JP4878497B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置および画像形成装置において使用される駆動装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a driving device used in the image forming apparatus.
一般に、画像形成装置は、ある程度のたわみ（ループ）を記録媒体に形成するように複数の搬送手段を制御する。記録媒体にループを設けることで、例えば、搬送中における記録媒体の斜行を抑制できる。 In general, an image forming apparatus controls a plurality of conveying units so as to form a certain degree of deflection (loop) on a recording medium. By providing a loop in the recording medium, for example, skewing of the recording medium during conveyance can be suppressed.
このような電子写真方式の画像形成装置は、記録媒体に形成されるループ量を一定に保持したまま転写部を通過させるための制御を行う。ところが、記録媒体の後端が複数の転写部を通過するにつれて転写部の用紙保持力が低下してしまうため、ループが開放された瞬間に記録媒体の後端が振動する。これは、未定着のトナー像が乱され、画像不良が発生する主な原因となる。 Such an electrophotographic image forming apparatus performs control to pass through the transfer portion while keeping the loop amount formed on the recording medium constant. However, as the rear end of the recording medium passes through the plurality of transfer portions, the sheet holding force of the transfer portion is reduced, so that the rear end of the recording medium vibrates at the moment when the loop is released. This is a main cause of unsatisfactory unfixed toner images and image defects.
特許文献１によれば、この問題を解決するために、記録媒体の後端が転写位置の搬送方向上流側の所定位置に到達したことに応答して、ループ量を増加又は減少するように定着搬送速度を制御する方法が提案されている。
しかしながら、近年の画像形成装置の小型化に伴い、転写部−定着部間の経路が短縮されるにつれ、ループ量の誤検知が増加するという新たな問題が発生している。 However, with the recent miniaturization of image forming apparatuses, there is a new problem that false detection of the loop amount increases as the path between the transfer unit and the fixing unit is shortened.
特開２００３−３１６１８４公報に記載の発明は、記録媒体の後端を基準としてループ量を増加又は減少するように制御する優れた発明ではある。特に、記録媒体の後端の振動を抑制するには有効な制御である。しかしながら、転写部−定着部間の経路がより短縮される構成であると用紙後端でのループ量が過剰になってしまうおそれがある。ループ量が過剰になってしなうと用紙が転写部に押し込まれたりするなどして画像不良が発生する可能性がでてくる。 The invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-316184 is an excellent invention for controlling the loop amount to increase or decrease with the trailing edge of the recording medium as a reference. In particular, this control is effective for suppressing the vibration at the rear end of the recording medium. However, if the path between the transfer unit and the fixing unit is further shortened, the loop amount at the rear end of the sheet may become excessive. If the loop amount is not excessive, there is a possibility that an image defect may occur due to the paper being pushed into the transfer portion.
また、一般的に定着部における定着ローラと加圧ローラとのニップ部の圧力は、ローラ中央部と端部とで異なるように設定している。これは定着後の用紙のシワを防止するための対策である。この定着部でのニップ部の圧力の差によって中央部と端部とで形成されるループ量の違いが生じる。転写部と定着部間の経路が短い構成では、この中央部と端部とのループ量の違いが転写部の色ずれに影響してしまう。そのため、画像形成装置のさらなる小型化を図るには、画像不良を抑制するための改良余地が存在する。 In general, the pressure at the nip portion between the fixing roller and the pressure roller in the fixing portion is set to be different between the central portion and the end portion of the roller. This is a measure for preventing wrinkling of the paper after fixing. The difference in the loop amount formed between the central portion and the end portion is caused by the difference in pressure at the nip portion at the fixing portion. In a configuration in which the path between the transfer portion and the fixing portion is short, the difference in the loop amount between the center portion and the end portion affects the color shift of the transfer portion. Therefore, in order to further reduce the size of the image forming apparatus, there is room for improvement for suppressing image defects.
そこで、本発明は、記録媒体の後端が振動することを抑制することで、未定着トナー像の乱れを低減し、形成画像の品質を安定化することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce the disturbance of an unfixed toner image and stabilize the quality of a formed image by suppressing the trailing edge of the recording medium from vibrating. Other issues can be understood throughout the specification.
本発明によれば、
記録媒体に画像を転写する転写部と、
前記転写部によって前記記録媒体に転写された画像を当該記録媒体に定着する定着部と、
前記記録媒体が前記転写部と前記定着部とにより搬送されている状態で、前記転写部と前記定着部の間で当該記録媒体にループが形成されたか否かを検知するループ検知部と、
前記定着部によって前記記録媒体を搬送する搬送速度を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記記録媒体が前記転写部と前記定着部により搬送されてから、一定期間において、前記ループ検知部の検知結果に基づいて当該記録媒体の搬送速度を制御し、前記一定期間における当該記録媒体の搬送速度の平均速度を求め、前記一定期間以降の期間において、求めた前記平均速度を補正して得られた目標速度で当該記録媒体の搬送速度を制御することを特徴とする画像形成装置が提供される。
According to the present invention,
A transfer section for transferring an image to a recording medium;
A fixing unit for fixing the image transferred to the recording medium by the transfer unit to the recording medium;
A loop detection unit for detecting whether a loop is formed on the recording medium between the transfer unit and the fixing unit in a state where the recording medium is conveyed by the transfer unit and the fixing unit;
A control unit that controls a conveyance speed of conveying the recording medium by the fixing unit;
Have
The control unit controls a conveyance speed of the recording medium based on a detection result of the loop detection unit in a certain period after the recording medium is conveyed by the transfer unit and the fixing unit. An average speed of the recording medium conveyance speed is obtained, and the recording medium conveyance speed is controlled at a target speed obtained by correcting the obtained average speed in a period after the predetermined period. A forming apparatus is provided .
