JP4865376B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写部にて未定着画像を記録材に転写し、定着部にて未定着画像を記録材に定着する電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置では、図１１に示すように、中間転写ベルト１０２に担持された未定着画像を転写ローラ対１０３によって記録材Ｐに転写し、定着ローラ対１０５によって前記未定着画像を記録材Ｐに定着し、排出ローラ対１１１によって前記画像が定着された記録材を装置外の排出トレイ１０７に排出する。

前記定着ローラ対１０５は、未定着画像を記録材に対して加熱定着するが、この定着処理により定着ローラから一時的に奪われる熱は、記録材に転写された未定着画像をなす現像剤の付着量、定着ローラ対を通過する単位時間当たりの記録材の通過枚数、記録材の熱容量の違いなどによって様々に変化する。この定着ローラ対１０５に発生する一時的な温度変化は、ローラの外径変化となって現れる。このため、定着ローラ対１０５による記録材搬送速度と転写ローラ対１０３による記録媒体搬送速度とに差が生じる場合がある。

このように定着ローラ対１０５と転写ローラ対１０３との記録材搬送速度に差が生じると、画像劣化を招く場合がある。すなわち、定着ローラ対１０５による記録材搬送速度が転写ローラ対１０３による記録材搬送速度よりも速いと、定着ローラ対１０５と転写ローラ対１０３との間で記録材Ｐが引っ張られ、転写ローラ対１０３による記録材Ｐへの転写時に画像の乱れなどが発生し、画像劣化を招く場合がある。一方、定着ローラ対１０５による記録材搬送速度が転写ローラ対１０３による記録材搬送速度よりも遅いと、定着ローラ対１０５と転写ローラ対１０３との間で記録材Ｐが過大なループを形成し、この過大なループを形成した記録材Ｐが搬送ガイド１２０に強く押し付けられて擦れ、この搬送ガイド１２０への擦れによって転写時の画像の乱れなどが発生し、画像劣化を招く場合がある。

このため、従来、前記転写ローラ対１０３と前記定着ローラ対１０５との間で記録材Ｐに所定のループを形成して該記録材Ｐが引っ張られたり、又はたわみ過ぎたりするのを防止して、前述したような画像劣化を解決するために、次のような提案がなされている。

図１１に示すように、定着ローラ対１０５と転写ローラ対１０３との間の搬送ガイド１２０部に記録材Ｐのループを検知するループ検知センサＳを設け、この検知結果に応じて定着ローラ対１０５による記録材搬送速度を、転写ローラ対１０３による記録材搬送速度より遅い第１の速度、又はこの第１の速度より速い第２の速度に切り換えて所定のループが維持されるようにする（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

図１１に示す技術では、記録材Ｐが転写ローラ対１０３と定着ローラ対１０５によって挟持搬送されている間は、前記ループ検知センサＳの検知結果に基づく前記両ローラ対１０３，１０５の速度差によって記録材Ｐのループを一定に保ちつつ画像形成を行うことができる。

しかしながら、前記両ローラ対１０３，１０５の速度差によって形成する記録材Ｐのループの大きさは常に一定であるため、例えばこのループの大きさの設定値が大きい場合、記録材Ｐの後端が転写ローラ対１０３を抜けた際に、記録材Ｐのコシによって該記録材後端が跳ね、この記録材Ｐの跳ねによって画像が乱れ、画像劣化を招くおそれがある。

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維持して画像形成を行い、記録材の後端が転写部の所定位置に到達したときに記録材のループ量を減じる速度に搬送速度を切り替えるようにした技術がある。これにより、記録材のループが小さい状態で後端が転写部を抜けるようにして、記録材後端の跳ねを防止している（例えば、特許文献３参照）。

特開平０５−１０７９６６号公報 特開平０７−２３４６０４号公報 特開２００３−２４１４５３号公報

しかしながら、このように速度を切り替えてループの大きさを小さくする構成では、次のような問題が生じる。

この構成では、ループの大きさを小さくするための搬送速度の切り替えのタイミングがずれてしまったり、記録材の種類（表面状態や剛性）などによるスリップなどで搬送状態が異なってしまうと、記録材が転写部から抜けるタイミングがばらついてしまう。そのため、十分にループが小さくなる前に後端が転写部を抜けてしまうと確実に後端跳ねを防止することができない。また、記録材のループが無くなってしまってから転写部を抜けると、通常定着ローラ対の搬送力が転写部の搬送力よりも大きいため、記録材を定着ローラ対が引張ってしまい転写部での転写不良を起こすおそれがある。このように、従来の技術では、安定した記録材の後端跳ねの防止が行えないという問題があった。

本発明の目的は、転写部と定着部との間で記録材にループを形成する画像形成装置において、定着部に記録材の先端がニップされてから前記記録材の後端が転写部から抜けるまでの記録材の搬送状態によって生じる画像劣化等を確実に抑制することである。

