JP2017009721A - 画像形成装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】長尺紙の搬送に伴うテンションの変動に追従してテンションの制御が可能な画像形成装置及び画像形成システムを提供する。
【解決手段】画像形成装置１Ａは、長尺紙Ｐ１にトナー像を転写する２次転写部１８と、トナー像を定着させる定着部３を備え、定着部３で長尺紙Ｐ１を搬送するモータの電流値が、適正テンション情報で特定される規定の範囲より高い場合は、テンションが弱まるようにテンション付与装置１３２を制御し、電流値が低い場合は、テンションが強まるようにテンション付与装置１３２を制御して、長尺紙Ｐ１のテンションを適正な範囲とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、トナー像を長尺紙に転写、定着させて画像を形成する画像形成装置、及び画像形成装置を備えた画像形成システムに関する。

従来から、プリンタ、複写機等として電子写真方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、枚葉紙を搬送して画像を形成する場合、転写部と定着部の間での用紙テンションを調整するために、センサで用紙の先端、後端等を検知して、定着部での速度を調整していた。

長尺紙を搬送する構成では、長尺紙の給紙部に、長尺紙に掛かる摩擦負荷を調整する構成を備え、負荷を手動で調整する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−８１５０２号公報

長尺紙を搬送する構成では、給紙部に長尺紙をガイドするガイド部材が設けられており、長尺紙がガイド部材に接した状態で搬送されるので、長尺紙の搬送中のテンションが一定にならず、常に変動する。また、長尺紙の種別によって、摩擦係数や剛度が違い、最適なテンションが様々である。

手動で長尺紙のテンションを調整する構成では、長尺紙の搬送中にテンションを調整することができないので、搬送中のテンションの変動に追従することができず、長尺紙のテンションを適正な値に調整することは困難である。また、ダンサーと称すテンション付与装置を設けても、搬送中のテンションの変動に追従することができず、長尺紙のテンションを適正な値に調整することは困難である。

更に、長尺紙は、テンションが掛かって張った状態で搬送されるので、長尺紙のテンションを検知する構成として、長尺紙が撓むことによる位置の変位を検知するセンサを利用することができない。

また、長尺紙のテンションを調整するため、定着部の線速を調整すると、転写部と定着部との間の線速に差が生じ、線速差とテンションの両方が変わるので、制御が非常に困難となる。特に、転写部と定着部との間の線速差がばらつくと、長尺紙の惰行やカラーレジストレーションが顕著に不安定になる。

これにより、定着部での線速調整や、給紙部での摩擦負荷を手動で調整することでの長尺紙のテンション調整は極めて困難であった。

本発明は、このような課題を解決するためなされたもので、長尺紙の搬送に伴うテンションの変動に追従してテンションの制御が可能な画像形成装置及び画像形成システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、請求項１に係る発明は、長尺紙にトナーを転写する転写手段を有し、長尺紙に画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段で画像が形成された長尺紙に画像を定着させる定着手段と、定着手段で長尺紙を搬送する定着搬送手段と、定着搬送手段を駆動することで定着搬送手段に流れる電気を検知し、定着搬送手段に掛かる負荷に応じた電気の状態の変化に基づき、長尺紙の搬送経路に対し画像形成手段の上流側に設けられるテンション付与手段で長尺紙に掛かる負荷を制御する制御手段とを備えた画像形成装置である。

請求項２に係る発明は、制御手段は、長尺紙のテンションの適正な範囲が適正テンション情報として設定されると共に、定着搬送手段に流れる電気の状態に基づき、長尺紙のテンションを、適正テンション情報に基づき適正な範囲とする制御情報が設定される請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項３に係る発明は、定着搬送手段は、長尺紙に接して長尺紙を搬送する定着搬送部材を駆動するモータであり、制御手段は、回転駆動されるモータに流れる電気の状態を電流値、電圧値、あるいは抵抗値から検知し、モータに流れる電気の電流値、電圧値、あるいは抵抗値に基づき、テンション付与手段で長尺紙に掛かる負荷を制御する請求項１または請求項２に記載の画像形成装置である。

請求項４に係る発明は、制御手段は、長尺紙の種別を特定する用紙情報に対応して適正テンション情報が設定され、用紙情報の選択により適正テンション情報が設定される請求項１、請求項２または請求項３に記載の画像形成装置である。

請求項５に係る発明は、制御手段は、長尺紙の種別を特定する用紙情報に対応して設定された適正テンション情報が選択される請求項１、請求項２または請求項３に記載の画像形成装置である。

