JP2016057372A - 画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成プロセス距離が長い中間転写方式のロールプリンターでも用紙先端部も先端精度良く印字できるロール状記録媒体画像形成システムを提供する。
【解決手段】 画像形成装置システム１００は、記録媒体の所定位置を検知可能な第１用紙検知センサー１０１ａと、前記第１用紙検知センサー１０１ａより記録媒体搬送の下流側に設けられ前記記録媒体の前記所定位置を検知可能な第２用紙検知センサー１０１ｂと、を備え、前記第２用紙検知センサー１０１ｂにより検知された前記記録媒体の位置情報に基づいて画像形成を開始するとともに、それ以降は、前記第１用紙検知センサー１０２ｂにより検知された前記記録媒体の位置情報に基づいた画像形成を実行する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成システムに関する。

従来、プリンタエンジンにロール紙給紙装置を合わせたロール紙プリンタが提案されている。電子写真方式のプリンタエンジンを使用したロール紙プリンタの場合、直接転写方式のタンデムプリンタを採用するのが提案されている（特許文献１参照）。
特許文献１のプリンタでは、画像露光部と転写部の距離を短く構成することができ、最初に用紙を給紙し、所定の場所でロール紙のマークを検知し、このマークの検出結果によって印字位置の制御を行うことができる。

特開２００８−１７９４５３号公報

ロール紙プリンタに中間転写方式のプリンタを採用した場合、中間転写部材に一次転写した後に用紙へ二次転写するため相対的に画像露光部と用紙転写部間の距離が長く、最初に画像露光を行い画像に合わせロール紙を給紙することになる。ロール紙の用紙先端から印刷する場合、用紙先端またはマークを検知する用紙検知センサーを、プロセス上で画像形成されるより上流に配置し、用紙先端部を待機させることが必要であった。

しかしながら、それでは実際に画像が形成されてから用紙に転写されるまでの用紙の搬送距離が長いため、先端精度（用紙先端に対する画像位置精度）がばらつき易いという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、画像形成プロセス距離が長い中間転写方式であっても用紙先端部も先端精度良く印字できる画像形成システムを提供することを目的とする。

本発明の画像形成システムは、記録媒体を供給する供給手段と、画像データに基づいて感光ドラム上に静電潜像を生成する画像露光手段と、静電潜像を顕像化する現像手段と、顕像化された画像を一次転写する一次転写手段と、前記一次転写された画像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、前記記録媒体に二次転写された画像を前記記録媒体に定着する定着手段と、前記記録媒体の所定位置を検知可能な第１の検知手段と、前記第１の検知手段より記録媒体搬送の下流側に設けられ、前記記録媒体の前記所定位置を検知可能な第２の検知手段と、を備え、前記第１の検知手段は、当該第１の検知手段から前記二次転写手段までの前記記録媒体の搬送距離が、前記画像露光手段による画像露光位置から前記二次転写手段までのプロセス行程距離の最大長より長くなるように配設され、前記第２の検知手段により検知された前記記録媒体の位置情報に基づいて画像形成を開始するとともに、それ以降は、前記第１の検知手段により検知された前記記録媒体の位置情報に基づいた画像形成を実行する。
ここで、「プロセス行程距離」とは、プロセス行程の道のりを示すものとする。

本発明によれば、画像形成プロセス距離が長い中間転写方式であっても用紙先端部も先端精度良く印字できる画像形成システムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成システムの構成図である。 本発明の実施形態における画像形成システムの第１用紙検知センサーと第２用紙検知センサーの位置関係を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成システムの構成図である。図１に示す画像形成システム１００は、カラー画像形成装置１、ロール紙供給部としてのロール紙供給装置２００、リワインダーユニット１１４を有する。

