JP4686081B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
画像形成部で形成されたトナー画像が転写された用紙を、定着ローラ等の定着回転体によって挟持搬送することによって用紙にトナー画像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置は良く知られている。この種の画像形成装置において、長尺の用紙に画像形成可能な装置では長尺用紙を斜行させること無く定着装置から出力させるため、定着装置を通過する用紙にバックテンションを与えているものがある。長尺用紙にバックテンションを与えつつ定着装置から出力させる装置では、用紙の蛇行を防止して真っ直ぐ搬送させることができ、シワや画像ブレ等の発生防止に役立っている。
【0003】
ところで、近年の画像形成装置は、機械のコンパクト化により、定着部と像担持体である感光体間の間隔が狭まり、カット用紙のスキューによる白抜け・シワに対する余裕度が無くなってきている。そこで、かかる装置においても、上記した長尺用紙の搬送方法を採用すれば、安定した用紙搬送が得られるので、スキューによる白抜け・シワ等の発生を抑えることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した長尺用紙の搬送方法は、定着部の線速が感光体の線速よりも速く設定しているため、定着部を搬送中の用紙にバックテンションが効き始めると、用紙搬送速度が感光体線速よりも速くなり、用紙に転写される画像に搬送方向(副走査方向)に伸びが発生し、倍率誤差が発生するという問題があった。
【0005】
本発明は、上記した従来の問題を解消し、用紙にバックテンションを与えつつ定着回転体を通紙させても、倍率誤差の発生を抑えられる画像形成装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に従う画像形成装置は、搬送されてきた用紙の先端位置を規制するレジストローラと、該レジストローラの搬送方向下流側に配置され、像担持体上に形成されたトナー像を前記用紙に転写する転写手段と、該転写手段により転写されたトナー像を前記用紙に定着させる定着手段と、を有し、該定着手段の線速が、前記レジストローラまたは前記転写手段の線速以上に高速であり、前記用紙の搬送方向長さが、前記レジストローラから前記定着手段に至る用紙搬送経路の長さよりも長い用紙を搬送する場合に、前記レジストローラの線速、前記転写手段の線速、前記像担持体の線速及び前記定着手段の線速に基づく時間パラメータを用いて、前記用紙が前記定着手段のニップ部に進入して前記用紙にバックテンションが掛かったと判断される時または該バックテンションが変化すると判断される時に、前記転写手段の転写位置における用紙搬送速度が前記像担持体の線速と略同速になるように、前記レジストローラの線速を減速することを特徴とする。
【0007】
さらに、本発明は、前記レジストローラの線速、前記転写手段の線速、前記像担持体の線速及び前記定着手段の線速に基づく時間パラメータを用いて、前記用紙が前記定着手段のニップ部に進入して前記用紙にバックテンションが掛かったと判断される時または該バックテンションが変化すると判断される時に、前記転写手段の転写位置における用紙搬送速度が前記像担持体の線速と略同速になるように、前記レジストローラの線速を減速し、且つ前記定着手段の線速を該減速に釣り合うように増速すると、効果的である。
【0008】
なお、本発明は、前記レジストローラの線速、前記転写手段の線速、前記像担持体の線速及び前記定着手段の線速に基づく時間パラメータを用いて、前記用紙が前記定着手段のニップ部に進入して前記用紙にバックテンションが掛かったと判断される時または該バックテンションが変化すると判断される時に、前記転写手段の転写位置における用紙搬送速度が前記像担持体の線速と略同速になるように、該定着手段の線速を増速し、且つ前記レジストローラの線速を該増速に釣り合うように減速すると、効果的である。
さらに、本発明は、前記用紙の後端が前記レジストローラを抜けた時に、前記定着手段による用紙搬送線速を前記転写手段による用紙搬送線速と略同速に変更すると、効果的である。
【0009】
なお、本発明は、前記用紙のサイズもしくは紙種または装置内部の湿度に応じて前記定着手段の定着条件を選択し、該定着条件に応じて前記レジストローラ、前記転写手段および前記定着手段による用紙搬送線速を変更する制御手段を備えると、効果的である。
さらに、本発明は、前記レジストローラ、前記転写手段および前記定着手段は、夫々別の駆動源により駆動されると、効果的である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として広幅デジタル複写機を示す概略説明図である。
【0011】
図1において、本例のデジタル複写機は概略的に、画像作成部を有する複写機本体1、自動原稿送り装置(ADF)100、排紙トレイ200、及び複写機本体内の給紙ユニット(バンク)300により構成されている。自動原稿送り装置100は、原稿給紙台101上に積載された原稿を1枚ずつ複写機本体1側のコンタクトガラス10上に給紙し、画像読み取り後に排紙トレイ105上に排紙するように構成されている。原稿給紙台101上の原稿は、図示省略のサイドフェンスにより幅方向が揃えられ、原稿給紙ローラ102により一番下の原稿から分離されて給紙され、搬送ベルト103によりコンタクトガラス10上に給紙される。また、給送部107には、原稿幅検知センサ108及び原稿長さ検知センサ109が設けられている。前記両センサにより、自動原稿送り装置100から送られる原稿のサイズを検知することができる。コンタクトガラス10上の原稿は、読み取り終了後に、搬送ベルト103及び排紙ローラ104により排紙トレイ105上に排紙される。
【0012】
また、両面の原稿を読み取る場合には、原稿給紙台101上の原稿は原稿給紙ローラ102により一番下の原稿から分離されて給紙され、搬送ベルト103によりコンタクトガラス10上を通過して反転爪106により反転され、再びコンタクトガラス10上に給紙されて裏面が読み取られる。次いで、コンタクトガラス10上の原稿は、裏面読み取り終了後に、搬送ベルト103により搬送されて反転爪106により反転され、再びコンタクトガラス10上に給紙されて表面が読み取られる。そして、表面読み取り終了後の原稿は、搬送ベルト103及び排紙ローラ104により排紙トレイ105上に排紙される。
【0013】
図2に示すように、自動原稿送り装置100はヒンジ81および82を中心に開閉されるようになっており、ヒンジ81の近傍の複写機本体1の上面には爪83が設けられ、自動原稿搬送装置100を閉じたときに爪83が対向する位置の自動原稿装置100の下面には孔84が設けられおり、自動原稿送り装置100を閉じると爪83が孔84に挿通されるようになっている。孔84に隣接する自動原稿送り装置100の内部には、孔84に挿通された爪83の有無を検出するリフトアップ検知センサ85および原稿検知タイミングセンサ86が設けられている。リフトアップ検知センサ85は、自動原稿送り装置100が完全に閉じられている(リフトダウン)ときに爪83を検出してオン状態になり、自動原稿送り装置100が開いている(リフトアップ)ときにオフ状態になる。なお、完全に閉じられている状態とは、自動原稿送り装置100の下面側の一部が複写機本体1の上面に接触している状態をいう。
【0014】
一方、原稿検知タイミングセンサ86は、後述する原稿サイズ検知センサの検出結果に基づいてコンタクトガラス10上にある原稿のサイズを検知するタイミングを制御するために設けられており、自動原稿送り装置100の開放角度が所定角度以内になると、爪85を検知してオン状態になるようになっている。この所定角度はわずかな角度であり、オペレータが手で自動原稿送り装置100を開くと、リフトアップ検知センサ85および原稿検知タイミングセンサ86の両方がオフ状態になるようになっている。なお、87および88は端面スケールである。
【0015】
図3に示すように、コンタクトガラス10の下方には原稿サイズ検知センサ91〜93が設けられている。各原稿サイズ検知センサ91〜93は、図4に示すように、1個の発光ダイオード91aから発せられた光を3ビームに分散させて照射して、その反射光を光学系内部の3個の受光素子91bで受光する反射型のセンサであり、光学系内部からコンタクトガラス10を透視して原稿面からの反射光のみを受光して原稿の有無を検知するものである。
【0016】
原稿サイズ検知センサ91〜93は常に作動しており、各受光素子では、コンタクトガラス上10の原稿を検出したときにはオン状態となり、原稿を検出していないときにはオフ状態となっている。原稿サイズ検知センサ91〜93は、コンタクトガラス10上の所定位置に載置された複数種類の原稿のサイズに応じて配置されている。これより、コンタクトガラス10上に原稿が有るか否かが判定されるとともに、コンタクトガラス10上の原稿のサイズが検知される。
【0017】
複写機本体1は、原稿を読み取るスキャナ、画像処理部及びプロッタなどを有する。スキャナは原稿を載置するためのコンタクトガラス10と光学走査系を有し、光学走査系は露光ランプ11、第1ミラー12、第2ミラー13、第3ミラー14、レンズ15、フルカラーCCD16等を有する。
【0018】
