JP2019066830A

JP2019066830A - 画像形成装置

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Publication number: JP2019066830A
Application number: JP2018148583A
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Inventors: 鈴木　雅人; Masato Suzuki; 雅人鈴木
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Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2019-04-25
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Abstract

【課題】２つの搬送部の間で精度良くループ制御を実行すると共に、ループセンサとは別のセンサによる用紙の検知精度の低下を防止する。【解決手段】本発明は、第１と第２搬送部の間に配置され、ループが形成された記録材と接触して移動するフラグと、フラグの位置に応じて異なる出力値の信号を出力するセンサと、センサから出力された信号に応じて記録材の搬送速度を変更するループ制御部と、第１と第２搬送部の間に配置され、記録材を検知する検知部と、を有し、前記検知部は、記録材の一方の面に当接する第１当接部材と、他方の面に当接する第２当接部材と、第１当接部材を付勢する第１付勢部材と、第２当接部材を付勢する第２付勢部材を含み、第１と第２当接部材は記録材を互いに挟持する方向に移動可能であって、センサから出力される信号の出力値が切り替わるフラグの位置が第１と第２当接部材が移動可能な範囲に含まれるように構成される。【選択図】図６

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、２つの搬送部の間で用紙に形成されたループ量をループセンサで検知し、検知したループ量に応じて搬送部による用紙の搬送速度を変更するループ制御が知られている。

特許文献１には、用紙を同期搬送するレジストレーションローラ対と画像形成部の間におけるループ制御が記載されている。特許文献１の画像形成装置では、レジストレーションローラ対と画像形成部の間で用紙に形成されたループ量が小さいと判断すると、レジストレーションローラ対による用紙の搬送速度を増速させている。そして、用紙に形成されたループ量が大きいと判断すると、レジストレーションローラ対による用紙の搬送速度を減速させている。

一方、レジストレーションローラ対と画像形成部の間に用紙の種類を判別するセンサ（以下、メディアセンサと表記する）を設け、メディアセンサによって判別された用紙の種類に応じて、画像形成条件を変更する画像形成装置が知られている。

特許文献２には、用紙の表面に対して光を照射する発光素子と、用紙の表面で反射した光を受光するフォトダイオードを有するメディアセンサが記載されている。ここで、特許文献２においては、用紙に対するメディアセンサの追従性をあげるために、センサが用紙と接触するガイド面に対して用紙を押圧する押圧部材が配置されている。押圧部材はバネと接続されており、バネの付勢力によって用紙を押圧している。これにより、搬送バタつき等の影響によって用紙がガイド面から離れてしまい、用紙の種類の判別精度が低下してしまうことを防止できる。

特許第２５３５３６５号公報特開２００６−３０７３６号公報

ここで、レジストレーションローラ対と画像形成部の間に上述したループセンサとメディアセンサを配置した場合、メディアセンサに設けられたバネによって用紙がガイド面に押圧されるため、用紙の姿勢が矯正されてしまう。その結果、ループセンサが用紙に形成されるループ量を検知しにくくなり、精度良くループ制御を実行することができない。

本発明の目的は、２つの搬送部の間で精度良くループ制御を実行すると共に、２つの搬送部の間に配置されたループセンサとは別のセンサによる用紙の検知精度の低下を防止することである。

上記の目的を達成するための本発明の画像形成装置は、記録材を搬送する第１搬送部と、第２搬送部と、前記第１搬送部と前記第２搬送部の間に配置され、前記第１搬送部と前記第２搬送部の間においてループが形成された記録材と接触して移動するフラグと、前記フラグの位置に応じて、異なる出力値の信号を出力するセンサと、前記センサから出力された信号に応じて、少なくとも前記第１搬送部または前記第２搬送部のいずれか一方による記録材の搬送速度を変更するループ制御部と、前記第１搬送部と前記第２搬送部の間に配置され、記録材または記録材に形成された画像を検知する検知部と、前記検知部の検知結果に応じて、記録材に画像を形成する際の画像形成条件を変更する画像制御部と、を有する画像形成装置において、前記検知部は、互いに対向して設けられることにより記録材を挟持可能な、記録材の一方の面に当接する第１当接部材と、他方の面に当接する第２当接部材とを含み、さらに前記第１当接部材を前記第２当接部材に対して付勢する第１付勢部材と、前記第２当接部材を前記第１の当接部材に対して付勢する第２付勢部材とを含み、前記第１当接部材と前記第２当接部材は、記録材を互いに挟持する方向に移動可能であって、前記第１当接部材と前記第２当接部材が移動可能な方向と直交し、かつ記録材の搬送方向と直交する方向から見た時に、前記センサから出力される信号の出力値が切り替わる前記フラグの位置が、前記第１当接部材と前記第２当接部材が移動可能な範囲に含まれるように構成されることを特徴とする。

本発明によれば、２つの搬送部の間で精度良くループ制御を実行すると共に、２つの搬送部の間に配置されたループセンサとは別のセンサによる用紙の検知精度の低下を防止することができる。

