(57)【要約】【課題】転写部と定着部との間でのシートのループを最適化して、転写部での画像精度の低下の防止等を図った画像形成装置を提供すること【解決手段】像担持体に形成されたトナー像をシートに転写する転写部４と、シートＰを挟持しながら搬送することで、トナー像をシートに定着させる定着部５と、転写部４と定着部５との間で第１高さ以上のシートのループを検知すると第１検知信号を発信する第１ループセンサ１１０と、第１ループセンサ１１０と定着部５との間で第２高さ以上のシートのループを検知すると第２検知信号を発信する第２ループセンサ１２０と、第１検知信号の発信時間を計測するタイマＴと、第２検知信号を受信すると、定着部５によるシートの搬送速度を予め設定された第１搬送速度に変更し、第１検知信号の発信時間が所定の発信時間を超えた場合には、第１搬送速度を第１搬送速度よりも速い第２搬送速度に変更する制御部８と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、
シートを挟持しながら搬送することで、前記転写手段で転写されたシートのトナー像を定着させる定着手段と、
前記転写手段と前記定着手段との間で第１高さ以上のシートのループを検知すると第１検知信号を発信する第１検知手段と、
前記第１検知手段と前記定着手段との間で第２高さ以上のシートのループを検知すると第２検知信号を発信する第２検知手段と、
前記第１検知手段による前記第１検知信号の発信時間を計測する発信時間計測手段と、
前記第２検知信号を受信すると、前記定着手段を制御して、前記定着手段によるシートの搬送速度を予め設定された第１搬送速度に変更し、前記発信時間計測手段が計測する前記第１検知信号の発信時間が所定の発信時間を超えた場合には、前記第１搬送速度を前記第１搬送速度よりも速い第２搬送速度に変更する制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１検知手段による前記第１検知信号の非発信時間を計測する非発信時間計測手段を備え、
前記制御手段は、シートのループが前記第２高さよりも低くなると、前記定着手段を制御して、前記定着手段によるシートの搬送速度を予め設定された第３搬送速度に変更し、前記非発信時間計測手段が計測する非発信時間が所定の非発信時間を超えた場合には、前記第３搬送速度を前記第３搬送速度よりも遅い第４搬送速度に変更する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
像担持体に形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、
シートを挟持しながら搬送することで、前記転写手段で転写されたシートのトナー像を定着させる定着手段と、
前記転写手段と前記定着手段との間で第１高さ以上のシートのループを検知すると第１検知信号を発信する第１検知手段と、
前記第１検知手段と前記定着手段との間で第２高さ以上のシートのループを検知すると第２検知信号を発信する第２検知手段と、
所定時間を計測する所定時間計測手段と、
前記第２検知信号を受信すると、前記定着手段によるシートの搬送速度を目標搬送速度に変更し、更に、前記所定時間計測手段により計測される所定時間内における、前記第１検知信号を発信している発信時間と、前記第１検知信号を発信していない非発信時間と、の割合に応じて、前記目標搬送速度を設定する制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記所定時間内における前記発信時間と、前記非発信時間と、の割合に応じて設定された複数の搬送速度が記憶された速度テーブルを有し、前記速度テーブルに記憶された搬送速度から選択的に前記目標搬送速度を設定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１検知手段は、前記転写手段と前記定着手段との中間位置に配置される、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２検知手段は、前記定着手段の近傍に配置される、
ことを特徴とする請求項１から５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】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムや転写ベルト等の像担持体が担持するトナー像を転写部でシートに転写し、トナー像が転写されたシートを定着部で加熱及び加圧することでシートに定着させる。定着部は、熱源により加熱される定着ローラ又は定着フィルム（以下、「定着部材」という）とそれらに当接して定着ニップを形成する加圧ローラとからなり、定着ニップに突入したシートの搬送速度は、定着部材の回転速度に支配される。
【０００３】
一方、定着部材は加熱による昇温に伴って熱膨張し、外径変化を起こす。そのため、定着ニップでシートの搬送速度を一定とすることは困難である。また、シートの材質やシートに転写されたトナー量によっても、シートの搬送速度は変動する。これにより、転写ニップと定着ニップとの間では、シートの搬送速度が不安定となり、シートの引っ張り合いや過多なループの発生に伴う画像精度の低下といった問題が発生していた。
【０００４】
これに対しては、シートのループを検知する検知センサを設け、検知センサの検知結果に応じて定着部材の駆動速度を変更することで、シートのループ量を一定とする方法（以下、「ループ制御」という）が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、検知センサを転写ニップと定着ニップとの間でシート搬送方向に２つ設け、それぞれの検知センサの検知結果に基づいて、定着部材の駆動速度を設定する方法も提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−２３４６０４号公報
