(57)【要約】【課題】用紙高さ変位量に応じて適切なループ形成量に制御し、用紙にシワを付けることを回避しつつ実効的に用紙の姿勢矯正を行う。【解決手段】用紙搬送方向（Ｙ）に垂直な用紙幅方向（Ｘ）に亘る、用紙搬送方向及び用紙幅方向に垂直な方向（Ｚ）の用紙高さ変位量（Ｈ１）を検知する用紙高さ変位量検知手段（Ｓ３）を有し、制御部（ａ１）は、用紙高さ変位量検知手段が検知する用紙高さ変位量に基づいて、用紙高さ変位量と目標ループ形成量との関係式又は関係テーブルを参照して、目標ループ形成量Ｒａを算出し、レジストローラ（ｂ８）及びループローラ（ｂ７）による用紙のループ形成量が目標ループ形成量に収束するように制御する。この関係式又は関係テーブルを、用紙の厚み毎、用紙のコシ強度毎、用紙の坪量毎に設ける。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成されたトナー像を用紙に転写する転写部と、
用紙搬送路に沿って前記転写部の上流に配置されたレジストローラと、
前記レジストローラの上流に配置され前記レジストローラのニップ部に用紙を突き当て用紙にループを形成するループローラと、
前記ループローラの上流に配置された給紙部と、
前記レジストローラ及びループローラの動作を制御する制御部とを備え、
前記給紙部に、用紙を吸着して用紙搬送路へ送り出す給紙ベルトを有する画像形成装置において、                                
用紙搬送方向に垂直な用紙幅方向に亘る、用紙搬送方向及び用紙幅方向に垂直な方向の用紙高さ変位量を検知する用紙高さ変位量検知手段を有し、
前記制御部は、前記用紙高さ変位量検知手段が検知する用紙高さ変位量に基づいて目標ループ形成量を算出し、前記レジストローラ及び前記ループローラによる用紙のループ形成量が前記目標ループ形成量に収束するように制御する画像形成装置。
【請求項２】
前記用紙高さ変位量検知手段は、前記給紙部から前記レジストローラのニップ部までの搬送区間にある用紙を対象に検知するように設けられている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記用紙高さ変位量検知手段は、前記ループローラのニップ部から前記レジストローラのニップ部までの搬送区間にある用紙を対象に検知するように設けられている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
用紙の厚みを検知する紙厚検知手段を有し、
前記制御部は、用紙の厚み毎に前記用紙高さ変位量と前記目標ループ形成量との関係式又は関係テーブルを参照可能にされ、前記紙厚検知手段が検知する厚みに対応する前記関係式又は関係テーブルを参照して、前記目標ループ形成量を算出する請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項５】
用紙のコシ強度を検知するコシ強度検知手段を有し、
前記制御部は、用紙のコシ強度毎に前記用紙高さ変位量と前記目標ループ形成量との関係式又は関係テーブルを参照可能にされ、前記コシ強度検知手段が検知するコシ強度に対応する前記関係式又は関係テーブルを参照して、前記目標ループ形成量を算出する請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、用紙の坪量毎に前記用紙高さ変位量と前記目標ループ形成量との関係式又は関係テーブルを参照可能にされ、用紙の坪量に対応する前記関係式又は関係テーブルを参照して、前記目標ループ形成量を算出する請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記レジストローラのニップ部に用紙を突き当て前記目標ループ形成量に収束するように用紙にループを形成した後、前記レジストローラを再起動し、用紙の後端が前記ループローラを抜けるまでは当該再起動後に前記ループローラ又は前記レジストローラの速度制御により前記目標ループ形成量に収束するように用紙にループを再形成する請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記レジストローラと前記ループローラとの間での用紙のループ量を検知するループ量検知手段を有し、
前記制御部は、前記ループ量検知手段が検知するループ量が前記目標ループ形成量に維持されるように制御する請求項１から請求項７のうちいずれか一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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を用紙に転写し、転写されたトナー像を加熱定着することで、用紙上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。
