(57)【要約】【課題】給紙部から転写部までの記録紙の搬送経路上に配置された、記録紙に当接して記録紙を検知する記録紙検知部材の摩耗によって生じる制御シーケンスのタイミングのズレを補正する。【解決手段】記録紙検知部材であるレジセンサは、給紙部から転写部までの記録紙の搬送経路上に配置され記録紙に当接して記録紙を検知する。記録紙の搬送時に、前記記録紙検知部材により記録紙後端を検知して時点から記録紙後端が転写ニップ部を通過するまでの時間Ｔ’を測定し、この測定された時間Ｔ’と所定の基準時間Ｔとの差分ΔＴを求める。この差分に基づいて、レジセンサの検知ＯＦＦ信号に基づいて決定されるタイミング制御シーケンスのタイミング値Ｔ０１，Ｔ０２，Ｔ０３を補正する。【選択図】図５
2007233369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されたトナー像を、給紙された記録紙に転写させる画像形成装置において、
給紙部から転写部までの記録紙の搬送経路上に配置された、記録紙に当接して記録紙を検知する記録紙検知部材と、
記録紙の搬送時に前記記録紙検知部材により記録紙後端を検知した時点から記録紙後端が転写ニップ部を通過するまでの時間を測定する時間測定手段と、
この測定された時間と所定の基準時間との差分を求める差分算出手段と、
前記差分に基づいて制御シーケンスのタイミング値を補正するタイミング補正手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
補正の対象となる制御シーケンスのタイミングは前記記録紙検知部材の検知ＯＦＦ信号に基づいて決定されるタイミング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３】
像担持体上に形成されたトナー像を、給紙された記録紙に転写させる画像形成装置において、
給紙部から転写部までの記録紙の搬送経路上に配置された、記録紙に当接して記録紙を検知する記録紙検知部材と、
記録紙の搬送時に前記記録紙検知部材により記録紙先端を検知した時点から記録紙先端が転写ニップ部に達するまでの時間を測定する時間測定手段と、
この測定された時間と所定の基準時間との差分を求める差分算出手段と、
前記差分に基づいて記録紙の搬送速度を補正するよう搬送速度を制御する搬送速度補正手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
補正の対象となる制御シーケンスのタイミングは前記記録紙検知部材の検知ＯＮ信号に基づいて決定されるタイミングであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
給紙部から転写部までの記録紙の搬送経路上に配置され、記録紙を搬送する搬送ローラを備え、前記差分に基づいて搬送ローラの寿命を判定する寿命判定手段を備えた請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
像担持体上に形成されたトナー像を、給紙された記録紙に転写させる画像形成装置において、
給紙部から転写部までの記録紙の搬送経路上に配置され、記録紙を搬送する搬送ローラと、
給紙部から転写部までの記録紙の搬送経路上に配置された、記録紙に当接して記録紙を検知する記録紙検知部材と、
記録紙の搬送時に前記記録紙検知部材により記録紙先端を検知した時点から記録紙先端が転写ニップ部に達するまでの時間を測定する時間測定手段と、
この測定された時間と所定の基準時間との差分を求める差分算出手段と、
前記差分に基づいて搬送ローラの寿命を判定する寿命判定手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
像担持体上に形成されたトナー像を、給紙された記録紙に転写させ、定着装置でトナー像を記録紙に定着させる画像形成装置において、
記録紙の搬送方向長さを確認する手段と、
記録紙の搬送時に記録紙先端が転写ニップ部を通過した時点から記録紙後端が転写ニップ部を通過するまでの時間を測定する時間測定手段と、
この測定された時間と、当該記録紙の搬送方向長さに応じて定まる基準搬送時間との差分を求める差分算出手段と、
前記差分に基づいて制御シーケンスのタイミング値および／または記録紙の搬送速度を補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記記録紙検知部材は、記録紙の搬送経路に配置された、記録紙の通過時に回転軸を中心に回転して倒れる棒状部材を含む請求項１、３、６、７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記差分に基づいて補正された制御シーケンスのタイミング値を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１または７記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記差分の値を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１、３、６、７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記記憶手段に記憶した値を、前記差分を求めたプリントの次プリント時に利用することを特徴とする請求項９または１０記載の画像形成装置
【請求項１２】
像担持体上に形成されたトナー像を、給紙された記録紙に転写させるために転写電圧が印加される転写部材を備え、
