(57)【要約】【課題】  本発明は、別途、記録材の種類を検知するセンサを用いることなく実際に供給された記録材の状態に応じて定着手段の温度等の画像形成条件を変更する。これにより定着不良や記録材のジャムの発生を防止し得る画像形成装置を提供することを目的としている。【解決手段】  記録材16に画像を形成する画像形成手段と、記録材16を搬送する搬送手段と、搬送される記録材16が通過する、搬送路上の記録材通過位置を検知するループ検知センサ20と、該ループ検知センサ20により検知した記録材通過位置に基づいて画像形成手段の画像形成に関する条件を変更する制御部29と、を有することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
記録材を搬送する搬送手段と、
搬送される記録材が通過する、搬送路上の記録材通過位置を検知する記録材検知手段と、
前記記録材検知手段により検知した記録材通過位置に基づいて前記画像形成手段の画像形成に関する条件を変更する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成手段は、前記搬送手段により搬送される記録材上のトナー像を定着回転体と加圧回転体とで構成される定着ニップ部で挟持搬送して記録材に定着させる定着手段を備え、
前記制御手段は、前記記録材検知手段により検知した記録材通過位置に基づいて前記定着手段の定着温度を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。
【請求項３】
記録材の種類を選択する選択手段を有し、
前記制御手段は、前記選択手段によって選択された記録材の種類と、前記記録材検知手段により検知した記録材通過位置とに基づいて前記定着手段の定着温度を変更することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記録材検知手段は、前記搬送手段の上流側搬送部材と下流側搬送部材の搬送速度差に基づいて搬送される記録材に形成されるループに当接する当接部を有し、前記当接部が搬送される記録材に当接する時間を検知することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
トナー像が形成される記録材の状態に応じて定着温度等の画像形成条件を変更し得る画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ、ファクシミリ装置、或いはこれらを複合した複合機等の画像形成装置では、画像が形成される記録材の種類を設定し、その設定に応じて、記録材に画像が印刷される。
【０００３】
ユーザが記録材の種類を設定する場合、記録材の種類毎に設定された条件のもとで印刷されるため、設定された記録材の種類と、実際に供給される記録材とが異なると、異なる記録材の種類の設定された条件の下で記録材に画像が形成される。この場合、印字品質が低下するといった問題が生じる。
【０００４】
また、印刷する際にユーザにわざわざ記録材の種類を指定させなければならず、種類の選定に手間がかかる。
【０００５】
例えば、ユーザが外部スイッチで薄紙を指定し、実際に供給される記録材が厚紙だった場合は、定着ヒータの温調温度が不足になるため定着不良が発生する。
【０００６】
また、ユーザが外部スイッチで厚紙を指定し、実際に供給される記録材が薄紙だった場合は、定着ヒータが温度過多になるため記録材にカールが発生する。これにより、両面印刷時には感光ドラムの表面に対向して配置されたクリーニング容器内に記録材が入り込むことにより記録材の詰まり（以下、「ジャム」という）が発生する。
【０００７】
このような定着不良やジャムの発生を防止するため、記録材の種類を検知するセンサが別途、画像形成装置に備えられているものがある。記録材の種類を検知するセンサとして、例えば、特許文献１には、記録材の自重によって垂れ下った距離を検出し、その距離に基づいて、記録材の種類を判別するセンサを備えた画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０８−２５９０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述の特許文献１では、記録材の種類を判別するセンサを別途、設ける必要があり、部品点数を増加させ、コスト高となる要因の一つであった。
【００１０】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、別途、記録材の種類を検知するセンサを用いることなく実際に供給された記録材の状態に応じて定着手段の温度等の画像形成条件を変更する。これにより定着不良や記録材のジャムの発生を防止し得る画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、記録材を搬送する搬送手段と、搬送される記録材が通過する、搬送路上の記録材通過位置を検知する記録材検知手段と、前記記録材検知手段により検知した記録材通過位置に基づいて前記画像形成手段の画像形成に関する条件を変更する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成により記録材検知手段が記録材を検知した最初の検知時刻から、その直後に前記記録材検知手段が前記記録材を検知できなくなる最初の非検知時刻までの時間に基づいて画像形成条件を変更する。これにより、定着不良や記録材のジャムの発生を防ぐことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す断面説明図である。
【図２】記録材検知手段の構成を示す断面説明図である。
【図３】記録材の種類に応じた記録材検知手段のフラグの姿勢を説明する図である。