【特許文献１】特開２００６−５３２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、シートの転写ニップからのスムーズな排出及び定着ニップへのスムーズな導入やシートの搬送姿勢の安定性から、転写ニップと定着ニップとの中間位置をシートのループが最も大きくなるように設定することが多い。また、シートの検知センサの設置場所は、ループ量を検知するという目的から、シートのループ量が最も大きくなる点とすることが好ましい。そのため、シートの検知センサの設置場所は、転写ニップと定着ニップとの中間位置に設定されることが多い。
【０００８】
一方、前述のループ制御は、定着部材の回転速度の調整により定着ニップでのシートの搬送速度を調整してシートのループ量を一定にする制御である。そのため、定着ニップから離れた中間位置に検知センサを設置すると、回転速度の変更による定着ニップでのシートの搬送速度の変化から、中間位置でループ量が変化するまでに時間がかかる。つまり、ループ量を検知してから実際にループ量が変化するまでのループ制御サイクルの時間が長くなる（応答性が遅くなる）。これにより、ループ制御にシートの搬送姿勢の変化が追従できなくなり、シートの搬送姿勢が不安定化するおそれがある。その結果、シートの弛みによる画像擦れやジャムが発生したり、転写ニップと定着ニップとの間での引っ張り合いによる画像の伸びや画像ズレの発生などの問題を発生させるおそれが生じる。これは、例えば、特許文献２に記載の画像形成装置のように２つに検知センサを用いた場合でも、中間位置に設置した検知センサの検知結果に基づいてループ制御を行うと同様となる。
【０００９】
また、定着ニップの近傍に検知センサを設置した場合、ループ制御サイクルの時間は短くできるが、シートのループ量の小さな位置でのループ量検知となるので、ループ制御を行っても、中間位置でのシートのループ量を最適化できないおそれがある。例えば、シートの搬送速度やループに左右差が生じて、画像擦れ等の画像制度の低下を生じさせるおそれがある。また、シートの転写ニップからの分離や定着ニップへの突入時に、ショックブレなどが発生するおそれもある。
【００１０】
更に、例えば、特許文献２に記載の画像形成装置のように２つの検知センサを用いる場合でも、中間位置に設置した検知センサの検知結果に基づいてループ制御を行うと、ループ制御サイクルの時間が長くなる。また、定着ニップの近傍に設置した検知センサの検知結果に基づいてループ制御を行うと、中間位置でのループ量を最適化できないおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明は、転写部と定着部との間でのシートのループを最適化して、転写部での画像精度の低下の防止等を図った画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、画像形成装置において、像担持体に形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、シートを挟持しながら搬送することで、前記転写手段で転写されたシートのトナー像を定着させる定着手段と、前記転写手段と前記定着手段との間で第１高さ以上のシートのループを検知すると第１検知信号を発信する第１検知手段と、前記第１検知手段と前記定着手段との間で第２高さ以上のシートのループを検知すると第２検知信号を発信する第２検知手段と、前記第１検知手段による前記第１検知信号の発信時間を計測する発信時間計測手段と、前記第２検知信号を受信すると、前記定着手段を制御して、前記定着手段によるシートの搬送速度を予め設定された第１搬送速度に変更し、前記発信時間計測手段が計測する前記第１検知信号の発信時間が所定の発信時間を超えた場合には、前記第１搬送速度を前記第１搬送速度よりも速い第２搬送速度に変更する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、画像形成装置において、像担持体に形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、シートを挟持しながら搬送することで、前記転写手段で転写されたシートのトナー像を定着させる定着手段と、前記転写手段と前記定着手段との間で第１高さ以上のシートのループを検知すると第１検知信号を発信する第１検知手段と、前記第１検知手段と前記定着手段との間で第２高さ以上のシートのループを検知すると第２検知信号を発信する第２検知手段と、所定時間を計測する所定時間計測手段と、前記第２検知信号を受信すると、前記定着手段によるシートの搬送速度を目標搬送速度に変更し、更に、前記所定時間計測手段により計測される前記所定時間内における、前記第１検知信号を発信している発信時間と、前記第１検知信号を発信していない非発信時間と、の割合に応じて、前記目標搬送速度を設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、転写部と定着部との間に２つにセンサを設け、下流側のセンサの検知結果に応じて搬送速度の切換えを行い、上流側のセンサの検知結果に応じて搬送速度を変更する。これにより、転写部と定着部との間でのシートのループを最適化が可能になり、転写部での画像精度の低下の防止等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を模式的に示す断面図である。
【図２】本実施形態に係るループ検知部を模式的に示す断面図である。
【図３】本実施形態に係る第１ループセンサを模式的に示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置の定着装置を模式的に示す断面図である。
【図５】本実施形態に係る画像形成装置の制御部を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態に係る制御部によるループ制御を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態に係るループ制御のループセンサ信号のタイムチャートである。
