがシートのループを検出すると、一定時間ステッピングモータの制御クロック周期を短くして駆動モータの速度を速めることにより、シート搬送速度を下げてシートのループを低減させる。この後、ループ量が減少したところで、駆動モータの速度を元の速度に戻すことにより一定量のループを形成するようにしている。

また、同様にループ検出センサを備えると共に、ループ検出センサの検出結果に応じて定着部の加圧ローラを駆動するモータの速度を段階的に切り換えてシートのループ量を一定とするようにした画像形成装置もある（特許文献２参照）。

さらに、転写部からシートを定着部に向けて搬送する搬送ガイドを、定着部に向けて、その搬送面を上向きに傾斜配置し、シートに下向きに凸のループを形成するようにした画像形成装置がある（特許文献３参照）。そして、このような構成の画像形成装置においても、ループ量検出センサによりループ量を検出し、加圧ローラを駆動するモータの速度を段階的に切り換えることによってループ量を一定にするようにし、微妙な速度制御を可能にしている。

一方で、ループ状態を正確に維持するため、センサを２つ使用するようにした画像形成装置がある（特許文献４参照）。このような画像形成装置においては、図１２に示すように上流側のセンサ１４１を、上流側のセンサ１４１と転写部１０６及び定着部１１４を結ぶ線Ｌ１との距離が、下流側のセンサ１４３と線Ｌ１との距離よりも長くなるように配置するようにしている。

そして、上流側のセンサ１４１がループを検出した際の定着部１１４のシート搬送速度を、下流のセンサ１４３がループを検出した際のシート搬送速度よりも早くするよう制御することにより、ループを搬送ガイド１１３に沿わせるようにしている。

特開平１０−９７１５４号公報 特開平０７−１８１３０号公報 特開２０００−３４４３８５号公報 特開２００６−５３２９９号公報

ところで、このような従来の画像形成装置において、ループ量検出センサが１つの場合、常に所定量のループを確保しながらシートの引っ張りを無くし、且つループの増大による画像擦れを防ぎつつ搬送を行うといった微妙な制御が難しかった。そして、このような微妙な制御を行うことができない場合には、例えば定着部のギアが磨耗し、定着部の振動が大きくなると、シートを介して転写部に振動が伝播し、画質に悪影響を及ぼすようになる。

一方、シートの両面に画像を形成する際、シートの１面目に対する画像形成時において、シートにカールや波うちが発生する場合がある。このようにカールや波うちが発生すると、２面目にトナー像が転写された後、シートが定着部の定着ニップに入る際、カールや波うちにより、シートが定着ニップに入るのが遅れる場合がある。また、静電的にシートが持ち上がる場合があり、この場合にもシートが定着ニップに入るのが遅れるようになる。

そして、このように定着ニップに入るのが遅れると、その遅れ分だけ転写部によるシートの搬送量が増え、これに伴ってシートが上方に大きく撓み、定着部の入り口付近や、転写部排出付近で、シートが持ち上がるようになる。

ここで、図１２に示すように２つのセンサ１４１，１４３を用いた場合、シートＳが持ち上がると、これを検出したセンサ１４１，１４３の出力に応じて定着部１１４のシート搬送速度を速めることにより、撓みを無くすようにしている。ところが、既述したようにシートが転写・定着間で引っ張られた場合、これをセンサが検出すると、センサからの出力に応じてシート搬送速度を下げてループを形成するようにしている。

これにより、カールや波うちによりシートが持ち上がった場合でも、センサからの出力に応じてシートが引っ張られた状態と判断した場合には、シート搬送速度を速めなければならないにもかかわらず、シート搬送速度を遅くする制御が行われる。逆に、シートが引っ張られた場合でも、シートが持ち上がったと判断した場合には、シート搬送速度を遅くする必要があるにも拘らず、定着部のシート搬送速度を速める制御が行われる。

そして、このような速度制御が行われると、シートが引っ張られたり、シートに上方に大きな撓みが生じ、例えば図１２に示すようにシートＳが上部ガイド１１５に当接し、定着前の転写トナー像が乱れてしまう。

つまり、従来の画像形成装置においては、このようなシートが持ち上がった状態、或はシートが引っ張られた状況の識別が困難であり、このため定着前の転写トナー像が乱れ、画像品位が低下するという問題があった。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、適切なループを形成しながらシートを搬送することができ、画像品位の低下を防ぐことの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。