露光ランプ11及び第1ミラー12は第1キャリッジに装備され、第1キャリッジは原稿読み取り時にステッピングモータにより一定の速度で副走査方向に移動する。第2ミラー13及び第3ミラー14は第2キャリッジに装備され、第2キャリッジは原稿読み取り時にステッピングモータにより第1キャリッジの1/2の速度で移動する。この第1、第2のキャリッジの移動によりコンタクトガラス10上の原稿が光学的に走査され、レンズ15によりCCD16の受光面に結像されて光電変換される。
【0019】
フルカラーCCD16により赤(R)、緑(G)及び青(B)の各色に分離された画像信号は、画像処理回路によりA/D変換等された後に画像処理部611により各種の画像処理が施され、次いでコピー時には書き込みユニットにより用紙にコピーされる。書き込みユニットはレーザ出力ユニット20、fθレンズ21、ミラー22を有し、レーザ出力ユニット20はレーザ光源であるレーザダイオード(LD)と、図示省略のポリゴンミラー及びポリゴンモータを有する。レーザ出力ユニット20からはコピー時にはスキャナにより読み取られた画像に応じて変調された黒信号のレーザ光が出射され、感光体30上にその潜像が形成される。
【0020】
感光体30の回りには、黒現像器32、赤信号の画像を書き込むためのLED書き込みユニット31、赤の第2現像器33、などが配置され、感光体30上のトナー像が転写回転体としての転写ベルト54によって用紙に転写される。
【0021】
用紙は複写機本体1内の両面ユニット40及び第1トレイ50と、給紙ユニット300内の第2トレイ310、第3トレイ320及び第4トレイ330の1つから選択的にそれぞれフィードローラ42及び分離コロ43のローラ対、第1給紙装置51、第2給紙装置311、第3給紙装置321及び第4給紙装置331により給紙される。図7に示すように、各トレイにセットされている用紙のサイズ及びセット方向はトレイ内のサイズレバー400の位置を複数連のプッシュスイッチ401のON/OFFの組み合わせによって検知している。両面ユニット40及び第1トレイ50から給紙された用紙は縦搬送ユニット60により上方向に搬送され、また、第2トレイ310、第3トレイ320及び第4トレイ330から給紙された用紙はバンク縦搬送ユニット340及び縦搬送ユニット60により上方向に搬送される。そして、この用紙は先端がレジストセンサ52により検出された後の所定時間後にレジストローラ53に突き当って一旦停止し、副走査有効期間信号(FGATE)に同期してレジストローラ53により搬送され、感光体30上のトナー像が転写される。次いで、この用紙は感光体30から分離された後、転写ベルト54により搬送され、定着装置55によりトナー像が定着される。この定着後の用紙は片面印刷時と両面印刷後には切り換え爪57、排紙ローラ56により排紙トレイ200に排出される。他方、両面印刷時の表面印刷後の用紙は、切り換え爪57により両面搬送路41に導かれ、フィードローラ42及び分離コロ43により反転されて両面ユニット40上に集積される。両面ユニット40上の用紙は、トレイが上昇することによりフィードローラ42に当接し、フィードローラ42が回転することにより縦搬送ユニット60に送られて裏面に画像が形成される。なお、本実施形態では縦搬送ユニット60までの搬送手段が給紙搬送体として構成されている。
【0022】
図5はこのデジタル複写機の制御系を示すブロック図である。同図において、操作部コントローラ500は操作部の液晶、各種LEDの表示制御、各種キー入力制御を行い、システムコントローラ501は給紙、搬送、定着、両面印刷、プロセス制御等を行う。画像処理コントローラ502は画像制御、スキャナの読み取り制御を行い、ADFコントローラ503は自動原稿送り装置100の制御を行う。給紙トレイコントローラ504は給紙トレイの制御を行い、FAXコントローラ505はFAX送受信の管理、ファイル管理を行い、プリンタコントローラ506はプリンタデータ受信の管理、ファイル管理を行う。
【0023】
図6はこのデジタル複写機の画像処理回路を示すブロック図である。コンタクトガラス10上の原稿600が露光ランプ11により照明され、反射光がカラーCCD16により読み取られる。次いでカラーCCD16によりR、G、Bに分離されたアナログの画像信号が信号処理回路601により増幅されて光量補正され、AD変換器602によりデジタルの画像信号に変換され、シェーディング補正回路603によりシェーディング補正され、画像処理部604に送られる。 画像処理部604ではMTF補正、γ補正、黒画像生成、カラー画像生成、2値処理、多値処理などの画質処理が施され、黒データとカラーデータがセレクタ605に出力される。セレクタ605では、画像信号の送り先を、変倍部606または、画像メモリコントローラ608への切り替えが行われる。変倍部606を経由した画像信号は変倍率に合わせて拡大縮小され、書き込みユニット607に送られる。画像メモリコントローラ608とセレクタ605間は、双方向に画像信号を入出力可能な構成となっている。また、画像メモリコントローラ608等への設定や、読み取り部、書き込み部の制御を行うCPU609、及びそのプログラムやデータを格納するROM610、RAM611を備えている。更にCPU609は、メモリコントローラ608を介して、画像メモリ612のデータの書き込み、読み出しが行える。
【0024】
原稿画像で画像メモリコントローラ608へ送られた画像は、画像メモリコントローラ608内にある画像圧縮装置によって画像データを圧縮した後、画像メモリ612に送られる。画像圧縮を行うことで、限られた画像メモリを有効に利用できる。また、一度に多くの原稿画像データを記憶することが出来るため、貯えられた原稿画像イメージデータをページ順に出力することができる。この場合画像を出力する際に画像メモリ612のデータをメモリコントローラ608内の伸長装置で順次伸長しながら出力を行う。
【0025】
他方、FAX送信時にはセレクタ605により黒データがFAX用イメージメモリ613に転送される。また、FAX受信時には、回線から受信データが復調、伸張された後にFAX用イメージメモリ613において展開された後、セレクタ605により書き込みユニット607に送られる。更に、プリンタデータ受信時には、プリンタ用イメージメモリ614において展開された後、セレクタ605により書き込みユニット607に送られる。
【0026】
図8に定着装置55の内部構成を示す。図示するように、定着装置55は、定着回転体として、定着ローラ700と、この定着ローラ700に圧接する加圧ローラ701とを有している。定着ローラ700は、表面がPFA、PTFE等の耐熱離型層でコーティングされており、内部には熱源702が設けられている。熱源702にはハロゲンヒータや赤外線ヒータ(ニクロム線)などが用いられる。定着ローラ700の周面には温度検知手段である定着温度センサ703が設けられ、加圧ローラ701の周面には温度検知手段である加圧温度センサ704が設けられており、この定着温度センサ703、加圧温度センサ704からの温度検知信号に基づいて、定着ローラ700や加圧ローラ701の温度がある一定の温度になるように熱源702を制御し、また転写紙Pへの供給熱量を制御するため定着ローラ700と加圧ローラ701のニップ巾が変更できるよう加圧機構が制御されるようになっている。定着ローラ700は図示しない駆動機構により回転され、加圧ローラ701と協働して転写紙Pを搬送しながら、転写紙Pに熱及び圧力を加えて定着処理を行う。また、加圧ローラ701は表面がシリコンゴム等の耐熱ゴム層で構成されている。加圧ローラ701はその軸の両端部が回転自在に枢支されるとともに、図示しない付勢手段によって定着ローラ700と離間する方向に常時付勢されている。その一方で、加圧ローラ701は軸の下方から加圧機構により持ち上げられて定着ローラ700の下部に押し付けられている。加圧機構は、ステッピングモータ710が正転(A方向)し、同軸上のギヤ711からアイドラギヤ712を介して、ギヤ713に駆動を与える。ギヤ713の軸は送りネジ714となっており、アンカー715を水平方向(C方向)に引き寄せる。アンカー715には、スプリング716が掛けられ、一方はリンク717に掛けられている。アンカー715の水平移動に伴い、リンク717は支点718を中心に回動する。リンク717の一端にはレバー719が嵌合しており、支点720を中心に回動し、加圧ローラ701を押し上げ圧をかける。また、ステッピングモータ710が逆転(B方向)すると、アンカー715は水平方向(D方向)に押し戻され、レバー719が支点720を中心に回動し、加圧ローラ701を引き下げ脱圧する。この時、アンカー715にはホームポジション検知721が設けられており、アンカー715の移動量を調整することで指示された圧を加圧ローラ701に掛けることができる。また、この機構は加圧ローラ701の両端に設けられている。
【0027】
上記のように構成された画像形成装置は、電源が投入されると直ちに、熱源702を作動させて定着ローラ700の加熱を開始するとともに、温度検知手段により定着ローラ700と加圧ローラ701の表面温度の検出を開始する。そして、定着ローラ700と加圧ローラ701の表面温度が転写紙Pの未定着画像を定着できる温度に達したら、複写開始可能となり、その旨を図示しない操作パネル上に表示する。
【0028】
