(57)【要約】【課題】搬送安定性と画像読み取りの信頼性との両立を小型、低コストで実現することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】シート材表面に画像を転写し定着する画像形成装置のシート材への画像定着が完了した後の搬送路において、シート材の画像面を内側にして、且つ、その画像面を垂直よりも上方に向けてシート材を屈曲させシート材を搬送する屈曲搬送路があって、該屈曲搬送路の内側にはシート材に定着された画像を読み取るセンサーを設け、読み取りセンサーの上流、下流には停止、起動を独立して行うことができるシート材搬送ローラを配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材表面に画像を転写し定着する画像形成装置のシート材への画像定着が完了した後の搬送路において、シート材の画像面を内側にして、且つ、その画像面を垂直よりも上方に向けてシート材を屈曲させシート材を搬送する屈曲搬送路があって、該屈曲搬送路の内側にはシート材に定着された画像を読み取るセンサーを設け、読み取りセンサーの上流、下流には停止、起動を独立して行うことができるシート材搬送ローラを配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像読取センサーの上、下流に設けた２つの搬送ローラにシート材が跨がっている状態において、２つの搬送ローラは停止、起動を独立して行うことができ、シート材表面の画像を読み取りを行う場合と、読み取りを行わない場合とで、各ローラの停止、再起動の制御を変え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】
画像読み取りセンサーは揺動自在に軸支されており、内側搬送路から搬送路中に突出し、且つ、対向する外側搬送ガイドとはクリアランスを確保する位置まで付勢されてい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４】
画像読み取りセンサーは揺動自在に軸支されており、搬送路とは反対側には画像読み取りセンサーの回動姿勢の変化を検知する検知手段が設けられてあり、画像読み取りセンサーを挟んだ上下流２つの搬送ローラのうち、少なくとも上流側の搬送ローラは独立して起動制御することが可能であって、画像を読み取る場合には、画像読取センサーが所定位置まで変化した検知結果を受けて、上流側の搬送ローラの起動を行うことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】
下方に収納されたシート束からシート材を供給し、上方へ向けシート材を搬送していきシート材に画像を転写、定着する画像形成装置であって、シート材の片側に画像を転写、定着されたシート材を再び画像形成装置内に搬入するため、下方へ搬送し転写工程よりも上流の搬送路に合流させるＵ字再給紙搬送路の内側に、画像読み取りセンサーの読み取り部が下方に向くように配置することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項６】
定着後のシート材を冷却する自然放熱、若しくは強制冷却の冷却工程が、転写工程よりも上流の搬送路に再度合流させるＵ字搬送路よりも上流にあって、画像読取する場合には冷却工程領域での搬送速度を低速にする、若しくは冷却手段の冷却効率、例えばファン回転数を大きくすることを特徴とする請求項１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、記録媒体上のパッチの濃度又は色度を検知する画像読み取りセンサーと、その上流下流にあるシート材搬送ローラとの配置及び該搬送ローラの駆動制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式を採用したカラー画像形成装置は出力画像の更なる高画質化が求められている。
【０００３】
ところが、カラー画像形成装置は、環境の変化や長時間の使用による装置各部の変動があると、得られる画像の色が変動する。特に、電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、僅かな環境変動でも色の変動が生じ、カラーバランスを崩す恐れがあるので、色及び色の階調性を安定して再現するための手段を有している。例えば、各色のトナーに対して、絶対湿度に応じた数種類の露光量や現像バイアス等のプロセス条件、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）等の階調補正手段を持ち、温湿度センサによって測定された絶対湿度に基づいて、そのときのプロセス条件や階調補正の最適値を選択している。
