(57)【要約】【課題】  小型化及び低コストのもとに、部材間における記録媒体の弛み検出を行う地点のバラツキを低減することができ、安定した弛み検出を行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像形成装置は、トナー画像が転写された記録媒体Ｐを搬送する媒体搬送部１５と、この媒体搬送部１５によって搬送された記録媒体Ｐ上のトナー画像を定着して搬送する定着部３０とを備える。また、画像形成装置は、少なくとも媒体搬送部１５の下流に配設され、当該媒体搬送部１５によって搬送された記録媒体Ｐが接触するのに応じて回転する弛み検出ローラ５２を備える。画像形成装置においては、弛み検出ローラ５２の回転を検出した検出結果に基づいて、媒体搬送部１５及び／又は定着部３０による媒体搬送速度を制御する。【選択図】  図９
2005338252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の記録媒体に対する画像形成を行う画像形成手段と、
前記画像形成手段によってトナー画像が転写された前記記録媒体を搬送する媒体搬送手段と、
前記媒体搬送手段によって搬送された前記記録媒体上のトナー画像を定着して搬送する定着手段と、
少なくとも前記媒体搬送手段の下流に配設され、当該媒体搬送手段によって搬送された前記記録媒体が接触するのに応じて回転する回転体と、
前記回転体の回転を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記媒体搬送手段及び／又は前記定着手段による媒体搬送速度を制御する制御手段とを備えること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回転体を前記記録媒体に接触させながら媒体搬送経路外へと退避させる退避手段を備えること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記回転体の回転に応じたセンサ光の透過又は遮光に応じてオン状態又はオフ状態とされる光学式センサであること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記回転体の回転に応じて周回する磁石と、前記磁石の接近又は遠離に応じて電気的にオン状態又はオフ状態とされるリードスイッチとを用いて構成されること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記リードスイッチは、前記回転体を同速度で回転させた場合に同周期でオン状態又はオフ状態となるように配設されていること
を特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記回転体及び前記検出手段は、前記記録媒体の印刷面の裏面側に配設されていること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記回転体及び前記検出手段は、前記記録媒体の印刷面側に配設されていること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記回転体及び前記検出手段は、前記媒体搬送手段及び前記定着手段によって水平方向に搬送される前記記録媒体が形成する凸方向のループの形成領域が最も高くなる地点に配設されていること
を特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記回転体は、その外周が拍車状に形成されていること
を特徴とする請求項７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、所定の記録媒体にトナーを定着して画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の記録媒体にトナーを定着して画像を形成する画像形成装置が知られている。かかる画像形成装置は、感光体ドラム上に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーによって現像してトナー画像とした上で、当該感光体ドラム上のトナー画像を記録媒体上に転写し、さらに、定着部の熱と圧力とによって当該記録媒体上のトナー画像を定着させるものである。
【０００３】
このような画像形成装置においては、媒体搬送部によって搬送される記録媒体が弛みすぎている場合には、記録画像の擦れ、又は当該記録媒体のシワやジャム等が生じ、また、当該記録媒体が張りすぎている場合には、転写トナーの画像ズレや搬送駆動モータの脱調等が生じる事態を招来する。そこで、画像形成装置においては、媒体搬送部によって搬送される記録媒体の弛みを検出することにより、かかる不具合を生じないように、媒体搬送部又は定着部における媒体搬送速度を調整している。かかる媒体弛み検出の方式としては、レバーアームとフォトカプラセンサとの組み合わせによる方式等が広く用いられてきている。
【０００４】
また、媒体搬送速度の調整に関する技術としては、例えば特許文献１等に記載された技術が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３２５５４４号公報
【０００６】
具体的には、この特許文献１には、給紙された記録媒体を搬送するための搬送部を形成する搬送手段と、記録媒体の搬送方向における搬送手段よりも下流側に配設された像担持体と、この像担持体に対向させて配設され、像担持体の顕像を記録媒体に転写するための転写部を形成する転写手段と、搬送部と転写部との間に形成され、記録媒体に撓みを形成するための撓み逃がし部とを有する画像記録装置が開示されている。このような画像記録装置においては、記録媒体を撓み逃がし部において常に撓ませることにより、記録媒体が給紙されるときの負荷を受けることなく転写部に搬送されることから、顕像の記録ピッチが変化したり、顕像に横筋が発生したりすることがなくなるとしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したレバーアームとフォトカプラセンサとの組み合わせによる媒体弛み検出方式においては、レバーを回転運動させてアームの一部をフォトカプラセンサによって検出し、オン信号／オフ信号を得るのが一般的である。
【０００８】
しかしながら、かかる方式においては、構成部材の加工精度や組立精度のバラツキに起因して、部材間における弛み検出を行う地点を同等に合わせ込むのが困難であった。また、かかる方式においては、レバーアームが回転運動することから当該レバーアームの実装スペースとして大きい領域を確保する必要があり、小型化を要求される画像形成装置における該当部分に適用するのは適切ではなかった。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、小型化及び低コストのもとに、部材間における記録媒体の弛み検出を行う地点のバラツキを低減することができ、安定した弛み検出を行うことができ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】
【００１０】
上述した目的を達成する本発明にかかる画像形成装置は、所定の記録媒体に対する画像形成を行う画像形成手段と、前記画像形成手段によってトナー画像が転写された前記記録媒体を搬送する媒体搬送手段と、前記媒体搬送手段によって搬送された前記記録媒体上のトナー画像を定着して搬送する定着手段と、少なくとも前記媒体搬送手段の下流に配設され、当該媒体搬送手段によって搬送された前記記録媒体が接触するのに応じて回転する回転体と、前記回転体の回転を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記媒体搬送手段及び／又は前記定着手段による媒体搬送速度を制御する制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１１】
このような本発明にかかる画像形成装置は、回転体を用いて記録媒体の弛みを検出し、この検出結果に基づいて、媒体搬送手段及び／又は定着手段による媒体搬送速度を制御することにより、部材間における記録媒体の弛み検出を行う地点のバラツキを低減することができる。
【００１２】
また、本発明にかかる画像形成装置は、前記回転体を前記記録媒体に接触させながら媒体搬送経路外へと退避させる退避手段を備えることを特徴としている。このような本発明にかかる画像形成装置においては、回転体を記録媒体との接触に応じて回転させながら媒体搬送経路外へと退避させることから、当該回転体が記録媒体の搬送に際する障害物とならない。したがって、この本発明にかかる画像形成装置においては、不自然な媒体搬送軌道を解消することができ、記録媒体の印刷面側の擦れを完全に防止することが可能となる。
【００１３】
なお、前記検出手段としては、前記回転体の回転に応じたセンサ光の透過又は遮光に応じてオン状態又はオフ状態とされる光学式センサを用いることができ、具体的には、フォトカプラセンサを用いることができる。
【００１４】
