JP4822762B2

JP4822762B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4822762B2
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Authority: JP
Inventors: 哲一杉山
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Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2011-11-24
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Also published as: JP2007041224A

Description

本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の画像形成装置、特に、複数の画像形成部を有する電子写真方式の画像形成装置の駆動制御装置及び方法並びに記録材搬送制御方法に関するものである。

従来の画像形成装置として、複数の搬送手段を用いて記録媒体の搬送を行う際に、複数の搬送手段により記録媒体にある程度のたわみ（ループ）を形成するように複数の搬送手段を制御する画像形成装置が知られている。

ここで、画像形成装置の一例としては、感光ドラム上のトナー像を記録媒体に転写する転写部と、転写部から搬送された記録媒体上のトナー像を例えば熱ローラ方式により定着する定着部とを有する電子写真方式の画像形成装置が知られている。

図２は、ループを一定量に保持するように制御する構成を説明する図である。２０３は搬送方向最下流側感光ドラム、無端状ベルトを駆動する駆動ローラを含む搬送方向最下流の現像カートリッジを駆動する現像カートリッジ駆動モータ、２０４は定着ローラ１１０、加圧ローラ１１１を駆動する定着駆動モータ、２０１は現像カートリッジ駆動モータ２０３及び定着駆動モータを制御するＣＰＵ、２０２はＣＰＵ２０１からの制御命令に応答して前述のモータを駆動するためのモータドライバ、１１２は感光ドラムと転写ローラが近接する転写部と定着ローラとが用紙に形成するループが一定量に達したか否かを判定するループ検知センサ、１１３は定着ローラ１１０より用紙搬送方向下流側に設けられている、用紙の通過を検知する用紙検知センサである。データ供給手段としてのＰＣ（パーソナルコンピュータ）からプリントすべきデータがプリンタに送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像形成が終了しプリンタ可能状態となると、用紙カセットから用紙が供給され搬送ベルトに到達し、搬送ベルトにより用紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベルトによる用紙搬送とタイミングを合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナに送られ、感光ドラム上に静電潜像が形成され、現像器でトナーが現像され、転写部で用紙上に転写される。その後用紙は搬送ベルトから分離され、定着器で熱によってトナー像が用紙上に定着され、外部へ排出される。

このような電子写真方式の画像形成装置において、転写部と定着部とが記録媒体に与える搬送速度が定着部の熱ローラ径の変化等により、それぞれ異なったものとなると、転写部と定着部とで記録媒体を引っ張りあうことや、記録媒体に必要以上に大きなループを生じさせることにより画像劣化が発生するという場合がある。

そして、この問題点を解決するため、転写部と定着部により記録媒体に形成されるループを検出する検出手段を設け、定着駆動モータ２０４の目標速度を基準値より早い値と遅い値の２値のどちらかをループ検出結果に応じて選択し、ループを一定量に保持するよう搬送手段を制御する方法が用いられている（特許文献１参照）。

図３はループ検知センサの構成を説明する図である。３０２は用紙に接触することで可動するメカフラグ、３０１は遮光を検知するフォトインタラプタである。図３の（Ｂ）に示すように、用紙にループが形成されていない場合は、用紙接触部材３０２ａが用紙２０５に押されず、メカフラグ３０２の端の遮光部材３０２ｂがフォトインタラプタ３０１を遮光しており（ループセンサＯＦＦ）、用紙にループが形成されるとメカフラグの用紙接触部材３０２ａが用紙に押されることによりメカフラグが回転し、それに伴ってフォトインタラプタ３０１を遮光していた遮光部材３０２ｂが回転して遮光が解除される（ループセンサ“ＯＮ”／図３の（Ａ））。

図４はループを一定量に保持するよう搬送手段を制御した場合のタイミングチャートである。転写部を通過した用紙を用紙検知センサで検知すると、ＣＰＵは定着駆動モータ２０４の目標速度として基準値よりも遅い値Ｖｄを選択し、相信号をモータドライバへ送信する。モータドライバは相信号に応じてモータの巻線（ステータ）を励磁する。定着部の搬送速度は基準値よりも遅い為、最下流転写部−定着部間の記録媒体はたわみ（ループ）を形成していく。ループがある一定量以上になると、ループ検知センサの出力信号が“ＯＦＦ”から“ＯＮ”に切り替わる。ＣＰＵはループ検知センサの出力信号が“ＯＦＦ”から“ＯＮ”に切り替わったことを検知すると、定着駆動モータ２０４の目標速度として基準値より早い値Ｖｕを選択し、相信号をモータドライバへ送信する。モータドライバは相信号に応じてモータの巻線（ステータ）を励磁する。定着部の搬送速度は基準値よりも速い為、記録媒体が最下流転写部−定着部間に形成したループは徐々に消滅していく。ループがある一定量以下になると、ループ検知センサの出力信号が“ＯＮ”から“ＯＦＦ”に切り替わる。ＣＰＵはループ検知センサの出力信号が“ＯＮ”から“ＯＦＦ”切り替わったことを検知すると、定着駆動モータ２０４の目標速度として基準値より早い値Ｖｕを選択し、相信号をモータドライバへ送信する。ＣＰＵは記録媒体後端が最下流転写部を通過するタイミングを転写部駆動モータを駆動する駆動パルスのＣＰＵ内部カウンタのカウントで検知する。ＣＰＵ内部カウンタが記録媒体後端が最下流転写部を通過するタイミングのカウント値Ｃ１に到達した場合、定着駆動モータ２０４の目標速度として基準値Ｖｒｅｆを選択し、相信号をモータドライバへ送信する。本制御を順次ループ検知センサの出力信号に応じて行うことで、ループを一定量に保持するよう定着駆動モータ２０４を制御する。

