JP6844155B2

JP6844155B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6844155B2
Application number: JP2016172250A
Authority: JP
Inventors: 剛春原; 敬仁千葉; 英彦山口; 秀樹守屋
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2036-09-02
Also published as: US20180067426A1; CN107797401A; US10025237B2; JP2018036612A; CN107797401B

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、記録媒体を挟んで搬送する搬送手段を駆動するモータのトルクから搬送手段により搬送されている記録媒体の厚さを検出する画像形成装置が開示されている。

特開２００３−２８５４８４号公報

ところで、記録媒体を挟んで搬送し、かつ記録媒体に画像を定着させる定着手段では、定着手段による記録媒体の搬送速度と、定着手段の上流に位置する搬送手段による記録媒体との搬送速度との速度差が予め定められた速度差と異なると、記録媒体に形成される画像の画質不良が発生する場合がある。

本発明は、記録媒体に画像を定着させる定着手段を駆動する駆動手段の負荷を用いて、定着工程に起因する画質不良を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、記録媒体を挟んで第１搬送速度で搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記記録媒体を挟んで第２搬送速度で搬送しながら前記記録媒体に形成された画像を定着させる定着手段と、前記定着手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の負荷を検出する検出手段と、前記記録媒体が前記定着手段に突入する際の前記負荷のピーク値が前記検出手段により検出された後に、前記負荷が基準値よりも大きくなった場合、次に搬送される記録媒体に対する前記第１搬送速度と前記第２搬送速度との速度差を調整する制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段が、前記ピーク値が検出された時点から予め定められた期間を経過する前に前記負荷が前記基準値よりも大きくなった場合、前記第１搬送速度を現在の速度より速くする制御、及び前記第２搬送速度を現在の速度より遅くする制御の少なくとも一方の制御を行うものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段が、前記第１搬送速度を現在の速度より速くする制御を行う場合、前記負荷が大きいほど前記第１搬送速度を速くする度合いを大きくし、前記第２搬送速度を現在の速度より遅くする制御を行う場合、前記負荷が大きいほど前記第２搬送速度を遅くする度合いを大きくするものである。

また、請求項３に記載の画像形成装置は、記録媒体を挟んで第１搬送速度で搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記記録媒体を挟んで第２搬送速度で搬送しながら前記記録媒体に形成された画像を定着させる定着手段と、前記定着手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の負荷を検出する検出手段と、前記記録媒体が前記定着手段に突入する際の前記負荷のピーク値が前記検出手段により検出された後に、前記負荷が基準値よりも大きくなった場合、次に搬送される記録媒体に対する前記第１搬送速度と前記第２搬送速度との速度差を調整する制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段が、前記ピーク値が検出された時点から予め定められた期間を経過した後に前記負荷が前記基準値よりも大きくなった場合、前記第１搬送速度を現在の速度より遅くする制御、及び前記第２搬送速度を現在の速度より速くする制御の少なくとも一方の制御を行うものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記制御手段が、前記第１搬送速度を現在の速度より遅くする制御を行う場合、前記負荷が大きいほど前記第１搬送速度を遅くする度合いを大きくし、前記第２搬送速度を現在の速度より速くする制御を行う場合、前記負荷が大きいほど前記第２搬送速度を速くする度合いを大きくするものである。

また、請求項５に記載の画像形成装置は、記録媒体を挟んで第１搬送速度で搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記記録媒体を挟んで第２搬送速度で搬送しながら前記記録媒体に形成された画像を定着させる定着手段と、前記定着手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の負荷を検出する検出手段と、前記記録媒体が前記定着手段に突入する際の前記負荷のピーク値が前記検出手段により検出された後に、前記負荷が基準値よりも大きくなった場合、次に搬送される記録媒体に対する前記第１搬送速度と前記第２搬送速度との速度差を調整する制御を行う制御手段と、を備え、前記基準値が、前記記録媒体が前記搬送手段により排出されてから前記定着手段により排出されるまでの期間における前記検出手段により検出された負荷の平均値であるものである。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の発明において、前記制御手段が、前記速度差を調整する制御を行う場合、前記第１搬送速度及び前記第２搬送速度のうち、前記第２搬送速度を調整する制御を行うものである。

請求項１、３、５に記載の発明によれば、記録媒体に画像を定着させる定着手段を駆動する駆動手段の負荷を用いて、定着工程に起因する画質不良を抑制することができる。

請求項１に記載の発明によれば、記録媒体に画像を定着させる定着手段を駆動する駆動手段の負荷を用いて、搬送手段による記録媒体の第１搬送速度が定着手段による記録媒体の第２搬送速度に対して遅過ぎることに起因する画質不良を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、記録媒体に画像を定着させる定着手段を駆動する駆動手段の負荷の大きさに応じて、第１搬送速度が第２搬送速度に対して遅過ぎることに起因する画質不良を抑制することができる。

