(57)【要約】【課題】  担持体付近の被被画像形成媒体に発生した弛みを減少させる。【解決手段】  媒体弛み量検出機構２２により感光体１８付近の媒体の位置を検出する。検出された位置が、所定範囲（上限値Xmax、下限値Ｘmin）内が否かを判断する。媒体の位置が、所定範囲の上限値Xmaxを超えている場合には、搬送部２４におけるローラの位置を、所定範囲内になるように調整する。これにより、媒体の種類や表面の違い、プロセスの諸条件の違いによる媒体と感光体の吸着力の変化に対応した搬送力を可変させることによって、最適な用紙張力を与え媒体の搬送経路に弛みのない用紙搬送を実現することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像を担持する担持体に平面状の被画像形成媒体を搬送かつ接触させて該トナー画像を被画像形成媒体に転写することにより画像を形成する画像形成装置であって、
前記被画像形成媒体と前記担持体とが接触する面積を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された面積に基づいて、前記被画像形成媒体と前記担持体とが接触する面積を制御する接触面積制御手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記担持体に対して前記搬送の方向の上流側及び下流側の少なくとも一方の位置における前記被画像形成媒体の前記面に垂直な方向の位置を検出する
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】
前記接触面積制御手段は、
前記検出手段により検出された位置が前記担持体位置を基準とした所定範囲内における前記担持体位置から遠い上限値を超えている場合には、前記被画像形成媒体が前記担持体位置に近づき、前記検出手段により検出された位置が前記所定範囲における前記担持体位置から近い下限値を超えている場合には、前記被画像形成媒体が前記担持体位置から遠ざかるように制御する、
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記接触面積制御手段は、前記担持体に対して前記搬送の方向の上流側及び下流側の少なくとも一方において前記被画像形成媒体に働く張力を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記接触面積制御手段は、前記担持体に対して前記搬送の方向の上流側及び下流側において各々前記被画像形成媒体に働く張力を制御する
ことを特徴とする請求項４項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検出手段により検出された位置が前記所定範囲外の場合を所定期間検知した場合に報知する報知手段を更に備えたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記接触面積制御手段は、前記担持体に担持されたトナー画像を前記被画像形成媒体に転写しているときにのみ、接触面積を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に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、画像形成装置にかかり、より詳細には、トナー画像を担持する担持体に平面状の被被画像形成媒体を搬送かつ接触させて該トナー画像を被被画像形成媒体に転写することにより画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置としての連続紙高速電子写真装置では、印刷媒体を安定して搬送させることが非常に重要であることは周知の事実である。連続媒体を搬送させる手段として、現像−転写プロセス部（ドラム感光体部）の上流側および下流側にそれぞれ搬送駆動部材を配置し、設定した速度にて駆動回転させることで用紙搬送を行う方法がほとんどである。上流側の駆動構造としては、用紙の搬送のために設けられたスプロケット穴にピンを立て、トラクターと呼ばれる機構で搬送をおこなう供給機構や、スプロケット穴がない用紙（ピンレス紙等）を搬送させる場合では、ローラーにて用紙を挟み込み駆動回転させる供給機構などがある。また、下流側の搬送駆動構造として、ローラ定着方式のエンジンではその定着ローラ自体が搬送ローラとなり駆動する、非接触型のフラッシュ定着方式のエンジンでは搬送のための軸状のローラを配し該媒体用紙を挟み込み、必要な速度でローラを回転駆動させ該媒体用紙を搬送させる方式が多くとられている。
【０００３】
