JP6905044B2 - Image forming device - Google Patents
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本発明は、複写機、プリンタ等の、電子写真記録方式や静電記録方式を採用した画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copier or a printer that employs an electrophotographic recording method or an electrostatic recording method.
従来、像担持体上の未定着のトナー像を記録材に転写しながら記録材を搬送する転写ニップ部と、記録材上の未定着トナー像(未定着画像)を加熱、加圧して記録材に定着しながら記録材を搬送する定着ニップ部とを備えた電子写真方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、転写ニップ部と定着ニップ部との間で記録材の搬送速度差が生じた場合に、画像不良を起こすことがあった。
すなわち記録材の通紙枚数や通紙回数などで定着ニップ部の定着ローラ又は加圧ローラの温度が変動するため、熱膨張量が状況により変化し、外径の変化となって現れる。このため、定着ニップ部の記録材の搬送速度が変化し、転写ニップ部の記録材の搬送速度との間に差が発生する。
定着ニップ部の搬送速度が転写ニップ部の搬送速度より速い場合は、定着ニップ部と転写ニップ部間において定着ニップ部によって記録材が引っ張られ、転写ニップ部で記録材に像担持体上の未定着画像を転写する際に画像の乱れなどを発生させるおそれがある。
これに対し、定着ニップ部による記録材の搬送速度が、転写ニップ部の記録材の搬送速度より遅い場合においては、定着ニップ部と転写ニップ部間で記録材が弛み始める。以下、このような記録材が弛んでいる状態を「記録材がループを形成している」と記載する。上述のように記録材がループを形成している場合、ループが過大になると転写ニップ部と定着ニップ部間の記録材の搬送をガイドする搬送ガイドに強く押し付けられて擦れることがある。またループが過大に形成されると、転写ニップ部と定着ニップ部間で記録材が波打ってしまい、搬送路の天井などと擦れたりすることがある。これらにより、転写された記録材上の未定着画像が乱され、画像不良が発生する。
そのため、転写ニップ部と定着ニップ部間で所定のループを形成させ、これにより記録材が引っ張られたり、弛みすぎたりすることを防止することで、画像不良を抑制する以下のような提案がなされている。
つまり、定着ニップ部と転写ニップ部との間の搬送ガイドに、記録材のループ量を検知するループ検知センサと、ループ検知センサをON/OFFするためのループ検知フラグとを設ける。そして、ループ検知センサの検知結果に応じて、定着ニップ部の搬送速度を、転写ニップ部の搬送速度より遅い第1速度と、転写ニップ部の搬送速度より速い第2速度とに切り換えて、所定範囲内でループ量を維持する。このループ制御により、転写ニップ部と定着ニップ部の両方で記録材が挟持搬送されている間は、ループ量を略一定に保持しながら画像形成を行うことができる。(特許文献1、特許文献2)
しかしながら、転写ニップ部と定着ニップ部間のループ量は常にほぼ一定であるため、例えばこのループの大きさの設定が大きい場合、記録材の後端が転写ニップ部を抜けた際に、記録材のコシによって記録材の後端が跳ねてしまうことがある。この記録材の跳ねによって記録材の画像面が搬送路天井などに擦れ、画像不良を招く恐れがある。
この記録材の後端跳ねの問題を解決するために、記録材のループの大きさを一定にして画像形成を行い、記録材の後端が転写ニップ部を通過する前の所定のタイミングで記録材のループが減じるように定着ニップ部の搬送速度を切り換えるようにした技術が提案されている。これにより、記録材のループが小さい状態で記録材の後端が転写ニップ部を抜けるようにして、記録材の後端跳ねを防止している。(特許文献3)
Conventionally, the transfer nip portion that conveys the recording material while transferring the unfixed toner image on the image carrier to the recording material and the unfixed toner image (unfixed image) on the recording material are heated and pressurized to be used for the recording material. There is known an electrophotographic image forming apparatus provided with a fixing nip portion that conveys a recording material while fixing to. In such an image forming apparatus, when a difference in transfer speed of the recording material occurs between the transfer nip portion and the fixing nip portion, an image defect may occur.
That is, since the temperature of the fixing roller or the pressure roller of the fixing nip portion fluctuates depending on the number of sheets of the recording material and the number of times of paper passing, the amount of thermal expansion changes depending on the situation and appears as a change in the outer diameter. Therefore, the transfer speed of the recording material in the fixing nip portion changes, and a difference occurs between the transfer speed and the transfer speed of the recording material in the transfer nip portion.
When the transfer speed of the fixing nip is faster than the transfer speed of the transfer nip, the recording material is pulled by the fixing nip between the fixing nip and the transfer nip, and the transfer nip is applied to the recording material on the image carrier. When transferring the landing image, the image may be distorted.
On the other hand, when the transfer speed of the recording material by the fixing nip portion is slower than the transfer speed of the recording material of the transfer nip portion, the recording material starts to loosen between the fixing nip portion and the transfer nip portion. Hereinafter, such a state in which the recording material is loose is described as "the recording material forms a loop". When the recording material forms a loop as described above, if the loop becomes excessive, the recording material may be strongly pressed and rubbed against the transfer guide that guides the transfer of the recording material between the transfer nip portion and the fixing nip portion. Further, if the loop is excessively formed, the recording material may undulate between the transfer nip portion and the fixing nip portion, and may rub against the ceiling of the transport path or the like. As a result, the unfixed image on the transferred recording material is disturbed, and image defects occur.
Therefore, the following proposals have been made to suppress image defects by forming a predetermined loop between the transfer nip portion and the fixing nip portion to prevent the recording material from being pulled or loosened too much. ing.
