JP6141088B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にトナー像が転写されたシートを転写手段と定着手段との間でループを形成しながら搬送するものに関する。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置においては、像担持体上に形成されたトナー像を転写手段にて転写材としてのシートに転写した後、シートを定着手段に導くことにより、シートを加熱し、トナー像をシート上に定着させるようにしている。この場合、未定着トナー像が載った状態でシートを搬送するため、シートの搬送が乱れると、未定着トナー像が載っている印字面が画像形成装置内の部材と接触してトナー像が乱れ、不良画像が発生してしまうことがある。或いは、未定着トナー像が載っていない非印字面が画像形成装置内の部材と擦れると、シートが帯電してトナー像が乱れ、不良画像が発生してしまうことがある。また、シート搬送時の挙動が乱れることにより、紙しわが発生してしまうことがある。従って、転写手段から定着手段間において、シートを安定的に搬送する必要がある。

そこで、従来は、例えば定着手段と転写手段との間に配された搬送ガイドにシートのループを検出するループ検出センサを設け、シートに形成されるループ量が一定となるように定着手段の搬送速度を制御するようにした画像形成装置がある（特許文献１参照）。このような画像形成装置では、ループ量をループ検知センサによって検知して定着手段の搬送速度に反映することにより、ループ量を一定量に制御し、安定的にシートを搬送するようにしている。

特開平０７−２３４６０４号公報

しかし、従来の画像形成装置において、シートがシート搬送方向に対して直交する幅方向に捩れた状態で転写手段から定着手段間を搬送される場合があり、この場合、シートが幅方向に捩れてループする。なお、以下、このようなループを片ループと言う。このようにシートが片ループすると、シートの幅方向の両端部においてシートのループ量が異なるため、ループ制御の際、適切にループ量を制御することが困難である。

適切にループ量を制御することができない場合、幅方向の片側でループ量が増大しすぎてシートの非印字面が搬送ガイドに強く擦れたり、逆に幅方向の片側でループ量が減少しすぎてシートの印字面が画像形成装置内の部材に接触したりする。このように安定的なループ制御を行うことができない場合には、転写手段から定着手段間におけるシートの搬送不良に起因する画像不良や、しわ等の問題が発生する場合がある。

なお、片ループが発生する原因としては、転写手段の転写ニップ及び定着手段の加熱ニップにおいてシートを挟持搬送する際の、シートの幅方向におけるシート搬送速度の差がある。なお、以下、このようなシートの幅方向の両端部におけるシート搬送速度差を端部速度差と言う。

ここで、端部速度差の発生原因としては、例えば転写ニップ及び加熱ニップの幅方向における圧力差、転写ローラ等の転写部材や、定着ローラ等の定着部材の幅方向における外径差、印字画像の偏在による摩擦力の幅方向における差等が挙げられる。そして、端部速度差が発生している場合、この速度差が次第に蓄積し、シートの片ループが発生する。

また、片ループが発生する原因としては、加熱ニップへシートの先端が突入する際、シートの幅方向の両端における突入タイミングの差がある。以下、このようなシートの幅方向の両端部における突入タイミングの差を端部突入タイミング差という。ここで、端部突入タイミング差の発生原因としては、主にシートの波打ちやカール等のシートの歪によるものが多く、コシの弱い薄紙、両面印字時やプレプリント紙などに顕著である。そして、端部突入タイミング差が発生した場合、片ループが発生する。つまり、シートの片ループは様々な外乱因子によって引き起こされる。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、片ループが発生した場合でも、シートを安定して搬送することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明の一態様は、画像形成装置において、画像形成手段で形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、前記転写手段によりシートに転写されたトナー像をシート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のシート搬送路と、前記シート搬送路のシート搬送方向と直交する幅方向の中央部に配置され、前記転写手段と前記定着手段の間で生じたシートのループを検知するための第１検知手段と、前記シート搬送路の幅方向の一方の側に配置され、シートのループを検知するための第２検知手段と、前記シート搬送路の幅方向の他方の側に配置され、シートのループを検知するための第３検知手段と、シートのループ量を所定範囲内に維持するように前記定着手段のシート搬送速度を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第２検知手段及び前記第３検知手段からの信号が同じ信号の場合、前記第１検知手段からの信号に基づき前記定着手段のシート搬送速度を調整し、前記第２検知手段及び前記第３検知手段からの信号が異なる場合、前記第１検知手段からの信号に拘らず前記定着手段のシート搬送速度を所定のシート搬送速度に設定することを特徴とするものである。
本発明の他の態様は、画像形成装置において、画像形成手段で形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、前記転写手段によりシートに転写されたトナー像をシート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のシート搬送路と、前記シート搬送路に配置され、前記転写手段と前記定着手段の間で生じたシートのループを検知するための第１検知手段と、シート搬送方向と直交する幅方向に関して前記シート搬送路の前記第１検知手段が配置された位置とは異なる位置に配置され、シートのループを検知するための第２検知手段と、前記幅方向に関して前記第１検知手段が配置された位置を境にして前記シート搬送路の前記第２検知手段が配置された位置とは逆の領域に配置され、シートのループを検知するための第３検知手段と、シートのループ量を所定範囲内に維持するように前記定着手段のシート搬送速度を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第２検知手段及び前記第３検知手段からの信号が同じ信号の場合、前記第１検知手段からの信号に基づき前記定着手段のシート搬送速度を調整し、前記第２検知手段及び前記第３検知手段からの信号が異なる場合、前記第１検知手段からの信号に拘らず前記定着手段のシート搬送速度を所定のシート搬送速度に設定することを特徴とするものである。