【図４】記録材の坪量と、記録材検知手段が記録材を検知した最初の検知時刻から、その直後に前記記録材検知手段が前記記録材を検知できなくなる最初の非検知時刻までの時間との関係を示す図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の動作を説明するフローチャートである。
【図６】第１実施形態と、従来例とで記録材の坪量に応じた定着性能と、両面印刷時の記録材のジャム状況を比較して示した図である。
【図７】記録材に含有される水分量が異なる場合の記録材の坪量と、記録材検知手段が記録材を検知した最初の検知時刻から、その直後に前記記録材検知手段が前記記録材を検知できなくなる最初の非検知時刻までの時間との関係を示す図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の動作を説明するフローチャートである。
【図９】第２実施形態と、従来例とで記録材の坪量に応じた定着性能と、両面印刷時の記録材のジャム状況を比較して示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【００１５】
尚、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、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。
【実施例１】
【００１６】
先ず、図１〜図６を用いて本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。
【００１７】
＜画像形成装置の全体構成＞
図１は本発明を適用した画像形成装置６の全体構成を示す概略図である。
【００１８】
図１に示す画像形成装置６において、記録材16上に画像を形成する際は、先ず、ユーザが操作パネル34により印刷モードや枚数を入力し、印刷開始ボタンを押すことにより、画像形成装置６が動作する。尚、操作パネル34は記録材16の種類を選択する選択手段を兼ねる。
【００１９】
画像形成装置６の画像形成動作が始まると、画像情報に応じて形成されたトナー像を担持する像担持体となる感光ドラム１が図１の反時計回り方向に回転する。そして、該感光ドラム１の表面に接触して設けられる帯電手段となる帯電ローラ２が感光ドラム１の表面を一様に帯電する。
【００２０】
本実施形態における感光ドラム１は、ＯＰＣ（Organic Photoconductor；有機光半導体）、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の感光材料を表層に設ける。これらの表層は、アルミニウム、ニッケル等のシリンダ状の基盤上に設けることで形成される。
【００２１】
一様に帯電した感光ドラム１の表面に対して、像露光手段となるレーザスキャナ３が画像情報に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザ光Ｌを射出し、該感光ドラム１の表面に静電潜像を形成する。その後、現像手段となる現像装置４が、感光ドラム１の表面との電位差を利用して静電潜像にトナーを供給し、該感光ドラム１の表面上の静電潜像をトナー像として現像する。
【００２２】
本実施形態における現像方法としては、ジャンピング現像法、二成分現像法、ＦＥＥＤ（Floating Electrode Effect Developing）現像法の何れかの現像法を用いることが可能である。尚、ＦＥＥＤ現像法とは一成分絶縁性トナーを用いた接触現像法で島状に分離して配置された微細電極（フロート電極）を表面に持つ現像剤担持体にトナー層を形成し，それを静電潜像に摺擦して現像するものである。また、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いることでも良い。
【００２３】
次に、給送カセット17に収納された記録材16はピックアップローラ15と図示しない分離手段との協働によって一枚ずつ分離給送され、更に搬送ローラ８によりレジストローラ10に搬送される。記録材16はレジストローラ10により、感光ドラム１の表面に現像されたトナー像の先端が転写ローラ５に達するタイミングに合わせて搬送される。転写ローラ５は感光ドラム１上（像担持体上）に担持されたトナー像を記録材16に転写する転写手段として構成される。
【００２４】
感光ドラム１の表面において現像されたトナー像は、感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎｔにおいて記録材16に転写される。この際、記録材16に転写されずに感光ドラム１の表面に残留した残留トナーはクリーニング手段となるクリーニング装置７により除去される。
【００２５】
感光ドラム１と転写ローラ５の転写ニップ部Ｎｔでトナー像が転写された記録材16は、定着手段となる定着装置14に設けられた定着回転体となる定着ローラ12と、加圧回転体となる加圧ローラ11とで構成される定着ニップ部Ｎｆで挟持搬送される。
【００２６】
ここで、感光ドラム１と転写ローラ５とは、該転写ローラ５により感光ドラム１の表面からトナー像が転写された記録材16を搬送する搬送手段を構成する。
【００２７】
感光ドラム１と転写ローラ５とにより挟持搬送されるトナー像が転写された記録材16は、定着装置14の定着ニップ部Ｎｆに導入される。そして、定着ローラ12内に内包された熱源となるヒータ12ａにより所定温度に加熱された定着ローラ12と、加圧ローラ11とによって加熱・加圧されて未定着トナー像が記録材16上（記録材上）に定着される。
【００２８】
尚、本実施形態において、定着ローラ12に内包しているヒータ12ａは以下の構成を有する。アルミナや窒化アルミ等の絶縁性セラミック基板の表面に該基板の長手方向に沿ってＡｇ／Ｐｄ（銀／パラジウム）、ＲｕＯ２（酸化ルテニウム）、Ｔａ２Ｎ（窒化タンタル）等の通電により発熱する抵抗層がスクリーン印刷されたものが用いられる。
【００２９】
