JP5832194B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。

現像剤としてのトナーをプリント用紙等の記録材に定着させることで、メモリ上に記憶されているイメージを可視化する画像形成装置は、レーザビームプリンタや複写機に代表され、その静粛性から広く利用されている。
このような画像形成装置におけるプリント動作は、公知の電子写真技術、すなわち、露光、現像、転写のプロセスを経て、トナーで可視化した像を記録材上に担持させ、最後にこのトナー像を該記録材に定着させることで終了するものである。

ここで、熱ローラ方式やフィルム加熱方式の定着装置において、装置に導入使用可能な最大通紙幅よりも通紙幅が狭い記録材、又はユーザが指定した幅よりも狭い記録材を連続的に通紙して加熱定着を実行していくと、次のような状態となる。すなわち、定着ニップ部における通紙部では、記録材の加熱のために消費された熱が温調系によって補償されて所定温度に維持されるのに対して、非通紙部では記録材の加熱によって熱が消費されないので熱が蓄積される。
その為、非通紙部の温度が所定温度に維持管理されている通紙部よりも昇温していくいわゆる非通紙部昇温が生じる。
従って昇温を抑制し、昇温部周辺の構成部材に熱ダメージを与えない為に、次のような検知手段による検知結果に基づいて、１枚毎の印刷間隔を長くし（以下、スループットダウン）、非通紙部昇温を抑制する方式が提案されている（特許文献１参照）。その検知手段とは、定着器の通紙部及び非通紙部に設けられ、通紙部と非通紙部の温度を検知する温度検知素子であり、又は、記録材の幅を検知するセンサ（以下、紙幅センサ）である。

また、定着時においては、記録材が定着部と転写部の双方におけるニップ部分に挟持された状態で搬送されている際に、定着ニップ部からの記録材の引っ張り等が発生すると、画像のズレやこすれが生じることが懸念されていた。
この画像のズレやこすれを防止するために、次のような制御（以下、定着ループ制御）を実行する装置が提案されている（特許文献２参照）。それは、定着装置の上流側に設けられたループセンサを用いて記録材のループ量を検知し、この検知タイミングに従い、定着装置のローラ回転速度を可変制御することにより、定着装置上流部の記録材にループを発生させるものである。

特開平１０−０２０７１８号公報 特開平１−２６７２３７号公報

しかしながら、上記従来例に係る構成においては、次のようなことが懸念される。
ユーザが指定したサイズよりも幅が狭い記録材が連続的に通紙された場合、定着器の非通紙部昇温を抑制する為に、定着器非通紙部に温度検知素子を設けて非通紙部の温度を検知する必要があり、プリンタのサイズアップやコストアップに繋がることが懸念される。
また、ユーザが指定したサイズよりも幅が狭い記録材が連続的に通紙された場合、適切
な定着ループ制御を行う事ができない為に、画像のズレやこすれが発生してしまうことが懸念される。適切な定着ループ制御のために紙幅センサを設けることは、コストアップに繋がることが懸念される。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ユーザが指定した記録材のサイズと、画像形成のために搬送されている記録材のサイズとが異なることを、コストアップ及び装置本体の大型化を招くことなく検出可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体との間に形成された転写部で記録材を搬送しながら、前記像担持体に担持されたトナー像を該記録材に転写させる転写手段と、
前記像担持体に担持されたトナー像を記録材に転写させるために、前記転写手段に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記転写手段に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記転写手段によりトナー像が転写された記録材を定着部で搬送しながら、該記録材上のトナー像を該記録材に定着させる定着手段と、
を有し、
前記転写部及び前記定着部で搬送される記録材にループが形成される画像形成装置において、
記録材の種類毎に予め設定されている関係であって、記録材のサイズと、前記像担持体に担持されたトナー像を記録材に転写する際に必要な転写電流の大きさとの関係から、ユーザが設定した記録材の種類及びサイズに対応する前記転写電流の大きさを導出し、
導出された前記転写電流の大きさと、予め設定されている電圧が前記電圧印加手段により前記転写手段に印加された際に前記電流検出手段により検出された電流の大きさと、前記予め設定されている電圧の大きさとから、前記像担持体に担持されたトナー像を記録材に転写する際に前記転写手段に印加する転写電圧の大きさを導出する導出手段と、
記録材が前記転写部で搬送されている状態で、前記導出手段により導出された大きさの転写電圧が前記電圧印加手段により前記転写手段に印加された際に、前記電流検出手段により検出された電流の大きさが、ユーザが設定した記録材の種類及びサイズに対応して設定される閾値の範囲より大きい場合、前記ループの量を、ユーザが設定した記録材の種類及びサイズに対応して設定されるループの量よりも小さくすることを特徴とする。

