JP2019043748A - 画像形成装置 - Google Patents

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拓矢 川澄
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Abstract

【課題】搬送されるシートのシート幅方向端部位置のループの大きさを正確に求めること。【解決手段】画像形成装置10は、転写ローラ17と定着部19との間の搬送方向と交差するシート幅方向に沿って複数設けられ、搬送されるシートSのループ量に応じて変位するループ検知部材(R側)60a及びループ検知部材(L側)60bと、ループ検知部材(R側)60a及びループ検知部材(L側)60bの変位に応じて、定着部19のシート搬送速度を変更するCPU104と、を有している。CPU104は、複数のループ検知部材(R側)60a及びループ検知部材(L側)60bの変位量が異なるときは、搬送されるシートSのシート幅方向のサイズに基づいて、シート搬送速度を変更するタイミングを制御する。【選択図】図2

Description

本発明は、搬送されるシートに画像を形成する画像形成装置に関する。
従来、電子写真方式の画像形成装置は、感光ドラム等の像担持体に担持されるトナー像を転写部でシートに転写し、シートに転写された未定着のトナー像を定着部でシートに定着させることでシートに画像を形成している。
このような定着部は、未定着のトナー像を加熱及び加圧してシートに定着させる。この際に、画像形成装置は、加熱による定着処理によりシートに奪われる熱を短時間で補充するために、定着部の高出力の加熱ヒータをオンオフ制御する。加熱ヒータによる加熱は高温であるため、連続してシートを定着していくと、定着部の定着加熱用又は定着加圧用のローラに熱膨張を生じさせる。かかる熱膨張による駆動側のローラの外径の変化は、定着部でのシートの搬送速度に影響を与える場合がある。
定着部の駆動側のローラが熱膨張により外径が大きくなると、定着部のシート搬送速度がプリントジョブ開始時より速くなるので、定着部と転写部との間に形成されるシートのループが縮小されていく。そして、シートに形成されるループが消滅すると、定着部が搬送しているシートの先行部分が転写部にあるシートの後方部分を引っ張るという問題が発生し、転写部でシートに転写中の画像に乱れを生じさせるおそれがある。このため、熱膨張を考慮して定着部のシート搬送速度を転写部のシート搬送速度より充分遅くすることで、シートに形成されるループの消滅に対処することも可能である。
しかしながら、間欠的にシートを定着する場合には、ローラの熱膨張が小さいので、定着部のシート搬送速度が増加せずにシートに形成されるループが大きくなる。この場合には、シート搬送方向の長さが長いシートはループが大きくなり過ぎてシートに波打ち等が発生してシートの未定着画像に乱れを生じさせるおそれがある。従って、適正なループを保障するために、定着部と転写部との間におけるシートのループの大きさを検知して、定着部と転写部との間に所定量のシートのループが形成されるように定着部の搬送速度を調整する必要がある。
特許文献1は、定着部と転写部との間のシート搬送路にシートのループの大きさを検知するループ検知センサを設け、ループ検知センサが検知するループの大きさに基づいて定着部の搬送速度を調整する画像形成装置を開示している。
ここで、部品製造時のバラツキ等により定着部の定着ローラや転写部の転写ローラの各々の軸方向における外径差や加圧力差等によって、シートのループ量がシートの幅方向(シート搬送方向と交差する方向)で変化する場合がある。このような場合には、加熱ヒータによる熱膨張とは異なり、シートの幅方向全域に均一なループが形成されていない場合がある。例えば、シートの幅方向の一端部に所定量以上のループが発生する場合であっても、シートの幅方向の他端部においてはループが形成されていない場合がある。このとき、一端部のループ量に基づいて定着部のシート搬送速度を増速すると、ループが形成されていない他端部側はシートを引っ張り過ぎるおそれが有る。
特許文献1の画像形成装置は、シートの幅方向における略中央部でのシートのループの高さを基準にシートのループ量を判断している。このため、特許文献1の画像形成装置では、シートの幅方向全域に均一なループが形成されていない場合に、シートの略中央部から離れた幅方向の位置におけるループの大きさを正確に検知できない。
これに対して、特許文献2は、シートの幅方向に広がった検知手段を2つ設けてループを検知する画像形成装置を開示している。
特開2005−242251号公報 特開2013−019956号公報
しかしながら、シートのサイズは小サイズから大サイズまで複数有り、シートの幅方向の端部位置のループを検知するために全サイズに対応する検知手段をシート幅方向に広げて設けると、大サイズのシートでは端部から中央寄りまで検知手段に接触する。このため、シートの幅方向の両端のループ量の差が大きくなり易い大サイズのシートの場合に、最も検知したいシートの両端部のループの大きさを正しく検知することができないという課題を有する。
本発明の目的は、搬送されるシートのシート幅方向端部位置のループの大きさを正確に求めることができる画像形成装置を提供することである。
本発明に係る画像形成装置は、シート搬送方向に配置される上流側搬送手段及び下流側搬送手段の各々のニップで挟持搬送されるシートを搬送する画像形成装置であって、前記上流側搬送手段と前記下流側搬送手段との間の前記搬送方向と交差するシート幅方向に沿って複数設けられ、搬送されるシートのループ量に応じて変位する変位手段と、前記変位手段の変位に応じて、前記下流側搬送手段のシート搬送速度を変更する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記複数の変位手段の変位量が異なるときは、搬送されるシートの前記シート幅方向のサイズに基づいて、前記シート搬送速度を変更するタイミングを制御することを特徴とする。