本実施形における定着ローラ12の表面には、定着フィルムが設けられる。定着フィルムは基層と表層とより形成される複層構造を有する。基層としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ；Polyetheretherketone）等の耐熱性樹脂が用いられる。更に、耐熱性、高熱伝導性を有するステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）等の純金属、合金等が用いられる。
【００３０】
表層としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；Polytetrafluoroethylene）が用いられる。更に、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体）等の樹脂が用いられる。また、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン共重合体）、ＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）等の樹脂を用いても良い。
【００３１】
加圧ローラ11は、ステンレス（ＳＵＳ）、快削鋼（ＳＵＭ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属製芯金と、金属製芯金の外側に形成される弾性層によって構成される。本実施形態では、弾性層として、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムで形成した弾性ソリッドゴム層、或いは、より断熱効果を持たせるためにシリコーンゴムを発泡して形成した弾性スポンジゴム層が用いられる。また、シリコーンゴム層内に中空のフィラー（マイクロバルーン等）を分散させ、硬化物内に気体部分を持たせて断熱効果を高めた弾性気泡ゴム層を用いる構成であっても良い。
【００３２】
更に、弾性層の表面にパーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂等の離型性層を形成する。
【００３３】
加圧ローラ11は、図示しない付勢手段となるバネによって定着ローラ12に対して加圧され、芯金の端部に設けられた図示しない駆動ギアにより回転駆動力を得る。駆動力は制御手段となる制御部29に設けられるＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）30からの指令に従い回転駆動される定着モータ24から伝達される。この加圧ローラ11の回転駆動に伴って、定着ローラ12の表面に設けられる定着フィルムは加圧ローラ11との摩擦力により従動回転する。
【００３４】
定着装置14によりトナー像が定着された記録材16は、該定着装置14の記録材搬送方向下流側（図１の上側）に設けられた排出ローラ13によって排出トレイ28上に排出される。
【００３５】
また、温湿度センサ27によって検知された温度や湿度に応じて、転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧や、定着ローラ12内に設けられるヒータ12ａに通電して加熱する定着温度等のプロセス条件が最適な条件に切り替わり、常に良好な画像を出力している。
【００３６】
また、図１に示すように、定着装置14に設けられる加圧ローラ11は、ＣＰＵ30により回転制御される定着モータ24により図１の時計回り方向に回転する。
【００３７】
感光ドラム１は図示しない駆動ローラにより回転駆動され、その駆動源としてはＣＰＵ30により回転制御されるメインモータ25であり、回転方向としては図１の反時計回り方向である。
【００３８】
本実施形態において記録材16に画像を形成する画像形成手段は、感光ドラム１、帯電ローラ２、レーザスキャナ３、現像装置４、転写ローラ５、定着装置14等により構成される。
【００３９】
＜ループ形成制御＞
次に、画像形成装置６の記録材搬送経路上において、感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎｔと、定着装置14の定着ローラ12と加圧ローラ11との定着ニップ部Ｎｆとの間で行う記録材16のループ形成制御について説明する。
【００４０】
図１に示すように、記録材搬送経路上の転写ニップ部Ｎｔと、定着ニップ部Ｎｆとの間には定着入口ガイド18が設けられる。定着入口ガイド18の後端部18ｂが転写ニップ線（感光ドラム１と転写ローラ５とが接する点を通り、感光ドラム１の中心と転写ローラ５とを結ぶ直線に対し垂直方向の線）上よりも感光ドラム１側に位置するように配置されている。
【００４１】
更に、定着入口ガイド18の先端部18ａと後端部18ｂとの間の搬送面は、記録材16が下方に凸（図１の右下に凸）となるループが形成された場合、それを収容できるような形状で配置されている。
【００４２】
＜記録材検知手段＞
次に図２を用いて記録材16が通過する搬送路上の記録材通過位置を検知する記録材検知手段となるループ検知センサ20の構成について説明する。図２は記録材16が通過する搬送路上の記録材通過位置を検知するループ検知センサ20の模式断面図である。
【００４３】
記録材16を搬送する搬送手段として、感光ドラム１と転写ローラ５とにより上流側搬送部材が構成され、定着ローラ12と加圧ローラ11とにより下流側搬送部材が構成される。そして、これらの上流側搬送部材と下流側搬送部材とにより同時に搬送される記録材16のそれぞれの部位の搬送速度差に基づいて該記録材16に図２に示すようなループが形成される。
【００４４】
記録材16に図２のようなループを形成する目的は、記録材16に転写される前の感光ドラム上のトナー像と、記録材16に転写されたトナー像の搬送方向の画像比率を一致させるためである。
【００４５】
搬送手段の下流側搬送部材の搬送力が上流側搬送部材の搬送力より強い場合がある。この場合、下流側搬送部材の速度が上流側搬送部材よりも常に速いと、記録材16にループは形成されず、下流側搬送部材に記録材16は引っ張られる。
【００４６】
