JP2021105667A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】搬送中の用紙にダメージが加わるのを抑制する。【解決手段】画像形成装置は、第1位置に進入した用紙に画像を印刷し、第2位置に向けて用紙を搬送する画像形成部と、第2位置に進入した用紙を搬送する回転体を含み、第3位置に向けて用紙を搬送する定着部と、第3位置に進入した用紙を搬送する搬送部と、回転体を回転させるモーターと、第1位置と第2位置との間の位置において用紙に撓みが生じている場合に第1レベルの信号を出力するセンサーと、制御部と、を備え、制御部は、第2位置に用紙の前端が到達してから同じ用紙の後端が第1位置を通過するまでの対象期間においてセンサーの出力信号が第1レベルになっていた合計時間である撓み発生時間の割合に基づき、第1位置を用紙の後端が通過した後のモーターの回転速度を制御する。【選択図】図9
Description
本発明は、用紙に画像を印刷しつつ用紙を搬送する画像形成装置に関する。
従来の画像形成装置は、用紙搬送路に沿って用紙を搬送する。また、従来の画像形成装置は、転写部および定着部を備える。転写部は、転写位置において、用紙を搬送しつつ用紙にトナー像を転写(印刷)する。定着部は、転写部から用紙を受け入れる。定着部は、定着位置において、用紙を搬送しつつ用紙を加熱し、用紙にトナー像を定着させる。このような画像形成装置は、たとえば、特許文献1に開示されている。
特許文献1の画像形成装置は、ループセンサーを備える。ループセンサーは、用紙搬送路のうち転写位置と定着位置との間の位置において、搬送中の用紙に生じている撓みを検知する。
定着部の用紙搬送速度が転写部の用紙搬送速度よりも遅い場合、搬送中の用紙に撓みが生じる。搬送中の用紙に撓みが生じた状態が続くと、用紙へのトナー像の転写に影響を与え、場合によっては画質が低下する。
そこで、特許文献1では、ループセンサーが用紙の撓みを検知すると、定着部の定着ローラー(回転することによって用紙を搬送するローラー)を回転させる定着モーターの回転速度をより速くする。言い換えると、定着部の用紙搬送速度を転写部の用紙搬送速度に合わせる。
定着位置を抜けた用紙は排出トレイに排出される。用紙を排出トレイに排出するため、用紙搬送路のうち定着位置よりも搬送方向下流側の位置には、搬送ローラー対(以下、排出ローラー対と称する)が設けられる。
この構成において、定着ローラーが熱によって膨張し、定着部の用紙搬送速度が排出ローラー対の用紙搬送速度よりも速くなった場合には、搬送中の用紙が搬送方向の上流側から下流側に向かって押し込まれている状態になる。一方で、定着ローラーが収縮し、定着部の用紙搬送速度が排出ローラー対の用紙搬送速度よりも遅くなった場合には、搬送中の用紙が搬送方向の上流側から下流側に向かって引っ張られている状態になる。その結果、定着部の用紙搬送速度と排出ローラー対の用紙搬送速度との差が大きくなった場合には、搬送中の用紙にダメージが加わる。
このため、定着部の用紙搬送速度が排出ローラー対の用紙搬送速度よりも速くなった場合には、定着モーターの回転速度を遅くするのが好ましく、定着部の用紙搬送速度が排出ローラー対の用紙搬送速度よりも遅くなった場合には、定着モーターの回転速度を速くするのが好ましい。
ここで、特許文献1では、転写位置と定着位置との間を検知位置とするループセンサーが用紙搬送路に設けられる。この構成では、用紙の後端が転写位置を通過するまでは、ループセンサーの出力を確認することにより、定着部の用紙搬送速度が速くなっているか遅くなっているかを判断することができる。
しかし、用紙の後端が転写位置を通過してしまうと、ループセンサーの出力を確認しても、定着部の用紙搬送速度が速くなっているか遅くなっているかを判断することができない。すなわち、定着部の用紙搬送速度を排出ローラー対の用紙搬送速度に合わせる制御を精度良く行うことができない。その結果、用紙の後端が転写位置を通過した後、用紙にダメージが加わるという不都合が生じ得る。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、搬送中の用紙にダメージが加わるのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、第1位置、第2位置および第3位置を経由する用紙搬送路と、第1位置に進入した用紙に画像を印刷し、第2位置に向けて用紙を搬送する画像形成部と、回転することによって第2位置に進入した用紙を搬送する回転体を含み、第2位置に進入した用紙を加熱し、第3位置に向けて用紙を搬送する定着部と、第3位置に進入した用紙を用紙搬送路の第3位置よりも搬送方向下流側の位置に向けて搬送する搬送部と、回転体を回転させるモーターと、用紙搬送路のうち第1位置と第2位置との間の位置を検知位置とし、検知位置において用紙に一定量以上の撓みが生じている場合に第1レベルの信号を出力するセンサーと、モーターを制御する制御部と、を備える。制御部は、第2位置に用紙の前端が到達してから同じ用紙の後端が第1位置を通過するまでの対象期間においてセンサーの出力信号が第1レベルになっていた合計時間である撓み発生時間の割合を求め、対象期間における撓み発生時間の割合に基づき、第1位置を用紙の後端が通過した後のモーターの回転速度を制御する。