請求項６に係る発明は、テンション付与手段は、長尺紙に接して回転するテンション付与ローラに対する長尺紙の巻き掛け量を変化させることで、長尺紙に掛かる負荷を制御する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項７に係る発明は、テンション付与手段は、長尺紙の搬送に従動して回転するテンション付与ローラの回転状態と停止状態を切り替えることで、長尺紙に掛かる負荷を制御する請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項８に係る発明は、テンション付与手段は、長尺紙の搬送に従動して回転するテンション付与ローラの回転方向に負荷を掛けると共に、負荷を可変とした抵抗付与手段を備えることで、長尺紙に掛かる負荷を制御する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項９に係る発明は、テンション付与手段は、長尺紙の搬送に従動して回転するテンション付与ローラを、長尺紙の搬送方向に対して交する方向に荷重を掛けた状態で移動可能とすることで、長尺紙に掛かる負荷を制御する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項１０に係る発明は、画像形成装置と、画像形成装置に給紙される長尺紙が収納される用紙供給装置と、用紙供給装置から画像形成装置に長尺紙を給紙する給紙装置と、画像形成装置で画像が形成された長尺紙が収納される用紙回収装置を備え、画像形成装置は、長尺紙にトナーを転写する転写手段を有し、長尺紙に画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段で画像が形成された長尺紙に画像を定着させる定着手段と、定着手段で長尺紙を搬送する定着搬送手段と、定着搬送手段を駆動することで定着搬送手段に流れる電気を検知し、定着搬送手段に掛かる負荷に応じた電気の状態の変化に基づき、給紙装置に設けられるテンション付与手段で長尺紙に掛かる負荷を制御する制御手段とを備えた画像形成システムである。

本発明によれば、定着手段で長尺紙を搬送する定着搬送手段を駆動することで定着搬送手段に流れる電気を検知し、定着搬送手段に掛かる負荷に応じた電気の状態の変化に基づき、テンション付与手段で長尺紙に掛かる負荷を制御することで、定着手段での線速を変更することなく、長尺紙のテンションを適正な値に制御することができる。

本実施の形態の画像形成装置の一例を示す構成図である。 本実施の形態の画像形成システムの一例を示す構成図である。 本実施の形態のテンション付与装置の一例を示す構成図である。 本実施の形態のテンション付与装置の他の例を示す構成図である。 本実施の形態の画像形成装置及び画像形成システムの制御機能の一例を示す機能ブロック図である。 本実施の形態の画像形成装置及び画像形成システムの動作の一例を示すフローチャートである。 長尺紙のテンションの適正な範囲の概要を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置及び画像形成システムの実施の形態について説明する。

＜本実施の形態の画像形成装置及び画像形成システムの構成例＞
図１は、本実施の形態の画像形成装置の一例を示す構成図、図２は、本実施の形態の画像形成システムの一例を示す構成図である。

本実施の形態の画像形成装置１Ａは、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、本例では、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。

本実施の形態の画像形成システム１１０は、画像形成装置１Ａで長尺紙Ｐ１に画像を形成する構成である。画像形成システム１１０は、図２に示すように、画像形成装置１Ａと、画像形成装置１Ａに給紙される長尺紙Ｐ１が収納される用紙供給装置１２０と、用紙供給装置１２０から画像形成装置１Ａに長尺紙Ｐ１を給紙する給紙装置１３０を備える。また、画像形成システム１１０は、画像形成装置１Ａで画像が形成された長尺紙Ｐ１が収納される用紙回収装置１４０を備える。

ここで、本実施の形態における長尺紙Ｐ１とは、画像形成装置１Ａにおける給紙口と排出口との間の搬送経路の長さより長い紙、フィルム、剥離紙にラベルが貼着されたラベル紙等である。

用紙供給装置１２０は、長尺紙Ｐ１が巻かれた形態のロール紙Ｐ１１が軸１２１に支持され、ロール紙Ｐ１１の回転によって長尺紙Ｐ１が繰り出し可能に収納される。

給紙装置１３０は、用紙供給装置１２０から長尺紙Ｐ１を繰り出して搬送する給紙ローラ１３１と、画像形成装置１Ａとの協働で長尺紙Ｐ１にテンションを与えるテンション付与装置１３２を備える。

図３は、本実施の形態のテンション付与装置の一例を示す構成図である。テンション付与装置１３２は、テンション付与手段の一例で、長尺紙Ｐ１の一の面である表面に接する第１のテンション付与ローラ１３２ａと、長尺紙Ｐ１の他の面である裏面に接する第２のテンション付与ローラ１３２ｂを備える。

テンション付与装置１３２は、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂの何れか一方、あるいは両方を、長尺紙Ｐ１の搬送方向に対して略直交する方向に移動させるローラ位置移動装置１３３を備える。これにより、テンション付与装置１３２は、長尺紙Ｐ１の搬送方向に対して略直交する方向における第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂの相対的な位置が制御可能に構成される。

テンション付与装置１３２は、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂを、長尺紙Ｐ１の搬送方向に対して略直交する方向に相対的に移動させることで、長尺紙Ｐ１の巻き掛け量を変化させる。

テンション付与装置１３２では、図３に実線で示すように、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂを、互いの距離が近づく方向に相対的に移動させることで、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂに対する長尺紙Ｐ１の巻き掛け量Ｌ１が少なくなる。

テンション付与装置１３２では、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂに対する長尺紙Ｐ１の巻き掛け量Ｌ１を少なくすることで、長尺紙Ｐ１に対する摩擦負荷が減少し、長尺紙Ｐ１に掛かるテンションが弱められる。