本発明は、像担持体が担持している未定着画像を記録材に転写する転写部と、記録材の搬送速度を切り替え可能に設けられ、前記転写部で転写された未定着画像を記録材に定着させる定着部と、前記転写部と前記定着部の間で形成された、記録材のループを検知する第１のループ検知部と、前記転写部と前記定着部の間で形成された、前記第１のループ検知部より小さい記録材のループを検知する第２のループ検知部と、前記第１又は第２のループ検知部の検知信号に基づいて前記定着部の記録材搬送速度を制御して記録材のループを一定の範囲内に維持させるように制御する制御部と、を有し、前記制御部は、記録材の先端が前記定着部に到達してから、前記第１のループ検知部の検知に基づいて前記定着部の記録材搬送速度を制御し、記録材の後端が前記転写部に到達する前に、前記第２のループ検知部の検知に基づいて前記定着部の記録材搬送速度を制御するように変更することを特徴とする。

本発明は、第２のループ検知部の検知に基づいて小さいループが記録材に形成されるようにした状態で記録材の後端が転写部から抜けるようにしたため、転写部での転写不良などの画像の乱れを生じることなく確実な記録材の後端跳ねの防止が行える。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔第１実施の形態〕
本発明の第１実施の形態に係る画像形成装置について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す断面図である。図２は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の動作を示すタイミングチャートである。図３は本発明の実施の形態に係る画像形成装置のブロック図である。図９は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。

まず画像形成装置全体の概略構成について説明し、次に記録材に関わる情報に応じたループ検知センサの選択及び選択されたループ検知部の検知信号に基づく記録材のループ維持制御について説明する。

図９に示すカラー画像形成装置３０は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する、平行に配置された４つの像担持体（電子写真感光体）である感光体ドラムａ（イエロー），ｂ（マゼンタ），ｃ（シアン），ｄ（ブラック）と、これら感光体ドラムａ〜ｄの上部に、これを縦断する態様で配置された中間転写体としての中間転写ベルト２を備える。

不図示のモータにより駆動される各感光体ドラムａ，ｂ，ｃ，ｄの周囲には、それぞれ不図示の一次帯電器、現像器などが配置され、それらが画像形成装置本体３０に対して着脱自在なプロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄとしてユニット化されている。

また感光体ドラムａ〜ｄの下方にはポリゴンミラー等で構成される露光装置６が配置される。

まず、最初の画像形成部における感光体ドラムａには、イエロー成分色の画像信号によるレーザー光が露光装置６のポリゴンミラー等を介して投射され、感光体ドラムａ上に静電潜像が形成され、これに現像器からイエロートナーを供給して現像し、静電潜像がイエロートナー像として可視化される。

このトナー像が感光体ドラムａの回転に伴って、感光体ドラムａと中間転写ベルト２とが当接する１次転写部位に到達すると、転写帯電部材２ａに印加した１次転写バイアスによって、感光体ドラムａ上のイエロートナー像が中間転写ベルト２に転写される（１次転写）。

中間転写ベルト２のイエロートナー像を担持した部位が次の画像形成部に移動すると、このときまでに先の画像形成部と同様な工程で感光体ドラムｂ上にマゼンタトナー像が形成され、感光体ドラムｂと中間転写ベルト２とが当接する１次転写部位において前記マゼンタトナー像が中間転写ベルト２上のイエロートナー像上に重ね合わせて転写される。同様に、中間転写ベルト２が移動するにつれて、各画像形成部のそれぞれの１次転写部位においてシアントナー像、ブラックトナー像が、前記イエロートナー像、マゼンタトナー像上に順次重ね合わせて転写される。

一方、記録材Ｐは給紙カセット４に収納されている。記録材Ｐは、給紙カセット４からピックアップローラ８により１枚ずつ送り出され、レジストローラ９でタイミングを合わされた後、２次転写部位に達し、転写部としての２次転写ローラ対３に印加した２次転写バイアスによって、中間転写ベルト２上の４色のトナー像が記録材Ｐ上に一括して転写される（２次転写）。

４色のトナー像が転写された記録材Ｐは、搬送ガイド２０に案内されて、前記転写ローラ対３の上方に配置された定着部としての定着ローラ対５に搬送され、そこで熱および圧力を受けて前記４色のトナー像が定着される。これにより各色のトナーが溶融混色して記録材Ｐにフルカラーのプリント画像として定着される。その後、画像が定着された記録材Ｐは、搬送ガイド２１，２２に案内されて、定着ローラ対５の下流に設けられた排出手段としての排出ローラ対１１によって排出トレイ７上に排出される。

次に前記画像形成装置において転写ローラ対３と定着ローラ対５との間で行う記録材のループ維持制御について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は、図１に示すように、前記転写ローラ対３と前記定着ローラ対５の間で記録材Ｐの異なる大きさのループを検知するための複数のループ検知部としてのループ検知センサＳ１，Ｓ２と、前記記録材Ｐに関わる情報に応じて前記複数のループ検知センサＳ１，Ｓ２の中から特定のループ検知センサを選択し、前記特定のループ検知センサの検知信号に基づいて前記定着ローラ対５の記録材搬送速度を切り替えて記録材Ｐのループを一定の範囲内に維持させるように制御する制御部５１と、を有している。

更に前記画像形成装置は、前記定着ローラ対５を回転駆動する定着駆動部としての定着モータＭを有している。この定着モータＭは、前記定着ローラ対５による記録材の搬送速度を前記転写ローラ対３よりも複数の遅い速度または複数の速い速度に切り替え可能となっている。