これらのような搬送方式をまとめると大きく分けて、用紙スプロケット穴を利用したピンを用いて搬送させる機構であるピン搬送方式、ピンを利用しないで搬送させる機構を持つピンレス搬送方式の２つがある。いずれの方式においても連続媒体にて安定した印字結果を得るためには、装置の用紙供給口から排出口までいかなる箇所においても、該連続用紙を安定した速度で、弛みのない状態で搬送をおこなう事が重要である。
【０００４】
しかし、連続媒体の用紙搬送挙動として、印刷パターンや諸条件によって用紙の弛みが生じる問題がある。特に、転写部に媒体保持機構を持たない装置では、これが顕著に生じる。
【０００５】
印字が行われる一連のプロセスの中で媒体上に画像を形成する際に、媒体は積極的に感光ドラムに接触しながら転写プロセスが行われている。ここで、感光体は静電印加された状態で連続用紙と接触しているため、感光体と媒体が持つ静電気力によって互いに引き付けあう力を有している。このとき問題となるのは、媒体搬送の際、感光体上のトナーの量や環境・同一静電気量であっても、トナー外添剤の種類や量、感光体上のカブリ状態、媒体の表面状態の違い等の諸条件によって互いの吸着力が変わる。特に、ほとんどカブリのない状態等では、大きな吸着力が発生し、連続媒体が設計上の搬送経路（パスルート）を外れ、その結果、感光体側へ弛んだ形となった状態で媒体搬送が行われてしまうことがあることである。
【０００６】
特に顕著な例を以下にあげる。連続紙の用紙搬送において、転写プロセス部分の構造には以下のような例が多くとられている。第１の例は、感光体部分に媒体が最小範囲で接触する方式（Ｕ字型パス）である。この方式は搬送媒体を転写部へ巻きつける様にＵ字型に搬送路を設けることが多い為、用紙張力が感光体と真逆方向の成分が多い状態で媒体は搬送されている。このため感光体と媒体間に引き付け合う力が生じても媒体が弛むことはほとんどなく搬送が行われる。その上この方式では感光体に最も接した転写部の近傍に用紙保持のための機構を設けることが多いため、より弛みのない媒体搬送が実現される。ただしこの方式では転写プロセスは線転写であるため転写効率が低くなりやすく、転写能力の向上に苦慮し構造が複雑化となる搬送路と言える。
【０００７】
これに対し第２の例は、感光体部分に媒体が出来るだけ広い範囲で接触する方式（ストレートパス方式）である。この方式はストレートに近い状態で搬送されている媒体を挟み込むように感光体と転写部が配されているため、媒体に掛かっている張力の方向は感光体と転写部を結ぶ線に対し垂直方向成分が多くなってしまう。このため形成する画像によって感光体と媒体間に引き付け合う力が生じた場合には媒体が感光体方向へ引き寄せられ弛みが発生することとなる。この方式では転写プロセスは面転写が可能であり転写効率を大幅にあげ印字品質の向上が望め、また搬送路を簡略化することが出来るという特徴をもつ。
【０００８】
上記２つの例にあげた両者間においても媒体に搬送用のスプロケット穴がないピンレス用紙などでは弛みの発生量が顕著となることは明白であり、安定した搬送能力と良好な転写能力の両立実現が課題であった。
【０００９】
これらの対策案として既に幾つかの発明が提案されている（特許文献１〜３）。特許文献１における発明は、連設した複数のウエブ搬送手段の各々の搬送速度を搬送方向の上流より下流ほど低速としてウエブを間隙で弛緩させるウエブ搬送装置において、ウエブの種類により個々に変化する複数のウエブ搬送手段の搬送速度を補正することでウエブの弛緩の不足や過剰を防止する。
【００１０】
また、特許文献２における発明は、連続紙を用いる電子写真プリンタにおいて、連続記録紙に適度な張力を与え、しかも、連続記録紙のミシン目が通過した時の衝撃の発生を抑え、さらに、偏摩耗を起こすことの無いようにしている。
【００１１】
しかし、これらの発明は、用紙搬送における搬送ズレの検出および調整として用紙穴量・送り量の検出をおこなうのであり、形成する画像の状態に応じて発生する搬送経路の途中での弛み等の調整はできない。
【００１２】
また、特許文献３の発明は、感光体自身の静電吸着力を用紙搬送の手段の一部としている。このように、この発明では、用紙を自動装着する際に感光体で媒体を吸着搬送させることを主たる目的としているため、画像形成時に発生する弛みに対する解決を行うことができない。
【特許文献１】特開平07-215554号公報
【特許文献２】特開平08-259068号公報
