JP2009080158A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２次転写ローラの圧接離間と、定着ループ量の検出が可能であり、かつコストアップを抑えることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、転写ローラが圧接しているか離間しているかを検出するための第１の検出機構と、転写部の近傍において用紙のループ量を検出するための第２の検出機構と、第１および第２の検出機構の双方で用いられる共用のセンサとを備える。転写ローラの圧接中において、第２の検出機構でループ量が大きいと検出されたときは、共用のセンサがオンとなり、ループ量が小さいと検出されたときには共用のセンサがオフとなる。転写ローラの離間中においては、第２の検出機構でのループ量の検出に関係なく、共用のセンサがオンとなる。
【選択図】図９

Description

この発明は画像形成装置に関し、特に、用紙に画像を転写するときに用紙に圧接する転写ローラを備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置（ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなど）において、２次転写ローラの圧接離間状態を検出するセンサと、２次転写部から定着ローラまでの間の用紙のループを検出する定着ループセンサとをそれぞれ搭載したものが知られる。これらセンサにより、２次転写ローラの圧接離間状態と、２次転写部と定着ローラとの間の用紙のループ量とが検出される。

２次転写ローラの圧接離間を検出するセンサは、以下のように動作する。

２次転写ローラは、駆動カムが半周ずつ回転することにより、中間転写ベルト方向にある用紙へ圧接および離間する機構になっている。２次転写ローラを駆動したあと、駆動カムが１周する時間後に２次転写ローラの圧接離間の検出機構（センサ）で、正常に圧接または離間状態になったかを確認する。

圧接側に２次転写ローラを駆動したときに離間になっていたり、逆に、離間側に駆動したときに圧接になっている場合は、正しく２次転写ローラ圧接離間機構が動作しなかったと判断し、エラーとする。

駆動カムが１周する時間後に圧接離間状態を確認するのは、駆動カムを半周させるべきところ、半周で停止せず１周回転してしまうことを想定しているためである。

２次転写部と定着ローラ間の用紙ループ量を検出するのは、定着ローラは、耐久により周速が変化するためである。

定着ローラ周速が遅くなると、定着ローラと２次転写部での用紙ループ量が大きくなり、用紙が搬送ガイド等にあたり未定着画像がこすれ、画像ノイズが発生する。

逆に、定着ローラ周速が速くなると、定着ローラが用紙を引っ張り、２次転写中の画像が伸びてしまう。

そこで、２次転写部と定着ローラ間の用紙ループ量が大きくなったことを定着ループ検出機構（センサ）で検出すると、定着ローラを早めに回転させることで用紙ループを解消する。

逆に、２次転写部と定着ローラ間の用紙ループ量が小さくなったことを検出すると、定着ローラを遅めに回転させることで、定着ローラで用紙を引っ張り過ぎないようにする。

このように定着ループ検出機構でループ量を検出して、定着ローラを速めに回転したり、遅めに回転することで、定着ローラと２次転写部間の用紙のループ量を適切に保っている。

下記特許文献１は、転写と定着間の用紙ループ量を検出して、転写材の搬送速度を変更する技術を開示している。
特開２００７−４１１８８号公報

従来の技術では、２次転写ローラの圧接離間を検出するセンサと、定着ループ量を検出するセンサの２つのセンサが必要で、画像形成装置のコストアップにつながるという問題があった。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、転写ローラの圧接離間と、用紙の状態の検出が可能であり、かつコストアップを抑えることができる画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、画像形成装置は、用紙にトナー画像を転写する転写部と、転写部において、用紙に画像を転写するときに用紙に圧接する転写ローラと、転写ローラが圧接しているか離間しているかを検出するための第１の検出機構と、転写部の近傍において用紙の通紙状態を検出するための第２の検出機構と、第１および第２の検出機構の双方で用いられる共用のセンサとを備える。

好ましくは画像形成装置は、転写ローラを圧接または離間するときに、第１の検出機構において正常に動作したかのチェックを行なう。

好ましくは画像形成装置は、転写部における用紙通紙中と用紙を通紙していないときとで、転写ローラの圧接または離間のチェックの方法を切り替える。

好ましくは、転写ローラの圧接中において、第２の検出機構で用紙を検出していないときは、共用のセンサがオフとなり、転写ローラの圧接中において、第２の検出機構で用紙を検出したときに共用のセンサがオンとなり、転写ローラの離間中においては、第２の検出機構での用紙の検出に関係なく、共用のセンサがオンとなる。