本発明によれば、単純に、ループの検知に応じて速度制御を行うというよりは、むしろ、定着器駆動ユニットの駆動速度に応じて決定された目標速度により定着器駆動ユニットを制御することで、記録媒体の後端が振動することを抑制している。これにより、未定着トナー像の乱れを低減し、形成画像の品質を安定化することが可能となる。 According to the present invention, rather than simply performing speed control in response to loop detection, the fuser drive unit is controlled at a target speed determined in accordance with the drive speed of the fuser drive unit. Further, vibration of the rear end of the recording medium is suppressed. Thereby, the disturbance of the unfixed toner image can be reduced, and the quality of the formed image can be stabilized.
以下に本発明の一実施形態を示す。もちろん以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。 An embodiment of the present invention is shown below. Of course, the individual embodiments described below will be helpful in understanding various concepts such as the superordinate concept, intermediate concept and subordinate concept of the present invention. Further, the technical scope of the present invention is determined by the scope of the claims, and is not limited by the following individual embodiments.
（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。この実施形態では、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）の画像形成部を備えたカラー画像形成装置を一例として説明する。もちろん、本発明は、モノカラー画像形成装置や、他のカラー画像形成装置にも適用可能である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a color image forming apparatus according to an embodiment. In this embodiment, a color image forming apparatus including an image forming unit of four colors (that is, yellow Y, magenta M, cyan C, and black Bk) will be described as an example. Of course, the present invention is also applicable to a monocolor image forming apparatus and other color image forming apparatuses.
図１において、１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃおよび１０３Ｂｋ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックをそれぞれ表す添え字である）は、静電潜像を形成する感光ドラム（以下、単に感光ドラム１０３と称す。）である。１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃおよび１０１Ｂｋは、画像信号に応じて露光を行い感光ドラム１０３上に静電潜像を形成するレーザスキャナ（以下、単にレーザスキャナ１０１と称す。）である。１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃおよび１０２Ｂｋは、各色のトナーを保持した現像器（以下、単に現像器１０２と称す。）である。１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃおよび１０４Ｂｋは、それぞれ、トナーにより静電潜像を現像する現像ローラ（以下、単に現像ローラ１０４と称す。）である。
In FIG. 1, 103Y, 103M, 103C, and 103Bk (Y, M, C, and Bk are subscripts representing yellow, magenta, cyan, and black, respectively) are photosensitive drums that form an electrostatic latent image (hereinafter, referred to as “yellow drums”). Simply referred to as photosensitive drum 103.).
１０６は、用紙（転写材、記録材または記録媒体と称されることもある。）を各色の画像形成部に順次搬送する搬送ベルトである。搬送ベルト１０６は、転写ベルトを兼ねている。なお、搬送ベルト１０６が無端状搬送体の一例である。１０７は、図示しないモータとギア等でなる駆動ユニットと接続され、搬送ベルト１０６を駆動する駆動ローラである。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である。１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃおよび１０５Ｂｋは、いわゆる転写ローラ（以下、単に転写ローラ１０５と称す。）である。
１１０は、用紙を加熱する定着ローラである。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。主に定着ローラ１１０と加圧ローラ１１１とによって、いわゆる定着器が構成される。
A
１１２は、ループ検知センサである。ループは、感光ドラム１０３と転写ローラ１０５とが近接する部分（転写部と称す。）と、定着ローラ１１０とによって用紙に形成される。１１３は、用紙の通過を検知する用紙検知センサである。用紙検知センサ１１３は、用紙搬送方向において定着ローラ１１０よりも下流側に設けられている。なお、定着ローラ１１０よりも搬送方向上流側における任意の位置に設けてもよい。
１２２は、用紙を格納する用紙カセットである。１２１は、用紙を１枚ずつレジストローラ対１２０に送り出すためのピックアップローラである。
A
図２は、実施形態に係る駆動装置の一例を示す図である。ＣＰＵ２０１は、現像カートリッジ駆動モータ２０３及び定着駆動モータ２０４を制御する制御部である。モータドライバ２０２ａは、ＣＰＵ２０１からの制御命令に応答して現像カートリッジ駆動モータ２０３を駆動する駆動回路である。モータドライバ２０２ｂは、ＣＰＵ２０１からの制御命令に応答して定着駆動モータ２０４を駆動する駆動回路である。現像カートリッジ駆動モータ２０３は、無端状搬送ベルト１０６を駆動するための駆動ローラ１０７を含む、搬送方向最下流の現像器１０２Ｂｋを駆動するモータである。定着駆動モータ２０４は、定着ローラ１１０と加圧ローラ１１１とを駆動するモータである。これらのモータは、例えば、ステッピングモータにより実現できる。２０５は、用紙である。なお、制御プログラムや、制御に必要なデータはＲＯＭ２０６に記憶されているものとする。また、ＣＰＵ２０１のワークエリアとしてＲＡＭ２０７が使用される。２０８は、環境温度や環境湿度などの環境パラメータを取得するための環境センサである。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the drive device according to the embodiment. The
ＣＰＵ２０１は、ＰＣからプリントすべきデータを受信すると、用紙カセット１２２から用紙を搬送ベルト１０６へと給送制御する。搬送ベルト１０６により用紙が各色の画像形成ユニットに順次搬送される。ＣＰＵ２０１は、搬送ベルト１０６による用紙搬送とタイミングを合せて、各色の画像信号を各レーザスキャナ１０１に送出する。これにより、感光ドラム１０３上に静電潜像が形成される。現像器１０２により静電潜像が現像され、転写部で用紙上に転写される。その後、用紙２０５は、搬送ベルト１０６から分離され、定着器においてトナー像が用紙２０５上に定着され、外部へ排出される。
When the
図３および図４は、それぞれ実施形態に係るループ検知センサの動作を説明する図である。３０１は遮光を検知するフォトインタラプタである。３０２は、用紙２０５に接触することで可動するメカフラグである。メカフラグ３０２は、用紙接触部材３０２ａと、遮光部材３０２ｂとが含まれている。
3 and 4 are diagrams illustrating the operation of the loop detection sensor according to the embodiment.