また、前記検出手段としては、前記回転体の回転に応じて周回する磁石と、前記磁石の接近又は遠離に応じて電気的にオン状態又はオフ状態とされるリードスイッチとを用いて構成することもできる。これにより、本発明にかかる画像形成装置においては、熱に影響されない検出手段を構成することができることから、回転体及び検出手段を定着手段の内部に配設することができる。したがって、この本発明にかかる画像形成装置においては、記録媒体に生じた弛みのうち、最も弛んだ箇所を検出することが可能となり、弛みの検出性能を向上させることができる。このとき、前記リードスイッチは、前記回転体を同速度で回転させた場合に同周期でオン状態又はオフ状態となるように配設されるのが望ましい。
【００１５】
このような本発明にかかる画像形成装置において、前記回転体及び前記検出手段は、前記記録媒体の印刷面の裏面側に配設することができる。これにより、本発明にかかる画像形成装置においては、媒体搬送手段及び定着手段によって水平方向に搬送される記録媒体が形成する凹方向のループによる弛みを検出することが可能となり、また、強制的にループを凹方向に形成させることにより、記録媒体の擦れによる未定着トナー画像の損傷を引き起こす事態を回避することが可能となる。
【００１６】
これに対して、前記回転体及び前記検出手段は、前記記録媒体の印刷面側に配設することもできる。このとき、前記回転体及び前記検出手段は、前記媒体搬送手段及び前記定着手段によって水平方向に搬送される前記記録媒体が形成する凸方向のループの形成領域が最も高くなる地点に配設されるのが望ましい。これにより、本発明にかかる画像形成装置においては、媒体搬送手段及び定着手段によって水平方向に搬送される記録媒体が形成する凸方向のループによる弛みを検出することが可能となり、強制的にループを凹方向に形成させる必要がなくなることから、媒体搬送経路を歪ませることなく水平方向に記録媒体を搬送させることができ、安定した媒体搬送を行うことが可能となる。
【００１７】
なお、本発明にかかる画像形成装置においては、前記回転体として、その外周が拍車状に形成されたものを用いることにより、当該回転体が記録媒体の印刷面と接触しても当該印刷面側を擦ることがなく、未定着トナー画像の損傷を引き起こすことをなくすことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、部材間における記録媒体の弛み検出を行う地点のバラツキを低減することができることから、安定した弛み検出を行うことができ、優れた印刷品位を実現することができる。また、本発明においては、狭い実装スペースに回転体及び検出手段を配設することができることから、定着手段を小型化することができるとともに、画像形成装置全体の小型化も図ることができる。さらに、本発明においては、何ら高価な部材を用いないことから、極めて低コストのもとに、記録媒体の弛み検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
この実施の形態は、所定の記録媒体にトナーを定着して画像を形成する画像形成装置であり、転写式電子写真プロセスを利用した複写機やプリンタに適用可能なものである。特に、この画像形成装置は、回転体を用いて記録媒体の弛みを検出し、この検出結果に基づいて媒体搬送速度を制御するものである。なお、以下では、"弛み"とは、記録媒体が形成するループが大きくなりすぎて所定の許容範囲を超えた状態をいうものとする。
【００２１】
まず、第１の実施の形態として示す画像形成装置について説明する。
【００２２】
図１に概略構成を示すように、画像形成装置１は、画像が記録されていない記録媒体Ｐを格納する給紙トレイ１０及び手差しトレイ１１を備える。給紙トレイ１０に格納された記録媒体Ｐは、その表面に接触するように配設されている第１の給紙ローラ１２が回転することによって当該給紙トレイ１０から給紙され、媒体搬送経路に配設された第１の媒体搬送ローラ１３及び第２の媒体搬送ローラ１４の回転に応じて、後述する媒体搬送部１５へと搬送される。一方、手差しトレイ１１に格納された記録媒体Ｐは、その表面に接触するように配設されている第２の給紙ローラ１６が回転することによって当該手差しトレイ１１から給紙され、第２の媒体搬送ローラ１４の回転に応じて、媒体搬送部１５へと搬送される。なお、画像形成装置１は、第２の媒体搬送ローラ１４の下流に、記録媒体Ｐの搬送方向先端部が到達した旨を検出する媒体検出センサ２０を備えることにより、この媒体検出センサ２０による媒体検出信号がオン状態となった時間からの媒体搬送について、媒体搬送経路における記録媒体Ｐの位置を認識することが可能とされる。
【００２３】
また、画像形成装置１は、媒体搬送経路における第２の媒体搬送ローラ１４の下流に、当該第２の媒体搬送ローラ１４によって繰り出されて後述するトナー画像が転写された記録媒体Ｐを所定の媒体搬送速度で同図矢印ａの方向へと搬送する媒体搬送手段である媒体搬送部１５を備える。また、画像形成装置１は、この媒体搬送部１５に対向させて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のそれぞれに対応する４つのイメージドラムユニット１７を備える。このイメージドラムユニット１７は、それぞれ、露光を行うＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド１８と、媒体搬送部１５による媒体搬送速度で同図矢印ｂの方向へと回転駆動する感光体ドラム１９とを格納して構成される。さらに、画像形成装置１は、媒体搬送経路における媒体搬送部１５の下流に、記録媒体Ｐの弛みを検出する媒体弛み検出部５０、同図矢印ｃの方向へと回転駆動する上側定着ローラ２１、及びこの上側定着ローラ２１と略当接して同図矢印ｄの方向へと回転駆動する下側定着ローラ２２を搭載した定着手段である定着部３０を備える。
【００２４】
このような画像形成装置１は、媒体搬送部１５によって記録媒体Ｐを所定の媒体搬送速度で同図矢印ａの方向へと搬送し、これにともない、４つのイメージドラムユニット１７によって当該記録媒体Ｐ上に画像を形成する。具体的には、画像形成装置１は、記録媒体Ｐが媒体搬送部１５の載置面に載置され、記録すべき画像信号がイメージドラムユニット１７に入力されると、ＬＥＤヘッド１８に形成された図示しないＬＥＤアレイを発光させて感光体ドラム１９を露光して帯電させ、当該感光体ドラム１９の表面に静電潜像を形成する。そして、画像形成装置１は、イメージドラムユニット１７に格納された図示しないトナーをその静電潜像に帯電させて付着させ、このトナー画像を記録媒体Ｐ上に静電気力によって転写する。さらに、画像形成装置１は、未定着トナーが転写された記録媒体Ｐが媒体搬送部１５によって定着部３０へと搬送されると、当該定着部３０における上側定着ローラ２１と下側定着ローラ２２との間に形成されるニップ部にて加えられる熱及び圧力によって当該記録媒体Ｐ上のトナー画像を定着させて画像を形成し、当該記録媒体Ｐを搬送する。画像形成装置１は、このようにして記録媒体Ｐ上に画像が形成されると、定着部３０の下流に配設された同図矢印ｅの方向へと揺動駆動するセパレータ２３によって当該記録媒体Ｐの排紙方向を分別し、当該記録媒体Ｐを、第１の排紙トレイ２４から排紙させる、又は第３の媒体搬送ローラ２５の回転に応じて第２の排紙トレイ２６へと導出して当該第２の排紙トレイ２６から排紙させる。
【００２５】
このような画像形成装置１においては、定着部３０に媒体弛み検出部５０が搭載されている。ここで、かかる媒体弛み検出部５０について説明する。
【００２６】
媒体弛み検出部５０は、図２に定着部３０の斜視図を示すように、媒体搬送部１５によって搬送されてきた記録媒体Ｐを当該定着部３０の内部に案内して媒体搬送経路を形成する媒体搬送ガイド５１を有し、この媒体搬送ガイド５１には、孔部５１ａが穿設されている。また、媒体弛み検出部５０は、図３に当該定着部３０の要部を上方からみたときの拡大斜視図を示すとともに、図４に当該定着部３０の要部を下方からみたときの拡大斜視図を示すように、媒体搬送部１５によって搬送された記録媒体Ｐが接触するのに応じて回転する回転体である弛み検出ローラ５２を有する。この弛み検出ローラ５２は、その外周の一部が、媒体搬送ガイド５１に穿設された孔部５１ａから媒体搬送経路上に突出するように設けられる。
【００２７】
具体的には、弛み検出ローラ５２は、図５及び図６に示すように、主要部となるローラベース５２ａと、摩擦係数が高いゴム材等を用いて成形されたアウターローラ５２ｂとから構成される。また、ローラベース５２ａには、その回転軸としてポスト５２ｃが両主面から突出するように形成され、さらに、このポスト５２ｃの軸方向に垂直な面上で円周方向に放射状に形成されたスリット孔５２ｄが設けられている。このような弛み検出ローラ５２は、媒体搬送ガイド５１に固設されたフレーム５３によってポスト５２ｃが回転自在に保持されていることから、滑らかに回転することができる。なお、弛み検出ローラ５２は、記録媒体Ｐによって搬送時に形成される後述するループが所定の許容範囲よりも大きくなった場合に、当該弛み検出ローラ５２の外周が記録媒体Ｐの裏面と接触する位置に配設される。また、媒体弛み検出部５０には、センサ光が弛み検出ローラ５２のスリット孔５２ｄを照射する位置に、フレーム５３によって保持されたフォトカプラセンサ５４が配設される。
【００２８】
