JP4975518B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタおよびファクシミリ等に適用される画像形成装置に関するものである。

従来、例えば中間転写ベルトを備えた電子写真方式の画像形成装置では、感光体に形成された静電潜像がトナーにより現像され、これにより得られたトナー画像は、例えば、中間転写ベルトに転写（一次転写）され、さらに、中間転写ベルトから用紙に転写（二次転写）される。この用紙は加熱ローラと加圧ローラとを有する定着装置に搬送され、用紙上のトナー画像は、上記両ローラ間において溶融され、用紙上に定着される。

一方、給紙カセット等の給紙部から供給される用紙は、レジストローラにてタイミングを調整された後に、中間転写ベルトに搬送され、さらに定着装置に搬送される。このような従来の画像形成装置において、上記レジストローラから定着装置に至るまでの用紙の搬送速度は、一定ではなく適宜制御されている。

例えば、特許文献１に記載の構成では、上記の構成とは異なり、感光体から用紙に直接トナー画像が転写され、この用紙は搬送ベルトにより搬送されて定着装置に送られる。この特許文献１に記載の構成では、用紙の先端部が搬送ベルトに到達すると、この搬送ベルトによる用紙搬送速度を感光体による用紙搬送速度よりも速くしている。そして、用紙先端が定着装置の両ローラ間に突入する前に、すなわち用紙先端が定着装置の上記両ローラにて挟持される前に、用紙搬送速度を定着装置による用紙搬送速度まで低下させている。なお、用紙先端が定着装置の両ローラ間に突入する前に、用紙搬送速度を減速しているのは、用紙が定着装置のローラと衝突する際に用紙に加わる衝撃を緩和しようとするものである。
特開平８−２３４６１６（平成８年９月１３日公開）

しかしながら、上記特許文献１のように、定着装置に用紙が突入する前に用紙搬送速度を減速する構成では、用紙が定着装置のローラと衝突した場合に起こる、用紙搬送方向の上流側方向への用紙の押し戻し作用に対抗することができず、用紙上のトナー画像に画像の乱れ（転写ずれ）が生じ易くなる。

一方、単に、用紙先端が定着装置の両ローラ間に突入後にも、用紙搬送速度を減速しない構成とした場合には、上記転写ずれの問題は解決できるものの、用紙のたわみによる画像不良が発生する。すなわち、用紙搬送速度を減速しなければ、用紙における定着装置と中間転写ベルト（中間転写ベルトから用紙へのトナー画像の二次転写部）との間の部分にたわみが生じる。この場合、用紙にはこのたわみを解消しようとする力が働くので、その力により定着装置の両ローラ間の定着ニップ部に用紙先端部を押し込み、定着装置との衝突に対抗させて画像の乱れを抑制することができる。しかしながら、用紙のたわみが大きくなると、そのたわみにより用紙に転写されたトナー画像が中間転写ベルト等の周辺部材に接触することにより生じる画像不良の原因となる。

したがって、本発明は、用紙の搬送速度を適切に制御することにより用紙に転写されたトナー画像の乱れに起因する画像不要を防止して、良好な画像を得ることができる画像形成装置の提供を目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像してトナー画像を形成し、このトナー画像を取得して転写部により用紙上に転写する動作と、互いに圧接されて逆方向に回転する加圧ローラと定着ローラとを有する定着部により、前記用紙上のトナー画像を用紙に定着させる動作とを行い、用紙搬送経路において用紙搬送方向に用紙搬送手段、前記転写部および前記定着部がこの順序に配置されている画像形成装置において、前記用紙搬送経路における用紙の位置を検出する用紙位置検出手段と、前記用紙搬送経路を搬送される用紙の先端部が定着部の前記両ローラ間に挟持される第１位置に到達したことが前記用紙位置検出手段にて検出されるまでは、前記用紙搬送手段による用紙搬送速度を前記転写部における用紙搬送速度よりも速い第１速度に設定する一方、前記用紙の先端部が前記第１位置に到達したことが前記用紙位置検出手段にて検出されたときには、前記用紙搬送手段による用紙搬送速度を前記第１速度よりも遅い第２速度に低下させる制御手段とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、用紙搬送経路を搬送される用紙の先端部が定着部の両ローラ間に挟持される第１位置に到達するまでは、転写部の上流側に位置する用紙搬送手段による用紙搬送速度は転写部における用紙搬送速度よりも速い第１速度となる。したがって、このときには、用紙における転写部の上流側部分において撓みが発生する。

ここで、用紙の先端部が定着部のローラに衝突した場合、用紙には上流側に押し戻そうとする力（第２の力）が作用する。しかしながら、用紙には上記撓みによって第２の力とは逆方向の第１の力が作用しているので、第２の力は第１の力によって打ち消される。したがって、第２の力が作用することによる用紙上でのトナー画像の転写ずれを抑制することができる。