本発明の構成では、搬送中の用紙にダメージが加わるのを抑制することができる。
<画像形成装置の構成>
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置100は、制御部10および記憶部20を備える。制御部10は、CPUを含む。制御部10は、制御プログラムおよび制御データに基づき、画像形成装置100を制御する。記憶部20は、ROM、RAMおよびHDDなどの記憶デバイスを含む。記憶部20は、制御プログラムおよび制御データを記憶する。記憶部20は、制御部10に接続される。制御部10は、記憶部20からの情報の読み出しおよび記憶部20への情報の書き込みを行う。
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置100は、制御部10および記憶部20を備える。制御部10は、CPUを含む。制御部10は、制御プログラムおよび制御データに基づき、画像形成装置100を制御する。記憶部20は、ROM、RAMおよびHDDなどの記憶デバイスを含む。記憶部20は、制御プログラムおよび制御データを記憶する。記憶部20は、制御部10に接続される。制御部10は、記憶部20からの情報の読み出しおよび記憶部20への情報の書き込みを行う。
画像形成装置100は、印刷部30を備える。制御部10は、印刷部30の印刷動作を制御する。
印刷部30は、図2に示すように、給紙部1、画像形成部2および定着部3を備える。印刷部30は、印刷ジョブを実行する。印刷ジョブの実行時、印刷部30は、用紙搬送路4(図2では、破線矢印で示す)に沿って用紙Pを搬送する。そして、印刷部30は、搬送中の用紙Pに画像を印刷する。
印刷ジョブで用いる用紙Pは、用紙カセットCSに収容される。印刷済みの用紙Pは、排出トレイETに排出される。用紙搬送路4は、用紙カセットCSから、第1位置P1、第2位置P2および第3位置P3をこの順番で経由し、排出トレイETに至る。
給紙部1は、用紙カセットCSの用紙Pを用紙搬送路4に給紙する。言い換えると、給紙部1は、用紙Pの一次給紙を行う。給紙部1は、ピックアップローラー11など、用紙Pを給送する部材を含む。図2では、ピックアップローラー11のみを図示する。
ピックアップローラー11は、用紙カセットCSの用紙Pに当接する。ピックアップローラー11は、用紙Pに当接した状態で回転する。これにより、用紙カセットCSの用紙Pが用紙搬送路4に給紙される。
用紙搬送路4には、複数の搬送ローラー対41が設置される。複数の搬送ローラー対41は、それぞれ、用紙Pをニップするための搬送ニップを有する。搬送ニップは、一対の搬送ローラーが互いに圧接することにより形成される。複数の搬送ローラー対41は、それぞれ、回転することにより、搬送ニップに進入した用紙Pを搬送する。
複数の搬送ローラー対41の1つは、レジストローラー対である。以下の説明では、レジストローラー対に符号42を付し、他の搬送ローラー対41と区別する。レジストローラー対42は、用紙搬送路4のうち第1位置P1よりも搬送方向上流側の位置(以下、レジスト位置と称する)に設置される。
レジストローラー対42は、用紙Pがレジスト位置に到達した時点では回転を停止している。すなわち、用紙Pがレジスト位置に到達すると、レジスト位置に到達した用紙Pの搬送が一旦停止される。このとき、レジスト位置よりも搬送方向上流側の位置に設置された搬送ローラー対41(図2では、図示せず)は回転している。これにより、用紙Pの斜行が矯正される。
レジストローラー対42は、用紙Pがレジスト位置に到達した後、回転を開始し、用紙Pを第1位置P1に向けて搬送する。言い換えると、レジストローラー対42は、用紙Pの二次給紙を行う。
画像形成部2は、搬送中の用紙Pに画像を印刷する。画像形成部2は、転写ローラー対21を備える。転写ローラー対21は、感光体ドラムと転写ローラーとを含む。感光体ドラムは、その周面上にトナー像を担持する。転写ローラーは、感光体ドラムに圧接する。感光体ドラムおよび転写ローラーは、第1位置P1において互いに圧接することによって転写ニップを形成する。すなわち、第1位置P1に転写ニップが設けられる。
印刷ジョブの実行時、転写ローラー対21は回転する。搬送中の用紙Pは転写ニップに進入する。転写ローラー対21は、回転することにより、転写ニップに進入した用紙Pを第2位置P2に向けて搬送する。搬送中の用紙Pが転写ニップを通過するとき、感光体ドラムの周面上のトナー像が用紙Pに転写される。
図示しないが、画像形成部2は、帯電装置、露光装置および現像装置を備える。帯電装置は、感光体ドラムの周面を帯電させる。露光装置は、感光体ドラムの周面上に静電潜像を形成する。現像装置は、感光体ドラムの周面上に形成された静電潜像をトナー像に現像する。
定着部3は、搬送中の用紙P(トナー像が転写された用紙P)を加熱および加圧することにより、用紙Pにトナー像を定着させる。定着部3は、定着ベルト31、定着ローラー32、加熱ローラー33および加圧ローラー34を備える。加圧ローラー34は「回転体」に相当する。
定着ベルト31は、無端ベルトである。定着ローラー32は、加熱ローラー33と共に定着ベルト31を張架する。加熱ローラー33には、ヒーター35が設けられる。加熱ローラー33は、ヒーター35によって加熱される。