That is, the transport guide between the fixing nip portion and the transfer nip portion is provided with a loop detection sensor for detecting the loop amount of the recording material and a loop detection flag for turning on / off the loop detection sensor. Then, according to the detection result of the loop detection sensor, the transfer speed of the fixing nip portion is switched between a first speed slower than the transfer speed of the transfer nip portion and a second speed faster than the transfer speed of the transfer nip portion, and predetermined. Maintain the loop amount within the range. By this loop control, the image can be formed while keeping the loop amount substantially constant while the recording material is sandwiched and conveyed by both the transfer nip portion and the fixing nip portion. (Patent Document 1, Patent Document 2)
However, since the amount of loop between the transfer nip portion and the fixing nip portion is always substantially constant, for example, when the size of this loop is set to a large value, the recording material is recorded when the rear end of the recording material passes through the transfer nip portion. The rear end of the recording material may bounce due to the stiffness of the recording material. The bounce of the recording material may cause the image surface of the recording material to rub against the ceiling of the transport path or the like, resulting in poor image quality.
In order to solve the problem of the rear end bouncing of the recording material, an image is formed by making the loop size of the recording material constant, and recording is performed at a predetermined timing before the rear end of the recording material passes through the transfer nip portion. A technique has been proposed in which the transfer speed of the fixing nip portion is switched so that the loop of the material is reduced. As a result, the rear end of the recording material passes through the transfer nip portion in a state where the loop of the recording material is small, and the rear end of the recording material is prevented from bouncing. (Patent Document 3)
しかしながら、市場のニーズにより様々なメディア対応が求められ、より厚い厚紙への画像形成の対応も求められている一方で、画像形成装置の小型化が求められており、これらの対応を進める中で新たな課題が発生している。
図8に転写ニップ部N1と定着ニップ部N2間の記録材Pの姿勢の説明図を示す。図8は、本発明の課題を説明するためのもので、従来例を示すものではない。したがって、本発明の実施例と同一の構成部分について、同一の符号を付している。装置の小型を進める上で、転写ニップ部N1と定着ニップ部N2の距離を近づける必要がある。転写ニップ部N1と定着ニップ部N2の距離を近づけると、転写ニップ部N1から搬送される記録材Pがカールしている場合などで、記録材先端を安定して滑らかに定着ニップ部N2に導入することが困難になる。
カールした記録材Pなどでも安定して定着ニップ部に導入するために、転写ニップ部N1のニップ接線Ltと定着ニップ部N2のニップ接線Lfのなす角Aが従来よりも大きく設計する必要が出てきた。このようにすることで記録材先端が搬送ガイド73に沿いやすくなり、記録材先端を安定して定着ニップ部N2に導入することが可能となる。このような装置において、厚紙を通紙する場合、記録材の後端Peが転写ニップ部N1を抜けた瞬間に、記録材Pの剛性により記録材の後端Peはニップ接線Lfに向かって勢いよくループを解消する(図8(a)参照)。これにより記録材の後端Peは搬送ガイド73に叩きつけられ、記録材の後端近傍の未定着画像が乱れてしまい、画像不良が発生してしまうことがある(図8(b)参照)。
したがって記録材Pの厚みが厚いほど剛性が高くなるため、記録材のループを解消しようとする力が強くなり画像不良が起こりやすくなる。さらに転写ニップ部N1と定着ニップ部N2間の距離が近いほど、また転写ニップ部N1のニップ接線Ltと定着ニップ部N2のニップ接線Lfがなす角Aが大きいほど記録材のループを解消する力が強くなり、画像不良が起こりやすくなるという課題がある。
また特許文献3のように、記録材の後端Peが転写ニップ部N1を抜ける前に記録材のループを減じる制御を行った場合でも、厚紙の場合では、定着ニップ部N2のニップ接線Lfの接線方向に向かって記録材の剛性によりループを解消しようとする。したがって記録材の後端Peが搬送ガイド73に叩きつけられてしまい画像不良の発生を抑制することができない。
However, depending on the needs of the market, various media support is required, and while image formation support for thicker thick paper is also required, miniaturization of the image formation device is also required. New challenges are emerging.
FIG. 8 shows an explanatory view of the posture of the recording material P between the transfer nip portion N1 and the fixing nip portion N2. FIG. 8 is for explaining the subject of the present invention, and does not show a conventional example. Therefore, the same components as those in the examples of the present invention are designated by the same reference numerals. In order to advance the miniaturization of the device, it is necessary to bring the transfer nip portion N1 and the fixing nip portion N2 closer to each other. When the transfer nip portion N1 and the fixing nip portion N2 are brought closer to each other, the recording material tip is stably and smoothly introduced into the fixing nip portion N2 when the recording material P conveyed from the transfer nip portion N1 is curled. It becomes difficult to do.
In order to stably introduce the curled recording material P or the like into the fixing nip portion, it is necessary to design the angle A formed by the nip tangent Lt of the transfer nip portion N1 and the nip tangent Lf of the fixing nip portion N2 to be larger than before. I came. By doing so, the tip of the recording material can easily follow the
Therefore, the thicker the recording material P, the higher the rigidity, so that the force for eliminating the loop of the recording material becomes stronger, and image defects are likely to occur. Further, the closer the distance between the transfer nip portion N1 and the fixing nip portion N2, and the larger the angle A formed by the nip tangent Lt of the transfer nip portion N1 and the nip tangent Lf of the fixing nip portion N2, the greater the force for eliminating the loop of the recording material. There is a problem that the image becomes stronger and image defects are more likely to occur.
Further, as in Patent Document 3, even when the rear end Pe of the recording material is controlled to reduce the loop of the recording material before passing through the transfer nip portion N1, in the case of thick paper, the nip tangent Lf of the fixing nip portion N2 The loop is eliminated by the rigidity of the recording material in the tangential direction. Therefore, the rear end Pe of the recording material is struck by the
本発明の目的は、記録材の後端が転写ニップ部を抜ける瞬間の挙動を安定化させ、画像不良の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stabilizing the behavior at the moment when the rear end of the recording material passes through the transfer nip portion and suppressing the occurrence of image defects.
