JPH0519660A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一ページ内の画像の光沢度を部分的に所望
に選択的に異ならせてより高画質でリアルに画像情報を
表現した画像形成物を出力させることができる画像形成
装置を提供する。 【構成】 画像形成プロセス手段により記録材面に未定
着画像を形成担持させ、該未定着画像を加熱装置１１に
より記録材面に定着して画像形成物を出力する画像形成
装置であり、前記加熱装置１１は、フィルム１１ａの一
面側に記録材の未定着画像担持面を密着させ、フィルム
の他面側に配設の加熱手段１１ｆのエネルギーをフィル
ム１１ａを介して記録材に付与する構成のものであり、
定着温度を同一記録材内で少なくとも１段階以上変化制
御できる、ことを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機・同プ
リンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、画像形成プロセス手段によ
り記録材面に目的の画像情報に対応した未定着画像を形
成担持させ、該未定着画像を加熱装置で記録材面に定着
させる画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、例えば、電子写真複写機・同プリ
ンタ、静電記録装置、磁気記録装置等の画像形成装置
は、電子写真、静電記録、磁気記録等の適宜の画像形成
プロセス手段により転写材シート・エレクトロファック
スシート・静電記録シート・印画紙・ＯＨＰシートなど
の記録材の面に直接方式或いは間接（転写）方式で目的
の画像情報に対応した未定着画像を形成担持させ、その
未定着画像を加熱定着方式を一般的とする定着手段によ
って記録材面に永久固着画像として定着させて画像形成
物として出力させるものである。

【０００４】加熱定着手段としては、所定の定着温度に
加熱した定着ヒートローラと加圧ローラとの圧接ローラ
対間に未定着画像を形成担持させた記録材を導入して搬
送通過させることで画像を加熱定着させる定着ヒートロ
ーラ方式（熱ローラ方式）が一般的に多用されている。

【０００５】その他、熱板加熱方式、オーブン加熱方式
（ヒートチャンバー方式）、フラッシュ加熱方式、高周
波加熱方式など種々の方式のものが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】最近、特殊分野に限ら
ず一般事務の分野でも高画質、高速カラープリントの需
要が急速に増大し、一部の特殊ユーザーのみならず誰で
も簡単に使用できるカラープリンタが希求されている。
現在カラープリンタとしては、良く知られている熱転写
方式、バブルジェット方式等が一般に広く使用されてい
るが、画質、印字速度の点で劣るため、高画質、高速印
字である電子写真式フルカラープリンタの研究開発が最
近急速に進められている。その中で、とりわけ高画質化
への要求は高く、特にイメージ（写真、絵画等）再現性
の要求は絶大である。しかしながら、画質向上のために
は未だ解決すべき種々の問題点を有しており、その中の
一つは定着装置にある。

【０００７】即ち、未定着画像の加熱定着処理の場合、
定着温度と、定着された画像の光沢度との間には、定着
温度を上げると画像の光沢性が増し、逆に定着温度を下
げると画像の光沢性が少なくなる関係がある。従って定
着温度を高低制御することで出力画像形成物の画像光沢
度を所望に調節することができる。

【０００８】この場合、従来の定着ヒートローラ方式や
その他の加熱定着手段では、画像形成物１枚（同一ペー
ジの記録材）の面内画像の全体についての画像光沢度を
定着温度の調節で所望の光沢度に均一化する制御はでき
ても、同一ページ内の画像の光沢度を部分的に所望に自
由に選択的に異ならせる制御はできなかった。

【０００９】具体的に、例えば、電子写真式フルカラー
プリンタで図７の画像サンプル図のように、同一ページ
の記録材４３面に ａ．文字画像領域部分（テキスト部分）４３ａと、 ｂ．フルカラー写真画像領域部分（イメージ部分）４３
ｂと、 ｃ．テキスト部分とイメージ部分とが半々に混在する領
域部分４３ｃ を有する画像形成物を出力させる場合においては、テキ
スト部分４３ａでは光沢を少なくし、イメージ部分４３
ｂでは光沢を上げ、混在部分４３ｃでは中間的な光沢の
ものとすることで、より高画質でリアルに画像情報を表
現した画像形成物とすることができる。