加圧ローラー34は、定着ベルト31を挟んで定着ローラー32に圧接する。加圧ローラー34は、第2位置P2において定着ベルト31との間で定着ニップを形成する。すなわち、第2位置P2に定着ニップが設けられる。
印刷ジョブの実行時、加圧ローラー34は回転する。定着ベルト31は、加圧ローラー34に従動して回転する。このとき、加熱ローラー33は、ヒーター35によって加熱される。定着ベルト31は、加熱ローラー33によって加熱される。
搬送中の用紙Pは定着ニップに進入する。加圧ローラー34は、定着ベルト31と共に回転し、定着ニップに進入した用紙Pを第3位置P3に向けて搬送する。搬送中の用紙Pが定着ニップを通過するとき、用紙Pが加熱および加圧される。これにより、用紙Pにトナー像が定着される。
複数の搬送ローラー対41の1つは、第3位置P3に設置される。第3位置P3に設置された搬送ローラー対41は、第3位置P3に進入した用紙Pを用紙搬送路4の第3位置P3よりも搬送方向下流側に向けて搬送する。すなわち、第3位置P3に到達した用紙Pは排出トレイETに向けて搬送され、排出トレイETに排出される。以下の説明では、他の搬送ローラー対41と区別するため、第3位置P3に設置された搬送ローラー対41に符号43を付し、排出ローラー対43と称する。排出ローラー対43は「搬送部」に相当する。
用紙搬送路4のうち第2位置P2と第3位置P3との間には、搬送ローラー対41は設置されていない。すなわち、第2位置P2を通過した用紙Pは最初に、排出ローラー対43に到達する。用紙搬送路4のうち第3位置P3よりも搬送方向下流側については、搬送ローラー対41がさらに設置されてもよい。
図1に戻り、印刷部30は、給紙側モーターM1を備える。給紙側モーターM1は、ピックアップローラー11、第1位置P1よりも搬送方向上流側の位置に設置された搬送ローラー対41(レジストローラー対42を含む)を回転させる。たとえば、ピックアップローラー11は、図示しない給紙クラッチを介して、給紙側モーターM1から駆動力を受ける。また、レジストローラー対42は、図示しないレジストクラッチを介して、給紙側モーターM1から駆動力を受ける。
印刷部30は、転写モーターM2および定着モーターM3を備える。転写モーターM2は、転写ローラー対21を回転させる。定着モーターM3は、加圧ローラー34を回転させる。定着モーターM3は「モーター」に相当する。
印刷部30は、排出側モーターM4を備える。排出側モーターM4は、排出ローラー対43を回転させる。また、排出側モーターM4は、第3位置P3よりも搬送方向下流側の位置に設置された搬送ローラー対41を回転させる。
制御部10は、給紙側モーターM1、転写モーターM2、定着モーターM3および排出側モーターM4と接続され、各モーターを制御する。すなわち、制御部10は、用紙Pの搬送を制御する。制御部10は、一次給紙および二次給紙の各開始タイミングを制御する。
印刷部30は、用紙センサー5を備える。用紙センサー5は、用紙搬送路4における用紙Pの搬送状態を検知するために設けられる。用紙センサー5は、発光部および受光部を有する透過型の光センサーである。用紙センサー5は、用紙検知用のアクチュエーター(図示せず)を検知対象とする。
用紙検知用のアクチュエーターは、用紙センサー5の検知位置に用紙Pの前端が到達すると用紙Pに押圧されて一方側に回動し、発光部と受光部との間の光路を遮蔽(または、開放)する。一方で、用紙検知用のアクチュエーターは、用紙センサー5の検知位置を用紙Pの後端が通過すると一方側とは逆の他方側に回動して元の位置に戻り、発光部と受光部との間の光路を開放(または、遮蔽)する。これにより、各用紙センサー5の出力信号のレベルは、対応する検知位置における用紙Pの有無に応じて変化する。
用紙センサー5の設置数は複数である。複数の用紙センサー5は、それぞれ、対応する検知位置における用紙Pの有無に応じたレベルの信号を出力する。
複数の用紙センサー5は、制御部10に接続される。制御部10は、各用紙センサー5の出力信号のレベルに基づき、用紙搬送路4での用紙Pの搬送状態(各用紙センサー5の検知位置における用紙Pの前端到達および後端通過)を検知する。
複数の用紙センサー5のうち1つは、レジストセンサーである。以下の説明では、レジストセンサーに符号5Rを付し、他の用紙センサー5と区別する。レジストセンサー5Rは、レジスト位置よりも搬送方向上流側の位置(レジストローラー対42の近傍位置)を検知位置とする。
制御部10は、レジストセンサー5Rの出力信号に基づき、レジストセンサー5Rの検知位置への用紙Pの前端到達を検知する。制御部10は、レジストセンサー5Rの検知位置への用紙Pの前端到達を検知してからの経過時間に基づき、レジストローラー対42に用紙Pの前端が到達したか否かを判断する。制御部10は、用紙Pの前端がレジストローラー対42に到達した後、レジストローラー対42の回転を開始する(二次給紙を開始する)。
印刷部30は、撓みセンサー6を備える。撓みセンサー6は、用紙搬送路4に沿って搬送されている用紙Pの撓みを検知するためのセンサーである。撓みセンサー6は、用紙搬送路4のうち第1位置P1と第2位置P2との間の位置DP(図3〜図5参照)を検知位置とする。以下、撓みセンサー6の検知位置DPを撓み検知位置DPと称する。