上記目的を達成するために、本発明は、像担持体と、
前記像担持体と共に転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部で記録材を搬送しつつ前記像担持体が担持しているトナー像を記録材に転写する転写部材と、
前記転写ニップ部に対して記録材の搬送方向下流側に配置されており、定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつトナー像を記録材に定着させる定着ユニットと、
前記転写ニップ部と前記定着ニップ部の間に設けられており、記録材を前記定着ニップ部に案内するガイド部材と、
前記転写ニップ部と前記定着ニップ部の間に設けられており、搬送している記録材が前記転写ニップ部と前記定着ニップ部の両方に跨っている状態の記録材のループ量を検知するループ量検知手段と、
前記ループ量検知手段の検知信号に基づいて前記定着ニップ部における記録材の搬送速度を制御する制御部であって、記録材のループ量が所定の範囲内を維持するように前記定着ニップ部における記録材の搬送速度を制御する制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記制御部は、記録材の剛性に関する情報が基準値より高い場合、搬送している記録材の前記ループ量を前記所定の範囲に維持する動作を終了した後、記録材の後端が前記転写ニップ部を抜けるまで、の期間で、記録材の一部が前記転写ニップ部と前記ループ量検知手段の間の前記ガイド部材に触れるように、前記定着ニップ部での記録材の搬送速度を減速させる制御を実行し、前記情報が基準値より低い場合、前記減速させる制御を実行しないことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention uses an image carrier and
A transfer member that forms a transfer nip portion together with the image carrier and transfers the toner image carried by the image carrier to the recording material while transporting the recording material through the transfer nip portion.
A fixing unit that is arranged downstream of the transfer nip portion in the transport direction of the recording material and that fixes the toner image to the recording material while sandwiching and transporting the recording material at the fixing nip portion.
A guide member provided between the transfer nip portion and the fixing nip portion to guide the recording material to the fixing nip portion, and
A loop provided between the transfer nip portion and the fixing nip portion to detect the loop amount of the recording material in a state where the recording material being conveyed straddles both the transfer nip portion and the fixing nip portion. Amount detection means and
A control unit that controls the transport speed of the recording material in the fixing nip portion based on the detection signal of the loop amount detecting means, and in the fixing nip portion so that the loop amount of the recording material is maintained within a predetermined range. A control unit that controls the transport speed of the recording material,
In the image forming apparatus having
When the information regarding the rigidity of the recording material is higher than the reference value, the control unit finishes the operation of maintaining the loop amount of the recording material being conveyed within the predetermined range, and then the rear end of the recording material is transferred. until leaves the nip, for a period of, as a part of the recording material comes into contact with the guide member between the loop amount detecting means and the transfer nip portion, the conveying speed of the recording material in front Symbol fixing nip portion The deceleration control is executed, and when the information is lower than the reference value, the deceleration control is not executed .
本発明によれば、小型化がすすめられた画像形成装置においても、記録材の後端が転写ニップ部を抜ける瞬間の挙動を安定化させ、画像不良の発生を抑制することができる。 According to the present invention, even in an image forming apparatus for which miniaturization has been promoted, it is possible to stabilize the behavior at the moment when the rear end of the recording material passes through the transfer nip portion and suppress the occurrence of image defects.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。
[実施例1]
(1)画像形成装置
図1は本発明の実施例の画像形成装置の構成図である。この画像形成装置は電子写真方式のレーザープリンタであって、ホストコンピュータ等の外部装置(不図示)より入力する画像情報に応じた画像を記録材に形成する。
本実施例に示す画像形成装置60は、外部装置からプリント指令を入力すると、像担持体としてのドラム形状の電子写真感光体(以下、感光ドラムと記す)61を矢印方向に所定の速度(プロセススピード)で回転駆動する。その感光ドラム61は感光ドラム61の外周面(表面)が帯電器62により所定の極性・電位に一様に帯電される。その感光ドラム61表面の帯電面に対して露光手段としてのレーザースキャナ63により画像情報の書き込みがなされる。レーザースキャナ63は、外部装置からプリンタに入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に応じて変調されたレーザー光Lを出力する。そしてレーザースキャナ63はそのレーザー光Lにより感光ドラム61の帯電面を走査露光する。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail exemplarily based on the embodiment with reference to the drawings.
[Example 1]
(1) Image forming apparatus FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. This image forming apparatus is an electrophotographic laser printer, and forms an image corresponding to image information input from an external device (not shown) such as a host computer on a recording material.
