(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙上にトナーの像を形成するトナー像形成部と、
前記用紙の、前記トナー像形成部で形成されたトナー像が形成された表面に対する裏面に水分を付与する水分付与部と、
前記水分付与部で水分が付与された用紙の前記トナー像が形成されている側に光を照射して該用紙上のトナーの像を該用紙に定着させる定着部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記水分付与部は、前記裏面であって、前記トナー像形成部で形成されたトナー像が形成されている部分に、該裏面であって、前記トナー像形成部でトナー像が形成されていない部分よりも、水分を多く付与す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】
前記トナー像形成部で形成されたトナーの像の像密度を検出する像密度検出部を備え、
前記水分付与部が、前記像密度検出部で検出された像密度に応じた水分を付与するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記水分付与部が、前記トナー像形成部がトナーの像を形成する解像度よりも粗い解像度で水分を付与するものであることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記水分付与部が、前記用紙の、前記トナー像形成部でトナーの像が形成された表面に対する裏面に第１の量の水分を付与し、前記トナー像形成部でトナーの像が形成された部分の裏側には、該第１の量よりも多い第２の量の水分を付与するものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
片面印刷された用紙を待機ローラに搬送して、用紙の裏面を印刷する両面印刷装置において、待機ローラの搬送速度を感光ドラムの搬送速度よりも若干遅くして、片面印刷で生じた用紙のしわを、待機ローラと感光体ドラムの引っ張り力で伸ばした状態で、感光体ドラムのトナー像を転写するという方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３０７２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、用紙上のトナーの像を用紙に定着させるときに用紙に歪が生じることを防止する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の画像形成装置は、
用紙上にトナーの像を形成するトナー像形成部と、
上記トナー像形成部で形成されたトナーの像の、上記用紙上の位置を検出する位置検出部と、
上記用紙の、上記位置検出部で検出された位置の裏側に水分を付与する水分付与部と、
上記水分付与部で水分が付与された用紙に光を照射してその用紙上のトナーの像をその用紙に定着させる定着部と、
を備えた画像形成装置である。
【０００６】
また、請求項２の画像形成装置は、
上記トナー像形成部で形成されたトナーの像の像密度を検出する像密度検出部を備え、
上記水分付与部が、上記像密度検出部で検出された像密度に応じた水分を付与するものである。
【０００７】
また、請求項３の画像形成装置は、
上記水分付与部が、上記トナー像形成部がトナーの像を形成する解像度よりも粗い解像度で水分を付与するものである。
【０００８】
また、請求項４の画像形成装置は、
上記水分付与部が、上記用紙の、上記トナー像形成部でトナーの像が形成された表面に対する裏面全体に第１の量の水分を付与し、上記位置検出部で検出された位置の裏側には、その第１の量よりも多い第２の量の水分を付与するものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の画像形成装置によれば、用紙上のトナーの像を用紙に定着させるときに用紙に歪が生じることが防止される。
【００１０】
請求項２の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合と比較して、用紙の歪防止の確実性が高い。
【００１１】
請求項３の画像形成装置によれば、用紙の歪防止の確実性を維持しつつもコストを抑えることができる。