請求項３に記載の発明によれば、記録媒体に画像を定着させる定着手段を駆動する駆動手段の負荷を用いて、第１搬送速度が第２搬送速度に対して速過ぎることに起因する画質不良を抑制することができる。

請求項４に記載の発明によれば、記録媒体に画像を定着させる定着手段を駆動する駆動手段の負荷の大きさに応じて、第１搬送速度が第２搬送速度に対して速過ぎることに起因する画質不良を抑制することができる。

請求項５に記載の発明によれば、基準値を固定値として予め定めておく場合に比較して、定着工程に起因する画質不良をより効果的に抑制することができる。

請求項６に記載の発明によれば、第１搬送速度を調整する場合に比較して、搬送速度を調整することによる影響範囲を小さくすることができる。

実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す破断側面図である。実施の形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。トルク検出部による検出結果の時系列データの一例を示すグラフである。記録媒体のループ量の説明に供する画像形成装置の部分拡大図である。第２搬送速度が第１搬送速度に対して速過ぎる場合のトルク検出部による検出結果の時系列データの一例を示すグラフである。第２搬送速度が第１搬送速度に対して遅過ぎる場合のトルク検出部による検出結果の時系列データの一例を示すグラフである。実施の形態に係る速度差調整処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。

図１を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の構成を説明する。なお、以下では、黄色をＹ、マゼンタ色をＭ、シアン色をＣ、黒色をＫで表すと共に、各構成部品及びトナー画像（画像）を色毎に区別する必要がある場合には、符号の末尾に各色に対応する色の符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を付して説明する。また、以下では、各構成部品及びトナー画像を色毎に区別せずに総称する場合には、符号の末尾の色の符号を省略して説明する。

（全体構成）
図１に示すように、画像形成装置１０の装置本体１０Ａの内部には、入力された画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の階調データに変換する画像処理を行う画像処理部１２が設けられている。

また、装置本体１０Ａの中央側には、各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット１６が、水平方向に対して傾斜する方向に間隔をおいて配置されている。また、各色の画像形成ユニット１６の鉛直方向の上方には、各色の画像形成ユニット１６で形成されたトナー画像が多重に転写される一次転写ユニット１８が設けられている。

さらに、一次転写ユニット１８の側方（図１の左側）には、後述する供給搬送ユニット３０によって搬送経路６０に沿って搬送された記録媒体Ｐに、一次転写ユニット１８に多重に転写されたトナー画像を転写する二次転写ロール２２が設けられている。

二次転写ロール２２に対して記録媒体Ｐの搬送方向（以下、単に「搬送方向」という。）の下流側には、定着装置２４が設けられている。定着装置２４は、記録媒体Ｐに転写されたトナー画像を熱及び圧力によって記録媒体Ｐに定着させる。

また、定着装置２４に対して搬送方向の下流側には、トナー画像が定着された記録媒体Ｐを画像形成装置１０の装置本体１０Ａの上部に設けられた排出部２６に排出する排出ロール２８が設けられている。

一方、画像形成ユニット１６の鉛直方向の下方及び側方には、記録媒体Ｐを供給し搬送する供給搬送ユニット３０が設けられている。また、一次転写ユニット１８の鉛直方向の上方には、装置本体１０Ａの正面から装置本体１０Ａに対して着脱可能とされ、後述する現像器３８に補給されるトナーが充填されるトナーカートリッジ１４が色別に４個（１４Ｋ〜１４Ｙ）装置幅方向に並んで配置されている。各色のトナーカートリッジ１４は、装置奥行方向に延びる円柱状とされ、各色の現像器３８と図示しない補給管を介して接続されている。

（画像形成ユニット）
図１に示すように、各色の画像形成ユニット１６は、すべて同様に構成されている。本実施の形態に係る画像形成ユニット１６は、回転する円柱状の像保持体３４と、像保持体３４の表面を帯電させる帯電器３６と、を備えている。

また、画像形成ユニット１６は、帯電した像保持体３４の表面に静電潜像を形成する露光光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド３２を備えている。また、画像形成ユニット１６は、ＬＥＤヘッド３２による露光光の照射によって形成された静電潜像を現像剤（本実施の形態では、負極に帯電したトナー）で現像してトナー画像として可視化する現像器３８を備えている。また、画像形成ユニット１６は、像保持体３４の表面を清掃する図示しない清掃ブレードを備えている。

現像器３８には、像保持体３４と対向して現像ロール３９が配置されており、現像器３８は、現像ロール３９を用いて像保持体３４に形成された静電潜像を現像剤で現像してトナー画像として可視化する。

そして、帯電器３６、ＬＥＤヘッド３２、現像ロール３９、及び清掃ブレードは、像保持体３４の表面と対向して、像保持体３４の回転方向（図１の例では反時計回りの方向）の上流側から下流側へ向けてこの順番で配置されている。

