JP7625477B2

JP7625477B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP7625477B2
Application number: JP2021075142A
Authority: JP
Inventors: 直人土橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-04-27
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2025-02-03
Anticipated expiration: 2041-04-27
Also published as: JP2022169237A

Description

本発明は、電子写真方式により画像を形成し、その形成した画像を記録材に定着する画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像形成装置は、像担持体が担持するトナー画像を転写ニップ部で記録材に転写してトナー画像を記録材に形成する画像形成部を備えている。更に画像形成装置は、画像形成部において未定着のトナー画像が形成された記録材をニップ部で搬送しつつ加熱して記録材上にトナー画像を定着する定着部を備えている。

上記の画像形成装置において、記録材が画像形成部から定着部に搬送される際、定着部の方が画像形成部よりも記録材の搬送速度が速いと、記録材が画像形成部と定着部との間で引っ張り合いになる。すると、転写時の画像が乱れたり、画像（副走査倍率）の伸びが発生したり、カラー画像の場合には色ずれが発生したりする場合がある。

一方、定着部の方が画像形成部よりも記録材の搬送速度が遅いと、記録材が画像形成部と定着部との間で湾曲（たるみ）を生じ、この湾曲が大きすぎると記録材の画像面が搬送路内で擦れることによって、やはり画像が乱れる。

従って、記録材の引っ張り合いを抑制したり、湾曲の程度（以降「湾曲量」と称す）を適正化したりするために、画像形成部と定着部の搬送速度差を制御する必要がある。

そこで、画像形成部と定着部との間に記録材の湾曲量を検出する湾曲センサを設け、この湾曲量の検知結果に基づいて定着部による記録材の搬送速度を加減速制御する装置がある。これにより、記録材の湾曲量を適正化し、画像形成部と定着部との間で記録材の引っ張り合いが起こらないようにすると同時に、たるみ過ぎを抑制できる。

しかしながら、湾曲センサが記録材の搬送方向に直交する記録材の幅方向の中央に一箇所しか配置されていない構成では、中央の湾曲量が記録材の搬送速度の加減速制御によって適正に制御されていても、中央に対して左右の湾曲量は適正にはならない場合がある。特に、記録材の幅方向で、画像に左右差が生じている場合、記録材の幅方向の右側と左側の領域のうち、一方の湾曲が大きくなるのに対して、他方の領域では殆ど湾曲ができないことがある。つまり、記録材の右側と左側の領域の湾曲量の差が大きい状態（以降「片湾曲」と称す）が生じ得る。

このように記録材の片湾曲発生時には、湾曲検知部分には湾曲があるものの、それ以外の部分で記録材の引っ張り合いが生じた場合には、これを検知することが出来ずに、その結果、記録材の引っ張りによる画像不良が生じてしまうという課題がある。

特許文献１では、湾曲センサを記録材の幅方向に複数配置し、幅方向の各位置での湾曲量を検知する方法が提案されている。この方法は、記録材の幅方向における左右の湾曲センサの検知結果に基づき、適正な湾曲量を設定することで片湾曲が発生している状態でも、記録材の引っ張りによる画像不良が生じないように定着部での記録材の搬送速度を制御するというものである。

特開２００７－５２１１２号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、湾曲センサが複数必要であり、装置のコストが嵩む。

本発明の目的は、記録材の湾曲による画像の擦れが要因の画像不良を抑制する画像形成装置を提供することにある。

上述の課題を解決するための本発明は、記録材に画像を形成する画像形成部と、定着ニップ部を形成する回転体対を有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ加熱して記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、記録材の搬送方向において前記画像形成部と前記定着部の間の位置に設けられ、前記画像形成部と前記定着部の間の記録材の湾曲量を検知する湾曲検知部と、前記湾曲検知部の出力に応じて前記定着部における記録材の搬送速度を制御して、記録材の湾曲量を調整する制御部と、を有する画像形成装置において、前記制御部は、前記湾曲検知部の出力に加えて、前記搬送方向に対して直交する記録材の幅方向における画像濃度の左右差に係る情報に応じて、前記定着部における記録材の搬送速度を設定することを特徴とする。

また、本発明は、記録材に画像を形成する画像形成部と、定着ニップ部を形成する回転体対を有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ加熱して記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、記録材の搬送方向において前記画像形成部と前記定着部の間の位置に設けられ、前記画像形成部と前記定着部の間の記録材の湾曲量を検知する湾曲検知部と、前記湾曲検知部の出力に応じて前記定着部における記録材の搬送速度を制御して、記録材の湾曲量を調整する制御部と、を有する画像形成装置において、前記制御部は、記録材の表面性に係る情報と、前記搬送方向に対して直交する記録材の幅方向における画像濃度の左右差に係る情報に応じて、前記定着部における記録材の搬送速度を設定することを特徴とする。

