(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を挟持搬送して未定着のトナー像を担持している像担持体の側から記録材にトナー像を転写する転写ニップ部と、
前記転写ニップ部よりも記録材の搬送方向の下流側に位置し、前記転写ニップ部から搬送された記録材を挟持搬送して記録材上のトナー像を定着する定着ニップ部と、
前記定着ニップ部よりも記録材の搬送方向の下流側に位置し前記定着ニップ部から搬送された記録材を挟持搬送する搬送ニップ部と、
前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間に備えられ、前記記録材が前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とに渡って搬送されているときにおいて前記転写ニップ部と前記定着ニップ部の搬送速度差によって前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間に生じる記録材のループに関して第１のループ量の状態と前記第１のループ量よりも大きい第２のループ量の状態を検出するループ検知部と、
前記ループ検知部の検出情報に基づいて前記ループが所定の量範囲に納まるように前記定着ニップ部の搬送速度を可変する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記第１のループ量の状態における前記定着ニップ部の搬送速度制御モータの回転数とその稼働時間と、前記第２のループ量の状態における前記定着ニップ部の搬送速度制御モータの回転数とその稼働時間とから、前記定着ニップ部の搬送速度の平均速度を取得し、記録材の後端が前記転写ニップを抜けた後に、前記定着ニップ部の搬送速度を前記平均速度に切換えると共に前記搬送ニップ部の搬送速度を切換えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
連続した記録材の搬送時は、記録材の搬送毎に前記平均速度の取得を行い、記録材毎に前記定着ニップ部と搬送ニップ部の搬送速度に反映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】
記録材を挟持搬送して未定着のトナー像を担持している像担持体の側から記録材にトナー像を転写する転写ニップ部と、
前記転写ニップ部よりも記録材の搬送方向の下流側に位置し、前記転写ニップ部から搬送された記録材を挟持搬送して記録材上のトナー像を定着する定着ニップ部と、
前記定着ニップ部よりも記録材の搬送方向の下流側に位置し前記定着ニップ部から搬送された記録材を挟持搬送する搬送ニップ部と、
前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間に備えられ、前記記録材が前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とに渡って搬送されているときにおいて前記転写ニップ部と前記定着ニップ部の搬送速度差によって前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間に生じる記録材のループに関して第１のループ量の状態と前記第１のループ量よりも大きい第２のループ量の状態を検出するループ検知部と、
前記ループ検知部の検出情報に基づいて前記ループが所定の量範囲に納まるように前記定着ニップ部の搬送速度を可変する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記第１のループ量の状態の検知時間とその時の前記定着ニップ部の搬送速度制御モータの回転数と、前記第２のループ量の状態の検知時間とその時の前記定着ニップ部の搬送速度制御モータの回転数とから、前記定着ニップ部の搬送速度の平均速度を取得し、記録材の後端が前記転写ニップを抜けた後に、前記定着ニップ部の搬送速度を前記平均速度に切換えると共に前記搬送ニップ部の搬送速度を切換えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
連続した記録材の搬送時は、記録材の搬送毎に前記平均速度の取得を行い、記録材毎に前記定着ニップ部と搬送ニップ部の搬送速度に反映することを特徴とする請求項３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、例えば、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の記録材上に画像形成可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置においては、像担持体上に形成された潜像を現像して可視画像化し、この可視画像（トナー像）を記録材に静電気力と圧力を用いて転写させる。次いで、転写画像を熱と圧力により定着させることによって、記録材上に画像が記録形成されるようになっている。
【０００３】
本出願人は先に特許文献１の画像形成装置を提案している。この画像形成装置は、転写位置（転写装置）と定着位置（定着装置）との間に、記録材のループ程度を検出するループ検知センサを設け、このループ程度の検知結果に基づいて、定着装置の搬送速度をモータ制御部によって加減速制御する。これによって、転写位置と定着位置との間で記録材の引っ張り合いが起こらないようにすると同時に、転写位置と定着位置との間の速度差により発生する記録材のループ程度が一定以上にならないようにしている。
【０００４】
即ち、転写位置と定着位置との間で記録材の引っ張り合いによる画像不良が起こらないように定着装置の所定搬送速度を転写搬送速度よりも遅くしつつループ制御を行っている。この制御は、定着装置の定着ローラの熱膨張による速度変動を吸収するように平均搬送速度を転写搬送速度より遅くした状態で記録材の搬送速度を一定維持するようにモータの回転数を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−９７１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の従来技術の更なる改善に係る。即ち、従来技術のループ制御においては、記録材後端が転写位置から抜けた後は、定着ローラの熱膨張による速度変動により記録材の実速度はわからない状態となる。そのため、定着下流の搬送ローラとの速度ミスマッチによる記録材ダメージや画像不良が無いように定着下流搬送路のループ空間確保が必要となる。また、余裕空間確保から搬送ローラ間が近づけられないことで搬送方向長さが短い記録材を搬送できないため、搬送可能紙の長さ制約が生じる。
【０００７】
本発明はこの点を改善した画像形成装置を提供するものである。即ち、搬送路擦れによる記録材ダメージや画像不良を抑止し、また、搬送方向が短い記録材の搬送の為にローラ間ピッチを短くしても記録材ダメージや画像不良のない記録材搬送制御を行える定着搬送速度制御を備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】
【０００８】