撓みセンサー6は、発光部および受光部を有する透過型の光センサーである。撓みセンサー6は、撓み検知用のアクチュエーター(図示せず)を検知対象とする。
ここで、図3および図4を参照し、第1位置P1と第2位置P2との間で生じる用紙Pの撓みについて説明する。図3には、用紙Pに一定量以上の撓みが生じている状態を図示する。図4には、用紙Pが撓んでいない状態(用紙Pが搬送方向の上流側から下流側に向かって引っ張られている状態)を図示する。図3および図4では、用紙Pの理想的な搬送経路を破線矢印で示す。なお、図3および図4に図示する定着部3では、定着ベルト31および加熱ローラー33を省略する。後の説明で参照する図5についても同様である。
制御部10は、加熱ローラー33のヒーター35を制御し、定着部3を予め定められた定着制御温度に加熱する。定着部3は、図示しないが、温度センサーを含む。たとえば、温度センサーは、定着ローラー32の温度を検知する。制御部10は、定着部3の温度を温度センサーの出力に基づき検知する。加圧ローラー34の温度検知は行われない。
加圧ローラー34は、定着ベルト31に接する。したがって、定着ベルト31が加熱されると、加圧ローラー34も加熱される。すなわち、加圧ローラー34は、ヒーター35によって加熱される。
定着ベルト31と加圧ローラー34との間(定着ニップ)に用紙Pが有るとき、加圧ローラー34の熱が用紙Pに奪われる。したがって、加圧ローラー34の温度は一定ではなく、経時的に変化する(温度が上がったり下がったりする)。加圧ローラー34は、温度が上がると膨張し、温度が下がると収縮する。すなわち、加圧ローラー34の周速度は、温度が上がると速くなり、温度が下がると遅くなる。その結果、定着部3(定着ニップ)の用紙搬送速度が画像形成部2(転写ニップ)の用紙搬送速度よりも速くなったり遅くなったりする。
定着部3の用紙搬送速度が画像形成部2の用紙搬送速度よりも遅くなった場合には、用紙Pが搬送方向の上流側から下流側に向かって無理に押し込まれている状態となる。したがって、図3に示すように、用紙Pに一定量以上の撓みが生じる。
一方で、定着部3の用紙搬送速度が画像形成部2の用紙搬送速度よりも速くなった場合には、用紙Pが搬送方向の上流側から下流側に向かって引っ張られている状態となる。すなわち、図4に示す状態になる。
撓み検知位置DPにおいて用紙Pが撓むと、用紙Pの撓み部分(撓んだことによって湾曲した部分)が撓み検知用のアクチュエーターに当接する。用紙Pの撓み量が一定量以上になると(図3に示す状態になると)、撓み検知用のアクチュエーターは、撓みセンサー6の光路を遮蔽(または、開放)する。用紙Pの撓みが解消されると、撓み検知用のアクチュエーターは、撓みセンサー6の光路を開放(または、遮蔽)する。
これにより、撓みセンサー6の出力信号のレベルは、撓み検知位置DPにおいて用紙Pが一定量以上撓んでいるときとそうでないときとで異なる。撓みセンサー6は、撓み検知位置DPにおいて用紙Pが一定量以上撓んでいるとき、第1レベル(たとえば、Hレベル)の信号を出力する。一方で、撓みセンサー6は、撓み検知位置DPにおいて用紙Pが一定量以上撓んでいないとき、第2レベル(第1レベルがHレベルの場合にはLレベル)の信号を出力する。
撓みセンサー6は、制御部10に接続される。制御部10は、撓みセンサー6の出力信号のレベルを検知する。制御部10は、撓みセンサー6の出力信号のレベルに基づき、撓み検知位置DPにおける用紙Pの撓み状態を検知する。
<定着モーターの制御>
1.用紙Pの後端が第1位置P1を通過するまでの定着モーターM3の制御
制御部10は、二次給紙を開始してからの経過時間に基づき、用紙Pの前端が第2位置P2(定着ニップ)に到達したか否かを判断するとともに、同じ用紙Pの後端が第1位置P1(転写ニップ)を通過したか否かを判断する。そして、制御部10は、用紙Pの前端が第2位置P2に到達してから同じ用紙Pの後端が第1位置P1を通過するまでの期間、撓みセンサー6の出力信号のレベルに基づき定着モーターM3の回転速度を制御する。
1.用紙Pの後端が第1位置P1を通過するまでの定着モーターM3の制御
制御部10は、二次給紙を開始してからの経過時間に基づき、用紙Pの前端が第2位置P2(定着ニップ)に到達したか否かを判断するとともに、同じ用紙Pの後端が第1位置P1(転写ニップ)を通過したか否かを判断する。そして、制御部10は、用紙Pの前端が第2位置P2に到達してから同じ用紙Pの後端が第1位置P1を通過するまでの期間、撓みセンサー6の出力信号のレベルに基づき定着モーターM3の回転速度を制御する。
具体的には、制御部10は、印刷ジョブを開始してから用紙Pの前端が第2位置P2に到達するまで、定着モーターM3を予め定められた基準速度で回転させる。すなわち、第2位置P2に用紙Pが無いときには、定着モーターM3は基準速度で回転する。定着モーターM3の基準速度は、定着部3の用紙搬送速度(定着部3の温度が定着制御温度になっているときの用紙搬送速度)が画像形成部2の用紙搬送速度と同じになるよう設定される。なお、排出側モーターM4の回転速度についても、排出ローラー対43の用紙搬送速度が画像形成部2の用紙搬送速度と同じになるよう設定される。
