(57)【要約】【課題】用紙を切断するためのカッターの刃先の劣化を検出し、刃先が劣化したと判断した場合には自動的に刃先を研ぐことで、刃先交換の手間やコストを抑えることができる用紙切断装置を提供すること。【解決手段】本発明に係る用紙切断装置は、用紙を切断するためのカッターと、該カッターを移動させるための駆動手段と、前記カッターが用紙を切断する際の用紙のたわみ量を検出するための読取手段と、前記読取手段の出力信号によって前記カッターの刃先の鋭利さを認識する認識手段と、を有する。この用紙切断装置は、表示部を備え、前記読取手段によりカッターの刃先の状況に応じてメッセージを表示する。又、カッターの刃を研ぐための研ぎ部を備え、前記認識手段により刃先が所定量以上に鈍っていると判断した際は、カッターを研ぎ部まで移動させ、刃を研ぐ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を切断するためのカッターと、該カッターを移動させるための駆動手段と、前記カッターが用紙を切断する際の用紙のたわみ量を検出するための読取手段と、前記読取手段の出力信号によって前記カッターの刃先の鋭利さを認識する認識手段と、を有することを特徴とする用紙切断装置。
【請求項２】
表示部を備え、前記読取手段によりカッターの刃先の状況に応じてメッセージを表示することを特徴とする請求項１記載の用紙切断装置。
【請求項３】
カッターの刃を研ぐための研ぎ部を備え、前記認識手段により刃先が所定量以上に鈍っていると判断した際は、カッターを研ぎ部まで移動させ、刃を研ぐことを特徴とする請求項１記載の用紙切断装置。
【請求項４】
用紙を切断するためのカッターと、該カッターを移動させるための駆動手段と、前記カッターが用紙を切断した後の用紙の切断面を検出するための読取手段と、前記読取手段の出力信号によって前記カッターの刃先の鋭利さを認識する認識手段と、を有することを特徴とする用紙切断装置。
【請求項５】
表示部を備え、前記読取手段によりカッターの刃先の状況に応じてメッセージを表示することを特徴とする請求項４記載の用紙切断装置。
【請求項６】
カッターの刃を研ぐための研ぎ部を備え、前記認識手段により刃先が所定量以上に鈍っていると判断した際は、カッターを研ぎ部まで移動させ、刃を研ぐことを特徴とする請求項４記載の用紙切断装置。
【請求項７】
用紙を切断するためのカッターと、該カッターを移動させるための駆動手段と、前記カッターの刃先の形状を検出するための読取手段と、前記読取手段の出力信号によって前記カッターの刃先の鋭利さを認識する認識手段と、を有することを特徴とする用紙切断装置。
【請求項８】
表示部を備え、前記エリアセンサによりカッターの刃先の状況に応じてメッセージを表示することを特徴とする請求項７記載の用紙切断装置。
【請求項９】
カッターの刃を研ぐための研ぎ部を備え、前記認識手段により刃先が所定量以上に鈍っていると判断した際は、カッターを研ぎ部まで移動させ、刃を研ぐことを特徴とする請求項７記載の用紙切断装置。
【請求項１０】
用紙上に画像形成する画像形成部と、画像形成された用紙を切断する請求項１〜９の何れか１項記載の用紙切断装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【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、これらの複合機等の画像形成装置に関し、出力用紙を切断する機能を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置が広く知られており、白黒のみならず、フルカラーの画像形成を行うものも多く商品化されている。又、近年の画質の向上に伴い、銀塩写真の置換えを狙った製品も現れてきた。
【０００３】
写真調画質を得るための重要な手法として光沢性の向上が挙げられる。光沢性を上げるためには出力画像の平滑性を高める必要がある。このようなニーズに対して、例えば特許文献１，２には、熱可塑性樹脂から成る透明樹脂層を設けた記録紙に、熱可塑性樹脂から成るカラートナーを転写し、加熱、溶融することによりカラー画像を形成する画像形成方法が開示されている。
【０００４】
それらの画像形成方法においては、望ましい定着方法として、ベルト定着器が提案されている。
【０００５】
又、電子写真方式の画像形成装置で使われる用紙のメインサイズはＡ４程度のものであり、馴染みある写真サイズより大きい。そこでベルト定着器の次段に切断装置を備え、写真のメインサイズであるＬサイズ（１２７×８９ｍｍ）やＫＧサイズ（１５２×１０２ｍｍ）に切断している。この切断にはモータの駆動力により上下に動作するカッターが使用される。当然のことながらカッターの刃は使用するに連れ、刃先が磨耗し切れにくくなる。この状態での切断を続けると、成果物である写真の縁の切断面の仕上がりが汚くなってしまう。そこで、従来は所定回数の切断を行うとカッターを交換していた。
【特許文献１】特開昭６４−０３５４５２号公報
【特許文献２】特開平０５−２１６３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、刃先の磨耗具合は使用環境、用紙の吸湿状態等により左右されるため、上記従来例のように所定枚数で交換することは適切ではない。それは未だ十分使える状態で交換してしまったり、既に切断面に劣化が現れてからの交換になったりしてしまうからである。