そして、前記制御部５１は、図３に示すように、ＣＰＵ１７、タイマ１４、メモリ５０、各ループ検知センサＳ１，Ｓ２を非作動状態にすることが可能な複数のマスク手段としてのループ検知マスキングＱ１，Ｑ２を有している。この制御部５１は、前記複数のループ検知センサＳ１，Ｓ２の中から前記記録材に関わる情報に応じた大きさのループを検知するループ検知センサを選択し、前記記録材に関わる情報に応じて選択されたループ検知センサの検知信号に基づいて前記記録材Ｐのループを一定の範囲内に維持されるように制御する。

前記記録材Ｐに関わる情報とは、記録材のサイズ（搬送方向の長さなど）及び記録材の端部位置（搬送方向先端と後端）である。この記録材Ｐに関わる情報は、図３に示すように、制御部５１におけるメモリ５０にあらかじめ設定されており、設定情報入力部１５からの情報により、画像形成前に設定される。なお、この設定情報入力部１５は、画像形成装置の操作部（操作パネル）から入力する場合や、給紙カセット４に設けられているサイズ検知手段（図示せず）などで検知した情報の自動入力、搬送中の記録材をＣＣＤ等の検知手段で検知した情報の自動入力なども含む。入力された各情報は制御部５１に送られる。

前記制御部５１は、前記複数のループ検知センサＳ１，Ｓ２の中から前記記録材Ｐのサイズ及び記録材Ｐの端部位置に応じた大きさのループを検知するループ検知センサを選択する。

具体的には、前記制御部５１は、前記複数のループ検知センサＳ１，Ｓ２を選択して使用する。ループ検知センサＳ２はループ検知センサＳ１よりも小さなループを検知するためのものである。制御部５１は、記録材Ｐの先端が定着ローラ対５に到達してから記録材Ｐの後端が転写ローラ対３に到達する前までの記録材サイズに応じた所定時間は第１のループ検知センサＳ１を選択してループ検知に使用する。また、前記所定時間後、記録材Ｐの後端が転写ローラ対３に到達する前までは、ループ検知センサＳ１より小さいループを検知する第２のループ検知センサＳ２を選択してループ検知に使用する。

以下、記録材に関わる情報に応じたループ検知センサの選択、及び選択されたループ検知部の検知信号に基づく記録材のループ維持制御について詳しく説明する。

記録材Ｐは、給紙カセット４からピックアップローラ８により１枚ずつ送り出され、停止しているレジストローラ９でタイミングを合わされる。

そして、図２及び図３に示すように、レジストローラ９の駆動系のレジクラッチ１３がＯＮすると、レジストローラ９に駆動が伝わり、記録材Ｐが２次転写部位となる２次転写ローラ対３に向かって搬送される。また、前記レジクラッチ１３がＯＮするのと同時に、制御部５１におけるタイマ１４のカウントが開始する。

記録材Ｐが２次転写部位に達すると、２次転写ローラ対３に印加した２次転写バイアスによって、中間転写ベルト２上の４色のトナー像が記録材Ｐ上に一括して転写される（２次転写）。４色のトナー像が転写された記録材Ｐは、図４に示すように、搬送ガイド２０に案内されて、Ｌ０のループを形成しながら、定着ローラ対５のニップ部に突入する。

なお、定着ローラ対５は、前述したように、感光体ドラム、現像器、中間転写ベルト、排出ローラ対などの駆動源から独立した駆動源である定着モータ（定着駆動部）Ｍにより駆動されている。また、定着モータＭはステッピングモータであり、制御部５１中のドライバのパルス信号をもとに、回転速度が切り替え可能に構成されている。

図２に示すように、定着ローラ対５に記録材Ｐの先端部分が突入するタイミングを第１のループ検知マスキングＱ１の開始時間として、タイマ１４の開始からの時間Ｔｓがメモリ５０にあらかじめ設定されている。すなわち、ループ検知マスキングＱ１がＯＮし、ＣＰＵ１７によるループ検知センサＳ１の信号読み取りが開始される。このように、メモリ５０にあらかじめ設定されている記録材Ｐに関する情報に基づき、２つのループ検知センサＳ１，Ｓ２の中から、前記記録材Ｐに関わる情報に応じた大きさのループ（第１のループ）Ｌ１を検知する第１のループ検知センサＳ１が選択される。

ここで、図５及び図６に示すように、ループ検知センサＳ１，Ｓ２はフォトインタラプタであり、転写ローラ対３と定着ローラ対５の間で記録材Ｐとの接触によって作動する単一のアクチュエータとしてのループ検知フラグ１２の動きを検知する。この第１のループ検知センサＳ１と第２のループ検知センサＳ２は、それぞれループ検知フラグ１２の揺動角度が異なる位置で検出するように配置されている。すなわち、２次転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材Ｐの異なる大きさのループＬ１，Ｌ２を検出するように配置されている。

なお、ループ検知部は図５及び図６に示すループ検知センサＳ１，Ｓ２に限定されるものではなく、例えば非接触式の光学式の変位センサを複数用いて記録材Ｐの各ループを検知するようにしてもよい。

前述の如くして記録材Ｐが定着ローラ対５のニップ部に突入すると、定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆはあらかじめ２次転写ローラ対３の記録材搬送速度Ｖｔよりも遅い速度Ｖｆｌ（定着モータＭの回転速度Ｍｌ）に設定されており、転写ローラ対３と定着ローラ対５の間で記録材Ｐのループはしだいに大きくなる。