【図８】第２実施形態に係る制御部によるループ制御を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態に係るループ制御のループセンサ信号のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。以下の実施形態においては、４色のトナー像を形成する電子写真方式の画像形成装置１（以下、単に「画像形成装置」という）を用いて説明する。
【００１７】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１について、図１から図７を参照しながら説明する。まず、第１実施形態に係る画像形成装置１の全体構成について、図１から図４を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１を模式的に示す断面図である。図２は、本実施形態に係るループ検知部１００を模式的に示す断面図である。図３は、本実施形態に係る第１ループセンサ１１０を模式的に示す斜視図である。図４は、本実施形態に係る画像形成装置１の定着部５を模式的に示す断面図である。
【００１８】
図１に示すように、画像形成装置１は、シートＳに画像を形成する画像形成手段としての画像形成部２と、シートＰを給送するシート給送手段としてのシート給送部３と、画像をシートＰに転写する転写手段としての転写部４と、を備えている。また、画像形成装置１は、シートＰのループを検知するループ検知手段としてのループ検知部１００と、シートＰに画像を定着する定着手段としての定着部５と、シートＰを排出する排出手段としての排出部６と、を備えている。
【００１９】
画像形成部２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂ）の４色の画像を形成するための水平方向に並んだ４つの画像形成ステーション２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂを備えている。なお、４つの画像形成ステーション２０Ｙ〜２０Ｂは、形成する画像の色が異なること以外は同じ構成であるため、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成ステーション２０Ｙの構成を説明することで、画像形成ステーション２０Ｍ〜２０Ｂの説明は省略する。また、以下においては、画像形成ステーション２０Ｙを構成する部材については符号の末尾に「Ｙ」を付し、画像形成ステーション２０Ｍを構成する部材については符号の末尾に「Ｍ」を付すものとする。また、画像形成ステーション２０Ｃを構成する部材については符号の末尾に「Ｃ」を付し、画像形成ステーション２０Ｂを構成する部材については符号の末尾に「Ｂ」を付すものとする。
【００２０】
画像形成ステーション２０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム２１Ｙと、感光体ドラム２１Ｙの表面を均一に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２２Ｙと、感光体ドラム２１Ｙの表面を露光する露光手段としての露光装置２３Ｙと、を備えている。また、画像形成ステーション２０Ｙは、イエロートナーでイエローの静電潜像を現像する現像手段としての現像装置２４Ｙと、感光体ドラム２１Ｙの表面に残されたイエロートナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置２５Ｙと、を備えている。
【００２１】
シート給送部３は、シートＳを収納するシート収納手段としての収納カセット３０と、収納カセット３０に収納されたシートＳを１枚ずつ給送する給送手段としての給送ローラ３１と、を備えている。
【００２２】
転写部４は、中間転写手段としての中間転写ベルト４０と、一次転写手段としての一次転写ローラ４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｂと、二次転写手段としての二次転写ローラ４２と、クリーニング手段としての中間転写クリーニング装置４３と、を備えている。中間転写ベルト４０は、画像形成ステーション２０Ｍ〜２０Ｂの感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂに当接するように駆動ローラ４４、テンションローラ４５及び二次転写対向ローラ４６に掛け渡されており、図１に示す矢印Ａ方向に回転する。一次転写ローラ４１Ｙ〜４１Ｂは、感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂと対向する位置で中間転写ベルト４０の内周面に当接しており、中間転写ベルト４０とのニップで感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂ上のトナー像を中間転写ベルト４０に一次転写する。二次転写ローラ４２は、二次転写対向ローラ４６と対向する位置で中間転写ベルト４０の外周面に当接しており、中間転写ベルト４０との二次転写ニップＴｎで中間転写ベルト４０上に一次転写されたトナー像をシートＳに二次転写する。中間転写クリーニング装置４３は、テンションローラ４５と対向する位置で中間転写ベルト４０の外周面に当接しており、中間転写ベルト４０とのニップで中間転写ベルト４０の表面に残されたトナーを回収する。
【００２３】
図２に示すように、ループ検知部１００は、第１高さ以上のシートＰのループを検知する第１検知手段としての第１ループセンサ１１０と、第２高さ以上のシートＰのループを検知する第２検知手段としての第２ループセンサ１２０と、を備えている。また、ループ検知部１００は、発信時間計測手段及び非発信時間計測手段としてのタイマＴを備えている。なお、ここでいうシートＰの「ループ」とは、シートＰが撓んで湾曲した状態をいい、「ループの高さ」とは、撓んで湾曲した湾曲量（ループ量）をいう。
【００２４】