In the
これにより、感光ドラム61表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。その静電潜像は現像器64によりトナー(現像剤)を用いてトナー画像(現像剤像)として現像される。感光ドラム61表面のトナー画像(以下、トナー像と記す)は感光ドラム61の回転によって感光ドラム61表面とこの感光ドラム61表面に対向して配置されている転写ローラ67の外周面(表面)との間の転写ニップ部N1に送られる。以上が画像形成部の構成である。
一方、給送カセット68のシート積載台68a上に積載されている記録材Pは、所定の制御タイミングで駆動される給送ローラ69により一枚ずつピックアップされ、搬送ローラ対70によりレジストレーション部へと送られる。レジストレーション部では、記録材Pの先端をレジストレーションローラ71とコロ71aとの間のニップ部で一旦受け止めて記録材Pの斜行矯正を行う。また、レジストレーション部にはレジセンサ72が配置され、記録材先端、後端の到達タイミング、及び記録材の長さを検知する。その後、記録材Pはレジストレーション部から転写ニップ部N1へと給送される。レジセンサ72による記録材先端を検知することで、記録材Pの先端部位が転写ニップ部N1に到達するタイミングで、感光ドラム61上のトナー像の先端部位が転写ニップ部N1に到達するように画像形成を行う。
転写ニップ部N1に給送された記録材Pは感光ドラム61と転写ローラ67とにより挟持搬送される。そしてその記録材Pの搬送過程において転写ローラ67に印加される転写バイアスにより感光ドラム61表面のトナー像が記録材Pに転写される。感光ドラム61表面から分離された記録材Pは、搬送ガイド73に沿いながら加熱定着装置74へと搬送される。
As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed on the surface of the
On the other hand, the recording materials P loaded on the
The recording material P fed to the transfer nip portion N1 is sandwiched and conveyed by the
加熱定着装置74は、図2に示すように、板状の発熱源であるセラミックヒータが薄肉のエンドレスベルト状の定着フィルム83を介して加圧ローラ82に所定の力で押しつけられ、定着ニップ部N2を形成している。未定着トナー像を担持した記録材Pに定着ニップ部N2で熱と圧力を付与することによって未定着トナー像を記録材Pに加熱定着し、その記録材Pを定着ニップ部N2から排出する。加熱定着装置74の定着ニップ部N2から排出された記録材Pは排出ローラ75に搬送される。そして排出ローラ75がその記録材Pを排出トレイ76上に排出する。記録材Pが分離された後の感光ドラム61の表面は、クリーナー65により転写残トナーが除去され、繰り返して作像に供される。
本実施例の画像形成装置60は、感光ドラム61と帯電器62と現像器64とクリーナー65を一体化してプロセスカートリッジ66としている。そしてそのプロセスカートリッジ66はプリンタの筐体を構成する画像形成装置60に対して取り外し可能に装着されている。
画像形成装置60には冷却ファン77が設けられている。この冷却ファン77は、適宜回転され、外気を画像形成装置60内に取り込んで画像形成部、電装基板等の昇温箇所を冷却する。冷却ファン77の近傍には、環境検知部材78が設けられ、冷却ファン77によって機外の空気を取り込んだ際に、画像形成装置が設置されている環境の温度・湿度を検知する。そして、その検知結果を加熱定着装置74の温度制御シーケンスにフィードバックしている。
給送カセット68のシート積載台68aにはサイズの異なる各種記録材を積載するための移動可能な規制ガイド(不図示)が設けられている。その規制ガイドを記録材Pのサイズに応じて変位させその記録材Pをシート積載台68a上に積載することによって、サイズの異なる各種記録材を給送カセット68から給送ローラ69により一枚ずつピックアップすることができる。
本実施例の画像形成装置は、A4サイズ紙対応の画像形成装置であって、プリントスピードが63枚/分(A4)である。
As shown in FIG. 2, in the
The
The
The
The image forming apparatus of this embodiment is an image forming apparatus compatible with A4 size paper and has a printing speed of 63 sheets / minute (A4).
(2)転写ニップ部/定着ニップ部間
次に、図2を参照して、転写ニップ部N1と定着ニップ部N2間の構成について説明する。図2の基本的な構成は、背景技術の課題に使用した図8と同様である。
転写ニップ部N1は、上記した通り、像担持体としての感光ドラム61が担持しているトナー画像を記録材Pに転写しつつ記録材Pを搬送するものである。また、定着ニップ部N2は、転写ニップ部N1に対して記録材Pの搬送方向下流側に配置され、記録材Pを挟持搬送しつつ、トナー画像を記録材Pに定着させる。
転写ニップ部N1と定着ニップ部N2の間には、記録材Pを定着ニップ部N2に案内す
るガイド部材として、搬送ガイド73と定着入口ガイド79が設けられている。搬送ガイド73は転写ニップ部N1の出口側に配置され、転写ニップ部N1から分離した記録材Pを滑らかに定着ニップ入口にガイドする。また、搬送ガイド73と定着入口ガイド79は、記録材Pが転写ニップ部N1と定着ニップ部N2間でループが形成された場合、それが収容可能なように、緩やかな湾曲形状に形成されている。図8に示した通り、小型を進める上で、転写ニップ部N1と定着ニップ部N2の距離を近づけている。そして、カールした記録材Pなどでも安定して定着ニップ部N2に導入するために、転写ニップ部N1のニップ接線Ltと定着ニップ部N2のニップ接線Lfが所定角度で交差する構成で、ニップ接線Ltとニップ接線Lfのなす角Aが大きくなっている。このようにすることで、記録材先端が搬送ガイド73及び定着入口ガイド79に沿いやすくなり、記録材先端を安定して定着ニップ部N2に導入することが可能となる。
(2) Between the transfer nip portion and the fixing nip portion Next, the configuration between the transfer nip portion N1 and the fixing nip portion N2 will be described with reference to FIG. The basic configuration of FIG. 2 is the same as that of FIG. 8 used for the subject of the background technology.