画像形成装置の概略構成を示す断面図レジストレーションローラ対と２次転写搬送部の詳細構成及び駆動源を示す図転写前内ガイドと転写前外ガイドの長手方向における各部材の配置を示す図センサガイドユニットの構成を示す断面図レジループセンサの構成を示す断面図レジループ制御時のレジループセンサの出力信号及びレジストレーションローラ対の周速の変化を示す図釣り合い点においてシートＳが搬送されている場合のセンサガイドユニットの状態及びシートにかかる力の関係性を示す図シートＳに形成されたループ量が大きい場合のセンサガイドユニットの状態及びシートにかかる力の関係性を示す図シートＳに形成されたループ量が小さい場合のセンサガイドユニットの状態及びシートにかかる力の関係性を示す図釣り合い点とレジループ制御点がずれている場合のセンサガイドユニットの状態及びシートにかかる力の関係性を示す図厚紙の場合の釣り合い点とレジループ制御点の関係性を示す図

［実施例１］
本実施例における画像形成装置の構成について、図１を用いて説明する。本実施例では、画像形成装置として電子写真方式のカラーレーザビームプリンタ１（以下、プリンタ１と表記する）を示す。

プリンタ１は、略水平方向に並設された４個のドラム状の像担持体、即ち、感光ドラム２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）を備えている。感光ドラム２は、図示しない駆動源によって、図１における時計回りの方向に回転駆動される。プリンタ１は、感光ドラム２の表面を均一に帯電する帯電ユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し、各感光ドラム２上に静電潜像を形成するスキャナユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）を備える。プリンタ１は、静電潜像にトナーを付着させて画像として現像する現像ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、中間転写ベルト８に画像を転写した後、感光ドラム２の表面に残ったトナーを除去するクリーニングユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を備える。感光ドラム２、帯電ユニット３、現像ユニット５、クリーニングユニット６は一体のカートリッジユニットとして構成されており、各カートリッジユニットは異なる色（イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック）の画像を形成する。

１次転写ローラ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は中間転写ベルト８を介して感光ドラム２に当接しており、１次転写ローラ７によって感光ドラム２上のトナー像は中間転写ベルト８に転写される。中間転写ベルト８は駆動ローラ９、２次転写対向ローラ１０、テンションローラ１１によって張架されており、駆動ローラ９によって図１における反時計回りの方向に回転される。２次転写対向ローラ１０と中間転写ベルト８を介して対向する位置に設けられた２次転写ローラ１２（転写部）は、中間転写ベルト８に転写されたトナー像をシートＳへ転写する。中間転写ベルト８、２次転写対向ローラ１０、２次転写ローラ１２は、シートＳを搬送する２次転写搬送部１３を構成しており、シートＳへの転写を行うと共にシートＳを下流へ搬送する役割を担っている。また、テンションローラ１１と中間転写ベルト８を介して対向する位置に、ベルトクリーニングユニット１４があり、中間転写ベルト８の表面に残ったトナーを除去し回収する。

プリンタ１には、シートＳ（記録材）が載置される給紙カセット１５とマルチトレイ１８が設けられている。給紙カセット１５に載置されたシートＳは、給紙ローラ１６と分離ローラ１７によって１枚ずつに分離され、引き抜きローラ２１へ給紙される。マルチトレイ１８に載置されたシートＳは、マルチ給紙ローラ２０と分離パット１９によって１枚ずつに分離され、引き抜きローラ２１へ給紙される。引き抜きローラ２１へ給紙されたシートＳは、シートＳの斜行を補正するレジストレーションローラ対３０（以下、レジローラ対３０と表記する）へ搬送される。レジローラ対３０と２次転写ローラ１２の間の搬送路上には、シートＳの種類を判別するために、シートＳの特性に関する情報を検知するセンサガイドユニット４０が設けられている。センサガイドユニット４０について詳細は後述する。

定着ユニット５１は、２次転写ローラ１２によってシートＳに転写された画像をシートＳに定着する。定着ユニット５１はシートＳに熱及び圧力を加えることでシートＳに画像を定着する。片面印刷時は両面フラッパ５２によって排紙搬送路へとシートＳは導かれ、両面印刷時は両面フラッパ５２によって反転搬送路、両面搬送路へとシートＳは導かれる。排紙ローラ対５４は排紙搬送路へと搬送されたシートＳを排紙トレイ５５へと排紙する。

制御部６０は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの回路からなり、プリンタ１内の各装置を制御するプログラムを実行する。制御部６０は、機能として搬送制御部６１と画像制御部６２を有している。搬送制御部６１は後述する駆動モータを制御して、シートＳの搬送速度を変更する。画像制御部６２はセンサガイドユニット４０から得られたシートＳに関する情報に基づき、シートＳの種類を判別し、判別した種類に応じて画像形成部の画像形成条件を変更する。これらの詳細な機能については後述する。

図２は、レジローラ対３０と２次転写搬送部１３の間の搬送路の詳細構成及び各搬送部の駆動源を示した図である。レジローラ対３０は、レジストレーションローラ３０ａ（以下、レジローラ３０ａと表記する）とレジコロ３０ｂで構成され、図示しないバネによってレジコロ３０ｂがレジローラ３０ａを押圧し、ニップ部を形成している。レジコロ３０ｂは、レジコロ軸３０ｃを中心として回転可能に支持されている。レジローラ３０ａは、給紙モータ３１から駆動力を受け回転し、シートＳを搬送する。なお、上述した搬送制御部６１は給紙モータ３１を制御することで、レジローラ対３０によるシートＳの搬送速度を変更することができる。

