(57)【要約】【課題】サーマルヘッドと薄い熱可撓性フィルムを使用して任意の領域に選択的に光沢性を付与するように印刷物に光沢処理を行う。その際、消耗品である薄い熱可撓性フィルムのランニングコストの低減を図る。【解決手段】サーマルヘッド８に加圧ローラ７を当接させて記録材Ｐと転写フィルム１１の重なりを加熱して転写フィルム１１の光沢面をトナー画像に転写する。記録材Ｐの間隔では、サーマルヘッド８から加圧ローラ７を離間させて、サーマルヘッド８を通過した転写フィルム１１を、フィルム供給部１２側へ逆送して、次の記録材の加熱処理時に転写フィルム１１の未加熱領域を利用させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材の画像面に重ねて一体に加熱されるフィルム材料の供給手段と、
前記フィルム材料を介して記録材の画像面を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段に向かって記録材を押圧して前記フィルム材料に記録材の画像面を密着させる加圧手段と、
前記フィルム材料と一体に前記加熱手段を通過した記録材をフィルム材料から分離する分離手段と、
前記加熱手段を通過した前記フィルム材料を記録材の間隔で前記供給手段側へ逆送してフィルム材料の未加熱領域を利用させる逆送手段と、を備えることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記加熱手段と前記加圧手段とが接離可能に配置され、
前記逆送手段は、記録材の間隔で、前記加圧手段を前記加熱手段から離間させた状態で、前記フィルム材料を逆送させることを特徴とする請求項１記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記逆送手段は、記録材が前記分離手段を通過した後に、記録材の間隔を挟んだ２つの記録材の非加熱領域の合計長さが長いほど大きな逆送量を用いて前記フィルム材料を逆送させることを特徴とする請求項２記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記逆送手段は、記録材に形成される画像の画像データに基づいて、搬送方向における前記フィルム材料の前回加熱終了位置に次回加熱開始位置を位置決めるように前記フィルム材料を逆送させることを特徴とする請求項３記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、個別に発熱量を制御可能な複数の発熱素子を有するサーマルヘッドであって、前記サーマルヘッドの個別の発熱素子の発熱を制御して記録材の任意の領域を加熱可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記フィルム材料は、ロール状態で前記供給手段に装着され、
前記逆送手段は、送り出した前記フィルム材料を元のロール状態に巻き戻すことを特徴とする請求項５記載の像加熱装置。
【請求項７】
記録材の間隔ごとに前記フィルム材料を前記供給手段側へ逆送させる第１の加熱モードと、前記フィルム材料を前記供給手段側へ逆送させることなく連続的に記録材を加熱する第２の加熱モードとを設定に応じて選択的に実行させる制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項８】
トナー像を形成して記録材に転写する画像形成手段と、転写されたトナー像を記録材に定着させる定着手段と、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の像加熱装置とを備え、前記逆送手段が前記フィルム材料を逆送させる間、前記画像形成手段によるトナー像の形成を待機させる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、薄くて再利用が困難なフィルム材料を記録材の画像面に重ねて一体に加熱する像加熱装置、詳しくはフィルム材料の消費量を節約する制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー像を記録材に転写して、定着装置で加熱加圧することにより記録材に画像を形成する画像形成装置が広く用いられている。そして、トナー画像が再加熱すると軟化する性質を利用して、鏡面光沢や梨地等の特殊な表面性状を画像に付与する像加熱装置が実用化されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、所定の表面性状を付与した無端状のベルト部材を、記録材の画像面に重ねて、搬送しつつ加熱加圧することにより、軟化した画像の表面にベルト部材の表面性状を写し取る像加熱装置が示される。ここでは、ベルト部材の搬送方向に直角な幅方向については均一な加熱加圧が行われるため、記録材の全面あるいは全幅領域に均一な表面性状が付与される。
【０００４】
しかし、画像形成においては、画像上の特定領域に対して特定表面性状を付与する需要も存在している。写真画像に写り込んだ金属光沢部分にだけ鏡面光沢を付与するような用途である。このため、特許文献１に示される加熱ローラの代わりに、画像データに応じて幅方向の一部分のみを加熱できるサーマルヘッドを採用した像加熱装置が提案されている。
【０００５】
この場合、特許文献１に示されるような厚い不透明な材料（ベルト部材）を利用できない。厚い材料を用いたのでは、サーマルヘッドによる加熱領域の解像度を活用できないからである。サーマルヘッドは、ドットの発熱量が小さいため、厚い材料を介したのでは記録材の画像面を十分な温度にまで加熱できないからである。サーマルヘッドからの赤外線を透過させるためには透明な材料が好ましいからである。
【０００６】
