JP6245001B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本願発明は画像形成装置に関するものである。画像形成装置には、複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの機能を複合的に備えた複合機といった各種のものが含まれる。

従来の画像形成装置として、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写部と、転写部から搬送された記録材上のトナー像を定着させる定着部とを有する電子写真方式の画像形成装置がよく知られている。この種の画像形成装置では、定着部の熱膨張等の関係で、転写部と定着部とが記録材に与える搬送速度に速度差が生ずる場合がある。また、そうなると、転写部と定着部との間で記録材の過剰なループ（弛み）や突っ張りが生じ易くなる。前記記録材の突っ張りが生ずると画像伸び及び画像ずれが引き起こされ、過剰ループが生ずると画像擦れ及び画像汚れが引き起こされるという問題がある。また、近年、画像形成装置の小型化に起因して記録材が縦搬送されるものや、記録材を高速搬送するものがあるが、それぞれ記録材の過剰なループ（弛み）や突っ張りの原因になるという問題もある。

この点、図１０に示すように、転写部から定着部に至る中間経路中に、記録材のループの有無を検出するループセンサーを配置し、当該ループセンサーの検出結果に基づき定着部の駆動速度、ひいては、定着部での記録材搬送速度を制御する技術が開示されている（特許文献１及び２参照）。すなわち、転写部の駆動速度（プロセス速度）を基準にした高速と低速との２段階に、定着部の駆動速度を設定し、ループセンサーにてループありを検出すると、定着部の駆動速度を高速にして記録材のループを解消させ、ループなしを検出すると、定着部の駆動速度を低速にして記録材のループを発生させる。これらを繰り返し実行することによって、記録材全体として見れば、平均的に所定のループ状態（搬送姿勢）で安定搬送されることになる。

特開２００７−１１９２３５号公報 特開２０１０−５４８１８号公報

ところで、記録材として例えば坪量６０ｇ／ｍ^３以下の薄紙を用いた場合は、その剛性の低さが災いして定着部の定着ニップ部（位置）にスムーズに入り込めず、突入遅れによって記録材が過剰なループを形成することがある。この場合、ループセンサーの位置と逆方向（ループセンサーで記録材を検出できない方向）に記録材が弛むＳ字ループや逆ループが生じる（図９（ｃ）及び（ｄ）参照）。このＳ字ループ又は逆ループは、記録材の弛み量が大きく、蓄積されたたわみエネルギーが大きいので、転写部の転写ニップ部を抜ける際に、記録材の後端の跳ね上げに繋がる恐れがある。特許文献１及び２の技術では、ループセンサーによるループなしの検出時間が所定時間を超えると、記録材に逆ループが生じていると推定し、定着部の駆動速度を高速に切り換えて逆ループの解消を図っている。

しかし、特許文献１及び２の技術では、Ｓ字ループ又は逆ループ発生を推定することにとどまり、記録材の姿勢を正確に検出することができなかった。したがって、記録材の姿勢に合わせて最適な定着部の駆動速度を設定することができず、記録材の突っ張りによる画像伸び及び画像ずれ、過剰ループによる画像擦れ及び画像汚れが発生するという問題がある。

そこで、本願発明は上記の問題を解消することを技術的課題とするものである。

請求項１の発明は画像形成装置に係り、像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写部と、前記転写されたトナー像を前記記録材に定着させる定着部と、前記定着部の直前に設けられ、前記転写部のニップ部と前記定着部のニップ部とを結ぶニップ部間直線に交差するように、配置される定着前ガイド部材と、前記転写部から前記定着部に至る中間経路のうち搬送下流側にあり、前記転写部のニップ部と前記定着前ガイド部材の前記記録材に対する接触端部とを結ぶガイド直線上に配置され、前記記録材のループの有無を検出する第１ループ検出部材と、前記中間経路のうち前記第１ループ検出部材よりも搬送上流側にあり、前記ガイド直線を挟んで前記像担持体から遠い側に、前記ガイド直線に離間して配置され、前記記録材のループの有無を検出する第２ループ検出部材と、前記両ループ検出部材の検出結果に基づき、前記定着部の駆動速度を切り換えて、前記中間経路中の記録材搬送長さを制御する制御部とを備えるというものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載した画像形成装置において、前記制御部は、前記第１ループ検出部材が前記記録材のループを検出していない場合に、前記定着部の駆動速度を速くする高速駆動速度に切り換えるというものである。

請求項３の発明は、請求項１に記載した画像形成装置において、前記制御部は、前記第１ループ検出部材が前記記録材のループを検出している場合に、前記定着部の駆動速度を速くする高速駆動速度と、前記定着部の駆動速度を遅くする低速駆動速度とを、所定のタイミングで交互に切り換えるというものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載した画像形成装置において、前記第１ループ検出部材の前記記録材との接触端部と、前記定着前ガイド部材の前記記録材との接触端部とを、前記中間経路上で近接させているというものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載した画像形成装置において、前記定着前ガイド部材を前記ニップ部間直線から離れる方向に移動させるガイド部材移動機構を備え、前記制御部は、前記第１ループ検出部材が前記記録材のループを検出していない場合に、前記定着前ガイド部材を前記ニップ部間直線から離れる方向に移動させるように前記ガイド部材移動機構を制御するというものである。

