(57)【要約】【課題】  定着部による光沢度向上のための処理回数を増やさなくてもトナー画像の光沢度を高くできる画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像形成部が記録材の第１の面にトナー画像を形成した後、記録材の第１の面が第１の回転体に接触する状態での加熱処理を複数回実行するモード、を設定可能である画像形成装置において、モードを設定すると、二回目の加熱処理の時の定着部の目標温度が、一回目の加熱処理の直前に記録材の第１の面に形成するトナー画像の画像情報に応じて設定される。【選択図】  図７
2020166237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、
ヒータと、前記ヒータによって加熱される第１の回転体と、前記第１の回転体と共に定着ニップ部を形成する第２の回転体と、を有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しながら加熱する加熱処理を実行することによって記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着部と、
を有し、前記画像形成部が記録材の第１の面にトナー画像を形成した後、記録材の前記第１の面が前記第１の回転体に接触する状態での前記加熱処理を複数回実行するモード、を設定可能である画像形成装置において、
前記モードを設定すると、二回目の前記加熱処理の時の前記定着部の目標温度が、一回目の前記加熱処理の直前に記録材の前記第１の面に形成するトナー画像の画像情報に応じて設定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記モードを設定すると、少なくとも前記第１の面のトナー画像がある領域は、前記二回目の加熱処理の時の前記目標温度を前記一回目の加熱処理時よりも高く設定す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】
前記モードを設定し、記録材の前記第１の面に形成する画像に写真画像と文字画像が含まれる時、
前記写真画像の領域を加熱する前記定着部の部分は、二回目の前記加熱処理の時の前記目標温度が一回目よりも高くなるように設定され、
前記文字画像の領域を加熱する前記定着部の部分は、二回目の前記加熱処理の時の前記目標温度が一回目よりも低くなるように設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
記録材の前記第１の面に形成する画像に閾値濃度より低濃度の画像が存在すると判断した場合、一回目の加熱処理及び二回目の加熱処理の時の前記目標温度を低濃度画像が存在しないと判断した場合に比べて低く設定することを特徴とする請求項１〜３何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
記録材の前記第１の面に形成する画像に閾値濃度より低濃度の画像が存在すると判断した場合の前記加熱処理の回数を、低濃度画像が存在しないと判断した場合に比べて多く設定することを特徴とする請求項１〜４何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置は、前記第１の回転体と接触する記録材の面を反転させるための両面搬送路を有し、同一の記録材が前記両面搬送路を二回通過するように搬送制御することで前記二回目の加熱処理の時に記録材の前記第１の面が前記第１の回転体と接触するようにすることを特徴とする請求項１〜５何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の回転体は筒状のフィルムであることを特徴とする請求項１〜６何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記ヒータは前記フィルムの内面に接触していることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記定着ニップ部は、前記フィルムを介して前記ヒータと前記第２の回転体によって形成されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記ヒータは、独立制御可能な複数の発熱ブロックを有し、前記複数の発熱ブロックは前記ヒータの長手方向に並んでいることを特徴とする請求項１〜９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、電子写真記録方式の、複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真記録方式の画像形成装置は、記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着部を搭載している。
【０００３】
ところで、一般に、写真画像は光沢度が高いほうが見栄えが良く好まれる。そこで、トナー画像が形成された一枚の記録材を、定着部で複数回加熱及び加圧することによってトナー画像の光沢度を上げる技術が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１０９７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トナー画像の光沢度は、定着部で加熱及び加圧処理する回数を多くすることである程度まで高くできるが、処理回数が増えるとプリント完了までに要する時間が長くなってしまう。
【０００６】
本発明は、定着部による光沢度向上のための処理回数を増やさなくてもトナー画像の光沢度を高く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】
【０００７】