【０００３】
上記の画像形成装置では、トナー像を用紙に転写する転写ローラの直前にレジストローラが配置されている。停止した状態のレジストローラのニップラインに用紙の先端を突き当てた後、レジストローラの直前に配置されたループローラなどにより所定時間用紙を送り込むことで用紙にループを形成して用紙の姿勢を整え、レジストローラの起動により搬送タイミングを正確に制御することが行われる。
【０００４】
特許文献１には、給紙ベルトの吸着条件を変更する技術が記載さている。
特許文献２には、用紙の坪量に応じてループ量を変化させる技術が記載さている。
特許文献３には、用紙の厚みに応じてループ量を変化させる技術が記載さている。
特許文献４には、温湿度に応じてループ量を変更する技術が記載さている。
特許文献５には、拍車を利用した用紙のカール量を検知する技術が記載さている。
特許文献６には、撮像による用紙のループ形状の検知技術が記載さている。
特許文献７には、用紙のコシ強度を検知してループローラを制御する技術が記載さている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１４４６１７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３８７６３号公報
【特許文献３】特開平１０−８１４３４号公報
【特許文献４】特開２００４−５１３４０号公報
【特許文献５】特開２００７−３２０６６８号公報
【特許文献６】特開２０１５−１０７８７４号公報
【特許文献７】特開２００６−３４７７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レジストローラのニップラインに用紙を突入させる際、図５に示すように用紙が搬送方向Ｙに直交する面ＸＺにおいてニップラインに平行なＸ軸方向に平行な直線状ではなく、Ｚ軸方向（高さ方向）に変位のある変形が生じていることがある。すなわち、用紙に高さ変位量Ｈ１が生じる。
例えば図５(a)に示すように端部が垂れ下がり中央部が凸になった形状や、図５(b)(c)に示すごとくである。
例えば、図１に示すように給紙ベルトｂ２によって用紙Ｐを吸着して搬送する構成では、用紙の一部に給紙ベルトが吸着するために、図６に示すようなコルゲーション形状に用紙が形成され、レジストローラｂ８に突き当てる時までにこのコルゲーション形状が矯正されずに生じていることがある。これは、レジストローラｂ８のニップラインまでがほぼストレート経路になっている場合で、特に顕著である。
この変形がある状態でループを形成すると、同変形と図７に示すようなループ形状が競合し、図８に示すように紙シワ１０１が生じる場合が有る。
このような紙シワは、図５(c)に示すような用紙が高さ方向において傾きを持つ状態においても生じやすくなる。
【０００７】
以上の対策として、レジスト部におけるループ量を減少させることで紙シワを抑制することが可能であることが分かっている。
しかし、ループ量を条件に依らず減少させると、特に剛度が高い厚紙においてレジスト部で曲り矯正が十分にされず用紙が曲がった姿勢で画像転写部に搬送されるため、画像不良となる。高剛度の紙はレジスト部に突入するエネルギーが大きいため、狙いの停止位置（ニップ部）で停止し難くループ量を大きくしないと曲り矯正が十分になされないからである。
また、用紙の坪量や厚みに応じてループ量を変化させる技術も知られているが、給紙時のうねり形状や用紙の傾きは給紙ベルトの吸着力や用紙の製造ロットによるばらつき、用紙の目方向等の影響を受けやすいため、用紙の坪量や厚みの情報のみでは条件に応じた適切なループ形成量を判定することが困難である。
【０００８】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、用紙高さ変位量に応じて適切なループ形成量に制御し、用紙にシワを付けることを回避しつつ実効的に用紙の姿勢矯正を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、トナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成されたトナー像を用紙に転写する転写部と、
用紙搬送路に沿って前記転写部の上流に配置されたレジストローラと、
前記レジストローラの上流に配置され前記レジストローラのニップ部に用紙を突き当て用紙にループを形成するループローラと、
前記ループローラの上流に配置された給紙部と、
前記レジストローラ及びループローラの動作を制御する制御部とを備え、
前記給紙部に、用紙を吸着して用紙搬送路へ送り出す給紙ベルトを有する画像形成装置において、                                
用紙搬送方向に垂直な用紙幅方向に亘る、用紙搬送方向及び用紙幅方向に垂直な方向の用紙高さ変位量を検知する用紙高さ変位量検知手段を有し、