しだいに大きくなった記録材ＰのループがＬ２になると、該ループした記録材Ｐによりループ検知フラグ１２が押されて揺動し、該ループ検知フラグ１２により第２のループ検知センサＳ２がＯＦＦからＯＮとなる（図６参照）。しかし、このタイミングでは第２のループ検知マスキングＱ２がＯＦＦ（非作動状態）となっているため、ＣＰＵ１７による第２のループ検知センサＳ２の信号読み取りはなされない。

そして、図２に示すように、２次転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材ＰのループがＬ１になると、該ループした記録材Ｐにより押されて揺動するループ検知フラグ１２により第１のループ検知センサＳ１がＯＦＦからＯＮとなる（図５参照）。このとき、ループ検知マスキングＱ１がＯＮ（動作状態）であり、第１のループ検知センサＳ１の信号読取がなされる。そのため、第１のループ検知センサＳ１がＯＮになると、図２に示すように定着モータＭは、一定の遅れ時間Ｔａ後に、定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆが２次転写ローラ対３の記録材搬送速度よりも速い速度Ｖｆｈ（定着モータＭの回転速度Ｍｈ）なるように切り替わる。これにより転写ローラ対３と定着ローラ対５の間で記録材ＰのループはＬ１を境にしだいに小さくなる。

そして、前記記録材Ｐのループの大きさが徐々に小さくなり、この記録材Ｐのループに追従して揺動するループ検知フラグ１２の揺動により、第１のループ検知センサＳ１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わると、図２に示すように定着モータＭは、一定の遅れ時間Ｔｂ後に、再び定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆが２次転写ローラ対３の記録材搬送速度よりも遅い速度Ｖｆｌ（定着モータＭ１の回転速度Ｍｌ）なるように切り替わる。これにより転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材ＰのループはＬ１を境に再びしだいに大きくなる。

そして、上記行程を繰り返すことによって、ループＬ１を基準として記録材Ｐのループを一定の範囲内に維持することができる。すなわち２次転写ローラ対３と定着ローラ対５の間で記録材Ｐのループ状態を図２に示すループＬ１にほぼ保つことができる。

ここで、第１のループ検知センサＳ１は、記録材Ｐが搬送方向と直交する幅方向に波を打っている場合を想定して、記録材Ｐが波打ち状態で送られる際に画像乱れを生じさせないようなループの大きさで制御するように検知位置が決められている。すなわち、記録材Ｐが薄手の普通紙や高湿環境での普通紙などに画像を形成するときには、図１０に示すように記録材Ｐが搬送方向に交差する幅方向に波を打つ場合がある。この場合、未定着画像を有する記録材Ｐは、定着ローラ対５のニップに入る前に、未定着画像側の定着ローラ（定着ローラ対５の図４中左側の定着ローラ５ａ）に記録材Ｐの未定着のトナー像が転写されている山の部分が触れてしまうことで画像乱れを生じるおそれがある。そこで、第１のループ検知センサＳ１により記録材Ｐを大きなループＬ１で維持するように制御することにより、記録材Ｐの未定着トナー像の面が定着ローラ５ａから離れるようにして、記録材の山の部分が定着ローラ５ａに触れないようにしている。

また、このような記録材の幅方向の波打ちを解消するため、定着ローラ対５はクラウン形状となっており、記録材Ｐの定着ローラ対５でニップされている部分が、記録材の搬送が進むに連れて波打ちが解消される。クラウン形状とは、ローラ長手方向（軸方向）の中央部から両端部にかけて外径を増加させた形状である。定着ローラ対５をクラウン形状としたことにより、そのニップ部において記録材Ｐの搬送スピードが、両端では速く、中央部では遅くなる。これにより、記録材Ｐを両側へ引っ張る効果を得ることができて、記録材Ｐが搬送されるに連れて波打ちが解消される。

ここで、記録材Ｐが第１のループ検知センサＳ１の検知信号に基づくループ状態（ループＬ１）のまま搬送され続けると、記録材Ｐの後端が２次転写ローラ対３を抜ける際に、記録材Ｐの後端が跳ね上がり、画像不良を生じる場合がある。

そのため、定着ローラ対５のクラウン形状によって波打ちが解消されている時間をタイマ１４からの時間Ｔｒで設定し、図２に示すように前記時間Ｔｒになると、第１のループ検知マスキングＱ１がＯＦＦとなり、ＣＰＵ１７による第１のループ検知センサＳ１の信号読み取りを終了する。なお、予め記録材Ｐのサイズに応じて波打ちが解消される時間を実験等で検証しておき、それに基づいて時間Ｔｒを設定する。

これと同時に、第２のループ検知マスキングＱ２がＯＮとなり、ＣＰＵ１７による第２のループ検知センサＳ２の信号読み取りが開始される。更に同時に、定着モータＭの回転速度が高速側の回転速度Ｍｈ（定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆが２次転写ローラ対３の記録材搬送速度よりも速い速度Ｖｆｈ）に切り替わり、転写ローラ対３と定着ローラ対５の間で記録材Ｐのループはしだいに小さくなる。これは、第１のループ検知センサＳ１よりも小さいループを検知する第２のループ検知センサＳ２の検知信号に基づくループ維持制御が行われるためである。

