(57)【要約】【課題】  サーマルヘッドを用いて記録紙に光沢を付与する際に、フィルムの送り出し速度と巻き取り速度の速度差を抑制するとともに、フィルムの搬送速度と記録紙の搬送速度の速度差を抑制すること。【解決手段】  フィルム２０２の送り出し量が増加するにしたがって、送り出しローラ２０４の回転速度を速くする一方、巻き取りローラ２０５の回転速度を遅くする。これにより、フィルム２０２の送り出し速度と巻き取り速度の速度差を抑制するとともに、フィルム２０２の搬送速度と記録紙Ｐの搬送速度の速度差を抑制する。【選択図】  図５
2012108269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙を給紙する給紙手段と、
前記給紙手段により給紙された記録紙にトナー画像を転写する転写手段と、
前記転写手段により記録紙に転写されたトナー画像を加熱する定着手段と、
前記定着手段により加熱された記録紙を搬送する搬送手段と、
フィルムを介して複数の発熱体により熱を与えることで、前記搬送手段により搬送される記録紙に光沢を付与するサーマルヘッドと、
前記フィルムを送り出す送り出しローラと、
前記送り出し手段により送り出されたフィルムを巻き取る巻き取りローラと、
前記送り出しローラ及び前記巻き取りローラの回転を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記フィルムの送り出し量が増加するにしたがって、前記送り出しローラの回転速度を速くする一方、前記巻き取りローラの回転速度を遅くすることで、前記フィルムの送り出し速度と巻き取り速度の速度差を抑制するとともに、前記フィルムの搬送速度と前記搬送手段により搬送される記録紙の搬送速度の速度差を抑制することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記フィルムの送り出し量と、前記送り出しローラの回転速度及び前記巻き取りローラの回転速度との関係を示す情報を記憶する記憶手段と、を更に有し、
前記制御手段は、前記フィルムの送り出し量を算出し、前記記憶手段に記憶された情報に基づき、前記フィルムの送り出し量に対応する前記送り出しローラの回転速度及び前記巻き取りローラの回転速度を算出す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】
前記搬送手段は、記録紙の紙種ごとに記録紙の搬送速度を変更し、
前記送り出しローラの回転速度及び前記巻き取りローラの回転速度は、前記フィルムの搬送速度と前記搬送手段による記録紙の搬送速度とが一致するように、記録紙の紙種ごとに設定されることを特徴とする請求項１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、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、記録紙に形成された画像に光沢を付与する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置として、例えば、第１の定着器の後段に第２の定着器を設け、第１の定着器を通過した記録紙を第２の定着器で再加熱することにより、光沢を付与する方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、この方式では、記録紙の全面に光沢を付与することが可能であるが、領域を限定して光沢を付与することができなかった。また、光沢を付与することを必要としない部分にまで熱を加えるので、消費電力が増大するという問題があった。
【０００４】
そこで、第１の定着器の後工程に第２の定着器としてのサーマルヘッドを用いて任意の領域を再加熱することにより、画像が形成されている領域に限定して光沢を付与する方式が用いられている（例えば、特許文献２参照）。この方式は、トナー画像に対してフィルムを重ね合わせ、サーマルヘッドで部分加熱することにより光沢を付与するものである。部分加熱されたフィルムは記録紙の搬送に同期して巻き取られ、再利用はされずに使い捨てとして使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１９２０６８号公報
【特許文献２】特開２００７−５２１７５号公報、段落［００８０］
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フィルムの搬送には、フィルムを巻き取る巻き取りローラと、フィルムを送り出す送り出しローラが用いられる。サーマルヘッドを用いて記録紙上の画像に光沢を付与する際には、フィルムの搬送速度と記録紙の搬送速度とを等しくしなければならないが、フィルムが巻き取られるにつれ、それぞれのローラのローラ径が変化してしまう。
