特開 2022-170996 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022170996

(43)【公開日】2022-11-11

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 1/00 20060101AFI20221104BHJP

   H04N 1/04 20060101ALI20221104BHJP

   G03G 21/20 20060101ALI20221104BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20221104BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20221104BHJP

【ＦＩ】

H04N1/00 567Q

H04N1/12 Z

G03G21/20

G03G21/00 370

G03G21/16 104

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021077344

(22)【出願日】2021-04-30

(71)【出願人】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】特許業務法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川津 憲治

【テーマコード（参考）】

2H171

2H270

5C062

5C072

【Ｆターム（参考）】

2H171FA06

2H171FA19

2H171FA22

2H171GA23

2H171NA03

2H171NA05

2H171QA04

2H171QA24

2H171QC03

2H171QC36

2H171SA10

2H171SA31

2H171UA02

2H171WA11

2H171WA12

2H270LA19

2H270LD03

2H270RA03

2H270SA09

2H270SB13

2H270SB15

2H270SB16

2H270SC14

5C062AA05

5C062AB02

5C062AB03

5C062AB09

5C062AB17

5C062AB32

5C062AB33

5C062AB35

5C062AC02

5C062AC11

5C062AE03

5C062BA07

5C062BD01

5C072AA01

5C072BA12

5C072BA13

5C072EA05

5C072EA06

5C072FB12

5C072NA01

5C072RA16

5C072SA03

5C072UA02

5C072UA03

5C072VA03

5C072XA04

(57)【要約】

【課題】画像形成後の画像読取りを適正に行うことができると共に、定着後の印刷媒体上に形成された画像の劣化を防ぐことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】印刷媒体を搬送する搬送路の途中の第１の箇所に配置され、印刷媒体の一方の面に画像を形成し、形成された画像を加熱により定着させる画像形成部と、第１の箇所よりも搬送方向の下流の第２の箇所に配置され、印刷媒体に冷却用のエアーを吹き付けて冷却する冷却部と、第２の箇所よりも搬送方向の下流の第３の箇所に配置され、画像形成部で印刷媒体に形成された画像を読取る読取部とを備える。そして、第１の箇所と第２の箇所との間に、印刷媒体の他方の面に接するガイド部材を設け、印刷媒体の一方の面に接するガイド部材を設けない。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

印刷媒体を搬送する搬送路と、
前記搬送路の途中の第１の箇所に配置され、前記印刷媒体の一方の面に画像を形成し、形成された画像を加熱により定着させる画像形成部と、
前記搬送路の途中の前記第１の箇所よりも搬送方向の下流の第２の箇所に配置され、前記印刷媒体に冷却用のエアーを吹き付けて冷却する冷却部と、
前記搬送路の途中の前記第２の箇所よりも搬送方向の下流の第３の箇所に配置され、前記画像形成部で前記印刷媒体に形成された画像を読取る読取部と、を備え、
前記搬送路の前記第１の箇所と前記第２の箇所との間に、前記印刷媒体の他方の面に接する１つ又は複数のガイド部材を設け、前記印刷媒体の前記一方の面に接するガイド部材を設けないことを特徴とする
画像形成装置。

【請求項2】

前記読取部は、前記印刷媒体に形成された画像を読取るイメージセンサであり、
前記読取部が配置された前記搬送路の前記第３の箇所よりも搬送方向の下流の第４の箇所に、前記印刷媒体に形成された画像の色を計測する測色計が配置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。