上述の課題を解決するための本発明は、記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、ヒータと、前記ヒータによって加熱される第１の回転体と、前記第１の回転体と共に定着ニップ部を形成する第２の回転体と、を有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しながら加熱する加熱処理を実行することによって記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着部と、を有し、前記画像形成部が記録材の第１の面にトナー画像を形成した後、記録材の前記第１の面が前記第１の回転体に接触する状態での前記加熱処理を複数回実行するモード、を設定可能である画像形成装置において、前記モードを設定すると、二回目の前記加熱処理の時の前記定着部の目標温度が、一回目の前記加熱処理の直前に記録材の前記第１の面に形成するトナー画像の画像情報に応じて設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、定着部による光沢度向上のための処理回数を増やさなくてもトナー画像の光沢度を高くできる画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の断面図
【図２】定着部の断面図
【図３】ヒータの構成図
【図４】ヒータの制御回路図
【図５】実施例１の高光沢モードの目標温度の推移を示した図
【図６】加熱領域と画像の位置関係を示した図
【図７】実施例２の目標温度の分布を示した図
【図８】実施例３が想定している画像と目標温度の分布の関係を示した図
【図９】実施例４が想定している画像を示した図
【図１０】実施例５が想定している画像と目標温度の分布の関係を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
図１は電子写真記録技術を用いて画像を形成する画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は、中間転写ベルト１３の回転方向に沿って、第１ステーションＳＹ、第２ステーションＳＭ、第３ステーションＳＣ、第４ステーションＳＫを有している。第１ステーションＳＹはイエローのトナー画像を、第２ステーションＳＭはマゼンタのトナー画像を、第３ステーションＳＣはシアンのトナー画像を、第４ステーションＳＫはブラックトナー画像を形成する。各ステーションには感光ドラム１ｙ〜１ｋ、帯電ローラ２ｙ〜２ｋ、現像ローラ７ｙ〜７ｋ、一次転写ローラ４ｙ〜４ｋが設けられている。更に、クリーナ６ｙ〜６ｋ、廃トナー容器３ｙ〜３ｋが設けられている。２０は画像情報に応じて感光ドラム１ｙ〜１ｋを走査するレーザスキャナである。１２ｙ〜１２ｋはレーザスキャナ２０から出射するレーザ光を示している。これらの部材を用いた電子写真記録技術によるトナー画像の形成方法は周知なので詳細な説明は割愛する。４つのステーションＳＹ〜ＳＫによって中間転写ベルト１３上にはトナー画像が重畳される。
【００１１】
一方、カセット１０にセットされた記録材Ｓは、給紙ローラ１６、搬送ローラ１７により、中間転写ベルト１３と二次転写ローラ２５との当接部である二次転写ニップ部ＴＮ２に搬送される。中間転写ベルト１３上に形成されたトナー画像は、二次転写ニップ部ＴＮ２で記録材Ｓに転写される。以上の工程を司る各部材が、記録材にトナー画像を形成する画像形成部ＩＦＳを構成している。
【００１２】
トナー画像が形成された記録材Ｓは、定着部２００へ搬送される。定着部２００は、定着ニップ部Ｎで記録材Ｓを挟持搬送しながら加熱する加熱処理を実行することによって記録材Ｓに形成されたトナー画像を記録材Ｓに定着する。
【００１３】
片面プリントの場合、定着部２００で定着処理され定着部２００を通過した記録材Ｓは、排紙ローラ２１によってトレイ２６へ排出される。
【００１４】
両面プリントの場合、第１の面のトナー画像が定着部２００で定着処理された後、記録材Ｓは、排紙ローラ２１でトレイ２６へ排出する方向に搬送される。記録材Ｓの後端が定着部２００を抜けた後、排紙ローラ２１の回転方向が反対方向に切り替わる。そして、逆回転している排紙ローラ２１によって記録材Ｓは両面搬送ローラ１８まで搬送され、そこから両面搬送ローラ１９を経由して再び搬送ローラ１７まで搬送される。その後、記録材Ｓの第２の面に画像形成部ＩＦＳでトナー画像が形成され、第２の面のトナー画像が定着部２００で定着処理された後、記録材Ｓはトレイ２６へ排出される。
【００１５】
（定着部２００の構成）
図２は、定着部２００の断面図である。定着部２００は、第１の回転体としての定着フィルム２０２、定着フィルム２０２の内面に接触する熱源としてのヒータ３００を有する。更に、定着フィルム２０２を介してヒータ３００と共に定着ニップ部Ｎを形成する第２の回転体としての加圧ローラ２０８を有する。２０１はヒータ３００を保持する樹脂製のホルダであり、定着フィルム２０２の回転を案内する役目も有する。２０４はホルダ２０１を補強するための金属製（本例では鉄）のステーである。
【００１６】
定着フィルム２０２は、ポリイミド等の耐熱樹脂又はステンレス等の金属を基層とした筒状のフィルムである。定着フィルム２０２の表面には表層としてフッ素樹脂層が設けられている。基層と表層の間にシリコーンゴム等の弾性層を設けていてもよい。
【００１７】
加圧ローラ２０８は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金２０９の周りにシリコーンゴム等の弾性層２１０を設けたローラである。
【００１８】
ヒータ３００は、セラミック基板上に発熱抵抗体を印刷したものである。なお、セラミックの代わりに、アルミニウム等の金属製の基板の表面に絶縁層を設け、この絶縁層の上に発熱抵抗体を設けたヒータでも良い。ヒータ３００の定着フィルム２０２と接触する面とは反対側の面には電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ７、Ｅ８−１、Ｅ８−２）が設けられている。給電用の電気接点Ｃ（Ｃ１〜Ｃ７、Ｃ８−１、Ｃ８−２）及び電極Ｅを介して発熱抵抗体へ電力が供給されている。
【００１９】