【０００４】
又、装置各部の変動が起こっても一定の色及び色の階調性が得られるように、各色のトナー単色で濃度検知用トナーパッチを中間転写体や感光体等の上に形成し、その未定着単色トナーパッチの濃度を未定着トナー用濃度検知センサ（以下、濃度センサとする）で検知し、その検知結果より露光量、現像バイアス等のプロセス条件やＬＵＴ等の階調補正手段にフィードバックを掛けて濃度制御を行うことで、安定した色及び色の階調性を得るように構成している。
【０００５】
但し、前記濃度センサを用いた濃度制御はパッチを中間転写体やドラム等の上に形成し検知するもので、その後に行われる記録媒体への転写及び定着による画像のカラーバランスの変化については制御していない。記録媒体へのトナー像の転写における転写効率や、定着による加熱及び加圧によってもカラーバランスが変化する。この変化には、前記濃度センサを用いた濃度制御では対応できない。
【０００６】
そこで、記録媒体上にシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の単色の階調パッチや、Ｃ，Ｍ，Ｙ混色のパッチを形成し、定着後に記録媒体上のパッチの濃度又は色度を検知する画像読み取りセンサー（以下、カラーセンサと言う）を設置したカラー画像形成装置もある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
このカラー画像形成装置では、検知した結果を画像形成部の露光量やプロセス条件、濃度−階調特性を補正するためのキャリブレーションテーブル等へフィードバックすることで、記録媒体上に形成した最終出力画像の濃度又は色度制御を行うことができる。
【０００８】
次に、カラーバランス補正を行うモードの動作について図４に基づいて説明する。
【０００９】
カラーバランスモードが指定された時、或は制御部が環境の変化、装置各部の変動等の検知結果により自動的にテストモードを行う場合、通常プリントモードの動作と同じプロセスにてシートＰ上にテストパターントナー像が形成され定着器１０１に搬送されてトナー像の定着が行われる。前記定着器１０１を通過しパッチパターンが表面Ｐ１に形成されたシートＰは、搬送路１０２に搬送される。
【００１０】
それと同機し位置制御モーター１０３への駆動命令が出されピニオン１０４時計回りに回転する。すると、カラーセンサＳ１は、図４に示す位置まで回転中心１０５を中心に反時計回りに回転し、搬送路１０２内の所定位置に停止する。カラーセンサＳ１は、シートＰ上の表面となるＰ１側に形成されたパッチを順次検出し、検知した結果を図示しない画像形成部へフィードバックし、転写材上に形成するトナー画像の濃度又は色度制御を行う。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−０９８７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
正確に画像を読み取るためには読み取りセンサーとシート材の画像面との距離を接近させた上、読み取り中はその距離を安定維持する必要がある。そのためにシート材搬送経路の近くまでセンサーを可成り接近させた位置に配置するか、搬送経路から退避した位置と接近した読み取り位置との２つのポジション間を移動選択できる機構を設ける必要がある。
【００１３】
しかし、予め接近した位置へ配置しておくとコストは掛からないものの、画像読み取りが必要でない場合であっても搬送経路に接近しているため、搬送中のシート材先端がセンサーに触れてしまったり、透過部材に引っ掛かってしまったりして、斜行或はジャムが発生することもあった。
【００１４】
それを解決する方法として、画像読み取りセンサーの位置を搬送経路に接近させた読み取り位置と、搬送経路から離れた退避位置とに位置可変にする構成が考案されている。
【００１５】
しかし、センサー位置を所定位置へと変位させる機構を採用するとコストが掛かっていた上、装置も大きくなってしまう。更に、安定して読み取りの信頼性を向上させるためには、画像読み取りセンサーの対向側から軽い圧力を掛けるバックアップ機構も必要となり、信頼性を高めるためには更にコストと装置の大型化を退避できなかった。
【００１６】
又、搬送路の一部を透明部材で形成し、その裏側にセンサーを配置することも考えられるが、透明部材が汚れ、しばらく通紙すると読み取りが安定しないといった問題も抱えていた。
【００１７】
熱定着を行う画像形成装置の場合には、画像読み取りを行うときのシート材の温度とユーザーがシート材を実際に目にするときのシート材の温度との差が生じてしまうが、冷却が十分でないと画像が変化してしまうことがあり、有効な読み取り結果を得ることができない場合があった。
