JP4976717B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写手段にて未定着画像を記録材に転写し、定着手段にて未定着画像を記録材に定着する画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置では、図１４に示すように、中間転写ベルト１０２に担持された未定着画像を転写ローラ対１０３によって記録材Ｐに転写し、定着ローラ対１０５によって前記未定着画像を記録材Ｐに定着し、排出ローラ対１１１によって前記画像が定着された記録材を装置外の排出トレイ１０７に排出する。

前記定着ローラ対１０５は、前記未定着画像を記録材に対して加熱定着するが、この定着処理により定着ローラから一時的に奪われる熱は、記録材に転写された未定着画像をなす現像剤の付着量、定着ローラ対を通過する単位時間当たりの記録材の通過枚数、記録材の熱容量の違いなどによって様々である。この定着ローラ対１０５に発生する一時的な温度変化は、ローラの外径変化となって現れる。このため、定着ローラ対１０５による記録材搬送速度と転写ローラ対１０３による記録媒体搬送速度とに差が生じる場合がある。

このように定着ローラ対１０５と転写ローラ対１０３との記録材搬送速度に差が生じると、画像劣化を招く場合がある。すなわち、定着ローラ対１０５による記録材搬送速度が転写ローラ対１０３による記録材搬送速度よりも速いと、定着ローラ対１０５と転写ローラ対１０３との間で記録材Ｐが引っ張られ、転写ローラ対１０３による記録材Ｐへの転写時に画像の乱れなどが発生し、画像劣化を招く場合がある。一方、定着ローラ対１０５による記録材搬送速度が転写ローラ対１０３による記録材搬送速度よりも遅いと、定着ローラ対１０５と転写ローラ対１０３との間で記録材Ｐが過大なループを形成し、この過大なループを形成した記録材Ｐが搬送ガイド１２０に強く押し付けられて擦れ、この搬送ガイド１２０への擦れによって転写時の画像の乱れなどが発生し、画像劣化を招く場合がある。

このため、従来から、前記転写ローラ対１０３と前記定着ローラ対１０５との間で記録材Ｐに所定のループを形成して該記録材Ｐが引っ張られたり、又はたわみ過ぎたりするのを防止して、前述したような画像劣化を解決する、以下のような提案がなされている。

図１４に示すように、定着ローラ対１０５と転写ローラ対１０３との間の搬送ガイド１２０部に記録材Ｐのループを検知するループ検知センサ１２を設け、この検知結果に応じて定着ローラ対１０５による記録材搬送速度を、転写ローラ対１０３による記録材搬送速度より遅い第１の速度、又はこの第１の速度より速い第２の速度に切り替えて所定のループが維持されるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０５−１０７９６６号公報

しかしながら、定着ローラ対と転写ローラ対との間において記録材を所定のループに維持するために、前記定着ローラ対を前記第１の速度又は前記第２の速度に切り替えている。このため、前記定着ローラ対の搬送速度切り替えにより騒音が発生するおそれがある。また前記定着ローラ対の搬送速度切り替えによる周期的な微振動により転写部での画像ブレや定着部での定着ムラなどの画像不良が発生するおそれもある。

本発明の目的は、転写ローラ対と定着ローラ対との間で記録材が引っ張られたり又はたわみ過ぎたりすることに起因する画像劣化を防止しつつ、定着ローラ対の搬送速度切り替えによる騒音や画像不良等が発生するのを低減することである。

本発明は、像担持体が担持している未定着画像を記録材に転写する転写手段と、前記転写された未定着画像を記録材に定着させる定着手段と、前記転写手段と前記定着手段の間に形成される記録材のループを検知するループ検知手段と、前記記録材が前記定着手段に到達したことを判別する記録材検出手段と、前記定着手段による記録材の搬送速度を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記記録材検出手段及び前記ループ検知手段の検知結果に基づいて、記録材搬送速度Ｖｔの転写手段により搬送される記録材がこれより遅い記録材搬送速度Ｖｆの定着手段に突入してから前記ループ検知手段により検知されるまでのループ形成時間Ｔを算出するとともに、前記ループ検知手段によって記録材のループを検知した後に、前記ループ検知手段が記録材のループを検知してから記録材後端が前記転写手段を抜けるまでに転写手段と定着手段の間の記録材のループ長さが下限長さＬａになるように、定着手段への記録材突入時の転写手段と定着手段の間の記録材のループ長さをＬ０、ループ検知時の転写手段と定着手段の間の記録材のループ長さをＬ１、記録材のループ長さの関係をＬａ＜Ｌ０＜Ｌ１、記録材の搬送方向長さをＳとしたとき、Ｖｆａ≦Ｖｔ＋（Ｌ１−Ｌａ）×Ｖｔ／（Ｓ−Ｖｔ×Ｔ−Ｌ０）の関係を満たす前記定着手段の搬送速度Ｖｆａを設定し、この設定された搬送速度Ｖｆａで前記定着手段を制御することを特徴とする。