本願の請求項１に記載された発明によると、前記第１ループ検出部材が前記ガイド直線上に配置され、前記第２ループ検出部材が前記ガイド直線を挟んで前記像担持体から遠い側に、前記ニップ部間直線に離間して配置されているので、前記第１ループ検出部材が前記記録材を検出していない場合は前記記録材が前記転写部の転写面側にループ（逆ループ又はＳ字ループ）していると判別し、前記第１ループ検出部材が前記記録材を検出している場合は前記記録材が非転写面側にループ（正ループ）していると判別することができる。また、前記第２ループ検出部材の検出結果に基づいて、前記記録材が前記転写部の転写面側にループしている場合に逆ループ又はＳ字ループのいずれであるか、及び、前記記録材が非転写面側にループしている場合の正ループの大小を判別することができる。これならば、前記中間経路中の前記記録材の姿勢を正確に検出できるので、前記記録材の姿勢に合わせて前記定着部の駆動速度を切り換えて、前記中間経路中の前記記録材長さを最適化できる。したがって、前記記録材の突っ張りによる画像伸び及び画像ずれ、過剰ループによる画像擦れ及び画像汚れを防止することができる。さらに、前記定着前ガイド部材が前記ニップ部間直線よりも転写面側に突出して配置されているので、前記記録材の搬送経路の定着ニップ部直前において、前記記録材が小さく屈曲してから、前記記録材を定着ニップに突入させる。これにより、前記記録材の軸方向（搬送方向に直交する方向）の波うちを解消することで、前記記録材のシワの発生を防止して、記録材Ｐの搬送姿勢を安定させることができる。

実施形態におけるプリンターの概略説明図である。 転写部及び定着部の概略説明図であり、（ａ）は正ループ（大）、（ｂ）は正ループ（小）、（ｃ）はＳ字ループ、（ｄ）は逆ループありの状態を示す図である。 定着部の駆動速度制御を示すブロック図である。 ループ検出部材の検出結果と定着速度との関係を示す表である。 ループ制御全体の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態における転写部及び定着部の概略説明図である。 第３実施形態における中間経路及び定着部の拡大図である。 第４実施形態における転写部及び定着部の概略説明図である。 第４実施形態におけるガイド部材移動制御を示すブロック図である。 従来のプリンターにおける転写部及び定着部の概略説明図である。

以下に、本願発明を画像形成装置の一例であるタンデム型カラーデジタルプリンター（以下、プリンターと称する）に適用した実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば「左右」「上下」等）を用いる場合は、図１において紙面に直交した方向を正面視とし、この方向を基準にしている。これらの用語は説明の便宜のために用いたものであり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。

まず始めに、図１を参照しながら、プリンター１の概要を説明する。図１に示すように、実施形態のプリンター１は、その筐体２内に、大別して転写部３（画像プロセス部と言ってもよい）、給紙部４及び定着部５等を備えている。詳細は図示していないが、プリンター１は、例えばＬＡＮといったネットワークに接続されていて、外部機器（図示省略）からの印刷指令を受け付けると、当該指令に基づいて印刷を実行するように構成されている。プリンター１はいわゆるＡ３対応機であり、給紙部４には、最大でＡ３サイズの記録材Ｐを、転写部３に短辺側から進入する縦送りの姿勢で収容することが可能である。この場合、Ａ３縦の記録材Ｐの長辺寸法（搬送方向寸法）は４２０ｍｍ、短辺寸法（幅寸法）は２９７ｍｍである。

筐体２内の中央部に位置する転写部３は、像担持体の一例である感光体ドラム１３上に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する役割を担うものであり、中間転写ベルト６、及びイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応する計４つの作像部７等を備えている。なお、図１では説明の便宜上、各作像部７に、再現色に応じて符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えている。

中間転写ベルト６は、導電性を有する素材からなる無端状のものであり、筐体２内の中央部右側に位置する駆動ローラー８と、同じく中央部左側に位置する従動ローラー９とに巻き掛けられている。転写駆動部材としての主モーター５４（図３参照）からの動力伝達にて、駆動ローラー８を図１の反時計方向に回転駆動させることにより、中間転写ベルト６は図１の反時計方向に回転する。

中間転写ベルト６のうち駆動ローラー８に巻き掛けられた部分の外周側には、二次転写ローラー１０が配置されている。二次転写ローラー１０は中間転写ベルト６に当接していて、中間転写ベルト６と二次転写ローラー１０との間（当接部分）が、二次転写ニップ部１１になっている。二次転写ローラー１０は、中間転写ベルト６の回転に伴って、又は二次転写ニップ部１１に挟持搬送される記録材Ｐの移動に伴って、図１の時計方向に回転する。中間転写ベルト６のうち従動ローラー９に巻き掛けられた部分の外周側には、転写ベルトクリーナー１２が配置されている。転写ベルトクリーナー１２は、中間転写ベルト６上に残留する未転写トナーを除去するためのものであり、中間転写ベルト６に当接している。

４つの作像部７は、中間転写ベルト６の下方において、図１の左からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に、中間転写ベルト６に沿って並べて配置されている。各作像部７は、図１の時計方向に回転駆動する像担持体の一例としての感光体ドラム１３を備えている。感光体ドラム１３の周囲には、図１における時計回りの回転方向に沿って順に、帯電器１４、現像部１５、一次転写ローラー１６、及び感光体クリーナー１７が配置されている。

感光体ドラム１３は負帯電性のものであり、主モーター５４からの動力伝達にて、図１の時計方向に回転駆動するように構成されている。帯電器１４はローラー帯電式のものであり、当該帯電器１４には、帯電用電源（図示省略）から所定のタイミングにて感光体帯電のための電圧が印加される。現像部１５は、負の極性を呈するトナーを利用して、感光体ドラム１３上に形成された静電潜像を反転現像にて顕在化させるものである。

