JPH0445444A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考発明は感光感圧記録媒体を用いた画像形成装置に関
し、より詳しくは、その熱定着装置の制御に関するもの
である。

〔従来の技術〕

この種の画像形成装置では、顕色剤と反応して発色する
染料前駆体を封入すると共に光に感応して機械的破壊強
度が変化するマイクロカプセルを担持したマイクロカプ
セルシートを感光感圧記録媒体として使用し、該感光感
圧記録媒体に露光して形成された潜像を、少なくとも顕
色剤を表面に担持させた顕色シートに重ねて加圧するこ
とにより転写する。

次いで、本出願人が先に提案した先行技術の特開平２−
６４６４０号に開示するように、転写後のマイクロカプ
セルシートから分離させた顕色シートを熱定着装置に送
り込む。

該装置内には、加熱ローラと排紙ローラとの間に搬送ベ
ルトを巻掛けし、前記加熱ローラに対峙して加圧ローラ
を設け、この加熱ローラ外周の搬送ベルトと加圧ローラ
との間で顕色シートの表面に熱と圧力を加えると、略１
００℃の温度で顕色シートの表面上の顕色剤が溶融し、
発色反応が促進され、顕色シート表面にカラー画像を発
色させると共に、その表面が鏡面化され、顕色シートの
表面に適度の光沢を与え、次いで、冷却して前記顕色剤
を固形化するという、いわゆる熱定着を実行するように
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

この場合、熱定着の仕上がりの良否は、顕色シートに加
える熱量と、熱定着時間（換言すれば、前記の熱量を与
える速度、ひいては顕色シートが熱定着装置内を通過す
る速度）と、顕色シートの単位面積当たりの加圧力とで
決定される。

例えば、前記先行技術でも開示しているように、顕色シ
ートの表面温度を１００℃前後に厳しく制御する必要が
あり、この温度が高すぎると画像がベルトに付着するし
、低すぎると光沢が出ない。

また、高光沢を出すには０．２〜０．３秒程度の加熱・
加圧時間を必要とするのである。

ところで、前記顕色剤が担持される顕色シートの基材で
ある用紙は、通常の紙質のものや、０ＨＰ（オーバヘッ
ドプロジェクション）用透光性シート（合成樹脂製のシ
ート）があり、またこれら用紙のサイズや用紙厚さも使
用者が必要に応じて種々変更して使用され得る。

このような顕色シートのサイズ、紙厚さ、紙質（材質）
の要因（ファクター）が変わると、前記の加熱温度、用
紙通過速度、加圧力の各調節部の制御動作も変更しなけ
れば、最適の熱定着ができないにも拘らず、従来では、
標準の紙厚さやサイズで、熱定着が最適となる前記各調
節部の制御動作量を設定し、熱定着の状態を固定してい
たので、これらサイズ等の用紙に関するファクターが変
わると、安定した熱定着が望めなかった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、用紙に関するファクターの変化に応じて、熱
定着のための制御動作量の調節を可能にした熱定着装置
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〕

前記目的を達成するため、本発明は、感光感圧記録媒体
を用いた画像形成装置において、感光感圧記録媒体から
潜像を転写された顕色シートが通過する熱定着装置を、
加熱ローラと排出ローラとの間に巻掛けしたベルトと、
前記加熱ローラに向かって押圧する加圧ローラとにより
構成し、顕色シートのサイズと材質と厚さを各々検出す
る検出手段を有し、前記各検出結果に基づいて、前記加
熱ローラと加圧ローラとの間の加圧力、顕色シートへの
加熱温度及び顕色シートの通過速度の少なくともいずれ
かを変更する制御手段を設けたものである。

〔実施例〕

以下、本発明を具体化した実施例を、図面に基づいて説
明する。

第１図は本発明の画像形成装置を実現した感光感圧式の
複写機である。

本実施例の複写機２０では第１図に示されるように、感
光感圧記録媒体としてマイクロカプセル紙２１と、顕色
シート２２とからなる感光紙が使用されている。

なお、本実施例に使用されているマイクロカプセル紙２
１の表面にはマイクロカプセルが塗布されており、その
マイクロカプセル内には、後述する顕色剤と反応する染
料前駆体等が包含されている。前記顕色シート２２の表
面には、顕色剤が塗布されており、染料前駆体と反応す
ることで発色するが、詳しくはＵＳＰ４３９９２０９の
公報等に記載されており、ここでは省略する。