定着装置55の温度制御は、一般に定着動作を行うのに必要な基準温度(定着温度)をはさんでヒータの給電非給電を交互に行いながら温度制御を行う、所謂ON−OFF制御方式と、ヒータの通電制御を行うパルス信号のパルス幅又はパルス密度を前記定着温度に近づくにつれ比例的に変化させる、所謂比例制御方式が存在している。さらに、これらの方式のそれぞれの短所を補うために、ヒータの全通電加熱により熱定着装置を比例開始点まで直線的に立ち上げた後、比例制御により熱平衡をとりながら定着動作に必要な定着温度への移行と維持を図る、制御方式も既に公知である。いずれにせよ、熱ローラ定着装置では、機械の待機時に定着ローラが或る設定温度に維持されていて、画像出力開始信号により送られてきた用紙を定着ローラ対の間にくわえ込んで熱を与え、用紙上のトナーを融着固定する。
【0029】
上記定着装置55を通過するとき、用紙にシワが発生することがあり、その原因の1つとして、搬送された用紙のスキューがある。用紙がスキューする原因としては、給紙装置からの用紙の送りが左右不均一な状態で搬送されたり、また、各搬送に関わるユニットの位置関係の精度がでていなかったり、さらにまた、定着装置での温度分布の不均一さや、圧分布の不均一さが考えられる。
【0030】
そこで、本実施形態では安定した用紙搬送を得るために、搬送方向の長さがレジストローラ53から定着ニップまでの搬送パスより長い用紙のとき、定着装置55を通過する際に、バックテンションを与えつつ搬送するように構成している。この場合、用紙にバックテンションが掛かると、倍率誤差の不具合を生ずる恐れがあるため、用紙搬送を図9のフローチャートに基づいて制御するものである。
【0031】
図9において、給紙段の用紙サイズ、用紙の種類の設定はユーザーが行い、各給紙段の用紙は図7に示した用紙サイズ、用紙種類の検出手段により行われる。また、定着条件(定着温度、加圧力)が、各紙種に対して紙厚により5種類選択可能になっており、出力される給紙段が決定すると、給紙段にセットされている、用紙のサイズ、用紙の種類(普通紙、トレーシングペーパー、フィルム)を確認し、定着条件を決定する。その定着条件により、各搬送速度(給紙部、レジストローラ・転写部、定着部)が決定される。本実施例の場合は、給紙部、レジストローラ・転写部及び定着部の各駆動手段が別々に駆動モータを具備し、それぞれ速度を変更可能となっている。
【0032】
給紙される用紙は、選択される給紙段により、種類、サイズ、定着条件等が決定される。そして、給紙される用紙の種類、定着条件により、レジストローラ・転写ベルトの初期速度(Vr0)、定着初期速度(Vh0)、用紙の減速時期(T1)、T1後のレジストローラ53と転写ベルト54の速度(Vr1)、定着装置55の線速(Vh1)が予め決定される。
【0033】
給紙がスタートし、レジストセンサ52が用紙先端を検知してONされると、用紙はその先端がレジストローラ53にくわえ込まれた状態で、画像書き込み信号(Fgate)がでるまで待機する。Fgate信号が発信されると、レジストローラ53が駆動し、用紙は感光体50へ向けて転写ベルト54によりトナー像が転写される。その後、用紙は図10の実線で示すように搬送され、定着装置55へ送られ、定着装置55の搬送力が加わる。なお、画像形成装置はレジストローラ53のニップに用紙先端を突き当てた状態でホールドするものであってもよい。
【0034】
かかる用紙搬送において、用紙がレジストローラ53をスタートするとタイムカウントする。また、各搬送部は、レジストローラ・転写ベルトの線速をVr0、感光体の線速をVd、定着部の線速Vh0とすると、給紙系線速<Vr0=Vd<Vh0となるように設定されている。したがって、用紙に定着装置55の搬送力が加わると、用紙にはバックテンションが働き、スキュー等を防止する安定した搬送作用が得られる。
【0035】
しかし、用紙にバックテンションが働くと、用紙線速は定着装置55の搬送力によって感光体50の線速Vdより速くなり、倍率誤差を発生させる問題が生ずる。
【0036】
そこで、用紙にバックテンションが作用する時をT1とすると、この時(T1)は、T1=T01+(L0−L1)/(Vh0−Vr0)で計算される。
ここで、T01は、用紙先端がレジストローラをスタートして定着ニップに進入するまでの時間、L0は、用紙先端が感光体の転写位置から用紙が定着ニップまで搬送される搬送距離(図10の実線部)で、L1は、感光体転写部と定着ニップとの直線距離(図10の破線部)を示している。本実施形態の場合、紙種、紙サイズ、定着条件等により、各線速は変るため、上記の式にて、T1を算出している。
【0037】
タイムカウント値tがT1を過ぎれば、用紙にバックテンションが掛かって、転写部の線速をVdが維持できなくなるため、レジストの線速はVr0よりも遅いVr1へ変更し、それに釣り合うように定着の線速をVh0よりも速いVh1に変更する。このとき、各線速の関係はVr1<Vd≦Vh1となるようにし、用紙はバックテンションを掛けられながら、転写部での搬送線速を感光体の線速Vdと同速に搬送される。
【0038】
このように構成することにより、用紙にバックテンションが掛かると、レジストの線速はVr1、定着の線速はVh1にそれぞれ変更し、転写部での用紙搬送速度を感光体の線速Vdと同速に保持することができる。したがって、倍率誤差等の問題の発生を防止することができ、しかも用紙はバックテンションを掛けられて搬送されるので、スキューのない安定した搬送性が得られる。
【0039】
ところで、定着装置55によって搬送される用紙に掛かるバックテンションは常に一定の大きさでなく、用紙の位置によって変化する。すなわち、用紙後端が給紙系の用紙搬送部やレジストローラを抜けると、その度に定着部の搬送力に対して用紙を押さえている搬送力が弱まりバックテンションが変化する。具体的には、用紙後端が給紙を抜けてバックテンションが少なくなったとき、及び、用紙後端がレジストローラを抜けるとき、用紙の転写部での速度は速くなる。したがって、各線速の関係をVr1<Vd≦Vh1に維持したままであると、用紙後端の位置によっては転写部での用紙搬送線速を感光体の線速Vdと同速に維持することが困難になり、倍率誤差が発生する。
【0040】
そこで、用紙後端が給紙系を抜ける時をT2とし、レジストローラから後端が抜ける時の時間をT3とすると、タイムカウントtがT2に達したら、レジスト・転写ベルト線速はVr2に変更し、定着線速はVh2に変更する。タイムカウントtがT3に達したら、レジスト・転写ベルト線速はVr3に変更し、定着線速はVh3に変更する。ここで各線速の関係は、給紙線速<Vr1<Vr2<Vr3 Vd Vh3<Vh2<Vh1なる関係が有る。本実施例のタイムカウントは、レジストスタートから実施しているが、このカウント開始位置は給紙スタート、又は定着後の排紙センサONからカウントして、その分、搬送に費やした時間を考慮しても良いことは勿論のことである。
【0041】
ところで、用紙の種類により、各搬送手段のスリップ率は異なる。また、紙種によって、スキューの発生余裕度も異なる。一般にトレーシングペーパー(以下、トレペという)等は、用紙先端のカール等が発生しやすく、その為に、用紙自体スキューしやすい用紙である。従って、用紙のバックテンションの量も、普通紙以上に掛けないと、搬送が安定しない。その為に、本実施例では、用紙の種類により上記Vr0、Vr1、Vr2、Vr3、Vh0、Vh1、Vh2、Vh3が異なる値になっている。その値は、例えば図11に示すように設定されるように制御される。本実施形態の場合、紙種係数αによりその設定値が紙種毎に設定されている。もちろんこれは、操作部にて紙種毎に、1≦α≦1.0005の範囲で変更可能になっていて、ユーザーの使用される紙種に応じて変更可能にしているため、より搬送品質の向上が図られる。ここで紙種係数αは、普通紙がαp、トレぺがαt、フィルムがαfとすると、初期の設定は、1≦αf≦αp≦αt≦1.0005なる関係にて設定されている。この紙種係数は、T1、を変更したり、上記線速を変更したりしている。また、用紙サイズに応じて、上記線速を変更することにより、より搬送品質が向上する。
【0042】
また、本実施形態における転写ベルト方式は、転写ベルトに用紙を静電吸着させ搬送させている。そのため、転写ベルトと用紙の吸着力は環境湿度に応じてその吸着力が変わってしまい、バックテンションをかけた状態での用紙の搬送速度は環境湿度により変化する。
【0043】
そこで、本発明では、図示しない、機械内部の湿度を検出する、湿度検出手段を有し、該手段によって検出された湿度に応じ、用紙搬送速度の変化を考慮して、図12に示すように、各搬送手段の線速Vr0、Vr1、Vr2、Vr3、Vh0、Vh1、Vh2、Vh3が設定され、これよってより搬送品質の向上が図られる。
【0044】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、各種改変できるものである。
例えば、上記実施形態では転写ベルト方式を採用しているが、転写ローラを用いた装置にも適用できるし、転写部に搬送力が生じないチャージャを使用する装置にも適用することができる。
【0045】
さらに、上記実施形態では定着回転体として定着ローラ方式を採用しているが、定着ベルトを用いた装置にも適用することができる。
【0046】
【発明の効果】
請求項1〜の構成によれば、用紙のバックテンションを働かせることで、良好な搬送性が得られるとともに、バックテンションによる倍率誤差の発生を抑えることができる。
【0047】
請求項の構成によれば、バックテンションによる倍率誤差の発生をより確実に抑えることができる。