用紙Pの前端が第2位置P2に到達すると、制御部10は、撓みセンサー6の出力信号に基づく定着モーターM3の制御を開始する。用紙Pの前端が第2位置P2に到達してから同じ用紙Pの後端が第1位置P1を通過するまでの期間、制御部10は、撓みセンサー6の出力信号が第1レベルになると定着モーターM3の回転速度を加速する。一方で、制御部10は、撓みセンサー6の出力信号が第2レベルになると定着モーターM3の回転速度を減速する。
用紙Pに一定量以上の撓みが生じているとき、すなわち、定着部3の実際の用紙搬送速度が遅くなっているとき、撓みセンサー6の出力信号のレベルが第1レベルになる。制御部10による定着モーターM3の制御処理では、撓みセンサー6の出力信号のレベルが第1レベルになると、定着モーターM3の回転速度が加速される。定着モーターM3の回転速度が加速されることにより、用紙Pの撓みが徐々に解消されていく。用紙Pの撓み量が一定量未満になると、撓みセンサー6の出力信号のレベルが第2レベルになる。
ここで、図3に示した状態が続いた場合には、用紙Pへのトナー像の転写に影響を与える。場合によっては、画質が低下してしまう。このため、用紙Pに一定量以上の撓みが生じているとき(撓みセンサー6の出力信号のレベルが第1レベルになったとき)、用紙Pの撓みを解消するため、定着モーターM3の回転速度が加速される。
また、図4に示した状態(用紙Pが引っ張られている状態)になった場合にも同様に、用紙Pへのトナー像の転写に影響を与える。そこで、制御部10は、撓みセンサー6の出力信号のレベルが第2レベルになると、図4に示した状態になるのを抑制するため、定着モーターM3の回転速度を減速する。
2.用紙Pの後端が第1位置P1を通過した後の定着モーターM3の制御
図5に示すように、第3位置P3には排出ローラー対43が設置される。第3位置P3に到達した用紙Pは排出ローラー対43の搬送ニップに進入し、排出ローラー対43によって搬送される。
図5に示すように、第3位置P3には排出ローラー対43が設置される。第3位置P3に到達した用紙Pは排出ローラー対43の搬送ニップに進入し、排出ローラー対43によって搬送される。
このとき、定着部3の用紙搬送速度が排出ローラー対43の用紙搬送速度よりも速くなっていれば、用紙Pが搬送方向の上流側から下流側に向かって無理に押し込まれている状態となる。したがって、図5に示すように、用紙Pに撓みが生じる(用紙Pにダメージが加わる)。場合によっては、用紙Pが折れ曲がったり破れたりする。
定着部3の用紙搬送速度が排出ローラー対43の用紙搬送速度よりも遅くなっている場合には、用紙Pが搬送方向の上流側から下流側に向かって引っ張られている状態になる。この場合にも、用紙Pにダメージが加わる恐れがある。
このため、制御部10は、用紙Pの後端が第1位置P1を通過すると、定着部3の実際の用紙搬送速度が速くなっているか遅くなっているかを判断する。そして、定着部3の実際の用紙搬送速度が速くなっていれば、制御部10は、定着モーターM3の回転速度を基準速度よりも遅くする。一方で、定着部3の実際の用紙搬送速度が遅くなっていれば、制御部10は、定着モーターM3の回転速度を基準速度よりも速くする。
用紙Pの後端が第1位置P1を通過するまでは、撓みセンサー6の出力信号に基づき、定着部3の実際の用紙搬送速度が速くなっているか遅くなっているかを判断することができる。しかし、用紙Pの後端が第1位置P1を通過すると、用紙Pは撓み検知用のアクチュエーターに当接しながら進む。すなわち、撓みセンサー6は、第1レベルの信号を出力し続ける。したがって、用紙Pの後端が第1位置P1を通過した後の撓みセンサー6の出力信号では、定着部3の実際の用紙搬送速度が速くなっているか遅くなっているかが分からない。
定着部3の実際の用紙搬送速度が速くなっているか遅くなっているかを判断するため、制御部10は、用紙Pの後端が第1位置P1を通過したとき、当該用紙Pの前端が第2位置P2に到達してから同じ用紙Pの後端が第1位置P1を通過するまでの期間(以下、対象期間と称する)において撓みセンサー6の出力信号のレベルが第1レベルになっていた合計時間の割合を求める。撓みセンサー6の出力信号のレベルが第1レベルになっていた時間は、撓み検知位置DPにおいて用紙Pに一定量以上の撓みが生じていた時間である。以下の説明では、対象期間において撓みセンサー6の出力信号のレベルが第1レベルになっていた合計時間を撓み発生時間と称する。制御部10は、用紙Pの後端が第1位置P1を通過するごとに、対象期間における撓み発生時間の割合を求める。
たとえば、用紙Pの搬送中、撓みセンサー6の出力信号のレベルが図6に示すように変化したとする。図6では、用紙Pの前端が第2位置P2に到達した時点をTaで示し、同じ用紙Pの後端が第1位置P1を通過した時点をTbで示す。図6に示す例では、時点Taから時点Tbまでの期間が対象期間Ttとなる。また、時間T1、T2、T3およびT4の合計時間が撓み発生時間となる。
