JP2011133524A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な種類のシートに対する画像形成を行う際、シートの厚さに拘わらず、搬送状態によって生じる画像劣化等の問題を抑え、搬送部間でのループ量を一定範囲に保ちながらシートを搬送できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】ループ検知部３４Ａでは、ソレノイド２７が、シート搬送路３３を搬送されるシートＰに接触部２６ａが接触する際の接触力をシートＰの種類に応じて変更する。これにより、画像形成を行う場合、シートの厚さに拘わらず、搬送状態によって生じる画像劣化等の問題を確実に抑えることができ、転写装置３と定着装置５との間でシートＰのループ量を一定の範囲内に安定して維持しながら搬送することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に関する。

従来、像担持体上の未定着のトナー像をシートに転写しながらシートを搬送する転写装置と、シート上のトナー像を加熱、加圧してシートに定着しながらシートを搬送する定着装置とを備えた電子写真方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、転写装置と定着装置との間にシート搬送速度差が生じて画像不良を起すことがあった。定着装置によるシート搬送速度が転写装置によるシート搬送速度よりも速いと、定着装置と転写装置との間でシートが引っ張られ、転写装置によるシートへの転写時に像ズレなどの画像の乱れが発生する場合がある。また、定着装置によるシート搬送速度が転写装置によるシート搬送速度よりも遅いと、両者間でシートが過大なループを形成し、シートが周囲の部材に強く押し付けられて擦れることで、搬送ガイド跡などの画像の乱れが発生し、画像劣化を招く場合がある。

そのため、このような画像形成装置では、搬送路を通過するシートに一定の弛みをもたせるように制御する方法が採用されている。図９に示すように、定着装置１０５と転写装置１０３との間の搬送ガイド１２０に、シートＰのループを検知するセンサＳを設けたものがある（特許文献１、２参照）。この技術では、センサＳの検知結果に応じて、定着装置１０５によるシート搬送速度を、転写装置１０３によるシート搬送速度より遅い第１の速度と、転写装置１０３によるシート搬送速度より速い第２の速度とに切り換えて所定範囲内でループ量を維持する。

また、紙種によってそれぞれループの大きさを最適化するためのループ検知部を設けたものもある（特許文献３参照）。この技術におけるループ検知部では、検知用突起部をバネ等の付勢部材によりシートの裏面に接触させて、その位置の変化をフォトインタラプタ等で検知している。

特開平０５−１０７９６６号公報 特開平０７−２３４６０４号公報 特開２００６−１０７２２号公報

しかし、特に特許文献３に記載の構成では次のような問題が生じることがある。つまり、検知用突起部がシートの裏面に接した状態で加圧されているので、シートに対する検知用突起部の接触力（押圧力）が大きい場合には、薄紙等の剛度（剛性）の低いシートが搬送される際、検知用突起部がシートの搬送を損なうことになる。その場合、シートの搬送状態が不安定となって、シートの印字面に擦れなどの画像劣化を生じる虞が高まる。

一方、薄紙にあわせて、シートに対する検知用突起部の接触力を小さく設定すると、厚紙等の剛性の高いシートが搬送される際には、シートのバタツキ等によって、検知用突起部でチャタリングが生じ、ループの位置が正確に検知できなくなる。その結果、シートを引っ張り過ぎたり、弛ませ過ぎたりすることで、転写装置での像ずれなどの画像弊害の発生確率が高まってしまう。つまり、シートに対する検知用突起部の接触力が大きいと薄紙を搬送する際に課題があり、接触力が小さいと厚紙を搬送する際に課題がある。

また、上記では転写装置と定着装置間でのシートのループ制御についての課題を述べたが、例えばレジストローラ対と転写装置との間におけるループ制御についても同様の課題がある。つまり、シートを引っ張り過ぎたり弛ませ過ぎたりで、搬送状態が不安定になると、シートが中間転写ベルト等の像担持体のトナー像に擦れたり、転写装置でシートにトナー像を転写する際に像ずれが起きたりする可能性が高まる。

そこで本発明は、様々な種類のシートに対する画像形成を行う際、シートの剛度に拘わらず、搬送状態によって生じる画像劣化等の問題を抑え、搬送部間でのループ量を一定範囲に保ちながらシートを搬送できる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、シートを搬送する上流側搬送部及びその下流側に配置される下流側搬送部と、前記上流側搬送部と前記下流側搬送部との間で形成されるシートのループを検知する接触式のループ検知部と、を備え、前記ループ検知部の検知信号に基づいて前記上流側搬送部及び前記下流側搬送部の少なくとも一方のシート搬送速度を制御してシートのループ量を一定の範囲内に維持しながら搬送する画像形成装置において、前記ループ検知部は、検知信号を出力するセンサと、前記上流側搬送部と前記下流側搬送部との間のシート搬送路内に、前記シート搬送路を搬送されるシートに接触するように突出し、シートに接触して移動することにより前記センサに検知信号を出力させるための接触部と、前記シート搬送路を搬送されるシートに前記接触部が接触する接触力を、前記シート搬送路を搬送されるシートの種類に応じて変更する接触力変更部と、を備えたことを特徴としている。

本発明によると、接触力変更部が、シート搬送路を搬送されるシートに接触部が接触する際の接触力をシートの種類に応じて変更するので、画像形成を行う際、シートの厚さに拘わらず、搬送状態によって生じる画像劣化等の問題を確実に抑えることができる。これにより、上流側搬送部と下流側搬送部との間でシートのループ量を一定の範囲内に安定して維持しながら搬送することができる。