【０００７】
具体的には、フィルムが巻き取られるにつれて、巻き取りローラのローラ径は大きくなり、送り出しローラのローラ径は小さくなる。したがって、それぞれのローラの回転速度を一定にしていると、フィルムが巻き取られるにつれ、フィルムの送り出し速度に対するフィルムの巻き取り速度が速くなってしまう。このため、フィルムが巻き取られるにつれ、フィルムの搬送速度と記録紙の搬送速度との速度差が大きくなり、記録紙の搬送不良や、光沢不良が発生するおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、サーマルヘッドを用いて記録紙に光沢を付与する際に、フィルムの送り出し速度と巻き取り速度の速度差を抑制するとともに、フィルムの搬送速度と記録紙の搬送速度の速度差を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、記録紙を給紙する給紙手段と、前記給紙手段により給紙された記録紙にトナー画像を転写する転写手段と、前記転写手段により記録紙に転写されたトナー画像を加熱する定着手段と、前記定着手段により加熱された記録紙を搬送する搬送手段と、フィルムを介して複数の発熱体により熱を与えることで、前記搬送手段により搬送される記録紙に光沢を付与するサーマルヘッドと、前記フィルムを送り出す送り出しローラと、前記送り出し手段により送り出されたフィルムを巻き取る巻き取りローラと、前記送り出しローラ及び前記巻き取りローラの回転を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記フィルムの送り出し量が増加するにしたがって、前記送り出しローラの回転速度を速くする一方、前記巻き取りローラの回転速度を遅くすることで、前記フィルムの送り出し速度と巻き取り速度の速度差を抑制するとともに、前記フィルムの搬送速度と前記搬送手段により搬送される記録紙の搬送速度の速度差を抑制することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像形成装置によれば、サーマルヘッドを用いて記録紙に光沢を付与する際に、フィルムの送り出し速度と巻き取り速度の速度差を抑制するとともに、フィルムの搬送速度と記録紙の搬送速度の速度差を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置１００の断面図である。
【図２】光沢付与装置５５の断面図である。
【図３】サーマルヘッド２０１のヘッド配置図である。
【図４】画像形成装置１００及び光沢付与装置５５の制御ブロック図である。
【図５】送り出しローラ２０４及び巻き取りローラ２０５のローラ径の変化を説明する図である。
【図６】フィルム２０２の送り出し量に対する、送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８の回転速度を示す図である。
【図７】送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、画像形成装置１００の断面図である。
画像形成装置１００は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋの４つの画像形成部を備えている。
【００１３】
中間転写ベルト８の下方には、レーザースキャナユニット７が配置されており、各色の感光体２ａ（イエロー）、２ｂ（マゼンタ）、２ｃ（シアン）、２ｄ（ブラック）に各色の画像データに基づいて変調されたレーザ光を照射する。レーザ光の照射前には、それぞれ一次帯電器３ａ（イエロー）、３ｂ（マゼンタ）、３ｃ（シアン）、３ｄ（ブラック）にて、感光体２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの全面を帯電させた状態にしている。
【００１４】
現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、レーザースキャナユニット７によりレーザ光を照射された各色の感光体に各色のトナーを静電的に付着させる。各色の感光体に付着したトナーは、中間転写ベルト８に転写され、ベルトは図中Ａの方向に進行し、転写された各色のトナー画像は、二次転写ローラ１２にて、記録紙Ｐへと再度転写される。
【００１５】
さらにその下方に給紙ユニット１７、手差しマルチトレイ２０を配置し、記録紙Ｐの搬送パス１８、搬送ローラ１９、二次転写ローラ１２を縦に配置し、その上方に定着器１６を備えている。
【００１６】
定着器１６は、内部にヒータパターンを印刷したセラミック基板などの熱源を有する定着フィルム１６ａと、当該セラミック基板に定着フィルム１６ａをはさんで加圧される加圧ローラ１６ｂから構成される。
【００１７】
