(57)【要約】【課題】  転写部に向けて記録材を搬送する搬送部による記録材の搬送速度を制御し、記録材に画像が転写される位置のずれを抑える画像形成装置を提供する。【解決手段】  本発明は、記録材を搬送する搬送部と、像担持体に形成された画像を前記搬送部により搬送された記録材に転写する転写部と、前記搬送部と前記転写部の間で形成される記録材のループ量を検知するループ検知部と、前記搬送部を駆動する駆動源と、前記ループ検知部の検知結果に基づいて、前記駆動源の回転速度を変更する制御部と、前記搬送部と前記転写部の両方で第１の記録材を搬送している期間における前記駆動源の回転量を測定する測定部と、を有し、前記制御部は、前記測定部によって測定された前記駆動源の回転量に基づいて、前記像担持体に形成された画像に合わせて第２の記録材の先端が前記転写部に到達するように、前記駆動源の回転速度を制御することを特徴とする。【選択図】  図５
2019020496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を搬送する搬送部と、
像担持体に形成された画像を前記搬送部により搬送された記録材に転写する転写部と、
前記搬送部と前記転写部の間で形成される記録材のループ量を検知するループ検知部と、
前記搬送部を駆動する駆動源と、
前記ループ検知部の検知結果に基づいて、前記駆動源の回転速度を変更する制御部と、を有する画像形成装置において、
前記搬送部と前記転写部の両方で第１の記録材を搬送している期間における前記駆動源の回転量を測定する測定部と、を有し、
前記制御部は、前記測定部によって測定された前記駆動源の回転量に基づいて、前記像担持体に形成された画像に合わせて第２の記録材の先端が前記転写部に到達するように、前記駆動源の回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材の搬送方向において前記転写部よりも上流側に設けられ、前記搬送部により搬送される記録材を検知する記録材検知部を有し、
前記制御部は、前記記録材検知部によって前記第２の記録材を検知したタイミングと、前記測定部によって測定された前記駆動源の回転量に基づいて、前記搬送部により前記第２の記録材を停止させることなく、前記第２の記録材の搬送速度を加速又は減速させて前記転写部へと搬送させる第１の制御と、前記第２の記録材を一旦停止させた後、前記第２の記録材を再び前記転写部へ搬送させる第２の制御を切り替え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】
前記制御部が前記第１の制御を実行する場合、前記制御部は、前記記録材検知部によって前記第２の記録材を検知したタイミングと、前記測定部によって測定された前記駆動源の回転量に基づいて、前記第２の記録材の搬送速度を加速又は減速させた後の速度と、加速又は減速させるタイミングを求め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】
前記制御部が前記第２の制御を実行する場合、前記制御部は、前記記録材検知部によって前記第２の記録材を検知したタイミングと、前記測定部によって測定された前記駆動源の回転量に基づいて、前記第２の記録材を一旦停止させる時間の長さを求め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５】
前記制御部は、前記測定部によって測定された前記駆動源の回転量に応じて、前記搬送部の外径の変化を求め、前記搬送部の外径が所定の回数、連続して増加した場合、前記搬送部が最後に記録材を搬送してから経過した時間の長さに基づいて、前記駆動源の回転速度を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
記録材を搬送する搬送部と、
像担持体に形成された画像を前記搬送部により搬送された記録材に転写する転写部と、
前記搬送部と前記転写部の間で形成される記録材のループ量を検知するループ検知部と、
前記搬送部を駆動する駆動源と、
前記ループ検知部の検知結果に基づいて、前記駆動源の回転速度を変更する制御部と、を有する画像形成装置において、
前記搬送部と前記転写部の両方で記録材を搬送している期間における前記駆動源の回転量を測定する測定部と、を有し、
前記制御部は、前記測定部によって測定された前記駆動源の回転量に応じて、前記搬送部の外径の変化を求めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、求めた前記搬送部の外径の変化に応じて、前記搬送部が新しい部材に交換されたと判断することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、求めた前記搬送部の外径の変化に応じて、前記搬送部が寿命に到達したと判断することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記搬送部と前記転写部の両方が前記第１の記録材を搬送している期間において、前記ループ検知部により検知された前記第１の記録材のループ量が所定の閾値よりも大きいと判断した場合、前記搬送部による前記第１の記録材の搬送速度を速くするよう前記駆動源の回転速度を変更し、前記第１の記録材のループ量が前記所定の閾値よりも小さいと判断した場合、前記搬送部による前記第１の記録材の搬送速度を遅くするよう前記駆動源の回転速度を変更することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記ループ検知部は、前記搬送部と前記転写部の間に配置され、記録材と接触するフラグと、前記フラグの位置に応じて異なる信号を出力するフォトインタラプタを含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記測定部は、前記駆動源が回転することに応じてパルス信号を出力するエンコーダを含み、前記エンコーダから出力されるパルス数に応じて、前記駆動源の回転量を測定することを特徴とする請求項１乃至１０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、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、２つの搬送部の間で用紙に形成されたループ量をループセンサで検知し、検知したループ量に応じて搬送部による用紙の搬送速度を変更するループ制御が知られている。
