(57)【要約】【課題】転写ずれやしわのない画像を形成する。【解決手段】ループセンサ２９は、搬送ガイド部材２５、２７を通過するシート材Ｐにおける一の面に当接可能に設けられ、シート材Ｐのループに追従して回転する、その横断面が歯車形状の回転体３１と、回転体３１を回動自在に支持するための支持軸３２と、回転体３１の回転数を検知するための回転数センサ（フォトインタラプタ）３３と、を備え、回転数センサ３３における回転体３１の回転数検知結果に基づき、シート材Ｐのループを検知する。【選択図】  図１
2009040541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が担持される像担持体と、当該像担持体のトナー像をシート材に転写するための転写手段と、前記シート材の転写トナー像を定着させるための定着手段と、前記転写手段と前記定着手段の各別に独立して設けられる駆動系と、当該駆動系によって前記転写手段から送り出された前記シート材を前記定着手段へ向けて案内するための搬送ガイド部材と、を備えて構成される画像形成装置であって、
前記搬送ガイド部材を通過する前記シート材のループを検知するループ検知手段と、
前記ループ検知手段の検知結果に基づき前記駆動系の駆動制御を行う駆動制御手段と、
をさらに備え、
前記ループ検知手段は、
前記搬送ガイド部材を通過する前記シート材における一の面に当接可能に設けられ、当該シート材のループに追従して回転する、その横断面が歯車形状の回転体と、
当該回転体を回動自在に支持するための支持軸と、
前記回転体の回転数を検知するための回転数センサと、
を備え、
前記回転数センサにおける前記回転体の回転数検知結果に基づき、前記シート材のループを検知する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記回転数センサは、フォトインタラプタにより構成され、
この場合、前記フォトインタラプタは、前記回転体における歯車部分と対応する位置に設けられ、前記回転体の回転速度に応じたパルス信号を出力する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記フォトインタラプタから出力される前記回転体の回転速度に応じたパルス信号のうち、初動に係る出力パルスは、無効なものとして無視される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記フォトインタラプタから初動に係るパルスが出力された後において、前記フォトインタラプタから出力される前記回転体の回転速度に応じたパルス信号のうち、予め定められている前記シート材の搬送速度等に基づき得られる見込み時間間隔内に生起したパルス信号は、有効なものとして取り込まれる
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式によりシート材に画像を形成する画像形成装置に係り、特に、転写手段と定着手段間におけるシート材のループを適量に維持してシート材を搬送可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、感光体上のトナー像が転写部にてシート材に転写された後、シート材が搬送ガイド部を経て定着器のニップ部に導かれる。ここで、シート材の先端が定着器のニップ部に突入した状態では、その後端部がまだ転写部を通過していない状態の場合がある。
【０００３】
一方、定着器に具備される加圧ローラの熱膨張や固体差あるいは経年変化等によって、定着器におけるシート材搬送速度と転写部におけるシート材搬送速度との間に差が生じる場合がある。かかる場合において、定着器におけるシート材搬送速度が転写部のそれを上回ると、未定着トナー像を担持しているシート材が定着器と転写部間で定着器側に引っ張られる現象が生じ、転写ずれを招くおそれがある。
【０００４】
かかる転写ずれ現象の発生を未然に防ぐために、転写部と定着器との間を搬送されるシート材に、たるみ（以下、「ループ」という。）を形成しておくことが従来行われている。ところが、シート材に過度のループを与えると、今度はしわを生じるおそれがある。従って、転写部と定着器間におけるシート材のループ量を適切に維持してシート材を搬送することが望まれる。
【０００５】
こうした要請に応えるためのアプローチのひとつとして、定着ユニットと転写ユニットを有する画像形成装置において、各ユニットに独立した駆動系を設け、定着ユニット入口手前で用紙の形成するループ量の上限及び下限を検出して、ループ量の上限を検知したとき定着手段側の駆動手段の速度を速くし、また、ループ量の下限を検知したとき定着手段側の駆動手段の速度を遅くするようにして、検出したループ量に基づいてシート材の搬送速度制御を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、用紙のループ発生時において、支持軸に回動自在に軸支された略くの字形状を呈するレバーを常に用紙に当接させることでループを検出する機構を採用しているために、転写ずれやしわのない画像を形成するといった観点からは未だじゅうぶんとはいえなかった。すなわち、転写ずれやしわのない画像を形成するといった観点からは、用紙へのループ検出機構の接触面積及び接触時間を可及的に小さくすることが求められているところ、特許文献１に記載の技術では、そのような配慮がなされていない。