本発明によれば、記録材の湾曲による画像の擦れが要因の画像不良を抑制する画像形成装置を提供できる。

画像形成装置の全体構成を示す図。転写部と定着部間での記録材の姿勢を示す図。湾曲検知フラグ及び湾曲検知センサの模式図。画像内の左右の領域Ａ_Ｌ、Ａ_Ｒを示す図。画像形成装置の制御系のブロック図。実施例１のモータＭ２の回転速度と記録材の湾曲量を示す図。比較例のモータＭ２の回転速度と記録材の湾曲量を示す図。記録材の搬送方向に直交する紙幅方向における湾曲量を示す図。実施例２のモータＭ２の回転速度と記録材の湾曲量を示す図。記録材の搬送方向に直交する紙幅方向における湾曲量を示す図。

［実施例１］
（画像形成装置６０の全体説明）
図１は電子写真方式のプリンタ（画像形成装置６０）の構成図である。ビデオコントローラ１２０は、パーソナルコンピュータ等の外部装置から送信される画像情報、及びプリント指示を受信して処理するものである。制御部４０はビデオコントローラ１２０と接続されており、ビデオコントローラ１２０からの指示に応じて画像形成装置を構成する各部を制御するものである。ビデオコントローラ１２０が外部装置からプリント指示を受けると、以下の動作で画像形成が実行される。

外部装置からプリント指令を受けると、感光ドラム１０４は、図示しない駆動モータの動力によって所定の速度で回転駆動され、その回転過程で一次帯電器１０５によって一様に帯電処理される。その後、画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザビームスキャナ１０６から出力され、感光ドラム１０４に静電潜像が形成される。１０７は現像器であり、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として可視化する。感光ドラム１０４に形成されたトナー像は、一次転写ローラ１０２に印加される転写バイアスにより感光ドラム１０４と接触して回転する中間転写体１０３に一次転写される。

ここで、感光ドラム１０４、一次帯電器１０５、レーザビームスキャナ１０６、現像器１０７はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色分がそれぞれ配置されている。そして、４色分のトナー像が上記の手順と同じ手順で順次、対向ローラ６１によって回転している中間転写体１０３に重ねて転写される。中間転写体１０３に重畳されたトナー像は、中間転写体１０３の回転により中間転写体１０３と二次転写ローラ（転写部）６７の間の転写ニップ部Ｎ１（図２参照）に送られる。以上が画像形成部ＩＦＳの構成である。

一方、給送カセット６８のシート積載台６８ａ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が配置されており、記録材Ｐの先端と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。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と中間転写体１０３上のトナー像の先端部位が転写ニップ部Ｎ１に到達するタイミングが合うように、制御部４０は中間転写体１０３の搬送を制御する。

転写ニップ部Ｎ１に給送された記録材Ｐは、中間転写体１０３と二次転写ローラ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、二次転写ローラ６７に印加される転写バイアスにより中間転写体１０３上のトナー像が記録材Ｐに転写される。中間転写体１０３表面から分離された記録材Ｐは、搬送ガイド７３に沿いながら定着部７４へ搬送される。

転写ニップ部Ｎ１から定着部７４の模式図を図２に示す。定着部７４は、筒状の定着フィルム８３と、定着フィルムの内部空間に配置されたヒータ８４と、定着フィルム８３を介してヒータ８４と共に定着ニップ部Ｎ２を形成する加圧ローラ８２を有する。定着フィルム８３と加圧ローラ８２が、記録材Ｐを挟持搬送する定着ニップ部Ｎ２を形成する回転体対に相当する。定着フィルム８３は、ステンレス等の金属製の基層、ゴム層、フッ素樹脂の離型層を有する。ヒータ８４は、板状の基板（材質はセラミックや表面が絶縁コートされた金属）に発熱抵抗体が印刷されたものである。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に加熱定着する。定着部７４から排出された記録材Ｐは排出ローラ７５（図１参照）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（図１参照）に排出する。

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から給紙ローラ６９により一枚ずつピックアップすることができる。

実施例１の画像形成装置６０は、Ａ４サイズ紙対応の画像形成装置６０であって、プリントスピードが６３枚／分（Ａ４サイズ紙プリント時）である。

（転写ニップ部Ｎ１と定着ニップ部Ｎ２間の記録材Ｐの状態説明）
転写ニップ部Ｎ１と定着ニップ部Ｎ２の間には、搬送ガイド７３と定着部入口ガイド７９が設けられており、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部Ｎ２に導く。また、搬送ガイド７３と定着部入口ガイド７９は、記録材Ｐが転写ニップ部Ｎ１と定着ニップ部Ｎ２間で湾曲した場合、それが収容可能なように穏やかな曲面形状に形成されている。

