(57)【要約】【課題】定着速度を変化させることなく、用紙表面と裏面を、複数のグロスレベルで定着し、且つ、表面と裏面のグロスレベルを揃える。【解決手段】この画像形成装置は、搬送中の用紙７にトナー像を転写する転写部３と、トナー像を用紙７に定着する定着部４と、用紙を排出する排出部６と、転写部３から定着部４を経由して排出部６に用紙を搬送する第１搬送部５と、定着部４を通過した用紙７を逆送させて再度定着部４を通過させる図示しないスイッチバック機構と、逆送された用紙７を排出部６に向けて搬送する第２搬送部９とを備える。画像形成装置は、定着部４を通過した用紙７を逆送させずに排出する第１モードと、定着部４を通過した用紙７を逆送させ第２搬送部９へ導く第２モードと、定着部４を通過した用紙７を逆送させて再度定着部４を通過させ、第３搬送部１２を経由して用紙７の裏面に画像形成する第３モードを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中の用紙にトナー像を転写する転写部と、
前記トナー像を前記用紙に定着する定着部と、
前記用紙を排出する排出部と、
前記転写部から前記定着部を経由して前記排出部に前記用紙を搬送する第１搬送部と、
前記定着部を通過した前記用紙を逆送させて再度前記定着部を通過させるスイッチバック機構と、
逆送された前記用紙を前記転写部をバイパスして前記排出部に向けて搬送する第２搬送部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着部を通過した前記用紙を逆送させずに排出する第１モードと、
前記定着部を通過した前記用紙を逆送させ第２搬送部へ導く第２モードとを有する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
搬送中の用紙にトナー像を転写する転写部と、
前記トナー像を前記用紙に定着する定着部と、
前記用紙を排出する排出部と、
前記転写部から前記定着部を経由して前記排出部に前記用紙を搬送する第１搬送部と
前記定着部を通過した用紙を逆送させて再度前記定着部を通過させるスイッチバック機構と、
逆送された前記用紙の前記トナー像の裏面を前記転写部に向けて搬送する第３搬送部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記第３搬送部に、逆送された前記用紙の前記トナー像の裏面を加熱する裏面補助加熱部を備えることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着部を通過した前記用紙を逆送させて再度前記定着部を通過させ、
前記第３搬送部を経由して前記用紙の前記トナー像の裏面に画像形成する第３モードを有し、
前記第３モードが選択されたとき、前記定着部の温度が所定量低く設定されることを特徴とする請求項３又は４何れか記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定着部を通過した前記用紙を逆送させて再度定着部を通過させ、
前記第３搬送部を経由して前記用紙の前記トナー像の裏面に画像形成する第３モードを有し、
前記第３モードが選択されたとき、前記定着部の用紙加圧力が所定量低く設定されることを特徴とする請求項３又は４何れか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、光沢仕上げレベル設定機能付き両面印字電子写真カラー画像形成装置に関し、特に、両面印字手段を利用して、用紙などの記録体の同一面に１回以上の定着を行い、所望の光沢仕上げレベルを得るカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なカラー電子写真装置では、印画する対象によって艶消し仕上げが必要な場合（例えばモノクロ印字の契約書）、又は、光沢仕上げが必要となる場合（例えばカラー写真画像）があり、グロス（光沢）コントロールが必須の項目となっている。高グロスを得るためには、カラー電子写真装置では、一般的には定着速度を落として定着ニップを通過するニップ時間を長くし用紙などの記録体上のトナー像に与える熱量を増大させる方法が取られている。特に、特許文献１では、記録体の秤量の違い（光沢紙、普通紙、ＯＨＰなど）により、さらに定着速度、定着温度を綿密に制御することにより、所望の高グロスを得る。