画像形成システム１００は、画像転写部で作成された画像をロール紙給紙装置２００から搬送されたロール紙（ロール状記録媒体）に転写する。ロール紙供給装置２００は、アンワインダーユニット１１０内のアンワインダーローラー軸１０９にセットされたロール紙３００が搬送ローラー１０２、１０４、ガイドローラー１０５、１０７によって巻取状態から解かれながら連続紙として搬送されるように機能する。ロール紙供給装置２００は、第１用紙検知センサー１０１ａと第２用紙検知センサー１０１ｂの二つの用紙検知センサーが設けられている。リワインダーユニット１１４は、カラー画像形成装置で画像が転写されたロール紙をリワインダー軸１１５で巻き取り収納する。

カラー画像形成装置１は、電子写真式で中間転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、転写ベルトユニット３、トナー供給部４、給紙部５、ロール紙に転写された画像をロール紙に定着させるベルト式定着ユニット６、及び両面印刷用搬送ユニット７で構成されている。

画像形成部２は、いわゆる背面転写方式で転写ベルト８の下部走行部表面８ａにトナー画像を転写するために、その転写ベルト８の下部走行部表面８ａに接して上流側から下流側（同図の左側から右側）へ４個の画像形成ユニット９（９ｙ、９ｍ、９ｃ、９ｋ）を多段式に並設した構成をとっている。

上記４個の画像形成ユニット９のうち上流側の３個の画像形成ユニット９ｙ、９ｍ及び９ｃは、それぞれ減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色トナーによるモノカラー画像を形成する。また、画像形成ユニット９ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。上記の各画像形成ユニット９は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下イエロー（Ｙ）のトナー用の画像形成ユニット９ｙを例にしてその構成を説明する。

画像形成ユニット９は、最上部に像担持体としての感光体ドラム１０を備えている。この感光体ドラム１０は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム１０の周面に当接し又は近傍を取り巻いて、クリーナ１１、帯電ローラー１２、画像露光部１３、及び現像部としての現像器１４の現像ローラー１５が配置されている。

クリーナ１１は、内部に搬送スクリューを備えており、感光体ドラム１０の周面から除去して底部に滞留する廃トナーを搬送スクリューで、後述する廃トナー搬送路に送り込み、その廃トナーを廃トナー搬送ユニットが廃トナー回収容器２９に搬送するようになっている。画像露光部１３は、画像データに基づいて感光ドラム上に静電潜像を生成する。尚、図１では、廃トナー搬送ユニットは、転写ベルトユニット３の背面つまり図面奥行き方向向こう側に配置されているので、転写ベルトユニット３の影になって見えない。

現像器１４は、静電潜像を顕像化するものであって、外部を覆うユニット筐体１６、内部に設けられた隔壁１７、現像ローラー１５、第１の攪拌搬送スクリュー１８、及び第２の攪拌搬送スクリュー１９を備えている。第１及び第２の攪拌搬送スクリュー１８及び１９は、特には図示しないが、スクリュー軸と、このスクリュー軸と一体に構成されて回転するフィンから成る。この現像器１４には、トナー供給部４のトナー補給容器２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）から、同図にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋで示すようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーが供給される。

転写ベルトユニット３は、装置本体のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト８と、この転写ベルト８を掛け渡されて転写ベルト８を図の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラー２１と従動ローラー２２を備えている。上記の転写ベルト８には、一次転写ローラー２３がユニットと一体に組み込まれている。一次転写ローラー２３は転写ベルト８を介して感光体ドラム１０に圧接し、下方を循環移動する転写ベルト８の下部走行部表面８ａにトナー像を直接転写（一次転写）する。

転写ベルト８は、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への二次転写部２４まで搬送する。二次転写部２４は、一次転写された画像をロール紙に転写する駆動ローラー２１に隣接して下流側（図では上方）に配置された転写補助ローラー２５と、この転写補助ローラー２５に転写ベルト８を介して圧接する二次転写ローラー２６とで形成されている。転写ベルト８には、ベルトクリーナ２７が配置されている。また、ベルトクリーナ２７の左方から下方にかけて隣接して、廃トナー回収容器２９が着脱自在に配置されている。