（転写部（一次転写ユニット・二次転写ロール））
一次転写ユニット１８は、無端状の中間転写ベルト４２と、中間転写ベルト４２が巻き掛けられ、モータ１１２（図２参照）により回転駆動して中間転写ベルト４２を矢印Ｅ方向に周回させる駆動ロール４６と、を備えている。また、一次転写ユニット１８は、中間転写ベルト４２が巻き掛けられ、中間転写ベルト４２に張力を付与する張力付与ロール４８と、張力付与ロール４８の鉛直方向上方に配置されて中間転写ベルト４２と従動回転する補助ロール５０と、を備えている。また、一次転写ユニット１８は、中間転写ベルト４２を挟んで各色の像保持体３４の反対側に各々配置される一次転写ロール５２を備えている。

以上の構成により、各色の画像形成ユニット１６の像保持体３４上に順次形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像が、各色の一次転写ロール５２によって、中間転写ベルト４２上に多重に転写される。

さらに、中間転写ベルト４２の表面に接して中間転写ベルト４２の表面を清掃する清掃ブレード５６が、中間転写ベルト４２を挟んで駆動ロール４６の反対側に配置されている。

また、中間転写ベルト４２を挟んで補助ロール５０の反対側には、中間転写ベルト４２上に転写されたトナー画像を、搬送される記録媒体Ｐに転写する二次転写ロール２２が設けられている。二次転写ロール２２は接地されており、補助ロール５０は二次転写ロール２２の対向電極を形成しており、補助ロール５０は、二次転写電圧が印加されることにより、記録媒体Ｐにトナー画像が転写される。なお、二次転写ロール２２及び中間転写ベルト４２は、記録媒体Ｐを挟んで搬送する搬送手段の一例である。

（供給搬送ユニット）
供給搬送ユニット３０は、装置本体１０Ａ内において、画像形成ユニット１６に対して鉛直方向の下方に配置され、複数の記録媒体Ｐが積載される給紙部材６２を備えている。

さらに、供給搬送ユニット３０は、給紙部材６２に積載された記録媒体Ｐを搬送経路６０へ送り出す給紙ロール６４と、給紙ロール６４によって送り出された記録媒体Ｐを１枚ずつ分離する分離ロール６６と、記録媒体Ｐの搬送タイミングを合わせる位置合わせロール６８と、を備えている。そして、各ロールが、搬送方向の上流側から下流側に向けてこの順番で配置されている。

以上の構成により、給紙部材６２から供給された記録媒体Ｐは、回転する位置合わせロール６８によって中間転写ベルト４２と二次転写ロール２２との接触部（二次転写位置）へ定められたタイミングで送り出される。

本実施の形態に係る定着装置２４は、加熱ベルト２４Ａ及び加圧ロール２４Ｂを備えている。定着装置２４は、電磁誘導を利用して加熱ベルト２４Ａを発熱させる方式の定着装置、所謂ＩＨ（Induction Heating）方式の定着装置である。また、加圧ロール２４Ｂは、駆動手段の一例としてのモータ１２２（図２参照）により駆動（回転）し、加熱ベルト２４Ａは、加圧ロール２４Ｂの回転に伴い、従動して回転する。

以上の構成により、定着装置２４に搬送された記録媒体Ｐは、定着装置２４により加熱及び加圧されて、記録媒体Ｐの一方の面（画像形成面）にトナー画像が定着される。なお、定着装置２４は、二次転写ロール２２及び中間転写ベルト４２により搬送されている記録媒体Ｐを挟んで搬送しながら記録媒体Ｐに形成された画像を定着させる定着手段の一例である。

さらに、供給搬送ユニット３０は、定着装置２４によって一方の面にトナー画像が定着された記録媒体Ｐを、排出ロール２８によって排出部２６にそのまま排出させずに、他方の面にトナー画像を形成するために用いる両面搬送装置７０を備えている。

両面搬送装置７０は、排出ロール２８から位置合わせロール６８に向けて記録媒体Ｐの表裏が反転されて記録媒体Ｐが搬送される両面搬送経路７２と、両面搬送経路７２に沿って記録媒体Ｐを搬送する搬送ロール７４及び搬送ロール７６とを備えている。

（その他）
画像形成装置１０は、搬送経路６０に沿って定着装置２４の上流側に設けられた媒体検知センサ８２を備えている。本実施の形態に係る媒体検知センサ８２は、一例として、一組の発光素子及び受光素子を備えた反射型のセンサである。媒体検知センサ８２は、発光素子から設置位置に対応する搬送経路６０上の検知位置に対して光を照射する。また、媒体検知センサ８２は、受光素子で受光した光量に応じた信号レベルの信号（以下、「検知信号」という。）を出力する。記録媒体Ｐが上記検知位置を通過している期間は、発光素子から照射された光が記録媒体Ｐにより反射される。従って、媒体検知センサ８２は、記録媒体Ｐが上記検知位置を通過している期間と通過していない期間とで異なる信号レベルの検知信号を出力する。