本発明によれば、ユーザが指定した記録材のサイズと、画像形成のために搬送されている記録材のサイズとが異なることを、コストアップ及び装置本体の大型化を招くことなく検出可能な画像形成装置を提供することが可能となる。

実施例１の紙幅と二次転写部に流れる電流の変化について示す図 実施例１の画像形成装置のバイアス構成について説明するための図 実施例１の電流検出回路について説明するための図 実施例１のアルゴリズムを示す図 実施例１の画像形成装置の概略構成を示す断面図 実施例２のループ量を検知するための検知手段について説明する図 実施例２のループセンサフラグとループセンサとの関係を示す図 実施例２のアルゴリズムを示す図 実施例３の紙幅と二次転写部に流れる電流の変化について示す図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置な
どは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

以下に、実施例１について説明する。
図５は、本実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。以下に、図５を用いて本実施例に係る画像形成装置の概略構成と一連の動作について説明する。
本実施例に係る画像形成装置は、４色（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ている。１５は静電潜像が形成される感光体ドラムである。３０は画像信号に応じてレーザ露光を行い、感光体ドラム１５上に静電潜像を形成するレーザスキャナである。９は像担持体としての無端状の搬送ベルト（以下、中間転写ベルト）である。５は中間転写ベルト９を回転駆動する駆動ローラであり、不図示のモータとギア等からなる駆動手段に接続されている。４は中間転写ベルト９の移動に伴い従動回転し、かつ中間転写ベルト９に一定の張力を付与する従動ローラである。４０は一次転写パッド、１０は転写手段としての二次転写ローラである。

まず、給送ローラ３の回転によりカセット１内の記録材２が１枚給送され、レジストローラ８まで搬送される。この記録材２は、中間転写ベルト９上に画像が形成されるまで、レジストローラ８にて待機状態となる。
画像形成を行うために、感光体ドラム１５は導電ローラ（以下、帯電ローラ）１７により表面を均一に帯電され、スキャナ部３０により、まずイエロー画像の潜像が形成される。イエロー現像器２０Ｙにおいては、容器内のトナーを送出する機構によって塗布ローラ２０ＲＹにトナーが送り込まれる。

そして、図示された矢印Ａ方向に回転する塗布ローラ２０ＲＹ、及び、現像ローラ２０ＳＹの外周に圧接されたブレード２０ＢＹ（以下、現像ブレード）によって、現像ローラ２０ＳＹの外周にトナーが薄層塗布され、かつトナーに電荷が付与（摩擦帯電）される。このとき、現像ローラ２０ＳＹは、図示された矢印Ｂ方向に回転している。

この状態で、潜像が形成された感光体ドラム１５に対向している現像ローラ２０ＳＹに現像バイアスが印加されることにより、感光体ドラム１５上に形成された潜像がトナーにより現像される。次に、感光体ドラム１５上に形成されたトナー像と逆極性の電圧が電源より一次転写パッド４０に印加されることで、感光体ドラム１５上に形成されたトナー像が中間転写ベルト９上に一次転写され、中間転写ベルト９に担持される。

イエローのトナー像が中間転写ベルト９へ一次転写されると、現像ロータリ２３が回転することで、次に画像形成を行うマゼンタ現像器２０Ｍが回転移動し、感光体ドラム１５に画像形成を行うための現像位置で停止する。
イエローの画像形成動作と同様に、感光体ドラム１５が帯電され、露光により形成された感光体ドラム１５上の潜像に、マゼンタのトナー像が形成される。感光体ドラム１５に形成されたトナー像は、イエローと同様に中間転写ベルト９に一次転写される。次いで、シアン、ブラックの潜像形成、現像及び中間転写ベルト９への一次転写が行われ、中間転写ベルト９の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が多重転写されたカラー画像が形成される。中間転写ベルト９にカラー画像が形成された後、レジストローラ８で待機状態にあった記録材２が再び搬送される。

二次転写部は、中間転写ベルト９と、中間転写ベルト９に接離可能な二次転写ローラ１０と、駆動ローラ（以下、二次転写対向ローラ）５とから構成されており、中間転写ベルト９と二次転写ローラ１０により転写部としての二次転写ニップ部Ｔが構成されている。この二次転写ニップ部Ｔで記録材が挟持搬送されながら、中間転写ベルト９に担持された
トナー像が該記録材に転写される。二次転写ローラ１０は、図５に示す実線の状態と破線の状態のように中間転写ベルト９に対して当接・離間することが可能である。
中間転写ベルト９上に各色のトナー像が多重転写されている間は、中間転写ベルト９上に形成された（中間転写ベルト９に担持された）トナー像を乱さぬよう、二次転写ローラ１０は実線で示す下方に位置し中間転写ベルト９から離れている。