一次転写ローラー１６は中間転写ベルト６の内周側に位置していて、中間転写ベルト６を挟んで、対応する作像部７の感光体ドラム１３に対峙している。一次転写ローラー１６も、中間転写ベルト６の回転に伴って図１の反時計方向に回転する。中間転写ベルト６と一次転写ローラー１６との間（当接部分）は一次転写ニップ部１８になっている。感光体クリーナー１７は、感光体ドラム１３上に残留する未転写トナーを除去するためのものであり、感光体ドラム１３に当接している。

４つの作像部７の下方には露光部１９が配置されている。露光部１９は、外部端末等からの画像情報に基づき、レーザービームによって各感光体ドラム１３に静電潜像を形成するものである。中間転写ベルト６の上方には、各現像部１５に供給されるトナーを収容するホッパー２０が配置されている。なお、図１では説明の便宜上、各ホッパー２０にも、再現色に応じて符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えている。

転写部３の下方に位置する給紙部４は、記録材Ｐを収容する複数段（実施形態では２段）の給紙カセット２１，２２、給紙カセット２１，２２内の記録材Ｐを１枚ずつ繰り出す繰り出しローラー２３，２４、及び繰り出された記録材Ｐを所定のタイミングにて二次転写ニップ部１１に搬送する一対のレジストローラー２５等を備えている。

各給紙カセット２１（２２）は筐体２の下部に着脱可能に配置されている。各給紙カセット２１（２２）内の記録材Ｐは、対応する繰り出しローラー２３（２４）の回転にて、最上部のものから１枚ずつ搬送経路３０に送り出される。搬送経路３０は、給紙部４の各給紙カセット２１（２２）から、両レジストローラー２５間の位置、及び転写部３における二次転写ニップ部１１を経て、定着部５における定着ニップ部３５に至る。そして、搬送経路３０は、定着ニップ部３５から一対の排出ローラー２６を介して筐体２上面の排紙トレイ２７にまで延びている。

二次転写ローラー１０の上方に位置する定着部５は、定着ローラー３１及び加熱ローラー３２と、これら両ローラー３１，３２に巻き掛けられた定着ベルト３３とを備えている。定着ベルト３３のうち定着ローラー３１に巻き掛けられた部分の外周側には、加圧ローラー３４が配置されている。加圧ローラー３４は、定着ベルト３３に当接していて、定着ベルト３３と加圧ローラー３４との間（当接部分）が定着ニップ部３５になっている。定着駆動部材としての副モーター５６（図３参照）からの動力伝達にて、加圧ローラー３４が図１の時計方向に回転駆動することにより、定着ローラー３１が定着ベルト３３と共に図１の反時計方向に回転する。加熱ローラー３２の内部には、定着ベルト３３を加熱するヒータの一例として、ハロゲンランプ３６が収容されている。

搬送経路３０のうち定着ニップ部３５より搬送下流側には、定着ニップ部３５を通過した記録材Ｐを定着ベルト３３から分離させつつ一対の排出ローラー２６に向けて案内するための分離爪３７が配置されている。一方、搬送経路３０のうち定着ニップ部３５より搬送上流側であって、転写部３で記録材Ｐと中間転写ベルト６とが接触しない非転写面側には、記録材Ｐを安定した姿勢で定着ニップ部３５に向けて案内するように湾曲した非転写面側ガイド３８が配置されている。搬送経路３０のうち二次転写ニップ部１１と定着ニップ部３５との間は、転写部３から定着部５に至る中間経路４０である。従って、非転写面側ガイド３８は中間経路４０中に配置されている。また、二次転写ニップ部１１の接線方向は、二次転写ニップ部１１と定着ニップ部３５とを結ぶニップ部間直線６０よりも、非転写面側に向いている。なお、筐体２の内部には、当該内部の雰囲気湿度を検出する湿度センサー３９が配置されている。この場合の湿度センサー３９は上段の給紙カセット２１の上方に配置されている（図１参照）。また、非転写面側ガイド３８と定着ニップ部３５との間には、非転写面側ガイド３８の湾曲形状に連続するように形成され、記録材Ｐに対する接触端部がニップ部間直線６０に近接して配置された定着前ガイド部材６２が配置されている。この定着前ガイド部材６２は、その接触端部と定着ニップ部３５との間で記録材Ｐの中間経路４０の定着ニップ部３５直前において、記録材Ｐが小さく屈曲してから、記録材Ｐを定着ニップ３５に突入させ、記録材Ｐの軸方向（搬送方向に直交する方向）の波うちを解消することで、記録材Ｐのシワの発生を防止する目的で設けられている。なお、記録材Ｐの搬送経路の屈曲率を大きくするほどシワ防止効果が高いため、ニップ部間直線６０の直前に、できるだけ近接して配置されることが好ましい。

プリンター１における画像形成動作の一例について簡単に説明する。プリンター１は、１色のトナー（例えばブラック）を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとの間で切り換え可能に構成されている。

例えばカラーモードの場合はまず、転写部３の各作像部７において、所定速度で回転駆動する感光体ドラム１３の外周面が帯電器１４にて帯電される。次いで、帯電された感光体ドラム１３の外周面に、外部端末からの画像情報に応じたレーザービームが露光部１９から投射され、静電潜像が形成される。そして、静電潜像は、現像部１５から供給されるトナーにて反転現像されて顕在化し、各色のトナー像となる。

各感光体ドラム１３の外周面に形成された各色のトナー像は、感光体ドラム１３の回転にて一次転写ニップ部１８に到達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体ドラム１３から中間転写ベルト６の外周面に転写（一次転写）されて重ねられる。中間転写ベルト６に転写されず感光体ドラム１３の外周面に残った未転写トナーは、感光体ドラム１３の回転を利用して感光体クリーナー１７にて掻き取られ、感光体ドラム１３上から取り除かれる。