【００１２】
請求項４の画像形成装置によれば、用紙の歪を防止するとともに、用紙全体の湿度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示すＦ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。また、図２は、図１に示すＦ部の拡大図である。
【００１６】
図１に示す画像形成装置１は、搬送経路Ｒよりも長い長尺の連続用紙Ｐを、この連続用紙Ｐの長手方向（搬送経路Ｒに沿う矢印Ａ方向）に搬送し、トナー像形成部２０においてトナー像２００を形成し、そのトナー像２００を、搬送経路Ｒに沿って矢印Ａ方向に搬送されている連続用紙Ｐ上に転写し定着させることにより、その連続用紙Ｐ上に定着トナー像からなる画像を形成する、電子写真方式の画像形成装置である。
【００１７】
画像形成装置１は、ホッパ１０と、トナー像形成部２０と、上流搬送部３０と、アイドルロール４０と、下流搬送部５０と、イメージセンサ６０と、噴霧装置７０と、フラッシュ定着装置８０と、スイングガイド９１と、スタッカ９０と、を備えている。尚、図示は省略するが、搬送経路Ｒは、連続用紙Ｐを案内する搬送ガイドが多数並べられて構成されている。
【００１８】
連続用紙Ｐは、連続用紙Ｐの長手方向に沿って延びる両縁のそれぞれに、縁と平行に多数の送り穴が等間隔に形成されているとともに、ページ単位にミシン目が形成されている。画像が形成される前の連続用紙Ｐは、つづら折り状に折り畳まれた状態でホッパ１０に収容されている。この連続用紙Ｐが、本発明にいう用紙の一例に相当する。尚、図１に示す状態では、連続用紙Ｐが搬送経路Ｒ全体に通されており、この状態の連続用紙Ｐに対して搬送と画像形成が行われる。
【００１９】
トナー像形成部２０は、搬送経路Ｒに沿って矢印Ａ方向に搬送されている連続用紙Ｐ上に６００ｄｐｉの解像度のトナー像２００を形成するものである。このトナー像形成部２０が、本発明にいうトナー像形成部の一例に相当する。トナー像形成部２０は、図１に示すように、感光体ドラム２１と、帯電器２２と、露光器２３と、現像器２４と、転写器２５とを備えている。帯電器２２、露光器２３、現像器２４、および転写器２５のそれぞれは、感光体ドラム２１の周囲に配備されている。
【００２０】
トナー像形成部２０の感光体ドラム２１は、搬送経路Ｒの途中に配備されている。感光体ドラム２１は、円筒状の表面を有しており、円筒の軸周りである矢印Ｂ方向に回転し、その表面に画像が形成されてその画像を保持するものである。
【００２１】
トナー像形成部２０の帯電器２２は、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させるものである。
【００２２】
トナー像形成部２０の露光器２３は、外部から供給される画像信号に基づく露光光を感光体ドラム２１に照射することによって、帯電器２２で帯電させた感光体ドラム２１の表面を露光し、感光体ドラム２１の表面に静電的な画像（以下、この画像を静電潜像と称する）を形成するものである。
【００２３】
トナー像形成部２０の現像器２４は、二成分現像方式を採用したものであり、磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤が収容されている。また、現像器２４には現像ロール２４１が配備されている。現像器２４は、内部でトナーを攪拌することでトナーを帯電させている。現像器２４は、帯電器２２および露光器２３によって形成された静電潜像上に現像ロール２４１を介してトナーを電気的に付着させることで、トナーによって描かれたトナー像２００を形成するものである。
【００２４】
トナー像形成部２０の転写器２５は、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加されたものであって、トナー像２００を感光体ドラム２１の表面から連続用紙Ｐ上に転写させるものである。転写器２５は、連続用紙Ｐが搬送される搬送経路Ｒを挟んで感光体ドラム２１と対向する位置に配備されており、感光体ドラム２１と搬送経路Ｒに沿って矢印Ａ方向に搬送されている連続用紙Ｐとが接する部分が転写領域Ｔである。
【００２５】