中間転写ベルト９上に各色のトナー像が多重転写し終えた後、記録材２にトナー像が二次転写されるタイミングに合わせて、二次転写ローラ１０は図５に破線で示す位置に不図示のカム部材により移動される。二次転写ローラ１０及び二次転写対向ローラ５にて記録材２が中間転写ベルト９に圧接されると同時に、二次転写ローラ１０にトナーと逆極性のバイアスが印加されることで、中間転写ベルト９上のカラー画像が記録材２に転写（二次転写）される。

中間転写ベルト９から記録材２にカラー画像が転写された後、クリーニングブラシ（以下、「ＩＣＬブラシ」）５０、帯電ローラ（以下、「ＩＣＬローラ」）３９が中間転写ベルト９に当接する。ここで、ＩＣＬブラシ５０は、中間転写ベルト９上に残留する残留トナーをバイアス印加によって均一に散らす為のものである。また、ＩＣＬローラ３９は、ＩＣＬブラシ５０によって散らされた残留トナーを現像時のトナーの帯電極性とは逆極性に帯電する為のものである。

ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９に関しても、図５に示す実線の状態と破線の状態のように、中間転写ベルト９に対して当接・離間することが可能に構成されている。残留トナーの帯電終了後、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９は中間転写ベルト９から離間される。なお、連続して画像形成が行われる時は、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９が中間転写ベルト９に当接し、残留トナーを帯電している間に、次の画像形成のイエローが感光体ドラム１５上に形成される。
感光体ドラム１５上に形成された画像が中間転写ベルト９上に一次転写されＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９による当接位置を通過する時は、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９は中間転写ベルト９から離間されている。

ＩＣＬローラ３９により帯電された残留トナーは、感光体ドラム１５と中間転写ベルト９が当接する一次転写部で感光体ドラム１５に静電的に転写され、クリーナブレード１６によりクリーニング容器１４に回収される。
また、この残留トナーと次の画像形成動作の１色目であるイエロートナーとは一次転写ニップ位置にて交差し、残留トナーが感光体ドラム１５に転写することと、イエロートナー像が感光体ドラム１５から中間転写ベルト９へ一次転写することとが同時に行われる。
記録材２は中間転写ベルト９から剥離された後、定着手段としての定着器２５へ搬送され、加圧ローラ２７と定着ローラ２６との間に形成された定着ニップ部（定着部）Ｐで搬送されながら、記録材上のカラー画像が記録材２に定着される。その後、カラー画像が定着された記録材２は、排出ローラ３６を介して装置本体上部の排出トレイ３７上へ画像面を下向きにして排出される。

以下に、本実施例の特徴について説明する。本実施例では、ユーザが指定（設定）した紙種情報（記録材の種類やサイズ情報）と、二次転写時の転写電流検出結果から記録材の幅（以下、紙幅）を検知し、検知結果に基づいてスループットダウンを行う事で、定着器の非通紙部昇温を抑制することを特徴とする。
ここで、スループットは、単位時間当たりのプリント枚数で表される。そして、スループットダウンとは、複数枚の記録材が連続して画像形成される際における、先の記録材と後の記録材との搬送間隔を、通常の画像形成時の搬送間隔よりも長くすることをいう。通常の画像形成時の搬送間隔とは、初期状態での（予め設定されている）搬送間隔であり、
定着器の非通紙部の昇温が問題とならない状態での画像形成時の搬送間隔である。

本実施例のバイアス構成を図２に、電流検出回路構成を図３に示す。
帯電ローラ１７には帯電バイアス回路８０ｅ、現像ローラ２０Ｓ及び現像ブレード２０Ｂには現像・ブレードバイアス回路８０ｆ、一次転写パッド４０には転写バイアス回路８０ａ、二次転写ローラ１０には転写バイアス回路８０ｂを用意し、各部に帯電を行う。また、ＩＣＬブラシ５０にはＩＣＬブラシバイアス回路８０ｃ、ＩＣＬローラ３９にはＩＣＬローラバイアス回路８０ｄを用意し、各部に帯電を行う。ここで、転写バイアス回路８０ｂは、電圧印加手段に相当する。

また必要に応じて、バイアス毎に独立して電流検出回路を設け、その検出結果から定電流或いは定電圧制御を行っている。図２に示す場合は、一次転写、二次転写、ＩＣＬブラシ、ＩＣＬローラの４バイアスにそれぞれ電流検出回路８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄが設けられている。例えば、二次転写電流８２ｂは図２に示すように、転写バイアス回路８０ｂから二次転写ローラ１０→中間転写ベルト９→二次転写対向ローラ５→グラウンドの順の経路で流れる。ここで、電流検出回路８１ｂは、二次転写ローラ１０に流れる電流を検出する電流検出手段に相当する。