そこで、図２に示すように、ロールから引き出した薄いフィルム材料に、記録材の画像面を重ねて、サーマルヘッドと加圧ローラとの加熱ニップを通過させる提案がされている。記録材の幅方向全体に均一な加圧を及ぼすと同時に、サーマルヘッドを画像データに応じて駆動することで、幅方向の特定部分のみを加熱して、部分的に軟化させたトナー画像にフィルム材料の表面性状を写し取らせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−０８６７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
薄い透明なフィルム材料を用いる像加熱装置では、サーマルヘッドに加熱された加熱領域は、表面性状や赤外線透過率が変化して周囲と異なってくるため、フィルム材料の再利用が困難である。
【０００９】
このため、ロールから引き出した長尺のフィルム材料の搬送方向に、記録材を隙間無く並べて連続的に像加熱処理を行わせる制御が提案された。
【００１０】
しかし、この場合、１枚の画像の搬送方向の５％で加熱処理が行われても、１枚の画像につき１枚の記録材の長さ分のフィルム材料が消費されてしまう。また、搬送方向に隙間無く並べても先頭と最後の余白部分では、加熱処理を伴うことなくフィルム材料が空送りされて未使用領域が捨てられてしまう。
【００１１】
本発明は、使用済みのフィルム材料の搬送方向に切れ切れに発生する未加熱領域を有効活用して、記録材１枚あたりのフィルム材料の消費量を削減できる像加熱装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の像加熱装置は、記録材の画像面に重ねて一体に加熱されるフィルム材料の供給手段と、前記フィルム材料を介して記録材の画像面を加熱する加熱手段と、前記加熱手段に向かって記録材を押圧して前記フィルム材料に記録材の画像面を密着させる加圧手段と、前記フィルム材料と一体に前記加熱手段を通過した記録材をフィルム材料から分離する分離手段と、前記加熱手段を通過した前記フィルム材料を記録材の間隔で前記供給手段側へ逆送してフィルム材料の未加熱領域を利用させる逆送手段とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の像加熱装置では、記録材の間隔でフィルム材料を逆送させて、フィルム材料の未使用領域を詰めて、前回加熱領域の終わりになるべく近い位置で次回加熱領域が開始するようにフィルム材料の未使用領域を逆送させて位置決め停止させる。これにより、フィルム材料の搬送方向における加熱領域の間隔が詰められて、記録材の間隔で発生するフィルム材料の未加熱長さが短縮される。
【００１４】
従って、フィルム材料の搬送方向に切れ切れに発生する未使用領域を有効活用して、記録材１枚あたりのフィルム材料の消費量を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】実施例１の光沢処理装置の構成の説明図である。
【図３】サーマルヘッドの回路構成の説明図である。
【図４】サーマルヘッドを構成する発熱抵抗体の１つの構成の説明図である。
【図５】光沢処理装置の制御系のブロック図である。
【図６】加熱ニップの制御の説明図である。
【図７】実施例２の光沢処理装置の説明図である。
【図８】処理モードの説明図である。
【図９】実施例２の制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、記録材の間隔で、フィルム材料が、供給手段側へ逆送される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１７】
従って、加圧部材については、ベルト、ローラの区別無く、また、加熱方式については、サーマルヘッドに限らず、抵抗加熱、ランプヒータ、その他の加熱方式の区別無く実施できる。
【００１８】
また、画像形成装置については、トナー像の形成に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１９】
なお、特許文献１に示される像加熱装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００２０】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、感光ドラム１０１に形成した各色のトナー像を中間転写ベルト１０７に転写して重ね合わせる１ドラム型フルカラープリンタである。
【００２１】
画像形成装置１００は、画像形成手段の一例である画像形成部（１０１、１０７、１０８）でトナー像を形成して記録材に転写し、定着手段の一例である定着装置１１４にてトナー像を記録材に定着させる。画像形成装置１００の下流側に光沢処理装置１が配置される。光沢処理装置１の下流側に、製本や仕分け等の機能を備えた後処理装置を接続することも可能である。
【００２２】
中間転写ベルト１０７に当接させて感光ドラム１０１が配置され、感光ドラム１０１の周囲に、帯電装置１０２、露光装置１０３、ロータリ現像装置１０４、一次転写ローラ１０５、ドラムクリーニング装置１０６が配置される。感光ドラム１０１は、アルミニウムシリンダの外周面に感光層が形成され、１２０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。
【００２３】
帯電装置１０２は、帯電ローラを用いて感光ドラム１０１の表面を一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置１０３は、入力画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを走査して、感光ドラム１０１に画像の静電像を書き込む。ロータリ現像装置１０４は、各色の現像器を感光ドラム１０１との対向位置へ位置決めて、感光ドラム１０１の静電像を各色のトナー像に現像する。ロータリ現像装置１０４は、通常のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像器に加えて、後述する光沢処理のためのクリア（透明）トナーの現像器を含む。