【０００３】
特許文献１には、用紙を同期搬送するレジストレーションローラ対と画像形成部の間におけるループ制御が記載されている。特許文献１の画像形成装置では、レジストレーションローラ対と画像形成部の間で用紙に形成されたループ量が小さいと判断すると、レジストレーションローラ対による用紙の搬送速度を増速させている。そして、用紙に形成されたループ量が大きいと判断すると、レジストレーションローラ対による用紙の搬送速度を減速させている。
【０００４】
特許文献２には、中間転写ベルトに形成されたトナー像を用紙に転写する転写部と、転写されたトナー像を用紙に定着する定着部の間におけるループ制御が記載されている。定着部（定着ローラ）の外径は、積算印刷枚数が増加するに伴い経時的に変化する。定着部の外径が変化すると、制御上同じ回転数で定着部を駆動するモータを回転させても、定着部による実際の用紙の搬送速度は変化してしまう。
【０００５】
この定着部の外径の変化に対応するため、特許文献２の画像形成装置は、転写部と定着部の両方で１枚の用紙を搬送している期間において、ループセンサがオン信号を出力した累計時間を計測している。特許文献２においては、転写部と定着部の間で用紙に形成されたループ量が大きいと、ループセンサがオン信号を出力する。そのため、オン信号を出力した累計時間が長い場合、ＣＰＵは定着部による実際の用紙の搬送速度が遅いと判断し、定着部を駆動するモータの回転数を上昇させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１７６７４６号公報
【特許文献２】特許第４６２６５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１に記載されたレジストレーションローラ対においても、積算印刷枚数が増加するに伴い外径が経時的に変化する。つまり、耐久が進むと、レジストレーションローラ対は摩耗し外径が短くなっていく。レジストレーションローラ対による実際の用紙の搬送速度が変化してしまうと、像担持体に形成された画像との同期がとりづらくなり、用紙に画像が形成される位置がずれてしまう場合がある。
【０００８】
本発明は、転写部に向けて記録材を搬送する搬送部による記録材の搬送速度を制御し、記録材に画像が転写される位置のずれを抑える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】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の画像形成装置は、記録材を搬送する搬送部と、像担持体に形成された画像を前記搬送部により搬送された記録材に転写する転写部と、前記搬送部と前記転写部の間で形成される記録材のループ量を検知するループ検知部と、前記搬送部を駆動する駆動源と、前記ループ検知部の検知結果に基づいて、前記駆動源の回転速度を変更する制御部と、を有する画像形成装置において、前記搬送部と前記転写部の両方で第１の記録材を搬送している期間における前記駆動源の回転量を測定する測定部と、を有し、前記制御部は、前記測定部によって測定された前記駆動源の回転量に基づいて、前記像担持体に形成された画像に合わせて第２の記録材の先端が前記転写部に到達するように、前記駆動源の回転速度を制御することを特徴とする。
【００１０】
また、上記の目的を達成するための本発明の画像形成装置は、記録材を搬送する搬送部と、像担持体に形成された画像を前記搬送部により搬送された記録材に転写する転写部と、前記搬送部と前記転写部の間で形成される記録材のループ量を検知するループ検知部と、前記搬送部を駆動する駆動源と、前記ループ検知部の検知結果に基づいて、前記駆動源の回転速度を変更する制御部と、を有する画像形成装置において、前記搬送部と前記転写部の両方で記録材を搬送している期間における前記駆動源の回転量を測定する測定部と、を有し、前記制御部は、前記測定部によって測定された前記駆動源の回転量に応じて、前記搬送部の外径の変化を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、転写部に向けて記録材を搬送する搬送部による記録材の搬送速度を制御し、記録材に画像が転写される位置のずれを抑える画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略図
【図２】画像形成装置の制御ブロック図
【図３】ループ制御時の様子を示す概略図
【図４】実施例１における転写ループ制御のフローチャート
【図５】実施例１における画像位置合わせ制御のフローチャート
【図６】実施例１における膨張収縮検知のフローチャート
【図７】実施例２における寿命／交換検知のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔実施例１〕