【０００３】
用紙の両面でグロスを制御している点では、特許文献２、特許文献３において、両面印字の際に裏表でグロスが異なることの改善を定着速度，定着温度の制御で達成している。
【０００４】
しかし、定着ニップを通過する用紙の速度を可変にするためには、駆動系の制御が必要であり、さらに機器の構成によっては画像形成制御速度も可変にする必要がでてくる。定着と駆動系だけを可変する場合は、モータの多速制御かクラッチによる速度切り替えが必要であり、モータのトルク設計、振動、騒音、発熱に注意する必要がある。また、卓上プリンタのような小型機では搬送速度を可変することは画像形成速度も可変することであり、その場合、前記した搬送系の変速以外にプロセス系の速度制御と画像形成制御の多段的制御が必要となる。画像形成制御はセンシティブであり、安定性が求められるカラー機では多段的に可変させることは画質低下を招く可能性が大きい。
【０００５】
また、特許文献４に開示された「単一ページで個別要素の光沢レベルを変更可能なプリント方法」では、用紙を両面印字装置に通過させることで、定着器を複数回通す結果となり、両面を通過する回数と何回目に印字したかで同一面上の画像の部分部分のグロスを変化させることができる。
【特許文献１】特開２００３−２８０４５２号公報（図９、段落００５７）
【特許文献２】特開平９−３４１８０号公報（図１、段落０００４）
【特許文献３】特開２００３−２５５７５５号公報（図３、段落００４８）
【特許文献４】特開２００２−３０４０２９号公報（図４、段落００２４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献４では、同一面内の部分ごとにグロスレベルを設定することができるものの、当該同一面を、複数回にわたって当該部分ごとに定着するため、非常に時間が係る。また、同一面内の部分ごとにグロスレベルを設定する用途は必ずしも需要が高くない。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、片面のグロスレベルを多段階に短時間で変化させることである。また、両面印字時に表裏のグロスレベルを揃えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、第１に、本発明の画像形成装置は、搬送中の用紙にトナー像を転写する転写部と、トナー像を用紙に定着する定着部と、用紙を排出する排出部と、転写部から定着部を経由して排出部に用紙を搬送する第１搬送部と、定着部を通過した用紙を逆送させて再度定着部を通過させるスイッチバック機構と、逆送された用紙を転写部をバイパスして排出部に向けて搬送する第２搬送部とを備える。
【０００９】
本発明では、第２に、定着部を通過した用紙を逆送させずに排出する第１モードと、定着部を通過した用紙を逆送させ第２搬送部へ導く第２モードとを有する。
【００１０】
本発明では、第３に、搬送中の用紙にトナー像を転写する転写部と、トナー像を用紙に定着する定着部と、用紙を排出する排出部と、転写部から定着部を経由して排出部に用紙を搬送する第１搬送部と、定着部を通過した用紙を逆送させて再度定着部を通過させるスイッチバック機構と、逆送された用紙のトナー像の裏面を転写部に向けて搬送する第３搬送部とを備える。
【００１１】
本発明では、第４に、第３搬送部に、逆送された用紙のトナー像の裏面を加熱する裏面補助加熱部を備える。
【００１２】
本発明では、第５に、定着部を通過した用紙を逆送させて再度定着部を通過させ、第３搬送部を経由して用紙のトナー像の裏面に画像形成する第３モードを有し、第３モードが選択されたとき、定着部の温度が所定量低く設定される。
【００１３】
本発明では、第６に、定着部を通過した用紙を逆送させて再度定着部を通過させ、第３搬送部を経由して用紙のトナー像の裏面に画像形成する第３モードを有し、第３モードが選択されたとき、定着部の用紙加圧力が所定量低く設定される。
【００１４】
本発明によれば、第１に、定着部を通過した用紙を逆送させて再度定着部を通過させるために、高グロス仕上げが短時間で行える。
【００１５】
本発明によれば、第２に、定着部を通過させて逆走させずにそのまま排出すれば定グロス仕上げとなり、逆送させれば２回以上定着するため高グロス仕上げとなる。