また、近年の画像形成装置の小型化、低価格化に対応する為、駆動源にステッピングモータを使用する画像形成装置がある。

特開平１０−３４００１２号公報

しかしながら、上記従来例では以下のような欠点があった。

図５はモータの速度変化を説明する図である。Ｇ５０１は定着駆動モータの目標速度、Ｇ５０２はイナーシャの大きいモータを定着駆動モータに使用した時の定着駆動モータ速度、Ｇ５０３はイナーシャの小さいモータを定着駆動モータに使用した時の定着駆動モータ速度である。

前記、従来技術の制御を行う場合、記録媒体のループ量を増加するために目標速度を基準値より早い値Ｖｕから基準値より遅い値Ｖｄへ急激に切り換える。逆に、記録媒体のループ量を減少するために目標速度を基準値より遅い値Ｖｄから基準値より早い値Ｖｕへ急激に切り換える。ステッピングモータは構造上、イナーシャの小さいモータである。ＤＣブラシレスモータの様なイナーシャの大きいモータを定着駆動モータに使用する場合、モータ速度は目標速度の急激な切り換えに追従出来ずに除々に目標速度に切り換わる（Ｇ５０２）ので、好ましくない。

一方、ステッピングモータを定着駆動モータに使用する場合、モータ速度は目標速度の急激な切り換えに追従するものの（Ｇ５０３）、急激な速度変動により、ステッピングモータから振動が発生し、画像形成装置から発生する騒音が大きくなってしまう。

そこで、本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、低騒音でかつ画像不良の発生しない高精度な画像形成装置の駆動制御装置及び方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、画像を記録材に転写する転写手段と、前記転写手段によって記録材に転写された画像を該記録材に定着する定着手段と、前記転写手段と前記定着手段によって記録材を搬送する際に、該記録材に発生したたわみを検出する検出手段と、前記検出手段によって前記たわみを検知すると、前記定着手段によって記録材を搬送する搬送速度を基準速度より速い第１の目標速度に切り換え、前記検出手段によって前記たわみを検出しなくなると、前記基準速度より遅い第２の目標速度に切り換えて、前記転写手段と前記定着手段との間で記録材に発生するたわみの量を制御し、前記搬送速度を前記第１の目標速度から前記第２の目標速度に切り換えるまでの第１切り換え期間において、前記搬送速度を前記第１の目標速度より遅く、かつ、前記第２の目標速度より速い複数の中間速度で段階的に切り換え、かつ、前記搬送速度を前記第２の目標速度から前記第１の目標速度に切り換えるまでの第２切り換え期間において、前記搬送速度を前記複数の中間速度で段階的に切り換える制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第２切り替え期間が前記第１切り換え期間よりも長くなるように前記複数の中間速度の切り替えを制御することを特徴とする。

本発明によれば、定着手段の記録材搬送速度の切り換え時に、現状の速度から目標速度までの間を複数の中間速度で加速又は減速することで、低騒音でかつ画像不良の発生しない高精度な画像形成装置を提供することが出来る。

また本発明によれば、基準速度、第１の目標速度及び第２の目標速度の少なくとも１つを、記録材の材質に応じて決定することで、用紙の材質を問わず、低騒音でかつ画像不良の発生しない高精度な画像形成装置を提供することが出来る。

さらに本発明によれば、定着手段を駆動する手段にステッピングモータを使用することで、安価な構成で画像不良の発生しない高精度な画像形成装置を提供することが出来る。

さらに本発明によれば、第１の目標速度から第２の目標速度に切り換えるまでの切り換え間隔と、第２の目標速度から第１の目標速度に切り換えるまでの切り換え間隔とを独立に決定することで、用紙特有のループ生成ゲインと解消ゲインに適合した定着手段の駆動制御が可能となり、より低騒音でかつ画像不良の発生しない高精度な画像形成装置を提供することが出来る。