上記の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、記録材を挟持搬送して未定着のトナー像を担持している像担持体の側から記録材にトナー像を転写する転写ニップ部と、前記転写ニップ部よりも記録材の搬送方向の下流側に位置し、前記転写ニップ部から搬送された記録材を挟持搬送して記録材上のトナー像を定着する定着ニップ部と、前記定着ニップ部よりも記録材の搬送方向の下流側に位置し前記定着ニップ部から搬送された記録材を挟持搬送する搬送ニップ部と、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間に備えられ、前記記録材が前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とに渡って搬送されているときにおいて前記転写ニップ部と前記定着ニップ部の搬送速度差によって前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間に生じる記録材のループに関して第１のループ量の状態と前記第１のループ量よりも大きい第２のループ量の状態を検出するループ検知部と、前記ループ検知部の検出情報に基づいて前記ループが所定の量範囲に納まるように前記定着ニップ部の搬送速度を可変する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１のループ量の状態における前記定着ニップ部の搬送速度制御モータの回転数とその稼働時間と、前記第２のループ量の状態における前記定着ニップ部の搬送速度制御モータの回転数とその稼働時間とから、前記定着ニップ部の搬送速度の平均速度を取得し、記録材の後端が前記転写ニップを抜けた後に、前記定着ニップ部の搬送速度を前記平均速度に切換えると共に前記搬送ニップ部の搬送速度を切換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、記録材ダメージや画像不良のない記録材搬送制御を行える定着搬送速度制御を備える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例の画像形成装置の要部図である。
【図２】実施例の画像形成装置の概略構成図である。
【図３】実施例の画像形成装置における定着装置の要部の斜視図である。
【図４】定着速度制御を行う制御部系統のブロック図である。
【図５】定着速度制御の動作状態を表すフローチャートである
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に図面を参照しながら、本発明の実施形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１２】
《実施例１》
［画像形成装置］
図２は本実施例における、定着速度制御行う定着装置４０を有する画像形成装置５０の構成略図である。図１は図２の要部の拡大図である。図３は定着装置４０の要部の斜視図である。図４は制御系統のブロック図である。
【００１３】
この画像形成装置５０は電子写真プロセスを利用したタンデム方式−中間転写方式のレーザービームプリンタである。プリンタ５０はプリンタ制御部３００（図４：以下、ＣＰＵと記す）に接続されたホスト装置６００から入力する印刷データ（電気的な画像データ）に対応したフルカラー或いはモノカラーの画像を記録媒体としての記録材Ｐに形成して出力することができる。
【００１４】
ＣＰＵ３００はプリンタ５０の動作を統括的に制御する制御手段であり、ホスト装置６００やプリンタ操作部７００と電気的情報の授受をする。また、ＣＰＵ３００は、各種のプロセス機器やセンサなどから入力する電気的情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の作像シーケンス制御等を司る。ホスト装置６００は、パソコン、ネットワーク、イメージリーダ、ファクシミリなどである。
【００１５】
記録材（以下、用紙と記す）Ｐはトナー像を形成することができるシート状部材であり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製シート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクター用シートなどがある。また、以下の説明において、上下とは重力方向において上下である。上流側と下流側は用紙の搬送方向において上流側と下流側である。
【００１６】
ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＢｋは、それぞれ、Ｙ（イエロ）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｃ（シアン）色、Ｂｋ（ブラック）色のトナー像を形成するための４つの電子写真作像ユニットである。各作像ユニットＵは、それぞれ、感光ドラム（第１の像担持体：以下、ドラムと記す）１、帯電器２、現像器３、一次転写ローラ４、ドラムクリーナー５を有する。６は各作像ユニットＵのドラム１に対する露光装置としてのレーザースキャナユニットである。
【００１７】
各作像ユニッＵにおけるドラム１には、それぞれ、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｂｋ色のトナー像が形成される。なお、各作像ユニットＵにおける電子写真プロセスによる作像原理や動作は公知であるからその説明は割愛する。各作像ユニットＵのドラム１から中間転写ユニット７における回転する中間転写ベルト（第２の像端時体：以下、ベルトと記す）８に対して上記の各色のトナー像が所定に重畳されて一次転写される。これにより、ベルト８上に４色重畳のトナー像が形成される。
【００１８】
一方、給紙ローラ１１が所定の制御タイミングで駆動されて給紙カセット１０から用紙Ｐが１枚ずつ送り出されて給紙後搬送路１２に入り下から上に搬送されてレジストローラ対１３に送り込まれる。レジストローラ対１３は、用紙Ｐの先端部を一旦受け止める。これにより、用紙Ｐが斜行している場合には斜行が矯正されて真っ直ぐの姿勢に直される。
【００１９】
そして、レジストローラ対１３はベルト８上のトナー像と同期を取って用紙Ｐをベルト８と二次転写ローラ１４との圧接部である二次転写部（転写部：転写ニップ部）１５に所定の制御タイミングで送り込む。二次転写ローラ１４はベルト８の複数の懸架部材の１つである二次転写対向ローラ９に対してベルト８を介して所定の押圧力で圧接してベルト８との間で二次転写部１５を形成している。用紙Ｐは二次転写部１５で挟持搬送されてベルト８上の４色重畳の未定着トナー像の一括二次転写を受ける。
【００２０】
二次転写部１５を出た用紙Ｐはベルト８から分離して定着前搬送路１６を通り、定着装置（定着部）４０に下から上に導入される。そして、一対の回転体である定着ローラ１００と加圧ローラ１０１との圧接部である定着ニップ部Ｎに挟持されて搬送される。これにより、用紙上（記録材上）の未定着トナー像が加熱および加圧されて固着像として定着される。定着ニップ部Ｎを出た用紙Ｐは定着装置４０から上方に送り出される。
【００２１】
