(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構成において、フィルム上の汚れにより記録紙が汚されることを防止するとともに、記録紙に付与される光沢性のばらつきを防止すること。【解決手段】  汚れ検知センサ２２０によりフィルム２０２上の汚れが検知されたことに応じて、対向ローラ２０３による記録紙Ｐの搬送を中止し、サーマルヘッド２０１の下流に汚れが到達するまでフィルム２０２を搬送してから、対向ローラ２０３による記録紙Ｐの搬送を再開する。【選択図】  図２
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【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、
前記サーマルヘッドよりも前記フィルムの送り出し方向上流側に設けられ、前記フィルム上の汚れを検知する汚れ検知手段と、を有し、
前記制御手段は、前記汚れ検知手段により前記フィルム上の汚れが検知されたことに応じて、前記搬送手段による記録紙の搬送を中止し、前記サーマルヘッドの下流に前記汚れが到達するまで前記フィルムを搬送してから、前記搬送手段による記録紙の搬送を再開することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送手段を前記サーマルヘッドから離間する離間手段を更に有し、
前記制御手段は、前記汚れ検知手段により前記フィルム上の汚れが検知されたことに応じて、前記離間手段に前記搬送手段を前記サーマルヘッドから離間させることを特徴する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記サーマルヘッドよりも前記フィルムの送り出し方向下流側に設けられ、記録紙を前記フィルムから分離するための分離板を更に有し、
前記制御手段は、前記汚れ検知手段により前記フィルム上の汚れが検知されたことに応じて、前記離間手段に前記分離板を前記フィルムから離間させることを特徴する請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記汚れ検知手段は、前記フィルムに向けて光を照射する発光部と、前記フィルムの搬送方向に直交する方向に複数の受光素子が並べられ、前記発光部より照射された光を受光する受光部とを有することを特徴する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記汚れ検知手段の検知結果に基づき前記フィルム上の汚れの長さを検知し、前記汚れの長さが所定長さ未満である場合は、前記搬送手段による記録紙の搬送及び前記サーマルヘッドによる光沢付与を継続することを特徴する請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記受光素子の何画素分汚れが続いているかを検知することにより前記フィルムの搬送方向に直交する方向の汚れの長さを検知し、フィルムを搬送しながら前記受光素子がフィルム上の汚れを検知している時間がどれだけ続いているかを検知することにより前記フィルムの搬送方向の汚れの長さを検知することを特徴する請求項５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】
しかしながら、特許文献２の方式では、フィルムの表面の平坦度や熱伝導性が均一であることが望ましいが、画像形成装置内は記録紙の紙粉やトナー等の異物が浮遊していることから、これらの異物がフィルムに付着してフィルムを汚すおそれがある。
【０００７】
フィルムが汚れている状態で記録紙への光沢付与動作を行うと、トナー画像が転写された記録紙を汚したり、熱伝導性が不均一になり記録紙に付与される光沢にムラが生じたりするという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明に係る画像形成装置は、サーマルヘッドを用いて記録紙に光沢を付与する構成において、フィルム上の汚れにより記録紙が汚されることを防止するとともに、記録紙に付与される光沢性のばらつきを防止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、前記サーマルヘッドよりも前記フィルムの送り出し方向上流側に設けられ、前記フィルム上の汚れを検知する汚れ検知手段と、を有し、前記制御手段は、前記汚れ検知手段により前記フィルム上の汚れが検知されたことに応じて、前記搬送手段による記録紙の搬送を中止し、前記サーマルヘッドの下流に前記汚れが到達するまで前記フィルムを搬送してから、前記搬送手段による記録紙の搬送を再開することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サーマルヘッドを用いて記録紙に光沢を付与する構成において、フィルム上の汚れにより記録紙が汚されることを防止するとともに、記録紙に付与される光沢性のばらつきを防止することができる。
【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】受光部２１１における受光素子の配置を示す図である。