一方、用紙の先端部が第１位置に到達した場合には、用紙搬送手段による用紙搬送速度は第１速度よりも遅い第２速度に低下する。したがって、用紙における転写部の上流側部分において過度に大きな撓みが発生し、この撓み部分が転写部を構成する部材に接触してトナー画像が乱れ、画像不良を生じる事態を防止することができる。

上記の画像形成装置は、前記転写部と前記用紙搬送手段との間の前記用紙搬送経路上における用紙の撓み量を検出する用紙撓み量検出手段を備え、前記制御手段は、前記用紙撓み量検出手段にて検出される用紙の撓み量に応じて前記用紙搬送手段による用紙搬送速度を制御する構成としてもよい。

上記の構成によれば、転写部と用紙搬送手段との間の用紙搬送経路上における用紙の撓み量に応じて用紙搬送手段による用紙搬送速度が制御されるので、用紙の撓み量を前記第１の力を得る上において適当な範囲に維持することができる。

上記の画像形成装置において、前記用紙撓み量検出手段は、用紙に光を投射する発光部、および用紙からの反射光を受光する受光部を備えた反射型センサであり、このセンサから用紙までの距離を検出するものである構成としてもよい。

上記の構成によれば、用紙撓み量検出手段は、光を利用した反射型センサであるので、簡単な構成にて適切に用紙の撓み量を検出することができる。

上記の画像形成装置において、前記制御手段は、前記用紙の撓み量が所定量以下となるように前記用紙搬送手段による用紙搬送速度を制御する構成としてもよい。

上記の構成によれば、用紙の撓み量が所定量以下となるように用紙搬送手段による用紙搬送速度が制御されるので、上記所定量を適当な値に設定しておけば、用紙の撓み部分が転写部を構成する部材に接触して画像不良が発生する事態を確実に防止することができる。

上記の画像形成装置において、前記制御手段は、前記用紙の撓み量が所定量を超えた場合に前記用紙搬送手段による用紙搬送速度を前記第１速度から前記第２速度に低下させる構成としてもよい。

上記の構成によれば、用紙の撓み量が所定量を超えた場合に用紙搬送手段による用紙搬送速度が第１速度から第２速度に低下するので、用紙の撓み量を前記第１の力を得る上において適当な量に維持することができ、かつ用紙の撓み部分が転写部を構成する部材に接触して画像不良が発生する事態を確実に防止することができる。

上記の画像形成装置は、用紙の厚さとをその用紙の厚さに対応した前記所定値との複数の組み合わせを記憶する記憶手段と、用紙の厚さを入力可能な入力手段とを備え、前記制御手段は、前記入力手段から入力された用紙の厚さに対応する前記所定値を前記記憶手段に記憶されている前記組み合わせの情報を参照して設定する構成としてもよい。

上記の構成によれば、例えば、用紙が厚いほど所定値が大きく設定されるなど、用紙の厚さに応じて用紙の撓み量についての所定値が設定されるので、用紙の厚さに応じて適切な用紙搬送手段の速度制御を行うことができる。

以上のように、本発明の構成によれば、用紙の先端部が定着部のローラに衝突した場合の衝撃を緩和して、用紙上でのトナー画像の転写ずれを抑制することができる。また、用紙における転写部の上流側部分において過度に大きな撓みが発生し、この撓み部分が転写部を構成する部材に接触して画像不良を生じる事態を防止することができる。

〔実施の形態１〕
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図２は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断側面図である。

画像形成装置Ａは、その上部に設けられた原稿読取装置（スキャナー）Ｃが原稿を読み込んで作成した画像データまたは外部から伝達された画像データに応じて、シートである記録用紙（以下、単に用紙と称する）に対して多色および単色の画像を形成するものである。この画像形成装置Ａの外部ボディには、使用者に対向して各種状態表示の表示部（図示せず）と、設定および操作指示を入力する操作パネル（図示せず）とが設けられている。

画像形成装置Ａは、露光ユニット１、現像器２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、帯電器５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、３ｄ）、中間転写ベルトユニット８、転写ユニット（転写部）１１、定着ユニット（定着部）１２、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ（給紙カセット）１０（１０（１）、１０（２）、１０（３）、１０（４））および排紙トレイ１５を備えている。なお、これら手段のうち、各色の画像形成ステーションを構成するために、各色に応じて設けられている手段については、適宜、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４のように記載する。この点は、後述の中間転写ローラ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄについても同様である。

排紙トレイ１５は原稿読取装置Ｃの下方の空間に形成されており、ほぼ水平な用紙載置面を有する。この排紙トレイ１５上には印字された用紙がフェイスダウン（印字面を下方向き）で排出される。この排紙トレイ１５の用紙載置面の下方には本画像形成装置Ａの本体部が設けられている。

画像形成装置Ａにおいて扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。したがって、画像形成装置Ａの本体部では、現像器２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、帯電器５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、３ｄ）は各色に応じた４種類の潜像を形成するように設けられ、それぞれ各色の画像形成ステーションを構成している。各色に応じて４個設けらている上記手段においては、ａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに設定されている。