【００２４】
一次転写ローラ１０５は、中間転写ベルト１０７の内側面を押圧して、感光ドラム１０１と中間転写ベルト１０７との間に一次転写部Ｔ１を形成する。一次転写ローラ１０５に、正極性の直流電圧が印加されることで、感光ドラム１０１のトナー像が中間転写ベルト１０７へ一次転写される。ドラムクリーニング装置１０６は、感光ドラム１０１にクリーニングブレードを摺擦させて、感光ドラム１０１から転写残トナーを回収する。
【００２５】
二次転写ローラ１０８を中間転写ベルト１０７から離間させた状態で画像形成が開始される。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、クリア（透明）の各色トナー像が、順次、感光ドラム１０１に形成されて、中間転写ベルト１０７に一次転写される。中間転写ベルト１０７に形成されたフルカラートナー像は、二次転写ローラ１０８を中間転写ベルト１０７に当接させた後に、二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを給送することで、記録材Ｐへ二次転写される。
【００２６】
記録材カセット１１０に格納された記録材Ｐは、分離ローラ１１１で１枚ずつに分離してレジストローラ１１２へ送り出される。レジストローラ１１２は、中間転写ベルト１０７のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを送り込む。二次転写ローラ１０８に、トナーの帯電極性と逆極性の直流電圧が印加されることで、中間転写ベルト１０７のトナー像が記録材Ｐへ二次転写される。
【００２７】
フルカラートナー像を転写された記録材Ｐは、中間転写ベルト１０７から曲率分離して定着装置１１４へ送り込まれ、定着装置１１４で加熱加圧を受けて表面にトナー像を熱定着される。フルカラー画像を定着された記録材Ｐは、排出ローラ１１５を通じて光沢処理装置１へ給送される。
【００２８】
電子写真方式の画像形成装置１００の下流側に、像加熱装置の一例である光沢処理装置１が接続されている。光沢処理装置１は、トナー像を再加熱して軟化させ、フィルム材料の一例である転写フィルムの表面性を転写することでトナー画像に部分的な光沢性を付与する。排出ローラ１１５から排出される記録材Ｐは、光沢処理装置１の搬送ローラ４へ搬送される。光沢処理装置１を画像形成装置１００の下流に接続することで、インラインでの光沢処理が可能となり、部分的な光沢処理を施した印刷物を作る際の生産性が向上する。
【００２９】
インラインで光沢処理を行う場合、光沢処理装置１の処理能力は、画像形成装置１００の印刷処理能力より高いことが望ましい。光沢処理装置１の処理能力が画像形成装置１００の印刷能力より低い場合、画像形成装置１００の印刷スピードを落とすか、記録材Ｐの給送間隔（紙間）を開けるなどして、光沢処理装置１の処理能力に合わせる必要がある。
【００３０】
また、ハーフトーン画像のようにトナー量が比較的少ない画像部分では、記録材の露出部分が多くて画像に光沢性を十分に付与することが難しい。このため、トナー量が比較的少ない画像部分や余白部などにはクリアトナー像を重ねることで、このような部分にも十分な光沢処理をすることを可能にしている。クリアトナーであるが故に、本来のフルカラー画像に対して色彩上の影響を及ぼすことは少ない。
【００３１】
透明トナーは、ＣＭＹＫに分版後、印字率の低い（トナー載り量の少ない）部分に透明トナーを補って、記録材Ｐの全体を一律なトナー層で覆うように露光画像を決定して出力している。これにより、記録材Ｐ上の任意の場所を所定水準に光沢処理することが可能となる。また、定着後のトナー画像のグロスは、６０度グロスで１０％程度になるよう定着装置１１４の定着条件が設定されている。
【００３２】
＜従来の光沢処理＞
従来技術としては、特許文献１（特開２００７−０８６７４７）のように、印刷物全面に光沢性を付与し、写真調の印刷物を作成する方法が提案されている。この方法は、印刷物表面を表面性の高いフィルムを介して再加熱することによりトナーを再溶融する。その後、フィルムと接触した状態でトナーを冷却させることにより、トナー表面がフィルムの平滑性が転写された状態で固化するため、トナー表面に光沢性が付与される。
【００３３】
写真調の高光沢は、６０度の角度で反射させた際の正反射光を測定する６０度グロス評価において反射率４０％以上、更には８０％以上の高光沢を言う。しかし、上記のように高光沢を付与する光沢処理ばかりではなく、光沢性を下げて所望の光沢に調整する光沢処理もある。
【００３４】
特許文献１の処理方法では、フィルムに梨地などのテクスチャ表面を持つものを使用すれば、軟化したトナー画像の表面にテクスチャ表面を転写することができ、光沢性を下げることも可能である。
【００３５】
特許文献１の処理方法では、加熱したトナー画像に光沢性を付与するために、フィルムには比較的厚みのある無端状エンドレスフィルムを使用し、加熱源にはヒートローラなどを使用している。この場合、フィルムは、エンドレスフィルムであるため繰り返し使用することが可能である反面、繰り返し使用に十分耐えるよう比較的厚みがあるものが多い。このためトナー画像を十分に再溶融するためには、ヒートローラなどを用いて十分に熱量を与える必要がある。
【００３６】
このため、特許文献１の処理方法は、印刷物の全面に光沢性を付与する場合には好適と言えるが、印刷物に部分的に光沢性を付与したい場合には適していない。
【００３７】
ところで、従来のオフセット印刷技術においては、ＵＶ硬化性の透明インキをオフセット印刷して、ＵＶ照射して透明インキを固着させることにより印刷物に部分的に光沢性を付与することが実際に行われている。この方法では、印刷物表面の特定部位のみに透明インクを印刷することが可能で、写真部や文字部などに光沢を付与することができ、視覚効果に富んだ印刷物を作成できる。
【００３８】
