(57)【要約】    【課題】  簡単な構成で、シートのたるみをなくし、しわの発生やシートが定着ローラに巻き込まれることを防止する。さらに、これに加えて、連続ウェブの一方の面に転写したトナー像の所定位置に対して、このウェブの他方の面に転写するトナー像の転写位置のずれを抑えることができることを課題とする。    【解決手段】  制御手段７００は、検知手段６００の検知結果により、記録媒体Ｐの物理的変化量を判定し、この判定結果に基づき、定着手段３００での記録媒体Ｐの繰り出し速度を制御することを特徴とする。    【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送手段により記録媒体を繰り出して、前記記録媒体の一方の面または両面にトナー像を転写する１つ以上の転写手段と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、前記搬送手段と前記定着手段間を移動する前記記録媒体を検知する検知手段と、前記定着手段による前記記録媒体の繰り出し速度を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記検知手段の検知結果により、前記記録媒体の物理的変化量を判定し、この判定結果に基づき、前記定着手段での前記記録媒体の繰り出し速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送手段は、前記記録媒体を挟持して回転するローラ対であ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】
前記検知手段は、各前記転写手段の間、または最後の前記転写手段の転写位置から前記定着手段の間に設けら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】
前記記録媒体は大判若しくは長者シートまたは連続ウェブであり、
前記搬送手段と前記定着手段との間にある前記記録媒体に一定のテンションを与える付勢手段が設けられ、
前記検知手段は前記付勢手段のテンション力を検知することを特徴とする請求項１、２または３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、一方の面または両面に転写したトナー像を一括して定着する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートの両面にトナーを転写する構成として、特許文献１のようなものが開示されている。この構成は、〔００４１〕および〔図７〕に開示されているように、印刷ユニットと中間転写ベルト３６とを組み合わせた第１の印刷ステーション４と、第１の印刷ステーション４とは左右対称な構成の第２の印刷ステーション４１とからなる。第１の印刷ステーション４と第２の印刷ステーション（裏面印刷ステーション）４１とは、線対称的に並行に配置されている。
【０００３】
このような構成において、記録用紙３は印刷ステーション４と裏面印刷ステーション４１の間を垂直に上方へ搬送し、印刷ステーション４の上部において再転写手段３８で中間転写ベルト３６に形成されたフルカラー画像２４４が記録用紙３の一方の面（表面）に転写される。
【０００４】
次いで、記録用紙３は折り返しロール３４により搬送方向をかえ、裏面印刷ステーション４１の上部において第２の再転写手段３８１により、第２の中間転写ベルト３６１に形成された第２のフルカラー画像２４５を記録用紙３の他方の面（裏面）に転写される。
【特許文献１】特開２００２−２６８３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、記録用紙３に転写されたトナー像を定着すると、記録用紙３に含まれている水分が蒸発し、記録用紙３が収縮する。この収縮により、記録用紙３の面にトナー画像を転写する位置がずれてしまうおそれがある。また、記録用紙３の一方の面（表面）の転写位置がずれると、記録用紙３の他方の面（裏面）の転写位置もずれてしまう。
記録用紙３の所定の転写位置にトナー画像を一致させることは難しい。
【０００６】