重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト６の回転にて二次転写ニップ部１１に移動する。このとき、重ね合わされた４色のトナー像の移動タイミングに合わせて、外部端末等の印刷指令に基づき選択された給紙カセット２１（２２）から、記録材Ｐが二次転写ニップ部１１に搬送される。そして、記録材Ｐが二次転写ニップ部１１を通過することにより、重ね合された４色のトナー像が記録材Ｐに一括して転写（二次転写）される。なお、二次転写後に中間転写ベルト６の外周面に残った未転写トナーは、転写ベルトクリーナー１２にて掻き取られ、中間転写ベルト６上から取り除かれる。その後、各感光体ドラム１３及び中間転写ベルト６の回転駆動が停止する。

４色のトナー像が二次転写された記録材Ｐ（未定着トナー像を乗せた記録材Ｐ）は、搬送経路３０を通って定着部５の定着ニップ部３５に搬送される。そして、記録材Ｐが定着ニップ部３５を通過することにより、未定着トナー像が記録材Ｐに定着する。その後、記録材Ｐは一対の排出ローラー２６の回転にて排紙トレイ２７上に排出されることになる。

次に、図２を参照しながら、実施形態におけるループ制御に関連する構造について説明する。転写部３から定着部５に至る中間経路４０中には、当該中間経路４０を通過している記録材Ｐのループ（弛み）の有無を検出するループ検出部材として、中間経路４０のうち搬送下流側にあり、ニップ部間直線６０上に配置された第１ループセンサー４１ａと、中間経路４０のうち第１ループセンサー４１ａよりも搬送上流側にあり、ニップ部間直線６０を挟んで中間転写ベルト６から遠い側に、ニップ部間直線６０に離間して配置された第２ループセンサー４１ｂとが設けられている。

ここで、第１ループセンサー４１ａは、ニップ部間直線６０上から、非転写面側ガイド３８の間に亘って設けられている。したがって、第１ループセンサー４１ａは、記録材Ｐが非転写面側にループＬを形成した場合、そのループＬの大小に関わらず、記録材Ｐに接触する。つまり、第１ループセンサー４１ａが記録材ＰのループＬを検出しない場合は、中間経路４０の下流側において記録材Ｐが転写部３での転写面側に弛む逆ループＲＬ又はＳ字ループＳＬを形成していると判別できる。また、第２ループセンサー４１ｂは、ニップ部間直線６０を向いた側の端部が非転写面側ガイド３８よりもニップ部間直線６０側に突出するように配置されている。したがって、第２ループセンサー４１ｂは、記録材Ｐが非転写面側ガイド３８に沿った弛み量の大きいループＬ、つまり正ループ（大）を形成した場合、又は、中間経路４０の上流側において非転写面側に弛むＳ字ループＳＬを形成した場合に記録材Ｐに接触する。なお、記録材Ｐが転写面側に弛む逆ループＲＬ又はＳ字ループＳＬは、記録材Ｐが剛性（こし）の低い薄紙等である場合に、搬送中の振動や、転写部３における二次転写ニップ部１１での静電的な力による記録材Ｐの分離不足等により記録材Ｐが非転写面側に振れることにより発生する。

本実施形態のループセンサー４１ａ、４１ｂは、記録材Ｐとの接触の有無によって、各ループセンサー４１ａ、４１ｂの位置における記録材Ｐのループ量が所定以上か否か、すなわち記録材ＰのループＬの有無を検出するものである。ここで、ループセンサー４１ａ、４１ｂの態様は特定のものに限られず、例えば回転中心を中心に回動可能に設置されたセンサレバー４２の一方の端部が記録材Ｐに触れて回動し、回動したセンサレバー４２の他端部が発光部と受光部とから構成されるフォトセンサーの光軸をさえぎることで記録材Ｐを検出する光学センサーであっても良いし、回動したセンサレバー４２の他端部が、タッチセンサーに接触することで記録材Ｐを検出する接触センサーを用いたものであっても良い。

本実施形態では、中間経路４０中で記録材ＰがループＬを形成してセンサレバー４２に接触している場合（図２（ｂ）参照）、センサレバー４２が回動し、センサレバー４２の他端部がタッチセンサーに接触してオンを検出する。中間経路４０中で記録材ＰがループＬを形成せずセンサレバー４２に非接触又は接触程度が小さい場合は、センサレバー４２の他端部とタッチセンサーとが離間した状態になり、オフを検出する。タッチセンサーは後述するコントローラー４５に電気的に接続されている。ループセンサー４１ａ、４１ｂがオフ状態になると、当該オフ状態の継続時間（以下、オフ時間という）がコントローラー４５のタイマー５１（計時手段）にて計測される。

プリンター１の制御全般を統括し制御部として機能するコントローラー４５は筐体２内に配置されている。コントローラー４５は、図３に示すように、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵ４６のほか、外部機器との接続用の通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部４７、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリー等の記憶手段４８、制御プログラムやデーターを一時的に記憶させるＲＡＭ４９、記録材Ｐの搬送枚数等を計測するカウンター５０、時間を計測するタイマー５１、及び入出力インターフェイス等を有している。

コントローラー４５には、転写部３の駆動ローラー８を回転駆動させる主モーター５４の起動、停止及び増減速等の速度制御を司る主モーター制御部５３と、定着部５の加圧ローラー３４を回転駆動させる副モーター５６の起動、停止及び増減速等の速度制御を司る副モーター制御部５５とが電気的に接続されている。また、コントローラー４５には、例えば筐体２内部の雰囲気湿度を測定する湿度センサー３９、筐体２の外面側に装着された操作パネル５７、転写部３の上流側に設けられた通紙センサー５８が電気的に接続されている。