シートＳの搬送方向においてレジローラ対３０の上流側には、シートＳの斜行を補正するためのレジシャッター３２が設けられている。レジシャッター３２は、レジコロ軸３０ｃを中心として回転可能に支持され、図示しないバネによって図２における時計回りの方向に付勢されている。シートＳの先端がレジシャッター３２に突入した際は、この付勢力に抗してレジシャッター３２を図２における反時計回りの方向に回転させる。シートＳが斜行している場合、幅方向においてシートＳがレジシャッター３２に対して均一に接触して、レジシャッター３２を押し上げた後にレジローラ対３０へ搬送される。つまり、シートＳの先端がレジシャッター３２に突き当たることによって、シートＳの斜行が補正される。

上述した通り、２次転写搬送部１３は、中間転写ベルト８、２次転写対向ローラ１０、２次転写ローラ１２によって構成される。２次転写ローラ押圧バネ３８が、２次転写ローラ１２を２次転写対向ローラ１０に対して押圧することで、中間転写ベルト８でシートＳを搬送するためのニップ部を形成している。駆動ローラ９は、ベルト駆動モータ３９から駆動力を受け回転し、中間転写ベルト８を図２における反時計回りの方向へ回転させる。なお、上述した搬送制御部６１はベルト駆動モータ３９を制御している。

また、転写前内ガイド３３と転写前外ガイド３４は、シートＳをレジローラ対３０から２次転写搬送部１３へとガイドする搬送路を形成している。センサガイドユニット４０は、搬送されるシートＳの一方の面に当接する第１センサホルダ１００（第１当接部材）と、シートＳの他方の面に当接する第２センサホルダ１１０（第２当接部材）によって構成される。第１センサホルダ１００は転写前内ガイド３３に設けられ、第２センサホルダ１１０は転写前外ガイド３４に設けられている。第１センサホルダ１００は第２センサホルダ１１０を押圧する方向に付勢されており、転写前内ガイド３３に対して移動可能な構成となっている。また、第２センサホルダ１１０は第１センサホルダ１００を押圧する方向に付勢されており、転写前外ガイド３４に対して移動可能な構成となっている。第１センサホルダ１００と第２センサホルダ１１０はお互いに付勢し合うことで、搬送されるシートＳを挟持する。１１２は第２センサホルダ１１０に備え付けられる従動コロであり、第１センサホルダ１００に突き当たるように構成されている。センサガイドユニット４０をシートＳが通過する際は、従動コロ１１２がシートＳと接触して回転することで、シートＳの搬送抵抗を低減している。３７はループセンサフラグであり、後述するループ制御によってシートＳに形成されるループ量を検知するために設けられている。

本実施例において、レジローラ対３０のニップ部におけるシートＳの搬送方向は、図２における斜め左方向となるように構成されている。そして、２次転写搬送部１３のニップ部におけるシートＳの搬送方向は、図２における斜め右方向となるように構成されている。このようにシートＳの搬送方向を決めることで、レジローラ対３０と２次転写搬送部１３の間でシートＳに形成されるループの方向を、転写前内ガイド３３側（図２における左側）へ限定している。また転写前内ガイド３３の搬送ガイド形状は、ループ領域となる空間を形成する湾曲形状としている。

図３（ａ）は、転写前内ガイド３３に配置された各部材の長手方向（シートＳの幅方向）における配置を示す図、図３（ｂ）は転写前外ガイド３４に配置された各部材の長手方向における配置を示す図である。ここで、シートＳの搬送方向は図３（ａ）、（ｂ）の矢印方向であり、レジローラ対３０（レジローラ３０ａ、レジコロ３０ｂ）によってシートＳがこの矢印方向に沿って搬送される。

まず、図３（ａ）について説明する。転写前内ガイド３３には、シートＳの紙幅検知を行う紙幅センサフラグ３５、紙幅センサフラグ３６、及びシートＳの紙幅検知とループ検知を行うループセンサフラグ３７が配置されている。つまり、ループセンサフラグ３７はシートＳのループ量を検知するためだけに用いられるのではなく、シートＳの紙幅を検知するためにも用いられる。転写前内ガイド３３には、それぞれのフラグに対応したフォトインタラプタ（図５に記載）が配置されており、フォトインタラプタのＯＮ／ＯＦＦ状態によって、シートＳの紙幅を検知することができる。

第１センサホルダ１００の長手方向における両端部には、それぞれ突起部１００ａが設けられ、転写前内ガイド３３にはこの突起部１００ａに対応する溝部３３ａが設けられている。突起部１００ａは溝部３３ａに嵌合しており、突起部１００ａが溝部３３ａに沿って移動することで、第１センサホルダ１００が転写前内ガイド３３に対して移動できる構成となっている。第１センサホルダ１００には、表面性検知部を構成するラインセンサ１０１（受光部）とＬＥＤ１０２（発光部）及び坪量検知部を構成する超音波受信部１０３が配置されている。

表面性検知部は、シートＳの特性に関する情報としてシートＳの表面性、つまり表面の凹凸状態を検知する。表面性を検知する場合、ＬＥＤ１０２から照射された光が不図示の偏光器によって偏光され、偏光された光がシートＳの表面に対して斜めから入射される。シートＳの表面で反射した反射光は集光され、ラインセンサ１０１によって撮像される。ラインセンサ１０１はシートＳの幅方向に沿って延びた撮像素子であり、シートＳを搬送させながら複数回撮像を行う。このようにして得られたシートＳの表面画像から、上述した画像制御部６２が表面性に関する特徴量を求め、シートＳの表面性（種類）を判別する。