そして、上流側搬送部材の搬送速度よりも記録材16の速度が速くなり、記録材16に転写される像が搬送方向に延びてしまう現象が発生する。上記のような現象を発生させないために記録材16にループを形成する制御を行う。
【００４７】
記録材搬送経路上の転写ローラ５と定着装置14との間には記録材16に当接して該記録材16に形成されるループ量を検知するフラグ19が設けられている。フラグ19は回動軸19ａを中心に回動自在に設けられている。回動軸19ａには付勢手段となる捩じりコイルバネ21が嵌装されており、該捩じりコイルバネ21によりフラグ19が常時、図２の反時計回り方向に付勢されている。
【００４８】
そして、記録材16が搬送面に沿って作るループ量に応じて該記録材16に当接するフラグ19が押し戻されて回動軸19ａを中心に捩じりコイルバネ21の付勢力に抗して図２の時計回り方向に回動する。
【００４９】
回動軸19ａを中心にしてフラグ19と反対側にはフォトインタラプタ23の光路を遮断し得るフラグ22が設けられている。フラグ19，22は回動軸19ａを中心に一体的に回動する。
【００５０】
本実施形態のフラグ19，20は、ＡＢＳ樹脂｛アクリロニトリル（Acrylonitrile）、ブタジエン（Butadiene）、スチレン（Styrene）の共重合合成樹脂｝の黒色を用いた。
【００５１】
フォトインタラプタ23は、レーザ光を出射する発光部と、その発光部に対向して設けられた受光部とを備えている。そして、フラグ22が発光部と受光部との間の光路を往復運動することによって、フォトインタラプタ23の遮光状態がＯＮ／ＯＦＦと切り替わる。
【００５２】
画像形成装置６の制御部29は、ＣＰＵ30と、ＲＯＭ（Read Only Memory；リードオンリメモリ）32と、ＲＡＭ（Randam AccessMemory；ランダムアクセスメモリ）33と、タイマー31とを備えている。制御部29には図示しない画像読取部と、操作パネル34と、図示しない表示部とが電気的に接続されている。
【００５３】
ＲＯＭ32には、画像形成装置６を制御するための各種制御プログラムや各種設定、初期値等が記憶されている。
【００５４】
ＲＡＭ33は、各種制御プログラムが読み出される作業領域として、或いは、画像データを一時的に記憶する記憶領域として利用される。
【００５５】
タイマー31はループ検知センサ20において、搬送される記録材16に形成されるループに当接する当接部となるフラグ19が搬送される記録材16に当接する時間を測定検知する。
【００５６】
ＣＰＵ30はＲＯＭ32から読み出した制御プログラムや各種センサから送られる信号に従って、その処理結果をＲＡＭ33に記憶させながら、各構成要素を制御する。
【００５７】
ＣＰＵ30は、ループ検知センサ20の動きに連動するフォトインタラプタ23の検知信号と検知時間とから、定着モータ24及びメインモータ25の何れかのモータもしくは両方のモータの回転速度制御を行う。これにより、転写ローラ５と定着装置14との間の記録材搬送経路上における記録材16の搬送速度制御を行い、記録材16に形成されるループ量を制御している。
【００５８】
本実施形態における記録材16のループ量制御について以下に説明する。
【００５９】
搬送される記録材16が図２の右に凸のループを形成すると、該記録材16がループ検知センサ20のフラグ19を回動軸19ａを中心に図２の時計回り方向に押し回す。この時点から記録材16のループ制御が行われる。
【００６０】
記録材16がループ検知センサ20のフラグ19に当接摺動しつつ該フラグ19を通過する。その際に、該記録材16のループに追従して回動軸19ａを中心に図２の時計回り方向にフラグ22が回動する。そのフラグ22によりフォトインタラプタ23の光路が遮断されてループ検知センサ20がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換わる。
【００６１】
記録材16の先端側が定着装置14の定着ニップ部Ｎｆに突入して定着ローラ12と加圧ローラ11とにより挟持搬送される記録材16の搬送速度は１０６．８ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。また、記録材16の後端側が感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎｔに突入して該感光ドラム１と転写ローラ５とにより挟持搬送される記録材16の搬送速度は１０８ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。
【００６２】
従って、定着装置14における記録材16の搬送速度の方が、転写ローラ５における記録材16の搬送速度よりも遅い設定にしている。このため、感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎｔと、定着装置14の定着ニップ部Ｎｆとの間の記録材搬送経路上で記録材16に形成されるループは大きくなる。
【００６３】
ループ検知センサ20のフラグ22がフォトインタラプタ23の光路を遮断してから該ループ検知センサ20のＯＮ状態が５０ｍｓｅｃ間続く。そのとき、制御部29は定着装置14における記録材16の搬送速度を感光ドラム１と転写ローラ５とによる１０８ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度よりも速い１０９．５ｍｍ／ｓｅｃになるように制御する。これにより感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎｔと、定着装置14の定着ニップ部Ｎｆとの間の記録材16のループは次第に小さくなる。
【００６４】
記録材16のループが次第に小さくなると、記録材16のループの大きさに追従してフラグ22が回動軸19ａを中心に図２の反時計回り方向に回動してフォトインタラプタ23の光路の遮断が解除される。そして、ループ検知センサ20がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換わる。