続いて、湾曲検知フラグ８０の動作について、図３を用いて詳細に説明する。記録材Ｐの搬送方向において画像形成部ＩＦＳと定着部７４の間の位置に設けられ、画像形成部ＩＦＳと定着部７４の間の記録材の湾曲量を検知する湾曲検知部は湾曲検知フラグ８０と湾曲検知センサ８１を有する。搬送ガイド７３の搬送面には、記録材Ｐの湾曲量を検知する湾曲検知フラグ８０が設けられている。湾曲検知フラグ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。湾曲検知フラグ８０はバネ部材（図示せず）により付勢され、記録材Ｐの搬送時に、搬送方向に直行する幅方向（以下、紙幅方向）の中心位置で記録材Ｐに接触し、記録材Ｐに形成された湾曲量Ｌに応じて揺動する。湾曲量Ｌに応じて揺動する湾曲検知フラグ８０の一端は、記録材Ｐの湾曲量Ｌが所定値Ｌｓｎｓ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湾曲検知センサ８１の検知位置Ｓ（光路）を遮断又は開放する。図３（ａ）が遮断位置、図３（ｂ）が開放位置である。すなわち、湾曲検知センサ８１は、湾曲検知フラグ８１の揺動運動に応じてオン／オフする。なお、湾曲量Ｌは、転写ニップ部Ｎ１と定着ニップ部Ｎ２間を結ぶ直線と、記録材搬送方向及び記録材幅方向に関して湾曲検知フラグ８０が設けられた位置における記録材Ｐの位置と、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湾曲量Ｌが増加し、定着ニップ部Ｎ２の搬送速度を転写ニップ部Ｎ１の搬送速度よりも速くすると湾曲量Ｌが減少する。このように、制御部４０は、湾曲検知部の出力に応じて定着部７４における記録材Ｐの搬送速度を制御して、記録材Ｐの湾曲量を調整する。

（画像濃度の左右差情報の取得）
実施例１の制御部４０は、湾曲検知センサ８１からの情報と記録材Ｐ上の画像濃度の左右差の情報に応じて定着ニップ部Ｎ２での記録材Ｐの搬送速度を設定する。ここで、記録材Ｐ上の画像濃度の左右差の情報（搬送方向に対して直交する記録材Ｐの幅方向における画像濃度の左右差に係る情報）を取得する手法を説明する。

ビデオコントローラ１２０は、ビットマップデータから、各ドットおけるＣＭＹＫ各色の画像濃度をトナー量換算値Ｄ（％）に変換する。具体的には、ビデオコントローラ１２０は、以下の方法を用いて、画像濃度をトナー量換算値Ｄに変換する。

ホストコンピュータ等の外部装置からの画像データは画像形成装置６０のビデオコントローラ１２０で受信され、ビデオコントローラ１２０では画像処理によるビットマップデータへの変換がおこなわれる。なお、実施例１の画像形成装置６０の画素数は６００ｄｐｉであり、ビデオコントローラ１２０はそれに応じたビットマップデータ（ＣＭＹＫ各色の画像濃度データ）を作成する。

また、ビデオコントローラ１２０はビットマップデータから各ドットについてＣＭＹＫ各色の画像濃度をトナー量換算値Ｄ（％）に変換する。具体的には、ＣＭＹＫ画像データに変換された画像データから、ドット毎のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各色の画像濃度であるｄ（Ｃ）、ｄ（Ｍ）、ｄ（Ｙ）、ｄ（Ｋ）を取得する。そして、ドット毎に各色の画像濃度ｄ（Ｃ）、ｄ（Ｍ）、ｄ（Ｙ）、ｄ（Ｋ）の合算値であるｄ（ＣＭＹＫ）を算出する。

ここで、ビデオコントローラ１２０内での画像情報は８ビット信号であり、トナー単色当たりの画像濃度ｄ（Ｃ）、ｄ（Ｍ）、ｄ（Ｙ）、ｄ（Ｋ）は、最小濃度００ｈ～最大濃度ＦＦｈの範囲で表わされる。また、これらの合算値であるｄ（ＣＭＹＫ）も８ビット信号である。