本発明に係るカラー画像形成装置を示す概略図。 本発明に係る第１の実施形態のループ制御に関して説明するための概略図。 第１の実施形態のループ検知部での接触力の設定状態を示す概略図。（ａ）は接触力を強く設定した状態でのホームポジションを示し、（ｂ）は（ａ）の状態からシートが通過する際の状態を示し、（ｃ）は接触力を弱く設定した状態でシートが通過する際の状態を示す。 （ａ），（ｂ）は第１の実施形態におけるループ検知部のループ制御動作について説明する概略図。 比較例１におけるループ検知部について説明する概略図。 本発明に係る第２の実施形態のループ検知部を示し、（ａ）は接触力が強く設定された状態について説明する概略図、（ｂ）はループ検知部で接触力が弱く設定された状態について説明する概略図。 本発明に係る第３の実施形態のループ検知部を示し、（ａ）は接触力を弱く設定した際のホームポジションの状態を示す概略図、（ｂ）は接触力を強く設定した際のホームポジションの状態を示す概略図。 （ａ）は図７（ａ）のループ制御動作時の状態を示す概略図、（ｂ）は図７（ｂ）のループ制御動作時の状態を示す概略図。 従来のカラー画像形成装置の一部を示す概略図。

＜第１の実施形態＞
まず、本発明に係る画像形成装置の全体の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明を適用したカラーの画像形成装置（フルカラープリンタ）３０の全体構成を示す概略図である。

画像形成装置３０は、画像形成装置本体３０ａを備えている。画像形成装置本体３０ａ内部には、一定の間隔をおいて一列に配設され、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像担持体（電子写真感光体）である感光体ドラムａ〜ｄが４個配置された画像形成部３９が設けられている。なお、感光体ドラムａ〜ｄの各周囲には、それぞれ帯電部、現像部、クリーニング部が配置され、これら感光体ドラムａ〜ｄ、帯電部等がプロセスカートリッジ１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）としてユニット化されている。

これらプロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの上部には、感光体ドラムａ〜ｄと接触するようにして、中間転写体である中間転写ベルト１２が配置されている。更に、中間転写ベルト１２の内側には、１次転写部としての転写ローラ２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）が中間転写ベルト１２を介して各感光体ドラムａ〜ｄに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト１２は、２次転写対向ローラ３ａ等により支持されており、２次転写対向ローラ３ａへの駆動入力によって回転する。

２次転写対向ローラ３ａは、中間転写ベルト１２を介して２次転写ローラ３ｂと当接可能に配置されており、２次転写対向ローラ３ａと２次転写ローラ３ｂとにより２次転写部である転写装置３が構成される。また、転写装置３よりもシート搬送方向下流側には、定着ローラ２４と加圧ローラ２５を有する定着装置５が設置されている。

なお、図１において、６はプロセスカートリッジ１の下方に配置された露光装置であり、この露光装置６により、感光体ドラムａ〜ｄへ画像信号に応じたレーザ光を照射して選択的な露光を行う。そして、このように感光体ドラムａ〜ｄを露光することにより、帯電部によって帯電された各感光体ドラムａ〜ｄの表面に画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。

なお、露光装置６は、レーザ光を発光する不図示の発光部材、発光部材からのレーザ光を感光体ドラムａ〜ｄの長手方向（主走査方向）に走査するポリゴンミラー６ａを有している。更に露光装置６は、各種レンズや各感光体ドラムａ〜ｄに照射するための反射する反射ミラー６ｂ等を有している。そして露光装置６は、筐体６ｃに形成されたスリットを介してレーザ光を各感光体ドラムａ〜ｄへ光照射する。

次に、このような構成の画像形成装置３０における画像形成動作について説明する。まず、画像形成開始信号が発せられると、所定のプロセス速度で回転駆動される各感光体ドラムａ〜ｄは、それぞれ帯電手段によって一様に負極性に帯電される。そして、露光装置６は、外部から入力される画像情報をカラー色ごとに分解した画信号に応じて発光部材からレーザ光を発光する。そして、レーザ光を、ポリゴンミラー６ａ、反射ミラー６ｂ等を経由して感光体ドラムａ〜ｄ上に照射し、感光体ドラム上に各色の静電潜像を形成する。

次に、まず感光体ドラムａ上に形成された静電潜像に、イエローのトナーを付着させて感光体ドラムａ上の静電潜像をイエロートナー像として可視像化する。このイエロートナー像は、感光体ドラムａと転写ローラ２ａとの間の１次転写部にて、トナーと逆極性の１次転写バイアス（正極性）が印加された転写ローラ２ａにより、駆動されている中間転写ベルト１２上に１次転写される。

イエロートナー像が転写された中間転写ベルト１２は、次にマゼンタのトナー像が形成された感光体ドラムｂ側に移動する。そして、感光体ドラムｂに形成されたマゼンタトナー像が、中間転写ベルト１２上のイエロートナー像上に重ね合わせて１次転写部にて転写される。

以下、同様にして、中間転写ベルト１２上に重畳転写されたイエロー及びマゼンタトナー像上に感光体ドラムｃ，ｄで形成されたシアン及びブラックトナー像を各１次転写部にて順次重ね合わせる。これにより、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト１２上に形成される。

次に、給紙カセット４に収納されたシートＰが、ピックアップローラ８によってレジストローラ対９に搬送される。すると、このシートＰは、レジストローラ対９により、中間転写ベルト１２上に形成されたフルカラートナー像の先端が転写装置３に達するタイミングに合わせて、転写装置３に搬送される。そして、転写装置３に搬送されたシートＰに、トナーと逆極性の２次転写バイアス（正極性）が印加された２次転写ローラ３ｂにより、フルカラーのトナー像が一括して２次転写される。なお、上記給紙カセット４、ピックアップローラ８及びレジストローラ対９により、シートを転写装置３に給送するシート給送装置４０が構成されている。