したがって、転写バイアス回路８０ｂとグラウンドとの間の電流検出回路８１ｂにより二次転写電流８２ｂを検出することができる。二次転写電流８２ｂは、電流検出回路８１ｂで検出され電圧信号に変換された後、ＣＰＵ８５（ワンチップマイクロコンピュータ）のＡ／Ｄポートへ送信される。ＣＰＵ８５は電圧信号や環境情報、寿命情報等を基に転写バイアス回路８０ｂの出力電圧等の画像形成動作をコントロールする。ここで、ＣＰＵ８５は、導出手段、判断手段及び制御手段を構成する。

また図３に示すように、二次転写ローラ１０、中間転写ベルト９、二次転写対向ローラ５の合成抵抗Ｒ１１１に転写バイアス回路８０ｂにより二次転写バイアスを印加する事によって流れる電流Ｉｒは、抵抗Ｒ１１２を通過し、電源に戻る。この時、電流量によって変化するＲ１１２間の電位差と電源ＶｃｃからＲ１１３、Ｒ１１４の分圧によって生成される基準電圧Ｖｋの和ＶｒをＣＰＵ８５によって検知する事で電流レベルの検出を行っている。また、図３に示す回路では、正バイアスの電流検出のみを行う。

図１は、二次転写時に二次転写バイアスＶ０を印加し、紙種は同一で紙幅を変化させた場合の二次転写部に流れる電流の変化（電流検出結果）について示した図であり、横軸が紙幅、縦軸が電流検出結果の電圧値を示す。この時、二次転写バイアスは定電圧でＶ０から変化しない事とする。

記録材が二次転写ニップ部Ｔに到達していない時には、転写バイアス回路８０ｂから二次転写ローラ１０→中間転写ベルト９→二次転写対向ローラ５→グラウンドの経路で電流が流れ、このときの電流検出結果をＶｒ０とする。次に、幅Ｌ１の記録材Ａが二次転写ニップ部Ｔに到達すると、転写バイアス回路８０ｂから二次転写ローラ１０→記録材Ａ→中間転写ベルト９→二次転写対向ローラ５→グラウンドの経路で電流が流れ、このときの電流検出結果をＶｒ１とする。

この時、Ｖｒ１とＶｒ０の関係は、記録材の負荷分が増大する事により電流が減少する為、Ｖｒ１＜Ｖｒ０となる。また、幅Ｌ１より一定量狭い幅Ｌ２の記録材が二次転写ニップに到達した場合、転写バイアス回路８０ｂから二次転写ローラ１０→記録材Ｂ→中間転写ベルト９→二次転写対向ローラ５→グラウンドの経路で電流が流れ、このときの電流検出結果をＶｒ２とする。この時、記録材Ｂは記録材Ａと比較して紙幅が小さく、二次転写ローラに接している面積も小さい為、負荷は小さく電流は増幅する。従って、Ｖｒ２＞Ｖ
ｒ１となる。また、紙幅と電流検出結果は、図１のように線形の関係を持つ。

即ち、本実施例では、二次転写中の電流検出結果を基に紙幅を検出することとしている。また、紙種毎に紙幅と電流検出結果との関係を示すテーブル等をＣＰＵ８５に内蔵されている不揮発メモリ等に予め格納しておくものとし、紙幅算出時に参照する。また、定着器が非通紙部昇温する条件として、予め決められた規格値より幅の狭い記録材が一定枚数以上連続して通紙された場合に、スループットダウンを行い、定着器の非通紙部昇温故障を防止する。

図４は、本実施例におけるアルゴリズムを示す図である。図４を用いて本実施例においてＣＰＵ８５により実行される画像形成シーケンスについて説明する。ここで、初期状態は、二次転写ローラ１０が中間転写ベルト９から離間した状態とする。また、規定値より幅が狭い記録材が連続して通紙された回数をＮと定義し、初期値はゼロを設定する。本実施例では、Ｎが規定値（規定回数、予め設定された値）Ｋを超えた場合に、スループットダウンを行う。

始めに、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９に当接させる（ステップＳ１）。二次転写ローラ１０が中間転写ベルト９に当接した後に、予め決定（設定）しておいたテスト用の二次転写バイアスＶｔ２をＯＮする。テスト用の二次転写バイアスＶｔ２は、前回用いた二次転写バイアス値等を使って、目標とする二次転写バイアス値となるべく近い値を設定する（ステップＳ２）。

主に二次転写電流は、二次転写ローラ１０、中間転写ベルト９、二次転写対向ローラ５を通過しＧＮＤに戻る経路となる。よって、二次転写ローラ１０、中間転写ベルト９、二次転写対向ローラ５の合成抵抗値Ｒｔ２に流れる電流値Ｉｔ２を求める。この時の電流値Ｉｔ２（＝Ｖｔ２／Ｒｔ２）は、電流検出回路から求める事が可能である（ステップＳ３）。