As described above, the transfer nip portion N1 conveys the recording material P while transferring the toner image carried by the
A
この搬送ガイド73の搬送面には、図3に示すように、ループ量検知手段としてのループ量検知機構80Aが設けられている。このループ量検知機構80Aは、転写ニップ部N1と定着ニップ部N2の両方に挟持された状態で記録材Pを搬送する際に、記録材Pに形成されるループ量を検知するものである。
ループ量検知機構80Aは、ループ検知フラグ80と、ループ検知センサ81とから構成されている。ループ検知フラグ80は、その一端を中心として揺動可能な棒状部材からなり、他端が搬送ガイド73の搬送面に突出するように配置されている。ループ検知フラグ80はバネ部材(図示せず)により付勢され、記録材Pに形成されたループ量に応じて揺動する。ループ検知フラグ80の一端は、記録材Pのループ量が所定値を超えたか否かを検知するためのフォトインタラプタからなるループ検知センサ81の検知位置S(光路)を遮断/開放する。すなわちループ検知センサ81は、ループ検知フラグ80の揺動運動に応じてオン/オフする。
なお、ループ量とは、転写ニップ部N1と定着ニップ部N2間で記録材Pが形成するループと搬送ガイド73との距離である。定着ニップ部N2の搬送速度を転写ニップ部N1の搬送速度より遅くするとループ量が増加し、定着ニップ部N2の搬送速度を転写ニップ部N1の搬送速度よりも早くするとループ量が減少する。ここで最小となるループ量Lminは転写ニップ部N1と定着ニップ部N2間で記録材Pが直線的に張った状態を示す。また最大となるループ量Lmaxは、転写ニップ部N1と定着ニップ部N2間で記録材Pが形成するループが大きくなり記録材Pの一部が搬送ガイド73、又は定着入口ガイド79に接触していることを示す。
As shown in FIG. 3, a loop
The loop
The loop amount is the distance between the loop formed by the recording material P between the transfer nip portion N1 and the fixing nip portion N2 and the
(3)ループ制御
次に、図4を参照して、本実施形態におけるループ検知制御の制御系について説明する。なお、図4は本実施形態における制御系を示すブロック図である。
画像形成装置60に備えられた制御部40は、タイマ41、CPU42、メモリ43を有している。制御部40には、タイミング検知手段としてのレジセンサ72、ループ検知センサ81、及び定着モータM2が接続されている。
レジセンサ72は、転写ニップ部N1に対して記録材Pの搬送方向上流側に配置され記録材Pの通過タイミングを検知する。タイマ41は、制御部40の制御に必要な各タイミングをカウントする。CPU42は、制御部40の制御に必要な各種演算等を実行する。メモリ43は、記録材情報やレジセンサ72で検知した記録材Pの先・後端の通過タイミングなどの制御に必要な情報を記録する。
制御部40には、記録材Pの剛性に関する情報、すなわちサイズや重量(坪量)などの記録材情報が、画像形成装置60に設けられた情報入力部44から、ユーザ設定入力、或いは、不図示の検知手段からの検知情報によって入力される。
制御部40は、情報入力部44から入力される記録材情報から、搬送される記録材Pが、予め定めた基準によって高剛性の記録材であるか、低剛性の記録材であるかを判別する。この実施例では、記録材情報は記録材Pの坪量の情報であり、坪量が、予め定めた値以上の場合には高剛性の記録材、坪量が予め定めた値未満の場合には低剛性の記録材と判定する。
すなわち、入力された記録材Pの重量(坪量)に関する情報に基づき、搬送される記録材Pが(1)低剛性の記録材「薄紙・普通紙」か、(2)高剛性の記録材「厚紙」か、を判定する。本実施形態においては、坪量が90(g/m 2 )未満の記録材Pを(1)低剛性の記録材「薄紙・普通紙」、坪量が90(g/m 2 )以上の記録材Pを(2)高剛性の記録材「厚紙」と判定する。但し、本実施形態では、「薄紙・普通紙」と「厚紙」の判定に用いた坪量の閾値を90(g/m 2 )としたが、これに限るものではない。
また、坪量が同じでも、コシの強さが異なるので、記録材の種別についても情報として入れておき、種別ごとの坪量情報としてもよい。
(3) Loop Control Next, the control system for loop detection control according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Note that FIG. 4 is a block diagram showing a control system according to the present embodiment.
The
The
Information on the rigidity of the recording material P, that is, recording material information such as size and weight (basis weight) is input to the
The
That is, based on the input information on the weight (basis weight) of the recording material P, the recorded material P to be conveyed is (1) low-rigidity recording material "thin paper / plain paper" or (2) high-rigidity recording material. Determine if it is "thick paper". In the present embodiment, the recording material P having a basis weight of less than 90 (g / m 2 ) is (1) a low-rigidity recording material “thin paper / plain paper”, and the recording material having a basis weight of 90 (g / m 2 ) or more is recorded. Material P is determined to be (2) high-rigidity recording material "thick paper". However, in the present embodiment, the threshold value of the basis weight used for determining "thin paper / plain paper" and "thick paper" is 90 (g / m 2 ), but the present invention is not limited to this.
Also, the basis weight of the same, since the strength of the stiffness is different, even previously placed as information about the type of recording medium may be a basis weight information for each type.
次にループ制御について図2と図4を用いて説明する。
制御部40における基本的な制御は、前記ループ量検知機構80Aの検知信号に基づいて、転写ニップ部N1の搬送速度に対して定着ニップ部N2の記録材の搬送速度を制御し、記録材Pのループ量を一定の範囲に維持する。
上記感光ドラム61、及び転写ローラ67は、ドラムモータM1により回転駆動される。転写ローラ67は、感光ドラム61との摩擦力により従動回転させても良い。加熱定着装置74の加圧ローラ82は、定着モータM2により駆動され、定着フィルム83は加圧ローラ82との摩擦力により従動回転する。ドラムモータM1と定着モータM2はそれぞれCPU42により駆動制御される。
ここでCPU42は、転写ニップ部N1で記録材Pが所定の搬送速度v0(mm/s)で搬送されるように感光ドラム61及び転写ローラ67を駆動する。また、CPU42は、転写ニップ部N1と定着ニップ部N2間での記録材Pのループ量を所定範囲内に保持するために、定着ニップ部N2での搬送速度v(mm/s)を定着モータM2の回転速度を切り替えることにより制御する。
具体的には、ループ検知センサ81の検知信号に応じて定着モータM2の回転数R1、R2のいずれかに切り替え、定着ニップ部N2での記録材Pの搬送速度vを制御する。加圧ローラ82の外径は、記録材Pの種類、通紙状況、環境温度などに応じた熱膨張や固体ばらつきなどで大きく変化する。上記のあらゆる加圧ローラ82の外径ばらつきを考慮して、定着モータM2の回転数R1は、定着ニップ部N2での記録材Pの搬送速度vが転写ニップ部N1での搬送速度v0よりも早くなる回転数である。このときの定着ニップ部N2での記録材Pの搬送速度をv1(mm/s)とする。また定着モータM2の回転数R2は、前記のあらゆる加圧ローラ82の外径のばらつきを考慮して、定着ニップ部N2での記録材Pの搬送速度vが転写ニップ部N1での搬送速度v0よりも遅くなる回転速度である。このときの定着ニップ部N2での記録材Pの搬送速度をv2(mm/s)とする。このようにループ検知センサ81の検知信号に応じて定着モータM2の回転速度をR1とR2で制御することで、記録材Pのループ量を制御することができる。
Next, loop control will be described with reference to FIGS. 2 and 4.