第１ループセンサ１１０は、シートＰのループの高さ（ループ量）が最も大きくなる地点である、二次転写ローラ４２と定着部５との略中間位置に配置されている。なお、二次転写ローラ４２と定着部５との間でのシートＰのループの高さが最も大きくなる地点は、理想的には、二次転写ニップ接線と定着ニップ接線の交点付近となるよう、シート搬送に関わる構成を設計することが好ましい。そのため、シートＰの二次転写ニップＴｎからのスムーズな排出、定着ニップＮへのスムーズな導入、及び両ニップに挟持されている際のシートＰの姿勢の安定性から、交点付近である略中間位置をシートＰのループ高さの最も大きくなる地点に設定している。
【００２５】
図３に示すように、第１ループセンサ１１０は、第１検知フラグ１１１と、第１フォトインタラプタ１１２と、を備えている。第１検知フラグ１１１は、シートＰと接触する第１接触部１１３と、第１フォトインタラプタ１１２の第１検知部１１６を遮光する第１フラグ部１１４と、を備えており、回転軸１１５を中心に、図３に示す矢印ｒ方向に回転自在に支持されている。フォトインタラプタ１１２は、発光素子及び受光素子を有する第１検知部１１６を備えており、第１検知部１１６は、第１フラグ部１１４が通過可能な凹状部の内側に配設されている。
【００２６】
第１ループセンサ１１０は、図３（ａ）に示すように、シートＰのループ量が小さいときは、第１接触部１１３がシートＰに接触しない、又は、接触しても矢印ｒ方向への回転量が小さく、第１フラグ部１１４が第１検知部１１６を遮光する。以下、この状態を「ＯＦＦ」という。一方、図３（ｂ）に示すように、シートＰのループ量が大きくなり、ループが第１ループ高さになると、第１検知フラグ１１１が回転軸１１５を中心にｒ方向へ大きく回転して、第１フラグ部１１４が第１検知部１１６から退避する。以下、この状態を「ＯＮ」といい、第１ループセンサ１１０がＯＮになると、第１検知部１１６の発光素子が発光する光を受光素子が受光することで、第１ループセンサ１１０が第１検知信号を発信する。
【００２７】
第２ループセンサ１２０は、第１ループセンサ１１０と定着部５との間で定着部５の近傍に配置されている。本実施形態においては、二次転写ニップＴｎから定着ニップＮまでの直線長さは１２０ｍｍであり、第２ループセンサ１２０は、定着ニップＮのシート搬送方向上流側１５ｍｍ位置に設置されている。なお、第２ループセンサ１２０の構成については、第１ループセンサ１１０同様であるため、その説明は省略する。また、第２ループセンサ１２０は、第２フラグ部１２４が回転して透過状態になると、発光素子が発光する光を受光素子が受光することでＯＮになり、第２検知信号を発信する。
【００２８】
タイマＴは、第１ループセンサ１１０がＯＮになって第１検知信号が発信されると、第１検知信号が発信された発信時間を計測する。また、タイマＴは、第１ループセンサ１１０がＯＦＦになって第１検知信号が非発信状態になった際の非発信時間を計測する。
【００２９】
図４に示すように、定着部５は、定着部材としての定着ローラ５０と、加圧部材としての加圧ローラ５１と、加熱手段としてのハロゲンランプ５２と、加圧ローラを駆動する駆動手段としての定着モータＭと、を備えている。なお、以下においては、長手方向とはシート搬送方向と直交する方向をいい、短手方向とはシート搬送方向と平行な方向をいい、幅とは短手方向の寸法をいうものとする。
【００３０】
定着ローラ５０は、アルミニウムやステンレス製の円筒形状の中空芯金５０ａを有しており、中空芯金５０ａの外周面上には、シリコーンゴム等を薄肉に形成した弾性層５０ｂが形成されている。弾性層５０ｂの外周面上には、離型層５０ｃが形成されており、離型層５０ｃは、離型性に優れた性能を示すポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシテトラフルオロエチレン共重合体（ＰＦＡ）から形成されている。
【００３１】
また、中空芯金５０ａは、長手方向両端部が装置フレーム(不図示）に回転自在に保持されており、中空芯金５０ａの内部にはハロゲンランプ５２が配設されている。ハロゲンランプ５２は、長手方向両端部が装置フレームに保持されており、不図示の電源から通電されることで発熱し、輻射熱により中空芯金５０ａの内部から中空芯金５０ａ、弾性層５０ｂ、離型層５０ｃを介して定着ローラ５０の外周面（表面）を加熱する。
【００３２】
加圧ローラ５１は、アルミニウムやステンレス製の丸軸状の芯金５１ａを有しており、芯金５１ａの外周面上には、シリコーンゴムや発泡シリコーンゴム等を厚肉に形成した弾性層５１ｂが形成されている。弾性層５１ｂの外周面上には、最外層としてＰＴＦＥやＰＦＡからなる離型層５１ｃが形成されている。
【００３３】
加圧ローラ５１は、定着ローラ５０に対して略並行に配設され、芯金５１ａの長手方向両端部を装置フレームに回転自在に保持させている。また、加圧ローラ５１は、芯金５１ａの長手方向両端部を加圧バネなどの加圧手段（不図示）により定着ローラ５０の軸方向へ付勢して、加圧ローラ５１の外周面（表面）を定着ローラ５０の表面に加圧状態に接触させている。加圧ローラ５１は、加圧手段による加圧力により弾性層５１ｂが定着ローラ５０表面の長手方向に沿って弾性変形し加圧ローラ５１の表面と定着ローラ５０の表面との間に所定幅の定着ニップＮを形成している。
【００３４】
排出部６は、定着部５の下流側に設けられており、シートＰを画像形成装置１の外に排出する排出ローラ対６０と、排出ローラ対６０により排出されたシートＳを積載する積載トレイ６１と、を備えている。
【００３５】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１の制御部８について、図５を参照しながら説明する。図５は、本実施形態に係る画像形成装置１の制御部８を示すブロック図である。
【００３６】
図５に示すように、制御部８は、ＣＰＵ８０と、ＲＯＭ８１やＲＡＭ８２などのメモリと、を備えており、操作部１１の設定等に従って、ＣＰＵ８０がＲＯＭ８１に格納された各種プログラムをＲＡＭ８２上で実行する。例えば、ＣＰＵ８０は、インターフェイス８３を介して接続されたＰＣ１２等から入力された画像データを受信すると、画像データをビットマップデータに変換し、画像データに基づいてＲＯＭ８１に記録された画像形成ジョブを実行する。また、ＣＰＵ８０は、画像形成ジョブの実行時に、ループ検知部１００による検知結果に基づいて定着部５によるシートの搬送速度を制御してシートのループ高さを調整する後述のループ制御を実行する。