【００６５】
ループ検知センサ20のフラグ22がフォトインタラプタ23の光路の遮断を解除してから該ループ検知センサ20のＯＦＦ状態が５０ｍｓｅｃ続く。そのとき制御部29は定着装置14における記録材16の搬送速度を感光ドラム１と転写ローラ５とによる１０８ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度よりも遅い１０６．８ｍｍ／ｓｅｃになるように制御する。これにより感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎｔと、定着装置14の定着ニップ部Ｎｆとの間の記録材16のループは次第に大きくなる。
【００６６】
以上の制御を繰り返すことにより記録材16に形成されるループを一定の範囲内に維持することが出来る。
【００６７】
そして、記録材16の後端が感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎｔを抜けて記録材16がループ検知センサ20のフラグ19を通過すると該ループ検知センサ20は記録材16のループを検知できなくなる。その後、定着装置14において記録材16を一定速度で搬送し、更に排出ローラ13により排出トレイ28上に排出する。
【００６８】
本実施形態では、上記の記録材16のループ制御において、ループ検知センサ20による記録材16のループの検知情報に基づいて記録材16の種類を判別するセンサを別途設けることなく記録材16の坪量Ｂを判断することが出来る。
【００６９】
これにより、制御部29はループ検知センサ20により検知した記録材16の通過位置（記録材通過位置）に基づいて画像形成手段の画像形成に関する条件を変更することが出来る。
【００７０】
本実施形態では、画像形成手段の画像形成に関する条件の一例として、制御部29はループ検知センサ20により検知した記録材16の通過位置に基づいて定着装置14のヒータ12ａの定着温度を変更する。
【００７１】
図３は感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎｔから定着装置14の定着ローラ12と加圧ローラ11との定着ニップ部Ｎｆまでの搬送経路上を搬送される記録材16の坪量Ｂの一例を示す。記録材16の坪量Ｂの一例として、１２８ｇ／ｍ２の紙と、５２ｇ／ｍ２の紙を通紙したときの記録材16に形成されるループの大きさと、ループ検知センサ20のフラグ19の回動状態の一例を示す。
【００７２】
図３において、最初のループ検知センサ20のＯＮとは、記録材16の先端がループ検知センサ20のフラグ19を押し回してフラグ22がフォトインタラプタ23の光路を遮断した時である。
【００７３】
その直後で最初のループ検知センサ20のＯＦＦとは以下の通りである。記録材16の先端が定着装置14の定着ニップ部Ｎｆに突入する。そして、上記記録材16のループ制御により加圧ローラ11と定着ローラ12とにより挟持搬送される記録材16の搬送速度が、感光ドラム１と転写ローラ５とにより挟持搬送される記録材16の搬送速度よりも速い速度に切り換わる。そして、記録材16のループが小さくなって、フラグ22がフォトインタラプタ23の光路の遮断を解除した時である。このとき、ループ検知センサ20のフラグ19が記録材16から離れる。
【００７４】
図３に示すように、坪量Ｂが１２８ｇ／ｍ２の紙は印字動作が始まってから最初のループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴが６７０ｍｓｅｃである。これに対して、坪量Ｂが５２ｇ／ｍ２の紙は印字動作が始まってから最初のループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴが８２０ｍｓｅｃである。
【００７５】
この時間差は以下の理由による。即ち、記録材16は搬送ガイドに沿って搬送される。記録材16の坪量Ｂが小さいほど腰の力が弱く、搬送ガイドに摺動、或いは近接して大きなループを描きながら搬送される。また、記録材16の坪量Ｂが大きいほど腰の力が強く、搬送ガイドから離間して小さなループを描きながら搬送される。
【００７６】
このため、坪量Ｂが小さい記録材16がループ検知センサ20のフラグ19を押し回して検知された時刻Ｔ０から定着ニップ部Ｎｆに到達する時刻までに要する時間は以下の通りである。即ち、坪量Ｂの大きい記録材16がループ検知センサ20のフラグ19を押し回して検知された時刻Ｔ０から定着ニップ部Ｎｆに到達する時刻までに要する時間よりも長くなる。
【００７７】
図４は記録材16としての紙の坪量Ｂに対する最初のループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴを表したグラフである。図４の横軸は紙の坪量Ｂを示す。図４の縦軸は最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴを示す。
【００７８】
図４に示すように、記録材16として坪量Ｂが１２８ｇ／ｍ２の紙の場合には、最初のループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴは６７０ｍｓｅｃであった。同様に坪量Ｂが８０ｇ／ｍ２の紙の場合には、最初のループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴは７２４ｍｓｅｃであった。
【００７９】
また、坪量Ｂが５２ｇ／ｍ２の紙の場合には、最初のループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴは８２０ｍｓｅｃであった。図４のグラフから記録材16として紙の坪量Ｂが大きいほど、最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴが短くなる。