トナー像が転写されたシートＰは、搬送ガイド２０に案内されて、定着装置５の定着ニップに導入され、内包するヒータ２３により所定温度に加熱された定着ローラ２４と、加圧ローラ２５とによって加熱・加圧されて、シートＰに定着される。なお、本画像形成装置３０における定着ローラ２４は、通常画像形成時にその表面温度が１９０℃となるように、ヒータ２３の発熱が調整される。定着ローラ２４は円筒状の金属の芯金上に弾性層を設けた部材からなり、具体的には、材質にＳＵＳを用いた円筒状の芯金上に、厚み約１．５ｍｍのシリコンゴム層を形成した上に、厚み７０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆して構成されている。定着ローラ２４の外径は、３０ｍｍである。加圧ローラ２５は、ステンレス製の芯金に、射出成形により、厚み約１．５ｍｍのシリコンゴム層を形成し、その上に厚み約７０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆して構成されており、その外径は３０ｍｍである。

これにより、各色のトナーが溶融混色して、シート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、画像が定着されたシートＰは、定着装置５の下流に設けられた排出ローラ対１０，１１によって排出トレイ７上に排出される。

次に、本実施形態の画像形成装置において、転写装置３と定着装置５との間で行うシートＰのループ制御について、図２を参照して説明する。

画像形成装置３０は、図２に示すように、転写装置３と定着装置５との間で形成されるシートＰのループの大きさを検知する接触式のループ検知部３４Ａを有している。画像形成装置３０は、加圧ローラ２５を回転駆動する定着駆動部としての定着モータＭを有している。定着モータＭは、ステッピングモータであり、加圧ローラ２５とそれに従動する定着ローラ２４とによるシートＰの搬送速度を、転写装置３の２次転写対向ローラ３ａに対して複数の遅い速度または複数の速い速度に切換え可能に構成されている。また、画像形成装置３０は、ループ検知部３４Ａの検知信号に基づいて定着装置５のシート搬送速度を切換えてシートＰのループを一定の範囲内に維持させるように制御する制御部５１を有している。

本画像形成装置３０は、前述のように、画像形成部３９と、この画像形成部３９で形成されたトナー像を担持する像担持体である中間転写ベルト１２とを有している。本実施形態では、上記転写装置３は、中間転写ベルト１２が担持しているトナー像をシートＰに転写しつつシートＰを搬送する、つまりシートＰを挟持しつつ搬送する上流側搬送部を構成している。また、上記定着装置５は、転写装置３でシートＰに転写されたトナー像を定着しつつシートＰを搬送する、つまりシートＰを挟持しつつ搬送する下流側搬送部を構成している。

制御部５１には、ループ検知部３４Ａのソレノイド２７及びセンサＳと、定着モータＭと、シート情報取得部５２と、環境情報取得部５３とが接続されている。シート情報取得部５２は、画像形成装置３０の不図示の操作パネルやプリンタドライバから入力される情報や、レジストローラ対９の下流側に設けられているメディア検知部（不図示）などで検知した自動入力情報などを取得する。環境情報取得部５３は、画像形成装置本体３０ａの周囲の水分量に係る環境情報を取得する。

制御部５１は、ループ検知部３４Ａの検知信号に基づき、シート搬送速度を制御して、シートＰのループ量を一定の範囲内に維持しながら搬送するように定着モータＭの回転速度を制御する。本実施形態において、接触力変更部であるソレノイド２７は、環境情報取得部５３により取得された水分量が予め設定された基準水分量より大きい場合には、接触部２６ａの接触力を、水分量が基準水分量より小さい場合に比べて小さくするように制御される。これにより、それぞれの環境に適した設定を用いて画像形成を行うことができ、転写装置３と定着装置５間でのシートＰのループ量を一定に保ち、シートＰの搬送状態によって生じる画像劣化等を、より抑制することができる。この制御は、後述する他の実施形態においても同様に適用できることは勿論である。

なお、上記に限らず、制御部５１が、ループ検知部３４Ａの検知信号に基づき、転写装置３の２次転写対向ローラ３ａの駆動を制御することでシート搬送速度を制御し、シートＰのループ量を一定の範囲内に維持しながら搬送するように構成することもできる。この場合も、同様の効果を得ることができる。

ここで、図３及び図４は、本実施形態におけるループ制御時のループ検知部３４Ａを示す図である。ループ検知部３４Ａは、先端に接触部２６ａを有しかつ後端にフラグ部２６ｂを有するループ検知フラグ２６と、フラグ部２６ｂの変化に応じて検知信号を出力するセンサＳと、ソレノイド２７と、トーションバネ１３とを有している。なお、符号４２は、センサＳの発光・受光部である。

接触部２６ａは、転写装置３と定着装置５との間のシート搬送路３３（図２参照）内に、シート搬送路３３を搬送されるシートＰに接触するように突出し、シートＰに接触してフラグ部２６ｂが移動することによりセンサＳに検知信号を出力させる。つまり、センサＳはフォトインタラプタであり、転写装置３と定着装置５５との間でシートＰとの接触によって動作する単一のアクチュエータとしてのループ検知フラグ２６の動きを検知する。言い換えると、センサＳは、ループ検知フラグ２６がシートＰと当接して回転した際のフラグ部２６ｂの変化に応じて、シートＰへの接触状態を検出する。