前記記録紙が転写ニップ部を通過する時点は、前記転写部材に流れる電流または電圧の変化に基づいて検知することを特徴とする請求項１、３、６、７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記電流または電圧の変化は、電流または電圧と所定の閾値とを比較することにより判断する請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記電流または電圧の変化は、前記電流または電圧の微分値を所定の閾値と比較することにより判断する請求項１２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、電子写真方式・静電記録方式・磁気記録方式等の作像プロセス機構により記録紙に目的の画像情報に対応した未定着画像を形成担持させ、記録紙を定着装置に導入して記録紙上の未定着画像を熱定着させて画像記録物を出力させる、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、記録紙カセットから記録紙を給紙する給紙部と、感光ドラム上に形成されたトナー像を記録紙上に転写する転写部との間に、レジ（レジストレーション）センサと呼ばれる、記録紙を検知するセンサが設けられている。記録紙が記録紙カセットから給紙されその先端がレジセンサを押し倒すことを契機にレジセンサＯＮ信号が出力され、このレジセンサＯＮ信号を基点とし画像形成に必要とされる制御シーケンスにおける高圧電圧のＯＮタイミングが決定されるようになっている。さらに、その記録紙の後端がレジセンサを通過しレジセンサが元の位置に戻ることを契機にレジセンサＯＦＦ信号が出力される。このレジセンサＯＦＦ時点を基点として（に基づいて）、画像形成に必要とされる制御シーケンスにおける高圧電圧のＯＦＦタイミングが決定される。レジセンサとしては、弱いバネ力で常時外方に突出するよう押圧され、搬送経路を移動する記録紙が当接したとき、前記バネ力に抗して押し込まれる棒状部材を有する、いわゆるフラグと呼ばれる機械的スイッチが利用されている。
【０００３】
また、従来、転写ローラと像担持体との間に記録紙が存在しているか否かを、転写ローラへ通電する通電状態の変化に基づいて検知する技術が提案されている（特許文献１，２参照）。本出願人は、この技術を用いて、記録紙の先端から後端までが転写部を通過するに要する時間を測定して、記録紙搬送速度を求め、基準となる時間との誤差に基づいて、記録紙搬送速度を目標速度に合うように変更制御する技術を提案している（特許文献３）。
【特許文献１】特開昭６３−１８３４７４号公報
【特許文献２】特開平５−１１６３５号公報
【特許文献３】特開２００６−２７６７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような機械的なスイッチを用いたレジセンサの場合、記録紙先後端を検知する為に記録紙の搬送の度に記録紙と接触・摺動する。その結果、記録紙の累計通紙枚数が多くなると、レジセンサの先端が摩耗してしまう。搬送される記録紙の先端はまず、レジセンサの根本側に当接するため、レジセンサの先端が摩耗しても、レジセンサＯＮのタイミングと記録紙先端との関係は摩耗前後で変わらない。しかし、レジセンサＯＦＦのタイミングと記録紙後端との関係については、レジセンサの先端が摩耗するとレジセンサＯＮ状態時にレジセンサを押し倒す角度が小さくなるため、レジセンサＯＮ状態からＯＦＦ位置に戻る時間が早くなってしまう。すなわち、摩耗後の方が摩耗なしのときよりも記録紙後端に基づくレジセンサＯＦＦ信号を早く出力してしまうことになる。その結果、レジセンサＯＦＦ信号に基づいて決定される、画像形成に必要とされる制御シーケンスのタイミングも早くなってしまう。
【０００５】
このような問題を解決するために、従来構成ではレジセンサの材質を摩耗しにくい材質に変更したり、画像形成に必要とされる制御シーケンスに十分なマージンをもたせたりしている。
【０００６】
しかし、摩耗しにくい材質といっても記録紙と接触するため完全に摩耗を抑えることはできない。また、十分なマージンを持たせると、レジセンサに摩耗がないときには、複数の記録紙を連続してプリントする際の記録紙と記録紙との間の期間である「紙間」内にもプリント中の制御シーケンスを継続してしまう可能性がある為、いわゆる紙間カブリ（感光ドラム上の非画像部へのトナー付着）と、転写電圧によるドラムメモリの発生、帯電時間延長によるドラム寿命短命化が起きる。
【０００７】
また、像担持体としての感光ドラムと、この感光ドラム上のトナー像を記録紙に転写させるために所定の電圧が印加される転写ローラとはその接触点で転写ニップ部を形成している。記録紙を、給紙カセットから転写ニップ部まで搬送するために搬送ローラの一種である給紙ローラ（および必要な場合さらに別な搬送ローラ）が用いられる。このような給紙ローラは通紙枚数に比例して摩耗していき、その直径が小さくなる。これにより、搬送ローラによる記録紙の搬送速度は、給紙ローラを同じ回転速度で駆動しても搬送速度が低下してしまう。その結果、レジセンサのＯＮ・ＯＦＦの時点からの時間により制御シーケンスのタイミングを決定している場合、搬送ローラの摩耗に起因して制御シーケンスのタイミングと実際の記録紙の位置にズレが生じることになる。
【０００８】
さらに、記録紙上の未定着のトナー像を熱定着する定着装置は、通常、加熱された定着フィルムと、これに圧接して回転する加圧ローラとを有する。加圧ローラは耐熱性の部材で形成されるが、定着装置の使用時に発生する熱により膨張する場合がある。通常、最小サイズの記録紙であっても、記録紙後端が転写ニップ部を抜ける前に記録紙先端が定着装置の定着ニップ部に突入する。したがって、回転駆動力を受ける加圧ローラが膨張するとその直径が大きくなり、定着装置による記録紙搬送速度が予定値より大きくなり、これによっても、実質的に制御シーケンスのタイミングの遅れが生じうる。