しかし、オフセット印刷は、ある程度まとまった数量がないと印刷コストが上昇してしまうため、小部数印刷で、更には１枚ごとに印刷内容が異なるバリアブル印刷には適していない。
【００３９】
このため、バリアブル印刷を含めて少量〜中量印刷に適した電子写真方式の印刷装置（プリンタ）においても、印刷物に部分的に光沢性を付与することが望まれている。そこで、電子写真方式で得られたトナー画像に対して光沢性を部分的に付与するために透明トナーとサーマルヘッドを用いる方式が提案されている。これは、フィルムを数１０ミクロン程度まで薄くし、熱源にサーマルヘッドを使用して、サーマルヘッドの発熱素子を選択的に駆動することにより、トナー画像の所望の位置に所望の形状で光沢性を付与する方式である。
【００４０】
しかし、サーマルヘッドは、発熱素子を選択的に駆動することで所望の位置・形状にトナー像を再溶融できる反面、発熱素子の発熱量は大きくない。このため、サーマルヘッドと記録材の間に存在するフィルムを十分に薄くしないとトナー像を再溶融できない。フィルムが厚くなれば熱が拡散して、所望の位置・形状にトナー像を再溶融できなくなるため、フィルムを十分に薄くしないと画像のシャープさが失われてしまう。
【００４１】
フィルムを薄くすれば、これらの問題は解決できるが、フィルムは薄くなれば熱変形などに弱くなるため、再使用することが困難となり、フィルムは使い捨てとなり、ランニングコストが上昇してしまう。したがって、薄いフィルムを使用して光沢性を付与する方法では、フィルムのランニングコストが上昇してしまう。
【００４２】
そこで、以下の実施例では、印刷物に光沢性を部分的に付与できる装置において、ランニングコストの低減を図っている。印刷物に選択的に光沢性を付与する時のランニングコストを低減している。
【００４３】
＜光沢処理装置＞
図２は実施例１の光沢処理装置の構成の説明図である。図２に示すように、光沢処理装置１は、搬送ローラ４へ搬送された記録材Ｐを、フィルム材料の一例である転写フィルム１１に重ね合わせて、サーマルヘッド８と加圧ローラ７の加熱記録部Ｎを通過させる。供給手段の一例であるフィルム供給部１２は、記録材Ｐの画像面に重ねて一体に加熱される転写フィルム１１を加熱記録部Ｎに供給する。加熱部材の一例であるサーマルヘッド８は、転写フィルム１１を介して記録材Ｐの画像面を加熱する。加圧手段の一例である加圧ローラ７は、サーマルヘッド８に向かって記録材Ｐを付勢して転写フィルム１１に記録材Ｐを密着させる。分離手段の一例である分離部材１５は、転写フィルム１１と一体に搬送されてサーマルヘッド８を通過した記録材Ｐを転写フィルム１１から分離する。記録材Ｐは、加熱記録部Ｎを通過する過程で、加熱加圧を受けて光沢処理される。
【００４４】
ここでは、記録材Ｐの最小サイズとして、写真のＬ版相当を想定している。このため、搬送ローラ４−レジストローラ５のピッチは１００ｍｍ以下、レジストローラ５−加圧ローラ７、加圧ローラ７−搬送ローラ９のピッチもそれぞれ１００ｍｍ以下である。加熱処理における記録材Ｐの搬送速度は１００ｍｍ／ｓｅｃに制御した。
【００４５】
搬送ローラ４は、送られてきた記録材Ｐをレジストローラ５へ給送する。レジストローラ５は、記録材Ｐの斜行を補正し、記録材Ｐの搬送タイミングを補正して、サーマルヘッド８と加圧ローラ７の間に形成された加熱記録部Ｎへ給送する。記録材Ｐは、レジストローラ５の位置まで予め搬送され、斜行補正されるために一旦停止する。その後、レジストローラ５を駆動して記録材Ｐの搬送を再開し、記録材Ｐが先端検知センサ６を通過するタイミングを起点として、サーマルヘッド８の駆動タイミングを合わせる。先端検知センサ６は、レジストローラ５が記録材Ｐを加熱記録部Ｎまで搬送する際に、記録材Ｐの先端を検出する。
【００４６】
加熱記録部Ｎでは、記録材搬送経路を挟んで加圧ローラ７とサーマルヘッド８が対向しており、サーマルヘッド８の下方には転写フィルム１１、更にその下方に記録材Ｐが搬送される。転写フィルム１１は、転写フィルムカセット１４に収納されており、サーマルヘッド８と加圧ローラ７により記録材Ｐと共に挟持搬送される。
【００４７】
サーマルヘッド８は、発熱抵抗体を、画像データに応じて決定された加熱パターンにより選択的に加熱可能であって、転写フィルム１１と記録材Ｐの重なりを加圧ローラ７との間で挟持搬送する。サーマルヘッド８は、記録材Ｐ上のトナー画像を再溶融させて転写フィルム１１の表面に押し付けることにより、転写フィルム１１の鏡面状の表面状態を記録材Ｐ上のトナー画像に写し取る。
【００４８】
サーマルヘッド８の下流には分離部材１５が設けられ、転写フィルム１１を記録材Ｐから分離する。分離部材１５は、サーマルヘッド８によって加熱溶着された転写フィルム１１と記録紙Ｐとを分離する。この時、記録材Ｐは十分に冷却されているため、記録材Ｐは転写フィルム１１の表面状態が転写された状態で表面のトナー像は固化し、記録材Ｐに所望の光沢が付与される。
【００４９】
搬送ローラ９は、加熱記録部Ｎを通過した記録材Ｐを挟持搬送して排紙ローラ１０へ受け渡す。排紙ローラ１０は、記録材Ｐを筐体外の排紙トレイ１６へ排出する。最後に、記録材Ｐは排紙ローラ１０へ案内され、筐体外へ排出されて記録が終了する。排紙トレイ１６は、光沢処理された記録材Ｐを積載する。
【００５０】
図１に示すように、光沢処理装置１は、光沢処理を施す記録材Ｐとして、画像形成装置１００により出力された印刷物を用いている。画像形成装置１００は、ＣＭＹＫの４色プロセスにより画像形成された記録材と、色材を含まない透明トナーを加えた５色プロセスにより画像形成された記録材との２種類を出力可能である。
【００５１】
光沢処理装置１は、４色プロセス又は５色プロセスの画像形成を行った記録材Ｐに限らず、樹脂コーティング層を表面に形成した記録材（いわゆるコート紙）に４色プロセスの画像形成を行った場合でも同様に光沢処理が可能である。溶融熱転写記録、昇華熱転写記録、インクジェット記録等により画像形成された記録材についても、透明トナーあるいは樹脂コーティング層と言った熱可塑性樹脂で表面を覆うことより、光沢処理装置１による光沢処理が可能となる。