The basic control in the
The
Here, the
Specifically, the rotation speed v of the recording material P at the fixing nip portion N2 is controlled by switching to either the rotation speed R1 or R2 of the fixing motor M2 according to the detection signal of the
(3−1)薄紙のループ制御
情報入力部44によりCPU42が搬送する記録材Pを、「薄紙・普通紙」と判定した場合のループ制御について、図5(a)と図6を参照しながら説明する。図5(a)は薄紙・普通紙の通紙時における定着モータM2の回転速度切り替え制御のタイミングチャートである。図6は薄紙・普通紙通紙時の各タイミングにおける記録材の姿勢を示す。
すなわち、薄紙・普通紙の通紙時には、記録材Pの先端が定着ニップ部N2に到達してから、所定時間、ループ量を一定の範囲に維持する。このループ成形区間中は、搬送ガイド73に記録材Pが接触しないようなループ量となるように定着ニップ部N2の搬送速度が制御される。
そして、ループ成形区間が経過して終了後、記録材Pの後端Peが転写ニップ部N1を抜ける前に、記録材Pがループ検知センサ81から転写ニップ部N1の間のガイド部材に接触しないように定着ニップ部N2の搬送速度を増速制御する。
この定着ニップ部N2の搬送速度を増速制御するタイミングは、レジセンサ72が記録材Pの先端または後端の通過を検知してから所定時間経過後に設定する。
(3-1) Loop control of thin paper With reference to FIGS. 5A and 6 for loop control when the recording material P conveyed by the
That is, when passing thin paper or plain paper, the loop amount is maintained within a certain range for a predetermined time after the tip of the recording material P reaches the fixing nip portion N2. During this loop forming section, the transfer speed of the fixing nip portion N2 is controlled so that the loop amount is such that the recording material P does not come into contact with the
Then, after the loop forming section elapses and ends, the recording material P does not come into contact with the guide member between the
The timing for increasing the transfer speed of the fixing nip portion N2 is set after a predetermined time has elapsed after the
以下、より具体的に説明する。
記録材Pの先端がレジセンサ72を通過(=t0)後、定着ニップ部N2に突入するt1よりループ制御を開始する。記録材Pが定着ニップ部N2に突入直後は、記録材が形成するループ量が小さいため、ループ検知フラグ80はループ検知センサ81の検知位置Sを遮光せず、ループ検知センサ81はオフを検知する。CPU42はループ量を増加させるために定着モータM2の回転数をR2に設定回転数Rする。回転数R2における定着ニップ部N2での搬送速度v2は転写ニップ部N1での搬送速度v0よりも遅いため、ループ量が徐々に増加する。ループ量が増加すると、ループ検知フラグ80がループ検知センサ81の検知位置Sを遮光する。するとループ検知センサがオンを検知するため、CPU42は定着モータM2の回転数をR1に切り替える。回転数に対応する定着ニップ部N2における搬送速度v1は、転写ニップ部N1での搬送速度v0よりも速いため、ループ量が減少する。以上を繰り返すことで、図6(a)のようにループ検知フラグ80の一端がループ検知センサ81の検知位置S付近をキープでき、記録材Pのループを安定して形成することができる。
そして、CPU42は、記録材Pのサイズ情報やレジセンサ72による記録材Pの先後端の通過情報に基づき、記録材Pの後端Peが転写ニップ部N1を抜ける前のタイミングでループ制御を停止するt2を設定する。この設定されたt2が到来すると、CPU42はループ制御を停止し、定着モータM2の回転数はR3にする。この回転数R3は、定着ニップ部N2の搬送速度v3(mm/s)が転写ニップ部N1での搬送速度v0よりも大きくなるような回転数に設定されている。さらに、t1とR3は、ループ量がLminにならない程度に設定されている。
Hereinafter, a more specific description will be given.
After the tip of the recording material P passes through the registration sensor 72 (= t0), loop control is started from t1 which rushes into the fixing nip portion N2. Immediately after the recording material P enters the fixing nip portion N2, the amount of loop formed by the recording material is small. Therefore, the
Then, the
ここで回転数R3は、固定値の回転数でも良い。しかし、熱膨張などにより定着ニップ部N2を構成するローラである加圧ローラ82の外径が変化する。そこで、記録材の後端Peが転写ニップ部N1を抜ける瞬間のループ量を安定させるために、加圧ローラ82の外径に応じて変化する回転数R3を用いることが好ましい。例えば、定着ニップ部N2における搬送速度vが転写ニップ部N1での搬送速度v0と略等しくなる回転数R0を、ループ制御区間中の定着モータM2の回転数R1とR2のそれぞれのデューティー比から算出し、R0に一定の割合で回転数を増速させたものをR3に用いても良い。
また加圧ローラ82の温度を検知し、そこから加圧ローラ82の外径を予測し、定着ニップ部N2の搬送速度vが転写ニップ部N1の搬送速度v0よりもある所定の速度分だけ速くなるような回転数R3の選定の仕方でも良い。上記のような定着モータM2の回転数R3を使用することにより、加圧ローラ82の熱膨張の影響を受けにくくなり、記録材の後端の挙動を安定化させることが可能となる。
このような加速制御を行うことで、記録材の後端Peが転写ニップを抜ける瞬間(=t3、図6(b))のループ量を、ループ制御区間中(図6(a))のループ量よりも小さくできる。これにより、記録材の後端Peが転写ニップ部N1を抜けた瞬間(図6(c))に記録材の後端跳ねによる画像不良を抑制することができる。
Here, the rotation speed R3 may be a fixed value rotation speed. However, the outer diameter of the
Further, the temperature of the pressurizing
By performing such acceleration control, the loop amount at the moment (= t3, FIG. 6 (b)) when the rear end Pe of the recording material passes through the transfer nip is set to the loop in the loop control section (FIG. 6 (a)). Can be smaller than quantity. As a result, it is possible to suppress image defects due to the rear end bounce of the recording material at the moment (FIG. 6C) when the rear end Pe of the recording material passes through the transfer nip portion N1.