【請求項3】

前記読取部が配置された前記搬送路の前記第３の箇所と、前記測色計が配置された前記搬送路の前記第４の箇所との間にも、前記印刷媒体を搬送するガイド部材を設けたことを特徴とする
請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記ガイド部材は、金属製のローラで構成したことを特徴とする
請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記冷却部から吹き付ける冷却のエアーは、前記印刷媒体を搬送する搬送路の搬送方向の上流側に抜けるようにしたことを特徴とする
請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記冷却部から吹き付ける冷却のエアーが抜ける経路には、前記搬送路のガイド部材を配置しないことを特徴とする
請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記冷却部が配置された前記搬送路の前記第２の箇所と、前記読取部が配置された前記搬送路の前記第３の箇所との間には、前記印刷媒体の前記一方の面に接するガイド部材を設けたことを特徴とする
請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記ガイド部材は、前記印刷媒体の搬送に連動して従動するローラで構成したことを特徴とする
請求項１乃至７の何れか一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、画像形成装置に関し、特にイメージセンサ又は測色計を備えて形成された画像を読取る際に適用される技術に関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置にて、紙やフィルム等の印刷媒体に印刷を行う際には、印刷媒体に印刷された画像をスキャナなどで読取り、読取った画像データを印刷原稿データと比較して、正しく印刷できたか否かを検査している。
このような検査としては、例えば、印刷された画像全体をスキャナで読取って、印刷画像に汚れの有無やインクの付着量が正しいか等の印刷が適正かを判断している。また、スキャナで検査を行う際には、印刷された画像の少なくとも一部の色を測色計で計測し、測色計で計測した色に基づいて、スキャナで読取ったデータの色のキャリブレーションを行って、スキャナで読取った画像の色検査を正しく行うようにしている。

【0003】

特許文献１には、連続紙の両面に印刷する画像形成装置において、定着工程の後に連続紙を冷却ファンで冷却する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－９８７６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、画像形成装置で画像形成を行う際には、印刷媒体に形成されたトナー画像を、熱定着工程で定着させる必要がある。この定着工程を行う際には、印刷画像を高温に加熱する必要がある。ここで、上述したように画像形成した後の工程で、スキャナなどで形成された画像を読取って検査を行う上では、常温に戻った印刷媒体上の画像を検査するのが好ましい。具体的には、印刷媒体の温度によって色が変化するサーモクロミズム現象が発生するため、正確に色を検査するためには常温での読取りが必要である。また、読取部を構成するスキャナや測色計には、使用可能な温度範囲があり、高温での読取りは好ましくない。

【0006】

したがって、画像形成装置で形成された画像をスキャナ等で読取る際には、印刷媒体が常温に戻ってから読取らせるのが好ましい。このため、例えば特許文献１に記載されるように、画像形成装置の定着部を通過した連続紙を冷却ファンで冷却させることで、連続紙を積極的に冷却することが考えられる。冷却ファンを設ける以外の構成で、印刷媒体を冷却させるものとしては、例えば印刷媒体の搬送路に金属製のローラを配置して、そのローラとの接触で冷却することが知られている。

【0007】

一方、定着工程で印刷媒体が加熱されることによる別の問題として、加熱された印刷媒体が搬送路に配置されたローラと接触することで、印刷画像にムラなどの劣化を発生させることが知られている。すなわち、定着工程で加熱された後、トナーに含まれたワックスが硬化する温度に低下する前に、画像形成面がローラと接触することで、印刷画像にムラ等の劣化が生じることがあった。

【0008】

このため、印刷媒体が定着部を通過した後、画像劣化を防ぐためには、印刷媒体が常温に戻るまでの搬送路で、画像形成面がローラと接触するのは好ましくない。しかしながら、例えば特許文献１に記載された印刷機の構成のように、通常、印刷媒体の搬送路には多数のローラが配置されている。したがって、従来の印刷機では、印刷媒体が定着部を通過した直後にも、画像形成面がローラと接触する構成となっており、印刷媒体がローラと接触するため、ある程度の画質劣化が避けられない状況であった。