次に、図３（ｂ）について説明する。第２センサホルダ１１０の長手方向における両端部には、それぞれ突起部１１０ａが設けられ、転写前外ガイド３４にはこの突起部１１０ａに対応する溝部３４ａが設けられている。突起部１１０ａは溝部３４ａに嵌合しており、突起部１１０ａが溝部３４ａに沿って移動することで、第２センサホルダ１１０が転写前外ガイド３４に対して移動できる構成となっている。第２センサホルダ１１０には、坪量検知部を構成する超音波送信部１１１と２つの従動コロ１１２が配置されている。

坪量検知部は、シートＳの特性に関する情報としてシートＳの坪量を検知する。ここで、坪量とはシートＳの単位面積当たりの質量であり、単位は［ｇ／ｍ^２］で表す。超音波送信部１１１と超音波受信部１０３は、シートＳの搬送路を挟んで対向する位置に設けられている。坪量を検知する場合、超音波送信部１１１から送信された超音波が空気中を伝搬し、シートＳまで到達する。超音波がシートＳまで到達すると、超音波によってシートＳが振動する。シートＳの坪量に応じて超音波が減衰し、超音波受信部１０３によって受信される。このように、超音波送信部１１１で発生した超音波が、シートＳを介して超音波受信部１０３に到達する。超音波受信部１０３では、受信した超音波の振幅値に応じた電圧値を出力し、画像制御部６２がこの出力電圧に基づいてシートＳの坪量（種類）を判別する。

画像制御部６２は、表面性検知部及び坪量検知部で得られた検知結果に応じて、シートＳの種類を判別し、シートＳに画像を形成する際の条件を制御している。ここでいう画像形成条件とは、シートＳの搬送速度、シートＳに画像を転写する際に２次転写ローラ１２に印加する転写電圧、シートＳに画像を定着する際の定着ユニット５１の定着温度、加圧力などである。例えば、コート紙はボンド紙に比べて抵抗値が低いため、トナー像を転写する際の転写電圧を高く設定する必要がある。また、コート紙はボンド紙に比べてトナー像を定着させるために必要な定着温度が低く、必要な定着時間も短いため、定着温度やシートＳの搬送速度などの定着条件を変更する必要がある。このように、様々な画像形成条件を制御することによって、シートＳに形成される画像の画質を向上させることができる。

図４は、センサガイドユニット４０の詳細を示す断面図である。図４（ａ）は、第１センサホルダ１００と第２センサホルダ１１０の位置保持構成を示す図、図４（ｂ）は第１センサホルダ１００と第２センサホルダ１１０の押圧構成を示す図である。

まず、図４（ａ）について説明する。転写前内ガイド３３の溝部３３ａは、図４（ａ）における左右方向に沿って形成されており、第１センサホルダ１００の２つの突起部１００ａが溝部３３ａに嵌合している。これにより、第１センサホルダ１００は転写前内ガイド３３に対して図４（ａ）における矢印方向に移動可能な構成となっている。また、第２センサホルダ１１０も同様の構成で、転写前外ガイド３４の溝部３４ａは、図４（ａ）における左右方向に沿って形成されており、第２センサホルダ１１０の２つの突起部１１０ａが溝部３４ａに嵌合している。これにより、第２センサホルダ１１０は転写前外ガイド３４に対して図４（ａ）における矢印方向に移動可能な構成となっている。

次に、図４（ｂ）について説明する。第１センサホルダ１００は、圧縮バネである第１ホルダバネ１０４により、第２センサホルダ１１０を押圧する方向に付勢されている。また、第２センサホルダ１１０は、圧縮バネである第２ホルダバネ１１３により、第１センサホルダ１００を押圧する方向に付勢されている。従動コロ１１２は第１センサホルダ１００に突き当たる。このように第１センサホルダ１００と第２センサホルダ１１０はお互いに押圧した状態となり、押圧力が釣り合う位置で停止する。この押圧力が釣り合う位置を釣り合い点Ｋとする。釣り合い点Ｋが、転写前内ガイド３３と転写前外ガイド３４により形成されるループ領域に含まれるように、第１ホルダバネ１０４と第２ホルダバネ１１３の付勢力は設定される。

第１センサホルダ１００と第２センサホルダ１１０が、お互いに押圧し合い当接を保ち、シートＳを挟持可能な構成とすることで、表面性検知部や坪量検知部とシートＳの間の距離を一定に保つことができる。このため、シートＳの搬送バタツキの影響を低減し、表面性検知部や坪量検知部の検知精度が低下することを防止できる。また、薄紙や厚紙などシートＳのコシが異なり、搬送路上においてシートＳの先端がたどる経路が異なる場合であっても、シートＳの位置に追従してセンサガイドユニット４０が動く。このため、シートＳのコシの違いによる影響を低減し、表面性検知部や坪量検知部の検知精度が低下することを防止できる。

図５は、レジループ制御を行うループセンサフラグ３７の詳細を示す断面図である。図５（ａ）はシートＳの待機状態、（ｂ）はシートＳがループセンサフラグ３７に到達した状態、（ｃ）はシートＳがレジローラ対３０及び２次転写搬送部１３によって搬送されている状態をそれぞれ示している。