本発明のように、第２検知手段及び第３検知手段からの信号に応じて定着手段のシート搬送速度を制御することにより、片ループが発生した場合でも、シートを安定して搬送することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタの概略構成を示す図。 上記カラーレーザプリンタの制御ブロック図。 上記カラーレーザプリンタにおけるループセンサの配置を示す図。 上記カラーレーザプリンタの片ループ発生時の様子を示す図。 上記カラーレーザプリンタの逆ループ発生時の様子を示す図。 上記カラーレーザプリンタの定着ローラの駆動速度制御のフローチャート。 上記カラーレーザプリンタの駆動速度制御を説明するシーケンス図。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置におけるループセンサの配置を示す図。 上記画像形成装置におけるシートに加わる張力の大きさを示す模式図。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタの概略構成を示す図である。図１において、１０はカラーレーザプリンタ、１１はカラーレーザプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）である。この画像形成装置本体であるプリンタ本体１１には、シートに画像を形成する画像形成手段１２が設けられている。

ここで、画像形成手段１２は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー画像を担持する像担持体である感光体ドラム２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）を備えている。感光体ドラム２２の周囲には、感光体ドラム２２の回転方向に沿って感光体ドラム表面を一様に帯電する帯電ローラ２３ＹＳ，２３ＭＳ，２３ＣＳ，２３ＫＳを備えた帯電手段２３（２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ）が設けられている。

なお、感光体ドラム２２の上方には画像情報に基づいてレーザビームを照射して感光体ドラム上に静電潜像を形成するスキャナ部２４（２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ）が設けられている。また、感光体ドラム２２の周囲には、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する現像ローラ２６ＹＳ，２６ＭＳ，２６ＣＳ，２６ＫＳを備えた現像手段２６（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）が設けられている。

なお、本実施の形態においては、感光体ドラム２２、帯電手段２３、現像手段２６はプロセスカートリッジ１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）に設けられている。プロセスカートリッジ１３の下方には、中間転写ベルトユニット１４が配置されている。この中間転写ベルトユニット１４は、誘電体製で、可撓性を有するエンドレスベルトである中間転写ベルト２８と、中間転写ベルト２８を循環移動させる駆動ローラ２８ａと、二次転写対向ローラ２８ｂ、中間転写ベルトクリーニング手段４０等を有している。

この中間転写ベルト２８は、各プロセスカートリッジ１３の感光体ドラム２２に当接している。また中間転写ベルト２８の内側には、一次転写ローラ２７（２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋ）が中間転写ベルト２８を介して感光体ドラム２２と対向して配設されている。そして、この一次転写ローラ２７によって静電的負荷バイアスが与えられることにより、各感光体ドラム２２に形成されたトナー像が中間転写ベルト２８に重ね合わせて転写され、この結果、中間転写ベルト上にフルカラーのトナー像が形成される。

また、プリンタ本体１１の下部には、シートカセット２１に収容されたシートＰを給送する給送ローラ２０を備えたシート給送手段１５が配置されている。そして、このシート給送手段１５において、シートカセット２１に収容されたシートＰが給送ローラ２０により、レジストレーションローラ対１６に送られる。

なお、図１において、２９ａは二次転写ローラ２９と中間転写ベルト２８とにより形成される二次転写手段である。レジストレーションローラ対１６に送られた後、シートＰは、レジストレーションローラ対１６により、トナー画像と同期するように二次転写手段２９ａに給送される。二次転写ローラ２９は中間転写ベルト２８に対して面圧８Ｎ／ｃｍ^２にて圧接し、中間転写ベルト２８との間で４．０ｍｍの転写ニップを形成しており、また二次転写ローラ２９には不図示の電源から二次転写バイアスが印加されている。

また、図１において、２５（２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ）はトナーカートリッジ、１７はレジ前センサ、４１は中間搬送ガイド、８３は定着入口ガイド、２００は画像形成動作、シート給送動作等を制御する制御手段であるＣＰＵである。８０は定着手段であり、この定着手段８０は、加熱手段としてのヒータを内蔵し、弾性層を有する定着ローラ８１及び定着ローラ８１に対し面圧３０Ｎ／ｃｍ^２にて圧接する加圧ローラ８２により構成されている。なお、定着ローラ８１及び加圧ローラ８２の外径はφ３０である。