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施例）
図１１は本発明の実施例にかかる、４色すなわち、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの画像形成手段を備えたカラー画像形成装置の主にプリンタエンジン部分を示すもので、１０３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）は静電潜像を形成する感光ドラム（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ用を示す。以下同様）、１０１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム１０３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）上に静電潜像を形成するレーザスキャナ、１０６は用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルト、１０２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）は現像器、１０４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）は現像ローラ、１０５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）は搬送ベルト１０６の内側であって各感光ドラム１０３に対向する位置に設けられた転写ローラ、１０７は図示しないモータとギア等からなる駆動手段と接続され、搬送ベルト１０６を駆動する駆動ローラ、１０８は搬送ベルト１０６の移動に従って回転し、かつ搬送ベルト１０６に一定の張力を付与する従動ローラ、１１０は用紙を加熱する定着ローラ、１１１は用紙を搬送すると共に、定着ローラ１１０に回転力を与え、加圧する加圧ローラである。なお、定着ローラ１１０として、フィルム状電磁誘導発熱回転体のなかにコイルを配置し、そのコイルに電流を流すことにより、外周のフィルム状電磁誘導発熱回転体を加熱する電磁誘導加熱装置や、ハロゲンヒータ等の熱源を内蔵した装置等が用いられる。

１２２は用紙を格納したカセット、２２１はカセット１２２内の用紙を一枚ずつ繰り出すピックアップローラ、１２０はピックアップローラ１２１によって繰り出された用紙を画像形成部に供給するレジストローラである。

１１２は感光ドラム１０３と転写ローラ１０５が近接する転写部と、定着ローラ１１０との間の用紙搬送速度の差に基づいて用紙に形成されるループが一定量に達したか否かを判定するループ検知センサであって、その構造は図３のそれと同じである。１１３は定着ローラ１１０より用紙搬送方向下流側に設けられている、用紙の通過を検知する用紙検知センサである。用紙が形成するループを制御するための機構部分は図２の構成と同じである。

図１４は本発明の特徴である本カラー画像形成装置における用紙のループを制御するための構成を主に示す図であり、２０１は本カラー画像形成装置全体を制御するＣＰＵ、２０６はＣＰＵ２０１の作業領域を提供するＲＡＭ、２０７は後述する図６，９，１０，１２の各制御手順を含むＣＰＵ２０１の制御プログラムを格納したＲＯＭ、２０８は本カラー画像形成装置の上部に設けられた、ユーザが必要な操作情報（プリント枚数、用紙サイズ等）を入力する操作部であって、ＣＰＵ２０１はこの操作部２０８から入力された情報をも参照する。２０９は外部の画像データ供給装置である、例えばＰＣ２１０から今日給されたプリントすべきデータを入力する入力部であって、入力部に入力されたデータはＲＡＭ２０６に一旦格納され、このＲＡＭ２０６内のデータに対して、ＣＰＵ２０１によってプリンタエンジンの方式に応じた画像形成処理が実行される。

定着ローラ１１０と加圧ローラ１１１を駆動する定着駆動モータ（２０４）はステッピングモータで構成し、無端状ベルトを駆動する駆動ローラ１０７を含む搬送方向最下流の現像カートリッジを駆動する現像カートリッジ駆動モータ２０３はステッピングモータで構成する。なお、本実施例では定着ローラ１１０より用紙搬送方向下流側に用紙検知センサ１１３を設けているが、定着ローラ１１０より搬送方向上流側における任意の位置に設けても良い。

ＰＣ等の外部の画像データ供給装置からプリントすべきデータが本カラー画像形成装置に送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像形成が終了しプリンタ可能状態となると、用紙カセットから用紙が供給され搬送ベルトに到達し、搬送ベルトにより用紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベルトによる用紙搬送とタイミングを合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナ１０１に送られ、感光ドラム１０３上に静電潜像が形成され、現像器１０２でトナーが現像され、転写部で用紙上に転写される。図１１ではＣ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの順に順次画像形成される。その後用紙は搬送ベルトから分離され、定着器で熱によってトナー像が用紙上に定着され、外部へ排出される。

以下、本実施例における特徴的な動作について主に説明する。

図６は本実施例における画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。ステップＳ６０２では、入力部がＰＣ２１０のビデオコントローラ等の外部の画像データ供給装置から送信される画像データを受信したか否かを監視する。

ステップＳ６０３では画像データを受信したこと（ステップＳ６０２でＹＥＳ）に応じて、画像形成動作を開始するとともに、ビデオコントローラや操作部の操作パネル等からユーザにより指定された給紙口である給紙ユニット（図１１ではカセット１２２で示す）に積載された用紙をピックアップローラ１２１，レジストローラ１２０によって画像形成部を構成する搬送ベルト１０６と最上流側の感光ドラム１０３ｃとの間に給紙する。