このように、本実施の形態では、媒体検知センサ８２として、反射型のセンサを適用しているが、これに限定されず、例えば、透過型のセンサ等、他のセンサを適用してもよい。

（画像形成工程）
まず、画像処理部１２から各色のＬＥＤヘッド３２に対応する色の階調データが順次出力される。そして、ＬＥＤヘッド３２により、入力された階調データに応じた露光光が出射される。ＬＥＤヘッド３２から出射された露光光は、帯電器３６によって帯電された像保持体３４の表面に照射される。これにより、像保持体３４の表面には静電潜像が形成される。像保持体３４上に形成された静電潜像は、各色の現像器３８によって現像され、各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像として可視化される。

さらに、一次転写ユニット１８の一次転写ロール５２によって、像保持体３４上に形成された各色のトナー画像が、周回する中間転写ベルト４２上に多重に転写される。

中間転写ベルト４２上に多重に転写された各色のトナー画像は、給紙部材６２から給紙ロール６４、分離ロール６６、位置合わせロール６８によって搬送経路６０に沿って搬送されてきた記録媒体Ｐに二次転写ロール２２によって二次転写位置で二次転写される。

さらに、トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２４へと搬送される。そして、トナー画像が定着装置２４によって記録媒体Ｐに定着される。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６に排出される。

一方、記録媒体Ｐの両面に画像を形成させる場合は、定着装置２４によって一方の面（表面）にトナー画像が定着された記録媒体Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６にそのまま排出されない。この場合、排出ロール２８が逆回転されることで、記録媒体Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、この記録媒体Ｐは、搬送ロール７４、７６により両面搬送経路７２に沿って搬送される。

両面搬送経路７２に沿って搬送された記録媒体Ｐは、表裏が反転されて再度位置合わせロール６８へと搬送される。そして、記録媒体Ｐの他方の面（裏面）にトナー画像が転写及び定着された後、記録媒体Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６に排出される。

次に、図２を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の電気系の要部構成について説明する。

図２に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、画像形成装置１０の全体的な動作を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）１００、及び各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）１０２を備えている。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）１０４、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部１０６を備えている。

また、画像形成装置１０は、外部装置と通信データの送受信を行う通信回線Ｉ／Ｆ（Interface）部１０８を備えている。また、画像形成装置１０は、画像形成装置１０に対するユーザからの指示を受け付ける一方、ユーザに対して画像形成装置１０の動作状況等に関する各種情報を表示する操作表示部１１０を備えている。なお、操作表示部１１０は、例えば、プログラムの実行により操作指示の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示される表示面にタッチパネルが設けられたディスプレイ、及びテンキーやスタートボタン等のハードウェアキーを含む。

また、画像形成装置１０は、加圧ロール２４Ｂを回転駆動するモータ１２２の負荷（トルク）を検出する検出手段の一例としてのトルク検出部１２４を備えている。本実施の形態に係るトルク検出部１２４は、モータ１２２に接続されており、モータ１２２のトルクを、モータ１２２に流れる電流値として検出する。

なお、本実施の形態に係るトルク検出部１２４の構成は、モータ１２２のトルクを検出可能であれば特に限定されない。例えば、トルク検出部１２４として、シャント抵抗間の電圧値を測定して電流値を検出する構成のものを適用してもよい。また、例えば、トルク検出部１２４として、モータ１２２に電流が流れる経路上に抵抗を設け、該抵抗間の電圧値を測定して電流値を検知する構成のものを適用してもよい。また、例えば、トルク検出部１２４として、モータ１２２に電流が流れる経路上にホール素子による電流センサを設けて電流値を検知する構成のものを適用してもよい。また、トルク検出部１２４は、検出した電流値を電圧値に変換して出力する構成でもよい。さらに、例えば、トルク検出部１２４として、モータ１２２のトルクを検出するトルク検出器を適用してもよい。

また、画像形成装置１０は、前述した画像形成ユニット１６や一次転写ユニット１８等の記録媒体Ｐに対する画像形成に関する各種処理を行う構成部位を含む画像形成部１１６を備えている。そして、ＣＰＵ１００、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０４、記憶部１０６、通信回線Ｉ／Ｆ部１０８、操作表示部１１０、モータ１１２、モータ１２２、トルク検出部１２４、画像形成部１１６、及び媒体検知センサ８２の各部がアドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス１１８を介して互いに接続されている。