ステー２０４と加圧ローラ２０８の間には、不図示のバネの力で圧力が掛っており、この圧力により、定着フィルム２０２を介してヒータ３００と加圧ローラ２０８によって定着ニップ部Ｎが形成されている。また、ヒータ３００の異常発熱により作動してヒータ３００に供給する電力を遮断するサーモスイッチや温度ヒューズ等の安全素子２１２が、ヒータ３００に対してヒータ保持部材２０１を介して配置されている。
【００２０】
加圧ローラ２０８は、モータ（不図示）から動力を受けて矢印Ｒ１方向に回転する。加圧ローラ２０８が回転することによって、定着フィルム２０２が矢印Ｒ２方向に従動回転する。定着ニップ部Ｎで記録材Ｓを挟持搬送しながら加熱する加熱処理を実行することによって記録材Ｓに形成されたトナー画像が記録材Ｓに定着される。
【００２１】
（ヒータ３００の構成）
図３を用いて、本実施例に係るヒータ３００の構成を説明する。ヒータ３００は、ヒータ３００の長手方向に並ぶ複数の発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７を有し、各発熱ブロックが独立制御可能になっている。図３（Ａ）はヒータ３００の断面図、図３（Ｂ）はヒータ３００の各層の平面図、図３（Ｃ）はヒータ３００への電気接点Ｃの接続構成を説明する図である。
【００２２】
図３（Ｂ）には、本実施例の画像形成装置１００における記録材Ｓの搬送基準位置Ｘを示してある。本実施例における搬送基準は中央基準となっており、記録材Ｓはその搬送方向に直交する方向における中心が搬送基準位置Ｘを沿うように搬送される。また、図３（Ａ）は、搬送基準位置Ｘにおけるヒータ３００の断面図となっている。
【００２３】
ヒータ３００は、セラミック製の基板３０５と、基板３０５上に設けられた裏面層１と、裏面層１を覆う裏面層２と、基板３０５上の裏面層１とは反対側の面に設けられた摺動面層１と、摺動面層１を覆う摺動面層２と、を有する。
【００２４】
裏面層１は、ヒータ３００の長手方向に沿って設けられている導電体３０１（３０１ａ、３０１ｂ）を有する。導電体３０１は、導電体３０１ａと３０１ｂに分離されており、導電体３０１ｂは、導電体３０１ａに対して記録材Ｓの搬送方向の下流側に配置されている。
【００２５】
また、裏面層１は、導電体３０１ａ、３０１ｂに平行に設けられた導電体３０３（３０３−１〜３０３−７）を有する。導電体３０３は、導電体３０１ａと導電体３０１ｂの間にヒータ３００の長手方向に沿って設けられている。
【００２６】
さらに、裏面層１は、発熱体３０２ａ（３０２ａ−１〜３０２ａ−７）と発熱体３０２ｂ（３０２ｂ−１〜３０２ｂ−７）を有する。発熱体３０２ａは、導電体３０１ａと導電体３０３の間に設けられており、導電体３０１ａと導電体３０３を介して電力を供給することにより発熱する。発熱体３０２ｂは、導電体３０１ｂと導電体３０３の間に設けられており、導電体３０１ｂと導電体３０３を介して電力を供給することにより発熱する。
【００２７】
導電体３０１と導電体３０３と発熱体３０２ａと発熱体３０２ｂとから構成される発熱部位は、ヒータ３００の長手方向に対し７つの発熱ブロック（ＨＢ１〜ＨＢ７）に分割されている。すなわち、発熱体３０２ａは、ヒータ３００の長手方向に対し、発熱体３０２ａ−１〜３０２ａ−７の７つの領域に分割されている。また、発熱体３０２ｂは、ヒータ３００の長手方向に対し、発熱体３０２ｂ−１〜３０２ｂ−７の７つの領域に分割されている。さらに、導電体３０３は、発熱体３０２ａ、３０２ｂの分割位置に合わせて、導電体３０３−１〜３０３−７の７つの領域に分割されている。
【００２８】
本実施例の画像形成装置１００は、Ａ４サイズの記録材Ｓに画像形成できる装置であり、使用可能な定型の最大サイズはレターサイズである。ヒータ３００の発熱範囲は、発熱ブロックＨＢ１の図中左端から発熱ブロックＨＢ７の図中右端までの範囲であり、その全長は２２０ｍｍである。また、各発熱ブロックの長手方向長さは、すべて同じ約３１ｍｍとしているが、長さを異ならせても構わない。
【００２９】
また、裏面層１は、電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ７、Ｅ８−１、Ｅ８−２）を有する。電極Ｅ１〜Ｅ７は、それぞれ導電体３０３−１〜３０３−７の領域内に設けられており、導電体３０３−１〜３０３−７を介して発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７それぞれに電力供給するための電極である。電極Ｅ８−１、Ｅ８−２は、ヒータ３００の長手方向の端部に導電体３０１に接続するよう設けられており、導電体３０１を介して発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７に電力供給するための電極である。本実施例ではヒータ３００の長手方向の両端に電極Ｅ８−１、Ｅ８−２を設けているが、例えば、電極Ｅ８−１のみをヒータ３００の長手方向の片側に設ける構成でも構わない。また、導電体３０１ａ、３０１ｂに対し共通の電極で電力供給を行っているが、導電体３０１ａと導電体３０１ｂそれぞれに個別の電極を設け、それぞれ電力供給を行っても構わない。
【００３０】
裏面層２は、絶縁性を有する表面保護層３０７より構成されており、導電体３０１、導電体３０３、発熱体３０２ａ、３０２ｂを覆っている。本実施例の表面保護層３０７の材質はガラスである。また、表面保護層３０７は、電極Ｅの箇所を除いて形成されており、電極Ｅに対して、ヒータの裏面層２側から電気接点Ｃを接続可能な構成となっている。
【００３１】
基板３０５上の裏面層１とは反対側の面に設けられた摺動面層１は、各発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７の温度を検知するためのサーミスタＴＨ（ＴＨ１−１〜ＴＨ１−４、およびＴＨ２−５〜ＴＨ２−７）を有している。サーミスタＴＨは、ＰＴＣ特性、若しくはＮＴＣ特性を有した材料から成り、その抵抗値を検出することにより、発熱ブロックの温度を検知できる。