【００５２】
＜サーマルヘッド＞
図３はサーマルヘッドの回路構成の説明図である。図４はサーマルヘッドを構成する発熱抵抗体の１つの構成の説明図である。
【００５３】
図２に示すように、サーマルヘッド８は、サーマルヘッド素子８４に、印字媒体に熱を与えた後の余分な熱を放熱させるための放熱板８５を取り付けて構成される。
【００５４】
図３に示すように、サーマルヘッド素子８４は、発熱素子８０の多数の発熱抵抗体に対して選択的に電力を印加して発熱させるためのドライバＩＣを備えている。サーマルヘッド素子８４は、同一アルミナ基板上あるいは別個の配線基板上に、発熱素子８０とドライバＩＣとを形成しており、ドライバＩＣは、ドライバ８１、ラッチレジスタ８２、及びシフトレジスタ８３を含む。
【００５５】
発熱素子８０は、アルミナ基板上に、１ライン分の多数の発熱抵抗体を配列し、それぞれの発熱抵抗体の両サイドに電極を配線している。シフトレジスタ８３は、１ライン分のデータを受信して、ラッチレジスタ８２に保持させる。
【００５６】
図４に示すように、サーマルヘッド素子８４は、アルミナ基板５１にグレーズ５２（保温層）が印刷形成されている。グレーズ５２上に共通（コモン）電極５３ａ及び個別（リード）電極５３ｂがエッチング形成されている。これらの各電極の上面に発熱抵抗体５５が印刷形成されている。そして、アルミナ基板５１、保温層５２、個別電極５３ａ、５３ｂ及び発熱抵抗体５５の上面にはガラス保護膜５４（オーバーコート層）が形成されている。
【００５７】
本実施例におけるサーマルヘッド素子８４は、発熱抵抗体密度３００ｄＰｉ、記録密度は３００ｄＰｉ、駆動電圧３０Ｖ、発熱抵抗体の平均抵抗値５０００Ωである。しかし、ヘッド構成や仕様はこれに限ったものではない。
【００５８】
＜加圧ローラ＞
図２に示すように、加圧ローラ７は、金属軸７ａの周囲に硬質ゴム等の摩擦係数の高い弾性層７ｂを配置してゴムローラ状に形成したものである。弾性層７ｂには、例えばシリコンゴム等を用いている。加圧ローラ７は、金属軸７ａにより光沢処理装置１の装置本体に回動可能に取り付けられ、図示しない駆動源により駆動されて、記録材Ｐと転写フィルム１１が搬送される。
【００５９】
記録材Ｐの搬送速度は、加圧ローラ７により決定し、サーマルヘッド８へ送られる画像データ信号は、加圧ローラ７の回転速度に基づいて形成される。
【００６０】
＜転写フィルム＞
図２に示すように、転写フィルムカセット１４は、転写フィルム１１をロール状態で収納して、サーマルヘッド８と加圧ローラ７が形成する加熱記録部Ｎへ転写フィルム１１を供給する。フィルム供給部１２は、未使用の転写フィルム１１をロール状態で保持して加熱記録部Ｎへ送り出す。フィルム巻き取り回収部１３は、加熱記録部Ｎを通過して記録材Ｐが分離された使用済みの転写フィルム１１を巻き取る。
【００６１】
フィルム供給部１２には駆動装置１２Ｍが設けられ、駆動装置１２Ｍによって転写フィルム１１を逆方向に巻き取ってたるみを防止している。巻き取り回収部１３には駆動装置１３Ｍが設けられ、駆動装置１３Ｍによって転写フィルム１１を順方向に巻き取ってたるみを防止している。
【００６２】
駆動装置１３Ｍは、記録材Ｐと共に搬送される転写フィルム１１を巻き取ると同時に、分離部材１５で転写フィルム１１から記録材Ｐを分離するために必要なフィルムテンションを発生させている。
【００６３】
駆動装置１３Ｍは、トルクリミッタを介して巻き取り回収部１３を回転駆動しており、駆動装置１３Ｍによるフィルム巻取り速度を記録材Ｐの搬送速度よりも若干速めに設定してある。これにより、転写フィルム１１を記録材Ｐから分離する際に必要なフィルムテンションを発生させている。
【００６４】
転写フィルム１１は、記録材Ｐの画像表面を局所的に加熱するために、薄い可撓性材料で構成する。この観点から転写フィルム１１の厚さは４０μｍ以下が望ましい。光沢処理の観点では、２μｍ厚さまで可能であるが、フィルム強度の観点から４μｍ以上が好ましい。
【００６５】
また、光沢処理において、写真調の写像性に優れた表面性を得るために、転写フィルム１１は、ある程度の剛度を持つことが有効であり、以下の様な材質においては８μｍ以上が好ましい。
【００６６】
また、転写フィルム１１は、サーマルヘッド８に対する耐熱性が必要である。ポリイミドなど２００℃を超える耐熱性を有する材質が好ましいが、本実施例では加熱履歴は残るがＰＥＴ樹脂など、安価で一般的な樹脂フィルムを採用している。
【００６７】
また、転写フィルム１１の表層（記録材Ｐに接触する面）には、離型コーティング層を形成してある。離型コーティング層は、低表面エネルギーの樹脂コーティング層であり、フィルム材料と記録材表層樹脂の離型性を向上させるために施している。転写フィルム１１表面のミクロ形状を、加熱軟化させたトナー画像の表面に転写する本実施例においては、転写フィルム１１の表面形状を如何に正確に転写するかという観点から、スムーズに離型することが望ましい。
【００６８】
離型コーティング層の組成としては、たとえばフッ素樹脂他、シリコーン樹脂などを用いることができる。また、形成方法については、本実施例では、コーティングを用いている。
【００６９】
しかし、離型コーティング層の形成方法については、コーティングに限ることはなく、あくまで、転写すべき表面性を形成できることが重要となる。本実施例では、写真用の平滑な面を作るため、ベースフィルムにコーティングにより平滑面を作成している。
【００７０】
また、転写フィルム１１の裏面（サーマルヘッド８と摺動する面）には、スティック防止層を設けている。これは、サーマルヘッド８との機械的摩擦を低減するために施している。先に述べた離型コーティングに近い特性が要求されるため、具体的には、離型層と同様に、フッ素樹脂あるいはシリコーン樹脂によるコーティングが有効である。
【００７１】