さらに、定着器１６の下流側には定着排紙ローラ２１、及び光沢付与装置５５が配置されている。記録紙Ｐの表裏面に画像を形成する場合には、定着排紙ローラ２１を逆回転することにより、片面の画像形成及び定着が終了した記録紙Ｐを両面搬送路２３へと搬送し、記録紙Ｐの裏面に再度画像形成を行うべく二次転写ローラ１２の方向へ再給紙する。
【００１８】
なお、記録紙センサ２４は、給紙ユニット１７や手差しマルチトレイ２０から給紙される記録紙Ｐ、及び両面搬送路２３から再給紙される記録紙Ｐを検知するためのセンサである。
【００１９】
光沢付与装置５５は、記録紙Ｐの任意の領域を再加熱して光沢を付与する装置である。光沢付与装置５５により記録紙Ｐへの光沢の付与が完了した後、記録紙Ｐは光沢付与装置５５から排紙トレイ２２へと排紙される。
【００２０】
なお、記録紙Ｐの紙種に応じて記録紙Ｐの搬送速度は変更される。例えば、記録紙Ｐの紙種が普通紙のときの搬送速度をＶとすると、記録紙Ｐの紙種が厚紙のときの搬送速度はその半分のＶ／２に設定される。これは、厚紙上のトナーを定着するには普通紙上のトナーを定着するよりも多くの熱量が必要であり、その分記録紙Ｐが定着器１６を通過する時間を長くする必要があるからである。定着器１６の回転速度が変更されると、それに応じて定着排紙ローラ２１の回転速度も変更される。
【００２１】
図２は、光沢付与装置５５の断面図である。
定着排紙ローラ２１は、定着器１６の下流にあり、定着器１６から排出された記録紙Ｐを光沢付与装置５５へと搬送する。光沢付与装置５５へ搬送されてくる記録紙Ｐは、記録紙センサ２１０により検知される。
【００２２】
光沢付与装置５５には、サーマルヘッド２０１が設けられている。図３に示されるように、サーマルヘッド２０１の先端Ｈにはｎ個の発熱体（Ｈ１、Ｈ２、・・・、Ｈｎ）が設けられている。複数の発熱体（Ｈ１、Ｈ２、・・・、Ｈｎ）は、３００ｄｐｉの間隔で記録紙Ｐの幅の分だけ、およそ５０００個ライン状に並べられている。
【００２３】
有限長のフィルム２０２は、厚さが１０μｍ以下のフィルムであり、送り出しローラ２０４から送り出され、巻き取りローラ２０５により巻き取られる構成になっている。サーマルヘッド２０１に対向する対向ローラ２０３は、記録紙Ｐの搬送を行う。分離板２０６は、フィルム２０２と記録紙Ｐとを分離する機能を持つ。
【００２４】
定着排紙ローラ２１から矢印方向に搬送されてきた記録紙Ｐは、フィルム２０２と対向ローラ２０３により形成されるニップ部を通過する。このとき、サーマルヘッドがオンされた領域のみ搬送中の記録紙Ｐ上のトナー画像が再加熱され、光沢が付与された画像が形成される。再加熱された記録紙Ｐは、フィルム２０２と共に左方向に送り出される。記録紙Ｐは分離板２０６によりフィルム２０２と分離され、フィルム２０２が巻き取りローラ２０５に巻き取られる一方、記録紙Ｐのみが光沢付与装置５５から排出される。
【００２５】
なお、対向ローラ２０３は、サーマルヘッド２０１から離間する方向に移動可能に設けられている。記録紙Ｐへの光沢付与を行わない場合は、対向ローラ２０３をサーマルヘッド２０１から離間するとともに、送り出しローラ２０４及び巻き取りローラ２０５によるフィルム２０２の搬送は行わない。
【００２６】
図４は、画像形成装置１００及び光沢付与装置５５の制御ブロック図である。
【００２７】
制御部５０１は、ＣＰＵ５０２、ＲＯＭ５０３、ＲＡＭ５０４、及びＥＥＰＲＯＭ５０６を有する。ＣＰＵ５０２は、画像形成装置１００全体を制御する制御回路である。ＲＯＭ５０３には、画像形成装置１００で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。
【００２８】
ＲＡＭ５０４は、ＣＰＵ５０２が動作するためのシステムワークメモリであり、また画像データを一時記憶するための画像メモリとしても機能する。ＥＥＰＲＯＭ５０６は不揮発性メモリであり、画像形成装置１００の電源をオフにしても、情報を保持しておくことができる。
【００２９】
ＣＰＵ５０２は、外部のスキャナ、ＰＣ、及びＦＡＸ等の外部装置３００から画像データを受信し、画像形成装置１００を制御して記録紙Ｐへの画像形成動作を行う。また、ユーザは、操作部５０５上の入力キーを用いて、記録紙Ｐへの光沢付与の設定や、操作部５０５に設けられた表示部の表示の切り替えをＣＰＵ５０２に指示することができる。
【００３０】
送り出しモータ２０７は、送り出しローラ２０４を回転駆動するためのモータであり、巻き取りモータ２０８は、巻き取りローラ２０５を回転駆動するためのモータである。搬送モータ２０９は、対向ローラ２０３を回転駆動するためのモータである。これら各モータ２０７〜２０９は、ＣＰＵ５０２により制御される。また、ＣＰＵ５０２は、記録紙センサ２１０と接続されており、光沢付与装置５５における記録紙Ｐの有無を検知する。
【００３１】