さて、このような媒体弛み検出部５０を備える画像形成装置１においては、媒体搬送部１５から定着部３０へと記録媒体Ｐを搬送する際に、当該媒体搬送部１５による媒体搬送速度と当該定着部３０による媒体搬送速度との差に起因して、媒体搬送部１５と定着部３０との間において記録媒体Ｐに弛緩が生じ、ループが形成される。これは、定着部３０による媒体搬送速度を標準速度モードとしたとき、この媒体搬送速度を、媒体搬送部１５による媒体搬送速度よりも僅かに遅く設定していることによるものである。このように定着部３０による媒体搬送速度を媒体搬送部１５による媒体搬送速度よりも遅く設定する目的は、定着部３０による媒体搬送速度が速すぎることによって引き起こされる記録媒体Ｐの張りすぎに起因して、未定着トナー画像のズレによる印刷品位の低下や、記録媒体Ｐのシワの発生を防止するためである。
【００２９】
また、画像形成装置１においては、記録媒体Ｐの表面に形成される印刷面側には、イメージドラムユニット１７やその他の構造物が配設されていることから、当該記録媒体Ｐのループが大きくなりすぎた場合には、擦れによる未定着トナー画像の損傷を引き起こすことが想定される。一般の画像形成装置においては、かかる事態を回避するために、ループを凹方向に形成させることが多い。
【００３０】
しかしながら、画像形成装置１においては、当該画像形成装置を構成する各種部材の加工精度や組立精度のバラツキ、又は定着温度による影響等に起因して、媒体搬送部１５による媒体搬送速度と定着部３０による媒体搬送速度との差が大きくなった場合には、形成されたループが大きくなりすぎて所定の許容範囲を上回り"弛み"の発生に至ってしまうことが想定される。また、画像形成装置１においては、記録媒体Ｐとして媒体搬送方向に長尺に形成された仕様規格外である長尺媒体を用いた場合にも、その媒体後端部で形成されたループが大きくなりすぎ、"弛み"の発生に至ってしまうことが想定される。
【００３１】
ここで、図７に、形成されたループが徐々に大きくなり、弛みに至るまでの媒体搬送軌道を示す。同図において、軌道Ａは、記録媒体Ｐが張りすぎた軌道に対してマージンを有する媒体搬送軌道であり、軌道Ｂは、記録媒体Ｐが弛みすぎた軌道に対してマージンを有する媒体搬送軌道である。弛みの発生に至る上述した"所定の許容範囲"とは、この軌道Ａから軌道Ｂの範囲内を示すものである。換言すれば、軌道Ａ，Ｂは、それぞれ、許容範囲の上限及び下限を表すものである。したがって、画像形成装置１においては、記録媒体Ｐが軌道Ａから軌道Ｂまでの範囲内でループが形成されて搬送されている状態が良好であるものといえる。
【００３２】
また、媒体搬送軌道は、軌道Ａから軌道Ｂの範囲内を超え、形成されたループが媒体搬送部１５による媒体搬送速度と定着部３０による媒体搬送速度との差に応じて徐々に大きくなり、軌道Ｃを形成することもある。この場合、記録媒体Ｐは、媒体搬送部１５におけるニップ部及び定着部３０におけるニップ部、並びに当該記録媒体Ｐが有するコシにより、所定の撓みエネルギを抱えた状態となる。そして、媒体搬送軌道は、この撓みエネルギがピークに達するとＳ字状の軌道Ｄを形成し、さらに、弛みが上方へ跳ね上がり、軌道Ｅを形成することもある。同図に示す各部材のレイアウトにおいては、同図Ｆ部に示すように、軌道Ｄが形成された際に生じる記録媒体Ｐとイメージドラムユニット１７との接触、又は、同図Ｇ部に示すように、軌道Ｅが形成された際に生じる記録媒体Ｐと定着部３０の構成部材との接触が、弛みによって生じる印刷画像の擦れの主たる原因となる。
【００３３】
そこで、画像形成装置１においては、上述したように、媒体搬送ガイド５１に穿設された孔部５１ａから媒体搬送経路上に外周の一部が突出するように弛み検出ローラ５２を設け、この弛み検出ローラ５２の回転に応じて、フォトカプラセンサ５４によって記録媒体Ｐの弛みを検出する。そして、画像形成装置１においては、記録媒体Ｐの弛みの検出に応じて、定着部３０における下側定着ローラ２２と当接する当接ローラ６０を回転駆動させる定着搬送駆動モータ６１の駆動を、定着搬送モータ駆動部７６によって制御し、定着部３０による媒体搬送速度を制御する。
【００３４】
以下、かかる記録媒体Ｐの弛みを検出する機構、及びその制御について説明する。
【００３５】
図８に、図７に示した軌道Ａと軌道Ｂとの略中央付近に媒体搬送軌道が形成され、記録媒体Ｐが良好な搬送状態とされる様子を示す。この場合、画像形成装置１においては、媒体搬送ガイド５１に穿設された孔部５１ａから突出した弛み検出ローラ５２の外周が、記録媒体Ｐの印刷面の裏面と接触することはなく、当該弛み検出ローラ５２が回転することはない。
【００３６】
これに対して、図９に、図７に示した軌道Ｂで表される上述した許容範囲の下限まで媒体搬送軌道が大きく形成された状態を示す。この場合、媒体搬送ガイド５１に穿設された孔部５１ａから突出した弛み検出ローラ５２の外周は、記録媒体Ｐの印刷面の裏面と接触する。したがって、画像形成装置１においては、記録媒体Ｐが搬送されるのに応じて、弛み検出ローラ５２が図９矢印ｆの方向へと回転することになる。ここで、媒体弛み検出部５０においては、弛み検出ローラ５２のスリット孔５２ｄにフォトカプラセンサ５４のセンサ光が照射されていることから、当該弛み検出ローラ５２の回転に応じてセンサ光が透過又は遮光されることになる。したがって、フォトカプラセンサ５４は、弛み検出ローラ５２の回転に応じたセンサ光の透過又は遮光に応じてオン状態又はオフ状態とされ、オン／オフの弛み検出信号を出力することができる。
【００３７】
画像形成装置１においては、かかるフォトカプラセンサ５４によって検出された弛み検出信号を、所定の接続ケーブル等を介してここでは図示しない制御部に供給することにより、定着部３０による媒体搬送速度を制御する。
【００３８】
具体的には、画像形成装置１は、図１０に示すような制御システムによって定着部３０による媒体搬送速度を制御し、記録媒体Ｐの弛みを制御する。すなわち、この制御システムは、弛み検出ローラ５２の回転を検出して記録媒体Ｐの弛みを検出する検出手段であるフォトカプラセンサ５４としての弛み検出センサ７１と、この弛み検出センサ７１によって検出された弛み検出信号に基づいて各部を制御する制御手段である制御部７２と、この制御部７２の制御のもとにイメージドラムユニット１７による記録媒体Ｐに対する画像形成を行う画像形成手段である画像形成部７３と、制御部７２の制御のもとに定着部３０による定着処理を行う定着処理部７４と、制御部７２の制御のもとに媒体搬送駆動モータ６３の駆動を制御する媒体搬送モータ駆動部７５と、制御部７２の制御のもとに定着搬送駆動モータ６１の駆動を制御する定着搬送モータ駆動部７６とを有する。また、制御部７２は、計時用のタイマ７２ａを内蔵している。
【００３９】
画像形成装置１においては、このような制御システムを用いて、図１１に示すようなタイミングで信号の授受を行うことにより、記録媒体Ｐの弛みを制御する。なお、同図には、上述した媒体検出センサ２０による媒体検出信号、弛み検出センサ７１による弛み検出信号、及びこの弛み検出信号に基づいて定着搬送モータ駆動部７６によって生成されるモータ駆動信号のタイミングチャートを示しており、また、弛み検出信号による定着搬送駆動モータ６１のモータ速度の時系列変化を示している。
【００４０】
まず、画像形成装置１においては、記録媒体Ｐの搬送にともない、当該記録媒体Ｐの進行方向側の先端部が媒体検出センサ２０によって検出されると、当該媒体検出センサ２０によって媒体検出信号がオン状態となる。そして、画像形成装置１においては、さらに記録媒体Ｐが搬送されて媒体弛み検出部５０によって弛みが検出されると、弛み検出センサ７１から制御部７２に弛み検出信号が供給され、当該制御部７２によって弛み検出信号が計数される。
【００４１】
ここで、制御部７２は、タイマ７２ａによって計測された所定時間ＴＡ内に所定量以上の弛み検出信号を受信した場合には、弛みが生じているものと判定し、定着搬送モータ駆動部７６に対して定着搬送駆動モータ６１の速度を増加させるように指示する。このとき、制御部７２は、所定時間ＴＡ内に受信した弛み検出信号について、オン状態又はオフ状態が継続する時間長ではなく、パルス数が所定量以上である場合に弛みが生じているものと判定する。これに応じて、定着搬送モータ駆動部７６は、所定の速度テーブルを参照し、定着搬送駆動モータ６１の速度を所定量増加して高速モードへと移行し、記録媒体Ｐの弛みが解消されるまで、この高速モードを継続する。
【００４２】
画像形成装置１においては、定着搬送駆動モータ６１を標準よりも高速で駆動させることによって定着部３０による媒体搬送速度を高速モードとして記録媒体Ｐを搬送することにより、徐々に弛みが小さくなり、解消される。画像形成装置１においては、記録媒体Ｐの弛みが解消されてループが上述した所定の許容範囲内に収まると、上述したように、弛み検出ローラ５２の外周が記録媒体Ｐの印刷面の裏面と接触せず、当該弛み検出ローラ５２が回転しないことから、弛み検出センサ７１による弛み検出信号も出力されない。
【００４３】
制御部７２は、タイマ７２ａによって計測された所定時間ＴＢ内に所定量以上の弛み検出信号を受信していない場合には、弛みが解消されたものと判定し、定着搬送モータ駆動部７６に対して定着搬送駆動モータ６１の速度を減少させるように指示する。これに応じて、定着搬送モータ駆動部７６は、所定の速度テーブルを参照し、定着搬送駆動モータ６１を標準速度モードへと移行させる。
【００４４】
画像形成装置１においては、このようなタイミングで信号の授受を行うことにより、記録媒体Ｐの弛みを制御することができる。なお、制御部７２によって弛みの発生を判定するための条件である所定時間ＴＡ，ＴＢ、弛み検出信号のパルス数、及び標準速度モード若しくは高速モードでの媒体搬送速度は、実験によって得られた値から決定される。