このため、転写ずれやしわのない画像を形成するといった観点からは未だじゅうぶんとはいえなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２３４６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、特許文献１に記載の技術では、転写ずれやしわのない画像を形成するといった観点から未だじゅうぶんとはいえず、改良の余地があった点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、転写ずれやしわのない画像を形成することを目的として、トナー像が担持される像担持体と、当該像担持体のトナー像をシート材に転写するための転写手段と、前記シート材の転写トナー像を定着させるための定着手段と、前記転写手段と前記定着手段の各別に独立して設けられる駆動系と、当該駆動系によって前記転写手段から送り出された前記シート材を前記定着手段へ向けて案内するための搬送ガイド部材と、を備えて構成される画像形成装置であって、前記搬送ガイド部材を通過する前記シート材のループを検知するループ検知手段と、前記ループ検知手段の検知結果に基づき前記駆動系の駆動制御を行う駆動制御手段と、をさらに備え、前記ループ検知手段は、前記搬送ガイド部材を通過する前記シート材における一の面に当接可能に設けられ、当該シート材のループに追従して回転する、その横断面が歯車形状の回転体と、当該回転体を回動自在に支持するための支持軸と、前記回転体の回転数を検知するための回転数センサと、を備え、前記回転数センサにおける前記回転体の回転数検知結果に基づき、前記シート材のループを検知することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、トナー像が担持される像担持体と、当該像担持体のトナー像をシート材に転写するための転写手段と、前記シート材の転写トナー像を定着させるための定着手段と、前記転写手段と前記定着手段の各別に独立して設けられる駆動系と、当該駆動系によって前記転写手段から送り出された前記シート材を前記定着手段へ向けて案内するための搬送ガイド部材と、を備えて構成される画像形成装置であって、前記搬送ガイド部材を通過する前記シート材のループを検知するループ検知手段と、前記ループ検知手段の検知結果に基づき前記駆動系の駆動制御を行う駆動制御手段と、をさらに備え、前記ループ検知手段は、前記搬送ガイド部材を通過する前記シート材における一の面に当接可能に設けられ、当該シート材のループに追従して回転する、その横断面が歯車形状の回転体と、当該回転体を回動自在に支持するための支持軸と、前記回転体の回転数を検知するための回転数センサと、を備え、前記回転数センサにおける前記回転体の回転数検知結果に基づき、前記シート材のループを検知するので、従って、従来のループ検出機構では、シート材にループが生じた際において、支持軸に回動自在に軸支された略くの字形状を呈するレバーを常に用紙に当接させることでループを検出していたのに対し、本発明では、接触面積及び接触時間を可及的に小さくすることを考慮して、その横断面が歯車形状の回転体が、シート材の搬送に伴ってその一の面に当接しつつ回転することでループを検知することが可能となる結果として、転写ずれやしわのない画像形成に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
転写ずれやしわのない画像を形成するといった目的を、搬送ガイド部材を通過するシート材における一の面に当接可能に設けられ、当該シート材のループに追従して回転する、その横断面が歯車形状の回転体と、当該回転体を回動自在に支持するための支持軸と、前記回転体の回転数を検知するための回転数センサと、を備え、前記回転数センサにおける前記回転体の回転数検知結果に基づき、前記シート材のループを検知するループ検知手段によって実現した。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明に係る画像形成装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
［画像形成装置の主要部構成］
図１は、本発明実施例に係る画像形成装置の主要部の構成図、図２は、本発明のループ検知手段として機能するループセンサの全体構成図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明実施例に係る画像形成装置の画像形成部１１は、縦方向の下方から上方に向けてシート材Ｐを搬送するものである。搬送方向上流側には、像担持体としての電子写真感光体１３が配設されている。この感光体１３は、導電性の感光体基体の外周面に有機感光層を形成したものであり、図１の矢印で示す時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光体１３は、その回転過程で帯電器（不図示）によりその周面が所定の極性・電位、本例では負極性の所定の電位に一次帯電される。その感光体帯電面に対してレーザスキャナ（不図示）で画像情報のレーザ走査露光がなされる。これにより、感光体帯電面の露光明部の電位が減衰して、走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像器（不図示）により現像剤像（以下、トナー像という。）として現像される。本例においては、静電潜像は負極性に帯電したネガトナーにより反転現像（露光明部にトナーが付着）される。