そして、このｄ（ＣＭＹＫ）値をトナー量換算値Ｄ（％）に変換する。具体的には、トナー単色当たりの最小画像濃度００ｈを０％、最大画像濃度ＦＦｈを１００％として変換する。このトナー量換算値Ｄ（％）は、実際の記録材Ｐ上の単位面積当たりのトナー量に対応するものであり、実施例１では画像濃度ＦＦｈのときの記録材上トナー量を０．５０ｍｇ／ｃｍ^２＝１００％としている。

ｄ（ＣＭＹＫ）は複数のトナー色の合計値であり、トナー量換算値Ｄ（％）の値は１００％を超える場合もある。実施例１の画像形成装置では記録材Ｐ上のトナー量を全ベタ画像で１．１５ｍｇ／ｃｍ^２（トナー量換算値Ｄの値で２３０％相当）が上限となるように調整されている。

図４は記録材Ｐにおける、画像内の左右の領域Ａ_Ｌ、Ａ_Ｒを示す図である。矢印Ｘは画像形成装置６０内での記録材Ｐの搬送方向である。図４では、記録材ＰがＡ４サイズの例を示している。領域Ａ_Ｌ、Ａ_Ｒは記録材Ｐの搬送方向の紙幅中心で分割される画像領域である。

ビデオコントローラ１２０は、領域Ａ_Ｌ、Ａ_Ｒごとに、トナー量換算値Ｄ（％）の平均値Ｄ_Ａｖｅ（Ｌ）、Ｄ_Ａｖｅ（Ｒ）（％）を各領域の濃度として算出する。また、画像濃度の左右差ΔＤとして、｜Ｄ_Ａｖｅ（Ｌ）－Ｄ_Ａｖｅ（Ｒ）｜を算出する。

（湾曲検知センサと画像濃度の左右差の情報に応じた湾曲制御）
続いて、実施例１における湾曲制御について、図５のブロック図を用いて説明する。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、レジセンサ７２、湾曲検知センサ８１、及びモータＭ２が接続されている。タイマ４１は、タイマ４１ａ、タイマ４１ｂ、タイマ４１ｃを有し、それぞれが制御部４０の制御に必要な各タイミングや各種制御実行時の時間をカウントする。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、ビデオコントローラ１２０から取得される画像濃度の左右差やレジセンサ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。

湾曲制御について、図２と図５を用いて説明する。対向ローラ６１、及び二次転写ローラ６７は、モータＭ１により回転駆動される。二次転写ローラ６７は、中間転写体１０３との摩擦力により従動回転させても良い。定着部７４の加圧ローラ８２は、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。モータＭ１とモータ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が所定の速度ｖ０（ｍｍ／ｓ）で搬送されるように対向ローラ６１及び二次転写ローラ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の湾曲量を所定範囲内に保持するために、モータＭ２の回転速度を制御することで、定着ニップ部Ｎ２での記録材搬送速度ｖ（ｍｍ／ｓ）を制御する。

湾曲制御は、通紙時には、３つの区間で制御を切り替える。図６に記録材Ｐを１枚通紙する際の、３つの区間（区間１～３）のモータＭ２の回転速度（ａ）・湾曲量（ｂ）を示す。

区間１は、１ページ前の記録材Ｐの搬送方向後端が定着ニップ部Ｎ２を抜けてから、湾曲検知センサ８１が最初にＯＮになるまでの区間である。区間１にかかる時間を時間ｔ１とする。区間１では、モータＭ２は後述する固定の回転速度Ｒ２で回転する。区間１の終了時にタイマ４１ａのカウントを０にリセットする。

区間２（第１の期間）は、記録材Ｐの搬送方向先端が定着ニップ部Ｎ２に到達してから、所定の時間ｔ２が経過するまでの区間である。タイマ４１ａが所定の時間ｔ２をカウントするまでを区間２と判断する。

区間２では、湾曲検知センサ８１の検知信号に応じてモータＭ２の回転速度Ｒを回転速度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。即ち区間２は、定着ニップ部Ｎ２での記録材Ｐの搬送速度が転写ニップ部Ｎ１での記録材Ｐの搬送速度よりも速くなる回転速度と遅くなる回転速度を切り換えながら記録材の湾曲量を調整する期間である。湾曲検知センサ８１の検知信号がオンの時は、モータＭ２の回転速度としてＲ１を選択する。回転速度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よりも速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ｖ１（ｍｍ／ｓ）とする。湾曲検知センサ８１の検知信号がオフの時は、モータＭ２の回転速度Ｒ２を選択する。回転速度Ｒ２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、湾曲検知センサ８１の検知信号に応じてモータＭ２の回転速度をＲ１とＲ２で制御することで、記録材Ｐの湾曲量を所定の範囲に制御する。

