JP2009058622A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置から搬送される用紙の搬送速度と排紙ローラでの用紙の搬送速度との速度差を一定の範囲内に保つことで、画像品質の低下や用紙詰まりを抑制する。
【解決手段】用紙上にトナー像を形成するレーザプリンタ１であって、本体筐体２と、駆動力が供給されて回転する加圧ローラ６２および当該加圧ローラ６２に従動回転する加熱ローラ６１を有する定着装置６と、定着装置６から搬送された用紙を本体筐体２の外部へ搬送する排紙ローラ７１，７２と、加熱ローラ６１の駆動力を排紙ローラ７１に伝達する伝達ギヤ１０１〜１０５とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、加圧ローラおよび加熱ローラを有する定着装置と、定着装置から搬送された記録シートを装置外部へ搬送する排紙ローラを備える画像形成装置に関する。

一般に、レーザプリンタなどの画像形成装置には、用紙上に転写された現像剤像を熱定着させる定着装置と、定着装置から搬送された用紙を装置外部へ搬送する排紙ローラが設けられている。そして、定着装置としては、加熱手段によって加熱される加熱ローラと、加熱ローラに向けて押圧される加圧ローラを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された定着装置では、駆動源からの駆動力によって、まず加圧ローラが回転駆動し、次いで加圧ローラに押圧される加熱ローラが従動回転するように構成されている。したがって、このような構成の定着装置では、加圧ローラの周速によって定着装置から排出される用紙の搬送速度（以下、定着速度という）が決まる。

特開平６−２５０５５０号公報（図１）

ところで、定着速度が、排紙ローラでの用紙の搬送速度（以下、排紙速度という）よりも小さくなりすぎると、排紙ローラが用紙を引っ張ることになるので、用紙と排紙ローラがスリップして用紙上に排紙ローラの跡が残ったり、用紙と加熱ローラがスリップして用紙上の現像剤像が擦れ、画像品質が低下したりすることがある。

また、定着速度が、排紙速度よりも大きくなりすぎると、定着装置と排紙ローラとの間で用紙が撓むことになるので、定着装置と排紙ローラとの間で用紙詰まりが発生したり、用紙が装置内のフレームなどに接触して用紙上の現像剤像が擦れ、画像品質が低下したりすることがある。

このように、定着速度と排紙速度との速度差が一定の範囲を超えると画像品質の低下や用紙詰まりなどが発生するため、定着速度と排紙速度との速度差は常に一定の範囲内であることが望ましい。

しかしながら、加圧ローラは表面が肉厚の弾性層によって形成されているので、熱膨張によって外径が変化し、駆動軸の回転速度が一定であっても周速が変化してしまう。したがって、加圧ローラを駆動する定着装置では、加圧ローラの外径の変化によって定着速度が変化してしまうため、排紙速度との速度差を一定の範囲内に保つことが容易ではなかった。

そこで、本発明は、定着速度と排紙速度との速度差を一定の範囲内に保つことで、画像品質の低下や記録シート詰まりを抑制する画像形成装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、記録シート上に現像剤像を形成する画像形成装置であって、本体筐体と、駆動力が供給されて回転する加圧ローラおよび当該加圧ローラに従動回転する加熱ローラを有する定着装置と、前記定着装置から搬送された記録シートを前記本体筐体の外部へ搬送する排紙ローラと、前記加熱ローラの駆動力を前記排紙ローラに伝達する駆動力伝達部材とを備えることを特徴とする。

このように構成された画像形成装置によれば、加圧ローラの駆動力により従動回転する加熱ローラの駆動力を排紙ローラに伝達する駆動力伝達部材を備えているので、加圧ローラの周速に応じて変化する加熱ローラの回転速度を排紙ローラに伝達することができる。これにより、加圧ローラの周速（定着速度）の変化を排紙速度（排紙ローラの周速）に反映させることができるので、定着速度と排紙速度との速度差を一定の範囲内に保つことができる。

本発明の画像形成装置によれば、加圧ローラの周速の変化を排紙速度に反映させて定着速度と排紙速度との速度差を一定の範囲内に保つことができるので、用紙上の現像剤像の摺れによる画像品質の低下や、定着装置と排紙ローラとの間での記録シート詰まりを抑制することが可能となる。

＜レーザプリンタの全体構成＞
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの全体構成を示す断面図である。
ここで、以下の説明において方向は、レーザプリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって右側を「手前側」、紙面に向かって左側を「奥側」とし、紙面に向かって奥側を「右側」、紙面に向かって手前側を「左側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体筐体２内に、記録シートの一例としての用紙Ｐを給紙するための給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｐ上にトナー像（現像剤像）を転写するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｐ上のトナー像を熱定着させる定着装置６と、制御装置８とを主に備えている。