そして、片面印刷モード（片面画像形成モード）である場合には、定着装置４０を出た用紙Ｐは排紙ローラ対（搬送ニップ部）１７に挟持されて排紙口１８から排紙トレイ１９上に片面印刷物として排出される。
【００２２】
両面印刷モード（両面画像形成モード）である場合には、定着ニップ部Ｎを出た一方面印刷済みの用紙Ｐは排紙ローラ対１７に挟持されて排紙口１８から排紙トレイ１９上に送り出されていく。そして、その用紙Ｐの後端部が排紙ローラ対１７よりも所定に上流側の反転ポイント２０に達した時、排紙ローラ対１７の回転がそれまでの図１の実線矢印の正回転駆動から破線矢印の逆回転駆動に切り換えられる。また、フラッパ２１がそれまでの図１の実線示の第１姿勢から破線示の第２姿勢に切り換えられる。
【００２３】
これにより一方面印刷済みの用紙Ｐが逆回転駆動の排紙ローラ対１７によりスイッチバック搬送されると共に、第２姿勢のフラッパ２１により両面搬送路２２に導入される。用紙Ｐはこの両面搬送路２２を上から下に搬送されて、レジストローラ対１３よりも所定に上流側において給紙後搬送路１２に対して表裏反転された状態で再導入される。排紙ローラ対１７はスイッチバック搬送された用紙Ｐの後端部が通過した後に正回転駆動に戻される。また、フラッパ２１はスイッチバック搬送された用紙Ｐの後端部が通過した後に第１姿勢に戻される。
【００２４】
そして、両面搬送路２２から表裏反転されて給紙後搬送路１２に再導入された用紙Ｐは以後は片面印刷モードと同様の過程を経て他方面に対する画像形成を受けて両面印刷物として排紙トレイ１９上に排出される。
【００２５】
尚、排紙ローラ対１７、フラッパ２１のスイッチバック動作で構成される部分は、反転手段の一例である。また、本実施例においては排紙ローラ対１７で用紙Ｐを反転しているが、印刷の生産性を高める為に、反転部を設けたり、排紙部を複数設けたりして、排紙ローラ対１７以外の場所で反転を行っても良い。また、本実施例の画像形成装置５０はベルト８を中間転写体として用いている中間転写方式であるが、各作像ユニットＵのドラム１からトナー像を用紙Ｐに直接に転写する方式でも良い。
【００２６】
［ジャム検知とジャム処理］
搬送路を搬送中の用紙Ｐの状態を検出する手段として搬送路内に用紙検知センサを設けている。図１、図２を参照して、２００、２１０、２０１は、それぞれ、用紙検知センサとしての、レジセンサ（レジストセンサ）、内排紙センサ、排紙センサである。
【００２７】
レジセンサ２００は給紙後搬送路１２におけるレジストローラ対１３と二次転写部１５との間の搬送路部分に配設されており、この搬送路部分における用紙の有無を検知する。内排紙センサ２１０は定着装置４０において定着ニップ部Ｎと上側出口との間の搬送路部分に配設されており、この搬送路部分における用紙の有無を検知する。排紙センサ２０１は排紙ローラ対１７と排紙口１８との間の搬送路部分に配設されており、この搬送路部分における用紙の有無を検知する。
【００２８】
これらの各センサ２００、２１０、２０１による用紙の有無検知信号がＣＰＵ３００に入力する。ＣＰＵ３００は各センサ２００、２１０、２０１から入力する検知信号に応じて搬送経路中の用紙ジャムを検知してプリンタ動作を制御する。
【００２９】
例えば、用紙Ｐが搬送路を搬送中に、いずれかのセンサのオン時間がシークエンス上の規定時間より長かったり、いずれかのセンサへの到達がシークエンス上の規定時間より遅れた場合に、ＣＰＵ３００はどこかで用紙Ｐが詰まった（ジャム発生）と判断する。そして、ＣＰＵ３００は用紙詰まりの状態が進行しないように検知信号に基づいてプリンタ５０の動作を緊急停止させる。即ち、プリンタ５０の各ローラの駆動部を停止させ、操作部７００或いはホスト装置６００の表示部（不図示）にユーザにジャム処理を促す表示をする。
【００３０】
ジャムしている用紙Ｐを除去する目的で、プリンタ５０の装置本体５０Ａには、扉８０がヒンジ９０を回動中心として開閉動可能に設けられている。図２において、扉８０は装置本体５０Ａに対して実線示のように閉じた状態から２点鎖線示のようにヒンジ９０を中心に図において右側に倒し回動して装置本体５０Ａから開いた状態にすることができる。逆に、立て起こし回動して閉じ込んだ状態に戻すことができる。
【００３１】
扉８０の内側には、給紙後搬送路１２を構成している一方（図示右側）のガイド部材、レジストローラ対１３を構成する一方（図示右側）のローラ、二次転写ローラ１４、定着前搬送路１６、両面搬送路２２等が配設されている。従って、扉８０が開かれると給紙後搬送路１２から排紙ローラ対１７までの間で定着装置４０以外の搬送路が開放される。これによりジャムした用紙の除去を容易に行うことができる。
【００３２】
［定着装置］
定着装置４０は、用紙上のトナー像を加熱、加圧定着させるために一対の回転体である定着ローラ１００および加圧ローラ１０１を備えている。定着ローラ１００は、中空形状の円筒体であり、内部に定着ローラ１００を加熱する為の加熱部材１０６が備えられている。定着ローラ１００は、管状の金属心金の基層に重ねて熱伝導率の高いゴム材料の弾性層を形成し、表面にフッ素樹脂の離型層を形成している。本実施例においては、ローラ外径をφ２５ｍｍ、基層は厚さ０．５ｍｍの鉄材料、弾性層は熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋのシリコーンゴム、離型層は厚さ３０μｍのＰＦＡチューブである。
【００３３】
加圧ローラ１０１は、鉄、アルミ等の円筒材料で形成された軸部材の外側に柔軟なゴム材料の弾性層を形成し、弾性層の表面をフッ素樹脂の離型層で覆っている。本実施例においては、ローラ外径をφ２５ｍｍ、軸部材は外径φ１０ｍｍ肉厚３ｍｍのアルミ管を用い、弾性層は肉厚３ｍｍ、アスカー硬度６４°のシリコーンゴム、離型層は厚さ５０μｍのＰＦＡチューブである。
【００３４】
加熱部材１０６は、ハロゲンヒータ（以下、ヒータと記す）である。この加熱部材１０６は、ガラス管とガラス管内側に設けられたフィラメント部とガラス管片側端部の給電部とを基本構成とするもので、フィラメント部の発熱領域のフィラメントを巻いて長くし近接させ通電することで発熱領域が昇温する低熱容量のヒータである。本実施例においては、ガラス管はφ６、フィラメントはタングステン材を用いている。
【００３５】
図３を参照して、加圧ローラ１０１は一端側と他端側がそれぞれの側の支持部材１１０ａ・１１０ｂ間に軸受１０３ａ・１０３ｂを介して回転可能に支持されている。定着ローラ１００は一端側と他端側がそれぞれの側の加圧レバー１１１ａ・１１１ｂ間に軸受１０２ａ・１０２ｂを介して回転可能に支持されている。
【００３６】
一端側の支持部材１１０ａと加圧レバー１１１ａ、及び他端側の支持部材１１０ｂと加圧レバー１１１ｂは、それぞれ、軸１１２ａ・１１２ｂで枢着されている。そして、一端側の支持部材１１０ａと加圧レバー１１１ａ、及び他端側の支持部材１１０ｂと加圧レバー１１１ｂは、それぞれ、加圧バネ１１３ａ・１１３ｂの加圧力で互いに引き寄せ方向に軸１１２ａ・１１２ｂを中心に回動付勢されている。
【００３７】