これに対し、テンション付与装置１３２では、図３の一点鎖線で示すように、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂを、互いの距離が離れる方向に相対的に移動させることで、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂに対する長尺紙Ｐ１の巻き掛け量Ｌ２が多くなる。

テンション付与装置１３２では、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂに対する長尺紙Ｐ１の巻き掛け量Ｌ２を多くすることで、長尺紙Ｐ１に対する摩擦負荷が増加し、長尺紙Ｐ１に掛かるテンションが強められる。よって、テンション付与装置１３２では、搬送される長尺紙Ｐ１に掛かるテンションの強弱が調整可能に構成される。

図４は、本実施の形態のテンション付与装置の他の例を示す構成図である。テンション付与装置１３２の他の構成としては、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂのどちらか一方、あるいは両方に、ローラの回転動作を制御する制動装置１３４を備える。

これにより、テンション付与装置１３２は、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂの少なくとも一方において、長尺紙Ｐ１の搬送に従動して回転が可能な回転状態と、長尺紙Ｐ１の搬送に従動しない停止状態の切り替えが制御可能に構成される。

テンション付与装置１３２では、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂの少なくとも一方を回転状態とすることで、長尺紙Ｐ１に対する摩擦負荷が減少し、長尺紙Ｐ１に掛かるテンションが弱められる。

これに対し、テンション付与装置１３２では、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂの少なくとも一方を停止状態とすることで、長尺紙Ｐ１に対する摩擦負荷が増加し、長尺紙Ｐ１に掛かるテンションが強められる。よって、テンション付与装置１３２では、搬送される長尺紙Ｐ１に掛かるテンションの強弱が調整可能に構成される。

ここで、ローラ位置移動装置１３３と制動装置１３４の両方を備える構成とし、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂに対する長尺紙Ｐ１の巻き掛け量の制御と、長尺紙Ｐ１の搬送に従動した回転動作の制御の両方で、搬送される長尺紙Ｐ１に掛かるテンションの強弱を調整しても良い。

なお、テンション付与装置１３２は、抵抗付与手段として、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂの少なくとも一方に、ローラが従動して回転する際にバネ等の付勢手段で回転方向に負荷を掛けると共に、負荷を可変としたトルクリミッタを備える構成としても良い。また、回転方向に油圧で負荷を掛ける共に負荷を可変としたオイルダンパを備える構成としても良い。

テンション付与装置１３２は、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂが、長尺紙Ｐ１の搬送に従動して回転する際に、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂの少なくとも一方における回転方向の負荷を軽くすることで、長尺紙Ｐ１に対する摩擦負荷が減少し、長尺紙Ｐ１に掛かるテンションが弱められる。

これに対し、テンション付与装置１３２では、回転方向の負荷を重くすることで、長尺紙Ｐ１に対する摩擦負荷が増加し、長尺紙Ｐ１に掛かるテンションが強められる。よって、テンション付与装置１３２では、搬送される長尺紙Ｐ１に掛かるテンションの強弱が調整可能に構成される。

また、テンション付与装置１３２は、第１のテンション付与ローラ１３２ａまたは第２のテンション付与ローラ１３２ｂの一方を、長尺紙Ｐ１の搬送方向に対して略直交する方向に荷重を掛けた状態で移動可能としたダンサーローラと称す構成で、荷重を制御可能に可変とした構成を備えても良い。

テンション付与装置１３２は、第１のテンション付与ローラ１３２ａまたは第２のテンション付与ローラ１３２ｂが長尺紙Ｐ１の搬送方向に対して略直交する方向に移動する際に掛かる荷重を軽くすることで、長尺紙Ｐ１に対する摩擦負荷が減少し、長尺紙Ｐ１に掛かるテンションが弱められる。

これに対し、テンション付与装置１３２では、荷重を重くすることで、長尺紙Ｐ１に対する摩擦負荷が増加し、長尺紙Ｐ１に掛かるテンションが強められる。よって、テンション付与装置１３２では、搬送される長尺紙Ｐ１に掛かるテンションの強弱が調整可能に構成される。

用紙回収装置１４０は、回転駆動される軸１４１を備え、画像形成装置１Ａから排紙された長尺紙Ｐ１を軸１４１に巻き取って回収する。

なお、給紙装置１３０は、画像形成装置１Ａに備える構成としても良いし、用紙供給装置１２０に備える構成としても良い。また、独立した装置として構成しても良い。

次に、図１を参照して、画像形成装置１Ａの構成について説明する。画像形成装置１Ａは、図１に示すように、原稿読取部１０と、画像形成部１１と、用紙搬送部２と、定着部３を備える。

原稿読取部１０は、走査露光装置の光学系により原稿の画像を走査露光し、その反射光をラインイメージセンサにより読み取り、これにより、画像信号を得る。なお、画像形成装置１Ａは、原稿を給紙する図示しない自動原稿搬送装置が上部に備えられる構成でも良い。

画像形成部１１は画像形成手段の一例で、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成部１１Ｙと、マゼンダ（Ｍ）の画像を形成する画像形成部１１Ｍと、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成部１１Ｃと、ブラック（ＢＫ）の画像を形成する画像形成部１１ＢＫを備える。

