JP2006098461A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造が簡単で、所望の光沢が得られ、高品位な画像が形成できる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 原稿情報に基づき像担持体に形成された静電潜像が、ワックスを含有するトナーにより現像され、転写紙に転写されたトナー像を熱により溶融し定着させる定着装置を有する画像形成装置において、転写紙に定着されたトナー像の光沢度を設定する光沢度設定手段と、前記定着装置の下流側近傍に設けられ、冷却ファンを有する送風手段と、少なくとも前記送風手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記光沢度設定手段により設定された光沢度に応じて、前記送風手段を駆動制御し、前記定着装置を通過した直後の転写紙の冷却速度を変化させること。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、フルカラー画像の光沢を調整することができる電子写真方式の画像形装置に関する。

最近では、電子写真方式を利用してカラー画像のプリント（印刷ともいう。）が得られる複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形装置が市販されるようになっている。

このような画像形装置は、カラー画像のプリント（カラープリントともいう。）を得るために、例えば、原稿の画像情報（文字、数字、記号、絵及び写真等の情報を含む）を原稿読取手段により青、緑、赤等の色分解フィルタで色分解し、それぞれの色分解フィルタに対応して得られた画像データをデジタル化した電子データに変換し、メモリ等の記憶手段に記憶する。

その後、電子データに変換された画像データに基づき露光手段により像担持体（感光体または感光体ドラムともいう。）に対して順次露光がなされ、現像手段により感光体に形成された静電潜像を色分解フィルタの色の補色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色、及びクロ（Ｋ）等のトナーで、それぞれ順に現像されトナー像が形成される。形成された３色あるいは４色のトナー像は転写分離手段で１枚の転写紙に重ね合わせて転写され、定着装置で所定の熱（熱量）と圧力が加えられて定着され、機外に排出される一連の動作が行われるようになっている。

特に、最近の画像形成装置によるカラープリントは、高精細で中間色等の再現性も良好な高画質な画像が形成できるようになってきたので、写真や印刷並みの高品位の画質が要求されるようになり、従来の白黒プリント専用の画像形成装置ではあまり考慮されなかった画像の光沢度（単に、光沢ともいう。）についても着目されるようになっている。

つまり、トナーにより転写紙上に形成されたフルカラー画像は、画像面の光沢の有無等により、画像の持つ感覚的な雰囲気が大きく違ってくるので、例えば、写真や絵画等を含むカラープリントを形成する場合は、ユーザーの好みや、転写紙自体の光沢とのバランス等を考慮して、任意に画像の光沢度合を選択できる画像形成装置が要望されるようになってきた。

ところで、従来より、画像の光沢に影響を及ぼす要因としては、定着時に付与する熱量の大きさが大きな影響を持っていることが知られている。

例えば、転写紙に転写されたトナー像を定着する際に、定着装置により少ない熱量を付与した場合は、トナーは完全に溶融しておらず、トナー画像の表面にはトナー粒子の凹凸が残るので、これにより光が乱反射して光沢のない画像となる。また、十分な熱量を付与した場合は、トナー画像の表面は溶融して平滑になり、光は乱反射しないので、光沢のある画像が得られる。

従って、画像面の光沢は熱量が増加すれば光沢度が増加し、熱量が減少すれば光沢が無くなるので、光沢度合を制御する場合に、例えば、加熱ローラと加圧ローラのローラ対からなる定着装置を用いる場合は、加熱ローラの設定温度を変えるか、ローラ対の圧接部に転写紙が接触している時間を変えて熱量を可変とする手段を設けるようにした技術が公開されている（例えば、特許文献１参照）。

また、定着装置の加熱ローラの内部に加熱源と熱反射案部材を揺動可能に設け、光沢無しの場合は、加熱ローラと加圧ローラの圧接部分を加熱し、光沢有りの場合は、加熱ローラと弾性ローラの圧接部分の上流側を加熱するように加熱源と熱反射案部材を揺動制御する技術が公開されている（例えば、特許文献２参照）。
特開昭６３−１３０８８号公報 特開平１０−１５３９２３号公報