特に、記録用紙３が、長尺シートの出力を実施する場合、または連続紙のような連続ウェブにより出力する場合、特に記録用紙３の出力が高速である場合には、転写位置の位置ズレが顕著に発生しやすくなる問題がある。また、記録用紙３の両面の所定の転写位置にトナー画像を転写することは難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、請求項１においては、搬送手段により記録媒体を繰り出して、記録媒体の一方の面または両面にトナー像を転写する１つ以上の転写手段と、記録媒体上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、搬送手段と定着手段間を移動する記録媒体を検知する検知手段と、定着手段による記録媒体の繰り出し速度を制御する制御手段とを有し、制御手段は、検知手段の検知結果により、記録媒体の物理的変化量を判定し、この判定結果に基づき、定着手段での記録媒体の繰り出し速度を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２においては、搬送手段は、記録媒体を挟持して回転する一対のローラであることを特徴とする。請求項３において、検知手段は、各転写手段の間、または最後の転写手段の転写位置から定着手段の間に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項４において、記録媒体は大判若しくは長尺シートまたは連続ウェブであり、搬送手段と定着手段との間にある記録媒体に一定のテンションを与える付勢手段が設けられ、検知手段は前記付勢手段のテンション力を検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成により、本発明によれば、高速で、連続ウェブに一方の面または両面に出力する場合であっても、簡単な構成で、記録媒体の片面または両面の転写位置のずれを抑えることができる。さらに、これに加えて、シートのたるみをなくし、しわの発生やシートが定着ローラに巻き込まれることを防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の形態を、図１を参照として説明する。先ず、本発明の画像形成装置は、各トナー担持体により、連続ウェブ（以下単に、記録媒体という。）の表裏両面に表、裏の順でカラー画像を転写し、次いでこれら未定着のカラー画像を表裏一括して定着する構成よりなる。
【００１２】
図１に本発明の画像形成装置の概略を示す。画像形成装置は、搬送手段１００と画像形成部２００と付勢手段５００と定着手段３００と検知手段６００と制御手段７００とからなる。
【００１３】
搬送手段１００は、記録媒体Ｐを画像形成部２００に繰り出すものであり、記録媒体Ｐを挟持して回転する回転体からなる。なお、この実施の形態では、ローラ対が開示されている。以下、搬送手段１００を搬送ローラ対とよぶ。搬送ローラ対１００は、記録媒体Ｐを繰り出し中に記録媒体Ｐがずれたり、滑ったりしないように、一定の接触圧をもった状態で記録媒体Ｐを挟持している。
【００１４】
さらに、搬送手段１００と画像形成部２００との間には補助搬送ローラ１１０が設けられている。補助搬送ローラ１１０は、後に述べる付勢手段５００と協働して、搬送手段１００から定着手段３００を移動する記録媒体Ｐに一定の張力を与えるものである。
【００１５】
また、補助搬送ローラ１１０は、後に述べる第１の画像形成部２１０の転写位置から解除する（記録媒体Ｐの表面にカラートナー（トナー）像を転写しない）場合には、記録媒体Ｐが一定の張力を保った状態で第１の画像形成部２１０から離間するように配置されている。
【００１６】
画像形成部２００は、カラー画像を形成するものであり、大別して、記録媒体Ｐの表面（図で見て下面）にカラー画像を形成するための第１の画像形成部２１０、並びに記録媒体Ｐの裏面（図で見て上面）にカラー画像を形成する第２の画像形成部２２０からなる。
【００１７】
図示のように第１の画像形成部２１０と第２の画像形成部２２０とはほぼ左右対称の構成をなしており、第１の画像形成部２１０が、中間転写ベルト２３０に対して、下から順に、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の画像を形成され、中間転写ベルト２３０の頂上部（第１支持手段２５１）においてそこに形成されたカラー画像を記録媒体Ｐの表面に転写する。さらに、第２の画像形成部２２０は中間転写ベルト２４０に対して、上から順にブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の画像が形成され、中間転写ベルトの下端において記録媒体Ｐの裏面に画像が転写される。なお、この実施の形態において、画像の形成は、上から順にブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）となっているが、これに限定されることはなくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）としてもよい。
【００１８】