これにより、定着ローラ１００と加圧ローラ１０１が所定の押圧力で互いに圧接して両者間に用紙搬送方向ａに関して所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。本実施例に於ける加圧力は一端側が１００Ｎ、総加圧力が２００Ｎである。
【００３８】
図１を参照して、定着装置４０には、用紙Ｐを搬送補助する為に、定着ニップ部Ｎの上流側に入口ガイド１０４を、そして、定着ニップ部Ｎの下流側に出口ガイド１０５と出口対向ガイド１０７を設けている。
【００３９】
定着ローラ１００と加圧ローラ１０１は定着モータ４０３（図４：搬送速度制御モータ）を含む定着駆動機構によって回転駆動される。また、加熱部材１０６に通電がなされることで定着ローラ１００が加熱される。定着ローラ１００の表面温度がローラ温度検知部材（温度センサ：不図示）により検知され、その検知温度情報がＣＰＵ３００に入力する。ＣＰＵ３００はその入力する検知温度情報に基づいて定着ローラ１００の表面温度が所定の温度に立ち上げられて維持されるように加熱部材１０６に対する供給電力を制御して定着ローラ１００を温調する。
【００４０】
この定着装置状態において、二次転写部１５の側から定着ニップ部Ｎに未定着トナー像を担持した用紙Ｐが導入されて挟持搬送される。これにより、用紙Ｐ上の未定着トナー像が加熱および加圧されて固着像として定着される。定着ニップ部Ｎを出た用紙Ｐは下流側に搬送される。
【００４１】
出口ガイド１０５には、内排紙センサフラグ２１１と内排紙センサフラグばね２１２と前記内排紙センサ２１０が設けられている。内排紙センサフラグ２１１はシート部２１１ａとセンサ部２１１ｂを具備している。シート部２１１ａは定着ニップ部Ｎの下流側の搬送路を遮断するように出口ガイド１０５と出口対向ガイド１０７をまたいで配置され、出口対向ガイド１０７に向かって内排紙センサフラグばね２１２による付勢力をもって設けられている。
【００４２】
センサ部２１１ｂは出口ガイド１０５の内側に設けられた内排紙センサ２１０の検知部を検知可能に配置されている。内排紙センサ２１０の検知部は、発光素子（不図示）から出射される光を受光素子（不図示）で受けており、その状態ではオフ信号を発し、光が遮光されるとオン信号を発する、いわゆるフォトインタラプタセンサである。前記検知とは、内排紙センサフラグ２１１のセンサ部２１１ｂが内排紙センサ２１０の検知部で光を遮光、非遮光することで検知出力（遮光＝オン、非遮光＝オフ）している。
【００４３】
これらの構成部品は、定着フレーム１３０と定着カバー１３１に収容されて一体的にユニット化されており、定着装置４０はプリンタ５０の装置本体５０Ａから着脱可能なユニットとなっている。
【００４４】
本実施例においては、フォトインタラプタセンサによる内排紙センサフラグ２１１の検知を行っているが、センサフラグを用いず、用紙Ｐの搬送状態を直接検知する光学式センサによる検知で行っても良い。
【００４５】
［定着前搬送路］
次に、定着前搬送路１６、即ち、二次転写部１５から定着ニップ部Ｎに亘る用紙搬送路周りの構成について図１に基づいて説明する。二次転写部１５と定着ニップ部Ｎの間の定着前搬送路１６には、用紙Ｐを搬送する、ローラ、ベルト等が設けられていない為に、二次転写部１５と定着ニップ部Ｎの間の距離はプリンタ５０に使用可能な最短長さの用紙Ｐよりも短い距離で設定されている。
【００４６】
二次転写部１５と定着ニップ部Ｎの間には、二次転写部１５から搬送された用紙Ｐの搬送姿勢を補助しつつ定着ニップ部Ｎに送り込む目的で定着前搬送路１６が設けられている。定着前搬送路１６には、用紙Ｐのループ検知部としての、ループセンサフラグ２２１とループセンサフラグばね２２２とループセンサ２２０が設けられている。
【００４７】
用紙Ｐが二次転写部１５と定着ニップ部Ｎとに渡って搬送されているときにおいて転写二次転写部１５と定着ニップ部Ｎの搬送速度差によって二次転写部１５と定着ニップ部Ｎとの間に用紙Ｐのループが生じる。上記のループ検知部２２０、２２１、２２２はそのループに関して第１のループ量の状態（ループ解消状態：ループが浅い状態）Ｌｓと第１のループ量よりも大きい第２のループ量の状態（ループ形成状態：ループが深い状態）Ｌｄを検出する。
【００４８】
ループセンサフラグ２２１はシート部２２１ａとセンサ部２２１ｂを具備している。シート部２２１ａは二次転写部１５と定着ニップ部Ｎの間の略中間辺りで搬送中の用紙Ｐと接触するように定着前搬送路１６に突出して、その状態を維持するようにループセンサフラグばね２２２による付勢力をもって設けられている。センサ部２２１ｂは定着前搬送路１６の内側に設けられたループセンサ２２０の検知部を検知可能に配置されている。尚、前記ループセンサフラグばね２２２による付勢力をもって設けられた状態が待機位置である。
【００４９】
ループセンサ２２０は、内排紙センサ２１０と同様にフォトインタラプタセンサを用いており、ループセンサフラグ２２１のセンサ部２２１ｂがループセンサ２２０の検知部で光を遮光、非遮光、することで検知出力（遮光＝オン、非遮光＝オフ）している。図１において、２２１ｏｎはループセンサフラグｏｎ出力位置、２２１ｏｆｆはループセンサフラグｏｆｆ出力位置を示している。ＣＰＵ３００はこのループ検知部の検出情報に基づいて二次転写部１５と定着ニップ部Ｎとの間に生じる用紙Ｐのループが所定の量範囲に納まるように定着ニップ部の搬送速度を可変する（ループ制御）。
【００５０】
本実施例においては、フォトインタラプタセンサによるループセンサフラグ２２１の検知を行っているが、センサフラグを用いず用紙Ｐの搬送状態を直接検知する光学式センサによる検知で行っても良い。
【００５１】
また、本実施例において、ループセンサ２２０の位置は定着前搬送路１６の略中間辺りとしているが用紙Ｐと接触し用紙Ｐのループを検知できる位置であればどこに設けても良い。
【００５２】
［制御回路および制御動作］
次に、プリンタ５０の制御回路および制御動作について図４に基づいて説明する。プリンタ５０には、画像形成動作を制御する制御手段（制御部）としてのＣＰＵ３００と、ＣＰＵ３００が実行するプログラムを予め記憶したＲＯＭ３０１と、ＣＰＵ３００が実行するプログラムの変数等を記憶したＲＡＭ３０２が設けられている。
【００５３】
ＲＯＭ３０１には、画像形成する条件である用紙Ｐのサイズや種類が記憶されている。また、ＲＯＭ３０１には、画像形成色モードや片面か両面かの画像形成（印刷）モード、温湿度検知部材（不図示）やローラ温度検知部材（不図示）等からの検知結果に基づき選択的に画像形成条件を導く制御条件テープルが記憶されている。また、ＲＯＭ３０１には、画像形成モードに応じたモータの回転数等の制御条件等が記憶されている。
【００５４】
ＲＡＭ３０２には、ＲＯＭ３０１が記憶する制御条件の中で、ユーザや保守で変更が必要な条件や様々な制御に用いる変数、演算値はＲＡＭ３０２に記憶し、状況に応じて書き換え可能な設定値が記憶されている。
【００５５】
次に、プリンタ５０の各モータの構成および制御動作について説明する。搬送モータ４０１は、主に用紙Ｐの搬送を行うモータであり、給紙カセット１０からの給紙やレジストローラ対１３等、用紙Ｐの搬送をするローラを駆動回転している。駆動伝達のギア列（不図示）に電磁クラッチ（不図示）等を用いて、タイミングを計って各ローラを回転して用紙Ｐを搬送している。基本的には用紙Ｐが一定の搬送速度となるように駆動回転しているが、必要に応じて加減速制御を行うこともある。