複写機２０の上部に配設された原稿台ガラス２３の上に
は、所望の原稿２５が伏せられてその上方を原稿台カバ
ー２４にて覆うように構成している。

前記原稿台ガラス２３の下方には、ハロゲンランプ２６
ａ及びリフレクタ２６ｂ、反射ミラー２７等を備えた光
源部２６が原稿台ガラス２３と平行に架設された軸２８
に沿って往復移動可能に配設されている。

前記光源部２６からの光は、原稿台ガラス２３に向けて
前記移動方向に直行する方向にライン状に照射し、照射
された光は透明な原稿台ガラス２３を通過して、この上
に置かれた原稿２５により下方へ反射される。

原稿から反射された光は、前記光源部２６における前記
反射ミラー２７と、光源部２６とは別体に移動可能なミ
ラ一部２９における反射ミラー２９ａ、２９ｂの順番に
反射され、前記光源部２６の移動方向と平行となるよう
に導かれる。

原稿台ガラス２３の下方には、通常固定されている投影
レンズ３０、複写画像の色調を調整するためのフィルタ
３１が配設されており、反射ミラー２９ｂにより反射さ
れた光は、投影レンズ３０に入射する。前記レンズ３０
により投影された光は、反射ミラー群３２ａ、３２ｂに
より反射される。

この反射ミラー群３２ａ、３２ｂは、マイクロカプセル
紙２１上に形成する潜像の大きさを拡大・縮小する際に
、投影倍率ｍの変更に従って光路長を変えるために軸２
８の軸方向に一体となって移動可能な構成となっている
。

前記反射ミラー３２ｂの右方には、前記マイクロカプセ
ル紙２１を露光するための露光台３３が配設され、反射
ミラー３２ｂと露光台３３との間には光路を切り換える
反射ミラー３２ｃが配設れさている。露光台３３に沿っ
て配設れたマイクロカプセル紙２１には、原稿２５上の
画像情報が結像される。

一方、本複写機２０内の中央には、機外に取り外し可能
なカートリッジ３４が配設され、そのカートリッジ軸３
５に巻かれた状態の長尺上のマイクロカプセル紙２１を
収容する。

また、本複写機には、マイクロカプセル紙２１を、機内
の所定の搬送経路に自動的にセットするためのオートロ
ーディング機能を有している。

符号３６は、マイクロカプセル紙２１の先端部に張り付
けであるリーダーフィルム部の引出し用の半月ローラ、
符号３７はテンションローラで、また巻き取り軸３８へ
の誘導用として分離シュート３９が回動可能に取り付け
られている。巻き取り軸３８の周囲には、リーダーフィ
ルムを巻き付けるために巻取り上ガイド４１ａと巻取り
下ガイド４１ｂが配設れさている。

カートリツジ３４の上部から出たマイクロカプセル紙２
１は、テンションローラ３７に導かれて、露光台３３の
上方を通った後、送りローラ４０ａ及びテンション調整
用のダンサ−ローラ４０ｂ、さらに大径ローラ４２ａと
バックアップローラ４２ｂを備える圧力現像装置４２を
通過し、さらに分離ローラ４３に導かれた後巻き取り軸
３８に巻き取られる。

これにより、リーダーフィルム部に続くマイクロカプセ
ル紙２１も、巻き取り軸３８に巻き取られ、装置内への
セットも完了する。

なお、カートリッジ３４を出た後の未露光なマイクロカ
プセル紙２１は、遮光カバー等により未露光状態が保持
れさる。

一方、圧力現像装置４２の下方に設けた取り外し可能、
且つ交換可能な給紙カセット４５内に収容した顕色シー
ト２２は、負圧吸引を用いて紙を吸着する吸盤式の給紙
機構４６により一枚ずつ取り出される。給紙機構４６と
圧力現像装置４２との間には、送りローラ４７ａ、４７
ｂ、４７ｃ。

送りガイド４７ｄにより搬送されて圧力現像装置４２に
搬入される。

この場合、圧力現像装置１４２にてマイクロカプセル紙
２１と顕色シート２２とを密着して、マイクロカプセル
紙２１から潜像を顕色シー　ｒ−２２に転写した後、分
離ローラ４３で分離し、顕色シート２２は後述の熱定着
装置４４に送られる。

前記圧力現像装置４２の右方には、熱定着装置４４か配
設されており、熱定着装置４４の右方には、画像が形成
された顕色シート２２を収納する排紙トレー４８か配設
されている。

熱定着装置４４は、表面を上向きにして顕色シート２２
を矢印Ａ方向に搬送するための一対の送りローラ５０，
５０と、この送りローラ対５０゜５０に隣接配置したガ
イド板５２．５２と、一対のフレーム５１．５１間に配
置された加熱ローラ５３及び排出ローラ５４間に巻き掛
けされ回転駆動する無端ベルト５５と、前記加熱ローラ
５３に向かって押圧する加圧ローラ５６とから成り、符
号５７は顕色シート２２を受ける支持板である。