(3−2)厚紙のループ制御
次に、情報入力部44から入力された記録材情報によりCPU42が搬送する記録材Pを、(2)「厚紙」と判定した場合のループ制御について図5(b)と図7を参照しながら説明する。図5(b)は厚紙通紙時における定着モータM2の回転速度切り替え制御のタイミングチャートである。図7は厚紙通紙時の各タイミングにおける記録材の姿勢を示す。
制御部40は、情報入力部44から入力される記録材情報から、搬送される記録材が予め定めた基準によって定めた高剛性の記録材、すなわち厚紙の場合に、厚紙用のモードを
実行する。
すなわち、厚紙の通紙時には、記録材Pの先端が定着ニップ部N2に到達してから、所定時間、ループ量を一定の範囲に維持する。このループ成形区間中は、搬送ガイド73に記録材Pが接触しないようなループ量となるように定着ニップ部N2の搬送速度が制御される。このループ成形区間は、薄紙、普通紙と同じである。
そして、ループ成形区間が経過後、記録材Pの後端Peが転写ニップ部N1を抜ける前に、定着ニップ部N2の搬送速度を減速して記録材Pのループ量を増やし、記録材Pの一部が搬送ガイド73に触れるようにものである。搬送ガイド73に触れる位置は、ループ検知センサ81よりも記録材Pの搬送方向上流側で接触する構成となっている。
制御部40が、記録材Pの後端Peが転写ニップ部N1を抜ける前に、定着ニップ部N2の搬送速度を減速制御するタイミングは、レジセンサ72が記録材Pの先端または後端の通過を検知してから所定時間経過後に設定される。
(3-2) Loop control of thick paper Next, loop control when the recording material P conveyed by the
From the recording material information input from the
That is, when passing thick paper, the loop amount is maintained within a certain range for a predetermined time after the tip of the recording material P reaches the fixing nip portion N2. During this loop forming section, the transfer speed of the fixing nip portion N2 is controlled so that the loop amount is such that the recording material P does not come into contact with the
Then, after the loop forming section has elapsed, before the rear end Pe of the recording material P passes through the transfer nip portion N1, the transport speed of the fixing nip portion N2 is reduced to increase the loop amount of the recording material P, and the recording material P is subjected to. A part of it touches the
The timing at which the
以下、より具体的に説明する。
厚紙においては、CPU42は、記録材Pのサイズ情報やレジセンサ72による記録材Pの先端の通過情報(=t0)に基づき、記録材Pの後端Peが転写ニップ部N1を抜ける前のタイミングでループ制御を停止するt5を設定する。この設定されたt5が到来するまでは、「薄紙・普通紙」通紙時における記録材先端が定着ニップ部N2に突入するt1からループ制御が停止されるt2までと同等のループ制御をCPU42は実行する(図7(a))。
所定のタイミングt5が到来すると、CPU42はループ制御を停止し、定着ニップ部N2の搬送速度v4が転写ニップ部N1の搬送速度v0よりも遅くなるように定着モータM2の回転数R4に変更する。タイミングt5及び定着モータM2の回転数R4は、記録材Pの後端Peが転写ニップ部N1を抜ける瞬間(=t3、図7(b))にループ量がLmax、つまり記録材の一部が搬送ガイド73に接触しているような値が設定されている。
ここで定着モータM2の回転数R4は、固定値でも良いが、「薄紙・普通紙」搬送時の回転数R3と同等に、加圧ローラ82の熱膨張に応じて変化する回転数を用いることが好ましい。より詳しくは、ループ制御期間中の定着モータM2の回転数R1とR2のデューティー比や、加圧ローラ温度の検知結果などを用い、定着ニップ部N2の搬送速度vが転写ニップ部N1の搬送速度v0よりもある所定の速度分だけ遅くなるような回転数R4を用いることが好ましい。このような回転数R4を用いることで、加圧ローラの熱膨張の影響を受けることなく、記録材Pの一部を搬送ガイド73に安定して接触させることができる。
Hereinafter, a more specific description will be given.
In thick paper, the
When the predetermined timing t5 arrives, the
Here, the rotation speed R4 of the fixing motor M2 may be a fixed value, but the rotation speed that changes according to the thermal expansion of the pressurizing
この減速制御は、記録材の後端Peが転写ニップ部N1を抜けた直後、厚紙の高い剛性により強い力でループを解消しようとするため、記録材の後端Peが搬送ガイド73に叩きつけられることで発生する画像不良を抑制するためのものである。上記減速制御により、記録材の後端Peが転写ニップ部N1を抜ける瞬間(=t3、図7(b))に記録材Pの一部が搬送ガイド73に接触している。そのため、記録材の後端Peが転写ニップ部N1を抜けた後(図7(c))も記録材Pはその接触点を支点としてそれ以上急激に姿勢を変えることができないため、記録材の後端Peが滑らかに搬送ガイド73に着地することができる。
よって記録材Pが転写ニップ部N1を抜ける瞬間に記録材Pの一部が触れる搬送ガイド73の位置は、なるべく転写ニップ部N1に近い方が好ましく、ループ検知フラグ80よりも上流側で接触するように搬送ガイド73などを設計している。
以上に説明したように、「薄紙・普通紙」搬送時においては、転写ニップ部N1と定着ニップ部N2にループ形成中は、記録材Pを搬送ガイド73に接触させないように搬送させる。一方「厚紙」搬送時においては、記録材の後端Peが転写ニップ部N1を抜ける直前に搬送ガイド73の一部に接触しているように搬送させる。このように記録材Pの重量
(坪量)に応じて、記録材の後端Peの転写ニップ部N1抜け時の姿勢を制御することで、「薄紙・普通紙」と「厚紙」のそれぞれの記録材の後端Peの挙動を制御することができ、画像不良を防止することができる。
Immediately after the rear end Pe of the recording material has passed through the transfer nip portion N1, the deceleration control attempts to eliminate the loop with a strong force due to the high rigidity of the thick paper, so that the rear end Pe of the recording material is struck against the
Therefore, the position of the
As described above, during the transfer of "thin paper / plain paper", the recording material P is conveyed to the transfer nip portion N1 and the fixing nip portion N2 so as not to come into contact with the
尚、本実施例では、加熱定着装置74として、エンドレスベルト状の定着フィルム83と、定着フィルム83の内面に接触するヒータ84と、ヒータ84と共に定着フィルム83を介して定着ニップ部N2を形成する加圧ローラ82と、を有する装置を示した。しかしながら、加熱定着装置は、定着モータM2で駆動される回転体に弾性層を有し、この回転体が加熱されて弾性層が熱膨張を起こす構成であれば、これに限定されない。例えば、エンドレスベルト状の定着フィルムと、定着フィルムに内包され輻射熱で定着フィルム内面を加熱するヒータと、定着フィルムの内面に接触するニップ部形成部材と、ニップ部形成部材と共に定着フィルムを介してニップ部を形成する加圧ローラと、を有する装置でも良い。また、自己発熱するエンドレスベルト状のベルトと、エンドレスベルト状のフィルムの内面に接触するニップ部形成部材と、ニップ部形成部材と共にフィルムを介してニップ部を形成する加圧ローラと、を有する装置でも良い。