【００５６】
作像モータ４０２は、主に画像を形成し、二次転写部１５までトナー像を搬送するモータである。この作像モータ４０２は、各作像ユニットＵのドラム１や、現像器３における現像剤搬送スクリュー（不図示）を駆動回転している。また、ベルト８の駆動ローラとしての二次転写対向ローラ９、各作像ユニットＵの一次転写ローラ４、二次転写ローラ１４を駆動回転している。このモータ４０２は、作像を担うモータであり、極めて高い精度の一定速でトナー像を作成、搬送するように回転制御している。
【００５７】
露光モータ４００は、主に潜像を作成するモータであり、レーザースキャナユニット６内に収められている。このユニット６内には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色に対応した画像データに基づきそれぞれ点灯する半導体レーザ（不図示）を有する。また、その各半導体レーザから照射したレーザ光（不図示）を偏向走査して各作像ユニットＵのドラム１上に潜像を作製するための角面体ポリゴンミラー（不図示）を有する。露光モータ４００はその角面体ポリゴンミラーを駆動回転している。尚、本実施例では、半導体レーザを用いているがＬＥＤ点灯制御等の露光装置を用いても良い。
【００５８】
定着モータ４０３は、主に定着ローラ１００および加圧ローラ１０１を駆動回転しつつ定着ニップ部Ｎで加熱および加圧された用紙Ｐを下流に搬送している。定着ローラ１００および加圧ローラ２００は加熱部材１０６の熱により外径が変化するため、定着モータ４０３の回転が一定であっても定着ニップ部Ｎによる用紙Ｐの搬送速度が変化する。その為、定着モータ４０３は、定着速度制御を行う制御手段の一つである。
【００５９】
排紙モータ４０４は、主に排紙ローラ対１７を駆動していて、前記のように、排紙トレイ１９への用紙Ｐの排出時は正転し、両面搬送路２２への用紙Ｐのスイッチバック搬送時は逆回転している。
【００６０】
各モータ４０１〜４０４はパルスモータやＤＣサーボモータ等を用いており、回転速度をコンマ数％の割合で速度制御することが可能となっている。
【００６１】
［定着搬送速度制御］
次に、定着搬送速度制御（定着ニップ部Ｎにおける用紙Ｐの挟持搬送の搬送速度制御）を行う画像形成時の動作の詳細について説明する。図５は定着搬送速度制御の動作状態を表すフローチャートである。
【００６２】
ＣＰＵ３００は、ホスト装置６００から印刷データを受け取り画像データ化すると、作像開始指示を出す（ステップＳ１）。これに基づいて、搬送モータ４０１、作像モータ４０２、露光モータ４００に回転開始指示が出され、駆動回路３０３を介してＲＯＭ３０１に記憶された所定の回転速度で各モータが回転を始める（Ｓ２）。
【００６３】
用紙Ｐの搬送工程において、前記のように、用紙Ｐは、給紙カセット１０から給紙が開始され（Ｓ８）、１枚ずつ送り出されてレジストローラ対１３に送り込まれて一旦搬送モータ４０１を停止して用紙Ｐがレジストローラ対１３で待機する。
【００６４】
作像工程において、作像モータ４０２はベルト８の速度が一定の速度Ｖｓで駆動するように回転する。露光モータ４００は各作像ユニットＵにおいて露光開始後のドラム１の潜像書き込み速度が中間転写ベルト速度Ｖｓと略一致するように回転し始める。該略一致速度は、作像前にベルト８上に速度安定化制御用パッチ（不図示）の読み取り結果によりＣＰＵ３００にて演算されてＲＯＭ３０１に記録された条件により速度が設定される。本実施例において、例えば、ベルト速度Ｖｓを２２０ｍｍ／ｓｅｃとしている。
【００６５】
定着装置４０においては、加熱部材１０６により、定着ローラ１００および加圧ローラ１０１の表面がＲＯＭ３０１に記憶された所定の温度に達すると、定着加熱スタンバイの指示を出しつつ（Ｓ３：ＹＥＳ）、定着モータ４０３を回転し始める（Ｓ４）。この時の定着搬送速度はＶｍとなるようにＲＯＭ３０１に記憶された回転数Ｒｍで定着モータ４０３を回転させる（Ｓ５）。本実施例においては、例えば、定着搬送速度Ｖｍをベルト速度Ｖｓと略一致した速度２２０ｍｍ／ｓｅｃとし、回転数Ｒｍを２０００ｒｐｍとしている。
【００６６】
排紙モータ４０４は、定着モータ４０３の回転開始に合わせて回転し始め（Ｓ４）、排紙ローラ対１７の速度は排紙搬送速度Ｖｅｘで回転するように駆動される。排紙搬送速度Ｖｅｘはベルト速度Ｖｓよりも遅い速度で回転するように駆動される。この時の排紙モータ４０４の回転数は、ＲＯＭ３０１に記憶された回転数Ｒｅｘとなるように排紙モータ４０４を回転させる。
【００６７】
本実施例においては、例えば、ベルト速度Ｖｓと略一致した排紙搬送速度Ｖｅｘｐを速度２２０ｍｍ／ｓｅｃとした時の排紙モータ４０４の回転数Ｒｅｘｐを１８００ｒｐｍとしている。また、排紙搬送速度Ｖｅｘを、ベルト速度Ｖｓの９７％の速度２１３．４ｍｍ／ｓｅｃとし、排紙モータ４０４の回転数Ｒｅｘを１７４６ｒｐｍをとしている。
【００６８】
ここで、排紙搬送速度Ｖｅｘをベルト速度Ｖｓの速度より遅くするのは、用紙Ｐが定着装置４０の定着ニップ部Ｎと排紙ローラニップ部の両方でニップされた状態で用紙Ｐが引張り気味となって定着工程中の画像を乱さないようにするためである。定着装置４０の搬送速度平均値との関係が以下となる必要がある。
【００６９】
ベルト速度Ｖｓ＞定着搬送速度平均値＞排紙搬送速度Ｖｅｘ
尚、各モータの開始タイミングは実施例の限りではない。例えば、印刷データを受け取ったタイミングでもよく、あらかじめスタンバイ状態であれば状態に応じて開始タイミングを変更する必要がある。
【００７０】
次に、定着装置４０からの定着加熱スタンバイ（Ｓ３：ＹＥＳ）およびモータ回転開始により作像開始スタンバイをＣＰＵ３００が受けると（Ｓ６：ＹＥＳ）、作像開始許可信号を出す（Ｓ７）。そして露光開始信号５００（図４）が出されて各作像ユニットＵにおけるドラム１上に潜像を作成し始める（Ｓ９）。そして、ドラム１に形成されたトナー像がベルト８に転写され始めた後にＣＰＵ３００からの信号により、再給紙開始指示が出され、レジストローラ対１３が回転駆動して用紙Ｐを送り始める（Ｓ１０）。
【００７１】
該信号は、二次転写部１５において、ベルト８上の画像と用紙Ｐの先端画像位置が適度となる二次転写をするようにタイミングを見計らって信号が出力される。適度な先端画像位置は、例えば、画像書き込み領域の先端からすべてに画像が書かれていた場合で、適度な用紙先端余白となる例えば４ｍｍとなるような画像位置である。
【００７２】
ここで、用紙長さ検知について説明する。再給紙開始（Ｓ１０）によりレジストローラ対１３から送り出された用紙Ｐの先端はレジセンサ２００に到達し、レジセンサ２００がオンを検出することで（Ｓ１２：ＹＥＳ）、用紙長検知が開始される（Ｓ１４）。その後に、用紙後端がレジストローラ対１３およびレジセンサ２００を通過し、レジセンサ２００がオフを検出することで（Ｓ１６：ＹＥＳ）、用紙長検知が終了する（Ｓ１８）。レジセンサ２００のオンからオフまでの通過時間とベルト速度ＶｓからＣＰＵ３００が搬送用紙された用紙Ｐの長さを算出（取得）する。