【０００７】
そのため、本発明は、上記従来例の問題点を鑑み、エリアセンサを設け、切断時の用紙のたわみ量やカッターの刃先形状、出力用紙の切断面をエリアセンサで検出することで、カッターの磨耗具合判断する。これによりカッターの適切な交換時期を知ることが可能となる。
【０００８】
又、上記従来例では磨耗したカッターを交換しているが、カッターの交換を行うには費用と時間が掛かり、ランニングコストの上昇を招いてしまう。
【０００９】
そこで、本発明では切断装置内部に自動的にカッターの刃を研ぐ機構を設けた。この刃研ぎ機構は前述したエリアセンサの出力に連動し、適切な磨耗時期に動作するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、請求項１記載の用紙切断装置は、用紙を切断するためのカッターと、該カッターを移動させるための駆動手段と、前記カッターが用紙を切断する際の用紙のたわみ量を検出するための読取手段と、前記読取手段の出力信号によって前記カッターの刃先の鋭利さを認識する認識手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、表示部を備え、前記読取手段によりカッターの刃先の状況に応じてメッセージを表示することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、カッターの刃を研ぐための研ぎ部を備え、前記認識手段により刃先が所定量以上に鈍っていると判断した際は、カッターを研ぎ部まで移動させ、刃を研ぐことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の用紙切断装置は、用紙を切断するためのカッターと、該カッターを移動させるための駆動手段と、前記カッターが用紙を切断した後の用紙の切断面を検出するための読取手段と、前記読取手段の出力信号によって前記カッターの刃先の鋭利さを認識する認識手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、表示部を備え、前記読取手段によりカッターの刃先の状況に応じてメッセージを表示することを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明において、カッターの刃を研ぐための研ぎ部を備え、前記認識手段により刃先が所定量以上に鈍っていると判断した際は、カッターを研ぎ部まで移動させ、刃を研ぐことを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の用紙切断装置は、用紙を切断するためのカッターと、該カッターを移動させるための駆動手段と、前記カッターの刃先の形状を検出するための読取手段と、前記読取手段の出力信号によって前記カッターの刃先の鋭利さを認識する認識手段と、を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、表示部を備え、前記エリアセンサによりカッターの刃先の状況に応じてメッセージを表示することを特徴とする。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項７記載の発明において、カッターの刃を研ぐための研ぎ部を備え、前記認識手段により刃先が所定量以上に鈍っていると判断した際は、カッターを研ぎ部まで移動させ、刃を研ぐことを特徴とする。
【００１９】
請求項１０記載の画像形成装置は、用紙上に画像形成する画像形成部と、画像形成された用紙を切断する請求項１〜９の何れか１項記載の用紙切断装置と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、用紙を切断するためのカッターの刃先の劣化を検出し、刃先が劣化したと判断した場合には自動的に刃先を研ぐことで、刃先交換の手間やコストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜実施の形態１＞
以下、本発明の好適な実施形態の一例としてデジタル複写機についての説明を行う。
【００２２】
図２は本発明に係る画像形成装置の構成を表す図面である。それらに基づき基本的な構成を説明する。
【００２３】
図２は画像形成装置の全体構成を示すものであり、図中の上部はカラーリーダ部の構成を示している。ここで、１０１はＣＣＤ、２１１はＣＣＤ１０１の実装された基板、２００は画像形成装置全体を制御する制御ボード、２０１は原稿台ガラス（プラテン）、２０２は原稿給紙装置（ＤＦ）（尚、この原稿給紙装置２０２の代わりに未図示の鏡面圧板を装着する構成もある）、２０３及び２０４は原稿を照明する光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）、２０５及び２０６は光源２０３，２０４の光を原稿に集光する反射傘、２０７〜２０９はミラー、２１０は原稿からの反射光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、２１４はハロゲンランプ２０３，２０４と反射傘２０５，２０６とミラー２０７を収容するキャリッジ、２１５はミラー２０８，２０９を収容するキャリッジ、２１３は他のデバイスとの外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）である。尚、キャリッジ２１４は、速度Ｖで、キャリッジ２１５は、速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走査）方向に対して垂直方向に機械的に移動することによって、原稿の全面を走査（副走査）する。