請求項5および6の構成によれば、用紙のバックテンションを働かせることで、良好な搬送性が得られるとともに、紙種により搬送スリップ率が異なっても、紙種の性質に合わせた搬送速度制御をするので、搬送品質がさらに向上する。また、湿度による環境の違いに対しても、湿度検出を行って速度制御を実施しているため、搬送品質が向上し、いては画像品質の等倍性が向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る画像形成装置の一実施形態として広幅デジタル複写機を示す概略説明図である。
【図2】 図1の複写機の自動原稿送り装置を開放した状態を示す斜視図である。
【図3】 原稿サイズ検知センサの配置例を示す斜視図である。
【図4】 原稿サイズ検知センサの検知方法を示す斜視図である。
【図5】 複写機の制御部を示すブロック図である。
【図6】 複写機の画像処理回路を示すブロック図である。
【図7】 給紙カセットのサイズ検知の一例を示す斜視説明図である。
【図8】 定着装置の構成を示す斜視図である。
【図9】 複写機の搬送制御の流れを示すフローチャートである。
【図10】 転写部から定着部までの用紙搬送経路を示す説明図である。
【図11】 紙種による各搬送手段の変更量を示す図である。
【図12】 環境湿度による各搬送手段の変更量を示す図である。
【符号の説明】
50 感光体
53 レジストローラ
54 転写ベルト
55 定着装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An image forming apparatus including a fixing device that fixes a toner image onto a sheet by nipping and conveying the sheet onto which the toner image formed by the image forming unit is transferred by a fixing rotating body such as a fixing roller is well known. . In this type of image forming apparatus, in an apparatus capable of forming an image on a long paper, a long paper is output from the fixing device without being skewed, and therefore, a back tension is applied to the paper passing through the fixing device. is there. A device that outputs a long sheet of paper while applying a back tension can prevent the sheet from meandering and convey it straight, which helps to prevent wrinkles and image blurring.
[0003]
By the way, in recent image forming apparatuses, due to the compactness of the machine, the interval between the fixing unit and the photosensitive member as the image carrier is narrowed, and there is no room for white spots and wrinkles due to the skew of the cut sheet. Therefore, even in such an apparatus, if the above-described long sheet conveyance method is employed, stable sheet conveyance can be obtained, and therefore, occurrence of white spots and wrinkles due to skew can be suppressed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the linear speed of the fixing unit is set to be higher than the linear speed of the photosensitive member in the above-described long paper conveyance method, when the back tension starts to be applied to the paper being conveyed through the fixing unit, the paper conveyance speed is increased. However, there is a problem that the image is transferred faster than the photosensitive member linear velocity, the image transferred onto the paper is stretched in the transport direction (sub-scanning direction), and a magnification error occurs.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that solves the above-described conventional problems and can suppress the occurrence of magnification error even when a fixing rotary member is passed through while applying back tension to the paper.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention is arranged on a registration roller that regulates the position of the leading edge of a conveyed sheet, and on the downstream side in the conveyance direction of the registration roller, and is formed on an image carrier. Transfer means for transferring the toner image to the paper, and fixing means for fixing the toner image transferred by the transfer means to the paper. The linear speed of the fixing means is the registration roller or the transfer When transporting a sheet that is higher than the linear speed of the unit and whose length in the conveyance direction of the sheet is longer than the length of the sheet conveyance path from the registration roller to the fixing unit,Using time parameters based on the linear speed of the registration roller, the linear speed of the transfer means, the linear speed of the image carrier, and the linear speed of the fixing means,When it is determined that the paper enters the nip portion of the fixing unit and the back tension is applied to the paper, or when it is determined that the back tension changes, the paper conveyance speed at the transfer position of the transfer unit is the image. The linear speed of the registration roller is decelerated so that the linear speed of the carrier is substantially the same.