＜給紙部の構成＞
給紙部３は、本体筐体２内の下部に着脱可能に装着される給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１内に設けられた用紙押圧板３２と、給紙トレイ３１の手前側の上方に設けられる給紙ローラ３３および給紙パット３４と、給紙ローラ３３に対して用紙Ｐの搬送方向下流側に設けられる紙粉取りローラ３５，３６と、紙粉取りローラ３５，３６に対して用紙Ｐの搬送方向下流側に設けられるレジストローラ３７とを主に備えている。

このように構成される給紙部３では、給紙トレイ３１内の用紙Ｐが、用紙押圧板３２によって給紙ローラ３３側に寄せられ、給紙ローラ３３および給紙パット３４で送り出されて、紙粉取りローラ３５，３６およびレジストローラ３７を通った後、一枚ずつ後述する感光ドラム５２と転写ローラ５４との対向位置に搬送される。

＜露光装置の構成＞
露光装置４は、本体筐体２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず）と、回転駆動するポリゴンミラー４１と、レンズ４２，４３と、反射鏡４４，４５，４６とを主に備えている。レーザ発光部から発せられる画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー４１、レンズ４２、反射鏡４４，４５、レンズ４３、反射鏡４６の順に反射または通過して、プロセスカートリッジ５の感光ドラム５２の表面上に高速走査にて照射される。

＜プロセスカートリッジの構成＞
プロセスカートリッジ５は、露光装置４の下方に設けられ、本体筐体２に対して着脱自在に装着される構造となっている。このプロセスカートリッジ５は、外枠を構成する中空のカートリッジフレーム５１を備えている。プロセスカートリッジ５は、さらに、カートリッジフレーム５１内において、感光体の一例としての感光ドラム５２と、スコロトロン型帯電器５３と、転写部材の一例としての転写ローラ５４と、現像カートリッジ５５とを備えている。

現像カートリッジ５５は、カートリッジフレーム５１に対して着脱自在に装着されており、現像ローラ５６、層厚規制ブレード５７、供給ローラ５８およびトナー収容部５９を備えている。トナー収容部５９内の現像剤の一例としてのトナーは、供給ローラ５８の回転により、現像ローラ５６に供給される。このときトナーは、供給ローラ５８と現像ローラ５６との間で摩擦帯電される。現像ローラ５６上に供給されたトナーは、現像ローラ５６の回転により、層厚規制ブレード５７と現像ローラ５６との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ５６上に担持される。

感光ドラム５２は、カートリッジフレーム５１に回転可能に支持されている。この感光ドラム５２は、ドラム本体が接地されるとともに、表面部分が正帯電性の感光層により形成されている。

転写ローラ５４は、感光ドラム５２の下方において、カートリッジフレーム５１に回転可能に支持され、感光ドラム５２と対向して接触するように配置されている。この転写ローラ５４には、転写時に転写バイアスが印加される。
なお、本実施形態では、感光ドラム５２と転写ローラ５４とが対向して接触する位置を「対向位置」という。

このように構成されるプロセスカートリッジ５では、感光ドラム５２の表面がスコロトロン型帯電器５３により一様に正帯電された後、露光装置４からのレーザビームの高速走査によって露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ５６の回転によって、感光ドラム５２と現像ローラ５６が対向して接触するときに、現像ローラ５６上に担持されているトナーが、感光ドラム５２の表面上に形成された静電潜像に供給される。このようにトナーが、感光ドラム５２の表面上で選択的に担持されることで静電潜像が可視像化され、反転現像によってトナー像が形成される。

そして、駆動力が供給された感光ドラム５２と転写ローラ５４が、用紙Ｐを両者間で挟持して搬送するように回転し、感光ドラム５２と転写ローラ５４との間を用紙Ｐが搬送されることによって感光ドラム５２の表面に担持されているトナー像が用紙Ｐ上に転写される。

＜定着装置・排紙ローラの構成＞
定着装置６は、プロセスカートリッジ５の奥側（用紙Ｐの搬送方向下流側）に設けられ、加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１に向けて押圧される加圧ローラ６２と、加熱ローラ６１および加圧ローラ６２を支持するフレーム部材６３とを主に備えている。

加熱ローラ６１は、円筒形状に形成され、内部に設けられたハロゲンヒータなどの加熱部材によって表面が定着温度に加熱されるように構成され、両端から軸方向外側に突出する回転軸６１Ａがフレーム部材６３に回転可能に支持されている。この加熱ローラ６１は、加圧ローラ６２の回転駆動の駆動力によって従動回転する。つまり、加熱ローラ６１は、加圧ローラ６２の周面との摩擦力または加圧ローラ６２によって搬送されている用紙Pとの摩擦力により従動回転する。