好ましくは第２の検出機構は、２次転写部と定着ローラと間の用紙ループを検出する定着ループ検出機構であり、２次転写部と定着ローラ間の用紙のループが大きくなると、共用のセンサがオンとなり、ループ量が小さいときには共用のセンサがオフとなる。

好ましくは第２の検出機構は、用紙の存在を検出する検出機構であり、用紙を検出しているときは、共用のセンサがオンとなり、用紙を検出していないときは、共用のセンサがオフとなる。

好ましくは画像形成装置は、転写ローラが圧接しているか離間しているかを記憶するメモリと、メモリに記憶した転写ローラの状態が圧接状態であり、共用のセンサがオンとなっていれば、用紙が残っていると判定する判定手段とをさらに備える。

好ましくはメモリは、不揮発性メモリであり、判定手段は、電源がオンとなったときに判定を行ない、用紙が残っている場合には残留ジャムとする。

これらの発明に従うと、転写ローラの圧接離間と、用紙の状態の検出が可能であり、かつコストアップを抑えることができる画像形成装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態における画像形成装置について説明する。

本発明の実施の形態における画像形成装置は、従来は近傍にあった、２次転写ローラの圧離センサと、定着ループセンサとを共用してコストダウンを図っている。用紙通紙中は定着ループセンサがオンとなるため、通常どおりの２次転写ローラの異常検出を実施すると、異常を誤検出する。このため、本実施の形態においては、通紙中は検出方法を変更して異常検出を行なう。

これにより、２次転写ローラの圧離異常検出性能と、通紙性能とを低下させずに、コストダウンを図ることができる。

[第１の実施の形態]

図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるフルカラー画像形成装置の中央断面図である。

ここではタンデムカラープリンタを例にとって説明するが、画像形成装置は、４サイクルカラープリンタであっても良い。

先ず、画像形成装置１の作像部の構成を説明する。

ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）それぞれのカートリッジ１８には、感光体３を帯電する帯電部５、画像パターンを露光する露光部６、トナーを現像する現像部４、および転写残トナーを感光体３から分離する感光体クリーナ７が内蔵されている。

作像部には、感光体３上に形成された４色のトナー像を重ねて画像形成する中間転写ベルト２と、中間転写ベルト２上に形成されたトナー像を用紙に２次転写する２次転写ローラ１３と、転写残トナーを中間転写ベルト２から分離する中間転写ベルトクリーナ８と、画像濃度を検出するセンサ１９とが備えられている。

次に、記録媒体の搬送部の構成を説明する。

搬送部は、記録媒体収納部９から記録媒体を給紙する給紙ローラ１０、給紙された記録媒体を一旦停止させるタイミングローラ１１、中間転写ベルト２に画像形成されたトナー像を用紙に転写する２次転写ローラ１３、記録媒体上に転写されたトナー像を定着する定着ローラ１４ａ，１４ｂ、および定着後の記録媒体を排出する排紙ローラ１５を備えている。

２次転写ローラ１３が記録媒体に接する場所である２次転写部の位置から、定着ローラ１４が記録媒体に接する場所との間に、定着ループ検出機構（センサ）２０が設けられている。定着ループ検出機構２０は、通紙中に用紙のループ量が大きくなったときにオンとなり、ループ量が小さくなったときにオフとなる。

定着ループ検出機構２０は、後述するフォトセンサを含み、フォトセンサのＯＮ／ＯＦＦにより用紙のループ量を検出する。また、このフォトセンサは、２次転写ローラ１３が中間転写ベルト２に圧接しているか否かを検出するためにも用いられる。

画像形成装置内部には、各構成を駆動するための制御部３１と、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性の記憶装置（メモリ）３３とが設けられている。

＜２次転写ローラ圧接離間機構＞

図２は、２次転写ローラ圧接離間機構を示す図であり、図３は、２次転写ローラ圧接離間機構の斜視図であり、図４は、カム１０１の断面を示す図である。

スライダ１０３には、スライダ戻しスプリング１０５により付勢力が与えられている。２次転写ローラ圧接離間機構は、カム１０１が１８０度回転するとスライダ１０３が左または右に移動して、スライダ１０３の移動により２次転写ローラ１３が圧接離間する構成になっている。

カム１０１は、本例では搬送モータで駆動される。カム１０１は、通常は２次転写ローラ圧接離間駆動機構１０７（ソレノイド（ＳＬ））のレバーが圧接爪１０１ａか離間爪１０１ｂにかかることにより駆動を停止している。２次転写ローラ圧接離間駆動機構１０７を１００ｍｓ間オンすると、爪が抜けてカム１０１が１８０度回転して、反対の爪にかかって停止する。