【００８０】
このように、最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴを測定する。これにより、感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎｔから定着装置14の定着ローラ12と加圧ローラ11との定着ニップ部Ｎｆまでの搬送経路上を搬送している記録材16としての紙の坪量Ｂを検知判断することができる。
【００８１】
本実施形態において、フォトインタラプタ23のＯＮ／ＯＦＦの切り換わりに要する時間をカウントする時間検知手段となるタイマー31を設ける。そして、フォトインタラプタ23の遮断時間、ＯＮからＯＦＦの切り換わりに要する時間、ＯＦＦからＯＮの切り換わりに要する時間をそれぞれタイマー31によりカウントしてＲＡＭ33に記憶する。
【００８２】
図４に示されたグラフに基づいて最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴを測定する。経過時間ΔＴが７００ｍｓｅｃ未満のときは記録材16としての紙の坪量Ｂは１００ｇ／ｍ２以上であると判断する。
【００８３】
更に、最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴが７００ｍｓｅｃ以上、且つ８００ｍｓｅｃ未満のときがある。そのときは、記録材16としての紙の坪量Ｂは６４ｇ／ｍ２以上、且つ１００ｇ／ｍ２未満であると判断する。
【００８４】
更に、最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴが８００ｍｓｅｃ以上のときは記録材16としての紙の坪量Ｂは６４ｇ／ｍ２未満であると判断する。
【００８５】
そして、制御部29は、ループ検知センサ20により検知した記録材16のループに関連付けられる該記録材16の坪量Ｂに基づいて、画像形成条件の一例として定着装置14のヒータ12ａの定着温度を制御する。
【００８６】
次に図５を用いて制御部29による定着装置14のヒータ12ａの定着温度の具体的な制御を説明する。
【００８７】
ステップＳ１において、ユーザが操作パネル34の印刷開始ボタンを押すと、印字動作を開始すると共に、ステップＳ２においてタイマー31が作動する。このときの定着装置14のヒータ12ａの温調温度は１８０℃である。
【００８８】
次にステップＳ３において、記録材16が搬送されて最初にループ検知センサ20がＯＮになった時刻Ｔ０を取得し、その直後にループ検知センサ20がＯＦＦになった時刻Ｔ１を取得する。そして、ステップＳ４において、時刻Ｔ１と、時刻Ｔ０との差分から経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）を求める。
【００８９】
ステップＳ５において、経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が８００ｍｓｅｃ以上のときは、図４のグラフを参照して記録材16の坪量Ｂは６４ｇ／ｍ２未満であると判断し、ステップＳ６において、ヒータ12ａの温調温度を１７５℃に変更する。その後、ステップＳ10に進んで、記録材16のループ制御動作に移行し、印刷動作を終了する。
【００９０】
次に、ステップＳ７において、経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が７００ｍｓｅｃ以上、且つ８００ｍｓｅｃ未満のときは、図４のグラフを参照して記録材16の坪量Ｂは６４ｇ／ｍ２以上、且つ１００ｇ／ｍ２未満であると判断する。そして、ステップＳ８において、ヒータ12ａの温調温度は変更せずに１８０℃のままで温調する。その後、前記ステップＳ10に進んで、記録材16のループ制御動作に移行し、印刷動作を終了する。
【００９１】
前記ステップＳ７において、経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が７００ｍｓｅｃ未満のときは、図４のグラフを参照して記録材16の坪量Ｂは１００ｇ／ｍ２以上であると判断し、ステップＳ９において、ヒータ12ａの温調温度を２００℃に変更する。その後、前記ステップＳ10に進んで、記録材16のループ制御動作に移行し、印刷動作を終了する。
【００９２】
図６は本実施形態を実施した場合と、本実施形態を実施しない従来例のループ制御動作とを比較して、定着性と両面印刷時の記録材16のジャム状況を表した図である。
【００９３】
従来のループ制御動作では、記録材16として、坪量Ｂが５２ｇ／ｍ２の紙を通紙したときには２面目を印刷したときに、感光ドラム１とクリーニング装置７との間に紙が突入して記録材16のジャムが発生した（図６の「×」参照）。また、記録材16として、坪量Ｂが１２８ｇ／ｍ２の紙を通紙したときには定着性が悪く（図６の「×」参照）、印刷面の裏面がトナーで汚れた。
【００９４】
本実施形態を実施した場合、記録材16として、坪量Ｂが５２ｇ／ｍ２、１２８ｇ／ｍ２のどちらの紙を通紙しても上記従来例のようなジャムや定着不良は発生しなかった（図６の「○」参照）。
【００９５】
以上説明したように本実施形態によれば、最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴを求める。これにより、記録材16の通過位置に基づいて記録材16の坪量Ｂを判断し、画像形成手段の画像形成に関する条件の一例として定着装置14のヒータ12ａの定着温度を変更する。これにより、異常画像の発生や記録材16のジャムの発生を回避できる。
【００９６】
本実施形態では、電子写真方式の画像形成装置６に適用したが、インクジェット等の他の印字方式を採用した画像形成装置にも同様に適用出来る。
【実施例２】
【００９７】
次に、図７〜図９を用いて本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００９８】