ソレノイド２７は、シート搬送路内を搬送されるシートＰに接触部２６ａが接触する際のトーションバネ１３による接触力（押圧力）を、プランジャ２７ａを本体２７ｂから進退作動させる。これによりソレノイド２７は、シート搬送路３３を搬送されるシートＰの種類に応じて接触力を変更する接触力変更部を構成する。

ループ検知フラグ２６は、画像形成装置本体側に支持された軸部２６ｃを支点にして図の時計回り方向と反時計回り方向とに回動するように構成されており、接触部２６ａとフラグ部２６ｂとが軸部２６ｃを含む一直線上に形成されている。ループ検知フラグ２６は、画像形成装置本体３０ａ側に支持された回転止め部材２９によって、ホームポジションを超えて回転しないように規制されている（図３（ａ）参照）。

ループ検知部３４Ａは、接触部２６ａをシート搬送路３３に向けて付勢する付勢部材としてのトーションバネ１３を有している。トーションバネ１３は、接触部２６ａをシート搬送路３３に向けて移動付勢するもので、一端部が接触部２６ａの背面部に支持され、他端部がソレノイド２７のプランジャ２７ａに支持されている。接触部２６ａは、トーションバネ１３の付勢力によるシート搬送路３３への最大移動位置が、画像形成装置本体３０ａ側に固定された回転止め部材２９によって規制されている。上記接触力変更部としてのソレノイド２７が、シート搬送路３３を搬送されるシートＰの種類に応じて、トーションバネ１３が接触部２６ａに付与する付勢力を変更する。つまり、本実施形態の接触力変更部は、シート搬送路３３を搬送されるシートＰの種類に応じて、トーションバネ１３のねじり状態を変更することで上記接触力を変更する。

制御部５１は、シートの種類、環境情報に応じて、ソレノイド２７の動作を決定する。そして、トーションバネ１３のアームをソレノイド２７のプランジャ２７ａで押すことによって、トーションバネ１３の支持点を変え、ループ検知フラグ２６のシートＰに対する接触力（押圧力）を変更する。これにより、接触力が強く設定された状態での図３（ａ）に示すホームポジションにセットすることができる。この状態でシート搬送路３３をシートＰが通過すると、接触部２６ａのシートＰに対する反力が強い状態で接触部２６ａがシートＰに当接する図３（ｂ）の状態となる。また、図３（ｃ）のようにプランジャ２７ａが後退すると、シート搬送路３３をシートＰが通過する際に、接触部２６ａのシートＰに対する反力が弱い状態で接触部２６ａがシートＰに当接する状態となる。

以下、シートに関わる情報に応じたループ検知センサの接触力の選択、及びループ検知部の検知信号に基づくシートのループ制御の動作について詳しく説明する。

まず、プリントが開始されると、制御部５１に予め設定されているシートＰに関する情報に基づき、このシートＰに関わる情報に応じた大きさの接触力が選択される。このシートＰに関わる情報とは、シートＰの厚さ及び種類に関する情報である。このシートＰに関わる情報は、シート情報取得部５２及び環境情報取得部５３からの情報により、制御部５１に画像形成前に設定される。

本実施形態では、上記接触力変更部は、シート搬送路３３を搬送されるシートＰの剛度が予め設定された基準剛度より小さい場合には、接触部２６ａの接触力を、シートＰの剛度が基準剛度より大きい場合に比べて小さくする。即ち、６０ｇ／ｍ^２より大きい坪量のシートに対しては、図３（ａ），（ｂ）に示すように、強い接触力（押圧力）の状態に設定され、また６０ｇ／ｍ^２以下の坪量のシートに対しては、図３（ｃ）に示すように、弱い接触力の状態に設定される。また、高温多湿環境においては、シートの吸湿によって、全体的にシートの剛度（剛性）が低下するため、接触力を変更する坪量の閾値を７０ｇ／ｍ^２とする。これにより、様々な種類のシートを様々な環境下で画像形成する場合において、シートに対するループ検知部３４Ａの接触部２６ａによる接触力を最適化することができる。また、各シートの剛性に適した設定を用いて画像形成を行うため、転写装置３と定着装置５間でのシートＰのループ量を一定に保ち、シートＰの搬送状態によって生じる画像劣化等を、より抑制することができる。

シートＰは、給紙カセット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対９でタイミングを合わせ、転写装置３に向かって搬送される。そして、２次転写ローラ３ｂに印加した２次転写バイアスによって、中間転写ベルト１２上のトナー像がシートＰ上に転写される。トナー像が転写されたシートＰは、搬送ガイド２０に案内されて、ループを形成しながら、定着ローラ２４及び加圧ローラ２５で形成されるニップ部に突入する。

定着装置５にシートＰの先端部分が突入するタイミングからループ制御が行われる。前述の図３（ａ）は、接触力設定において、シートＰがまだ通紙されていない、或いはループが形成されていないホームポジションの状態である。ループ検知フラグ２６はホームポジションの状態で、すでにトーションバネ１３によって、図中で反時計回りに回転する方向に力が掛かっている。シートＰが定着装置５のニップ部に突入するとき、定着装置５のシート搬送速度Ｖｆは予め転写装置３（２次転写ローラ３ｂ）のシート搬送速度Ｖｔよりも遅い速度Ｖｆｌ（定着モータＭの回転速度Ｍｌ）に設定されている。このため、転写装置３と定着装置５との間でシートＰのループは次第に大きくなる。次第に大きくなったシートＰのループによりループ検知フラグ２６が押されて揺動し、センサＳが図４（ｂ）に示すＯＦＦの状態から図４（ａ）に示すＯＮの状態となる。センサＳがＯＮになると、定着モータＭは、定着装置５のシート搬送速度Ｖｆが転写装置３のシート搬送速度よりも速い速度Ｖｆｈ（定着モータＭの回転速度Ｍｈ）になるように切り替わる。これにより、転写装置３と定着装置５との間で形成されるシートＰのループは、次第に小さくなる。