【００１６】
本発明によれば、第３に、両面印字が可能となる。
【００１７】
本発明によれば、第４に、ガイド板にヒータを仕込んだり、ヒートローラ使用するなどにより用紙裏面を補助加熱することにより、表面と裏面のグロスをあわせることができる。
【００１８】
本発明によれば、第５に、両面印字時は、用紙表面のトナー像は定着部を３回通過し、裏面のトナー像は定着部を１回だけ通過する。そのため、裏面を予備加熱し、且つ、用紙表面のトナー像のグロス過剰を防止するため、低い温度で裏面を定着することにより、表裏のグロスをあわせることができる。
【００１９】
本発明によれば、第６に、両面印字時は、用紙表面のトナー像は定着部を３回通過し、裏面のトナー像は定着部を１回だけ通過する。そのため、裏面を予備加熱し、且つ、用紙表面のトナー像のグロス過剰を防止するため、低い定着圧力で裏面を定着することにより、表裏のグロスをあわせることができる。
【００２０】
このように、上述した課題を解決する手段として、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック（黒））の４色を色再現の基本とした現像装置を含む電子写真プロセスステーションを有し、両面装置の反転部分のショートカットが可能となる搬送路を切り替える手段を有する両面印字装置を搭載し、グロスレベルを複数設定できる電子写真装置において、グロスをレベルに応じて用紙などの記録体を一度以上両面印字装置を通す際に、両面印字装置の反転部分を通らずレジスト以前の通常の搬送路に戻して、印字することによりグロス値を変えることを特徴とした。
【００２１】
なお、本発明は、カラー機に限定しておらず、白黒機、単色機などにも応用される。
【００２２】
両面印字装置の反転部分をショートカットすることで、半速制御より生産性を高めることができる。また、グロス値のコントロールは既知の方法ではあるが、定着温度とニップ量の制御で、より細やかな制御が可能である。
【００２３】
さらに、ＣＭＹＫの４色を色再現の基本とした現像装置を含む電子写真プロセスステーションを有し、装着されている両面装置は転写材の温度低下を防止する温熱器を内蔵していおり、かつ、用紙の反転部分がショートカット可能となる搬送路を切り替える手段を有する両面印字装置を搭載し、グロスレベルを変更できる電子写真装置において、グロスをレベルに応じて用紙を一度以上両面印字装置を通す際に両面印字装置内の温熱器により用紙をある一定の温度に保ちながら両面印字装置の反転部分を通らずレジスト以前の通常の搬送路に戻して、印字することによりグロス値を変えるとともに印字面全体のグロス値の均一性の向上を可能にした。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、片面のグロスレベルを多段階に迅速に変化させることができる。また、両面印字時に表裏のグロスレベルを揃えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。但し、本実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等に特定的な記載があっても、本発明をそれに限定する趣旨ではない。
【００２６】
［実施形態１］  図１は、実施形態１の画像形成装置の概念図であり、片面のトナー像を高グロス仕上げする装置である。
【００２７】
この画像形成装置は、搬送中の用紙７にトナー像を転写する転写部３と、トナー像を用紙７に定着する定着部４と、用紙を排出する排出部６と、転写部３から定着部４を経由して排出部６に用紙を搬送する第１搬送部５と、定着部４を通過した用紙７を逆送させて再度定着部４を通過させる図示しないスイッチバック機構と、逆送された用紙７を転写部３に到達する前に排出部６に向けて搬送する第２搬送部９とを備える。
【００２８】
また、この画像形成装置は、定着部４を通過した用紙７を逆送させずに排出する第１モードと、定着部４を通過した用紙７を逆送させ第２搬送部９へ導く第２モードとを有する。
【００２９】