しかしながら、特許文献１のように、光沢の有無に応じて加熱ローラの設定温度を変化させた場合、設定温度になるまでに待機する必要があり無駄な時間が発生したり、付与する圧力が不適正な場合には、定着不良を発生させ画像を悪化させたりするという問題があった。

また、特許文献２の場合は、光沢の有無に応じて加熱する箇所を変化させるために加熱源と熱反射部材を揺動制御する必要があり、特に、所望の光沢を得るための加熱範囲の設定や設定された加熱範囲を適切な設定温度で加熱するための揺動制御が複雑になるという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑み、これらの問題を解決し、構造が簡単で、所望の光沢が得られ、高品位な画像が形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明者は、特に、トナーにワックスが含有されている場合は、転写紙上のトナーに十分な熱量が付与された場合は、トナーに含有されているワックスが溶融してトナーの顔料（色材ともいう。）等の表面を覆うようになり、表面がより平滑になるので、急冷してこの状態を保つことができれば、トナーのみによる画像より更に美しい光沢のある画像が得られることに着目し、定着後の冷却時間を制御することで、光沢を変化させるようにしたのである。

すなわち、本発明は、下記構成を採ることで上記目的を達成できる。

（請求項１） 原稿情報に基づき像担持体に形成された静電潜像が、ワックスを含有するトナーにより現像され、転写紙に転写されたトナー像を熱により溶融し定着させる定着装置を有する画像形成装置において、転写紙に定着されたトナー像の光沢度を設定する光沢度設定手段と、前記定着装置の下流側近傍に設けられ、冷却ファンを有する送風手段と、少なくとも前記送風手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記光沢度設定手段により設定された光沢度に応じて、前記送風手段を駆動制御し、前記定着装置を通過した直後の転写紙の冷却速度を変化させることを特徴とする画像形成装置。

（請求項２） 前記送風手段は、複数の冷却ファンを有し、前記制御手段は、前記複数の冷却ファンの稼働数を変化させて、前記定着装置を通過した直後の転写紙の冷却速度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

（請求項３） 前記制御手段は、前記送風手段の冷却ファンに印加する電圧、または電流を変化させることにより、前記定着装置を通過した直後の転写紙の冷却速度を変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

（請求項４） 前記制御手段は、前記送風手段を作動させ、前記定着装置を通過した直後の転写紙の温度が、トナーに含有されるワックスの結晶化温度以下になるまでの時間を変化させることで前記冷却速度の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

本発明は、制御手段が、光沢度設定手段により設定された光沢度に応じて、予め設定された制御プログラムにより送風手段を作動させ、定着装置を通過した直後の転写紙の冷却速度を変化させるようにしたので、送風手段の駆動制御だけで所望の光沢を得ることができ、構造が簡単で、所望の光沢が得られ、高品位な画像が形成できる画像形成装置を提供することができる。

特に、作動させる冷却ファンと停止させる冷却ファンを設定し、複数の冷却ファンの稼働数を変化させるだけで冷却速度を変化させることができるので、冷却速度を変化させるための制御が簡単になり制御プログラムも簡単になるので、制御手段を構成するメモリを含む集積回路等を安価に作製できる。

また、冷却ファンに印加する電圧、または電流を変化させる電気的な制御のみで冷却速度を変化させることができるので、冷却速度を変化させるための制御が簡単になり、制御手段を電気部品を含む回路基板のみで安価に作製できる。

更に、制御手段は、定着装置を通過した直後の転写紙の温度が、トナーに含有されるワックスの結晶化温度以下になるまで、送風手段を作動させればよいので、送風手段を効率よく作動させることができ、電気エネルギを無駄にすることがなく環境に優しい画像形成装置を提供できる。

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、各図面において、同一符号のものは同一の物を示すものとし、適宜、関連する他の図面を参照して、詳細に説明するものとする。