[0007]
  Furthermore, the present invention providesUsing time parameters based on the linear speed of the registration roller, the linear speed of the transfer means, the linear speed of the image carrier, and the linear speed of the fixing means,When it is determined that the paper enters the nip portion of the fixing unit and the back tension is applied to the paper, or when it is determined that the back tension changes, the paper conveyance speed at the transfer position of the transfer unit is the image. It is effective to decelerate the linear speed of the registration roller and increase the linear speed of the fixing unit so as to be commensurate with the deceleration so that the linear speed of the carrier is substantially the same.
[0008]
  In the present invention,Using time parameters based on the linear speed of the registration roller, the linear speed of the transfer means, the linear speed of the image carrier, and the linear speed of the fixing means,When it is determined that the paper enters the nip portion of the fixing unit and the back tension is applied to the paper, or when it is determined that the back tension changes, the paper conveyance speed at the transfer position of the transfer unit is the image. It is effective to increase the linear speed of the fixing unit so as to be substantially the same as the linear speed of the carrier and to reduce the linear speed of the registration roller so as to match the increased speed.
  Further, the present invention is effective if the sheet conveyance linear velocity by the fixing unit is changed to substantially the same speed as the sheet conveyance linear velocity by the transfer unit when the trailing edge of the sheet has passed through the registration roller.
[0009]
  In the present invention, the fixing condition of the fixing unit is selected according to the size or type of the sheet or the humidity inside the apparatus, and the sheet by the registration roller, the transfer unit, and the fixing unit is selected according to the fixing condition. It is effective to provide a control means for changing the conveying linear velocity.
  Furthermore, the present invention is effective when the registration roller, the transfer unit, and the fixing unit are driven by different driving sources.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a wide digital copying machine as an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
[0011]
In FIG. 1, the digital copying machine of this example is schematically shown as a copying machine main body 1 having an image creating unit, an automatic document feeder (ADF) 100, a paper discharge tray 200, and a paper feeding unit (bank) in the copying machine main body. ) 300. The automatic document feeder 100 feeds the documents stacked on the document feeding table 101 one by one onto the contact glass 10 on the copying machine main body 1 side, and discharges them onto the discharge tray 105 after reading the image. It is configured. Documents on the document feeder 101 are aligned in the width direction by a side fence (not shown), separated from the lowermost document by the document feed roller 102, and fed onto the contact glass 10 by the conveyor belt 103. Paper is fed. The feeding unit 107 is provided with a document width detection sensor 108 and a document length detection sensor 109. The size of the document fed from the automatic document feeder 100 can be detected by the both sensors. The original on the contact glass 10 is discharged onto the discharge tray 105 by the conveyance belt 103 and the discharge roller 104 after the reading is completed.
[0012]
When reading a double-sided document, the document on the document feeding table 101 is separated from the bottom document by the document feeding roller 102 and fed, and passes through the contact glass 10 by the transport belt 103. Then, it is reversed by the reversing claw 106, fed again onto the contact glass 10, and the back surface is read. Next, the original on the contact glass 10 is transported by the transport belt 103 after being read from the back surface, reversed by the reversing claw 106, fed again onto the contact glass 10, and the front surface is read. Then, the original after the front surface reading is discharged onto the discharge tray 105 by the transport belt 103 and the discharge roller 104.
[0013]
As shown in FIG. 2, the automatic document feeder 100 is opened and closed around hinges 81 and 82, and a claw 83 is provided on the upper surface of the copier body 1 in the vicinity of the hinge 81, A hole 84 is provided in the lower surface of the automatic document feeder 100 at a position where the claw 83 faces when the conveying device 100 is closed. When the automatic document feeder 100 is closed, the claw 83 is inserted into the hole 84. ing. Inside the automatic document feeder 100 adjacent to the hole 84, a lift-up detection sensor 85 and a document detection timing sensor 86 for detecting the presence or absence of the claw 83 inserted through the hole 84 are provided. The lift-up detection sensor 85 detects the claw 83 when the automatic document feeder 100 is completely closed (lifted down) and is turned on, and when the automatic document feeder 100 is opened (lifted up). Will be off. The completely closed state refers to a state in which a part of the lower surface side of the automatic document feeder 100 is in contact with the upper surface of the copying machine main body 1.
[0014]
On the other hand, the document detection timing sensor 86 is provided to control the timing of detecting the size of the document on the contact glass 10 based on the detection result of the document size detection sensor described later. When the opening angle is within a predetermined angle, the claw 85 is detected and turned on. This predetermined angle is a slight angle, and when the operator manually opens the automatic document feeder 100, both the lift-up detection sensor 85 and the document detection timing sensor 86 are turned off. 87 and 88 are end face scales.
[0015]
As shown in FIG. 3, document size detection sensors 91 to 93 are provided below the contact glass 10. As shown in FIG. 4, each of the document size detection sensors 91 to 93 irradiates the light emitted from one light emitting diode 91a by dispersing it into three beams, and irradiates the reflected light to three light beams inside the optical system. It is a reflective sensor that receives light by the light receiving element 91b, and detects the presence or absence of a document by receiving only reflected light from the document surface through the contact glass 10 from the inside of the optical system.
[0016]
The document size detection sensors 91 to 93 are always in operation, and each light receiving element is turned on when a document on the contact glass 10 is detected, and is turned off when a document is not detected. The document size detection sensors 91 to 93 are arranged according to the sizes of a plurality of types of documents placed at predetermined positions on the contact glass 10. From this, it is determined whether or not there is a document on the contact glass 10, and the size of the document on the contact glass 10 is detected.
[0017]
The copier body 1 includes a scanner that reads a document, an image processing unit, a plotter, and the like. The scanner has a contact glass 10 for placing a document and an optical scanning system. The optical scanning system includes an exposure lamp 11, a first mirror 12, a second mirror 13, a third mirror 14, a lens 15, a full color CCD 16, and the like. Have.
[0018]
The exposure lamp 11 and the first mirror 12 are mounted on the first carriage, and the first carriage moves in the sub-scanning direction at a constant speed by a stepping motor when reading a document. The second mirror 13 and the third mirror 14 are mounted on the second carriage, and the second carriage moves at a speed half that of the first carriage by a stepping motor when reading a document. The original on the contact glass 10 is optically scanned by the movement of the first and second carriages, and is imaged on the light receiving surface of the CCD 16 by the lens 15 and subjected to photoelectric conversion.
[0019]
The image signal separated into red (R), green (G), and blue (B) by the full color CCD 16 is A / D converted by an image processing circuit and then subjected to various image processing by an image processing unit 611. Then, at the time of copying, it is copied onto a sheet by the writing unit. The writing unit includes a laser output unit 20, an fθ lens 21, and a mirror 22. The laser output unit 20 includes a laser diode (LD) that is a laser light source, a polygon mirror and a polygon motor (not shown). The laser output unit 20 emits a black signal laser beam modulated according to the image read by the scanner during copying, and forms a latent image on the photosensitive member 30.
[0020]
Around the photosensitive member 30, a black developing device 32, an LED writing unit 31 for writing a red signal image, a red second developing device 33, and the like are arranged, and the toner image on the photosensitive member 30 is transferred to the transfer rotator. Is transferred to a sheet by the transfer belt 54.