【００１５】
そのトナー像は、感光体１３と転写ローラ（転写手段）１５との当接部である転写ニップ部Ｔにおいて、不図示の給紙機構部から給送されたシート材Ｐに順次に転写されていく。シート材Ｐが転写ニップ部Ｔを挟持搬送されていく過程において、転写ローラ１５には所定の転写バイアスが印加されて、感光体１３面のトナー像がシート材Ｐ面に順次に静電転写される。
【００１６】
転写ニップ部Ｔから送り出されたシート材は、感光体１３面から分離されて定着装置（定着手段）１７へと搬送される。なお、シート材分離後の感光体１３の表面は、不図示のクリーナによって転写残トナー等の残留付着物が除去・清掃されて、繰り返し作像に供される。
【００１７】
定着装置１７は、例えば、加圧回転体駆動方式の加熱装置であり、定着ローラ２１と、加圧ローラ２３とを含んで構成されている。定着ローラ２１と、加圧ローラ２３との間には、定着ニップ部Ｎが形成されている。この定着ニップ部Ｎにおいて、転写ニップ部Ｔから搬送されてきた未定着トナー像を加熱・圧接することで溶融定着させる。なお、定着ローラ２１及び加圧ローラ２３は、図１において紙面に垂直方向を長手とする部材である。定着ニップ部Ｎを通過したシート材Ｐは、下流側の機構へと排出搬送されていく。
【００１８】
転写ローラ１５から定着装置１７へと至る経路には、シート材Ｐの搬送を案内するための一対の搬送ガイド部材２５、２７が、シート材Ｐを挟んで相互に対面するように配設されている。搬送ガイド部材２５、２７には、シート材Ｐのループを検知するためのループセンサ２９が配設されている。このループセンサ２９は、転写ニップ部Ｔから定着ニップ部Ｎに至るシート材Ｐの搬送経路のうちほぼ中間付近に設けてある。同中間付近において、転写ニップ部Ｔから定着ニップ部Ｎに至るシート材Ｐのループ量が最も大きくなると考えられるからである。また、ループセンサ２９は、シート材Ｐにある程度（例えば、中位程度から、それよりも少し多い程度）のループが生じた際において、シート材Ｐにおけるトナー画像形成面とは異なる面に対して当接可能となる搬送ガイド部材２７における適宜の位置に設けてある（図１中の点線で示すシート材Ｐを参照）。シート材Ｐにある程度のループが生じたときにこれを検知し、この検知結果を駆動制御系にフィードバックすれば、シート材Ｐのループを適量に維持することが可能になると考えられるからである。すなわち、ループセンサ２９は、シート材Ｐのループを検知する役割を果たす。
【００１９】
詳しく述べると、本発明のループ検知手段として機能するループセンサ２９は、図１及び図２に示すように、搬送ガイド部材２５、２７を通過するシート材Ｐにおけるトナー画像形成面とは異なる面（請求項１における「一の面」に相当する。）に当接可能に設けられ、シート材Ｐのループに追従して回転する回転体３１と、回転体３１を回動自在に支持するための支持軸３２と、回転体の回転数を検知するための回転数センサ３３と、後述するループ検知部３５と、を備えて構成されている。
【００２０】
回転体３１としては、その横断面が歯車形状のものが好ましい。シート材Ｐにループが生じた際において、シート材Ｐへの接触面積及び接触時間を可及的に小さくすることができるからである。なお、回転体３１は、シート材Ｐにおける搬送方向と直交する方向（幅方向）において、適宜の厚みをもって形成されている。また、回転体３１を、シート材Ｐにおける搬送方向と直交する方向（幅方向）に複数設けることもできる。
【００２１】
回転数センサ３３としては、フォトインタラプタを好適に用いることができる。回転数センサ３３としてフォトインタラプタを採用した場合、フォトインタラプタは、回転体３１における歯車部分と対応する位置に設けられ、回転体３１の回転速度に応じたパルス信号を出力するものとされる。
【００２２】
ループ検知部３５は、回転数センサにおける回転体３１の回転数検知結果に基づき、シート材Ｐのループを検知する役割を果たす。なお、ループ検知部３５は、フォトインタラプタから出力される回転体３１の回転速度に応じたパルス信号のうち、初動に係る出力パルスは、無効なものとして無視するように動作する。初動に係る出力パルスを有効なものとして取り込んだのでは、誤動作を招来するおそれがあることに基づく。また、ループ検知部３５は、フォトインタラプタから初動に係るパルスが出力された後において、フォトインタラプタから出力される回転体３１の回転速度に応じたパルス信号のうち、予め定められているシート材Ｐの搬送速度等に基づき得られる見込み時間間隔内に生起したパルス信号は、有効なものとして取り込むように動作する。かかる構成を採用すれば、誤動作を未然に回避することができるからである。
【００２３】
ループ検知部３５における検知結果は、転写ローラ１５や定着ローラ２１又は加圧ローラ２３などの駆動系の駆動制御を行う駆動制御手段（不図示）に与えられる。これによって、ループセンサ２９で得られたループ検知結果を、駆動制御系に反映させることができるように構成されている。