各モーター制御部５３，５５は、コントローラー４５からの指令に基づき、それぞれに対応するモーター５４，５６を回転駆動させる。主モーター５４が回転駆動させる駆動ローラー８の駆動速度（回転速度）は、いわゆるプロセス速度Ｖｏ（プリンタ１の画像形成速度）に設定されている。副モーター５６が回転駆動させる加圧ローラー３４の駆動速度（定着速度）は、変更可能にされている。

図４及はコントローラー４５による加圧ローラー３４の駆動速度制御の流れを示している。コントローラー４５は、ループセンサー４１ａ、４１ｂの検出結果に基づき副モーター５６を電気的に制御して、加圧ローラー３４の駆動速度を速くするか、又は遅くするかを切り換え可能に構成されている。

すなわち、コントローラー４５は、第１ループセンサー４１ａがオンであって、第２ループセンサー４１ｂもオンである場合、第１ループセンサー４１ａがオンであるので正ループＬであると判別し、第２ループセンサー４１ｂがオンであるので、その正ループＬの弛みが大きいと判別する。これは図２（ｂ）に示すような状態である。記録材姿勢が正ループ（大）であると判別したコントローラー４５は、加圧ローラー３４の駆動速度をプロセス速度Ｖｏよりも速い第１高速駆動速度Ｖ１に切り換える。

また、コントローラー４５は、第１ループセンサー４１ａがオンであって、第２ループセンサー４１ｂがオフである場合、第１ループセンサー４１ａがオンであるので正ループＬであると判別し、第２ループセンサー４１ｂがオフであるので、その正ループＬの弛みが小さいと判別する。これは図２（ａ）に示すような状態である。記録材姿勢が正ループＬ（小）であると判別したコントローラー４５は、加圧ローラー３４の駆動速度をプロセス速度Ｖｏよりも遅い低速駆動速度Ｖ２に切り換える。

また、コントローラー４５は、第１ループセンサー４１ａがオフであって、第２ループセンサー４１ｂがオンである場合、第１ループセンサー４１ａがオフであるので中間経路４０の下流側において転写面側に弛む逆ループＲＬ又はＳ字ループＳＬであると判別し、第２ループセンサー４１ｂがオンであるので、中間経路４０の上流側では非転写面側に弛むＳ字ループＳＬであると判別する。これは図２（ｃ）に示すような状態である。記録材姿勢がＳ字ループＳＬであると判別したコントローラー４５は、加圧ローラー３４の駆動速度をプロセス速度Ｖｏよりも速い第２高速駆動速度Ｖ３に切り換える。

また、コントローラー４５は、第１ループセンサー４１ａ及び第２ループセンサー４１ｂがオフである場合、第１ループセンサー４１ａがオフであるので中間経路４０の下流側において転写面側に弛む逆ループＲＬ又はＳ字ループＳＬであると判別し、第２ループセンサー４１ｂもオフであるので、中間経路４０の上流側でも転写面側に弛む逆ループＲＬであると判別する。これは図２（ｄ）に示すような状態である。記録材姿勢が逆ループＲＬであると判別したコントローラー４５は、加圧ローラー３４の駆動速度をプロセス速度Ｖｏよりも速い第３高速駆動速度Ｖ４に切り換える。

加圧ローラー３４の駆動速度を速くした場合は、駆動モーター８の駆動速度ひいては転写部３での記録材Ｐ搬送速度に対して、定着ニップ部３５での記録材Ｐ突入速度が増える。つまり、中間経路４０における記録材Ｐの搬送長さが短くなり、弛み量が減る。一方で、加圧ローラー３４の駆動速度を遅くした場合は、駆動モーター８の駆動速度ひいては転写部３での記録材Ｐ搬送速度に対して、定着ニップ部３５での記録材Ｐ突入速度が減る。つまり、中間経路４０における記録材Ｐの搬送長さが長くなり、弛み量が増える。このようにコントローラー４５は、定着ニップ部３５での記録材Ｐ突入速度を増減させることによって、記録材Ｐを平均的に所定のループ状態（搬送姿勢）に維持するか、逆ループＲＬ又はＳ字ループＳＬ等の異常姿勢を解消する。

例えば、第１ループセンサー４１ａがオンである場合は、記録材Ｐの搬送姿勢が正ループＬであると判別できる。この場合、コントローラー４５は、記録材Ｐの姿勢を正ループ（大）と（正ループ（小））との間になるように制御する。つまり、コントローラー４５は、第２ループセンサー４１ｂの検出結果がオン（正ループ（大））であれば加圧ローラー３４の駆動速度を第１高速駆動速度Ｖ１に切り換え、第２ループセンサー４１ｂの検出結果がオフ（正ループ（小））であれば加圧ローラー３４の駆動速度を低速駆動速度Ｖ２に切り換える。このように、加圧ローラー３４の駆動速度の増減を繰り返す制御を行う。これにより、平均的に所定の正ループＬ状態に維持することができる。

一方で、第１ループセンサー４１ａがオフである場合、コントローラー４５は、加圧ローラー３４の駆動速度を第２高速駆動速度Ｖ３又は第３高速駆動速度Ｖ４のいずれかに切り換え、加圧ローラー３４の駆動速度を速くする制御を行う。つまり、第１ループセンサー４１ａがオフである場合は、ループＲＬ又はＳ字ループＳＬであるので、記録材Ｐの搬送長さを短くして弛み量を減らし、異常姿勢の解消を図るのである。もし第１ループセンサー４１ａがオンの状態に戻った場合は、前述したように加圧ローラー３４の駆動速度の増減を繰り返して平均的に所定の正ループＬ状態に維持する制御を行う。