【００１０】このように同一ページ内の画像の光沢を部
分的に所望に高低選択的に異ならせたものを出力させる
ためには、１枚の記録材が定着装置の加熱定着部を通過
する間において定着温度を上記の各画像部分４３ａ・４
３ｂ・４３ｃの通過に対応させて高速にかつ急峻に適切
に高低変化制御させる必要があるのであるが、従来の定
着ヒートローラ方式では、定着ヒートローラ・加圧ロー
ラは高熱容量であり、定着温度を上記のように高速にか
つ急峻に適切に高低変化制御することは不可能であっ
た。熱板加熱方式など他の加熱定着手段の場合も同様で
ある。

【００１１】本発明は前述図７の画像サンプル図のよう
に同一ページ内の画像の光沢度を部分的に所望に選択的
に異ならせた画像形成物を出力させることができる画像
形成装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。 （１）画像形成プロセス手段により記録材面に未定着画
像を形成担持させ、該未定着画像を加熱装置により記録
材面に定着して画像形成物を出力する画像形成装置であ
り、前記加熱装置は、フィルム（或はシート）の一面側
に記録材の未定着画像担持面を密着させ、フィルムの他
面側に配設の加熱手段のエネルギーをフィルムを介して
記録材に付与する構成のものであり、定着温度を同一記
録材内で少なくとも１段階以上変化制御できる、ことを
特徴とする画像形成装置。 （２）定着温度の変化制御によって記録材表面の光沢度
を少なくとも２段階以上に変化させたテストサンプルを
出力させる手段を設け、且つ記録材表面の光沢度を選択
する手段を設けたことを特徴とする（１）記載の画像形
成装置。 （３）記録材上の画像パターンを認識する手段を設け、
且つ認識した画像パターン毎に定着温度の変化制御によ
って画像パターンの光沢度を選択的に調整することを特
徴とする（１）記載の画像形成装置。 （４）加熱装置は加熱手段を記録材の進行方向に対して
直角方向に少なくとも２個以上配列した構成にし、記録
材上の画像パターンを認識する手段を設け、且つ認識し
た画像パターン毎に上記個々の加熱手段の定着温度の変
化制御によって画像パターンの光沢度を選択的に調整す
ることを特徴とする（１）記載の画像形成装置。

【００１３】

【作用】上記のようにフィルムの一面側に記録材の未定
着画像担持面を密着させ、フィルムの他面側に配設の加
熱手段のエネルギーをフィルムを介して記録材に付与す
る構成の加熱装置は低熱容量の定着器として、定着温度
を高速にかつ急峻に適切に高低変化制御することが可能
であり、記録材への伝熱応答性が良く、同一ページ内で
選択的に、且つ小刻みに定着温度を変化させることが可
能である。従って、同一ページ内の画像の光沢度を部分
的に所望に選択的に異ならせてより高画質でリアルに画
像情報を表現した画像形成物を出力させることができ
る。

【００１４】

【実施例】

＜実施例１＞（図１〜図３） 図１は一実施例装置の概略構成図である。本例の装置は
カールソンプロセス利用のフルカラープリンタである。

【００１５】１は像担持体としての電子写真感光ドラム
である。該感光ドラム１は図中矢印方向に回転してお
り、感光ドラム１の概略左下の位置に転写ドラム４、そ
してその回転方向の順にクリーニングユニット３、帯電
ローラ５が配置され、更に感光ドラム１の回転方向へ帯
電ローラ５と転写ドラム４との間において、順にイエロ
ー色現像ユニット２Ｙ、マゼンタ色現像ユニット２Ｍ、
シアン色現像ユニット２Ｃ、ブラック色現像ユニット２
ＢＫが配置されている。

【００１６】６は現像信号に応じて選択的にレーザー光
を出力するスキャナーユニットであり、該スキャナーユ
ニットからの出力レーザー光８が折り返しミラー７を介
して感光ドラム１を走査露光することで感光ドラム面に
静電潜像が形成される。

【００１７】一方、記録材（転写材）はカセット９に収
納されており、給紙信号に応じてカセット９から不図示
の給紙ローラにより給紙された後、転写ドラム４へと搬
送され記録材は吸着ローラ１０による電荷により転写ド
ラム４上に巻きつけられる。転写ドラム４は感光ドラム
１と同期をとり、感光ドラム１と等しい周速で駆動され
ており、転写ドラム４上の記録材の位置と感光ドラム１
上に現象された画像位置との同期をとって不図示の転写
ローラによって感光ドラム１上のトナー像を記録材上に
転写する。