とりわけ、図３は、ループセンサ“ＯＮ”のときの各部の位置を示している。一方。図４は、ループセンサ“ＯＦＦ”のときの各部の位置を示している。用紙２０５に、ループが形成されると、メカフラグ３０２の用紙接触部材３０２ａが用紙により押される。これによりメカフラグ３０２が回転し、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。すなわち、ループセンサ“ＯＦＦ”からループセンサ“ＯＮ”に変わる。このようにして、所定量のループが形成されたことを検知できる。
In particular, FIG. 3 shows the position of each part when the loop sensor is “ON”. on the other hand. FIG. 4 shows the position of each part when the loop sensor is “OFF”. When a loop is formed on the
図５は、実施形態に係る画像形成装置およびその駆動装置に関する例示的なフローチャートである。本フローチャートに係る制御方法は、不図示のビデオコントローラ等から送信される画像データを受信すると開始されるものとする。 FIG. 5 is an exemplary flowchart regarding the image forming apparatus and the driving apparatus thereof according to the embodiment. The control method according to this flowchart is started when image data transmitted from a video controller (not shown) or the like is received.
ステップＳ５０１において、ＣＰＵ２０１は、モータドライバ２０２ａに制御命令を送信し、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。モータドライバ２０２ａは、制御命令に応じて、定着駆動モータ２０４の回転速度が速度基準値Ｖｒｅｆとなるように制御する。なお、給紙された用紙は、各転写部を通過する際にトナー像が転写されることは上述したとおりである。
In step S501, the
ステップＳ５０２において、ＣＰＵ２０１は、定着駆動モータ２０４の速度設定を行う。
In step S <b> 502, the
Ｖｕ＝Ｇｕ×Ｖｒｅｆ（但しＧｕ＞１）・・・・・（式１）
Ｖｄ＝Ｇｄ×Ｖｒｅｆ（但しＧｄ＜１）・・・・・（式２）
ここで、Ｖｕは、ループが検知されたときに適用される目標速度である。Ｇｕは、Ｖｕを求めるための係数データ（ゲイン）である。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。本実施形態では、一例として、Ｖｕはプロセス速度の１０１％の速度であるＶｕ＝１．０１×Ｖｒｅｆとする。
Vu = Gu × Vref (where Gu> 1) (Equation 1)
Vd = Gd × Vref (where Gd <1) (Equation 2)
Here, Vu is a target speed applied when a loop is detected. Gu is coefficient data (gain) for obtaining Vu. Vu can be arbitrarily set as long as it is higher than the process speed. In this embodiment, as an example, Vu is set to Vu = 1.01 × Vref, which is 101% of the process speed.
Ｖｄは、ループが検知されないときに適用される目標速度である。Ｇｄは、Ｖｄを求めるための係数データ（ゲイン）である。Ｖｄ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。本実施形態では、一例として、Ｖｄはプロセス速度の９９％の速度であるＶｄ＝０．９９×Ｖｒｅｆとする。 Vd is the target speed applied when no loop is detected. Gd is coefficient data (gain) for obtaining Vd. Vd can be arbitrarily set as long as it is higher than the process speed. In the present embodiment, as an example, Vd is set to Vd = 0.99 × Vref, which is 99% of the process speed.