一方、シートＰのループに追従して揺動するフラグ部２６ｂの揺動により、センサＳが図４（ａ）のＯＮ状態から図４（ｂ）のＯＦＦ状態に切り替わると、定着モータＭが切り替わる。つまり、定着モータＭは、再び定着装置５のシート搬送速度Ｖｆが転写装置３のシート搬送速度よりも遅い速度Ｖｆｌ（定着モータＭ１の回転速度Ｍｌ）なるように切り替わる。これにより、転写装置３と定着装置５との間で形成されるシートＰのループは再び次第に大きくなる。

上記行程を繰り返すことによって、シートＰのループを一定の範囲内に維持することができる。即ち、転写装置３（２次転写ローラ３ｂ）と定着装置５との間でシートＰのループ状態を、図２に示すループ状態にほぼ保つことができる。

そして、シートＰの後端が２次転写ローラ３ｂを抜けると、シートＰのループは開放されるため、センサＳは、シートＰのループを検知できなくなる。従って、制御部５１に予め設定されたシートＰの長さ情報に基づいて、シートＰの後端が２次転写ローラ３ｂを抜けるタイミングでセンサＳの信号読み取りを終了し、定着装置５は一定速度でシートＰを搬送する。そしてシートＰは、定着装置５、排出ローラ対１０から順にシートＰの後端が抜け、最終的に排出ローラ対１１によって排出トレイ７に排出される。

定着装置５における定着ローラ２４と加圧ローラ２５のニップをシートＰの後端が抜けると同時に後続のシートＰが定着装置５に突入してくることに備えて、定着モータＭは、低速側の回転速度Ｍｌに切り替わる。また、必要であればループ検知フラグ２６の接触力もソレノイド２７の作動によって変更される。

［本実施形態の効果の確認］
次に、本実施形態を適用した場合の効果について説明する。本実施形態の定着装置５を用いて、画像の評価を行った。条件としては、温度３０℃、湿度８０％の環境であり、評価用のシートとしての薄紙には、十分に環境になじませたBOISE社製のBOISE CASCADE X−９（６０ｇ／ｍ^２ ＬＴＲ）を用いて、ベタ黒プリント１００枚通紙で評価を行った。また、評価用のシートとしての厚紙には、NEENAH PAPER社製のNEENAH CLASSIC CREST COVER（２１６ｇ／ｍ^２ ＬＴＲ）を用いた。画像はブラックで印字した格子パターン及びマゼンタのハーフトーン上にブラックの格子パターンを印字した画像を用い、画像の伸縮を測定した。

比較例としては、シートＰに対するループ検知フラグ２６の接触力の変更を行わず、画像形成装置本体３０ａ側に固定された図５に示すバネ受け部材２８を用いて、接触部２６ａが紙種によらず一定の接触力（押圧力）を与える状態にした。図５は、比較例１、比較例２、比較例３における、ループ制御を行っている状態の図である。この場合、トーションバネ１３は、一端部を接触部２６ａに支持され、他端部をバネ受け部材２８によって支持されている。バネ受け部材２８は、本実施形態におけるソレノイド２７とは異なり、トーションバネ１３に対する位置が固定されている。そして、ループ検知フラグ２６のシートＰに対する接触力は、トーションバネ１３のバネ定数を変えることで調節した。

本実施形態と比較例の画像評価結果を以下に示す。
「比較例１」
ループ検知押圧力設定：３ｍＮに固定。
薄紙：問題なし。
厚紙：画像の部分的な伸縮が発生（最大１％程度が良好でない）。
「比較例２」
ループ検知押圧力設定：７ｍＮに固定。
薄紙：こすれ画像発生（５枚／１００枚中）。
厚紙：問題なし。
「比較例３」
ループ検知押圧力設定：５ｍＮに固定。
薄紙：こすれ画像発生（２枚／１００枚中）。
厚紙：画像の部分的な伸縮が発生（最大０．５％程度が良好でない）
「本実施形態」
ループ検知押圧力設定：３ｍＮと７ｍＮとの間で圧切り替え。
薄紙：問題なし。
厚紙：問題なし。

以上のように、比較例１として、押圧力（接触力）を３ｍＮで固定した場合には、薄紙に対しては問題がなかったが、厚紙に対しては、部分的に画像倍率が伸縮してしまった。これは、ループ検知フラグ２６のシートに対する追従性が良好ではなく、ループの位置が正確に検知できなくなってしまい、シートを引っ張り過ぎてしまったり、弛ませ過ぎてしまったりすることで、２次転写部に影響を及ぼしてしまったためである。

逆に、接触力を７ｍＮで固定した比較例２では、厚紙に対してはループ検知フラグ２６もシートに追従できるようになり、画像弊害も発生しなかったが、薄紙に対しては、画像のこすれが発生してしまった。これは、ループ検知フラグ２６のシートに対する接触力が強すぎるため、搬送状態が乱されてしまったためである。

また、接触力を５ｍＮで固定した比較例３では、薄紙と厚紙両方ともに若干ではあるが画像弊害が発生してしまった。これは、薄紙と厚紙の各シートに対して最適なループ検知フラグの接触力にマージンがないことを示している。