【００１８】転写ドラム４上に巻き付けられた記録材は
複数回転写可能となっており、必要回数転写後、図示し
ない除電器により除電されながら不図示の分離ローラに
より転写ドラム上から分離されて、さらに不図示の搬送
ベルトにより搬送されて定着器としての加熱装置１１に
より記録材上に画像が定着された後、その記録材は不図
示の排紙トレイ上へ排出される。

【００１９】フルカラー画像を得る工程は、まずイエロ
ー画像信号により感光ドラム１上に形成された潜像をイ
エロー色現像ユニット２Ｙにより顕像化させ、そのイエ
ロー像が記録材に転写され、次に記録材が転写位置に回
転してくるタイミングにあわせてマゼンタ像を感光ドラ
ム１上に形成しそのマゼンタ像を転写し、更にシアン
像、ブラック像と同様のプロセスを繰り返して同一記録
材に多重転写してフルカラー画像を得るものである。

【００２０】定着器としての加熱装置１１に於て、１１
ａはエンドレスベルト状の定着フィルムであり、左側の
駆動ローラ１１ｃと、右側の従動ローラ１１ｂと、駆動
ローラ１１ｃと従動ローラ１１ｂ間の下方左右に夫々配
置した冷却体としてのヒートパイプ１１ｇと、加熱手段
としての低熱容量線状加熱体（サーマルヘッド）１１ｆ
に懸回張設してある。ヒートパイプ１１ｇとサーマルヘ
ッド１１ｆの上部には、夫々温度検知手段としてのサー
ミスタ１１ｉ，１１ｈが固定されている。

【００２１】従動ローラ１１ｂは定着フィルム１１ａの
テンションローラを兼ねさせており、定着フィルム１１
ａは駆動ローラ１１ｃの時計方向回転駆動に伴い、転写
ドラム４から分離された未定着トナーの画像を上面に担
持した記録材の搬送速度と同じ周速度をもってシワや蛇
行、速度遅れなく回動駆動される。駆動ローラ１１ｃは
定着フィルム１１ａに対し摩擦係数の高いシリコンゴム
等の耐熱材料をコートした金属ローラであり、従動ロー
ラ１１ｂは、駆動ローラ１１ｃに比べ摩擦係数の低い、
例えば金属ムクのローラである。

【００２２】１１ｄ、１１ｅは加圧部材としての、シリ
コンゴム等の離型性の良いゴム弾性層を有する加圧ロー
ラであり、前記の定着フィルム１１ａの下行側を挟ませ
て、夫々前記サーマルヘッド１１ｆ、ヒートパイプ１１
ｇの下面に対して不図示の付勢手段により例えば総圧４
〜７Kgの当節圧をもって対向圧接させてあり、不図示の
転写材の搬送方向に順方向の半時計方向に回転する。

【００２３】加熱手段としての低熱容量線状のサーマル
ヘッド１１ｆは定着フィルム横断方向（定着フィルム１
１ａの走行方向に直角な方向）を長手とする横長の剛性
・高耐熱性・断熱性を有する不図示のヒータ支持体と、
この支持体の下面側に下面長手に沿って一体に取付け保
持された、不図示の発熱抵抗体、検温素子としてのサー
ミスタ１１ｈ等を具備させた不図示のヒータ基板を有し
てなる（このような低熱容量線状加熱体については例え
ば特開平２−７９８８０号公報参照）サーミスタ１１ｆ
にはＡＣ１００Ｖが通電されており、サーミスタ１１ｈ
の検知温度に応じてトライアックを含む不図示の通電制
御回路により通電位相角を制御することにより、発熱抵
抗体に対する通電電力を制御している。

【００２４】記録材上の未定着トナー画像はサーマルヘ
ッド１１ｆと加圧ローラ１１ｄとの圧接ニップ部を回動
定着フィルム１１ａに密着して通過していく間に加熱手
段としてのサーマルヘッド１１ｆの熱エネルギーを定着
フィルム１１ａを介して受けて記録材上に熱定着され
る。

【００２５】冷却体としての線状のヒートパイプ１１ｇ
は、定着フィルム横断方向（定着フィルム１１ａの走行
方向に直角な方向）を長手とする横長の剛性・高耐熱性
・放熱性を有する不図示のパイプ状の支持体と、検温素
子としてのサーミスタ１１ｈ等を具備させ、該支持体の
内層には、壁面に均一にメッシュ状の吸水性部材、例え
ば合成繊維等が付着されており、且つ水が含有されてあ
る。サーマルヘッド１１ｆは長手方向に定着フィルム１
１ａより長くなっており、その少なくとも一方には冷却
ファンを有する不図示の放熱板が設けられている。