次に、このような構成のカラーレーザプリンタ１０の画像形成動作について説明する。まず、プリンタ本体１１に接続された不図示のコンピュータ若しくはＬＡＮ等のネットワークから画像情報が送られてくると、画像情報に応じてスキャナ部２４はレーザ光を発光する。そして、このレーザ光により、帯電手段２３によって表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光体ドラム２２の表面を露光する。

これにより、感光体ドラム表面の露光部分は電荷が除去されて感光体ドラム表面に静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像手段２６によってトナーが付着されてトナー像として現像される。これにより、各プロセスカートリッジ１３の感光体ドラム２２には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が形成される。

次に、一次転写ローラ２７により所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが与えられることにより、感光体ドラム上のトナー像が中間転写ベルト２８上に転写される。なお、各プロセスカートリッジ１３による画像形成は、中間転写ベルト上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。この結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト２８上に形成される。

このような画像形成と同期して、シートカセット２１から給送ローラ２０によってシートＰが１枚ずつレジストレーションローラ対１６に送られる。この後、シートＰはレジストレーションローラ対１６により、二次転写手段２９ａに搬送され、二次転写手段２９ａにおいて、シートＰが挟持搬送される際、二次転写ローラ２９へのバイアス印加により、中間転写ベルト２８上の多色トナー像が転写される。なお、二次転写ローラ２９は外径が同一のストレート形状を有しており、これにより二次転写ニップにおいて幅方向に均一な二次転写性能を維持することができる。

多色トナー像を保持したシートＰは、先端部を定着入口ガイド８３に沿わせて、定着手段（定着装置）８０の定着ローラ８１及び加圧ローラ８２により形成される８．０ｍｍの加熱ニップに導入される。そして、加熱ニップにおいて熱及び圧力が加えられることにより、トナーがシートＰ表面に定着される。ここで、定着手段８０では加圧力が強く、シートＰにしわの発生を抑制するために、定着ローラ８１は幅方向の外径が同じストレート形状、加圧ローラ８２は中央部から両端部にかけて外径量が０．１５ｍｍ増大する逆クラウン形状としている。

このように、加圧ローラ８２の外径を中央部よりも端部の方が大きくなるように形成することにより、加熱ニップ内でシートの駆動速度差が生じてシートＰが中央部から端部方向に引き伸ばされるようになり、紙しわが発生しにくくなる。この後、トナー像が定着されたシートＰは、排出ローラ対６１によって排紙トレイ６２に排出される。

ところで、本実施の形態において、シートＰを二次転写手段２９ａから定着手段８０へ搬送する際、シート先端が定着手段８０の加熱ニップに達した後、シート後端が二次転写手段２９ａを抜けるまで一定のループを形成しながら搬送する。ここで、一定のループを形成している状況において、基本的にシートＰは中間搬送ガイド４１及び定着入口ガイド８３には接触しないが、シートＰのループが過多となると、中間転写ベルトクリーニング手段４０等と接触する場合がある。

そこで、図１に示すように、二次転写手段２９ａと定着手段８０の間のシート搬送路Ｒを形成する中間搬送ガイド４１に、シートのループ量が所定量よりも大きくなったことを検知するためのループセンサ５０を配置している。このループセンサ５０は、回動軸５２により回動自在に支持されたシート検知フラグ５１及び遮光フラグ５３と、光センサで構成された検出センサ５４により構成される。

そして、シートＰが破線で示すような所定量よりも大きなループを形成するとシート検知フラグ５１がシートＰの非印字面側に当接し、回動軸５２を中心に遮光フラグ５３が回動し、検出センサ５４を遮光する。検出センサ５４は、図２に示すＣＰＵ２００に入力され、ＣＰＵ２００は、遮光フラグ５３が検出センサ５４を遮光するか否かで、シートＰのループ量が所定量よりも大きくなったか否かを検出する。なお、本実施の形態において、ループセンサ５０の信号は、検出センサ５４が遮光時にＯＮ、検出センサ５４が非遮光時にＯＦＦとして、ＣＰＵ２００により処理される。以後簡単のため、検出センサ５４のＯＮ／ＯＦＦをループセンサ５０のＯＮ／ＯＦＦと記載する。

ＣＰＵ２００には、図２に示すように、後述するメインループセンサ５０ａ、端部ループセンサ（手前側）５０ｂ、端部ループセンサ（奥側）５０ｃ、メモリＭ２の他、定着ローラ８１を駆動する定着モータＭ１が連結されている。定着モータＭ１のモータ駆動速度ＦはＣＰＵ２００により、ループセンサ５０のＯＮ／ＯＦＦの検出結果に応じて後述する３段階に切り換えられる。