画像形成部１１Ｙは、感光体ドラムＹ及びその周辺に配置された帯電部１２Ｙ、光書込部１３Ｙ、現像装置１４Ｙ及びドラムクリーナ１５Ｙを備える。同様に、画像形成部１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは、感光体ドラムＭ，Ｃ，ＢＫ及びその周辺に配置された帯電部１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫ、光書込部１３Ｍ，１３Ｃ，１３ＢＫ、現像装置１４Ｍ，１４Ｃ，１４ＢＫ及びドラムクリーナ１５Ｍ，１５Ｃ，１５ＢＫを備える。

感光体ドラムＹは、帯電部１２Ｙにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３Ｙによる走査露光により、感光体ドラムＹには潜像が形成される。さらに、現像装置１４Ｙは、トナーで現像することによって感光体ドラムＹ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＹ上には、イエローに対応する所定色の画像（トナー画像）が形成される。

同様に、感光体ドラムＭは、帯電部１２Ｍにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３Ｍによる走査露光により、感光体ドラムＭには潜像が形成される。さらに、現像装置１４Ｍは、トナーで現像することによって感光体ドラムＭ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＭ上には、マゼンダに対応する所定色のトナー画像が形成される。

感光体ドラムＣは、帯電部１２Ｃにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３Ｃによる走査露光により、感光体ドラムＣには潜像が形成される。さらに、現像装置１４Ｃは、トナーで現像することによって感光体ドラムＣ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＣ上には、シアンに対応する所定色のトナー画像が形成される。

感光体ドラムＢＫは、帯電部１２ＢＫにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３ＢＫによる走査露光により、感光体ドラムＢＫには潜像が形成される。さらに、現像装置１４ＢＫは、トナーで現像することによって感光体ドラムＢＫ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＢＫ上には、ブラックに対応する所定色のトナー画像が形成される。

感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃ、ＢＫ上に形成された画像は、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト１６が巻かれた駆動ローラが回転駆動されて、中間転写ベルト１６が矢印方向に駆動されることで、１次転写ローラ１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７ＢＫにより中間転写ベルト１６上の所定位置へと逐次転写される。

中間転写ベルト１６上に転写された各色よりなる画像は、用紙搬送部２により所定のタイミングで搬送される用紙Ｐに対して、２次転写部１８で転写される。２次転写部１８は転写手段の一例で、２次転写ローラ１８ａが中間転写ベルト１６と圧接して配置されることにより転写ニップ部１９が形成され、２次転写ローラ１８ａが中間転写ベルト１６と等速で回転駆動されることで、用紙Ｐを搬送しながら当該用紙Ｐに画像を転写する。

２次転写部１８では、用紙Ｐにトナー像を転写させるため、２次転写ローラ１８ａで用紙Ｐの裏面側から正の電圧を印加する。これにより、２次転写部１８を通過した用紙Ｐは、トナーが転写される画像形成面側が負極に、裏面が正極に帯電する。

用紙搬送部２は、用紙Ｐが収納される本例では複数の給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１に収納された用紙Ｐを繰り出す給紙部２１ａを備える。また、用紙搬送部２は、給紙トレイ２１から繰り出された用紙Ｐが搬送される主搬送路２３と、用紙Ｐの表裏を反転させる反転搬送路２４を備える。

主搬送路２３は、給紙トレイ２１及び給紙口２２から排紙口２５までの間の搬送経路を構成する。給紙口２２からの搬送経路は、主搬送路２３と反転搬送路２４との合流箇所より上流側で主搬送路２３と合流する。図２に示す画像形成システム１１０では、用紙供給装置１２０及び給紙装置１３０は給紙口２２に接続され、用紙回収装置１４０は排紙口２５に接続される。

用紙搬送部２は、主搬送路２３を搬送される用紙Ｐに対し、スキューと称す用紙Ｐの傾き、及び、搬送方向に直交した用紙Ｐの幅方向の位置の片寄りを補正するレジストローラ２６を備える。また、用紙搬送部２は、レジストローラ２６に用紙を突き当てるループローラ２７を備える。

レジストローラ２６は、主搬送路２３を搬送される用紙Ｐを挟んで対向する一対のローラで構成され、用紙Ｐの搬送方向に対して直交する軸を備え、用紙Ｐの搬送方向に沿って回転する。

ループローラ２７は、主搬送路２３を搬送される用紙Ｐを挟んで対向する一対のローラで構成され、用紙Ｐの搬送方向に対してレジストローラ２６の上流側に設けられる。ループローラ２７は、用紙Ｐの搬送方向に対して直交する軸を備え、用紙Ｐの搬送方向に沿って回転することで、用紙Ｐを搬送する。

レジストローラ２６を停止させた状態として、ループローラ２７により用紙Ｐが搬送され、一対のローラの当接部で構成されるニップ部２６ａに用紙Ｐの先端が突き当てられて、ループと称す湾曲した状態となるまで用紙Ｐが搬送されることで、用紙Ｐの面に沿った方向の傾きが補正される。