【００３７】
次に、上述のように構成された画像形成装置１の制御部８による画像形成ジョブについて説明する。操作部１１の設定に従って画像形成ジョブが開始されると、感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂを図１に示す矢印方向に回転させ、感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂの外周面（表面）を帯電ローラ２２Ｙ〜２２Ｂで所定の極性、電位に一様に帯電する。本実施形態においては、感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂの表面は負極性に帯電される。
【００３８】
そして、感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂの表面の帯電面に対し露光装置２３Ｙ〜２３Ｂによりビットマップデータ由来の画像信号に応じたレーザー光を走査露光する。これにより、感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂの帯電面に画像データに応じた静電潜像が形成される。現像装置２４Ｙ〜２４Ｂは、現像バイアス電源より現像ローラに印加される現像バイアスを、帯電電位と潜像（露光部）電位の間の適切な値に設定することで、負極性に帯電されたトナーを得る。そして。その負極性に帯電されたトナーが現像ローラから感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂの表面の静電潜像に選択的に付着されることにより、その静電潜像の現像が行われる。
【００３９】
現像装置２４Ｙ〜２４Ｂによって感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂの表面に現像された各色トナー画像は、感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂの回転と同期して、略等速で回転する中間転写ベルト４０の外周面（表面）へ転写される。即ち、感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂと対応する一次転写ローラ４１Ｙ〜４１Ｂに対して、第１転写バイアス電源４７Ｙ〜４７Ｂより、トナーと逆極性の正極性の転写バイアスが印加される。これにより、感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂの表面から各色のトナー画像が中間転写ベルト４０の表面に重なるように１次転写され、中間転写ベルト４０の表面にカラートナー画像が担持される。
【００４０】
トナー画像の１次転写後に感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｂの表面に残った転写残トナーは、クリーニング装置２５Ｙ〜２５Ｂに設けられているクリーニング部材により除去される。そして、クリーニング部材によって除去された転写残トナーは、クリーニング装置２５Ｙ〜２５Ｂの有する廃トナー容器に回収される。本実施形態においては、クリーニング部材として、ウレタンブレードにより作製したクリーニングブレードが用いられている。
【００４１】
上記のように、帯電ローラによる帯電工程と、露光装置による露光工程と、現像器による現像工程と、一次転写ローラによる一次転写工程を中間転写ベルト４０の回転に同期して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して行う。これにより、中間転写ベルト４０の表面に各色のトナー画像が順次重ねて形成される。即ち、中間転写ベルト４０は、シートＰに形成すべきフルカラー画像の未定着トナー像が担持される。
【００４２】
一方、収納カセット３０に収納されているシートＰは、給送ローラ３１により給送され、搬送ローラ１３によりシート搬送路を通ってレジストレーションローラ１４に搬送される。レジストレーションローラ１４に搬送されたシートＰは、トップセンサＴＳにより先端が検知される。レジストレーションローラ１４は、トップセンサＴＳによるシートＰの先端の検知に応じて中間転写ベルト４０の表面の画像位置とタイミングを合わせ、シートＰを中間転写ベルト４０と二次転写ローラ４２との二次転写ニップＴｎに搬送する。なお、本実施形態に係る画像形成装置１におけるシートＰの搬送速度は、１８０ｍｍ/秒に設定されている。
【００４３】
二次転写ニップＴｎに搬送されたシートＰは、二次転写ローラ４２に第２転写バイアス電源４８によりトナーと逆極性のバイアスが印加されることで、中間転写ベルト４０上に担持されたフルカラーのトナー画像が一括転写（２次転写)される。
【００４４】
また、画像形成ジョブ開始の信号に応じて、加圧ローラ５１の芯金５１ａの一端部に設けられている駆動ギアを駆動源としての定着モータＭにより回転駆動して加圧ローラ５１を図４に示す矢印方向へ回転する。加圧ローラ５１の回転で加圧ローラ５１の表面と定着ローラ５０の表面との摩擦力により定着ローラ５０に回転力が作用し、その回転力により定着ローラ５０は図２に示す矢印方向へ加圧ローラ５１と略同じ周速度で従動回転する。
【００４５】
次に、通電制御手段としてのトライアックがオンにされ、これにより電源からハロゲンランプ５２に対して通電される。ハロゲンランプ５２は通電されることにより輻射熱を発し定着ローラ５０の中空芯金５０ａを加熱する。中空芯金５０ａの熱が弾性層５０ｂを通じて離型層５０ｃに伝わることによって、定着ローラ５０の表面は昇温する。定着ローラ５０の表面温度は、定着ローラ５０の表面と接触又は非接触となるように配されたサーミスタ等の温度検知手段Ｔｈにより検知される。制御部８は、温度検知手段Ｔｈの出力信号(温度検知信号）を取り込み、出力信号に基づいてトライアックによりハロゲンランプ５２に通電する電力を制御することによって、定着ローラ５０の表面温度を所定の定着温度（目標温度）に維持する。本実施形態においては、定着温度を１９０℃に維持するように設定されている。
【００４６】