ここで、対象期間における撓み発生時間の割合が高いほど、定着部3の実際の用紙搬送速度は遅く、対象期間における撓み発生時間の割合が低いほど、定着部3の実際の用紙搬送速度は速い。すなわち、図7に示すように、撓み発生時間の割合が100%のとき、定着部3の実際の用紙搬送速度が最遅になっていると予測することができる。撓み発生時間の割合が0%のとき、定着部3の実際の用紙搬送速度が最速になっていると予測することができる。撓み発生時間の割合が50%のとき、定着部3の実際の用紙搬送速度が画像形成部2の用紙搬送速度と略同じになっていると予測することができる。
そこで、制御部10は、用紙Pの後端が第1位置P1を通過したとき、当該用紙Pの前端が第2位置P2に到達してから同じ用紙Pの後端が第1位置P1を通過するまでの期間(対象期間)における撓み発生時間の割合を求める。そして、当該求めた対象期間における撓み発生時間の割合に基づき、制御部10は、用紙Pの後端が第2位置P2を通過した後の定着モーターM3の回転速度を制御する。
対象期間における撓み発生時間の割合が予め定められた許容範囲(たとえば、50%前後)のとき、制御部10は、定着モーターM3を基準速度で回転させる。そして、対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲よりも高いとき、定着部3の実際の用紙搬送速度が遅くなっていると予測されるので、制御部10は、定着モーターM3を基準速度よりも速い速度で回転させる。対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲よりも低いとき、定着部3の実際の用紙搬送速度が速くなっていると予測されるので、制御部10は、定着モーターM3を基準速度よりも遅い速度で回転させる。
たとえば、対象期間における撓み発生時間の割合が100%のとき、制御部10は、定着モーターM3を予め定められた最高速度で回転させる。対象期間における撓み発生時間の割合が0%のとき、制御部10は、定着モーターM3を予め定められた最低速度で回転させる。
また、対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲よりも高いとき(撓み発生時間の割合が許容範囲よりも高く100%よりも低いとき)、制御部10は、撓み発生時間の割合が高いほど、定着モーターM3の回転速度を速くする。対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲よりも低いとき(撓み発生時間の割合が許容範囲よりも低く0%よりも高いとき)、制御部10は、撓み発生時間の割合が低いほど、定着モーターM3の回転速度を遅くする。
対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲よりも高く100%よりも低いときの定着モーターM3の回転速度、および、対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲よりも低く0%よりも高いときの定着モーターM3の回転速度については、図8に示すように、1次関数を用いて求めてもよい。
あるいは、対象期間における撓み発生時間の割合を複数の範囲に分類し、当該分類した各範囲に対応する定着モーターM3の推奨回転速度を予め定めてもよい。この場合、制御部10は、対象期間における撓み発生時間の割合に対応する回転速度で定着モーターM3を回転させる。また、対象期間における撓み発生時間の割合と定着モーターM3の推奨回転速度との関係を示すモーター制御情報を加圧ローラー34の材質や形状ごとに準備し、実機に設置された加圧ローラー34の材質や形状に応じたモーター制御情報に基づき定着モーターM3の制御が行われてもよい。
以下に、図9に示すフローチャートを参照し、制御部10が行う処理の流れについて説明する。図9に示すフローは、用紙Pの後端が第1位置P1を通過したと制御部10が判断したときにスタートする。
ステップS1において、制御部10は、対象期間における撓み発生時間の割合を求める。ステップS2において、制御部10は、対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲内であるか否かを判断する。対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲内であると制御部10が判断した場合には、ステップS3に移行する。ステップS3に移行すると、制御部10は、定着モーターM3を基準速度で回転させる。
ステップS2において、対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲外であると制御部10が判断した場合には、ステップS4に移行する。ステップS4に移行すると、制御部10は、対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲よりも低いか否かを判断する。許容範囲よりも低いと制御部10が判断した場合には、ステップS5に移行し、許容範囲よりも高いと制御部10が判断した場合には、ステップS6に移行する。
ステップS5に移行した場合、制御部10は、定着モーターM3を基準速度よりも遅い速度で回転させる。ステップS6に移行した場合、制御部10は、定着モーターM3を基準速度よりも速い速度で回転させる。ステップS3、S5およびS6の各処理後、ステップS7に移行する。