本実施例では、画像形成装置として、電子写真方式のレーザビームプリンタ１００（以下、プリンタ１００と表記する）を示す。図１に示すプリンタ１００は、用紙Ｐ（記録材）に対してカラー画像を形成する。
【００１４】
［画像形成部］
プリンタ１００は、本体（筐体ともいう）に対して着脱自在なプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備えている。これら４個のプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、同一構造であるが、異なる色、すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーによる画像を形成する点で相違している。このように、図１においては、部材に対応する符号の後に、色を表す符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のいずれかを付けることで特定の色の部材を表している。以下、特定の色の部材を表す必要がない場合は、色を表す符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は省略する。
【００１５】
プロセスカートリッジ５は、それぞれ像担持体である感光ドラム１、帯電ローラ２、現像ローラ３、ドラムクリーニングブレード４、廃トナー容器を有している。感光ドラム１はそれぞれ、帯電ローラ２によって所定の負極性の電位に帯電された後、レーザユニット７によって露光される。レーザユニット７は画像信号に基づいて感光ドラム１を露光する。これにより、感光ドラム１の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ローラ３によって反転現像されて負極性のトナーが付着され、感光ドラム１の表面にそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像が形成される。
【００１６】
中間転写ベルトユニットは、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、二次転写対向ローラ１０から構成されている。また、感光ドラム１に対向して、中間転写ベルト８の内側の位置に一次転写ローラ６がそれぞれ配設されている。一次転写ローラ６には、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスが印加される。感光ドラム１は図１の矢印方向に回転し、中間転写ベルト８は矢印Ａの方向に回転する。一次転写ローラ６に正極性の転写バイアスが印加されることで、感光ドラム１に形成されたトナー像は順次、中間転写ベルト８に一次転写される。このように、４色のトナー像が重畳転写されることで、中間転写ベルト８にはカラートナー像が形成される。
【００１７】
［給紙搬送部］
給紙搬送部２６は、用紙Ｐを収納（載置）する給紙カセット１３、給紙カセット１３から用紙Ｐを給紙する給紙ローラ１４、給紙された用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１５、２１を有している。給紙ローラ１４、搬送ローラ１５、２１は給紙モータ２２によって回転される。給紙ローラ１４と搬送ローラ１５への駆動は、給紙クラッチ２４によって接続と遮断が切り替えられる。給紙モータ２２を駆動し、給紙クラッチ２４によって給紙モータ２２の駆動を給紙ローラ１４、搬送ローラ１５に所定時間伝えることにより、給紙カセット１３に収納された最上位の用紙Ｐが搬送路の下流側へと搬送される。給紙搬送部２６から搬送された用紙Ｐは給紙モータ２２を駆動源とするレジストレーションローラ１６（以下、レジローラ１６と表記する）によって後述する転写ニップへと搬送される。また、搬送センサ１２、記録材検知部であるレジストレーションセンサ２７（以下、レジセンサ２７と表記する）、ループ検知部である転写ループセンサ２８はそれぞれ用紙Ｐを検知するセンサであり、詳細については後述する。
【００１８】
［転写部］
二次転写ローラ１１と二次転写対向ローラ１０は転写ニップを形成する。この転写ニップにおいて、中間転写ベルト８に形成されたカラートナー像が、レジローラ１６によって搬送された用紙Ｐに二次転写される。中間転写ベルト８から用紙Ｐへの転写においては、二次転写ローラ１１に正極性の転写バイアスが印加される。
【００１９】
［定着部］
定着部１７を構成する加圧ローラ１９は定着モータ２３により所定の周速度で回転駆動される。定着フィルム１８は、加圧ローラ１９から所定の押圧力を得て加圧ローラ１９の表面に密着して摺動しながら、加圧ローラ１９の周速度とほぼ同じ周速度で従動回転する。トナー像が転写された後の用紙Ｐは、定着フィルム１８と加圧ローラ１９とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは定着モータ２３により回転駆動される排紙ローラ２０によって排紙トレイ２５へ排紙される。
【００２０】
［画像形成装置の制御ブロック図］
図２はプリンタ１００の制御ブロック図を示している。エンジン制御部２０１は、全体を制御するＣＰＵ、モータや高圧出力装置等のアクチュエータ制御を行うＡＳＩＣ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、及びゲート素子等により構成される。
【００２１】
エンジン制御部２０１は、プリンタ１００の動作を統括的に制御する。機能としては、レジセンサ２７、転写ループセンサ２８等から得られた情報から、用紙Ｐの搬送を制御する搬送制御部２０２を有している。さらに、給紙モータ２２の回転量を測定する回転量測定部２０３を有している。さらに、コントローラ部２００から画像情報を取得して、プロセスカートリッジ５等による用紙Ｐに対する画像形成動作を制御する画像形成制御部２０４を有している。