図５は、送り出しローラ２０４及び巻き取りローラ２０５のローラ径の変化を説明する図である。
【００３２】
なお、図５（ａ）はフィルム２０２をセットしてから各ローラを回転させた直後の状態を示す図であり、図５（ｂ）はフィルム２０２を使い切る直前の状態を示す図である。
【００３３】
最初は、図５（ａ）に示されるように、フィルム２０２を含めた送り出しローラ２０４のローラ径が、フィルム２０２を含めた巻き取りローラ２０５のローラ径よりも大きい。この場合、送り出しローラ２０４が１回転する際のフィルム２０２の送り出し量は、巻き取りローラ２０５が１回転する際のフィルム２０２の巻き取り量よりも多くなる。
【００３４】
この状態からフィルム２０２を送り出していくにつれ、送り出しローラ２０４側のローラ径は小さくなっていき、巻き取りローラ２０５側のローラ径は大きくなっていく。
【００３５】
そして、最終的には、図５（ｂ）に示されるように、巻き取りローラ２０５側のローラ径の方が、送り出しローラ２０４側のローラ径よりも大きくなる。この場合、図５（ａ）のときとは逆に、送り出しローラ２０４が１回転する際のフィルム２０２の送り出し量は、巻き取りローラ２０５が１回転する際のフィルム２０２の巻き取り量よりも少なくなる。
【００３６】
フィルム２０２の送り出しにあたっては、送り出しローラ２０４の送り出し量と、巻き取りローラ２０５の巻き取り量とを一致させる必要がある。そのためには、最初は送り出しモータ２０７の回転速度よりも、巻き取りモータ２０８の回転速度が速くなるように設定する必要がある。また、フィルム２０２の送り出し量の増加にしたがい、送り出しモータ２０７の回転速度を徐々に速く、巻き取りモータ２０８の回転速度を徐々に遅くする必要がある。
【００３７】
図６は、フィルム２０２の送り出し量に対する、送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８の回転速度を示す図である。
【００３８】
本実施形態では、送り出しローラ２０４及び巻き取りローラ２０５のローラ芯半径は等しいものとする。フィルム２０２の送り出し量が０の状態では、巻き取りモータ２０８の速度をＶｎ、送り出しモータ２０７の速度をＶｍ（＜Ｖｎ）としている。速度ＶｎとＶｍは、フィルム２０２の搬送速度と記録紙Ｐの搬送速度とが一致するように予め設定されている。
【００３９】
そして、フィルム２０２の送り出し量が増加するにしたがって、送り出しモータ２０７の回転速度を徐々に速く、巻き取りモータ２０８の回転速度を徐々に遅くする。フィルム２０２が最後まで巻き取られたときの送り出し量をＬとすると、この送り出し量Ｌのときの巻き取りモータ２０８の速度はＶｍとなり、送り出しモータ２０７の速度はＶｎとなる。
【００４０】
従来のように、それぞれのモータの回転速度を一定にしていると、フィルム２０２が巻き取られるにつれ、フィルム２０２の送り出し速度に対するフィルムの巻き取り速度が速くなってしまう。そこで、本実施形態では、フィルム２０２の送り出し量が増加するにしたがって、送り出しローラ２０４の回転速度を速くするとともに、巻き取りローラ２０５の回転速度を遅くすることで、フィルム２０２の搬送速度を一定にする。
【００４１】
これによって、巻き取り速度と送り出し速度の速度差を抑制し、フィルム２０２を損傷してしまうことを防止できる。また、フィルム２０２の搬送速度と記録紙Ｐの搬送速度の速度差により、記録紙Ｐの搬送不良や、光沢不良が発生することを防止できる。
【００４２】
なお、図６に示されるフィルム２０２の送り出し量と各モータの速度との関係を示す情報は、予めＲＯＭ５０３に記憶されており、ＣＰＵ５０２により読み出されることにより利用される。
【００４３】
図７は、送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８の制御を示すフローチャートである。
【００４４】
このフローチャートを実行するためのプログラムは、ＲＯＭ５０３に記憶されており、ＣＰＵ５０２により読み出されることにより実行される。なお、このフローチャートは、操作部５０５により記録紙Ｐへの光沢付与が設定されている場合に実行される。
【００４５】
記録紙Ｐは、給紙ユニット１７又は手差しマルチトレイ２０から給紙され、二次転写ローラ１２でトナー像を転写され、定着器１６で熱及び圧力を加えられる。定着器１６によりトナー像を定着された記録紙Ｐは、定着排紙ローラ２１により光沢付与装置５５へと搬送される。
【００４６】
記録紙Ｐが光沢付与装置５５に搬送されると、ＣＰＵ５０２は、フィルム２０２の送り出しタイミングが到達したかどうかを判断する（Ｓ７０１）。具体的には、ＣＰＵ５０２は、記録紙Ｐの先端が記録紙センサ２１０に検知されてから、記録紙Ｐがサーマルヘッド２０１に到達するのに要する時間が経過したことに応じて、フィルム２０２の送り出しタイミングの到達を判断する。