ステップS7において、制御部10は、次用紙Pが有るか否かを判断する。次用紙Pが有ると制御部10が判断した場合には、ステップS8に移行する、次用紙Pが無いと制御部10が判断した場合には、本フローは終了する。
ステップS8に移行すると、制御部10は、次用紙Pの後端が第1位置P1を通過したか否かを判断する。次用紙Pの後端が第1位置P1を通過したと制御部10が判断した場合には、ステップS1に移行する。次用紙Pの後端が第1位置P1を未だ通過していないと制御部10が判断するまで、ステップS8の処理が繰り返される。
本実施形態の画像形成装置100は、上記のように、第1位置P1、第2位置P2および第3位置P3を経由する用紙搬送路4と、第1位置P1に進入した用紙Pに画像を印刷し、第2位置P2に向けて用紙Pを搬送する画像形成部2と、回転することによって第2位置P2に進入した用紙Pを搬送する加圧ローラー34(回転体)を含み、第2位置P2に進入した用紙Pを加熱し、第3位置P3に向けて用紙Pを搬送する定着部3と、第3位置P3に進入した用紙Pを用紙搬送路4の第3位置P3よりも搬送方向下流側の位置に向けて搬送する排出ローラー対43(搬送部)と、加圧ローラー34を回転させる定着モーターM3(モーター)と、用紙搬送路4のうち第1位置P1と第2位置P2との間の位置DPを検知位置とし、検知位置DPにおいて用紙Pに一定量以上の撓みが生じている場合に第1レベルの信号を出力する撓みセンサー6(センサー)と、定着モーターM3を制御する制御部10と、を備える。
制御部10は、第2位置P2に用紙Pの前端が到達してから同じ用紙Pの後端が第1位置P1を通過するまでの対象期間において撓みセンサー6の出力信号が第1レベルになっていた合計時間である撓み発生時間の割合を求め、対象期間における撓み発生時間の割合に基づき、第1位置P1を用紙Pの後端が通過した後の定着モーターM3の回転速度を制御する。
本実施形態の構成では、対象期間における撓み発生時間の割合が求められる。ここで、定着部3の実際の用紙搬送速度が遅いほど、撓み発生時間の割合が高くなり、定着部3の実際の用紙搬送速度が速いほど、撓み発生時間の割合が低くなる。したがって、用紙Pの後端が第1位置P1を通過した後、対象期間における撓み発生時間の割合に基づき定着モーターM3の回転速度の制御を行うことにより、精度良く、定着部3の用紙搬送速度を排出ローラー対43の用紙搬送速度に合わせることができる(定着部3の用紙搬送速度と排出ローラー対43の用紙搬送速度との差を小さくすることができる)。その結果、用紙Pの後端が第1位置P1を通過した後、用紙Pにダメージが加わるのを抑制することができる。
また、この構成では、第2位置P2と第3位置P3との間の用紙Pの搬送状態(用紙Pの撓みなど)を検知しなくても、定着部3の用紙搬送速度を排出ローラー対43の用紙搬送速度に合わせることができるので、センサーを別途設ける必要はない。これにより、コストアップを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、対象期間における撓み発生時間の割合が予め定められた許容範囲のとき、制御部10は、定着モーターM3を予め定められた基準速度で回転させる。そして、対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲よりも高いとき、制御部10は、定着モーターM3を基準速度よりも速い速度で回転させる。対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲よりも低いとき、制御部10は、定着モーターM3を基準速度よりも遅い速度で回転させる。
具体的には、対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲よりも高いとき、撓み発生時間の割合が高いほど、制御部10は、定着モーターM3の回転速度を速くする。対象期間における撓み発生時間の割合が許容範囲よりも低いとき、撓み発生時間の割合が低いほど、制御部10は、定着モーターM3の回転速度を遅くする。この構成では、容易に、定着部3の用紙搬送速度と排出ローラー対43の用紙搬送速度との差を小さくすることができる。
また、本実施形態では、上記のように、制御部10は、第2位置P2に用紙Pの前端が到達してから同じ用紙Pの後端が第1位置P1を通過するまでの期間、撓みセンサー6の出力信号が第1レベルになると定着モーターM3の回転速度を加速し、撓みセンサー6の出力信号が第2レベルになると定着モーターM3の回転速度を減速する。この構成では、用紙Pの後端が第1位置P1を通過する前、画像形成部2の用紙搬送速度と定着部3の用紙搬送速度との差を小さくすることができる。これにより、画質が低下するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、定着部3の温度によって加圧ローラー34が膨張および収縮する。この構成では、定着部3の実際の用紙搬送速度が変化し易いので、本発明が有効である。
今回開示された実施形態は、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、上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、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。