【００１８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、搬送安定性と画像読み取りの信頼性との両立を小型、低コストで実現することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明は、シート材表面に画像を転写し定着する画像形成装置のシート材への画像定着が完了した後の搬送路において、シート材の画像面を内側にして、且つ、その画像面を垂直よりも上方に向けてシート材を屈曲させシート材を搬送する屈曲搬送路があって、該屈曲搬送路の内側にはシート材に定着された画像を読み取るセンサーを設け、読み取りセンサーの上流、下流には停止、起動を独立して行うことができるシート材搬送ローラを配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、従来は画像読み取り装置を紙搬送路にあるシート材へ向けて接近させる場合には、センサーをシート材搬送路へ向けて押し出す機構が必要であっが、このような機構が不要となり、ローラと画像読取センサーとの配置と搬送ローラの駆動タイミングを変更するだけで、画像を読み取りする必要のない場合には搬送負荷を全く与えず、且つ、画像を読み取る場合にはシート材と画像読み取りセンサーとに所定の圧を掛けながら読み取りが実行できる。よって、搬送安定性と画像読み取りの信頼性との両立を小型、低コストで実現できる。
【００２１】
更に、センサーとシート材に所定の圧を掛けながら画像を読み取る必要があるため、シート材を挟んだ画像読取センサーの対向にはセンサー圧をバックアップする機構も必要となる。
【００２２】
又、シート材に転写された画像に熱を与えて定着させる画像形成装置の場合には、シート材の温度が冷えてから画像読み取りを行った方が、より安定した信頼性の高い読み取り結果を導き出せる。なぜなら、温度が高い状態と実際にユーザーが画像を見る温度に冷えてからの状態とでは、画像に変化が生じる場合があるからである。両面搬送路にはシート材を所定の温度に冷却してから再度次の画像形成の工程に搬送する必要があるため、両面搬送路の最終工程である画像形成装置へ再びシート材を搬入させるＵ字再給紙パスではシート材の温度は或る一定以下に冷却が完了している上、屈曲した搬送路もあり、タイミングを取って画像形成装置へ再搬入させるため、シート材を所定位置で停止、再起動させる機構も備えている場合が多い。これらは画像を読み取る場合の条件が揃っており、新たに画像読み取りのために追加する機構は必要がないため、最小限のコストアップで画像読取を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は本発明を適用した画像形成装置Ａを説明するための図である。
【００２５】
画像形成装置Ａは、着脱自在なプロセスカートリッジ２をトナー色の異なる、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック４種類を有している。このプロセスカートリッジ２にはそれぞれ、像担持体である電子写真感光ドラム３、表面を帯電させるための帯電手段４、感光ドラム上のトナーにより画像を形成するための現像手段５、転写後の残留トナーを除去するクリーニング手段６が設けられている。
【００２６】
スキャナーユニット７からレーザー光が照射され、感光ドラム３上に形成されたトナー像を中間転写ユニット８のベルト裏面に配置された１次転写ローラによって、ベルト表面へのトナー像転写を行う。同様の工程を下流にあるプロセスカートリッジ２ｂ，２ｃ，２ｄとで順次行い、ドラム表面のトナー像をドラムに対向して設けられている中間転写ベルト表面へ、各色ドラムのトナー像の一次転写を順次終了させることで、ベルト表面にフルカラーの画像が形成される。シート材カセット１１に収納されているシート材Ｓは、ピックアップローラ９とから成る分離手段とにより１枚ずつ分離給送されて送り出されていく。この送り出されたシート材は、搬送ローラ対１０によって画像形成部に搬送され、所定の画像を形成される。
【００２７】
用紙カセットから１枚ずつ分離給紙されたシート材Ｐをレジストローラユニット１２により、ベルト表面に形成されたフルカラー画像に同期するタイミングで中間転写ベルト８と２次転写ローラ１３等から成る画像形成部へ搬入する。中間ベルト表面のトナー像を、シート材Ｐに転写するため中間ベルト表面にシート材カセット１１から送られたシート材Ｐを押圧し、且つ、帯電したトナー像と逆極性の電圧を印加することで、シート材にトナー像を転写し、シート材Ｐに所望の画像を印字する。
【００２８】