このように定着モータＭ１の回転速度Ｆを切り換えることによって定着ローラ８１の回転速度（シート搬送速度）を切り換えることができ、これによりシートＰのループ量を所定範囲内に維持するようにしている。ここで、定着手段８０におけるシート搬送速度をＶ（Ｆ）とし、二次転写手段２９ａにおけるシート搬送速度をＶ（Ｔ）とする。なお、本実施の形態において、二次転写手段２９ａにおけるシート搬送速度Ｖ（Ｔ）は２００ｍｍ／ｓｅｃに調整されている。

ところで、本実施の形態において、ループセンサ５０は、図３のＸで示す幅方向に複数設けられている。即ち、シート搬送路Ｒのシート搬送方向と直交する幅方向の中央部には第１検知手段であるメインループセンサ５０ａが配置されている。また、シート搬送路Ｒの幅方向の一側には第２検知手段である端部ループセンサ（手前側）５０ｂが、シート搬送路Ｒの幅方向の他側には第３検知手段である端部ループセンサ（奥側）５０ｃが配置されている。

メインループセンサ５０ａはシートＰの全体的なループ量を幅方向の中央部で検知するためのものである。ＣＰＵ２００は、シートＰのループ量を一定にするため、メインループセンサ５０ａがＯＦＦの状態では、定着モータＭ１の回転速度（以下、定着モータ回転速度という）ＦをＦ（Ｌ）としている。この定着モータ回転速度Ｆ（Ｌ）は、定着手段８０の熱膨張、耐久条件、加圧力やローラ径等のバラツキによる影響を考慮し、二次転写手段２９ａのシート搬送速度Ｖ（Ｔ）よりも定着手段８０のシート搬送速度Ｖ（Ｆ）の方が必ず遅くなるように設定している。そして、定着モータＭ１の回転速度を、このような定着モータ回転速度Ｆ（Ｌ）とすることにより、定着ローラ８１はループを増大させるときの第１シート搬送速度であるＶ（Ｌ）で回転する。

また反対に、メインループセンサ５０ａがＯＮの状態では、定着モータ回転速度ＦをＦ（Ｈ）としている。ここで、Ｆ（Ｈ）は定着手段８０の熱膨張、耐久条件、加圧力やローラ径等のバラツキによる影響を考慮し、二次転写手段２９ａにおけるシート搬送速度Ｖ（Ｔ）よりも定着手段８０におけるシート搬送速度Ｖ（Ｆ）が必ず速くなるように設定している。そして、定着モータＭ１の回転速度を、このような定着モータ回転速度Ｆ（Ｈ）とすることにより、定着ローラ８１は、ループを減少させるときの第１シート搬送速度よりも速い第２シート搬送速度であるＶ（Ｈ）で回転する。

次に、二次転写手段２９ａにおけるシート搬送速度Ｖ（Ｔ）と、定着モータ回転速度Ｆとの関係について説明する。ここで、二次転写手段２９ａにおけるシート搬送速度Ｖ（Ｔ）に対して定着手段８０におけるシート搬送速度Ｖ（Ｆ）が略等速となる時の定着モータ回転速度中心値をＦ（Ｍ）とする。Ｆ（Ｍ）に対する所定の低速定着モータ回転速度Ｆ（Ｌ）、所定の高速定着モータ回転速度Ｆ（Ｈ）の関係は、下記の（１）式（２）式に示すとおりである。なお、本実施の形態ではＦ（Ｍ）＝１２５．５（ＲＰＭ）である。
Ｆ（Ｈ）＝Ｆ（Ｍ）×１．０３・・（１）
Ｆ（Ｌ）＝Ｆ（Ｍ）×０．９７・・（２）

つまり、メインループセンサ５０ａがＯＦＦ状態のとき、既述したように定着モータ回転速度ＦはＦ（Ｌ）であるため、定着手段８０におけるシート搬送速度Ｖ（Ｆ）は二次転写手段２９ａにおけるシート搬送速度Ｖ（Ｔ）に対して遅い。この結果、シート先端が定着手段８０の加熱ニップに達した後、シートＰのループ量は大きくなる。ループ量が所定量よりも大きくなると、メインループセンサ５０ａがＯＮ状態になる。

ここで、メインループセンサ５０ａがＯＮ状態になると、既述したように定着モータ回転速度ＦはＦ（Ｈ）になるため、定着手段８０におけるシート搬送速度Ｖ（Ｆ）は二次転写手段２９ａにおけるシート搬送速度Ｖ（Ｔ）に対して速くなる。この結果、シートＰのループ量は小さくなり、やがてメインループセンサ５０ａがＯＦＦとなる。なお、本実施の形態において、このようにメインループセンサ５０ａがＯＦＦとなると、定着モータ回転速度ＦをＦ（Ｌ）とし、シートＰのループ量を増加させる。