区間２において、タイマ４１ｂはモータＭ２の回転速度をＲ１で制御した合計時間ΔｔＲ１をカウントする。また、タイマ４１ｃはモータＭ２の回転速度をＲ２で制御した合計時間ΔｔＲ２をカウントする。区間２の終了時にタイマ４１ａのカウントを０にリセットするとともに、区間２内におけるモータＭ２の回転速度Ｒ１とＲ２の時間比率から、平均速度Ｒｓｎｓを求める。

区間３（第２の期間）は、区間２の終了時点から、記録材Ｐの搬送方向後端が定着ニップ部Ｎ２を抜けるまでの期間である。なお、タイミングＴｃは、記録材Ｐの搬送方向後端が転写ニップ部Ｎ１を抜ける直前のタイミングである。したがって、区間３には記録材Ｐが転写ニップ部Ｎ１と定着ニップ部Ｎ２の両方に挟持されている期間が存在する。区間２の終了時点から記録材Ｐの搬送方向後端が定着ニップ部Ｎ２を抜けるまでの時間ｔ３をタイマ４１ａがカウントする区間を区間３と判断する。区間３では、画像濃度の左右差に応じて、モータＭ２の回転速度を区間２の平均速度Ｒｓｎｓに係数を掛けた速度Ｒｏｐｔにより、一定の速度で制御する。ここで、平均速度Ｒｓｎｓは、湾曲量保持速度に相当する。タイマ４１ｂ及びタイマ４１ｃからΔｔＲ、ΔｔＲ２を読み込み、モータＭ２の回転速度Ｒ１、Ｒ２を用いて、平均速度Ｒｓｎｓを以下の式（１）に基づき算出する。
Ｒｓｎｓ＝（Ｒ１＊ΔｔＲ１＋Ｒ２＊ΔｔＲ２）／（ΔｔＲ１＋ΔｔＲ２）・・（式１）

制御部４０は、ビデオコントローラ１２０より取得する、画像濃度の左右差ΔＤをもとに、表１に基づくテーブルより画像左右差係数Ｋを算出する。下記の式（２）により、区間３の速度Ｒｏｐｔが求められる。
Ｒｏｐｔ＝Ｒｓｎｓ＊Ｋ・・・（式２）

上記のように、画像濃度の左右差ΔＤが大きいほど、区間３での制御速度であるＲｏｐｔは小さくなることによって湾曲量ＬがＬｓｎｓよりも大きくなり、記録材Ｐが弛むように制御する。本例の場合、画像濃度の左右差ΔＤの基準値は、表１のように５０％と１００％になっている。

以上のように、実施例１では、湾曲検知センサ８１により検知する湾曲量と、画像情報である画像濃度の左右差の情報に基づいて、区間３の期間の定着ニップ部Ｎ２での搬送速度を制御する。即ち、制御部４０は、湾曲検知部の出力に加えて、搬送方向に対して直交する記録材Ｐの幅方向における画像濃度の左右差に係る情報に応じて、定着部７４における記録材の搬送速度を設定する。より詳細には、制御部４０は、画像濃度の左右差が大きい時は小さい時よりも区間３（第２の期間）における搬送速度を遅く設定する。

（実施例１の効果）
実施例１の画像形成装置６０の効果を検証するための比較例の構成について説明する。比較例の構成は、湾曲検知センサ８１により検知する湾曲量の情報のみで定着ニップ部Ｎ２での搬送速度を制御するというものである。つまり、比較例は、実施例１の画像形成装置６０と構造的には同様の構成を有し、湾曲制御の区間３における制御のみが異なる。検証に用いた記録材Ｐ上の画像は、領域Ａ_Ｌと領域Ａ_Ｒの画像濃度が異なっている。

図７に、比較例における区間１～３のモータＭ２の回転速度（ａ）と湾曲検知センサ８１の位置における湾曲量（ｂ）を示す。区間３では、画像濃度の左右差ΔＤによらず、記録材Ｐが湾曲量Ｌｓｎｓを保持する速度ＲｓｎｓでモータＭ２を制御する。

記録材Ｐの領域Ａ_Ｌ、領域Ａ_Ｒは、画像濃度は異なるがどちらの領域も一様な画像である。領域Ａ_Ｌのトナー量換算値の平均値Ｄ_Ａｖｅ（Ｌ）が０（％）、領域Ａ_Ｒのトナー量換算値の平均値Ｄ_Ａｖｅ（Ｒ）が１５０（％）になるように設定した。画像濃度の左右差ΔＤ（％）は１５０（％）と算出される。実施例１では、区間３でのモータＭ２の回転速度としては、比較例で制御する回転速度より遅い、Ｒｓｎｓ＊０．９９５で制御する。