加圧ローラ６２は、芯金の周囲をウレタンゴムなどの弾性層で被覆した円柱形状に形成され、両端から軸方向外側に突出する回転軸６２Ａが後述するアーム部材６４（図２参照）を介してフレーム部材６３に支持されている。

また、定着装置６の用紙Ｐの搬送方向下流側には、定着装置６から搬送された用紙Ｐを本体筐体２の外部へ排出するための排紙ローラ７１〜７４および排紙経路７５が設けられている。排紙ローラ７１は、加熱ローラ６１の駆動力が伝達されて回転駆動するように構成されている。この点については後述する。

このように構成される定着装置６では、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を、用紙Ｐが加熱ローラ６１と加圧ローラ６２との間を通過する間に熱定着させる。その後、用紙Ｐは排紙ローラ７１，７２によって排紙経路７５に搬送され、排紙経路７５から排紙ローラ７３，７４によって排紙トレイ７６上に排紙される。

次に、定着装置６の詳細な構成と、駆動源２２からの駆動力を加熱ローラ６１を介して排紙ローラ７１へ伝達する機構について説明する。参照する図面において、図２は加熱ローラから排紙ローラへの駆動力伝達機構と加圧ローラの揺動機構を説明する図である。

図２に示すように、定着装置６は、前記した加熱ローラ６１、加圧ローラ６２およびフレーム部材６３の他、フレーム部材６３内に、さらに、アーム部材６４と、入力ギヤ６５と、中間ギヤ６６と、駆動用ギヤ６７とを備え、本体筐体２内に設けられた出力ギヤ２１の近傍に配置されている。出力ギヤ２１には、本体筐体２内に設けられたモータなどの駆動源２２からの駆動力が複数のギヤ（図示せず）を介して伝達される。なお、本実施形態では、定着装置６（出力ギヤ２１）の駆動源２２（第１の駆動源）と、プロセスカートリッジ５（感光ドラム５２や転写ローラ５４など）の駆動源５００（第２の駆動源。図１参照）とがそれぞれ別個に設けられている。

加熱ローラ６１は、回転軸６１Ａの左側端部がフレーム部材６３から突出しており、この部分に伝達ギヤ１０１が固定されている。この伝達ギヤ１０１については後述する。
加圧ローラ６２は、両端の回転軸６２Ａがアーム部材６４に回転可能に支持されている。また、回転軸６２Ａの左側端部はアーム部材６４から突出しており、この部分に駆動用ギヤ６７が固定されている。

アーム部材６４は、加圧ローラ６２の左右両側に配置され、金属板の打ち抜きによって形成されている。アーム部材６４は、一端がフレーム部材６３に設けられた支持軸６３Ａによって回動可能に支持され、他端には引きばね６８の一端部が取り付けられている。引きばね６８の他端部は、アーム部材６４の他端の上方において、フレーム部材６３に取り付けられている。このような構成により、アーム部材６４は全体が揺動可能となっている。

また、アーム部材６４は、その一端と他端の間において、一端から所定距離離れた適所において加圧ローラ６２（回転軸６２Ａ）を回転可能に支持している。これにより、加圧ローラ６２は、加熱ローラ６１やフレーム部材６３に対して揺動可能となっている。また、引きばね６８の作用によりアーム部材６４が加熱ローラ６１側に付勢されるので、加圧ローラ６２は加熱ローラ６１に向けて押圧（付勢）される。

入力ギヤ６５は、本体筐体２内に設けられた出力ギヤ２１と噛合する位置で、フレーム部材６３の支持軸６３Ａに回転可能に支持されている。入力ギヤ６５の回転軸である支持軸６３Ａは、フレーム部材６３に対して不動であるため、入力ギヤ６５と出力ギヤ２１との噛合状態は常に維持される。

中間ギヤ６６は、入力ギヤ６５と駆動用ギヤ６７とに噛合しており、左側のアーム部材６４に設けられた支持軸６４Ａに回転可能に支持されている。これにより、中間ギヤ６６は、アーム部材６４の揺動に伴って揺動し、入力ギヤ６５の周囲を転動する。

駆動用ギヤ６７は、加圧ローラ６２の回転軸６２Ａの左側端部に固定されているため、加圧ローラ６２と一体に回転するとともに、アーム部材６４の揺動に伴って揺動する。また、駆動用ギヤ６７には、中間ギヤ６６を介して入力ギヤ６５が連結されているので、駆動源２２からの駆動力が、入力ギヤ６５および中間ギヤ６６を介して伝達される。

加熱ローラ６１から排紙ローラ７１への駆動力は、駆動力伝達部材の一例としての伝達ギヤ１０１〜１０５によって伝達される。
伝達ギヤ１０１は、加熱ローラ６１の回転軸６１Ａの左側端部に固定されているため、加熱ローラ６１と一体に回転する。