図１は本発明に係る画像形成装置の概略図、図２は本発明に係る送風手段の概略図、図３は本発明に係る送風手段の配置構成図、図４は本発明に係る光沢制御を説明するグラフ、図５は本発明に係る画像形成装置の回路構成を示すブロック図である。

図１により本発明に係る画像形成装置の構成について説明する。

本発明の実施の形態における画像形成装置２０は、説明を簡単にするために電子写真方式の複写機とする。電子写真方式の複写機はよく知られているので、本発明と直接関わりのない部分に関しては簡単に説明する。

２０は画像形成装置、３０は画像形成装置２０に装着された自動原稿送り装置（ＡＤＦ）である。

画像形成装置２０は、筐体１の右側面部に、比較的少量の転写材を供給するための手差し皿２が設けられ、左側面部には排紙皿３が設けられている。

転写材は、通常の転写紙Ｐと特殊な転写紙ＩＰに大別され、通常の転写紙Ｐは、標準紙又は普通紙と呼ばれるもので、特殊な転写紙ＩＰとしては、厚手の紙（厚紙）や薄手の紙（薄紙）、表面に光沢のある光沢紙、タブと称する突起が設けられたインデックス紙やＯＨＰシート、又は再利用紙と呼ばれるものがある。

排紙皿３には、後述する給紙カセット１２や手差し皿２から供給され、画像が形成された通常の転写紙Ｐや特殊な転写紙ＩＰ（総称して単に、転写紙、記録紙、または用紙ともいう。）が排紙され積載するようになっている。

筐体１の底面部には画像形成装置２０を移動できるようにするための複数のローラ（キャスターともいう。）４が設けられている。

筐体１の前面の上部には、画像形成装置２０を作動させるための表示手段及び操作入力手段としてのコントロールパネルＣＰが設けられている。

コントロールパネルＣＰには、液晶表示装置、あるいは、表示装置にタッチパネル等が組み込まれたタッチパネル式の液晶表示装置により構成された表示手段ＤＰ、コピーをカラー又は白黒の何れにするか、転写紙として例えば再利用紙を使用するか、或いはコピー枚数や部数等の種々の画像形成条件や、出力された転写紙を綴じるか否か等の仕上げ条件等の制御関連情報の入力のために、数値等を入力するキーボードＫＢ、及び、コピー等の一連の画像形成動作を実行させるスタート釦（コピー釦ともいう。）ＳＫ等からなる操作入力手段としての入力装置とが設けられている。

特に、タッチパネル式の表示手段ＤＰは、表示部に示されれる数字や文字や記号等が描かれたボタン等の図柄に使用者が触れると、表示部に示される情報の選択や設定等の入力ができるようになっており、特に、作動モード等の選択設定を必要とする項目に対する入力手段を兼ねていることが多い。

本実施の形態においては、詳細は後述するが、タッチパネル式の表示手段ＤＰは、転写紙上に形成され定着されたトナー画像の光沢度を選択設定することができ、光沢度設定手段として機能する。

筐体１の内部には、制御手段ＥＣ、画像形成手段１１、画像読取手段１３、及び給排紙手段１４等が設けられている。

制御手段ＥＣは、制御回路とも呼ばれ、画像形成装置２０の全ての作動を制御するための手段であり、ＣＰＵ等からなる電気回路で構成されている。そして、ＣＰＵに予め記憶された制御プログラムや制御データ等に基づき、画像形成装置２０を構成する全ての手段を駆動制御するようになっている。

また、画像形成装置２０にＡＤＦ３０等の付属装置が接続されている場合は、同様に、これらの付属装置と協働して、画像形成装置２０のシステムとして全体が円滑に作動するように駆動制御する。

更に、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）等で、パーソナルコンピュータあるいは、他の情報機器等と接続されている場合も、制御手段ＥＣは、これらの機器と協働して、作動に必要な情報の記憶や授受を含め支障なく円滑に駆動制御できるものとする。