感光体ドラム３は、本画像形成装置の上部に配置（装着）されている。また、上記４つの画像ステーションに応じた感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が転写ユニット１１に向かって、３ｄ，３ｃ，３ｂ，３ａの順で配列され、これら感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）上には、中間転写ベルト７が配設されている。中間転写ベルトユニット８は、各感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）の上に設けられた中間転写ベルト７が各感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）の表面に接して循環する構成である。

中間転写ベルトユニット８の上方には、水平方向に仕切り壁８ａが配設され、この仕切り壁８ａと前記排紙トレイ１５との間の空間には、複数のトナーボックス２Ｘが配置されている。これらトナーボックス２Ｘは、前記現像器２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）に供給する４種類の現像剤のトナーをそれぞれ収容する。

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるものであり、図２に示す接触方式のローラ型のほか、ブラシ型やチャージャー型が用いられることもある。

露光ユニット１は、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いている。露光ユニット１としては、この手法のほかに、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法もある。露光ユニット１では、入力された画像データに応じて、帯電された感光体ドラム３を露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する。

現像器２は、対応する感光体ドラム３上に形成された静電潜像を（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを除去し回収するものである。

中間転写ベルトユニット８は、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルトテンション機構７３、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ローラ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）、および中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。

中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルトテンションローラ７３、中間転写ローラ６および中間転写ベルト従動ローラ７２は、中間転写ベルト７を張架し、矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。

中間転写ローラ６は、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスを与えるものである。この中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３の中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。

中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３に接触するように設けられ、各感光体ドラム３に形成された各色のトナー像が順次に重ねて転写される。感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。これにより、中間転写ベルト７上に一つのカラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。中間転写ベルト７は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われている。上記導電性の弾性材が存在することにより、中間転写ベルトに対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシ形状であってもよい。

上述のように、各感光体ドラム３上には画像データの各色相に応じて静電潜像が形成され、これら静電潜像は対応する色のトナーによって顕像化され、得られたトナー画像は中間転写ベルト７上に積層され、上記画像データに対応した一つのトナー画像となる。このトナー画像は、中間転写ベルト７の回転によって、用紙と中間転写ベルト７の接触位置に配置される転写ユニット１１により用紙上に転写される。転写ユニット１１は、二次転写部を構成し、転写ベルトユニットの構造となっている。

転写ユニット１１は、転写ベルト１１ａが複数のローラ上を循環移動するベルト式転写部になっており、中間転写ベルト駆動ローラ７１に対向する位置に転写ローラ１１ｂが設けられている。したがって、中間転写ベルト駆動ローラ７１と転写ローラ１１ｂとの間では中間転写ベルト７と転写ベルト１１ａとが接しながら移動し、これら両ベルト７，１１ａの間を通る用紙に中間転写ベルト７上のカラートナー像が転写される。

この時、中間転写ベルト７と転写ベルト１１ａは所定ニップ幅で圧接されるとともに、転写ベルト１１ａにはトナー画像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。

中間転写ベルト７と転写ベルト１１ａとが接する二次転写部において上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１ｂもしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方は硬質材料（金属等）にて形成され、他方は軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）にて形成されている。

感光体ドラム３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、もしくは転写ユニット１１によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去され回収される。

中間転写ベルトクリーニングユニット９は、中間転写ベルト７に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードを備えている。このクリーニングブレードが接触する中間転写ベルト７は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２で支持されている。

給紙トレイ１０は、画像形成に使用する用紙を蓄積しておくものであり、露光ユニット１の下方に設けられている。給紙トレイ１０は、複数の給紙カセット１０（１）〜１０（４）を備え、各給紙カセット１０（１）〜１０（４）には、互いに異なるサイズの用紙が収容される。

用紙搬送路Ｓは、給紙トレイ１０の用紙を転写ユニット１１や定着ユニット（定着部）１２を経由させて排紙トレイ１５に送るためのものである。給紙トレイ１０から排紙トレイ１５までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１６、ＰＳローラ１４（用紙搬送手段）、転写ユニット１１、定着ユニット１２、用紙を搬送する搬送ローラ２５等が配されている。また、給紙トレイ１０の側方には、クリーナユニット４などで回収された排トナーを収容する排トナーボックス３４が配置されている。

搬送ローラ２５は、用紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０から用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。

ＰＳローラ１４は、ペーパーストップローラであり、用紙搬送路Ｓを搬送されている用紙を一旦保持した後、感光体ドラム３上のトナー像の先端と用紙の先端を合わせるタイミングで用紙を転写部に搬送するためのものである。

定着ユニット１２は、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とを備えている。定着ローラ３１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて内蔵するヒータの発熱量が制御部によって制御され、所定の定着温度となるように設定されている。定着ローラ３１と加圧ローラ３２とは、用紙を挟んで回転しながら熱圧着することにより、用紙に転写された多色トナー像を溶融・混合し、用紙に対して熱定着させる。