【０００９】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、給紙部から転写部までの記録紙の搬送経路上に配置された、記録紙に当接して記録紙を検知する記録紙検知部材の摩耗によって生じる制御シーケンスのタイミングのズレを補正することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、搬送ローラの摩耗に基づく不具合を補正することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、定着装置の加圧ローラの膨張に基づく不具合を補正することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像を、給紙された記録紙に転写させる画像形成装置において、給紙部から転写部までの記録紙の搬送経路上に配置された、記録紙に当接して記録紙を検知する記録紙検知部材と、記録紙の搬送時に前記記録紙検知部材により記録紙後端を検知した時点から記録紙後端が転写ニップ部を通過するまでの時間を測定する時間測定手段と、この測定された時間と所定の基準時間との差分を求める差分算出手段と、前記差分に基づいて制御シーケンスのタイミング値を補正するタイミング補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
補正の対象となる制御シーケンスのタイミングは、例えば、前記記録紙検知部材の検知ＯＦＦ信号に基づいて決定されるタイミングである。
【００１４】
前記時間測定手段が測定する「前記記録紙検知部材により記録紙後端を検知した時点から記録紙後端が転写ニップ部を通過するまでの時間」は記録紙検知部材の先端の摩耗の程度によって変化するため、これを前記差分算出手段により所定の基準時間と比較して両時間の差分を求めることにより、当該摩耗の程度を推測することができる。また、この摩耗の程度は制御シーケンスのタイミングの誤差となって現れるため、当該差分に基づいて制御シーケンスのタイミング値を補正することにより、記録紙検知部材の摩耗による制御シーケンスのタイミングのズレが補正される。
【００１５】
前記差分に基づいて補正された制御シーケンスのタイミング値を記憶する記憶手段を備えることにより、以後、差分が変化しない間は、再度時間測定を行うことなく、この記憶されたタイミング値を用いて補正を行うことができる。
【００１６】
前記差分を記憶する記憶手段を備えて、当該差分自体を記憶するようにしてもよい。
【００１７】
本発明の他の画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像を、給紙された記録紙に転写させる画像形成装置において、給紙部から転写部までの記録紙の搬送経路上に配置された、記録紙に当接して記録紙を検知する記録紙検知部材と、記録紙の搬送時に前記記録紙検知部材により記録紙先端を検知した時点から記録紙先端が転写ニップ部に達するまでの時間を測定する時間測定手段と、この測定された時間と所定の基準時間との差分を求める差分算出手段と、前記差分に基づいて記録紙の搬送速度を補正するよう搬送速度を制御する搬送速度補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
前記記録紙検知部材から転写ニップ部までの距離は固定なので、「記録紙検知部材により記録紙先端を検知した時点から記録紙先端が転写ニップ部に達するまでの時間」は、記録紙の搬送速度によって変化する。記録紙の搬送速度は、記録紙を搬送する搬送ローラの回転速度によって決まるが、この回転速度を一定に維持しても、搬送ローラの摩耗があれば記録紙の搬送速度は低下する。よって、前記「記録紙検知部材により記録紙先端を検知した時点から記録紙先端が転写ニップ部に達するまでの時間」の大きさは搬送ローラの摩耗の程度に比例する。したがって、前記測定された時間と所定の基準時間との差分を求めれば、この差分の大きさに応じて搬送ローラの摩耗の程度を推定することができる。また、この差分に基づいて搬送ローラの駆動回転速度を補正することにより、記録紙の搬送速度を補正することができる。
【００１９】
また、前記測定された時間と所定の基準時間との差分が大きいほど搬送ローラの摩耗が大きいと推測される。したがって、前記差分に基づいて搬送ローラの寿命を判定することができる。
【００２０】
本発明による他の画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像を、給紙された記録紙に転写させ、定着装置でトナー像を記録紙に定着させる画像形成装置において、記録紙の搬送方向長さを確認する手段と、給紙部から転写部までの記録紙の搬送経路上に配置された、記録紙に当接して記録紙を検知する記録紙検知部材と、記録紙の搬送時に記録紙先端が転写ニップ部を通過した時点から記録紙後端が転写ニップ部を通過するまでの時間を測定する時間測定手段と、この測定された時間と、当該記録紙の搬送方向長さに応じて定まる基準搬送時間との差分を求める差分算出手段と、前記差分に基づいて制御シーケンスのタイミング値および／または記録紙の搬送速度を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
記録紙先端が転写ニップ部を通過した時点から記録紙後端が転写ニップ部を通過するまでの時間は、記録紙の搬送方向長さに応じて一定に定まる。しかし、転写ニップ部の下流に位置する定着装置の加圧ローラが熱に起因して膨張した場合には加圧ローラの回転速度が一定であっても、記録紙の搬送速度が増加することになる。よって、記録紙先端が転写ニップ部を通過した時点から記録紙後端が転写ニップ部を通過するまでの時間は、加圧ローラの膨張の程度により変化する。したがって、前記測定された時間と所定の基準時間との差分を求めれば、この差分の大きさに応じて加圧ローラの膨張の程度を推定することができる。また、この差分に基づいて制御シーケンスのタイミング値を補正することにより、加圧ローラの膨張による不具合を補正することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、記録紙後端が記録紙検知部材を抜けてから転写ニップ部を通過するまでの時間を測定し、この測定結果を所定の基準時間と比較することにより、記録紙検知部材の摩耗により生じたタイミングのズレを算出し、記録紙検知部材の摩耗によって生じる制御シーケンスのタイミングのズレを補正することができる。これにより、制御シーケンスのタイミングのズレに伴う不具合を防止することができる。具体的には、制御シーケンスのタイミングに必要以上のマージンを持たせる必要がなくなり、その結果として、上述したような紙間カブリ、転写電圧によるドラムメモリの発生、帯電時間延長によるドラム寿命短命化等の不具合の発生を防止することが可能となる。