本実施形態において、プリンター１のプロセス速度Ｖｏ（駆動モーター８の駆動速度又は転写部３での記録材Ｐ搬送速度とも言える）は２００ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。加圧ローラー３４の駆動速度のうち第１高速駆動速度Ｖ１は、プロセス速度Ｖｏに対して駆動速度比（周速比）で２％速い２０４ｍｍ／ｓｅｃに設定され、低速駆動速度Ｖ２はプロセス速度Ｖｏに対して駆動速度比で２％遅い１９６ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。また、第２高速駆動速度Ｖ３は、プロセス速度Ｖｏに対して駆動速度比（周速比）で４％速い２０８ｍｍ／ｓｅｃに設定され、第３高速駆動速度Ｖ４は、プロセス速度Ｖｏに対して駆動速度比（周速比）で２％速い２０４ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。ここで、第２高速駆動速度Ｖ３が、第１高速駆動速度Ｖ１及び第３高速駆動速度Ｖ４よりも速い駆動速度に設定されているのは、Ｓ字ループＳＬの方が逆ループＲＬよりも記録材Ｐの後端が二次転写ニップ部１１を通過した直後に発生する跳ね上げ力が大きくなるため、Ｓ字ループＳＬは速やかに解消する必要があるからである。なお、駆動速度比は、第１高速駆動速度Ｖ１を例にすると、（Ｖ１−Ｖｏ）／Ｖｏで定義される。

また、加圧ローラー３４の駆動速度を切り換えた後に所定時間が経過すると、多くの場合には記録材Ｐの搬送姿勢が変化するが、第１高速駆動速度Ｖ１、第２高速駆動速度Ｖ３、又は、第３高速駆動速度Ｖ４に切り換えて加圧ローラー３４の駆動速度を速めた後、所定時間を経過しても記録材Ｐの搬送姿勢が変わらない場合がある。この場合、コントローラー４５は、各駆動速度Ｖ１、Ｖ３、Ｖ４の駆動速度比よりもさらに速めることも有り得る。同様に、コントローラー４５は、低速駆動速度Ｖ２に切り換えて加圧ローラー３４の駆動速度を遅くした後、所定時間を経過しても記録材Ｐの搬送姿勢が変わらない場合に、低速駆動速度Ｖ２の駆動速度比よりもさらに遅くすることも有り得る。

図５はコントローラー４５によるループ制御全体の流れを示している。以下に開示のフローチャートに示すアルゴリズムは、コントローラー４５の記憶手段４８にプログラムとして予め記憶されていて、ＲＡＭ４９に読み出されてからＣＰＵ４６にて実行される。図３に示すように、コントローラー４５は、例えば操作パネル５７や外部機器からの印刷指令を受信して、印刷動作の開始を指示する（Ｓ０１）。その後、記録材Ｐの先端が通紙センサー５８を通過して所定時間Ｔ１経過後すると（Ｓ０２）、ループ制御を開始する（Ｓ０３）。ここで、記録材Ｐの先端が通紙センサー５８を通過してからの経過時間は、例えばタイマー５１で計測することによって判別可能である。

ループ制御の開始後は、まず、第１ループセンサー４１ａがオンであれば（Ｓ０４：ＯＮ）、第２ループセンサー４１ｂがオンかオフかを判別する（Ｓ０５）。ここで、第２ループセンサー４１ｂがオンであれば（Ｓ０５：ＯＮ）、加圧ローラー３４の駆動速度（定着速度）を第１高速駆動速度Ｖ１に切り換える（Ｓ０６）。一方、第２ループセンサー４１ｂがオフであれば（Ｓ０５：ＯＦＦ）、加圧ローラー３４の駆動速度（定着速度）を低速駆動速度Ｖ２に切り換える（Ｓ０７）。この場合、コントローラー４５は、第１高速駆動速度Ｖ１と低速駆動速度Ｖ２とを所定のタイミングで交互に切り換えて、記録材Ｐの姿勢を正ループ（大）と（正ループ（小））との間の平均的な所定の正ループＬ状態になるように制御する。具体的には、コントローラー４５は、記録材Ｐの搬送姿勢が（正ループ（大））であれば加圧ローラー３４の駆動速度を第１高速駆動速度Ｖ１に切り換えて記録材Ｐの搬送長さを短くしていき、記録材Ｐの搬送姿勢を（正ループ（小））に変化させていく。その後、記録材Ｐの搬送姿勢が（正ループ（小））になったら、加圧ローラー３４の駆動速度を低速駆動速度Ｖ２に切り換えて記録材Ｐの搬送長さを長くしていき、記録材Ｐの搬送姿勢を（正ループ（大））に変化させていく。

また、第１ループセンサー４１ａがオフであっても（Ｓ０４：ＯＦＦ）、第２ループセンサー４１ｂがオンかオフかを判別する（Ｓ０８）。ここで、第２ループセンサー４１ｂがオンであれば（Ｓ０８：ＯＮ）、加圧ローラー３４の駆動速度（定着速度）を第２高速駆動速度Ｖ３に切り換える（Ｓ０９）。一方、第２ループセンサー４１ｂがオフであれば（Ｓ０８：ＯＦＦ）、加圧ローラー３４の駆動速度（定着速度）を第３高速駆動速度Ｖ４に切り換える（Ｓ１０）。その後、記録材Ｐの先端が通紙センサー５８を通過して所定時間Ｔ２経過後すると（Ｓ１１）、ループ制御を終了する。ここで、所定時間Ｔ２は、搬送される記録材Ｐの後端が二次転写ニップ部３６を通過するまでに要する時間であり、記録材Ｐのサイズ情報や、加圧ローラー３４の駆動速度（定着速度）等から算出される。