なお、多色トナー像の定着後の用紙は、搬送ローラ２５によって用紙搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で（多色トナー像を下側に向けて）、排紙トレイ１５上に排出されるようになっている。

画像形成装置Ａでは、用紙の供給を給紙トレイ１０と手差し給紙トレイ２０との両者から行うことができる。手差し給紙トレイ２０は、少数枚の印字を行うときに使用される。

給紙トレイ１０から搬送される用紙（シート）は搬送路中の搬送ローラ２５によってＰＳローラ１４まで搬送される。次に、用紙は用紙の先端と中間転写ベルト７上の画像情報の先端を整合するタイミングでＰＳローラ１４から転写ローラ１１ｂに搬送され、中間転写ベルト７から用紙上にトナー画像が転写される。次に、用紙が定着ユニット１２を通過することによって用紙上の未定着トナーが熱で溶融され用紙上に定着される。その後、用紙は、搬送ローラ２５を経て排紙ローラ（図示せず）から排紙トレイ１５上に排出される（片面印字要求の場合）。この動作は、手差し給紙トレイ２０から用紙を供給する場合においても同様である。

なお、印字要求内容が両面印字の場合は、片面印字が終了し定着ユニット１２を通過した用紙の後端が前記排紙ローラで保持され、その用紙は、排紙ローラが逆回転することによって搬送ローラ２５に導かれた後、ＰＳローラ１４を経て裏面印字が行われ、排紙トレイ１５に排出される。

図１は、ＰＳローラ１４から定着ユニット１２に至る用紙の搬送経路付近における画像形成装置Ａの構成を示す模式図である。

図１に示すように、転写ユニット１１は、転写ベルト１１ａ、転写ローラ１１ｂおよび複数のガイドローラ１１ｃを備え、転写ベルト１１ａがこれら転写ローラ１１ｂおよび複数のガイドローラ１１ｃに架設され、回転可能に支持さている。

転写ローラ１１ｂは、中間転写ベルト７および転写ベルト１１ａを介して、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルト駆動ローラ７１と対向配置され、両ローラ７１，１１ｂの間は中間転写ベルト７上のトナー画像を用紙に転写するための二次転写部となっている。

図１に示す定着ユニット１２の定着ローラ３１と中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルト駆動ローラ７１とは、それぞれ駆動モータ３１ａと駆動モータ７１ａによって駆動され、ＰＳローラ１４はＰＳモータ１４ｂによって駆動される。また、ＰＳモータ１４ｂからＰＳローラ１４への駆動力伝達経路にはＰＳクラッチ１４ａが設けられている。さらに、用紙搬送経路におけるＰＳローラ１４の上流側位置には、用紙の有無を検知する用紙センサ（用紙位置検出手段）１７が設けられている。

図１において、ＰＳローラ１４から送り出された用紙が、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルト駆動ローラ７１と転写ユニット１１の転写ローラ１１ｂとの対向位置である二次転写部に到達すると、中間転写ベルト７から用紙上にトナー画像が転写される。トナー画像が転写された用紙は、転写ベルト１１ａに沿って搬送される。その後、用紙は、転写ユニット１１の端部（上端部）のガイドローラ１１ｃ部分において、転写ベルト１１ａから剥離し、定着ユニット１２へと搬送される。

定着ユニット１２へと搬送された用紙は、定着ユニット１２の用紙ガイド部１２ａに案内されて定着ローラ３１と加圧ローラ３２との間の圧接部へと送り込まれる。その後、上述のように、この圧接部においてトナー画像が用紙上に定着される。

図３は、図１に示した各ローラの駆動部（モータ類）を制御するための構成を示すブロック図である。図３に示すように、画像形成装置Ａは、ＰＳクラッチ１４ａ、ＰＳモータ１４ｂ、駆動モータ３１ａおよび駆動モータ７１ａを制御する制御ユニット（制御手段、用紙位置検出手段）３５を備えている。この制御ユニット３５には、ドライバ４１，４２，４３，４４を介してＰＳクラッチ１４ａ、ＰＳモータ１４ｂ、駆動モータ３１ａ、駆動モータ７１ａが接続され、さらに用紙センサ１７が接続されている。したがって、制御ユニット３５により、駆動モータ３１ａ、駆動モータ７１ａおよびＰＳモータ１４ｂの回転および回転速度（周速度）が制御される。また、ＰＳクラッチ１４ａの動作、すなわちＰＳモータ１４ｂの駆動力をＰＳローラ１４に伝達するか遮断するかが制御される。

具体的には、ＰＳローラ１４の周速度は、第１速度Ｖ１もしくは第２速度Ｖ２（Ｖ１＞Ｖ２）に制御される。本実施の形態において、第１速度は６７．４ ｍｍ／ｓｅｃ、第２速度は６６．７ｍｍ／ｓｅｃである。定着ローラ３１の周速度は６５．２ｍｍ／ｓｅｃ、プロセス速度(感光体ドラム３の周速度)は６６．５ｍｍ／ｓｅｃ、転写ベルト１１ａの周速度は６６．８ｍｍ／ｓｅｃである。