【００２３】
また、本発明によれば、記録紙先端が記録紙検知部材を抜けてから転写ニップ部に到達するまでの時間を測定し、この測定結果を所定の基準時間と比較することにより、記録紙搬送ローラの摩耗により生じたタイミングのズレを算出し、記録紙検知部材の摩耗によって生じる制御シーケンスのタイミングのズレを補正することができる。また、搬送ローラの寿命を判定することができる。その結果、上述のような制御シーケンスのタイミングのズレに伴う不具合を防止することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、記録紙先端が転写ニップ部を通過した時点から記録紙後端が転写ニップ部を通過するまでの時間を測定し、この測定結果を、当該記録紙の搬送方向長さに応じて定まる基準搬送時間と比較し、その差分に基づいて制御シーケンスのタイミング値および／または記録紙の搬送速度を補正することができるその結果、上述のような制御シーケンスのタイミングのズレに伴う不具合を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の好適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。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の概略の内部構成を示す図である。ここではプリンタを例として説明するが、これに限るものではない。
【００２７】
画像形成装置１は、画像形成のための手段を内蔵したプロセスカートリッジ２を内部に着脱可能に装着している。プロセスカートリッジ２は、感光ドラム（像担持体）４と、この感光ドラム４の表面を一様に帯電させる帯電ローラ３、現像剤としてのトナー７、露光した感光ドラム４上の潜像をトナー７で顕像化させる現像スリーブ６、クリーニングブレード９を有する。スキャナ部５は送信された画像データに従ってレーザビームを変調走査し、感光ドラム４の表面を露光する。
【００２８】
画像形成プロセスとしては、帯電ローラ３により感光ドラム４を所定の一定電位に帯電させてから、スキャナ部５にて、記録対象の画像に応じて感光ドラム４上の多数のポイントを露光させ所定の電位に低下させる。ついで、低下させた感光ドラム４上の電位と現像スリーブ６に印加する電位との差、つまり電界の作用を利用し、現像スリーブ６上の帯電されているトナー７を感光ドラム４上へ付着させる。感光ドラム４に付着したトナー７は、所定の転写領域に搬送され、転写部材としての転写ローラ８により、記録紙カセット１３から給紙ローラ１４により搬送された記録紙Ｐに転写される。その後、トナー像の載った記録紙Ｐは、定着装置１０の定着フィルム１１と加圧ローラ１２により熱により定着され、排紙ローラ１６により排紙される。感光ドラム４上に付着し転写しきれなかったトナー７はクリーニングブレード９によりプロセスカートリッジ２内の廃トナー収容スペースに掻き落され回収される。
【００２９】
給紙部を構成する給紙ローラ１４から、転写部を構成する転写ローラ８までの記録紙搬送経路上に記録紙検知部材としてのレジセンサ１５が配置されている。レジセンサ１５は、前述したように、弱いバネ力で常時外方に押圧され、搬送経路を移動する記録紙が当接して前記バネ力に抗して押し込まれるいわゆるフラグと呼ばれる機械的スイッチである。このフラグは、通常、バネ力により直立し、記録紙の通過時に回転軸を中心に回転して倒れる棒状部材からなる。このレジセンサ１５の役割としては、記録紙Ｐの先端がレジセンサ１５の位置にきてレジセンサ１５に当接し、これを押し倒すと、この時点を基点として画像形成プロセス開始に関係する高圧および露光のＯＮタイミングが決定する。記録紙Ｐの後端がレジセンサ１５の位置を抜けるとレジセンサ１５は起き上がり、元の位置に戻る。レジセンサ１５が起きあがったタイミングを基点として画像形成終了に関係する高圧および露光のＯＦＦタイミングが決定される。本実施の形態では、プリント中の転写高圧制御は定電圧制御にて行われるものとして説明する。
【００３０】
図２は、レジセンサ１５の摩耗（削れ）が無いときと摩耗が有るときのレジセンサ１５の位置と、レジセンサ信号ＯＮ／ＯＦＦとの関係を示す図である。レジセンサ１５が記録紙Ｐの関与を受けないデフォルト状態では、レジセンサ１５の先端は回転軸Ｑから鉛直上方向に向いている。記録紙Ｐの先端がレジセンサ１５に当接するとレジセンサ１５は回転軸Ｑを中心として回転傾斜し、図示のように記録紙Ｐがその上に乗り上げる。レジセンサ１５がレジセンサＯＦＦ位置から回転傾斜すると、図示しないスイッチが駆動され、レジセンサＯＮ信号が出力される。このレジセンサＯＮタイミングは、搬送される記録紙Ｐの先端がレジセンサ１５の先端より下方に当接するので、レジセンサ１５が摩耗のある無しに関わらず同じになる。しかし、レジセンサＯＮ信号出力中、レジセンサ１５の倒れている角度がレジセンサ１５が摩耗しているときと摩耗していないときで図２（ａ）に示すように異なる。摩耗によりレジセンサ１５の長さが短くなると、摩耗していないときよりもレジセンサＯＦＦ位置に近い位置でレジセンサＯＮ状態を維持する。その結果、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、レジセンサ１５が摩耗しているときと摩耗していないときで記録紙Ｐの後端がレジセンサ１５を抜ける時期にズレが生じる。すなわち、記録紙Ｐがレジセンサ１５を抜けてからレジセンサ１５がレジセンサＯＦＦ位置に戻るまでの時間に差分Ｔが生じる。この時間差が、レジセンサ信号ＯＦＦを基点としている制御シーケンスのＯＦＦタイミングにも影響を与えてしまう。
【００３１】