前記加熱ローラ５３内には、ヒータ５８を配設してあり
、加圧ローラ５６との間で顕色シート２２は加熱加圧さ
れ、ベルト５５の移動に従って、冷却させながら排出ロ
ーラ５４側で分離する。

符号５９．５９は加熱ローラ５３の支持軸６０の両端部
をフレーム５１．５１に回転自在に軸支するための軸受
け、６１．６１は同様に排出ローラ５４の支持軸６２の
両端を回転自在に軸支する軸受けで、該両軸受け６１．
６１はフレーム５１゜５１に穿設した長手案内溝６３．
６３に沿って、前記加熱ローラ５３の支持軸６０に対し
て遠近動するように設けられている。

符号６４は、前記排出ローラ５４の両端部に、加熱ロー
ラ５３から離れる方向に均等な引っ張り力を付与して、
前記ベルト５５の蛇行を無くするようにした付勢手段で
、該付勢手段６４は、排出ローラ５４の支持軸６２両端
部に回転自在に被嵌する一対の外リング６５．６５と、
該両性リング６５に一端が取りつくワイヤ等の一対の引
張体６６．６６と、この一対の引張体６６．６６の他端
間を連結するコイルバネ等の一つの付勢ばね６７と、前
記一対の引張体６６．６６の中途部を案内するコロ６８
，６８とから成り、この各コロ６８は、ブラケット６９
を介してフレーム５１に取りつく等、位置固定させてい
る。

また、符号７０は、加圧ローラ５６の加圧調節駆動手段
で、フレーム５１．５１に回動自在に装着した枢支軸７
１の一端に固着したアーム７２と、他端に固着した揺動
アーム７３とに前記加圧ローラ５６の支軸７４を回転自
在に軸支する一方、前記揺動アーム７３に設けた転子７
５の周面に偏心カム７６を常時接当させると共に、該偏
心カム７６を歯車対７７．７８を介してステップモータ
７９で回動させ、前記揺動アーム７３の揺動角度を変更
調節することにより、前記加圧力を強弱調節できるよう
に調節するものである。

なお、符号８０は加熱ローラ５３ひいてはベルト５５を
駆動する駆動モータであり、この熱定着装置４４の上方
には、前記加熱定着時に発生するガスの臭いを取り除く
ため、ケーシング８２内に図示しないガス吸着フィルタ
体と排気ブロワ−とを備えたガス吸着フィルタ装置８１
を設け、一定量のガスを吸着すれば、ガス吸着フィルタ
体を交換するようにしている。

符号８３は、複写機■の前記光学系の箇所から空気を吸
い出して冷却するための冷却用ファンである。

符号８５は前記顕色シート２２のサイズ（例えば、Ａ４
．Ｂ５等の種別）を検出するサイズセンサーで、用紙で
ある顕色シート２２のサイズごとに異なる給紙カセット
４５を準備し、このサイズごとに異なる交換可能な給紙
カセット４５を複写機２０に装着する箇所等に、前記サ
イズセンサー８５を設けたり、または、複写機２０の操
作パネル（図示せず）の箇所に設けたサイズ指定スイッ
チをサイズセンサーとして利用しても良い。

次に符号８６は、用紙である顕色シート２２の材質（例
えば、普通紙、ＯＨＰ用透光透光性シート検出するため
の材質センサーで、前記給紙機構４６により一枚ずつ取
り出される用紙（顕色シート２２）を給紙機構４６と圧
力現像装置４２との間の搬送路に光透過式の材質センサ
ー８６を設け、これにより、給紙カセット４５から送り
出され°Ｃ来る顕色シート２２の材質を検出するよう°
１こしても良いし、前記と同様に複写機２０の操作パネ
ル（図示せず）の箇所に設けた材質指定スイッチを利用
者か押すことにより、検出するようにしてもよい。

符号８７は、顕色シート２２の紙厚さを検出するための
用紙厚さセンサーで、前記給紙機構４６から熱定着装置
４４まての間の搬送路中に設けた対の送りローラ箇所に
設けることができる。

即ち、その対の送りローラのうち一方のローラを位置固
定し、他方のローラを可動型の押圧ローラで構成し、こ
の対のローラで挟まれて通過する顕色シート２２（用紙
）の厚さに応して前記可動型の押圧ローラが後退する量
を検出することにより、用紙厚さを検出すれば良いので
ある。