本発明によれば、転写手段と定着手段との間で記録材が引っ張られたり、又はたわみ過ぎたりすることに起因する画像劣化を防止しつつ、定着手段の搬送速度切り替えによる騒音や画像不良等が発生するのを低減することができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔第１実施の形態〕
本発明の第１実施の形態に係る画像形成装置について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す断面図である。図２は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。図３は本発明の実施の形態に係る画像形成装置のブロック図である。図４は転写ローラ対と定着ローラ対の間におけるループ形状の一例を示した断面図である。図５はメモリ内に予め記憶された記録材に関する各設定情報を示した表図である。図１３は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。

まず図１３を用いて画像形成装置全体の概略構成について説明し、次に図１〜図５を用いて記録材に関する情報に応じた該記録材のループ制御について説明する。

図１３に示す画像形成装置３０は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する、平行に配置された４つの像担持体（電子写真感光体）である感光体ドラムａ（イエロー），ｂ（マゼンタ），ｃ（シアン），ｄ（ブラック）と、これら感光体ドラムａ〜ｄの上部に、これを縦断する態様で配置された中間転写体としての中間転写ベルト２を備える。

不図示のモータにより駆動される各感光体ドラムａ，ｂ，ｃ，ｄの周囲には、それぞれ不図示の一次帯電器、現像器などが配置され、それらが画像形成装置本体３０に対して着脱自在なプロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄとしてユニット化されている。

また感光体ドラムａ〜ｄの下方にはポリゴンミラー等で構成される露光装置６が配置される。

まず、最初の画像形成部における感光体ドラムａには、イエロー成分色の画像信号によるレーザー光が露光装置６のポリゴンミラー等を介して投射され、感光体ドラムａ上に静電潜像が形成され、これに現像器からイエロートナーを供給して現像し、静電潜像がイエロートナー像として可視化される。

このトナー像が感光体ドラムａの回転に伴って、感光体ドラムａと中間転写ベルト２とが当接する１次転写部位に到達すると、転写帯電部材２ａに印加した１次転写バイアスによって、感光体ドラムａ上のイエロートナー像が中間転写ベルト２に転写される（１次転写）。

中間転写ベルト２のイエロートナー像を担持した部位が次の画像形成部に移動すると、このときまでに先の画像形成部と同様な工程で感光体ドラムｂ上にマゼンタトナー像が形成され、感光体ドラムｂと中間転写ベルト２とが当接する１次転写部位において前記マゼンタトナー像が中間転写ベルト２上のイエロートナー像上に重ね合わせて転写される。同様に、中間転写ベルト２が移動するにつれて、各画像形成部のそれぞれの１次転写部位においてシアントナー像、ブラックトナー像が、前記イエロートナー像、マゼンタトナー像上に順次重ね合わせて転写される。

一方、記録材Ｐはカセット４に収納されている。記録材Ｐは、カセット４からピックアップローラ８により１枚ずつ送り出され、レジストローラ９でタイミングを合わされた後、２次転写部位に達し、転写手段としての２次転写ローラ対３に印加した２次転写バイアスによって、中間転写ベルト２上の４色のトナー像が記録材Ｐ上に一括して転写される（２次転写）。

４色のトナー像が転写された記録材Ｐは、搬送ガイド２０に案内されて、前記転写ローラ対３の上方に配置された定着手段としての定着ローラ対５に搬送され、そこで熱および圧力を受けて前記４色のトナー像が定着される。これにより各色のトナーが溶融混色して記録材Ｐにフルカラーのプリント画像として定着される。その後、画像が定着された記録材Ｐは、搬送ガイド２１，２２に案内されて、定着ローラ対５の下流に設けられた排出手段としての排出ローラ対１１によって排出トレイ７上に排出される。

記録材Ｐの一方の面に対して画像形成を行う片面モードの場合は、前述の如く一方の面に画像が形成された記録材Ｐは、排出ローラ対１１によって排出トレイ７上に排出される。一方、記録材Ｐの両方の面に対して画像形成を行う両面モードの場合は、前述の如く一方の面に画像が形成された記録材Ｐは、不図示の両面パスを通って表裏が反転されてレジストローラ対９まで搬送される。その後、表面記録と同様の画像形成プロセスで裏面記録が完了し、表裏面に画像が形成された記録材Ｐは、排出ローラ対１１によって排出トレイ７上に排出される。