【００７３】
例えば、ベルト速度Ｖｓが２２０ｍｍ／ｓｅｃで、通過時間が１．３５秒だった場合は、通過長さが２９７ｍｍであり、ＲＯＭ３０１に記憶された規格サイズに照合してＡ４の縦長さと略一致するため、Ａ４縦通紙と判断される。算出式は、以下である。
【００７４】
ベルト速度Ｖｓ（ｍｍ／ｓｅｃ）×レジセンサ２００の通過時間（ｓｅｃ）
＝通過長さ（ｍｍ）
本実施例では、用紙長さ検知をレジセンサ２００で行っているが、給紙カセット１０に用紙Ｐをセットした時に、給紙カセット１０内の用紙規制板位置等で長さ検知しても良い。
【００７５】
次に、レジストローラ対１３から送り出された用紙Ｐは、用紙先端が二次転写部１５に到達し、二次転写工程を行いながら定着装置４０に向かって搬送される。ここで、用紙Ｐが二次転写部１５を通り越して定着装置４０の定着ニップ部Ｎに入る前に、露光開始信号５００から所定時間Ｔｉ経過の割込により（Ｓ１１：ＹＥＳ）、定着モータ４０３の回転数をＲＯＭ３０１に記憶された回転数Ｒｉとなるように変速させる。即ち、定着搬送速度を定着搬送速度Ｖｍから定着搬送速度Ｖｉに切り替える（Ｓ１３）。
【００７６】
尚、定着搬送速度Ｖｉはベルト速度Ｖｓより少し遅い速度である。本実施例においては、例えば、定着搬送速度Ｖｉをベルト速度Ｖｓの、９８％の速度２１５．６ｍｍ／ｓｅｃとし、定着モータ４０３の回転数Ｒｉを１９６０ｒｐｍとしている。定着搬送速度Ｖｉをベルト速度Ｖｓより遅くするのは、用紙Ｐが二次転写部１５と定着装置４０の定着ニップ部Ｎの両方でニップされた直後に用紙Ｐが引っ張り気味となって二次転写画像を乱さないようにするためである。
【００７７】
ここで、用紙先端が、定着装置４０の定着ニップ部Ｎに突入する前に、定着搬送速度を定着搬送速度Ｖｉに切り替えている。しかし、定着モータ４０３の回転開始時の定着搬送速度ＶｍをＶｉと同速度に設定して速度切り替えを実施しない等、設定値を同じにして切り替える設定にしても良い。
【００７８】
露光開始信号５００からの所定時間Ｔｉは、以下により算出される。カラー画像の作像であれば、
（Ａ）作像ユニットＵＹにおけるドラム１上で、Ｙ（イエロ）の露光位置から一次転写ローラ４のニップ位置（一次転写位置）までの距離を距離Ａ
（Ｂ）作像ユニットＵＹにおける一次転写ローラ４のニップ位置から作像ユニットＵＢｋにおける一次転写ローラ４のニップ位置までの距離を距離Ｂ
（Ｃ）作像ユニットＵＢｋの一次転写ローラ４のニップ位置から二次転写部１５の位置までの距離を距離Ｃ
（Ｄ）二次転写部１５から定着装置４０の定着ニップ部Ｎまでの間の任意の位置までの距離を距離Ｄ
とする。この４つの距離を足した距離［Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ］と、その時のベルト速度Ｖｓで算出される。距離Ａ、同Ｂ、同Ｃはプリンタ構成上決まった距離であり、ＲＯＭ３０１に記憶している。距離Ｄは必要に応じて可変できるようにＲＯＭ３０２に記憶している。
【００７９】
例えば、本実施例では、距離Ａ、同Ｂ、同Ｃ、同Ｄをそれぞれ以下の設定値として算出している。距離Ａは、露光位置から一次転写ニップはドラム１８０度位置で、ドラム直径φ２０として、φ２０×π×１８０÷３６０＝３１．４１６ｍｍとしている。距離Ｂは、各作像ユニットＵ間のドラムピッチ８５ｍｍ、４色間で、８５×３＝２５５ｍｍとしている。距離Ｃは、６０ｍｍとしている。距離Ｄは、定着ニップ部Ｎに用紙Ｐが突入する前にＶｉに速度切り替えが間に合う距離で、二次転写部１５から定着装置４０の定着ニップ部Ｎまでを１００ｍｍとして、その略中間あたりとした。即ち、５０ｍｍとした。
【００８０】
従って、露光位置から速度切替位置の距離［Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ］＝３９６．４１６ｍｍとなる。ベルト速度Ｖｓが２２０ｍｍ／ｓｅｃで、所定時間Ｖｓは、１．８０２秒となる。算出式は以下である。
【００８１】
露光位置から速度切替位置（ｍｍ）÷ベルト速度Ｖｓ（ｍｍ／ｓｅｃ）＝所定時間
また、白黒画像の作像であれば、作像ユニットＵＢｋにおけるドラム１上で、（ブラック）の露光位置から一次転写ローラ４のニップ位置（一次転写位置）までの距離を距離Ａとする。これは、前記カラー画像の作像の場合の距離Ａと同様である。この距離Ａと、前記距離Ｃと、前記距離Ｄとを足した距離［Ａ＋Ｃ＋Ｄ］と、その時のベルト速度Ｖｓで算出される。ＲＯＭ３０１、ＲＯＭ３０２、への記憶は前記同様である。
【００８２】
例えば、本実施例は以下の設計値として算出している。距離Ａは、前記距離Ａと同様、距離３１．４１６ｍｍとしている。距離Ｃと距離Ｄも前記距離Ｃと距離Ｄ同様、それぞれ、
距離６０ｍｍ、距離５０ｍｍとしている。前記同様の算出式で求めると以下となる。露光位置から速度切替位置の距離［Ａ＋Ｃ＋Ｄ］＝１４１．４１６ｍｍ、ベルト速度Ｖｓが２２０ｍｍ／ｓｅｃで所定時間Ｖｓは、０．６４３秒となる。
【００８３】
次に、用紙Ｐは、用紙先端が定着装置４０の定着ニップ部Ｎに到達し、定着工程を行いながら排紙ローラ対１７に向かって搬送される。ここで用紙Ｐの先端部が定着装置４０の定着ニップ部Ｎを超えた辺りで、露光開始信号５００から所定時間Ｔｓ経過の割込により（Ｓ１５：ＹＥＳ）、定着速度制御はループ制御モードを開始する（Ｓ１７）。
【００８４】
ループ制御モードの定着搬送速度は、用紙Ｐがループセンサフラグ２２１に接触してループセンサフラグ２２１を動作させたのに連動して得られるループセンサ２２０の検知状態により、速度を選択的に切り替える。ここで、用紙先端が定着装置４０の定着ニップ部Ｎを超えてからループ制御モードを開始しているが、用紙先端が定着装置４０の定着ニップ部Ｎに入る前の設定としても良い。前記したように、用紙先端が定着装置４０の定着ニップ部Ｎに突入後に用紙Ｐがループを形成している設定なら良い。
【００８５】
ループ制御モード中のループセンサ２２０の検知の状態と定着搬送速度について以下に説明する。ループセンサ２２０の検知状態がオンになった場合は（Ｓ１９：ＹＥＳ）、ループセンサフラグ２２１が用紙Ｐに押されて定着前搬送路１６および入口ガイド１０４に近づいて、ループセンサフラグｏｎ、出力位置２２１ｏｎになった時である。用紙Ｐはループ形成状態Ｌｄ（図１）であり、ループを解消するためにベルト速度Ｖｓより速い定着搬送速度Ｖｈに切り替えられる（Ｓ２２）。この時の定着モータ４０３の回転数は、ＲＯＭ３０１に記憶された回転数Ｒｈとなるように定着モータ４０３を回転させる。
【００８６】
本実施例においては、例えば、定着搬送速度Ｖｈをベルト速度Ｖｓの１０１％の速度２２２．２ｍｍ／ｓｅｃとし、定着モータ４０３の回転数Ｒｈを２０２０ｒｐｍとしている。
【００８７】
ループセンサ２２０の検知状態がオフになった場合は（Ｓ１９：ＮＯ）、ループセンサフラグ２２１が用紙Ｐにより待機位置に戻され、用紙Ｐが定着前搬送路１６および入口ガイド１０４から遠ざかる。これにより、ループセンサフラグｏｆｆ、出力位置２２１ｏｆｆになった時である。用紙Ｐはループ解消状態Ｌｓ（図１）であり、ループを形成するためにベルト速度Ｖｓより遅い定着搬送速度Ｖｌに切り替えられる（Ｓ２１）。この時の定着モータ４０３の回転数は、ＲＯＭ３０１に記憶された回転数Ｒｌとなるように定着モータ４０３を回転させる。
