(57)【要約】【課題】反転位置に反転センサが無い場合でも、搬送手段の速度制御処理による速度変動によらず、所望の位置で反転動作を行う画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】トナー像を転写する転写手段５と、前記トナー像を転写したシートを熱定着させる定着手段１０と、前記定着手段のシート搬送速度を２段階以上に切り替えられる定着部搬送速度切り替え手段と、前記定着手段によって熱定着されたシートを機外に排出する排紙搬送路と、前記排紙搬送路と分岐して搬送されたシートの搬送方向を反転するシート反転部と、前記シート反転部で反転されたシートを画像形成装置内に搬送する反転搬送路５３とを有する画像形成装置であって、前記シート反転位置が、前記定着部搬送速度切り替え手段によって変動するシートの搬送速度によらず、同じ位置となるように制御する反転位置制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像をシートに転写する転写手段と、
前記トナー像を転写したシートを、二つのローラのニップ部で挟持搬送しながら熱定着させる定着手段と、
前記定着手段のシート搬送速度を少なくとも２段階以上に切り替えられる定着部搬送速度切り替え手段と、
前記定着手段によって熱定着されたシートを機外に排出するための排紙搬送路と、
前記排紙搬送路と分岐して、搬送されたシートの搬送方向を反転するシート反転部と、
前記シート反転部で反転されたシートを画像形成装置内に搬送するための反転搬送路とを有する画像形成装置であって、
前記シート反転部によるシート反転位置を、前記定着部搬送速度切り替え手段によって切り替えられるシートの搬送速度に応じて制御する反転位置制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記反転位置制御手段は、前記シート反転位置が略同一の位置になるように前記シート反転部によるシート反転動作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。
【請求項３】
前記定着部搬送速度切り替え手段は、
前記転写手段から前記定着手段へ搬送されるシートのたるみ量を検出するたるみ検出手段と、前記たるみ検出手段で検出したたるみ量に応じてシート搬送速度を切り替えることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着部搬送速度切り替え手段は、
前記定着部搬送速度切り替え手段で切り替えたシート搬送速度の切り替え比率より、前記定着手段における補正速度を算出する定着駆動源平均速度演算手段を有し、前記定着部搬送速度切り替え手段の作動を開始してから所定の時間経過後に、前記定着手段のシート搬送速度を前記定着駆動源平均速度演算手段で算出した補正速度に切り替えることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着部搬送速度切り替え手段は、
前記シートの後端が、前記転写手段の搬送方向上流側の所定位置に到達したことに応答して、前記定着手段と転写手段間のシートのたるみ量を減ずるように前記定着手段のシート搬送速度を切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記反転位置制御手段は、
前記定着部搬送速度切り替え手段により切り替えられたシート搬送速度の変更量に応じて、前記シート反転部への用紙搬送時間を変更することを特徴とする請求項１乃至５いずれか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、スイッチバック機構と搬送速度切り替え機構を有する複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１で、画像形成装置としてのレーザープリンタ全体の構成について説明する。尚、図１では両面印刷が可能な構成になっているが、スイッチバック機構と速度切り替え機構を有する画像形成装置であれば、両面印刷機構を有さなくてもよい。
【０００３】
（全体構成）
図１に示す画像形成装置１００は、４個の像担持体である感光体ドラム１ａ〜１ｄを有している。それぞれの感光体ドラム１の周囲には回転方向に従って順に、感光体ドラム１表面を一様に帯電する帯電手段２ａ〜２ｄ、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上に静電潜像を形成する露光手段３ａ〜３ｄが配置されている。静電潜像にトナーを付着させトナー像を顕像化する現像手段４ａ〜４ｄ、感光体ドラム１上のトナー像をシートに転写する転写部材５ａ〜５ｄ、転写後の感光体ドラム１表面に残留した転写後トナーを除去するクリーニング手段６ａ〜６ｄ等も配設されている。
【０００４】
ここで、感光体ドラム１と帯電手段２、現像手段４、クリーニング手段６は一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジ７ａ〜７ｄを形成している。
【０００５】
給送部２０ａ、２０ｂから給送されたシートは、搬送手段９によって画像形成手段へ搬送され、各色のトナー像が順次転写されて多色画像が形成された後、定着手段１０で加熱定着されて排出ローラ対１４ａ、１４ｂによって排出部１３に排出、積載される。