【００２２】
コントローラ部２００は、全体を制御するＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、及びゲート素子等により構成される。コントローラ部２００は、画像読取装置やコンピュータ等の不図示の装置、及び、エンジン制御部２０１とは通信線を介して接続されている。コントローラ部２００は、画像読取装置やコンピュータ等の装置からの情報をもとに、用紙Ｐに形成される画像の領域情報を生成し、エンジン制御部２０１へ情報を送信する。
【００２３】
なお、ＣＰＵの機能の一部あるいは全てをＡＳＩＣに行わせても良く、また、逆にＡＳＩＣの機能の一部あるいは全てをＣＰＵに代わりに行わせても良い。またエンジン制御部２０１の機能の一部を他の制御部相当のハードウェアに担わせて実行させても良い。また、ここで説明した機能を実現するうえで、ハードウェアがどのような形態かは限定されるものではなく、ＣＰＵや、ＡＳＩＣや、その他のハードウェアなど、どれを動作させても良く、また任意の分配で各ハードウェアに処理を分担させても良い。
【００２４】
［画像の位置合わせ制御］
用紙Ｐの正しい位置にトナー像を転写するため、レジローラ１６の位置には用紙Ｐの先端と後端を検知するレジセンサ２７が設けられている。ここで、用紙Ｐの先端とは搬送方向における下流側の端であり、用紙Ｐの後端とは搬送方向における上流側の端である。
【００２５】
搬送制御部２０２は、用紙Ｐの先端がレジローラ１６に到達したタイミング（用紙Ｐの先端がレジセンサ２７によって検知されたタイミング）と、画像形成開始タイミングに基づいて、給紙モータ２２を制御する。つまり、搬送制御部２０２は、中間転写ベルト８に形成されたトナー像が転写ニップに到達するタイミングに合わせて、用紙Ｐが転写ニップに到達するように給紙モータ２２を制御する。給紙モータ２２の回転速度（単位時間当たりの回転数）が変更されることによって、用紙Ｐの搬送速度が変更される。なお、給紙モータ２２の制御方法としては以下の２つのうち１つが選択される。
【００２６】
［加減速制御］
中間転写ベルト８に形成されたトナー像が転写ニップに到達するまでの残り時間で、レジローラ１６から転写ニップまでの所定距離、用紙Ｐを搬送するために、搬送制御部２０２は、給紙モータ２２を加速または減速させる。つまり、用紙Ｐの搬送速度を加速または減速させる。このとき、搬送制御部２０２は給紙モータ２２を停止させない。また、用紙Ｐの先端が転写ニップに到達する時には、用紙Ｐと中間転写ベルト８の周速が同じ速度となるように、搬送制御部２０２は給紙モータ２２の回転速度を戻しておく。
【００２７】
［一旦停止制御］
中間転写ベルト８に形成されたトナー像が転写ニップに到達するまでの残り時間が長く、加減速制御で最大減速しても用紙Ｐがトナー像より早く転写ニップに到達してしまう場合に、搬送制御部２０２は給紙モータ２２を所定時間停止させる。これにより、転写ニップよりも上流側の所定位置で用紙Ｐを待機させる。そして、トナー像が転写ニップに到達するタイミングに合わせて、搬送制御部２０２は給紙モータ２２を再び駆動させる。また、加減速制御と同様に、用紙Ｐの先端が転写ニップに到達する時には、用紙Ｐと中間転写ベルト８の周速が同じ速度となるように、搬送制御部２０２は給紙モータ２２の回転速度を戻しておく。
【００２８】
上記の２つの制御のいずれにおいても、用紙Ｐの位置はレジローラ１６と給紙モータ２２によって正確に制御される必要がある。そのため、本実施例において、給紙モータ２２は、軸上の回転量が正確に制御・測定可能なステッピングモータである、または軸上の回転量を検知するエンコーダ等を備える。エンコーダは給紙モータ２２が回転することに応じて、パルス信号を出力する構成である。
【００２９】
搬送制御部２０２は、装置設計上のレジローラ１６の直径、減速比、回転量に応じて求められるレジローラ１６による搬送距離、給紙モータ２２のスローアップ／ダウンに要する時間と搬送距離を考慮する。さらに、搬送制御部２０２は、中間転写ベルト８に形成されたトナー像が転写ニップに到達するまでの残り時間を考慮する。搬送制御部２０２は、以上の点を考慮し、加減速制御においては給紙モータ２２の回転速度と速度変更タイミング（加速タイミング、減速タイミング）を、一旦停止制御では給紙モータ２２の停止時間を決定する。なお、加減速制御や一旦停止制御については公知の技術であるため、その制御方法の詳細な説明は省略する。
【００３０】
［転写ループ制御］
搬送制御部２０２は、用紙Ｐの先端が転写ニップに到達してから用紙Ｐの後端がレジローラ１６を抜けるまでの間、用紙Ｐにループを形成する転写ループ制御を実行する。ここで、転写ループ制御とは、用紙Ｐのループ量を検知する転写ループセンサ２８の検知結果を元に、給紙モータ２２の回転速度を変更する制御である。転写ループ制御により、転写ニップとレジローラ１６の間の用紙Ｐのループ量が最適に制御される。
【００３１】
図３に転写ループ制御実行時の様子を示す。転写ループセンサ２８はレジローラ１１と二次転写ローラ１１の間に配置されている。転写ループセンサ２８は用紙Ｐと接触するフラグ２８ａとフォトインタラプタ２８ｂによって構成されている。転写ループセンサ２８の検知結果はＨＩ／ＬＯの２値で示される。図３（ａ）に示すように、フラグ２８ａがフォトインタラプタ２８ｂの光を遮っている場合、転写ループセンサ２８の検知結果はＨＩとなる。検知結果がＨＩの場合は、用紙Ｐが張った状態（ループ量が所定の閾値よりも小さい状態）であることを示す。図３（ｂ）に示すように、フラグ２８ａがフォトインタラプタ２８ｂの光を遮っていない場合、転写ループセンサ２８の検知結果はＬＯとなる。検知結果がＬＯの場合は、用紙Ｐが撓んだ状態（ループ量が所定の閾値よりも大きい状態）であることを示す。