【００３２】
また、摺動面層１は、サーミスタＴＨと電気的に繋がっている、導電体ＥＴ（ＥＴ１−１〜ＥＴ１−４、およびＥＴ２−５〜ＥＴ２−７）と導電体ＥＧ（ＥＧ１、ＥＧ２）とを有している。導電体ＥＴ１−１〜ＥＴ１−４は、それぞれサーミスタＴＨ１−１〜ＴＨ１−４に接続されている。導電体ＥＴ２−５〜ＥＴ２−７は、それぞれサーミスタＴＨ２−５〜ＴＨ２−７に接続されている。導電体ＥＧ１は、４つのサーミスタＴＨ１−１〜ＴＨ１−４に接続され、共通の導電経路を形成している。導電体ＥＧ２は、３つのサーミスタＴＨ２−５〜ＴＨ２−７に接続され、共通の導電経路を形成している。導電体ＥＴおよび導電体ＥＧは、それぞれヒータ３００の長手に沿って長手端部まで形成され、ヒータ長手端部において不図示の電気接点を介して制御回路４００と接続されている。
【００３３】
摺動面層２は、摺動性と絶縁性を有する表面保護層３０８より構成されており、サーミスタＴＨ、導電体ＥＴ、導電体ＥＧを覆うとともに、定着フィルム２０２内面との摺動性を確保している。本実施例の表面保護層３０８の材質はガラスである。また、表面保護層３０８は、導電体ＥＴおよび導電体ＥＧに対して電気接点を設けるために、ヒータ３００の長手両端部を除いて形成されている。
【００３４】
次に、電力供給用の電気接点Ｃの、各電極Ｅへの接続方法を説明する。図３（Ｃ）は、各電極Ｅへ電気接点Ｃを接続した様子をヒータ保持部材２０１側から見た平面図である。ヒータ保持部材２０１には、電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ７、Ｅ８−１、Ｅ８−２）に対応する位置に貫通穴が設けられている。各貫通穴を介して、電気接点Ｃ（Ｃ１〜Ｃ７、Ｃ８−１、Ｃ８−２）が、電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ７、Ｅ８−１、Ｅ８−２）に対して、バネによる付勢や溶接などの手法によって接続されている。電気接点Ｃは、ステー２０４とヒータ保持部材２０１の間に設けられた不図示の導電材料を介して、後述するヒータ３００の制御回路４００と接続されている。
【００３５】
（ヒータ制御回路の構成）
図４はヒータ３００を制御する制御回路４００の図である。４０１は画像形成装置１００に接続される商用の交流電源である。ヒータ３００への電力制御は、トライアック４１１〜トライアック４１７の通電／遮断により行われる。トライアック４１１〜４１７は、それぞれ、ＣＰＵ４２０からのＦＵＳＥＲ１〜ＦＵＳＥＲ７信号に従って動作する。トライアック４１１〜４１７の駆動回路は省略して示してある。
【００３６】
制御回路４００は７つの発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７夫々に繋がっている７つのトライアック４１１〜４１７を有している。従って、７つの発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７は互いに独立制御可能な構成となっている。
【００３７】
ゼロクロス検知部４２１は交流電源４０１のゼロクロスを検知する回路であり、ＣＰＵ４２０にＺＥＲＯＸ信号を出力している。ＺＥＲＯＸ信号は、ＦＵＳＥＲ１〜ＦＵＳＥＲ７信号等の基準となる信号である。
【００３８】
次に、ヒータ３００の温度検知方法について説明する。ヒータ３００の温度検知は、サーミスタＴＨ（ＴＨ１−１〜ＴＨ１−４、ＴＨ２−５〜ＴＨ２−７）によって行われる。サ−ミスタＴＨ１−１〜ＴＨ１−４と抵抗４５１〜４５４との分圧がＴｈ１−１〜Ｔｈ１−４信号としてＣＰＵ４２０で検知されている。ＣＰＵ４２０でＴｈ１−１〜Ｔｈ１−４信号を温度に変換している。同様に、サ−ミスタＴＨ２−５〜ＴＨ２−７と抵抗４６５〜４６７との分圧が、Ｔｈ２−５〜Ｔｈ２−７信号としてＣＰＵ４２０で検知されており、ＣＰＵ４２０でＴｈ２−５〜Ｔｈ２−７信号を温度に変換している。
【００３９】
ＣＰＵ４２０は、サーミスタの検知温度に基づき、例えばＰＩ制御（比例積分制御）により、ヒータ３００へ供給するべき電力を算出している。さらに、算出した電力に応じたタイミングでトライアック４１１〜４１７を制御している。
【００４０】
リレー４３０及びリレー４４０は、故障などの要因でヒータ３００が過昇温した場合のヒータ３００への電力供給を遮断する手段として用いられる。ＲＬＯＮ信号がＨｉｇｈ状態になると、トランジスタ４３３がＯＮ状態になり、電源電圧Ｖｃｃからリレー４３０の２次側コイルに通電され、リレー４３０の１次側接点はＯＮ状態になる。ＲＬＯＮ信号がＬｏｗ状態になると、トランジスタ４３３がＯＦＦ状態になり、電源電圧Ｖｃｃからリレー４３０の２次側コイルに流れる電流は遮断され、リレー４３０の１次側接点はＯＦＦ状態になる。同様に、ＲＬＯＮ信号がＨｉｇｈ状態になると、トランジスタ４４３がＯＮ状態になり、電源電圧Ｖｃｃからリレー４４０の２次側コイルに通電され、リレー４４０の１次側接点はＯＮ状態になる。ＲＬＯＮ信号がＬｏｗ状態になると、トランジスタ４４３がＯＦＦ状態になり、電源電圧Ｖｃｃからリレー４４０の２次側コイルに流れる電流は遮断され、リレー４４０の１次側接点はＯＦＦ状態になる。なお、抵抗４３４、抵抗４４４は電流制限抵抗である。
【００４１】
次に、リレー４３０及びリレー４４０を用いた安全回路の動作について説明する。サーミスタＴＨ１−１〜ＴＨ１−４による検知温度の何れか１つが、それぞれ設定された所定値を超えた場合、比較部４３１はラッチ部４３２を動作させる。そして、ラッチ部４３２はＲＬＯＦＦ１信号をＬｏｗ状態でラッチする。ＲＬＯＦＦ１信号がＬｏｗ状態になると、ＣＰＵ４２０がＲＬＯＮ信号をＨｉｇｈ状態にしても、トランジスタ４３３がＯＦＦ状態で保たれるため、リレー４３０はＯＦＦ状態（安全な状態）を保つことができる。尚、ラッチ部４３２は、非ラッチ状態において、ＲＬＯＦＦ１信号を、リレー４３０がオープンとなる出力にしている。リレー４４０の動作もリレー４３０と同じなので説明は割愛する。
【００４２】