まず、図５（ａ）について説明する。レジローラ対３０と２次転写搬送部１３の間には、ループセンサフラグ３７が設けられている。ループセンサフラグ３７は、転写前内ガイド３３に中心を持ち、回転可能な状態で配置される。ループセンサフラグ３７は、不図示のねじりコイルバネにより、図５（ａ）における時計回りの方向に押圧されている。ループセンサフラグ３７には、シート検知部３７ａと遮光部３７ｂが設けられている。４１は、フォトインタラプタを使用したレジループセンサである。ループセンサフラグ３７の遮光部３７ｂがフォトインタラプタ４１ａを遮光すると、レジループセンサ４１はＯＮ（第１出力値）の信号を出力し、透光時にはＯＦＦ（第２出力値）の信号を出力する。図５（ａ）に示すシートＳの待機状態において、レジループセンサ４１はＯＦＦの信号を出力している。

シートＳがレジローラ対３０によって搬送され、ループセンサフラグ３７に到達すると（図５（ｂ））、シートＳがループセンサフラグ３７を押し上げ、遮光部３７ｂがフォトインタラプタ４１ｂを遮光する。この遮光開始となるループセンサフラグ３７の位置を、レジループ制御点Ｌとする。シートＳがさらに下流側へ搬送され、２次転写搬送部１３に到達すると（図５（ｃ））、レジローラ対３０と２次転写搬送部１３の間で、シートＳに形成されるループ量を一定に保つレジループ制御が開始される。レジループ制御点Ｌが、転写前内ガイド３３と転写前外ガイド３４により形成されるループ領域に含まれるように、ループセンサフラグ３７やレジループセンサ４１は配置される。

図６はレジループ制御の動作の一例を示すグラフである。上側のグラフは、レジループセンサ４１から出力される信号（ＯＮ／ＯＦＦ）を示している。下側のグラフは、２次転写搬送部１３によるシートＳの搬送速度に対するレジローラ対３０によるシートＳの搬送速度（レジローラ対３０の周速）の割合を示すグラフである。ここで、２次転写搬送部１３によるシートＳの搬送速度とは中間転写ベルト８の周速であり、中間転写ベルト８の周速とレジローラ対３０の周速が同じである場合、図６において１００％と表現している。なお、画像形成中に中間転写ベルト８の周速が変化することはない。

時間Ｔ１は、シートＳの先端がループセンサフラグ３７を押し上げ、レジループセンサ４１がＯＮ信号を出力したタイミングである。時間Ｔ２は、シートＳの先端が２次転写搬送部１３へ到達したタイミングである。時間Ｔ３は、レジループ制御が開始されるタイミングであり、シートＳの先端が２次転写搬送部１３へ到達した後に開始される。

図６においては、時間Ｔ３の時点で、レジループセンサ４１はＯＮ信号を出力しているため、シートＳに形成されたループ量が大きい状態にある。このためループ量を小さくする、すなわちシートＳを転写前外ガイド３４側へ動かすように、レジローラ対３０の搬送速度を遅くする。本実施例においては、レジローラ対３０の周速を９９％とするように、搬送制御部６１が給紙モータ３１を制御する。

時間Ｔ４は、レジループセンサ４１がＯＦＦ信号を出力したタイミングである。今度はループ量を大きくする、すなわちシートＳを転写前内ガイド３３側へ動かすように、レジローラ対３０の搬送速度を速くする。本実施例においては、レジローラ対３０の周速を１０１％とするように、搬送制御部６１が給紙モータ３１を制御する。このようにレジループセンサ４１から出力される信号（ＯＮ／ＯＦＦ）に応じて、搬送制御部６１（ループ制御部）が給紙モータ３１の速度を変更することで、シートＳに形成されるループ量をレジループ制御点Ｌ付近で一定に保つことができる。

時間Ｔ５は、シートＳの後端がレジローラ対３０を抜ける直前のタイミング、時間Ｔ６は、シートＳの後端がレジローラ対３０を抜けたタイミングである。本実施例において、時間Ｔ５〜Ｔ６間は、必ずレジローラ対３０の搬送速度を９９％に設定している。これはループ量が大きい場合にシートＳの後端がレジローラ対３０を抜けると、シートＳがループのたるみ分で暴れて、中間転写ベルト８と接触して擦られてしまう現象を防止するためである。時間Ｔ６以降のレジローラ対３０搬送速度は再び１００％に設定し、次のシートがレジローラ対３０に突入するタイミングにそなえる。

２次転写搬送部１３へのトルク負荷が大きくなると各色間の色ズレの要因となる。上記のようなレジループ制御点Ｌにて一定のループを保つことで、レジローラ対３０と２次転写搬送部１３の間においてシートＳが必要以上に押し込まれたり、引っ張られたりすることを防止できる。これにより、２次転写搬送部１３へのトルク負荷を低減している。

なお、時間Ｔ５〜Ｔ６間の速度は、シートＳの厚さや搬送路の形状によって変更することも可能である。例えば、２次転写搬送部１３とレジローラ対３０の間においてシートＳが引っ張り過多の状態の場合、シートＳの後端がレジローラ対３０を抜けた際のショックで、２次転写搬送部１３においてブレ画像が発生することがある。この場合には、レジローラ対３０の搬送速度を上げ、ループを作成することでブレ画像の発生を防止することもできる。また、センサガイドユニット４０の検知結果に基づき、レジローラ対３０の周速の増速割合や減速割合を変更する、レジローラ対３０の耐久摩耗に応じて周速の変更を行うことなども可能である。