伝達ギヤ１０２〜１０４は、本体筐体２内に回転可能に支持されている。伝達ギヤ１０２は、伝達ギヤ１０１と伝達ギヤ１０３とに噛合しており、伝達ギヤ１０１の駆動力を伝達ギヤ１０３へ伝達する。また、伝達ギヤ１０３は、伝達ギヤ１０２と伝達ギヤ１０４とに噛合しており、伝達ギヤ１０２の駆動力を伝達ギヤ１０４へ伝達する。さらに、伝達ギヤ１０４は、伝達ギヤ１０３と伝達ギヤ１０５とに噛合しており、伝達ギヤ１０３の駆動力を伝達ギヤ１０５へ伝達する。

伝達ギヤ１０５は、本体筐体２内において回転可能に支持された排紙ローラ７１の回転軸７１Ａの左側端部に固定されており、排紙ローラ７１と一体に回転する。伝達ギヤ１０５には、伝達ギヤ１０２〜１０４を介して伝達ギヤ１０１が連結されているので、加熱ローラ６１の駆動力が、伝達ギヤ１０１〜１０４を介して伝達される。

伝達ギヤ１０１〜１０５のギヤ比は、加熱ローラ６１の周速と排紙ローラ７１の周速とが略同一、より詳細には、加熱ローラ６１の周速と排紙ローラ７１の周速との差が一定の範囲内となるように設定されている。

このように構成される駆動力の伝達機構では、駆動源２２からの駆動力が複数のギヤ（図示せず）を介して出力ギヤ２１に伝達される。出力ギヤ２１の駆動力は、入力ギヤ６５および中間ギヤ６６を介して駆動用ギヤ６７に伝達され、加圧ローラ６２を回転駆動させる。加圧ローラ６２の駆動力は、対向して押圧しながら接触する加熱ローラ６１を従動回転させる。加熱ローラ６１の駆動力は、伝達ギヤ１０１〜１０４を介して伝達ギヤ１０５に伝達され、排紙ローラ７１を回転駆動させるとともに、排紙ローラ７１に対向して接触する排紙ローラ７２を従動回転させる。このとき、加熱ローラ６１の周速と排紙ローラ７１の周速との差は一定の範囲内に保たれる。

＜制御装置の構成・動作＞
図１に示すように、制御装置８は、本体筐体２内の適所に設けられ、第１のセンサ８１および第２のセンサ８２が接続されている。各センサ８１，８２の検出結果は、制御装置８に出力される。この制御装置８は、例えば、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび入出力回路を備えて構成されており、各センサ８１，８２からの入力と、ＲＯＭに記憶されたプログラムやデータに基づいて、加圧ローラ６２の回転駆動、より詳細には、各種ギヤを介して加圧ローラ６２を回転駆動させる駆動源２２を制御する。

第１のセンサ８１は、本体筐体２内に設けられ、定着装置６と排紙ローラ７１，７２との間の用紙Ｐの搬送経路上に配置されている。第１のセンサ８１は、定着装置６から搬送された用紙Ｐの用紙搬送方向における先端および後端の通過を検出する。

第２のセンサ８２は、カートリッジフレーム５１に設けられ、感光ドラム５２と転写ローラ５４の対向位置よりも用紙搬送方向における上流側（手前側。対向位置とレジストローラ３７の間）の用紙Ｐの搬送経路上に配置されている。第２のセンサ８２は、搬送経路上を搬送される用紙Ｐの用紙搬送方向における先端および後端の通過を検出する。なお、第２のセンサ８２は、本体筐体２側に設けてもよい。

各センサ８１，８２は、例えば、一端が用紙Ｐの搬送経路上で用紙Ｐに当接するように配置された揺動アームとこの揺動アームの動きを検出する光センサから構成することができる。このような構成によると、用紙Ｐが当接している状態としていない状態とを検出することができるので、搬送経路上を搬送される用紙Ｐの用紙搬送方向における先端および後端の通過を検出することができる。

より詳細に述べると、用紙Ｐが揺動アームの一端に当接して、揺動アームが起きた状態から倒れた状態になると、例えば、光センサから発せられる光が倒れた揺動アームによって遮られるので用紙Ｐの用紙搬送方向における先端が通過したことを検出することができる。また、用紙Ｐが完全に通過して、揺動アームが倒れた状態から起きた状態に戻ると、例えば、光センサから発せられる光を遮っていたものがなくなるので用紙Ｐの用紙搬送方向における後端が通過したことを検出することができる（図５参照）。
また、各センサ８１，８２を光センサとし、用紙Ｐの用紙搬送方向における先端および後端の通過を光センサから発せられる光で直接検出してもよい。

図３は制御装置の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において、用紙搬送方向における先端を単に「先端」といい、用紙搬送方向における後端を単に「後端」ということがある。
図３に示すように、制御装置８は、転写時間計測部８３、定着時間計測部８４、差分算出部８５および駆動源制御部８６を主に備えている。