本実施例の画像形成装置１００は、通常のプリントモード（片面プリントモード及び両面プリントモード）以外に、画像の光沢度を向上させる光沢モードを設定可能である。更に、画像形成部ＩＦＳが記録材Ｓの第１の面にトナー画像を形成した後、記録材Ｓの第１の面が定着フィルム２０２に接触する状態での加熱処理を複数回実行する高光沢モードを設定可能である。
【００４３】
（片面プリントモード／両面プリントモード）
通常のプリントモード（片面プリントモード及び両面プリントモード）を実行する場合、記録材Ｓは３００ｍｍ／ｓの速度で搬送される。なお、片面プリントモード、両面プリントモード、後述する光沢モード及び高光沢モード全て、レターサイズの記録材Ｓにトナー画像を形成するケースで説明する。本例の定着部２００は、記録材Ｓのサイズに応じて発熱分布を切り替えるものである。レターサイズの記録材Ｓを加熱処理する場合、７つの発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７全てが定着に適した目標温度となるように発熱が制御される。
【００４４】
片面プリントモードを選択すると、定着部２００の目標温度（本実施例では記録材Ｓが通過する領域に対応する発熱ブロックの目標温度に相当）は２１０℃に設定される。
【００４５】
両面プリントモードを選択すると、記録材Ｓの一面目（第１の面）を加熱処理する時の定着部２００の目標温度は２１０℃に設定され、記録材Ｓの二面目（第２の面）を加熱処理する時の定着部２００の目標温度は２００℃に設定される。二面目のトナー画像を定着する時には、一面目の加熱処理によって記録材Ｓの温度が上がっている。そのため、一面目よりも目標温度を下げても二面目のトナー画像の定着性を確保できる。
【００４６】
（光沢モード）
光沢モードは、記録材Ｓを低速で搬送しながらトナー画像を十分に加熱し（加熱量を増やし）、トナー画像の光沢度を高めるためのモードである。光沢モードを実行する場合、記録材Ｓの搬送速度は１００ｍｍ／ｓに設定される。片面プリントの光沢モードを選択すると、定着部２００の目標温度は１９０℃に設定される。両面プリントの光沢モードを選択すると、記録材の一面目を加熱処理する時の目標温度は１９０℃に設定され、二面目を加熱処理する時の目標温度は１８０℃に設定される。光沢モードを選択した時の定着部２００の目標温度は、トナーのホットオフセットが発生しない範囲の温度で、できるだけ高い光沢度が得られる温度が設定されている。
【００４７】
（高光沢モード）
画像形成装置１００には、光沢モードよりも更に高い光沢度を得るための高光沢モードの設定がある。高光沢モードを実行する場合、記録材Ｓの搬送速度は１００ｍｍ／ｓに設定される。高光沢モードは、画像形成部ＩＦＳが画像情報に応じて記録材Ｓの第１の面にトナー画像を形成した後、記録材Ｓの第１の面が定着フィルム２０２に接触する状態での加熱処理を複数回実行するモードである。
【００４８】
片面プリントの高光沢モードが選択されると、始めに通常の片面プリント時と同様に記録材Ｓの第１の面に未定着トナー画像が転写され、定着部２００によって定着処理（加熱処理）が行われる。その後、通常の両面プリント時と同様に、排紙ローラ２１で反転搬送され、両面搬送ローラ１８が配置された両面搬送路を経由して、再度、二次転写部へ搬送される。そして、記録材Ｓの第２の面に対して画像形成は行われず、記録材Ｓはそのまま定着部２００へ搬送される。通常の両面プリント時であればそのまま排紙ローラ２１によって記録材Ｓは排紙されるが、高光沢モード時は記録材Ｓを挟持している状態で再度排紙ローラ２１が逆回転し、記録材Ｓは両面搬送ローラ１８へ搬送される。そして再び二次転写部を経由して定着部２００で加熱され、排紙ローラ２１によって機外へ排紙される。つまり、片面プリントの高光沢モードが選択されると、記録材Ｓが定着部２００を３回通過することになる。このうち、記録材Ｓの第１の面が定着フィルム２０２に接触する状態での加熱処理が２回実行される。
【００４９】
このように画像形成装置１００は、同一の記録材Ｓが両面搬送路を二回通過するように搬送制御することで、二回目の加熱処理の時に記録材Ｓの第１の面が定着フィルム２０２と接触するようにする。
【００５０】
定着部２００を通過する回数が増えると、トナー画像に熱と圧力を多く与えることができ、トナー画像表面の平滑度が上がることで光沢度が高くなる。特に、トナー画像を形成した記録材Ｓの面が定着フィルム２０２と接する向きになっている状態で、記録材Ｓが定着部２００を通過する回数が多いほど、光沢度が向上しやすい。
【００５１】
なお、両面プリントの高光沢モードを選択した場合、記録材Ｓが定着部２００を通過する回数を３回ではなく４回以上に増やすことが望ましい。
【００５２】
（実施例１の特徴と効果）
図５に片面プリントの高光沢モードを選択した時の定着部２００の目標温度（≒ヒータ３００の目標温度）の推移と、定着フィルム２０２と接触する記録材Ｓの面と、の関係を示す。なお、図５中、ＴＩは記録材Ｓに形成されたトナー画像を示している。また、一回目の加熱処理を実行する前のトナー画像ＴＩは未定着であり、二回目の加熱処理を実行する前のトナー画像ＴＩは定着済である。
【００５３】
図５に示すように、片面プリントの高光沢モードを選択すると、二回目の加熱処理の時の定着部２００の目標温度を、一回目の加熱処理の時よりも高い値に設定する。二回目の加熱処理の時の加熱量が一回目よりも多くなるように目標温度を設定すればより好ましい。
【００５４】
表１は一回目と二回目の加熱処理時の目標温度、光沢度、ホットオフセットの発生有無をそれぞれ示している。使用した記録材Ｓは「ＨＰ  Ｐｒｅｍｉｕｍ  Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｐａｐｅｒ  １２０ｇ，Ｇｌｏｓｓｙ」であり、記録材の搬送速度は１００ｍｍ／ｓである。また、光沢度はＰＧ−１（日本電色工業製）を用いて入射角度７５°における光沢度を測定しており、記録材Ｓ上のトナー量が０．８０ｍｇ／ｃｍ２である箇所を測定した値である。
【００５５】