本実施例における転写フィルム１１は、その表面形状を転写するため、高光沢の平滑フィルムであれば、高光沢な写真調の光沢表面に処理することが可能になる。
【００７２】
また、逆に、サンドブラスト等によるマットフィルムを使用する、あるいは特定の形状を施したフィルムを使えば、その形状の反転形状を被処理媒体に転写することが可能である。例えば、絹目や和紙や、エンボス紙に有るような様々な風合いの形状を転写することが可能である。
【００７３】
また、転写フィルム１１に形成した幾何学模様をトナー画像の表面に転写することも可能であり、格子模様、ハッチング、水玉模様など様々な風合いを転写することが可能である。透明トナー画像の表面に１μｍからサブμｍオーダーの幾何学構造を転写することにより、ホログラム色を呈する表面を記録材の表面に転写することも可能である。
【００７４】
図２に示すように、本実施例では、転写フィルム１１は、転写フィルムカセット１４として光沢処理装置１から一体に交換可能である。このため、サブミクロン表面構造を形成した転写フィルム１１の転写フィルムカセット１４を複数種類備えて交換することで、さまざまな形状やホログラム色を処理することが可能である。そして、部分的に光沢処理が可能であるなど、サーマルヘッド８を用いて、記録材Ｐのトナー画像上の必要な場所にのみ、必要な輪郭を持たせて、転写フィルム１１から周囲と異なる表面構造を転写できる。
【００７５】
＜分離部材＞
図５の（ａ）に示すように、分離部材１５は、金属熱伝導によるフィルム冷却機能と曲率による記録材分離機能という２つの役目を担っている。分離部材１５は、ＳＵＳ板などの金属により構成し、分離曲率を十分に小さい値に設定することにより、記録材Ｐを転写フィルム１１から確実に離型できるようにしている。具体的には、分離部材１５の分離曲率を曲率半径で１ｍｍに設定した。
【００７６】
分離部材１５は、空冷ファンと冷却フィンを有する冷却構造を備えており、記録材Ｐの連続加熱時でも分離部分の温度上昇が抑えられる。分離部材１５の温度は、複数箇所に設けられたサーミスタ抵抗により監視され、分離部材１５が冷却目標温度Ｔ１以下になるよう、空冷ファンの風量や毎分処理枚数を制御している。
【００７７】
冷却目標温度Ｔ１は、記録材Ｐ上のトナーあるいはオーバーコート層などの表面樹脂層のガラス遷移温度Ｔｇに合わせることが望ましい。ガラス遷移温度Ｔｇと溶融開始温度のずれを考慮すると、冷却目標温度Ｔ１は、Ｔｇ＋１５℃以下に設定するのが好ましく、Ｔｇ以下に設定するのがさらに好ましい。
【００７８】
また、トナー画像が、樹脂や着色剤以外にＷａｘ成分等の低融点物質を含む場合、Ｗａｘ成分等の融点以下に設定することが好ましい。記録材質が定まらない場合は、室温程度の十分に低い温度に設定することが好ましい。たとえば３０〜５０℃程度が良好である。
【００７９】
＜実施例１＞
図５は光沢処理装置の制御系のブロック図である。図６は加熱ニップの制御の説明図である。図６中、（ａ）は記録材の加熱開始前、（ｂ）は記録材の加熱中、（ｃ）は記録材の加熱終了後である。
【００８０】
図１を参照して図５に示すように、画像形成装置１００及び光沢処理装置１の各種動作は、コントローラ５００により制御される。コントローラ５００は、パーソナルコンピュータ等から送られてくるプリント処理命令や、操作部２００によるプリント処理命令に基づいて画像形成装置１００及び光沢処理装置１の動作を開始させる。
【００８１】
コントローラ５００は、プリント処理命令が送られてくると、画像形成装置１００を起動させて記録材Ｐの搬送を開始する。これと並行して、コントローラ５００は、サーマルヘッド駆動回路８Ｍへも画像データを伝送する。
【００８２】
実施例１では、逆送手段の一例であるフィルム供給部１２及びフィルム巻き取り回収部１３が、サーマルヘッド８を通過した転写フィルム１１を記録材Ｐの間隔でフィルム供給部１２側へ逆送して転写フィルム１１の未加熱領域を利用させる。転写フィルム１１は、ロール状態でフィルム供給部１２に装着され、フィルム供給部１２は、送り出した転写フィルム１１を元のロール状態に巻き戻す。
【００８３】
実施例１では、サーマルヘッド８と加圧ローラ７とが接離可能に配置され、コントローラ５００は、記録材Ｐの間隔で、加圧ローラ７をサーマルヘッド８から離間させた状態で転写フィルム１１を逆送させる。
【００８４】
実施例１では、コントローラ５００は、記録材Ｐが分離部材１５を通過した後に、記録材Ｐの間隔を挟んだ２つの記録材Ｐの非加熱領域の合計長さが長いほど大きな逆送量を用いてフィルム材料を逆送させる。
【００８５】
実施例１では、サーマルヘッド８は、個別に発熱量を制御可能な複数の発熱素子を有し、コントローラ５００は、サーマルヘッド８の個別の発熱素子の発熱を制御して、記録材Ｐの任意の領域を加熱可能である。コントローラ５００は、記録材Ｐに形成される画像の画像データに基づいて、搬送方向における転写フィルム１１の前回加熱終了位置に次回加熱開始位置を位置決めるように転写フィルムを逆送させる。
【００８６】
コントローラ５００は、記録材Ｐが先端検知センサ６を通過して所定時間が経過後、サーマルヘッド着脱部２０２へ命令を送り、サーマルヘッド８を下降させて加圧ローラ７に押圧させる。サーマルヘッド８は、画像データに基づき記録材Ｐの所定位置に加熱記録を行う。記録材Ｐが分離部材１５を通過後、サーマルヘッド着脱部２０２へ命令を送り、サーマルヘッド８を上昇させて加圧ローラ７から離間させる。
【００８７】
図６の（ａ）に示すように、サーマルヘッド８は、通常時は、分離部材１５と一体に上昇して、加圧ローラ７から離間した状態で待機する。このとき、フィルム巻き取り回収部１３は停止しており、転写フィルム１１は搬送されない。
【００８８】