しだいに小さくなった記録材Ｐのループは、２次転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材ＰのループがＬ２となったとき、この記録材Ｐのループに追従して揺動するループ検知フラグ１２の揺動により、第２のループ検知センサＳ２がＯＮからＯＦＦに切り替わる（図６参照）。

その後、第２のループ検知センサＳ２の検知信号に基づくループ維持制御は、前述した第１のループ検知センサＳ１の検知信号に基づくループ維持制御と同様に行われる。すなわち、第２のループ検知センサＳ２がＯＦＦになると、図２に示すように定着モータＭは、一定の遅れ時間Ｔａ後に、定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆが２次転写ローラ対３の記録材搬送速度よりも遅い速度Ｖｆｌ（定着モータＭの回転速度Ｍｌ）なるように切り替わる。これにより転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材ＰのループはＬ２を境にしだいに大きくなる。

そして、前記記録材Ｐのループの大きさが徐々に大きくなり、この記録材Ｐのループに追従して揺動するループ検知フラグ１２の揺動により、第２のループ検知センサＳ２がＯＦＦからＯＮに切り替わる。図２に示すように定着モータＭは、一定の遅れ時間Ｔｂ後に、再び定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆが２次転写ローラ対３の記録材搬送速度よりも速い速度Ｖｆｈ（定着モータＭ１の回転速度Ｍｈ）なるように切り替わる。これにより転写ローラ対３と定着ローラ対５の間の記録材ＰのループはＬ２を境に再びしだいに小さくなる。

そして、上記行程を繰り返すことによって、ループＬ２を基準として記録材Ｐのループを一定の範囲内に維持することができる。すなわち２次転写ローラ対３と定着ローラ対５の間で記録材Ｐのループ状態を前記ループＬ１よりも小さいループＬ２にほぼ保つことができる。

第２のループ検知センサＳ２の検知信号に基づいて制御されたループ状態Ｌ２は、ループの大きさが小さいため、記録材Ｐが２次転写ローラ対３を抜けるタイミングＴｄ（図２参照）で、記録材Ｐの後端の跳ねを抑えることができる。

そして、記録材Ｐの後端が２次転写ローラ対３を抜けると、記録材Ｐのループは開放されるため、第２のループ検知センサＳ２は記録材Ｐのループを検知できなくなる。

したがって、前述したようにメモリ５０にあらかじめ設定された記録材Ｐに関わる情報（搬送方向の長さなど）に基づいて、記録材Ｐの後端が２次転写ローラ対３を抜けるタイミングをタイマ１４からカウントした時間Ｔｅに設定しておき、図２に示すようにタイマ１４のカウントが時間Ｔｅに達すると、第２のループ検知マスキングＱ２がＯＦＦとなり、ＣＰＵ１７による第２のループ検知センサＳ２の信号読み取りが終了する。即ち第２のループ検知センサＳ２が非作動状態となる。

これと同時に後続の記録材Ｐが定着ローラ対５に突入してくることに備えて定着モータＭは低速側の回転速度Ｍｌ（定着ローラ対５の記録材搬送速度Ｖｆが２次転写ローラ対３の記録材搬送速度よりも遅い速度Ｖｆｌ）に切り替わる。

なお、第２のループ検知マスキングＱ２により第２のループ検知センサＳ２が非作動状態になるタイミングは、先の記録材Ｐの後端が２次転写ローラ対３を抜けてから、次の記録材Ｐが定着ローラ対５にニップ搬送されるまでの間で設定されていればよい。

そして、記録材Ｐは、定着ローラ対５、第１の排出ローラ対１０から順に該記録材Ｐの後端が抜け、最終的に第２の排出ローラ対１１によって排出トレイ７に排出される。

上述したように、本実施の形態によれば、転写ローラ対３と定着ローラ対５の間での記録材Ｐのループ状態を、適宜、記録材Ｐに関わる情報に応じた大きさのループに選択・維持することができるので、定着ローラ対５に記録材Ｐの先端がニップされてから前記記録材Ｐの後端が転写ローラ対３から抜けるまでの転写ローラ対３と定着ローラ対５の間での記録材Ｐの搬送状態によって生じる種々の画像劣化を抑制することができる。

具体的には、転写ローラ対３と定着ローラ対５との間で記録材にループを形成している時の記録材の搬送状態を精度よく制御できるだけでなく、記録材Ｐの後端が転写ローラ対３から抜けた際に、強制的ループ形成が開放されたことにより記録材Ｐが自身のコシによって跳ね上がるのを抑え、この記録材の跳ねに起因する画像劣化を抑制することができる。特に、記録材Ｐに小さいループを形成した状態で後端が転写ローラ対３を抜けるようにしたため、従来の技術のように記録材の後端が抜けるタイミングがずれることにより跳ねを抑えられなかったり、画像転写不良を起こしたりすることがなくなる。なお、転写ローラ対３と定着ローラ対５との間の距離が短い系であっても記録材の搬送を安定化することができる。

また記録材との接触によって連動し、複数のループ検知部が検知するアクチュエータ（ループ検知フラグ１２）は単一部材で構成されているため、簡易な構成且つコストを低減することができる。