図７は記録材16として、水分量がそれぞれ５重量％、９重量％の紙の各坪量Ｂに対して、最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴを表したグラフである。
【００９９】
図７の横軸は紙の坪量Ｂを示す。図７の縦軸は最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴを示す。図７に示す曲線ａは紙の水分量が５重量％の場合を示す。図７に示す曲線ｂは紙の水分量が９重量％の場合を示す。
【０１００】
図７の曲線ａで示す紙の水分量が９重量％の方が各坪量Ｂにおいて、最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴが長い。
【０１０１】
図７に示すように、坪量Ｂが５２ｇ／ｍ２の紙が最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴは、図７の曲線ｂで示す紙の水分量が５重量％のときが８２０ｍｓｅｃである。これに対して、図７の曲線ａで示す紙の水分量が９重量％のときが９６０ｍｓｅｃである。
【０１０２】
即ち、図７の曲線ａで示す紙の水分量が９重量％のときが、図７の曲線ｂで示す紙の水分量が５重量％のときよりも１４０ｍｓｅｃ（＝９６０ｍｓｅｃ−８２０ｍｓｅｃ）長くなっている。これは紙の水分量が多くなることにより紙の剛度が小さくなり、より大きく撓んで搬送ガイドに摺動、或いは近接した状態で搬送されるからである。
【０１０３】
また、図７に示すように、坪量Ｂが１２８ｇ／ｍ２の紙が最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴは以下の通りである。即ち、図７の曲線ｂで示す紙の水分量が５重量％のときの６７０ｍｓｅｃである。これに対して、図７の曲線ａで示す紙の水分量が９重量％のときが７００ｍｓｅｃである。
【０１０４】
即ち、図７の曲線ａで示す紙の水分量が９重量％のときが、図７の曲線ｂで示す紙の水分量が５重量％のときよりも３０ｍｓｅｃ（＝７００ｍｓｅｃ−６７０ｍｓｅｃ）長くなっている。
【０１０５】
ここで、図７において、坪量Ｂが５２ｇ／ｍ２の紙と、坪量Ｂが１２８ｇ／ｍ２の紙とを比較する。図７の曲線ａで示す紙の水分量が９重量％のときと、図７の曲線ｂで示す紙の水分量が５重量％のときとで比較する。
【０１０６】
その場合、最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要するそれぞれの経過時間ΔＴの時間差は以下の通りである。即ち、坪量Ｂが小さい紙の方が水分量の違いによる最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴの時間差が大きい。
【０１０７】
このように、図７に示すグラフを参照して、記録材16の坪量Ｂと、最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦする時刻Ｔ１までに要する経過時間ΔＴとから記録材16としての紙の水分量を判断できる。
【０１０８】
本実施形態では図１に示す操作パネル34によりユーザが記録材16の坪量Ｂを選択する。操作パネル34は記録材16の坪量Ｂ（種類）を選択する選択手段を兼ねる。
【０１０９】
次に図８を用いて本実施形態の具体的な制御方法について説明する。図８のステップＳ21において、ユーザが操作パネル34から記録材16の坪量Ｂを入力して印刷開始ボタンを押すと印刷動作がスタートする。
【０１１０】
ステップＳ22において、記録材16の坪量Ｂが６０ｇ／ｍ２以下だった場合、ステップＳ23に進んで定着装置14のヒータ12ａの温調温度を１７０℃に設定し、ステップＳ24においてタイマー31を作動させる。
【０１１１】
次に、ステップＳ25において、最初にループ検知センサ20がＯＮになった時刻Ｔ０を取得し、その直後にループ検知センサ20がＯＦＦになった時刻Ｔ１を取得する。そして、ステップＳ26において、時刻Ｔ１と、時刻Ｔ０との差分から経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）を求める。
【０１１２】
次に、ステップＳ27において、経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が８５０ｍｓｅｃ以上のときは、図７のグラフを参照して記録材16としての紙の水分量が高いと判断し、ステップＳ28に進んで定着装置14のヒータ12ａの温調温度を１６５℃に変更する。その後、ステップＳ42に進んで、記録材16のループ制御動作に移行し、ステップＳ43において印刷動作を終了する。
【０１１３】
前記ステップＳ27において、経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が８５０ｍｓｅｃ未満のときは、定着装置14のヒータ12ａの温調温度は前記ステップＳ23で設定した１７０℃のままとする。そして、前記ステップＳ42に進んで、記録材16のループ制御動作に移行し、ステップＳ43において印刷動作を終了する。
【０１１４】
即ち、制御部29は記憶手段となるＲＯＭ32に記憶された図７に示されるグラフのデータに基づいて以下のように制御する。即ち、操作パネル34によってユーザが選択した記録材16の坪量（種類）と、経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）とに基づいて定着装置14のヒータ12ａの温調温度（定着温度）を変更する。尚、経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）は、ループ検知センサ20により検知した記録材16のループ量に対応した最初にループ検知センサ20がＯＮになった時刻Ｔ０と、その直後にループ検知センサ20がＯＦＦになった時刻Ｔ１との差分からなる。
【０１１５】