図３は、図１の装置における記録紙の搬送経路のうち、レジセンサ１５から転写ニップ部までの部分を示している。図３（ａ）は記録紙Ｐの後端がレジセンサ１５を通り過ぎる時点の記録紙Ｐの状態を示し、図３（ｂ）は記録紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎｔを通り過ぎる時点の記録紙Ｐの状態を示している。レジセンサ１５から転写ニップ部Ｎｔまでの距離は画像形成装置の個々の機種毎に固有の固定値である。記録紙の搬送時にレジセンサ１５により記録紙後端を検知した時点から記録紙後端が転写ニップ部Ｎｔを通過するまでの時間は、レジセンサの摩耗の程度によって変化する。
【００３２】
図４はレジセンサ１５が摩耗していないときと摩耗しているときの従来のレジセンサＯＦＦ信号に基づいて決定される、画像形成に関わる高圧のＯＦＦタイミングの説明図である。まず図４（ａ）は従来構成においてレジセンサ１５が摩耗していない場合の制御シーケンスを示している。時点ｔ０にてレジセンサＯＦＦ信号を出力すると、画像形成に関わる制御シーケンスとしての、帯電、現像、転写の高圧ＯＦＦタイミングは、時点ｔ０からそれぞれ時間Ｔ０１、Ｔ０２、Ｔ０３の後となる。時間Ｔは、次式に表すように、記録紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎｔを通過し抜けるまでの時点ｔ２と、レジセンサＯＦＦ信号出力時点ｔ０との差分である。
Ｔ＝ｔ２―ｔ０
【００３３】
図４（ｂ）は、レジセンサ１５が摩耗してレジセンサＯＦＦ信号出力が早くなってしまった場合の制御シーケンスを示している。レジセンサＯＦＦ信号出力時点がｔ０からこれより早い時点ｔ０’になったときには、記録紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎｔを通過し抜ける時点ｔ２と時点ｔ０’との差分が
Ｔ’＝ｔ２―ｔ０’
となる。ｔ０＞ｔ０’である為、Ｔ’＞Ｔとなり、ＴとＴ’の差分であるΔＴは、
ΔＴ＝Ｔ’―Ｔ＝ｔ０―ｔ０’
となる。ΔＴはレジセンサ１５の摩耗によるレジセンサＯＦＦ信号の発生時間変化分を意味する。その結果、レジセンサ１５が摩耗してΔＴだけレジセンサＯＦＦ信号が早く出力してしまうと、レジセンサＯＦＦ信号を基点として決定される帯電、現像、転写のＯＦＦタイミングも、理想値よりΔＴだけ早くオフしてしまう。
【００３４】
図５（ａ）は本実施の形態におけるレジセンサ１５が摩耗していないときの制御シーケンスを示している。これは図４（ａ）と同じタイミングである。これに対し、図５（ｂ）は、本実施の形態におけるレジセンサ１５が摩耗してしまったときの制御シーケンスを示している。図４（ｂ）同様、ΔＴだけレジセンサＯＦＦ信号出力が早くなってしまったときには、レジセンサＯＦＦ信号を基点として決定される帯電、現像、転写のＯＦＦタイミングをΔＴだけ延長している。実際にΔＴ分の延長を行うのはΔＴを算出した次のプリントからになる。
【００３５】
次に、記録紙Ｐの搬送速度Ｐｖに対して、レジセンサＯＦＦ信号出力時点ｔ０’から記録紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎｔを通過し抜ける時点ｔ２までの時間であるＴ’の算出方法を説明する。図６（ａ）は、記録紙Ｐが感光ドラム４と転写ローラ８のニップ部（転写ニップ部Ｎｔ）に到達する前の時点を示した図であり、図６（ｂ）は記録紙Ｐが転写ニップ部Ｎｔを通過中を示す図である。図６（ａ）、図６（ｂ）において、転写高圧電源１７により転写ローラ８に定電圧Ｖｔｒが印加されそのとき流れる電流ｉ１により記録紙Ｐの背面を帯電させ、感光ドラム４と記録紙Ｐの背面電位との電位差により感光ドラム４上のトナー７を記録紙Ｐのプリント面に転写させる。本実施の形態では、転写高圧電源１７と転写ローラ８との間に転写電流検知用負荷１８を設ける。この転写電流検知用負荷１８の抵抗値Ｒはここでは一例として１０の６乗Ωとする。本実施の形態における転写ローラ８の抵抗値は約１０の９乗Ωなので、それに比べ転写電流検知用負荷の１０の６乗Ωはかなり小さく、転写プロセスに関してなんら影響は与えない。図６（ａ）に示すように、記録紙Ｐが感光ドラム４と転写ローラ８のニップ部に到達していない時点で転写高圧が出力する電圧Ｖｔｒに対して負荷１８に流れる電流がｉ１であるとすると、転写電流検知用負荷１８での電圧降下Ｖ１はＶ１＝ｉ１＊Ｒとなる。制御部３０により測定される。
【００３６】
同様に、図６（ｂ）に示すような、感光ドラム４と転写ローラ８のニップ部を記録紙Ｐが通過中においては、定電圧制御において印加している電圧はＶｔｒであり記録紙Ｐがニップ部に存在する為、記録紙Ｐの抵抗値分だけ流れる電流が低下する。そのときの電流をｉ２（ｉ１＞ｉ２）とすると、転写電流検知用負荷１８の抵抗値Ｒでの電圧降下Ｖ２は、Ｖ２＝ｉ２＊Ｒとなる。例えば、転写電流検知用負荷１８の抵抗値ＲをＲ＝１０の６乗Ω、転写に必要な電流ｉ２を３．５μＡとし、そのときの転写ローラ８の抵抗値で３．５μＡ出力する為の印加電圧ＶｔｒをＶｔｒ＝２．０ｋＶとした場合の転写電流検知用負荷１８での電圧降下Ｖ１、および、記録紙Ｐがニップ部にないときの電流ｉ１＝５．０μＡとした場合の転写電流検知用負荷１８での電圧降下Ｖ２は、それぞれ下記のようになる。
（１）記録紙Ｐがニップ部に存在しないとき・・・
Ｖ１＝［５．０］（μＡ）＊［１０の６乗］（Ω）＝［５．０］（Ｖ）
（２）記録紙Ｐがニップ部に存在するとき・・・
Ｖ２＝［３．５］（μＡ）＊［１０の６乗］（Ω）＝［３．５］（Ｖ）
【００３７】
上記Ｖ１からＶ２の変動は、記録紙Ｐの先端がニップ部に突入したときに生じ、Ｖ２からＶ１への変動は記録紙Ｐの後端がニップを抜けたときに生じる。この転写電流検知用負荷１８での電圧出力変動をモニタすることにより、記録紙Ｐのニップへの先端の突入時点、および、後端の抜け出し時点を検知することができる。なお、両時点間の時間Ｔと、ユーザ設定により得られる記録紙サイズに応じた記録紙長さＬ（搬送方向長さ）とに基づいて、そのときの記録紙搬送速度Ｐｖを算出することもできる。ただし、本実施の形態では、記録紙搬送速度Ｐｖは一定の場合を想定している。
【００３８】