図７乃至図９は、レジループ制御点Ｌとセンサガイドユニット４０の釣り合い点Ｋが、同一位置にある場合の断面図、第１ホルダバネ１０４及び第２ホルダバネ１１３が、シートＳに与える力、及び両バネにより最終的にシートＳにかかる力を示す図である。図７乃至図９は、センサガイドユニット４０が平行移動可能な方向と直交し、かつシートＳの搬送方向と直交する方向からセンサガイドユニット４０を見た時の図である。すなわち、図７における矢印αの方向にセンサガイドユニット４０は移動可能であり、矢印βの方向にシートＳは搬送される。

図７は、センサガイドユニット４０の釣り合い点Ｋにて、シートＳが搬送されている状態を示している。図７において、第１ホルダバネ１０４（第１付勢部材）が、第１センサホルダ１００を介してシートＳを図７の右方向に押す力と、第２ホルダバネ１１３が（第２付勢部材）、第２センサホルダ１１０を介してシートＳを図７の左方向に押す力は等しい。このため、シートＳがセンサガイドユニット４０より受ける力はゼロとなり、シートＳの搬送に影響を与えない。よってレジループ制御点Ｌを、センサガイドユニット４０の釣り合い点Ｋに配置すれば、センサガイドユニット４０の影響を受けることなく、レジループ制御を行うことが可能となる。

次に、図８及び図９を用いて、レジループ制御を行う際におけるセンサガイドユニット４０がシートＳに与える影響、及び動作について説明する。

図８は、センサガイドユニット４０の釣り合い点Ｋよりも左側の位置にて、シートＳが搬送されている状態を示している。これはつまり、図７の状態と比較して、シートＳに形成されたループ量が大きい状態を示している。図８において、第１ホルダバネ１０４がシートＳを右方向に押す力は、図７の状態と比較すると、バネが圧縮されているため大きくなる。一方、第２ホルダバネ１１３がシートＳを左方向に押す力は、図７の状態と比較すると、バネが伸びているため小さくなる。このため、シートＳがセンサガイドユニット４０より受ける力は、右方向すなわちレジループ制御点Ｌ側に向かう。

図８のように、レジループ制御点Ｌよりも左側にシートＳが有る場合は、レジループセンサ４１からＯＮ信号が出力されるため、搬送制御部６１がレジローラ対３０の周速を減速させるように給紙モータ３１を制御する。このため、シートＳは右方向へ動こうとする。この際、センサガイドユニット４０より受ける力も右方向のため、シートＳのループ解消動作のアシストとなる。

図９は、センサガイドユニット４０の釣り合い点Ｋよりも右側の位置にて、シートＳが搬送されている状態を示している。これはつまり、図７の状態と比較して、シートＳに形成されたループ量が小さい状態を示している。図９において、第１ホルダバネ１０４がシートＳを右方向に押す力は、図７の状態と比較すると、バネが伸びているため小さくなる。一方、第２ホルダバネ１１３がシートＳを左方向に押す力は、図７の状態と比較すると、バネが圧縮されているため大きくなる。このため、シートＳがセンサガイドユニット４０より受ける力は、左方向すなわちレジループ制御点Ｌ側に向かう。

図９のように、レジループ制御点Ｌよりも右側にシートＳが有る場合は、レジループセンサ４１からＯＦＦ信号が出力されるため、搬送制御部６１がレジローラ対３０の周速を増速させるように給紙モータ３１を制御する。このため、シートＳは左方向へ動こうとする。この際、センサガイドユニット４０より受ける力も左方向のため、シートＳのループ増大動作のアシストとなる。

このように、レジループ制御点Ｌとセンサガイドユニット４０の釣り合い点Ｋを同一とすることで、レジループ制御点ＬでシートＳが搬送されているときには、シートＳに負荷がかからないようにできる。そのため、センサガイドユニット４０が無い状態とほぼ同等のループ制御を実現できる。また、ループ増大、ループ解消動作時には、センサガイドユニット４０がレジループ制御動作のアシストとなり、ループ制御のＯＮ／ＯＦＦ回数を増やすことができる。ＯＮ／ＯＦＦ回数が増えるとレジループ制御点Ｌ付近でシートＳを搬送させていることになるので、シートＳに形成されるループ量を一定に保つことができる。つまり、シートＳの姿勢を安定させ、２次転写搬送部１３において画像不良が発生することを低減できる。

以上より本実施例によれば、２つの搬送部の間で精度良くループ制御を実行すると共に、２つの搬送部の間に配置されたメディアセンサによるシートＳの検知精度の低下を防止することができる。

なお、上記の実施例においては、センサガイドユニット４０の釣り合い点Ｋとレジループ制御点Ｌが一致している構成について説明したが、これに限定されない。釣り合い点Ｋを含むセンサガイドユニット４０の移動可能範囲Ｍにレジループ制御点Ｌが含まれていればよい。

図１０は、センサガイドユニット４０の釣り合い点Ｋがレジループ制御点Ｌに対して、左側に設けられている場合を示している。図１０においてはセンサガイドユニット４０の移動可能範囲Ｍにレジループ制御点Ｌが含まれている。なお、センサガイドユニット４０の移動可能範囲Ｍは、釣り合い点Ｋを中心に第１ホルダバネ１０４と第２ホルダバネ１１３のバネ定数に基づいて決定される。本実施例において、移動可能範囲Ｍは釣り合い点Ｋを中心に±３ｍｍの範囲であるとする。