【００４５】
ここで、画像形成装置１においては、このような弛み検出信号による媒体搬送速度の制御を常時行うのではなく、記録媒体Ｐの先端部が、媒体搬送部１５の最後端を通過して定着部３０におけるニップ部に到達するまでの時間内は行わない。これは、以下の理由によるものである。
【００４６】
まず、画像形成装置においては、記録媒体がループを形成するにあたり印刷面側の擦れを回避するために、上述したように、一般的にはループを凹方向に形成させることが多い。具体的には、ループを凹方向に形成する方法としては、例えば図１２に示すように、媒体搬送部１５'に対して定着部３０'そのものを傾けて配設する方法がある。また、ループを凹方向に形成する方法としては、上側定着ローラ２１'及び下側定着ローラ２２'について、そのローラ径、材質、硬度、摩擦係数、配設位置等を、上側定着ローラ２１'と下側定着ローラ２２'とで異なる組み合わせとする方法もある。
【００４７】
画像形成装置１においては、これらのいずれの方法を採用した場合であっても、その副作用により、媒体搬送部１５から定着部３０へと記録媒体Ｐが搬送される際に、当該記録媒体Ｐの先端部がやや下方へ向いて搬送されることから、当該記録媒体Ｐが定着部３０においてニップされる直前に、記録媒体Ｐの先端部が弛み検出ローラ５２に接触することがある。また、画像形成装置１においては、先端部が下方へカールしている記録媒体Ｐを搬送する場合や、薄紙等のコシの弱い記録媒体Ｐを搬送する場合にも、記録媒体Ｐの先端部が弛み検出ローラ５２に接触することがある。
【００４８】
そこで、画像形成装置１においては、記録媒体Ｐの先端部が、媒体搬送部１５の最後端を通過して定着部３０におけるニップ部に到達するまでは、制御部７２によって弛み検出信号を受信したとしてもこれを無視し、媒体搬送速度の制御を行わないようにする。図１１には、２系統の弛み検出信号Ｅｘｅ１，Ｅｘｅ２についての信号波形が示されているが、弛み検出信号Ｅｘｅ１は、記録媒体Ｐが定着部３０におけるニップ部に到達して弛み制御が開始されるまでの時間において、数パルスの弛み検出信号を制御部７２によって受信したものの、現実に記録媒体Ｐが定着部３０におけるニップ部に到達して弛み制御が開始される時点では弛み検出信号を制御部７２によって受信していない例を示している。一方、弛み検出信号Ｅｘｅ２は、記録媒体Ｐが定着部３０におけるニップ部に到達して弛み制御が開始される前後の時間において、弛み検出信号を制御部７２によって継続的に受信し続けている例を示している。
【００４９】
このように、画像形成装置１においては、記録媒体Ｐの先端部が、媒体搬送部１５の最後端を通過して定着部３０におけるニップ部に到達するまでの時間内は、弛み検出信号による媒体搬送速度の制御を行わないようにすることにより、記録媒体Ｐが定着部３０においてニップされる前に当該記録媒体Ｐの先端部が弛み検出ローラ５２に接触した場合であっても、弛みが生じたものと誤判定することを防止することができる。
【００５０】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態として示す画像形成装置１においては、記録媒体Ｐの弛みを検出するために、回転体である弛み検出ローラ５２を用いて媒体弛み検出部５０を構成することにより、部材間における記録媒体Ｐの弛み検出を行う地点のバラツキを低減することができることから、安定した弛み検出を行うことができ、優れた印刷品位を実現することができる。また、この画像形成装置１においては、狭い実装スペースに媒体弛み検出部５０を配設することができることから、小型の定着部３０を提供することができるとともに、当該画像形成装置１全体としても小型化を図ることができる。さらに、この画像形成装置１においては、レーザ変位計や超音波センサといった高価な部材を用いないことから、極めて低コストのもとに、媒体弛み検出部５０を提供することができる。
【００５１】
つぎに、第２の実施の形態として示す画像形成装置について説明する。
【００５２】
この第２の実施の形態として示す画像形成装置は、第１の実施の形態として示した画像形成装置１に対して、定着部に配設された媒体弛み検出部の構成のみを異ならせて改良したものであり、記録媒体の弛み検出後に弛み検出ローラを媒体搬送経路外へと退避させるものである。したがって、この第２の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態の説明と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。また、この第２の実施の形態として示す画像形成装置については、第１の実施の形態として示した画像形成装置１と区別するために、画像形成装置２００と称するものとする。
【００５３】
まず、第２の実施の形態の説明に先立ち、第１の実施の形態として示した画像形成装置１に対する改良点について説明するものとする。
【００５４】
画像形成装置１においては、弛み検出信号を受信した制御部７２の制御のもとに、定着部３０による媒体搬送速度の変更を行うが、記録媒体Ｐに弛みが生じたものと判定した情報が各駆動系に反映されるまでにも弛みが大きくなり続けることから、弛み検出ローラ５２が障害物となり、図１３に示すように、媒体弛み検出部５０において不自然な媒体搬送軌道が形成されることになる。また、画像形成装置１においては、記録媒体Ｐが抱える撓みエネルギが大きくなるとＳ字状の媒体搬送軌道が形成され、これによって媒体搬送部１５から当該記録媒体Ｐが浮き、同図Ｈ部に示すように、印刷面がイメージドラムユニット１７と接触したり、さらに記録媒体Ｐが上方へ跳ね上がり定着部３０をはじめとする各部材と接触したりすることになる。さらに、画像形成装置１においては、記録媒体Ｐのうねりによる弛み検出の遅延も、同様の現象を引き起こす。ここで、記録媒体Ｐのうねりとは、上述した媒体搬送方向の弛みに加え、媒体搬送方向に対して垂直な主走査方向にも弛みが発生した状態を示し、いわば波のうねりのような搬送挙動を示すものである。
【００５５】
第２の実施の形態として示す画像形成装置２００は、このような現象を防止するために、記録媒体Ｐの弛み検出後に弛み検出ローラを媒体搬送経路外へと退避させることを可能としたものである。
【００５６】
図１４に、定着部３０の要部を上方からみたときの拡大斜視図を示す。媒体弛み検出部２５０は、媒体搬送部１５によって搬送された記録媒体Ｐが接触するのに応じて回転する回転体である弛み検出ローラ２５２を有する。この弛み検出ローラ２５２は、その外周の一部が、媒体搬送ガイド２５１に穿設された孔部２５１ａから媒体搬送経路上に突出するように設けられる。
【００５７】
具体的には、弛み検出ローラ２５２は、図１５及び図１６に示すように、主要部となるローラベース２５２ａと、摩擦係数が高いゴム材等を用いて成形されたアウターローラ２５２ｂとから構成される。また、ローラベース２５２ａには、その回転軸としてポスト２５２ｃが両主面から突出するように形成され、さらに、このポスト２５２ｃの軸方向に垂直な面上で円周方向に放射状に形成されたスリット孔２５２ｄが設けられている。このような弛み検出ローラ２５２は、媒体搬送ガイド２５１に固設されたフレーム２５３によって保持される。フレーム２５３には、弛み検出ローラ２５２の媒体搬送方向の移動を規制するとともに上下方向には移動可能とするローラガイド溝２５３ａが形成されている。また、フレーム２５３には、２つの板状バネ２５５が固設されている。この板状バネ２５５は、それぞれ、その一端が、弛み検出ローラ２５２におけるポスト２５２ｃの両端に緩く嵌合された軸受としても機能するローラホルダ２５６に形成された溝に係合するように配設される。弛み検出ローラ２５２は、フレーム２５３に形成されたローラガイド溝２５３ａを介して上下方向に移動可能な状態で保持されるとともに、ポスト２５２ｃの両端がローラホルダ２５６に緩く嵌合されていることから、当該ローラホルダ２５６に対して滑らかに回転することができる。なお、これらローラガイド溝２５３ａ及び板状バネ２５５は、弛み検出ローラ２５２を記録媒体Ｐに接触させながら媒体搬送経路外へと退避させる退避手段として構成される。また、弛み検出ローラ２５２は、記録媒体Ｐによって搬送時に形成されるループが所定の許容範囲よりも大きくなった場合に、当該弛み検出ローラ２５２の外周が記録媒体Ｐの裏面と接触する位置に配設される。さらに、媒体弛み検出部２５０には、センサ光が弛み検出ローラ２５２のスリット孔２５２ｄを照射する位置に、フレーム２５３によって保持されたフォトカプラセンサ２５４が配設される。
【００５８】
さて、このような媒体弛み検出部２５０を備える画像形成装置２００においては、画像形成装置１と同様に、弛み検出ローラ２５２の回転に応じて、フォトカプラセンサ２５４によって記録媒体Ｐの弛みを検出し、これに応じて、定着搬送モータ駆動部７６によって定着搬送駆動モータ６１の駆動を制御し、定着部３０による媒体搬送速度を制御する。
【００５９】
ここで、図１７に、先に図７に示した軌道Ａと軌道Ｂとの略中央付近に媒体搬送軌道が形成され、記録媒体Ｐが良好な搬送状態とされる様子を示す。この場合、画像形成装置２００においては、媒体搬送ガイド２５１に穿設された孔部２５１ａから突出した弛み検出ローラ２５２の外周が、記録媒体Ｐの印刷面の裏面と接触することはなく、当該弛み検出ローラ２５２が回転することはない。