本発明は、画像形成部で形成されたトナー像をシートに転写する転写部と、前記転写部により転写されたトナー像をシートに定着させる定着部と、前記転写部と前記定着部の間に設けられ、前記転写部によりトナー像が転写されたシートを前記定着部に搬送するシート搬送路とを備えた画像形成装置において、前記シート搬送路の前記転写部と前記定着部の間の中央部よりも定着部側に設けられ、搬送されるシートのループを検出する第１ループ検出部と、前記シート搬送路の前記中央部よりも転写部側に設けられ、シートのループを検出する第３ループ検出部と、前記第１ループ検出部と前記第３ループ検出部との間に設けられ、搬送されるシートのループを検出する第２ループ検出部と、前記第１ループ検出部、前記第２ループ検出部及び前記第３ループ検出部からの信号に基づいて前記定着部と前記転写部との間のシート搬送速度差を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第２ループ検出部と、前記第１ループ検出部及び前記第３ループ検出部の少なくとも一方がシートのループを検出している場合には、前記シート搬送速度差を小さくするよう制御することを特徴とするものである。

本発明のように、シートのループを検出する３つのループ検出部からの信号に基づいて転写部と定着部との間のシート搬送速度差を制御することにより、適切なループを形成しながらシートを搬送することができ、画像品位の低下を防ぐことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。

図１において、１はレーザビームプリンタ、１Ａはレーザビームプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）である。このレーザビームプリンタ１は、画像形成部１Ｂと、画像形成部１ＢにシートＳを給送する給送部１Ｃと、シートＳにトナー画像を転写する転写部１Ｄと、転写部１Ｄにて転写されたトナー画像をシートＳに定着させる定着部１４等を備えている。

ここで、画像形成部１Ｂは、感光ドラム６Ａ、不図示の帯電ローラ、現像スリーブ、トナー容器等を備えたプロセスカートリッジ６と、感光ドラム６Ａの表面を露光して感光ドラム上に静電潜像を形成するレーザスキャナ５とを備えたものである。なお、レーザスキャナ５は、不図示のレーザ発光部と、回転するポリゴンミラー５ａと、折り返しミラー５ｂ等を備えている。

また、給送部１ＣはシートＳを積載する給紙トレイ８と、給紙トレイ上のシートＳを１枚ずつ給送する半月状の給送ローラ９とを備えている。

転写部１Ｄは、感光ドラム６Ａと、感光ドラム６Ａに圧接して転写ニップを形成すると共に、この転写ニップをシートＳが通過する際、感光ドラム６Ａ上のトナー画像をシートＳに転写する転写ローラ７により構成されている。また、定着部１４は、加圧ローラ１４ａと、シートを加熱する定着ローラ１４ｂとを備えている。なお、４は、レーザビームプリンタ１の画像形成動作を制御するビデオコントローラボードである。

次に、このように構成されたレーザビームプリンタ１における画像形成動作について説明する。

パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の外部情報機器から画像情報が入力されると、送信された情報に基づいてビデオコントローラボード４が画像信号を作成する。そして、このビデオコントローラボード４で作成された画像信号に応じてレーザスキャナ５のレーザ発光部からレーザ光Ｌが発光され、このレーザ光Ｌがポリゴンミラー５ａ及び折り返しミラー５ｂを経て時計方向に回転している感光ドラム６Ａ上に照射される。これにより、不図示の帯電ローラによって所定の極性、所定の電位に一様に帯電されている感光ドラム６Ａに静電潜像が形成される。

次に、不図示の現像スリーブの回転に伴い適度の帯電を受けたトナーが感光ドラム６Ａ上に供給されて静電潜像に付着することにより、静電潜像は現像され、トナー画像として可視化される。

一方、このようなトナー像形成動作に並行して給紙トレイ８に積載収納されているシートＳのうち最上位のシートから１枚ずつ順次、半月状の給送ローラ９により給送パス１０Ａへ送り出される。この後、このシートは搬送ローラ対１１，３６によって回転停止中のレジストローラ対１２に搬送される。

レジストローラ対１２に到達したシートＳは、シート先端がレジストローラ対１２のニップに突き当たり、この後、シートＳは所定のループを形成するまで搬送され、斜行補正がなされる。

次に、このようにレジストローラ１２により斜行補正がなされた後、シートＳは所定のタイミングで転写部１Ｄに搬送される。そして、この転写部１Ｄにて感光ドラム上に形成されたトナー像が転写ローラ７によりシートＳ上の所定位置に転写される。

次に、このようにトナー画像が転写されたシートＳは、搬送ガイド１３上を通って定着部１４に搬送され、この定着部１４において、未定着トナー像が加熱・加圧されてシート表面に定着される。なお、このようにしてトナー像が定着された後のシートＳは、印字面を下向きに積載（フェイスダウン積載）する場合には、この後、搬送面１６とそれに対向する揺動ガイド２６によって作られる共用搬送路Ｐ１に搬送される。