次に図１〜図５を用いて前記画像形成装置において転写ローラ対３と定着ローラ対５との間で行う記録材のループ制御について説明する。

本実施の形態に係る画像形成装置は、図１及び図３に示すように、制御手段としてのＣＰＵ１７と、前記転写ローラ対３と前記定着ローラ対５の間に形成される記録材Ｐのループを検知するループ検知手段としてのループ検知センサ１２と、記録材Ｐが前記定着ローラ対５に突入したことを検知もしくは算出可能な記録材検出手段と、記録材Ｐに関する情報が予め記憶されている記憶手段としてのメモリ５０と、を有している。

本実施の形態では、前記記録材検出手段は、レジストローラ対９に駆動力を伝達（ＯＮ）又は遮断（ＯＦＦ）するクラッチ１３と、該クラッチ１３がＯＮしてからの時間を計測するタイマ１４とを備え、記録材Ｐが定着ローラ対５のニップに到達したことを算出する。

また、ＣＰＵ１７は、前記定着ローラ対５を回転駆動する定着駆動部としての定着モータＭの駆動を制御する。ＣＰＵ１７は、前記記録材検出手段及び前記ループ検知センサ１２の検知結果と前記メモリ５０に予め記憶されている前記記録材Ｐに関する情報とに基づいた任意の搬送速度を算出する。そしてＣＰＵ１７は、定着ローラ対５による記録材の搬送速度を前記任意の搬送速度に設定することが可能である。すなわち、ＣＰＵ１７は、定着ローラ対５が前記設定した搬送速度で記録材を搬送するように、前記定着モータＭの駆動を制御している。

更に前記ＣＰＵ１７によって搬送速度が設定される定着ローラ対５は、該定着ローラ対５のニップに突入した記録材Ｐを、前記ループ検知センサ１２によって前記記録材Ｐのループを検知した後、一定の記録材搬送速度Ｖｆａで搬送する。この設定された定着ローラ対５の一定の記録材搬送速度Ｖｆａは、後で詳しく説明するが、記録材後端が転写ローラ対３から抜けるまでに前記記録材Ｐのループ長さが下限長さＬａ（図４参照）になる一定の搬送速度である。

ここで、前記画像形成装置の制御系について説明する。図３に示すように、１７は前記制御手段としてのＣＰＵである。Ｍは定着モータであり、前述したようにＣＰＵ１７によって駆動が制御される。１２はループ検知センサであり、転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材Ｐのループを検知する。１３はクラッチ、１４はタイマであり、前述の記録材検出手段を構成している。５０はメモリであり、記録材Ｐに関する情報が予め記憶されている。１５はユーザー設定情報であり、後述するモード情報、紙厚情報、紙種情報を検出する。１６は環境情報検出手段としての環境センサであり、本実施の形態では湿度を検出する。

なお、前記記録材Ｐに関する情報とは、記録材Ｐの一方の面又は両方の面に対する画像形成を示すモード情報、記録材の厚さ、種類の情報、環境情報のうちの少なくとも１つの情報である。本実施の形態では、図５に示すように、片面モード又は両面モードを示すモード情報、記録材の厚さ情報、記録材の種類の情報、環境情報としての湿度の情報を、記録材Ｐに関する情報として用いた場合を例示している。そして、これら各情報の組み合わせに応じた設定情報として、後述する記録材のループ長さＬ０、Ｌ１、Ｌａ、Ｌｂ及び記録材の搬送方向長さＳの各データｃ１〜ｃ１２、ｄ１〜ｄ１２、ｅ１〜ｅ１２、ｆ１〜ｆ１２、ｂ１〜ｂ９を、前記メモリ５０に予め記憶している。

以下、上記構成の画像形成装置において、転写ローラ対３と定着ローラ対５との間で行われる記録材のループ制御を含めた、定着ローラ対５の動作について説明する。

記録材Ｐは、カセット４からピックアップローラ８により１枚ずつ送り出され、停止しているレジストローラ９でタイミングを合わされる。そしてクラッチ１３がＯＮすると（ステップＳ２１）、レジストローラ９に駆動が伝わり、レジストローラ９によって記録材Ｐが２次転写ローラ対３に向けて搬送される。また、クラッチ１３がＯＮすると同時に、タイマ１４のカウントが開始する（ステップＳ２２）。