【図５】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６】光沢付与領域設定画面を示す図である。
【図７】フィルム２０２の搬送動作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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
図２は、光沢付与装置５５の断面図である。
【００２２】
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２１７により検知される。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以下の透明のフィルムであり、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。また、サーマルヘッド２０１よりもフィルム２０２の送り出し方向下流側には、フィルム２０２と記録紙Ｐとを分離するための分離板２０６が設けられている。
【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】
また、サーマルヘッド２０１よりもフィルム２０２の送り出し方向上流側には、フィルム上の汚れを検知するための汚れ検知センサ２２０が設けられている。汚れ検知センサ２２０は、受光部２１１と発光部２１２とから構成される。
【００２６】
受光部２１１は、図４に示されるように、記録紙Ｐの搬送方向に直交する主走査方向にフィルム２０２の幅分だけ解像度６００ｄｐｉの受光素子が配置されている。発光部２１２はガイド２１３〜２１６間を通過するフィルム２０２に光を照射し、フィルム２０２を透過した光は受光部２１１により検知される。受光部２１１の検知結果に基づいて、フィルム２０２上の汚れが検知される。
【００２７】
図５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。
【００２８】
制御部５０１は、ＣＰＵ５０２、ＲＯＭ５０３、及びＲＡＭ５０４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。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。
【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り、着脱モータ２１０は、対向ローラ２０３を図２の矢印方向に移動させるためのモータである。これら各モータ２０７〜２１０は、ＣＰＵ５０２により制御される。
【００３１】
ＣＰＵ５０２は、サーマルヘッド２０１による加熱制御を行う。また、ＣＰＵ５０２は、発光部２１２によるフィルム２０２への光の照射を制御し、受光部２１１からの受光信号を受信する。
【００３２】
図６は、光沢付与領域設定画面を示す図である。
【００３３】
操作部５０５に設けられた表示部は、外部から受信した画像データに基づきこれから出力する画像６００を表示する。ユーザは、画像６００における光沢付与領域６０５（斜線部分）を、操作部５０５から指定する。具体的には、ユーザは、光沢付与領域６０５の２点の角Ａ及びＢの座標を、座標入力部６０１〜６０４から入力することにより、光沢を付与する領域を入力する。
【００３４】
なお、ここでは操作部５０５から光沢付与領域６０５を指定することとしたが、この構成に限られない。例えば、ユーザがスキャナ、ＰＣ、及びＦＡＸ等の外部装置３００から光沢付与領域６０５を入力し、入力された光沢付与領域６０５を示すデータを画像形成装置１へと送信するようにしてもよい。
【００３５】
図７は、フィルム２０２の搬送動作を示すフローチャートである。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、１枚目の記録紙Ｐの先端が記録紙センサ２１７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の送り出しを開始すると判断する。
【００３９】
フィルム２０２の送り出しタイミングが到達すると、ＣＰＵ５０２は、送り出しモータ２０７、巻き取りモータ２０８、及び搬送モータ２０９をオンする（Ｓ７０２）。そして、ＣＰＵ５０２は、汚れ検知センサ２２０をオンすることにより、発光部２１２から受光部２１１への光の照射を開始する（Ｓ７０３）。
【００４０】
次に、ＣＰＵ５０２は、受光部２１１からの出力信号に基づき、フィルム２０２上の汚れを検知したかどうかを判断する（Ｓ７０４）。フィルム２０２上に汚れがある場合には、発光部２１２から受光部２１１へ照射される光がこの汚れで遮られ、受光部２１１における受光光量が低下する。したがって、ＣＰＵ５０２は、受光部２１１のいずれかの受光素子の受光光量が所定以下であることを検知した場合、その受光素子に対応するフィルム２０２上の位置において汚れが付着していると判断する。
【００４１】