このように、２次転写ローラ圧接離間駆動機構１０７をオンすると、カム１０１が１８０度回転して、２次転写ローラ圧接離間駆動機構１０７のオン前が圧接状態であれば離間状態に、２次転写ローラ圧接離間駆動機構１０７のオン前が離間状態であれば圧接状態に遷移する。

本例では、２次転写ローラ圧接離間駆動機構１０７によりカムを駆動しているが、クラッチ等で駆動しても良い。

＜定着ループ量制御＞

画像形成装置は、２次転写部と定着ローラ間の用紙ループ量を検出する。これは、定着ローラが耐久により、その周速が変化するためである。定着ローラ周速が遅くなると、定着ローラと２次転写部で用紙ループ量が大きくなり、用紙が搬送ガイド等にあたり未定着画像がこすれ、画像ノイズが発生する。定着ローラ周速が速くなると、定着ローラが用紙を引っ張り、２次転写中の画像が伸びてしまう。

そこで、２次転写部と定着ローラ間の用紙ループ量が大きくなったことを定着ループ検出機構で検出すると、定着ローラを早めに回転して用紙ループを解消する。２次転写部と定着ローラ間の用紙ループ量が小さくなったことを検出すると、定着ローラを遅めに回転して定着ローラで用紙を引っ張り過ぎないようにする。

このように定着ループ検出機構でループ量を検出して、定着ローラを速めに回転したり、遅めに回転することで、定着ローラと２次転写部の用紙のループ量を適切に保っている。

＜２次転写ローラの状態検出と定着ループ量の検出とでのセンサの共用＞

２次転写ローラの圧接離間を検出するセンサと、定着ループ量を検出するセンサとの２つのセンサを設けると、画像形成装置のコストが高くなる。

２次転写ローラ圧接離間機構と定着ループ量検出機構は近傍にあるので、本実施の形態では、コストダウンのために２つのセンサを共用して、２つの機構の検出結果のＯＲ状態を１つの共用検出センサで入力して、２次転写ローラ圧接離間と定着ループ量を検出する。

用紙が２次転写部から定着ローラまでの間を通紙中に、定着ループ量が共用検出センサのオン（ループ量大）／オフ（ループ量小）で検出される。

用紙が２次転写部から定着ローラまでの間を通紙する間には、２次転写ローラは必ず圧接している。従って、２次転写ローラの圧接で共用検出センサがオンになると、定着ループ量検出機構が共用検出センサをＯＮ／ＯＦＦしても、２次転写ローラ圧接離間機構で共用検出センサをオンしたままであるため、その変化を読み取ることができない。

そこで本実施の形態では、２次転写ローラが圧接しているときには共用検出センサがオフとなり、離間時にはオンとなるように画像形成装置を設計する。

このような設計により、用紙が２次転写部に突入してから、用紙後端が２次転写部を抜けるまでは２次転写ローラは圧接状態であり、原則として共用検出センサがオフとなっている。このため、定着ループ量検出機構のＯＮ（ループ量大）／ＯＦＦ（ループ量小）を入力することが可能である。

用紙が２次転写部に無く２次転写ローラを離間している場合には、２次転写ローラ圧接離間機構により共用検出センサがオンとなっている。このため、定着ループ量検出機構のＯＮ（ループ量大）／ＯＦＦ（ループ量小）が入力できないが、２次転写ローラを離間している場合は、通紙中の用紙が無く、定着ループ量検出部にも用紙は無いので検出できなくても特に問題は無い。

図５は、２次転写ローラ圧接離間・定着ループ量検出部の構成を示す図であり、図６は、２次転写ローラ圧接離間・定着ループ量検出部の構成の斜視図である。

図を参照して、中間転写ベルト２に対して、２次転写ローラ１３が圧接・離間可能に構成されている。

また、定着ループ量を検出するための定着ループ量アクチュエータ２０１が設けられている。

２次転写ローラ１３は、２次転写ホルダ２０７により保持される。２次転写ホルダ２０７は、２次転写ホルダリブ２０５に接続されている。２次転写ホルダリブ２０５は、移動と共に定着ループ量アクチュエータ２０１に連動するレバー２０１ａ（図６）を移動させる。定着ループ量アクチュエータ２０１が移動するときに、それをフォトセンサ２０３により検出することで、定着ループ量と、２次転写ローラ１３の位置とを検出することができる。