【００６０】
これに対して、図１８に、上述した許容範囲の下限まで媒体搬送軌道が大きく形成された状態を示す。この場合、媒体搬送ガイド２５１に穿設された孔部２５１ａから突出した弛み検出ローラ２５２の外周は、記録媒体Ｐの印刷面の裏面と接触する。したがって、画像形成装置２００においては、記録媒体Ｐが搬送されるのに応じて、弛み検出ローラ２５２が図１８矢印ｇの方向へと回転することになる。ここで、媒体弛み検出部２５０においては、弛み検出ローラ２５２のスリット孔２５２ｄにフォトカプラセンサ２５４のセンサ光が照射されていることから、当該弛み検出ローラ２５２の回転に応じてセンサ光が透過又は遮光されることになる。したがって、フォトカプラセンサ２５４は、弛み検出ローラ２５２の回転に応じたセンサ光の透過又は遮光に応じてオン／オフの弛み検出信号を出力することができる。画像形成装置２００においては、かかるフォトカプラセンサ２５４によって検出された弛み検出信号を、所定の接続ケーブル等を介して制御部７２に供給し、先に図１１に示したようなタイミングで信号の授受を行うことにより、定着部３０による媒体搬送速度を制御する。
【００６１】
このような画像形成装置２００においては、フレーム２５３に固設された２つの板状バネ２５５における一端が、それぞれ、ローラホルダ２５６に形成された溝に係合していることから、当該ローラホルダ２５６及び弛み検出ローラ２５２が板状バネ２５５の撓み力によって上方向に付勢されるが、ポスト２５２ｃの移動がローラガイド溝２５３ａによって規制されていることから、弛み検出ローラ２５２は、図１６に示したように、媒体搬送ガイド２５１から突出した状態で安定する。画像形成装置２００においては、この状態で弛み検出ローラ２５２が上下方向に移動可能とされ且つ回転自在に保持されており、図１６乃至図１８に示すように、記録媒体Ｐの弛みが発生せず、弛みの検出を待機している状態とされる。
【００６２】
ここで、画像形成装置２００においては、上述した弛み制御を行っている時間内でのタイムラグや記録媒体Ｐのうねりによる弛み検出の遅延に起因して弛みが大きくなってしまった場合には、弛み検出ローラ２５２は、図１９及び図２０に示すように、記録媒体Ｐの弛みによる接触に応じて下方向へと回転しながら移動して媒体搬送経路外へと退避し、図２１に示すように、媒体搬送ガイド２５１から外周の一部が突出しない状態とされる。したがって、画像形成装置２００においては、図２１に示すように、弛み検出ローラ５２が障害物となることはなく、媒体弛み検出部５０において自然な媒体搬送軌道が形成されることになる。なお、フォトカプラセンサ２５４は、図１９に示すように、媒体搬送ガイド２５１から弛み検出ローラ２５２の外周の一部が突出した状態であっても、当該弛み検出ローラ２５２が下方向へと退避して媒体搬送ガイド２５１から外周の一部が突出しない状態とされても、センサ光Ｓがスリット孔２５２ｄを照射する位置に配設される。
【００６３】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態として示す画像形成装置２００においては、第１の実施の形態として示した画像形成装置１と同様の効果を得ることができる。すなわち、画像形成装置２００においては、部材間における記録媒体Ｐの弛み検出を行う地点のバラツキを低減することができることから、安定した弛み検出を行うことができ、優れた印刷品位を実現することができる。また、この画像形成装置２００においては、狭い実装スペースに媒体弛み検出部２５０を配設することができることから、小型の定着部３０を提供することができるとともに、当該画像形成装置２００全体としても小型化を図ることができる。さらに、この画像形成装置２００においては、レーザ変位計や超音波センサといった高価な部材を用いないことから、極めて低コストのもとに、媒体弛み検出部２５０を提供することができる。
【００６４】
また、画像形成装置２００においては、かかる効果に加えて、回転体である弛み検出ローラ２５２を用いて媒体弛み検出部２５０を構成するのみならず、記録媒体Ｐの弛み検出後に、当該弛み検出ローラ２５２を記録媒体Ｐとの接触に応じて回転させて弛み検出信号を出力しながら媒体搬送経路外へと退避させることにより、当該弛み検出ローラ２５２が障害物とならず、弛み制御を行っている時間内でのタイムラグや記録媒体Ｐのうねりによる弛み検出の遅延に起因して生じる不自然な媒体搬送軌道を解消することができ、印刷面側の擦れを完全に防止することが可能となる。
【００６５】
つぎに、第３の実施の形態として示す画像形成装置について説明する。
【００６６】
この第３の実施の形態として示す画像形成装置は、第１の実施の形態として示した画像形成装置１に対して、定着部に配設された媒体弛み検出部の構成、及びこの媒体弛み検出部から出力される信号を異ならせて改良したものであり、リードスイッチ、磁石及び弛み検出ローラを用いて記録媒体の弛みを検出するものである。したがって、この第３の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態の説明と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。また、この第３の実施の形態として示す画像形成装置については、第１の実施の形態として示した画像形成装置１及び第２の実施の形態として示した画像形成装置２００と区別するために、画像形成装置３００と称するものとする。
【００６７】
まず、第３の実施の形態の説明に先立ち、第１の実施の形態として示した画像形成装置１に対する改良点について説明するものとする。
【００６８】
画像形成装置１においては、その小型化にともない、媒体搬送部１５と定着部３０との間に形成される空間の長さを短くすることが望ましいが、これにともない、当該空間に媒体弛み検出部５０を配設する場合には、当該媒体弛み検出部５０が定着部３０による熱に晒されることになる。また、画像形成装置１においては、媒体搬送部１５と定着部３０との間に形成される空間の長さが短くなることにより、記録媒体Ｐのループの形成領域が最も低くなる地点が定着部３０の内部に存在することが多い。
【００６９】
画像形成装置１においては、媒体弛み検出部５０を定着部３０の内部又は外部に配設するが、かかる媒体弛み検出部５０におけるフォトカプラセンサ５４として一般に使用されている安価な光学式センサを用いて構成した場合には、耐熱性の観点から当該媒体弛み検出部５０を定着部３０の内部に配設することが困難となり、高価な耐熱性光学式センサを用いる必要が生じる場合がある。
【００７０】
そこで、第３の実施の形態として示す画像形成装置３００は、このような不具合を解消するために、リードスイッチ、磁石及び弛み検出ローラを用いて記録媒体Ｐの弛みを検出可能とし、定着部３０の内部に配設可能な低コストの媒体弛み検出部を提供するものである。
【００７１】
図２２及び図２３に媒体弛み検出部３５０の構成を示す。媒体弛み検出部３５０は、媒体搬送部１５によって搬送された記録媒体Ｐが接触するのに応じて回転する回転体である弛み検出ローラ３５２を有する。弛み検出ローラ３５２は、主要部となるローラベース３５２ａと、摩擦係数が高いゴム材等を用いて成形されたアウターローラ３５２ｂとから構成される。また、ローラベース３５２ａには、その回転軸としてポスト３５２ｃが両主面から突出するように形成され、さらに、このポスト３５２ｃの軸方向に垂直な面上で円状に形成された磁石埋め込み用孔３５２ｄが設けられている。この磁石埋め込み用孔３５２ｄには、磁石３５１が埋め込まれる。このような弛み検出ローラ３５２は、媒体搬送ガイドに固設されたフレーム３５３によってポスト３５２ｃが回転自在に保持されていることから、滑らかに回転することができる。なお、弛み検出ローラ３５２は、記録媒体Ｐによって搬送時に形成されるループが所定の許容範囲よりも大きくなった場合に、当該弛み検出ローラ３５２の外周が記録媒体Ｐの裏面と接触する位置に配設される。
【００７２】
また、媒体弛み検出部３５０は、フレーム３５３に固設されたリードスイッチ３５４を有する。このリードスイッチ３５４は、弛み検出ローラ３５２が回転することにより、埋め込まれた磁石３５１が当該弛み検出ローラ３５２の回転軸を中心として周回するのに応じて当該磁石３５１が所定範囲内に接近すると接点が機械的に駆動するように構成され、当該接点の接触に応じて図示しない回路によって電圧が印加される。リードスイッチ３５４においては、磁石３５１が所定範囲内に接近して接点が接触した場合には、導通して電流が流れて電気的にオン状態とされる一方で、磁石３５１が所定範囲内から遠離して接点の接触が解除された場合には、電流が流れず電気的にオフ状態とされる。このような媒体弛み検出部３５０においては、図２４に示すように、弛み検出ローラ３５２を同速度で回転させた場合に、同周期でリードスイッチ３５４がオン状態／オフ状態となり、これに応じた弛み検出信号が出力されるように、当該リードスイッチ３５４を含む各部材が配設されている。このような各部材の配設位置は、リードスイッチ３５４を構成する素子の磁気的感度、磁石３５１の磁力、磁石３５１とリードスイッチ３５４との距離、及び磁石３５１の磁束に対するリードスイッチ３５４の位置等によって決定することができる。
【００７３】