２次転写ローラ対３によって４色のトナー像が一括転写（２次転写）された記録材Ｐは、搬送ガイド２０に案内されて、図４に示すＬ０のループを形成しながら定着ローラ対５のニップ部に突入する。ここで、定着ローラ対５は、感光体ドラム、中間転写ベルトなどの駆動源から独立した定着駆動部である定着モータＭにより駆動されている。定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆは予め２次転写ローラ対３の記録材搬送速度Ｖｔよりも遅く設定されており（Ｖｆ＜Ｖｔ）、記録材Ｐはしだいにループを大きく形成する。

そして、２次転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材Ｐのループ長さが図４に示すＬ１となったとき、すなわちループ検知フラグ１２ａが揺動してループ検知センサ１２がＯＮになったとき（ステップＳ２３）、タイマ１４のカウント時間Ｔ０を検出する（ステップＳ２４）。この検出されたカウント時間Ｔ０から、前記クラッチ１３がＯＮしてから定着ローラ対５に記録材Ｐが突入するまでの時間Ｔ１を引くことにより、ループ形成時間Ｔ（＝Ｔ０−Ｔ１）を算出する（ステップＳ２５）。なお、前記時間Ｔ１はメモリ５０のテーブル内に予め設定されている定数である。前記ループ形成時間Ｔは、定着ローラ対５に記録材が突入してからループ検知センサ１２が記録材Ｐのループを検知するまでのループ形成時間である。

つぎに、ループ形成時間Ｔから定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆの実際の速度Ｖｆ＝Ｖｔ−（Ｌ１−Ｌ０）／Ｔを算出する。

そして、定着ローラ対５のニップに突入し、ループ検知センサ１２によってループＬ１が検知された記録材Ｐは、前述したように、前記ＣＰＵ１７によって搬送速度が設定される定着ローラ対５により一定の搬送速度Ｖｆａで搬送される。この定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆａは、前記検出されたカウント時間Ｔ０と、予めメモリ５０に記憶されている設定情報（図５参照）をもとに、以下の式（１）、（２）で表す範囲内になるように設定される（ステップＳ２６）。

２次転写ローラ対３と定着ローラ対５との間でループを大きく形成しすぎたり、引っ張り合いが生じたりしないように２次転写ローラ対３をシートの後端が抜けるまでの搬送速度Ｖｆａは、次の関係を満たす。なお、Ｔ２はループ検知センサがループを検知してからシートの後端が２次転写ローラ対３を抜けるまでの時間である。

Ｖｔ＋（Ｌ１−Ｌｂ）／Ｔ２≦Ｖｆａ≦Ｖｔ＋（Ｌ１−Ｌａ）／Ｔ２

ここで、シート長さがＳであるから、Ｔ２＝（Ｓ−Ｖｔ×Ｔ−Ｌ０）／Ｖｔとなり、前の式にこれを入れると次の式となる。

Ｖｔ＋（Ｌ１−Ｌｂ）×Ｖｔ／（Ｓ−Ｖｔ×Ｔ−Ｌ０）≦Ｖｆａ ・・・ （１）
Ｖｆａ≦Ｖｔ＋（Ｌ１−Ｌａ）×Ｖｔ／（Ｓ−Ｖｔ×Ｔ−Ｌ０） ・・・ （２）

上記式（１）、（２）で表す範囲内に設定される定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆａとは、記録材Ｐの後端が転写ローラ対３から抜けるまでに前記記録材Ｐのループ長さが下限長さＬａになるようにした搬送速度である。そして、この記録材搬送速度Ｖｆａは、前記転写ローラ対３による記録材搬送速度Ｖｔより速い一定の搬送速度である。

なお、上記式において、Ｌ０は定着ローラ対５への記録材突入時の転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材Ｐのループ長さである。Ｌ１はループ検知センサ１２によるループ検知時の転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材Ｐのループ長さである。Ｌａは転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材Ｐのループ下限長さである。このループ下限長さＬａとは、本実施の形態では、転写ローラ対３と定着ローラ対５との間の記録材のループ長さがこれ以下になると、転写ローラ対３と定着ローラ対５との間で記録材Ｐが引っ張られてしまうループ長さの下限値としている。しかし、ループ下限長さＬａとしては、記録材がループが形成されている状態から引っ張られる状態の境目（ループ長さの下限値）に限定されるものではなく、記録材Ｐが転写ローラ対３を抜けるときの記録材後端の跳ね上がりが生じにくい程度の多少のたわみがある状態としてもよい。Ｌｂは転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材Ｐのループ上限長さである。このループ上限長さＬｂとは、転写ローラ対３と定着ローラ対５との間の記録材Ｐのループ長さがこれ以上になると、転写ローラ対３と定着ローラ対５との間で記録材Ｐがたわみ過ぎてしまうループ長さの上限値である。これら記録材のループ長さの関係は、Ｌａ＜Ｌ０＜Ｌ１＜Ｌｂである。また、Ｖｔは転写ローラ対３の記録材搬送速度であり、Ｓは記録材の搬送方向長さである。