記録材Ｐが光沢処理の開始位置まで搬送されて記録材の先端検知センサ６に検出されると、図６の（ｂ）に示すように、分離部材１５とサーマルヘッド８が下方に移動して加圧ローラ７との間に加熱記録部Ｎが形成される。加圧ローラ７にサーマルヘッド８が押圧されると、フィルム巻き取り回収部１３も同時に駆動される。そして、フィルム巻き取り回収部１３は、光沢処理中、転写フィルム１１を記録材Ｐから分離させるためのフィルムテンションを発生させつつ、記録材Ｐとともに搬送される転写フィルム１１を巻き取っている。
【００８９】
光沢処理の終了後、図６の（ｃ）に示すように、サーマルヘッド８は加圧ローラ７から離間され、同時にフィルム巻き取り回収部１３の回転も停止する。
【００９０】
ところで、上述したように、転写フィルム１１は、記録材Ｐと重ねて一体に搬送されるため、記録材Ｐの長さと同じ長さが搬送される。転写フィルム１１は、前述したように非常に薄い熱可撓性のＰＥＴ樹脂フィルムをその材料に使用している。これは、サーマルヘッド８で選択的に記録材上のトナーを再溶融するためには、フィルム材料が厚いとサーマルヘッド８へ供給する電力が大きくなることと、熱を加えた時に加熱領域のエッジ部がぼやけてしまうことを避けるためである。
【００９１】
このような薄いフィルム材料を使用することにより、電力量の低減と光沢画像のシャープさが達成できる反面、フィルム材料は熱変形を起こすため、繰り返し使用することができない。
【００９２】
ここで、記録材Ｐは、画像形成装置１００で印刷された印刷物を使用するが、通常このような印刷物は、記録材Ｐの先端部・後端部に余白が設けられている。この余白部分にはトナー像が形成されていないため、光沢処理装置１で光沢処理されることはない。しかし、余白部分でも、記録材Ｐと重なった転写フィルムは搬送されてしまう。
【００９３】
また、光沢処理装置１では、光沢処理を部分的に行えるが、光沢処理を行う画像データによっては紙幅方向に全く光沢処理データが無いような領域が存在する。しかし、光沢処理データが無くても、記録材Ｐと重なった転写フィルムは搬送されてしまう。
【００９４】
また、レジストローラ５と加圧ローラ７のローラ間ピッチ及び搬送ローラ９と加圧ローラ７のローラ間ピッチは、約１００ｍｍに設定されている。このため、サーマルヘッド８に記録材Ｐが到達する約１００ｍｍ前から転写フィルム１１の搬送が開始されて加熱を受けることなく搬送されてしまう。記録材Ｐの後端がサーマルヘッド８を通過した後も約１００ｍｍ、記録材Ｐが貼り付いた転写フィルム１１が加熱を受けることなく搬送されてしまう。
【００９５】
これらの場合、転写フィルム１１には、搬送方向に連続した加熱されない領域を残したままフィルム巻き取り回収部１３へ巻き取られ、記録材Ｐを搬送するだけのために消費されてしまう。
【００９６】
また、連続通紙を行う際、サーマルヘッド８が記録材Ｐの間隔（紙間）ごとに加圧ローラ７に対して離間、押圧を繰り返すと、生産性を損なうことが多い。生産性を向上させるためにサーマルヘッド８を加圧ローラ７に常に押圧して光沢処理をすればよいが、この場合、記録材Ｐの間隔（紙間）でも転写フィルム１１を消費してしまう。
【００９７】
そこで、実施例１では、制御手段の一例であるコントローラ５００は、フィルム供給部１２を制御して、フィルム材料の前回加熱領域と次回加熱領域とが重ならない範囲で、記録材Ｐの間隔でフィルム材料をフィルム供給部１２側へ逆送する。これにより、サーマルヘッド８と加圧ローラ７の加熱記録部Ｎを通過したフィルム材料の未加熱領域を次の記録材の光沢処理で利用させる。
【００９８】
コントローラ５００は、先端検知センサ６を記録材Ｐの先端が通過するタイミングと記録材Ｐの搬送速度から記録材の位置を知ることができる。コントローラ５００は、送られてくる画像データから、記録材Ｐに光沢処理を行わない搬送方向に連続した紙幅一杯の領域の情報を前もって知ることができる。
【００９９】
コントローラ５００は、この２つの情報から、例えば先端余白部・後端余白部・紙間部分は光沢処理を行わないことを判断する。光沢処理を行わない場合、先行する記録材Ｐが加熱記録部Ｎを通過したら、サーマルヘッド８を一度離間し、転写フィルム１１をまだ使用していない位置が先端検知センサ６に来るまで巻き戻す。
【０１００】
そして、次の記録材Ｐが先端検知センサ６に送られてきたら、次の記録材Ｐの光沢処理位置に合わせて、サーマルヘッド８を加圧ローラ７に押圧し、光沢処理を開始する。同様に、搬送方向に直角な幅方向に全く光沢処理データがない場合も、先の記録材Ｐの搬送が終了したら転写フィルム１１をまだ使用していない部分が先端検知センサ６に来るまで巻き戻し、次の記録材Ｐの光沢処理位置に合わせて転写フィルム１１を使用する。このようにして、転写フィルム１１の使用量を削減する。
【０１０１】
なお、実施例１では、転写フィルム１１をフィルム供給部１２へ巻き戻して、転写フィルム１１の引き出された自由部分の全体を移動させた。しかし、サーマルヘッド８の前後に位置する転写フィルム１１の一部分のみを上流側へ退避させるように、別の独立したフィルム逆送機構を設けてもよい。この場合、機構が追加されてコスト高を招くが、フィルム供給部１２へ巻き取るよりも高速に移動させることができるからである。
【０１０２】
また、実施例１では、２枚の記録材Ｐの間隔で転写フィルム１１を逆送させる実施例を説明した。しかし、当然、連続画像形成の最後の記録材Ｐが分離部材１５を通過した後も、同様に転写フィルム１１を上流側へ引き戻して、次回の画像形成時に未加熱部分を再利用させる。すなわち、今回の画像形成の最後の記録材Ｐと次回の最初の記録材Ｐとの間隔（紙間）でも転写フィルム１１をフィルム供給部１２へ巻き取るように制御されている。
【０１０３】
＜実施例２＞
図７は実施例２の光沢処理装置の説明図である。図８は処理モードの説明図である。図９は実施例２の制御のフローチャートである。実施例１では、画像形成装置と光沢処理装置を接続して記録材をインラインで光沢処理する場合について説明した。実施例２では、印刷済みの記録材にオフラインで光沢処理する装置について説明する。
【０１０４】