画像形成手段１１は、原稿の画像情報に基づく画像を形成するための手段である。例えば、モータ等の駆動源により予め設定された作像方向（例えば、矢印で示す時計方向）に回転する感光体ドラム（感光体とも言う。）５、感光体ドラム５を一様に帯電する帯電手段６、原稿の画像情報（画像データともいう）に基づき信号化され、感光体ドラム５に静電潜像を形成する露光光Ｅ、感光体ドラム５に形成された静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段７、感光体ドラム５に形成されたトナー像を転写紙Ｐ等に転写する転写分離手段８、トナー像が転写紙Ｐ等に転写された後、感光体ドラム５に残留するトナーや紙粉等を掻き落とすためのクリーニング手段９、及び、転写されたトナー像を転写紙Ｐに溶融固着するための定着装置１０等により構成されている。

また、転写紙によっては、巻き癖（カールともいう）が付き易く、転写紙が感光体ドラムから分離する際に、前述のカールの状態によっては分離しにくくなり、感光体ドラム５に巻き付いた状態となる事故を起こすことがあるので、これを防止するために、転写紙を感光体ドラム５から分離する転写分離手段８の作動を支援する手段として、感光体ドラム５に接触又は待避可能な爪部材を有する分離爪手段１５を備えている。

画像読取手段１３は、光源ＬＴ、ミラー群ＭＲ、結像レンズＬＺ等からなる読取光学系と、ＣＣＤ（固体撮像素子）等を含む電気回路からなる読取装置ＥＳとで、構成されている。

読取装置ＥＳは、画像形成装置２０が複写機の場合は、自動原稿送り装置３０の底部側に位置し、筐体１の上部に設けられたプラテンガラス（図示せず）上に載置した原稿や、自動原稿送り装置３０により、読取位置に搬送された原稿の画像情報を読取り、デジタルの画像データに変換して、制御手段ＥＣに設けられた記憶手段に画像データを記憶するようになっている。

また、ＡＤＦ３０により搬送された原稿を画像読取手段１３で読み取る場合は、読取位置に搬送された原稿を光源ＬＴが照射し、ミラー群ＭＲを介して、原稿からの反射光を結像レンズＬＺにより読取装置ＥＳのＣＣＤ面に結像させ、ＣＣＤの出力する画像情報を画像データとして記憶するようになっている。

給排紙手段１４は、給紙カセット１２と、駆動源としてのモータや複数のローラ等からなる給排紙搬送装置として構成されている。

給紙カセット１２は、例えば、特殊な転写紙ＩＰを収納するカセット１２ａと、普通紙Ｐを収納するカセット１２ｂとで構成されている。

給排紙手段１４である給排紙搬送装置は、制御手段ＥＣの指示により、原稿に基づき特殊な転写紙ＩＰ又は普通紙Ｐを選択した後に、駆動源であるモータを回転させることにより、複数のローラ群等を回転駆動させて、給紙カセット１２から適切なタイミングで感光体ドラム５に向けて特殊な転写紙ＩＰ又は普通紙Ｐを給紙搬送し、画像が形成された後に、排紙皿３へ排紙搬送するようになっている。

また、両面コピー（印刷、プリント又は印字ともいう。）を行う場合は、制御手段ＥＣの指示により給排紙搬送装置を作動させ、画像形成手段１１により画像が形成された転写紙が排紙皿３方向（矢印Ｘ方向）へ搬送されている途中で、例えば、転写紙の先端部が反転ローラ１７を通過した時点で、反転ローラ１７の回転を停止させる。次に転写紙を画像形成手段１１へ戻す方向に搬送するように反転ローラ１７の回転方向を切り替える。同時に、反転部材１６を時計方向に回転させて、画像形成手段１１の方向に搬送されていた転写紙の進行方向を矢印Ｘ２に示す経路に変更させる。そして、一次的に転写紙を待機させた状態にした後に、適切なタイミングで転写紙を矢印Ｘ２方向からＸ１方向へと搬送して、再度画像形成手段１１による画像形成を行わせ、両面コピーされた転写紙を排紙皿３へと排紙させるようになっている。