そして、不図示の駆動源を備えた排紙ローラ６０と、それと圧接して従動する従動コロ６２とにより構成される排紙ローラ対６１によりプリンタ本体１Ａの上部に設けられたフェイスダウン排紙トレイ１７上へ排紙される。

また、画像形成面（印字面）を上向きに積載（フェイスアップ積載）する場合は、プリンタ本体１Ａに開閉可能に設けられたフェイスアップ排紙トレイユニット２１を開いて、積載トレイを形成し、シートＳを積載する。

ここで、本レーザビームプリンタ１は、両面画像形成機能を有しており、両面画像形成モードが設定された場合には、シートＳを共用搬送路Ｐ１内に搬送し、先端部分をフェイスダウン排紙トレイ１７上へ排紙する。そして、この後、シート後端がフォトインタラプタと連動してシートの有無を検出する検出レバー２８を通過したことを検出すると、この検出タイミングに基づきシート後端が、共用ローラ１８とコロ１５とのニップを通過するタイミングを認識する。

そして、このように認識されたシート後端通過タイミングに基づき、排紙ローラ対６１を逆回転させ、シートＳを反転させる。このとき、共用ローラ１８が反時計周りに回転しつづけているため、シート後端は、共用ローラ１８と従動ローラ１２９とのニップに誘導され、そのまま共用ローラ１８と従動ローラ１２９とにより挟持され、反転搬送路Ｐ２を経て再搬送路Ｐ３に搬送される。

そして、この再搬送路Ｐ３に設けられた斜送ローラ対３０，３１及び再給紙ローラ対３４を通って再び搬送ローラ対３６へと搬送される。この後は、第１面に対する画像形成と同様にして裏面（第２面）に対する画像形成がなされる。なお、このように裏面に対する画像形成がなされた後、排紙ローラ６０を正回転させることにより、両面に画像が形成されたシートＳを、排紙ローラ対６１によりフェイスダウン排紙トレイ１７上に排紙する。

ところで、定着ローラ１４ｂの熱膨張によるシート搬送速度ムラや、定着ローラ１４ｂを含め、それ以降のローラに駆動を伝達しているギアの噛合い精度のばらつきにより、ギアの噛み合い時に定着ローラ１４ｂが振動する場合がある。そして、このシート搬送速度ムラや、定着ローラ１４ｂの振動は、特に定着ローラ１４ｂと転写ローラ７間でシートがつっぱった状態のとき、シートＳを介して転写ローラ７に伝達され、これにより転写画像が乱れてしまう。

このため、転写部１Ｄと定着部１４との間では、シートＳに適度な撓み（ループ）を形成し、転写ローラ７に定着ローラ以降の影響を伝達させないようにしている。なお、本実施の形態では、画像品位の低下等を防ぐため、転写部１Ｄと定着部１４との間に配設された湾曲したシート搬送路を構成する搬送ガイド１３を下側に凸となるよう下方に湾曲させるようにしている。

また、転写ローラ７と感光ドラム６Ａとの接線方向を搬送ガイド１３に沿う方向となるように図１において左側に下がる方向とし、加圧ローラ１４ａと定着ローラ１４ｂとの接線方向を搬送ガイド１３に沿う方向となるように右側が下がる方向としている。

さらに、静電的に搬送ガイド１３側へシートを引き付けるように、搬送ガイド１３の一部に非接触となるように後述する図３に示すモールドの搬送リブ１３ｂの間に板金ガイドを備え、電荷を落とすようにしている。これにより、シートＳを搬送ガイド１３に沿った形で搬送することができ、シートに適度のループを発生させることができる。

しかし、このように構成した場合でも、例えばシートの第２面目に画像を形成する際、１面目に画像を形成する際に、シートにカールやウエーブ等が発生する場合があり、この場合、搬送ガイド１３に沿ってシートＳを搬送することができない。そして、このような場合には、シートＳが搬送ガイド１３に沿った形で搬送されている場合と同じシート搬送速度制御を行っても、シートに適度のループを発生させることができない。

なお、ループ量が大きすぎると、既述した図１２に示すように、定着処理をしていないトナー像転写面が上部ガイド１１５に当接し、定着前の転写トナー像が乱れるようになる。そして、このように転写トナー像が乱れると、画像品位が低下する。また、プリンタ本体内部にトナーが飛散して内部が汚れ、次のシートが汚れてしまうようになる。

そこで、本実施の形態においては、シートが搬送ガイド１３に沿って搬送されている場合と、搬送ガイド１３に沿って搬送されていない場合とに分けてシート搬送速度の制御を行うようにしている。