各色のトナー像を形成する感光ドラムＢＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１並びにＢＫ２、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２は、使用するトナーの色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）並びに帯電、転写等の各種の設定値が異なることを除いては、物理的にはほぼ同じ構成よりなる。このため以下においては第１の画像形成部２１０の黒色トナー用の感光体ＢＫ１への黒色画像の形成について、その周囲に配置された画像形成機器について説明するが、その他の感光ドラムＢＫ１、Ｍ１、Ｃ１、Ｙ２、Ｍ２、Ｃ２、ＢＫ２の周囲にも同様な画像形成機器が配置されている。
【００１９】
感光ドラムＹ１はＯＰＣ感光体、アモルファスシリコン感光体等の周知の感光体をアルミニウム等の円筒基体の表面に設けた構成よりなり、図１で見て、作動時には時計方向に所定の速度で回転する。感光ドラムＹ１の周囲に作動順に、感光ドラムＹ１上の残留電荷を除去するイレーサランプ２１１、感光ドラムＹ１の表面を特定極性に一様に帯電するコロナ帯電器２１２、帯電された感光ドラムＹ１の表面に黒色信号に応じたデジタル光信号を投射することにより所望の情報に基づいた静電潜像を形成するためのＬＥＤ露光装置２１３、感光ドラムＹ１の表面に形成された静電潜像を黒色トナーにより現像する現像装置２１４、中間転写ベルト２３０の背面側からトナーと逆極性の帯電を行うことにより感光ドラムＹ１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２３０の表面に転写する転写ローラ２１５（または転写コロナ放電器）、転写後に感光ドラムＹ１表面上に残留するトナー粉体を除去するためのクリーナー２１６を有する。
【００２０】
感光ドラムＣ１、Ｍ１、ＢＫ１についても、感光ドラムＹ１と同様に上記したイレーサランプ２１１、コロナ帯電器２１２、露光装置２１３、現像装置２１４、転写ローラ２１５、クリーナー２１６がそれぞれ設けられているが、それぞれが形成するトナー像の色が異なり、感光ドラムＹ１についてはＣ１についてはシアン、Ｍ１についてはマゼンタ、ＢＫ１については黒のそれぞれの色に対応した色画像信号に基づく露光と、対応する色のトナーが用いられている。
【００２１】
各中間転写ベルト（２３０、２４０）は誘電性表面（トナー像担持体面）を有する幅広のエンドレスベルトよりなり、支持手段（２５０、２６０）により支持され、画像形成時には反時計方向に各感光ドラムＢＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１の周速と同速度で移動する。
【００２２】
この移動に伴い、中間転写ベルト２３０の表面に、感光ドラムＢＫ１に形成された黒色のトナー像が、次いで感光ドラムＣ１、Ｍ１、Ｙ１のそれぞれに形成されたシアン色トナー像、マゼンタ色のトナー像、イエロー色のトナー像が順に転写されて積層されてフルカラートナー画像またはマルチカラートナー画像が形成される。
【００２３】
支持手段（２５０、２６０）は、図１に示すように、第１支持手段（２５１、２６１）と第２支持手段（２５２、２６２）とからなり、上下に間隔を隔てて設けられている。第１支持手段（２５１、２６１）はローラからなる。第２支持手段（２５２、２６２）は、第１支持手段（２５１、２６１）と向かい合う頂部ローラ（２５３、２６３）と、中間転写ベルト（２３０、２４０）に一定のテンションをかけるための二つの補助ローラ（２５４、２５５）（２６４、２６５）とからなる。なお、各ローラの表面は、中間転写ベルト（２３０、２４０）の接触部分ですべりが生じないように、ブラストメッシュ加工が施されている。
【００２４】
第１の画像形成部２１０側の転写手段２７０および第２の画像形成部２２０の転写手段２８０は、図示しないバイアス電源に連結されており、画像形成時に所定の転写バイアスが印加される転写装置(転写帯電器) と剥離装置(除電帯電器)を含む。
【００２５】
さらに、第２の画像形成部２２０側の転写装置(転写帯電器)および剥離装置(除電帯電器)は、コロナワイヤとコロナワイヤを覆うコロナハウス２８１からなる。コロナワイヤは、コロナハウス２８１の内側に、適数本、図の例では1本張架され、コロナワイヤおよびコロナハウス２８１は、中間転写ベルト２４０の幅方向に延びている。コロナハウス２８１は、アース接地されており、中間転写ベルト２４０に対向して配置されている。
【００２６】
なお、この実施の形態において、転写手段（２７０、２８０）は、転写装置(転写帯電器)と剥離装置(除電帯電器)としているが、これに限定されることはなく転写ローラであっても良い。
【００２７】