ステップＳ５０３において、ＣＰＵ２０１は、フルカラーのトナー像を転写された用紙の先端が用紙検知センサ１１３に到達したかどうかを判定する。例えば、ＣＰＵ２０１は、センサ１１３の出力がＯＮになったか否かを監視する。用紙が到達すると、ステップＳ５０４に進む。
In step S <b> 503, the
ステップＳ５０４において、ＣＰＵ２０１は、ループを一定量に保持するよう搬送ユニットを制御する定着ループ制御を有効にする。すなわち、ＣＰＵ２０１は、ループ検知センサ１１２の出力に応じて、定着駆動モータ２０４の目標速度をＶｕ、Ｖｄを順次適用して速度制御を行う。
In step S504, the
ステップＳ５０５において、ＣＰＵ２０１は、用紙の先端を用紙検知センサ１１３で検知したことに応じて、カウンタＣｎｔによる、時間カウントを開始する。
In step S505, the
ステップＳ５０６において、ＣＰＵ２０１は、カウンタＣｎｔがＴ１≦Ｃｎｔ＜Ｔ２の間、定着駆動モータ２０４の駆動パルス周期をＲＡＭ２０７に記憶する。駆動パルス周期は、モータへの相信号の周期と考えてもよい。さらに、ＣＰＵ２０１は、この駆動パルス周期に基づいて、Ｔ１≦Ｃｎｔ＜Ｔ２期間の定着駆動モータ２０４の平均速度Ｖａｖｅを算出する。ここで、Ｔ１、Ｔ２は、それぞれ用紙の先端を用紙検知センサ１１３で検知したことを基準とするタイミングである。
In step S506, the
これらのタイミングは、画像形成装置や駆動装置の構造に依存して好適な値が異なるため、予めテスト等によって経験則的に決定しておくことが望ましい。もちろん、用紙後端の振動を好適に低減できるような値とすることが望ましい。この場合、Ｔ１、Ｔ２の値は、ＲＯＭ２０６に記憶される制御プログラムの一部として保持されてもよいし、別途データとしてＲＯＭ２０６に記憶されていてもよい。後述するＴ３、Ｔ４も同様である。
Since these timings have different suitable values depending on the structure of the image forming apparatus and the driving apparatus, it is desirable to determine these timings based on empirical rules beforehand. Of course, it is desirable to set a value that can suitably reduce the vibration at the trailing edge of the sheet. In this case, the values of T1 and T2 may be held as part of the control program stored in the
ステップＳ５０７において、ＣＰＵ２０１は、カウンタＣｎｔがＴ２≦Ｃｎｔ＜Ｔ３となる期間に、平均速度Ｖａｖｅに基づいて定着駆動モータ２０４の目標速度Ｖを設定する。なお、Ｔ３は、用紙の先端を用紙検知センサ１１３で検知したことを基準とするタイミングの１つである。
In step S507, the
Ｖ＝Ｖａｖｅ×Ｇ１・・・・・（式３）
ここでＧ１は、平均速度Ｖａｖｅを算出するための係数データ（補正ゲイン）である。Ｇ１の値は任意に設定可能であるが、用紙後端の振動を好適に低減できるような値とすることが望ましい。例えば、Ｇ１を０．９７とすると、Ｔ２≦Ｃｎｔ＜Ｔ３期間の目標速度Ｖは、Ｖ＝０．９７×Ｖａｖｅとなる。これは、定着駆動モータ２０４が平均速度の９７％で駆動されることを意味する。
V = Vave × G1 (Formula 3)
Here, G1 is coefficient data (correction gain) for calculating the average speed Vave. Although the value of G1 can be set arbitrarily, it is desirable to set the value so that the vibration at the trailing edge of the paper can be suitably reduced. For example, if G1 is 0.97, the target speed V during the period T2 ≦ Cnt <T3 is V = 0.97 × Vave. This means that the fixing
ステップＳ５０８において、ＣＰＵ２０１は、カウンタＣｎｔがＴ２≦Ｃｎｔ＜Ｔ３となる期間に、用紙検知センサ１１３の出力がＯＦＦになったか否かを監視する。ＯＦＦになったのであれば、ステップＳ５１３に進む。一方、ＯＮのままであれば、ステップＳＳ５０９に進む。
In step S508, the
ステップＳ５０９において、ＣＰＵ２０１は、カウンタＣｎｔがＴ３≦Ｃｎｔ＜Ｔ４となる期間に、平均速度Ｖａｖｅに基づいて定着駆動モータ２０４の目標速度Ｖを設定する。
In step S509, the
Ｖ＝Ｖａｖｅ×Ｇ２・・・・・（式４）
ここでＧ２は、平均速度Ｖａｖｅを補正するための係数データ（補正ゲイン）である。Ｇ１と同様に、用紙後端の振動を好適に低減できるような値に設定されることが望ましい。本実施形態では、一例として、Ｇ２を１．０２とする。これは、定着駆動モータが平均速度の１０２％で駆動されることを意味する。ここでＴ４は、用紙の先端を用紙検知センサ１１３で検知したことを基準とするタイミングである。このタイミングも、Ｔ１ないしＴ３と同様に、用紙後端の振動を好適に低減できるような値に設定されることが望ましい。
V = Vave × G2 (Formula 4)
Here, G2 is coefficient data (correction gain) for correcting the average speed Vave. Similar to G1, it is desirable to set the value so that the vibration at the trailing edge of the paper can be suitably reduced. In the present embodiment, as an example, G2 is set to 1.02. This means that the fixing drive motor is driven at 102% of the average speed. Here, T4 is a timing based on the detection of the leading edge of the paper by the
ステップＳ５１０において、ＣＰＵ２０１は、カウンタＣｎｔがＴ３≦Ｃｎｔ＜Ｔ４となる期間に、用紙検知センサ１１３の出力がＯＦＦになったか否かを監視する。ＯＦＦになったのであれば、ステップＳ５１３に進む。一方、ＯＮのままであれば、ステップＳ５１１に進む。
In step S510, the
ステップＳ５１１において、ＣＰＵ２０１は、カウンタＣｎｔがＴ４≦Ｃｎｔとなる期間に、平均速度Ｖａｖｅに基づいて定着駆動モータ２０４の目標速度Ｖを設定する。
In step S511, the
Ｖ＝Ｖａｖｅ×Ｇ３・・・・・（式５）
ここでＧ３は、平均速度Ｖａｖｅを補正するための係数データ（補正ゲイン）である。Ｇ１、Ｇ２と同様に、用紙後端の振動を好適に低減できるような値に設定されることが望ましい。本実施形態では、一例として、Ｇ３を０．９８とする。これは、定着駆動モータが平均速度の９８％で駆動されることを意味する。
V = Vave × G3 (Formula 5)
Here, G3 is coefficient data (correction gain) for correcting the average speed Vave. Similar to G1 and G2, it is desirable to set the value so that the vibration at the trailing edge of the sheet can be suitably reduced. In this embodiment, as an example, G3 is set to 0.98. This means that the fixing drive motor is driven at 98% of the average speed.