〔第２実施の形態〕
本発明の第２実施の形態に係る画像形成装置について図面を用いて説明する。図７は本発明の第２実施の形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。図８は本発明の第２実施の形態に係る画像形成装置のメモリ内の定数テーブルを示した表図である。

本実施の形態では、前述した第１実施の形態と構成は同じであり、記録材に関わる情報として、記録材の剛性および環境情報を用いている点が異なる。そして、制御部は、複数のループ検知部の中から前記記録材の剛性および環境情報に応じた大きさのループを検知するループ検知部を選択するようにしている。なお、本実施の形態の構成及びループ維持制御は第１の実施の形態と同じであるため、図１、図２、図４〜図６を参照する。

図７に示す設定情報入力部１５では、記録材のサイズ（搬送方向の長さなど）及び記録材の端部位置（搬送方向先端と後端）などの紙種情報、記録材の厚さを示す紙厚情報、画像形成装置の使用環境（温度、湿度）や、画像形成装置内の環境（温度、湿度）などの環境情報が入力される。ここで、紙種情報は第１実施の形態と同じように種々の手段で入力され、紙厚情報は画像形成装置の操作部（操作パネル）からの入力や、紙厚検知センサでの検知情報の自動入力なども含む。また、環境情報は、環境センサ１６を用いて画像形成装置の使用環境の温度や湿度などの環境情報を検出して自動入力される。そして、各情報は制御部５１に送られる。

本実施の形態では、制御部５１は設定情報入力部１５から記録材Ｐの紙厚情報を入手している。制御部５１は、この紙厚情報に基づき記録材Ｐの剛性を予測し、２つのループ検知センサＳ１，Ｓ２の中から、記録材Ｐの剛性に応じた大きさのループを検知するループ検知センサであって、メモリ１００にあらかじめ設定された最適なループ検知センサが選択される。

また、使用環境の温度や湿度などの環境情報に基づき記録材Ｐの波打ちを予測し、２つのループ検知センサＳ１，Ｓ２の中から、前記環境情報に応じた大きさのループを検知するループ検知センサであって、メモリ１００にあらかじめ設定された最適なループ検知センサが選択される。

なお、記録材に関わる情報としての紙厚情報および環境情報に対応したループ検知センサはあらかじめ図８に示すようにメモリ１００内に各条件毎の定数テーブルとして蓄えられている。図８では、記録材サイズとしてＡ４サイズを、環境情報として予め定めた基準となる湿度より高い高湿とこれより湿度の低い低湿を、記録材の剛性として予め定めた基準となる剛性の普通紙、普通紙より薄い薄紙、普通紙より厚い厚紙を、それぞれ例示している。しかしながら、記録材に関わる情報はこれらに限定されるものではない。

本実施の形態では、図８に示すように、制御部５１は、前記環境情報としての湿度が第２の湿度（図８では高湿で表示）より低い第１の湿度（図８では低湿で表示）である場合であっても、前記記録材の剛性が第１の剛性（図８では普通紙、厚紙）より低い第２の剛性（図８では薄紙）である場合は、２つのループ検知センサＳ１，Ｓ２の中から、記録材Ｐの先端が定着ローラ対５に到達してから記録材Ｐの後端が転写ローラ対３に到達する前までの記録材サイズ（図８ではＡ４サイズ）に応じた所定時間（図２に示す時間Ｔｓから時間Ｔｒまで）は第１のループ検知センサＳ１を選択し、前記所定時間後、記録材Ｐの後端が転写ローラ対３に到達する前に前記第１のループ検知センサＳ１より小さいループを検知する第２のループ検知センサＳ２を選択する（図８に示す定数テーブルｄ４）。

なお、前記環境情報としての湿度が第１の湿度（図８では低湿）である場合は、高湿である場合に比べて記録材Ｐの剛性が低下することはないため、前記第１の剛性である記録材（図８では普通紙、厚紙）に対して、前記複数のループ検知センサＳ１，Ｓ２の中から、前記第１のループ検知センサＳ１より小さいループを検知する第２のループ検知センサＳ２を選択する（図８に示す定数テーブルｄ５，ｄ６）。

一方、前記環境情報としての湿度が第１の湿度（図８では低湿）より高い第２の湿度（図８では高湿）である場合であっても、前記記録材の剛性が第２の剛性（図８では普通紙、薄紙）より高い第１の剛性（図８では厚紙）である場合は、前記複数のループ検知センサＳ１，Ｓ２の中から、前記第１のループ検知センサＳ１より小さいループを検知する第２のループ検知センサＳ２を選択する（図８に示す定数テーブルｄ３）。

なお、前記環境情報としての湿度が第２の湿度（図８の高湿）である場合は、低湿である場合に比べて記録材Ｐの剛性が低下するため、前記第２の剛性である記録材（図８では普通紙、薄紙）に対して、複数のループ検知センサＳ１，Ｓ２の中から、記録材の先端が定着ローラ対に到達してから記録材の後端が転写ローラ対に到達する前までの記録材サイズ（本実施の形態ではＡ４サイズを例示）に応じた所定時間（図２に示す時間Ｔｓから時間Ｔｒまで）は第１のループ検知センサＳ１を選択し、前記所定時間後、記録材の後端が転写ローラ対に到達する前に前記第１のループ検知センサＳ１より小さいループを検知する第２のループ検知センサＳ２を選択する（図８に示す定数テーブルｄ１，ｄ２）。