ベルトクリーナ２７は、クリーニングブレード２８により転写ベルト８の表面に残留する廃トナーを擦り取って除去し、その廃トナーを後述する廃トナー搬送路を介して廃トナー回収容器２９に送り込んでいる。
トナー供給部４は、転写ベルト８の上部走行部の上方に配置される４個のトナー補給容器２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）を着脱自在に備えている。４個のトナー補給容器２０には前述したようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーが収容されている。これら４個のトナー補給容器２０は、図１では転写ベルトユニット３の向う側に隠れて見えないが、それぞれ装着部のトナー供給口に続くトナー供給路を介して、それぞれに対応する画像形成ユニット９の現像器１４と連結されている。このトナー供給部４は、特には図示しないが、装着部を介してプリンタ１本体のフレームに保持されている。

給紙部５は、上下２段に配置された２個の給紙カセット３０（３０ａ、３０ｂ）を備えている。ロール紙供給装置２００の出口付近には、待機搬送ローラー対３４が配置されている。

待機搬送ローラー対３４の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト８、転写補助ローラー２５、二次転写ローラー２６による前述した用紙への二次転写部２４が形成されている。
この二次転写部２４の下流（図では上方）側にはベルト式熱定着ユニット６が配置され、ベルト式熱定着ユニット６の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着ユニット６から搬出する搬出ローラー対３６、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー３７に排紙する排紙ローラー対３８が配設されている。

両面印刷用搬送ユニット７は、外面（図の右方外側面）が画像形成装置１の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する開閉部材を兼ねている。この両面印刷用搬送ユニット７は、排紙ローラー対３８の直前から図の右横方向に分岐する返送開始路３９ａ、それから下方に曲がる返送中間路３９ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる返送終端路３９ｃから成る返送路３９を備えている。

次に、ロール紙供給装置２００内の二つの用紙検知センサーについて説明する。第１用紙検知センサー１０１ａは、プロセス上で画像形成されるより上流に位置し、ロール紙の所定位置を検知する。ここで、ロール紙の所定位置は、例えば、ロール紙先端、ロール紙に予め記録されたマーク、ダイカットラベルのラベル位置又はハーフカットされた位置である。これらの位置は、セットされたロール紙に合わせて設定されている。

第２用紙検知センサー１０１ｂは、第１用紙検知センサー１０１ａより用紙搬送の下流側の第１用紙検知センサー１０１ａとカラー画像形成装置１の間に設けられている。詳細には、第２用紙検知センサー１０１ｂは、ロール紙先端部を画像の二次転写に出来るだけ近い箇所に待機させるため、プロセス上で画像形成されるより下流のロール紙給紙装置２００の用紙出口付近でロール紙の所定位置を検知する。

次に、第１用紙検知センサー１０１ａと第２用紙検知センサー１０１ｂの位置について、即ちロール紙の所定位置が第１用紙検知センサー１０１ａにより検知される場所と第２用紙検知センサー１０１ｂにより検知される場所について詳述する。図２は、本発明の実施形態におけるロール状記録媒体画像形成システムの第１用紙検知センサーと第２用紙検知センサーの位置関係を説明するための図である。

アンワインダーユニット１１０にセットされたロール紙の先端はガイドローラー１０５、１０７を通し搬送ローラー１０４にニップさせる。その後、用紙は搬送ローラー１０４により搬送され、オートカッター１０３を通過しガイドに沿ってエンジン進入前の搬送ローラー１０２を通過し、第２用紙検知センサー１０１ｂが用紙の所定位置の検知により用紙を停止させ待機する。プリンタエンジンの印字動作開始により、用紙が搬送され、第２用紙検知センサー１０１ｂで検知された用紙所定部位のタイミングに合わせプリンタで画像が作成される。作成された画像は中間転写部材である転写ベルト８に転写され、二次転写部２４でロール紙に画像が転写される。画像が転写された用紙は定着ユニット６を通過してフェースアップで搬送されリワインダーユニット１１４のリワインダー軸１１５で巻き取られる。また、必要に応じて用紙をオートカッター１０３でカットして排紙トレー３７に排紙することも可能である。