以上の構成により、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０４、及び記憶部１０６に対するアクセス、並びに通信回線Ｉ／Ｆ部１０８を介した外部装置との間での通信データの送受信を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、操作表示部１１０を介した各種指示情報の取得、及び操作表示部１１０に対する各種情報の表示を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、モータ１１２を制御することによって、駆動ロール４６の回転速度、すなわち、二次転写ロール２２及び中間転写ベルト４２による記録媒体Ｐの搬送速度（以下、「第１搬送速度」という）を制御する。

また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、モータ１２２を制御することによって、加圧ロール２４Ｂの回転速度、すなわち、定着装置２４による記録媒体Ｐの搬送速度（以下、「第２搬送速度」という）を制御する。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、トルク検出部１２４から出力された電流値の取得、及び画像形成部１１６の制御を各々行う。

さらに、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、媒体検知センサ８２から出力された検知信号を取得する。従って、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、取得した該検知信号の信号レベルによって、記録媒体Ｐが媒体検知センサ８２による検知位置を通過しているか否かを検知する。

ところで、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、トルク検出部１２４により検出される電流値は、記録媒体Ｐの定着装置２４への突入時及び排出時によって変わる。

一例として図３に示すように、記録媒体Ｐが定着装置２４に突入する際には、電流値は増加して電流値が大きい側（負荷が大きい側）に凸（図３に示す例では上に凸）のピーク値となる。また、記録媒体Ｐが定着装置２４から排出される際には、電流値は減少して電流値が小さい側（負荷が小さい側）に凸（図３に示す例では下に凸）のピーク値となる。なお、図３の縦軸は、トルク検出部１２４により検出される電流値を示し、図３の横軸は時間を示している。また、以下では、ピーク値として、頂部である最大値又は底部である最小値を適用した例を用いて説明するが、これに限定されない。例えば、ピーク値として、最大値付近の最大値より小さい値又は最小値付近の最小値より大きい値を適用してもよく、本実施の形態で述べるピーク値にはこれらも含まれる。

一方、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、第１搬送速度が第２搬送速度よりも予め定められた速度差の分、速くされるようにモータ１１２及びモータ１２２が制御されている。これにより、一例として図４の実線に示すように、記録媒体Ｐが予め定められたたわみ量（所謂ループ量）の分たわむ結果、定着工程に起因する記録媒体Ｐに形成される画像の画質不良が抑制される。なお、以下では、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差とは、第２搬送速度を基準とした速度差、すなわち、第２搬送速度から第１搬送速度を減算して得られる値を意味するものとする。

しかしながら、上記のようにモータ１１２及びモータ１２２を制御しても、記録媒体Ｐの種類、温度及び湿度等の環境条件、及び画像形成装置１０の各構成部品の経年による状態の変化等によって、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差が、予め定められた速度差とならない場合がある。

第１搬送速度と第２搬送速度との速度差が上記予め定められた速度差より大きい、すなわち、第２搬送速度が第１搬送速度に対して速過ぎる場合、図４の破線で示すように、記録媒体Ｐのループ量は小さくなる。また、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差が上記予め定められた速度差より小さい、すなわち、第２搬送速度が第１搬送速度に対して遅過ぎる場合、図４の一点鎖線で示すように、記録媒体Ｐのループ量は大きくなる。

次に、図５を参照して、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差が上記予め定められた速度差より大きい場合のトルク検出部１２４により検出される電流値の推移について説明する。なお、図５の時点ｔ１は、記録媒体Ｐが定着装置２４に突入する際の電流値のピーク値がトルク検出部１２４により検出された後の電流値が予め定められた値まで低下した時点を示している。また、図５の時点ｔ２は、記録媒体Ｐの搬送方向の後端部が二次転写ロール２２及び中間転写ベルト４２から排出された時点を示している。また、図５の時点ｔ３は、記録媒体Ｐが定着装置２４から排出される際の電流値のピーク値がトルク検出部１２４により検出される前の電流値が予め定められた値の時点を示している。

また、以下では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間を期間Ａといい、時点ｔ２から時点ｔ３までの間を期間Ｂという。すなわち、期間Ａは、記録媒体Ｐが二次転写ロール２２及び中間転写ベルト４２と定着装置２４との双方により搬送される期間である。また、期間Ｂは、二次転写ロール２２及び中間転写ベルト４２と定着装置２４とのうち、記録媒体が定着装置２４により搬送される期間である。

一例として図５に示すように、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差が上記予め定められた速度差より大きい場合、期間Ａにおける電流値は基準値ＲＶよりも大きくなる。これは、定着装置２４が、記録媒体Ｐを経由して、二次転写ロール２２及び中間転写ベルト４２による抵抗の影響を受けるためである。なお、本実施の形態では、基準値ＲＶとして、期間Ｂにおける電流値の平均値を適用した場合について説明するが、これに限定されない。例えば、基準値ＲＶとして、期間Ｂにおける電流値の中央値、及び実験等により好適な値として予め得られた固定値等を適用してもよい。

