(57)【要約】【課題】  比較的簡単な構成で、かつ印刷制御シーケンスも複雑化することなく、迅速かつ確実に適切な光沢度のある画像を印刷することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光体ドラム３から用紙Ｐ上に転写されたトナー画像の定着処理を行う定着ユニット７を備えるとともに、この定着ユニット７で定着された後の用紙Ｐを再びこれよりも上流側に帰還させる戻り搬送経路Ｆが確保されており、この戻り搬送経路Ｆの途中には、当該経路Ｆを通過する用紙Ｐを強制冷却する用紙冷却手段１５が設けられている。【選択図】  図１
2006126225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムから用紙上に転写されたトナー画像の定着処理を行う定着ユニットを備えるとともに、この定着ユニットで定着された後の用紙を再びこれよりも上流側に帰還させる戻り搬送経路が確保されている画像形成装置において、
前記戻り搬送経路の途中には、当該経路を通過する用紙を強制冷却する用紙冷却手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記戻り搬送経路の途中には、前記用紙冷却手段で冷却される前の用紙温度を検出する温度センサが設けられ、また、この温度センサで検出される用紙温度に応じて前記用紙冷却手段による冷却能を制御するコントローラを備え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】
前記コントローラは、前記温度センサで検出される用紙温度とこの用紙温度に対する前記用紙冷却手段による冷却能との関係が予め設定登録されたテーブルメモリを備え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】
前記コントローラは、光沢仕上げの印刷モードが設定されている場合には、これに応じて定着ユニットで定着された後の用紙が直接に前記戻り搬送経路に導入されるとともに、戻り搬送経路を通過した用紙が前記感光体ドラムに対して非接触状態となるように制御するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、より詳しくは、印刷されるトナーの光沢度（グロス）を高めるための光沢処理を行う場合において、常に適切な光沢度を保った良好な印刷が行えるようにするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置においては、感光体ドラムの表面に露光形成された画像を熱溶融性のトナーを用いてトナー画像として形成した後、このトナー画像を用紙に転写し、続いて、転写後のトナー画像を定着ユニットにより加圧溶融して永久像として定着する、いわゆるカールソン法に基づく印刷技術が広く採用されている。
【０００３】
ところで、このような画像形成装置を用いて用紙に印刷をする場合、オーバーヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ）の透過性や、印刷された画像の視認性を向上させるために、印刷された画像の光沢度を高めることが必要になる場合がある。
【０００４】
このような画像の光沢度を高めるには、定着時にトナーに加える熱量を多くすれば良く、そのため、従来より、光沢仕上げが要求されるときには、本来は両面印刷のために設けられている戻り搬送経路を利用し、トナー定着後の用紙を戻り搬送経路を経由して再び定着ユニットを通過させることでトナーに加える熱量を増加させて所要の光沢度を確保するようにしたものが提供されている。
【０００５】
なお、他の従来技術として、光沢度の基準となる光沢基準画像と通常の出力条件で印刷された出力画像とを目視で比較して、光沢基準画像に出力画像が一致するように光沢度を調整することで常に最適な光沢度が確保できるようにした技術も提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００３−２４１４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のように画像の光沢仕上げを行うために、単純にトナー定着後の用紙を戻り搬送経路を経由して再び定着ユニットを通過させると、トナーに加わる熱量が大きくなって画像の光沢度が過度になってしまい、かえって適切な光沢度から外れてしまうことが起こる。
【０００７】
その対策として、例えば用紙が定着ローラを２度目に通過する際に定着ローラの温度を低下させたり、定着ローラの通紙速度を速くするなど、用紙の熱量を少なくして光沢度が過度にならないように制御することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、前者のように、トナーの定着後に再び用紙が定着ローラを通過する際に定着ローラの温度を低下させる制御を行う場合、定着ローラにはある程度の熱容量があるので、短時間の内に定着ローラの温度を低下させることが難しい。
【０００９】
また、後者のように、トナーの定着後に再び用紙が定着ローラを通過する際に定着ローラでの通紙速度が速くなるように制御する場合、これに応じて定着ローラよりも上流側にある搬送ローラの速度も速くする必要が生じるが、搬送ローラの速度は、画像形成に必要なタイミングに連動しているため、単純に定着ローラよりも上流側の搬送ローラの速度を速くすることが難しい。