【０００６】
（給送部）
本体給送部２０ａから画像形成する際には、カセットピックアップローラ２１ａによって一枚ずつシートが分離給送され、カセット搬送ローラ２２ａ、中間搬送ローラ２３ａを介してレジストローラ１５によって搬送手段９に搬送される。
【０００７】
外部給紙装置２０ｂから用紙を給紙して画像形成する場合には、オプション給紙装置のピックアップローラ２１ｂによって一枚ずつシートが分離給送される。そして、オプション給紙装置の搬送ローラ２２ｂ、中間搬送ローラ２３ｂ、２３ａを介してレジストローラ１５によって搬送手段９に搬送される。なお、給紙されたシートはレジストローラ１５の搬送方向下流側に有る紙有無センサ１１で先端が検知されると一時搬送が停止される。その後、後述する画像形成部で形成される画像と同期するように搬送が再開される。つまり紙有無センサ１１はシートと画像とのタイミングを調整するためのセンサである。
【０００８】
（画像形成部）
像担持体としての感光体ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１はその両端部をフランジによって回転自在に支持されており、一方の端部に図示しない駆動モータから駆動力を伝達することにより、図に対して反時計回りに回転駆動される。
【０００９】
各帯電手段２は、ローラ状に形成された導電性のローラで、これを感光体ドラム１表面に当接させると共に、図示しない電源によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させるものである。
【００１０】
露光手段３はポリゴンミラーを有し、このポリゴンミラーには図示しないレーザーダイオードから画像信号に対応する画像光が照射される。
【００１１】
現像手段４は、それぞれブラック、シアン、マゼンダ、イエローの各色のトナーを収納したトナー収納部４ａ１〜４ｄ１を有する。そして、感光体表面に隣接し、図示しない駆動部により回転駆動されると共に、図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印可することにより現像を行う現像ローラ４ａ２〜４ｄ２等から構成される。
【００１２】
また、後述する転写搬送ベルト９ａの内側には、４個の感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向して、転写搬送ベルト９ａに当接する転写部材５ａ〜５ｄがそれぞれ併設されている。これら転写部材５ａ〜５ｄは図示しない転写バイアス用電源に接続されており、転写部材５ａ〜５ｄから正極性の電荷が転写搬送ベルト９ａを介してシートに印加される。そして、この電界により感光体ドラム１に接触中のシートに、感光体ドラム１上の負極性の各色トナー像が順次転写され多色画像が形成される。
【００１３】
（シート搬送部）
給送部２３ａ、２３ｂより給送されたシートは、中間搬送ローラ２３ａと、レジストローラ１５の間に設置された記録材種類判別センサ１２により、用紙の種類を検出される。用紙の種類検出後は、検出した用紙用の用紙搬送速度に変更し、搬送手段９によって画像形成領域に搬送する。
【００１４】
搬送手段９を構成する用紙担持体としての転写搬送ベルト９ａは、駆動ローラ９ｂと従動コロ９ｃ、９ｄの３本のローラで張架支持され、すべての感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向して配設されている。転写搬送ベルト９ａは、感光体ドラム１に対向する外周面にシートを静電吸着して上記感光体ドラム１にシートを接触させるべく、駆動ローラ９ｂによって循環移動する。これによりシートは転写搬送ベルト９ａにより転写位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。
【００１５】
また、転写搬送ベルト９ａの最上流位置には、該ベルト９ａと共にシートを挟持し、かつシートをベルト９ａに吸着させる吸着ローラ９ｅが配設されている。シートの搬送に際しては、前記吸着ローラ９ｅに電圧を印加することで、対向している設置された従動コロ９ｃとの間に電界を形成し、転写搬送ベルト９ａ及びシートの間に誘電分極を発生させて両者に静電吸着力を生じさせるようになっている。
【００１６】
（定着部）
定着手段１０は、シート上に形成した画像に熱及び圧力を加えてトナー像を熱定着させるものであり、定着ローラ１０ａと弾性加圧ローラ１０ｂとを有している。弾性加圧ローラ１０ｂは定着ローラ１０ａを挟み、ベルトガイド部材と所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部を形成している。
【００１７】
定着ニップ部が所定の温度に立ち上がって温調された状態において、画像形成部から搬送された未定着トナー画像が形成されたシートが定着ニップ部の定着ローラ１０ａと弾性加圧ローラ１０ｂとの間に画像面が上向き、即ち定着ローラ面に対向して導入される。そして、定着ニップ部において画像面が定着ローラ１０ａの外面に密着して定着ローラ１０ａと一緒に定着ニップ部を挟持搬送されていく。
【００１８】
この定着ニップ部を定着ローラ１０ａと一緒にシートが挟持搬送されていく過程において、定着ローラ１０ａで加熱され、シート上の未定着トナー画像が加熱定着される。
【００１９】