図７は、転写電流検知用負荷１８での記録紙先端・後端の検知方法を表した図である。最初に、レジセンサ１５が記録紙先端を検知しレジセンサＯＮ信号を出力すると、転写高圧Ｖｔｒが記録紙先端が転写ニップ部Ｎｔより上流側のところで印加される。そのときの転写電流検知用負荷１８での電圧降下はＶｉである。次に時点ｔ１で記録紙Ｐの先端が転写ニップ部Ｎｔに突入すると、転写電流検知用負荷１８での電圧降下はＶｉ’となる。さらに、時点ｔ２で記録紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎｔを抜けると、転写電流検知用負荷１８での電圧降下はＶｉとなる。予め閾値電圧Ｖｉtlを設定しておき、転写電圧Ｖｔｒの印加時間内に転写電流検知用負荷１８での出力電圧が閾値電圧Ｖｉtl以下になったときのタイミングｔ１と、閾値電圧Ｖｉｔｌ以上になったときのタイミングｔ２を検知し、画像形成装置１内の記憶装置であるメモリ（後述する図８の３２）に格納する。記録紙Ｐが転写ニップ部Ｎｔを通過するに要した時間Ｔpは、Ｔp＝ｔ２−ｔ１で求められる。この時間Ｔpと記録紙長さＬにより記録紙搬送速度Ｐｖを求めることもできる。
記録紙搬送速度・・・Ｐｖ＝Ｌ／Ｔp
【００３９】
記録紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎｔを通過し抜ける時点ｔ２とレジセンサＯＦＦ時点ｔ０との時間差がＴとなる。
【００４０】
図８は、本実施の形態における制御手順を表したフローチャートである。このフローチャートの処理の実行手順を表すプログラムは、ＣＰＵ内のプログラム記憶装置（図示せず）内に格納され、ＣＰＵがこれを解釈実行することにより、この処理が実現される。後続の他のフローチャートについても同様である。
【００４１】
図８の処理において、画像形成装置は、プリント指示を受け付けると（Ｓ１１）、記録紙カセット１３より記録紙Ｐが給紙され、プリント動作が開始される（Ｓ１２）。その動作の中で、まず、レジセンサ１５が記録紙先端を検知しレジセンサＯＮ信号を出力すると、その信号を基点として経過時間が監視され、所定の時点で帯電、現像、転写高圧Ｖｔｒの印加が開始される。その後、記録紙先端が転写ニップ部Ｎｔより上流側のところで、転写電流検知用負荷１８の電圧降下Ｖｉの監視を開始し、これがＶｉ’に低下したことを検知することにより、記録紙先端が転写ニップ部Ｎｔに突入したと判断し、この時点ｔ１を特定する（Ｓ１２１）。この時点ｔ１はこの処理では特に利用しないが、上述したように記録紙搬送速度を求める場合には利用することができる。記録紙後端がレジセンサを通過して、レジセンサＯＦＦ信号が発生した時点ｔ０を検知する（Ｓ１２２）。その後、電圧降下Ｖｉ’がＶｉに復帰したことを検知することにより、記録紙後端が転写ニップ部Ｎｔを抜けたと判断し、この時点ｔ２を特定する（Ｓ１２３）。複数ページの記録紙がプリントされる場合には上記の処理が繰り返される。その後、プリントが終了する（Ｓ１３）。
【００４２】
本発明の時間測定手段、差分算出手段およびタイミング補正手段として機能する制御部３０ａは、時点ｔ２とｔ０から時間Ｔ’を求める（Ｓ２１）。そこで、予め準備してある基準値テーブル３４から得られた記録紙搬送速度Ｐｖのときの基準値Ｔと時間Ｔ’とを用いて、その差分である時間差ΔＴを算出する（Ｓ２２）。この時間差ΔＴを補正値として帯電ＯＦＦタイミングＴ０１、現像ＯＦＦタイミングＴ０２、転写ＯＦＦタイミングＴ０３を補正した値を求め、これらをメモリ３２に保存する。これらの補正値は加算され次のプリント時にメモリ３２から読み出され、タイミングの制御に使用される。メモリ３２には時間差ΔＴ自体を保存し、この値に基づいて、必要となる都度、帯電ＯＦＦタイミングＴ０１、現像ＯＦＦタイミングＴ０２、転写ＯＦＦタイミングＴ０３を補正するようにしてもよい。なお、上記のような補正値の算出処理は、プリント指示を受領する度、装置の電源ＯＮ時、ユーザの指示時、等の任意の時点に行うことができる。
【００４３】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４４】
本実施の形態の画像形成装置の概略の内部構成は図１に示したとおりであり、重複した説明は省略する。本実施の形態では、搬送ローラの摩耗に基づく不具合を補正しようとするものである。
【００４５】
図９に、図３と同様、図１の装置における記録紙の搬送経路のうち、レジセンサ１５から転写ニップ部Ｎｔまでの部分を示している。図９（ａ）は記録紙Ｐの先端がレジセンサ１５に達した時点の記録紙Ｐの状態を示し、図９（ｂ）は記録紙Ｐの先端が転写ニップ部Ｎｔに達した時点の記録紙Ｐの状態を示している。上述したように、レジセンサ１５から転写ニップ部Ｎｔまでの距離は画像形成装置の個々の機種毎に固有の固定値である。したがって、「記録紙検知部材により記録紙先端を検知した時点から記録紙先端が転写ニップ部Ｎｔに達するまでの時間」は、記録紙の搬送速度によって変化する。記録紙の搬送速度は、記録紙を搬送する搬送ローラの回転速度によって決まる。搬送ローラの回転速度を一定に維持しても、搬送ローラの摩耗があれば記録紙の搬送速度は低下する。したがって、前記「記録紙検知部材により記録紙先端を検知した時点から記録紙先端が転写ニップ部Ｎｔに達するまでの時間」の大きさは搬送ローラの摩耗の程度に比例する。
【００４６】
そこで、本発明者は、このような時間を測定し、この測定された時間と所定の基準時間との差分を算出すれば、この差分の大きさに応じて搬送ローラの摩耗の程度を推定することができることに想到した。また、この差分に基づいて搬送ローラの駆動回転速度を補正することにより、記録紙の搬送速度補正、すなわち搬送速度の誤差の是正を行うことができることにも想到した。
【００４７】
図１０は本実施の形態における搬送ローラが摩耗していないとき、および、摩耗しているときの高圧のＯＮタイミングを示す図である。図１０（ａ）に示すように、搬送ローラの摩耗がなく、記録紙搬送速度の他の変動要因がない場合、高圧のＯＮタイミングはレジセンサのＯＮから時間Ｔ１０だけ経過した時点に発生することが予定されている。これに対して、図１０（ｂ）に示すように、搬送ローラの摩耗が進んだ場合、搬送ローラの直径が小さくなるため、記録紙搬送速度が低下する。そのため、記録紙先端が転写ニップ部Ｎｔに達するまでの時間Ｔ１１はＴ１０よりΔＴ１だけ長くなる。その結果、記録紙が転写ニップ部Ｎｔに到達する相当前に高圧がＯＮされることになる。