本発明によれば、搬送されるシートのシート幅方向端部位置のループの大きさを正確に求めることができる。
本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の断面図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の要部の断面図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の要部の斜視図である。 本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の要部の正面図である。 本発明の実施の形態1に係るループ制御処理を示すフロー図である。 本発明の実施の形態1に係るシートにループが形成される様子を示す模式図である。 本発明の実施の形態1に係るループ量とシートの幅との関係を示す図である。 本発明の実施の形態1に係るループ形成速度とシートの幅との関係を示す図である。 本発明の実施の形態2に係る画像形成装置の動作図である。 本発明の実施の形態2に係るループ制御処理を示すフロー図である。 本発明の実施の形態2に係るループ検知部の出力信号を示す図である。 本発明の実施の形態2に係るループ量とシートの幅との関係を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
<画像形成装置の構成>
本発明の実施の形態1に係る画像形成装置10の構成について、図1から図5を参照しながら、詳細に説明する。
画像形成装置10は、ここでは複写機を例示する。画像形成装置10は、搬送ガイド5と、ループ検知部6と、レーザ発光書込ユニット11と、メイン給紙ユニット12と、給紙搬送路14と、レジストローラ15と、を有している。また、画像形成装置10は、転写ローラ17と、感光ドラム18と、定着部19と、排紙ローラ21と、排紙トレイ23と、原稿読み取りユニット24と、現像部27と、を有している。更に、画像形成装置10は、定着部駆動装置90と、定着出口センサ101と、サイズ検知部102と、CPU104と、を有している。
搬送ガイド5は、図3に示すように、転写ローラ17と定着部19との間に配設され、転写ニップN1から定着部19に向けて搬送されるシートの搬送をガイドする。搬送ガイド5は、転写ローラ17と定着部19との間においてシートのループが形成される側に配置されている。
ループ検知部6は、シートSの搬送方向(以下、「搬送方向」と記載する)に交差する幅方向において複数設けられ、転写ローラ17と定着部19との間において搬送されるシートを案内する搬送ガイド5に回動自在に支持されている。ループ検知部6は、搬送ガイド5上を搬送されるシートSに当接して、転写ローラ17と定着部19との間のシートSのループを検知する。ループ検知部6は、図4に示すように、幅方向に沿って所定間隔を設けて配置される変位手段としての一対のループ検知部材(R側)60a及びループ検知部材(L側)60bを備えている。
ループ検知部材(R側)60aは、フラグ61aを備えており、転写ローラ17と定着部19との間を搬送されるシートSにフラグ61aが当接した際に、シートSのループ量に応じた変位量で変位する。フラグ61aは、搬送される少なくとも小サイズシートのループに接触可能な位置に配置されている。
ループ検知部材(L側)60bは、フラグ61bを備えており、転写ローラ17と定着部19との間を搬送されるシートSにフラグ61bが当接した際に、シートSのループ量に応じた変位量で変位する。フラグ61bは、搬送される少なくとも小サイズシートのループに接触可能な位置に配置されている。
レーザ発光書込ユニット11は、原稿読み取りユニット24で取り込んだ画像情報を受信し、受信した画像情報を光変調情報に変換して感光ドラム18に向けて射出する。
メイン給紙ユニット12は、画像形成装置10の下部側に配置され、シートを給送する。具体的には、メイン給紙ユニット12は、積載カセット部12aと、中板12bと、中板加圧バネ12cと、給紙ローラ12eと、を備えている。
積載カセット部12aは、箱状であると共に、画像形成装置10に着脱自在に装着され、シートが積層状に蓄えられる。
中板12bは、積載カセット部12aに積載されたシートの積層方向における最下面を支持している。中板12bは、中板加圧バネ12cにより上方に付勢されることにより、積載カセット部12aに積載されたシートを上方に持ち上げた状態に保持している。
給紙ローラ12eは、積載カセット部12aの紙送り方向の前端に設けられている。給紙ローラ12eは、中板12bにより上方に持ち上げた状態に保持されたシートのうち、積層方向において一番上のシートの下方に当接して、一番上のシートを給紙搬送路14に送り出す給紙動作を行う。
給紙搬送路14は、メイン給紙ユニット12から送り出されてきたシートを搬送する。給紙搬送路14には、シートの搬送方向のレジストローラ15より上流側にシート検出装置Aが設けられている。
レジストローラ15は、給紙搬送路14に設けられている。レジストローラ15は、一対のレジストローラ15a及びレジストローラ15bによりニップ部を形成している。停止中のレジストローラ15のニップ部に、メイン給紙ユニット12から送り出されてきたシートの先端が突き当たることで、シートの斜行が矯正される。レジストローラ15は、所定のタイミングで回転を開始して、感光ドラム18と転写ローラ17とにより形成される転写ニップN1にシートを送り込む。
上流側搬送手段としての転写ローラ17は、感光ドラム18に圧接することで転写ニップN1を形成している。転写ローラ17は、転写バイアスが印加されることにより、転写ニップN1において感光ドラム18上に形成された未定着トナー像をシートに静電的に転写しながらシートを定着部19に向けて搬送する。
感光ドラム18には、レーザ発光書込ユニット11から光変調情報が照射されると共に、レーザ発光書込ユニット11により走査されることにより、レーザ発光書込ユニット11が受信した画像情報に対応した静電潜像が形成される。感光ドラム18には、静電潜像に対してトナーボトルユニット16からトナーが供給されることによって未定着トナー像が形成される。感光ドラム18は、転写ローラ17との間で未定着トナー像を転写したシートを定着部19に向けて搬送する。