そして、このようにメインループセンサ５０ａのＯＮ／ＯＦＦに応じて定着モータ回転速度Ｆの増速及び減速を繰り返すことにより、シートのループ量を、所定量を超えない所定範囲内に維持することができる。つまり、メインループセンサ５０ａの検知結果を定着モータ回転速度Ｆにフィードバックすることにより、一定のループを形成することができる。このようなメインループセンサ５０ａを用いたループ制御により、例えば定着ローラ８１が熱膨張したり、外径寸法が多少異なる場合においても、定着ローラ８１に依存すること無く、シートのループ量を所定量を超えない所定範囲内に維持することができる。

ところで、シートＰの搬送が不安定な状態のとき、シートＰが図４の（ａ）に示すように幅方向に捩れるようにループする場合がある。この場合、シート中央部のループ形状Ｐａと、シート端部（手前側）のループ形状Ｐｂ及びシート端部（奥側）のループ形状Ｐｃは異なる状態となる。なお、このようなシートＰのループを片ループ、シートＰのループ形状を片ループ形状という。

端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃは、シートのループ量が所定量よりも大きくなったことを検知すると共にシートＰの片ループ形状を検知するためのものである。そして、ＣＰＵ２００は、この端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃからの信号によりシートＰの片ループを検知した場合には、端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃからの信号に基づいてループ制御を行う。

例えば、図４の（ａ）に示すように、シートＰが片ループしたときメインループセンサ５０ａがＯＦＦ、端部ループセンサ（手前側）５０ｂがＯＦＦであるが、端部ループセンサ（奥側）５０ｃはＯＮとなる。つまり、シートＰが片ループしたとき、端部ループセンサ（手前側）５０ｂと、端部ループセンサ（奥側）５０ｃの信号が異なるようになる。そして、このように端部ループセンサ（手前側）５０ｂと、端部ループセンサ（奥側）５０ｃの信号が異なるようになると、ＣＰＵ２００は、シートＰが片ループしていると判断する。

ここで、メインループセンサ５０ａからの信号のみを用いてループ制御を行うと、シートＰが片ループしているため、ループ制御が不安定となる。例えば、シートＰの片ループによりメインループセンサ５０ａがＯＦＦとなった場合でも、ＣＰＵ２００はメインループセンサ５０ａのＯＦＦにより定着手段８０におけるシート搬送速度を遅くする。しかし、シート搬送速度を遅くしても、片ループによりメインループセンサ５０ａのＯＦＦ状態が連続する場合があり、この場合は、メインループセンサ５０ａがＯＮとなるまで定着手段８０の搬送速度は遅いままの状態となり、シートＰのループが過多となる。この結果、シートＰが図４の（ｂ）に示すＺ１の位置で既述した図１に示す中間転写ベルトクリーニング手段４０と擦れたり、Ｚ２に示す位置で中間搬送ガイド４１に強く接触したりして、画像不良や紙しわが発生してしまう場合がある。

そこで、本実施の形態では、端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃにより片ループを検知した場合には、検知結果を定着モータ回転速度Ｆにフィードバックすることにより、シートＰに片ループが発生した場合でも、安定したシートの搬送を実現している。即ち、本実施の形態においては、端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃが異なる信号（ＯＮ／ＯＦＦ又はＯＦＦ／ＯＮ）のとき、その状態が所定時間継続すると、例えば１００ｍｓｅｃ以上連続すると、シートＰが片ループ状態にあると判断する。

そして、シートＰが片ループ状態にあると判断すると、ＣＰＵ２００は、定着モータ回転速度Ｆを、メインループセンサ５０ａの検知結果に依らずＦ（ＭＨ）に設定する。なお、Ｆ（ＭＨ）と既述した定着モータＭ１の回転速度中心値Ｆ（Ｍ）には下記の（３）式の関係がある。
Ｆ（ＭＨ）＝Ｆ（Ｍ）×１．０１・・（３）

つまり、本実施の形態においては、Ｆ（ＭＨ）をメインループセンサ５０ａの切り替え速度範囲内、すなわち高速定着モータ回転速度Ｆ（Ｈ）＞Ｆ（ＭＨ）＞低速定着モータ回転速度Ｆ（Ｌ）に設定している。言い換えれば、片ループが発生している場合には、定着ローラ８１の回転速度を、Ｖ（Ｆ）とＶ（Ｌ）の中間の定着ローラ８１の中心速度付近の所定のシート搬送速度に設定している。

ここで、このようにＦ（ＭＨ）を設定すると、シートＰのループが減少するが、この減少速度はＶ（Ｌ）の場合に比べて遅いので、中間転写ベルトクリーニング手段４０と擦れたり、中間搬送ガイド４１に強く接触したりするのを防ぐことができる。また、シートＰのループが減少すると、これに伴い端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃの内の一方の信号がＯＮからＯＦＦに変わり、２つの端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃの信号が同じになる。そして、２つの端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃの信号が同じになると、ＣＰＵ２００は、メインループセンサ５０ａの信号に応じたループ量制御を行う。