図７に示すように、画像形成装置の下流側に接続しない態様の光沢処理装置１では、給紙部として記録材カセット２が設けられている。記録材カセット２は、記録材Ｐを積載する。給紙ローラ３は、記録材カセット２から記録材Ｐを一枚ずつ分離給送する。搬送ローラ４は、記録材カセット２から受け取った記録材Ｐを挟持搬送してレジストローラ５へ受け渡す。以下の加熱処理は、実施例１と同様に実行される。
【０１０５】
実施例２の光沢処理装置１では、操作部２００に挿入した記憶媒体（ＵＳＢメモリ等）から画像データを読み込んで、トナー画像の任意の位置に、任意の形状の光沢性を付与できる。
【０１０６】
実施例１の画像形成装置（１００：図１）は、１ドラム型のフルカラープリンタのため、印刷出力が間欠的になり、いわゆるタンデム型のフルカラープリンタのような記録材の間隔を詰めた印刷出力を行うことができない。なお、特許文献１の図１には、タンデム型のフルカラープリンタに光沢処理装置を連結した例が示される。
【０１０７】
これに対して、実施例２の光沢処理装置１は、図８の（ａ）に示すように、タンデム型のフルカラープリンタのような記録材の間隔を詰めた記録材の給送が可能である。そして、この場合、トナー画像Ｇの一部分Ｋに光沢処理を行っていると、図８の（ａ）に示すように、転写フィルム１１に間欠的な未加熱領域が形成されて、転写フィルム１１が無駄に消費されてしまう。このため、実施例２の光沢処理装置１は、図８の（ｃ）に示すように、実施例１と同様に、転写フィルム１１の消費を押えたランニングコストを優先したモードを実行することができる。
【０１０８】
図７を参照して図９に示すように、ランニングコスト優先モード（Ｓ１２のランコス優先モード）では、コントローラ５００は、フィルム供給部１２を制御して、転写フィルム１１を節約する。転写フィルム１１の前回加熱領域と次回加熱領域とが重ならない範囲で、記録材Ｐの間隔で転写フィルム１１をフィルム供給部１２側へ逆送する（Ｓ１８）。これにより、サーマルヘッド８と加圧ローラ７の加熱記録部Ｎを通過したフィルム材料の未加熱領域を次の記録材の光沢処理で利用させる。図８の（ｃ）に示すように、画像Ｇの間隔で転写フィルム１１をフィルム供給部１２へ巻き戻して、光沢処理を行った一部分Ｋの間隔をぎりぎりまで詰めている。
【０１０９】
しかし、この場合、図７に示すように、レジストローラ５で後続の記録材Ｐを待機させて、先行する記録材Ｐが分離部材１５を通過した後に、転写フィルム１１を逆送する必要がある。図８の（ａ）のように、記録材（トナー画像Ｇ）の間隔を詰めていると、後続の記録材が転写フィルム１１に張り付いたままフィルム供給部１２側へ逆送されてしまうからである。
【０１１０】
このため、図８の（ｂ）に示すように、トナー画像Ｇの間隔を大きく開いた場合を想定して、後続の記録材が張り付いていない画像間隔を確保し、その画像間隔をフィルム供給部１２側へ逆送させる必要がある。その結果、トナー画像Ｇの間隔を大きく開いた場合の１枚の加熱処理時間に、さらに記録材１枚分のフィルム送り出し長さの巻き戻し時間を加算した１枚あたりの処理時間が必要となる。これにより、図８の（ａ）に示す連続順方向送りの処理に比較して、大幅に処理効率が低下してしまう。
【０１１１】
そこで、図７を参照して図９に示すように、実施例２では、光沢処理の開始後（Ｓ１１）、光沢処理装置１の生産性を優先したモードと、転写フィルム１１の節約を優先したモードを選択的に実行させる（Ｓ１２）。第１の加熱モードの一例であるランコス優先モードでは、記録材Ｐの間隔ごとに転写フィルム１１を供給手段側の一例であるフィルム供給部１２側へ逆送させる。第２の加熱モードの一例である生産性優先モードでは、転写フィルム１１を逆送させることなく連続的に記録材Ｐを加熱する。
【０１１２】
ランニングコスト優先モード（Ｓ１２のランコス優先モード）では、図８の（ｃ）に示すように、転写フィルム１１の消費は少なくなるものの、転写フィルム１１を巻き戻す動作（Ｓ１８）が発生する。また、転写フィルム１１の逆送に先立たせて、記録材Ｐの間隔ごとに、サーマルヘッド８の離間動作（Ｓ１７）も必要となる。このため、巻き戻す動作時には、記録材Ｐが搬送できず（Ｓ１４）、生産性が低下してしまう。
【０１１３】
実施例２では、生産性を重視したい場合は、操作部２００から生産性優先モード（Ｓ１２の生産性優先モード）を選択しておけば、転写フィルム１１を巻き戻す動作を無くすことができる（Ｓ２４〜Ｓ２７）。生産性優先モードでは、光沢処理装置１は、転写フィルム１１を巻き戻すために、サーマルヘッド８の離間動作（Ｓ１７）を行わないため、図８の（ａ）に示すように、記録材Ｐを一定間隔で光沢処理することができる。これにより、トナー画像Ｇの大部分に光沢処理を行うような場合には、転写フィルム１１の無駄な消費量を増やさないで、毎分処理枚数で示される生産性を大幅に向上させることができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１  光沢処理装置、２  記録材カセット、３  給紙ローラ
４  搬送ローラ、５  レジストローラ、６  先端検知センサ
７  加圧ローラ、８  サーマルヘッド、９  搬送ローラ
１０  排紙ローラ、１１  転写フィルム、１２  フィルム供給部
１３  フィルム巻き取り回収部、１４  フィルムカセット
１５  分離部材、１６  排紙トレイ、１００  画像形成装置
【図１】
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【図２】
2012008455.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012008455.tif 000006
【図５】
2012008455.tif 000007
【図６】
2012008455.tif 000008
【図７】
2012008455.tif 000009
【図８】
2012008455.tif 000010
【図９】
2012008455.tif 000011