また、本実施例では、ループ制御を停止するタイミングt2、t5は、レジセンサ72で記録材先端の通過タイミングを起点に算出する方法で説明したが、レジセンサ72で記録材の後端Peが通過したタイミングを起点に算出しても良い。
また、本実施例では、プロセスカートリッジを用いたモノクロの画像形成装置として説明したが、中間転写ベルトや転写搬送ベルト方式を用いたカラー用の画像形成装置を用いても良い。
また、本実施例では、ループ検知フラグ80とループ検知センサ81を組み合わせて記録材Pのループ量を検知したが、ループ量を検知する手段はこれに限るものではなく、例えば光学式のセンサを用いてループ量を検知しても良い。
In this embodiment, as the
Further, in the present embodiment, the timings t2 and t5 for stopping the loop control have been described by a method of calculating the timings t2 and t5 from the passing timing of the tip of the recording material by the
Further, in this embodiment, the monochrome image forming apparatus using the process cartridge has been described, but a color image forming apparatus using an intermediate transfer belt or a transfer transfer belt method may be used.
Further, in this embodiment, the
40 制御部
44 情報入力部
61 感光ドラム(像担持体)
67 転写ローラ
72 レジセンサ(タイミング検知手段)
73 搬送ガイド(ガイド部材)
79 定着入口ガイド(ガイド部材)
80A ループ量検知機構(ループ量検知手段)
80 ループ検知フラグ
81 ループ検知センサ
N1 転写ニップ部
N2 定着ニップ部
S ループ検知センサ検知位置
P 記録材
Pe 記録材の後端
40
67
73 Transport guide (guide member)
79 Fixing entrance guide (guide member)
80A loop amount detection mechanism (loop amount detection means)
80
Claims (8)
前記像担持体と共に転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部で記録材を搬送しつつ前記像担持体が担持しているトナー像を記録材に転写する転写部材と、
前記転写ニップ部に対して記録材の搬送方向下流側に配置されており、定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつトナー像を記録材に定着させる定着ユニットと、
前記転写ニップ部と前記定着ニップ部の間に設けられており、記録材を前記定着ニップ部に案内するガイド部材と、
前記転写ニップ部と前記定着ニップ部の間に設けられており、搬送している記録材が前記転写ニップ部と前記定着ニップ部の両方に跨っている状態の記録材のループ量を検知するループ量検知手段と、
前記ループ量検知手段の検知信号に基づいて前記定着ニップ部における記録材の搬送速度を制御する制御部であって、記録材のループ量が所定の範囲内を維持するように前記定着ニップ部における記録材の搬送速度を制御する制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記制御部は、記録材の剛性に関する情報が基準値より高い場合、搬送している記録材の前記ループ量を前記所定の範囲に維持する動作を終了した後、記録材の後端が前記転写ニップ部を抜けるまで、の期間で、記録材の一部が前記転写ニップ部と前記ループ量検知手段の間の前記ガイド部材に触れるように、前記定着ニップ部での記録材の搬送速度を減速させる制御を実行し、前記情報が基準値より低い場合、前記減速させる制御を実行しないことを特徴とする画像形成装置。 Image carrier and
A transfer member that forms a transfer nip portion together with the image carrier and transfers the toner image carried by the image carrier to the recording material while transporting the recording material through the transfer nip portion.
A fixing unit that is arranged downstream of the transfer nip portion in the transport direction of the recording material and that fixes the toner image to the recording material while sandwiching and transporting the recording material at the fixing nip portion.
A guide member provided between the transfer nip portion and the fixing nip portion to guide the recording material to the fixing nip portion, and
A loop provided between the transfer nip portion and the fixing nip portion to detect the loop amount of the recording material in a state where the recording material being conveyed straddles both the transfer nip portion and the fixing nip portion. Amount detection means and
A control unit that controls the transport speed of the recording material in the fixing nip portion based on the detection signal of the loop amount detecting means, and in the fixing nip portion so that the loop amount of the recording material is maintained within a predetermined range. A control unit that controls the transport speed of the recording material,
In the image forming apparatus having
When the information regarding the rigidity of the recording material is higher than the reference value, the control unit finishes the operation of maintaining the loop amount of the recording material being conveyed within the predetermined range, and then the rear end of the recording material is transferred. until leaves the nip, for a period of, as a part of the recording material comes into contact with the guide member between the loop amount detecting means and the transfer nip portion, the conveying speed of the recording material in front Symbol fixing nip portion It executes the control of decelerating, when the information is lower than the reference value, the image forming apparatus characterized by not executing the control to the reduction.
The image forming apparatus according to claim 7, wherein the fixing nip portion is formed by applying pressure between the heater and the pressurizing roller via the fixing film.
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