【００２４】
次に、ディジタル画像処理部２１２の詳細な説明を行う。図６はディジタル画像処理部２１２の詳細な構成を示すブロック図である。
【００２５】
原稿台ガラス上の原稿は、光源２０３，２０４からの光を反射し、その反射光は、ＣＣＤ１０１に導かれて電気信号に変換される（ＣＣＤ１０１はカラーセンサの場合、ＲＧＢのカラーフィルタが１ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインに載ったものでも、３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィルタ・Ｇフィルタ・ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤごとに並べたものでも構わないし、フィルタがオンチップ化又は、フィルタがＣＣＤと別構成になったものでも構わない）。
【００２６】
そして、その電気信号（アナログ画像信号）は、画像処理部２１２に入力され、クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２でサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され（上記処理順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換されて、例えばＲＧＢ各８ビットのディジタル信号に変換される。続いてＲＧＢ信号はシェーディング部１０３で、シェーディング補正及び黒補正が施される。補正後のＲＧＢ信号は、更につなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部１０４で、ＣＣＤ１０１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって読取のＭＴＦが変るため、その変化を補正し、原稿検知部は原稿台ガラス上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。
【００２７】
読取位置タイミングが補正されたデジタル信号は、入力マスキング部１０５によって、ＣＣＤ１０１の分光特性及び光源２０３，２０４及び反射傘２０５，２０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１０５の出力は、外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ１０６に入力される。セレクタ１０６から出力された信号は、色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７と下地除去部１１５に入力される。下地除去部１１５に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部１１６に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。
【００２８】
又、もう１つのセレクタ１０６の出力が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ信号からＣＭＹ信号に変換する。
【００２９】
そして、黒文字判定部１１６で生成された信号とタイミングを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出力信号は遅延１０８でタイミングを調整される。この２種類の信号はモワレ除去部１０９でモワレが除去され、１１０で、主走査方向に変倍処理される。１１１はＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で、変倍処理部で処理された信号はＣＭＹ信号はＵＣＲ処理でＣＭＹＫ信号が生成され、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されると共に黒文字判定部１１６で生成された判定信号がＣＭＹＫ信号にフィードバックされる。ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１で処理された信号は、γ補正部１１２で濃度調整された後、フィルタ部１１３でスムージング又はエッジ処理される。この際、γ補正部１１２の補正値は制御ボード２００内の制御部からの設定により可変にできる構成になっており、濃度調整値をＣＭＹＫの各々設定し、その濃度を可変に設定できる構成となっている。
【００３０】
続いて、プリンタ部の構成について説明する。図２の下部は本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの要部構成図である。