さて、このような媒体弛み検出部３５０を備える画像形成装置３００においては、弛み検出ローラ３５２の回転に応じて、リードスイッチ３５４によって記録媒体Ｐの弛みを検出し、これに応じて、定着搬送モータ駆動部７６によって定着搬送駆動モータ６１の駆動を制御し、定着部３０による媒体搬送速度を制御する。
【００７４】
すなわち、画像形成装置３００においては、上述した許容範囲の下限まで媒体搬送軌道が大きく形成された場合には、弛み検出ローラ３５２の外周が記録媒体Ｐの印刷面の裏面と接触する。したがって、画像形成装置３００においては、記録媒体Ｐが搬送されるのに応じて、弛み検出ローラ３５２が図２５矢印ｈの方向へと回転することになる。そして、画像形成装置３００においては、弛み検出ローラ３５２の回転に同期して、磁石３５１がリードスイッチ３５４に対して接近又は遠離を繰り返し、磁石３５１が所定範囲内に接近してリードスイッチ３５４の接点が接触した場合には、当該リードスイッチ３５４が電気的にオン状態とされ、磁石３５１が所定範囲内から遠離してリードスイッチ３５４の接点の接触が解除された場合には、当該リードスイッチ３５４が電気的にオフ状態とされる。したがって、リードスイッチ３５４は、弛み検出ローラ３５２の回転に応じた接点の接触又は解除に基づいて、オン／オフの弛み検出信号を出力することができる。画像形成装置３００においては、かかるリードスイッチ３５４によって検出された弛み検出信号を、所定の接続ケーブル等を介して制御部７２に供給することにより、定着部３０による媒体搬送速度を制御する。
【００７５】
具体的には、画像形成装置３００においては、図２６に示すようなタイミングで信号の授受を行うことにより、記録媒体Ｐの弛みを制御する。なお、ここでは、第１の実施の形態において説明したように、所定時間での弛み検出信号を制御部７２によって計数するにあたり、受信する弛み信号が所定量以上となった時点を基点とし、当該所定時間内での弛み検出信号を計数するのではなく、一定周期毎に弛み検出信号を計数して弛みを判定する制御体系について説明する。
【００７６】
画像形成装置３００においては、第１の実施の形態における制御体系と同様に、弛み検出信号による媒体搬送速度の制御を常時行うのではなく、記録媒体Ｐの先端部が、媒体搬送部１５の最後端を通過して定着部３０におけるニップ部に到達するまでの時間内は行わない。そして、画像形成装置３００においては、記録媒体Ｐの先端部が定着部３０におけるニップ部に到達すると同時に、弛みの発生を判定するための弛み判定時間を制御部７２によって設定し、以後、所定時間が経過する度に、定期的に弛み判定時間を設定する。
【００７７】
このような画像形成装置３００において、制御部７２は、弛み判定時間内に所定量以上の弛み検出信号を受信した場合には、弛みが生じているものと判定し、定着搬送モータ駆動部７６に対して定着搬送駆動モータ６１の速度を増加させるように指示する。このとき、制御部７２は、弛み判定時間内に受信した弛み検出信号について、オン状態又はオフ状態が継続する時間長ではなく、パルス数が所定量以上である場合に弛みが生じているものと判定する。これに応じて、定着搬送モータ駆動部７６は、所定の速度テーブルを参照し、定着搬送駆動モータ６１の速度を所定量増加して高速モードへと移行し、記録媒体Ｐの弛みが解消されるまで、この高速モードを継続する。
【００７８】
画像形成装置３００においては、定着搬送駆動モータ６１を標準よりも高速で駆動させることによって定着部３０による媒体搬送速度を高速モードとして記録媒体Ｐを搬送し、弛みが解消されてループが上述した所定の許容範囲内に収まると、上述したように、弛み検出ローラ３５２の外周が記録媒体Ｐの印刷面の裏面と接触せず、当該弛み検出ローラ３５２が回転しないことから、弛み検出ローラ３５２の回転を検出して記録媒体Ｐの弛みを検出する検出手段であるリードスイッチ３５４及び磁石３５１としての弛み検出センサ７１による弛み検出信号も出力されない。
【００７９】
制御部７２は、弛み判定時間内に所定量以上の弛み検出信号を受信していない場合には、弛みが解消されたものと判定し、定着搬送モータ駆動部７６に対して定着搬送駆動モータ６１の速度を減少させるように指示する。これに応じて、これに応じて、定着搬送モータ駆動部７６は、所定の速度テーブルを参照し、定着搬送駆動モータ６１の速度を標準速度モードへと移行させる。
【００８０】
画像形成装置３００においては、このようなタイミングで信号の授受を行うことにより、記録媒体Ｐの弛みを制御することができる。
【００８１】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態として示す画像形成装置３００においては、第１の実施の形態として示した画像形成装置１と同様の効果を得ることができる。すなわち、画像形成装置３００においては、部材間における記録媒体Ｐの弛み検出を行う地点のバラツキを低減することができることから、安定した弛み検出を行うことができ、優れた印刷品位を実現することができる。また、この画像形成装置３００においては、狭い実装スペースに媒体弛み検出部３５０を配設することができることから、小型の定着部３０を提供することができるとともに、当該画像形成装置３００全体としても小型化を図ることができる。さらに、この画像形成装置３００においては、レーザ変位計や超音波センサといった高価な部材を用いないことから、極めて低コストのもとに、媒体弛み検出部３５０を提供することができる。
【００８２】
また、画像形成装置３００においては、かかる効果に加えて、回転体である弛み検出ローラ３５２と、リードスイッチ３５４及び磁石３５１とを用いて媒体弛み検出部３５０を構成することにより、熱に影響されない当該媒体弛み検出部３５０を定着部３０の内部に配設することができる。したがって、この画像形成装置３００においては、媒体搬送部１５と定着部３０との間において生じた記録媒体Ｐの弛みのうち、最も弛んだ箇所を検出することが可能となり、弛みの検出性能を向上させることができる。
【００８３】
最後に、第４の実施の形態として示す画像形成装置について説明する。
【００８４】
この第４の実施の形態として示す画像形成装置は、第１の実施の形態として示した画像形成装置１に対して、定着部に配設された媒体弛み検出部の構成、及びその配設位置を異ならせて改良したものであり、ループを強制的に凹方向に形成させずに安定した記録媒体の搬送を実現するものである。したがって、この第４の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態の説明と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。また、この第４の実施の形態として示す画像形成装置については、第１の実施の形態として示した画像形成装置１、第２の実施の形態として示した画像形成装置２００、及び第３の実施の形態として示した画像形成装置３００と区別するために、画像形成装置４００と称するものとする。
【００８５】
まず、第４の実施の形態の説明に先立ち、第１の実施の形態として示した画像形成装置１に対する改良点について説明するものとする。
【００８６】
画像形成装置１においては、媒体搬送部１５から定着部３０へと記録媒体Ｐを搬送する際に、当該媒体搬送部１５と当該定着部３０との間において記録媒体Ｐにループが形成されるが、記録媒体Ｐがループを形成するにあたり印刷面側の擦れを回避するために、先に図１２に示したように、媒体搬送部１５に対して定着部３０そのものを傾けて配設したり、上側定着ローラ２１及び下側定着ローラ２２について、そのローラ径、材質、硬度、摩擦係数、配設位置等を、上側定着ローラ２１と下側定着ローラ２２とで異なる組み合わせとしたりすることにより、記録媒体Ｐの先端部をやや下方へ向かせて搬送し、ループを凹方向に形成させてもよい。しかしながら、画像形成装置１においては、記録媒体Ｐのループを凹方向に形成させた結果、本来であれば水平となるべき媒体搬送経路を歪ませることとなり、上述した記録媒体Ｐのうねりをさらに助長し、媒体搬送を不安定なものとするおそれがある。
【００８７】
そこで、第４の実施の形態として示す画像形成装置４００は、このような不具合を解消するために、記録媒体Ｐのループを強制的に凹方向に形成させることを行わず、当該記録媒体Ｐを水平方向に搬送させることにより、安定した記録媒体の搬送を実現するものである。ただし、画像形成装置４００においては、記録媒体Ｐを水平方向に搬送させることにより、ループが凹方向のみならず凸方向にも形成されることになる。そこで、この画像形成装置４００は、かかる凸方向のループによる弛みも検出して解消するものである。
【００８８】
図２７及び図２８に、定着部３０に対する媒体弛み検出部４５０の配設位置を示す。媒体弛み検出部４５０は、媒体搬送部１５と定着部３０との間に形成される記録媒体Ｐにおける凸方向のループの形成領域が最も高くなる地点に配設されるのが望ましく、例えば図２８に示すように、定着部３０の筐体を構成する上側カバー４５１に固設される。
【００８９】