なお、ループ検知部選択後のループ維持制御は前述した第１実施の形態と同様である。

上述したように、本実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様に、転写ローラ対３と定着ローラ対５の間での記録材Ｐのループ状態を、適宜、記録材Ｐに関わる情報に応じた大きさのループに選択・維持することができるので、定着ローラ対５に記録材Ｐの先端がニップされてから前記記録材Ｐの後端が転写ローラ対３から抜けるまでの転写ローラ対３と定着ローラ対５の間での記録材Ｐの搬送状態によって生じる種々の画像劣化を抑制することができる。

更に、記録材の紙厚情報に応じた最適なループを検知するループ検知センサが選択され、該ループ検知センサの検知信号に基づくループ維持制御が行われるため、記録材Ｐの剛性にかかわらず、ループ形成された記録材がループ形成前の状態へ戻ろうとする力によって転写ローラ対３のニップ部においてスリップするのを低減することができ、前記記録材Ｐのスリップに起因する画像の乱れや画像の伸縮を抑制することができる。

更に、記録材Ｐは搬送方向と直交する幅方向に波を打つ傾向があり、高温多湿な環境状態になるほどその傾向が強くなるが、環境情報に応じた最適なループを検知するループ検知センサが選択され、該ループ検知センサの検知信号に基づくループ維持制御が行われるため、環境状態にかかわらず、記録材の先端が定着ローラ対のニップに入る前に、定着ローラ側に記録材の未定着画像をのせた山の部分が触れてしまうことで画像乱れを生じるのを防止することができる。

〔他の実施の形態〕
前述した第２実施の形態では、第１実施の形態の構成に加えて更に、記録材に関わる情報として、記録材の剛性および環境情報を用い、これらの情報に基づいたループ維持制御を行う構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。これらの記録材に関わる情報をそれぞれ個々に用いても良い。

例えば、前記記録材に関わる情報として、記録材の剛性を用い、前記制御部は、前記複数のループ検知部の中から前記記録材の剛性に応じた大きさのループを検知するループ検知部を選択するようにしても良い。

具体的には、前記記録材の剛性が第１の剛性より低い第２の剛性である場合、前記複数のループ検知部の中から、記録材の先端が定着部に到達してから記録材の後端が転写部に到達する前までの記録材サイズに応じた所定時間は第１のループ検知部を選択し、前記所定時間後、記録材の後端が転写部に到達する前に前記第１のループ検知部より小さいループを検知する第２のループ検知部を選択するようにすれば良い。

更に、前記記録材の剛性が第２の剛性より高い第１の剛性である場合は、前記複数のループ検知部の中から、前記第２のループ検知部を選択するようにすれば良い。

なお、ループ検知部選択後のループ維持制御は前述した第１実施の形態と同様である。

この構成によれば、転写部と定着部の間での記録材のループ状態を、適宜、記録材の剛性に応じた大きさのループに選択・維持することができるので、前述した実施の形態と同様に、定着部に記録材の先端がニップされてから前記記録材の後端が転写部から抜けるまでの転写部と定着部の間での記録材の搬送状態によって生じる種々の画像劣化を抑制することができる。

更に、記録材の剛性に応じた最適なループを検知するループ検知部が選択され、該ループ検知部の検知信号に基づくループ維持制御が行われるため、記録材の剛性にかかわらず、ループ形成された記録材がループ形成前の状態へ戻ろうとする力によって転写部のニップ部においてスリップするのを低減することができ、前記記録材のスリップに起因する画像の乱れや画像の伸縮を抑制することができる。

また、前記記録材に関わる情報として、環境情報を用い、前記制御部は、前記複数のループ検知部の中から前記環境情報に応じた大きさのループを検知するループ検知部を選択するようにしても良い。

具体的には、前記環境情報としての湿度が第１の湿度より高い第２の湿度である場合、前記複数のループ検知部の中から、記録材の先端が定着部に到達してから記録材の後端が転写部に到達する前までの記録材サイズに応じた所定時間は第１のループ検知部を選択し、前記所定時間後、記録材の後端が転写部に到達する前に前記第１のループ検知部より小さいループを検知する第２のループ検知部を選択するようにすれば良い。

更に、前記環境情報としての湿度が第２の湿度より低い第１の湿度である場合は、前記複数のループ検知部の中から、前記第２のループ検知部を選択するようにすれば良い。

なお、ループ検知部選択後のループ維持制御は前述した第１実施の形態と同様である。

この構成によれば、転写部と定着部の間での記録材のループ状態を、適宜、使用環境の温度や湿度などの環境情報に応じた大きさのループに選択・維持することができるので、前述した実施の形態と同様に、定着部に記録材の先端がニップされてから前記記録材の後端が転写部から抜けるまでの転写部と定着部の間での記録材の搬送状態によって生じる種々の画像劣化を抑制することができる。

更に、記録材の紙厚情報に応じた最適なループを検知するループ検知部が選択され、該ループ検知部の検知信号に基づくループ維持制御が行われるため、記録材の剛性にかかわらず、ループ形成された記録材がループ形成前の状態へ戻ろうとする力によって転写部のニップ部においてスリップするのを低減することができ、前記記録材のスリップに起因する画像の乱れや画像の伸縮を抑制することができる。