【００３２】
搬送制御部２０２は、ループ制御の期間中、転写ループセンサ２８の検知結果がＨＩの間は、用紙Ｐのループ量を増大させるべくレジローラ１６を二次転写ローラ１１よりも速い速度で駆動させる。一方、搬送制御部２０２は、転写ループセンサ２８の検知結果がＬＯの間は、用紙Ｐのループ量を減少させるべくレジローラ１６を二次転写ローラ１１よりも遅い速度で駆動する。
【００３３】
ここで、レジローラ１６の直径（外径）が耐久摩耗によって減少すると、給紙モータ２２を所定の回転速度で駆動した時に得られるレジローラ１６による用紙Ｐの搬送速度も減少する。つまり、耐久摩耗が進むと、所望のループ量を維持するための搬送速度が得られなくなり、ループ制御中に検知される転写ループセンサ２８の出力がＨＩとなる時間の割合が高くなっていく。その結果、同じ長さの用紙Ｐを搬送するために必要な給紙モータ２２の回転量は増加する。なお、耐久摩耗とは、長期間にわたり繰り返し使用されることでレジローラ１６の表面が摩耗することを示す。
【００３４】
［レジローラ１６の直径の推測］
本実施例においては、用紙Ｐ１枚分の転写ループ制御中に給紙モータ２２の回転量を測定し、測定した回転量からレジローラ１６による搬送距離を計算する。そして、実際に求めた搬送距離と転写ループ制御によって用紙Ｐが搬送される設計上の距離の比率、摩耗していないレジローラ１６の理想直径から、現在のレジローラ１６の直径を計算、推測する。
【００３５】
レジローラ１６の直径を求める具体例を示す。本実施例では一例として、下記表１に示すパラメータを用いて計算を行う。転写ループ制御中に測定した給紙モータ２２のエンコーダパルス数ＥＰｌｐが下記表２に示す値である場合、レジローラ１６の推測直径Ｒａｃｔは、下記数１の式で計算される。なお、転写ループ制御中とは、レジローラ１６と二次転写ローラ１１の両方で１枚の用紙Ｐを搬送している期間である。
【００３６】
【表１】
2019020496.tif 000003
【００３７】
【表２】
2019020496.tif 000004
【００３８】
【数１】
2019020496.tif 000005
【００３９】
［転写ループ制御の速度補正］
前述したとおり、転写ループ制御では転写ループセンサ２８の検知結果に基づいて、給紙モータ２２の回転速度を加速又は減速させることで、レジローラ１６による用紙Ｐの搬送速度を加速又は減速させている。これにより、レジローラ１６と二次転写ローラ１１の間において適正な用紙Ｐのループ量を維持している。
【００４０】
ここで、ＨＩ側の論理で設定する増速割合が＋１％、ＬＯ側の論理で設定する減速割合が−１％で制御する場合、レジローラ１６の直径が理想直径に対して１％摩耗すると、増速側の実際の搬送速度は＋０％、減速側で−２％となる。この状態では、所望のループ量を形成、維持することができない。そこで、搬送制御部２０２は、転写ループ制御時の給紙モータ２２の回転速度（増速側／減速側）を、レジローラ１６の推測直径Ｒａｃｔを使った下記数２および数３の式に基づき補正する。
【００４１】
【数２】
2019020496.tif 000006
【００４２】
【数３】
2019020496.tif 000007
【００４３】
本実施例における転写ループ制御のフローチャートを図４に示す。本フローチャートはエンジン制御部２０１のＲＯＭに記憶され、ＣＰＵによって実行される。なお、本フローチャートは、プリンタ１００において少なくとも１枚の用紙Ｐを搬送して、レジローラ１６の推測直径Ｒａｃｔを求めた後に実行されるものとする。
【００４４】
搬送制御部２０２は、レジローラ１６によって搬送される用紙Ｐの先端が転写ニップ（二次転写ローラ１１）に到達すると、給紙モータ２２の回転量であるエンコーダパルスカウントの測定を開始する（Ｓ４０１、４０２）。以降、搬送制御部２０２は、用紙Ｐの後端がレジセンサ２７を抜けるまでの間（Ｓ４０８）、転写ループセンサ２８の検知結果を監視する（Ｓ４０３）。
【００４５】
搬送制御部２０２は、転写ループセンサ２８の検知結果（ＨＩ又はＬＯ）に応じて、給紙モータ２２の回転速度を変更する。転写ループセンサ２８がＨＩの場合、搬送制御部２０２はレジローラ１６の推測直径Ｒａｃｔに基づいて数２から給紙モータ２２の回転速度を求める（Ｓ４０４）。そして、搬送制御部２０２は求めた回転速度で回転するように給紙モータ２２を駆動する（Ｓ４０５）。一方、転写ループセンサ２８がＬＯの場合、搬送制御部２０２はレジローラ１６の推測直径Ｒａｃｔに基づいて数３から給紙モータ２２の回転速度を求める（Ｓ４０６）。そして、搬送制御部２０２は求めた回転速度で回転するように給紙モータ２２を駆動する（Ｓ４０７）。
【００４６】
搬送制御部２０２は、用紙Ｐの後端がレジセンサ２７を抜けたことを検知したところで給紙モータ２２の回転量であるエンコーダパルスカウントの測定を終了する（Ｓ４０９）。そして、搬送制御部２０２は、測定したエンコーダパルスカウントをパラメータとして前述の数１からレジローラ１６の推測直径Ｒａｃｔを求め、不揮発メモリ等に記憶する（Ｓ４１０）。以上で用紙Ｐの１枚分の転写ループ制御が完了し、搬送制御部２０２は後続の用紙Ｐのための転写ループ制御に備える。
【００４７】
［画像位置合わせ制御の速度補正］
レジローラ１６の直径が変化すると、前述の加減速制御や一旦停止制御によって、用紙Ｐを転写ニップ（二次転写ローラ１１）に到達させるタイミングがずれてしまうことになる。特に、耐久摩耗によってレジローラ１６の直径が短くなると、トナー像に対して用紙Ｐが遅れて転写ニップに到達するようになるため、トナー像が用紙Ｐに転写される位置が用紙Ｐの搬送方向において先端側にずれてしまう。