転写ニップ部Ｎ１では、未定着トナー像を介し、記録材Ｐを中間転写体１０３と二次転写ローラ６７とで挟持搬送する。そのため、トナー量が多い場合、転写ニップ部Ｎ１では微細なスリップが発生しやすく、転写ニップ部Ｎ１での実際の搬送速度は低下する。記録材Ｐの領域Ａ_Ｌ、Ａ_Ｒのうちトナー量が大きい領域Ａ_Ｒ側では、トナー量が小さい領域Ａ_Ｌ側よりも転写ニップ部Ｎ１での実際の搬送速度は低下する。記録材Ｐの転写ニップ部Ｎ１での搬送速度が低下すると、転写ニップ部Ｎ１での搬送速度に対する定着ニップ部Ｎ２での搬送速度が大きくなるため、湾曲量が小さくなりやすい。このような要因で、領域Ａ_Ｒ側では、より湾曲量が小さくなりやすく、一方で、領域Ａ_Ｌ側では、より湾曲量が大きくなりやすい。湾曲量が、フィルム擦れ湾曲量Ｌｎｇを下回ると、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎ２に突入する前に、定着フィルム８３と記録材Ｐとが接触する。その場合、定着フィルム８３と記録材Ｐ上の未定着トナー像が擦れることで、画像の不良を引き起こす可能性が高い。

記録材Ｐの搬送方向後端が転写ニップ部Ｎ１を抜ける直前のタイミングＴｃにおいて、実施例１と比較例の湾曲量の比較を行う。図８に、区間３のタイミングＴｃにおける、実施例１と比較例の、記録材Ｐの紙幅方向における湾曲量の比較図を示す。タイミングＴｃは区間３内にある。実施例１の形態では、図６（ｂ）で示すように、記録材Ｐの湾曲検知センサ８１の位置における湾曲量は、Ｌｓｎｓより大きい湾曲量のＬｅｘとなる。また、比較例の形態では、図７（ｂ）で示すように、記録材Ｐの湾曲検知センサ８１の位置における湾曲量は、Ｌｓｎｓを保持する。

比較例における記録材Ｐの湾曲量は、記録材Ｐの湾曲検知センサ８１が位置する中心位置では、湾曲量Ｌｓｎｓを保持するが、トナー量が大きい領域Ａ_Ｒ側では、より小さな湾曲量となり、フィルム擦れ湾曲量Ｌｎｇを下回る。そのため、領域Ａ_Ｒ側のトナー像は定着フィルム８３と擦れやすく、画像の不良を引き起こす可能性が高い。一方で、実施例１における記録材Ｐの湾曲量は、比較例における記録材Ｐの湾曲量より大きい。そのため、実施例１における記録材Ｐの湾曲量は、トナー量が大きい領域Ａ_Ｒ側において、フィルム擦れ湾曲量Ｌｎｇより大きい湾曲量を保つことができ、比較例よりも領域Ａ_Ｒ側のトナー像は定着フィルム８３と擦れにくい。このように、実施例１の形態は、比較例に対し、より画像不良が発生しにくい構成となっている。

なお、実施例１において、領域Ａ_Ｌ、Ａ_Ｒは記録材Ｐの紙幅方向の中心位置で分割される画像領域としているが、領域Ａ_Ｌ、Ａ_Ｒはこれに限定するものではない。例えば、湾曲検知センサ８１の湾曲検知フラグ８０の位置が記録材Ｐの幅方向の中心位置とは異なる位置にある場合、領域Ａ_Ｌ、Ａ_Ｒは、幅方向における湾曲検知フラグ８０の位置を境に分割される領域とすることが望ましい。また、幅方向において領域Ａ_Ｌ、Ａ_Ｒの間に隙間領域があってもよい。

また、実施例１では、画像濃度の左右差に係る情報として、単位面積当たりのトナー量を用いているが、これに限定するものではなく、単位面積当たりのトナー量に相関がある画像情報を用いてよい。例えば、画像濃度として、画像の印字率（画像が形成されている面積）を用いてもよい。

また、実施例１では、画像情報を用い、区間３の速度を調整したが、この形態に限るものではなく、区間２の速度を調整してもよい。例えば、画像濃度の左右差が大きい時は小さい時よりも区間２（第１の期間）における湾曲量が大きくなるように回転速度Ｒ１、Ｒ２を設定してもよい。

［実施例２］
次に、実施例２について説明する。実施例２の画像形成装置の基本的な構成および動作は、実施例１のものと同じであり、実施例１と同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