【0009】

本発明は、画像形成後の画像読取りを適正に行うことができると共に、定着後の印刷媒体上に形成された画像の劣化を防ぐことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の画像形成装置は、印刷媒体を搬送する搬送路と、搬送路の途中の第１の箇所に配置され、印刷媒体の一方の面に画像を形成し、形成された画像を加熱により定着させる画像形成部と、搬送路の途中の前記第１の箇所よりも搬送方向の下流の第２の箇所に配置され、印刷媒体に冷却用のエアーを吹き付けて冷却する冷却部と、搬送路の途中の第２の箇所よりも搬送方向の下流の第３の箇所に配置され、画像形成部で印刷媒体に形成された画像を読取る読取部と、を備え、搬送路の第１の箇所と第２の箇所との間に、印刷媒体の他方の面に接するガイド部材を設け、印刷媒体の一方の面に接するガイド部材を設けないことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、画像形成のための定着工程が行われてから、冷却部での冷却が行われるまでの間で、印刷媒体の画像形成面にローラが触れることがなく、形成された画像の劣化を防ぐことができる。そして、冷却部で冷却された後に、読取部で読取りが行われるので、検査のための適正な読取りを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施の形態例による画像読取装置の例を示す構成図である。

【図2】本発明の一実施の形態例による画像読取装置が接続された画像形成装置の全体の例を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施の形態例（以下、「本例」と称する）を、添付図面を参照して順に説明する。

【0014】

［全体構成］
図１は本例の画像読取装置の構成を示し、図２は本例の画像読取装置が接続された画像形成装置としての全体の構成を示す。図１と図２では、各装置の内部の画像形成が行われる印刷媒体の搬送経路上の構成が示されている。

【0015】

まず、図１に示す画像読取装置３００を説明する前に、図２を参照して画像形成装置に接続される全体の構成を説明する。
図２に示す例では、右側から順に、用紙送り装置１００、画像形成装置２００、画像読取装置３００が接続されている。なお、図２に示すように画像形成装置２００に用紙送り装置１００や画像読取装置３００が接続されたシステム全体を、画像形成装置とみなすこともできるが、以下の説明では、画像形成工程を行う装置単体を画像形成装置２００とする。また、本例の画像形成装置２００に装着可能な長尺の印刷媒体である連続印刷媒体１１は、白色の紙又はフィルムで形成された媒体の他、白色以外の様々な色の紙又はフィルムで形成された媒体とすることもできる。さらに、透明又は半透明なフィルムで形成された媒体とすることもできる。

【0016】

用紙送り装置１００には、不図示の供給側ロールから引き出された連続印刷媒体１１が供給され、連続印刷媒体１１の搬送路に複数のローラ１０１～１０３が配置されている。そして、用紙送り装置１００は、連続印刷媒体１１を所定の速度で画像形成装置２００に送り出す処理を行う。なお、ローラ１０１～１０３は、連続印刷媒体１１のガイド部材として機能する。

【0017】

画像形成装置２００は、画像形成部を構成する処理部として、トナー像形成ユニット２１０と、転写部２２０と、定着部２３０とを備える。トナー像形成ユニット２１０は、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、黒Ｋ、白Ｗなどの各色のトナー像を、転写部２２０の転写ベルト２２１に形成する。
転写部２２０は、転写ベルト２２１に形成された各色のトナー像を、転写ローラ２２２で連続印刷媒体１１の表面に転写する。

【0018】

定着部２３０は、定着ローラ２３１，２３２を備え、連続印刷媒体１１を定着ローラ２３１，２３２の間を通過させることで、連続印刷媒体１１を加熱して、転写された像である印刷画像を連続印刷媒体１１に定着する。なお、定着部２３０では、例えば１００℃程度に連続印刷媒体１１が加熱される。

【0019】

画像形成装置２００内の連続印刷媒体１１の搬送路の途中には、転写ローラ２２２や定着ローラ２３１，２３２の他に、ガイド部材としての複数のローラ２０１～２０５が配置されている。但し、搬送路の定着部２３０よりも搬送方向の下流側には、連続印刷媒体１１の裏面側（印刷画像が形成された面とは反対側）と接するローラ２０５だけが配置され、連続印刷媒体１１の表面側はローラとは接しない。各ローラ２０１～２０５は、例えば金属製である。なお、以下の説明で下流や上流という場合は、連続印刷媒体１１の搬送方向から見た下流や上流である。
画像形成装置２００により印刷画像が形成された連続印刷媒体１１は、画像形成装置２００に接続された画像読取装置３００に送られる。