用紙Ｐの傾きが補正された後、レジストローラ２６が用紙Ｐの搬送方向に沿って回転駆動されることで、用紙Ｐが挟持されて搬送される。更に、レジストローラ２６を用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙Ｐの幅方向に移動させることで、用紙Ｐの幅方向の位置が補正される。上述したように、用紙Ｐを搬送しながら幅方向の位置の片寄りを補正する一連の用紙位置補正動作をレジスト揺動と称す。

反転搬送路２４は、定着部３の下流側で主搬送路２３から分岐し、主搬送路２３と反転搬送路２４の分岐箇所に切換ゲート２３ａを備える。反転搬送路２４は、主搬送路２３から分岐し、主搬送路２３の下側で略水平方向に延在する第１の反転搬送路２４ａを備える。第１の反転搬送路２４ａでは、用紙Ｐの搬送方向が矢印Ｄ１方向から矢印Ｄ２方向に反転される。

反転搬送路２４は、矢印Ｄ２で示す搬送方向に対して第１の反転搬送路２４ａから上方に分岐し、略Ｕ形状に曲がる第２の反転搬送路２４ｂと、第２の反転搬送路２４ｂから、第１の反転搬送路２４ａに沿って延在する第３の反転搬送路２４ｃを備える。更に、反転搬送路２４は、第３の反転搬送路２４ｃから略Ｕ形状に曲がり、主搬送路２３と合流する第４の反転搬送路２４ｄを備える。

画像形成装置１Ａでは、主搬送路２３を搬送され、転写ニップ部１９及び定着部３を通過した用紙Ｐは、上側を向いた面に画像が形成される。用紙Ｐの両面に画像を形成する場合、上側を向いた一の面に画像が形成された用紙Ｐが主搬送路２３から反転搬送路２４の第１の反転搬送路２４ａに搬送されることで、画像形成面が下側を向く。

第１の反転搬送路２４ａへ搬送された用紙Ｐが、第２の反転搬送路２４ｂから第３の反転搬送路２４ｃへ搬送されることで、画像形成面が上側を向く。そして、第３の反転搬送路２４ｃへ搬送された用紙Ｐが、第４の反転搬送路２４ｄから主搬送路２３へ搬送されることで、画像形成面が下側を向く。これにより、用紙Ｐが表裏反転され、上側を向いた他の面に画像を形成することが可能となる。

定着部３は定着手段の一例で、画像が転写された用紙Ｐに対して、画像を定着させる定着処理を行う。定着部３は、互いに圧接して配置される一対の定着搬送部材として、回転駆動される定着ローラ３１と定着ローラ３２を備える。定着部３は、定着ローラ３１と定着ローラ３２が圧接されることで定着ニップ部３３が形成される。

また、定着部３は、定着部材を加熱する加熱手段として、定着ローラ３１を加熱する定着ヒータ３４を備える。定着ヒータ３４は通電によって点灯し、例えばハロゲンランプを用いることができる。定着部３は、定着ローラ３１と定着ローラ３２が回転駆動されることで、用紙Ｐを搬送するとともに、一対の定着ローラ３１，３２による圧力定着、定着ヒータ３４による熱定着を行うことで、画像を用紙Ｐに定着させる。

＜本実施の形態の画像形成装置及び画像形成システムの制御機能例＞
図５は、本実施の形態の画像形成装置及び画像形成システムの制御機能の一例を示す機能ブロック図である。ここで、図５では、長尺紙Ｐ１に画像を形成する動作で、長尺紙Ｐ１のテンションを保つ制御機能について説明する。

画像形成装置１Ａは、長尺紙Ｐ１等の用紙を給紙し、画像を形成して排紙する一連の制御を行う制御部１００を備える。制御部１００は制御手段の一例で、ＣＰＵ、ＭＰＵと称されるマイクロプロセッサと、記憶手段としてＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備える。

また、画像形成装置１Ａは、用紙の種別等の用紙情報を取得する用紙情報取得部１０１を備える。用紙情報取得部１０１は用紙情報取得手段の一例で、用紙Ｐの坪量、紙種、サイズ等が選択される操作手段としての操作部１０１ａ等で構成される。

画像形成装置１Ａで長尺紙Ｐ１に画像を形成する動作の概要について説明すると、制御部１００は、原稿読取部１０で原稿から取得した画像データ、あるいは、外部から取得した画像データに基づき画像形成部１１を制御すると共に、用紙搬送部２、及び、２次転写部１８で長尺紙Ｐ１を搬送する転写モータ１８Ｍを制御して、長尺紙Ｐ１にトナー像を転写する。また、制御部１００は、定着ヒータ３４、及び、定着部３で長尺紙Ｐ１を搬送する定着モータ３０Ｍを制御して、トナー像を用紙Ｐに定着させる。

制御部１００は、長尺紙Ｐ１のテンションを、定着ローラ３１等を駆動する定着モータ３０Ｍに流れる電気の状態から検知し、定着モータ３０Ｍに流れる電気の状態に基づきテンション付与装置１３２を制御して、長尺紙Ｐ１のテンションが所定の範囲となるように、長尺紙Ｐ１に掛かる負荷を制御する。