符号８Ｂはマイクロコンピュータによる制御装置の中央
処理装置（ＣＰ　Ｕ）で、該値８８は入出力インターフ
ェイスや、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ　）および読み
書き可能メモリ（ＲＡＭ）を備えている。

そして、前記３つのセンサー８５，８６．８７の検出信
号を中央処理装置８８に各々入力し、これらの検出信号
値から、顕色シート２２のサイズ、材質および厚さのフ
ァクターに応して、中央処理装置８８で熱定着装置４４
での最適の加圧力、加熱温度、および熱定着速度（顕色
シートの通過速度）を決定し、これに対応するように、
前記加圧ローラ５６の加圧調節駆動手段７０におけるス
テップモータ７９を正方向または逆方向に作動させ、或
いはヒータ５８をオン・オフさせ、さらに駆動モータ８
０による加熱ローラ５３及びベルト５５の回転速度を増
速乃至は減速させるように制御するのである。

この場合、例えば、顕色シート２２への加熱量は、単位
時間における単位面積当たりの最適値が略一定であるか
ら、顕色シート２２のサイズが大きい場合や用紙厚さが
厚い場合には、加熱温度を上昇させるか熱定着速度（顕
色シートの通過速度）を遅くすべきであり、また、加圧
力（面圧）に関しては顕色シートの単位面積当たりの最
適値が略一定であるから、顕色シートのサイズが大きい
場合には、全加圧力を大きくすべきであり、用紙厚さが
厚い場合には、加熱ローラと加圧ローラとの隙間を太き
（して面圧を調整すべきである。

さらに、顕色シートの材質に関しては、普通紙よりもＯ
ＨＰ用透光透光性シートが加熱量を多くすべきであるが
、加圧力（面圧）については、ＯＨＰ用透光透光性シー
トを低くすべきである。

このようなことから、ステップモータ７９と、ヒータ５
８と駆動モータ８０との３つの操作部を同時に作動させ
ても良いし、そのうちの２つ乃至１つを作動させても良
い。

次に本複写機の動作について説明する。

カートリッジ３４を複写機１にセットし、マイクロカプ
セル紙２１の先端部に張り付けされたリーダーフィルム
部は巻き取り軸３８に巻き付けるオートローディングが
終了すると、巻取り上ガイド２５、巻取り下ガイド２６
、分離シュート２７が実線で示す位置に戻り、コピー可
能となる。

コピースタートキーが動作されると、上記反射ミラー２
７、ハロゲンランプ２６ａはマイクロカプセル紙２１の
搬送速度をＶ、投影倍率ｍとすると、移動速度１　／　
ｍ　Ｖで移動し、反射ミラー２９ａ、２９ｂは移動速度
１　／　２　ｍ　Ｖで移動する。

マイクロカプセル紙２１の搬送速度は、ミラ群２７．　
２９　ａ、　　２９　ｂの移動速度と上述のように同期
させであるため、露光台３３を通過する際のマイクロカ
プセル紙２１には、原稿２５の所定ラインの潜像が順次
形成される。なお、上記所定の速度比は、倍率の設定に
基づき、予め定めである。

圧力現像装置４２には、潜像が形成されたマイクロカプ
セル紙２１と顕色シート２２とが密着して一体となった
状態で供給され、マイクロカプセル紙２１の潜像が形成
されたマイクロカプセル面と顕色シート２２の顕色剤塗
布面とが、内側で接触する状態で一体となって、大径ロ
ーラ４２ａとバックアップローラ４２ｂに挟み込まれ圧
力が加えられる。この圧力により未露光のマイクロカプ
セルが破壊され、顕色シー［・２２上に画像が転写され
る。

圧力現像装置４２から出たマイクロカプセル紙２１と顕
色シート２２とは、分離ローラ４３にて分離された後、
顕色シート２２は熱定着装置４４の加熱ローラ５３によ
り発色を促進されて画像が６形成された後、排出ローラ
５４側から排紙トＬノイ４８に搬出される。

第６図は、前記中央処理装置８８における前述の熱定着
装置４４に対する制御の１例を示すフローチャート（サ
ブルーチン）であり、次に述べるような制御を実行する
ものである。

即ち、スタートに続き、ステップ６０１で、顕色シート
２２の材質を判別し、顕色シートが普通紙でない（ｎｏ
）のとき、つまりＯＨＰ用透光透光性シートきには、続
いてステップ６０２でサイズがＡ３であるか否かを判別
する。