【００２４】
［ループセンサの動作］
図３は、本発明実施例に係るループセンサのパルス信号に係る取り込みタイミングを示す図である。
【００２５】
図３に示すように、ループ検知部３５は、誤動作を未然に回避するために、フォトインタラプタから出力される回転体３１の回転速度に応じたパルス信号のうち、初動に係る出力パルスは、無効なものとして無視する。また、フォトインタラプタから初動に係るパルスが出力された後において、フォトインタラプタから出力される回転体３１の回転速度に応じたパルス信号のうち、予め定められているシート材Ｐの搬送速度等に基づき得られる見込み時間間隔内に生起したパルス信号は、有効なものとして取り込む。具体的には、例えば、初動に係るパルス出力が検出されてから一定時間経過後に生起したパルス信号のみを有効なものとして取り込む。取り込みに係る見込み時間間隔のタイミング時間については、シート材Ｐの搬送速度と回転体３１の角速度がほとんど同じになることから、シート材Ｐの搬送速度と、回転体３１の歯数に基づき適宜決定することができる。
【００２６】
具体的には、例えば、フォトインタラプタから初動に係るパルスが出力された後において、取り込みに係る見込み時間間隔内において、数回連続して有効なパルス信号の生起があったときに、シート材Ｐが回転体３１に対して連続的に当接していると判断する。この場合、定着ローラ２３の回転速度が搬送速度に対して遅れているのであるから、定着ローラ２３の回転速度を所定量だけ速くする。このようにすれば、シート材Ｐのループ量が過剰になることを未然に回避することができる。
【００２７】
［実施例の効果］
以上述べたように、本発明実施例に係る画像形成装置では、ループセンサ２９は、搬送ガイド部材２５、２７を通過するシート材Ｐにおける一の面に当接可能に設けられ、シート材Ｐのループに追従して回転する、その横断面が歯車形状の回転体３１と、回転体３１を回動自在に支持するための支持軸３２と、回転体３１の回転数を検知するための回転数センサ（フォトインタラプタ）３３と、を備え、回転数センサ３３における回転体３１の回転数検知結果に基づき、シート材Ｐのループを検知するので、従って、従来のループ検出機構では、シート材にループが生じた際において、支持軸に回動自在に軸支された略くの字形状を呈するレバーを常に用紙に当接させることでループを検出していたのに対し、本発明では、接触面積及び接触時間を可及的に小さくすることを考慮して、その横断面が歯車形状の回転体３１が、シート材Ｐの搬送に伴ってその一の面に当接しつつ回転することでループを検知することが可能となる結果として、転写ずれやしわのない画像形成に寄与することができる。さらには、適切なタイミングで行われた高精度のループ検出結果を、転写ローラ１５や定着ローラ２１又は加圧ローラ２３などの駆動系の駆動制御を行う駆動制御手段（不図示）に与えることができる。これによって、高精度のループ量を駆動制御系に反映させることを通じて、搬送ガイド部材２５、２７を通過中のシート材Ｐのループを適量に維持してシート材Ｐを搬送可能となる結果として、転写ずれやしわのない画像形成に寄与することができる。
【００２８】
［その他］
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは技術思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う画像形成装置もまた、本発明における技術的範囲の射程に包含されるものである。
【００２９】
すなわち、本発明実施例において、縦方向の下方から上方に向けてシート材Ｐを搬送する態様の画像形成部１１を例示して説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、シート材Ｐの搬送方向が横方向又は斜め方向などのいかなる態様の画像形成部１１においても、本発明をそのまま適用することができる。
【００３０】
また、本発明実施例において、像担持体として電子写真感光体を例示して説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、感光体に代えて、転写ベルトを採用してもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明実施例に係る画像形成装置の主要部の構成図である。
【図２】本発明のループ検知手段として機能するループセンサの全体構成図である。
【図３】本発明実施例に係るループセンサのパルス信号に係る取り込みタイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１  画像形成部
１３  感光体（像担持体）
１５  転写ローラ（転写手段）
１７  定着装置（定着手段）
２１  定着ローラ（定着手段）
２３  加圧ローラ（定着手段）
２５、２７  一対の搬送ガイド部材
２９  ループセンサ（ループ検知手段）
３１  回転体
３２  支持軸
３３  回転数センサ（フォトインタラプタ）
３５  ループ検知部
Ｐ    シート材
【図１】
2009040541.tif 000003
【図２】
2009040541.tif 000004
【図３】
2009040541.tif 000005