そして、このようなシートの搬送状態に応じたシート搬送速度制御が可能となるよう図１に示すように、搬送ガイド１３（湾曲搬送路）に第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３を設けるようにしている。

図２は、第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３のうち、搬送ガイド１３の中央部に位置している第２ループ検出センサ４２の構成を示す斜視図、図３はその分解斜視図である。なお、搬送ガイド１３の定着部側に位置している第１ループ検出センサ４１及び搬送ガイド１３の転写部側に位置している第３ループ検出センサ４３も同様の構成である。

ここで、第１ループ検出部である第１ループ検出センサ４１及び第３ループ検出部である第３ループ検出センサ４３は、それぞれシートのループを検出するためのものである。また、第２ループ検出部である第２ループ検出センサ４２は、シートのループを検出すると共にシートが搬送ガイド１３から所定の距離、即ち第２ループ検出センサ４２による検知が可能な距離を保って搬送されているかを検出するためのものである。

図２及び図３において、４２ａはセンサレバー、５２はフォトインタラプタ、７３はフォトインタラプタ５２が取り付けられると共に、センサレバー４２ａを回動自在に保持するホルダである。なお、例えば、後述する図４において、４１ａ，４３ａは第１及び第３ループ検出センサ４１，４３のセンサレバー、５１、５３はフォトインタラプタである。

フォトインタラプタ５２は、光を照射する照射部７０と、照射部７０と所定幅の隙間を設けて配置され、照射部７０から照射された光７１を受ける受光部７２とを備えている。

センサレバー４２ａは、搬送ガイド１３から上方に突出すると共に搬送されてくるシートと当接して回動するものであり、シートと接触するレバー部６５と、フォトインタラプタ５２の光７１を遮断するフラグ部６７とを備えている。また、シートと接触していないときにはフラグ部６７の位置を規定する突き当て部６６と、軸部６９を備えている。

そして、このセンサレバー４２ａは、ホルダ７３の上面に対向して設けられた軸保持部７４，７６により、軸部６９を介して回動可能に保持されている。なお、センサレバー４２ａをホルダ７３に取り付ける際は、バネ６８を軸部６９に通し、このバネ６８の一端をホルダ７５のバネ保持部７４ａに、他端をレバー６５の根元部に引っ掛けるようにして軸部６９を軸保持部７４，７６に取り付ける。

そして、このように取り付けることにより、センサレバー４２ａにはバネ６８により回転モーメントが発生し、この結果、センサレバー４２ａの回転止めとなる突き当て部６６がホルダ７３の突き当て面７７に突き当たる。これにより、センサレバー４２ａのレバー６５の位置が規定されると共に、フラグ部６７の位置がフォトインタラプタ５２の光７１を遮る位置に規定される。

この後、このように構成された第２ループ検出センサ４２は、センサレバー４２ａのレバー６５を搬送ガイド１３に形成された開口部１３ａから搬送ガイド１３の上方に突出した状態で設置される。ここで、このようにセンサレバー４２ａを搬送ガイド１３上方に突出させることにより、センサレバー４２ａは、シートのトナー像転写面と反対側の面に当接するようになるので、転写されたトナー像に影響を与えることなくシートのループを検出することができる。

なお、センサレバー４２ａは、図２に示すようにシートと接触していない状態のとき、フラグ部６７が光７１を遮っており、このとき第２ループ検出センサ４２はＯＦＦとなり、シート無し、即ちシートがループを形成していないことを検出する。

また、シートが搬送され、レバー６５がバネ力に逆らって倒されると、フラグ部６７が軸部６９を中心に回動する。これにより、光７１が透過し、このように光７１が透過すると、第２ループ検出センサ４２はＯＮとなり、シート有りを、即ちシートがループを形成していることを検出する。

次に、このような第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３によるループ検出結果に基づく制御部であるビデオコントローラボード４によるシート搬送速度制御について説明する。

なお、本実施の形態において、転写ローラ７、感光ドラム６Ａ、定着部１４（の定着ローラ１４ｂ）は、それぞれ別の駆動源により駆動されている。そして、ビデオコントローラボード４は、定着ローラ１４ｂを駆動する不図示のモータの回転周期を変更することにより、定着部１４（の定着ローラ１４ｂ）のシート搬送速度を変更可能としている。この結果、定着部１４と転写部１Ｄとの間のシート搬送速度差が変更可能となる。

また、図４に示すように第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３は、転写ローラ７と感光ドラム６Ａとの接点と、加圧ローラ１４ａと定着ローラ１４ｂとの接点とを結ぶ直線Ｎ１との距離が異なるように配置されている。