なお、一般には、転写紙の搬送経路には、転写紙を適切に搬送するためのガイド部材が設けられていることが多いが、本発明の実施の形態においては、説明を簡単にするために、ガイド部材に関する図示および説明を省略した。

特に、本実施の形態においては、定着装置１０の下流側の近傍に、転写紙検知手段ＳＥと送風手段４０が設けられている。

転写紙検知手段ＳＥは、例えば、フォトカプラや機械的なスイッチにより構成され、定着装置１０の近傍の搬送経路中に設置されており、転写紙の先端を検出した際に通過情報を制御回路ＥＣに出力するようになっている。

なお、本実施の形態においては、送風手段４０により転写紙を急冷できるようにするために、転写紙検知手段ＳＥは転写紙の先端を検出するようにしたが、定着装置１０から送風手段４０への搬送経路の長さや転写紙の冷却状態等を考慮して、転写紙の後端を検出するようにしても良い。

送風手段４０は、詳細は後述するが、転写紙を下流側へと搬送する複数の拍車を有する駆動機構等と、駆動機構を挟んで上下に配置された複数の冷却ファンにより構成されている。

そして、光沢度設定手段でもあるタッチパネル式の表示手段ＤＰで選択設定された光沢度に応じて、制御回路ＥＣにより、複数の冷却ファンの稼働数を変化させたり、冷却ファンに印加する電圧、または、電流を変化させたりする制御を行い、定着装置１０を通過した直後の高温の転写紙に対して送風し、転写紙の冷却速度を変化させるようになっている。

ＡＤＦ３０は、搬送装置全体がＡＤＦ筐体３１で覆われ、ＡＤＦ筐体３１の外部に原稿載置台３２と排紙部３３が設けられている。

原稿載置台３２には、第１頁の原稿面（表面）を最上部にした状態の複数の原稿ＷＰが載置される。載置された原稿ＷＰは、複数のローラ等により構成される原稿搬送装置により読取位置に搬送され、読取装置ＥＳで読み取られ、排紙部３３に排紙される。

原稿搬送装置は、図示せぬ駆動制御回路により、画像形成装置２０の制御手段ＥＣと連動して作動するようになっている。

次に図２により、本発明に係る送風手段の構成について詳細に説明する。なお、図２（ａ）は、送風手段４０の上面図、図２（ｂ）は後述する拍車を含む側面方向の要部断面図、図２（ｃ）は正面図であり、図２（Ｃ）に示す白抜き矢印は、後述する冷却ファンが空気を取り入れる方向を示している。

送風手段４０は、上部の基板Ｂ１ユニットと下部の基板Ｂ２ユニットとが、搬送機構により矢印ＰＸ方向に転写紙が搬送されて送風手段４０内を通過するための若干の隙間を設けて構成されている。

基板Ｂ１ユニットは、基板Ｂ１の上部に冷却ファンＦ１〜Ｆ３が図示せぬ固定手段で固定されおり、また、基板Ｂ１の側面部には、搬送ローラＲ１、Ｒ２、及び、拍車ＧＳ１〜ＧＳｎが、それぞれ回転可能に取り付けられている。

搬送ローラＲ１、Ｒ２は、モータ等の駆動源（図示せず。）の駆動力により回転し、矢印ＰＸ方向に転写紙を搬送するようになっている。

特に、拍車ＧＳ１〜ＧＳｎは、先端部が転写紙と接触して、転写紙を搬送するため、例えば、転写紙による先端部の摩耗等を考慮して、基板Ｂ１に固着された軸Ｐ１に挿入した後、抜け止め手段Ｅ等により着脱可能に取り付けるようにしている。

基板Ｂ２ユニットは、基板Ｂ１と若干の隙間を挟んで対称的に配置され、かつ、基板Ｂ１と同様に構成されている。つまり、基板Ｂ２の側面部には基板Ｂ１のように搬送ローラＲ１、Ｒ２、及び拍車ＧＳ１〜ＧＳｎが、それぞれ回転可能に取り付けられ、基板Ｂ２の下部には、基板Ｂ１ユニットの冷却ファンＦ１〜Ｆ３と対向する位置に冷却ファンＦ１１〜Ｆ１３が設けられている。