次に、二次転写に必要な電流値Ｉｘ２を満足する為の二次転写電圧Ｖｘ２を算出する。この時、二次転写電圧Ｖｘ２は、
Ｖｘ２ ＝ Ｖｔ２ × Ｉｘ２ ／ Ｉｔ２
により求めることができる。ここで、必要電流Ｉｘ２は、ユーザが指定した紙種等によって異なり、紙種毎の紙幅と必要電流Ｉｘ２の関係を示す制御テーブルが、ＣＰＵ８５に内蔵されている不揮発メモリ等に予め格納されていることにより、決定されるものとする（ステップＳ４）。

次に、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９から離間させる（ステップＳ５）。その後、上述のように画像形成を開始し、一次転写までを全色終了させる（ステップＳ６、Ｓ７）。一次転写終了タイミングに合わせて、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９に当接させ、二次転写を行う。この時の二次転写電圧は、Ｖｘ２を印加し、定電圧制御を行う（ステップＳ８、Ｓ９）。

記録材が二次転写ニップに到達後、二次転写中の電流検出結果Ｖｒｘと、予め決定している閾値Ｖｈ１とを比較する（ステップＳ１０）。Ｖｒｘ＜Ｖｈ１であった場合、（画像形成のために搬送されている）記録材のサイズは、ユーザが指定した記録材のサイズよりも小さくないと判断し、Ｎに０を設定し、これまで通りの印刷間隔を保つ（ステップＳ１１）。ステップＳ１１完了後、クリーニング動作を行い、定着動作を完了する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２完了後、後続の記録材に連続して画像形成を行う場合は、ステップＳ７に戻り、後続の記録材に連続して画像形成を行わない場合は、シーケンスを終了する（ステップＳ１３）。

またステップＳ１０で、Ｖｒｘ≧Ｖｈ１であった場合、（画像形成のために搬送されている）記録材のサイズは、ユーザが指定した記録材のサイズよりも小さいと判断し、Ｎをインクリメントし、Ｎが規定値Ｋを上回っているかを検査する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４において、Ｎ＜Ｋと判断された場合は、ステップＳ１２を実行する。
またステップＳ１４で、Ｎ≧Ｋと判断された場合は、クリーニング動作及び定着動作を行う（ステップＳ１５）。そして、定着非通紙部の昇温不良を回避できる一定時間経過後に、Ｎ＝０をセットする（ステップＳ１６）。その後、後続の記録材に連続して画像形成を行う場合は、ステップＳ７に戻り、後続の記録材に連続して画像形成を行わない場合は、シーケンスを終了する（ステップＳ１７）。
これにより、次回の印刷時（画像形成時）よりスループットダウンを行い、定着非通紙部の昇温不良を防止することができる。ここで、ステップＳ１３及びステップＳ１７においてＹｅｓの場合はステップＳ７に戻るように構成されているが、これに限らず、通常の画像形成シーケンス（初期状態）に戻るものであってもよい。

以上説明したように本実施例によれば、ユーザが指定した紙種情報と二次転写時の電流検出結果から紙幅を検知し、検知結果に基づいてスループットダウンを行う事で、定着器の非通紙部昇温を抑制する事が可能となる。特に、ユーザが指定したサイズよりも幅が狭い記録材が連続的に通紙された時に、より効果的に定着器の非通紙部昇温を抑制する事ができる。
また、従来のようなセンサ（定着器非通紙部の温度検知素子や紙幅センサ）無しで、定着器の非通紙部昇温を抑制する事ができるので、コスト削減と装置本体のサイズ縮小が実現可能となる。
更に、従来のようなセンサよりも早く紙幅を検知する事ができるので、スループットダウンタイミング決定までの時間を短縮する事も可能となる。

ここで、本実施例では、ある一定以下の紙幅の記録材の画像形成が連続した場合にスループットダウンを行っているが、これに限るものではない。例えば、印刷枚数１０枚中７枚の紙幅が規格値以下だった場合にスループットダウンを行う等、スループットダウンを行う条件は可変できるものとする。
また本実施例では、中間転写ベルトを有するプリンタにおいて、二次転写時の電流検出結果Ｖｒｘを用いて紙幅検知を行ったが、これに限るものではない。すなわち、中間転写ベルトを持たないプリンタにおいても、記録材に転写を行う際に本実施例同様の紙幅検知を行う事は可能である。
また、本実施例では、電流検出結果Ｖｒｘは二次転写時に求めたが、これに限られるものではない。すなわち、電流検出結果Ｖｒｘは、記録材が転写部（本実施例では二次転写ニップ部Ｔ）で搬送されている状態で、転写電圧が転写手段（本実施例では二次転写ローラ１０）に印加されることで導出されるものであればよい。