＜２次転写ローラ圧接離間検出＞

図７は、２次転写ローラ圧接離間検出機構の構成を示す図である。

２次転写ローラが圧接離間すると、２次転写ホルダが圧接離間する。図７（Ａ）に示されるように、圧接すると２次転写ホルダリブがフォトセンサから離れて、定着ループ量検出機構と共用するフォトセンサをオフとする。

図７（Ｂ）および（Ｃ）に示されるように、離間すると、２次転写ホルダリブがフォトセンサをオンとする。

＜定着ループ量検出＞

図８は、定着ループ量検出機構の構成を示す図である。

２次転写ローラが圧接状態で、図８（Ａ）に示されるように、２次転写部と定着ローラ間の用紙ループ量が小さい場合はフォトセンサはオフとなる。図８（Ｂ）および（Ｃ）に示されるように用紙ループ量が大きいときはフォトセンサはオンとなる。

２次転写ローラが離間していたら（図７（Ｂ）または（Ｃ））、フォトセンサが常にオンになるため、定着ループ量は検出できない。

図９は、２次転写ローラ圧接離間機構と定着ループ量検出機構で共用するフォトセンサの入力論理を示す図である。

２次転写ローラが離間状態であれば、定着ループ量検出にかかわらずフォトセンサは常にオンとなる。

２次転写ローラ圧接状態において、定着ループ量が大であるときは、フォトセンサはオンとなる。定着ループ量が小であるときは、フォトセンサはオフとなる。

＜２次転写ローラの初期位置復帰＞

図１０は、２次転写ローラの初期位置復帰動作のタイミングチャートを示す図である。

電源がオンされたときや、本体カバーが閉められたときには、２次転写ローラを初期位置に復帰させる。２次転写ローラの初期位置は、離間位置とする。

図１０（１）は、初期離間状態からの初期位置復帰を示すタイミングチャートである。

２次転写ローラ圧接離間を駆動する駆動源（本例では搬送モータ）が立上がったら、２次転写ローラ圧接離間駆動機構（ＳＬ）をオンとする。２次転写ローラ圧接離間センサ（フォトセンサ）が圧接（オフ）から離間（オン）に変化した時点で、２次転写ローラ圧接離間駆動機構をオフとする。

この制御により、初期は離間状態であった２次転写ローラが圧接に移動して、離間に移動する。離間に移動したら２次転写ローラ圧接離間駆動機構をオフにするため、２次転写ローラの駆動カムは離間爪にかかって停止する。

２次転写ローラ圧接離間駆動機構をオフにした後、２次転写ローラの駆動カムが１周する時間後に、２次転写ローラ圧接離間センサが離間状態（オン）になっていることを確認する（エラーチェック）。このとき離間状態でなければ、２次転写ローラ圧接離間機構のエラーとして報知を行なう。

このエラーチェックは、離間状態で爪がかからず、すり抜けてしまった場合を考慮して設けている。

なお、図１０における２次転写ローラ圧接離間センサとは、定着ループ量検出機構と共用するフォトセンサのことである。

図１０（２）は、初期圧接状態からの初期位置復帰を示すタイミングチャートである。

これは、初期位置が圧接状態であった場合のタイミングチャートである。制御方法は、図１０（１）と同じである。すなわち、２次転写ローラ圧接離間を駆動する駆動源（本例では搬送モータ）が立上がったら、２次転写ローラ圧接離間駆動機構（ＳＬ）をオンとする。２次転写ローラ圧接離間センサが圧接（オフ）から離間（オン）に変化した時点で、２次転写ローラ圧接離間駆動機構をオフとする。

この制御により、初期は圧接状態であった２次転写ローラが離間に移動する。離間に移動したら２次転写ローラ圧接離間駆動機構をオフにするため、２次転写ローラの駆動カムは離間爪にかかって停止する。

２次転写ローラ圧接離間駆動機構をオフにした後、２次転写ローラの駆動カムが１周する時間後に、２次転写ローラ圧接離間センサが離間状態になっていることを確認する（エラーチェック）。このとき離間状態でなければ、２次転写ローラ圧接離間機構のエラーとして報知を行なう。

図１０（３）は、初期位置復帰時に圧接離間異常となる場合のタイミングチャートである。

これは、初期位置復帰時に２次転写ローラ圧接離間駆動機構をオンにしても２次転写ローラが圧接離間動作せずに、２次転写ローラ圧接離間センサの状態が変化せず、エラーとなるケースである。