定着ローラ５０の表面温度が定着温度に維持され、かつ加圧ローラ５１の回転による定着ローラ５０の回転周速度が定常化した状態において、未定着のカラートナー画像を担持するシートＰが定着ニップＮに導入される。そして、シートＰが定着ニップＮで定着ローラ５０と加圧ローラ５１とにより挟持されながら搬送され、定着ローラ５０の熱と定着ニップＮの圧力とを受けることで、トナー画像がシートＰ上に加熱定着される。
【００４７】
定着部５の定着ニップＮを出たシートＰは、排出ローラ対６０により積載トレイ６１上に排出され、画像形成ジョブが終了する。
【００４８】
次に、上述のように画像形成する際の制御部８によるループ制御について、図６を参照しながら説明する。図６は、第１実施形態に係る制御部８によるループ制御を示すフローチャートである。
【００４９】
図６に示すように、加圧ローラ５１の駆動速度Ｖは、シートＰの先端が定着ニップＮを通過するまで第３搬送速度としてのＶ０ｎに設定されている（ステップＳ１０２）。シートＰの先端が定着ニップＮを通過すると、まず、第２ループセンサ１２０の状態を確認する（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）。第２ループセンサ１２０がＯＮの場合は、加圧ローラ５１の駆動速度Ｖを第１搬送速度としてのＶ＝Ｖ１ｎに変更し（ステップＳ１０５）、第２ループセンサ１２０がＯＦＦの場合には、加圧ローラ５１の駆動速度ＶをＶ０ｎのまま変更しない（ステップＳ１０６）。これらステップＳ１０４〜Ｓ１０６の加圧ローラ５１の駆動速度Ｖを変更する工程は、ステップＳ１０７にて画像形成ジョブが終了するまで繰り返される。
【００５０】
なお、駆動速度Ｖ０ｎは、定着ニップＮでのシートＰの搬送速度を二次転写ニップＴｎより遅い速度となるよう設定された加圧ローラ５１の駆動速度である。また、駆動速度Ｖ１ｎは、定着ニップＮでのシートＰの搬送速度を二次転写ニップＴｎより早い速度となるよう設定された加圧ローラ５１の駆動速度である。これら駆動速度Ｖ０ｎ及びＶ１ｎは、二次転写ニップＴｎと定着ニップＮとの間でシートＰが引っ張り合いとならず、且つ弛み過ぎない範囲に設定される。また、ステップＳ１０３におけるシートＰの先端の定着ニップＮの通過と、ステップＳ１０７における画像形成ジョブ終了、すなわち、シートＰの後端の二次転写ニップＴｎ通過は、トップセンサＴＳに検知されるシートＰの先後端位置から判断される。
【００５１】
ステップＳ１０３でシートＰの先端の定着ニップＮへの突入が検知されると、ステップＳ１０２〜Ｓ１０７のフローとは別に、ステップＳ１１１〜Ｓ１１６のフローが並行にスタートする。まず、タイマＴの計時カウントＣｎｔ１のカウント値をリセットし（ステップＳ１１１）、計時カウントＣｎｔ１のカウント値のカウントをスタートする（ステップＳ１１２）。次に、第１ループセンサ１１０の検知変位の有無、すなわち、ＯＮからＯＦＦ又はＯＦＦからＯＮへの検知ポジション変更の有無を確認する（ステップＳ１１３）。
【００５２】
検知ポジションの変更があった場合には、ステップＳ１１１に戻り、計時カウントＣｎｔ１をリセットし再度カウントアップを始める。一方、検知の変位のない場合、計時カウントＣｎｔ１値が、所定の発信時間又は非発信時間としてのＴ１以上と判断されるまでカウントアップを続ける（ステップＳ１１４）。計時カウントＣｎｔ１値が所定の発信時間としてのＴ１を超えた場合は、駆動速度Ｖ１ｎを駆動速度Ｖ１ｎよりも速い第２搬送速度としての駆動速度Ｖ１ｎ＋１に変更する。また、計時カウントＣｎｔ１値が所定の非発信時間としてのＴ１を超えた場合は、駆動速度Ｖ０ｎを駆動速度Ｖ０ｎよりも遅い第４搬送速度としての駆動速度Ｖ０ｎ＋１に変更する（ステップＳ１１５）。
【００５３】
これ以降、ステップＳ１０５で設定される駆動速度は、駆動速度Ｖ１ｎ＋１に変更され、ステップＳ１０６にて設定される駆動速度は駆動速度Ｖ１ｎ＋１になる。又は、ステップＳ１０５で設定される駆動速度は、駆動速度Ｖ０ｎ＋１に変更され、ステップＳ１０６にて設定される駆動速度は、駆動速度Ｖ０ｎ＋１になる。なお、画像形成ジョブが終了するまでステップＳ１１１〜Ｓ１１６は繰り返されるので、Ｖ０ｎ＋１及びＶ１ｎ＋１は固定値でなく、Ｖ０ｎ＋２、Ｖ０ｎ＋３、Ｖ０ｎ＋４…、Ｖ０ｎ＋ｍ及びＶ１ｎ＋２、Ｖ１ｎ＋３、Ｖ１ｎ＋４…、Ｖ１ｎ＋ｍと随時更新される。そして、ステップＳ１１６にて画像形成ジョブの終了を検知した場合に制御を終了する。また、ページ内最終の駆動速度Ｖ０ｎ＋ｍ及びＶ１ｎ＋ｍは、ステップＳ１０８にて制御部８へ記憶され、連続してシートＰをプリントする場合には、記憶された駆動速度Ｖ０ｎ＋ｍ及びＶ１ｎ＋ｍを次ページのステップＳ１０２、Ｓ１０５、Ｓ１０６へ適用する。
【００５４】
ここで、図７に、上記フローのようなループ制御を行った場合の、第１ループセンサ１１０及び第２ループセンサ１２０のＯＮ、ＯＦＦ信号のタイミングチャートの一例を示す。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、加圧ローラ５１の駆動速度をＶ０ｎ又はＶ１ｎとした場合の第２ループセンサ１２０及び第１ループセンサ１１０のタイミングチャートである。図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、加圧ローラ５１の駆動速度をＶ０ｎからＶ０ｎ＋１へ、又はＶ１ｎからＶ１ｎ＋１へ書換えたときの、第２ループセンサ１２０及び第１ループセンサ１１０のタイミングチャートである。
【００５５】
図７（ａ）に示すように、第２ループセンサ１２０の信号についてＯＮ、ＯＦＦの切り替わり頻度が高く検知される場合、それに連動して加圧ローラ５１の駆動速度も切替っているので（Ｖ０ｎとＶ１ｎの間）、正常にループ制御を行っているように見える。しかし、図７（ｂ）に示すように、略中間位置にある第１ループセンサ１１０の信号のＯＮ、ＯＦＦの切り替わり頻度はまばらであり、例えば、図７（ｂ）ではＯＦＦ時間が長く、シートＰのループ高さの低い（ループ量の少ない）状態となっている。
【００５６】