【００３１】
像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」と言う）２２５は、図示しない作像系モータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体２２５の周囲には、一次帯電器２２１、露光装置２１８、黒現像ユニット２１９、カラー現像ユニット２２３、１次転写ローラ２２０、クリーナ装置２２２、除電装置２９０、電位センサ２９１が配置されている。
【００３２】
前記黒現像装置２１９は、モノクロ現像のための現像装置であり、感光体２２５上の潜像をＫのトナーで現像する。又、前記カラー現像ユニット２２３は、フルカラー現像のための３台の現像装置２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃから成る。現像装置２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃは、感光体２２５上の潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しない現像器モータによって現像ユニット２２３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体２２５に当接するように位置を合わされる。
【００３３】
感光体２２５上に現像された各色のトナー像は、転写帯電器２２０によって中間転写体としてのベルト２２６に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２２６は、ローラ２２７，２２８，２２９に張架されている。これらのうち、ローラ２２７は、作像系モータ０２３に結合されてベルト２２６を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ２２８は、ベルト２２６の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ２２９は２次転写装置としての転写ローラ２３１のバックアップローラとして機能する。
【００３４】
又、転写ローラ脱着ユニット２５０は、転写ローラ２３１をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。ベルト２２６を挟んでローラ２２７と対向する位置にはベルトクリーナ２３２が設けられている。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８は、ベルトクリーナ２３２をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８によってベルトクリーナ２３２が着方向に動作することによってベルト２２６上の残留トナーがクリーニングされる。
【００３５】
カセット２４０，２４１及び手差し給紙部２５３に格納された記録紙は、レジローラ２５５及び給紙ローラ対２３５，２３６，２３７によってニップ部、つまり、２次転写装置２３１とベルト２２６との当接部に図示しない給紙駆動モータを駆動源として給送される。尚、その際、２次転写装置２３１は、転写ローラ脱着ユニット２５０を当接方向に駆動させることによってベルト２２６に当接されている。
【００３６】
ベルト２２６上に形成されたトナー像は、このニップ部で記録紙上に転写され、定着装置２３４で熱定着されて図示しない定着駆動モータにより装置外へ排出される。尚、カセット２４０，２４１及び手差し給紙部２５３は、それぞれ記録紙の有無を検知するための記録紙なし検センサ２４３，２４４，２４５を有している。又、カセット２４０，２４１及び手差し給紙部２５３は、それぞれ記録紙のピックアップ不良を検知するための給紙センサ２４７，２４８，２４９を有している。
【００３７】
上記構成によるカラープリンタでは、次のようにして画像形成が実行される。
【００３８】
先ず、給紙部における記録紙の搬送動作について説明する。
【００３９】
カセット２４０，２４１及び手差し給紙部２５３に格納された記録紙は、ピックアップローラ２３８，２３９及び２５４により１枚毎に給紙パス上に搬送される。給紙パス上の記録紙は、給紙ローラ対２３５，２３６，２３７によりレジローラ２５５へと搬送されると、その直前のレジセンサ２５６により記録紙の通過が検知される。レジセンサ２５６により記録紙の通過が検知された時点で、本実施の形態では、適当な時間経過の後に一端搬送動作を中断する。その結果、記録紙は停止しているレジローラ２５５に突き当たり搬送が停止されるが、その際記録紙の進行方向端部が搬送経路に対して垂直になるように位置固定がなされ、記録紙の搬送方向が搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の給紙パス搬送方向補正がなされる。この処理を通常給紙レジ取りと称する。
【００４０】
給紙レジ取りは、以降の記録紙に対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。給紙レジ取り後、レジローラ２５５を起動させることにより、記録紙は２次転写装置２３１へ供給される。