【００８８】
本実施例においては、例えば、定着搬送速度Ｖｌをベルト速度Ｖｓの９５％の速度２０９．０ｍｍ／ｓｅｃとし、定着モータ４０３の回転数Ｒｌを１９００ｒｐｍとしている。
【００８９】
ループ制御モード中は、前記の様に、定着モータ４０３の回転数を可変し定着搬送速度を切り替えながら、二次転写部１５と定着ニップ部Ｎとの間で用紙Ｐの過ループや用紙Ｐの引張りによる二次転写部１６での画像不良が起きないようにしている。即ち、用紙Ｐの姿勢がループ形成状態Ｌｄとループ解消状態Ｌｓの間でループを作りつつ搬送されるように、定着搬送速度制御を行っている。
【００９０】
ループ制御モード中の定着モータ４０３の回転数演算処理ついて以下に説明する。ループ制御モード中は、前記の様に、定着モータ４０３の回転数を可変し定着搬送速度を複数に切り替えているが、同時に定着搬送速度の平均速度算出の演算処理（取得）を行っている。また、算出結果をさらに演算し排紙搬送速度に用いる。
【００９１】
即ち、ＣＰＵ３００は、第１のループ量の状態Ｌｓにおける定着モータ４０３の回転数とその稼働時間と、第２のループ量の状態Ｌｄにおける定着モータ４０３の回転数とその稼働時間とから、定着ニップ部の搬送速度の平均速度を取得する。そして、それを定着ニップ部Ｎと排紙ニップ部１７の搬送速度に反映する。
【００９２】
具体的に、ベルト速度Ｖｓより速い定着搬送速度Ｖｈで用紙Ｐを搬送している時は、定着モータ４０３の回転数Ｒｈでの回転時間（稼働時間）ＴＲｈを積算する。また、ベルト速度Ｖｓより遅い定着搬送速度Ｖｌで用紙Ｐを搬送している時は、定着モータ４０３の回転数Ｒｌでの回転時間（稼働時間）ＴＲｌを積算する。回転数と積算結果からＣＰＵ３００により以下の演算を実行している。
【００９３】
平均回転数Ｒａｖｅの算出式
［（回転数Ｒｈ×回転時間ＴＲｈ）＋（回転数Ｒｌ×回転時間ＴＲｌ）］÷
（回転時間ＴＲｈ＋回転時間ＴＲｌ）＝平均回転数Ｒａｖｅ
次に、上記結果から、ベルト速度Ｖｓと定着搬送速度の速度比αを算出する。この際、前記算出が定着モータ４０３の回転数である為、ベルト速度Ｖｓと略一致した速度の定着搬送速度Ｖｍの時の定着モータ回転数Ｒｍを算出母数に用いる。
【００９４】
速度比αの算出式
平均回転数Ｒａｖｅ÷定着モータ回転数Ｒｍ＝速度比α
次に、上記結果から、定着モータ４０３の平均回転数Ｒａｖｅの定着搬送速度Ｖｏに対応した排紙搬送速度Ｖｅｘｏの排紙モータ４０４の回転数Ｒｅｘｏを算出する。この際、用紙Ｐが定着装置４０の定着ニップ部Ｎと排紙ローラ対１７のニップ部の両方でニップされた状態で用紙Ｐが引張り気味となって定着工程中の画像を乱さないようにする。そのために、定着搬送速度Ｖｏよりも排紙搬送速度Ｖｅｘｏが遅くなるように、ＲＡＭ３０２に記憶された係数βを掛ける。また、速度の基準となるベルト速度Ｖｓと略一致した排紙搬送速度Ｖｅｘｐの排紙モータ４０４の回転数Ｒｅｘｐを基準回転数として算出する。
【００９５】
排紙モータ４０４の回転数Ｒｅｘｏの算出式
排紙モータ４０４回転数Ｒｅｘｐ×速度比α×係数β＝回転数Ｒｅｘｏ
前記三つの演算結果、平均回転数Ｒａｖｅと速度比αと回転数Ｒｅｘｏは、演算毎に書き換え可能なようにＲＡＭ３０２に記憶する。
【００９６】
本実施例においては、例えば、用紙Ｐを複数枚連続搬送している時の状態の一例として、以下の設計値として算出している。
【００９７】
平均回転数Ｒａｖｅの算出
回転数Ｒｈ＝２０２０ｒｐｍ（ベルト速度Ｖｓ×１０１％）
回転時間ＴＲｈ＝３００ｍｓｅｃ
回転数Ｒｉ＝１９００ｒｐｍ（ベルト速度Ｖｓ×９５％）
回転時間ＴＲｉ＝２００ｍｓｅｃ
［（２０２０×３００）＋（１９６０×２００）］÷（３００＋２００）
＝１９７２ｒｐｍ
速度比αの算出
１９７２÷２０００＝０．９８６％
排紙モータ４０４の回転数Ｒｅｘｏの算出
係数β＝０．９９
１８００×０．９８６×０．９９＝１７４６．３６ｒｐｍ
この一例における、ある状態においては以下と算出され、ＲＡＭ３０２に記憶される。
【００９８】
定着搬送速度Ｖｈ＝ベルト速度Ｖｓ×９８．６％
定着モータ４０３の平均回転数Ｒａｖｅ＝１９７２ｒｐｍ
排紙モータ４０４の回転数Ｒｅｘｏ＝１７４６．３６ｒｐｍ
露光開始信号５００からの所定時間Ｔｓは、以下により算出される。
【００９９】
カラー画像の作像であれば、前記距離Ａと、前記距離Ｂと、前記距離Ｃと、下記の距離Ｅとを足した距離［Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ］と、その時のベルト速度Ｖｓで算出される。距離Ｅは、二次転写部１５から定着装置４０の定着ニップ部Ｎを超えた任意の位置までの距離である。前記同様に、距離Ａ、同Ｂ、同Ｃはプリンタ構成上決まった距離であり、ＲＯＭ３０１に記憶してある。距離Ｅは必要に応じて可変できるようにＲＯＭ３０２に記憶している。
【０１００】
例えば、本実施例は以下の設計値として算出している。距離Ａは前記同様３１．４１６ｍｍ、距離Ｂは前記同様２５５ｍｍ、距離Ｃは前記同様６０ｍｍとしている。距離Ｅは、二次転写部１５から定着装置４０の定着ニップ部Ｎまでを１００ｍｍとして、少し超えた１１０ｍｍとした。
【０１０１】
前記同様の算出式で求めると以下となる。露光位置から速度切替位置の距離［Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ］＝４５６．４１６ｍｍ、ベルト速度Ｖｓが２２０ｍｍ／ｓｅｃで、所定時間Ｖｓは、２．０７５秒となる。
【０１０２】
また、白黒画像の作像であれば、前記距離Ａと、前記距離Ｃと、前記距離Ｅを足した距離［Ａ＋Ｃ＋Ｅ］と、その時のベルト速度Ｖｓで算出される。ＲＯＭ３０１、ＲＯＭ３０２、への記憶は前記同様である。
【０１０３】
例えば、本実施例が以下の設計値として算出している。距離Ａは前記同様３１．４１６ｍｍ、距離Ｃは前記同様６０ｍｍ、距離Ｅは前記同様１１０ｍｍとした。前記同様の算出式で求めると以下となる。露光位置から速度切替位置の距離［Ａ＋Ｃ＋Ｅ］＝２０１．４１６ｍｍ、ベルト速度Ｖｓが２２０ｍｍ／ｓｅｃで、所定時間Ｖｓは、０．９１５秒となる。
【０１０４】
次に、用紙Ｐは、用紙後端が二次転写部１５に到達し、二次転写工程が終了されて、用紙後端は二次転写部１５から排出される。ここで用紙後端が二次転写部１５を超えた辺りで、露光開始信号５００から所定時間Ｔｅ経過の割込により（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ループ制御モードを終了する（Ｓ２４）。そして、定着搬送速度を定着搬送速度Ｖｏに切り替える（Ｓ２５）。この時の定着モータ４０３の回転数は、前記で演算算出されてＲＡＭ３０２に記憶された平均回転数Ｒａｖｅとなるように定着モータ４０３を回転させる。
【０１０５】
前記定着搬送速度の切り替えに同期して、排紙搬送速度を排紙搬送速度Ｖｅｘｏに切り替える（Ｓ２６）。この時の定着モータ４０３の回転数は、前記で演算算出されてＲＡＭ３０２に記憶された回転数Ｒｅｘｏとなるように排紙モータ４０４を回転させる。