このような媒体弛み検出部４５０は、図２９に示すように、媒体搬送部１５によって搬送された記録媒体Ｐが接触するのに応じて回転する回転体である弛み検出ローラ４５２と、フレーム４５３と、フォトカプラセンサ４５４と、板状バネ４５５とを有する。弛み検出ローラ４５２は、主要部となるローラベース４５２ａから構成される。ローラベース４５２ａには、その回転軸としてポスト４５２ｃが両主面から突出するように形成され、さらに、このポスト４５２ｃの軸方向に垂直な面上で円周方向に放射状に形成されたスリット孔４５２ｄが設けられている。また、ローラベース４５２ａには、その外周に拍車状の歯４５２ｂが形成されている。これにより、弛み検出ローラ４５２は、記録媒体Ｐの印刷面と接触しても当該印刷面側を擦ることはなく、未定着トナー画像の損傷を引き起こすことがなくなる。このような弛み検出ローラ４５２は、上側カバー４５１に固設されたフレーム４５３によって保持される。フレーム４５３には、特に図示しないが、第２の実施の形態として示した画像形成装置２００におけるフレーム２５３と同様に、弛み検出ローラ４５２の媒体搬送方向の移動を規制するとともに上下方向には移動可能とするローラガイド溝が形成されている。また、フレーム４５３には、２つの板状バネ４５５が固設されている。この板状バネ４５５は、それぞれ、その一端が、弛み検出ローラ４５２におけるポスト４５２ｃに係合するように配設される。なお、媒体弛み検出部４５０においては、板状バネ４５５の付勢力を弱く設定していることから、第２の実施の形態として示した画像形成装置２００におけるローラホルダ２５６に相当する部材を設けていないが、かかるローラホルダを設けてもよい。また、フレーム４５３によって保持されたフォトカプラセンサ４５４は、弛み検出ローラ４５２が移動するいずれの状態においてもセンサ光がスリット孔４５２ｄを照射する位置に配設される。なお、弛み検出ローラ４５２は、記録媒体Ｐによって搬送時に形成される凸方向のループが所定の許容範囲の上限に到達した場合に、当該弛み検出ローラ４５２の外周を形成する歯４５２ｂが記録媒体Ｐの印刷面と接触する位置に配設される。
【００９０】
さて、このような媒体弛み検出部４５０を備える画像形成装置４００においては、画像形成装置１と同様に、弛み検出ローラ４５２の回転に応じて、フォトカプラセンサ４５４によって記録媒体Ｐの弛みを検出し、これに応じて、定着搬送モータ駆動部７６によって定着搬送駆動モータ６１の駆動を制御し、定着部３０による媒体搬送速度を制御する。以下、このような制御について説明する。なお、ここでは、記録媒体Ｐのループが凸方向に形成された際の弛みを検出する場合について説明する。
【００９１】
図３０に、凸方向にループが形成された媒体搬送軌道を示す。同図において、軌道Ｘは、記録媒体Ｐが凸方向に張りすぎた軌道に対してマージンを有する媒体搬送軌道であり、軌道Ｙは、記録媒体Ｐが凸方向に弛みすぎた軌道に対してマージンを有する媒体搬送軌道である。ここで、凸方向にループが形成された場合に弛みの発生に至る上述した"所定の許容範囲"とは、この軌道Ｘから軌道Ｙの範囲内を示すものである。換言すれば、軌道Ｘ，Ｙは、それぞれ、許容範囲の下限及び上限を表すものである。したがって、画像形成装置４００においては、記録媒体Ｐが軌道Ｘから軌道Ｙまでの範囲内でループが形成されて搬送されている状態が良好であるものといえる。
【００９２】
画像形成装置４００においては、媒体搬送部１５から定着部３０へと記録媒体Ｐが搬送されて凸方向にループが形成されると、その媒体搬送軌道が軌道Ｘから軌道Ｙまでの範囲内に形成され、記録媒体Ｐが良好な搬送状態とされる。この場合、画像形成装置４００においては、弛み検出ローラ４５２の外周を形成する歯４５２ｂが記録媒体Ｐの印刷面と接触することはなく、当該弛み検出ローラ４５２が回転することはない。
【００９３】
これに対して、画像形成装置４００においては、凸方向に形成されたループが媒体搬送部１５による媒体搬送速度と定着部３０による媒体搬送速度との差に応じて徐々に大きくなり、媒体搬送軌道が所定の許容範囲の上限、すなわち、軌道Ｙまで大きくなると、弛み検出ローラ４５２の外周を形成する歯４５２ｂが記録媒体Ｐの印刷面と接触する。したがって、画像形成装置４００においては、記録媒体Ｐが搬送されるのに応じて、弛み検出ローラ４５２が図３０矢印ｉの方向へと回転することになる。ここで、媒体弛み検出部４５０においては、弛み検出ローラ４５２におけるポスト４５２ｃがフレーム４５３に形成されたローラガイド溝を介して上下方向に移動可能な状態で保持されるとともに、フレーム４５３に固設された２つの板状バネ４５５における一端が、それぞれ、ポスト４５３ｃに低荷重で係合していることから、弛み検出ローラ４５２が板状バネ４５５の撓み力によって下方向に付勢されるが、ポスト４５２ｃの移動がローラガイド溝によって規制されていることから、弛み検出ローラ４５２が上下方向に移動可能とされ且つ回転自在に保持されていることとなる。したがって、画像形成装置４００においては、上述した弛み制御を行っている時間内でのタイムラグや記録媒体Ｐのうねりによる弛み検出の遅延に起因して弛みが大きくなってしまった場合には、弛み検出ローラ４５２は、記録媒体Ｐの弛みに応じて下方向へと回転しながら同図矢印ｊの方向へと移動し、媒体搬送経路外へと退避することになる。
【００９４】
なお、フォトカプラセンサ４５４は、上述したように、弛み検出ローラ４５２が移動するいずれの状態であっても、センサ光がスリット孔４５２ｄを照射する位置に配設されることから、当該弛み検出ローラ４５２の回転に応じてセンサ光が透過又は遮光され、このセンサ光の透過又は遮光に応じたオン／オフの弛み検出信号を出力することができる。画像形成装置４００においては、かかるフォトカプラセンサ４５４によって検出された弛み検出信号を、所定の接続ケーブル等を介して制御部７２に供給し、先に図１１又は図２６に示したようなタイミングで信号の授受を行うことにより、定着部３０による媒体搬送速度を制御する。
【００９５】
以上説明したように、本発明の第４の実施の形態として示す画像形成装置４００においては、第１の実施の形態として示した画像形成装置１と同様の効果を得ることができる。すなわち、画像形成装置４００においては、部材間における記録媒体Ｐの弛み検出を行う地点のバラツキを低減することができることから、安定した弛み検出を行うことができ、優れた印刷品位を実現することができる。また、この画像形成装置４００においては、狭い実装スペースに媒体弛み検出部４５０を配設することができることから、小型の定着部３０を提供することができるとともに、当該画像形成装置４００全体としても小型化を図ることができる。さらに、この画像形成装置４００においては、レーザ変位計や超音波センサといった高価な部材を用いないことから、極めて低コストのもとに、媒体弛み検出部４５０を提供することができる。さらにまた、画像形成装置４００においては、媒体搬送部１５と定着部３０との間において生じた記録媒体Ｐの弛みのうち、最も弛んだ箇所を検出することが可能となり、弛みの検出性能を向上させることができる。
【００９６】
また、画像形成装置４００においては、かかる効果に加えて、回転体である歯４５２ｂが形成された弛み検出ローラ４５２を用いて構成される媒体弛み検出部４５０を記録媒体Ｐの印刷面側に配設することにより、凸方向に形成されたループを検出することが可能となり、強制的にループを凹方向に形成させる必要がなくなる。したがって、この画像形成装置４００においては、媒体搬送経路を歪ませることなく水平方向に記録媒体Ｐを搬送させることができ、当該記録媒体Ｐのうねりやバタツキがない安定した媒体搬送を行うことが可能となる。
【００９７】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した全ての実施の形態では、回転体として弛み検出ローラを用いて媒体弛み検出部を構成するものとして説明したが、本発明は、コロやカム等を用いて媒体弛み検出部を構成することもできる。
【００９８】
また、上述した全ての実施の形態では、記録媒体が弛んだ場合には弛み検出ローラが回転する一方で、記録媒体の搬送状態が良好である場合には弛み検出ローラの回転が停止するものとして説明したが、本発明においては、これとは逆に、記録媒体が弛んだ場合には弛み検出ローラが停止する一方で、記録媒体の搬送状態が良好である場合には弛み検出ローラが当該記録媒体と接触して回転するように、当該弛み検出ローラを配設してもよい。
【００９９】
さらに、上述した全ての実施の形態では、媒体搬送速度を標準速度モードと高速モードの２段階（２速）で切り替えるものとして説明したが、本発明においては、媒体搬送速度を３速や４速以上の多段階で切り替えるようにしてもよい。
【０１００】
さらにまた、上述した全ての実施の形態では、定着部による媒体搬送速度を制御するものとして説明したが、本発明においては、媒体搬送部による媒体搬送速度の制御や、媒体搬送速度及び定着部の双方による媒体搬送速度の制御を行うようにしてもよい。
【０１０１】
また、上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、媒体弛み検出部を定着部の内部に配設するものとして説明したが、本発明は、定着部の外部、具体的には、媒体搬送部と定着部との間に媒体弛み検出部を配設することも可能であり、少なくとも媒体搬送経路における媒体搬送部１５の下流に配設すればよい。
【０１０２】
さらに、上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、所定時間での弛み検出信号を制御部７２によって計数するにあたり、受信する弛み信号が所定量以上となった時点を基点とし、当該所定時間内での弛み検出信号を計数するものとして説明したが、本発明においては、第３の実施の形態において説明したように、一定周期毎に弛み検出信号を計数して弛みを判定するようにしてもよい。