また、ステップＳ29において、記録材16の坪量Ｂが６０ｇ／ｍ２よりも大きく、且つ９０ｇ／ｍ２以下であった場合には、ステップＳ30に進んで、定着装置14のヒータ12ａの温調温度を１８０℃に設定する。そして、ステップＳ31においてタイマー31を作動させる。
【０１１６】
次にステップＳ32において、最初にループ検知センサ20がＯＮになった時刻Ｔ０を取得し、その直後にループ検知センサ20がＯＦＦになった時刻Ｔ１を取得する。その後、ステップＳ33において、時刻Ｔ１と、時刻Ｔ０との差分から経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）を求める。
【０１１７】
次に、ステップＳ34において、経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が７６０ｍｓｅｃ以上のときは、図７のグラフを参照して記録材16としての紙の水分量が高いと判断し、ステップＳ35に進んで定着装置14のヒータ12ａの温調温度を１８５℃に変更する。その後、前記ステップＳ42に進んで、記録材16のループ制御動作に移行し、ステップＳ43において印刷動作を終了する。
【０１１８】
前記ステップＳ34において、経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が７６０ｍｓｅｃ未満のときは、定着装置14のヒータ12ａの温調温度は前記ステップＳ30で設定した１８０℃のままとする。その後、前記ステップＳ42に進んで、記録材16のループ制御動作に移行し、ステップＳ43において印刷動作を終了する。
【０１１９】
また、前記ステップＳ29において、記録材16の坪量Ｂが９０ｇ／ｍ２よりも大きかった場合には、ステップＳ36に進んで、定着装置14のヒータ12ａの温調温度を２００℃に設定し、更に、ステップＳ37においてタイマー31を作動させる。
【０１２０】
次に、ステップＳ38において、最初にループ検知センサ20がＯＮになった時刻Ｔ０を取得し、その直後にループ検知センサ20がＯＦＦになった時刻Ｔ１を取得する。そして、ステップＳ39において、時刻Ｔ１と、時刻Ｔ０との差分から経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）を求める。
【０１２１】
次に、ステップＳ40において、経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が７００ｍｓｅｃ以上のときは、図７のグラフを参照して記録材16としての紙の水分量が高いと判断し、ステップＳ41に進んで定着装置14のヒータ12ａの温調温度を２１０℃に変更する。その後、前記ステップＳ42に進んで、記録材16のループ制御動作に移行し、ステップＳ43において印刷動作を終了する。
【０１２２】
前記ステップＳ40において、経過時間ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が７００ｍｓｅｃ未満のときは、定着装置14のヒータ12ａの温調温度は前記ステップＳ36で設定した２００℃のままとする。その後、前記ステップＳ42に進んで、記録材16のループ制御動作に移行し、ステップＳ43において印刷動作を終了する。
【０１２３】
図９は本実施形態を実施したときと、従来例のときとで、記録材16として水分量が９．５重量％の紙を使用した際の定着性と両面印刷時の記録材16のジャム状況を表した図である。従来例の動作では記録材16として水分量が９．５重量％で且つ坪量Ｂが６０ｇ／ｍ２の紙を通紙したときには２面目を印刷したときに感光ドラム１とクリーニング装置７との間に記録材16が突入してジャムが発生した（図９の「×」を参照）。
【０１２４】
また、従来例の動作において記録材16として坪量Ｂがそれぞれ８０ｇ／ｍ２、１０５ｇ／ｍ２の紙を通紙したときは定着性が悪く（図９の「×」参照）、印字面の裏側がトナーで汚れた。本実施形態を実施した結果、上記の定着不良やジャムの発生は解消され（図９の「○」参照）、良好な画像を出力できた。
【０１２５】
以上、説明したように、本実施形態によれば、記録材16の坪量Ｂの情報を取得し、最初にループ検知センサ20をＯＮした時刻Ｔ０から、その直後にループ検知センサ20をＯＦＦするまでの経過時間ΔＴを求める。これにより、図７に示すグラフに示されたデータを参照して記録材16の水分量を判断し、定着装置14のヒータ12ａの温調温度を変更する。これにより、異常画像の発生や記録材16のジャムの発生を回避できる。
【０１２６】
本実施形態によれば、記録材16の坪量Ｂ（種類）を設定し、設定された記録材の坪量Ｂ（種類）に応じた画像形成条件のもとで、供給される記録材16に画像を形成する。これにより、別途、記録材16の坪量Ｂ（種類）を検知するセンサを用いることなく、設定された記録材16の坪量Ｂ（種類）が正しいか否かを判断することが出来る。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
【符号の説明】
【０１２７】
１    …感光ドラム(像担持体；搬送手段；上流側搬送部材)
５    …転写ローラ(転写手段；搬送手段；上流側搬送部材；画像形成手段）
11    …加圧ローラ(搬送手段；下流側搬送部材)
12    …定着ローラ(搬送手段；下流側搬送部材)
16    …記録材
20    …ループ検知センサ（記録材検知手段）
29    …制御部(制御手段)
【図１】
2014167561.tif 000003
【図２】
2014167561.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014167561.tif 000009
【図８】
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【図９】
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