次に、図６を参照して、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差が上記予め定められた速度差より小さい場合のトルク検出部１２４により検出される電流値の推移について説明する。なお、図６の時点ｔ１〜ｔ３は、図５の時点ｔ１〜ｔ３と同様である。

一例として図６に示すように、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差が上記予め定められた速度差より小さい場合、電流値は期間Ａ内において時点ｔ４を過ぎてから基準値ＲＶよりも大きくなる。これは、定着装置２４が、定着装置２４の図示しないインレットシュート部、及びコイルボビン等に記録媒体Ｐが接触することによる抵抗の影響を受けるためである。なお、以下では、期間Ａのうち、時点ｔ１から時点ｔ４までを期間ａ１といい、時点ｔ４から時点ｔ２までを期間ａ２という。なお、時点ｔ４としては、画像形成装置１０の実機を用いた実験等により、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差が上記予め定められた速度差より小さい場合に電流値が上昇を開始して基準値ＲＶよりも大きくなる場合の上昇を開始する時点として得られた時点を適用すればよい。

そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、記録媒体Ｐが定着装置２４に突入する際の電流値のピーク値がトルク検出部１２４により検出された後の期間Ａにおける電流値が基準値ＲＶよりも大きい場合、次に搬送される記録媒体Ｐの第１搬送速度と第２搬送速度との速度差を調整する。

具体的には、画像形成装置１０は、期間ａ１が経過する前、すなわち、期間ａ１内の電流値が基準値ＲＶよりも大きい場合、次に搬送される記録媒体Ｐの第２搬送速度を現在の速度より遅くする。また、この場合、画像形成装置１０は、以下の表１に従って、記録媒体Ｐの搬送方向の長さ（表１では、記録媒体Ｐのサイズを表記）が長いほど、かつ期間Ａにおける電流値の平均値が大きいほど、第２搬送速度を遅くする度合いを大きくする。

表１に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、期間Ａにおける電流値の平均値を小、中、及び大の３段階に分ける。そして、画像形成装置１０は、記録媒体のＰのサイズ、及び上記電流値の平均値の組み合わせに応じて、表１に示した割合の分、第２搬送速度を現在の速度より遅くする。例えば、画像形成装置１０は、記録媒体ＰのサイズがＡ４で、上記電流値の平均値が小の場合は、第２搬送速度を現在の速度より１％遅くする。

また、画像形成装置１０は、期間ａ１が経過した後、すなわち、期間ａ２内に電流値が基準値ＲＶよりも大きくなった場合、次に搬送される記録媒体Ｐの第２搬送速度を現在の速度より速くする。また、この場合、画像形成装置１０は、上記表１に従って、記録媒体Ｐの搬送方向の長さが長いほど、かつ期間ａ２における電流値の平均値が大きいほど、第２搬送速度を速くする度合いを大きくする。例えば、画像形成装置１０は、記録媒体ＰのサイズがＡ４で、上記電流値の平均値が小の場合は、第２搬送速度を現在の速度より１％速くする。

次に、図７を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の作用を説明する。なお、図７は、ＣＰＵ１００によって実行される速度差調整処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。本速度差調整処理プログラムは、例えば、複数枚の記録媒体Ｐの各々に対して画像を形成する形成指示が入力され、１枚目の記録媒体Ｐの先端部が媒体検知センサ８２による検知位置を通過したことが検知された場合に実行される。また、本速度差調整処理プログラムはＲＯＭ１０２に予めインストールされている。また、ここでは、錯綜を回避するために、上記形成指示とともに、画像の形成対象とする記録媒体Ｐのサイズも入力されるものとする。また、ここでは、錯綜を回避するために、記録媒体Ｐに画像を形成する処理については説明を省略する。

図７のステップ１３０で、ＣＰＵ１００は、トルク検出部１２４から出力された電流値を取得する。次のステップ１３２で、ＣＰＵ１００は、直前のステップ１３０で取得された電流値が下に凸のピーク値であるか否かを判定する。具体的には、一例として、ＣＰＵ１００は、ステップ１３０で取得された電流値が予め定められた閾値以下となった場合に、該電流値が下に凸のピーク値であると判定する。この場合の閾値としては、画像形成装置１０の実機を用いた実験等により、下に凸のピーク値の上限値として予め得られた値等を適用すればよい。ＣＰＵ１００は、この判定が否定判定となった場合はステップ１３０に戻る一方、肯定判定となった場合はステップ１３４に移行する。

なお、本実施の形態では、ステップ１３０によるトルク検出部１２４から出力された電流値の取得処理は、予め定められた取得間隔（サンプリングレート。本実施の形態では１０ｍｓ間隔）で取得するものとされている。