例えば、端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃの信号が同じになったときメインループセンサ５０ａがＯＦＦの場合は、定着モータ回転速度を低速定着モータ回転速度Ｆ（Ｌ）とすることにより、シートＰのループ量を増加させる。また、メインループセンサ５０ａがＯＮの場合は、高速定着モータ回転速度をＦ（Ｈ）とすることにより、シートＰのループ量が過剰に増加するのを防ぐことができる。このように、片ループが発生している場合には、メインループセンサ５０ａのＯＮ、ＯＦＦにかかわらず定着ローラ回転速度ＦをＦ（ＭＨ）に設定することにより、片ループ状態において、シートＰのループ量が過剰に増加するのを防ぐことができる。

また、片ループが発生している時にループ量を増大させると、図５に示すようにループが本来設計しているループ形状とは逆向きに形成されてしまう逆ループが発生する恐れがある。シートが逆ループを形成した場合には、どのループセンサを用いても、ループ量を制御することは不可能である。このため、本実施の形態においては、ループ量が増大することが無いように、Ｆ（ＭＨ）を定着ローラ８１の定着モータ回転速度中心値Ｆ（Ｍ）よりも大きくしている。つまり、Ｆ（ＭＨ）＞Ｆ（Ｍ）と設定することにより、逆ループの発生を抑制している。

次に、図６に示すフローチャートを用いて本実施の形態に係るメインループセンサ５０ａと端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃを用いた定着ローラ８１の印字中の駆動速度制御について説明する。

印字ジョブを受けると、ＣＰＵ２００は印字動作を開始し、シートＰ先端が定着手段８０に突入したタイミングで、ループ制御を開始する（ＳＴＥＰ１）。そして、シートＰ後端が二次転写手段２９ａを抜けたタイミングでループ制御が終了するまでは（ＳＴＥＰ２のＮ）、端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃの信号が同じ信号（ＯＮ／ＯＮ、又はＯＦＦ／ＯＦＦ）かを判断する（ＳＴＥＰ３）。

端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃの信号が異なる信号である場合（ＳＴＥＰ３のＮ）、ＣＰＵ２００は、その状態が１００ｍｓｅｃ以上連続すると（ＳＴＥＰ１０のＹ）、定着モータ回転速度（定着速度）ＦをＦ（ＭＨ）に設定する（ＳＴＥＰ１１）。また、端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃの信号が同じ信号である場合（ＳＴＥＰ３のＹ）、又は１００ｍｓｅｃ以上連続しない場合（ＳＴＥＰ１０のＮ）、メインループセンサ５０ａがＯＮかを判断する（ＳＴＥＰ４）。

メインループセンサ５０ａがＯＮでない場合（ＳＴＥＰ４のＮ）、ＣＰＵ２００は定着モータ回転速度ＦをＦ（Ｌ）に設定する（ＳＴＥＰ１２）。また、メインループセンサ５０ａがＯＮの場合（ＳＴＥＰ４のＹ）、定着モータ回転速度ＦをＦ（Ｈ）に設定する（ＳＴＥＰ１３）。なお、シートＰ後端が二次転写手段２９ａを抜けたタイミングでループ制御が終了すると（ＳＴＥＰ２のＹ）、印字ジョブを終了する（ＳＴＥＰ５）。

次に、本実施の形態を実施した場合の効果を、従来のループ制御との比較を用いて説明する。図７の（ａ）は片ループ発生がない時の、図７の（ｂ）は片ループが発生している時のループ制御を示している。図７の（ａ）及び（ｂ）における、（１）は従来のメインループセンサ５０ａのみを用いたループ制御、（２）は本実施の形態におけるループ制御を行った場合の、各ループセンサ検知結果と定着モータ駆動速度の関係を示す。なお、（１）の従来のメインループセンサ５０ａのみを用いたループ制御の場合は、図５におけるＳＴＥＰ３を除いたループ制御を実施した例として示す。

片ループが発生していない時、ＳＴＥＰ３において片ループが検知されないため、図７の（ａ）において、（１）及び（２）の制御に差は無く、両者ともメインループセンサ５０ａのＯＮ／ＯＦＦに応じて、Ｆ（Ｌ）／Ｆ（Ｈ）を切り替える。

一方、片ループが発生している時、図７の（ｂ）に示す（１）の従来のループ制御では、メインループセンサ５０ａによるループ検知のみを行うようになる。このため、例えばシートＰに片ループが発生し、既述した図４の（ａ）のような状態になっている場合、図７の（ｂ）に示す区間Ａのようにメインループセンサ５０ａのＯＦＦ状態が連続する。そして、この間、定着モータ回転速度（定着速度）Ｆが連続してＦ（Ｌ）となるため、ループが増大する。