そして、基板Ｂ１ユニットと基板Ｂ２ユニットに設けられた搬送ローラＲ１、Ｒ２、及び、拍車ＧＳ１〜ＧＳｎは、互いに対向するように配置され、送風手段４０への転写紙の進入を容易にするために、転写紙の搬送方向（矢印ＰＸ）の進入方向から退出方向に向かうに従って、互いに対向する間隔が狭くなるように配置されている。

従って、転写紙は基板Ｂ１ユニットと基板Ｂ２ユニットに設けられた搬送ローラＲ１、Ｒ２により挟持されて搬送される以外は、基板Ｂ１ユニットと基板Ｂ２ユニットに設けられた拍車ＧＳ１〜ＧＳｎと接触するだけなので、冷却効果が高まるようになっている。

なお、搬送ローラＲ１、Ｒ２、及び、拍車ＧＳ１〜ＧＳｎの形状や数量及び互いに対向する間隔等の搬送機構の構造は、転写紙の搬送速度や冷却ファンによる冷却効果（冷却性能ともいう。）等を勘案して適宜に設定すれば良く、また、冷却ファンは、印加する電圧や電流で回転数を変化でき、送風量を制御できる電動式のものとし、ファン（羽根）の枚数や形状及び冷却ファンの数量等は、転写紙の搬送速度や送風量等を考慮して適切な冷却速度が得られるように適宜に設定することが望ましい。

図３は、画像形成装置２０における定着装置１０の近傍の下流側に設けられた送風手段４０を示しており、基板Ｂ１ユニットと基板Ｂ２ユニットで構成された１セットの送風手段４０を転写紙の搬送方向に平行に、４０（Ａ）、４０（Ｂ）、４０（Ｃ）と３セット配置した状態の送風手段４０を示している。

従って、本実施の形態における送風手段４０は、上部に９台、下部に９台、合計１８台の冷却ファンにより、定着装置を通過した直後の高温の転写紙を冷却することができるようになっている。

また、冷却ファンを有する基板Ｂ１ユニットと基板Ｂ２ユニットで構成された送風手段４０は、転写紙に対して上下から送風して冷却することができるので、転写紙の上下の面を均等に冷却でき、温度差によるカール等が発生しないという利点がある。

また、送風手段４０の搬送機構が拍車や連結歯車等で構成されているので、風が通りやすく、しかも、拍車や連結歯車等も風により冷却されるので熱が溜まりにくく、冷却効果が極めて高いという利点がある。

なお、送風手段４０の配置は、転写紙の搬送方向（矢印ＰＸ１から矢印ＰＸ２方向）と直交する転写紙の幅方向に対しては、冷却ファンにより転写紙の幅方向にムラなく送風が行き渡り十分に冷却できるように、必要なセット数を並べて配置し、また、転写紙の搬送方向に対しては、冷却ファンの送風量や、転写紙の搬送速度を考慮して、適切な冷却速度が得られるように適切な数の冷却ファンを並べて配置し、それぞれの冷却ファンを個々に制御できるように設置することが望まれる。

図４により、本発明に係る光沢度制御について説明する。

図４は、縦軸は温度（Ｔ：℃）、横軸は時間（Ｓ：秒）を示し、それぞれの光沢度と転写紙の冷却状態との関係をグラフにしたものである。Ｒ１は光沢モードのときの冷却状態、Ｒ２は半光沢モードのときの冷却状態、Ｒ３は光沢無しモードのときの冷却状態を示すものとする。例えば、定着装置の定着温度を１６０℃、ワックスの結晶化温度を７０℃と仮定すると、
（１）光沢モードが選択されている場合は、定着装置１０を通過した直後の転写紙は、定着温度に近い約１６０℃程度の高温になっており、転写紙検知手段ＳＥが転写紙の先端を検知したＳ０時間のときに、送風手段４０の全ての冷却ファンの作動を開始させ、Ｓ１時間で約１６０℃から７０℃以下に急速に冷却する制御を行い、溶融していたワックスがトナーの顔料の上を覆って表面が平滑になっている状態で固化させる必要がある。