２次転写ローラ対３と定着ローラ対５の間のループ形状（ループ長さＬ０、Ｌ１、Ｌａ、Ｌｂ）を図４に示す。ここで、記録材のループ長さＬ０、Ｌ１、Ｌａ、Ｌｂ及び記録材の搬送方向長さＳは、前述したように、設定情報として前記メモリ５０に予め記憶されている定数である。これらの定数は、図５に示すように、記録材に関する情報としての、片面プリントや両面プリントなどのモード情報、記録材の厚さ情報、記録材の紙種情報、環境情報に基づいて設定されている。ここで、図５に示す各設定情報の大小関係について説明する。

定着ローラ対５への記録材突入時の転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材Ｐのループ長さＬ０に関しては、図６に示すように記録材の厚さが異なる場合は、薄紙よりも厚紙のほうが記録材自体の剛性が高いことから、ループをあまり形成しない。すなわち、前記記録材Ｐのループ長さＬ０は、図５に示す設定方法の大小関係で一例を挙げると、ｃ３＜ｃ２＜ｃ１となる。また、片面モード時に比べて両面モード時の記録材Ｐはカールが大きいことから、前記記録材Ｐのループ長さＬ０も異なった設定値が割り当てられている。本実施の形態では、ｃ１＜ｃ７となる。

ループ検知センサ１２によるループ検知時の転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材Ｐのループ長さＬ１に関しては、記録材Ｐの剛性（厚さ）により各ローラ対のニップ近傍のたわみ角が異なる。すなわち、前記記録材Ｐのループ長さＬ１は、相対的に薄紙のほうが厚紙より長くなる。このため、前記記録材Ｐのループ長さＬ１は、図５で示す各設定情報の大小関係で一例を挙げると、ｄ３＜ｄ２＜ｄ１となる。

転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材Ｐのループ下限長さＬａに関しては、記録材Ｐが厚紙であれば引っ張り状態のループ長さにほぼ等しいループ長さでよい。しかし、記録材が厚紙より薄手の普通紙で高湿環境の場合には、図７に示すように記録材Ｐが搬送方向に交差する幅方向に波を打つ可能性がある。この場合、未定着画像を有する記録材Ｐは、定着ローラ対５のニップに入る前に、未定着画像側の定着ローラ５ａに記録材Ｐの未定着画像をのせた山の部分が触れてしまうことで画像乱れを生じる可能性がある。そのため、前記記録材Ｐのループ下限長さＬａは、前述したような画像乱れを生じないループ限界長さが設定される。すなわち、記録材Ｐのループ下限長さＬａは、図５で示す大小関係で一例を挙げると、ｅ３＜ｅ２＜ｅ１となる。

転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材Ｐのループ上限長さＬｂに関しては、記録材Ｐが薄紙であれば、記録材Ｐが搬送ガイド２０に触れる直前のたるみ限界状態でよい。しかし記録材が薄紙より厚手の厚紙の場合は薄紙と同様にループを大きく作ると、転写ローラ対３にニップされた記録材Ｐがスリップしてしまい、記録材の搬送方向における画像が伸縮してしまう可能性がある。このため、前記記録材Ｐのループ上限長さＬｂは、画像伸縮に影響を及ぼさない程度のループ長さが設定される。すなわち、記録材Ｐのループ上限長さＬｂは、図５で示す大小関係で一例を挙げると、ｆ３＜ｆ２＜ｆ１となる。

前述した各設定値Ｌ０，Ｌ１，Ｌａ，Ｌｂは記録材の剛性（紙厚）に基づくものを例示したが、紙厚のほか環境情報としての湿度によっても各設定値Ｌ０，Ｌ１，Ｌａ，Ｌｂが異なる場合がある。例えば、記録材の厚さが同じ薄紙であっても、環境情報としての湿度が高湿である場合の方が低湿である場合よりも記録材のループが大きくなる。このため、環境情報としての湿度で各設定情報の大小関係を例示すると、ｃ１＞ｃ４、ｄ１＞ｄ４、ｅ１＞ｅ４、ｆ１＞ｆ４となる。