【００４７】
フィルム２０２の送り出しタイミングが到達すると、ＣＰＵ５０２は、既に送り出されたフィルム２０２の量を、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ５０６から取得する（Ｓ７０２）。フィルム２０２が新品である場合は、送り出し量は０としてＥＥＰＲＯＭ５０６に記憶されている。新品ではない場合は、後述するステップＳ７０８において、既に送り出されたフィルム２０２の量がＥＥＰＲＯＭ５０６に記憶されている。
【００４８】
次に、ＣＰＵ５０２は、送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８の駆動を開始する（Ｓ７０３）。その後、ＣＰＵ５０２は、フィルム２０２の送り出し量を算出する（Ｓ７０４）。ここでは、ＣＰＵ５０２は、送り出しモータ２０７のモータクロックのパルス数をカウントすることで、ステップＳ７０３で各モータの駆動を開始してからのフィルム２０２の送り出し量を算出する。また、ＣＰＵは、ここで算出したフィルム２０２の送り出し量に、ステップＳ７０２で取得した既に送り出されたフィルム２０２の量を加算して、フィルム２０２の送り出し量の総計を算出する。
【００４９】
次に、ＣＰＵ５０２は、送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８の回転速度を算出する（Ｓ７０５）。ここでは、ＣＰＵ５０２は、図６に示されるフィルム２０２の送り出し量と各モータの速度との関係を示す情報をＲＯＭ５０３から読み出し、ステップＳ７０４で算出したフィルム２０２の送り出し量の総計に対応する各モータの回転速度を算出する。そして、ＣＰＵ５０２は、ステップＳ７０５で算出した送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８の回転速度で、各モータを制御する（Ｓ７０６）。
【００５０】
その後、ＣＰＵ５０２は、フィルム２０２の送り出しを終了するかどうかを判断する（Ｓ７０７）。具体的には、ＣＰＵ５０２は、最終の記録紙Ｐの後端が記録紙センサ２１０に検知されてから、この記録紙Ｐがサーマルヘッド２０１に到達するのに要する時間が経過したことに応じて、フィルム２０２の送り出し終了タイミングの到達を判断する。
【００５１】
フィルム２０２の送り出しが終了していない場合は、ステップＳ７０４に戻る。一方、フィルム２０２の送り出し終了タイミングが到達した場合は、ＣＰＵ５０２は、既に送り出されたフィルム２０２の量をＥＥＰＲＯＭ５０６に記憶する（Ｓ７０８）。ＥＥＰＲＯＭ５０６は不揮発性メモリであるので、画像形成装置１００の電源を切っても、既に送り出されたフィルム２０２の量を保持しておくことができる。その後、ＣＰＵ５０２は、送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８を停止する（Ｓ７０９）。
【００５２】
以上で説明したように、本実施形態の画像形成装置１００によれば、フィルム２０２の送り出し速度と巻き取り速度の速度差を抑制するとともに、フィルム２０２の搬送速度と記録紙の搬送速度の速度差を抑制することができる。
【００５３】
なお、フィルム２０２の搬送速度と記録紙Ｐの搬送速度とを完全に一致させる必要は無く、記録紙Ｐの搬送動作や光沢付与動作に影響を与えない程度の速度差であれば許容してよい。
【００５４】
また、フィルム２０２が新品に交換された場合は、ＥＥＰＲＯＭ５０６に記憶されている既に送り出されたフィルム２０２の量は０にリセットされる。また、ＲＯＭ５０３に記憶されているフィルム２０２の送り出し量と各モータの速度との関係を示す情報は、紙種に応じた記録紙Ｐの搬送速度ごとに設定される。
【００５５】
また、上記の本実施形態では、画像形成装置１００としてタンデム型のカラー画像形成装置を一例として示したが、電子写真方式の画像形成装置であれば、この構成に限られるものではない。
【符号の説明】
【００５６】
１２  二次転写ローラ（転写手段に対応）
１６  定着器（定着手段に対応）
１７  給紙ユニット（給紙手段に対応）
２０  マルチトレイ（給紙手段に対応）
５５    光沢付与装置
１００  画像形成装置
２０１  サーマルヘッド
２０２  フィルム
２０４  送り出しローラ
２０５  巻き取りローラ
２０７  送り出しモータ
２０８  巻き取りモータ
５０２  ＣＰＵ（制御手段に対応）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2012108269.tif 000008
【図７】
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