更に、画像形成部の下流には、シート材Ｐ上に転写したトナー像をシート材Ｐに定着させるための定着ユニット１４が設けられている。画像の転写が終了したシート材Ｐを、発熱体を有した定着ユニット１４を通過させることによって、シート材Ｐへトナー像を定着させている。画像が定着されたシート材Ｐは、排出ローラ２０によって機外へ排出され、排出ローラ２０の下方にある積載トレイ２１へと積載される。
【００２９】
ここで、シート材Ｐの裏面側にも画像を形成させる場合は、片側への画像形成と定着を行った後に、排出ローラ２３にて機外へ一時的に排出され、シート材Ｐの全長全てが機外へ排出される前に排出ローラ２３を逆転させ、再び機内の両面搬送路２４へ再搬入させる。今度はシート材Ｐの後端を先頭にして搬送路Ｄへ搬送させる。定着により熱を与えられたシート材Ｐをもう一度機内の画像形成工程へ搬入させるためには、シート材Ｐを冷却する必要があるため、強制冷却手段である軸流ファンＦが設けられている。そして、シート材Ｐは、両面搬送路２４内でファンＦによって強制的に冷却されながら搬送路Ｄに沿って下方へ搬送されていく。再び転写工程への搬送路へとシート材が合流するまでには冷却が完了している。
【００３０】
図２に示すように、搬送路Ｄの最終路はシート材Ｐの画像が定着されている面を内側とするＵ字にパスになっている。Ｕ字パスの屈曲した搬送路の上流側の搬送ローラ２５と下流側にある搬送ローラ２６によって、シート材Ｐは、Ｕ字パスに沿って画像面を上にする方向へと向きを変えながら搬送されていく。搬送ローラ２５と２６との間の屈曲搬送路の内側には、シート材Ｐの画像を読み取り手段である画像読み取りセンサー２７が設けられている。画像読み取りセンサー２７は、画像読み取り部を下方へ向けた状態で支点２８を中心に回転自在に軸支されており、搬送路側へバネ２９で付勢されて内側搬送路から突出している。
【００３１】
図１のＧで示すように、画像読み取りセンサー２７と屈曲搬送路であるＵ字パスの外側ガイド面とは十分なクリアランスを確保されており、シート材Ｐは、画像読み取りセンサー２７に接触することなく、Ｕ字パス内を搬送されていく。
【００３２】
カラーバランス補正が必要でない場合と、必要な場合とで、搬送ローラ２５，２６の駆動を図３に示すフローチャートのように制御する。
【００３３】
次に、カラーバランス補正が必要な場合の制御を説明する。
【００３４】
補正をするためのパッチが書かれたシート材Ｐが搬送路Ｄを通過し、屈曲搬送路であるＵ字パスまで搬送された後、シート材Ｐの先端が搬送ローラ２６に到達すると搬送ローラ２５，２６は共に一時停止する。
【００３５】
その後、下流側の搬送ローラ２６のみを起動する。すると、Ｕ字パスの外側にいたシート材Ｐは搬送ローラ２５が停止しているので、下流搬送ローラ２６に引っ張られるためにＵ字パスの内側へ徐々に寄っていくと画像読み取りセンサー２７をＵ字パス内側へ押し始める。
【００３６】
図４に示すように、更に下流搬送ローラのみの駆動を続けると、画像読み取りセンサー２７はシート材Ｐに押されて回転中心２８を中心にして回転を始め、位置検知手段であるフォトセンサー３０によって画像読み取りセンサー２７の変位が検知される位置まで回転する。変位を検知した結果を受けて上流の搬送ローラ２５の起動をスタートさせる。シート材Ｐにパッチ画像を読み込み、カラーバランス補正値を決定する。
【００３７】
そして、１面目搬送路と合流させた後、表側と同様の画像形成プロセスを経て定着手段１１０で画像を裏面にも定着されたシート材Ｐは、排出ローラ２０によって機外へ排出、積載トレイ２１へと積載される。
【００３８】
カラーバランス補正時の画像読み取りを行うときのシート材温度を更に下げるため、カラーバランス補正を行っているときには強制冷却ファンＦによって冷却が行われる両面搬送路２４での搬送速度を遅くするか、一時停止をするようローラ駆動制御を変えることで、パッチ読み取りの信頼性を上げることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の主断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置要部の拡大断面図である。
【図３】カラーバランス補正実行と上下流ローラの制御を説明するフローチャートである。
【図４】カラーパッチ画像のシート材が画像読み取りセンサーを変位させ状態を示す断面図である。
【図５】従来例を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
２５  屈曲パス上流ローラ
２６  屈曲パス下流ローラ
２７  画像読み取りセンサー
２８  回転中心
３０  変位検知フォトセンサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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