２次転写ローラ圧接離間駆動機構をオンにした後、２次転写ローラ駆動カム２周分の時間が経過しても２次転写ローラ圧接離間センサで圧接から離間への変化が検出できない場合は、２次転写ローラ圧接離間機構のエラーとして報知を行なう。

＜２次転写ローラの初期位置復帰（時間短縮）＞

図１１は、２次転写ローラ初期位置復帰動作（時間短縮）のタイミングチャートを示す図である。

これは、２次転写ローラ初期位置復帰を短時間で終了させるものである。

図１１における２次転写ローラ圧接離間センサとは、定着ループ量検出機構と共用するフォトセンサのことである。

図１１（１）は、初期離間状態からの初期位置復帰を示すタイミングチャートである。

２次転写ローラ圧接離間を駆動する駆動源（本例では搬送モータ）が立上がったら、２次転写ローラが駆動するかもしれない駆動カム１周分の時間を待って、２次転写ローラ圧接離間センサをチェックする。このとき、離間状態なので、初期位置復帰終了とする。

図１１（２）は、初期圧接状態からの初期位置復帰のタイミングチャートを示す図である。

図１１（１）と同様に、駆動カム１周の時間後に２次転写ローラ圧接離間センサをチェックする。このとき、圧接状態が検出されたので、２次転写ローラ圧接離間駆動機構を１００ｍｓの間オンにして、離間状態に駆動する。

駆動機構をオンにしてから駆動カム１周の時間後に、２次転写ローラ圧接離間センサが離間になっていることを確認する。離間になっていなければ２次転写ローラ圧接離間機構のエラーを報知する。

このエラーチェックは、離間状態で爪がかからず、すり抜けてしまった場合を考慮して設けている。

なお、２次転写ローラ初期位置復帰動作（時間短縮）は、本体カバー閉時等に実施することが望ましい。

図１１の２次転写ローラ初期位置復帰動作（時間短縮）では、２次転写ローラが離間状態で動作しなくなっていてもエラーを検出できない。その後の印字動作などで２次転写ローラを駆動したときに異常は検出される。

本来は、図１０に示される２次転写ローラ初期位置復帰を行うことが望ましいが、電源オン時や本体カバー閉時に毎回実施すると時間がかかる。そのため、本体カバー閉時には、図１１の時間短縮の初期位置復帰を行なうことが好ましい。

＜２次転写ローラ圧接離間＞

図１２は、通紙中以外の２次転写ローラ圧接離間のタイミングチャートを示す図である。

図１２における２次転写ローラ圧接離間センサとは、定着ループ量検出機構と共用するフォトセンサのことである。

図１２（１）は、圧接制御のタイミングチャートである。

２次転写ローラを離間状態から圧接状態に制御するには、２次転写ローラ圧接離間駆動機構を１００ｍｓ間オンして駆動カムを回転させる。駆動機構のレバーが圧接爪にかかり、圧接状態で駆動カムが停止する。

駆動機構をオンしてから駆動カムが１周する時間後に、２次転写ローラ圧接離間センサをチェックして、離間状態ならば２次転写ローラ圧接離間機構のエラーを報知する。

このエラーチェックは、圧接状態で爪がかからず、すり抜けてしまった場合を考慮して設けている。

図１２（２）は、離間制御のタイミングチャートである。

２次転写ローラを圧接状態から離間状態に制御するのは、図１２（１）と同様の処理である。駆動機構をオンしてから駆動カムが１周する時間後の２次転写ローラ圧接離間センサチェックでは、離間状態になっていることを確認して、圧接状態になっていればエラーを報知する。

これらの２次転写ローラ圧接離間制御は、２次転写電圧の調整時や、サイズエラーやメディアエラー発生時の２次転写ローラのクリーニング時に実行される。

また、印字中の離間制御においても図１２（２）の制御を実施するが、印字中の圧接制御においては、後述する理由で図１２（１）の制御は実施しない。

２次転写電圧の調整は、２次転写ローラを中間転写ベルトに圧接して２次転写ローラに一定電流を印加して、そのときの２次転写ローラに流れる電圧値を読み取り、この電圧値をもとにメディアや環境にあった適切な２次転写電圧を決定する制御である。２次転写電圧の調整が完了した後は、２次転写ローラを離間する。