ループセンサ５２は、定着手段１０と感光ドラム１ｄの区間のシートのたるみ量を制御するためのセンサである。シートは定着手段１０の弾性加圧ローラ１０ｂと定着ローラ１０ａの部分（以後、「定着部」という）と、感光ドラム１ｄと転写ベルト９ａの部分（以後、「転写部」という）で挟持されている。
【００２０】
弾性加圧ローラの熱膨張によりローラ径が変化するため、一定の速度でシートを搬送すると、定着部でのシート搬送速度と、転写部での搬送速度が異なる。
【００２１】
定着部のシート搬送速度が速まると、転写部のシートが引っ張られ画像不良が発生する。また、定着部のシート搬送速度が遅いと、定着部−転写部のシートがたるみ、搬送路に画像面が擦れ画像不良が発生する。
【００２２】
ループセンサは、定着部−転写部間に挟持されたシートのたるみ量をモニタし、定着部−転写部間のシートのたるみ量を所定量に制御するために用いられる。なお、この所定量はシートが定着部―転写部間で引っ張られること無く、かつ、搬送路に接触しないたるみ量に設定される。
【００２３】
（両面搬送部）
定着部を通過したシートは、片面印刷被指定時と両面印刷被指定時により挙動が異なる。
【００２４】
片面印刷被指定時は、フラッパ５１を搬送路上から引き上げておき、従ってシートは搬出ローラ対１４を経て排出部１３に排出される。
【００２５】
両面印刷被指定時は、フラッパ５１を搬送路上に引き下げる。これにより定着部を通過したシートは、排出部１３には行かず、逆転駆動可能ローラ対５０に至る。
【００２６】
シートの後端が所望の位置に到達すると、逆転駆動可能ローラ対５０は逆回転駆動を開始する。それまで機外方向に搬送されていたシートは、逆転駆動可能ローラ対５０から枝分かれしており再び画像形成部へと続く搬送路５３へ搬送される。搬送路５３に搬送されたシートは、レジストローラ１５に到達し、一面目と同様に画像形成部と定着部を通過して、排出部１３に排出される。
【００２７】
上記従来例では、シートの後端が所望の位置に到達したことを知る手段としては、反転位置にセンサを設け、センサが紙有りから紙無しに変化したことをトリガにしてスイッチバック動作を開始するというものがある。また、反転位置にセンサを持たず、上流のセンサ情報を基準として規定時間が経過したらスイッチバック動作を開始するというものがある。たとえば、レジセンサで紙有りを検知してから４秒後にフラッパ５１を搬送路上に引き下げ、スイッチバック動作を開始する。
【００２８】
図１０のように、プリンタがシートの反転位置に反転タイミング検知用センサを有する場合は、定着部−転写部間でシートのたるみ量を常に均一にするようシート搬送速度を変化させても、反転タイミング検知用センサの信号変化に従ってスイッチバックを行う。そのため、所望の位置でスイッチバックを行うことができる。
【００２９】
一方、たるみ量を常に均一にするようにシート搬送速度を変化させる種々の技術が、例えば特許文献１、特許文献２及び特許文献３に開示されている。
【００３０】
特許文献１では、ループ検知センサからの信号に応じて転写材ドラムの駆動速度又は定着器の駆動速度を制御するように設定された制御装置を有する画像形成装置が開示されている。また、特許文献２では、ループ検知センサでループが一定のループ量に達したか否かを検知し、この検出結果に基づいて定着部を駆動する際の速度基準値を変更する画像形成装置が開示されている。更に、特許文献３では、シートの後端が転写位置の搬送方向上流側の所定位置に到達したことに応答して、ループ量を減じるよう定着搬送速度を制御する制御部を有する画像形成装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−３４００１２号公報
【特許文献２】特開２００５−１８１５０７号公報
【特許文献３】特開２００３−３１６１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
しかし、装置のコストを低減するために上記反転位置にセンサを持たない構成を採用する場合がある。その場合は、定着器１０と転写ベルト９ａ間でのシートのたるみ量を常に均一に保つように定着部の駆動速度を変動させる処理を行うと、シートが反転位置に到達するまでの時間に変化が生じてしまう。その結果、所望の位置で反転動作を行えないという問題がある。
【００３２】
また、図１１及び図１２のように、プリンタがシートの反転位置に反転センサを有さぬ場合、反転ローラよりも下流のセンサ、及び、転写部よりも上流のセンサを基準にシートが反転位置に到達したかどうかを判断している場合もある。
【００３３】
この場合、定着部におけるシートのたるみ量を所定量に制御する定量化制御によりシートの搬送速度が変動すると、所望の位置で反転動作を行えないという問題があった。
【００３４】
シートの反転位置が所望の位置で行えなかった際の問題点を、図３を用いて説明する。
【００３５】
図３は、スイッチバック動作時におけるシートの位置関係についての説明図である。
【００３６】
（ａ）はシートが所望の位置５４でスイッチバックした場合を表す図である。
【００３７】
これに対して、スイッチバック位置が所望の位置で行われず、シートが逆転駆動可能ローラ対５０を抜けてしまった図が（ｂ）である。この場合、シートを搬送するローラが無くなってしまうため、スイッチバック動作ができなくなる。