また前述した実施の形態では、記録材の異なる大きさのループを検知する複数のループ検知部として、２つのループ検知センサを例示したが、ループ検知部の数はこれに限定されるものではなく、必要に応じて２つ以上適宜設ければよい。

また前述した実施の形態では、カラー画像形成のために４つの画像形成部を使用した画像形成装置を例示しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また前述した実施の形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置や、記録材担持体を使用し、該記録材担持体に担持された記録材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置や、前述したベルト状の像担持体でなく、ドラム状の像担持体を中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を記録材に一括して転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の制御を示すタイムチャート図である。 本発明の第１実施の形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の転写〜定着間の突入時における記録材のループ状態を示す部分断面図である。 本発明の転写〜定着間におけるループ形状の一例を示した断面図である。 本発明の転写〜定着間におけるループ形状の一例を示した断面図である。 本発明の第２実施の形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 本発明の第２実施の形態に係る画像形成装置のメモリ内の定数テーブルを示した表図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の断面図である。 転写〜定着間におけるシートの撓み状態を示す図である。 従来の転写〜定着間のループ状態を示した画像形成装置の要部断面図である。

符号の説明

Ｍ …定着モータ（定着駆動部）
Ｐ …記録材
Ｑ１ …第１のループ検知マスキング（第１のマスク手段）
Ｑ２ …第２のループ検知マスキング（第２のマスク手段）
Ｓ１ …第１のループ検知センサ（第１のループ検知部）
Ｓ２ …第２のループ検知センサ（第２のループ検知部）
ａ，ｂ，ｃ，ｄ …感光体ドラム（像担持体）
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ …プロセスカートリッジ
２ …中間転写ベルト
３ …２次転写ローラ対（転写部）
５ …定着ローラ対（定着部）
９ …レジストローラ
１０，１１ …排出ローラ対（排出手段）
１２ …ループ検知フラグ（アクチュエータ）
１３ …レジクラッチ
１４ …タイマ
１５ …ユーザ設定情報
１７ …ＣＰＵ
２０，２１，２２ …搬送ガイド
３０ …画像形成装置本体
５０ …メモリ
５１ …制御基板（制御部）

Claims (7)

1. 像担持体が担持している未定着画像を記録材に転写する転写部と、
   記録材の搬送速度を切り替え可能に設けられ、前記転写部で転写された未定着画像を記録材に定着させる定着部と、
   前記転写部と前記定着部の間で形成された、記録材のループを検知する第１のループ検知部と、
   前記転写部と前記定着部の間で形成された、前記第１のループ検知部より小さい記録材のループを検知する第２のループ検知部と、
   前記第１又は第２のループ検知部の検知信号に基づいて前記定着部の記録材搬送速度を制御して記録材のループを一定の範囲内に維持させるように制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、記録材の先端が前記定着部に到達してから、前記第１のループ検知部の検知に基づいて前記定着部の記録材搬送速度を制御し、記録材の後端が前記転写部に到達する前に、前記第２のループ検知部の検知に基づいて前記定着部の記録材搬送速度を制御するように変更することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、記録材のサイズ情報に応じて、前記第１のループ検知部の検知に基づく制御から前記第２のループ検知部の検知に基づく制御に変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、記録材の剛性が予め定めた基準となる剛性よりも小さい場合は、記録材の後端が前記転写部に到達する前に前記第１のループ検知部による検知に基づく制御から前記第２のループ検知部による検知に基づく制御に変更し、前記記録材の剛性が前記基準の剛性よりも大きい場合には、記録材の先端が定着部に到達した最初から前記第１のループ検知部の検知を用いずに前記第２のループ検知部の検知を用いて制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、使用環境での湿度が予め定めた基準となる湿度より高い場合は、記録材の後端が前記転写部に到達する前に前記第１のループ検知部による検知に基づく制御から前記第２のループ検知部による検知に基づく制御に変更し、前記環境情報としての湿度が前記基準の湿度より低い場合は、記録材の先端が定着部に到達した最初から前記第１のループ検知部の検知を用いずに前記第２のループ検知部の検知に基づいて制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、使用環境での湿度が前記基準の湿度より高い場合であっても、記録材の剛性が前記基準の剛性より高い場合は、最初から前記第２のループ検知部の検知に基づいて制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、使用環境での湿度が前記基準の湿度より低い場合であっても、記録材の剛性が前記基準の剛性より低い場合には、記録材の先端が前記定着部に到達してから複数のループ検知部の中の第１のループ検知部に基づいて前記定着部の記録材搬送速度を制御し、記録材の後端が前記転写部に到達する前に、前記第１のループ検知部より小さいループを検知する第２のループ検知部の検知に基づいて前記定着部の記録材搬送速度を制御することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記定着部を回転駆動し、前記定着部による記録材の搬送速度を前記転写部よりも遅い速度または速い速度に切り替え可能な定着駆動部を有し、前記制御部は、前記各ループ検知部を非作動状態にすることが可能な複数のマスク手段を有し、作動状態にあるループ検知部の検知信号に基づき、前記記録材のループが一定の範囲内に維持されるように、前記定着駆動部の駆動を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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