（２）半光沢モードが選択されている場合は、溶融していたワックスが固化する過程でトナーの顔料の上を覆っている状態を完全には維持できなくなり、表面に若干の凹凸が発生して半光沢状態となるように、Ｓ０時間で送風手段４０が作動開始した後に、Ｓ２時間で７０℃以下になるように徐冷する制御を行う必要がある。

つまり、半光沢モードの場合は、送風手段４０の冷却ファンの稼働数を削減する制御を行うようにし、例えば、図３に示す送風手段４０（Ａ）、４０（Ｂ）、４０（Ｃ）の３列の冷却ファンのうち、送風手段４０（Ａ）の冷却ファンＦ２に対応する列の上下の冷却ファンの作動を停止した状態で冷却することにより、光沢モードのときより若干冷却効果を低下させて冷却するように制御する。

（３）光沢無しモードの場合は、Ｓ０時間で送風手段４０を作動させ、徐冷されてＳ３時間程度で７０℃以下になるように制御するので、半光沢モードの場合より更に、溶融していたワックスがトナーの顔料の上に点在するような状態で固化してしまい、表面に凹凸が生じ光沢のない状態となるようにする。

つまり、送風手段４０の冷却ファンの稼働数を半光沢モードの場合より更に冷却ファンの稼働数を削減して、例えば、図３に示す送風手段４０（Ａ）、４０（Ｂ）、４０（Ｃ）の３列の冷却ファンのうち、送風手段４０（Ａ）の冷却ファンＦ１に対応する列の上下の冷却ファンのみ作動して冷却する。

因に、例えば、画像形成装置２０が、搬送速度２００ｍｍ／ｓでＡ４（縦２９７ｍｍ×横２１０ｍｍ）サイズの転写紙を横方向に搬送するものとすると、光沢モードの場合は、定着装置１０を通過した直後の転写紙を約１秒程度の時間で約１６０℃から７０℃以下に急速に冷却する必要がある。

従って、送風手段４０の冷却効果や転写紙の搬送速度等との関係を予め実験等で確認した上で、使用する冷却ファンを選定し、光沢モードのみでなく、半光沢モードや光沢無しモードの冷却速度を制御するための冷却ファンの稼働数や、印加する電圧、または電流等を決定することが望ましい。

特に、画像形成装置の定着温度や搬送速度、あるいは、使用するトナーのワックスの結晶化温度等は、それぞれの製品仕様等により異なり、一般の商品では、例えば、定着温度は１００〜１８０℃程度、搬送速度においては１００〜２００ｍｍ／ｓ程度、ワックスの結晶化温度にしても７０〜１１０℃程度と幅があり、限定しがたいので、これらの条件を考慮して、実際に使用する画像形成装置やトナーと送風手段４０等を使用し、各種の実験結果により光沢度制御のための構成や制御プログラム等を決定することが望ましい。

図５により、光沢度制御を行う画像形成装置の回路構成について簡単に説明する。

１００は画像形成装置２０全体の各種手段と回路との構成を示しており、１１０は画像形成装置全体の制御を行うＣＰＵであり、画像形成装置２０を制御するための各種モードのプログラムやプログラムを実行するために必要なデータ等が予め記憶されている。

ＣＰＵ１１０には、情報制御回路１２０、画像処理回路１４０、駆動制御回路１５０および電源回路４００等が接続されている。そして、これらの回路により図１に示す制御手段ＥＣが構成され、画像形成装置２０全体の制御ができるようになっている。

情報制御回路１２０は、ＣＰＵ１１０の指示により、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３０を介して外部情報機器５００と接続して、文字や画像等の画像情報や画像形成等に必要な濃度や倍率等の設定情報をＪＯＢ情報として１つの印刷単位である１ＪＯＢ単位で入力し記憶手段１６０に記憶する。そして、記憶手段１６０に記憶された設定情報等を画像処理回路１４０や駆動制御回路１５０、あるいは表示手段３００等に出力するようになっている。