【0020】

［画像読取装置の構成］
次に、図１を参照して画像読取装置３００の構成を説明する。
画像読取装置３００は、冷却ユニット３２０と、スキャナユニット３３０と、シェーディングユニット３５０と、測色計ユニット３６０とを備える。連続印刷媒体１１は、これらのユニットを順に通過する。また、スキャナユニット３３０は、スキャナバッキング部３４０を有し、測色計ユニット３６０は、測色計バッキング部３７０を有する。
また、画像読取装置３００内の連続印刷媒体１１の搬送路の途中には、連続印刷媒体１１のガイド部材としての複数のローラ３０１～３１０が配置されている。各ローラ３０１～３１０は、例えば金属製であり、それぞれ駆動手段を備えない従動回転するガイド部材（つまり印刷媒体の動きで回転するガイド部材）である。

【0021】

画像読取装置３００の内部に搬送された連続印刷媒体１１は、ガイド部材であるローラ３０１を通過した後、連続印刷媒体１１を冷却する冷却部である冷却ユニット３２０の近傍を通過する。ローラ３０１は、連続印刷媒体１１の裏面側（印刷画像が形成された面とは反対側）と接触して、連続印刷媒体１１の搬送方向に下向にする。
冷却ユニット３２０には、複数個の冷却ファン３２１～３２３が配置され、連続印刷媒体１１を冷却する。図１では、連続印刷媒体１１が上側から下側に垂直に搬送される構成としてあり、垂直に３個並んだ冷却ファン３２１～３２３で、搬送される連続印刷媒体１１を冷却する。冷却ファン３２１～３２３としては、例えばシロッコファンと称される、板状の羽が回転する筒に取り付けられた形式のものが使用される。あるいは、冷却ファン３２１～３２３として、プロペラを備えたファンを使用してもよい。

【0022】

それぞれの冷却ファン３２１～３２３は、斜めに傾斜して配置され、連続印刷媒体１１に斜め下方から連続印刷媒体１１の上流側に向かうように冷却用のエアーＡ１，Ａ２，Ａ３を吹き付けて、冷却用のエアーが画像読取装置３００の上方に抜ける構成とする。画像読取装置３００の筐体の上方には、冷却用のエアーを装置の外部に排出するための冷却ファン３１１が複数個配置されている。
なお、冷却ユニット３２０の上方に配置されたローラ３０１は、冷却用のエアーＡ１，Ａ２，Ａ３が通過する経路とは連続印刷媒体１１を挟んで反対側になる。したがって、冷却用のエアーＡ１，Ａ２，Ａ３がローラ３０１の配置箇所を通過することがなく、ローラ３０１が冷却用のエアーＡ１，Ａ２，Ａ３の通過を邪魔することがない。

【0023】

連続印刷媒体１１は、図２で説明したように画像形成装置２００の定着部２３０で１００℃程度に加熱されているため、画像読取装置３００に供給される時点で、連続印刷媒体１１は、例えば７０℃程度の高温になっている。このため、冷却ファン３２１～３２３からの冷却用のエアーＡ１，Ａ２，Ａ３を連続印刷媒体１１に吹き付けることで、常温程度に冷却するようにしている。

【0024】

搬送方向に複数個（３個）の冷却ファン３２１～３２３を並べて順分な冷却性能を持たせる必要がある場合、図１に示すように、連続印刷媒体１１の搬送路を垂直に配置し、各冷却ファン３２１～３２３を垂直（縦）に並べることで、画像読取装置３００の小型化に貢献する。すなわち、水平に搬送路を配置して、複数の冷却ファンを水平方向に並べると、それだけ画像読取装置３００が水平方向に大型化し好ましくないが、本例の構成とすることで、画像読取装置３００を小型に構成することができる。