図１０に示すように、釣り合い点Ｋがレジループ制御点Ｌに対して左側に設けられると、レジループ制御点ＬにおけるシートＳへの力はゼロではなく、シートＳを左方向に押し込む力が発生する。この力が大きくなるとレジループ制御を行う際に、シートＳを右方向、すなわちループを解消させるために余分な力が必要となる。ループを解消するための力は２次転写搬送部１３とレジローラ対３０の引っ張り力によって形成されるため、この際に２次転写搬送部１３のトルク負荷が大きくなると、色ズレ等に影響を与える。このため、第１ホルダバネ１０４と第２ホルダバネ１１３のバネ定数をなるべく小さくし、２次転写搬送部１３のトルク負荷への影響を低減させる。

このように、センサガイドユニット４０の釣り合い点Ｋとレジループ制御点Ｌが一致していなくても、２次転写搬送部１３への影響とのバランスを見て、釣り合い点Ｋとレジループ制御点Ｌをずらして配置することが可能である。

また、上記の実施例においては、複数の紙幅センサフラグの内、中央部に配置されたループセンサフラグ３７のみをレジループ制御に使用しているが、他の位置に配置されたフラグをレジループ制御に使用することも可能である。

例えば、図３（ａ）に記載された紙幅センサフラグ３５を厚紙用のループセンサとして使用し、ループセンサフラグ３７を普通紙、薄紙用のループセンサとして使用してもよい。ここで、厚紙と普通紙、薄紙のコシの違いを考慮して、紙幅センサフラグ３５がフォトインタラプタを遮光する位置と、ループセンサフラグ３７がフォトインタラプタ４１ａを遮光する位置をずらしてもよい。つまり、ループセンサフラグ３７がフォトインタラプタ４１ａを遮光する位置は図７に示すように釣り合い点Ｋと同じ位置に配置し、紙幅センサフラグ３５がフォトインタラプタを遮光する位置は、釣り合い位置Ｋよりも転写前外ガイド３４の近くに配置する。

図１１は、紙幅センサフラグ３５を厚紙用のループセンサとし、レジループ制御点Ｌを釣り合い点Ｋよりも図面上において右側にオフセットさせた状態を示す図である。図２のようにレジローラ対３０のニップ方向が転写前内ガイド３３方向に向き、シートＳを湾曲させる搬送路構成とした場合、厚紙が湾曲すると、コシにより厚紙が真直ぐの状態に戻ろうとする。すなわち図１１の第２センサホルダ１１０側に厚紙のコシによる力が加わる。このため、厚紙のコシの影響を受ける搬送路構成とした場合は、厚紙のコシによる力の影響を考慮し、釣り合い点Ｋに対してレジループ制御点Ｌを第２センサホルダ１１０側にオフセットさせる。レジループ制御点Ｌにおいての力関係は、図１１のように、釣り合い点Ｋよりもレジループ制御点Ｌが右側にいるため、第１ホルダバネ１０４からシートＳが受ける力が小さくなり、第２ホルダバネ１１３からシートＳが受ける力が大きくなる。しかし、第１ホルダバネ１０４の力に更に厚紙のコシの力が加わり、結果的にレジループ制御点Ｌにおいて力が釣り合っている。

このように薄紙、普通紙のようにコシの影響が小さいシートＳと、厚紙のようにコシの影響が大きいシートＳを区別して、レジループ制御を行う位置を複数配置した構成とすることも可能である。その結果、レジループ制御を厚紙の場合でも安定して動作させることが可能となる。

また、上記の実施例では表面性検知部と坪量検知部によりそれぞれシートＳの表面性と坪量を検知することで、シートＳの種類を判別しているが、いずれか一方の検知部だけを有する構成であってもよい。また、シートＳの表面性や坪量とは異なる、シートＳの他の特性を検知してもよい。例えば、第１センサホルダ１００に光を照射する発光素子、第２センサホルダ１１０にシートＳを透過した透過光を受光する受光素子を設け、シートＳを透過した光量からシートＳの厚さを判別してもよい。この場合、制御部６０は、透過光量が大きければ薄紙、小さければ厚紙と判別する。

また、上記の実施例においては、シートＳを検知するセンサとして、シートＳの特性に関する情報を検知するメディアセンサ（センサガイドユニット４０）を例として説明したが、これに限定されない。例えば、シートＳに形成された画像の色味などを検知するカラーセンサに適用してもよい。カラーセンサは両面搬送路などに配置されることが多いため、その両面搬送路の区間においてループ制御を実行する場合に本発明を適用することができる。カラーセンサの検知結果は画像制御部６２にフィードバックされ、次回以降の画像形成条件に反映される。

また、上記の実施例においては、レーザビームプリンタの例を示したが、本発明を適用する画像形成装置はこれに限られるものではなく、インクジェットプリンタ等、他の印刷方式のプリンタ、又は複写機でもよい。

３０レジストレーションローラ対
３７ループセンサフラグ
４１レジループセンサ
６１搬送制御部
６２画像制御部
１００第１センサホルダ
１０１ラインセンサ
１０２ＬＥＤ
１０３超音波受信部
１０４第１ホルダバネ
１１０第２センサホルダ
１１１超音波送信部
１１３第２ホルダバネ