上記のように、画像形成装置Ａでは、定着ローラ３１の周速度≒プロセス速度≒転写ベルト１１ａの周速度、に設定されている。プロセス速度(感光体ドラム３の周速度)と転写ベルト１１ａの周速度については、プロセス速度の方が０．３％だけ遅くなるように設定されている。

上記の構成において、画像形成装置Ａにおける用紙の搬送動作を図４から図７に基づいて以下に説明する。図４は、図１に示した構成において、ＰＳローラ１４により用紙を送り出した状態を示す説明図である。図５は、図１に示した構成において、ＰＳローラ１４と転写ユニット１１との間で用紙に撓みが生じた状態を示す説明図である。図６は、図１に示した構成において、用紙の先端部が定着ローラ３１と加圧ローラ３２との間に挟み込まれ、かつ用紙の後端部がＰＳローラ１４に挟み込まれている状態を示す説明図である。図７は、図１に示した構成において、転写領域（転写部）ＧとＰＳローラ１４との間での用紙の撓みが大きくなり過ぎた状態を示す説明である。なお、本実施の形態では、転写ユニット（転写部）１１に対して定着ユニット（定着部）１２が略垂直上方に配置されているものとする。

例えば、給紙トレイ１０から送り出された用紙Ｐは、用紙センサ１７を経由してＰＳローラ１４にて一旦停止させられる。この停止動作により、用紙はＰＳローラ１４にて斜め送りが修正される。

その後、用紙は、図４に示すように、ＰＳローラ１４により転写領域Ｇ（二次転写部）に向けて送り出される。このとき、ＰＳローラ１４の周速度は第１速度Ｖ１に設定される。したがって、用紙は第１速度Ｖ１にて転写領域Ｇに向かって移動する。この第１速度Ｖ１はＰＳローラ１４の通常速度であり、かつ転写ベルト１１aの周速度よりも速い速度である。

第１速度Ｖ１で用紙が搬送されると、転写ベルト１１ａとＰＳローラ１４との速度差により、図５に示すように、ＰＳローラ１４と転写ユニット１１との間において用紙に撓みが生じる。この撓みは、用紙搬送方向に対して直交する方向への用紙の膨らみとなる。この撓みが発生するのは、ＰＳローラ１４による用紙Ｐの搬送速度（第１速度Ｖ１）が、転写ベルト１１ａ（転写領域Ｇ）による用紙Ｐの搬送速度よりも速くなっていることによる。このように、転写領域Ｇの上流側位置において発生した用紙Ｐの撓みは、用紙Ｐの先端部を転写領域Ｇに押し込む力（第１の力）を作用させる。すなわち、用紙ＰはＰＳローラ１４により強制的に転写領域Ｇに押し込まれる。

転写領域Ｇを通過する用紙Ｐの表面には、中間転写ベルト７上のトナー画像が転写される。また、転写領域Ｇを通過した用紙Ｐは、転写ユニット１１の転写ベルト１１ａと共に移動し、順次先端部より転写ベルト１１ａから剥離して定着ユニット１２方向へ進行する。

その後、用紙Ｐの先端部Ｐａは、定着ユニット１２の回転する定着ローラ３１または加圧ローラ３２と衝突した後にこれら両ローラ間、すなわち両ローラの圧接部に突入し、図６に示すように、上記圧接部に挟み込まれる。このとき、用紙Ｐの後端部はＰＳローラ１４を通過していない状態である。次に、上記のように、用紙Ｐの先端部Ｐａが定着ローラ３１と加圧ローラ３２との間の圧接部に挟み込まれたタイミングにおいて、ＰＳローラ１４による用紙Ｐの搬送速度は第２速度Ｖ２に減速される。

上記のように、用紙Ｐの先端部Ｐａが定着ユニット１２のローラに衝突した場合、用紙Ｐには上流側に押し戻そうとする力（第２の力）が作用する。しかしながら、用紙Ｐには上記撓みによって第２の力とは逆方向の上記第１の力が作用しているので、第２の力は第１の力によって打ち消される。したがって、第２の力が作用することによる用紙Ｐ上でのトナー画像の転写ずれが抑制される。

特に厚紙のような硬い用紙の場合には、用紙の柔軟性が低いために、先端部が定着ユニット１２のローラに衝突したときの影響が直接的に用紙の上流側部分に伝わり易い。そこで、厚紙のような硬い用紙を使用する場合に上記構成を適用すれば、トナー画像の転写ずれの抑制機能が顕著に作用する。