実施例２では、実施例１とは異なり、記録材Ｐの表面性情報（記録材の表面性に係る情報）を取得し、表面性情報と画像濃度の左右差ΔＤを用い、画像左右差係数Ｋを決定する。

ビデオコントローラ１２０は外部装置から記録材Ｐの紙種情報を取得する。制御部４０はビデオコントローラ１２０から紙種情報を取得し、紙種情報から記録材Ｐの表面性情報を取得する。制御部４０は表面性情報から、記録材Ｐの表面性の粗さレベルを２段階で判別する。記録材Ｐが平滑紙であり、表面性の粗さレベルが低い場合はＬｖ１と判別する。記録材Ｐが普通紙やラフ紙である場合はＬｖ２と判別する。本例の場合、表面性の粗さの基準は平滑紙か否かになっている。

また、制御部４０は、画像左右差係数Ｋは画像濃度の左右差ΔＤと記録材Ｐの表面性の粗さレベルをもとに、表２に基づくテーブルより、画像左右差係数Ｋを算出する。

本例の場合、画像濃度の左右差ΔＤの基準値は、表１のように５０％と１００％になっている。記録材Ｐにトナーが存在せず且つ記録材Ｐの表面性が粗いケース１では、定着ニップ部Ｎ２において微細なスリップが発生しやすい。そのため、定着ニップ部Ｎ２での実際の搬送速度は低下し、湾曲量は大きくなりやすい。一方、記録材Ｐにトナーが存在するケース２では、記録材Ｐの表面性に関わらず、定着ニップ部Ｎ２では、トナーは圧し潰され、記録材Ｐの表面に均される。これにより、トナーを介して記録材Ｐに搬送力を伝えやすくなるため、微細なスリップが発生しにくい。よって、ケース１に対してケース２では、相対的に湾曲量は小さくなりやすい。

つまり、画像濃度の左右差ΔＤが大きく、記録材Ｐの表面性が粗い場合、記録材Ｐの領域Ａ_Ｌ、Ａ_Ｒの間で、湾曲量の差が大きくなる。

実施例２の効果について、実施例１で用いた比較例を用い、画像濃度の左右差ΔＤが１５０（％）となる例をもとに説明する。

図９は、実施例２における、粗さレベルＬｖ１の記録材Ｐを用いた場合と、粗さレベルＬｖ２の記録材Ｐを用いた場合における、モータＭ２の回転速度（ａ）と記録材Ｐの湾曲量（ｂ）を示している。タイミングＴｃにおける、粗さレベルＬｖ１の記録材Ｐの湾曲量はＬｅｘ１、粗さレベルＬｖ２の記録材Ｐの湾曲量はＬｅｘ２である。

図１０は実施例２と比較例の、記録材Ｐの紙幅方向における湾曲量の比較図である。また、図１０では、表面性の粗さレベルＬｖ１、Ｌｖ２それぞれの記録材Ｐについての湾曲量を示している。表面性が粗いＬｖ２は平滑なＬｖ１に対して、記録材Ｐの紙幅方向に対する湾曲量の差が大きくなる。比較例では、表面性の粗さレベルＬｖ１、Ｌｖ２どちらの記録材Ｐについても、湾曲量Ｌｎｇを下回る。そのため、領域Ａ_Ｒ側のトナー像は定着フィルム８３と擦れやすく、画像の不良を引き起こす可能性が高い。一方で、実施例２では、表面性の粗さレベルＬｖ１、Ｌｖ２どちらの記録材Ｐについても、湾曲量Ｌｎｇを下回らない。

このように、実施例２の形態では、画像と記録材Ｐの紙の種類に対して、精度よく片湾曲を予測することで、適切な湾曲量に制御できる。これにより、比較例に対し、より画像不良が発生しにくい構成となっている。

なお、実施例２では、表面性情報はユーザーからの画像形成指示時に入力される紙種情報より取得する形態としているが、この形態に限るものではない。制御部４０が取得する表面性情報については、画像形成装置６０内に記録材Ｐの表面性を検知する表面性検知センサを設け、このセンサからの情報を表面性情報として取得してもよい。

また、実施例２では、記録材Ｐの表面性情報と画像濃度の左右差ΔＤのみで画像左右差係数Ｋを決定するが、この形態に限るものではない。例えば、記録材の坪量・繊維の方向・吸湿量などによって、記録材Ｐの剛度は変わる。これらの要因によっても、画像の定着フィルム８３との擦れやすさは変わる。記録材Ｐの表面性情報と画像濃度の左右差ΔＤに加え、記録材の坪量・繊維の方向・吸湿量等の記録材情報を組み合わせ、画像左右差係数Ｋを決定してもよい。