サイズがＡ３のとき、ステップ６０３において、加熱ロ
ーラ５３と加圧ローラ５６との間の隙間を開けて加圧力
を低く、駆動モータ８０を減速させて顕色シートの通過
速度を低速にし、且つ加熱ローラ５３の表面温度を高温
にする制御を実行する。

サイズＡ４のときには、ステップ６０４において、加圧
力を低く、通過速度をやや低速にし、且つ加熱ローラ５
３の表面温度を高温にする制御を実行する。

なお、顕色シートがＯＨＰ用透光透光性シートきには、
通常使用されるシートの厚さが一定であるので、用紙厚
さの判別を実行しない。

前記ステップ６０１で材質が普通紙であると判別したと
き（ｙｅｓのとき）には、ステップ６０５でサイズを判
別する。

サイズがＡ４のとき（ｎｏのとき）には、さらにステッ
プ６０６で用紙厚さを判別する。

このステップ６０６では、用紙厚さを１００ミクロン（
μｍ）以下とそれより厚いものとの２種類の判別であり
、１００ミクロン以下（ｙｅｓ　）のときには、ステッ
プ６０７において、加圧力を低くし、通過速度が高速で
、且つ、加熱温度を低温となるように制御する。

ステップ６０６で用紙厚さが１００ミクロンを越える（
ｎｏ）と判断するときには、ステップ６０８において、
加圧力をやや低くし、通過速度をやや高速とし、且つ、
加熱温度をやや低温となるように制御する。

前記ステップ６０５でサイズがＡ３のときには、ステッ
プ６０９で用紙厚さを前記ステップ６０６と同様に二種
類に判別し、用紙厚さが１００ミクロン以下（ｙｅｓ　
）のときには、ステップ６１０において、加圧力をやや
太き（し、通過速度をやや低速とし、且つ、加熱温度を
やや高温となるように制御する。

ステップ６０９で用紙厚さが１００ミクロンを越える（
　ｎｏ）と判断するときには、ステップ６１１において
、加圧力を大きくし、通過速度を低速とし、且つ、加熱
温度を高温となるように制御するのである。

なお、熱定着装置４４は、熱風により顕色シート２２を
加熱したり、加圧ローラ対とは別の箇所でのヒータまた
は赤外線照射でオーブン式に加熱する形式のものであっ
ても良いのである。

さらに、モノクロレーザプリンタとカラー画像形成装置
との両方を備えた複写機にも適用できることはいうまで
もない。

〔発明の作用および効果〕

このように、顕色シートのサイズ、材質及び用紙質さを
検出した結果に基づき、熱定着装置における顕色シート
の加熱温度と通過速度と加圧力という、３つの制御動作
量の少なくともいずれかを変化させて調節することがで
きるので、顕色シートのサイズ、材質及び用紙質さとい
う３つのファクターに応じて熱定着作業をきめ細かく実
行することができ、顕色シートに関する前記のファクタ
ーが変化しても最適な熱定着をもたらし、安定した熱定
着が可能となるという顕著な効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は複写機の全体構
成図、第２図は熱定着装置の要部斜視図、第３図は平面
図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ視断面図、第５図は制
御装置のブロック図、第６図はフローチャートである。 ２０・・・複写機、２１・・・マイクロカプセル紙、２
２・・・顕色シート、２６・・・光源部、４２・・・圧
力現像装置、４４・・・熱定着装置、４５・・・給紙カ
セット、４８・・・排紙トレイ、５１．５１・・・フレ
ーム、５３・・・加熱ローラ、５５・・・ベルト、５６
・・・加圧ローラ、５８・・・ヒータ、６０．６２・・
・支持軸、６３・・・案内溝、６５・・・外リング、６
４・・・付勢手段、７０・・・加圧調節駆動手段、７３
・・・揺動アーム、７５・・・転子、７６・・・偏心カ
ム、７９・・・ステップモータ、８０・・・駆動モータ
、８５・・・サイズセンサー　８６・・・材質センサー
　８７・・・用紙厚さセンサー　８８・・・中央処理装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、感光感圧記録媒体を用いた画像形成装置におい
   て、感光感圧記録媒体から潜像を転写された顕色シート
   が通過する熱定着装置を、加熱ローラと排出ローラとの
   間に巻掛けしたベルトと、前記加熱ローラに向かって押
   圧する加圧ローラとにより構成し、顕色シートのサイズ
   と材質と厚さを各々検出する検出手段を有し、前記各検
   出結果に基づいて、前記加熱ローラと加圧ローラとの間
   の加圧力、顕色シートへの加熱温度及び顕色シートの通
   過速度の少なくともいずれかを変更する制御手段を設け
   たことを特徴とする画像形成装置。