即ち、第３ループ検出センサ４３と直線Ｎ１との距離をＡ１、第２ループ検出センサ４２と直線Ｎ１との距離をＡ２、第１ループ検出センサ４１と直線Ｎ１との距離をＡ３とすると、Ａ１＜Ａ２，Ａ３＜Ａ２となるように配置されている。つまり、シート搬送路を構成する搬送ガイド１３は、シートを略水平に搬送するように配置されると共に、第２ループ検出センサ４２のシート検知位置は、第１ループ検出センサ４１及び第３ループ検出センサ４３のシート検知位置に比べて低く設定されている。

まず、ビデオコントローラボード４は、定着部１４にシートが達した際、即ち定着部１４によるシート搬送開始時に、搬送ガイド１３に沿って備えられた第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３によりシートＳの状態を検出する。

ここで、第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３が全てシートＳを検出している場合は、シートＳは搬送ガイド１３に沿ってループを形成しながら搬送されていると判断する。このようにシートＳがループを形成しながら搬送されていると判断すると、次に第２ループ検出センサ４２のセンサフラグ４２ａがフォトインタランプタ５２を交互にＯＮ／ＯＦＦするようにシート搬送速度の増減速制御を行う。

そして、このようにシート搬送速度制御により、第２ループ検出センサ４２は交互にシートのループの検出及び非検出を繰り返すことによりＯＮ／ＯＦＦするようになる。これにより、シートは転写部〜定着部間で引っ張り合いを発生することなくを搬送ガイド１３から所定位置を保ちながら搬送される。この結果、定着部１４で発生する振動や、速度変動の影響を転写部１Ｄに与えることなくトナー像の転写が可能となり、バンディング等の画像の乱れを防止することができる。なお、以下、このような制御を定常制御という。

また、第１及び第３ループ検出センサ４１，４３の少なくとも一方がシートを検出していない場合には、シートＳが適切なループを形成することなく搬送されていると判断する。この場合は、まずシートＳを搬送ガイド１３に沿わせる制御、即ちシートＳが搬送ガイド１３に沿ってループを形成する制御を行う。そして、この後、定常制御を行う。

次に、このようなシート搬送速度の制御を更に詳細に説明する。

通常、転写部１Ｄと定着部１４と間のシート搬送速度は、定着ローラ１４ｂのシート搬送速度Ｆ１、転写ローラ７のシート搬送速度をＴ１とすると、シート先端が定着ニップに到達するまでは、Ｆ１＜Ｔ１となるようにしている。そして、このときの転写部１Ｄと定着部１４との間のシート搬送速度差により、転写部１Ｄと定着部１４との間でシートＳが下方に撓むようになる。

このとき、図４に示すように第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３の各センサレバー４１ａ〜４３ａは実線で示した位置にある。即ち、この状態のとき、第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３の全てがシート有りを検出し、ＯＮ状態となっている。

ここで、このように第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３の全てがＯＮ状態となっているとき、搬送ガイド１３に沿ってループを形成しながらシートが搬送されていると判断する。なお、この状態は、定着ローラ１４ｂがある程度温まってローラ径が安定し、またシートＳは、カールや波うちがない状態で搬送される最も標準的な状態を示している。

そして、このようにシートＳが搬送ガイド１３に沿ってループを形成しながら搬送されていると判断すると、次にビデオコントローラボード４は、定着ローラ１４ｂのシート搬送速度Ｆ２を、以下のように制御する。

Ｆ２＝Ｆ１＋ｄ１
即ち、それまでの定着ローラ１４ｂのシート搬送速度Ｆ１をｄ１だけ加速することにより、定着ローラ１４ｂのシート搬送速度Ｆ２とし、定着部１４と転写部１Ｄとの間のシート搬送速度差を小さくしてシートＳのループを縮小させる。そして、このようにループを縮小させると、やがて第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３のうちいずれかがＯＦＦとなる。

例えば、図５に示すようにシートがＳ２に示す状態となり、この場合、中央の第２ループ検出センサ４２がＯＦＦとなる。なお、シートの状態や、カールの状態等によっては、第１ループ検出センサセンサ４１又は第３ループ検出センサセンサ４３もＯＦＦとなる。

そして、このように第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３のうちのいずれか一方がＯＦＦとなると、再び定着ローラ１４ｂのシート搬送速度をｄ１だけ減速し、定着ローラ１４ｂのシート搬送速度を元のＦ１に戻す。そして、シートＳが図５に示すＳ１の状態になるまで、このシート搬送速度Ｆ１、言い換えればシート搬送速度差でシートＳを搬送する。これを繰り返すことで、一定のループを確保しながらシートＳを搬送することができる。