下流側搬送手段としての定着部19には、定着フィルム19aが環状をなすように配置されていると共に、定着フィルム19aに圧接する加圧ローラ19bが配置されている。定着部19は、定着フィルム19aと加圧ローラ19bとにより形成される定着ニップN2における加熱及び加圧作用に基づく定着作用によって、シート上の未定着トナー像のトナーを融解して、シートにトナー像を定着させる。定着部19は、トナー像を定着させたシートを排紙通路20に向けて搬送する。
排紙ローラ21は、排紙通路20に設けられ、定着部19から排紙通路20に向けて搬送されるシートを排紙トレイ23上に排出する。
現像部27は、トナーボトルユニット16から供給されるトナーを、感光ドラム18に形成される静電潜像に供給して、感光ドラム18に形成される静電潜像をトナー像として可視化する。
定着部駆動装置90は、加圧ローラ19bに連結して加圧ローラ19bを回転させる図示しない定着駆動モータ等を有し、CPU104の制御により駆動する。
検知センサとしての定着出口センサ101は、シートS先端が定着部19の定着ニップN2に進入して通過したことを検知し、検知結果をCPU104に出力する。
サイズ検知部102は、ユーザにより図示しない操作部等に入力されるシートSの種類に基づいて搬送されるシートSのサイズを検知してCPU104に出力する。
CPU104は、本体制御部80に設けられ、定着部駆動装置90の駆動等を制御する。CPU104は、定着出口センサ101により定着部19に対するシートSの進入を検知した際に、後述するループ制御処理の実行を開始する。
CPU104は、ループ制御処理において、後述する複数の検知部材であるループ検知部材(R側)60a及びループ検知部材(L側)60bの変位に基づいて、シートSの幅方向の端部のループ量を求める。CPU104は、転写ニップN1と定着ニップN2とでシートSが挟持されるタイミングにおいて、求めたシートSの幅方向の端部のループ量に基づいて定着部駆動装置90を制御して、駆動回転する加圧ローラ19bの回転速度(搬送速度)を調整する。
CPU104は、駆動回転する加圧ローラ19bの回転速度を調整することにより、定着ニップN2における搬送速度を、搬送方向上流側の転写ニップN1における搬送速度よりも遅い第1搬送速度、又は速い第2搬送速度に変更する。例えば、転写ニップN1における搬送速度を100%とした場合に、第1搬送速度を90%とし、第2搬送速度を105%とする。
上記の構成を有する画像形成装置10において、転写ローラ17及び定着部19は搬送方向に配置されている。また、転写ニップN1と定着ニップN2とは、搬送方向におけるシートSの長さよりも短い間隔となるように配置されている。そのため、シートSは、搬送方向の上流側及び下流側を定着ニップN2と転写ニップN1とにより挟持搬送される。
<ループ制御処理>
本発明の実施の形態1に係るループ制御処理について、図6から図9を参照しながら、詳細に説明する。
なお、幅方向の中央に対して、ループ検知部材(R側)60aが配置されている側をR側とし、ループ検知部材(L側)60bが配置されている側をL側とする。また、図7から図9は、L側のループをR側のループよりも先に検知した場合を示している。
CPU104は、定着部駆動装置90を制御することで、定着部19の搬送速度を第1搬送速度(90%)に設定する。そして、CPU104は、定着ニップN2のシート搬送方向下流側に配置される定着出口センサ101で搬送されるシートSの先端を検知した際に、図6に示すループ制御処理を開始する。また、CPU104は、定着出口センサ101がシートSの先端を検知した検知時刻t0をRAM104aに記録する。
ここで、検知時刻t0におけるシートSのR側のループ量とL側のループ量とは、図8に示すように同一である。また、検知時刻t0におけるシートSのループ量(以下、「初期ループ量」と記載する)は、検知時刻t0にシートS先端が定着部19において第1搬送速度で搬送されるときのループ量であり、図7に示すR1である。この初期ループ量R1は、ここでは図8に示す4mmを例示する。
まず、CPU104は、シートSのループ量が所定量であるループ閾値R2に達したことをループ検知部6において検知することによりシートSのループを検知したか否かを判定する(S11)。ループ閾値R2は、定着部19における第1搬送速度での搬送により、初期ループ量R1から大きくなったループに接触したループ検知部6のループ検知部材60が変位することで検知するループ量である。ループ閾値R2は、既定値であり、ここでは図8に示す5mmを例示する。
CPU104は、ループ検知部6によりシートSのループを検知しない場合に(S11:No)、ステップS11の処理を繰り返す。
一方、CPU104は、ループ検知部6によりシートSのループを検知した場合に(S11:Yes)、ループ検知部材(R側)60aとループ検知部材(L側)60bとの両方の検知部材でループを検知したか否かを判定する(S12)。
CPU104は、ループ検知部材(R側)60aとループ検知部材(L側)60bとの両方の検知部材でループを検知した場合は(S12:Yes)、定着部7の搬送速度を第2搬送速度(105%)にするように定着部駆動装置90を制御する(S13)。これにより、定着部19は、第2搬送速度でシートSを搬送する。
このように、ループ検知部材(R側)60aとループ検知部材(L側)60bとの両方の変位量が同じときは、シートSのサイズに関わらず、ループ検知部材(R側)60aとループ検知部材(L側)60bとの両方の変位に応じて搬送速度を調整する。そしてその後、CPU104は、ループ制御処理を終了する。なお、ループ検知部材(R側)60aとループ検知部材(L側)60bとの両方の検知部材がループを検知しなくなった際に、定着部7の搬送速度を第1搬送速度(90%)に変更してシートSを搬送する。