【0025】

なお、図１では、垂直方向に３個並んだ冷却ファン３２１～３２３を示すが、連続印刷媒体１１の横幅が広い場合には、水平方向（図１での手前から奥に向かう方向）にも、複数個の冷却ファンをならべてもよい。例えば、垂直方向３個×水平方向３個の合計９個の冷却ファンを設置してもよい。

【0026】

また、連続印刷媒体１１の搬送路は、画像読取装置３００に連続印刷媒体１１が取り込まれてから、冷却ユニット３２０により冷却されるまでの間に配置されたローラ３０１は、連続印刷媒体１１の裏面、つまり画像形成面とは反対側の面と接するように配置されている。また、図２で説明したように、画像形成装置２００内の定着部２３０よりも下流側に配置されたローラ２０５も、連続印刷媒体１１の裏面と接するように配置されている。

【0027】

これにより、画像形成装置２００の定着部２３０で加熱された連続印刷媒体１１が冷却ユニット３２０で冷却されるまでの間は、画像形成面がローラ等のガイド部材と接することがない。よって、連続印刷媒体１１に形成された画像が高温状態でローラと接触することによるトナー像の劣化を防止でき、印刷画像の高画質化に貢献できる。
なお、図１及び図２の構成では、定着部２３０から冷却ユニット３２０までの間は、２つのローラ２０５，３０１を配置したが、可能であればいずれか１個のローラ２０５又は３０１のみを配置したより簡易な構成としてもよい。

【0028】

冷却ユニット３２０で冷却された連続印刷媒体１１は、２つのガイド部材であるローラ３０２，３０３で上側に搬送され、さらに別のガイド部材であるローラ３０４，３０５を通過して、画像読取装置３００内の上部で水平に搬送される。この水平に搬送される連続印刷媒体１１の表面に近接した状態で、スキャナユニット３３０が配置される。なお、図１では冷却ユニット３２０からスキャナユニット３３０までの搬送路に複数のガイド部材を配置した例を示すが、少なくとも１つのガイド部材を配置すればよい。また、冷却ユニット３２０から後の搬送路のガイド部材（ローラ）は、連続印刷媒体１１の表面と裏面のいずれに接触するものでもよい。連続印刷媒体１１の表面にガイド部材が接触したとしても、連続印刷媒体１１は既に常温に冷却されているので、印刷画像の劣化が生じない。

【0029】

スキャナユニット３３０は、画像読取装置３００が備える読取部の一つである。
図１に示すスキャナユニット３３０は、用紙近接面３３１からユニット内に入射した像光が、複数個のミラー３３２～３３６で反射された後、光学系３３７を通過して、イメージセンサ３３８に結像される。そして、イメージセンサ３３８により連続印刷媒体１１上に記録された画像が読み取られる。イメージセンサ３３８は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device・電荷結合素子）方式のラインセンサで構成することができる。あるいは、イメージセンサ３３８として、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor・相補性金属酸化膜半導体）方式のセンサで構成してもよい。ラインセンサでない画像センサを使用してもよい。

【0030】

スキャナユニット３３０で読取った画像のデータは、不図示の画像検査処理部に供給され、画像形成装置２００で形成された画像が、原稿と同じものであるかどうか等の検査処理が行われる。
なお、図１に示すようにスキャナユニット３３０内である程度の光路長がある状態で、イメージセンサ３３８に結像させることで、イメージセンサ３３８に正しく結像できる範囲を広くすることができる。したがって、図１に示す構成によると、連続印刷媒体１１の表面に形成された画像を、イメージセンサ３３８で正しく読取ることができる。

【0031】

連続印刷媒体１１を挟んで、スキャナユニット３３０の用紙近接面３３１とは反対側には、白色等の背景板を有するスキャナバッキング部３４０が配置される。
このスキャナバッキング部３４０は、ローラ保持部材３８１に取り付けられている。ローラ保持部材３８１は、スキャナユニット３３０に上流側と下流側に配置された２つのローラ３０５，３０６を保持する部材である。このローラ保持部材３８１は、回動支点３８２，３８３を中心として回動可能な２つの脚部３８４，３８５に接続されている。そして、円形に曲がったガイド溝３８６，３８６に沿って脚部３８４，３８５を回動させることで、スキャナユニット３３０から連続印刷媒体１１の搬送路を離すことができる。