転写時間計測部８３は、第２のセンサ８２による検知に基づいて、用紙Ｐの先端が第２のセンサ８２を通過してから、用紙Ｐの後端が第２のセンサ８２を通過するまでの時間を計測し、その計測した時間を差分算出部８５に出力する。本実施形態においては、転写時間計測部８３により計測された時間（以下、転写時間という）を、用紙Ｐの先端が対向位置を通過してから、用紙Ｐの後端が対向位置を通過するまでの時間と近似する。このように近似できるのは、レジストローラ３７が、レジストローラ３７における用紙Ｐの搬送速度と、対向位置において感光ドラム５２により搬送される用紙Ｐの搬送速度（対向位置における用紙Ｐの搬送速度）との速度差が所定の範囲内にあるように、精度良く制御されて駆動されているためである。

定着時間計測部８４は、第１のセンサ８１による検知に基づいて、用紙Ｐの先端が第１のセンサ８１を通過してから、用紙Ｐの後端が第１のセンサ８１を通過するまでの時間を計測し、その計測した時間を差分算出部８５に出力する。本実施形態においては、定着時間計測部８４により計測された時間（以下、定着時間という）を、用紙Ｐの先端が加熱ローラ６１と加圧ローラ６２の間を通過してから、用紙Ｐの後端が加熱ローラ６１と加圧ローラ６２の間を通過するまでの時間と近似する。このように近似できるのは、前記した構成により、定着装置６から排出される用紙Ｐの搬送速度と、排紙ローラ７１，７２での用紙Ｐの搬送速度との速度差が一定の範囲内に保たれているためである。

差分算出部８５は、転写時間計測部８３から入力された転写時間と、定着時間計測部８４から入力された定着時間の差分を算出する。そして、算出した転写時間と定着時間との差分を駆動源制御部８６に出力する。

駆動源制御部８６は、差分算出部８５から入力された転写時間と定着時間との差分に基づいて駆動源２２を制御する。例えば、駆動源２２がモータである場合その回転数を決定して駆動する。より詳細には、転写時間と定着時間との差分の大きさが閾値以下である場合には、駆動源２２の回転数を変化させない。一方、転写時間と定着時間との差分の大きさが閾値を超える場合には、転写時間と定着時間の大小に応じて駆動源２２の回転数を制御する。具体的には、例えば、定着時間＞転写時間であれば駆動源２２の回転数を大きくする制御を行い、定着時間＜転写時間であれば駆動源２２の回転数を小さくする制御を行う。

次に、以上のように構成された制御装置８の動作について説明する。参照する図面において、図４は制御装置における処理を説明するフローチャートであり、図５（ａ）〜（ｄ）は転写時間および定着時間の計測を説明する図である。
制御装置８は、図４に示すフローチャートに従い、スタートからエンドまでの処理を繰り返すこととなる。

まず、制御装置８は、図４に示すように、第２のセンサ８２の出力値に基づいて、転写時間計測部８３により転写時間を計測するとともに（Ｓ１）、第１のセンサ８１の出力値に基づいて、定着時間計測部８４により定着時間を計測する（Ｓ２）。より詳細には、まず、図５（ａ）に示すように、用紙Ｐの先端ＰＡが第２のセンサ８２を通過したことが第２のセンサ８２に検出されると、転写時間計測部８３が時間のカウントを開始する。また、図５（ｂ）に示すように、用紙Ｐの先端ＰＡが、感光ドラム５２と転写ローラ５４の間を通過し、さらに加熱ローラ６１と加圧ローラ６２の間を通過した後、第１のセンサ８１を通過したことが第１のセンサ８１に検出されると、定着時間計測部８４が時間のカウントを開始する。

そして、図５（ｃ）に示すように、用紙Ｐの後端ＰＢが第２のセンサ８２を通過したことが第２のセンサ８２に検出されると、転写時間計測部８３が時間のカウントを終了して転写時間を決定（計測）する。また、図５（ｄ）に示すように、用紙Ｐの後端ＰＢが、感光ドラム５２と転写ローラ５４の間を通過し、さらに加熱ローラ６１と加圧ローラ６２の間を通過した後、第１のセンサ８１を通過したことが第１のセンサ８１に検出されると、定着時間計測部８４が時間のカウントを終了して定着時間を決定（計測）する。なお、用紙Ｐの搬送方向の寸法が小さい場合には、先に第２のセンサ８２で時間を計測した後（カウントの開始および終了の後）に、第１のセンサ８１で時間のカウントが開始される場合もある。