【特許文献３】特許03320372号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記事実に鑑み成されたもので、形成する画像の状態に応じて担持体付近の被被画像形成媒体に発生した弛みを減少させることの可能な画像形成装置を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、トナー画像を担持する担持体に平面状の被画像形成媒体を搬送かつ接触させて該トナー画像を被画像形成媒体に転写することにより画像を形成する画像形成装置であって、前記被画像形成媒体と前記担持体とが接触する面積を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された面積に基づいて、前記被画像形成媒体と前記担持体とが接触する面積を制御する接触面積制御手段と、を備えている。
【００１５】
即ち、本発明は、トナー画像を担持する担持体に平面状の被被画像形成媒体を搬送かつ接触させて該トナー画像を被被画像形成媒体に転写することにより画像を形成する画像形成装置である。
【００１６】
検出手段は、被画像形成媒体と担持体とが接触する面積を検出し、接触面積制御手段は、検出手段により検出された面積に基づいて、被画像形成媒体と担持体とが接触する面積を制御する。
【００１７】
ここで、被画像形成媒体と担持体とが接触する面積は、担持体と接触する被被画像形成媒体に働く張力にほぼ比例する。被画像形成媒体と担持体とが接触する面積の制御は、被被画像形成媒体に働く張力の制御となり、形成する画像の状態に応じて担持体付近の被被画像形成媒体に発生した弛みを減少させることができる。
【００１８】
検出手段は、請求項２のように、前記担持体に対して前記搬送の方向の上流側及び下流側の少なくとも一方の位置における前記被画像形成媒体の前記面に垂直な方向の位置を検出する。
【００１９】
接触面積制御手段は、請求項３のように、前記検出手段により検出された位置が前記担持体位置を基準とした所定範囲内における前記担持体位置から遠い上限値を超えている場合には、前記被画像形成媒体が前記担持体位置に近づき、前記検出手段により検出された位置が前記所定範囲における前記担持体位置から近い下限値を超えている場合には、前記被画像形成媒体が前記担持体位置から遠ざかるように制御する。
【００２０】
接触面積制御手段は、請求項４のように、前記担持体に対して前記搬送の方向の上流側及び下流側の少なくとも一方において前記被画像形成媒体に働く張力を制御する。この場合、請求項５のように、接触面積制御手段は、前記担持体に対して前記搬送の方向の上流側及び下流側において各々前記被画像形成媒体に働く張力を制御する。
【００２１】
請求項６記載の発明では、前記検出手段により検出された位置が前記所定範囲外の場合を所定期間検知した場合に報知する報知手段を更に備えている。
【００２２】
前記接触面積制御手段は、請求項７のように、前記担持体に担持されたトナー画像を前記被画像形成媒体に転写しているときにのみ、接触面積を制御する。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、被画像形成媒体と担持体とが接触する面積を制御するので、形成する画像の状態に応じて担持体付近の被被画像形成媒体に発生した弛みを減少させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
図１に示すように、本実施の形態の画像形成装置としての連続紙電子写真装置１０は、連続用紙である媒体（被画像形成媒体）に画像を形成するエンジン機構部１２と、画像が形成された媒体を収納するスタッカ部１４と、表示装置３４と、を備えている。エンジン機構部１２は、媒体収納部１５に収納された媒体を搬送し、搬送された媒体に画像を形成する画像形成部１６Ｎ１〜１６Ｎｎを備えている。各画像形成部１６Ｎ１〜１６Ｎｎはそれぞれ同様の構成であるので、画像形成部１６Ｎ１のみを説明し、その他の画像形成部の説明を省略する。
【００２６】
画像形成部１６Ｎ１は、トナー画像を担持する担持体としての感光体１８を備えている。感光体１８の回りには図示しない帯電器、光走査装置、現像機、及びクリーニング装置を備えている。画像形成部１６Ｎ１は、感光体１８に担持されたトナー画像を媒体に転写する転写部２０を備えている。また、画像形成部１６Ｎ１は、感光体１８に対して媒体の搬送方向上流側及び下流側それぞれに配置された媒体弛み量検出機構２２と、感光体１８に対応して搬送方向上流側及び下流側に配置され、媒体を搬送すると共に、媒体に働く張力を変えることにより媒体を媒体面に略垂直な方向に移動させて媒体と感光体１８との接触面積を変える一対の搬送部２４と、を備えている。なお、図１には１つの搬送部２４が示されている。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態では、複数の画像形成部１６Ｎ１〜１６Ｎｎを備え、媒体の搬送経路の中央には、テンションローラ２６を備えている。媒体の搬送方向の最も下流側に位置する画像形成部１６Ｎｎの更に下流側には、転写されたトナー画像を媒体に定着させる定着器２７を備えている。