【００３８】
また、シートが所望の位置よりも定着部１０ａに近い場合が（ｃ）である。この場合、スイッチバック制御により逆転駆動可能ローラ対５０が逆回転駆動を開始しても、シートはスイッチバック後に通るべき搬送路５３に移動できず、ジャムになってしまう。
【００３９】
本発明は、このような従来例の課題を解決するため創案されたものであり、反転位置に反転センサを設けない構成でも、搬送手段の速度制御処理による速度変動によらず、適切な位置で反転動作を行う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】
【００４０】
本発明は、上述の目的を達成するため、以下（１）〜（６）の構成を備えるものである。
【００４１】
（１）トナー像をシートに転写する転写手段と、
前記トナー像を転写したシートを、二つのローラのニップ部で挟持搬送しながら熱定着させる定着手段と、
前記定着手段のシート搬送速度を少なくとも２段階以上に切り替えられる定着部搬送速度切り替え手段と、
前記定着手段によって熱定着されたシートを機外に排出するための排紙搬送路と、
前記排紙搬送路と分岐して、搬送されたシートの搬送方向を反転するシート反転部と、
前記シート反転部で反転されたシートを画像形成装置内に搬送するための反転搬送路とを有する画像形成装置であって、
前記シート反転部によるシート反転位置を、前記定着部搬送速度切り替え手段によって切り替えられるシートの搬送速度に応じて制御する反転位置制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００４２】
（２）前記反転位置制御手段は、前記シート反転位置が略同一の位置になるように前記シート反転部によるシート反転動作を制御することを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
【００４３】
（３）前記定着部搬送速度切り替え手段は、
前記転写手段から前記定着手段へ搬送されるシートのたるみ量を検出するたるみ検出手段と、前記たるみ検出手段で検出したたるみ量に応じてシート搬送速度を切り替えることを特徴とする前記（１）又は（２）記載の画像形成装置。
【００４４】
（４）前記定着部搬送速度切り替え手段は、
前記定着部搬送速度切り替え手段で切り替えたシート搬送速度の切り替え比率より、前記定着手段における補正速度を算出する定着駆動源平均速度演算手段を有し、前記定着部搬送速度切り替え手段の作動を開始してから所定の時間経過後に、前記定着手段のシート搬送速度を前記定着駆動源平均速度演算手段で算出した補正速度に切り替えることを特徴とする前記（１）乃至（３）いずれかに記載の画像形成装置。
【００４５】
（５）前記定着部搬送速度切り替え手段は、
前記シートの後端が、前記転写手段の搬送方向上流側の所定位置に到達したことに応答して、前記定着手段と転写手段間のシートのたるみ量を減ずるように前記定着手段のシート搬送速度を切り替えることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【００４６】
（６）前記反転位置制御手段は、
前記定着部搬送速度切り替え手段により切り替えられたシート搬送速度の変更量に応じて、前記シート反転部への用紙搬送時間を変更することを特徴とする前記（１）乃至（５）いずれか記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００４７】
以上説明したように、本発明によれば、たるみ制御による用紙搬送速度の変動があった場合であっても、所望の位置でシートのスイッチバック動作を行うことが可能になり、スイッチバック制御の精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００４９】
本実施例はループセンサのＯＮ、ＯＦＦに従って定着モータの駆動速度を変更するたるみ制御を行う場合に、所望の位置でスイッチバックを行う画像形成装置についてのものである。
【００５０】
図２でたるみ量定量化制御について説明する。
【００５１】
図２は図１の転写部、定着器１０、搬出ローラ１４および両面搬送の構成の拡大図である。
【００５２】
転写搬送ベルト９ａと定着器１０によりシートに形成されるたるみ量を検知するループセンサ５２を設け、転写搬送ベルト９ａと定着器１０がシートに形成するたるみ量を一定量に保持するように定着器１０の駆動速度を制御する。
【００５３】
図４は本実施例のたるみ量定量化制御方法を説明するためのフローチャートである。
【００５４】
シートが定着器１０に到達するまで、中央制御装置（以下「エンジン」という）は定着器１０を転写搬送ベルト９ａと同速度で駆動する（４０１）。
【００５５】
シートの先端が定着器１０に到達すると（４０２）、エンジンはループセンサ５２の状態を見て（４０３）、ループセンサがＯＦＦの場合はたるみ量不足と判断し、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも遅い速度で駆動する（４０５）。一方、ループセンサがＯＮの場合はたるみ量が多すぎると判断し、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも速い速度で駆動する（４０４）。エンジンは、シートの後端が第４ステーションの感光ドラム１ｄと転写搬送ベルト９ａのニップ部を抜けるまで、ループセンサ５２を監視し、定着器１０の速度を変動しつづける。