[0021]
The paper is selectively fed from the duplex unit 40 and the first tray 50 in the copying machine main body 1 and one of the second tray 310, the third tray 320, and the fourth tray 330 in the paper feeding unit 300, respectively. Paper is fed by the roller pair of the separation roller 43, the first paper feeding device 51, the second paper feeding device 311, the third paper feeding device 321, and the fourth paper feeding device 331. As shown in FIG. 7, the size and setting direction of the paper set in each tray are detected by the combination of ON / OFF of a plurality of push switches 401 in the position of the size lever 400 in the tray. The paper fed from the duplex unit 40 and the first tray 50 is transported upward by the vertical transport unit 60, and the paper fed from the second tray 310, the third tray 320, and the fourth tray 330 is banked. It is transported upward by the vertical transport unit 340 and the vertical transport unit 60. Then, after a predetermined time after the leading edge of the sheet is detected by the registration sensor 52, the sheet hits the registration roller 53 and temporarily stops, and is conveyed by the registration roller 53 in synchronization with the sub-scanning effective period signal (FGATE). The toner image on the body 30 is transferred. Next, the sheet is separated from the photoreceptor 30 and then conveyed by the transfer belt 54, and the toner image is fixed by the fixing device 55. The sheet after fixing is discharged to the discharge tray 200 by the switching claw 57 and the discharge roller 56 during single-sided printing and after double-sided printing. On the other hand, the paper after surface printing at the time of duplex printing is guided to the duplex conveyance path 41 by the switching claw 57, reversed by the feed roller 42 and the separation roller 43, and accumulated on the duplex unit 40. The sheet on the duplex unit 40 comes into contact with the feed roller 42 as the tray rises, and is fed to the vertical conveyance unit 60 when the feed roller 42 rotates to form an image on the back surface. In the present embodiment, the transport means up to the vertical transport unit 60 is configured as a paper feed transport body.
[0022]
FIG. 5 is a block diagram showing a control system of the digital copying machine. In the figure, an operation unit controller 500 performs liquid crystal display and various LED display controls and various key input controls on the operation unit, and a system controller 501 performs sheet feeding, conveyance, fixing, duplex printing, process control, and the like. The image processing controller 502 performs image control and scanner reading control, and the ADF controller 503 controls the automatic document feeder 100. The paper feed tray controller 504 controls the paper feed tray, the fax controller 505 performs fax transmission / reception management and file management, and the printer controller 506 performs printer data reception management and file management.
[0023]
FIG. 6 is a block diagram showing an image processing circuit of this digital copying machine. The document 600 on the contact glass 10 is illuminated by the exposure lamp 11 and the reflected light is read by the color CCD 16. Next, the analog image signal separated into R, G, and B by the color CCD 16 is amplified by the signal processing circuit 601 and corrected for light amount, converted into a digital image signal by the AD converter 602, and shading correction by the shading correction circuit 603. And sent to the image processing unit 604. The image processing unit 604 performs image quality processing such as MTF correction, γ correction, black image generation, color image generation, binary processing, and multi-value processing, and outputs black data and color data to the selector 605. In the selector 605, the destination of the image signal is switched to the scaling unit 606 or the image memory controller 608. The image signal that has passed through the scaling unit 606 is enlarged / reduced in accordance with the scaling factor and sent to the writing unit 607. The image memory controller 608 and the selector 605 are configured to be able to input and output image signals in both directions. In addition, a CPU 609 for setting the image memory controller 608 and the like and controlling the reading unit and the writing unit, and a ROM 610 and a RAM 611 for storing the program and data are provided. Further, the CPU 609 can write and read data in the image memory 612 via the memory controller 608.
[0024]
The image sent to the image memory controller 608 as a document image is sent to the image memory 612 after the image data is compressed by an image compression device in the image memory controller 608. By performing image compression, a limited image memory can be used effectively. Further, since a large amount of original image data can be stored at one time, the stored original image data can be output in page order. In this case, when the image is output, the data in the image memory 612 is output while being sequentially expanded by the expansion device in the memory controller 608.
[0025]
On the other hand, at the time of FAX transmission, the black data is transferred to the FAX image memory 613 by the selector 605. At the time of FAX reception, the received data is demodulated and expanded from the line, and is expanded in the FAX image memory 613 and then sent to the writing unit 607 by the selector 605. Further, when the printer data is received, the data is expanded in the printer image memory 614 and then sent to the writing unit 607 by the selector 605.
[0026]
FIG. 8 shows an internal configuration of the fixing device 55. As illustrated, the fixing device 55 includes a fixing roller 700 and a pressure roller 701 that presses against the fixing roller 700 as a fixing rotating body. The surface of the fixing roller 700 is coated with a heat-resistant release layer such as PFA or PTFE, and a heat source 702 is provided inside. As the heat source 702, a halogen heater, an infrared heater (nichrome wire), or the like is used. A fixing temperature sensor 703 as temperature detecting means is provided on the peripheral surface of the fixing roller 700, and a pressure temperature sensor 704 as temperature detecting means is provided on the peripheral surface of the pressure roller 701. This fixing temperature sensor. 703. Based on the temperature detection signal from the pressure temperature sensor 704, the heat source 702 is controlled so that the temperature of the fixing roller 700 and the pressure roller 701 becomes a certain temperature, and the amount of heat supplied to the transfer paper P is controlled. For control, the pressure mechanism is controlled so that the nip width between the fixing roller 700 and the pressure roller 701 can be changed. The fixing roller 700 is rotated by a driving mechanism (not shown), and performs fixing processing by applying heat and pressure to the transfer paper P while conveying the transfer paper P in cooperation with the pressure roller 701. The pressure roller 701 has a surface made of a heat-resistant rubber layer such as silicon rubber. The pressure roller 701 is pivotally supported at both ends of the shaft so as to be rotatable, and is always urged in a direction away from the fixing roller 700 by an urging means (not shown). On the other hand, the pressure roller 701 is lifted from below the shaft by a pressure mechanism and pressed against the lower portion of the fixing roller 700. In the pressurizing mechanism, the stepping motor 710 rotates forward (direction A), and the gear 713 is driven from the coaxial gear 711 through the idler gear 712. The shaft of the gear 713 is a feed screw 714 that pulls the anchor 715 in the horizontal direction (C direction). A spring 716 is hung on the anchor 715, and one is hung on the link 717. As the anchor 715 moves horizontally, the link 717 rotates around the fulcrum 718. A lever 719 is fitted to one end of the link 717 and rotates around a fulcrum 720 to push up the pressure roller 701 and apply pressure. Further, when the stepping motor 710 reversely rotates (B direction), the anchor 715 is pushed back in the horizontal direction (D direction), the lever 719 rotates about the fulcrum 720, and the pressure roller 701 is pulled down to release pressure. At this time, the anchor 715 is provided with a home position detection 721, and the pressure instructed can be applied to the pressure roller 701 by adjusting the amount of movement of the anchor 715. This mechanism is provided at both ends of the pressure roller 701.
[0027]
In the image forming apparatus configured as described above, as soon as the power is turned on, the heat source 702 is activated to start heating the fixing roller 700, and the surface of the fixing roller 700 and the pressure roller 701 is detected by the temperature detection unit. Start temperature detection. When the surface temperature of the fixing roller 700 and the pressure roller 701 reaches a temperature at which an unfixed image on the transfer paper P can be fixed, copying can be started, and this is displayed on an operation panel (not shown).
[0028]
The temperature control of the fixing device 55 is a so-called ON-OFF control method in which temperature control is performed while alternately supplying and not supplying power to a heater with a reference temperature (fixing temperature) generally required for performing a fixing operation being performed. There is a so-called proportional control method in which the pulse width or pulse density of the pulse signal for controlling energization of the heater is changed proportionally as the temperature approaches the fixing temperature. Furthermore, in order to compensate for the disadvantages of each of these methods, after fixing the thermal fixing device linearly to the proportional start point by full energization heating of the heater, the fixing temperature required for the fixing operation while maintaining thermal equilibrium by proportional control Control methods for shifting to and maintaining the above are already known. In any case, in the heat roller fixing device, the fixing roller is maintained at a certain set temperature when the machine is on standby, and the sheet sent by the image output start signal is sandwiched between the fixing roller pair to apply heat. The toner on the paper is fused and fixed.