一方、例えば図６の（ａ）に示すように、シートＳの先端部Ｓａがカールしている場合、先端部Ｓａが定着部１４にニップされると、シートの先端部Ｓａが上方に撓むようになる。さらに、先端部Ｓａがカールしている場合、これに加え、定着部１４に入る際に遅れが生じるため、さらにシートＳの撓みが増加し、図６の（ｂ）に示すようにシートＳの定着部側部分が一定以上に大きく上方に撓むようになる。この結果、例えば図６の（ｂ）に示すように、第１ループ検出センサ４１は、ＯＮ状態とはならずにＯＦＦ状態となる。

また、先端部にカールがなくても、定着ローラ１４ｂが冷えた状態等でローラ径が小さくシート搬送速度が低い場合、定着ローラ１４ｂのシート搬送速度が転写ローラ７のシート搬送速度より遅いため、シートＳの撓みが増える。この場合、図７に示すように転写ローラ側にループができ、このとき、第３ループ検出センサ４３がＯＦＦとなる。

そして、このように定着ローラ１４ｂによるシートＳの搬送が開始されたとき、第２ループ検出センサ４２がＯＮで、第１又は第３ループ検出センサ４１，４３の少なくとも一方がＯＦＦ状態となっている場合がある。言い換えれば、第１ループ検出センサ４１と、第２及び第３ループ検出センサ４２，４３の少なくとも一方がＯＮとなる場合がある。この場合は、まず第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３がＯＮとなるようにする。このため、定着ローラ１４ｂのシート搬送速度Ｆ３を、下記のようにする。

Ｆ３＝Ｆ１＋ｄ２
即ち、それまでの定着ローラ１４ｂのシート搬送速度Ｆ１をｄ２だけ加速して定着ローラ１４ｂのシート搬送速度Ｆ３とすることにより、シート搬送速度差を小さくし、まずシートＳのループを縮小させる。そして、このようにループを縮小させることにより、それまでＯＦＦ状態となっていた第１ループ検出センサ４１又は第３ループ検出センサ４３がＯＮ状態となる。

そして、このように第１又は第３ループ検出センサ４１，４３がＯＮ状態となることにより、即ち第１及び第３ループ検出センサ４１，４３が両方ＯＮ状態となることにより、第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３がＯＮとなる。なお、このように第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３がＯＮとなった後、シート搬送速度（差）を加速前の速度（差）に戻し、既述した定常制御を行う。

一方、定着部１４がシートＳを引っ張り過ぎた場合、シートＳが転写部と定着部との間で引っ張り気味になり、また静電気やカールによりシートＳが搬送ガイド側に撓んだ状態で搬送される場合があり、この場合には第２ループ検出センサ４２がＯＦＦとなる。

このとき、第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３がＯＮとなるように定着ローラ１４ｂのシート搬送速度Ｆ４を、下記のようにする。

Ｆ４＝Ｆ１−ｄ３
即ち、それまでの定着ローラ１４ｂのシート搬送速度Ｆ１をｄ３だけ減速して定着ローラ１４ｂのシート搬送速度Ｆ４とすることにより、シート搬送速度差を大きくしてシートＳの突っ張り状態を解消し、シートＳを搬送ガイド１３に沿わせるようにする。そして、このようにシートＳの突っ張り状態を解消することにより、それまでＯＦＦ状態となっていた第２ループ検出センサ４２がＯＮ状態となる。

なお、このように第２ループ検出センサ４２がＯＮ状態となることにより、第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３がＯＮとなり、このように第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３がＯＮとなった後、既述した定常制御を行う。

このように、本実施の形態においては、第１及び第３ループ検出センサ４１，４３により、転写部〜定着部間において、一定以上の撓みがあるか否かを検出するようにしている。これにより、例えば両面画像形成時における２面目に対する画像形成の際、１面目の画像形成の際にカールや、波うちの影響でシートが定着ニップに入るのが遅れた場合でも、シートに大きな撓みが発生するのを防ぐことができる。

この結果、大きく撓んだシートのトナー像転写面が後述する図９に示す上部ガイド３３に接触してトナー像が乱れたり、トナー飛び散ったりするのを防止することができると共に、プリンタ本体内部を汚すことなくシートを搬送することができる。

また、第２ループ検出センサ４２の信号に基づいてシートが搬送ガイド１３から所定位置のところでシートを搬送するように制御することで、転写部〜定着部間でのシートの引っ張り合いの発生を防止することができる。これにより、定着部で発生する振動や、速度変動の影響を転写部に与えることなくトナー像の転写が可能となるため、バンディング等の画像の乱れを防止することができる。