【０１０６】
ここで、用紙後端が二次転写部１５を超えた辺りで定着搬送速度を定着搬送速度Ｖｏに切り替えているが、次のような設定であってもよい。即ち、用紙Ｐがループを形成していれば、定着装置４０の定着ニップ部Ｎにより用紙Ｐが引っ張られずにループを解消するだけなので、用紙後端が二次転写部１５を超える前に定着搬送速度Ｖｏに切り替える設定にしても良い。
【０１０７】
露光開始信号５００からの所定時間Ｔｅは、以下により算出される。カラー画像の作像であれば、前記距離Ａと、前記距離Ｂと、前記距離Ｃと、用紙長Ｌと、下記の距離Ｆと、を足した距離［Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｌ＋Ｆ］と、その時のベルト速度Ｖｓで算出される。用紙長Ｌは前記用紙長検知結果からＲＯＭ３０１に記憶された規格サイズの長さである。距離Ｆは二次転写部１５から任意の位置までの距離である。前記同様に、距離Ａ、同Ｂ、同Ｃはプリンタ構成上決まった距離であり、ＲＯＭ３０１に記憶してある。距離Ｆは必要に応じて可変できるようにＲＯＭ３０２に記憶している。
【０１０８】
例えば、本実施例は以下の設計値として算出している。距離Ａは前記同様３１．４１６ｍｍ、距離Ｂは前記同様２５５ｍｍ、距離Ｃは前記同様６０ｍｍとしている。用紙長ＬはＡ４縦サイズの用紙Ｐにつき、２９７ｍｍとしている。距離Ｆは二次転写部１５から用紙後端が排出されて少し進んだ位置１０ｍｍとした。
【０１０９】
前記同様の算出式で求めると以下となる。露光位置から速度切替位置［Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｌ＋Ｆ］＝６５３．４１６ｍｍ、ベルト速度Ｖｓが２２０ｍｍ／ｓｅｃで、所定時間Ｖｓは２．９７０秒となる。
【０１１０】
また、白黒画像の作像であれば、前記距離Ａと、前記距離Ｃと、用紙長Ｌと、前記距離Ｆを足した距離［Ａ＋Ｃ＋Ｌ＋Ｆ］と、その時のベルト速度Ｖｓで算出される。ＲＯＭ３０１、ＲＯＭ３０２、への記憶は前記同様である。
【０１１１】
例えば、本実施例が以下の設計値として算出出している。距離Ａは前記同様３１．４１６ｍｍ、距離Ｃは前記同様６０ｍｍ、用紙長Ｌは前記同様２９７ｍｍ、距離Ｆは前記同様１０ｍｍとしている。
【０１１２】
前記同様の算出式で求めると以下となる。露光位置から速度切替位置は［Ａ＋Ｃ＋Ｌ＋Ｆ］＝３９８．４１６ｍｍ、ベルト速度Ｖｓが２２０ｍｍ／ｓｅｃで所定時間Ｖｓは、１．８１１秒となる。
【０１１３】
次に、装置が作像中ではなく用紙Ｐが作像最終用紙であれば（Ｓ２７：ＮＯ）、用紙Ｐは、定着装置４０および排紙ローラ対１７を抜けて排紙トレイ１９に排出する。この時、定着搬送速度や排紙搬送速度は、前記定着搬送速度Ｖｏや排紙搬送速度Ｖｅｘｏのまま切り替えることなく、排紙センサ２０１の用紙排出を検知する（Ｓ２０：ＹＥＳ）。作像終了を受けると（Ｓ２８）、各モータの回転停止をする（Ｓ２９）。
【０１１４】
次に、用紙後端が二次転写部１５に到達し、二次転写工程が終了し、用紙後端が二次転写部１５から排出された時に、次印刷用紙があった場合について説明する。連続した用紙の搬送時は、用紙Ｐの搬送毎に前記平均速度の取得を行い、用紙毎（記録材毎）に定着ニップ部Ｎと排紙ニップ部１７の搬送速度に反映する。
【０１１５】
具体的に、定着搬送速度が定着搬送速度Ｖｏに切り替えられた時に、作像中であれば（Ｓ２６：ＹＥＳ）、定着搬送速度制御は、次印刷用紙Ｐの露光開始信号５００からのシークエンスを繰り返す（Ｓ９）。それは、先行印刷用紙Ｐのシークエンスと平行して次印刷用紙Ｐのシークエンスが動作されている。これは、次印刷用紙Ｐが給紙カセット１０からの用紙搬送であっても、また両面印刷であれば両面搬送路２２からの用紙搬送であっても、同様に、定着搬送速度制御が行われる。
【０１１６】
この時の排紙搬送速度は、前通紙時の排紙搬送速度Ｖｅｘｏを維持し、次印刷用紙でのループ制御時の演算により書き換わるまで速度を維持する。連続通紙時であれば、用紙毎に繰り返され、ループ制御毎に、用紙後端が二次転写部１５に到達する度に、定着搬送速度Ｖｏと排紙搬送速度Ｖｅｘｏを更新し続ける。
【０１１７】
以上説明したように、定着搬送速度制御のループ制御の状態から実搬送中の定着搬送速度を演算する。そして、用紙後端が二次転写部１６に到達した後に定着搬送速度と排紙搬送速度とを速度同期させる。さらに、通紙毎に繰り返して速度演算を行い続ける。これにより、定着ローラ１００および加圧ローラ１０１の加熱による外径変化に伴う用紙Ｐの搬送速度に対応することが出来る。従って、排紙路での紙ダメージや画像不良のない紙搬送や小サイズ用紙搬送の為の短ローラピッチ化を行うことが出来る、定着搬送速度制御を備える画像形成装置を提供することができる。
【０１１８】
本実施例においては定着装置４０に一対の回転体である定着ローラ１００および加圧ローラ１０１を具備した定着方式としているが、この定着方式に限定したものではない。例えば、定着部材側や加圧部材側にベルト方式を用いたり、電磁誘導加熱による定着方式でも良い
また、定着搬送速度の平均速度算出の演算に定着モータ４０３の回転時間の積算を用いているが、この限りではなく、ループセンサ２２０のＯＮ時間とＯＦＦ時間を用いてもよい。即ち、ＣＰＵ３００は、第１のループ量の状態Ｌｓの検知時間とその時の定着モータ４０３の回転数と、第２のループ量の状態Ｌｄの検知時間とその時の定着モータ４０３の回転数とから、定着ニップ部の搬送速度の平均速度を取得する。そして、定着ニップ部Ｎと排紙ニップ部１７の搬送速度に反映する。
【０１１９】
また、二次転写部１５と定着装置４０の定着ニップ部Ｎと間の距離は、装置に使用可能な最短長さの用紙Ｐよりも短い距離で設定されているが、この限りではない。例えば、二次転写部１５と定着装置４０の定着ニップ部Ｎと間に用紙Ｐを搬送する、ローラ、ベルト、等を設けて、二次転写部１５と定着装置４０の定着ニップ部Ｎの両方に掛る長さの用紙Ｐを搬送する時だけに制御を行ってもよい。
【０１２０】
また、本実施例においては、定着搬送速度制御部と排紙搬送速度制御部が別れている構成で各々を速度同期させるフィードバック制御を行っているが、この限りではない。例えば、定着搬送速度制御部に排紙搬送速度制御部が兼ね備えている同一駆動部で排紙部が定着部に対する固定速度比の場合でも、定着搬送速度を前記固定速度と近似させる設定値とすることで定着搬送速度のみのフィードバック制御を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
５０・・画像形成装置、１・・第１の像担持体（感光ドラム）、８・・第２の像担持体（中間転写ベルト）、Ｐ・・記録材、１５・・転写ニップ部、Ｎ・・定着ニップ部、１７・・搬送（排紙）ニップ部、Ｌｓ・・第１のループ量の状態、Ｌｄ・・第２のループ量の状態、２２０、２２１、２２２・・ループ検知部、３００・・制御部、４０３・・定着ニップ部の搬送速度制御モータ
【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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