【００４８】
本実施例においては、レジローラ１６の直径の変化によって発生する画像位置のずれを補正するために、レジローラ１６の推測直径Ｒａｃｔを用いる。搬送制御部２０２は、用紙Ｐの先端がレジローラ１６に到達したタイミング（用紙Ｐの先端がレジセンサ２７によって検知されたタイミング）からトナー像が転写ニップに到達するまでの残り時間Ｔｒｅｍを、下記の数４乃至数７に基づいて補正する。補正したこの残り時間は、画像位置合わせ制御を行う際の各種パラメータを決定するために用いられる。
【００４９】
【数４】
2019020496.tif 000008
【００５０】
【数５】
2019020496.tif 000009
【００５１】
【数６】
2019020496.tif 000010
【００５２】
【数７】
2019020496.tif 000011
【００５３】
給紙モータ２２を所定の回転速度で駆動させた際に、摩耗したレジローラ１６によって用紙Ｐを所定の距離搬送させるための時間は、レジローラ１６の直径の比率から計算できる。トナー像が転写ニップに到達する時刻と、推測直径Ｒａｃｔのレジローラ１６によって搬送される用紙Ｐが転写ニップに到達する時刻の差分を、残り時間Ｔｒｅｍから予め引いておく。これにより、転写ニップの位置でトナー像に対して用紙Ｐが遅延する時間を補正することができる。
【００５４】
本実施例における画像位置合わせ制御のフローチャートを図５に示す。本フローチャートはエンジン制御部２０１のＲＯＭに記憶され、ＣＰＵによって実行される。なお、本フローチャートは、プリンタ１００において少なくとも１枚の用紙Ｐを搬送して、レジローラ１６の推測直径Ｒａｃｔを求めた後に実行されるものとする。
【００５５】
搬送制御部２０２は、用紙Ｐの先端をレジセンサ２７によって検知すると（Ｓ５０１）、中間転写ベルト８に形成されたトナー像が転写ニップに到達するまでの残り時間Ｔｒｅｍを計算する（Ｓ５０２）。さらに、搬送制御部２０２は、記憶されている推測直径Ｒａｃｔを元に、トナー像と用紙Ｐが転写ニップに到達する時刻のずれを計算し、トナー像が転写ニップに到達するまでの残り時間Ｔｒｅｍを補正する（Ｓ５０３）。搬送制御部２０２は、補正された残り時間を元に、給紙モータ２２の性能から加減速制御と一旦停止制御を選択する（Ｓ５０４）。つまり、上述した通り、搬送制御部２０２は、最大限に用紙Ｐの搬送速度を減速させても、用紙Ｐがトナー像よりも早く転写ニップに到達してしまう場合に、一旦停止制御を選択する（Ｓ５０６）。そうでない場合、搬送制御部２０２は加減速制御を選択する（Ｓ５０５）。
【００５６】
なお、加減速制御を選択した場合（Ｓ５０５）、搬送制御部２０２は、補正された残り時間に基づいて、給紙モータ２２を加速又は減速させた後の回転速度と、その速度変更タイミング（加速タイミング、減速タイミング）を求める。また、一旦停止制御を選択した場合（Ｓ５０６）、搬送制御部２０２は、補正された残り時間に基づいて、給紙モータ２２の停止時間を求める。以上で用紙Ｐの１枚分の画像位置合わせ制御が完了し、搬送制御部２０２は後続の用紙Ｐのための画像位置合わせ制御に備える。
【００５７】
［レジローラ１６の推測直径の変化による膨張検知と推測直径の補正］
レジローラ１６の直径は前述した耐久摩耗による変化の他に、熱による膨張や収縮で変化する場合がある。例えば両面印刷を連続して行う場合、１面目の画像形成の際に定着部１７で温められた用紙Ｐが、２面目の画像形成の際にレジローラ１６を通過することで、レジローラ１６に熱を与える。これにより、徐々にレジローラ１６が昇温し、膨張することで、推測される直径が増加する現象が見られる。
【００５８】
逆に、昇温によって膨張した状態のレジローラ１６に対して、片面印刷を連続して行うことにより、レジローラ１６よりも温度の低い用紙Ｐがレジローラ１６を通過することで、用紙Ｐがレジローラ１６の熱を奪う。これにより、徐々にレジローラ１６が冷却され、収縮することで、推測される直径が減少する現象が見られる。また、昇温によって膨張した状態のレジローラ１６は、時間経過によっても冷却され、収縮する。
【００５９】
耐久摩耗で想定されるレジローラ１６の直径の変化は、プリンタ１００の寿命初期から寿命末期にかけて緩やかに少しずつ減少していくのに対し、膨張または収縮による変化は画像形成中のレジローラ１６の温度変化に応じて短時間で増加または減少を示す。
【００６０】
前述の方法で計算した推測直径が、耐久摩耗で想定される変化の傾きよりも大きく変化した場合、レジローラ１６が膨張・収縮しているものと判断できる。連続印刷の動作中にレジローラ１６が膨張または収縮していく場合でも、直前の用紙Ｐが通過した際に計算したレジローラ１６の推測直径が最も現状のレジローラ１６の直径に近い値となる。そのため、基本的には直前の推測直径に基づいて、用紙Ｐの画像位置合わせ制御や転写ループ制御の速度を補正する。
【００６１】
ただし、例えばレジローラ１６が昇温・膨張した状態で計算したレジローラ１６の推測直径を記憶した状態から、長時間が経過してレジローラ１６が冷却・収縮すると、記憶した推測直径と実際の直径のずれが大きくなる。この時、記憶された膨張時の推測直径を元に画像位置合わせ制御や転写ループ制御の速度の補正を行っても、用紙Ｐを狙った速度で搬送することができない。
【００６２】