一方、CPU104は、ループ検知部材(R側)60aとループ検知部材(L側)60bとの両方の検知部材でループを検知しない場合に(S12:No)、ループ検知部材(L側)60bでループを検知したか否かを判定する(S14)。
CPU104は、L側に配置されるループ検知部材(L側)60bによりループを検知した場合に(S14:Yes)、その検知時刻t2をRAM104aに記録する(S15)。この場合には、シートSにおいて、R側のループ量よりもL側のループ量の方が大きい。なお、ステップS15からステップS20までは、L側のループをR側よりも先に検知した場合の処理を示している。
次に、CPU104は、RAM104aに記録した検知時刻t0から検知時刻t2までの変位時間と、ループ閾値R2と、に基づいてL側のループ形成速度Vlを求める(S16)。ここで、ループ形成速度Vlは、ループ検知部材(L側)60bの配置位置におけるループ形成速度である。ループ検知部材(L側)60bの配置位置は、ここでは図8に示す幅方向Hの中央からL側に50mmの位置を例示する。
具体的には、CPU104は、(1)式よりL側のループ形成速度Vlを求める。なお、L側のループ形成速度Vlは、転写ローラ17の搬送速度と加圧ローラ19bの搬送速度とがシート1枚の通紙時間内の短時間においては略変わらないために、等速であると考えられる。
Vl=R2/(t2−t0) (1)
次に、CPU104は、ループ検知部材60a(R側)でループを検知したか否かを判定する(S17)。
CPU104は、ループ検知部材(R側)60aでループを検知しない場合に(S17:No)、ステップS17の処理を繰り返す。
一方、CPU104は、ループ検知部材(R側)60aでループを検知した場合に(S17:Yes)、ループ検知部材(R側)60aでループを検知した検知時刻t4をRAM104aに記録する(S18)。
次に、CPU104は、RAM104aに記録した検知時刻t0と、S18でRAM104aに記録した検知時刻t4と、既定値であるループ閾値R2と、に基づいてR側のループ形成速度Vrを求める(S19)。かかるループ形成速度Vrは、ループ検知部材(R側)60aの配置位置におけるループ形成速度である。ループ検知部材(R側)60aの配置位置は、ここでは図8に示す幅方向Hの中央からR側に50mmの位置を例示する。
具体的には、CPU104は、(2)式よりR側のループ形成速度Vrを求める。なお、R側のループ形成速度Vrは、転写ローラ17の搬送速度と加圧ローラ19bの搬送速度とがシート1枚の通紙時間内の短時間においては略変わらないために、等速であると考えられる。
Vr=R2/(t4−t0) (2)
次に、CPU104は、ループ検知部材(R側)60aでループを検知した検知時刻t4におけるL側のループ量Yl(t4)を求める(S20)。かかるループ量Yl(t4)は、ループ検知部材(L側)60bの配置位置におけるループ量である。具体的には、CPU104は、既定値であるループ閾値R2と、ループ形成速度Vlと、検知時刻t2と、検知時刻t4と、に基づいて、(3)式よりL側のループ量Ylを求める。
Yl(t4)=R2+(Vl×(t4−t2)) (3)
一方、CPU104は、ループ検知部材(L側)60bが検知する前に、ループ検知部材(R側)60aによりシートSのループを検知した場合に(S14:No)、その検知時刻t12をRAM104aに記録する(S21)。この場合には、シートSにおいて、L側のループ量よりもR側のループ量の方が大きい。なお、ステップS21からステップS26までは、R側のループをL側よりも先に検知した場合の処理を示している。
次に、CPU104は、RAM104aに記録した検知時刻t0から検知時刻t12までの変位時間と、ループ閾値R2と、に基づいてR側のループ形成速度Vr2を求める(S22)。
具体的には、CPU104は、(4)式よりR側のループ形成速度Vr2を求める。なお、R側のループ形成速度Vr2は、転写ローラ4の搬送速度と加圧ローラ19bの搬送速度とがシート1枚の通紙時間内の短時間においては略変わらないために、等速であると考えられる。
Vr2=R2/(t12−t0) (4)
次に、CPU104は、ループ検知部材(L側)60bでループを検知したか否かを判定する(S23)。
CPU104は、ループ検知部材(L側)60bでループを検知しない場合に(S23:No)、ステップS23の処理を繰り返す。
一方、CPU104は、ループ検知部材(L側)60bでループを検知した場合に(S23:Yes)、ループ検知部材(L側)60bの検知時刻t14をRAM104aに記録する(S24)。
次に、CPU104は、RAM104aに記録した検知時刻t0と、ステップS24でRAM104aに記録した検知時刻t14と、既定値であるループ閾値R2と、に基づいてL側のループ形成速度を求める(S25)。具体的には、CPU104は、(5)式よりL側のループ形成速度Vl2を求める。なお、L側のループ形成速度Vl2は、転写ローラ17の搬送速度と加圧ローラ19bの搬送速度とがシート1枚の通紙時間内の短時間においては略変わらないために、等速であると考えられる。
Vl2=R2/(t14−t0) (5)
次に、CPU104は、ループ形成速度Vr2と、検知時刻t12と、検知時刻t14と、ループ閾値R2と、に基づいて、ループ検知部材(L側)60bでループを検知した検知時刻t14におけるR側のループ量Yr2(t14)を求める(S26)。具体的には、CPU104は、(6)式よりR側のループ量Yr2を求める。
Yr2(t14)=R2+(Vr2×(t14−t12)) (6)
CPU104は、ステップS20の処理を実行した後、又はステップS26の処理を実行した後に、シートSの幅方向Hの端部Xsにおけるループ量Ysを求める(S27)。
具体的には、CPU104は、ステップS20の処理を実行した場合に、(7)式より端部Xsにおけるループ量Ysを求める。
Ys=(Yl−Yr)/(xl−xr)Xs+(xlYr−xrYl)/(xl−xr) (7)