また、本実施例では、定着非通紙部の昇温不良の防止のため、ＣＰＵ８５は、二次転写中の電流検出結果Ｖｒｘと閾値Ｖｈ１とを比較することで、搬送されている記録材のサイズが、ユーザが指定した記録材のサイズよりも小さいかどうかを判断している。
しかしながら、ＣＰＵ８５の動作はこれに限るものではなく、二次転写中の電流検出結果Ｖｒｘを用いることで、搬送されている記録材のサイズと、ユーザが指定した記録材のサイズとが異なっているかどうかを判断することもできる。ユーザが指定した紙種情報に基づいて画像形成条件が設定される構成において、画像形成のために搬送されている記録材のサイズと、ユーザが指定した記録材のサイズとが異なっている場合には、転写不良や定着不良等が発生することが懸念される。したがって、搬送されている記録材のサイズと、ユーザが指定した記録材のサイズとが異なっている場合に、ユーザに報知したり、画像形成動作を中断することで、転写不良や定着不良等の発生を防止することができる。
ここで、閾値Ｖｈ１は、ユーザが指定した紙種情報に対応して設定される閾値であり、紙幅と電流検出結果との関係が記録材の種類毎に設定される場合には、閾値が複数設定されることとなり、閾値の範囲が設定される。本実施例では、この閾値の範囲のうちの最大値よりも大きな値を閾値Ｖｈ１としている。また、二次転写中の電流検出結果Ｖｒｘが、この閾値の範囲外となる場合に、搬送されている記録材のサイズと、ユーザが指定した記録材のサイズとが異なっていると判断される。

以下に実施例２について説明する。
本実施例では、ユーザが指定した紙種情報（記録材の種類やサイズ情報）と二次転写時の転写電流検出結果から紙幅を検知し、検知結果に基づいて紙幅に応じた適切な定着ループ制御を行い、画像のズレやこすれを防止する。ここで、記録材のループは、二次転写ニップ部Ｔ及び定着ニップ部Ｐで記録材が搬送される際に形成される。この記録材のループの量は、ユーザが指定した紙種情報に対応して設定される。なお、実施例１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。また本実施例では、実施例１と同様のバイアス構成（図２）、電流検出回路（図３）を用いる。

本実施例で行うループ制御について、図６、図７を用いて説明する。
図６（ａ）は、記録材２のループ量を検知するための検知子７３と、定着入口搬送ガイド７２とを示す概略斜視図であり、同図（ｂ）は、検知子７３と、検知子７３を検知するループセンサ７１を示す概略斜視図である。ここで、ループセンサ７１及び検知子７３は、ループ量検知手段を構成している。また、ループセンサフラグ７３ａ及びループセンサフラグ７３ｂによって検知子７３が構成されている。

図６に示す定着入口搬送ガイド７２の搬送面には記録材２のループ量を検知するためのループセンサフラグ７３ａが配置されている。ループセンサフラグ７３ａは、一端側を回転軸（揺動軸）に回転（揺動）可能に配置され、他端側をシートが搬送面に沿って作るループ量に応じて回転するように配置されている。また、ループセンサフラグ７３ａの回転軸からは、ループセンサフラグ７３ａの動きと連動するループセンサフラグ７３ｂがループセンサ７１側に伸びている。図６では、ループセンサフラグ７３ｂとループセンサ７１との関係を容易にするために、シートと対向する側にループセンサ７１を配置した状態を示している。

図７は、ループセンサフラグ７３ｂとループセンサ７１との関係を示す概略図である。図７（ａ）は、記録材２のループ量が小さい場合を示しており、ループセンサフラグ７３ｂはループセンサ７１を光透過状態としている。一方、図７（ｂ）は、記録材２のループ量が大きい場合を示しており、ループセンサフラグ７３ｂはループセンサ７１を遮光状態としている。

つまり、ループセンサフラグ７３ｂの動きに連動してループセンサ７１が光透過又は遮光状態になることで、ループセンサフラグ７３ａの位置検出を可能としている。そして、ループセンサ７１の検出信号に基づいて、記録材２のループ量が一定となるように、定着器２５のローラ回転速度の可変制御がＣＰＵ８５により行われ、記録材２の搬送速度が制御される。定着器２５においては、加圧ローラ２７と定着ローラ２６のうち少なくともいずれかのローラが駆動されるように構成されている。

また、図５に示すように本実施例では、ループセンサが２個設けられており、２通りの定着ループ制御を行う事が可能となっている。２通りの定着ループ制御の適用例を以下に示す。
幅が広い紙は狭い紙と比較して、体積が大きい為、紙のコシが強い。その為、紙のルー
プが適切に作り出せず、定着器による引っ張り力が大きくなり、転写状態に影響を及ぼすことが懸念される。従って、紙幅が広い紙は、狭い紙に対してループを大きく制御する事によって引っ張り等の影響を防止することが望ましい。