ステップＳ６０４では、定着駆動モータ２０４の速度設定値を速度基準値Ｖｒｅｆに設定する。この動作は、ＣＰＵ２０１からモータドライバ２０２に制御命令を送信し、現像カートリッジ駆動モータ２０３の回転速度を制御することにより行う。なお、給紙された用紙は、プロセス速度で搬送されるとともに、Ｃ（シアン）の現像カートリッジを通過する際に、感光ドラム１０３Ｃ上に形成されたＣ（シアン）のトナー像が転写され、その後、搬送方向の順にＹ（イエロー）の現像カートリッジによりＹ（イエロー）のトナー像が、Ｍ（マゼンタ）の現像カートリッジによりＭ（マゼンタ）のトナー像が、最後にＢｋ（ブラック）の現像カートリッジによりＢｋ（ブラック）のトナー像が順次用紙上に転写され、最終的にフルカラーのトナー像が用紙上に転写される。

ステップＳ６０５では、定着駆動モータ２０４の速度設定を行う。
Ｖｕ＝Ｇｕ×Ｖｒｅｆ（但しＧｕ＞１）・・・・・（式１）
Ｖｄ＝Ｇｄ×Ｖｒｅｆ（但しＧｄ＜１）・・・・・（式２）
ここでＧｕはゲインであり、Ｖｕは、プロセス速度より高速度であれば任意に設定可能であるが、本実施例では、一例として、Ｖｕはプロセス速度の１０５％の速度であるＶｕ＝１．０５×Ｖｒｅｆとする。Ｇｄはゲインであり、Ｖｄは、プロセス速度より低速度であれば任意に設定可能であるが、本実施例では、一例として、Ｖｄはプロセス速度の９５％の速度であるＶｄ＝０．９５×Ｖｒｅｆとする。

ステップＳ６０６では、フルカラーのトナー像が転写された用紙が搬送されて用紙検知センサ１１３に到達し、センサの出力がＯＮになったか否かを監視する。

ステップＳ６０７では、用紙の先端が検知されたこと（ステップＳ６０６でＹＥＳ）に応じて、ＣＰＵ２０１によって管理されるカウンタＣｎｔ１を０にリセットし、現像カートリッジ駆動モータ２０３の駆動パルスのカウントを開始する。

ステップＳ６０７２では、定着駆動モータ２０４の目標速度をＣＰＵ管理下のタイマに基づいてＮ１毎にＶｒｅｆ、Ｖｍ１、Ｖｄの順に目標速度を切り換える。ここでＮ１はモータ目標速度切り換え時間であり、Ｎ１＞０の範囲内で任意に決定する。Ｖｍ１は中間目標速度１であり、Ｖｄ＜Ｖｍ１＜Ｖｒｅｆの範囲内で任意に決定する。

ステップＳ６０８では、ステップＳ６０７でカウントスタートしたカウンタＣｎｔ１がＣ１に達したか否かを監視する。Ｃ１は用紙検知センサ１３１で、定着器を通過した用紙の先端を検知してから、当該用紙の後端が最下流の転写部を抜け出るまでのタイミングに相当する。

次にカウンタＣｎｔ１がＣ１未満であった場合を説明する。この場合、最下流転写部−定着部に用紙が存在しており、用紙のループが形成可能である。

ステップＳ６０９では、現像カートリッジ駆動モータ２０３の駆動パルスをカウンタＣｎｔ１に累積カウントする。

ステップＳ６１０では、ループ検知センサ１１２の出力信号が“ＯＮ”であるか否かを監視する。ループ検知センサ１１２の出力信号が“ＯＮ”の場合、現在の定着駆動モータ２０４の目標速度がＶｄであるか否かを監視する。現在の定着駆動モータ２０４の目標速度がＶｄでない場合（ステップＳ６１１でＮＯ）、ステップＳ６０９に戻り、上記処理を順に実行する。

ステップＳ６１２では、ループ検知センサ１１２の出力信号が“ＯＮ”でかつ、現在の定着駆動モータ２０４の目標速度がＶｄである場合（ステップＳ６１１でＹＥＳ）、ステップＳ６１２にすすみ、定着駆動モータ２０４の目標速度を図示しないタイマに基づいてＮ１毎にＶｄ、Ｖｍ１、Ｖｒｅｆ、Ｖｍ２、Ｖｕの順に目標速度を切り換える。ここでＶｍ２は中間目標速度２であり、Ｖｒｅｆ＜Ｖｍ２＜Ｖｕの範囲内で任意に決定する。

その後、ステップＳ６０８に戻り、上記処理を順に実行する。

ステップＳ６１０でループ検知センサ１１２の出力信号が“ＯＮ”ではない場合（“ＯＦＦ”の場合）、現在の定着駆動モータ２０４の目標速度がＶｕであるか否かを監視する。現在の定着駆動モータ２０４の目標速度がＶｕでない場合（ステップＳ６１６でＮＯ）、ステップＳ６０９に戻り、上記処理を順に実行する。

ループ検知センサ１１２の出力信号が“ＯＦＦ”でかつ、現在の定着駆動モータ２０４の目標速度がＶｕである場合（ステップＳ６１６でＹＥＳ）、ステップＳ６１７にすすみ、定着駆動モータ２０４の目標速度を図示しないタイマに基づいてＮ１毎にＶｕ、Ｖｍ２、Ｖｒｅｆ、Ｖｍ１、Ｖｄの順に目標速度を切り換える。