また、用紙Ｐの先端部Ｐａが定着ローラ３１と加圧ローラ３２との間の圧接部に挟み込まれた後も、ＰＳローラ１４による用紙Ｐの搬送速度を第１速度Ｖ１のまま維持した場合には、図７に示すように、転写領域ＧとＰＳローラ１４との間での用紙の撓みが大きくなり過ぎる。この場合には、同図に示すように、転写領域Ｇの上流側において用紙Ｐが中間転写ベルト７と接触するので、中間転写ベルト７上のトナー画像が乱れて画像不良が発生する。また、この場合には印字倍率が増加する。この印字倍率が増加するのは用紙Ｐの搬送速度がＰＳローラ１４による搬送速度Ｖ１に支配され、中間転写ベルト７によるトナー画像の搬送速度よりも速くなった結果、用紙Ｐ上に転写されるトナー画像が引き伸ばされるためである。このような問題は、上記のように、用紙Ｐの先端部Ｐａが定着ローラ３１と加圧ローラ３２との間の圧接部に挟み込まれたタイミングにおいて、ＰＳローラ１４による用紙Ｐの搬送速度は第２速度Ｖ２に減速することにより防止される。

図８は制御ユニット３５の制御に基づくＰＳローラ１４の動作を示すタイミングチャートである。
図８において、まず、ＰＳローラ１４に向かって搬送されてきた用紙Ｐは、先端部が用紙センサ１７にて検知された後、先端部がＰＳローラ１４に到達することにより停止する。このとき、ＰＳクラッチ１４ａはＯＦＦであり、ＰＳローラ１４は停止している。ＰＳローラ１４に到達した用紙ＰはＰＳローラ１４によって斜め送りが修正される。

次に、用紙Ｐの先端部が用紙センサ１７にて検知されてから時間ｔ１後にＰＳクラッチ１４ａがＯＮとなる。これにより、ＰＳローラ１４が回転を開始する。このときのＰＳローラ１４による用紙搬送速度は第１速度Ｖ１である。ＰＳローラ１４が回転を開始すると、用紙Ｐは転写領域Ｇ、さらには定着ユニット１２に向かって搬送される。この間に、用紙Ｐには中間転写ベルト７からトナー画像が転写される。

次に、用紙Ｐの先端部が用紙センサ１７にて検知されてから時間ｔ２後に、ＰＳローラ１４による用紙搬送速度は第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２に切り替えられる。この切り替えのタイミングは、用紙Ｐの先端部が定着ローラ３１と加圧ローラ３２との圧接部に挟持されたタイミングに相当する。

次に、用紙Ｐの後端部が用紙センサ１７にて検知されてから時間ｔ３後に、ＰＳクラッチ１４ａがＯＦＦとなる。これにより、ＰＳローラ１４が停止する。

図９は、制御ユニット３５の制御動作を示すフローチャートである。
図９において、まず、画像形成装置Ａのプリントボタンが操作され、画像形成装置Ａに対して印刷要求が入力されると（Ｓ１０）、ＰＳローラ１４による用紙Ｐの搬送速度を第１速度Ｖ１に設定する（Ｓ１１）。

次に、ピックアップローラ１６で用紙トレイ１０内の用紙Ｐがピックアップされ（Ｓ１２）、この用紙Ｐの先端部が用紙センサ１７にて検出されてから時間ｔ１が経過するまで待機する（Ｓ１３）。その後、上記時間ｔ１が経過すると、ＰＳクラッチ１４ａをオフ状態からオン状態に切り替える（Ｓ１４）。これにより、ＰＳローラ１４が回転を開始する。

次に、用紙センサ１７にて用紙Ｐの先端部が検出されてから時間ｔ２が経過するまで待機する（Ｓ１５）。その後、上記時間ｔ２が経過すると、ＰＳローラ１４による用紙Ｐの搬送速度を第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２に切り替える（Ｓ１６）。

次に、用紙センサ１７にて用紙Ｐの後端部が検出されてから時間ｔ３が経過するまで待機する（Ｓ１７）。その後、上記時間ｔ３が経過すると、ＰＳクラッチ１４ａをＯＮからＯＦＦに切り替える（Ｓ１８）。これにより、ＰＳローラ１４が停止する。

以上の制御により１頁分の印刷が終了する。その後、次頁の印刷があればＳ１１に戻ってそれ以下の処理を繰り返し、次頁の印刷がなければ処理を終了する（Ｓ１９）。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図１０は、本実施の形態における画像形成装置ＡのＰＳローラ１４から定着ユニット１２に至る用紙Ｐの搬送経路付近の構成を示す模式図である。

本実施の形態の画像形成装置Ａは、実施の形態１に示した構成に加えて、ＰＳローラ１４と転写ユニット１１との間の用紙撓み量を検出する用紙撓み量センサ（用紙撓み量検出手段）４０を備えている。本実施の形態において、上記用紙撓み量センサ４０は、ＰＳローラ１４と転写ユニット１１との間の用紙搬送経路に設けられた反射型センサ（受／発光センサ）からなる。この反射型センサは発光部より照射した光を測定対象物で反射し、その反射光を受光部で受光することにより、反射型センサから測定対象物としての用紙Ｐまでの距離を検出するものである。

具体的には、図１０に示すように、用紙撓み量が破線にて示す量に増大した場合には、実線にて示す理想的な用紙撓み量と比較して、用紙撓み量センサ４０から用紙Ｐまでの距離が近くなる。したがって、上記両者の距離の差を計算することにより用紙Ｐの撓み量を求めることができる。