比較例１は一回目と二回目の加熱処理時の目標温度を変えず１９０℃とした場合である。このケースでは、二回目終了後の光沢度は６０であった。一方、実施例１では二回目の加熱処理時の目標温度を２１０℃に上げることで、二回目終了後の光沢度が８０に上がっている。なお、一回目の加熱処理と二回目の加熱処理の間の二面目加熱期間（記録材Ｓの第２の面が定着フィルム２０２に接する向きで加熱される時）の定着部２００の目標温度は、比較例１、実施例１、後述する比較例２、いずれも１８０℃とした。
【００５６】
比較例２では一回目の加熱処理の時点から目標温度を２１０℃としているため、一回目に定着を終了後の光沢度は実施例１よりも高くなっている。しかしながら、未定着トナー画像に対する過剰な熱供給を行っているためホットオフセットが発生してしまう。
【００５７】
二回目の加熱処理は、一回目の加熱処理（未定着トナー画像を定着させる定着処理）によるトナー粒子同士及びトナーと記録材Ｓとの結着力が増大している状況での加熱である。そのため、未定着トナー画像を加熱する一回目の加熱処理と比較して、ホットオフセットは発生しにくい。従って、二回目の加熱処理時に目標温度を上げても、ホットオフセットの発生を抑えつつ高い光沢度を得ることができる。比較例２における二回目の加熱処理時もホットオフセットは発生しづらくなっている。しかしながら、一回目の加熱処理（定着処理）によって既にホットオフセットが発生しており、記録材Ｓ上にはオフセット画像が存在するため、ホットオフセットの発生ありと判定している。
【００５８】
高光沢モードではなく、通常の光沢モード時の結果も表１に示した。片面プリントの光沢モードにおける光沢度は４５であった。
【００５９】
【表１】
2020166237.tif 000003
【００６０】
なお、本実施例では、一回目の加熱処理と二回目の加熱処理の間の二面目加熱期間（記録材Ｓの第２の面が定着フィルム２０２に接する向きで加熱される時）の定着部２００の目標温度を、一回目の加熱処理時より低い温度（１８０℃）に設定した。しかしながら、この期間の目標温度も一回目の加熱処理時より高い温度に設定してもよい。
【００６１】
（実施例２）
次に、実施例２の画像形成装置について説明する。実施例１と同一、またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。本実施例の画像形成装置１００は、高光沢モードを設定すると、二回目の加熱処理の時の定着部の目標温度が、一回目の加熱処理の直前に記録材Ｓの第１の面に形成するトナー画像の画像情報に応じて設定されるものである。
【００６２】
実施例２の画像形成装置１００では、ホストコンピュータ等の外部装置から送られる画像データに応じて、各発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７への電力供給を制御する。具体的には記録材Ｓ上のトナー画像が形成されていない領域の目標温度（加熱量）を、トナー画像が形成されている領域の目標温度（加熱量）よりも低くし、省電力化を図っている。
【００６３】
図６は加熱領域Ａ１〜Ａ７と画像の位置関係を表している。加熱領域Ａ１〜Ａ７は、発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７が各々加熱する領域である。加熱領域Ａ１〜Ａ７の全長は２２０ｍｍであり、加熱領域Ａ１〜Ａ７の各々は、２２０ｍｍを均等に７分割した幅を有する。図６に示す記録材Ｓはレターサイズなので、その大きさは、幅２１６ｍｍ（ヒータ長手方向）×長さ２７９ｍｍ（搬送方向）である。トナー画像の大きさは１５０ｍｍ×２００ｍｍである。
【００６４】
図７は、本実施例の高光沢モード時における加熱処理一回目と二回目の目標温度の分布と、記録材Ｓ上の画像位置と、の関係を示している。なお、本実施例においても、加熱処理とは、実施例１と同じく、記録材Ｓの第１の面が定着フィルム２０２に接する向きで定着部２００を通過する期間のことである。
【００６５】
加熱処理一回目は、一回目の加熱処理の直前に記録材Ｓの一面目に形成するトナー画像の画像情報を用いて、発熱分布を設定している。具体的には、画像が無い加熱領域Ａ１及びＡ７の目標温度（≒発熱ブロックＨＢ１及びＨＢ７の目標温度）を、画像が存在する加熱領域Ａ２〜Ａ６の目標温度（発熱ブロックＨＢ２〜ＨＢ６の目標温度）よりも低くしている。一回目の加熱処理時は、加熱領域Ａ２〜Ａ６は１９０℃とし、加熱領域Ａ１とＡ７は１５０℃とした。
【００６６】
記録材Ｓの一面目に対して二回目の加熱処理を実行する直前であって、記録材Ｓの一面目が中間転写ベルト１３と対向する向きで記録材Ｓが二次転写ニップ部ＴＮ２を通過する時、記録材Ｓの一面目にトナー画像は形成されない。つまり、このタイミングにおける外部装置から送られる画像情報は「全域画像無し」に相当する情報である。従って、単純に加熱処理を実行する直前の記録材Ｓの一面目に対する画像情報を用いて加熱処理を行う構成である場合、二回目の加熱処理の時、全ての加熱領域Ａ１〜Ａ７の目標温度が低い温度（例えば１５０℃）に設定される。
【００６７】
これに対して本実施例では、二回目の加熱処理の時の目標温度が、一回目の加熱処理の直前に記録材Ｓの一面目に形成するトナー画像の画像情報に応じて設定される。これにより、一回目の加熱処理時と同様に、二回目の加熱処理時、トナー画像が存在する加熱領域Ａ２〜Ａ６の目標温度が加熱領域Ａ１とＡ７の目標温度より高くなる。
【００６８】
以上のように、本実施例は、二回目の加熱処理の時の目標温度が、一回目の加熱処理の直前に記録材Ｓの第１の面に形成するトナー画像の画像情報に応じて設定されるものである。更に、画像が存在する領域においては、実施例１と同様、二回目の加熱処理時の目標温度を一回目よりも高い温度（２１０℃）に設定している。これにより、ホットオフセットの発生を抑制しつつ高い光沢度の画像を得ることができる。
【００６９】