２次転写電圧の調整は、所定イメージ（本例では１０００イメージ）間隔や使用環境（温度・湿度）が変化したときに実行する。

２次転写クリーニングは、サイズエラーやメディアエラーが発生した後に、中間転写ベルトをクリーニングしたあと２次転写ローラを圧接して２次転写ローラに電圧をかけて、２次転写ローラに付着したトナーを中間転写ベルトに付着させ、中間転写ベルトのクリーナでトナーを廃トナーボックスに回収するクリーニングシーケンスである。クリーニング終了後は、２次転写ローラを離間する。

図１３は、通紙中の２次転写ローラ圧接離間・定着ループ量制御を示す図である。

図１３における２次転写ローラ圧接離間センサと定着ループ量検出センサは、実在するセンサではない。これらをＯＲ（論理和）した状態が、共用のフォトセンサ（共用検出センサ）で入力される。

印字中に用紙を搬送して、用紙先端が２次転写ローラに突入するタイミングで、２次転写ローラを圧接するために、２次転写ローラ圧接離間駆動機構を１００ｍｓ間オンとする。２次転写ローラ駆動カムが半周する２５０ｍｓの間に、２次転写ローラが圧接して、共用検出センサがオフとなる。

その後、用紙が定着ループセンサをオンにする。２次転写ローラをオンしてから用紙が定着ループセンサをオンするタイミングは４５０ｍｓで、このタイミングで共用検出センサがオンとなる。

図１２の２次転写ローラ圧接離間制御と同様の制御で圧接エラーを検出する場合には、２次転写ローラ圧接離間駆動機構をオンにしてから、２次転写ローラ駆動カムが１周する時間（５００ｍｓ）後に、共用検出センサをチェックして圧接状態になっていないとエラーとする。図１３では、２次転写ローラ圧接離間駆動機構のオンから４５０ｍｓで定着ループ量検出のアクチュエータが動作して共用検出センサをオンとしている。

共用検出センサのオンは、２次転写圧離機構の離間を示すので、図１２と同じ制御では２次転写ローラが離間していると誤検出してしまう。

そこで、２次転写ローラ圧接離間駆動機構をオンしてから駆動カムが半周する時間（２５０ｍｓ）後に２次転写ローラが圧接していることをチェックする。この時点では、用紙が定着ループ量検出センサをオンしていないので、誤検出することは無い。もし、この時点で２次転写ローラ圧接離間状態が離間ならばエラーとする。

ただし、この検出方法では２次転写ローラを圧接動作したつもりが、圧接爪をすり抜けてしまったときのエラー検出が出来ない。

これを解決するために、２次転写ローラ圧接離間駆動機構をオンして、駆動カム半周後に２次転写ローラが圧接していることを確認後、２次転写ローラを離間するまでの間、共用検出センサを監視して１度も圧接状態（オフ）を検出できなければ、２次転写ローラが圧接していないと判断してエラーを報知する。

２次転写ローラを離間するまでの間において、定着ループ量制御を実行しているとき、定着ループ量が大きい状態を維持し続けていると、共用検出センサがオンのままで、１度も圧接状態（オフ）を検出できずに２次転写のエラーを誤検出する。しかし本実施の形態では、後述する理由から、定着ループ量制御中は必ず、定着ループ量が小さい状態にもなるよう設計している。

＜定着速度制御の説明＞

定着ループ量制御は、定着ローラの耐久により発生する速度差を吸収する制御である。

本例では用紙の搬送速度が１００ｍｍ／ｓで、定着ローラの速度は耐久により±２％変動するものと想定する。そこで、定着ローラは搬送速度の±５％で回転させる。

通常は−５％の９５％で搬送して、定着ループ量が大きいと判断したら、＋５％の１０５％で搬送する。１０５％で搬送すると定着ループ量が小さくなるので、定着ループ量が小さいと判断したら９５％で搬送する。これを繰返すため、定着ループ量制御中は定着ループ量が大きいままに固定されることは無い。

図１４は、印字中（通紙中）の２次転写圧離・定着ループ制御を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、用紙の先端が２次転写部に突入したかを判定する。ＹＥＳとなれば、ステップＳ１０３で２次転写ローラ駆動機構を１００ｍｓの間オンとし、２次転写ローラを圧接させる。

ステップＳ１０５で駆動カムが半周する時間が経過したかを判定する。ＹＥＳとなれば、ステップＳ１０７において、共用検出センサが圧接状態を示しているかを判定する。

ステップＳ１０７でＹＥＳであれば、ステップＳ１０９で定着ループ量制御を行なう。すなわち、共用検出センサのＯＮ／ＯＦＦに合わせて用紙の搬送の制御を行なう。

ステップＳ１１１で、共用検出センサが圧接状態を示しているときがあるかを判定する。

ステップＳ１１３で、２次転写ローラを離間するタイミングとなっているかを判定する。ステップＳ１１３でＹＥＳであれば、ステップＳ１１５で、定着ループ制御中に圧接状態が検出されたかを判定する。