【００４８】
図１１は、本発明の第２の実施の形態における制御手順を表したフローチャートである。
【００４９】
図１１の処理において、画像形成装置は、プリント指示を受け付けると（Ｓ３１）、記録紙カセット１３より記録紙Ｐが給紙され、プリント動作が開始される（Ｓ３２）。その動作の中で、まず、レジセンサ１５が記録紙先端を検知しレジセンサＯＮ信号を出力する（Ｓ３２１）。この時点をｔ１０とする。このＯＮ信号を基点として、経過時間が監視され、所定の時点で帯電、現像、転写高圧Ｖｔｒの印加が開始される。記録紙先端が転写ニップ部Ｎｔより上流側のところで、転写電流検知用負荷１８の電圧降下Ｖｉの監視を開始し、これがＶｉ’に低下したことを検知することにより、記録紙先端が転写ニップ部Ｎｔに突入したと判断し、この時点ｔ１１を特定する（Ｓ３２２）。複数ページの記録紙がプリントされる場合には上記の処理が繰り返される。その後、プリント処理が終了する（Ｓ３３）。
【００５０】
時間測定手段、差分算出手段および搬送速度補正手段として機能する制御部３０ｂでは、時点ｔ１２、ｔ１０からその差分の時間Ｔ１１を算出する（Ｓ４１）。そこで、予め準備してある基準値テーブル３４から得られた基準値Ｔ１０と時間Ｔ１１とを用いて、記録紙搬送速度誤差ΔＶＬを次式により求める（Ｓ４２２）。
ΔＶＬ＝（Ｄ／Ｔ１０）−（Ｄ／Ｌ１１）
ここに、Ｄはレジセンサ１５から転写ニップ部Ｎｔまでの距離を表している。
【００５１】
この速度誤差ΔＶＬにより補正された速度値ＶＬとして、元のＶＬにΔＶＬを加算した結果をメモリ３２内に記憶しておき、次回からのプリントでの記録紙搬送速度の制御に利用する。
【００５２】
また、図１０で説明した前記「記録紙検知部材により記録紙先端を検知した時点から記録紙先端が転写ニップ部Ｎｔに達するまでの時間」の大きさは搬送ローラの摩耗の程度に比例する。したがって、このような時間を測定し、測定された時間と所定の基準時間との差分を求めれば、この差分の大きさに応じて搬送ローラの摩耗の程度を推定することができる。
【００５３】
図１２は、搬送ローラの寿命の判定および表示のための処理例を示している。図１１に示した要素と同様の要素には同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。
【００５４】
ステップＳ４１までの処理は図１１の同ステップと同じである。その後、時間測定手段および寿命判定手段として機能する制御部３０ｃが、ステップＳ４２で時間Ｔ１１と時間Ｔ１０の差分の時間ΔＴ１を算出する。ΔＴ１の値と搬送ローラの寿命を表す寿命値とを予め対応づけて記憶した寿命データテーブル３７を参照し、ステップＳ４３で得られた時間ΔＴ１に対応する搬送ローラの寿命値を求める（Ｓ４４）。寿命値とは、寿命を表す数値であってもよいし、寿命をランク付けしたクラス名であってもよい。クラス名としては、例えばＡ：問題なし，Ｂ：搬送ローラの交換準備，Ｃ：搬送ローラの交換要等がありうる。この得られた寿命をステップＳ４５で、表示部４０に表示する。
【００５５】
なお、この図１２の寿命の表示と図１１の記録紙速度の制御とは同時に採用してもよい。また、本実施の形態で搬送ローラは給紙ローラしか図１に図示していないが、上述したように給紙ローラに限定するものではなく、レジセンサ直後に位置するレジローラであってもよい。
【００５６】
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００５７】
本実施の形態の画像形成装置の概略の内部構成は図１に示したとおりであり、重複した説明は省略する。本実施の形態では、定着装置の加圧ローラの膨張に基づく不具合を補正しようとするものである。
【００５８】
図１３に、図１の装置における記録紙の搬送経路のうち、転写ニップ部Ｎｔから定着装置までの部分を示している。図１３（ａ）は記録紙Ｐの先端が転写ニップ部Ｎｔに達した時点の記録紙Ｐの状態を示し、図１３（ｂ）は記録紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎｔから抜ける時点の記録紙Ｐの状態を示している。
【００５９】
上述したように、記録紙上の未定着のトナー像を熱定着する定着装置は、通常、加熱された定着フィルム１１と、これに圧接して回転する加圧ローラ１２とを有する。加圧ローラ１２は耐熱性の部材で形成されるが、熱により膨張する場合がある。通常、最小サイズの記録紙であっても、記録紙後端が転写ニップ部Ｎｔを抜ける前に記録紙先端が定着装置の定着ニップ部Ｎｆに突入する。したがって、回転駆動力を受ける加圧ローラ１２が膨張するとその直径が大きくなり、定着装置１０による記録紙搬送速度が予定値より大きくなる。これによっても、実質的に制御シーケンスのタイミングの遅れが生じうる。
【００６０】
図１４に示すように、加圧ローラの膨張がない場合、記録紙の搬送時に記録紙先端が転写ニップ部Ｎｔを通過した時点から記録紙後端が転写ニップ部Ｎｔを通過するまでの時間Ｔ２０は、記録紙搬送方向における記録紙の長さＬと規定の記録紙搬送速度によって定まる。記録紙の先端が定着ニップ部Ｎｆに達した後、記録紙搬送速度は加圧ローラ１２の膨張により速くなる。そこで、記録紙先端が転写ニップ部Ｎｔを通過した時点から記録紙後端が転写ニップ部Ｎｔを通過するまでの時間Ｔ２１は時間Ｔ２０よりΔＴ２だけ短くなる。そこで、この誤差時間ΔＴ２により高圧のＯＦＦタイミングを補正するものとする。
【００６１】
図１５に、本発明の第３の実施の形態における制御手順を表したフローチャートを示す。
【００６２】