[0029]
When passing through the fixing device 55, the paper may be wrinkled, and one of the causes is the skew of the conveyed paper. The cause of the skew of the paper is that the paper feed from the paper feeder is transported in a non-uniform state, the accuracy of the positional relationship of the units involved in each transport is not achieved, and the fixing device It can be considered that the temperature distribution is uneven and the pressure distribution is uneven.
[0030]
Therefore, in this embodiment, in order to obtain stable paper conveyance, when the paper in the conveyance direction is longer than the conveyance path from the registration roller 53 to the fixing nip, a back tension is applied when passing through the fixing device 55. It is constituted so that it can be conveyed. In this case, if a back tension is applied to the paper, there is a possibility that a magnification error may occur. Therefore, the paper conveyance is controlled based on the flowchart of FIG.
[0031]
In FIG. 9, the user sets the paper size and paper type of the paper feed tray, and the paper of each paper feed tray is set by the paper size and paper type detection means shown in FIG. Also, the fixing conditions (fixing temperature, pressure) can be selected for each paper type according to the paper thickness, and when the paper feed stage to be output is determined, the paper set in the paper feed stage Check the size and type of paper (plain paper, tracing paper, film) and determine the fixing conditions. Depending on the fixing conditions, each conveyance speed (paper feeding unit, registration roller / transfer unit, fixing unit) is determined. In the case of this embodiment, each of the driving means of the paper feed unit, registration roller / transfer unit, and fixing unit is provided with a drive motor separately, and the speed can be changed.
[0032]
The type, size, fixing condition, etc. of the paper to be fed are determined by the selected paper feed stage. The initial speed (Vr0) of the registration roller / transfer belt, the initial fixing speed (Vh0), the deceleration time (T1) of the paper, the registration roller 53 after T1 and the transfer belt, depending on the type of paper to be fed and the fixing conditions. The speed 54 (Vr1) and the linear speed (Vh1) of the fixing device 55 are determined in advance.
[0033]
  When paper feeding starts and the registration sensor 52 detects the leading edge of the paper and is turned on, the paper is in a state where the leading edge is held by the registration roller 53.Image writing signal (Fgate)Wait until it starts. When the Fgate signal is transmitted, the registration roller 53 is driven, and the toner image is transferred onto the sheet by the transfer belt 54 toward the photoreceptor 50. Thereafter, the sheet is conveyed as shown by the solid line in FIG. 10 and is sent to the fixing device 55, and the conveying force of the fixing device 55 is applied. Note that the image forming apparatus may hold the sheet with the leading edge of the sheet abutting against the nip of the registration roller 53.
[0034]
In such paper conveyance, the time is counted when the paper starts the registration roller 53. Further, in each conveyance unit, when the linear velocity of the registration roller / transfer belt is Vr0, the linear velocity of the photosensitive member is Vd, and the linear velocity Vh0 of the fixing unit, the feeding system linear velocity <Vr0 = Vd <Vh0. Is set. Therefore, when the conveyance force of the fixing device 55 is applied to the sheet, a back tension acts on the sheet, and a stable conveyance operation that prevents skew and the like is obtained.
[0035]
However, when the back tension is applied to the paper, the paper linear speed becomes faster than the linear speed Vd of the photosensitive member 50 due to the conveying force of the fixing device 55, which causes a problem of causing a magnification error.
[0036]
Therefore, when the back tension acts on the paper is T1, this time (T1) is calculated by T1 = T01 + (L0−L1) / (Vh0−Vr0).
Here, T01 is the time from when the leading edge of the paper starts the registration roller to enter the fixing nip, and L0 is the transport distance (FIG. 10) where the leading edge of the paper is transported from the transfer position of the photosensitive member to the fixing nip. In FIG. 10, L1 indicates a linear distance (broken line portion in FIG. 10) between the photosensitive member transfer portion and the fixing nip. In the case of the present embodiment, each linear velocity varies depending on the paper type, paper size, fixing conditions, and the like, so T1 is calculated by the above formula.
[0037]
If the time count value t exceeds T1, back tension is applied to the paper, and Vd cannot maintain the linear velocity of the transfer portion. Therefore, the linear velocity of the resist is changed to Vr1, which is slower than Vr0, and is fixed so as to balance it. Is changed to Vh1, which is faster than Vh0. At this time, the relationship between the respective linear velocities is Vr1 <Vd ≦ Vh1, and the sheet is conveyed at the same conveying linear velocity as the photosensitive member linear velocity Vd while the back tension is applied.
[0038]
With this configuration, when the back tension is applied to the paper, the resist linear velocity is changed to Vr1, and the fixing linear velocity is changed to Vh1, and the paper conveyance speed at the transfer portion is the same as the linear velocity Vd of the photosensitive member. Can be held quickly. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of problems such as a magnification error, and the sheet is conveyed with the back tension applied, so that stable conveyance without skew is obtained.
[0039]
By the way, the back tension applied to the sheet conveyed by the fixing device 55 is not always a constant magnitude but changes depending on the position of the sheet. That is, each time the trailing edge of the sheet passes through the sheet conveying section and the registration roller of the sheet feeding system, the conveying force holding the sheet against the conveying force of the fixing section is weakened and the back tension changes. Specifically, when the back end of the paper passes through the paper feed and the back tension decreases, and when the back end of the paper passes through the registration roller, the speed at the paper transfer portion increases. Therefore, if the relationship between the respective linear velocities is maintained as Vr1 <Vd ≦ Vh1, depending on the position of the rear end of the sheet, the sheet conveying linear speed at the transfer unit may be maintained at the same speed as the linear speed Vd of the photosensitive member. It becomes difficult and a magnification error occurs.
[0040]
Therefore, if the trailing edge of the sheet exits the paper feed system is T2, and the time when the trailing edge is removed from the registration roller is T3, when the time count t reaches T2, the registration / transfer belt linear velocity is changed to Vr2. Then, the fixing linear velocity is changed to Vh2. When the time count t reaches T3, the resist / transfer belt linear velocity is changed to Vr3, and the fixing linear velocity is changed to Vh3. Here, the relationship between the respective linear velocities is such that the feeding linear velocity <Vr1 <Vr2 <Vr3 Vd Vh3 <Vh2 <Vh1. In this embodiment, the time count is started from the registration start. This count start position is counted from the paper feed start or the paper discharge sensor ON after fixing, and the time spent for conveyance is taken into consideration. Of course, it is also possible.
[0041]
By the way, the slip rate of each conveying means differs depending on the type of paper. Also, the skew generation margin varies depending on the paper type. In general, tracing paper (hereinafter referred to as “trepe”) or the like tends to cause curling of the leading edge of the paper, and therefore the paper itself is easily skewed. Therefore, the conveyance is not stable unless the amount of back tension of the paper is not more than that of plain paper. Therefore, in this embodiment, Vr0, Vr1, Vr2, Vr3, Vh0, Vh1, Vh2, and Vh3 have different values depending on the type of paper. The value is controlled to be set as shown in FIG. 11, for example. In the case of this embodiment, the set value is set for each paper type by the paper type coefficient α. Of course, this can be changed within the range of 1 ≦ α ≦ 1.0005 for each paper type in the operation unit, and can be changed according to the paper type used by the user. Is improved. Here, the paper type coefficient α is set to 1 ≦ αf ≦ αp ≦ αt ≦ 1.0005 in the initial setting, assuming that αp for plain paper, αt for trepe, and αf for film. This paper type coefficient changes T1, or changes the linear velocity. In addition, the conveyance quality is further improved by changing the linear velocity according to the paper size.