ステップＳ１１５でＹＥＳであれば、ステップＳ１１７で２次転写ローラ駆動機構を１００ｍｓの間オンとし、２次転写ローラを離間させる。ステップＳ１１９で駆動カムが１周する時間を経過したかを判定する。

ステップＳ１１９でＹＥＳとなれば、ステップＳ１２１で共用検出センサが離間状態を示しているかを判定する。

ステップＳ１２１でＹＥＳであれば、ステップＳ１２３で定着ループ量制御を終了し、２次転写ローラの圧離が正常に終了したとする。

なお、ステップＳ１０７、Ｓ１１５、またはＳ１２１のいずれかでＮＯであれば、ステップＳ１２５、Ｓ１２７、またはＳ１２９で２次転写ローラ圧接又は離間エラーとし、終了する。

＜電源ＯＮ時の残留用紙検出＞

なお、定着ループ検出機構に代えて、用紙のあり／なしを判定する機構を設けてもよい。用紙がある場合に共用検出センサをオンとし、ない場合にオフとするものである。

２次転写ローラを圧接しているときは、用紙の存在が共用検出センサをオンしているかオフしているかを検出できるが、２次転写ローラが離間していれば共用検出センサが常にオンであり、用紙無しとなってもその状態を検出できない。

すなわち、電源オン時や本体カバーを閉としたときに、共用検出センサがオンになっていると、２次転写ローラが離間になっているのか、用紙の存在によりセンサがオンとなっているのか判らないため、用紙が機内に残留しているかどうかが判断できない。

２次転写ローラの圧接離間はソフトウェアで制御しているため、２次転写ローラの圧接離間状態を記憶しておき、２次転写ローラが圧接していると記憶されているときだけ、共用検出センサがオンであるときに、定着ループ検出部に残留用紙が有る（残留ジャム）と判断する。

この状態から残留用紙が取り除かれて本体カバーが閉められれば、２次転写ローラは圧接状態であり、共用検出センサがオフとなり、残留用紙が取り除かれたと判断することができる。

電源オン時にも、２次転写ローラの圧接離間状態が記憶されていないと残留用紙の有無を誤検出するので、２次転写ローラの圧接離間状態は不揮発性メモリに記憶することが望ましい。

以上説明したように、画像形成装置において、用紙を搬送して２次転写ローラに突入するタイミングで２次転写ローラの圧接が完了するように、２次転写ローラは駆動される。２次転写ローラ圧接時のエラー判定は以下のように行なわれる。

２次転写ローラを圧接に駆動した後、駆動カム１周の時間を待って、検出共用センサが圧接状態のオフになっていることを確認する。このタイミングで検出共用センサがオンになっていたら、２次転写ローラが正しく圧接状態に動作しなかったと判断して、２次転写ローラ圧接離間機構のエラーとする。

通紙中には、２次転写ローラを圧接してから用紙が定着ループ検出機構に突入するまでの時間が、２次転写ローラの駆動カム１周とほぼ同じ時間となると、定着ループ検出機構が共用検出センサをオンにしてしまう可能性がある。センサのオンは、２次転写ローラ機構の離間を示しているため、２次転写ローラが正しく動作しなかったと誤検出してエラーになる可能性がある。

そこで、用紙を通紙中に２次転写ローラを圧接するときには、エラー検出処理を変更して、２次転写ローラを圧接に駆動後、駆動カム半周の時間を待って、共用検出センサで２次転写ローラ圧接離間の状態をエラー検出する。ただし、駆動カムが半周で正しく停止せずに回り過ぎてしまうとエラー検出できないため、駆動カム半周時のエラー検出で正常と判断してから２次転写ローラを離間するまでの間、共用検出センサを監視して１回でも共用検出センサが圧接状態を示していれば、２次転写ローラが圧接状態に正しく動作したと判断する。

一方、駆動カム半周時のエラー検出で正常と判断してから２次転写ローラを離間するまでの間に、１回も共用検出センサが圧接状態にならなければ、２次転写ローラが正しく圧接状態で停止していないと判断してエラーとする。