【０１０３】
さらにまた、上述した第４の実施の形態では、弛み検出ローラの回転軸が移動可能な構成であるものとして説明したが、本発明は、回転軸を移動不可能に固定した弛み検出ローラを用いて実現することも可能である。
【０１０４】
また、上述した第４の実施の形態では、媒体弛み検出部を定着部の内部に配設するものとして説明したが、本発明は、媒体搬送部と定着部との間において生じた弛みのうち最も弛んだ地点での検出を目的として、媒体搬送経路における媒体搬送部の下流であって定着部の外部に媒体弛み検出部を配設することも可能である。
【０１０５】
さらに、本発明においては、上述した第３の実施の形態において説明したリードスイッチやホール素子を用いて、第４の実施の形態において説明した外周に拍車状の歯が形成された弛み検出ローラの回転を検出するようにしてもよい。
【０１０６】
さらに、本発明においては、上述した第１の実施の形態乃至第３の実施の形態において説明した凹方向に形成されたループの検出機構を、第４の実施の形態において説明した凸方向に形成されたループの検出機構と併用し、凹方向及び凸方向のいずれの方向に形成されたループを同時に検出することも可能である。
【０１０７】
このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第１の実施の形態として示す画像形成装置の概略構成を説明する断面図である。
【図２】同画像形成装置が備える定着部の構成を説明する斜視図である。
【図３】同定着部の要部を上方からみたときの拡大斜視図である。
【図４】同定着部の要部を下方からみたときの拡大斜視図である。
【図５】同画像形成装置が備える媒体弛み検出部の構成を説明する斜視図である。
【図６】同媒体弛み検出部の構成を説明する斜視図であり、特に弛み検出ローラの構成を説明するための分解斜視図である。
【図７】同画像形成装置の構成を説明する要部断面図であり、記録媒体が形成したループが弛みに至るまでの媒体搬送軌道を説明するための図である。
【図８】同画像形成装置の構成を説明する要部断面図であり、良好なループが形成された搬送状態の様子を説明するための図である。
【図９】同画像形成装置の構成を説明する要部断面図であり、媒体搬送軌道が許容範囲の下限まで形成されて弛みと認識される状態を説明するための図である。
【図１０】同画像形成装置において記録媒体の弛みを制御する制御システムの構成を説明するブロック図である。
【図１１】同画像形成装置において記録媒体の弛みを制御する際に生成される信号のタイミングチャートである。
【図１２】ループを凹方向に形成するために、媒体搬送部に対して定着部そのものを傾けて配設した場合における画像形成装置の構成を説明する要部断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態として示す画像形成装置の構成を説明する要部断面図であり、弛み検出ローラが媒体搬送経路外へと退避しない場合における媒体搬送軌道を説明するための図である。
【図１４】同画像形成装置が備える定着部の要部を上方からみたときの拡大斜視図である。
【図１５】同画像形成装置が備える媒体弛み検出部の構成を説明する分解斜視図である。
【図１６】同媒体弛み検出部の構成を説明する斜視図であり、弛み検出ローラがローラガイド溝に規制されて媒体搬送ガイドから突出した状態で安定している様子を説明するための図である。
【図１７】同画像形成装置の構成を説明する要部断面図であり、良好なループが形成された搬送状態の様子を説明するための図である。
【図１８】同画像形成装置の構成を説明する要部断面図であり、媒体搬送軌道が許容範囲の下限まで形成されて弛みと認識される状態を説明するための図である。
【図１９】同媒体弛み検出部の構成を説明する要部正面図であり、弛み検出ローラの移動するいずれの状態においてもセンサ光がスリット孔を照射する位置にフォトカプラセンサが配設される様子を説明するための図である。
【図２０】同媒体弛み検出部の構成を説明する斜視図であり、弛み検出ローラが記録媒体の弛みによる接触に応じて下方向へと回転しながら移動して媒体搬送経路外へと退避した様子を説明するための図である。
【図２１】同画像形成装置の構成を説明する要部断面図であり、弛み検出ローラが記録媒体の弛みによる接触に応じて下方向へと回転しながら移動して媒体搬送経路外へと退避した様子を説明するための図である。
【図２２】本発明の第３の実施の形態として示す画像形成装置が備える媒体弛み検出部の構成を説明する分解斜視図である。
【図２３】同媒体弛み検出部の構成を説明する斜視図である。
【図２４】同媒体弛み検出部において、弛み検出ローラを回転させた場合の弛み検出信号の波形例を説明する図であり、弛み検出ローラを同速度で回転させた場合に、同周期でオン／オフの弛み検出信号が出力される様子を説明するための図である。
【図２５】同媒体弛み検出部の構成を説明する斜視図であり、記録媒体の搬送に応じた弛み検出ローラの回転方向について説明するための図である。
【図２６】同画像形成装置において記録媒体の弛みを制御する際に生成される信号のタイミングチャートである。
【図２７】本発明の第４の実施の形態として示す画像形成装置が備える定着部の構成を説明する斜視図であり、当該定着部に対する媒体弛み検出部の配設位置を説明するための図である。
【図２８】同定着部の構成を説明する要部斜視図であり、同媒体弛み検出部が当該定着部の筐体を構成する上側カバーに固設されている様子を説明するための図である。
【図２９】同媒体弛み検出部の構成を説明する分解斜視図である。
【図３０】同画像形成装置の構成を説明する要部断面図であり、凸方向にループが形成された媒体搬送軌道を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１，２００，３００，４００  画像形成装置
１０  給紙トレイ
１１  手差しトレイ
１２  第１の給紙ローラ
１３  第１の媒体搬送ローラ
１４  第２の媒体搬送ローラ
１５，１５'  媒体搬送部
１６  第２の給紙ローラ
１７  イメージドラムユニット
１８  ＬＥＤヘッド
１９  感光体ドラム
２０  媒体検出センサ
２１，２１'  上側定着ローラ
２２，２２'  下側定着ローラ
２３  セパレータ
２４  第１の排紙トレイ
２５  第３の媒体搬送ローラ
２６  第２の排紙トレイ
３０，３０'  定着部
５０，２５０，３５０，４５０  媒体弛み検出部
５１，２５１  媒体搬送ガイド
５１ａ，２５１ａ  孔部
５２，２５２，３５２，４５２  弛み検出ローラ
５２ａ，２５２ａ，３５２ａ，４５２ａ  ローラベース
５２ｂ，２５２ｂ，３５２ｂ  アウターローラ
５２ｃ，２５２ｃ，３５２ｃ，４５２ｃ  ポスト
５２ｄ，２５２ｄ，４５２ｄ  スリット孔
５３，２５３，３５３，４５３  フレーム
５４，２５４，４５４  フォトカプラセンサ
６０  当接ローラ
６１  定着搬送駆動モータ
６３  媒体搬送駆動モータ
７１  弛み検出センサ
７２  制御部
７２ａ  タイマ
７３  画像形成部
７４  定着処理部
７５  媒体搬送モータ駆動部
７６  定着搬送モータ駆動部
２５３ａ  ローラガイド溝
２５５，４５５  板状バネ
２５６  ローラホルダ
３５１  磁石
３５２ｄ  磁石埋め込み用孔
３５４  リードスイッチ
４５１  上側カバー
４５２ｂ  歯
Ｐ  記録媒体
Ｓ  センサ光
【図１】
2005338252.tif 000003
【図２】
2005338252.tif 000004
【図３】
2005338252.tif 000005
【図４】
2005338252.tif 000006
【図５】
2005338252.tif 000007
【図６】
2005338252.tif 000008
【図７】
2005338252.tif 000009
【図８】
2005338252.tif 000010
【図９】
2005338252.tif 000011
【図１０】
2005338252.tif 000012
【図１１】
2005338252.tif 000013
【図１２】
2005338252.tif 000014
【図１３】
2005338252.tif 000015
【図１４】
2005338252.tif 000016
【図１５】
2005338252.tif 000017
【図１６】
2005338252.tif 000018
【図１７】
2005338252.tif 000019
【図１８】
2005338252.tif 000020
【図１９】
2005338252.tif 000021
【図２０】
2005338252.tif 000022
【図２１】
2005338252.tif 000023
【図２２】
2005338252.tif 000024
【図２３】
2005338252.tif 000025
【図２４】
2005338252.tif 000026
【図２５】
2005338252.tif 000027
【図２６】
2005338252.tif 000028
【図２７】
2005338252.tif 000029
【図２８】
2005338252.tif 000030
【図２９】
2005338252.tif 000031
【図３０】
2005338252.tif 000032