【００５６】
シートの後端が第４ステーションの感光ドラム１ｄと転写搬送ベルト９ａのニップ部を抜ける（４０６）と、エンジンはたるみ量の定量化制御を終え、定着器１０の駆動速度を定常速に戻す（４０７）。
【００５７】
図７は本実施例の、反転動作制御を説明するための制御フロー図である。
【００５８】
エンジンは、シートの先端が定着器１０に到達するまでは転写ベルト９ａの速度Ｖでシートを搬送し（７０１）、シート先端が定着器１０に到達した時点で（７０２）、たるみ量定量化制御を開始する。
【００５９】
エンジンは、ループセンサ５２の状態を見て（７０３）、ループセンサがＯＦＦの場合はたるみ量不足と判断し、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも遅い速度Ｖ１で駆動し（７０６）、カウンタＣ１を１増やす（７０７）。ループセンサがＯＮの場合はたるみ量が多すぎると判断し、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも速い速度Ｖ２で駆動し（７０４）、カウンタＣ２を１増やす（７０５）。シートの後端が転写搬送ベルト９ａを抜けるまで、エンジンはループセンサ５２を監視し、定着器１０の速度を変動しつづける。
【００６０】
シートの後端が第４ステーションの感光ドラム１ｄと転写搬送ベルト９ａのニップ部を抜ける（７０８）と、エンジンはたるみ量の定量化制御を終え、定着器１０の駆動速度を定常速Ｖに戻す（７０９）。エンジンは、定着器１０を速度Ｖ１で駆動した回数Ｃ１及び速度Ｖ２で駆動した回数Ｃ２の比率から、速度Ｖ１で駆動した時間Ｔ１、及び速度Ｖ２で駆動した時間Ｔ２を算出する（７１０）。そして、たるみ量定量化制御の有無で、シートを反転位置まで搬送するに要する時間の差を算出する（７１１）。以下にその計算方法を示す。
【００６１】
たるみ量定量補正制御は、シート先端が定着器１０に到達した時点から、シート後端が第４ステーションの感光ドラム１ｄを抜けるまで行われる。そのため、定着器１０から第４ステーションの感光ドラム１ｄまでの距離をＬａとした場合、たるみ量定量補正で搬送させる用紙搬送距離（Ｌ’）は、
Ｌ’＝紙長−Ｌａ
となる。
【００６２】
たるみ量補正制御期間中、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも遅い速度Ｖ１で駆動している時間Ｔ１、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも速い速度Ｖ２で駆動している時間Ｔ２は、
Ｔ１＝（Ｌ’／Ｖ１）×（Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２））
Ｔ２＝（Ｌ’／Ｖ２）×（Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２））
となる。
【００６３】
従って、たるみ量補正制御によって変動する用紙搬送時間Ｔは、たるみ量定量補正で搬送させる用紙搬送距離（Ｌ’）をたるみ量定量化制御を行わない場合に要する用紙搬送時間をＴｒｅｆとした場合、
Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２−Ｔｒｅｆ
となる。
【００６４】
エンジンは、反転動作開始までに上記計算を行い、たるみ量定量化制御を行わない場合に要する用紙搬送時間Ｔｒｅｆに、たるみ量補正制御によって変動する用紙搬送時間Ｔを加味する（７１２）。つまり、たるみ量定量化制御を行わない場合の用紙反転タイミング（図１の紙有無センサ１１でシート搬送を再開した時点を基準とした規定時間）を用紙搬送時間Ｔによって補正（加算）する。これにより、速度補正量にかかわらず常に適切な位置でスイッチバック動作を行えるようになる。なお、本実施例における適切な位置とは搬送路上で略同一の位置にスイッチバック動作を行うことである。
【００６５】
本実施例では、たるみ量補正制御期間、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも遅い速度Ｖ１で駆動している時間Ｔ１、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも速い速度Ｖ２で駆動している時間Ｔ２を、たるみ量補正制御期間の割合から算出した。一方、たるみ量補正制御期間で各々の時間をモニタしても良い。
【００６６】
これにより、センサから反転位置までに要する時間が理論値から変化しても、所定の適切な位置で反転動作を行うことが可能になる。
【実施例２】
【００６７】
実施例１の制御では、シートのたるみ量が搬送方向に対して均一で無いためにたるみ量を誤検知してしまうという問題が発生することがある。
【００６８】
本実施例は、ループセンサＯＮ、ＯＦＦによるたるみ制御に加え、たるみ制御によって算出した新たな搬送速度で用紙を搬送する場合に、所望の位置でスイッチバックを行う方法についてのものである。
【００６９】
図５は上記の問題に対応したたるみ量定量化制御を説明するためのフローチャートである。
【００７０】
シートが定着器１０に搬送されるまでは、エンジンは定着モータを転写搬送ベルト９ａと同速度で駆動する（４０１）。