なお、本実施形態では、４色回転式現像器を使用しているが、これは単なる例示であり、４色（Ｂ、Ｍ、Ｃ、Ｙ）用の現像器を感光体の周囲の固定位置に配置してもよい。また、４色（Ｂ、Ｍ、Ｃ、Ｙ）用の画像形成手段（感光体、帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段などからなる）を直線配置し、ベルト上の用紙に順次各色のトナー像を重ね合わせ、４色重ねあわせが完了したらカラー画像として定着するタンデム式であってもよい。また、タンデム式であって、中間転写ベルト上に各色のトナー像を重ねあわせ、重ねあわせが済んだら、用紙に転写・定着する方式であってもよい。すなわち、本実施形態は、電子写真プロセスのうち、帯電・露光・現像・転写までの方式には依存しないものである。
【００３０】
また、本発明及び本実施形態は、１以上の色のトナー像を定着するものであり、当然に白黒像の定着も含まれる。
【００３１】
以下、図１を参照し、電子写真プロセスに従って、実施形態１の画像形成装置について説明する。
【００３２】
感光体ドラム２は、図中、時計方向に回転しており、前回の画像形成終了時に残留したトナーをクリーニングする図示しないクリーニング手段を通過し、前回の画像形成終了時に残留した電位を除去する図示しない前帯電手段（除電手段）を通過し、感光体ドラム２を一様帯電する図示しない帯電手段を通過し、画像を露光する図示しない露光手段を通過すると、静電潜像が形成される。
【００３３】
感光体ドラム２がＢ（黒色）トナー現像器の位置に来ると、感光体ドラム上の静電潜像がＢトナーで現像される。
【００３４】
感光体ドラム２は回転を続け、Ｂトナー像が中間転写ベルト３１に中間転写される。
【００３５】
以下、感光体ドラム２がさらに３回転することにより、イエローＹ、シアンＣ、マゼンタの各トナー像が、中間転写ベルト上で重ねあわされ、カラー画像の中間転写が完了する。すると、用紙７などの記録体が給紙トレイから送り出され、搬送ローラを通過して転写部３に進み、中間転写ベルト３１と転写ローラとの間の転写ニップで、カラー画像像が用紙に転写され、次いで、用紙は、定着部４に入り、カラートナー像が定着される。
【００３６】
低グロス仕上げでよいときは、用紙７は、ガイドローラ７１を含む第１搬送部５を搬送され、搬送切替器８により加熱ローラ４１側を通過することにより、用紙７上のトナー像を定着された後、直ちに、排出部６に排出される。
【００３７】
一方、高グロス仕上げにしたいときは、図示しないスイッチバック機構により、一旦定着部４を通過した用紙７を逆送させて再度定着部４を通過させる。このスイッチバック機構は、定着部のローラ対を用紙７の後端が通過しているときにこのローラ対を逆転させるように制御する機構でもよいし、或いは、排出部６の手前に図示されない排出ローラ対を設け、用紙７の後端が定着部４を抜けた時点で、この排出ローラ対を、定着部のローラ対と同時に逆転させるように制御する機構でもよい。
【００３８】
逆送された用紙７は、搬送路切替器８により加圧ローラ４２側を逆送し、ガイドローラ７２を含む第３搬送経部１２を経由して、ガイドローラ７３、７４を含む第２搬送部９に入った後、排出部６に排出される。なお、用紙７の表側のグロス処理は既に終了しているため、ヒータ１１は駆動されない。
【００３９】
以上、逆送回数を１回として、低グロスと高グロスの２段階の仕上げを行うことを説明したが、逆送を繰り返すことによって、多段階の仕上げを行うことができる。
【００４０】
ここに、逆送回数は、画像形成装置の図示しないＣＰＵが特定した定着温度に応じて定められる。ところで、ユーザが指定するのは、光沢度（グロスレベル）であって、定着温度ではない。すなわち、用紙搬送速度一定とすると、特定定着温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、…、Ｔｉと、逆送回数１、２、３、…、ｊとに応じて光沢度Ｇｉｊが決まる。ここに、光沢度Ｇｉｊは予め実験により定めておく。こうして、ＣＰＵは、ユーザが指定する光沢度の入力を受けて、ルックアップテーブルにより、該当するＧｉｊを検索し、特定定着温度Ｔｉ、定着回数ｊを見出して、図示しない制御手段に指示する。制御手段からの指示に基づいて、加熱ローラ７１に投入する電力が制御され、記録体反転手段を通過する回数が画像形成装置に設定される。なお、定着圧力を制御する場合も同様である。
【００４１】
［実施形態２］  図２は、両面印字時にグロスレベルを揃える画像形成装置の概念図である。