これらに対し、本実施形態におけるシートに対するループ検知フラグ２６の接触力の制御を行った例に関しては、画像弊害が生じることなく、良好な画像を得ることができた。ループ検知フラグ２６のシートＰに対する接触力をシートＰに応じて切り換えることで、それぞれのシートに適した設定値になっていると言える。

上述のように、本実施形態によれば、転写装置３と定着装置５との間でループが形成されたシートＰに対するループ検知フラグ２６の接触力を、適宜、シートＰに適した大きさに選択することができる。このため、転写装置３と定着装置５との間でのシートＰの搬送状態によって生じる種々の画像劣化を抑制することができる。厚紙等の剛度（剛性）の高いシートに対しては、接触部２６ａのシートに対する接触力を薄紙よりも強く設定することで、シートが多少ばたついたとしても、転写装置３と定着装置５との間でループが形成されたシートの搬送状態を精度よく検知し、制御できる。また、薄紙等の剛性の低いシートに対しては、接触部２６ａのシートに対する接触力を厚紙よりも弱く設定することで、転写装置３と定着装置５との間でシートがループを形成した際に、ループ検知フラグ２６によって搬送状態を乱すことなく制御できる。

次に、画像形成装置３０を使用する環境を変えた場合の本実施形態による効果について説明する。条件としては、温度２３℃で湿度５０％の環境と、温度３０℃で湿度８０％の環境の２種類で評価を行った。評価用のシートとして、十分に環境になじませたＣａｎｏｎ社製のＯｆｆｉｃｅ Ｐｌａｎｎｅｒ（６８ｇ／ｍ^２ Ａ４）を用いて、ベタ黒プリント１００枚通紙で評価を行った。

本実施形態の画像形成装置３０で環境を変化させた際の画像評価結果を以下に示す。
「比較例４」
ループ検知押圧力設定：７ｍＮに固定。
環境：温度２３℃で湿度５０％。
水分量：８．７ｇ／ｍ^３。
画像弊害：なし。
「比較例５」
ループ検知押圧力設定：７ｍＮに固定。
環境：温度３０℃で湿度８０％。
水分量：２１．７ｇ／ｍ^３。
画像弊害：こすれ画像発生（１枚／１００枚中）。
「比較例６」
ループ検知押圧力設定：３ｍＮに固定。
環境：温度３０℃で湿度８０％。
水分量：２１．７ｇ／ｍ^３。
画像弊害：問題なし。
「比較例７」
ループ検知押圧力設定：３ｍＮに固定。
環境：温度２３℃で湿度５０％。
水分量：８．７ｇ／ｍ^３。
画像弊害：画像の部分的な伸縮が発生（最大０．２％程度が良好でない）。
「本実施形態」
ループ検知押圧力設定：３ｍＮに圧切り替え。
環境：温度３０℃で湿度８０％。
水分量：２１．７ｇ／ｍ^３。
画像弊害：問題なし。
「本実施形態」
ループ検知押圧力設定：７ｍＮに圧切り替え。
環境：温度２３℃で湿度５０％。
水分量：８．７ｇ／ｍ^３。
画像弊害：問題なし。

比較例４として、押圧力（接触力）を７ｍＮに固定した場合、２３℃で５０％の環境では問題なかったが、比較例５として、接触力を７ｍＮに固定しかつ３０℃で８０％の環境では、こすれ画像が発生する可能性が高くなったしまった。これは高温多湿の環境においては、吸湿によってシートの剛性が低下し、ループ検知フラグ２６の接触力によって、シートの搬送状態が乱されてしまうことに起因する。

次に、比較例６として、接触力を３ｍＮに固定した場合、３０℃で８０％の環境では問題なかったが、比較例７として、接触力を３ｍＮに固定しかつ２３℃で５０％の環境では、僅かではあるが部分的に画像倍率が伸縮してしまった。これは、３０℃で８０％の環境に比べて水分量が少なく、シートの剛性が上がることで、以下のようになったためである。つまり、ループ検知フラグ２６のシートに対する追従性が良好でなくなり、ループの位置が正確に検知できなくなり、シートを引っ張り過ぎたり、弛ませ過ぎたりすることで、２次転写部に影響を及ぼし、画像倍率が部分的に伸縮してしまったためである。

これらに対し本実施形態では、シートに対するループ検知フラグ２６の接触力を変更するシートの坪量の閾値を環境に応じて変更したため、いずれの環境下でも、画像弊害が生じることなく、良好な画像を得ることができた。これは、ループ検知フラグ２６のシートに対する接触力を環境に応じて切り換えたことで、それぞれのシートの状態に適した設定値になったと言える。

なお、本実施形態においては、転写装置３と定着装置５との間でのシートのループ制御について述べたが、本発明はこれに限られるものではなく、レジストローラ対９と転写装置３との間でのループ制御についても同様に適応できる。その場合、上流側搬送部は、シート給送装置４０から給送されたシートＰを転写装置３に搬送する搬送装置としてのレジストローラ対９により構成される。また下流側搬送部は、中間転写ベルト１２に担持しているトナー像を、レジストローラ対９で搬送されたシートＰに転写しつつ搬送する転写装置３により構成される。この場合にも、上流側搬送部が転写装置３で且つ下流側搬送部が定着装置５である場合と同様の効果を得ることができる。

この場合、厚紙に対しては、シートＰのループ量を精度よく検知し制御することで、シートＰの搬送状態を安定化させることができる。その結果、シートＰをレジストローラ対対９と転写装置３との間で引っ張り過ぎたり、弛ませ過ぎたりすることによる、転写装置３での像ズレを低減させることができる。また薄紙に対しては、搬送状態が不安定になってしまうことによる、シートＰと中間転写ベルト上のトナー像との擦れなどが発生してしまう可能性を、低減することができる。