ステップＳ７０４で汚れが検知されなかった場合、ＣＰＵ５０２は、フィルム２０２の搬送を終了するかどうかを判断する（Ｓ７０５）。具体的には、ＣＰＵ５０２は、最終の記録紙Ｐの後端が記録紙センサ２１７に検知されてから、この後端がサーマルヘッド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の搬送終了タイミングの到達を判断する。
【００４２】
フィルム２０２の搬送を終了しない場合は、ステップＳ７０４に戻る。一方、フィルム２０２の搬送終了タイミングが到達した場合は、ＣＰＵ５０２は、送り出しモータ２０７、巻き取りモータ２０８、及び搬送モータ２０９をオフする（Ｓ７０６）。そして、ＣＰＵ５０２は、汚れ検知センサ２２０をオフすることにより、発光部２１２から受光部２１１への光の照射を停止し（Ｓ７０７）、このフローチャートによる処理を終了する。
【００４３】
一方、ステップＳ７０４で汚れが検知された場合、ＣＰＵ５０２は、汚れ検知センサ２２０がフィルム２０２を読み取る際の主走査方向及び副走査方向における汚れの長さを検知する（Ｓ７０８）。主走査方向とは、フィルム２０２の搬送方向に直交する方向を意味し、副走査方向とは、フィルム２０２の搬送方向を意味する。
【００４４】
主走査方向の汚れの長さの検知は、受光部２１１に一列に並べて設けられた受光素子の何画素分汚れが続いているかを検知することにより行われる。また、副走査方向の汚れの長さの検知は、フィルム２０２を搬送しながら、汚れを検知している受光素子がフィルム２０２上の汚れを検知している時間がどれだけ続いているかを検知することにより行われる。
【００４５】
次に、ＣＰＵ５０２は、主走査方向の汚れの長さが所定長さＸ以上かどうかを判断するとともに（Ｓ７０９）、副走査方向の汚れの長さが所定長さＸ以上かどうかを判断する（Ｓ７１０）。所定長さＸは、これ以上の長さであれば記録紙Ｐ上の画像及び光沢に影響を与える長さとして、予め設定されている長さである。
【００４６】
主走査方向の汚れの長さ及び副走査方向の汚れの長さのいずれもが所定長さＸ未満である場合、前述のステップＳ７０５へ進み、記録紙Ｐの搬送を継続する。これにより、フィルム２０２上の汚れが記録紙Ｐ上の画像及び光沢に影響を与えない場合には、後述のステップＳ７１１で記録紙Ｐの搬送を中止することによるダウンタイムの発生を防止できる。
【００４７】
一方、主走査方向の汚れの長さ及び副走査方向の汚れの長さの少なくとも一方が所定長さＸ（＜Ｌ）以上である場合、ＣＰＵ５０２は、搬送モータ２０９を停止することで記録紙Ｐの搬送を中止する（Ｓ７１１）。このとき、サーマルヘッド２０１の加熱動作も停止させる。そして、ＣＰＵ５０２は、着脱モータ２１０を駆動して対向ローラ２０３をサーマルヘッド２０１から離間させる（Ｓ７１２）。
【００４８】
次に、ＣＰＵ５０２は、フィルム２０２の搬送方向における汚れの後端位置を汚れ検知センサ２２０で検知してから、図２に示される長さＬ分のフィルム２０２が巻き取られるまで待つ（Ｓ７１３）。長さＬは、汚れ検知センサ２２０によるフィルム２０２上の光の照射位置から、サーマルヘッド２０１によるフィルム２０２上の加熱位置までの長さである。
【００４９】
ステップＳ７１３の処理は、フィルム２０２上における汚れの存在する部分をサーマルヘッド２０１の下流まで搬送することで、この汚れが記録紙Ｐ上の画像に影響を与えないようにするための処理である。
【００５０】
長さＬ分のフィルム２０２の巻き取りが完了すると、ＣＰＵ５０２は、着脱モータ２１０を駆動して対向ローラ２０３をサーマルヘッド２０１に当接させる（Ｓ７１４）。そして、ＣＰＵ５０２は、搬送モータ２０９の駆動を開始することで記録紙Ｐの搬送を再開する（Ｓ７１５）。このとき、サーマルヘッド２０１の加熱動作も再開させる。その後、前述のステップＳ７０５へ進む。
【００５１】
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の汚れが記録紙Ｐに付着して汚してしまうことを防止するとともに、記録紙Ｐに付与される光沢性のばらつきを防止することができる。
【００５２】
なお、ステップＳ７１１では対向ローラ２０３をサーマルヘッド２０１から離間させる構成としたが、フィルム２０２の巻き取りを円滑に行うために、分離板２０６についても着脱モータ２１０によりフィルム２０２から離間させても構わない。この場合、ステップＳ７１４で対向ローラ２０３をサーマルヘッド２０１に当接させるのに合わせて、分離板２０６をフィルム２０２に当接させればよい。
【００５３】
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】
【００５４】
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
２０３  対向ローラ（搬送手段に対応）
２０４  送り出しローラ
２０５  巻き取りローラ
２０６  分離板
２１１  受光部
２１２  発光部
２２０  汚れ検知センサ（汚れ検知手段に対応）
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】
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【図７】
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