【００１０】
さらに、先の特許文献１のように、光沢度の基準となる光沢基準画像と通常の出力条件で印刷された出力画像とを目視で比較して、光沢基準画像に出力画像が一致するように光沢度を調整する場合には、常に適切な光沢度を確保することができるものの、光沢度の評価に常に人手が介在するため、印刷中にリアルタイムで光沢度の制御を行うことができない。
【００１１】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、比較的簡単な構成で、かつ印刷制御シーンスも複雑化することなく、迅速かつ確実に常に適切な光沢度のある画像を印刷する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】
【００１２】
本発明は、感光体ドラムから用紙上に転写されたトナー画像の定着処理を行う定着ユニットを備えるとともに、この定着ユニットで定着された後の用紙を再びこれよりも上流側に帰還させる戻り搬送経路が確保されている画像形成装置を前提としている。
【００１３】
そして、本発明の画像形成装置は、前記戻り搬送経路の途中に、当該経路を通過する用紙を強制冷却する用紙冷却手段が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置は、戻り搬送経路の途中に前記用紙冷却手段で冷却される前の用紙温度を検出する温度センサが設けられ、また、この温度センサで検出される用紙温度に応じて前記用紙冷却手段による冷却能を制御するコントローラを備えることを特徴としている。
【００１５】
さらに、本発明の画像形成装置において、コントローラは、前記温度センサで検出される用紙温度とこの用紙温度に対する前記用紙冷却手段による冷却能との関係が予め設定登録されたテーブルメモリを備えることを特徴としている。
【００１６】
さらにまた、本発明の画像形成装置において、前記コントローラは、光沢仕上げの印刷モードが設定されている場合には、これに応じて定着ユニットで定着された後の用紙が直接に戻り搬送経路に導入されるとともに、戻り搬送経路を通過した用紙が前記感光体ドラムに対して非接触状態となるように制御するものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る画像形成装置は、所要の光沢度を確保する上で、トナー定着後の用紙を戻り搬送経路を経由して再び定着ユニットを通過させるが、その場合、定着後の用紙は、戻り搬送経路を通過する際に用紙冷却手段によって急速に冷却される。したがって、用紙が２度目に定着ユニットを通過する際には温度が既に低くなっているので、光沢度が過度になるのが防止される。しかも、この場合、定着ユニットの温度を低下させる必要はないので光沢度の調整を迅速に行うことができ、また、定着ユニットの通紙速度を速くする必要もないので、印刷制御シーケンスが複雑化することもない。
【００１８】
さらに、用紙の表裏に両面印刷をする場合、例えば用紙の表側に印刷した後に裏側に印刷を行うときには、用紙の裏側は定着ユニットを１回通るだけであるが、表側は定着ユニットを２回通ることになるので、従来は、既に印刷された表側のトナーに加わる熱量が増加して、結果的に表側と裏側とで光沢度に大きな差が生じる。これに対して、本発明では、表側の定着後、裏側の定着のために用紙が２度目に定着ユニットを通るときには用紙冷却手段によって用紙温度を低下させることができるので、表側と裏側とで光沢度に大きな差が生じるのを防止できる。また、用紙冷却手段を設けることで、機器内部の温度上昇も同時に抑えることができるといった副次的な効果も得られる。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置は、戻り搬送経路の途中に温度センサを設けて用紙冷却手段で冷却される前の用紙温度を検出し、その検出出力に基づいてコントローラが用紙冷却手段による冷却能をフィードバック制御するので、定着後の用紙温度が外気温度や定着条件等によって変動しても、それらに影響されることなく２度目に定着ユニットを通る直前の用紙温度は常に一定温度にまで冷却される。このため、適切な光沢度をさらに一層確保することが可能になる。
【００２０】
さらに、本発明の画像形成装置は、テーブルメモリに温度センサで検出される用紙温度と用紙冷却手段による冷却能との関係が予め設定登録されているので、高価な光沢センサ等を使用しなくても用紙温度に応じて用紙冷却手段に対して適切な冷却能を設定できるため、一層適切な光沢度を確保することが可能になる。
【００２１】
さらにまた、本発明の画像形成装置は、光沢仕上げの印刷モードが設定されている場合、コントローラの制御によって、定着ユニットで定着された後の用紙が直接に戻り搬送経路に導入されるので、光沢仕上げに要する時間が短縮化されるとともに、戻り搬送経路を通過した用紙が感光体ドラムに接触しないので、トナーが用紙に不意に転写されるのを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は本発明の実施の形態における画像形成装置の一例としての複写機全体の概略構成を示す縦断面図、図２は同複写機において感光体ドラム、転写器、定着ユニットを含む部分の構成図、図３は同複写機において戻り搬送経路の途中に設けられた用紙冷却手段を含む部分の構成図である。