上流搬送部３０、アイドルロール４０、および下流搬送部５０のそれぞれは、連続用紙Ｐを搬送経路Ｒに沿って矢印Ａ方向に搬送するものである。上流搬送部３０は、連続用紙Ｐの送り穴に嵌る突起状の複数のトラクタピン３１を有するトラクタベルト３２を備えたピントラクタである。トラクタベルト３２は、感光体ドラム２１の周速と同期した速度で矢印Ｃ方向に循環移動する。また、下流搬送部５０も、複数のトラクタピン５１を有するトラクタベルト５２を備えたピントラクタである。トラクタベルト５２は、上流搬送部３０による給紙速度よりも速い速度で矢印Ｄ方向に循環移動する。
【００２６】
イメージセンサ６０は、トナー像形成部２０よりも搬送経路Ｒの下流側かつ噴霧装置７０よりも搬送経路Ｒの上流側における、連続用紙Ｐのトナー像２００が形成された面（以下、この面を像形成面と称する）と対向する位置に設けられている。イメージセンサ６０は、トナー像形成部２０で連続用紙Ｐの像形成面上に形成された６００ｄｐｉの解像度のトナー像２００を、２００ｄｐｉの解像度で読み取っている。イメージセンサ６０で読み取られたイメージ情報が制御部６１によって演算されることにより、そのトナー像２００の連続用紙Ｐ上の位置が検出されるとともに、そのトナー像２００の像密度も検出される。このように検出された位置および像密度を表した位置情報および像密度情報は、制御部６１から噴霧装置７０に送られる。このイメージセンサ６０と制御部６１との組み合わせが、本発明にいう位置検出部の一例に相当するとともに、像密度検出部の一例にも相当する。
【００２７】
噴霧装置７０は、イメージセンサ６０よりも搬送経路Ｒの下流側かつフラッシュ定着装置８０よりも搬送経路Ｒの上流側における、連続用紙Ｐの像形成面に対する裏面と対向する位置に設けられている。噴霧装置７０は、制御部６１から受け取った位置情報および像密度情報に基づいて、連続用紙Ｐ上のトナー像２００の裏側に、そのトナー像２００の像密度に応じた量の微細な水滴７００を２００ｄｐｉの解像度で吐出する装置である。また、噴霧装置７０は、トナー像２００が検出された位置以外の非検出位置の裏側にも水滴７００を吐出する。この非検出位置の裏側に吐出される水滴７００の量は、トナー像２００が検出された位置の裏側に吐出される水滴７００の量よりも少量である。噴霧装置７０としては、具体的には、例えば、インクを吐出することによってインクで画像を形成するインクジェット記録ヘッドの技術が適用される。この噴霧装置７０が、本発明にいう水分付与部の一例に相当する。
【００２８】
フラッシュ定着装置８０は、噴霧装置７０よりも搬送経路Ｒの下流側に設けられている。フラッシュ定着部８０には、連続用紙Ｐの像形成面上に形成されたトナー像２００を定着させるためのフラッシュ光を発するフラッシュランプ８１が、連続用紙Ｐの像形成面と対向する位置に備えられている。このフラッシュ定着装置８０は、トナー像２００が形成されるとともに水分が付与された連続用紙Ｐにフラッシュ光を照射し、そのフラッシュ光の熱によってトナーを溶融させることにより連続用紙Ｐ上のトナー像２００を連続用紙Ｐに定着させる装置である。このフラッシュ定着装置８０が、本発明にいう定着部の一例に相当する。
【００２９】
スイングガイド９１は、上端部を支点として矢印Ｅ方向に周期的に揺れ動く。スイングガイド９１を通って排出される連続用紙Ｐは、スイングガイド９１の揺れにより、各ページの境界であるミシン目で交互に折り畳まれながらスタッカ９０に積載収容される。
【００３０】
以下、図１に示す画像形成装置１の動作を説明する。
【００３１】
ホッパ１０から引き出された連続用紙Ｐは、この連続用紙Ｐの送り穴に、上流搬送部３０に備えられた循環移動するトラクタベルト３２のトラクタピン３１が嵌ることによって、感光体ドラム２１の周速と同期した給紙速度で転写領域Ｔへ給紙される。転写領域Ｔを通過した連続用紙Ｐは、イメージセンサ６０と噴霧装置７０との間を抜けて下流搬送部５０に達する。下流搬送部５０では、連続用紙Ｐの送り穴に、循環移動するトラクタベルト５２のトラクタピン５１が嵌ることによって、上流搬送部３０による給紙速度よりも速い速度で搬送経路Ｒのさらに下流側へと連続的に搬送される。このように上流搬送部３０と下流搬送部５０とで給紙速度が異なっていることで、上流搬送部３０による給紙速度が感光体ドラム２１の周速に一致するように規制された連続用紙Ｐが、下流搬送部５０によって連続用紙Ｐの長手方向に所定の大きさの張力を加えられながら、搬送経路Ｒに沿って矢印Ａ方向に連続的に搬送される。