即ち、CPU104は、ステップS20で求めたループ量Yl及びループ検知部材(L側)60bの変位位置と、ステップS17で検知したループ量Yr及びループ検知部材(R側)60aの変位位置と、に基づいてループ量Ysを求める。(7)式は、例えば図8に示す一次関数f1になる。また、この際の端部Xsは、ここでは図8に示す幅方向Hの中央からL側に100mmの位置を例示する。更に、ステップS20で求めたループ量Ylは、ここでは図8に示す一次関数f1における幅方向Hの中央からL側に50mmの位置のループ量である6mmを例示する。
また、CPU104は、ステップS26の処理を実行した場合に、(8)式より端部Xsにおけるループ量Ysを求める。
Ys=(Yr−Yl)/(xr−xl)Xs+(xrYl−xlYr)/(xr−xl) (8)
即ち、CPU104は、ステップS26で求めたループ量Yr2及びループ検知部材(R側)60aの変位位置と、ステップS23で検知した際のループ量Yl2及びループ検知部材(L側)60bの変位位置と、に基づいてループ量Ys2を求める。この際の端部Xsは、ここでは図8に示す幅方向Hの中央からR側に100mmの位置を例示する。
次に、CPU104は、ループ検知部材(R側)60a及びループ検知部材(L側)60bの変位位置におけるループ量を、ステップS27で求めたループ量Ysに補正する。
また、CPU104は、シートSの幅方向Hの端部Xsにおけるループ形成速度Vsを求める(S27)。ここで、ループ形成速度はシートSの幅方向Hに対して略線形性を有しているため、ループ形成速度とシートSの幅との関係を一次関数で表すことができる。なお、図9は、A4サイズのシートSの場合の一次関数を例示している。
具体的には、CPU104は、ステップS15からステップS20までの処理を実行した場合に、(9)式よりループ形成速度Vsを求める。
Vs=(Vl−Vr)/(xl−xr)Xs+(xlVr−xrVl)/(xl−xr) (9)
即ち、CPU104は、ステップS16で求めたループ形成速度Vl及びループ検知部材60bの配置位置と、ステップS19で求めたループ形成速度Vr及びループ検知部材60aの配置位置と、に基づいて、端部Xsにおけるループ形成速度Vsを求める。
また、CPU104は、ステップS21からステップS26までの処理を実行した場合に、(10)式よりループ形成速度Vsを求める。
Vs=(Vr−Vl)/(xr−xl)Xs+(xrVl−xlVr)/(xr−xl) (10)
即ち、CPU104は、ステップS22で求めたループ形成速度Vr及びループ検知部材60aの変位位置と、ステップS25で求めたループ形成速度Vl及びループ検知部材60bの変位位置と、に基づいて、端部Xsにおけるループ形成速度Vsを求める。
次に、CPU104は、端部Xsのループ量Ysが閾値に到達する時刻tsを求める(S28)。
具体的には、CPU104は、ステップS15からステップS20までの処理を実行した場合に、(11)式より時間Tsを求める。(11)式により求める時間Tsは、ループ検知部材(R側)60aでループを検知した検知時刻t4から、シートSの端部Xsのループ量Ysが既定値であるループ閾値R2に到達するまでの時間である。
Ts=(R2−Ys)/ Vs (11)
次に、CPU104は、(11)式より求めた時間Tsを検知時刻t4に加算して、シートSの端部Xsのループ量Ysがループ閾値R2に到達する時刻ts(ts=t4+Ts)を求める。時刻tsにおけるループ量とシートSの幅との関係を表す一次関数は、例えば図8に示す一次関数f2になる。このように、CPU104は、検知時刻t4においてループ検知部材(R側)60aでループを検知した際に、シートSの幅方向の端部Xsのループ量がループ閾値R2以上になる時刻tsを予測する。
また、CPU104は、ステップS21からステップS26までの処理を実行した場合に、(12)式より時間Tsを求める。(12)式により求める時間Tsは、ループ検知部材(L側)60bでループを検知した検知時刻t14から、シートSの端部Xsのループ量Ysがループ閾値R2に到達するまでの時間である。
Ts=(R2−Ys)/ Vs (12)
次に、CPU104は、(12)式より求めた時間Tsを検知時刻t14に加算して、シートSの端部Xsのループ量Ysがループ閾値R2に到達する時刻ts(ts=t14+Ts)を求める。このように、CPU104は、検知時刻t14においてループ検知部材(L側)60bでループを検知した際に、シートSの幅方向の端部Xsのループ量がループ閾値R2以上になる時刻tsを予測する。
次に、CPU104は、求めた時刻tsを経過したか否かを判定する(S29)。
CPU104は、時刻tsを経過していない場合に(S29:No)、ステップS29の処理を繰り返す。
一方、CPU104は、時刻tsを経過した場合に(S29:Yes)、定着部19の搬送速度を第1搬送速度(90%)から第2搬送速度(105%)に変更するように定着部駆動装置90を制御する(S13)。CPU104は、定着部19の搬送速度を転写ローラ17の搬送速度よりも速くして、シートSに生じた不要なループを解消する。そしてその後、ループ制御処理は終了する。
ここで、両方のループ検知部材のループ検知を判定するのは、一方のループ検知部材がループを検知したときに増速すると、他方にまだループができていないときはシートの他方側を引っ張ることになり、転写不良等の画質劣化等を招くおそれがあるからである。
このように、CPU104は、ループ検知部材(R側)60a及びループ検知部材(L側)60bのループ量Ysに応じた変位量が異なる場合に、搬送されるシートの幅方向のサイズに基づいて、搬送速度を変更するタイミングを制御する。また、図6に示すループ制御処理は、ループ検知部材(R側)60a及びループ検知部材(L側)60bにおけるシートSのループの検知タイミングに応じて異なる処理となる。
そして、CPU104は、予測した時刻tsにおいてシートSのループを解消する制御として加圧ローラ19bを低速の第1搬送速度(90%)から高速の第2搬送速度(105%)にする。これにより、シートSのL側とR側とでループ量に差がある場合であっても、定着部19によりシートSが引っ張られることによる画像不良の発生を防止することができる。