＜第２の実施形態＞
本第２の実施形態におけるループ制御実施時のループ制御部の状態を図６（ａ），（ｂ）に示す。前述した第１の実施形態では、ソレノイド２７が動作してトーションバネ１３の他端部を押すことで、ループ検知フラグ２６のシートＰに対する接触力を変更していた。しかし、接触力変更部を、シート搬送路３３を搬送されるシートＰの種類に応じて、トーションバネ１３による上記付勢力を減少させる方向に荷重を加えるか又は解除することで接触力を変更するように構成することもできる。つまり、本実施形態におけるループ検知部３４Ｂでは、トーションバネ１３を受けるバネ受け部材２８は固定とし、ループ検知フラグ２６の重量を可変とすることで、ループ検知フラグ２６のシートＰに対する接触力を可変にする。それ以外の部分は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

即ち、本実施形態では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ループ検知フラグ２６の回転中心である軸部２６ｃを共通の回転中心とするように重量調節部材３１が設けられている。これにより、ループ検知フラグ２６の接触部２６ａとは逆側の重量が加減されることで、テコの原理によって、ループ検知フラグ２６の接触部２６ａのシートＰに対する接触力を変更することができる。

重量調節部材３１は、ループ検知フラグ２６の軸部２６ｃを回転中心として径方向に延びるレバー状に形成され、図６（ａ）の状態ではフラグ部２６ｂ上から離れ、図６（ｂ）の状態ではフラグ部２６ｂに自重で載るように構成されている。ソレノイド２７は、プランジャ２７ａを上方に向けた状態で画像形成装置本体３０ａ側に支持されて、図６（ａ）の状態ではプランジャ２７ａを伸長して重量調節部材３１の先端を持ち上げる。また、図６（ｂ）の状態では、プランジャ２７ａを後退させて重量調節部材３１をフラグ部２６ｂ上に載せる。

このように本実施形態では、圧制御部としてのソレノイド２７の作動によって、ループ検知フラグ２６の上に重量を加算するか否かが決定される。つまり、図６（ａ）の状態では、重量調節部材３１の重量がフラグ部２６ｂ上に加算されていないため、ループ検知フラグ２６の接触部２６ａのシートＰに対する接触力は、図６（ｂ）の状態に比べて強くなる。一方、図６（ｂ）の状態では、重量調節部材３１の重量がフラグ部２６ｂ上に加算されているので、ループ検知フラグ２６の接触部２６ａのシートＰに対する接触力は、図６（ａ）の状態に比べて弱くなる。

本実施形態によると、第１の実施形態と同様の効果が得られ、転写装置３と定着装置５との間でループが形成されたシートＰに対するループ検知フラグ２６の反力を、適宜、シートＰに適した大きさに選択することができる。これにより、転写装置３と定着装置５との間でのシートＰの搬送状態によって生じる種々の画像劣化を抑制することができる。

また本実施形態では、ソレノイド２７の作動により重量調節部材３１の重量を加算するか否かで接触部２６ａのシートＰに対する接触力を変更しているため、ソレノイド２７の位置に関して、第１の実施形態の場合ほど正確にする必要はない。従って、ソレノイド２７の位置のばらつきによる接触力への影響をより少なくでき、ループ制御をより正確に実施できるという効果が得られる。なお、本実施形態の構成は、転写装置３と定着装置５間でのシートのループ制御についてだけでなく、レジストローラ対９と転写装置３間でのループ制御についても同様に適用することができる。

＜第３の実施形態＞
本第３の実施形態では、接触力変更部は、シート搬送路３３を搬送されるシートＰの種類に応じて、ループ検知部３４Ｃのシート搬送路３３に対する接触部２６ａの相対位置を変更することで接触力を変更するように構成している。本実施形態では、シート到達前のループ検知部３４Ｃのホームポジションを図７（ａ），（ｂ）に示し、ループ制御実施時にシートのコシによってループ検知フラグ２６が動作した状態を図８（ａ），（ｂ）に示す。

前述した第１の実施形態では、ソレノイド２７の作動でループ検知フラグ２６のシートＰに対する接触力を可変にしていた。これに対し本実施形態では、ケーシング３２内に収容された、センサＳと、第１の実施形態とは形状の異なるループ検知フラグ２６と、ケーシング３２側に支持されてトーションバネ１３の他端部を受けるバネ受け部材２８とを備えている。ケーシング３２は、図の右中央部を軸部４１で回動可能に画像形成装置本体３０ａ側に支持されており、ループ検知部３４Ｃの全体を一体的に図７（ａ）の状態から図７（ｂ）の状態に移行させることができる不図示の位置制御部を備えている。この位置制御部には、ロータリソレノイドを採用している。

本実施形態のループ検知フラグ２６は、軸部２６ｃを挟んで両側に突出する接触部２６ａとフラグ部２６ｂを有している。接触部２６ａは、シートＰと接触する側の重量が大きくなるように、接触部２６ａから斜め上方に延びる弦を有する半円形状に構成されており、トーションバネ１３の一端部を半円形状部の基部付近で支持している。フラグ部２６ｂは、接触部２６ａとのバランスをとりやすい「レ」の字状に形成されている。