図１５の処理において、画像形成装置は、プリント指示を受け付けると（Ｓ５１）、記録紙カセット１３より記録紙Ｐが給紙され、プリント動作が開始される（Ｓ５２）。その動作の中で、まず、記録紙先端が転写ニップ部Ｎｔへ突入した時点ｔ２０を検知する（Ｓ５２１）。ついで、記録紙後端が転写ニップ部Ｎｔから抜けた時点ｔ２４を検知する（Ｓ５２２）。複数ページの記録紙がプリントされる場合には上記の処理が繰り返される。その後、プリント処理が終了する（Ｓ５３）。
【００６３】
時間測定手段、差分算出手段およびタイミング補正手段として機能する制御部３０ｄでは、時点ｔ２４、ｔ２０からその差分の時間、すなわち、記録紙が転写ニップ部Ｎｔを通過するに要する時間Ｔ２１を求める（Ｓ６１）。また、記録紙のサイズ（特に搬送方向長さＬ）を確認する（Ｓ６２）。この長さＬは定型サイズの記録紙であれば、サイズに基づいて求めることができる。そこで、記録紙のサイズ（特に搬送方向の長さＬ）と対応する転写ニップ部Ｎｔ通過所要時間Ｔ２０とを予め対応づけて記憶している基準値テーブル３４から得られた、長さＬに対応する基準値（すなわち基準搬送時間）Ｔ２０と時間Ｔ２１とを用いて、時間誤差ΔＴ２＝Ｔ２０−Ｔ２１を求める（Ｓ６３）。そこで、この誤差時間ΔＴ２で補正された高圧のＯＦＦタイミング値をメモリ３２内に記憶しておき、連続して複数ページをプリントする場合の次ページのプリントでの高圧のＯＦＦタイミングの決定に利用する。
【００６４】
なお、上記フラグの摩耗や転写ローラの摩耗と比べて、加圧ローラの膨張は比較的短時間の間に連続プリントしたときに生じ、また、その膨張した後もプリント終了後、暫くすると元の非膨張に戻る。すなわち、複数ページの連続プリントが終了して所定時間が経過した後は、膨張した加圧ローラも非膨張状態に戻っているので、高圧のＯＦＦタイミング値は元の値にリセットする。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、プリント中の転写高圧制御に定電圧制御を採用したが、定電流制御を採用してもよい。この場合、記録紙が転写ニップ部Ｎｔを通過中か否かは電圧の変化によって検知することができる。
【００６６】
本実施の形態では転写ニップ部Ｎｔへの記録紙突入タイミング判定を、検知電圧と所定の閾値電圧との比較により行うものとしたが、検知電圧の傾き（微分値）と所定の基準値との比較により判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略の内部構成を示す図である。
【図２】レジセンサの摩耗（削れ）が無いときと摩耗が有るときのレジセンサの位置と、レジセンサ信号ＯＮ／ＯＦＦの関係を示す図である。
【図３】図１の装置における記録紙の搬送経路のうち、レジセンサから転写ニップ部までの部分を示す図である。
【図４】レジセンサが摩耗していないときと摩耗しているときの従来のレジセンサＯＦＦ信号に基づいて決定される画像形成に関わる制御シーケンスを比較するための図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるレジセンサが摩耗していないときおよび摩耗してしまったときの制御シーケンスを示す図である。
【図６】記録紙Ｐが転写ニップ部に到達する前の時点、および、記録紙Ｐが転写ニップ部を通過中を示す図である。
【図７】転写電流検知用負荷での記録紙先端、後端の検知方法を表した図である。
【図８】本発明の実施の形態における制御手順を表したフローチャートである。
【図９】図３と同様、図１の装置における記録紙の搬送経路のうち、レジセンサから転写ニップまでの部分を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態における搬送ローラが摩耗していないとき、および、摩耗しているときの制御シーケンスを示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における制御手順を表したフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における、搬送ローラの寿命の判定および表示のための処理例を示すフローチャートである。
【図１３】図１の装置における記録紙の搬送経路のうち、転写ニップ部Ｎｔから定着装置までの部分を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態における加圧ローラが膨張しているとき、および、膨張していないときの制御シーケンスを示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態における制御手順を表したフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１…画像形成装置
２…プロセスカートリッジ
３…帯電ローラ
４…感光ドラム
５…スキャナ部
６…現像スリーブ
７…トナー
８…転写ローラ
９…クリーニングブレード
１０…定着装置
１１…定着ローラ
１２…加圧ローラ
１３…記録紙カセット
１４…給紙ローラ
１５…記録紙検知部材（レジセンサ）
１６…排紙ローラ
１７…転写高圧電源（定電圧制御）
１８…転写電流検知用負荷
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…制御部
Ｐ…記録紙
【図３】
2007233369.tif 000003
【図４】
2007233369.tif 000004
【図５】
2007233369.tif 000005
【図６】
2007233369.tif 000006
【図７】
2007233369.tif 000007
【図８】
2007233369.tif 000008
【図９】
2007233369.tif 000009
【図１０】
2007233369.tif 000010
【図１１】
2007233369.tif 000011
【図１２】
2007233369.tif 000012
【図１３】
2007233369.tif 000013
【図１４】
2007233369.tif 000014
【図１５】
2007233369.tif 000015
【図１】
2007233369.tif 000016
【図２】
2007233369.tif 000017