第１の画像形成部２１０側の転写手段２３０および第２の画像形成部２２０側の転写手段２４０は、トナー担持面から離れる方向に退避させる接離手段４００（４１０、４２０）が設けられている。接離手段４００（４１０、４２０）は、各々記録媒体Ｐの表裏面にフルカラートナー画像またはマルチカラートナー画像を転写する転写位置からこれら転写手段４００（４１０、４２０）を各々独立してまたは連動して若しくは同期解除するものである。この構成により、記録媒体Ｐの一方の面または記録媒体Ｐの両面のいずれかを選択して、記録媒体Ｐに画像を出力することができる。
【００２８】
第１の画像形成部２１０側の接離手段４１０は、転写手段２７０および各案内ローラ４１１を枠体４１２に取り付け、所定の範囲（矢印方向Ａ）で揺動するように、その枠体４１２を図示しない装置のフレームに軸支されている。
【００２９】
図１に示すように、各案内ローラ４１１は、転写手段２７０を転写位置にセットした時に、頂部ローラ２５３側に僅かに食い込む（中間転写ベルト２３０の内側）ように配置されている。この配置により、各案内ローラ４１１は、移動する記録媒体Ｐの表面を中間転写ベルト２３０側に接するように作用させて、中間転写ベルト２３０と転写手段２７０との転写部位の幅を広くして転写効率を高めることができる。さらに、装置の作動中に、記録媒体Ｐにテンションを与えて転写部位での記録媒体Ｐのたるみをなくすことができる。
【００３０】
第２の画像形成部２２０側の接離手段４２０は枠体４２２とガイドローラ４２１と図示しない位置決手段とからなる。枠体４２２にはコロナハウス２８１が取り付けられている。ガイドローラ４２１は、第１の画像形成部２１０から移動してきた記録媒体Ｐを第２の画像形成部２２０の転写部位に案内するものである。位置決手段は、コロナハウス２８１を転写位置にセット／解除するものである。
【００３１】
ガイドローラ４２１はコロナハウス２８１の移動に追従するように構成されている。具体的には、図１に示すように、位置決手段（図示せず）によりコロナハウス２８１を転写位置にセットした場合には、頂部ローラより若干高くなるように、ガイドローラ４２１が配置される。また、位置決手段により、コロナハウス２８１を転写位置から解除した場合には、ガイドローラ４２１が矢印Ｂ方向側に押し下がって、第２のトナー担持面（転写ベルト２４０）に記録媒体Ｐが当接しないように配置される。
【００３２】
付勢手段５００は、搬送手段１００と定着手段３００との間を移動する記録媒体Ｐに適宜のテンションを与えて、記録媒体Ｐのたるみをなくすものであり、第１の画像形成部２１０と第２の画像形成部２２０との間に設けられている。
【００３３】
付勢手段５００はアーム部５１０とフレーム部５２０とからなる。アーム部５１０の一端側には当接ローラ５３０が設けられている。一方、アーム部５１０の他端はフレーム部５２０に取り付けられている。アーム部５１０間の上面には検知片５４０が設けられている。なお、アーム部５１０は、フレーム部５２０に対し、取り付け角度を変えることができるようにしても良い。
【００３４】
フレーム部５２０は、先に述べたようにアーム部５１０の他端を支持するものであり、図示しない装置のフレームに取り付けられている。フレーム部５２０は、先に述べたように装置（図示せず）のフレームに取り付けられる側板５２１と、側板５２１の上面を覆い、側板５２１間を橋渡す天板５２２と、側板５２１間に軸支された固定ローラ５２３とからなる。
【００３５】
固定ローラ５２３は、補助搬送ローラ１１０と協動して、記録媒体Ｐを一定の張力を持った状態で搬送ローラ対１００と定着手段３００間を移動させるものである。さらに、フレーム部５２０の天板５２２には、検知手段６００が設けられている。
【００３６】
検知手段６００は、記録媒体Ｐが搬送手段１００から定着手段３００の間を移動する時に、特に、定着によって生じた記録媒体Ｐの物理的変化を検知するものである。検知手段６００は、アーム部５１０の上面に設けられた検知片５４０に接続されている。この実施の形態において、検知手段６００はひずみセンサであり、検知片５４０を介してフレーム部５２０のひずみを検知している。検知手段６００の検知結果は、後に述べる制御手段７００に送られる。
【００３７】
制御手段７００は、検知手段６００の検知結果により、記録媒体Ｐの物理的変化を検出して、定着手段３００の記録媒体Ｐの繰り出し速度を制御するものである。
【００３８】
定着手段３００は、表裏両面または一方の面に未定着のカラートナー（トナー）像を担持した記録媒体Ｐを定着するものである。この例では図に示すように、定着手段３００は２つの定着ローラ３１０を有し、記録媒体Ｐに対し片面定着または両面一括定着できる構成となっている。
【００３９】
定着ローラ３１０は熱伝導率の良い、例えばアルミニウム製の円筒管の外周にシリコンゴム等の弾性層を０．８〜１０mm程度の厚さに被覆し、更にその表面にはテフロン（登録商標）被膜が形成されている。
【００４０】