そこで、図６に説明したように計時カウントＣｎｔ１がＴ１以上となったとき、駆動速度Ｖ０ｎをＶ０ｎ＋１へ、又は駆動速度Ｖ１ｎをＶ１ｎ＋１へ変更する。例えば、図７の場合においては、計時カウントＣｎｔ１値が所定の発信時間としてのＴ１超えた場合、Ｖ０ｎ＞Ｖ０ｎ＋１に変更し、計時カウントＣｎｔ１値が所定の非発信時間としてのＴ１を超えた場合、Ｖ１ｎ＜Ｖ１ｎ＋１に変更する。これにより、図７（ｄ）に示すようにループセンサ１ＬＳ１においても、頻度の高いＯＮ、ＯＦＦ信号の切り替わりとなる。すなわち、正常なループ制御による理想的なシートＰの搬送姿勢にすることができる。これにより、転写部４での画像精度の低下の防止等を図ることができる。
【００５７】
計時カウントＣｎｔ１は、第１ループセンサ１１０のＯＮのままの時間又はＯＦＦのままの時間を計測するものであり、所定の発信時間（又は所定の非発信時間）Ｔ１は、シートＰの搬送姿勢が適切でないことを判断する閾値である。なお、Ｔ１としての所定の発信時間と所定の非発信時間とは、必ずしも同じである必要はなく、例えば、所定の発信時間をＴ１、所定の非発信時間をＴ１´と設定してもよい。
【００５８】
また、計時カウントＣｎｔ１がＴ１以上となるまでＶ０ｎ＋１及びＶ１ｎ＋１へ書換えないことにより、定着ニップＮ近傍の第２ループセンサ１２０を用いた早いサイクルのループ制御を維持しつつ、理想的なシートＰの搬送姿勢へ近付けることができる。つまり、ループ制御の遅れによる弊害を起こすことなく、シートＰの搬送姿勢を理想状態に近付けることができる。これにより、転写部４と定着部５との間でのシートＰのループを最適化して、転写部４での画像精度の低下の防止等を図ることができる。
【００５９】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１Ａについて、図８を参照しながら説明する。第２実施形態に係る画像形成装置１Ａは、制御部によるシートＰのループ制御が第１実施形態と相違する。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と相違する点、即ち、制御部８ＡによるシートＰのループ制御を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。図８は、第２実施形態に係る制御部８Ａによるループ制御を示すフローチャートである。
【００６０】
図８に示すように、加圧ローラ５１の駆動速度Ｖは、シートＰの先端が定着ニップＮを通過するまでＶ＝Ｖ０ｎ´に設定されている（ステップＳ２０２）。シートＰの先端が定着ニップＮを通過すると、まず、第２ループセンサ１２０の状態を確認する（ステップＳ２０３、Ｓ２０４）。第２ループセンサ１２０がＯＮの場合は、加圧ローラ５１の駆動速度をＶ＝Ｖ１ｎ´に変更し（ステップＳ２０５）、第２ループセンサ１２０がＯＦＦの場合には、加圧ローラ５１の駆動速度をＶ＝Ｖ０ｎ´のまま変更しない（ステップＳ２０６）。これらステップＳ２０４〜Ｓ２０６の加圧ローラ５１の駆動速度Ｖを変更する工程は、ステップＳ２０７にて画像形成ジョブが終了するまで繰り返される。
【００６１】
なお、駆動速度Ｖ０ｎ´は、定着ニップＮでのシートＰの搬送速度を二次転写ニップＴｎより遅い速度となるよう設定された加圧ローラ５１の駆動速度である。また、駆動速度Ｖ１ｎ´は、定着ニップＮでのシートＰの搬送速度を二次転写ニップＴｎより早い速度となるよう設定された加圧ローラ５１の駆動速度である。これら駆動速度Ｖ０ｎ´及びＶ１ｎ´は、二次転写ニップＴｎと定着ニップＮとの間でシートＰが引っ張り合いとならず、且つ弛み過ぎない範囲に設定される。また、ステップＳ２０３におけるシートＰの先端の定着ニップＮの通過と、ステップＳ２０７における画像形成ジョブ終了、すなわち、シートＰの後端の二次転写ニップＴｎ通過は、トップセンサＴＳに検知されるシートＰの先後端位置から判断される。
【００６２】
ステップＳ２０３でシートＰの先端の定着ニップＮへの突入が検知されると、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８のフローとは別に、ステップＳ２１１〜Ｓ２１７のフローが並行にスタートする。まず、所定時間計測手段としてのタイマＴの計時カウントＣｎｔ２のカウント値をリセットし（ステップＳ２１１）、計時カウントＣｎｔ２のカウント値のカウントをスタートする（ステップＳ２１２）。そして、計時カウントＣｎｔ２がＴ２以上になるまでカウントを続ける（ステップＳ２１３、Ｓ２１４）。次に、Ｔ２からｔを除いた所定時間内の第１ループセンサ１１０のＯＮ時間（発信時間）及びＯＦＦ時間（非発信時間）の比を算出する（ステップＳ２１５）。なお、ｔは、シートＰの先端の定着ニップＮ通過後の第１ループセンサ１１０の信号検知不安定期間である。
【００６３】
次に、ステップＳ２１５で算出した比に応じて、目標搬送速度としての駆動速度Ｖ０ｎ＋１´を設定し、駆動速度Ｖ０ｎ´を駆動速度Ｖ０ｎ´よりも遅い駆動速度Ｖ０ｎ＋１´に変更する。若しくは、ステップＳ２１５で算出した比に応じて、Ｖ１ｎ＋１´を設定し、駆動速度Ｖ１ｎ´を駆動速度Ｖ１ｎ´よりも速い駆動速度Ｖ０１＋１´に変更する（ステップＳ２１６）。これ以降、ステップＳ２０５で設定される速度はＶ１ｎ＋１´となり、ステップＳ２０６で設定される速度はＶ０ｎ＋１´になる。なお、画像形成ジョブが終了するまでステップＳ２１１〜Ｓ２１７は繰り返される。そのため、Ｖ０ｎ＋１´及びＶ１ｎ＋１´は固定値でなく、Ｖ０ｎ＋２´、Ｖ０ｎ＋３´、Ｖ０ｎ＋４´…、Ｖ０ｎ＋ｍ´若しくはＶ１ｎ＋２´、Ｖ１ｎ＋３´、Ｖ１ｎ＋４´…、Ｖ１ｎ＋ｍ´と随時更新される。そして、ステップＳ２１７にて画像形成ジョブの終了を検知した場合に制御を終了する。また、ページ内最終の駆動速度Ｖ０ｎ＋ｍ´及びＶ１ｎ＋ｍ´は、ステップＳ２０８にて制御部８へ記憶され、連続してシートＰをプリントする場合には、記憶されたＶ０ｎ＋ｍ´及びＶ１ｎ＋ｍ´を次ページのステップＳ２０２、Ｓ２０５、Ｓ２０６へ適用する。
【００６４】
上記のステップＳ２１５での駆動速度Ｖ０ｎ＋１´及びＶ１ｎ＋１´の決定は、制御部８に格納され、複数の搬送速度が記憶された、表１に示す速度テーブルにより決定される。
【００６５】
【表１】