また、幅が狭い紙を定着した場合、幅が広い紙に対して定着ローラの温度上昇量が大きい。これは、非定着領域の昇温スピードが定着領域に対して速い為である。そして、定着ローラは、温度上昇により熱膨張する。この為、定着ローラの膨張量が大きくなると定着ローラ径が大きくなり、定着ローラの回転速度が低下する。従って、ループ量を一定に保つ為に定着ローラを早く回すことが必要となる。
以上のような必要変化点に伴い、本実施例では、２種類のループ状態を予め設定し、適切なループ状態を選択する事によって、画像不良を防止する事を可能とするものである。

図８は、本実施例におけるアルゴリズムを示す図である。図８を用いて本実施例における動作について説明する。
本実施例では、二次転写中の電流検出結果Ｖｒｘが、閾値Ｖｈ１未満である場合は定着ループ制御（１）を適用し、閾値Ｖｈ１以上である場合は定着ループ制御（２）を適用する。定着ループ制御（１）はセンサフラグが短いループセンサ７１を用いて制御を行い、定着ループ制御（２）はセンサフラグが長いループセンサ７４を用いて制御を行う。その為、定着ループ制御（１）は定着ループ制御（２）に対して、記録材のループ量が大きくなる。

ステップＳ１〜ステップＳ１０までは実施例１と同様である。
Ｖｒｘ＜Ｖｈ１（ステップＳ１０でＹｅｓ）であった場合、クリーニング動作と同時に、定着ループ制御（１）（ループ量大）を適用して定着動作を行い、画像形成を終了する（ステップＳ２０）。また、Ｖｒｘ≧Ｖｈ１（ステップＳ１０でＮｏ）であった場合、クリーニング動作と同時に、定着ループ制御（２）（ループ量小）を適用して定着動作を行い、画像形成を終了する（ステップＳ２１）。
このように、搬送された記録材に対して、Ｖｒｘ≧Ｖｈ１となる場合、すなわち、ユーザにより指定された記録材のサイズより幅の小さいサイズの記録材が搬送された場合には、定着ループ制御（２）が適用され、記録材のループ量が小さくなる。

以上説明したように本実施例によれば、ユーザが指定した紙種情報と二次転写時の電流検出結果から紙幅を検知し、検知結果に基づいて紙幅に応じた適切な定着ループ制御を行う事で、画像のズレやこすれを防止する事が可能となる。特に、ユーザが指定したサイズよりも幅が狭い記録材が連続的に通紙された時に、より効果的に画像のズレやこすれを防止する事ができる。
また、従来のようなセンサ（定着器非通紙部の温度検知素子や紙幅センサ）無しで、紙幅を検出でき、適切な定着ループ制御を行うことができるので、コスト削減と装置本体のサイズ縮小が実現可能となる。
また、従来のようなセンサよりも早く紙幅を検知する事ができるので、定着ループ制御のループ量を早く切り替える事が可能となる。
ここで、本実施例では、２種類のループセンサの検知結果に基づいて定着ループ制御を行っているが、これに限るものではない。ループセンサを持たない系においても、転写電流検出結果に基づいて、定着ローラの回転速度を予め定められた速度に変化させて定着ループ制御を行うことで、本実施例同様の効果を得る事が可能である。

以下に、実施例３について説明する。本実施例において、実施例１，２と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
本実施例では、装置本体周囲温度又は湿度を測定する温度センサ又は湿度センサの情報
と、ユーザが指定した紙種情報と、二次転写時の転写電流検出結果とから紙幅を検知し、検知結果に基づいてスループットダウンを行う事で、定着器の非通紙部昇温を抑制する。また、温度センサ又は湿度センサの情報と、ユーザが指定した紙種情報と二次転写時の転写電流検出結果から紙幅を検知し、検知結果に基づいて紙幅に応じた適切な定着ループ制御を行う事で、画像のズレやこすれを防止する。ここで、装置本体周囲温度（湿度）とは、画像形成装置が設置された設置場所における環境温度（湿度）をいう。そして、温度センサは温度検出手段に相当し、湿度センサは湿度検出手段に相当する。

図９は、二次転写時に二次転写バイアスＶ０を印加し、紙種は同一で紙幅を変化させた場合の二次転写部に流れる電流変化（電流検出結果）を示した図であり、横軸が紙幅、縦軸が電流検出結果の電圧値を示す。この時、二次転写バイアスは定電圧でＶ０から変化しない事とする。

記録材は温度や湿度の変化によって状態が変化し、二次転写時の電流検出結果は、図９に示すようにΔＶ分のばらつきを持つ。また、ΔＶの変化量は紙種によっても変化する。
そこで、本実施例では、紙種毎、温度又は湿度毎の紙幅と電流変化に関する情報をテーブルとして予めＣＰＵ８５の不揮発メモリに格納している。これは、実施例１で説明した、ＣＰＵ８５に内蔵されている不揮発メモリ等に予め格納されている、紙種毎に紙幅と電流検出結果との関係を示すテーブルにおいて、紙幅に対する電流検出結果を、温度センサ又は湿度センサの情報に基づいて補正するものである。
そして、紙幅検知時は、ユーザが指定した紙種情報と、二次転写時の電流検出結果と上記テーブルに基づいて紙幅を導出する。