図8に一例として示すように、シートSのL側のループ量は、検知時刻t2、検知時刻t4及び時刻tsと時間が経過するにつれて、シートSのR側に比べて徐々に大きくなる。また、図9に示すように、シートSのループ形成速度は、R側の端部からL側の端部に向けて徐々に速くなる。
このように、本実施の形態では、複数のループ検知部材(R側)60a及びループ検知部材(L側)60bの変位量が異なるときは、搬送されるシートSのシート幅方向のサイズに基づいて、シート搬送速度を変更するタイミングを制御する。これにより、搬送されるシートのシート幅方向端部位置のループの大きさを正確に求めることができる。
(実施の形態2)
<画像形成装置の構成>
本発明の実施の形態2に係る画像形成装置の構成について、図10を参照しながら、詳細に説明する。
なお、本実施の形態の画像形成装置において、画像形成装置10のループ検知部6に代えてループ検知部56を設ける以外は画像形成装置10と同一構成であるので、ループ検知部56以外の説明を省略する。
ループ検知部56は、ループ検知部材160と、発光部172と、受光部171と、を有している。
変位手段としてのループ検知部材160は、幅方向に沿って所定間隔を設けて一対設けられている。ループ検知部材160は、フラグ161を備えており、転写ローラ17と定着部19との間を搬送されるシートSにフラグ161が当接した際にシートSのループ量に応じて変位する。ループ検知部材160は、フラグ161と、遮蔽部162と、遮蔽部163と、スリット164と、を備えている。
フラグ161は、転写ローラ17と定着部19との間を搬送されるシートSに当接した際にシートSのループ量に応じて変位して、ループ検知部材160を変位させる。
第2の遮蔽部としての遮蔽部162は、ループ検知部材160の変位に伴って移動する。遮蔽部162は、発光部172から受光部171に向けて発光された光の光路上に移動した際に、発光部172から発光される光を遮蔽して、発光部172から発光された光が受光部171に受光されないようにする。
第1の遮蔽部としての遮蔽部163は、ループ検知部材160の変位に伴って移動する。遮蔽部163は、発光部172から受光部171に向けて発光された光の光路上に移動した際に、発光部172から発光される光を遮蔽して、発光部172から発光された光が受光部171に受光されないようにする。遮蔽部162及び遮蔽部163は、ループ検知部材160の変位方向に沿って配列されている。
スリット164は、ループ検知部材160の変位方向において遮蔽部162と遮蔽部163との間に設けられ、ループ検知部材160の変位に伴って移動する。スリット164は、発光部172から受光部171に向けて発光された光の光路上に移動した際に、発光部172から発光された光を通過させて受光部171に受光させる。
受光部171は、発光部172から発光された光Pを受光すると共に、受光した光Pを電気信号に変換してCPU104に出力する。
発光部172は、光Pを発光する。
上記の構成を有するループ検知部材160は、変位方向に沿って遮蔽部162、スリット164及び遮蔽部163の順に配置されている。
<ループ制御処理>
本発明の実施の形態2に係るループ制御処理について、図11から図13を参照しながら、詳細に説明する。
なお、幅方向の中央に対して、幅方向の一端側をR側とし、幅方向の他端側をL側とする。また、図12の(a)から(e)の記載は、図10における(a)から(e)の状態であることを示している。また、図13は、L側のループをR側のループよりも先に検知した場合を示している。
図12において、ローレベルの信号は、発光部172から発光された光を受光部171で受光した際にループ検知部56より出力される。また、ハイレベルの信号は、発光部172から発光された光を、遮蔽部162又は遮蔽部163により遮蔽されて受光部171で受光できない場合にループ検知部56より出力される。
本実施の形態の画像形成装置は、定着出口センサ101でシートSを検知した後に、図11に示すループ制御処理を開始する。
まず、本体制御部80のCPU104は、シートSのループ量がループ閾値R21に達することにより、発光部172から発光された光が遮蔽部163により遮蔽されることでループ検知部56によりシートSのループを検知したか否かを判定する(S51)。ループ閾値R21は、ここでは図13に示す4mmを例示する。
CPU104は、ループ検知部56によりシートSのループを検知しない場合に(S51:No)、ステップS51の処理を繰り返す。
一方、CPU104は、ループ検知部56によりシートSのループを検知した場合に(S51:Yes)、一対のループ検知部材160の両方でループを検知したか否かを判定する(S52)。
CPU104は、一対のループ検知部材160の両方でループを検知した場合に(S52:Yes)、一対のループ検知部材160により検知したループ量がループ閾値R22より大きいか否かを判定する(S53)。ループ閾値R22は、ここでは図13に示す5mmを例示する。
一方、CPU104は、一対のループ検知部材160により検知したループ量がループ閾値R22より大きい場合に(S53:Yes)、定着部19の搬送速度を第2搬送速度(105%)にするように定着部駆動装置90を制御する(S54)。これにより、定着部19は、第2搬送速度でシートSを搬送する。そしてその後、ループ制御処理は終了する。
一方、CPU104は、一対のループ検知部材160のうち、L側のループ検知部材160のみでループを検知したか否かを判定する(S55)。
CPU104は、L側のループ検知部材160のみでループを検知した場合に(S55:Yes)、発光部172から発光された光PをL側のループ検知部材160の遮蔽部163により遮蔽した検知時刻t21をRAM104aに記録する(S56)。検知時刻t21において、L側のループ検知部材160は、図10(b)の状態になっている。この場合には、シートSにおいて、R側のループ量よりもL側のループ量の方が大きい。検知時刻t21におけるL側のループ検知部材160で検知したループ量は、ここでは図13に示す4mmを例示する。なお、ステップS56からステップS59までは、L側のループをR側よりも先に検知した場合の処理を示している。