次にステップＳ６０８でカウント値Ｃｎｔ１がＣ１に一致した場合を説明する。この場合、用紙が最下流転写部を通過終了しており、用紙のループは形成出来ない。

ステップＳ６２１では、引続き画像形成するページがあるか否かを判定し、引続き画像形成するページがあればステップＳ６０３へ戻り、なければ画像形成動作を終了する。

図７は本実施例におけるループを一定量に保持するよう定着駆動源手段である定着駆動モータを制御した場合のタイミングチャートである。用紙検知センサ１１３が用紙を検知すると用紙のループはまだ形成されていない状態の為、定着駆動モータ２０４の目標速度を中間目標速度Ｖｍ１に、時間Ｎ１の間、切り換えた後、基準値より遅い値Ｖｄに切り換える。従って用紙のループは徐々に形成されていく。Ｖｄで定着駆動モータ２０４を駆動中、ループ検知センサが“ＯＮ”を検知すると、用紙のループが一定量に到達したと判断し、目標速度をＶｄから時間Ｎ１毎にＶｍ１、Ｖｒｅｆ、Ｖｍ２、Ｖｕに順に切り換える。従ってループは徐々に解消されていく。Ｖｕで定着駆動モータ２０４を駆動中、ループ検知センサが“ＯＦＦ”を検知すると、用紙のループが一定量を下回ったと判断し、目標速度をＶｕから時間Ｎ１毎にＶｍ２、Ｖｒｅｆ、Ｖｍ１、Ｖｄに順に切り換える。従ってループは徐々に形成されていく。

以上のように、定着駆動モータの目標速度切り換え時に、現状の速度から目標速度までの間に中間速度での加速又は減速を実行することで、急激な速度変動が効果的に抑えられて、定着駆動モータの振動が抑えられるので、低騒音でかつ画像不良の発生しない高精度な画像形成装置を提供することができる。なお、速度ＶｄからＶｕに減速制御する際の速度勾配は、Ｎ１の値によって定まるが、この速度勾配は、ＶｄからＶｕに直接目標速度を切換えた時の定着駆動モータのイナーシャによって定まる速度勾配よりも低くすることによって一層の低騒音が得られる。

（第２の実施例）
第１の実施例と異なる点のみ説明する。図１１、図１４、図３の構成は第１の実施例と同様である。

第１の実施例において定着駆動モータ２０４の速度基準値は搬送する用紙の材質に依存していなかったが、本実施例では用紙の材質毎に定着駆動モータ２０４の速度基準値を関連付けて記憶しておくことを特徴とする。

搬送する用紙の種類、厚み等の材質により、定着ローラ１１０のニップ厚が変化し、用紙の搬送速度が変化する。用紙の種類、厚み等の材質は、例えば、操作部２０８からユーザが入力することができる。

図８に示す表は本実施例における用紙材質テーブルの内容である、用紙の材質と速度基準値との間の関係を示す表である。このテーブルはたとえばＲＡＭ２０６またはＲＯＭ２０７内に構成することができる。ＣＰＵ２０１は、搬送する用紙の材質毎に、定着駆動モータ２０４の速度基準値を用紙材質テーブルから参照し、定着駆動モータ２０４の駆動速度を演算する。本例では、一例として、４種類の材質毎の定着駆動モータ２０４の速度基準値を用紙材質テーブルに格納し、参照する。

図９は本実施例における画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。まず、ステップＳ９０１からステップＳ９０３までは第１の実施例におけるステップＳ６０１〜６０３と同様の動作を行う。次いで、ステップＳ９０３２では、図８に示す表の用紙材質テーブルから搬送する用紙に合った速度基準値を選択し、ステップＳ９０４でその選択した値をＶｒｅｆに設定する。本実施例では、一例として、用紙材質がＸ２であるとする。この場合、Ｖｒｅｆ２を定着駆動モータ２０４の速度設定値として速度基準値Ｖｒｅｆに設定する。その後、ステップＳ９０５からステップＳ９２２までは第１の実施例におけるステップＳ６０５〜６２２と同様の動作を行う。

以上のように、搬送する用紙の材質毎に異なった速度基準値を設定することで、用紙の材質を問わず、定着駆動モータの目標速度切り換え時に、現状の速度から目標速度までの間に中間速度での加速又は減速を実行することで、急激な速度変動が効果的に抑えられて、定着駆動モータの振動が抑えられるので、低騒音でかつ画像不良の発生しない高精度な画像形成装置を提供することが出来る。

（第３の実施例）
第１及び第２の実施例と異なる点のみ説明する。図１１、図１４、図３の構成は第１の実施例と同様である。

第１及び第２の実施例においては定着駆動モータの目標速度切り換え時の中間速度を１つとしていたが、本実施例では複数の中間速度で加速又は減速することを特徴とする。

図１０は本実施例における画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。まず、ステップＳ１００１からステップＳ１００７までは第１の実施例におけるステップＳ６０１〜６０７と同様の動作を行う。