2014048636.tif 000003
【００６６】
表１では（Ｔ２−ｔ）の時間の間、ＯＮ時間が長くシートＰの姿勢の弛み気味のとき、その時間割合に応じてＶ０ｎ´及びＶ１ｎ´に対しＶ０ｎ＋１´及びＶ１ｎ＋１´を増速するように設定している。また、ＯＦＦ時間が長くシートＰの姿勢の引っ張り気味のとき、その時間割合に応じてＶ０ｎ´及びＶ１ｎ´に対しＶ０ｎ＋１´及びＶ１ｎ＋１´を減速するよう設定している。なお、表１では、Ｖ０ｎ＋１´及びＶ１ｎ＋１´の増減速割合を一律としているが、それぞれ別に設定してもよい。
【００６７】
ここで、図９に、第２実施形態に係るループ制御のループセンサ信号のタイムチャートを示す。上記フローのようなループ制御を行った場合の、第１ループセンサ１１０及び第２ループセンサ１２０のＯＮ、ＯＦＦ信号のタイミングチャートの一例を示す。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、加圧ローラ５１の駆動速度をＶ０ｎ´又はＶ１ｎ´としたときの第２ループセンサ１２０及び第１ループセンサ１１０のタイミングチャートである。また、図９（ｃ）及び図９（ｄ）は、加圧ローラ５１の駆動速度をＶ０ｎ´からＶ０ｎ´へまたはＶ１ｎ´からＶ１ｎ＋１´へ書換えたときの、第２ループセンサ１２０及び第１ループセンサ１１０のタイミングチャートである。
【００６８】
図９（ａ）に示すように、第２ループセンサ１２０の信号についてＯＮ、ＯＦＦの切替わり頻度が高く検知される場合、それに連動して加圧ローラ５１の駆動速度も切替っているので（Ｖ０ｎ´とＶ１ｎ´の間）、正常にループ制御を行っているように見える。しかし、図９（ｂ）に示すように、第１ループセンサ１１０の信号のＯＮ、ＯＦＦの切替わり頻度はまばらであり、例えば、図９（ｂ）ではＯＮ時間の割合が長く、シートＰのループ高さの高い（ループ量の大きい）状態となっている。
【００６９】
そこで、図８に説明したように、計時カウントＣｎｔ２で計時したＴ２から第１ループセンサ１１０の信号検知不安定期間ｔを除いた時間内の、第１ループセンサ１１０の検知信号のＯＮ、ＯＦＦ比を求め、Ｖ０ｎ＋１´及びＶ１ｎ＋１´を書換える。これにより、例えば、図８の場合においては、Ｖ０ｎ＋１´及びＶ１ｎ＋１´を減速方向へ書換えることにより、図９（ｄ）に示すように、第１ループセンサ１１０においても、頻度の高いＯＮ、ＯＦＦ信号の切替わりとなる。すなわち、正常なループ制御による理想的なシートＰの搬送姿勢にすることができる。
【００７０】
なお、計時カウントＣｎｔ２は、所定時間、第１ループセンサ１１０で、シートＰの姿勢を監視するための時間である。また、ｔは第１ループセンサ１１０の信号検知不安定期間であり、シートＰの先端の通紙時の暴れや第１ループセンサ１１０のチャタリングなど影響を避けるため、シートＰの先端の定着ニップＮ通過後に第１ループセンサ１１０の検知が安定するまでの時間となる。
【００７１】
第２実施形態に係る画像形成装置１Ａでは、単位時間Ｔ２−ｔ内の第１ループセンサ１１０のＯＮ、ＯＦＦ比から駆動速度の書換値を設定する。そのため、より理想的なシートＰの搬送姿勢にすることができる。
【００７２】
また、Ｔ２時間を計時後に駆動速度の書換えを行うので、定着ニップＮ近傍に配置された第２のループセンサ１２０を用いた早いサイクルのループ制御を維持しつつ、ループが最も大きくなる略中間位置での理想的なシートＰの搬送姿勢へ近付けることができる。
【００７３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。
【００７４】
例えば、Ｔ１の設定値は、ループ制御サイクルに遅れを生じない範囲で、小さいことが望ましく、画像形成装置１の二次転写ニップＴｎから定着ニップＮまでの距離や、ループセンサの設置場所、画像形成装置１のシートＰの搬送速度に応じて設定すればよい。また、Ｖ０ｎからＶ０ｎ＋１及びＶ１ｎからＶ１ｎ＋１への速度変化量は、速度変化による画像ブレや定着モータＭの異音発生を避けるため、元々の速度（Ｖ０及びＶ１）の１０％以下であることが好ましい。なお、速度の変化量は、Ｖ０ｎからＶ０ｎ＋１とＶ１ｎからＶ１ｎ＋１で同一でなくともよい。
【００７５】
また、前ページ終了後から次ページのプリント指示まで間隔の開く場合、前ページからシートＰの種類や状態変化が予想されるので、ステップＳ２０８にて制御部８に記憶したＶ０ｎ＋ｍ及びＶ１ｎ＋ｍをリセットし、Ｖ０ｎ及びＶ１ｎへ戻ることが好ましい。同様に、シートＰの材質やサイズ、坪量などを検知する手段を備える画像形成装置は、シートＰの前ページからのシートＰの変化に応じてＶ０ｎ及びＶ１ｎへ戻ることが好ましい。
【００７６】
例えば、Ｔ２の設定値は、長いほど精度のよい信号データを得ることができるが、長すぎると制御の反映が遅くなる。そのため、画像形成装置１Ａの二次転写ニップＴｎから定着ニップＮまでの距離や、第１及び第２ループセンサの設置場所、画像形成装置のシートＰの搬送速度に応じて設定すればよい。
【符号の説明】
【００７７】
１    画像形成装置
４    転写部（転写手段）
５    定着部（定着手段）
８    制御部（制御手段）
２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂ    感光体ドラム（像担持体）
１１０    第１ループセンサ（第１検知手段）
１２０    第２ループセンサ（第２検知手段）
Ｐ    シート
Ｔ    タイマ（発信時間計測手段、非発信時間計測手段）
【図１】
2014048636.tif 000004
【図２】
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【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】
2014048636.tif 000010
【図８】
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【図９】
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