その後にL側のループ検知部材160が変位することにより、発光部172から発光された光Pは、図10(c)に示すように、スリット164を通過して受光部171で受光される。
そして、CPU104は、発光部172から発光された光PをL側のループ検知部材160の遮蔽部162により遮蔽した検知時刻t22をRAM104aに記録する(S56)。検知時刻t22において、L側のループ検知部材160は、図10(d)の状態になっている。検知時刻t22におけるL側のループ検知部材160で検知したループ量は、ここでは図13に示す5mmを例示する。
次に、CPU104は、検知時刻t21から検知時刻t22までの変位時間と、検知時刻t21におけるループ閾値R21と検知時刻t22におけるループ閾値R22とのループ量の差分L21と、に基づいてL側のループ形成速度Vlを求める(S57)。ここで、検知時刻t21から検知時刻t22までの変位時間は、図12に示すように、遮蔽部163により発光部172から発光される光Pを遮蔽してから遮蔽部162により発光部172から発光される光Pを遮蔽するまでの時間である。
具体的には、CPU104は、(13)式よりL側のループ形成速度Vlを求める。
Vl=L21/(t22−t21) (13)
なお、L側のループ形成速度Vlは、転写ローラ17の搬送速度と加圧ローラ19bの搬送速度とがシート1枚の通紙時間内においては略変わらないために、等速であると考えられる。
次に、CPU104は、R側のループ検知部材160でループを検知した際に、発光部172から発光された光PをR側のループ検知部材160の遮蔽部163により遮蔽した検知時刻t23をRAM104aに記録する。検知時刻t23において、R側のループ検知部材160は、図10(b)の状態になっている。検知時刻t23におけるR側のループ検知部材160で検知したループ量は、ここでは図13に示す4mmを例示する。
その後にR側のループ検知部材160が変位することにより、発光部172から発光された光Pは、図10(c)に示すように、スリット164を通過して受光部171で受光される。
そして、CPU104は、発光部172から発光された光PをR側のループ検知部材160の遮蔽部162により遮蔽した検知時刻t24をRAM104aに記録する。検知時刻t24において、R側のループ検知部材160は、図10(d)の状態になっている。
次に、CPU104は、検知時刻t23から検知時刻t24までの変位時間と、検知時刻t23におけるループ量R23と検知時刻t24におけるループ量R24とのループ量の差分L22と、に基づいてR側のループ形成速度Vrを求める(S58)。ここで、検知時刻t23から検知時刻t24までの変位時間は、図12に示すように、遮蔽部163により発光部172から発光される光Pを遮蔽してから遮蔽部162により発光部172から発光される光Pを遮蔽するまでの時間である。
具体的には、CPU104は、(14)式よりR側のループ形成速度Vrを求める。
Vr=L22/(t24−t23) (14)
なお、R側のループ形成速度Vrは、転写ローラ17の搬送速度と加圧ローラ19bの搬送速度とがシート1枚の通紙時間内においては略変わらないために等速であると考えられる。
次に、CPU104は、R側のループ検知部材160でループを検知した検知時刻t24におけるL側のループ量Yl(t24)を求める(S59)。かかるループ量Yl(t24)は、L側のループ検知部材160の変位位置におけるループ量である。具体的には、CPU104は、ループ量の差分L21と、ループ形成速度Vlと、検知時刻t22と、検知時刻t24と、に基づいて、(15)式よりL側のループ量Yl(t24)を求める。
Yl(t24)=L21+(Vl×(t24−t22)) (15)
一方、CPU104は、R側のループ検知部材160のみでループを検知した場合に(S55:No)、発光部172から発光された光PをR側のループ検知部材160の遮蔽部163により遮蔽した検知時刻t31をRAM104aに記録する(S60)。なお、ステップS60からステップS63までは、R側のループをL側よりも先に検知した場合の処理を示しており、ステップS56からステップS59までのL側とR側とを入れ替えた処理と同一処理である。これより、ステップS60からステップS63まで及びそれ以降の関連する処理の説明を省略する。
CPU104は、ステップS59の処理を実行した後、又はステップS63の処理を実行した後に、シートSの幅方向Hの端部Xsにおけるループ量Ysを求める(S64)
具体的には、CPU104は、ステップS59の処理を実行した場合に、(16)式によりループ量Ysを求める。
Ys=(Yl−Yr)/(xl−xr)Xs+(xlYr−xrYl)/(xl−xr) (16)
即ち、CPU104は、ステップS59で求めたループ検知部材160の変位位置xlでのループ量Ylと、ステップS58でR側のループ形成速度Vrを求めた際のループ検知部材160の変位位置xrでのループ量Yrと、よりループ量Ysを求める。(16)式は、ここでは図13に示す一次関数f11を例示する。また、(16)式の端部Xsは、ここでは図13に示す幅方向Hの中央からL側に100mmの位置を例示する。
次に、CPU104は、ループ検知部材160の変位位置におけるループ量を幅方向Hの端部Xsにおけるループ量Ysに補正する。
また、CPU104は、シートSの幅方向Hの端部Xsにおけるループ形成速度Vsを求める(S64)。ここで、ループ形成速度はシートSの幅方向Hに対して略線形性を有しているため、ループ形成速度とシートSの幅との関係を一次関数で表すことができる。
具体的には、CPU104は、ステップS56からステップS59までの処理を実行した場合に、(17)式よりループ形成速度Vsを求める。
Vs=(Vl−Vr)/(xl−xr)Xs+(xlVr−xrVl)/(xl−xr) (17)