すなわち、長尺紙Ｐ１のテンションの高低によって、定着モータ３０Ｍで回転駆動される定着ローラ３１に掛かる負荷が変化することで、定着モータ３０Ｍに流れる電気の状態が変化する。

長尺紙Ｐ１のテンションが高い場合、定着モータ３０Ｍで回転駆動される定着ローラ３１に掛かる負荷が大きくなることで、定着モータ３０Ｍに流れる電気の状態が変化し、例えば、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が高くなる。一方、長尺紙Ｐ１のテンションが低い場合、定着ローラ３１に掛かる負荷が小さくなることで、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が低くなる。

そこで、制御部１００は、長尺紙Ｐ１のテンションが適正な範囲である場合において、定着モータ３０Ｍに流れる電流値の範囲が、適正テンション情報として規定される。

また、制御部１００は、定着モータ３０Ｍに流れる電流値に基づき、長尺紙Ｐ１のテンションを、適正テンション情報に基づき適正な範囲とするテンション付与装置１３２の制御情報が設定される。制御情報は、制御部１００で実行されるプログラム、定着モータ３０Ｍに流れる電流値からテンション付与装置１３２の動作を求める演算テーブル等で構成される。

＜本実施の形態の画像形成装置及び画像形成システムの動作例＞
図６は、本実施の形態の画像形成装置及び画像形成システムの動作の一例を示すフローチャートで、以下に、各図を参照して、本実施の形態の画像形成装置及び画像形成システムの動作について説明する。

制御部１００は、２次転写部１８の２次転写ローラ１８ａでの線速と、定着部３の定着ローラ３１での線速が略同一となるように、定着モータ３０Ｍと転写モータ１８Ｍを制御して、長尺紙Ｐ１の搬送速度が、２次転写部１８と定着部３で略同一となるようにする

制御部１００は、長尺紙Ｐ１に画像を形成する動作では、図６のステップＳＡ１で、定着モータ３０Ｍに流れる電流値を測定する。制御部１００は、図６のステップＳＡ２で、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が、適正テンション情報で規定される範囲である、すなわち、長尺紙Ｐ１のテンションが適正か判断する。

制御部１００は、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が、適正テンション情報で規定される範囲ではない、すなわち、長尺紙Ｐ１のテンションが適正ではない判断すると、図６のステップＳＡ３で、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が、適正テンション情報で規定される範囲を超えるか、下回るかを判断する。

制御部１００は、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が、適正テンション情報で規定される範囲を超える、すなわち、長尺紙Ｐ１のテンションが適正な範囲より高いと判断した場合、図６のステップＳＡ４で、定着モータ３０Ｍに流れる電流値に基づきテンション付与装置１３２を制御して、長尺紙Ｐ１のテンションが適正な範囲となるように、長尺紙Ｐ１に掛かる負荷を弱める。

これに対し、制御部１００は、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が、適正テンション情報で規定される範囲を下回る、すなわち、長尺紙Ｐ１のテンションが適正な範囲より低いと判断した場合、図６のステップＳＡ５で、定着モータ３０Ｍに流れる電流値に基づきテンション付与装置１３２を制御して、長尺紙Ｐ１のテンションが適正な範囲となるように、長尺紙Ｐ１に掛かる負荷を強める。

図３に示すテンション付与装置１３２を制御する構成では、制御部１００は、制御情報として、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂの相対的な移動量が、定着モータ３０Ｍに流れる電流値に応じて設定される。

制御部１００は、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が、適正テンション情報で規定される範囲を超えると判断した場合、ローラ位置移動装置１３３を制御して、定着モータ３０Ｍに流れる電流値に応じて設定された移動量で、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂを、互いの距離が近づく方向に相対的に移動させる。

これにより、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂに対する長尺紙Ｐ１の巻き掛け量Ｌ１を少なくすることで、長尺紙Ｐ１に対する摩擦負荷が、定着モータ３０Ｍに流れる電流値に基づき減少し、長尺紙Ｐ１に掛かるテンションが弱められる。

制御部１００は、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が、適正テンション情報で規定される範囲を下回ると判断した場合、ローラ位置移動装置１３３を制御して、定着モータ３０Ｍに流れる電流値に応じて設定された移動量で、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂを、互いの距離が離れる方向に相対的に移動させる。

これにより、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂに対する長尺紙Ｐ１の巻き掛け量Ｌ２を多くすることで、長尺紙Ｐ１に対する摩擦負荷が、定着モータ３０Ｍに流れる電流値に基づき増加し、長尺紙Ｐ１に掛かるテンションが強められる。

図４に示すテンション付与装置１３２を制御する構成では、制御部１００は、制御情報として、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂの回転状態と停止状態の切り替えが、定着モータ３０Ｍに流れる電流値に応じて設定される。

制御部１００は、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が、適正テンション情報で規定される範囲を超えると判断した場合、制動装置１３４を制御して、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂを回転状態に切り替える。これにより、長尺紙Ｐ１に対する摩擦負荷が減少し、長尺紙Ｐ１に掛かるテンションが弱められる。