【００７１】
先端が定着器１０に到達すると（５０２）、エンジンはループセンサ５２の状態を見て（５０３）、ループセンサがＯＦＦの場合はたるみ量不足と判断し、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも遅い速度で駆動し（５０６）、カウンタＣ１を１増やす（５０７）。ループセンサがＯＮの場合はたるみ量が多すぎると判断し、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも速い速度で駆動し（５０５）、カウンタＣ２を１増やす（５０６）。エンジンは所定時間が経過するまで、ループセンサ５２を監視し、定着器１０の速度を変動しつづける。
【００７２】
所定時間が経過した時点で（５０８）、エンジンはカウンタＣ１とＣ２の比率から定着器１０の最適駆動速度を算出し、定着器１０を算出した最適駆動速度で駆動する（５０９）。シートの後端が第４ステーションの感光ドラム１ｄと転写搬送ベルト９ａのニップ部を抜けると（５１０）、エンジンはたるみ量の定量化制御を終え、定着器１０の駆動速度を定常速に戻す。
【００７３】
図８は本実施例の、反転動作制御を説明するための制御フロー図である。
【００７４】
エンジンは、シートの先端が定着器１０に到達するまでは転写ベルト９ａの速度Ｖでシートを搬送する（８０１）。
【００７５】
シート先端が定着器１０に到達したとき（８０２）、ループセンサ５２の状態を見（８０４）、ループセンサがＯＦＦの場合はたるみ量不足と判断し、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも遅い速度Ｖ１で駆動し（８０７）、カウンタＣ１を１増やす（８０８）。ループセンサがＯＮの場合はたるみ量が多すぎると判断し、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも速い速度Ｖ２で駆動し（８０５）、カウンタＣ２を１増やす（８０６）。所定時間が経過するまで、エンジンはループセンサ５２を監視し、定着器１０の速度を変動しつづける。
【００７６】
所定時間が経過すると（８０９）、エンジンはカウンタＣ１とＣ２の比率から定着器１０の最適駆動速度Ｖ３を算出し、定着器１０を速度Ｖ３で駆動する（８１０）。Ｖ３で駆動している時間Ｔを算出すべく、時間Ｔの測定を開始する（８１１）。シートの後端が第４ステーションの感光ドラム１ｄと転写搬送ベルト９ａのニップ部を抜ける（８１２）と、時間Ｔの測定を終了する（８１３）。
【００７７】
エンジンは、カウンタＣ１、Ｃ２から速度Ｖ１で駆動した時間Ｔ１、速度Ｖ２で駆動した時間Ｔ２、及び速度Ｖ３で駆動した時間Ｔ３を算出する（８１４）。そして、たるみ量定量化制御の有無で、シートを反転位置まで搬送するに要する時間の差を算出する。
【００７８】
以下にその計算方法を示す。
【００７９】
たるみ量定量補正制御は、シート先端が定着器１０に到達した時点から、シート後端が第４ステーションの感光ドラム１ｄを抜けるまで行われる。そのため、定着器１０から第４ステーションの感光ドラム１ｄまでの距離をＬａとした場合、たるみ量定量補正で搬送させる用紙搬送距離（Ｌ’）は、
Ｌ’＝  紙長−Ｌａ
となる。
【００８０】
その中で、ループセンサのＯＮ／ＯＦＦを見てたるみ量を調整している距離（Ｌｌｏｏｐ）は、
Ｌｌｏｏｐ＝Ｌ’−（Ｖ３×Ｔ３）
である。
【００８１】
たるみ量補正制御期間、定着器１０を（転写搬送ベルト９ａよりも）速い速度で駆動している時間Ｔ１、定着器１０を（転写搬送ベルト９ａよりも）遅い速度で駆動している時間Ｔ２は、
Ｔ１＝（Ｌｌｏｏｐ／Ｖ１）×（Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２））
Ｔ２＝（Ｌｌｏｏｐ／Ｖ２）×（Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２））
となる。
【００８２】
従って、たるみ量補正制御によって変動する用紙搬送時間Ｔは、たるみ量定量補正で搬送させる用紙搬送距離（Ｌ’）をたるみ量定量化制御を行わない場合に要する用紙搬送時間をＴｒｅｆとした場合、
Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３−Ｔｒｅｆ
となる。
【００８３】
エンジンは、反転動作開始までに上記計算を行い、たるみ量定量化制御を行わない場合に要する用紙搬送時間Ｔｒｅｆに、たるみ量補正制御によって変動する用紙搬送時間Ｔを加味する（８１６）。つまり、たるみ量定量化制御を行わない場合の用紙反転タイミング（図１の紙有無センサ１１でシート搬送を再開した時点を基準とした規定時間）を用紙搬送時間Ｔによって補正（加算）する。このことにより、速度補正量にかかわらず常に適切な位置でスイッチバック動作を行えるようになる。なお、本実施例における適切な位置とは搬送路上で略同一の位置にスイッチバック動作を行うことである。
【００８４】
本実施例では、たるみ量補正制御期間、定着器１０を（転写搬送ベルト９ａよりも）速い速度で駆動している時間Ｔ１、定着器１０を（転写搬送ベルト９ａよりも）遅い速度で駆動している時間Ｔ２を、たるみ量補正制御期間の割合から算出した。一方、たるみ量補正制御期間で各々の時間をモニタしても良い。