【0032】

ローラ保持部材３８１の移動によりスキャナユニット３３０から連続印刷媒体１１の搬送路が離れる際には、ローラ保持部材３８１に取り付けられたスキャナバッキング部３４０についても連動して移動する。
また、ローラ保持部材３８１の脇（図１の左横）には、シェーディングユニット３５０が配置される。このシェーディングユニット３５０は、移動部３５２による駆動で、水平方向（図１での左右方向）に移動が可能である。そして、スキャナユニット３３０からローラ保持部材３８１が移動して離れた状態で、スキャナユニット３３０の真下となる位置までシェーディングユニット３５０を移動させることができる。

【0033】

スキャナユニット３３０を通過した連続印刷媒体１１は、ローラ３０６で下側に垂直に搬送され、ローラ３０８で再び水平方向の搬送状態になる。
ローラ３０８で水平方向に搬送されるようになった連続印刷媒体１１の表面（上側の面）に近接して、測色計ユニット３６０が配置される。

【0034】

測色計ユニット３６０は、画像読取装置３００が備える読取部の一つである。
測色計ユニット３６０には、測色計が内蔵され、連続印刷媒体１１の特定箇所の色を測定する測色処理が行われる。測色計での測色結果に基づいて、例えばスキャナユニット３３０で読取った画像の色のキャリブレーションが行われる。
連続印刷媒体１１を挟んで、測色計ユニット３６０の用紙近接面３６１とは反対側には、白色等の背景板を有する測色計バッキング部３７０が配置される。

【0035】

測色計ユニット３６０を通過した連続印刷媒体１１は、ローラ３０９，３１０を介して画像読取装置３００の外部に搬送され、不図示の巻取りロールとして巻き取られる。

【0036】

［変形例］
なお、上述した実施の形態例では、長尺に連続した印刷媒体に画像形成して、その画像形成された印刷媒体の読取りを行うようにした。これに対して、１枚毎に規定のサイズにカットされた用紙やフィルム等の印刷媒体に画像形成して、その画像形成された印刷媒体の読取りを行う画像形成装置や画像読取装置に本発明を適用してもよい。

【0037】

また、図１に示すスキャナユニット３３０としての画像読取りを行う構成についても一例であり、その他の構成のセンサで画像読取りを行ってもよい。例えば、レンズ等による光学系を使用しない、用紙近接面３３１にラインセンサを配置した構成のスキャナで画像読取りする構成としてもよい。

【符号の説明】

【0038】

１１…連続印刷媒体、１００…用紙送り装置、２００…画像形成装置、２０１～２０５…ローラ（ガイド部材）、２１０…トナー像形成ユニット、２２０…転写部、２２１…転写ベルト、２２２…転写ローラ、２３０…定着部、２３１，２３２…定着ローラ、３００…画像読取装置、３０１～３１０…ローラ（ガイド部材）、３１１…冷却ファン、３２０…冷却ユニット、３２１～３２３…冷却ファン、３３０…スキャナユニット、３３１…用紙近接面、３３２～３３６…ミラー、３３７…光学系、３３８…イメージセンサ、３４０…スキャナバッキング部、３４１…バッキング部材、３４１Ｂ…黒色部、３４１Ｗ…白色部、３５０…シェーディングユニット、３５２…移動部、３６０…測色計ユニット、３６１…用紙近接面、３７０…測色計バッキング部、３７１…バッキング部材、３７１Ｂ…黒色部、３７１Ｗ…白色部、３８０…搬送路可変部、３８１…ローラ保持部材、３８２，３８３…回動支点、３８４，３８５…脚部、３８６，３８６…ガイド溝

【図1】

【図2】