次いで、ステップＳ１００７２では定着駆動モータ２０４の目標速度を下記、式５に基づいて図示しないタイマに基づいて時間Ｎ１毎に決定し、目標速度を切り換える。
Ｖ＝Ｖ−（Ｖｒｅｆ−Ｖｄ）／（Ｌ１／２）（但しＬ１＞０）・・・・・（式５）
本実施例では、一例として、Ｖｄ＝０．９５×Ｖｒｅｆ、Ｌ１＝１０とすると、（Ｖｒｅｆ−Ｖｄ）／（Ｌ１／２）＝０．０１×Ｖｒｅｆとなり、プロセス速度からプロセス速度の９５％の速度まで時間Ｎ１毎に１％ずつ目標速度を下げていく。

その後、ステップＳ１００８からステップＳ１０１１までは第１の実施例におけるステップＳ６０８〜６１１と同様の動作を行う。

ステップＳ１０１２ではループ検知センサ１１２の出力信号が“ＯＮ”でかつ、現在の定着駆動モータ２０４の目標速度がＶｄである場合（ステップＳ１０１１でＹＥＳ）、定着駆動モータ２０４の目標速度を下記、式３に基づいて図示しないタイマに基づいてＮ１毎に決定し、目標速度を切り換える。
Ｖ＝（Ｖｕ−Ｖｄ）／Ｌ１＋Ｖ（但しＬ１＞０）・・・・・（式３）
ここでＬ１は中間目標速度数であり、任意に設定される。本実施例では、一例として、Ｖｕ＝１．０５×Ｖｒｅｆ、Ｖｄ＝０．９５×Ｖｒｅｆ、Ｌ１＝１０とすると、（Ｖｕ−Ｖｄ）／Ｌ１＝０．０１×Ｖｒｅｆとなり、プロセス速度の９５％の速度からプロセス速度の１０５％の速度まで時間Ｎ１毎に１％ずつ目標速度を上げていく。

その後、ステップＳ１０１６は第１の実施例におけるステップＳ６１６と同様の動作を行う。

ステップＳ１０１７ではループ検知センサ１１２の出力信号が“ＯＮ”でかつ、現在の定着駆動モータ２０４の目標速度がＶｕである場合（ステップＳ１０１６でＹＥＳ）、定着駆動モータ２０４の目標速度を下記、式４に基づいてＣＰＵ管理下のタイマに基づいてＮ１毎に決定し、目標速度を切り換える。
Ｖ＝Ｖ−（Ｖｕ−Ｖｄ）／Ｌ１（但しＬ１＞０）・・・・・（式４）
本実施例では、一例として、Ｖｕ＝１．０５×Ｖｒｅｆ、Ｖｄ＝０．９５×Ｖｒｅｆ、Ｌ１＝１０とすると、（Ｖｕ−Ｖｄ）／Ｌ１＝０．０１×Ｖｒｅｆとなり、プロセス速度の１０５％の速度からプロセス速度の９５％の速度まで時間Ｎ１毎に１％ずつ目標速度を下げていく。

その後、ステップＳ１０２１からステップＳ１０２２までは第１の実施例におけるステップＳ６２１〜６２２と同様の動作を行う。

図１は本実施例におけるループを一定量に保持するよう定着駆動モータを制御した場合のタイミングチャートである。用紙検知センサ１１３が用紙を検知すると用紙のループはまだ形成されていない状態の為、定着駆動モータ２０４の目標速度を基準速度Ｖｒｅｆからモータ速度切り換え時間Ｎ１毎に中間目標速度数Ｌ１／２分だけ、切り換えて基準値より遅い値Ｖｄに設定する。Ｖｄで定着駆動モータ２０４を駆動中、ループ検知センサが“ＯＮ”を検知すると、目標速度をＶｄから複数の中間速度で時間Ｎ１毎に加速し、Ｖｕに切り換える。本実施例の一例では、プロセス速度の９５％からプロセス速度の１０５％まで１０ステップに分けて、時間Ｎ１毎に１％ずつ定着駆動モータ２０４の目標速度を上げていく。Ｖｕで定着駆動モータ２０４を駆動中、ループ検知センサが“ＯＦＦ”を検知すると、目標速度をＶｕから複数の中間速度で時間Ｎ１毎に減速し、Ｖｄに切り換える。本実施の一例では、プロセス速度の１０５％からプロセス速度の９５％まで１０ステップに分けて、時間Ｎ１毎に１％ずつ定着駆動モータ２０４の目標速度を下げていく。

以上のように、定着駆動モータの目標速度切り換え時に、現状の速度から目標速度までの間を複数の中間速度で加速又は減速することで、急激な速度変動が効果的に抑えられて、定着駆動モータの振動が抑えられるので、より低騒音でかつ画像不良の発生しない高精度な画像形成装置を提供することができる。