なお、記録材Ｐの搬送方向長さＳに関しては、ユーザー設定情報１５の紙種情報に関連した設定値が記憶されている。また、本実施の形態では環境情報に関しては環境センサ１６、紙種情報とモード情報に関してはユーザー設定情報１５によって検出される。

本実施の形態の画像形成装置では、記録材Ｐの後端が図４に示すループ上限長さＬｂの状態で転写ローラ対３を抜けると、記録材Ｐの後端が跳ね上がり、画像不良を生じることから、前述したように、記録材Ｐの後端が図４に示すループ下限長さＬａの状態で転写ローラ対３から抜けるように、定着ローラ対５による記録材搬送速度Ｖｆａを設定している。これにより、記録材Ｐの後端が転写ローラ対３から抜けた際に該記録材Ｐの後端が跳ね上がるのを最小限に抑えることができ、記録材後端の跳ね上がりに起因する画像不良を低減することができる。

その後、記録材Ｐの後端が２次転写ローラ対３を抜けた後、前述した搬送速度Ｖｆａのまま定着ローラ対５による記録材の搬送を続けると、転写ローラ対３による記録材搬送速度Ｖｔよりも前記搬送速度Ｖｆａの方が速度が速いことから、定着後、搬送ガイド２１，２２において記録材Ｐがガイドにこすれて画像不良を起こす可能性がある。

そのため、記録材Ｐの後端が２次転写ローラ対３を抜けるタイミングを、タイマ１４のカウント時間の値で設定しておき、その所定時間に到達すると、定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆｂを転写ローラ対３の記録材搬送速度Ｖｔと等しくなるように設定する（ステップＳ２７）。

その後、記録材Ｐは定着ローラ対５の下流に設けられた排出ローラ対１１によって排出トレイ７に排出される。

なお、本実施の形態では、記録材の先端が定着ローラ対のニップに到達したのを検出もしくは算出する記録材検出手段として、記録材Ｐの先端が定着ローラ対５のニップに到達するタイミングをレジストローラ９のクラッチ１３のＯＮタイミングから算出する構成を例示した。しかしながら、記録材検出手段はこれに限定されるものではない。記録材の先端が定着ローラ対のニップに到達したのを検出する記録材検出手段として、例えば、図８に示すように記録材Ｐ先端の定着ローラ対５のニップへの突入時に生じる定着モータＭのトルク変動するタイミングを読み取る構成としてもよい。

上述したように、本実施の形態によれば、転写ローラ対３と定着ローラ対５との間で記録材Ｐが引っ張られたり、又はたわみ過ぎたりすることに起因する画像劣化を防止しつつ、定着ローラ対５の搬送速度切り替えによる騒音や画像不良等が発生するのを低減することができる。

また、記録材Ｐに関する情報に応じて定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆａを算出することができるため、定着ローラ対５に記録材Ｐがニップされてから、転写ローラ対のニップを抜けるまでの記録材のループ状態によって生じる画像不良を低減することができる。

また、前記定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆａを算出するにあたって、前記記録材Ｐに関する情報はメモリ５０に予め設定された定数を用いているため、定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆａを簡易で安価な構成で算出することができる。

また、片面／両面などのモード情報、紙厚や紙種や環境などが変化した場合においても、適正な記録材のループを形成することができ、記録材のループ状態によって生じる画像不良を低減することができる。

また、記録材の後端が転写ローラ対３のニップを抜ける時の該記録材Ｐの跳ね上がりを低減することができ、これに起因して生じる画像不良を解消することができる。

また、記録材の後端が転写ローラ対３のニップを抜けた後での定着後搬送路において、記録材のループ状態を適正化することができ、定着後搬送路での画像不良を解消することができる。また、記録材のカール状態を安定化することができ、ジャムや積載不良を防止することができる。

〔第２実施の形態〕
本発明の第２実施の形態に係る画像形成装置について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置では、前記ループ検知手段としてのループ検知センサ１２が、前記定着ローラ対５による記録材搬送動作が正常か否かを検知する動作検知機能を兼ねた構成となっている。このループ検知センサ１２は、ユーザの誤操作、仕様外の記録材へのプリント、耐久による部品劣化など、仕様外の状態でプリントされた時などに、ループ検知動作が正常に動作しなかった場合の動作検知機能を有している。