前記制御部は、前記用紙高さ変位量検知手段が検知する用紙高さ変位量に基づいて目標ループ形成量を算出し、前記レジストローラ及び前記ループローラによる用紙のループ形成量が前記目標ループ形成量に収束するように制御する画像形成装置である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記用紙高さ変位量検知手段は、前記給紙部から前記レジストローラのニップ部までの搬送区間にある用紙を対象に検知するように設けられている請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記用紙高さ変位量検知手段は、前記ループローラのニップ部から前記レジストローラのニップ部までの搬送区間にある用紙を対象に検知するように設けられている請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、用紙の厚みを検知する紙厚検知手段を有し、
前記制御部は、用紙の厚み毎に前記用紙高さ変位量と前記目標ループ形成量との関係式又は関係テーブルを参照可能にされ、前記紙厚検知手段が検知する厚みに対応する前記関係式又は関係テーブルを参照して、前記目標ループ形成量を算出する請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の画像形成装置である。
【００１３】
請求項５記載の発明は、用紙のコシ強度を検知するコシ強度検知手段を有し、
前記制御部は、用紙のコシ強度毎に前記用紙高さ変位量と前記目標ループ形成量との関係式又は関係テーブルを参照可能にされ、前記コシ強度検知手段が検知するコシ強度に対応する前記関係式又は関係テーブルを参照して、前記目標ループ形成量を算出する請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の画像形成装置である。
【００１４】
請求項６載の発明は、前記制御部は、用紙の坪量毎に前記用紙高さ変位量と前記目標ループ形成量との関係式又は関係テーブルを参照可能にされ、用紙の坪量に対応する前記関係式又は関係テーブルを参照して、前記目標ループ形成量を算出する請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の画像形成装置である。
【００１５】
請求項７載の発明は、前記制御部は、前記レジストローラのニップ部に用紙を突き当て前記目標ループ形成量に収束するように用紙にループを形成した後、前記レジストローラを再起動し、用紙の後端が前記ループローラを抜けるまでは当該再起動後に前記ループローラ又は前記レジストローラの速度制御により前記目標ループ形成量に収束するように用紙にループを再形成する請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の画像形成装置である。
【００１６】
請求項８載の発明は、前記レジストローラと前記ループローラとの間での用紙のループ量を検知するループ量検知手段を有し、
前記制御部は、前記ループ量検知手段が検知するループ量が前記目標ループ形成量に維持されるように制御する請求項１から請求項７のうちいずれか一に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、用紙高さ変位量に応じて適切なループ形成量に制御し、用紙にシワを付けることを回避しつつ実効的に用紙の姿勢矯正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。
【図３】「用紙高さ変位量（横軸）」と、「紙シワが発生するループ形成量（縦軸）」との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置が実行する制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】用紙が搬送方向に直交する面において変形する例を示した用紙断面図である。
【図６】給紙ベルトの吸着により生じ得るコルゲーション形状が形成された用紙の斜視図(a)及び搬送方向に垂直な断面図(b)である。
【図７】画像形成装置により形成するループ形状が形成された用紙の斜視図である。
【図８】用紙の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００２０】
図１、図２に示すように本実施形態の画像形成装置１は、電子写真式の画像形成装置であって、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する画像形成部ｂ１１と、画像形成部ｂ１１により形成された中間転写体ｂ１０に担持されたトナー像を用紙Ｐに転写する転写部ｂ９と、用紙Ｐに転写されたトナー像を加熱定着する定着部ｂ１３（図１で図示略）とを備える。