ステップ１３４で、ＣＰＵ１００は、ステップ１３０の繰り返し処理により取得された電流値の時系列データにおける上記期間Ｂの電流値の平均値を、基準値ＲＶとして導出する。次のステップ１３６で、ステップ１３０の繰り返し処理により取得された電流値の時系列データにおける上記期間Ａの電流値の平均値を導出する。

次のステップ１３８で、ＣＰＵ１００は、ステップ１３６で導出された平均値が、ステップ１３４で導出された基準値ＲＶよりも大きいか否かを判定する。ＣＰＵ１００は、この判定が否定判定となった場合はステップ１５０に移行する一方、肯定判定となった場合はステップ１４０に移行する。なお、本ステップ１３８において、ＣＰＵ１００は、ステップ１３６で導出された平均値が、ステップ１３４で導出された基準値ＲＶに予め定められたマージンを加算して得られた値よりも大きいか否かを判定してもよい。

ステップ１４０で、ＣＰＵ１００は、ステップ１３０の繰り返し処理により取得された電流値の時系列データにおける上記期間ａ１の電流値の平均値を導出する。ステップ１４２で、ＣＰＵ１００は、ステップ１４０で導出された平均値が、ステップ１３４で導出された基準値ＲＶよりも大きいか否かを判定する。ＣＰＵ１００は、この判定が否定判定となった場合はステップ１４６に移行する一方、肯定判定となった場合はステップ１４４に移行する。なお、本ステップ１４２において、ＣＰＵ１００は、ステップ１４０で導出された平均値が、ステップ１３４で導出された基準値ＲＶに予め定められたマージンを加算して得られた値よりも大きいか否かを判定してもよい。

ステップ１４４で、ＣＰＵ１００は、前述したように、上記表１に従って、記録媒体Ｐの搬送方向の長さが長いほど、かつステップ１３６で導出された期間Ａにおける電流値の平均値が大きいほど、遅い第２搬送速度を導出する。

一方、ステップ１４６で、ＣＰＵ１００は、ステップ１３０の繰り返し処理により取得された電流値の時系列データにおける上記期間ａ２の電流値の平均値を導出する。そして、ＣＰＵ１００は、前述したように、上記表１に従って、記録媒体Ｐの搬送方向の長さが長いほど、かつ導出した期間ａ２の電流値の平均値が大きいほど、速い第２搬送速度を導出する。

ステップ１４８で、ＣＰＵ１００は、第２搬送速度をステップ１４４又はステップ１４６で導出された第２搬送速度に変更する制御を行って、２枚目以降の記録媒体Ｐに画像を形成する制御を行った後、本速度差調整処理を終了する。

一方、ステップ１５０で、ＣＰＵ１００は、記録媒体Ｐの搬送速度を変更せずに、２枚目以降の記録媒体Ｐに画像を形成する制御を行った後、本速度差調整処理を終了する。

なお、上記実施の形態では、ＩＨ方式の定着装置を用いた場合について説明したが、これに限定されない。例えば、ハロゲンランプ等を用いた別の方式の定着装置を用いてもよい。

また、上記実施の形態では、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差を調整する場合に、第２搬送速度を調整する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１搬送速度を調整する形態としてもよいし、第１搬送速度及び第２搬送速度の双方を調整する形態としてもよい。

第１搬送速度を調整する場合、例えば、期間Ａ及び期間ａ１の電流値の平均値が基準値ＲＶよりも大きい場合、期間Ａの電流値の平均値が大きいほど、第１搬送速度を速くする形態が例示される。また、第１搬送速度を調整する場合、例えば、期間Ａの電流値の平均値が基準値ＲＶよりも大きく、期間ａ１の電流値が基準値ＲＶ以下の場合、期間ａ２の電流値の平均値が大きいほど、第１搬送速度を遅くする形態が例示される。

また、第１搬送速度及び第２搬送速度の双方を調整する場合、例えば、期間Ａ及び期間ａ１の電流値の平均値が基準値ＲＶよりも大きい場合、期間Ａの電流値の平均値が大きいほど、第１搬送速度を速くし、第２搬送速度を遅くする形態が例示される。また、この場合、第１搬送速度及び第２搬送速度の双方の調整後の速度差が、上記実施の形態における第２搬送速度の調整後の速度差と同じ速度差となるように、第１搬送速度及び第２搬送速度の双方を調整する形態が例示される。

また、第１搬送速度及び第２搬送速度の双方を調整する場合、例えば、期間Ａの電流値の平均値が基準値ＲＶよりも大きく、期間ａ１の電流値が基準値ＲＶ以下の場合、期間ａ２の電流値の平均値が大きいほど、第１搬送速度を遅くし、第２搬送速度を速くする形態が例示される。また、この場合、第１搬送速度及び第２搬送速度の双方の調整後の速度差が、上記実施の形態における第２搬送速度の調整後の速度差と同じ速度差となるように、第１搬送速度及び第２搬送速度の双方を調整する形態が例示される。