【００４１】
続いて２次転写装置２３１へ供給された記録紙の上へ画像を形成する手順について説明する。
【００４２】
先ず、帯電装置２２１に電圧を印加して感光体２２５の表面を所定の帯電電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体２２５上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナから成る露光装置２１８で露光を行い潜像が形成される。露光装置２１８は、画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【００４３】
黒現像装置２１９及びカラー現像装置２２３の現像ローラには各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は、該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は、１次転写ローラ２２０でベルト２２６に転写され、更に２次転写装置２３１で、給紙部より搬送された記録紙に転写された後、定着搬送ベルト２３０を介して、定着装置２３４へと搬送される。定着装置２３４では、先ずトナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器２５１，２５２で帯電され、更に定着ローラ２３３でトナー画像が熱定着された後、排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切り替えられ、第２定着器５０に送られる。
【００４４】
ここで、第２定着器の後処理工程が不要な記録紙は、排紙フラッパ８０により上方向のスルーパス８５に搬送され排紙トレイ８４に排出される。又、特殊紙による光沢コーティングを行う場合にはフラッパ８０により第２定着手段に搬送され、処理された後に排紙トレイ８３に排出される。第２定着手段の動作については後に詳述する。
【００４５】
フルカラープリント時はベルト２２６上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録紙に転写される。感光体２２５上に残留したトナーは、予備清掃装置（不図示）でトナーの帯電を、クリーニングし易い状態にし、クリーナ装置２２２で除去・回収され、最後に、感光体２２５は、除電装置２９０で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【００４６】
上記カラープリンタの画像形成タイミングは、ベルト２２６上の所定位置を基準として制御されている。ベルト２２６は駆動ローラ２２７、テンションローラ２２８、バックアップローラ２２９から成るローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ２２８によって所定の張力が与えられている。
【００４７】
駆動ローラ２２７及びローラ２２８の間には、基準位置を検知する反射型センサ２２４が配置されている。反射型センサ２２４は、ベルト２２６の内周面に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してＴ-top信号を出力する。
【００４８】
前記感光体２２５の外周の長さとベルト２２６の周長は、1 ：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２２６が１周する間に、感光体２２５が整数回転し、ベルト２２６の１周前と全く同じ状態に戻るため、中間転写ベルト２２６上に４色を重ね合わせる際に（ベルトは４周回る）、感光体２２５の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。
【００４９】
上記のような中間転写方式の画像形成装置においては、Ｉ-top信号を検知した後、所定時間経過後にレーザースキャナから成る露光装置２１８で露光を開始する。又、前述した通り、ベルト２２６が１周する間に、感光体１が整数回転し、ベルト１周前と全く同じ状態に戻るため、ベルト２２６上では常に同じ位置にトナー像が形成される。用紙サイズによって、トナー像サイズも変化するが、ベルト２２６上にはトナー像が絶対に載らない範囲が存在する。
【００５０】
又、ベルト２２６は短い用紙サイズ画像の場合には、２画像分のトナー像を形成することが可能なベルト長になっており、特に４色重ね合わせたカラー画像を形成するために２枚分の画像をベルト４回転だけの時間で形成可能とすることによって生産性を向上させている。
【００５１】
引き続いて記録紙の裏面に画像を形成する場合の動作について詳細に説明する。
【００５２】
記録紙の裏面に画像を形成する際には、先ず記録紙の表面への画像形成が先んじて実行される。その表面への画像形成動作については先に詳細に述べたのでここでは省略するが、表面のみの画像形成であれば、画像形成後定着器２３４でトナー画像を熱定着された後に排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられそのまま第２定着器５０に排紙されるが、引き続いて裏面の画像形成を行う場合には排紙フラッパ２５７により裏面パス２５９側に搬送パスが切替えられ、それに合わせた反転ローラ２６０の回転駆動によって記録紙は両面反転パス２６１内に図示しない両面搬送モータにより一旦搬送される。