図８（ｂ）の状態では、ループ検知フラグ２６のシートＰに対する接触力が図８（ａ）の状態に比べて強くなる。ループ検知フラグ２６がセンサＳの発光・受光部４２を切るとき（遮蔽するとき）の、トーションバネ１３による接触力は図８（ａ）と図８（ｂ）では変わらない。しかし、ループ検知フラグ２６がシートＰと接触する側の重量が大きくなるような形状をしているため、図８（ｂ）の回転した状態のほうが図８（ａ）に比べて、図中左回り方向の力の成分が大きくなるからである。この図中左回り方向の力の成分は、ループ検知フラグ２６の接触部２６ａに掛かる重力によって、ループ検知フラグ２６がシートＰを押すように回転することによる。

本実施の形態によれば、上記により第１の実施形態と同様の効果が得られ、転写装置３と定着装置５との間でループが形成されたシートＰに対するループ検知フラグ２６の反力を、適宜、シートＰに適した大きさに選択することができる。これにより、転写装置３と定着装置５との間でのシートＰの搬送状態によって生じる種々の画像劣化を抑制することができる。

更に、本実施形態によると、ループ検知フラグ２６及びセンサＳを一体的に位置を変更することで、シートＰのループ制御を行うポイントも移動できるという効果を得ることができる。それにより、シートＰのループ量も可変にすることができる。例えば、厚紙を通紙したときの問題点として、シートＰの後端が転写装置３を抜けた際に、ループが大きいと後端が跳ねて画像が乱れてしまうという画像不良が発生することがある。そのようなときに、本実施形態を用いて図７（ｂ）の状態にすると、ループ検知フラグ２６のシートＰに対する接触力を厚紙用に強くしつつ、ループ量も小さく変えられるので、紙搬送も安定し、更に後端跳ね等の画像不良の発生を抑制することができる。なお、本実施形態の構成は、転写装置３と定着装置５間でのシートのループ制御についてだけでなく、レジストローラ対９と転写装置３間でのループ制御についても同様に適用することができる。

３…上流側搬送部，下流側搬送部（転写装置）、５…下流側搬送部（定着装置）、９…上流側搬送部，搬送装置（レジストローラ対）、１２…像担持体（中間転写ベルト）、１３…付勢部材（トーションバネ）、２６…ループ検知フラグ、２６ａ…接触部、２６ｂ…フラグ部、２７…接触力変更部、２８…バネ受け部材、２９…回転止め部材、３０…画像形成装置、３１…重量調節部材、３２…ケーシング、３３…シート搬送路、３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ…ループ検知部、３９…画像形成部、４０…シート給送装置、Ｐ…シート、Ｓ…センサ

Claims (9)

1. シートを搬送する上流側搬送部及びその下流側に配置される下流側搬送部と、前記上流側搬送部と前記下流側搬送部との間で形成されるシートのループを検知する接触式のループ検知部と、を備え、前記ループ検知部の検知信号に基づいて前記上流側搬送部及び前記下流側搬送部の少なくとも一方のシート搬送速度を制御してシートのループ量を一定の範囲内に維持しながら搬送する画像形成装置において、
   前記ループ検知部は、
   検知信号を出力するセンサと、
   前記上流側搬送部と前記下流側搬送部との間のシート搬送路内に、前記シート搬送路を搬送されるシートに接触するように突出し、シートに接触して移動することにより前記センサに検知信号を出力させるための接触部と、
   前記シート搬送路を搬送されるシートに前記接触部が接触する接触力を、前記シート搬送路を搬送されるシートの種類に応じて変更する接触力変更部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記接触部を前記シート搬送路に向けて付勢する付勢部材を備え、
   前記接触力変更部は、前記シート搬送路を搬送されるシートの種類に応じて、前記付勢部材が前記接触部に付与する付勢力を変更する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記付勢部材は、前記接触部を前記シート搬送路に向けて移動付勢するトーションバネであり、かつ前記接触部は、前記トーションバネの付勢力による前記シート搬送路への最大移動位置が規制され、
   前記接触力変更部は、前記シート搬送路を搬送されるシートの種類に応じて、前記トーションバネのねじり状態を変更することで前記接触力を変更する、ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記接触力変更部は、前記シート搬送路を搬送されるシートの種類に応じて、前記付勢部材による前記付勢力を減少させる方向に荷重を加えるか又は解除することで前記接触力を変更する、ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記接触力変更部は、前記シート搬送路を搬送されるシートの種類に応じて、前記ループ検知部の前記シート搬送路に対する前記接触部の相対位置を変更することで前記接触力を変更する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 画像形成部と、前記画像形成部で形成されたトナー像を担持する像担持体と、を備え、
   前記上流側搬送部は、前記像担持体が担持しているトナー像をシートに転写しつつシートを搬送する転写装置であり、
   前記下流側搬送部は、前記転写装置でシートに転写されたトナー像を定着しつつシートを搬送する定着装置である、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 画像形成部と、前記画像形成部で形成されたトナー像を担持する像担持体と、シートを前記上流側搬送部に給送するシート給送装置と、を備え、
   前記上流側搬送部は、前記シート給送装置から給送されたシートを前記下流側搬送部に搬送する搬送装置であり、
   前記下流側搬送部は、前記像担持体に担持しているトナー像を、前記搬送装置で搬送されたシートに転写しつつ搬送する転写装置である、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記接触力変更部は、前記シート搬送路を搬送されるシートの剛度が予め設定された基準剛度より小さい場合には、前記接触部の接触力を、シートの剛度が前記基準剛度より大きい場合に比べて小さくする、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 画像形成装置本体の周囲の水分量に係る環境情報を取得する環境情報取得部を備え、
   前記接触力変更部は、前記環境情報取得部により取得された水分量が予め設定された基準水分量より大きい場合には、前記接触部の接触力を、水分量が前記基準水分量より小さい場合に比べて小さくする、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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