４０制御部
６１対向ローラ
６７二次転写ローラ
７４定着部
８１湾曲検知センサ
１０３中間転写体
１０４感光ドラム

Claims

記録材に画像を形成する画像形成部と、
定着ニップ部を形成する回転体対を有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ加熱して記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、
記録材の搬送方向において前記画像形成部と前記定着部の間の位置に設けられ、前記画像形成部と前記定着部の間の記録材の湾曲量を検知する湾曲検知部と、
前記湾曲検知部の出力に応じて前記定着部における記録材の搬送速度を制御して、記録材の湾曲量を調整する制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記制御部は、前記湾曲検知部の出力に加えて、前記搬送方向に対して直交する記録材の幅方向における画像濃度の左右差に係る情報に応じて、前記定着部における記録材の搬送速度を設定することを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成部は、記録材に画像を転写する転写ニップ部を形成する転写部を有し、
前記制御部は、前記定着ニップ部での記録材の搬送速度が前記転写ニップ部での記録材の搬送速度よりも速くなる速度と遅くなる速度を切り換えながら記録材の湾曲量を調整する第１の期間の後であって、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挟持されている第２の期間において、前記湾曲検知部の出力と前記画像濃度の左右差に係る情報に応じた前記搬送速度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。
前記制御部は、前記画像濃度の左右差が大きい時は小さい時よりも前記第２の期間における前記搬送速度を遅く設定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記画像形成部は、記録材に画像を転写する転写ニップ部を形成する転写部を有し、
前記制御部は、前記定着ニップ部での記録材の搬送速度が前記転写ニップ部での記録材の搬送速度よりも速くなる速度と遅くなる速度を切り換えながら記録材の湾曲量を調整する第１の期間において、前記湾曲検知部の出力と前記画像濃度の左右差に係る情報に応じた前記搬送速度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。
前記制御部は、前記画像濃度の左右差が大きい時は小さい時よりも前記第１の期間における前記湾曲量が大きくなるように前記速くなる速度と遅くなる速度を設定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記回転体対は、定着フィルムと、前記定着フィルムとの間に前記定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記定着部は更に、前記定着フィルムの内部空間に配置されたヒータを有し、前記定着ニップ部は、前記定着フィルムを介して前記ヒータと前記加圧ローラによって形成されていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
記録材に画像を形成する画像形成部と、
定着ニップ部を形成する回転体対を有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ加熱して記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、
記録材の搬送方向において前記画像形成部と前記定着部の間の位置に設けられ、前記画像形成部と前記定着部の間の記録材の湾曲量を検知する湾曲検知部と、
前記湾曲検知部の出力に応じて前記定着部における記録材の搬送速度を制御して、記録材の湾曲量を調整する制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記制御部は、記録材の表面性に係る情報と、前記搬送方向に対して直交する記録材の幅方向における画像濃度の左右差に係る情報に応じて、前記定着部における記録材の搬送速度を設定することを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成部は、記録材に画像を転写する転写ニップ部を形成する転写部を有し、
前記制御部は、前記定着ニップ部での記録材の搬送速度が前記転写ニップ部での記録材の搬送速度よりも速くなる速度と遅くなる速度を切り換えながら記録材の湾曲量を調整する第１の期間の後であって、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挟持されている第２の期間において、前記表面性に係る情報と前記画像濃度の左右差に係る情報に応じた前記搬送速度を設定することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記画像濃度の左右差が大きく且つ前記表面性の粗さレベルが高い時は、前記画像濃度の左右差が大きく且つ前記表面性の粗さレベルが低い時よりも前記第２の期間における前記搬送速度を遅く設定することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
前記画像形成部は、記録材に画像を転写する転写ニップ部を形成する転写部を有し、
前記制御部は、前記定着ニップ部での記録材の搬送速度が前記転写ニップ部での記録材の搬送速度よりも速くなる速度と遅くなる速度を切り換えながら記録材の湾曲量を調整する第１の期間において、前記記録材の表面性に係る情報と前記画像濃度の左右差に係る情報に応じた前記搬送速度を設定することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記画像濃度の左右差が大きく且つ前記表面性の粗さレベルが高い時は、前記画像濃度の左右差が大きく且つ前記表面性の粗さレベルが低い時よりも前記第１の期間における前記搬送速度を遅く設定することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
前記回転体対は、定着フィルムと、前記定着フィルムとの間に前記定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有することを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記定着部は更に、前記定着フィルムの内部空間に配置されたヒータを有し、前記定着ニップ部は、前記定着フィルムを介して前記ヒータと前記加圧ローラによって形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。