ステップＳ５１２において、カウンタＣｎｔがＴ４≦Ｃｎｔとなる期間に、用紙検知センサ１１３の出力がＯＦＦになったか否かを監視する。ＯＦＦになったのであれば、ステップＳ５１３に進む。
In step S512, it is monitored whether or not the output of the
ステップＳ５１３において、ＣＰＵ２０１は、定着ループ制御を無効（終了）に設定するとともに、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。
In step S513, the
図６は、実施形態に係る画像形成装置の動作を説明するタイミングチャートである。このタイミングチャートは、図５に示したフローチャートに対応している。例えば、Ｔ１＝０．５ｓｅｃ、Ｔ２＝２．０ｓｅｃ、Ｔ３＝３．０ｓｅおよびＴ４＝５．３に設定している。（それぞれ用紙先端検知からの時間）。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、画像形成装置の搬送路長、用紙の搬送速度等に応じて適宜変更可能である。そのため、予め実験を行い好適な値を設定すすることが望ましい。 FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the image forming apparatus according to the embodiment. This timing chart corresponds to the flowchart shown in FIG. For example, T1 = 0.5 sec, T2 = 2.0 sec, T3 = 3.0se, and T4 = 5.3 are set. (Each time from detection of the leading edge of the paper) T1, T2, T3, and T4 can be appropriately changed according to the conveyance path length of the image forming apparatus, the conveyance speed of the paper, and the like. For this reason, it is desirable to set a suitable value by conducting an experiment in advance.
図中、Ｔ０は、用紙の先端が用紙検知センサ１１３に到達したタイミングを示している。Ｔ０において、カウンタＣｎｔによる時間カウントが開始され、定着ループ制御を有効にする（Ｓ５０４、Ｓ５０５）。Ｔ０≦Ｃｎｔ＜Ｔ２となる期間において、ＣＰＵ２０１は、ループ検知センサ１１２の検知結果に応じて定着駆動モータ２０４の目標速度Ｖｕ、Ｖｄを切り換える（Ｓ５０６）。また、Ｔ１≦Ｃｎｔ＜Ｔ２となる期間において、定着駆動モータ２０４の平均速度を演算しＶａｖｅとする。
In the figure, T0 indicates the timing at which the leading edge of the paper reaches the
その後、Ｔ２以降の各制御期間において、適切な補正ゲインと平均速度とに基づいて算出される目標速度（Ｖａｖｅ×Ｇ１、Ｖａｖｅ×Ｇ２、Ｖａｖｅ×Ｇ３など）に応じて、定着駆動モータ２０４が駆動される。
Thereafter, in each control period after T2, the fixing
図７は、タイミングチャートの比較例を示す図である。図６と比較するとわかるように、図７の比較例では、単純に、ループセンサの検知結果に連動して、ＶｕとＶｄを切り換えているに過ぎない。この場合、上述したように用紙後端の振動を好適に抑制できないおそれがある。 FIG. 7 is a diagram illustrating a comparative example of timing charts. As can be seen from comparison with FIG. 6, in the comparative example of FIG. 7, Vu and Vd are simply switched in conjunction with the detection result of the loop sensor. In this case, as described above, there is a possibility that the vibration at the trailing edge of the sheet cannot be suitably suppressed.
それに対して、本実施形態では、用紙の先端を基準とした第１の制御期間（例：Ｔ１ないしＴ２）においては、ループの検知に応じて定着駆動モータ２０４を駆動制御する。また、第１の制御期間以降における１以上の制御期間（例：Ｔ２ないしＴ５）においては、第１の制御期間における定着駆動モータ２０４の平均速度（例：Ｖａｖｅ）から１以上の目標速度（例：Ｖａｖｅ×Ｇ１、Ｖａｖｅ×Ｇ２、Ｖａｖｅ×Ｇ３等）を決定する。さらに、決定した目標速度により定着駆動モータ２０４を駆動制御する。これにより、用紙後端の振動を好適に抑制できるため、形成画像の品質を安定化させることができる。
On the other hand, in the present embodiment, during the first control period (eg, T1 to T2) based on the leading edge of the paper, the fixing
また、第１の制御期間以降における用紙の先端を基準とした複数のタイミング（例：Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）ごとに、目標速度を切り換えることで、とりわけ好適に用紙後端の振動を抑制できる。 In addition, by switching the target speed at each of a plurality of timings (for example, T2, T3, T4) based on the leading edge of the sheet after the first control period, vibration of the trailing edge of the sheet can be particularly preferably suppressed.