本実施例は、実施例１と比べると、画像のない領域は加熱領域の温度を上げなくてよいため、省エネ性に優れるという点でより好ましい。なお、本実施例では画像の存在しない非画像領域である加熱領域Ａ１とＡ７の目標温度を、一回目の加熱処理時と二回目の加熱処理時で同じ温度（１５０℃）に設定したが、異なっていても良い。例えば、画像の存在する領域と非画像領域の温度差が大きくなりすぎると定着フィルム２０２の破損につながる可能性もあるため、二回目の加熱処理時の非画像部の温度を一回目の加熱処理時の非画像部の温度より高くしても良い。また、本実施例は、ヒータ長手方向において、画像の存在する領域と非画像領域を区別して目標温度の分布を変更したが、搬送方向において、画像の存在する領域と非画像領域を区別して目標温度を変更してもよい。このように、本実施例の画像形成装置は、高光沢モードを設定すると、少なくとも第１の面のトナー画像がある領域は、二回目の加熱処理の時の目標温度を一回目の加熱処理時よりも高く設定する。
【００７０】
なお、本実施例においても、実施例１と同様、一回目の加熱処理と二回目の加熱処理の間の二面目加熱期間の目標温度を、全ての加熱領域Ａ１〜Ａ７において、一回目の加熱処理時の画像がある領域の目標温度１９０℃より低い１８０℃に設定した。しかしながら、二面目加熱期間の目標温度を１９０℃より高い温度に設定してもよい。また、二面目加熱期間の各加熱領域Ａ１〜Ａ７の目標温度を変えても構わない。例えば、一面目の一回目の加熱処理時と同様に、加熱領域Ａ１とＡ７の二面目加熱期間の目標温度を１５０℃に設定し、加熱領域Ａ２〜Ａ６の二面目加熱期間の目標温度を１８０℃に設定しても良い。
【００７１】
（実施例３）
次に、実施例３の画像形成装置について説明する。実施例１又は実施例２と同一、またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００７２】
実施例３は、記録材の第１の面に形成する画像に写真画像と文字画像が含まれるケースを想定した高光沢モードに関するものである。写真画像の領域を加熱する定着部２００の部分は、二回目の加熱処理の時の目標温度が一回目よりも高くなるように設定される。一方、文字画像の領域を加熱する定着部２００の部分は、二回目の加熱処理の時の目標温度が一回目よりも低くなるように設定される。
【００７３】
図８は、本実施例の一回目の加熱処理時と二回目の加熱処理時の目標温度の分布と、記録材Ｓ上の画像の位置と、の関係を示している。一般的に、写真画像は高い光沢度が望まれるが、文字画像は低光沢の方が読みやすいため光沢度を上げ過ぎないようにするのが好ましい。
【００７４】
図８において、写真画像（６０ｍｍ×８０ｍｍ）は加熱領域Ａ２、Ａ３の範囲内に存在する。文字画像（８５ｍｍ×１８０ｍｍ）は加熱領域Ａ４〜Ａ７の範囲内に存在する。表２に示すように、実施例３では、加熱領域Ａ２、Ａ３の一回目の加熱処理時の目標温度を１９０℃、二回目の加熱処理時の目標温度を２１０℃に設定している。二回目の目標温度は一回目より高く設定してある。その結果、二回目の加熱処理終了後の光沢度は８０となった。一方、加熱領域Ａ４〜Ａ７では光沢を上げる必要がなく、文字画像が定着する温度に設定すればよい。そのため、加熱領域Ａ２、Ａ３より低い１７０℃を一回目の目標温度として設定した。また、一回目の定着時に既に文字画像は記録材Ｓ上に定着されているため、二回目の定着時は更に温度を下げても構わない。そのため、二回目の加熱処理時の目標温度は１５０℃に設定した。その結果、二回目の加熱処理終了後の文字画像部の光沢度は４０となり、写真画像部より低い値に抑えられている。
【００７５】
比較例３では、写真画像部と文字画像部の目標温度を同一にし、一回目の目標温度は１９０℃、二回目の目標温度は２１０℃とした。その結果、文字画像部も写真画像部と同等の光沢度８０という高い値となった。
【００７６】
【表２】
2020166237.tif 000004
【００７７】
（実施例４）
次に、実施例４の画像形成装置について説明する。実施例１〜実施例３と同一またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００７８】
実施例４では、高光沢モードにおける二回目の定着部２００の目標温度を、一回目の加熱処理の前に記録材Ｓに形成するトナー画像の画像情報を用いて決定する点は実施例２や実施例３と同じである。
【００７９】
実施例４は、記録材の第１の面に形成する画像にホットオフセットが発生しやすい画像が存在するかどうかを画像情報から判断できる場合を想定した高光沢モードに関するものである。ホットオフセットが発生しやすい画像とは、トナー同士の結着力が働き難い、低濃度のハーフトーン画像などである。本実施例の画像形成装置１００における記録材Ｓ上の各色の画像濃度は、トナーが記録材Ｓ上に載っていない場合を０％とし、記録材Ｓ上のトナー量が０．４０ｍｇ／ｃｍ２の場合の濃度を１００％としている。
【００８０】
本実施例では、低濃度の画像が存在すると判断した場合、加熱処理一回目及び二回目の目標温度を低濃度画像が存在しないと判断した場合に比べて低く設定する。且つ、低濃度の画像が存在すると判断した場合の加熱処理の回数を低濃度画像が存在しないと判断した場合に比べて多く設定する。
【００８１】
画像形成装置１００には予め閾値濃度を設定してあり、本実施例では４０％を閾値濃度とした。閾値濃度はその濃度以下ではホットオフセットが発生しやすくなる濃度であり、使用するトナーや定着条件によって変わるため、この値に限定される値ではない。
【００８２】
図９のように、画像濃度が３０％である画像と１００％であるトナー画像が形成された記録材Ｓを高光沢モードで処理する場合を考える。なお、濃度３０％の画像と濃度１００％の画像は、いずれも、７０ｍｍ（ヒータ長手方向）×２００ｍｍ（搬送方向）の大きさを有する。
【００８３】
表３に実施例４、比較例４及び５の加熱処理時の設定及びオフセット状態の結果を示す。光沢度の測定は、濃度が１００％となる画像部で行い、ホットオフセットが発生するか否かの評価は、濃度が３０％の画像部で行った。
【００８４】