そこで、連続印刷の動作中にレジローラ１６の直径の膨張・収縮を検知し、膨張検知履歴と前回の印刷動作からの経過時間に応じて、記憶されたレジローラ１６の推測直径を連続印刷の動作開始時に補正する。例えば、レジローラ１６が膨張した状態から印刷動作が停止して元の直径に戻るまでの時間を測定し、その結果が１００分だとすると、経過時間１分当たりの収縮率は１％である。膨張検知直前のレジローラ１６の推測直径と膨張検知時のレジローラ１６の推測直径の差に、測定した経過時間から求めた収縮率（最大１００％）を乗じた値を、膨張検知時のレジローラ１６の推測直径から減算し、今後のレジローラ１６の推測直径として用いる。
【００６３】
本実施例における膨張収縮検知のフローチャートを図６に示す。本フローチャートはエンジン制御部２０１のＲＯＭに記憶され、ＣＰＵによって実行される。なお、本フローチャートは、連続印刷の指示（印刷ジョブの指示）が通知された場合に開始される。
【００６４】
搬送制御部２０２は、連続印刷動作を開始すると（Ｓ６０１）、前回の印刷動作の終了時までにレジローラ１６の膨張を検知した履歴が残っているかどうかを確認する（Ｓ６０２）。膨張検知履歴が残っている場合、搬送制御部２０２は、前回の印刷動作の終了時からの経過時間と単位時間当たりの収縮率に基づいて、現在のレジローラ１６の推測直径を計算する（Ｓ６０３）。より具体的には、膨張検知直前のレジローラ１６の推測直径と最後に記憶しているレジローラ１６の推測直径の差に対して、測定した経過時間から求めた収縮率を乗算する。そして、最後に記憶しているレジローラ１６の推測直径から、得られた推測直径を減算することにより、現在のレジローラ１６推測直径を計算する。なお、膨張検知直前のレジローラ１６の推測直径について詳しくは後述する。
【００６５】
次に膨張・収縮検知のため、搬送制御部２０２はメモリの初期化を行う（Ｓ６０４）。ここで、メモリはレジローラ１６の推測直径を記憶するために用いられる。搬送制御部２０２は、図５や図４のフローチャートに記載された画像位置合わせ制御と転写ループ制御を用紙Ｐの１枚分実施する（Ｓ６０５、Ｓ６０６）。搬送制御部２０２は、転写ループ制御が完了するとレジローラ１６の推測直径を求め、データ番地が示すメモリ領域に記憶し、さらにデータ番地に１を加算する（Ｓ６０７）。メモリには１０個分のレジローラ１６の推測直径を記憶することができる。搬送制御部２０２は、連続して印刷した枚数が１０枚に到達するまで、または連続印刷動作が終了するまで、上述した処理を繰り返す（Ｓ６０８、Ｓ６１７）。
【００６６】
連続印刷枚数が１０枚以上なら、メモリには直近１０個分の推測直径データが蓄積されているため、搬送制御部２０２は、膨張検知履歴と１０個分の推測直径データの内容から、膨張または収縮が発生しているかを判断する。膨張検知履歴が無く、かつ１０個分の推測直径データが古いデータから順に連続して増加している場合（Ｓ６０９）、搬送制御部２０２はレジローラ１６が膨張していると判断し、膨張検知履歴をＯＮにする（Ｓ６１０、６１１）。また、搬送制御部２０２は１０個分の推測直径データのうち、最も古いデータを、膨張検知直前のレジローラ１６の推測直径として、別のメモリ領域に記憶する（Ｓ６１２）。
【００６７】
Ｓ６０９における判断結果がＮＯである場合、搬送制御部２０２は１０個分の推測直径データが古いデータから順に連続して減少しているかどうかを判断する（Ｓ６１３）。Ｓ６１３における判断結果がＹＥＳの場合、搬送制御部２０２はレジローラ１６が収縮していると判断し、膨張検知履歴をＯＦＦにする（Ｓ６１４、６１５）。Ｓ６１３における判断結果がＮＯの場合、搬送制御部２０２はレジローラ１６が膨張も収縮もしていないと判断する。つまり、１０個分のデータは検知ばらつき等の範囲に収まっている。搬送制御部２０２は、１０個分の推測直径データによる膨張・収縮の判断を実行したら、記憶したデータ番地を０にクリアする（Ｓ６１６）。連続印刷動作が続く場合はＳ６０５に戻り、終了する場合は印刷動作終了時の時刻を記憶して連続印刷動作を終了する（Ｓ６１７、６１８）。
【００６８】
以上より、本実施例によれば、特別なハードウェアを追加することなく、レジローラ１６による用紙Ｐの搬送速度を推測することで、コストアップを抑えつつ、転写ループ制御や画像位置合わせ制御を安定させることができる。
【００６９】
特に、転写ループ制御中の給紙モータ２２の回転量を用いることで、レジローラ１６による実際の用紙Ｐの搬送速度を推測することができる。これにより、プリンタ１００の使用環境、これまでに通紙した用紙Ｐの種類（表面性、厚み、坪量）など、実際の使用状況に応じたレジローラ１６の耐久状態に合わせて、給紙モータ２２の回転速度を設定することができる。ゆえに、従来よりも精度良く転写ループ制御や画像位置合わせ制御を実行することができる。
【００７０】
なお、図４、図５、図６のフローチャートで実施する補正計算や膨張収縮の判断には、予めレジローラ１６の推測直径が必要であるため、少なくとも１枚の用紙Ｐを搬送した後にフローチャートが実行されるとしたが、これに限定されない。例えばプリンタ１００の工場出荷時など、レジローラ１６が新品の時に、レジローラ１６の推測直径の記憶領域にレジローラ１６理想直径の値を記憶させておいてもよい。
【００７１】
また、本実施例で説明した種々のパラメータやその取得の仕方等は、これに限定するものではない。例えば、レジローラ１６の膨張・収縮を検知するために連続的な変化を記憶・判断する回数は１０回に限定するものではなく、製品の開発中に測定したレジローラ１６の膨張・収縮の具合やエンジン制御部２０１の備えるメモリ容量等に応じて変更可能である。
【００７２】
また、本実施例において、図６に示す膨張収縮検知の制御は必須ではない。そのため、膨張収縮検知の制御を行わず、単純に直前に求めたレジローラ１６の推測直径に基づいて、図４に示す転写ループ制御や図５に示す画像位置合わせ制御を実行してもよい。
【００７３】