【００２３】
この実施の形態の複写機１は、ハウジング２を備え、このハウジング２の外部には複写に際して各種の設定操作を行うための操作パネルや原稿を読み取るための画像読取部（図示せず）などが設けられている。
【００２４】
また、ハウジング２の内部には、画像読取部で読み取られた画像を感光体ドラム３に露光する露光器４、この露光器４により感光体ドラム３に形成された静電潜像を可視像化されたトナー像として形成する現像器５、この現像器５で形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する転写器６、この転写器６で転写されたトナー像を熱定着する定着ユニット７、各サイズの用紙Ｐを格納する給紙トレイ８、複写後の用紙が格納される排紙トレイ９、および所定の給紙トレイ８から取り出された用紙を複写処理された後に排紙トレイ９まで搬送したり、戻り搬送経路Ｆを経由して搬送したりする用紙搬送機構１０が設けられている。
【００２５】
上記の転写器６は、図２に示すように、転写ベルト６ａおよびこの転写ベルト６ａが懸架される複数の転写ローラ６ｂ〜６ｅを備え、感光体ドラム３に対向して設けられている転写ローラ６ｅは感光体ドラム３に対して近接離間するように図示しないアクチュエータによって移動可能に設けられている。また、定着ユニット７は、定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂとを対向配置して構成されている。
【００２６】
また、上記の用紙搬送機構１０は、多数の搬送ローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ１１ｅ，…や分岐ガイド１２を備えており、特に搬送ローラ１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，…によってトナー定着後の用紙Ｐを感光体ドラム３よりも上流側に帰還させて再び定着ユニット７を通過させる戻り搬送経路Ｆが形成されている。そして、この戻り搬送経路Ｆは、主として用紙Ｐの両面複写および光沢度仕上げを行う際に使用され、また、分岐ガイド１２は、用紙Ｐを排紙トレイ９側と戻り搬送経路Ｆ側とに選択的に分岐させるようになっている。
【００２７】
図３に示すように、戻り搬送経路Ｆの途中には、当該経路Ｆを通過する用紙Ｐを強制冷却する用紙冷却手段としての冷却ファン装置１５、およびこの冷却ファン装置１５で冷却される前の用紙温度を検出する温度センサ１６が設けられている。冷却ファン装置１５は、戻り搬送経路Ｆに対面するように配置されたファン１５ａと、このファン１５ａを回転駆動するファンモータ１５ｂとを備えている。また、温度センサ１６は、例えば放射温度計等の非接触式のものが適用される。なお、冷却ファン装置１５の設置箇所に近接したハウジング２の部分には通気孔２ａが形成されている。
【００２８】
図４は同複写機において、用紙の複写処理を行う場合の制御系を示すブロック図である。
【００２９】
コントローラ１７は、例えばマイクロコンピュータで構成されるもので、演算制御部１７ａとテーブルメモリ１７ｂとを備える。テーブルメモリ１７ｂには、例えば図５に示すように、温度センサ１６で検出される用紙温度とこの用紙温度に対する冷却ファン装置１５による冷却能（具体的には、冷却ファン装置１５のファンモータ１５ｂに印加する電圧値）との関係が予め設定登録されている。また、演算制御部１７ａは、操作パネル１８からの指令、温度センサ１６の検出出力、およびテーブルメモリ１７ｂのデータに基づいて冷却ファン装置１５のファンモータ１５ｂへの印加電圧を制御して用紙Ｐに対する冷却能を調整する。さらに、演算制御部１７ａは、操作パネル１８で光沢仕上げの複写モードが設定されている場合には、これに応じて定着ユニット７で定着された後の用紙Ｐが直接に戻り搬送経路Ｆに導入されるように分岐ガイド１２を切り替え制御するとともに、戻り搬送経路Ｆを通過した用紙Ｐが感光体ドラム３に接触しないように転写ローラ６ｅを感光体ドラム３から離間させる制御を行うようになっている。
【００３０】
次に、上記構成の複写機１の動作について説明する。
【００３１】
まず、通常の片面複写を行う場合には、操作パネル１８で予め指定された所定サイズの用紙Ｐが給紙トレイ８から取り出された後、搬送ローラ１１ａを介して感光体ドラム３に搬送される。このとき、コントローラ１７の制御によって、転写器６の転写ローラ６ｅは感光体ドラム３側に近接するように移動されているので、感光体ドラム３に形成されたトナー像は用紙Ｐに転写される。次いで、トナー像が転写された用紙Ｐは定着ユニット７を通過する際に熱定着され、熱定着後の用紙Ｐが分岐ガイド１２により排紙トレイ９側に排出される。
【００３２】
次に、通常の片面複写でかつ光沢仕上げ処理を行う場合、定着ユニット７でトナー像が定着されるまでの動作は上述の場合と同様であるが、定着後の用紙Ｐは、分岐ガイド１２により搬送経路Ｆ側に導かれる（この時は、通常の両面時反転動作は行わないため、搬送処理時間は短縮されるメリットがある。）。そして、戻り搬送経路Ｆに導かれた用紙Ｐは、搬送ローラ１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，…によって感光体ドラム３よりも上流側に帰還されるが、その際、戻り搬送経路Ｆに導入された直後の用紙温度が温度センサ１６で検出されてその検出出力がコントローラ１７に取り込まれる。