次に、制御装置８は、図４に示すように、差分算出部８５で転写時間と定着時間からその差分を算出する（Ｓ３）。そして、制御装置８は、駆動源制御部８６で、まず、転写時間と定着時間の差分の大きさが閾値を超えたか否かを判定する（Ｓ４）。転写時間と定着時間の差分の大きさが閾値を超えていない場合（Ｓ４，Ｎｏ）、すなわち、差分の大きさが閾値以下である場合には、次回の印刷時においても、駆動源２２の回転数を今回と同様に制御して、加圧ローラ６２の周速を維持する（Ｓ５）。

一方、転写時間と定着時間の差分の大きさが閾値を超える場合（Ｓ４，Ｙｅｓ）には、制御装置８は、定着時間と転写時間の大小を判定する（Ｓ６）。そして、定着時間＞転写時間である場合（Ｓ６，Ｙｅｓ）には、次回の印刷時において、駆動源２２の回転数を今回よりも大きくなるように制御して、加圧ローラ６２の周速を増加させる（Ｓ７）。一方、定着時間＞転写時間でない場合（Ｓ６，Ｎｏ）、すなわち、定着時間＜転写時間である場合には、次回の印刷時において、駆動源２２の回転数を今回よりも小さくなるように制御して、加圧ローラ６２の周速を減少させる（Ｓ８）。

以上のような制御を行うことで、次回の印刷時において、加圧ローラ６２の周速（定着装置６から排出される用紙Ｐの搬送速度）と、感光ドラム５２または転写ローラ５４の周速（感光ドラム５２と転写ローラ５４の対向位置から排出される用紙Ｐの搬送速度）との差を所定の範囲内に保つことができる。なお、加圧ローラ６２の周速の制御（変化）に伴って、加熱ローラ６１および排紙ローラ７１の周速も変化するが、加熱ローラ６１と排紙ローラ７１とは伝達ギヤ１０１〜１０５で連結されているため、加圧ローラ６２、加熱ローラ６１および排紙ローラ７１の周速は略同一となる。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
加熱ローラ６１と排紙ローラ７１との間を、伝達ギヤ１０１〜１０５で連結して加熱ローラ６１の駆動力を排紙ローラ７１に伝達しているので、加圧ローラ６２の外径が変化して加圧ローラ６２の周速および対向して接触する加熱ローラ６１の周速が変化しても、加熱ローラ６１の周速と排紙ローラ７１の周速との差を一定の範囲内に保つことができる。

その結果、定着装置６から排出される用紙Ｐの搬送速度と、排紙ローラ７１，７２での用紙Ｐの搬送速度との速度差を一定の範囲内に保つことができ、排紙ローラ７１，７２が用紙Ｐを引っ張ったり、定着装置６と排紙ローラ７１，７２との間で用紙Ｐが撓んだりすることを防止できる。これにより、用紙Ｐ上に排紙ローラ７１，７２の跡が残ったり、用紙Ｐ上のトナー像が擦れて画像品質が低下したり、定着装置６と排紙ローラ７１，７２との間で用紙詰まりが発生したりすることを抑制することができる。

また、制御装置８により、定着装置６から排出される用紙Ｐの搬送速度（定着速度）と、感光ドラム５２と転写ローラ５４の対向位置から排出される用紙Ｐの搬送速度（転写速度）との速度差を所定の範囲内に保つことができる。より詳細には、定着速度と転写速度との速度差が所定の範囲外であった場合、定着速度を転写速度に近づけることによって、その速度差を所定の範囲内に保つことができる。このようにして、プロセスカートリッジ５と定着装置６との間で発生する前記と同様の問題を解決することができる。

すなわち、定着速度と転写速度との速度差を所定の範囲内に保つように制御することで、加熱ローラ６１および加圧ローラ６２が用紙Ｐを引っ張ったり、プロセスカートリッジ５と定着装置６との間で用紙Ｐが撓んだりすることを防止できる。これにより、用紙Ｐ上に感光ドラム５２や転写ローラ５４の跡が残ったり、用紙Ｐ上のトナー像が擦れて画像品質が低下したり、プロセスカートリッジ５と定着装置６との間で用紙詰まりが発生したりすることを抑制することができる。

特に、本実施形態のように定着速度と排紙ローラ７１，７２での用紙Ｐの搬送速度との速度差が一定の範囲内に保たれた構成において、用紙Ｐは定着装置６と排紙ローラ７１，７２との間において定着装置６から排出されたときの搬送速度を保ったまま搬送される。したがって、第１のセンサ８１を、定着装置６と排紙ローラ７１，７２との間の用紙Ｐの搬送経路上に配置することによって、第１のセンサ８１の出力値に基づいて定着時間を正確に計測できる。このように定着時間を正確に計測できるので、定着速度と転写速度との速度差を所定の範囲内に保つことがより確実に行われ、用紙Ｐ上の画像品質が低下したり、プロセスカートリッジ５と定着装置６との間で用紙詰まりが発生したりすることを確実に抑制することができる。