【００２１】
また、画像形成装置１は、用紙搬送路ｂ５に沿って、給紙部ｂ１、コシ強度検知手段ｂ３、搬送ローラｂ４、紙厚検知手段ｂ１２、搬送ローラｂ６、ループローラｂ７、レジストローラｂ８を備える。また、画像形成装置１は、ループローラ駆動手段ａ２、レジストローラ駆動手段ａ３、用紙検知センサＳ１，Ｓ２，Ｓ５、用紙高さ変位量検知手段Ｓ３、ループ量検知手段Ｓ４等を備える。
さらに画像形成装置１は、以上の各部を制御する制御部ａ１を備える。
レジストローラｂ８は、用紙搬送路ｂ５に沿って転写部ｂ９の上流に配置されている。ループローラｂ７は、用紙搬送路ｂ５に沿ってレジストローラｂ８の上流に配置されレジストローラｂ８のニップ部に用紙Ｐを突き当て用紙Ｐにループを形成する働きを担う。
給紙部ｂ１は、ループローラｂ７の上流に配置され、複数枚の用紙Ｐを収納するとともに、用紙Ｐを吸着して用紙搬送路ｂ５へ用紙Ｐを送り出す給紙ベルトｂ２を有する。給紙部ｂ１に収納される用紙Ｐのサイズ、坪量その他の紙種情報は、予め入力手段ａ５を介して画像形成装置１に入力され、記憶部ａ４に記憶され、制御部ａ１により参照可能にされる。
【００２２】
用紙高さ変位量検知手段Ｓ３は、用紙搬送方向Ｙに垂直な用紙幅方向Ｘに亘る、用紙搬送方向Ｙ及び用紙幅方向Ｘに垂直な高さ方向Ｚの用紙高さ変位量を検知する。用紙高さ変位量検知手段Ｓ３は、用紙幅方向Ｘにレーザー測距装置をスキャンする構成などで構成する。
用紙高さ変位量検知手段Ｓ３は、給紙部ｂ１からレジストローラｂ８のニップ部までの搬送区間にある用紙Ｐを対象に検知するように設けられていれば実施可能である。その検知対象位置での用紙高さ変位量との関係で後述する「関係式又は関係テーブル」を予め作成しておけばよいからである。しかし、本実施形態では、ループローラｂ７のニップ部からレジストローラｂ８のニップ部までの搬送区間にある用紙Ｐを対象に検知するように設けられている。ループローラｂ７の下流で検知した方が、レジストローラｂ８のニップ部に用紙Ｐの先端が到達する際に生じている用紙高さ変位量を、より正確に検知でき、安定性が増すからである。
【００２３】
コシ強度検知手段ｂ３は、給紙ベルトｂ２の下流側のコーナー路に付設され、搬送されてくる用紙のコシ強度を検知する。
用紙検知センサＳ１，Ｓ２，Ｓ５、用紙搬送路ｂ５上の用紙の有無を検知する。用紙検知センサＳ１は、ループローラｂ７のニップ部の直後位置を対象とする。用紙検知センサＳ２は、レジストローラｂ８のニップ部の直前位置を対象とする。用紙検知センサＳ５は、レジストローラｂ８のニップ部の直後位置を対象とする。
ループ量検知手段Ｓ４は、レジストローラｂ８前のループ形成により変位が高まる位置を対象に設けられる。
【００２４】
次に、用紙Ｐのループ量制御につき説明する。
（関係式又は関係テーブルの作成）
用紙Ｐのループ量制御を実行するに先立って、用紙高さ変位量と目標ループ形成量との関係式又は関係テーブルを作成し、記録部ａ４に記憶させて制御部ａ１により参照可能にする。
「関係式又は関係テーブル」を作成するには、まず、図３のグラフに示すように用紙高さ変位量検知手段Ｓ３が検知する「用紙高さ変位量（横軸）」と、「紙シワが発生するループ形成量（縦軸）」との関係を調べる。図３のグラフは、「用紙高さ変位量（横軸）」毎に
紙シワが発生する、しないの境界値を示す。グラフより下であれば紙シワが発生しない。図３に示されるように、「用紙高さ変位量（横軸）」が大きいほど、シワが発生する境界値が下がることがわかる。この関係は用紙の厚みやコシ強度、坪量に応じて異なるため、予めこれら条件の違いによる関係式または関係テーブルを作成し、記憶部ａ４に記憶しておく。制御部ａ１は、記憶部ａ４に記憶された「関係式又は関係テーブル」を参照して、目標ループ形成量を算出する。なお、目標ループ形成量を、上記境界値より適当な安全マージンを設けて下に設定することを適宜に行う。
図３には代表例として、紙の厚みの違いによる紙シワが発生するループ形成量を記載している。図３のグラフでは紙厚の関係は、紙厚条件（１）＞紙厚条件（２）＞紙厚条件（３）となっており、紙厚が薄いほど小さいループ形成量でも紙シワが発生しやすい。
【００２５】
（制御フロー）
用紙Ｐのループ量制御の流れにつき図４を参照して説明する。
まず、制御部ａ１は、給紙部ｂ１等を制御して用紙Ｐの搬送を開始する（Ｅ０）。
次に、制御部ａ１は、紙厚検知手段ｂ１２により用紙の厚みＴ１を検知する（Ｅ１）。
次に、制御部ａ１は、用紙検知センサＳ１により用紙Ｐの搬送方向先端を検知する（Ｅ２）。
用紙検知センサＳ１による用紙Ｐの検知により用紙高さ変位量検知手段Ｓ３の検知位置に用紙Ｐが到達したことが分かったので、制御部ａ１は、用紙高さ変位量検知手段Ｓ３により用紙高さ変位の最高値Ｈｍａｘ及び最低値Ｈｍｉｎを検知して（Ｅ３）、これらの差を取って用紙高さ変位量Ｈ１（図６参照）を検知する（Ｅ４）。