また、記録材Ｐの搬送方向先端が二次転写ニップ部１１を通過後に、所定時間を過ぎても第１ループセンサー４１ａにより記録材Ｐが検出されなかった場合、記録材Ｐの搬送姿勢が、所定のループＬ状態ではなく、逆ループＲＬ等の異常姿勢であることが判別できる。この場合、中間経路４０中の記録材Ｐの搬送長さが異常に長くなりすぎているので、記録材Ｐの搬送方向先端が定着ニップ部３５に到達する前に、予め加圧ローラー３４の駆動速度を速くしておくことも可能である。

なお、中間経路４０の中央部よりも転写部３側で転写面側に弛み、中間経路４０の中央部よりも定着部５側で非転写面側に弛むような逆Ｓ字ループが発生する可能性も考えられる。本実施形態では第１加圧ローラー３４の駆動速度がプロセス速度Ｖｏよりも遅い低速駆動速度Ｖ２に切り換わり、中間経路４０中の記録材Ｐの搬送長さを一旦長くするが、記録材Ｐ自身の張力により、記録材Ｐの搬送姿勢が図２（ｄ）に示すような逆ループＲＬに変化する。そして、コントローラー４５が逆ループＲＬを判別すると、前述したように第３高速駆動速度Ｖ４に切り換えられるので、中間経路４０中の記録材Ｐの搬送長さを短くして弛みを減らし、逆ループＲＬを解消する制御に移行する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態の構成であれば、記録材Ｐが搬送される最短経路であるニップ部間直線６０上に配置された第１ループセンサー４１ａと、ニップ部間直線６０に対して転写部３の中間転写ベルト６から記録材Ｐを挟んで遠い側に、ニップ部間直線６０に離間して配置された第２ループセンサー４１ｂとを備えるので、転写面側に弛む逆ループＲＬやＳ字ループＳＬを判別することができる。これならば、中間経路４０中の記録材Ｐの姿勢を正確に検出できるので、記録材Ｐの姿勢に合わせて定着部５の加圧ローラー３４の駆動速度を切り換えて、中間経路４０中の記録材Ｐの搬送長さを最適化できる。したがって、記録材Ｐの突っ張りによる画像伸び及び画像ずれ、過剰ループによる画像擦れ及び画像汚れを防止することができる。

また、コントローラー４５は、第１ループセンサー４１ａがオフである場合、加圧ローラー３４の駆動速度を速くする制御を行い、記録材Ｐの搬送長さを短くして弛み量を減らし、異常姿勢の解消を図る。これならば、仮に記録材Ｐが異常姿勢になった場合でも、記録材Ｐの異常姿勢を解消させて、記録材Ｐの突っ張りによる画像伸び及び画像ずれ、過剰ループによる画像擦れ及び画像汚れを防止することができる。

さらに、コントローラー４５は、第１ループセンサー４１ａがオンである場合、第２ループセンサー４１ｂの検出結果に基づいて記録材ＰのループＬの大小を判別し、加圧ローラー３４の駆動速度の増減を繰り返す制御を行って、平均的に所定の正ループＬ状態に維持する。これならば、記録材Ｐの異常姿勢を防止して、記録材Ｐの突っ張りによる画像伸び及び画像ずれ、過剰ループによる画像擦れ及び画像汚れを防止することができる。

次に、図６、図７及び図８を参照しながら、第２、第３及び第４実施形態のループ制御に関連する構造について説明する。第２、第３及び第４実施形態のプリンター１では、定着前ガイド部材６２及び第２ループ検出部材４１ｂの構成を第１実施形態のものと異ならせている。

すなわち、図６に示す第２実施形態のプリンター１では、定着前ガイド部材６２が、ニップ部間直線６０に交差するように配置されている。つまり、定着前ガイド部材６２の記録材Ｐに対する接触端部が、ニップ部間直線６０よりも転写面側に突出して配置されている。また、第１ループセンサー４１ａは、二次転写ニップ部１１と定着前ガイド部材６２の記録材Ｐに対する接触端部とを結ぶガイド直線６１上に配置されている。その他の構成は第１実施形態とほぼ同様である。第２実施形態のように構成した場合、定着前ガイド部材６２がニップ部間直線６０に交差するように配置されているので、記録材Ｐの中間経路４０の定着ニップ部３５直前において、記録材Ｐが小さく屈曲してから、記録材Ｐを定着ニップ３５に突入させる。これにより、記録材Ｐの軸方向（搬送方向に直交する方向）の波うちを解消することで、記録材Ｐのシワの発生を防止して、記録材Ｐの搬送姿勢を安定させることができる。また、第１ループセンサー４１ａが、ガイド直線６１上に配置されているので、定着前ガイド部材６２がニップ部間直線６０に交差するように配置されていても、記録材Ｐが非転写面側にループＬを形成した場合に確実に記録材Ｐを検出することができる。したがって、中間経路４０中の記録材Ｐの姿勢を正確に検出できるので、中間経路４０中の記録材Ｐの搬送長さを最適化して、記録材Ｐの突っ張りによる画像伸び及び画像ずれ、過剰ループによる画像擦れ及び画像汚れを防止することができる。