2 画像形成部
3 定着部
4 用紙搬送路
6 撓みセンサー(センサー)
10 制御部
34 加圧ローラー(回転体)
43 排出ローラー対(搬送部)
100 画像形成装置
DP 検知位置
M3 定着モーター(モーター)
P 用紙
P1 第1位置
P2 第2位置
P3 第3位置
3 定着部
4 用紙搬送路
6 撓みセンサー(センサー)
10 制御部
34 加圧ローラー(回転体)
43 排出ローラー対(搬送部)
100 画像形成装置
DP 検知位置
M3 定着モーター(モーター)
P 用紙
P1 第1位置
P2 第2位置
P3 第3位置
Claims (4)
- 第1位置、第2位置および第3位置を経由する用紙搬送路と、
前記第1位置に進入した用紙に画像を印刷し、前記第2位置に向けて用紙を搬送する画像形成部と、
回転することによって前記第2位置に進入した用紙を搬送する回転体を含み、前記第2位置に進入した用紙を加熱し、前記第3位置に向けて用紙を搬送する定着部と、
前記第3位置に進入した用紙を前記用紙搬送路の前記第3位置よりも搬送方向下流側の位置に向けて搬送する搬送部と、
前記回転体を回転させるモーターと、
前記用紙搬送路のうち前記第1位置と前記第2位置との間の位置を検知位置とし、前記検知位置において用紙に一定量以上の撓みが生じている場合に第1レベルの信号を出力するセンサーと、
前記モーターを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第2位置に用紙の前端が到達してから同じ用紙の後端が前記第1位置を通過するまでの対象期間において前記センサーの出力信号が前記第1レベルになっていた合計時間である撓み発生時間の割合を求め、前記対象期間における前記撓み発生時間の割合に基づき、前記第1位置を用紙の後端が通過した後の前記モーターの回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、
前記対象期間における前記撓み発生時間の割合が予め定められた許容範囲のとき、前記モーターを予め定められた基準速度で回転させ、
前記対象期間における前記撓み発生時間の割合が前記許容範囲よりも高いとき、前記モーターを前記基準速度よりも速い速度で回転させ、
前記対象期間における前記撓み発生時間の割合が前記許容範囲よりも低いとき、前記モーターを前記基準速度よりも遅い速度で回転させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、
前記対象期間における前記撓み発生時間の割合が前記許容範囲よりも高いとき、前記撓み発生時間の割合が高いほど、前記モーターの回転速度を速くし、
前記対象期間における前記撓み発生時間の割合が前記許容範囲よりも低いとき、前記撓み発生時間の割合が低いほど、前記モーターの回転速度を遅くすることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記センサーは、前記検知位置において用紙に前記一定量以上の撓みが生じていない場合には第2レベルの信号を出力し、
前記制御部は、前記第2位置に用紙の前端が到達してから同じ用紙の後端が前記第1位置を通過するまでの期間、前記センサーの出力信号が前記第1レベルになると前記モーターの回転速度を加速し、前記センサーの出力信号が前記第2レベルになると前記モーターの回転速度を減速することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019236987A JP2021105667A (ja) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019236987A JP2021105667A (ja) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2021105667A true JP2021105667A (ja) | 2021-07-26 |
Family
ID=76918767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2019236987A Pending JP2021105667A (ja) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2021105667A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022115144A1 (de) | 2021-06-25 | 2022-12-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Licht empfangende vorrichtung und licht emittierende und licht empfangende einrichtung |
-
2019
- 2019-12-26 JP JP2019236987A patent/JP2021105667A/ja active Pending
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