【００２６】ヒートパイプ１１ｇに於いて、サーマルヘ
ッド１１ｆ部を通って熱定着を受け定着フィルム１１ａ
に密着して搬送されてきた記録材は、前記支持体の内層
の水の気化熱によって冷却され、該記録材上のトナー画
像が固化して完全定着される。前記支持体内層の気化し
た水蒸気は前記放熱板状において凝結される。凝結され
た水は前記メッシュ状部材の毛細管現象によって再び前
記支持体内層均一性を保つ様になっている。また、前記
支持体の内層は減圧されており、冷却効率を上げてい
る。

【００２７】定着フィルム１１ａは厚みが例えば２０〜
３０μｍの、例えばポリイミド・ポリエーテルエーテル
ケトン（ＰＥＥＫ）・ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）
・ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）・ポリパラバン酸（Ｐ
ＰＡ）などの高耐熱性・高耐久性樹脂フィルムや、Ｎｉ
・ＳＵＳ・Ａ１等の金属に、離型性の良いＰＴＦＥ（ポ
リテトラフルオエチレン）・ＰＦＡ・ＦＥＰ等をコーテ
ィングしたもの等が使用できる。

【００２８】上記のように低熱容量サーマルヘッド１１
ｆを用いた定着器としての加熱装置１１は定着温度を高
速にかつ急峻に適切に高低変化制御することが可能であ
り、記録材への伝熱応答性が良く、同一ページ内で選択
的に、且つ小刻みに定着温度を変化させることが可能で
ある。

【００２９】図２は定着温度に対する光沢度を表わした
グラフである。光沢度はＪＩＳ−Ｚ８７４１（１９６
２）“光沢度測定方法”の鏡面光沢の項に規定する条件
に基いており、例えば村上色彩技術研究所製の光沢度計
“ＧＭ−３Ｄ”によって測定することができる。図２か
ら定着温度１２０〜２００℃においては定着性・混色性
も安定しており、変化のある光沢度をもった画像が得ら
れることがわかった。

【００３０】図３の２１は本プリンタのテストサンプル
であり、不図示のプリンタ操作パネルを操作することに
より得られるものである。テストサンプル２１はイエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）ブル−（Ｂ）色
を配列したパターン部２１ａｌと文字列のテキスト部２
１ａ２からなるブロックが記録材搬送方向に５パターン
繰り返された形になっており、夫々２１ａ、２１ｂ、２
１ｃ、２１ｄ、２１ｅとすると、ブロック２１ａから２
１ｅの順で不図示の定着温度制御回路により、定着温度
を１２０℃から２００℃まで２０℃刻みで変化させ、出
力できるような構成になっている。

【００３１】各ブロック２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１
ｄ、２１ｅには夫々ブロック番号等が定められており、
ユーザーはこのブロック番号を操作パネルまたはソフト
コマンド等によって選択することによって、好みの光沢
性をもった画像を得ることができる。

【００３２】テストサンプルは５ブロックに限るもので
はなく、もっと細分化されたものでも良い。また、パタ
ーンも１種類のみではなく何種類も備えていても良い。

【００３３】＜実施例２＞（図４） 図４は第２の実施例装置を示すもので、各ユニットの構
成は実施例１と同様なので再度の説明は省略する。

【００３４】本例装置では転写ドラム４１と定着器１１
との間に画像読み取りセンサー４２を設け、該センサー
４２で読み取った画像を不図示の画像判別回路によって
テキスト（文字）部とイメージ（写真等）部等に分類
し、定着器１１の温度制御を行う不図示の定着温度制御
回路に情報を与え、テキスト部では温度を下げることに
よって光沢性を少なくし、また、イメージ部では温度を
上げることによって光沢性を増してあげる。

【００３５】前述図７の画像サンプル４３についていえ
ば、ブロック４３ａ（テキスト部分）は定着温度を１２
０℃に制御し、ブロック４３ｂ（イメージ部分）は定着
温度を１８０℃に制御し、ブロック４３ｃ（テキスト部
分−イメージ部分混在部分）は定着温度を１５０℃に制
御することによって、テキスト部分４３ａでは光沢を少
なくし、イメージ部４３ｂでは光沢を上げ、より高画質
でリアルに表現することが可能である。

【００３６】以上実施例では、テキスト部、イメージ部
を認識する手段４２を設けたが、これに限るものではな
く、色を認識させることも、イメージ内でハイライト部
分とダーク部分を認識させることも可能である。