さらに、１以上の目標速度を決定する際に使用される１以上の係数データ（例：Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）を予め記憶するＲＯＭ等に記憶しておくことで、係数データを個別に算出する手間を省くことができる。なお、動的に、係数データを求めてもよい。 Furthermore, one or more coefficient data (for example, G1, G2, G3) used when determining one or more target speeds are stored in advance in a ROM or the like, thereby calculating the coefficient data individually. Save time and effort. The coefficient data may be obtained dynamically.
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、目標速度を求めるための係数データ（補正ゲイン）をループの発生に関与するパラメータに応じて切り換える技術について説明する。とりわけ、本実施形態では、用紙の坪量（例：厚紙、普通紙など）または搬送速度に基づいて好適な係数データを採用する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, a technique for switching coefficient data (correction gain) for obtaining a target speed according to a parameter related to the occurrence of a loop will be described. In particular, the present embodiment employs suitable coefficient data based on the basis weight of the paper (eg, thick paper, plain paper, etc.) or the conveyance speed.
一般に、用紙の種類、厚み等の材質により定着器のニップ厚が変化するため、印刷モード（用紙の搬送速度など）を切り換える必要がある。 Generally, since the nip thickness of the fixing device varies depending on the material such as the type and thickness of the paper, it is necessary to switch the printing mode (paper transport speed, etc.).
図８は、実施形態に係る印刷モードごとの補正ゲインを記憶した例示的なテーブルデータを示す図である。一般に、厚紙は、用紙のコシが普通紙に比べて強いため、用紙が弓なりになる度合いが小さい。これは、搬送方向におけるループ量は、普通紙よりも厚紙のほうが均一になることを意味する。従って、このテーブルでは、普通紙モードに比べて厚紙モードの補正ゲインの絶対値を小さく設定し、補正量を少なくしている。 FIG. 8 is a diagram illustrating exemplary table data in which the correction gain for each print mode according to the embodiment is stored. In general, thick paper is stronger than plain paper, so the degree to which the paper becomes bowed is small. This means that the amount of loop in the transport direction is more uniform for thick paper than for plain paper. Therefore, in this table, the absolute value of the correction gain in the thick paper mode is set smaller than that in the plain paper mode, and the correction amount is reduced.
図９は、実施形態に係る補正ゲインの設定処理を示す例示的なフローチャートである。この処理は、遅くとも、各タイミング間において適用される目標速度を算出するまでに実行されていればよい。 FIG. 9 is an exemplary flowchart illustrating correction gain setting processing according to the embodiment. This process should just be performed at the latest by calculating the target speed applied between each timing.
ステップＳ９０１において、ＣＰＵ２０１は、不図示の操作部等から指示される印刷モードを判定する。普通紙モードであれば、ステップＳ９０２に進み、ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０６から普通紙モード用の補正ゲインＧ１、Ｇ２、Ｇ３を読み出し、ＲＡＭ２０７にロードしておく。一方、厚紙モードであれば、ステップＳ９０３に進み、ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０６から厚紙モード用の補正ゲインＧ１、Ｇ２、Ｇ３を読み出し、ＲＡＭ２０７にロードしておく。このようにしてロードされた補正ゲインが、Ｓ５０７、Ｓ５０９およびＳ５１１において使用される。
In step S901, the
以上説明したように、本実施形態によれば、種々の印刷モードごとに補正ゲインを切り換える。これにより、印刷モードごとの特性に応じて好適に用紙後端の振動を抑制できる。そのため、形成画像をさらに安定化させることが可能となろう。 As described above, according to the present embodiment, the correction gain is switched for each of various printing modes. Thereby, the vibration of the trailing edge of the paper can be suitably suppressed according to the characteristics for each printing mode. Therefore, it will be possible to further stabilize the formed image.
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、他のループの発生に関与するパラメータとして、環境温度や環境湿度に基づいて補正ゲインを切り換える例について説明する。一般に、環境温度や環境湿度により、定着ローラ１１０のニップ厚が変化する。ニップ厚が変化すると、用紙の弓なり量が変化するため、用紙両端のループ量も変化する。そこで、環境温度や環境湿度に応じて、好適な目標速度を設定することが望ましい。
(Third embodiment)
In the third embodiment, an example will be described in which the correction gain is switched based on the environmental temperature and the environmental humidity as parameters relating to the occurrence of another loop. In general, the nip thickness of the fixing
図１０は、実施形態に係る環境湿度ごとの補正ゲインを記憶した例示的なテーブルデータを示す図である。この例では、環境湿度の検出結果ＴｃがＡ１未満の場合（低湿）、Ａ１以上Ａ２未満（常湿）、Ａ２以上の場合（高湿）ごとに、それぞれ補正ゲイン１、２、３が登録されている。Ａ１やＡ２等の閾値と、各補正ゲインとの関係は、画像形成装置や駆動装置の構造に依存するため、実験等に好適な値を決定しておくものとする。 FIG. 10 is a diagram illustrating exemplary table data storing correction gains for each environmental humidity according to the embodiment. In this example, correction gains 1, 2, and 3 are registered for each environmental humidity detection result Tc of less than A1 (low humidity), A1 or more and less than A2 (normal humidity), and A2 or more (high humidity). ing. Since the relationship between the threshold values such as A1 and A2 and the respective correction gains depends on the structure of the image forming apparatus and the driving apparatus, a value suitable for an experiment or the like is determined.