【００８５】
これにより、センサから反転位置までに要する時間が理論値から変化しても、所定の適切な位置で反転動作を行うことが可能になる。
【実施例３】
【００８６】
転写部−定着部間において、シートに形成されるたるみ量を一定量に保持したまま転写部を通過させると、シートの後端が転写ニップを抜ける際に、転写部−定着部間で形成されたたるみが解放される。これにより、シートの後端が振動し、用紙上に転写された未定着のトナー像が乱されて、画像劣化を引き起こす問題が生じる場合がある。
【００８７】
本実施例は、ループセンサのＯＮ、ＯＦＦによるたるみ量定量化制御に加えて、シートの後端が転写搬送ベルトを抜ける前に、定着モータの速度を速め、転写部−定着部間で形成されたたるみを減殺する。そして、シートの後端が転写搬送ベルトを抜ける際にシートの後端が振動しないようにするという処理を行う場合にも、所望の位置でスイッチバックを行う方法についてのものである。
【００８８】
図６は上記のたるみ量定量化制御を説明するためのフローチャートである。
【００８９】
シートが定着器１０に到達するまで、エンジンは定着器１０を転写搬送ベルト９ａと同速度で駆動する（６０１）。
【００９０】
シートの先端が定着器１０に到達すると（６０２）、ループセンサ５２の状態を見て（６０３）、ループセンサがＯＦＦの場合はたるみ量不足と判断し、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも遅い速度で駆動動する（６０５）。そして、ループセンサがＯＮの場合はたるみ量が多すぎると判断し定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも速い速度で駆動する（６０４）。エンジンは、シートの後端が転写搬送ベルト９ａの所定位置を通過するまで、ループセンサ５２を監視し、定着器１０の速度を変動しつづける。
【００９１】
シートの後端が転写搬送ベルト９ａの所定位置を通過したら（６０６）、シートに形成されたたるみを減ずるべく転写搬送ベルト９ａよりも速い速度で定着器１０を駆動する（６０７）。シートの後端が転写搬送ベルト９ａを抜けると（６０８）、エンジンはたるみ量の定量化制御を終え、定着器１０の駆動速度を定常速駆動に戻す。
【００９２】
図９は本実施例の、反転動作制御を説明するための制御フロー図である。
【００９３】
エンジンは、シートの先端が定着器１０に到達するまでは転写ベルト９ａの速度Ｖでシートを搬送し（９０１）、シート先端が定着器１０に到達した時点で（９０２）、たるみ量定量化制御を開始する（９０３）。
【００９４】
エンジンは、ループセンサ５２の状態を見て（９０４）、ループセンサがＯＦＦの場合はたるみ量不足と判断し、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも遅い速度Ｖ１で駆動し（９０７）、カウンタＣ１を１増やす（９０８）。ループセンサがＯＮの場合はたるみ量が多すぎると判断し定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも速い速度Ｖ２で駆動し（９０５）、カウンタＣ２を１増やす（９０６）。用紙の後端が搬送ベルト９ａの所定位置を通過するまで、ループセンサ５２を監視し、定着器１０の速度を変動しつづける。
【００９５】
シートの後端が搬送ベルト９ａの所定位置を通過すると（９０９）、エンジンは定着部−転写部間に出来たシートのたるみを減ずるべく、転写搬送ベルト９ａよりも速い速度Ｖ４で定着器１０を駆動する（９１０）。ここでＶ４はＶ２と同一の値でも構わない。シートの後端が転写搬送ベルト９ａを抜けるまで、Ｖ４で駆動している時間Ｔ４を算出すべく、カウンタＣ４を１増やし続ける（９１１）。シートの後端が転写搬送ベルト９ａを抜ける（９１２）と、時間Ｔの測定を終了する（９１３）。
【００９６】
エンジンは、測定した時間ＴとカウンタＣ１、Ｃ２、Ｃ４から定着器１０を速度Ｖ１で駆動した時間Ｔ１及び、速度Ｖ２で駆動した時間Ｔ２、及び速度Ｖ４で駆動した時間Ｔ４を算出する（９１４）。そして、たるみ量定量化制御の有無で、シートを反転位置まで搬送するに要する時間の差を算出する（９１５）。以下にその計算方法を示す。
【００９７】
たるみ量定量補正制御は、シート先端が定着器１０に到達した時点から、シート後端が第４ステーションの感光ドラム１ｄを抜けるまで行われる。そのため、定着器１０から第４ステーションの感光ドラム１ｄまでの距離をＬａとした場合、たるみ量定量補正で搬送させる用紙搬送距離（Ｌ’）は、
Ｌ’＝  紙長−Ｌａ
となる。
【００９８】
たるみ量補正制御期間のうち、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも遅い速度Ｖ１で駆動している時間Ｔ１とし、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも速い速度Ｖ２で駆動している時間Ｔ２とする。そして、定着部−転写部間のたるみ量を減殺すべく定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも速い速度Ｖ４で駆動している時間Ｔ４とすると、
Ｔ１＝（Ｌ’／Ｖ１）×（Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ４））