制御部１００は、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が、適正テンション情報で規定される範囲を下回ると判断した場合、制動装置１３４を制御して、第１のテンション付与ローラ１３２ａと第２のテンション付与ローラ１３２ｂを停止状態に切り替える。これにより、長尺紙Ｐ１に対する摩擦負荷が増加し、長尺紙Ｐ１に掛かるテンションが強められる。

＜本実施の形態の画像形成装置及び画像形成システムの作用効果例＞
長尺紙Ｐ１を搬送して画像を形成する構成では、長尺紙は、テンションが掛かって張った状態で搬送されるので、長尺紙のテンションを検知する構成として、長尺紙が撓むことによる位置の変位を検知するセンサを利用することができない。

また、用紙供給装置１２０には、給紙装置１３０に長尺紙Ｐ１をガイドするガイド部材が設けられており、長尺紙Ｐ１がガイド部材に接した状態で搬送されるので、長尺紙Ｐ１の搬送中のテンションが一定にならず、常に変動する。

手動で長尺紙のテンションを調整する構成では、長尺紙Ｐ１の搬送中にテンションを調整することができないので、搬送中のテンションの変動に追従することができず、長尺紙Ｐ１のテンションを適正な値に調整することは困難である。

更に、長尺紙Ｐ１のテンションを調整するため、定着部３の線速を調整すると、２次転写部１８と定着部３との間の線速に差が生じ、線速差とテンションの両方が変わるので、制御が非常に困難となる。特に、２次転写部１８と定着部３との間の線速差がばらつくと、長尺紙の惰行やカラーレジストレーションが顕著に不安定になる。

これに対し、本実施の形態の画像形成装置１Ａ及び画像形成システム１１０では、長尺紙Ｐ１のテンションを定着モータ３０Ｍに流れる電気の状態から検知する。長尺紙Ｐ１のテンションの変動によって、定着ローラ３１に掛かる負荷が変化することで、定着モータ３０Ｍに流れる電気の状態が変化する。

従って、長尺紙Ｐ１の位置を検知するセンサを用いることなく、長尺紙Ｐ１のテンションを検知することができ、長尺紙Ｐ１の搬送に伴いテンションが変動しても、変動したテンションを検知することができる。

そして、検知されたテンションに基づき、長尺紙Ｐ１に掛かる摩擦負荷をテンション付与装置１３２で制御することで、定着部３の線速を変更することなく、長尺紙Ｐ１のテンションを適正な値に制御することができる。

これにより、本実施の形態では、長尺紙Ｐ１のテンションを手動で調整する必要がないので、調整の手間を低減することができる。また、テンションの誤調整によるヤレ紙と称す品位の低下した紙や、ダウンタイムの削減を図ることができる。

更に、本実施の形態では、定着部３の線速を変更することなく、２次転写部１８と定着部３の線速を略同一に保つことができるので、長尺紙の蛇行を抑制し、カラーレジストレーションを安定させることができる。

２次転写部１８と定着部３との間では、長尺紙Ｐ１のテンションが高い場合、用紙惰行に及ぼす影響は少ないが、カラーレジストレーションは不安定となる。一方、長尺紙Ｐ１のテンションが低い場合、カラーレジストレーションに及ぼす影響は少ないが、用紙惰行は不安定となる。

本実施の形態では、これらの両条件を満たす範囲に長尺紙Ｐ１のテンションを制御することができるので、長尺紙の蛇行を抑制し、カラーレジストレーションを安定させることができる。

＜本実施の形態の画像形成装置及び画像形成システムの変形例＞
以上の例では、適正テンション情報として、定着モータ３０Ｍに流れる電流値を検知することとしたが、定着モータ３０Ｍに流れる電気の状態としては、電圧値、抵抗値を検知することとしても良い。

図７は、長尺紙のテンションの適正な範囲の概要を示す説明図である。長尺紙Ｐ１のテンションの適正な範囲は、紙種、坪量等によって異なり、定着モータ３０Ｍに流れる電流値の適正な範囲も、紙種、坪量等によって異なる。

ある紙種、坪量の長尺紙Ｐａと他の紙種、坪量の長尺紙Ｐｂ、Ｐｃでは、適正なテンションの範囲が異なり、例えば、長尺紙Ｐａにおける適正なテンションの範囲Ｔａ_１に対し、長尺紙Ｐｂにおける適正なテンションの範囲Ｔｂ_１が高い。また、長尺紙Ｐａにおける適正なテンションの範囲Ｔａ_１に対し、長尺紙Ｐｃにおける適正なテンションの範囲Ｔｃ_１が低い。

これにより、長尺紙の紙種、坪量に応じて、カラーレジストレーションには不適切と判断されるテンションの範囲Ｔａ_２、用紙蛇行には不適切と判断されるテンションの範囲Ｔｃ_２が異なる。

このため、長尺紙Ｐａではカラーレジストレーションが不適切であると判断されるテンションの範囲Ｔａ_２であっても、長尺紙Ｐｂでは適正なテンションの範囲Ｔｂ_１となる場合があり、紙種、坪量等に応じてテンションを調整する必要がある。