さらに、本実施の形態において、制御ユニット３５は、用紙撓み量センサ４０の検出結果に基づいて、上記用紙撓み量を一定とする制御機能を備える。これにより、画像不良の防止機能を高めることができるようになっている。

すなわち、上記用紙撓み量は、用紙先端部が転写領域Ｇに到達した際に、ＰＳローラ１４による用紙搬送速度が転写ユニット１１による用紙搬送速度よりも速い状態が継続すると漸次増大する。上記用紙撓み量が過度に増大すると、前記図７において説明したように、転写領域Ｇの上流側において用紙Ｐが中間転写ベルト７と接触し、中間転写ベルト７上のトナー画像が乱れて画像不良が発生する。そこで、用紙撓み量センサ４０により、上記位置における用紙撓み量を検出し、この用紙撓み量が所定値以内となるように制御ユニット３５はＰＳローラ１４による用紙搬送速度を制御する。具体的には、用紙撓み量が所定値の範囲を超えた状態となった場合に、制御ユニット３５は、ＰＳローラ１４による用紙搬送速度を第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２、すなわち転写ベルト１１ａによる用紙搬送速度（定着ユニット１２による用紙搬送速度）にほぼ等しい通常速度に減速させる。

図１１は、図１０に示した各ローラの駆動部（モータ類）を制御するための構成を示すブロック図である。図１２（ａ）は本実施の形態の制御ユニット３５の制御動作を示すフローチャートであり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示したＳ２０の動作の詳細を示すフローチャートである。以下に図１２に基づいて、制御ユニット３５の制御動作を説明する。なお、Ｓ１０〜Ｓ１９は図９に示したものと同一であるので、それらについての詳細な説明は省略する。

図１２（ａ）において、ＰＳローラ１４による用紙Ｐの搬送速度を第１速度Ｖ１に設定し（Ｓ１１）、用紙Ｐの先端部が用紙センサ１７にて検出されてから時間ｔ１が経過すると（Ｓ１３）、ＰＳクラッチ１４ａをオフ状態からオン状態に切り替える（Ｓ１４）。これにより、ＰＳローラ１４が回転を開始する。

この状態において、用紙撓み量を制御するための並列処理（サブルーチン１）を開始する（Ｓ２０）。この並列処理は、制御ユニット３５のタイムシェアリング処理により実行する。

サブルーチン１では、図１２（ｂ）に示すように、用紙撓み量センサ４０により用紙撓み量が所定値を超過したか否を判定し（Ｓ２２）、所定値を超過していればＰＳローラ１４による用紙搬送速度を第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２に低下させる（Ｓ２３）。また、用紙撓み量が所定値を超過していなければ、このサブルーチン１の実行中の間、用紙撓み量が所定値を超過したか否を判定する処理（Ｓ２２）を継続する。

一方、ＰＳクラッチ１４ａをＯＦＦにした場合には、サブルーチン１（並列処理）を終了するようメインルーチン（図１２（ａ））からサブルーチン１に対して指令する（図１２（ａ）のＳ２１０）。サブルーチン１では、メインルーチンから終了の指令を受けると（Ｓ２４）処理を終了する。

上記の用紙撓み量の所定値は、用紙Ｐの厚さに応じて設定可能であり、用紙Ｐが厚いほど所定値を大きく、すなわち撓み量を大きく設定すれば、定着ユニット１２のローラとの衝突時の衝撃を緩和することができる。但し、その場合であっても所定値は、転写領域Ｇの上流側において用紙Ｐが中間転写ベルト７と接触しない範囲であることを前提とする。

用紙の厚さに応じて用紙撓み量の所定値を変更できる構成とするために、画像形成装置Ａは、ユーザが用紙Ｐの厚さを入力できるようになっている。このための入力手段としては、例えば操作パネル３７（図１１参照；入力手段）である。また、メモリ（図１１参照；記憶手段）３６には、用紙の厚さとそれに応じた上記所定値との関係を示す情報が記憶されている。したがって、制御ユニット３５は、操作パネル３７から入力された用紙の厚さ、例えば各給紙トレイ１０に装填されている用紙の厚さに基づき、対応する所定値をメモリ３６が記憶している情報を参照して設定することができる。

以上のように、本実施の形態の画像形成装置Ａでは、転写領域ＧとＰＳローラ１４との間の用紙搬送経路上における用紙の撓み量に応じてＰＳローラ１４による用紙搬送速度が制御される。したがって、用紙の撓み量を用紙Ｐの先端部を転写領域Ｇに押し込む力（第１の力）を得る上において適当な範囲に維持することができる。また、転写領域ＧとＰＳローラ１４との間の用紙撓み量が過大となって用紙の撓み部分が転写領域Ｇを構成する部材（例えば中間転写ベルト７）に接触し、画像不良が発生する事態を確実に防止することができる。