駆動カム半周時のエラー検出で正常と判断してから２次転写ローラを離間するまでの間は、定着ループ量検出機構でループ大を検出すると共用検出センサがオンとなり、ループ小となるとセンサはオフになり、オンとオフとを繰返している。この間に定着ループ検出機構がオン（ループ量大）の状態のままになることは無いように、定着ループ量制御が行われている。

［実施の形態における効果］

以上のように本実施の形態によると、２次転写ローラの圧接離間機構と定着ループ量検出機構のセンサを共用することができ、コストダウンを図ることができるという効果がある。また、２次転写ローラの圧接離間判定、および定着ループ量制御の性能を低下させることがない。

［その他］

本発明はＭＦＰ、ファクシミリ装置、複写機などの画像形成装置に対して実施することができる。

また、上述の実施の形態における処理は、ソフトウエアによって行なっても、ハードウエア回路を用いて行なってもよい。

また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。

なお、上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態の１つにおけるフルカラー画像形成装置の中央断面図である。 ２次転写ローラ圧接離間機構を示す図である。 ２次転写ローラ圧接離間機構の斜視図である。 カム１０１の断面を示す図である。 ２次転写ローラ圧接離間・定着ループ量検出部の構成を示す図である。 ２次転写ローラ圧接離間・定着ループ量検出部の構成の斜視図である。 ２次転写ローラ圧接離間検出機構の構成を示す図である。 定着ループ量検出機構の構成を示す図である。 ２次転写ローラ圧接離間機構と定着ループ量検出機構で共用するフォトセンサの入力論理を示す図である。 ２次転写ローラの初期位置復帰動作のタイミングチャートを示す図である。 ２次転写ローラ初期位置復帰動作（時間短縮）のタイミングチャートを示す図である。 通紙中以外の２次転写ローラ圧接離間のタイミングチャートを示す図である。 通紙中の２次転写ローラ圧接離間・定着ループ量制御を示す図である。 印字中の２次転写圧離・定着ループ制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ フルカラー画像形成装置、２ 中間転写ベルト、３ 感光体、４ 現像器、５ 帯電装置、６ 露光装置、７ 感光体クリーナブレード、８ 中間転写ベルトクリーナブレード、９ 記録媒体収納部、１０ 給紙ローラ、１１ タイミングローラ、１３ ２次転写ローラ、１４ａ 定着加熱ローラ、１４ｂ 定着加圧ローラ、１５ 排紙ローラ、１８ カートリッジ、２０ 定着ループ検出機構、１０７ ２次転写ローラ圧接離間ソレノイド、２０１ 定着ループ量アクチュエータ、２０３ フォトセンサ。

Claims (8)

1. 用紙にトナー画像を転写する転写部と、
   前記転写部において、用紙に画像を転写するときに用紙に圧接する転写ローラと、
   前記転写ローラが圧接しているか離間しているかを検出するための第１の検出機構と、
   前記転写部の近傍において用紙の通紙状態を検出するための第２の検出機構と、
   前記第１および第２の検出機構の双方で用いられる共用のセンサとを備えた、画像形成装置。
2. 前記転写ローラを圧接または離間するときに、前記第１の検出機構において正常に動作したかのチェックを行なう、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記転写部における用紙通紙中と用紙を通紙していないときとで、転写ローラの圧接または離間のチェックの方法を切り替える、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記転写ローラの圧接中において、前記第２の検出機構で用紙を検出していないときは、前記共用のセンサがオフとなり、
   前記転写ローラの圧接中において、前記第２の検出機構で用紙を検出したときに前記共用のセンサがオンとなり、
   前記転写ローラの離間中においては、前記第２の検出機構での用紙の検出に関係なく、前記共用のセンサがオンとなる、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記第２の検出機構は、２次転写部と定着ローラと間の用紙ループを検出する定着ループ検出機構であり、
   ２次転写部と定着ローラ間の用紙のループが大きくなると、前記共用のセンサがオンとなり、ループ量が小さいときには前記共用のセンサがオフとなる、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記第２の検出機構は、用紙の存在を検出する検出機構であり、
   用紙を検出しているときは、前記共用のセンサがオンとなり、用紙を検出していないときは、前記共用のセンサがオフとなる、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記転写ローラが圧接しているか離間しているかを記憶するメモリと、
   前記メモリに記憶した転写ローラの状態が圧接状態であり、前記共用のセンサがオンとなっていれば、用紙が残っていると判定する判定手段とをさらに備えた、請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記メモリは、不揮発性メモリであり、
   前記判定手段は、電源がオンとなったときに判定を行ない、用紙が残っている場合には残留ジャムとする、請求項７に記載の画像形成装置。

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