しかし、このようにループ量が増大しても、シートＰは片ループしているため、ループ量が所定量よりも大きくなってもメインループセンサ５０ａはシートのループを検知できない。従って、メインループセンサ５０ａがシートのループを検知するまでに、図４の（ｂ）に示すようにシートＰが中間転写ベルトクリーニング手段４０に擦れたり、中間搬送ガイド４１に強く接触したりする。

これに対し、図７の（ｂ）に示す（２）の本実施の形態におけるループ制御では、端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃによりシートＰの片ループを検知し、片ループを検知した場合は、定着モータ回転速度をＦ（ＭＨ）に変更する。そして、定着モータ回転速度をＦ（ＭＨ）に変更することによりループ量が徐々に減少し、既述したように端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃの信号が同じ信号となると、メインループセンサ５０ａの信号に応じてループ量制御を行う。

下記の表１は、図７の（ｂ）の、（１）の従来のループ制御と、（２）の本実施の形態におけるループ制御を実施した場合の、シートＰの搬送不良による画像不良や紙しわの発生率を示している。なお、表１は、評価室の温湿度条件として３０℃／８０％、シート条件として再生紙であるＧＦＲ０７０−Ａ３サイズ（キヤノンリサイクルペーパー）、印字画像条件として全面ブラック１００％画像、通紙枚数条件として４０枚連続通紙したときのものである。

この表１から、（１）の従来のループ制御に比べ、（２）の本実施の形態におけるループ制御の方が、中間転写ベルトクリーニング手段４０や定着ローラ８１に接触に接触することによる擦れ画像の発生率が低く、また紙しわの発生率も低いことが分かる。

以上説明したように、本実施の形態においては、端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃの信号が異なる場合には、シートに片ループが発生していると判断し、定着モータ回転速度をＦ（ＭＨ）に設定する第２速度制御を行う。この後、端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃの信号が同じになると、メインループセンサ５０ａの信号（ＯＮ，ＯＦＦ）に応じて定着モータ回転速度をＦ（Ｌ）又はＦ（Ｈ）に設定する第１速度制御を行う。そして、このような第１及び第２制御を繰り返すことにより、片ループが発生している場合でも、ループ量を、所定量を超えない所定範囲内に維持することができる。

これにより、片ループによりメインループセンサ５０ａがループを検知できない場合においても、ループ量を過度に増大させること無くシートＰを搬送させることができ、シートＰのループ量の過度の増大による画像不良や紙しわ発生を低減することができる。つまり、本実施の形態においては、シートＰの片ループの発生の有無を検知すると共に、片ループが発生している場合には端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃからの信号に応じて定着手段のシート搬送速度を制御するようにしている。これにより、片ループが発生する状況においても、シートを安定して搬送することができ、片ループによる搬送不良に起因する画像不良や紙しわ等の発生を低減することができる。

なお、本実施の形態では、片ループが発生している場合には、シートＰの速度をローラの中心速度付近とするよう片ループ検知時の定着モータ回転速度Ｆを「Ｆ（ＭＨ）＞Ｆ（Ｍ）」とした。しかし、画像形成装置の本体構成、ループセンサの配置や形成するループ形状が本実施の形態のものと異なる場合がある。この場合には、異なった状態の端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃの信号を同じにすることができるよう「Ｆ（ＭＨ）＜Ｆ（Ｍ）」としても良い。また、片ループが発生している場合には、Ｆ（ＭＨ）＝Ｆ（Ｍ）としても、ループ量が過度に増大するのを防ぐことができる。

ところで、これまでの説明において、メインループセンサ５０ａ、端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃを幅方向に並べて配置した場合について説明したが、本発明は、これに限らない。端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃを、メインループセンサ５０ａに対してシート搬送方向にずらして配置しても良い。

次に、このように端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃを、メインループセンサ５０ａに対してシート搬送方向にずらして配置した本発明の第２の実施の形態について説明する。図８は、本実施の形態に係る画像形成装置におけるループセンサの配置を示す図である。なお、図８において、既述した図３と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図８に示すように、本実施の形態においては、メインループセンサ５０ａをＸ２で示す幅方向の中央部に配置すると共に、端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃをＸ１で示すメインループセンサ５０ａよりもシート搬送方向上流側に配置している。ここで、既述したように定着手段８０ではシートＰに発生するしわを抑制するため、加圧ローラ８２の長手外径形状を逆クラウン形状としている。これにより、定着手段８０に近い領域では、シートＰが幅方向に引き伸ばされるようになり、この結果、図９に示す定着手段８０に近い領域Ｃ１ではシートＰが幅方向の中央部から端部方向に強い張力が加わり、シートＰの挙動は安定する。