即ち、CPU104は、ステップS57で求めたループ検知部材160の変位位置xlでのループ形成速度Vlと、ステップS58で求めたループ検知部材160の変位位置xrでのループ形成速度Vrと、よりループ形成速度Vsを求める。
次に、CPU104は、端部Xsのループ量Ysが閾値R12に到達する時刻tsを求める(S65)。
具体的には、CPU104は、ステップS56からステップS59までの処理を実行した場合に、ループ検知部材160でループを検知した検知時刻t24から、シートSの端部Xsのループ量Ysが閾値R12に到達するまでの時間Tsを(18)式より求める。
Ts=(L24−Ys)/ Vs (18)
次に、CPU104は、(18)式より求めた時間Tsを検知時刻t24に加算して、シートSの端部Xsのループ量Ysが閾値R12に到達する時刻ts(ts=t24+Ts)を求める。時刻tsにおけるループ量とシートSの幅との関係を表す一次関数は、ここでは図8に示す一次関数f12を例示する。
次に、CPU104は、時刻tsを経過したか否かを判定する(S66)。
CPU104は、時刻tsを経過していない場合に(S66:No)、ステップS66の処理を繰り返す。
一方、CPU104は、時刻tsを経過した場合に(S66:Yes)、定着部19の搬送速度を第2搬送速度(105%)にするように定着部駆動装置90を制御する(S54)。
このように、CPU104は、定着部19の搬送速度を転写ローラ17の搬送速度よりも速くして、シートSに生じたループを解消する。そしてその後、CPU104は、ループ制御処理を終了する。
図13に一例として示すように、シートSのL側のループ量は、検知時刻t21、検知時刻t22、検知時刻t23、検知時刻t24及び時刻tsと時間が経過するにつれて、シートSのR側に比べて徐々に大きくなる。
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態1の効果と同様の効果を得ることができる。
なお、発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
具体的には、上記実施の形態において、画像形成装置は、定着部19と排紙ローラ21との間等の転写ローラ17と定着部19との間以外において搬送されるシートSのループ量及びループ形成速度を求めてもよい。
6 ループ検知部
10 画像形成装置
17 転写ローラ
18 感光ドラム
19 定着部
19a 定着フィルム
19b 加圧ローラ
56 ループ検知部
60a ループ検知部材
60b ループ検知部材
61a フラグ
61b フラグ
90 定着部駆動装置
101 定着出口センサ
160 ループ検知部材
161 フラグ
162 遮蔽部
163 遮蔽部
164 スリット
171 受光部
172 発光部

Claims (6)

  1. シート搬送方向に配置される上流側搬送手段及び下流側搬送手段の各々のニップで挟持搬送されるシートを搬送する画像形成装置であって、
    前記上流側搬送手段と前記下流側搬送手段との間の前記搬送方向と交差するシート幅方向に沿って複数設けられ、搬送されるシートのループ量に応じて変位する変位手段と、
    前記変位手段の変位に応じて、前記下流側搬送手段のシート搬送速度を変更する制御手段と、
    を有し、
    前記制御手段は、前記複数の変位手段の変位量が異なるときは、搬送されるシートの前記シート幅方向のサイズに基づいて、前記シート搬送速度を変更するタイミングを制御する、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記制御手段は、
    搬送されるシートの前記シート幅方向端部のループ量を判定して、前記シート搬送速度を変更するタイミングを制御する、
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記制御手段は、
    複数の前記変位手段の変位量が同じときは、搬送されるシートの前記シート幅方向のサイズに関わらず、前記変位手段の変位に応じて前記シート搬送速度を調整する、
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記制御手段は、
    前記変位手段の変位に基づいて前記変位手段の変位位置におけるループ量を求め、搬送されるシートの前記シート幅方向のサイズに基づいて前記変位位置におけるループ量を補正して前記シート幅方向端部のループ量を求める、
    ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記下流側搬送手段のニップに対するシートの進入を検知する検知センサを有し、
    前記制御手段は、
    前記検知センサによりシートの進入を検知してから前記変位手段の変位により検知した搬送されるシートのループ量が所定量に達するまでの変位時間及びループ量の差分よりループ形成速度を求め、前記ループ形成速度を用いて前記変位位置におけるループ量を求める、
    ことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
  6. 光を発光する発光手段と、
    前記発光手段から発光される光を受光する受光手段と、
    を有し、
    前記変位手段は、
    前記発光手段から発光される光を遮蔽すると共に変位方向に沿って配列する第1の遮蔽部及び第2の遮蔽部と、前記発光手段から発光される光を前記受光手段に到達させると共に前記変位方向において前記第1の遮蔽部と前記第2の遮蔽部との間に設けられるスリットと、を備え、
    前記制御手段は、
    前記発光手段から発光される光を前記第1の遮蔽部で遮蔽してから前記第2の遮蔽部で遮蔽するまでの変位時間及び前記変位手段の変位により検知したループ量の差分よりループ形成速度を求め、前記ループ形成速度を用いて前記変位位置におけるループ量を求める、
    ことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
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