そこで、制御部１００は、用紙情報で特定される長尺紙Ｐ１の紙種、坪量等毎に適正テンション情報が規定される。また、制御部１００は、定着モータ３０Ｍに流れる電流値と、長尺紙Ｐ１の用紙情報に基づくテンション付与装置１３２の動作が制御情報として設定される。

長尺紙Ｐ１に画像を形成する動作では、操作部１０１ａでの操作で長尺紙Ｐ１の紙種、坪量等の用紙情報が設定されることで、用紙情報に対応した適正テンション情報が設定される。

なお、本例では、長尺紙Ｐ１の紙種、坪量等を設定することで、長尺紙Ｐ１の種別に応じた適正テンション情報が設定されるとした。これに対し、ユーザ等が操作部１０１ａでの操作で適正テンション情報を選択できるようにし、使用する長尺紙Ｐ１の種別に応じて、ユーザが適正テンション情報を選択しても良い。

制御部１００は、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が、用紙情報に基づき設定される適正テンション情報で規定される範囲を超えると判断した場合、定着モータ３０Ｍに流れる電流値に基づきテンション付与装置１３２を制御して、長尺紙Ｐ１のテンションが適正な範囲となるように、長尺紙Ｐ１に掛かる負荷を弱める。

また、制御部１００は、定着モータ３０Ｍに流れる電流値が、用紙情報に基づき設定される適正テンション情報で規定される範囲を下回ると判断した場合、定着モータ３０Ｍに流れる電流値に基づきテンション付与装置１３２を制御して、長尺紙Ｐ１のテンションが適正な範囲となるように、長尺紙Ｐ１に掛かる負荷を強める。

本発明は、長尺紙にトナー像を転写、定着させて画像を形成する画像形成装置、及び、画像形成装置に対して長尺紙の供給、回収を行う装置を備えた画像形成システムに適用される。

１Ａ・・・画像形成装置、２・・・用紙搬送部、３・・・転写部、１００・・・制御部、１１０・・・画像形成システム、１２０・・・用紙供給装置、１３０・・・給紙装置、１３２・・・テンション付与装置、１４０・・・用紙回収装置

Claims (10)

1. 長尺紙にトナーを転写する転写手段を有し、長尺紙に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段で画像が形成された長尺紙に画像を定着させる定着手段と、
   前記定着手段で長尺紙を搬送する定着搬送手段と、
   前記定着搬送手段を駆動することで前記定着搬送手段に流れる電気を検知し、前記定着搬送手段に掛かる負荷に応じた電気の状態の変化に基づき、長尺紙の搬送経路に対し前記画像形成手段の上流側に設けられるテンション付与手段で長尺紙に掛かる負荷を制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、長尺紙のテンションの適正な範囲が適正テンション情報として設定されると共に、前記定着搬送手段に流れる電気の状態に基づき、長尺紙のテンションを、適正テンション情報に基づき適正な範囲とする制御情報が設定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記定着搬送手段は、長尺紙に接して長尺紙を搬送する定着搬送部材を駆動するモータであり、前記制御手段は、回転駆動される前記モータに流れる電気の状態を電流値、電圧値、あるいは抵抗値から検知し、前記モータに流れる電気の電流値、電圧値、あるいは抵抗値に基づき、前記テンション付与手段で長尺紙に掛かる負荷を制御する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、長尺紙の種別を特定する用紙情報に対応して適正テンション情報が設定され、用紙情報の選択により適正テンション情報が設定される
   ことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、長尺紙の種別を特定する用紙情報に対応して設定された適正テンション情報が選択される
   ことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記テンション付与手段は、長尺紙に接して回転するテンション付与ローラに対する長尺紙の巻き掛け量を変化させることで、長尺紙に掛かる負荷を制御する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記テンション付与手段は、長尺紙の搬送に従動して回転するテンション付与ローラの回転状態と停止状態を切り替えることで、長尺紙に掛かる負荷を制御する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記テンション付与手段は、長尺紙の搬送に従動して回転するテンション付与ローラの回転方向に負荷を掛けると共に、負荷を可変とした抵抗付与手段を備えることで、長尺紙に掛かる負荷を制御する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記テンション付与手段は、長尺紙の搬送に従動して回転するテンション付与ローラを、長尺紙の搬送方向に対して交する方向に荷重を掛けた状態で移動可能とすることで、長尺紙に掛かる負荷を制御する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 画像形成装置と、
    前記画像形成装置に給紙される長尺紙が収納される用紙供給装置と、
    前記用紙供給装置から前記画像形成装置に長尺紙を給紙する給紙装置と、
    前記画像形成装置で画像が形成された長尺紙が収納される用紙回収装置を備え、
    前記画像形成装置は、
    長尺紙にトナーを転写する転写手段を有し、長尺紙に画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段で画像が形成された長尺紙に画像を定着させる定着手段と、
    前記定着手段で長尺紙を搬送する定着搬送手段と、
    前記定着搬送手段を駆動することで前記定着搬送手段に流れる電気を検知し、前記定着搬送手段に掛かる負荷に応じた電気の状態の変化に基づき、前記給紙装置に設けられるテンション付与手段で長尺紙に掛かる負荷を制御する制御手段と
    を備えたことを特徴とする画像形成システム。

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