なお、本実施形態では、加圧ローラ６２の周速を感光ドラム５２（または転写ローラ５４）の周速に合わせるように制御しているので、感光ドラム５２（または転写ローラ５４）の周速は一定とすることができる。感光ドラム５２（または転写ローラ５４）の周速を変化させる場合には、例えば、露光装置４から感光ドラム５２上に照射されるレーザビームの走査速度も変化させる必要があり、プロセスカートリッジ５とともに露光装置４の構成を変える必要があるが、本実施形態では主に定着装置６の構成を変えるだけでよく製造コストの削減を図ることができる。

さらに、加圧ローラ６２が加熱ローラ６１に対して揺動可能に構成されているので、加熱ローラ６１を不動とすることができる。これにより、ハロゲンヒータなどの加熱手段や、加熱手段の内部に配置される内部電極、加熱手段に接続される電気系統などにかかる負荷を抑制することができる。また、加熱ローラ６１を揺動可能に構成すると伝達ギヤ１０１〜１０５に遊星機構を設ける必要が生じるが、加圧ローラ６２を揺動可能とすることで、伝達ギヤ１０１〜１０５の遊星機構を回避することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記した実施形態では、５つのギヤ（伝達ギヤ１０１〜１０５）によって加熱ローラ６１と排紙ローラ７１とを連結しているが、伝達ギヤの数はこれに限定されるものではない。すなわち、加熱ローラ６１の周速と排紙ローラ７１の周速との差が一定の範囲内となるようにギヤ比を設定し、加熱ローラ６１と排紙ローラ７１の回転方向が同一となれば、伝達ギヤの数は特に限定されるものではない。

前記した実施形態では、加熱ローラ６１からの駆動力が伝達ギヤ１０１〜１０５を介して排紙ローラ７１に伝達される構成を示したが、これに限定されず、例えば、排紙ローラ７２に伝達される構成としてもよい。また、加熱ローラ６１からの駆動力を複数の排紙ローラ、例えば、排紙ローラ７１の他、排紙ローラ７３（または７４）に伝達する構成としてもよい。さらに、排紙ローラ７１，７２を設けずに、加熱ローラ６１からの駆動力が排紙ローラ７４（または７３）に伝達される構成としてもよい。

前記した実施形態では、駆動力伝達部材の一例として伝達ギヤ１０１〜１０５を示して説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、加熱ローラ６１の周速と排紙ローラ７１の周速との差が一定の範囲内となり、加熱ローラ６１と排紙ローラ７１の回転方向が同一となれば、例えば、ローラや歯付ベルトなどを使用してもよい。また、ギヤやローラ、ベルトなどを２種以上組み合わせて構成してもよい。

前記した実施形態では、第２のセンサ８２を感光ドラム５２と転写ローラ５４の対向位置よりも搬送方向上流側の用紙Ｐの搬送経路上に配置した構成を示したが、これに限定されず、例えば、対向位置よりも搬送方向下流側（奥側）の搬送経路上に第２のセンサ８２を配置してもよい。なお、第２のセンサ８２の詳細な配置位置は特に限定されず、対向位置から排出される用紙Ｐの搬送速度を正確に検出することができれば、必ずしも対向位置の直前や直後に配置する必要はない。

前記した実施形態では、第１のセンサ８１を定着装置６と排紙ローラ７１，７２との間の用紙Ｐの搬送経路上に配置した構成を示したが、これに限定されるものではない。例えば、加熱ローラ６１からの駆動力が排紙ローラ７１，７４に伝達される構成であれば、排紙ローラ７１，７２と排紙ローラ７３，７４との間における排紙経路７５上に第１のセンサ８１を配置してもよい。また、排紙ローラ７１，７２を設けずに、加熱ローラ６１からの駆動力が排紙ローラ７４（または７３）に伝達される構成であれば、定着装置６と排紙ローラ７３，７４の間における用紙Ｐの搬送経路上に第１のセンサ８１を配置してもよい。

さらに、排紙ローラ７１，７２を設けずに、加熱ローラ６１からの駆動力が排紙ローラ７４（または７３）に伝達される構成であれば、排紙ローラ７３，７４よりも用紙Ｐの搬送方向下流側に第１のセンサ８１を配置してもよい。これによれば、排紙ローラ７３，７４から排出される用紙Ｐの搬送速度と定着速度との速度差を一定の範囲内にすることができるので、第１のセンサ８１の検出に基づいて、定着時間を精度良く計測することができる。
ここで、「排紙ローラ７１，７２を設けない」とは、用紙Ｐの搬送方向において、定着装置６と排紙ローラ７３，７４との間に用紙搬送用のローラを設けずに、定着装置６から排紙ローラ７３，７４へ用紙Ｐを直接受け渡す構成とすることをいう。