【００２８】
また、スタッカ部１４は、エンジン機構部１２における前述した定着器２７によってトナー画像が定着した媒体を収納する３０を備えている。なお、媒体の破断を防ぐために所定以上の張力がかからないよう媒体を摩擦駆動するスカッフローラ２８を備えている。
【００２９】
次に、図２を参照して、媒体弛み量検出機構２２の構成を詳細に説明する。図２に示すように、媒体弛み量検出機構２２は、媒体弛み量検出機構支持版２２Aに支持され、媒体に接触する媒体弛み量検出機構接触部材２２Bを備えている。媒体弛み量検出機構接触部材２２Bは、図示しないバネにより媒体の下面または上面に接触するように構成されている。媒体弛み量検出機構２２は、媒体弛み量検出機構支持版２２Aと媒体弛み量検出機構接触部材２２Bとの成す角から感光体１８を基準とした基準位置からの弛み量Ｘを媒体と感光体１８とが接触する面積として検出する。
【００３０】
次に、搬送部２４の構成を図３を参照して詳細に説明する。図３に示すように搬送部２４は、媒体を搬送する搬送手段としての一対の駆動ローラ２４Aを備えている。駆動ローラ２４Aは軸２４Bを中心に回転する。軸２４Bには、移動板２４Ｄに支持されたバネ２４Cが接続されている。移動板２４Ｄは、後述する移動機構２４Eにより媒体面に対して垂直な方向に移動される。駆動ローラ２４Aと媒体面との間の摩擦力が変化する。本実施の形態では、スカッフローラ２８による搬送速度に対して感光体１８や搬送部２４による搬送速度の方が遅いため、感光体１８の下流側において媒体に働く張力は、感光体１８に吸着して働く張力、搬送部２４の摩擦によって働く張力および搬送部２４の上流側から媒体に働く張力とを合わせたものとなる。なお、感光体１８に吸着して働く張力は、媒体と感光体１８との接触面積にほぼ比例する。感光体１８に対応して搬送方向上流側に配置された各々の搬送部２４における摩擦力を変化させることにより、各々の搬送部２４における張力を調整することにより、媒体の位置即ち媒体と感光体１８との接触面積を調整して、弛みを減少させるものである。
【００３１】
図４には、媒体の弛みを減少させる部分の制御系が示されている。本制御系は、各媒体弛み量検出機構２２における上記検出された弛み量Ｘを出力する出力部２２Ｄを備えている。弛み量Ｘは制御装置３２に入力される。制御装置３２は、入力された弛み量に基づいて、搬送部２４における移動板２４Ｄを媒体面に垂直な方向に移動させる各移動機構２４Eを制御する。制御装置３２には、表示装置３４が接続されている。制御装置３２は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータにより構成されている。
【００３２】
次に、本実施の形態の作用を説明する。図５には、所定のスタートボタンがＯＮされたときスタートする媒体の弛み量減少処理プログラムを示すフローチャートが示されている。なお、本媒体の弛み量減少処理プログラムは、各画像形成部毎に実行する。
【００３３】
本プログラムがスタートすると、ステップ４２で、エンジン機構部１２が印字動作中か否かを判断する。印字動作中でないと判断した場合には、弛み量減少処理プログラムは終了する。
【００３４】
ステップ４２で、印字動作中と判断された場合には、ステップ４４で、媒体弛み量検出機構２２により媒体の位置の検出を開始し、ステップ４６で、媒体弛み量検出機構２２により所定時間毎に検出される媒体の位置の移動平均値を検出位置Ｘとする。
【００３５】
次のステップ４８で、予め定められた媒体の位置の所定範囲（上限値Xmax、下限値Ｘmin）をメモリから取り込み、ステップ４６で算出された検出位置（移動平均値）Ｘを所定範囲（上限値Xmax、下限値Ｘmin）と比較し、ステップ５０で、検出位置Ｘが所定範囲以内か否かを判断する。検出位置Ｘが所定範囲以内と判断された場合には、ステップ６２で、検出位置が所定範囲外と判断された回数を示す変数Ｍを０に初期化してステップ４２に戻る。
【００３６】
一方、ステップ５０で、検出位置Ｘが所定範囲外と判断された場合には、ステップ５１で、Ｍを１インクリメントし、ステップ５２で、検出位置が所定範囲外と判断されたことがｍ回目であるか否かを判断し、ｍ回目と判断された場合には、後述する処理では弛み量を矯正することができないので、ステップ５４で、エンジン機構部１２の画像形成処理を停止し、アラームを通知する。これにより、検出位置が所定範囲外となる状態が所定期間続いた場合、表示装置３４に、媒体の位置が異常であることが表示される。