比較例４では、加熱処理一回目の目標温度を１９０℃に設定したため、濃度３０％の画像部分が定着フィルム２０２にホットオフセットした。また、比較例５では加熱処理一回目の目標温度を１８０℃と低くすることで加熱処理一回目の時のホットオフセット発生を抑制しているが、加熱処理二回目で目標温度２１０℃へ上げたため、ホットオフセットが発生した。
【００８５】
これに対して本実施例は、一面目の画像情報に基づいて閾値濃度未満の低濃度画像が存在すると判断したので、加熱処理一回目の目標温度を１８０℃、加熱処理二回目の目標温度を１９０℃に設定することでホットオフセットの発生を抑制した。但し、二度の加熱処理を行っても光沢度が十分に上がっておらず、高光沢モードとしての効果が不十分である。そこで、再度定着部２００へ記録材Ｓを搬送し（一面目が定着フィルムと対向する向きで）、加熱処理回数を増やすことで、高い光沢度の画像を得ている。三回目の加熱処理時の目標温度は二回目と同じ１９０℃とした。
【００８６】
三回目に定着部２００を通過後でも光沢度が不十分な場合は、さらに定着部２００通過回数を増やしても良い。また、表３では画像濃度１００％部分の光沢度を測定した結果を記したが、画像濃度３０％のハーフトーン部でも同様に光沢度向上の効果を得られることができる。
【００８７】
尚、本実施例の場合、一面目の画像に閾値濃度未満の低濃度画像が存在しないと判断した場合、比較例４と同じ温度設定および加熱処理回数を設定する。
【００８８】
【表３】
2020166237.tif 000005
【００８９】
（実施例５）
次に、実施例５の画像形成装置について説明する。実施例１〜実施例４と同一またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００９０】
実施例５は、記録材Ｓの第１の面に２回未定着トナー像を二次転写するケースを想定した、高光沢モードに関するものである。
【００９１】
片面プリントの高光沢モードが選択されると、初めに通常の片面プリント時と同様に記録材Ｓの第１の面に未定着トナー画像が転写され、定着部２００によって加熱処理が行われる。その後、通常の両面プリント時と同様に、排紙ローラ２１で反転搬送され、両面搬送ローラ１８が配置された両面搬送路を経由して、再度、二次転写部へ搬送される。そして、記録材Ｓの第２の面に対して画像形成は行われず、記録材Ｓはそのまま定着部２００へ搬送される。高光沢モード時は記録材Ｓを挟持している状態で再度排紙ローラ２１が逆回転し、記録材Ｓは両面搬送ローラ１８へ搬送される。以上の工程は実施例１〜４と同様である。
【００９２】
実施例５では再び二次転写部へ記録材Ｓが搬送されたとき、記録材Ｓの第１の面に未定着トナー画像が転写される。つまり、１度加熱処理されたトナー像または記録材Ｓ上に、未定着トナー像が転写される。その後、定着部２００で加熱され、排紙ローラ２１によって機外へ排紙される。
【００９３】
本実施例のように二次転写を１回目と２回目に分けることで、記録材Ｓ上において、高光沢部と低光沢部を選択的に得ることができる。
【００９４】
図１０は、本実施例の一回目の加熱処理時と二回目の加熱処理時の目標温度の分布と、一回目の二次転写画像（一回目画像部）と二回目の二次転写画像（二回目画像部）の位置と、の関係を示している。
【００９５】
図１０において一回目画像部（３０ｍｍ×８０ｍｍ）は加熱領域Ａ４の範囲内に存在する。二回目画像部（６０ｍｍ×８０ｍｍ）は加熱領域Ａ２、Ａ３およびＡ５、Ａ６の範囲内に存在する。表４に示すように、実施例５では加熱領域Ａ４の一回目の加熱処理時の目標温度を１９０℃、二回目の加熱処理時の目標温度を２１０℃に設定している。二回目の目標温度は一回目より高く設定してある。その結果、二回目の加熱処理終了後の光沢度は８０となった。一方、加熱領域Ａ２〜Ａ３、Ａ５〜Ａ６では１回目の加熱処理時には画像が存在しないため、目標温度を１５０℃に設定し、二回目の加熱処理時には画像が存在するため、１９０℃に設定した。その結果、二回目の加熱処理終了後の光沢度は４５となり、一回目画像部と二回目画像部の光沢度の差は３５となった。
【００９６】
比較例６は一回目と二回目の加熱処理時の目標温度を変えず１９０℃とした場合である。二回目の加熱処理終了後の光沢度は、一回目画像部では６０、二回目画像部では４５となり、光沢度の差は１５となった。
【００９７】
以上のように、記録材Ｓの第１の面に２回画像を形成する場合には、一回目に記録材Ｓへ二次転写される画像情報と、二回目に記録材Ｓへ二次転写される画像情報の二つを用いて、二回目の加熱処理時の目標温度を設定する。その結果、実施例５では比較例６と比べて、一回目画像部と二回目画像部の光沢度の差が顕著に得られた。
【００９８】
図１０においては一回目画像部と二回目画像部が重なっていないが、一回目画像部上に二回目の画像を形成してもよい。その場合でも二回目に画像を形成した部分は、一回目のみ画像を形成した部分よりも低光沢となるので、一回目のみ画像を形成した部分のみ目標温度を高く設定することで、顕著な光沢差が得られる。
【００９９】
【表４】
2020166237.tif 000006
【０１００】
上述した本実施例１〜５の定着部２００は、独立制御可能な複数の発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７を有するヒータを搭載している。しかしながら、上述した実施例のような高光沢モードは、ヒータ長手方向で複数の発熱ブロックに分割されていないヒータを搭載する画像形成装置にも適用可能である。
【図１】
2020166237.tif 000007
【図２】
2020166237.tif 000008
【図３】
2020166237.tif 000009
【図４】
2020166237.tif 000010
【図５】
2020166237.tif 000011
【図６】
2020166237.tif 000012
【図７】
2020166237.tif 000013
【図８】
2020166237.tif 000014
【図９】
2020166237.tif 000015
【図１０】
2020166237.tif 000016