【００３７】＜実施例３＞（図５・図６） 図５は第３の実施例装置の定着器１１としての加熱装置
の斜視図である。

【００３８】本例装置では定着器１１のサーマルヘッド
を定着フィルム横断方向（定着フィルム１１ａの走行方
向に直角な方向）に４分割した例である。１１ｆ１・１
１ｆ２・１１ｆ３・１１ｆ４がその４分割サーマルヘッ
ドであり、夫々サーミスタ１１ｈ１・１１ｈ２・１１ｈ
３・１１ｈ４により温度検知され、別々に温度制御可能
になっている。

【００３９】実施例２と同様に転写ドラム（４）と定着
器（１１）との間には画像読み取りセンサー（４２）が
設けられており、ここで読み取った画像を不図示の画像
判別回路によって決定された最適定着温度情報を定着器
１１の各４分割サーマルヘッド１１ｆ１〜１１ｆ４を個
々に温度制御する不図示の定着温度制御回路にフィード
バックするようになっている。

【００４０】図６は記録材４３であり、４３ｄ・４３ｅ
・４３ｆ・４３ｇを定着フィルム１１ａの走行方向に４
分割されたブロックであり、且つ前記の４分割サーマル
ヘッド１１ｆ１〜１１ｆ４に夫々幅（定着フィルム横断
方向）が一致している。

【００４１】４分割サーマルヘッド１１ｆ１〜１１ｆ４
は記録材４３の上記の各ブロック４３ｄ〜４３ｇを夫々
別々に加熱することができ、且つ各サーマルヘッドは夫
々記録材の搬送方向に対しても小刻みに定着温度を変化
させることが可能であるため、ユーザーは各ブロック４
３ｄ〜４３ｇ毎に細かく光沢度を変化させた画像を得る
ことができる。

【００４２】本実施例ではサーマルヘッドを定着フィル
ム横断方向に４分割したものであったが、これに限るも
のではなく、５分割や６分割にもすることが可能であ
り、更には多数個に超細分化し、ミクロ単位で光沢度を
変化させることも可能である。以上の各実施例はフルカ
ラー画像形成装置であるが、本発明はモノカラー（単
色）画像形成装置、マルチカラー（多色）画像形成装置
にも適用できる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、同一ペー
ジ内の画像の光沢度を部分的に所望に選択的に異ならせ
てより高画質でリアルに画像情報を表現した画像形成物
を出力させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例装置の概略図

【図２】 定着温度と画像光沢度の関係グラフ

【図３】 テストサンプル図

【図４】 第２の実施例装置の概略図

【図５】 第３の実施例装置の定着器の概略図

【図６】 個々の分割サーマルヘッドと記録材部分との
対応図

【図７】 画像サンプル図

【符号の説明】

１ 像担持体としての電子写真感光ドラム ５ 帯電ローラ ６ レーザースキャナ ２（Ｙ・Ｍ・Ｃ・ＢＫ） 現像器 ４ 転写ドラム １１ 定着器としての加熱装置 １１ａ 定着フィルム １１ｈ 低熱容量サーマルヘッド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成プロセス手段により記録材面に
   未定着画像を形成担持させ、該未定着画像を加熱装置に
   より記録材面に定着して画像形成物を出力する画像形成
   装置であり、 前記加熱装置は、フィルムの一面側に記録材の未定着画
   像担持面を密着させ、フィルムの他面側に配設の加熱手
   段のエネルギーをフィルムを介して記録材に付与する構
   成のものであり、定着温度を同一記録材内で少なくとも
   １段階以上変化制御できる、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 定着温度の変化制御によって記録材表面
   の光沢度を少なくとも２段階以上に変化させたテストサ
   ンプルを出力させる手段を設け、且つ記録材表面の光沢
   度を選択する手段を設けたことを特徴とする請求項１記
   載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 記録材上の画像パターンを認識する手段
   を設け、且つ認識した画像パターン毎に定着温度の変化
   制御によって画像パターンの光沢度を選択的に調整する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 加熱装置は加熱手段を記録材の進行方向
   に対して直角方向に少なくとも２個以上配列した構成に
   し、記録材上の画像パターンを認識する手段を設け、且
   つ認識した画像パターン毎に上記個々の加熱手段の定着
   温度の変化制御によって画像パターンの光沢度を選択的
   に調整することを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。