【００５３】
その後、記録紙は、記録紙の送り方向幅の分だけ両面反転パス２６１内に搬送された後に反転ローラの逆回転駆動及び両面パス搬送ローラ２６２の駆動により両面反転パスガイド２６９によって進行方向が切り替えられ、表面に画像形成された画像面を上向きにして両面パス２６３に搬送される。
【００５４】
続いて記録紙は両面パス２６３上を再給紙ローラ２６４に向って搬送されると、その直前の再給紙センサ２６５により記録紙の通過が検知される。再給紙センサ２６５により記録紙の通過が検知された時点で、本実施の形態では適当な時間経過の後に一端搬送動作を中断する。その結果、記録紙は停止している再給紙ローラ２６４に突き当たり、搬送が一時停止されるが、その際、記録紙の進行方向端部が搬送経路に対して垂直になるように位置固定がなされ、記録紙の搬送方向が再給紙パス内の搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の再給紙パス搬送方向補正がなされる。この処理を通常再給紙レジ取りと称する。
【００５５】
再給紙レジ取りは以降の記録紙裏面に対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。再給紙レジ取り後、再給紙ローラ２６４を起動させることにより記録紙は、表裏が逆転した状態で再度給紙パス上に搬送される。その後の画像形成動作については先に述べた表面の画像形成動作と同じであるためここでは省略する。こうして表裏両面に画像形成がなされた記録紙はそのまま排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切り替えられ、そのまま排紙トレー２３５に排紙される。
【００５６】
以上のような動作により、本実施の形態では操作者が記録紙の表裏を改めてセットし直すことなく、自動的に記録紙の両面へ画像形成を行うことが可能となっている。
【００５７】
更に、第２定着装置において樹脂層を設けた記録紙を定着させる場合には、両面パスの一部と反転パス２６１を用い、記録面が下向きになるようにして、排出する。
【００５８】
続いて第２定着器５０の動作について説明する。
【００５９】
図２における第２定着装置５０は、定着ローラ５１、加圧ローラ５２、回転ローラ５３、テンションローラ５４、冷却ファン５５、定着ベルト５６を有している。
【００６０】
更に、定着ベルト５６上の付着物を検出するセンサ６１及び記録紙の先端を検知するＴＯＰセンサ６２、レジストローラ対６３から構成される。
【００６１】
更に、定着ローラ５１内、加圧ローラ５２内に配接された、ローラ加熱ヒータ５８，５９があり、不図示のサーミスタによって温度管理がなされている。
【００６２】
定着ローラ５１は、同心円状に３層構造を採用しており、コア部分、弾性層、離型層を有している。このコア部分は直径４４ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミニウム製中空パイプにより構成され、弾性層はＪＩＳ−Ａ硬度５０度、厚さ３ｍｍのシリコンゴムにより構成され、離型層は厚さ５０μｍのＰＦＡ（注１）により構成される。尚、コア部分の中空パイプ内部には、熱源としてのハロゲンランプが配設されている。加圧ローラ５２も同様の構成を採用している。
【００６３】
ここで、ＰＦＡとは、四ふっ化エチレン樹脂：分子中にフッ素（Ｆ）を含有する合成高分子材のことである。高温フッ素、溶融アルカリ、或る種のハロゲン化物を除く殆ど全ての化学薬品に耐える。耐熱性に優れ、特有の低摩擦特性、非粘着性を備える。
【００６４】
又、定着ベルト５６は、表面（記録紙や加圧ローラ５２に当接する面）に鏡面状の離型層、裏面（定着ローラ５１に当接する面）に基材を備える二層構造を採用している。この離型層は厚さ１０μｍのＰＦＡにより構成され、基材は厚さ１００μｍのステンレスシートを無端上に繋いだベルトにより構成される。
【００６５】
更に、冷却領域には、定着ベルト５６の内側に冷却ファン５５が設けられている。その冷却ファン５５によって紙面に直交するエアフローが生じている。
【００６６】
そして、冷却部での定着ベルト５６の曲率が定着ベルト５６の剛性によってほぼ一定の曲率で保持されるように、定着ベルト５６にはテンションローラ５４により所定の張力が与えられ、定着ローラ５１が図中矢印の方向に回転駆動することにより、定着ベルト５６が回転される。
【００６７】
又、定着ローラ５１と加圧ローラ５２のそれぞれ内部に配設されるハロゲンランプ５８，５９に電力が供給され、定着ローラ５１と加圧ローラ５２の表面温度が上昇する。
【００６８】
次に、記録紙について説明する。
【００６９】
本発明に用いる記録紙は、接着剤及び顔料を主成分とする顔料塗工層を少なくとも一面に有する基材と、前記顔料塗工層上に設けられた熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂層とを有する。
【００７０】