このように、シートのループを検出する３つの第１〜第３ループ検出センサ４１〜４３からの信号に基づいて転写部〜定着部間のシート搬送速度差を制御することにより、適切なループを形成しながらシートを搬送することができる。これにより、適切なループを形成しながらシートを搬送することができ、画像品位の低下を防ぐことができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図９は、本実施の形態に係る画像形成装置の転写部と定着部との間の構成を示す図である。なお、図９において、既述した図４と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図９において、４１Ａは搬送ガイド１３の定着部側に位置している第１ループ検出センサ、４３Ａは搬送ガイド１３の転写部側に位置している第３ループ検出センサである。

ここで、本実施の形態において、第１及び第３ループ検出センサ４１Ａ，４３Ａは、図１０の（ａ）に示すようにセンサレバー４１ａ，４３ａはホルダ７３の下面に設けられた軸保持部７４，７６により、軸部６９を介してホルダ７３に回動可能に保持されている。さらに、このセンサレバー４１ａ，４３ａは、ホルダ７３を介して搬送ガイド１３の上方に配された上部ガイド３３に搬送ガイド１３側に突出するように保持されている。

つまり、本実施の形態において、第１及び第３ループ検出センサ４１Ａ，４３Ａは、センサレバー４１ａ，４３ａがシートＳのトナー像転写面に当接することにより、シートのループを検出するようにしている。

ここで、このようにトナー像転写面に当接しても転写トナー像を乱すことがないよう、センサレバー４１ａ，４３ａのシートとの当接部である下端部には、図１０の（ｂ）に示すようにシートと点接触しながら回転する拍車５４，５５が取り付けられている。そして、このようにセンサレバー４１ａ，４３ａの先端に、シートと点接触する拍車５４，５５を取り付けることにより、転写されたトナー像への影響を最小限に抑えつつ、シートの一定以上のループを確実に検出することができる。

なお、本実施の形態においても、既述した第１の実施の形態と同様に、定着ローラ１４ｂによるシート搬送開始時におけるシートＳの状態を、第１〜第３ループ検出センサ４１Ａ，４２，４３Ａにより検出するようにしている。そして、この第１〜第３ループ検出センサ４１Ａ，４２，４３ＡのＯＮ／ＯＦＦに応じて定着ローラ１４ｂのシート搬送速度を制御することにより、搬送ガイド１３に沿ってループを形成しながらシートを搬送するようにしている。

図９は、搬送ガイド１３に沿ってループを形成しているシートＳの搬送を開始したときの状態を示す図であり、このとき第１及び第３ループ検出センサ４１Ａ，４３Ａはシートを検出していない。このような状態のときは、既述した第１の実施の形態１と同様に、定常制御を行う。

また、図１１は、シートＳが一定以上に大きく上方に撓むようになった状態を示す図であり、Ｓ１は定着ローラ前で大きく上方に撓んだシートを示し、Ｓ２は転写ローラ直後で大きく上方に撓んだシートを示している。

ここで、定着ローラ前で大きく上方に撓んだとき、シートＳ１に第１ループ検出センサ４１Ａのセンサレバー先端の拍車５４が接触し、第１ループ検出センサ４１ＡがＯＮとなり、これによりシートＳ１のループを検出する。

そして、このように第１ループ検出センサ４１ＡがシートＳ１のループを検出した場合は、定着ローラ１４ｂのシート搬送速度を減少させることで撓みを減らし、第１ループ検出センサ４１ＡがＯＦＦとなるまで、シートを減速状態で搬送する。この後、定常制御を行うことにより、適切なループを保ちながらシートの搬送を行う。

また、転写ローラ直後で大きく上方に撓んだとき、シートＳ２に第３ループ検出センサ４３Ａのセンサレバー先端の拍車５５が接触し、これにより第３ループ検出センサ４３ＡがＯＮとなり、シートのループを検出する。

そして、このように第３ループ検出センサ４３ＡがシートＳ２のループを検出した場合も、定着ローラ１４ｂのシート搬送速度を減少させることで撓みを減らし、第３ループ検出センサ４３ＡがＯＦＦとなるまで、シートを減速状態で搬送する。この後、定常制御を行うことにより適切なループを保ちながらシートの搬送を行う。

なお、初期に引っ張りもしくは、浮き上がり気味でシートが搬送ガイド１３に沿わない状態でシートの搬送を開始した場合、第２ループ検出センサ４２はＯＦＦとなる。この場合には、第２ループ検出センサ４２がＯＮとなるように定着ローラ１４ｂのシート搬送速度Ｆ４を減速し、この後、定常制御を行い、適切なループを保ちながらシートの搬送を行う。