以下、図９〜図１２を用いて第２実施の形態に係る画像形成装置について詳しく説明する。図９は動作検知機能の一例を示すフローチャートである。図１０〜図１２は転写ローラ対と定着ローラ対の間におけるループ形状の一例を示した断面図である。なお、画像形成装置の概略構成は、前述した実施の形態と同様であるため、同一の機能を有する部材には同一符号を付し、その説明は省略する。

最初にクラッチ１３のＯＮタイミングなどにより、動作検知機能が開始する。そして、図１０に示すように記録材Ｐの先端が定着ローラ対５のニップに突入した後で、ループ検知センサ１２によって前記記録材Ｐが一定時間内にループを形成するかどうかを検出する（ステップＳ９１）。このとき、定着ローラ対５は転写ローラ対３の搬送速度より遅い搬送速度で記録材Ｐを搬送するため、正常であれば、図１０に示す矢印方向３３へループが形成され、一定時間内にループ検知センサ１２がＯＮする。一方、レジストローラ９のクラッチ１３のＯＮからある一定時間内にループ検知センサ１２がＯＮしなければ、プリントジョブを停止し（ステップＳ９２）、ユーザーにジャム処理表示および警告表示を行う（ステップＳ９３）。

なお、この場合、定着ローラ対５の記録材搬送速度が正常状態よりも速くなっていることを示す。よって、ここでの警告表示は、ユーザー設定が仕様通りに行われているかどうか、あるいは部品交換時期のメッセージを示す。

前記ステップＳ９１にてループ検知センサ１２が一定時間内に正常にＯＮすると、第１実施の形態で示したように定着ローラ対５の記録材搬送速度が一定の搬送速度Ｖｆａとなるように設定される（ステップＳ９４）。これにより、前記記録材Ｐは、転写ローラ対３によって搬送速度Ｖｔで搬送されつつ、定着ローラ対５によって前記一定の搬送速度Ｖｆａで搬送される。

そして、ループ検知センサ１２によって前記記録材Ｐのループが一定時間内に解消されるかどうかを検出する（ステップＳ９５）。前記定着ローラ対５が一定の搬送速度Ｖｆａで記録材Ｐを搬送すると、正常であれば、図１１に示す矢印方向３１へループが解消され、一定時間内にループ検知センサ１２がＯＦＦする。一方、一定時間内にループ検知センサ１２がＯＦＦしない場合、記録材は図１２に示す矢印方向３２へループを大きくしていく。この場合は、定着ローラ対５の記録材搬送速度は正常状態よりも遅くなっていることを示す。よって、ループ検知センサ１２がある一定時間経ってもＯＦＦしない場合には、プリントジョブを停止し（ステップＳ９２）、ユーザーにジャム処理表示および警告表示を行う（ステップＳ９３）。

本実施の形態によれば、前述した実施の形態の効果に加えて更に、転写ローラ対や定着ローラ対の耐久劣化や仕様外設定が行われた場合において、記録材のループ状態を検出することで、正常動作していない場合には動作を停止し、ユーザーに警告することができる。

〔他の実施の形態〕
前述した実施の形態では、記録材に関する情報として、モード情報、記録材の厚さ情報、紙種情報、環境情報を用い、これらの各情報に基づいた記録材のループ長さＬ０、Ｌ１、Ｌａ、Ｌｂ及び記録材の搬送方向長さＳを用いたループ制御を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。前記記録材に関する情報として、モノクロ画像を形成するモード、カラー画像を形成するモードなどのモード情報など、その他の記録材に関する情報を用いても良い。更に、これらの記録材に関する情報を個々に用いても良いし、適宜組み合わせて用いても良く、その情報に基づいた記録材のループ長さＬ０、Ｌ１、Ｌａ、Ｌｂ及び記録材の搬送方向長さＳを前記記憶手段に予め記憶させておくことで、前述した実施の形態と同様の効果が期待できる。

また、本実施の形態では、ループ検知センサ１２によりループを検知した後に、定着ローラ対５の速度を変更してシート後端が２次転写ローラ対３を抜けるときにループ長さが下限長になるようにしたが、変更した速度が一定でなくてもうよい。すなわち、速度を徐々に早くするか若しくは徐々に遅くすることにより、シート後端が２次転写ローラ対３を抜けるときにループ長さが下限長になるようしてもよい。

また前述した実施の形態では、カラー画像形成のために４つの画像形成部を使用した画像形成装置を例示しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また前述した実施の形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置や、記録材担持体を使用し、該記録材担持体に担持された記録材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置や、前述したベルト状の中間転写体でなく、ドラム状の中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を記録材に一括して転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