ここで、ロール紙の所定位置を検知し所定のタイミングで画像露光を行うには、第１用紙検知センサー１０１ａは、この第１用紙検知センサー１０１ａから二次転写部２４までのロール紙の搬送距離Ａ’（太点線）が、二次転写部２４から各色の画像露光部１３による画像露光位置までの各色のプロセス行程距離の中で最長のプロセス行程距離であるＡ（太実線）より長くなるように配設されている。すなわち、本実施例では二次転写部２４とｙ位置の画像露光部１３の間のプロセス行程距離Ａと二次転写部２４と第１用紙検知センサー１０１ａの間のプロセス行程距離Ａ‘の距離の関係が「Ａ’＞Ａ」でなければならない。

しかしこれは、用紙検知センサーとカラー画像形成装置１の間にスペースをとることを意味し、ロール紙給紙装置２００の排紙口付近に用紙検知センサーを配置すると、ロール紙給紙装置２００の大型化を招いてしまう。また、搬送経路を長くすることはファーストプリント時間を長くし特に少ない枚数の印刷ジョブの時に余計な印刷時間を招いてしまう。なお、用紙先端と画像の理論的な位置に合わせにより同期をとる方式もあるが、カット紙や短い長さのプリントでは理論的な位置に対する同期で問題はないが、ロール紙プリンタの場合１００ｍ以上の長さのロール紙にプリントすることも多く、理論値と実機の誤差による印字位置の累積誤差が許容出来ないレベルになってしまい、これは採用出来ない。誤差の原因としては用紙搬送系部品や印刷媒体の寸法精度や温度／湿度変化による寸法変化がある。

そこで、本実施形態では、第２用紙検知センサー１０１ｂを、第１用紙検知センサー１０１ａより用紙搬送の下流側の第１用紙検知センサー１０１ａとカラー画像形成装置１の間に配置し、第１用紙検知センサー１０１ａを、第１用紙検知センサー１０１ａから二次転写部２４までのロール紙の搬送距離Ａ’が、二次転写部２４から各色の画像露光部１３による画像露光位置までの各色のプロセス行程距離の中で最長のプロセス行程距離Ａより長くなるように配置している。

第２用紙検知センサー１０１ｂは、ロール紙をアンワインダーユニット１１０にセット後、所定の位置まで用紙を搬送させるプレフィード動作時にロール紙の先端又はマーク位置に精度よく停止させるために使用する。印字動作開始後の用紙の所定位置（マーク位置又はラベル位置またはハーフカット位置）を第１用紙検知センサー１０１ａで検知したあとは、そのタイミングに基づいて画像形成する。印字動作開始時ロール紙の最初の所定部位は第２用紙検知センサー１０１ｂにある。これは、上述したようにロール紙給紙装置２００にロール紙がセットされたときにロール紙の先端を第２用紙検知センサー１０１ｂまで自動的に搬送した後用紙を停止させているためである。

次に、印字動作開始時に第２用紙検知センサー１０１ｂの位置からロール紙を搬送し印字動作を行う。
印刷動作開始時における第２用紙検知センサー１０１ｂから所定の長さの用紙部分に対しては理論位置で用紙と画像の同期をとる。すなわち、第２用紙検知センサー１０１ｂと二次転写部２４間の距離は既知であり、画像露光から所定のタイミングで用紙を再給紙することで用紙と画像の同期をとることが出来る。つまり、用紙先端から第１用紙検知センサー１０１ａより上流側の用紙の所定位置までのロール紙部分に対しては用紙先端からの距離に応じて画像形成を行う。

第１用紙検知センサー１０１ａによる用紙所定部の検知以降は、第１用紙検知センサー１０１ａによる検知信号に応じて画像同期をとって（画像露光タイミングを確定させて）画像形成を行う。

つまりは、第２の検知手段により検知された記録媒体の位置情報に基づいて画像形成を開始するとともに、それ以降は、第１の検知手段により検知された前記記録媒体の位置情報に基づいた画像形成を実行する。