定着ローラ３１０の弾性層の外周には、定着ローラ３１０表面の温度を検知するサーミスタ等の温度センサ（図示せず）が設けられており、このセンサからの信号を受けて図示しない制御手段７００により加熱手段をオンオフ制御して定着ローラ３１０の温度を所定の温度範囲内に維持すべくしている。
【００４１】
さらに、２つの定着ローラ３１０は互いに圧接するように配置されており、駆動手段によりそれぞれ矢印ＡおよびＢの方向に回転するようになっている。かかる定着ローラ３１０の回転は、ほぼ同じ速度とされている。定着ローラ３１０の円筒管内にはそれぞれ赤外線ランプ（またはハロゲンランプ）等の加熱手段が設けられている。
【００４２】
次に、本発明の作用について説明する。なお、この実施の形態では、記録媒体Ｐの両面に一括定着したもので説明する。先ず、定着手段３００で定着中の記憶媒体は、加熱で記録媒体Ｐに含まれる水分が失われ、定着前の記録媒体Ｐ部位に比べ僅かに収縮してしまう。特に、この収縮は、記憶媒体に担持しているトナーの量（印字率）によって影響を受けやすく、担持しているトナーの量が多い（高印字率）であるほど、定着手段３００より上流側の記録媒体Ｐの収縮率は高くなりやすい。
【００４３】
これにともない、定着前の記録媒体Ｐ部位が定着手段３００側に、僅かに、引っ張られようとする。この時、搬送ローラ対１００および定着手段３００（定着ローラ対）は、各々一定の接触圧をもった状態で、一定の速度で記録媒体Ｐを繰り出している。
【００４４】
この結果、記録媒体Ｐは、一定の速度を保とうとするため、定着による収縮分だけ、搬送ローラ対１００から定着手段３００までの移動距離が短くなるように作用しようとする。この作用は記録媒体Ｐを上方に持ち上げようとする力である。この実施の形態では、僅かに、記録媒体Ｐの表面に当接する付勢手段５００の当接ローラ５３０が浮き上がろうとする力である。
【００４５】
この浮力が作用しようとすると同時に、アーム部５１０の他端を中心として上方に撓もうとする。仮に、アーム部５１０が撓むと、その撓み分だけ、検知片５４０が所定位置から動く。検知手段６００は、この検知片５４０の動きを検知する。
【００４６】
検知手段６００による検知結果は制御手段７００に送られる。制御手段７００は、検知結果に基づき、定着によって生じた記録媒体Ｐの物理的変化を検出する。制御手段７００は、検出結果に基づいて、定着ローラ３１０の回転を僅かに遅くする。
【００４７】
定着による収縮分だけ、定着ローラ３１０の回転を僅かに遅くすると、定着手段３００での記録媒体Ｐの繰り出し速度が遅くなるため、僅かに、記録媒体Ｐにたるみが発生する。記録媒体Ｐにたるみが発生すると、搬送ローラ対１００から定着手段３００までの移動距離が正規の長さに徐々に復帰する。
【００４８】
これにともない、記録媒体Ｐの表面に当接する当接ローラ５３０は浮き上がった状態からもとの位置に戻り、アーム部５１０はもとの位置に復帰する。さらに、検知片５４０が元の位置に復帰する。検知手段６００が元の位置に復帰したことを検知すると、予め設定された一定の張力と一定の速度をもって記録媒体Ｐを繰り出すこと（もとの状態に復帰）ができるように、再び、制御手段７００は定着ローラ３１０の回転を速くする。
【００４９】
このように、定着による記録媒体Ｐの物理的変化量を検出して、この検出結果に応じて、定着手段３００の記録媒体Ｐの繰り出し速度を制御することにより、記録媒体Ｐに担持されたカラートナー（トナー）像のずれを抑えることができる。特に、検知手段６００にひずみセンサを適用することにより、僅かなアーム部５１０の撓みを検知することができ、記録媒体Ｐが連続ウェブであったり、記録媒体Ｐの繰り出しが高速であったりする場合には有効である。
【００５０】
なお、この実施の形態において、検知手段６００はひずみセンサを適用しているがこれに限定されるものではない。例えば、図２に示すように、検知手段６００を位置センサとし、さらに、アーム部５１０の他端をフレーム部５２０に回転自在に支持させる構成にする。
【００５１】
この構成により、定着による記録媒体Ｐの物理的変化を、アームの振れを検知に基づいて、定着ローラ３１０対の回転を制御して、記録媒体Ｐに担持されたカラートナー（トナー）像のずれを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の画像形成装置の概略図。
【図２】本発明の画像形成装置の他の実施例の要部概略図。
【符号の説明】
【００５３】
１００  搬送手段
２００  画像形成部
２７０  第１の転写手段
２８０  第２の転写手段
３００  定着手段
６００  検知手段
７００  制御手段
Ｐ  記録媒体
【図１】
2006153999.tif 000003
【図２】
2006153999.tif 000004