前記した実施形態では、転写時間と定着時間の差分に基づいて加圧ローラ６２の回転を制御する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、印刷指示とともに送信される用紙Ｐのサイズ（搬送方向の寸法）と各センサ８１，８２の検出結果から、対向位置における用紙Ｐの搬送速度と、定着装置６から排出される用紙Ｐの搬送速度とをそれぞれ実際に求めて速度差を算出し、この速度差から加圧ローラ６２の回転を制御してもよい。

前記した実施形態では、定着時間を計測するため第２のセンサ８２を備える構成を示したが、第２のセンサ８２は、感光ドラム５２または転写ローラ５４の周速（転写速度）を一定とする場合には省略することができる。この場合、まず、印刷指示とともに送信される用紙Ｐのサイズと第１のセンサ８１から得られる定着時間より、定着装置６から排出される用紙Ｐの搬送速度（定着速度）を算出する。そして、定着速度と制御装置８のＲＯＭなどに予め記憶させておいた転写速度との速度差を算出して加圧ローラ６２の回転を制御することができる。

前記した実施形態では、全体が揺動可能なアーム部材６４に加圧ローラ６２を支持することで加圧ローラ６２をフレーム部材６３に対して揺動可能に構成したが、加圧ローラ６２の揺動機構はこれに限定されるものではない。加圧ローラ６２の揺動機構は公知のものを適宜採用することができる。

前記した実施形態では、転写部材の一例として転写ローラ５４を採用した例を示したが、これに限定されず、例えば、感光ドラム５２に対して非接触である非接触型の転写部材を採用してもよい。なお、非接触型の転写部材を採用した場合、対向位置において用紙Ｐは感光ドラム５２によって搬送されることとなる。

画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの全体構成を示す断面図である。 加熱ローラから排紙ローラへの駆動力伝達機構と加圧ローラの揺動機構を説明する図である。 制御装置の構成を示すブロック図である。 制御装置における処理を説明するフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は転写時間および定着時間の計測を説明する図である。

符号の説明

１ レーザプリンタ
２ 本体筐体
６ 定着装置
８ 制御装置
２２ 駆動源
５２ 感光ドラム
５４ 転写ローラ
６１ 加熱ローラ
６２ 加圧ローラ
６３ フレーム部材
６４ アーム部材
６８ 引きばね
７１ 排紙ローラ
８１ 第１のセンサ
８２ 第２のセンサ
１０１ 伝達ギヤ
１０２ 伝達ギヤ
１０３ 伝達ギヤ
１０４ 伝達ギヤ
１０５ 伝達ギヤ
５００ 駆動源
Ｐ 用紙
ＰＡ 先端
ＰＢ 後端

Claims (5)

1. 記録シート上に現像剤像を形成する画像形成装置であって、
   本体筐体と、
   駆動力が供給されて回転する加圧ローラおよび当該加圧ローラに従動回転する加熱ローラを有する定着装置と、
   前記定着装置から搬送された記録シートを前記本体筐体の外部へ搬送する排紙ローラと、
   前記加熱ローラの駆動力を前記排紙ローラに伝達する駆動力伝達部材とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 表面に現像剤像が形成される感光体と、
   前記感光体に対向配置され、前記感光体に形成された現像剤像を前記感光体と対向する対向位置において記録シートに転写する転写部材と、
   前記定着装置から搬送される記録シートの通過を検出する第１のセンサと、
   前記第１のセンサの検出に基づいて、前記定着装置における記録シートの搬送速度が、前記対向位置における記録シートの搬送速度に近づくように前記加圧ローラの回転を制御する制御装置とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記加圧ローラに駆動力を供給する第１の駆動源と、
   前記感光体に駆動力を供給する第２の駆動源とをさらに備え、
   前記第１のセンサは、記録シートの搬送方向において、前記定着装置の下流側で、かつ、前記排紙ローラよりも上流側に配置され、
   前記制御装置は、前記第１のセンサの検出に基づいて、前記定着装置における記録シートの搬送速度が、前記対向位置における記録シートの搬送速度に近づくように、前記第１の駆動源を介して前記加圧ローラの回転を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記対向位置における記録シートの搬送方向の上流側または下流側で、記録シートの前記搬送方向における先端および後端の通過を検出する第２のセンサをさらに備え、
   前記第１のセンサは、記録シートの前記搬送方向における先端および後端の通過を検出するものであり、
   前記制御装置は、前記第１のセンサが検出した前記先端の通過から前記後端の通過までの時間と、前記第２のセンサが検出した前記先端の通過から前記後端の通過までの時間とに基づいて、前記加圧ローラの回転を制御することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記定着装置は、前記加圧ローラを支持するフレーム部材を有し、
   前記加圧ローラは、前記フレーム部材に揺動可能に支持されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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