Ｔ２＝（Ｌ’／Ｖ２）×（Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ４））
Ｔ４＝（Ｌ’／Ｖ４）×（Ｃ４／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ４））
となる。
【００９９】
従って、たるみ量補正制御によって変動する用紙搬送時間Ｔは、たるみ量定量補正で搬送させる用紙搬送距離（Ｌ’）をたるみ量定量化制御を行わない場合に要する用紙搬送時間をＴｒｅｆとした場合、
Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ４−Ｔｒｅｆ
となる。
【０１００】
エンジンは、反転動作開始までに上記計算を行い、たるみ量定量化制御を行わない場合に要する用紙搬送時間Ｔｒｅｆに、たるみ量補正制御によって変動する用紙搬送時間Ｔを加味する（９１６）。つまり、たるみ量定量化制御を行わない場合の用紙反転タイミング（図１の紙有無センサ１１でシート搬送を再開した時点を基準とした規定時間）を用紙搬送時間Ｔによって補正（加算）する。その結果、速度補正量にかかわらず常に適切な位置でスイッチバック動作を行えるようになる。なお、本実施例における適切な位置とは搬送路上で略同一の位置にスイッチバック動作を行うことである。
【０１０１】
本実施例では、たるみ量補正制御期間、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも速い速度で駆動している時間Ｔ１、定着器１０を転写搬送ベルト９ａよりも遅い速度で駆動している時間Ｔ２を、たるみ量補正制御期間の割合から算出した。一方、たるみ量補正制御期間で各々の時間をモニタしても良い。
【０１０２】
これにより、センサから反転位置までに要する時間が理論値から変化しても、所定の適切な位置で反転動作を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】画像形成装置としてのレーザープリンタの全体構成図
【図２】画像形成装置としてのレーザープリンタの転写部及び定着部の拡大図
【図３】スイッチバック動作時におけるシートの位置関係についての説明図
【図４】実施例１のたるみ量定量化制御を説明するためのフローチャート
【図５】実施例２のたるみ量定量化制御を説明するためのフローチャート
【図６】実施例３のたるみ量定量化制御を説明するためのフローチャート
【図７】実施例１の反転動作制御を説明するためのフローチャート
【図８】実施例２の反転動作制御を説明するためのフローチャート
【図９】実施例３の反転動作制御を説明するためのフローチャート
【図１０】従来の反転位置検知センサを有する場合のシートの動きを示す図
【図１１】従来の紙有無検知センサでシートの反転時を決定する場合のシートの動きを示す第１の図
【図１２】従来の紙有無検知センサでシートの反転時を決定する場合のシートの動きを示す第２の図
【符号の説明】
【０１０４】
１００      画像形成装置本体
１ａ〜１ｄ  感光ドラム
２ａ〜２ｄ  帯電手段
３ａ〜３ｄ  露光手段
４ａ〜４ｄ  現像手段
５ａ〜５ｄ  転写手段
７ａ〜７ｄ  プロセスカートリッジ
９ａ        搬送ベルト
９ｂ        駆動ローラ
９ｃ        従動コロ
９ｄ        従動コロ
９ｅ        吸着ローラ
１０ａ      定着ローラ（定着手段に対応）
１０ｂ      弾性加圧ローラ（定着手段に対応）
１１        紙有無センサ
１２        記録材種類検知センサ
１３        搬出トレイ
１４ａ      搬出ローラ
１４ｂ      搬出ローラ
１５        レジストローラ
２０ａ      本体給送部
２０ｂ      外部給紙装置
２１ａ      カセットピックアップローラ
２１ｂ      オプション給紙装置のピックアップローラ
２２ａ      カセット搬送ローラ
２２ｂ      オプション給紙装置の搬送ローラ
２３ａ      中間搬送ローラ
２３ｂ      中間搬送ローラ
５０        逆転駆動可能ローラ対
５１        搬送路切り替えフラッパ
５２        ループ検出センサ（たるみ検出手段に対応）
５３        反転搬送路
５４        所望のスイッチバック位置
５５ａ、５５ｂ、５６ａ、５６ｂ、５７ａ、５７ｂ  搬送ローラ
６０  反転位置検知センサ
６１  紙有無検知センサ
６２  紙有無検知センサ
【図１】
2008164753.tif 000003
【図２】
2008164753.tif 000004
【図３】
2008164753.tif 000005
【図４】
2008164753.tif 000006
【図５】
2008164753.tif 000007
【図６】
2008164753.tif 000008
【図７】
2008164753.tif 000009
【図８】
2008164753.tif 000010
【図９】
2008164753.tif 000011
【図１０】
2008164753.tif 000012
【図１１】
2008164753.tif 000013
【図１２】
2008164753.tif 000014