一方、二次転写手段２９ａに近い領域Ｃ２では、シートＰは定着手段８０から離れており、定着手段８０による張力は届きにくいことに加えて、二次転写手段２９ａではシートＰに幅方向の張力を殆ど与えていないため、シートＰの挙動は不安定になる。この結果、二次転写手段２９ａ付近においてシートの片ループが発生しやすくなる。

このため、本実施の形態においては、端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃを二次転写手段２９ａに近い側に配置している。また、シートＰの全体的なループ量検知するためのメインループセンサ５０ａは、シートＰのループ量の極大部付近で検知した方が、ループ制御の精度を向上することが可能である。つまり、メインループセンサ５０ａに対して端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃをシート搬送方向上流側に配置することにより、安定したループ制御、及びシートＰの搬送を実現することが可能である。

下記の表２は、シートＰの搬送不良による画像不良や紙しわの発生率を示している。なお、表２の（１）は、既述した図７の（ｂ）の（１）の従来のループ制御を、（２）は、既述した図７の（ｂ）の（２）の第１の実施の形態のループセンサ位置におけるループ制御を実施した場合を示している。また、（３）は本実施の形態のループセンサ位置におけるループ制御を実施した場合を示している。

この表２から、第１の実施の形態のループセンサ位置におけるループ制御に比べ、本実施の形態のループセンサ位置におけるループ制御の方が、擦れ画像の発生、また紙しわの発生も抑制できていることが分かる。

以上説明したように、本実施の形態においては、メインループセンサ５０ａに対して端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃをシート搬送方向上流側に配置するようにしている。これにより、メインループセンサ５０ａではループの極大部でシート全体の安定したループ形状を検知することが可能であり、また端部ループセンサ５０ｂ，５０ｃでは二次転写手段２９ａ側で片ループの発生を検知することが可能である。これにより、既述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。このことから、ループセンサの配置に自由度がある画像形成装置構成においては、本実施の形態のループセンサ位置を使用することが好ましい。

１０…カラーレーザプリンタ、１１…カラーレーザプリンタ本体、１２…画像形成手段、２９ａ…二次転写手段、５０…ループセンサ、５０ａ…メインループセンサ、５０ｂ…端部ループセンサ（手前側）、５０ｃ…端部ループセンサ（奥側）、８０…定着手段、２００…ＣＰＵ、Ｆ…定着モータ回転速度、Ｍ１…定着モータ、Ｐ…シート、Ｒ…シート搬送路

Claims (5)

1. 画像形成手段で形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、
   前記転写手段によりシートに転写されたトナー像をシート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のシート搬送路と、
   前記シート搬送路のシート搬送方向と直交する幅方向の中央部に配置され、前記転写手段と前記定着手段の間で生じたシートのループを検知するための第１検知手段と、
   前記シート搬送路の幅方向の一方の側に配置され、シートのループを検知するための第２検知手段と、
   前記シート搬送路の幅方向の他方の側に配置され、シートのループを検知するための第３検知手段と、
   シートのループ量を所定範囲内に維持するように前記定着手段のシート搬送速度を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記第２検知手段及び前記第３検知手段からの信号が同じ信号の場合、前記第１検知手段からの信号に基づき前記定着手段のシート搬送速度を調整し、前記第２検知手段及び前記第３検知手段からの信号が異なる場合、前記第１検知手段からの信号に拘らず前記定着手段のシート搬送速度を所定のシート搬送速度に設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 画像形成手段で形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、
   前記転写手段によりシートに転写されたトナー像をシート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のシート搬送路と、
   前記シート搬送路に配置され、前記転写手段と前記定着手段の間で生じたシートのループを検知するための第１検知手段と、
   シート搬送方向と直交する幅方向に関して前記シート搬送路の前記第１検知手段が配置された位置とは異なる位置に配置され、シートのループを検知するための第２検知手段と、
   前記幅方向に関して前記第１検知手段が配置された位置を境にして前記シート搬送路の前記第２検知手段が配置された位置とは逆の領域に配置され、シートのループを検知するための第３検知手段と、
   シートのループ量を所定範囲内に維持するように前記定着手段のシート搬送速度を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記第２検知手段及び前記第３検知手段からの信号が同じ信号の場合、前記第１検知手段からの信号に基づき前記定着手段のシート搬送速度を調整し、前記第２検知手段及び前記第３検知手段からの信号が異なる場合、前記第１検知手段からの信号に拘らず前記定着手段のシート搬送速度を所定のシート搬送速度に設定することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記第２検知手段及び前記第３検知手段からの信号が異なる状態が所定時間継続した場合、前記定着手段のシート搬送速度を前記所定のシート搬送速度に切り換えることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記所定のシート搬送速度は、ループを増大させる時に設定する第１シート搬送速度と、ループを減少させる時に設定する第２シート搬送速度の中間の速度であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第２検知手段及び前記第３検知手段を、前記第１検知手段よりもシート搬送方向上流に配置したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。

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