【００３２】
このように搬送される連続用紙Ｐに接して矢印Ｂ方向に回転する感光体ドラム２１の表面は、帯電器２２によって一様に帯電される。帯電器２２により一様に帯電した感光体ドラム２１の表面には、露光器２３より露光光が照射されて感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成される。現像器２４の現像ロール２４１の周面には、トナーが付着した磁性キャリアが層状となった現像剤層（いわゆる磁気層）が形成され、トナーは、この現像剤層から静電潜像を保持した感光体ドラム２１の表面に供給される。静電潜像はトナーの供給を受けて現像され６００ｄｐｉの解像度のトナー像２００となる。
【００３３】
転写器２５には、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加されており、上流搬送部３０、アイドルロール４０、および下流搬送部５０によって搬送経路Ｒに沿って矢印Ａ方向に連続的に搬送されている連続用紙Ｐと感光体ドラム２１とが接する転写領域Ｔにおいて、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像２００が、その転写器２５によって連続用紙Ｐ上に転写される。上述したように、上流搬送部３０による給紙速度が感光体ドラム２１の周速に一致するように規制された連続用紙Ｐが、下流搬送部５０によって連続用紙Ｐの長手方向に所定の大きさの張力を加えられながら連続的に搬送されているため、連続用紙Ｐへのトナー像２００の転写が適正に行われる。
【００３４】
トナー像２００が転写された連続用紙Ｐが搬送経路Ｒに沿ってイメージセンサ６０および噴霧装置７０へとこの順に搬送されてくる。イメージセンサ６０で、トナー像形成部２０で形成された６００ｄｐｉの解像度のトナー像２００が、２００ｄｐｉの解像度で読み取られ、制御部６１で演算されることにより、そのトナー像２００の、連続用紙Ｐ上の位置および像密度が検出される。その後、噴霧装置７０では、制御部６１から位置情報および像密度情報が受け取られ、連続用紙Ｐの、イメージセンサ６０によってトナー像２００が検出された位置の裏側に、そのトナー像２００の像密度に応じた量の微細な水滴７００が２００ｄｐｉの解像度で吐出される。また、噴霧装置７０は、トナー像２００が検出された位置以外の非検出位置の裏側にも少量の水滴７００を吐出する。
【００３５】
イメージセンサ６０によってトナー像２００が検出された位置の裏側に、非検出位置の裏側よりも多くの微細な水滴７００が付着した連続用紙Ｐが、搬送経路Ｒに沿ってフラッシュ定着部８０へと搬送されてくる。フラッシュ定着部８０で連続用紙Ｐがフラッシュ光の照射を受けると、連続用紙Ｐ上のトナー像２００が形成された部分はフラッシュ光の熱を吸収してトナー像２００を構成するトナーが溶融されて連続用紙Ｐ上に定着され、連続用紙Ｐ上に定着トナー像からなる画像が形成される。これに対し、連続用紙Ｐ上のトナー像２００が形成されていない部分はフラッシュ光の多くを反射する。このため、連続用紙Ｐ上のトナー像２００が形成された部分は、トナー像２００が形成されていない部分よりも温度が高くなり、より多くの水分が蒸発して含水率が下がることとなる。
【００３６】
ここで、連続用紙Ｐは含水率が下がった部分で収縮を起こす。そして、連続用紙Ｐ上に温度差があると、この収縮の程度にも差が発生する。すなわち、連続用紙Ｐ上に温度差があると、連続用紙Ｐ上のトナー像２００が形成された部分が、トナー像２００が形成されていない部分よりも大きく収縮する。これによって連続用紙Ｐに歪が生じ、紙しわが発生したり転写不良が発生するおそれがある。このような現象は、連続用紙Ｐが例えば４０ｇｓｍといった薄手の用紙である場合に、より顕著に表れることが知られている。
【００３７】