本発明の実施形態によれば、ロール紙の先端部分数１０ｃｍから１ｍ程度の距離を理論位置で画像同期をとり、それ以降のプリントは用紙の所定位置の検知に応じて画像同期をとることが可能になり、画像形成プロセス距離が長い中間転写方式のロールプリンターでも用紙先端部も先端精度良く印字できる。また、用紙検知センサーとカラー画像形成装置の間にスペースをとる必要が無いため、ロール紙供給装置の小型化を図ることができる。また、搬送経路が短くなるため、ファーストプリント時間を短くでき、特に少ない枚数の印刷ジョブの時に時間ロスを少なくできる。

本発明の画像形成システムは、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能であり、そのような変形や改良を加えた発明も本発明の技術的範囲に含まれるものである。

以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
＜請求項１＞
記録媒体を供給する供給手段と、
画像データに基づいて感光ドラム上に静電潜像を生成する画像露光手段と、
静電潜像を顕像化する現像手段と、
顕像化された画像を一次転写する一次転写手段と、
前記一次転写された画像を前記記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
前記記録媒体に二次転写された画像を前記記録媒体に定着する定着手段と、
前記記録媒体の所定位置を検知可能な第１の検知手段と、
前記第１の検知手段より記録媒体搬送の下流側に設けられ、前記記録媒体の前記所定位置を検知可能な第２の検知手段と、を備え、
前記第１の検知手段は、当該第１の検知手段から前記二次転写手段までの前記記録媒体の搬送距離が、前記画像露光手段による画像露光位置から前記二次転写手段までのプロセス行程距離の最大長より長くなるように配設され、
前記第２の検知手段により検知された前記記録媒体の位置情報に基づいて画像形成を開始するとともに、それ以降は、前記第１の検知手段により検知された前記記録媒体の位置情報に基づいた画像形成を実行することを特徴とする画像形成システム。
＜請求項２＞
前記所定位置は、記録媒体先端、記録媒体に予め記録されたマーク及びダイカットラベルのラベル位置及びラベルのハーフカット位置のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。

１００ 画像形成システム
１ カラー画像形成装置
６ 定着ユニット（定着手段）
１３ 画像露光部（画像露光手段）
１４ 現像ユニット（現像手段）
２３ 一次転写ローラー（一次転写手段）
２４ 二次転写部（二次転写手段）
３４ 待機搬送ローラー対（供給手段の一部）
１０１ａ 第１用紙検知センサー（第１の検知手段）
１０１ｂ 第２用紙検知センサー（第２の検知手段）
１０２、１０４ 搬送ローラー（供給手段の一部）
１０５、１０７ ガイドローラー（供給手段の一部）
１１４ リワインダーユニット
２００ ロール紙供給装置

Claims (2)

1. 記録媒体を供給する供給手段と、
   画像データに基づいて感光ドラム上に静電潜像を生成する画像露光手段と、
   静電潜像を顕像化する現像手段と、
   顕像化された画像を一次転写する一次転写手段と、
   前記一次転写された画像を前記記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
   前記記録媒体に二次転写された画像を前記記録媒体に定着する定着手段と、
   前記記録媒体の所定位置を検知可能な第１の検知手段と、
   前記第１の検知手段より記録媒体搬送の下流側に設けられ、前記記録媒体の前記所定位置を検知可能な第２の検知手段と、を備え、
   前記第１の検知手段は、当該第１の検知手段から前記二次転写手段までの前記記録媒体の搬送距離が、前記画像露光手段による画像露光位置から前記二次転写手段までのプロセス行程距離の最大長より長くなるように配設され、
   前記第２の検知手段により検知された前記記録媒体の位置情報に基づいて画像形成を開始するとともに、それ以降は、前記第１の検知手段により検知された前記記録媒体の位置情報に基づいた画像形成を実行することを特徴とする画像形成システム。
2. 前記所定位置は、記録媒体先端、記録媒体に予め記録されたマーク及びダイカットラベルのラベル位置及びラベルのハーフカット位置のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。

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