図７に示す第３実施形態のプリンター１では、第１ループセンサー４１ａの記録材Ｐとの接触端部と、定着前ガイド部材６２の記録材Ｐとの接触端部とを、中間経路４０上で近接させている。具体的な構成として、搬送断面方向から視たときに第１ループセンサー４１ａと定着前ガイド部材６２とが交差するように配置している。そして、定着前ガイド部材６２が第１ループセンサー４１ａのセンサレバー４２を回動可能に支持する構造にしている。その他の構成は第１実施形態とほぼ同様である。第３実施形態のように構成した場合、第１ループセンサー４１ａの記録材Ｐに対する接触端部と、定着前ガイド部材６２の記録材Ｐに対する接触端部とを中間経路４０上で近接させているので、第１ループセンサー４１ａが中間経路４０中の記録材Ｐの姿勢を精度良く検出でき、中間経路４０中の記録材Ｐの搬送長さを精度良く最適化することができる。したがって、確実に記録材Ｐの突っ張りによる画像伸び及び画像ずれ、過剰ループによる画像擦れ及び画像汚れを防止することができる。

図８及び図９に示す第４実施形態のプリンター１は、定着前ガイド部材６２をニップ部間直線６０から離れる方向に移動させるガイド部材移動機構６３を備える。ここで、ガイド部材移動機構６３は、コントローラー４５に電気的に接続されている。そして、コントローラー４５は、第１ループセンサー４１ａがオフである場合に、定着前ガイド部材６２をニップ部間直線６０から離れる方向に移動させるようにガイド部材移動機構６３を制御する。ここで、ガイド部材移動機構６３は、電磁ソレノイドを用いたものであっても良いし、リンク機構を用いたものであっても良い。その他の構成は第１実施形態とほぼ同様である。なお、定着前ガイド部材６２は、第２実施形態のようにニップ部間直線６０に交差するように配置されているものであっても良い。ここで、定着前ガイド部材６２は、記録材Ｐに屈曲を形成することを目的として設けられているが、記録材Ｐが逆ループＲＬ又はＳ字ループＳＬ等の異常姿勢になると、記録材Ｐの屈曲が小さくなり効果が小さくなる。また、記録材Ｐが異常姿勢になると、コントローラー４５が記録材Ｐの搬送長さを短くして弛み量を減らす制御を行うので、定着前ガイド部材６２がその制御において邪魔になる恐れがあり、最悪の場合画像擦れが生じるという問題がある。第４実施形態のように構成した場合、仮に記録材Ｐが異常姿勢になった場合、第１ループセンサー４１ａがオフになり、ガイド部材移動機構６３により定着前ガイド部材６２をニップ部間直線６０から離れる方向に移動させるので、定着前ガイド部材６２が記録材Ｐの搬送長さを短くして弛み量を減らす制御で邪魔になることが無く、画像擦れを防止することができる。

本願発明は前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。前述の実施形態では、画像形成装置としてプリンターを例にして説明したが、これに限らず、複写機、プリンター、ファクシミリ又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等であってもよい。

その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１ プリンター（画像形成装置）
２ 筐体
３ 転写部
５ 定着部
３０ 搬送経路
３１ 定着ローラー
３２ 加熱ローラー
３３ 定着ベルト
３４ 加圧ローラー
３５ 定着ニップ部
３９ 湿度センサー
４０ 中間経路
４１ａ 第１ループセンサー（下流側ループ検出部材）
４１ｂ 第２ループセンサー（上流側ループ検出部材）
４５ コントローラー（制御部）
５１ タイマー
５３ 主モーター制御部
５４ 主モーター
５５ 副モーター制御部
５６ 副モーター
５７ 操作パネル
５８ 通紙センサー
６０ ニップ部間直線
６２ 定着前ガイド部材

Claims (5)

1. 像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写部と、
   前記転写されたトナー像を前記記録材に定着させる定着部と、
   前記定着部の直前に設けられ、前記転写部のニップ部と前記定着部のニップ部とを結ぶニップ部間直線に交差するように、配置される定着前ガイド部材と、
   前記転写部から前記定着部に至る中間経路のうち搬送下流側にあり、前記転写部のニップ部と前記定着前ガイド部材の前記記録材に対する接触端部とを結ぶガイド直線上に配置され、前記記録材のループの有無を検出する第１ループ検出部材と、
   前記中間経路のうち前記第１ループ検出部材よりも搬送上流側にあり、前記ガイド直線を挟んで前記像担持体から遠い側に、前記ガイド直線に離間して配置され、前記記録材のループの有無を検出する第２ループ検出部材と、
   前記両ループ検出部材の検出結果に基づき、前記定着部の駆動速度を切り換えて、前記中間経路中の記録材搬送長さを制御する制御部とを備える、
   画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記第１ループ検出部材が前記記録材のループを検出していない場合に、前記定着部の駆動速度を速くする高速駆動速度に切り換える、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記第１ループ検出部材が前記記録材のループを検出している場合に、前記定着部の駆動速度を速くする高速駆動速度と、前記定着部の駆動速度を遅くする低速駆動速度とを、所定のタイミングで交互に切り換える、
   請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記第１ループ検出部材の前記記録材との接触端部と、前記定着前ガイド部材の前記記録材との接触端部とを、前記中間経路上で近接させている、
   請求項１〜３のいずれか１つに記載した画像形成装置。
5. 前記定着前ガイド部材を前記ニップ部間直線から離れる方向に移動させるガイド部材移動機構を備え、
   前記制御部は、前記第１ループ検出部材が前記記録材のループを検出していない場合に、前記定着前ガイド部材を前記ニップ部間直線から離れる方向に移動させるように前記ガイド部材移動機構を制御する、
   請求項１〜４のいずれか１つに記載した画像形成装置。

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