【００３７】
一方、ステップ５２で、検出位置Ｘが所定範囲内でないと判断されたことがｍ回目でないと判断された場合には、ステップ５６で、検出位置Ｘが所定範囲の上限値である正常位置Xmaxより大きいか否かを判断する。検出位置Ｘが正常位置Xmaxより大きいと判断された場合には、弛みがあり過ぎるので、弛みが少なくなるようにするため、ステップ５８で、下流側上流側摩擦力回転数ＵＰ制御を実行して摩擦力を強くする。即ち、制御装置３２は、移動機構２４Eを介して、移動板２５Ｄ、軸２４Bを図３に示すように、抑え力がアップする方向に移動する。
【００３８】
これにより、媒体が静電吸着力によって感光体へ近づく方向の力を受けても、それに影響されない様に媒体に上流側で張力を加えることになるので、弛みが減少し、媒体位置を感光体に対する基準位置に近づけることができる。
【００３９】
ステップ５６で、検出位置Ｘが正常位置Xmaxより大きいと判断されなかった場合、即ち、検出位置Ｘが正常位置Ｘminより小さいと判断された場合には、弛みが少な過ぎるので、ステップ６０で、上流側摩擦力回転数DOWＮＵＰ制御を実行して摩擦力を弱くする。即ち、制御装置３２は、移動機構２４Eを介して、移動板２５Ｄ、軸２４Bを抑え力ダウン方向に移動させる。
【００４０】
これにより、媒体は感光体に近づく方向の力を受けやすくなり、弛みを発生し、媒体位置を感光体に対する基準位置に近づけることができる。
【００４１】
以上説明した実施の形態では、媒体の弛みを検出し、これを減少させているので、安定した媒体搬送を実現することができる。特に、媒体の種類や表面の違い、プロセスの諸条件の違いによる媒体と感光体の吸着力の変化に対応した搬送力を可変させることによって、最適な媒体張力を与え媒体の搬送経路に弛みのない媒体搬送を実現することができる。
【００４２】
前述した実施の形態では、媒体弛み量検出機構は感光体１８の両側で媒体に接触する方式を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、媒体の弛み量（媒体と感光体１８との接触面積）を検出可能な機構であれば何れの構成でもよく、例えば、感光体１８の上流または下流のいずれか一方で媒体の弛みを検出したり、光電投受光器やカメラを使用した画像処理装置による媒体の位置検出方法を用いて媒体の弛みを検出してもよく、方式や材質を限定するものではない。
【００４３】
また、前述した実施の形態では、各感光体１８の上流側に搬送部２４を設けたが、下流側にも搬送部２４と同様の搬送部を併設し、媒体の各感光体１８への吸着力が強い場合は下流側の搬送部における摩擦力を弱くするとともに上流側の搬送部２４における摩擦力を強くするようにしてもよい。このようにすれば、各感光体において媒体に働く張力が相互に干渉することを軽減することができる。
【００４４】
さらに、前述した実施の形態では、駆動ローラを有する搬送部２４の摩擦力を変えて媒体に働く張力を制御するようにしたが、媒体に働く張力を調整可能なものであれば、搬送部２４におけるローラの少なくとも一方を駆動力のない従動ローラとしてもよく、単なる摩擦手段を用いるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】連続紙電子写真装置１０の内部概略図である。
【図２】媒体弛み量検出機構２２の構成を示す図である。
【図３】２４の構成を示す図である。
【図４】弛み量を調整する制御系のブロック図である。
【図５】弛み量減少処理プログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１０    連続紙電子写真装置
１２    エンジン機構部
１４    スタッカ部
１５    媒体収納部
１６Ｎ１〜１６Ｎｎ    画像形成部
１８    感光体
２０    転写部
２２    媒体弛み量検出機構
２２A  支持板
２２B  接触部材
２２D  出力部
２４    搬送部
２４A  駆動ローラ
２４B  軸
２４C  バネ
２４D  移動板
２４E  移動機構
２６    テンションローラ
２７    定着部
２８    スカッフローラ
３０    収納部
３２    制御装置
３４    表示装置
【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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