環境湿度が常湿に比べて低い場合、用紙の水分量が低下するため、用紙の弓なり量が大きくなる。その結果、低湿環境における用紙のループ量は、常湿環境のループ量に比べて、搬送方向に対して中央部と両端部のループ量の差が大きくなる。従って、常湿の補正ゲインに比べて低湿の補正ゲインの絶対値を大きく設定し、補正量を大きくしている。 When the environmental humidity is lower than the normal humidity, the water content of the paper decreases, and the amount of bowing of the paper increases. As a result, the paper loop amount in the low humidity environment has a larger difference in the loop amount between the central portion and both ends in the transport direction than the loop amount in the normal humidity environment. Therefore, the absolute value of the low humidity correction gain is set larger than the normal humidity correction gain to increase the correction amount.
一方、環境湿度が常湿に比べて高い場合、用紙の水分量が増加するため、弓なり量が小さくなる。その結果、高湿環境における用紙のループ量は常湿環境に比べて搬送方向に対して均一になる。従って、常湿の補正ゲインに比べて高湿の補正ゲインの絶対値を小さく設定している。 On the other hand, when the environmental humidity is higher than the normal humidity, the amount of water in the paper increases, and the amount of bow becomes smaller. As a result, the amount of paper loop in a high humidity environment is uniform in the transport direction as compared to a normal humidity environment. Therefore, the absolute value of the high humidity correction gain is set smaller than the normal humidity correction gain.
図１１は、実施形態に係る補正ゲインの設定処理を示す例示的なフローチャートである。この処理は、遅くとも、各タイミング間において適用される目標速度を算出するまでに実行されていればよい。 FIG. 11 is an exemplary flowchart illustrating correction gain setting processing according to the embodiment. This process should just be performed at the latest by calculating the target speed applied between each timing.
ステップＳ１１０１において、ＣＰＵ２０１は、環境センサ２０８を用いて現在の環境パラメータ（例えば湿度）がどの程度であるかを判定する。低湿であれば、ステップＳ１１０２に進み、ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０６から低湿用の補正ゲインＧ１、Ｇ２、Ｇ３を読み出し、ＲＡＭ２０７にロードしておく。一方、常湿であれば、ステップＳ１１０３に進み、ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０６から常湿用の補正ゲインＧ１、Ｇ２、Ｇ３を読み出し、ＲＡＭ２０７にロードしておく。さらに、高湿であれば、ステップＳ１１０３に進み、ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０６から高湿用の補正ゲインＧ１、Ｇ２、Ｇ３を読み出し、ＲＡＭ２０７にロードしておく。このようにしてロードされた補正ゲインが、Ｓ５０７、Ｓ５０９およびＳ５１１において使用される。
In step S <b> 1101, the
以上説明したように、本実施形態によれば、環境パラメータごとに補正ゲインを切り換える。これにより、環境パラメータごとの特性に応じて、好適に用紙後端の振動を抑制できる。そのため、形成画像をさらに安定化させることが可能となろう。 As described above, according to the present embodiment, the correction gain is switched for each environmental parameter. Thereby, the vibration of the trailing edge of the paper can be suitably suppressed according to the characteristics for each environmental parameter. Therefore, it will be possible to further stabilize the formed image.
［他の実施形態］
上述の実施形態によれば、潜像形成媒体として感光ドラム１０３を採用したが、ベルト状の感光体を懸架し、駆動ローラにて駆動してもよい。また、無端状搬送体として、紙搬送ベルト１０６を採用したが、これは中間転写体であってもよい。
[Other Embodiments]
According to the above-described embodiment, the photosensitive drum 103 is employed as the latent image forming medium. However, a belt-shaped photosensitive member may be suspended and driven by a driving roller. Further, the
また、用紙が定着ローラ１１０に搬送されてきたか否かを、用紙検知センサ１１３により検知していたが、ループ検知センサ１１２を使用してもよい。例えば、用紙が定着ローラ１１０に搬送されるまで、定着駆動モータ２０４の駆動速度は、速度基準値Ｖｅｒｆよりも遅い速度に設定する。これにより、転写−定着間で用紙ループを形成し、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。
Further, although the
また、上述の実施形態では、初期の制御期間以降の制御期間を３つ（Ｔ２〜Ｔ３、Ｔ３〜Ｔ４、Ｔ４〜Ｔ５）としているが、複数であればこれに限定するものではない。また各々の補正ゲインを必ずしも異なる数値にする必要もない。最終的に、用紙後端での振動を好適に抑制できれば十分だからである。 Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the control period after the initial control period is set to three (T2-T3, T3-T4, T4-T5), if it is plurality, it will not limit to this. Further, it is not always necessary to set each correction gain to a different value. This is because it is sufficient that the vibration at the trailing edge of the paper can be suitably suppressed finally.