また、不揮発メモリ等に記憶するレジローラ１６の推測直径を、通紙した用紙Ｐのサイズや種類に応じて補正してもよい。さらに、用紙Ｐの１枚分の転写ループ制御の結果で毎回レジローラ１６の推測直径を更新せずに、用紙Ｐの搬送やセンサ検知のばらつきを考慮し、複数枚の検知結果を平均した値に基づいて、レジローラ１６の推測直径を更新してもよい。
【００７４】
〔実施例２〕
本実施例では、推測した直径を元に、レジローラ１６の耐久摩耗が進んでプリンタ１００の性能を満たせない状態、すなわち寿命到達したことを検知する方法と、レジローラ１６が交換されたことを検知する方法について説明する。主な部分の説明は実施例１と同様であり、ここでは実施例１と異なる部分のみを説明する。
【００７５】
［レジローラ１６の推測直径の変化による寿命検知］
耐久摩耗で想定されるレジローラ１６の直径は、プリンタ１００の寿命初期から寿命末期にかけて緩やかに少しずつ減少していく。つまり、推測直径が、設計上想定される寿命末期の直径を下回った時に、レジローラ１６が寿命到達したものと判断できる。
【００７６】
［レジローラ１６の推測直径の変化による交換検知］
レジローラ１６が寿命に到達すると、プリンタ１００のユーザやサービスマン等によって、レジローラ１６が新品に交換されることになる。寿命初期と寿命末期のレジローラ１６の直径は差が大きいため、寿命末期に計算した推測直径が記憶された状態で、レジローラ１６を新品に交換すると、次の転写ループ制御結果から計算される推測直径は、記憶されている推測直径から大きく増加する。つまり、記憶されていた推測直径に対して、印刷動作開始初期に計算した推測直径が大きく増加した場合に、レジローラ１６が新品に交換されていたものと判断できる。
【００７７】
そこで、本実施例では、レジローラ１６の推測直径を計算する度に、図７に示すフローチャートを実施することで、レジローラ１６の推測直径の変化から、レジローラ１６の寿命到達および新品への交換検知を行う。ユーザへの通知やレジローラ１６の交換に関連する寿命情報等を記憶した不揮発メモリ等の初期化処理を実施する。図７のフローチャートはエンジン制御部２０１のＲＯＭに記憶され、ＣＰＵによって実行される。
【００７８】
まず、搬送制御部２０２は、用紙Ｐを搬送させ、転写ループ制御を実行してレジローラ１６の推測直径を計算する（Ｓ７０１）。次に、搬送制御部２０２は現在までに寿命到達を報知している場合、Ｓ７０３以降でレジローラ１６の交換検知を行い、寿命到達を報知していない場合、Ｓ７０６以降でレジローラ１６の寿命検知を行う。
【００７９】
レジローラ１６の寿命到達を報知していて、かつ、印刷動作開始の１枚目で計算された推測直径が、レジローラ１６の理想直径に対して例えば±１％以内の範囲にある場合、搬送制御部２０２はレジローラ１６が新品に交換されたと判断する（Ｓ７０３）。搬送制御部２０２は、レジローラ１６が新品に交換されたと判断すると、プリンタ１００に設けられたオペレーションパネル（不図示）やネットワークで接続されたＰＣのディスプレイ等を介してユーザに報知する（Ｓ７０４）。さらに、搬送制御部２０２は、レジローラ１６交換時の処理、例えば不揮発メモリに記憶された寿命関連データの初期化等を実施する（Ｓ７０５）。なお、レジローラ１６の交換を検知する条件が印刷動作開始１枚目なのは、レジローラ１６を交換する場合は、プリンタ１００の印刷動作を停止させる必要があるためである。つまり、レジローラ１６の交換によって推測直径が大きく変化するのは必ず印刷動作開始１枚目となる。
【００８０】
レジローラ１６の寿命到達を報知していない場合、搬送制御部２０２は、今回計算したレジローラ１６の推測直径と、これまでに計算したレジローラ１６の推測直径の最小値（最小推測直径）を比較する（Ｓ７０６）。今回計算したレジローラ１６の推測直径が最小値を下回っていたら、搬送制御部２０２は、不揮発メモリ上の最小推測直径を更新する（Ｓ７０７）。さらに、更新した最小推測直径が、寿命末期のレジローラ１６の直径、例えばレジローラ１６の理想直径の９５％以下である場合、搬送制御部２０２はレジローラ１６が寿命到達したと判断する（Ｓ７０８）。搬送制御部２０２は、レジローラ１６が寿命到達したと判断すると、プリンタ１００に設けられたオペレーションパネル（不図示）やネットワークで接続されたＰＣのディスプレイ等を介してユーザに報知する（Ｓ７０９）。なお、寿命到達の判断のために最小推測直径を用いるのは、膨張状態で測定した推測直径で寿命到達を判断すると、収縮状態ではすでに性能を満たせない場合があるためである。また、レジローラ１６の膨張の影響のため、寿命到達を報知できない期間が発生するのを防ぐためである。
【００８１】
以上より、本実施例によれば、特別なハードウェアを追加することなく、かつ簡単な方法でレジローラ１６が寿命到達したことや、交換されたことを検知することが可能となる。
【００８２】
なお、本実施例で説明した種々のパラメータやその取得の仕方等は、これに限定するものではない。例えば、レジローラ１６の寿命到達を判断する直径の閾値として記載した理想直径の９５％や、新品交換を判断する理想直径付近の範囲の±１％は、これに限定するものではない。また、寿命到達の判断に用いる最小推測直径に関しても、例えば最小からの２つ以上のデータ集団を平均した値などにしても良い。
【符号の説明】
【００８３】
１１  二次転写ローラ
１６  レジストレーションローラ
２２  給紙モータ
２８  転写ループセンサ
１００  レーザビームプリンタ
２０２  搬送制御部
２０３  回転量測定部
【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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