上記樹脂層は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を主成分として含有するが、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を混合した混合樹脂層であっても良く、熱可塑性樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂層と熱硬化性樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂層とを含む複数の層で構成されていても良い。但し、複数の層で構成される場合、最上層は熱硬化性樹脂を主成分として含有する熱硬化性樹脂層である。又、これら混合樹脂層、熱可塑性樹脂層、熱硬化性樹脂層を組み合わせた層構成でも良いが、最上層には、混合樹脂層や熱硬化性樹脂層等の熱硬化性樹脂を含む層である。
【００７１】
熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル、スチレン−メタクリル酸エステル等を用いることができるが、特にポリエステル樹脂を用いることが好ましい。
【００７２】
以下に、本定着装置の画像形成動作を説明する。
【００７３】
プリンタ部から排出された記録紙は、搬送ベルト８７によってＴＯＰセンサ６２を通過し、記録紙の先端がレジストローラ対６３に挟持され一端停止する。このとき、定着ベルト５６は回転を続けている。
【００７４】
ＨＰセンサ８２により定着ベルトのホームポジションを検出し、定着ベルト５６上の第１の記録紙貼り付け位置ＨＴ１が定着ローラ５１及び定着ベルト５６と加圧ローラ５２のニップ部に到達するタイミングと、記録紙の最先端部が定着ニップ部に到達するタイミングが同期するように、レジストローラ対６３が再び回転を開始し、それにより記録紙が定着ニップ内に搬送される。
【００７５】
その後、記録紙は定着ベルト５６と加圧ローラ５２との圧接部分を通過する。この際、記録紙及び記録紙上のトナーＴには、定着ローラ５１と加圧ローラ５２とからの熱が加わるため、記録紙内の透明樹脂層Ｐ２の温度が上昇して軟らかくなり、更に定着ローラ５１と加圧ローラ５２との圧力が加わる。その結果、圧接部分通過前には図１０−１のような状態であったトナー像は、図１０−２に示すように、記録紙上の高温の透明樹脂層Ｐ２中に埋没させられる。同時に、記録紙は定着ベルト５６表面に密着される。
【００７６】
その後、記録紙は定着ベルト５６に密着した状態で定着ベルト５６の回転と共に、冷却領域を搬送される。冷却領域において、記録紙は冷却ファン５５及び図示しないそれを囲むエアダクト内を流れるエアフローの作用により強制的に効率良く冷却される。
【００７７】
このように定着ベルト５６の表面に密着された記録紙は、冷却領域で十分に冷却され、回転ローラ５３により定着ベルト５６の曲率が変化する領域で定着ベルト５６表面から自らの剛性（こし）により剥離される。
【００７８】
剥離された記録紙は、切断カッター７０及び７１により、余白領域幅よりも短い裁断幅で記録紙の上下左右端を裁断され、排紙トレイ８３に搬出される。
【００７９】
本発明に特徴的な切断部について説明する。
【００８０】
先ず構成であるが、図１において、切断カッター７１は切断モータ３０２によって上下に駆動される。用紙切断位置近傍にはエリアセンサ３０７が配置され、切断時の様子を観測する。切断カッター７１を押し下げることで用紙が切断されるが、更に下げていった位置に研ぎ部３０６を設けた。研ぎ部３０６の円形砥石を回転させる研ぎモータ３０４、研ぎ部３０６を刃先に沿って移動させる研ぎ部移動モータ３０５が設置されている。切断モータ３０２、研ぎモータ３０４、研ぎ部移動モータ３０５は制御部３０３により制御される。制御部３０３はこれらモータをエリアセンサ３０７及び後述する複数のホームポジションセンサの信号に応じて制御している。
【００８１】
次に、制御部３０３で行う刃先の劣化認識に関しての制御フローを説明する。
【００８２】
図５のｆ１で制御をスタートする。ｆ２で用紙が切断位置に到達したかどうかを認識する。切断位置まで来た場合にはｆ３でエリアセンサ用の照明であるＬＥＤ（エリアセンサ近傍に設置。未図示）を点灯し、ｆ４でデータ収録を開始する。次に、ｆ５で切断モータ３０２をＣＷ方向に駆動し、ＨＰセンサ２を検出したら停止する（ｆ６，ｆ７）。ＨＰセンサ位置に関しては図４参照のこと。このときエリアセンサ用ＬＥＤをＯＦＦし、データ収録を停止する。
【００８３】
収録したデータを図３に示す。図３（ａ）はカッターの刃先が通常状態の場合、（ｂ）は鈍ってきた場合のものである。図の白い部分は光が反射している場所である。
【００８４】
（ａ’）は（ａ）を収録したときの用紙の状態である。ＬＥＤはこの図での法線方向に５個並べ、光が法線方向にばらつかないようにしている。ここに見られるように用紙のたわみが小さいため光の拡散領域は狭いものとなる。（ｂ’）は（ｂ）を収録したときの用紙の状態である。（ａ’）に比べたわみが大きく光の拡散領域が広がっていることが分かる。（ａ）で距離ｄは所定光量以上の範囲を示している。本エリアセンサの出力はアナログ値であり、それを４ｂｉｔのＡ／Ｄ変換により１６段階のデジタル値に変換している。本構成ではデジタル値が８以上の範囲を計測し、刃先劣化の識別に用いている。このレベル８以上の範囲は（ａ’）の法線方向にばらつきを持つので、平均した値を用いている。（ｂ’）ではレベル８以上の範囲がｄ’（＞ｄ）となっている。ｄが１．２ｍｍより大きい場合に刃先が劣化したと判断する。