本発明を適用した画像形成装置の一形態を示す要部断面図である。 画像形成装置の制御の一例を示すフローチャート図である。 画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 転写ローラ対と定着ローラ対の間におけるループ形状の一例を示す要部断面図である。 メモリ内に予め記憶された各種設定情報を例示した表図である。 定着ローラ対への記録材突入時における転写ローラ対と定着ローラ対の間の記録材ループ長さを示す要部断面図である。 記録材の波打ち形状を例示した斜視図である。 本発明を適用した画像形成装置の他の形態を示す要部断面図である。 画像形成装置の制御を他の例（動作検知機能）示すフローチャート図である。 転写ローラ対と定着ローラ対の間におけるループ形状の一例を示す要部断面図である。 転写ローラ対と定着ローラ対の間におけるループ形状の一例を示す要部断面図である。 転写ローラ対と定着ローラ対の間におけるループ形状の一例を示す要部断面図である。 画像形成装置の一例を示す断面図である。 従来の転写〜定着間のループ状態を示した画像形成装置の要部断面図である。

符号の説明

Ｌ０，Ｌ１，Ｌａ，Ｌｂ …記録材のループ長さ
Ｍ …定着モータ（定着駆動部）
Ｐ …記録材
Ｓ …ループ検知センサ（ループ検知手段）
ａ，ｂ，ｃ，ｄ …感光体ドラム（像担持体）
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ …プロセスカートリッジ
２ …中間転写ベルト
３ …２次転写ローラ対（転写手段）
５ …定着ローラ対（定着手段）
９ …レジストローラ
１０，１１ …排出ローラ対（排出手段）
１２ …ループ検知フラグ
１３ …レジクラッチ（記録材検出手段）
１４ …タイマ（記録材検出手段）
１５ …ユーザ設定情報
１６ …環境センサ（環境情報検出手段）
１７ …ＣＰＵ（制御手段）
２０，２１，２２ …搬送ガイド
３０ …画像形成装置本体
５０ …メモリ（記憶手段）

Claims (5)

1. 像担持体が担持している未定着画像を記録材に転写する転写手段と、
   前記転写された未定着画像を記録材に定着させる定着手段と、
   前記転写手段と前記定着手段の間に形成される記録材のループを検知するループ検知手段と、
   前記記録材が前記定着手段に到達したことを判別する記録材検出手段と、
   前記定着手段による記録材の搬送速度を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記記録材検出手段及び前記ループ検知手段の検知結果に基づいて、記録材搬送速度Ｖｔの転写手段により搬送される記録材がこれより遅い記録材搬送速度Ｖｆの定着手段に突入してから前記ループ検知手段により検知されるまでのループ形成時間Ｔを算出するとともに、
   前記ループ検知手段によって記録材のループを検知した後に、前記ループ検知手段が記録材のループを検知してから記録材後端が前記転写手段を抜けるまでに転写手段と定着手段の間の記録材のループ長さが下限長さＬａになるように、
   定着手段への記録材突入時の転写手段と定着手段の間の記録材のループ長さをＬ０、ループ検知時の転写手段と定着手段の間の記録材のループ長さをＬ１、記録材のループ長さの関係をＬａ＜Ｌ０＜Ｌ１、記録材の搬送方向長さをＳとしたとき、Ｖｆａ≦Ｖｔ＋（Ｌ１−Ｌａ）×Ｖｔ／（Ｓ−Ｖｔ×Ｔ−Ｌ０）の関係を満たす前記定着手段の搬送速度Ｖｆａを設定し、この設定された搬送速度Ｖｆａで前記定着手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. さらに、記録材の種類に応じたループ長さＬ０、Ｌ１、Ｌａ、Ｌｂの設定情報を予め記憶した記憶手段を有し、記憶手段に記憶した設定情報を用いて上記関係を満たす定着手段による記録材搬送速度Ｖｆａを設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. さらに、環境状況に応じたループ長さＬ０、Ｌ１、Ｌａ、Ｌｂの設定情報を予め記憶した記憶手段を有し、記憶手段に記憶した設定情報を用いて上記関係を満たす定着手段による記録材搬送速度Ｖｆａを設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. さらに、記録材の一方の面又は両方の面に対する画像形成を示すモード情報に応じたループ長さＬ０、Ｌ１、Ｌａ、Ｌｂの設定情報を予め記憶した記憶手段を有し、記憶手段に記憶した設定情報を用いて上記関係を満たす定着手段による記録材搬送速度Ｖｆａを設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記ループ検知手段は、前記定着手段による記録材搬送動作が正常か否かを検知する動作検知機能を兼ねてい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。

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