なお、これまでの説明において、ビデオコントローラボード４は第１〜第３ループセンサからの信号に基づいて定着ローラ１４ｂのシート搬送速度を制御してシート搬送速度差を制御する場合について述べてきたが、本発明はこれに限らない。例えば、ビデオコントローラボード４は転写ローラ７のシート搬送速度を制御してシート搬送速度差を制御するようにしても良い。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図。 上記レーザビームプリンタの転写部と定着部との間に設けられた３つループ検出センサの構成を説明する斜視図。 上記ループ検出センサの分解斜視図。 上記転写部と定着部との間にシートが搬送される際、シートに形成されたループに応じた３つのループ検出センサの状態を示す第１の図。 上記転写部と定着部との間にシートが搬送される際、シートに形成されたループに応じた３つのループ検出センサの状態を示す第２の図。 上記転写部と定着部との間にシートが搬送される際、シートに形成されたループに応じた３つのループ検出センサの状態を示す第３の図。 上記転写部と定着部との間にシートが搬送される際、シートに形成されたループに応じた３つのループ検出センサの状態を示す第４の図。 上記転写部と定着部との間にシートが搬送される際、シートに形成されたループに応じた３つのループ検出センサの状態を示す第５の図。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の転写部と定着部との間の構成を示す図。 上記画像形成装置の転写部と定着部との間に設けられたループ検出センサの構成を説明する斜視図。 上記転写部と定着部との間にシートが搬送される際、シートに形成されたループに応じた３つのループ検出センサの状態を示す図。 従来の画像形成装置の転写部と定着部との間にシートが搬送される際の２つのループ検出センサの状態を示す図。

符号の説明

１ レーザビームプリンタ
１Ａ レーザビームプリンタ本体
１Ｂ 画像形成部
１Ｄ 転写部
４ ビデオコントローラボード
７ 転写ローラ
１３ 搬送ガイド
１４ 定着部
１４ｂ 定着ローラ
４１，４１Ａ 第１ループ検出センサ
４１ａ センサレバー
５１ フォトインタラプタ
４２ 第２ループ検出センサ
４２ａ センサレバー
５２ フォトインタラプタ
４３，４３Ａ 第３ループ検出センサ
４３ａ センサレバー
５３ フォトインタラプタ
５４，５５ 拍車
Ｓ シート

Claims (7)

1. 画像形成部で形成されたトナー像をシートに転写する転写部と、前記転写部により転写されたトナー像をシートに定着させる定着部と、前記転写部と前記定着部の間に設けられ、前記転写部によりトナー像が転写されたシートを前記定着部に搬送するシート搬送路とを備えた画像形成装置において、
   前記シート搬送路の前記転写部と前記定着部の間の中央部よりも定着部側に設けられ、搬送されるシートのループを検出する第１ループ検出部と、
   前記シート搬送路の前記中央部よりも転写部側に設けられ、シートのループを検出する第３ループ検出部と、
   前記第１ループ検出部と前記第３ループ検出部との間に設けられ、搬送されるシートのループを検出する第２ループ検出部と、
   前記第１ループ検出部、前記第２ループ検出部及び前記第３ループ検出部からの信号に基づいて前記定着部と前記転写部との間のシート搬送速度差を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記第２ループ検出部と、前記第１ループ検出部及び前記第３ループ検出部の少なくとも一方がシートのループを検出している場合には、前記シート搬送速度差を小さくするよう制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、シートが前記定着部に達するまでにシートが前記シート搬送路に沿ってループを形成するよう前記シート搬送速度差を制御し、シートが前記定着部に達した後、前記第２ループ検出部がシートのループを検出し、かつ前記第１ループ検出部及び前記第３ループ検出部の少なくとも一方がシートのループを検出している場合には前記シート搬送速度差を小さくするよう制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記シート搬送速度差を小さくした後、少なくとも前記第２ループ検出部がシートのループを検出しなくなると、前記シート搬送速度差を元に戻すよう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。
4. 前記制御部は、前記第１ループ検出部、前記第２ループ検出部及び前記第３ループ検出部からの信号に基づいて前記シート搬送速度差を制御するよう前記定着部のシート搬送速度を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記シート搬送路がシートを略水平に搬送するように配置され、前記第２ループ検出部のシート検知位置は、前記第１ループ検出部及び前記第３ループ検出部のシート検知位置に比べて低く設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１ループ検出部、前記第２ループ検出部及び前記第３ループ検出部は、シートのトナー像転写面と反対側の面に当接するように配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１ループ検出部、前記第２ループ検出部及び前記第３ループ検出部は、シートのトナー像転写面の面に当接するように配置され、シートとの当接部には拍車を設けていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images