なお、本実施の形態においては、用紙撓み量センサ４０にて検出された用紙撓み量が所定値を超える場合に、制御ユニット３５は、ＰＳローラ１４による用紙搬送速度を第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２（転写ベルト１１ａによる用紙搬送速度にほぼ等しい通常速度）に切り替えている。しかしながら、この場合に第１速度Ｖ１から切り替える速度は、第２速度Ｖ２に限定されず、第１速度Ｖ１よりも遅くかつ第２速度Ｖ２よりも速い、第１速度Ｖ１と第２速度Ｖ２との間の速度であってもよい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の実施形態の画像形成装置における図２に示したＰＳローラから定着ユニットに至る用紙の搬送経路付近の構成を示す模式図である。 本発明の実施形態における画像形成装置の構成を示す縦断側面図である。 図１に示した各ローラの駆動部を制御するための構成を示すブロック図である。 図１に示した構成において、ＰＳローラにより用紙を送り出した状態を示す説明図である。 図１に示した構成において、ＰＳローラと転写ユニットとの間で用紙に撓みが生じた状態を示す説明図である。 図１に示した構成において、用紙の先端部が定着ローラと加圧ローラとの間に挟み込まれ、かつ用紙の後端部がＰＳローラに挟み込まれている状態を示す説明図である。 図１に示した構成において、転写領域ＧとＰＳローラとの間での用紙の撓みが大きくなり過ぎた状態を示す説明である。 図３に示した制御ユニットの制御に基づくＰＳローラの動作を示すタイミングチャートである。 図３に示した制御ユニットの制御動作を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態の画像形成装置における図２に示したＰＳローラから定着ユニットに至る用紙の搬送経路付近の構成を示す模式図である。 図１０に示した各ローラの駆動部を制御するための構成を示すブロック図である。 図１２（ａ）は図１１に示した制御ユニットの制御動作を示すフローチャート、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示したＳ２０の動作の詳細を示すフローチャートである。

符号の説明

3a〜3d 感光体ドラム
2a〜2d 現像器
７ 中間転写ベルト
８ 中間転写ベルトユニット
１１ 転写ユニット
１１ａ 転写ベルト
１１ｂ 転写ローラ
１２ 定着ユニット（定着部）
１４ ＰＳローラ（用紙搬送手段）
１４ａ ＰＳクラッチ
１４ｂ ＰＳモータ
１７ 用紙センサ（用紙位置検出手段）
３１ 定着ローラ
３１ａ 駆動モータ
３２ 加圧ローラ
３５ 制御ユニット（制御手段、用紙位置検出手段）
３６ メモリ（記憶手段）
３７ 操作パネル（入力手段）
４０ 用紙撓み量センサ（用紙撓み量検出手段）
７１ 中間転写ベルト駆動ローラ
７１ａ 駆動モータ
Ａ 画像形成装置
Ｇ 転写領域（転写部）

Claims (6)

1. 感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像してトナー画像を形成し、このトナー画像を取得して転写部により用紙上に転写する動作と、互いに圧接されて逆方向に回転する加圧ローラと定着ローラとを有する定着部により、前記用紙上のトナー画像を用紙に定着させる動作とを行い、用紙搬送経路において用紙搬送方向に用紙搬送手段、前記転写部および前記定着部がこの順序に配置されている画像形成装置において、
   前記用紙搬送経路における用紙の位置を検出する用紙位置検出手段と、
   前記用紙搬送経路を搬送される用紙の先端部が定着部の前記両ローラ間に挟持される第１位置に到達したことが前記用紙位置検出手段にて検出されるまでは、前記用紙搬送手段による用紙搬送速度を前記転写部における用紙搬送速度よりも速い第１速度に設定する一方、前記用紙の先端部が前記第１位置に到達したことが前記用紙位置検出手段にて検出されたときには、前記用紙搬送手段による用紙搬送速度を前記第１速度よりも遅い第２速度に低下させる制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写部と前記用紙搬送手段との間の前記用紙搬送経路上における用紙の撓み量を検出する用紙撓み量検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記用紙撓み量検出手段にて検出される用紙の撓み量に応じて前記用紙搬送手段による用紙搬送速度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。
3. 前記用紙撓み量検出手段は、用紙に光を投射する発光部、および用紙からの反射光を受光する受光部を備えた反射型センサであり、このセンサから用紙までの距離を検出するものであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記用紙の撓み量が所定量以下となるように前記用紙搬送手段による用紙搬送速度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。
5. 前記制御手段は、前記用紙の撓み量が所定量を超えた場合に前記用紙搬送手段による用紙搬送速度を前記第１速度から前記第２速度に低下させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
6. 用紙の厚さとをその用紙の厚さに対応した前記所定値との複数の組み合わせを記憶する記憶手段と、
   用紙の厚さを入力可能な入力手段とを備え、
   前記制御手段は、前記入力手段から入力された用紙の厚さに対応する前記所定値を前記記憶手段に記憶されている前記組み合わせの情報を参照して設定することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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