本実施形態では、噴霧装置７０で付着させた微細な水滴７００が、連続用紙Ｐがフラッシュ定着部８０に搬送されるまでの間に連続用紙Ｐにしみ込んで、連続用紙Ｐ上のトナー像２００が形成された部分の含水率が高められている。そのため、連続用紙Ｐ上に温度差があったとしても、フラッシュ定着の後に、連続用紙Ｐの含水率が均一になる。従って、定着トナー像からなる画像が形成された連続用紙Ｐに歪が生じることが防止され、紙しわが発生したり転写不良が発生することが回避される。このため、本実施形態の画像形成装置１では、連続用紙Ｐの選択の自由度が高い。尚、歪の原因となる熱の吸収は、トナー像２００の像密度が高いと大きいが、上述したように、噴霧装置７０では、トナー像２００の像密度に応じた水滴７００が吐出されているので、連続用紙Ｐの歪防止の確実性が高い。
【００３８】
また、熱の吸収の差は、トナー像２００の解像度よりもずっと大きい空間粗さで生じるものであるため、上述したように、トナー像形成部２０で形成されたトナー像２００の解像度よりも粗い２００ｄｐｉの解像度で水滴７００が吐出されていても、連続用紙Ｐの歪防止の確実性は維持され、コストが抑えられる。
【００３９】
さらに、定着に伴う含水率の低下は、トナー像２００の形成部分のみには限定されず、連続用紙Ｐ全体で生じているが、上述したように噴霧装置７０は連続用紙Ｐの裏面全体に水滴７００を吐出しており、これにより、定着後の連続用紙Ｐの湿度が調整されている。
【００４０】
定着後の連続用紙Ｐは、下流搬送部５０およびアイドルロール４０によって更に矢印Ａ方向に搬送され、フラッシュ定着部８０よりも搬送経路Ｒの下流側に配備されたスイングガイド９１の揺れによって、各ページの境界であるミシン目で交互に折り畳まれながらスタッカ９０に導かれる。スイングガイド９１によって導かれた連続用紙Ｐは、つづら折り状に折り畳まれた状態でスタッカ９０に積載収容される。
【００４１】
尚、上述した実施形態では、本発明にいう用紙が、搬送経路よりも長い連続用紙であって、連続用紙の長手方向に沿って延びる両縁のそれぞれに、縁と平行に、送り穴と呼ばれる搬送用穴が並んだ連続用紙である例を挙げて説明したが、本発明にいう用紙は、これに限られるものではなく、例えば、搬送用穴を有さずロール状に巻き取られた長尺の連続用紙であってもよく、あるいは、例えばＡ４用紙やＡ３用紙などといったいわゆるカット紙であってもよい。
【００４２】
また、上述した実施形態では、イメージセンサーによって画像の位置と像密度とを検知する例を挙げて説明したが、本発明の画像形成装置は、画像の位置あるいは像密度を画像データから検出してもよい。
【００４３】
また、上述した実施形態では、本発明にいう水分付与部が、トナー像形成部がトナーの像を形成する解像度よりも粗い解像度で水分を付与する例を挙げて説明したが、本発明にいう水分付与部は、これに限られるものではなく、トナーの像の解像度と同等以上の解像度で水分を付与するものであってもよい。
【００４４】
また、上述した実施形態では、本発明にいう水分付与部が、用紙の、トナー像形成部でトナーの像が形成された像形成面に対する裏面全体に第１の量の水分を付与し、位置検出部で検出された位置の裏側には、その第１の量よりも多い第２の量の水分を付与する例を挙げて説明したが、本発明にいう水分付与部は、これに限られるものではなく、用紙の、位置検出部で検出された位置の裏側のみに水分を付与するものであってもよい。
【００４５】
また、上述した実施形態では、本発明にいう水分付与部が、用紙上のトナー像の裏側に、トナー像の像密度に応じた水分を付与する例を挙げて説明したが、本発明にいう水分付与部は、これに限られるものではなく、用紙上のトナー像の裏側に、トナー像の像密度に関係なく一定量の水分を付与するものであってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１    画像形成装置
１０    ホッパ
２０    トナー像形成部
２１    感光体ドラム
２２    帯電器
２３    露光器
２４    現像器
２４１    現像ロール
２５    転写器
３０    上流搬送部
３１    トラクタピン
３２    トラクタベルト
４０    アイドルロール
５０    下流搬送部
５１    トラクタピン
５２    トラクタベルト
６０    イメージセンサ
６１    制御部
７０    噴霧装置
８０    フラッシュ定着装置
８１    フラッシュランプ
９１    スイングガイド
９０    スタッカ
２００    トナー像
７００    水滴
【図１】
0005625674.tif 000002
【図２】
0005625674.tif 000003