このように、実施例１，２で説明した情報に加えて、温度センサや湿度センサの検知結果を併せ持つ事で、実施例１，２よりも更に精度良く紙幅を検知する事が可能となる。
ここで、温度センサはサーミスタ等の温度によって端子電圧が変化する素子を利用し、ＣＰＵ８５のＡ／Ｄポート等によって電圧をモニタする事で温度を検知する。また、湿度センサは、湿度によって端子電圧が変化する素子を利用し、ＣＰＵ８５のＡ／Ｄポート等によって電圧をモニタする事で湿度を検知する。

以上説明したように本実施例では、温度センサ又は湿度センサの情報と、ユーザが指定した紙種情報と、二次転写時の転写電流検出結果とから紙幅を検知しているので、紙幅の検知精度をより向上する事が可能となる。従って、本実施例の紙幅の検知方法を、実施例１に適用することで、より効果的に定着器の非通紙部昇温を抑制することができ、また実施例２に適用することで、より効果的に画像のズレやこすれを防止することができる。
ここで、本実施例においては、温度センサ又は湿度センサの情報を用いて、紙種毎に紙幅と電流検出結果との関係を示すテーブルにおいて、紙幅に対する電流検出結果を補正するものであったが、これに限るものではない。温度センサと湿度センサの情報のうち少なくともいずれか一方の情報を用いて補正を行うものであればよい。温度センサ及び湿度センサの両方の情報を用いる場合には、温度及び湿度の両方を検出可能なセンサを適用してもよい。

９…中間転写ベルト、１０…二次転写ローラ、８０ｂ…転写バイアス回路、８１ｂ…電流検出回路、８５…ＣＰＵ、Ｔ…二次転写ニップ部

Claims (4)

1. トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体との間に形成された転写部で記録材を搬送しながら、前記像担持体に担持されたトナー像を該記録材に転写させる転写手段と、
   前記像担持体に担持されたトナー像を記録材に転写させるために、前記転写手段に電圧を印加する電圧印加手段と、
   前記転写手段に流れる電流を検出する電流検出手段と、
   前記転写手段によりトナー像が転写された記録材を定着部で搬送しながら、該記録材上のトナー像を該記録材に定着させる定着手段と、
   を有し、
   前記転写部及び前記定着部で搬送される記録材にループが形成される画像形成装置において、
   記録材の種類毎に予め設定されている関係であって、記録材のサイズと、前記像担持体に担持されたトナー像を記録材に転写する際に必要な転写電流の大きさとの関係から、ユーザが設定した記録材の種類及びサイズに対応する前記転写電流の大きさを導出し、
   導出された前記転写電流の大きさと、予め設定されている電圧が前記電圧印加手段により前記転写手段に印加された際に前記電流検出手段により検出された電流の大きさと、前記予め設定されている電圧の大きさとから、前記像担持体に担持されたトナー像を記録材に転写する際に前記転写手段に印加する転写電圧の大きさを導出する導出手段と、
   記録材が前記転写部で搬送されている状態で、前記導出手段により導出された大きさの転写電圧が前記電圧印加手段により前記転写手段に印加された際に、前記電流検出手段により検出された電流の大きさが、ユーザが設定した記録材の種類及びサイズに対応して設定される閾値の範囲より大きい場合、前記ループの量を、ユーザが設定した記録材の種類及びサイズに対応して設定されるループの量よりも小さくすることを特徴とする画像形成装置。
2. 記録材が前記転写部で搬送されている状態で、前記導出手段により導出された大きさの転写電圧が前記電圧印加手段により前記転写手段に印加された際に、前記電流検出手段により検出された電流の大きさが、ユーザが設定した記録材の種類及びサイズに対応して設定される閾値の範囲外となる場合、該記録材のサイズは、ユーザが設定した記録材のサイ
   ズとは異なると判断する判断手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記判断手段は、前記電流検出手段により検出された電流の大きさが、前記閾値の範囲よりも大きい場合、前記記録材のサイズは、ユーザが設定した記録材のサイズより小さいと判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 画像形成装置が設置される環境の温度を検出する温度検出手段と、前記環境の湿度を検出する湿度検出手段とのうち少なくともいずれか一方を有し、
   記録材の種類毎に予め設定されている前記関係における、記録材のサイズに対する、前記像担持体に担持されたトナー像を記録材に転写する際に必要な転写電流の大きさを、前記温度検出手段及び前記湿度検出手段のうち少なくともいずれか一方の検出結果に基づいて補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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