（第４の実施例）
第１及び第２及び第３の実施例と異なる点のみ説明する。図１１、図１４、図３の構成は第１の実施例と同様である。

第１及び第２及び第３の実施例において定着駆動モータの目標速度切り換え時間を一意としていたが、本実施例では加速時及び減速時で定着駆動モータの目標速度切り換え間隔を異ならせることを特徴とする。

図１２は本実施例における画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。まず、ステップＳ１２０１からステップＳ１２０７までは第１の実施例におけるステップＳ６０１〜６０７と同様の動作を行う。

ステップＳ１２０７２では定着駆動モータ２０４の目標速度を下記、式６に基づいてＣＰＵ管理下のタイマに基づいてＮ２毎に決定し、目標速度を切り換える。
Ｖ＝Ｖ−（Ｖｒｅｆ−Ｖｄ）／（Ｌ１／２）（但しＬ１＞０）・・・・・（式６）
ここでＮ２は定着駆動モータ２０４の目標速度減速切り換え時間であり、Ｎ２＞０の範囲内で任意に決定する。

本実施例では、一例として、Ｖｄ＝０．９５×Ｖｒｅｆ、Ｌ１＝１０とすると、（Ｖｒｅｆ−Ｖｄ）／（Ｌ１／２）＝０．０１×Ｖｒｅｆとなり、プロセス速度からプロセス速度の９５％の速度まで時間Ｎ２毎に１％ずつ目標速度を下げていく。

その後、ステップＳ１２０８からステップＳ１２１１までは第１の実施例におけるステップＳ６０８〜６１１と同様の動作を行う。

ステップＳ１２１２ではループ検知センサ１１２の出力信号が“ＯＮ”でかつ、現在の定着駆動モータ２０４の目標速度がＶｄである場合（ステップＳ１２１１でＹＥＳ）、定着駆動モータ２０４の目標速度を下記、式７に基づいて図示しないタイマに基づいてＮ３毎に決定し、目標速度を切り換える。
Ｖ＝（Ｖｕ−Ｖｄ）／Ｌ１＋Ｖ（但しＬ１＞０）・・・・・（式７）
ここでＮ３は定着駆動モータ２０４の目標速度加速切り換え時間であり、Ｎ３≠Ｎ２かつＮ３＞０の範囲内で任意に決定する（本実施例ではＮ３＞Ｎ２である）。本実施例では、一例として、Ｖｕ＝１．０５×Ｖｒｅｆ、Ｖｄ＝０．９５×Ｖｒｅｆ、Ｌ１＝１０とすると、（Ｖｕ−Ｖｄ）／Ｌ１＝０．０１×Ｖｒｅｆとなり、プロセス速度の９５％の速度からプロセス速度の１０５％の速度まで時間Ｎ３毎に１％ずつ目標速度を上げていく。

その後、ステップＳ１２１６は第１の実施例におけるステップＳ６１６と同様の動作を行う。

ステップＳ１２１７ではループ検知センサ１１２の出力信号が“ＯＮ”でかつ、現在の定着駆動モータ２０４の目標速度がＶｕである場合（ステップＳ１２１６でＹＥＳ）、定着駆動モータ２０４の目標速度を下記、式８に基づいて図示しないタイマに基づいてＮ２毎に決定し、目標速度を切り換える。
Ｖ＝Ｖ−（Ｖｕ−Ｖｄ）／Ｌ１（但しＬ１＞０）・・・・・（式８）
本実施例では、一例として、Ｖｕ＝１．０５×Ｖｒｅｆ、Ｖｄ＝０．９５×Ｖｒｅｆ、Ｌ１＝１０とすると、（Ｖｕ−Ｖｄ）／Ｌ１＝０．０１×Ｖｒｅｆとなり、プロセス速度の１０５％の速度からプロセス速度の９５％の速度まで時間Ｎ２毎に１％ずつ目標速度を下げていく。

その後、ステップＳ１２２１からステップＳ１２２２までは第１の実施例におけるステップＳ６２１〜６２２と同様の動作を行う。

図１３は本実施例におけるループを一定量に保持するよう定着駆動モータを制御した場合のタイミングチャートである。用紙検知センサ１１３が用紙を検知すると用紙のループはまだ形成されていない状態の為、定着駆動モータ２０４の目標速度を基準速度Ｖｒｅｆからモータ速度切り換え時間Ｎ２毎に中間目標速度数Ｌ１／２分だけ、切り換えて基準値より遅い値Ｖｄに設定する。Ｖｄで定着駆動モータ２０４を駆動中、ループ検知センサが“ＯＮ”を検知すると、目標速度をＶｄから複数の中間速度で時間Ｎ３毎に加速し、Ｖｕに切り換える。本実施例の一例では、プロセス速度の９５％からプロセス速度の１０５％まで１０ステップに分けて、１％ずつ定着駆動モータ２０４の目標速度を上げていく。Ｖｕで定着駆動モータ２０４を駆動中、ループ検知センサが“ＯＦＦ”を検知すると、目標速度がＶｕから複数の中間速度で時間Ｎ２毎に減速し、Ｖｄに切り換わる。本実施の一例では、プロセス速度の１０５％からプロセス速度の９５％まで１０ステップに分けて、時間Ｎ２毎に１％ずつ定着駆動モータ２０４の目標速度を下げていく。