【００４２】
実施形態２の画像形成装置は、搬送中の用紙にトナー像を転写する転写部３と、トナー像を用紙に定着する定着部４と、用紙を排出する排出部６と、転写部３から定着部４を経由して排出部６に用紙を搬送する第１搬送部５と、定着部４を通過した用紙を逆送させて再度定着部４を通過させる図示しないスイッチバック機構と、逆送された用紙７のトナー像の裏面を転写部３に向けて搬送する第３搬送部１２とを備える。上記スイッチバック機構は、実施形態１と同様の機構でよい。
【００４３】
図中、切替器１３は、第３搬送部１２をそのまま経由して用紙の裏面を転写部３に導く経路と、第２搬送部９を経由して排出部６へ導く経路との何れかを選択するのに使用される。両面印字する場合は、切替器１３はガイドローラ１３２側に偏移して、用紙７をガイドローラ１３１側から第１搬送部５に導く。第１搬送部５におけるスイッチバックにより表裏を反転された用紙７は、裏面のトナー像を定着すべく転写部３を経て定着部４に向かう。これ以降のグロス仕上げ処理は、表面に対する場合と同じである。
【００４４】
また、第３搬送部９に、逆送された用紙のトナー像の裏面を加熱する裏面補助加熱部（ヒータ１１）を備える。用紙裏面トナー像は定着部を１回しか通過しないため、表面と裏面とにグロス状態に差異が生じる。裏面のグロスを上げるために、第３搬送路のガイド板にヒータを仕込んだり、ヒートローラを使用するなどにより用紙裏面を補助加熱することにより、表面と裏面のグロスを揃える。
【００４５】
また、定着部４を通過した用紙７を逆送させて再度定着部４を通過させ、第３搬送部１２を経由して用紙７のトナー像の裏面に画像形成する第３モードを有し、第３モードが選択されたとき、定着部の温度が所定量低く設定され、及び／又は定着部の用紙加圧力が所定量低く設定される。裏面を低グロス仕上げする時は、用紙表面のトナー像は定着部を３回通過するが、裏面トナー像は定着部を１回しか通過しないため、裏面を予備加熱する。しかも、表の面がグロス過剰となるのを防止するため、用紙の表面のトナー像を低い温度及び／又は低い圧力で定着する。これにより、表裏のグロスをあわせる。裏面の定着後、用紙７は、直ちに排出部６に排出される。
【００４６】
以上、用紙裏面トナー像の定着回数は１回だけであるとして説明したが、高グロス処理のためには、用紙７をスイッチバックして裏面が定着部４を２度通過させればよい。その場合は、裏面の予備加熱は行わず、定着温度及び／又は定着圧力の制御だけで表裏のグロスを揃えてもよい。高グロス処理が終了したら、実施形態１と同様に、用紙７は、図１に図示した第２搬送部９を経て排出部６に排出される。
【００４７】
［実施形態３］  図３は、定着圧力可変手段の概念図である。加圧ローラ７２に圧接して定着ニップを形成する加熱ローラ７１の回転軸に定着圧力を調整するためのニップ圧調整レバー７３が回動自在に取り付けられている。ニップ圧調整レバー７３の一端は支軸７４に回動自在に取り付けられている。ニップ圧調整レバー７３の他端下側表面は引っ張りばね７６に接続され、さらに他端の先端下側で引っ張りバネ７６を回避してカム７５に接触している。なお、バネは固定面７７に固定されている。この構成により、カム軸の回転角度を調整すれば、定着圧力を調整することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、光沢度設定機能付き両面印字電子写真カラー画像形成装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施形態１の画像形成装置の概念図
【図２】実施形態２の画像形成装置の概念図
【図３】実施形態３の概念図
【符号の説明】
【００５０】
１    ４色回転式現像器
２    感光体ドラム
３    転写部
３１  中間転写ベルト
４    定着部
５    第１搬送部
６    排出部
７    用紙
８    搬送路切替器
９    第２搬送炉
１０  反転部
１１  ヒータ
１２  第３搬送部
１３  切替器
４１  加熱ローラ
４２  加圧ローラ
７１、７２、７３、７４、１３１、１３２  ガイドローラ
【図１】
2008009085.tif 000003
【図２】
2008009085.tif 000004
【図３】
2008009085.tif 000005