[0042]
In the transfer belt system according to the present embodiment, the sheet is electrostatically attracted to the transfer belt and conveyed. For this reason, the suction force of the transfer belt and the paper changes depending on the environmental humidity, and the paper transport speed in a state where the back tension is applied changes depending on the environmental humidity.
[0043]
  Therefore, in the present invention, there is provided a humidity detecting means for detecting the humidity inside the machine (not shown), and taking into account the change in the paper conveyance speed according to the humidity detected by the means, as shown in FIG. The linear velocities Vr0, Vr1, Vr2, Vr3, Vh0, Vh1, Vh2, Vh3 of each conveying means are set.InTherefore, the conveyance quality can be further improved.
[0044]
As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, Various modifications can be made.
For example, although the transfer belt system is employed in the above-described embodiment, it can be applied to an apparatus using a transfer roller, and can also be applied to an apparatus using a charger that does not generate a conveyance force in the transfer unit.
[0045]
Further, in the above-described embodiment, the fixing roller system is adopted as the fixing rotating body, but it can also be applied to an apparatus using a fixing belt.
[0046]
【The invention's effect】
  Claims 1 to3According to the configuration, by using the back tension of the paper, it is possible to obtain a good transportability and to suppress the occurrence of a magnification error due to the back tension.
[0047]
  Claim4With this configuration, it is possible to more reliably suppress the occurrence of magnification error due to back tension.
  Claim5 and 6With this configuration, by using the back tension of the paper, good transportability can be obtained, and even if the transport slip rate varies depending on the paper type, the transport speed is controlled according to the properties of the paper type. The quality is further improved. In addition, because the humidity is detected and the speed control is carried out against the difference in environment due to humidity, the transport quality is improved,HiAs a result, the equality of the image quality can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a wide digital copying machine as an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
2 is a perspective view showing a state where an automatic document feeder of the copying machine of FIG. 1 is opened.
FIG. 3 is a perspective view illustrating an arrangement example of document size detection sensors.
FIG. 4 is a perspective view showing a detection method of a document size detection sensor.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a control unit of the copying machine.
FIG. 6 is a block diagram showing an image processing circuit of the copying machine.
FIG. 7 is an explanatory perspective view illustrating an example of size detection of a paper feed cassette.
FIG. 8 is a perspective view illustrating a configuration of a fixing device.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a flow of conveyance control of the copying machine.
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a sheet conveyance path from a transfer unit to a fixing unit.
[Figure 11] Paper typeAccordingIt is a figure which shows the amount of change of each conveyance means.
[Figure 12] Environmental humidityAccordingIt is a figure which shows the amount of change of each conveyance means.
[Explanation of symbols]
    50 photoconductor
    53 Registration Roller
    54 Transfer belt
    55 Fixing device

Claims (6)

搬送されてきた用紙の先端位置を規制するレジストローラと、
該レジストローラの搬送方向下流側に配置され、像担持体上に形成されたトナー像を前記用紙に転写する転写手段と、
該転写手段により転写されたトナー像を前記用紙に定着させる定着手段と、を有し、
該定着手段の線速が、前記レジストローラまたは前記転写手段の線速以上に高速である画像形成装置において、
前記用紙の搬送方向長さが、前記レジストローラから前記定着手段に至る用紙搬送経路の長さよりも長い用紙を搬送する場合に、前記レジストローラの線速、前記転写手段の線速、前記像担持体の線速及び前記定着手段の線速に基づく時間パラメータを用いて、前記用紙が前記定着手段のニップ部に進入して前記用紙にバックテンションが掛かったと判断される時または該バックテンションが変化すると判断される時に、前記転写手段の転写位置における用紙搬送速度が前記像担持体の線速と略同速になるように、前記レジストローラの線速を減速することを特徴とする画像形成装置。
A registration roller that regulates the position of the leading edge of the conveyed paper;
A transfer unit disposed on the downstream side of the registration roller in the conveying direction and transferring the toner image formed on the image carrier to the paper;
Fixing means for fixing the toner image transferred by the transfer means to the paper,
In the image forming apparatus in which the linear speed of the fixing unit is higher than the linear speed of the registration roller or the transfer unit,
When conveying a sheet whose conveyance direction length is longer than the length of the sheet conveyance path from the registration roller to the fixing unit, the linear velocity of the registration roller, the linear velocity of the transfer unit, and the image carrying Using the time parameter based on the linear velocity of the body and the linear velocity of the fixing means, when the paper enters the nip portion of the fixing means and it is determined that the paper is back tensioned or the back tension changes Then, when it is determined, the linear speed of the registration roller is reduced so that the paper conveyance speed at the transfer position of the transfer means is substantially the same as the linear speed of the image carrier. .
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記レジストローラの線速、前記転写手段の線速、前記像担持体の線速及び前記定着手段の線速に基づく時間パラメータを用いて、前記用紙が前記定着手段のニップ部に進入して前記用紙にバックテンションが掛かったと判断される時または該バックテンションが変化すると判断される時に、前記転写手段の転写位置における用紙搬送速度が前記像担持体の線速と略同速になるように、前記レジストローラの線速を減速し、且つ前記定着手段の線速を該減速に釣り合うように増速することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
Using the time parameters based on the linear speed of the registration roller, the linear speed of the transfer means, the linear speed of the image carrier, and the linear speed of the fixing means, the paper enters the nip portion of the fixing means and When it is determined that the back tension is applied to the paper or when the back tension is changed, the paper transport speed at the transfer position of the transfer unit is substantially the same as the linear speed of the image carrier. An image forming apparatus comprising: decelerating a linear speed of the registration roller and increasing a linear speed of the fixing unit so as to balance the deceleration.
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記レジストローラの線速、前記転写手段の線速、前記像担持体の線速及び前記定着手段の線速に基づく時間パラメータを用いて、前記用紙が前記定着手段のニップ部に進入して前記用紙にバックテンションが掛かったと判断される時または該バックテンションが変化すると判断される時に、前記転写手段の転写位置における用紙搬送速度が前記像担持体の線速と略同速になるように、該定着手段の線速を増速し、且つ前記レジストローラの線速を該増速に釣り合うように減速することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
Using the time parameters based on the linear speed of the registration roller, the linear speed of the transfer means, the linear speed of the image carrier, and the linear speed of the fixing means, the paper enters the nip portion of the fixing means and When it is determined that the back tension is applied to the paper or when the back tension is changed, the paper transport speed at the transfer position of the transfer unit is substantially the same as the linear speed of the image carrier. An image forming apparatus, wherein the linear speed of the fixing unit is increased and the linear speed of the registration roller is reduced so as to match the increased speed.
請求項1乃至に記載の画像形成装置において、
前記用紙の後端が前記レジストローラを抜けた時に、前記定着手段による用紙搬送線速を前記転写手段による用紙搬送線速と略同速に変更することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 to 3,
An image forming apparatus, wherein when the trailing edge of the sheet passes through the registration roller, the sheet conveyance linear speed by the fixing unit is changed to substantially the same speed as the sheet conveyance linear speed by the transfer unit.
請求項1乃至に記載の画像形成装置において、
前記用紙のサイズもしくは紙種または装置内部の湿度に応じて前記定着手段の定着条件を選択し、該定着条件に応じて前記レジストローラ、前記転写手段および前記定着手段による用紙搬送線速を変更する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claims 1 to 4,
The fixing condition of the fixing unit is selected according to the size or type of the sheet or the humidity inside the apparatus, and the linear conveying speed of the sheet by the registration roller, the transfer unit, and the fixing unit is changed according to the fixing condition. An image forming apparatus comprising a control unit.
請求項1乃至に記載の画像形成装置において、
前記レジストローラ、前記転写手段および前記定着手段は、夫々別の駆動源により駆動されることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claims 1 to 5,
The image forming apparatus, wherein the registration roller, the transfer unit, and the fixing unit are driven by different driving sources.
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