JP2021105667A - 画像形成装置 - Google Patents

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。

特開２００７−２１２５８３号公報

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。

本発明の一実施形態による画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による画像形成装置の構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態による画像形成装置の用紙搬送路のうち第１位置から第３位置までの用紙の搬送経路を示す図（定着部の用紙搬送速度が遅くなっている場合の図）である。 本発明の一実施形態による画像形成装置の用紙搬送路のうち第１位置から第３位置までの用紙の搬送経路を示す図（定着部の用紙搬送速度が速くなっている場合の図）である。 本発明の一実施形態による画像形成装置の用紙搬送路のうち第１位置から第３位置までの用紙の搬送経路を示す図（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ている場合の図）である。 本発明の一実施形態による画像形成装置の撓みセンサーの信号レベルの推移を示す図である。 本発明の一実施形態による画像形成装置の定着部の用紙搬送速度と撓み発生時間の割合との関係を示す図である。 本発明の一実施形態による画像形成装置の定着モーターの推奨回転速度と撓み発生時間の割合との関係を示す図である。 本発明の一実施形態による画像形成装置の制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。

＜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。

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。

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。

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

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。

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