また、第１搬送速度を調整する場合は、調整後の第１搬送速度に合わせて、分離ロール６６及び位置合わせロール６８等による記録媒体Ｐの搬送速度も調整する形態が例示される。また、この場合、さらに、画像形成ユニット１６及び一次転写ユニット１８等による中間転写ベルト４２へのトナー画像の転写速度も調整する形態が例示される。

また、上記実施の形態では、電流値と閾値との比較により電流値がピーク値であるか否かを判定する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、電流値を予め定められた期間で積分して得られた値や電流値の移動平均値等と閾値との比較により電流値がピーク値であるか否かを判定する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、速度差調整処理プログラムがＲＯＭ１０２に予めインストールされている場合について説明したが、これに限定されない。例えば、速度差調整処理プログラムが、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）等の記憶媒体に格納されて提供される形態、又はネットワークを介して提供される形態としてもよい。

さらに、上記実施の形態では、速度差調整処理を、プログラムを実行することにより、コンピュータを利用してソフトウェア構成により実現する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、速度差調整処理を、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現する形態としてもよい。

その他、上記実施の形態で説明した画像形成装置１０の構成（図１及び図２参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。

また、上記実施の形態で説明した速度差調整処理プログラムの処理の流れ（図７参照）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

１０画像形成装置
２２二次転写ロール
２４定着装置
２４Ａ加熱ベルト
２４Ｂ加圧ロール
４２中間転写ベルト
４６駆動ロール
１００ＣＰＵ
１１２、１２２モータ
１２４トルク検出部
Ｐ記録媒体

Claims

記録媒体を挟んで第１搬送速度で搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記記録媒体を挟んで第２搬送速度で搬送しながら前記記録媒体に形成された画像を定着させる定着手段と、
前記定着手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の負荷を検出する検出手段と、
前記記録媒体が前記定着手段に突入する際の前記負荷のピーク値が前記検出手段により検出された後に、前記負荷が基準値よりも大きくなった場合、次に搬送される記録媒体に対する前記第１搬送速度と前記第２搬送速度との速度差を調整する制御を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記ピーク値が検出された時点から予め定められた期間を経過する前に前記負荷が前記基準値よりも大きくなった場合、前記第１搬送速度を現在の速度より速くする制御、及び前記第２搬送速度を現在の速度より遅くする制御の少なくとも一方の制御を行う
画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１搬送速度を現在の速度より速くする制御を行う場合、前記負荷が大きいほど前記第１搬送速度を速くする度合いを大きくし、前記第２搬送速度を現在の速度より遅くする制御を行う場合、前記負荷が大きいほど前記第２搬送速度を遅くする度合いを大きくする
請求項１に記載の画像形成装置。
記録媒体を挟んで第１搬送速度で搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記記録媒体を挟んで第２搬送速度で搬送しながら前記記録媒体に形成された画像を定着させる定着手段と、
前記定着手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の負荷を検出する検出手段と、
前記記録媒体が前記定着手段に突入する際の前記負荷のピーク値が前記検出手段により検出された後に、前記負荷が基準値よりも大きくなった場合、次に搬送される記録媒体に対する前記第１搬送速度と前記第２搬送速度との速度差を調整する制御を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記ピーク値が検出された時点から予め定められた期間を経過した後に前記負荷が前記基準値よりも大きくなった場合、前記第１搬送速度を現在の速度より遅くする制御、及び前記第２搬送速度を現在の速度より速くする制御の少なくとも一方の制御を行う
画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１搬送速度を現在の速度より遅くする制御を行う場合、前記負荷が大きいほど前記第１搬送速度を遅くする度合いを大きくし、前記第２搬送速度を現在の速度より速くする制御を行う場合、前記負荷が大きいほど前記第２搬送速度を速くする度合いを大きくする
請求項３に記載の画像形成装置。
記録媒体を挟んで第１搬送速度で搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記記録媒体を挟んで第２搬送速度で搬送しながら前記記録媒体に形成された画像を定着させる定着手段と、
前記定着手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の負荷を検出する検出手段と、
前記記録媒体が前記定着手段に突入する際の前記負荷のピーク値が前記検出手段により検出された後に、前記負荷が基準値よりも大きくなった場合、次に搬送される記録媒体に対する前記第１搬送速度と前記第２搬送速度との速度差を調整する制御を行う制御手段と、
を備え、
前記基準値は、前記記録媒体が前記搬送手段により排出されてから前記定着手段により排出されるまでの期間における前記検出手段により検出された負荷の平均値である
画像形成装置。
前記制御手段は、前記速度差を調整する制御を行う場合、前記第１搬送速度及び前記第２搬送速度のうち、前記第２搬送速度を調整する制御を行う
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。