ところで、定着器から用紙を排出する際、用紙のシワの発生を防止するために、加圧ローラ１１１の両端の加圧力を中央の加圧力よりも大きくすることが一般的に知られている。これにより定着器上流側直近において、用紙中央が上方向に盛り上がり、用紙両端が下方向に下がる、いわゆる弓なり形状が形成される。
By the way, it is generally known that when the paper is discharged from the fixing device, the pressing force at both ends of the
図１２は、弓なり形状を説明するための図である。この図は、転写部側から定着器入り口を見たときの様子を示している。この例では、ループ検知センサが用紙中央部に配置されている。 FIG. 12 is a diagram for explaining a bow shape. This figure shows a state when the entrance of the fixing device is viewed from the transfer portion side. In this example, the loop detection sensor is disposed at the center of the sheet.
弓なり形状となった用紙両端のループ量は、用紙中央のループ量に対して小さくなる。そのため、用紙中央のループを一定量に保つよう搬送ユニットを制御しても、従来の方法では、用紙後端に振動が発生してしまう。これを回避するために、ループ検知センサを用紙搬送方向に対して用紙変動の影響を受けにくい端部に配置することも考えられる。しかしながら、幅の狭い用紙は、当該端部を通らないおそれがある。従って、様々な幅の用紙について、高背的にループを検知するためには、やはり中央部にセンサを設けることが望ましい。 The loop amount at both ends of the paper having a bow shape is smaller than the loop amount at the center of the paper. For this reason, even if the transport unit is controlled so as to keep the loop at the center of the sheet at a constant amount, the conventional method causes vibration at the trailing edge of the sheet. In order to avoid this, it is also conceivable to arrange the loop detection sensor at an end portion that is not easily affected by paper fluctuations in the paper transport direction. However, a narrow paper sheet may not pass through the edge. Therefore, in order to detect a loop with a high profile for various widths of paper, it is desirable to provide a sensor at the center.
また、ループ検知センサを中央と端部に複数配置することも考えられるが、センサの増加に伴い画像形成装置のコストアップが発生する。 Although it is conceivable to arrange a plurality of loop detection sensors at the center and at the end, an increase in the number of sensors increases the cost of the image forming apparatus.
それに対して、本実施形態によれば、用紙の先端を基準とした第１の制御期間（例：Ｔ１ないしＴ２）においては、ループの検知に応じて定着駆動モータ２０４を駆動制御する。また、第１の制御期間以降における１以上の制御期間（例：Ｔ２ないしＴ５）においては、第１の制御期間における定着駆動モータ２０４の平均速度（例：Ｖａｖｅ）から１以上の目標速度（例：Ｖａｖｅ×Ｇ１、Ｖａｖｅ×Ｇ２、Ｖａｖｅ×Ｇ３等）を決定する。さらに、決定した目標速度により定着駆動モータ２０４を駆動制御する。これにより、用紙後端の振動を好適に抑制できるため、形成画像の品質を安定化させることができる。すなわち、中央付近にループ検知センサ１１２を１つだけ設けるだけでも、用紙後端の振動を抑制できるため、コスト面でも非常に有利である。
On the other hand, according to the present embodiment, during the first control period (eg, T1 to T2) based on the leading edge of the paper, the fixing
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
101C, 101M, 101Y, 101Bk ...
Claims (5)
前記転写部によって前記記録媒体に転写された画像を当該記録媒体に定着する定着部と、
前記記録媒体が前記転写部と前記定着部とにより搬送されている状態で、前記転写部と前記定着部の間で当該記録媒体にループが形成されたか否かを検知するループ検知部と、
前記定着部によって前記記録媒体を搬送する搬送速度を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記記録媒体が前記転写部と前記定着部により搬送されてから、一定期間において、前記ループ検知部の検知結果に基づいて当該記録媒体の搬送速度を制御し、前記一定期間における当該記録媒体の搬送速度の平均速度を求め、前記一定期間以降の期間において、求めた前記平均速度を補正して得られた目標速度で当該記録媒体の搬送速度を制御することを特徴とする画像形成装置。 A transfer section for transferring an image to a recording medium ;
A fixing unit for fixing the image transferred on the recording medium by the transfer unit on the recording medium,
A loop detecting unit for detecting whether the loop has been formed on the recording medium between the state in which the recording medium is conveyed by said fixing section and the transfer section, and the transfer portion and the fixing portion,
A control unit that controls a conveyance speed of conveying the recording medium by the fixing unit;
Have
The control unit, from said recording medium is more conveyed to the fixing unit and the transfer unit, in a period of time, controls the transport speed of the recording medium based on a detection result of said loop detecting unit, the predetermined period An average speed of the recording medium conveyance speed is obtained, and the conveyance speed of the recording medium is controlled at a target speed obtained by correcting the obtained average speed in a period after the predetermined period. Image forming apparatus.
前記制御部は、前記検知部によって前記記録媒体の先端を検知したタイミングを基準として前記一定期間及び前記一定期間以降の期間を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。 Furthermore, a detection unit that detects the recording medium downstream of the fixing unit in the conveyance direction of the recording medium is provided,
Wherein the control unit, the image formation according to claim 1 or 2, characterized in that to determine the duration of the predetermined period and the predetermined period since the reference timing of detecting the leading edge of the recording medium by the detecting unit apparatus.
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