【００８５】
図５のｆ８でｄの最大値が１．２ｍｍ以下の場合はＮで刃先は正常と判断しｆ２１で切断モータをＣＣＷ方向に回し、カッターを上げ、ＨＰセンサ１を検出したら停止させる。
ｆ８でｄの最大値が１．２ｍｍより大きい場合は、刃先が劣化していると判断し、ｆ９で切断モータをＣＷ方向に回転させ、カッターを更に下降させ、研ぎ部のあるＨＰセンサ３を検出したら停止する。尚、カッターの刃研ぎへの移行はジョブ中は行わず、ジョブ終了後に行うようにしている。
【００８６】
ｆ１２で円形砥石を回転させるための研ぎモータをオンし、且つ、カッター全体を研ぐために研ぎ部移動モータをオンする。ｆ１３でＨＰセンサ５が研ぎ部を検出したら、ｆ１４で研ぎ部移動モータを反転させる。ｆ１５で研ぎ部がＨＰ４を切ると、ｆ１６で研ぎモータ及び研ぎ部移動モータを停止する。この時点でカッターの刃研ぎを終える。ｆ１７で切断モータをオンしカッターを上昇させ、ｈ１８でＨＰセンサ１を検出するとｆ１９で切断モータを停止し終了する。
【００８７】
ｆ８で刃先の劣化を検出した場合には図示しない表示部に“カッターの刃を研いでいます”等と表示し、ユーザーに知らせる。又、場合によっては表示部に“カッターが劣化したので、刃研ぎを行ってください“と表示し、ユーザーの都合の良い時間に刃研ぎを行ってもらっても良い。
【００８８】
以上説明したように、エリアセンサにより切断時の用紙のたわみ量を検出することで切断カッターの劣化を検出する。又、劣化していると判断した場合は自動的に刃先を研ぐことにより、交換の手間やコストを抑えることが可能となる。
【００８９】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では切断時の用紙のたわみ具合を検出したが、本実施の形態では切断後の用紙の切断面をエリアセンサで検出することで、カッターの刃先の劣化を検出する。
【００９０】
図７（ａ‘）は正常な刃で切断された用紙の断面をエリアセンサで検出する図である。この場合、検出結果は（ａ）のようになり、ｄはほぼ紙の厚みに一致する。
【００９１】
しかしながら、（ｂ’）のように鈍った刃先で切断された用紙の場合は、紙繊維が押し潰され乱れている。このときの検出結果は（ｂ）となり、前述したレベル８以上の範囲ｄ’はｄより大きくなっている。今回は刃先の劣化判断のスレッショルドレベルをｄ＞０．５ｍｍとした。
【００９２】
又、検出結果の識別方法としてパターンマッチングを用いても構わない。
【００９３】
＜実施の形態３＞
本実施の形態では、カッターの刃先を直接エリアセンサで検出することで、劣化の検出を行う。
【００９４】
図８（ｃ），（ｄ）のようにカッターに対しエリアセンサを配置する。これをカッターのスラスト方向から見た図が（ｅ），（ｆ）である。このとき、センサにより検出された結果を（ａ），（ｂ）に示す。（ａ）は正常状態のカッターを検出した場合である。判定法としては、カッターの刃が未使用の状態で、先ず刃の最先端から所定距離Ｌ（０. ３ｍｍ）離れた位置での、刃の幅ｄの長さを測定する（ｄ≒０．１ｍｍ）。このｄの値が初期値に対し３０％以上増加した場合を刃先劣化のスレッショルドレベルとする。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る代表図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の構成断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るエリアセンサでの検出の様子を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るＨＰセンサの位置を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１に係る制御ブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るエリアセンサでの検出の様子を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るエリアセンサでの検出の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
７１    切断カッター
３０２  切断モータ
３０３  制御部
３０４  研ぎモータ
３０５  研ぎ部移動モータ
３０６  研ぎ部
３０７  エリアセンサ
【図１】
2007075907.tif 000003
【図２】
2007075907.tif 000004
【図３】
2007075907.tif 000005
【図４】
2007075907.tif 000006
【図５】
2007075907.tif 000007
【図６】
2007075907.tif 000008
【図７】
2007075907.tif 000009
【図８】
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