次に、制御部ａ１は、用紙の厚みＴ１及び用紙高さ変位量Ｈ１に基づき、上述した「関係式又は関係テーブル」を参照して目標ループ形成量Ｒａを算出する（Ｅ５）。
次に、用紙検知センサＳ２により用紙Ｐの搬送方向先端を検知する（Ｅ６）。
用紙検知センサＳ２による用紙Ｐの検知によりレジストローラｂ８のニップ部への用紙Ｐの突当りが始まるので、制御部ａ１は、ループ形成動作（Ｅ７−Ｅ１１）を実行する。
ループ形成動作としては、制御部ａ１は、ループローラｂ７により用紙Ｐを送ってレジストローラｂ８のニップ部に突き当たった用紙Ｐにループを形成しつつ、ループ量検知手段Ｓ４によりループ量Ｒｂを検知し（Ｅ８）、（ループ量Ｒｂ）＜（目標ループ形成量Ｒａ）のとき、ループローラｂ７の送りによるループ形成を維持し（Ｅ９）、（ループ量Ｒｂ）＝（目標ループ形成量Ｒａ）となったら、ループ形成動作を完了する（Ｅ１１）。
【００２６】
次に、制御部ａ１は、レジストローラｂ８を再起動し、用紙Ｐを転写部ｂ９の方へ送る（Ｅ１２）。
次に、制御部ａ１は、用紙Ｐの後端がループローラｂ７を抜けるまで（Ｅ２０でＹＥＳまで）、ループローラｂ７又はレジストローラｂ８の速度制御により目標ループ形成量に収束するように用紙Ｐにループを再形成する（Ｅ１３−Ｅ１９）。すなわち、制御部ａ１は、ループ量検知手段Ｓ４によりレジストローラｂ８の再起動後のループ量Ｒｃを検知しつつ（Ｅ１４）、（ループ量Ｒｃ）＞（目標ループ形成量Ｒａ）のとき、ループローラｂ７を減速（又はレジストローラｂ８を増速）して（Ｅ１５）、（ループ量Ｒｃ）＝（目標ループ形成量Ｒａ）とし（Ｅ１６）、（ループ量Ｒｃ）＜（目標ループ形成量Ｒａ）のとき、ループローラｂ７を増速（又はレジストローラｂ８を減速）して（Ｅ１７）、（ループ量Ｒｃ）＝（目標ループ形成量Ｒａ）とする（Ｅ１８）。（ループ量Ｒｃ）＝（目標ループ形成量Ｒａ）となったら、レジストローラｂ８とループローラｂ７との等速搬送を行って、用紙検知センサＳ１により用紙の後端がループローラｂ７を抜けたことを検知して（Ｅ２０でＹＥＳ）、ループ形成動作を終了する（Ｅ２１）。なお、用紙検知センサＳ５により用紙の後端がレジストローラｂ８を抜けたことを検知してレジストローラｂ８を停止し、次の用紙の突き当てを待つ。
【００２７】
以上の制御例に対して、制御部が、用紙のコシ強度毎に「用紙高さ変位量と目標ループ形成量との関係式又は関係テーブル」を参照可能にされる場合は、コシ強度検知手段ｂ３により検知されるコシ強度を、ステップＥ１，Ｅ５において適用して実施する。
以上の制御例に対して、制御部が、用紙の坪量毎に「用紙高さ変位量と目標ループ形成量との関係式又は関係テーブル」を参照可能にされる場合は、坪量情報を、ステップＥ１，Ｅ５において適用して実施する。
【００２８】
以上の実施形態に拘わらず、ループ量検知手段Ｓ４を備えない又は使わない場合は、「レジスト停止後にループローラｂ７の回転により用紙Ｐを送り込んだ用紙送り込み量」に基づき、形成されるループ量を推算してステップＥ８に適用し、ステップＥ１１でのループ量（すなわち、Ｒａ）と、「レジスト再起動後のレジストローラｂ８とループローラｂ７の用紙Ｐを送り込んだ用紙送り込み量の差」に基づき、形成されるループ量を推算してステップＥ１４に適用して実施することも可能である。
【００２９】
以上の実施形態によれば、用紙高さ変位量に応じて紙シワを発生させない限界の目標ループ形成量に制御し、用紙にシワを付けることを回避しつつ実効的に用紙の姿勢矯正を行うことができる。
【符号の説明】
【００３０】
１     画像形成装置
１０１ 紙シワ
ｂ１   給紙部
ｂ２   給紙ベルト
ｂ３   コシ強度検知手段
ｂ４   搬送ローラ
ｂ５   用紙搬送路
ｂ６   搬送ローラ
ｂ７   ループローラ
ｂ８   レジストローラ
ｂ９   転写部
ｂ１０ 中間転写体
ｂ１１ 画像形成部
ｂ１２ 紙厚検知手段
Ｈ１   用紙高さ変位量
Ｐ     用紙
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ５     用紙検知センサ
Ｓ３   用紙高さ変位量検知手段
Ｓ４   ループ量検知手段
Ｘ     用紙幅方向
Ｙ     用紙搬送方向
Ｚ     高さ方向
【図１】
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【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】
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【図８】
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