【００３３】
コントローラ１７の演算制御部１７ａは、テーブルメモリ１７ｂの内容を参照して温度センサ１６で検出される用紙温度に対応した冷却ファン装置１５の印加電圧を決定し、その電圧値を冷却ファン装置１５のファンモータ１５ｂに印加する。これにより、戻り搬送経路Ｆを通過する途中の用紙Ｐは、その表面温度の大きさに応じた分だけ冷却ファン装置１５によって強制冷却される。つまり、用紙Ｐの表面温度が高い程、冷却ファン装置１５のファンモータ１５ｂが強回転されて用紙Ｐがより多く冷却される。このため、定着後の用紙温度が外気温度や定着条件等によって変動しても、冷却ファン装置１５を通過した後の用紙Ｐは常に一定温度まで冷却される。
【００３４】
戻り搬送経路Ｆを通過した用紙Ｐは、感光体ドラム３を再び通過するが、その際、コントローラ１７の制御によって、転写器６の転写ローラ６ｅは感光体ドラム３から離間するように移動されているので、用紙Ｐは感光体ドラム３に接触することなく通過する。このため、感光体ドラム３上の残存トナーが用紙に不意に転写されるのを確実に防止することができる。そして、この用紙Ｐは再度定着ユニット７に導かれるが、その際、用紙Ｐは既に冷却ファン装置１５によって温度が低下されているので、２度目に定着ユニット７を通過しても光沢度が過度になることはない。このため、常に適切な光沢度が確保される。
【００３５】
また、用紙Ｐに両面複写をする場合、例えば用紙Ｐの表側に複写した後、裏側に複写を行う場合には、先ず、用紙Ｐの表側は定着ユニット７を通過してトナー像が定着された後、分岐ガイド１２によって排紙トレイ９側に一旦排出される。続いて、この用紙Ｐは搬送ローラ１１ｂによって戻り搬送経路Ｆに導入される。そして、戻り搬送経路Ｆを通過する際、上記と同様に冷却ファン装置１５によって用紙Ｐが冷却された後、感光体ドラム３よりも上流側に帰還される。その際、用紙Ｐは表裏反転されるので、再び用紙Ｐが感光体ドラム３を通過するときには、転写器６によって用紙Ｐの裏面側にトナー像が転写され、続いて定着ユニット７で定着された後、分岐ローラ１２によって排紙トレイ９に導かれる。
【００３６】
このように、用紙Ｐに表裏複写を行う際、用紙Ｐの裏面側は定着ユニット７を１回通るだけであるが、表側は定着ユニット７を２回通ることになるので、従来の場合、既に複写された表側のトナーに加わる熱量が増加して、結果的に表側と裏側とで光沢度に大きな差が生じる。これに対して、本発明では、表側の定着後、裏側の定着のために用紙Ｐが２度目に定着ユニット７を通るときには冷却ファン装置１５によって既に十分冷却されているので、表側と裏側とで光沢度に大きな差が生じるのが軽減される。
【００３７】
また、両面複写モードが設定され、しかも、両面光沢仕上げが要求される場合には、用紙Ｐは定着ユニット７を３度通過することになる。その場合、裏側の転写、定着のために用紙Ｐが最初に戻り搬送経路Ｆを通過する際、および光沢仕上げのために用紙Ｐが再度戻り搬送経路Ｆを通過する際のいずれの場合も冷却ファン装置１５によって用紙Ｐを冷却して温度を低下させてから定着ユニット７を通過させるようにすれば、複写された表裏の画像の光沢度に差異が生じるのを軽減することができるので都合がよい。
【００３８】
また、この実施の形態では、画像形成装置として複写機を例にとって説明したが、本発明はこのような複写機に限定されるものではなく、プリンタ、ファクシミリ装置、複合機、その他の画像形成装置に対して広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態における画像形成装置の一例としての複写機全体の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】同複写機において感光体ドラム、転写器、定着ユニットを含む部分の構成図である。
【図３】同複写機において戻り搬送経路の途中に設けられた用紙冷却手段を含む部分の構成図である。
【図４】同複写機において用紙の複写処理を行う場合の制御系を示すブロック図である。
【図５】テーブルメモリに登録されている温度センサで検出される用紙温度と冷却ファン装置に印加する電圧値との相関関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    複写機（画像形成装置）
３    感光体ドラム
６    転写器
６ｅ  転写ローラ
７    定着ユニット
１０    用紙搬送機構
１２    分岐ガイド
１５    冷却ファン装置（用紙冷却手段）
１６    温度センサ
１７    コントローラ
１７ａ  演算制御部
１７ｂ  テーブルメモリ
Ｐ    用紙
Ｆ    戻り搬送経路
【図１】
2006126225.tif 000003
【図２】
2006126225.tif 000004
【図３】
2006126225.tif 000005
【図４】
2006126225.tif 000006
【図５】
2006126225.tif 000007