Claims

記録材を搬送する第１搬送部と、第２搬送部と、
前記第１搬送部と前記第２搬送部の間に配置され、前記第１搬送部と前記第２搬送部の間においてループが形成された記録材と接触して移動するフラグと、
前記フラグの位置に応じて、異なる出力値の信号を出力するセンサと、
前記センサから出力された信号に応じて、少なくとも前記第１搬送部または前記第２搬送部のいずれか一方による記録材の搬送速度を変更するループ制御部と、
前記第１搬送部と前記第２搬送部の間に配置され、記録材または記録材に形成された画像を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に応じて、記録材に画像を形成する際の画像形成条件を変更する画像制御部と、を有する画像形成装置において、
前記検知部は、互いに対向して設けられることにより記録材を挟持可能な、記録材の一方の面に当接する第１当接部材と、他方の面に当接する第２当接部材とを含み、さらに前記第１当接部材を前記第２当接部材に対して付勢する第１付勢部材と、前記第２当接部材を前記第１当接部材に対して付勢する第２付勢部材とを含み、
前記第１当接部材と前記第２当接部材は、記録材を互いに挟持する方向に移動可能であって、前記第１当接部材と前記第２当接部材が移動可能な方向と直交し、かつ記録材の搬送方向と直交する方向から見た時に、前記センサから出力される信号の出力値が切り替わる前記フラグの位置が、前記第１当接部材と前記第２当接部材が移動可能な範囲に含まれるように構成されることを特徴とする画像形成装置。
前記第２搬送部は、像担持体に形成された画像を記録材に転写する転写部であり、記録材の搬送方向において前記第１搬送部の下流側に設けられ、
前記ループ制御部は、前記センサから出力された信号に応じて、前記第１搬送部による記録材の搬送速度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。
前記第１搬送部と前記転写部の間において記録材に形成されるループ量が大きい場合、前記センサから前記第１出力値の信号が出力され、前記ループ制御部は、前記第１出力値の信号に応じて、前記第１搬送部による記録材の搬送速度を遅くさせ、
前記第１搬送部と前記転写部の間において記録材に形成されるループ量が小さい場合、前記センサから前記第２出力値の信号が出力され、前記ループ制御部は、前記第２出力値の信号に応じて、前記第１搬送部による記録材の搬送速度を速くさせることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記検知部は、画像が形成される前の記録材の特性に関する情報を検知し、
前記画像制御部は、前記検知部の検知結果に基づいて、記録材の搬送速度、または記録材に画像を転写する際に転写部に印加される電圧値、または記録材に画像を定着する際の定着部の温度を含む前記画像形成条件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。
前記検知部は、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に設けられた超音波送信部と、他方に設けられた超音波受信部と、を含み、前記超音波送信部によって送信された超音波が前記記録材を透過して前記超音波受信部によって受信され、前記画像制御部は、前記超音波受信部によって受信された超音波の振幅に基づいて前記画像形成条件を変更することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記検知部は、前記第１当接部材と前記第２当接部材のいずれか一方に設けられた発光部と、他方に設けられた受光部と、を含み、前記発光部から照射された光が前記記録材を透過して前記受光部によって受光され、前記画像制御部は、前記受光部によって受光された透過光に基づいて、前記画像形成条件を変更す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。
前記検知部は、前記第１当接部材または前記第２当接部材のいずれか一方に設けられた発光部及び受光部と、を含み、前記発光部から照射された光が前記記録材の表面で反射して前記受光部によって受光され、前記画像制御部は、前記受光部によって受光された反射光に基づいて、前記画像形成条件を変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記フラグと前記検知部は、前記第１当接部材と前記第２当接部材が移動可能な方向と直交し、かつ記録材の搬送方向と直交する方向に沿って並んで配置されてい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。
複数の前記フラグと、複数の前記フラグそれぞれに対応する複数の前記センサを有し、
複数の前記フラグは、前記第１当接部材と前記第２当接部材が移動可能な方向と直交し、かつ記録材の搬送方向と直交する方向に沿って並んで配置されており、複数の前記フラグと前記センサによって記録材の幅方向における長さが検知されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
記録材の種類が第１の種類の場合、前記ループ制御部は、複数の前記フラグの内、第１のフラグと前記第１のフラグに対応する第１のセンサを用いて、記録材の搬送速度を変更し、記録材の種類が前記第１の種類よりも厚い第２の種類の場合、前記ループ制御部は、複数の前記フラグの内、第２のフラグと前記第２のフラグに対応する第２のセンサを用いて、記録材の搬送速度を変更し、
前記第１搬送部と前記第２搬送部の間の搬送ガイドは湾曲しており、前記第２のセンサから出力される信号の出力値が切り替わる前記第２のフラグの先端位置は、前記第１のセンサから出力される信号の出力値が切り替わる前記第１のフラグの先端位置よりも湾曲している前記搬送ガイドの内側にあることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
前記第１付勢部材と前記第２付勢部材はバネであり、前記第１当接部材と前記第２当接部材が移動可能な範囲は、前記第１付勢部材と前記第２付勢部材のバネ定数に基づいて決定されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第１当接部材と前記第２当接部材が移動可能な方向と直交し、かつ記録材の搬送方向と直交する方向から見た時に、前記センサから出力される信号の出力値が切り替わる前記フラグの位置が、前記第１付勢部材による付勢力と前記第２付勢部材による付勢力がつり合い、前記第１当接部材と前記第２当接部材が停止している位置と一致することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。