以上のように、定着駆動モータの目標速度切り換え時に、現状の速度から目標速度までの間を複数の中間速度で加速又は減速し、加速時及び減速時で定着駆動モータの目標速度切り換え間隔を異ならせることで、用紙特有のループ生成ゲインと解消ゲインに適合した定着駆動モータ制御が可能となり、より低騒音でかつ画像不良の発生しない高精度な画像形成装置を提供することができる。

第１から第４の実施例では潜像形成媒体は感光ドラムとしているが、ベルト状の感光体を懸架し、駆動ローラにて駆動しても良い。

無端状ベルトは紙搬送ベルトとしているが、中間転写体でも良い。

フルカラーのトナー像が転写された用紙が定着ローラに搬送されたか否かの検知を用紙検知センサ１１３を使用して行っているが、ループ検知センサ１１２を使用しても良い。この場合、一例として、用紙が定着ローラに搬送されるまでは、定着駆動モータ２０４の駆動速度は速度基準値よりも遅い速度に設定することで転写−定着間に用紙ループを作成し、ループ検知センサ１１２の出力信号が切り替わったことで用紙通過を判断する。

中間目標速度数を一意としているが、加速時及び減速時で可変としても良い。

速度基準値は画像形成装置の環境温度、湿度に応じて可変としても良い。また、ループ検知センサの出力に基づいて速度基準値を決定する構成であっても良い。

本発明の実施例１に係るループを一定量に保持するよう定着駆動源手段を制御した場合のタイミングチャートである。本発明の従来の技術に係るループを一定量に保持するように制御する構成を説明する図である。本発明の従来の技術に係るループ検知センサの構成を説明する図である。本発明の従来の技術に係るループを一定量に保持するよう搬送手段を制御した場合のタイミングチャートである。本発明の従来の技術に係るモータの速度変化を説明する図である。本発明の実施例１に係る画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。本発明の実施例１に係るループを一定量に保持するよう定着駆動源手段を制御した場合のタイミングチャートである。本発明の実施例２に係る速度基準値記憶手段を説明する表である。本発明の実施例２に係る画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。本発明の実施例３に係る画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。本発明の実施例に係る画像形成装置の全体を説明する図である。本発明の実施例４に係る画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。本発明の実施例４に係るループを一定量に保持するよう定着駆動源手段を制御した場合のタイミングチャートである。図１４は本発明の特徴である本カラー画像形成装置における用紙のループを制御するための構成を主に示す図である。

符号の説明

１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙ、１０１Ｂｋレーザスキャナ
１０２Ｃ、１０２Ｍ、１０２Ｙ、１０２Ｂｋ現像器
１０３Ｃ、１０３Ｍ、１０３Ｙ、１０３Ｂｋ感光ドラム
１０４Ｃ、１０４Ｍ、１０４Ｙ、１０４Ｂｋ現像ローラ
１０５Ｃ、１０５Ｍ、１０５Ｙ、１０５Ｂｋ転写ローラ
１０６紙搬送ベルト
１０７ベルト駆動ローラ
１０８ベルト従動ローラ
１１０定着ローラ
１１１加圧ローラ
１１２ループ検知センサ
１１３用紙検知センサ
２０１ＣＰＵ
２０２モータドライバ
２０３現像カートリッジ駆動モータ
２０４定着駆動モータ
３０１フォトインタラプタ

Claims

画像を記録材に転写する転写手段と、
前記転写手段によって記録材に転写された画像を該記録材に定着する定着手段と、
前記転写手段と前記定着手段によって記録材を搬送する際に、該記録材に発生したたわみを検出する検出手段と、
前記検出手段によって前記たわみを検知すると、前記定着手段によって記録材を搬送する搬送速度を基準速度より速い第１の目標速度に切り換え、前記検出手段によって前記たわみを検出しなくなると、前記基準速度より遅い第２の目標速度に切り換えて、前記転写手段と前記定着手段との間で記録材に発生するたわみの量を制御し、前記搬送速度を前記第１の目標速度から前記第２の目標速度に切り換えるまでの第１切り換え期間において、前記搬送速度を前記第１の目標速度より遅く、かつ、前記第２の目標速度より速い複数の中間速度で段階的に切り換え、かつ、前記搬送速度を前記第２の目標速度から前記第１の目標速度に切り換えるまでの第２切り換え期間において、前記搬送速度を前記複数の中間速度で段階的に切り換える制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第２切り替え期間が前記第１切り換え期間よりも長くなるように前記複数の中間速度の切り替えを制御する
ことを特徴とする画像形成装置。