また、情報制御回路１２０は、外部情報機器５００から入力した画像情報や設定情報等からなるＪＯＢ情報の他に、画像処理回路１４０や駆動制御回路１５０等を含む回路や各種手段の作動に必要な指示情報に関連する、例えば、操作入力手段２００で入力された各種情報等を画像形成装置の作動に支障がないように、適宜円滑に画像形成装置の各回路や各種手段に伝達する機能を有している。

なお、外部情報機器５００は、主としてコンピュータやインターネット・サーバーであるが、場合によっては、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）上の他の画像形成装置、あるいは、デジタル・カメラや計測した情報を出力可能な計測装置等の情報機器が想定される。

インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３０は、情報授受手段であり、前述のコンピュータや他の画像形成装置、インターネット・サーバー等の外部情報機器５００と各種ネットワークを介して接続できるように構成されている。

操作入力手段２００は、画像形成装置２０のコントロールパネルＣＰに設けられた入力装置である。前述したタッチパネル式の表示手段である液晶表示装置ＤＰやキーボードＫＢ、及び、スタート釦ＳＫ等が想定される。

例えば、キーボードＫＢを操作することにより、転写材（転写紙ともいう。）の出力枚数や種類（例えば、インデックス用紙、厚紙、普通紙、薄紙、再生紙、ＯＨＰシート等）、あるいは拡大縮小等の倍率や出力画像の濃度等の設定情報が入力できるようになっている。

また、操作入力手段２００は、場合によっては、画像形成装置２０の各種作動モードを設定するための入力手段にもなる。

表示手段３００は、前述の液晶表示装置、あるいは、液晶表示部にタッチパネル等が組み込まれた表示装置ＤＰ等により構成されている。

表示手段３００には、操作入力手段２００で情報を入力する際の操作手順や各種情報の一覧表示、あるいは記憶手段１６０に記憶された情報の表示、画像形成装置２０の作動中の状態表示や警告表示等が表示されるようになっている。

特に、本発明の実施の形態においては、タッチパネル式の表示手段ＤＰにより、転写紙上に形成され定着されたトナー画像の光沢度を選択設定できるようになっている。

例えば、タッチパネル式の表示手段ＤＰに光沢度の条件を設定する光沢条件設定ボタンが表示されているので、使用者がこの表示されているボタンに触れると、「光沢」、「半光沢」、「光沢無し」の３つのボタンが表示される。

そこで、所望のボタンに触れることにより光沢度が決定され、決定された光沢度に応じて光沢モード、半光沢モード、光沢無しモードの何れかが制御回路ＥＣに設定される。

画像処理回路１４０は、ＣＰＵ１１０の指示により、画像読取手段１３が読み取った原稿の画像情報をデジタル変換して、画像データとして記憶手段１６０に記憶させたり、記憶手段１６０に記憶されている画像データに基づき画像形成手段１１が画像を形成する際に、画像形成手段１１の画像形成方式に適したデータや信号等に変換する回路である。

駆動制御回路１５０は、ＣＰＵ１１０の指示により、画像形成手段１１、画像読取手段１３、給排紙手段１４、及び、ＡＤＦ３０等を、予め設定された作動モードに基づき、適切なタイミングで作動させ画像形成作動を行なわせるための回路である。

なお、本実施の形態の画像形成装置２０には、後述するように、転写紙検知手段ＳＥ、送風手段４０が設けられ、操作入力手段２００（光沢度設定手段）で設定された光沢、半光沢、光沢無しの何れかに応じて、ＣＰＵ１１０の指示により、駆動制御回路１５０が光沢モード、半光沢モード、光沢無しモードの何れかを実行するようになっている。

記憶手段１６０は、画像を形成するために必要な画像データ及び画像形成装置２０を制御するための設定条件等からなるＪＯＢ情報やＪＯＢデータ、及び、各種設定モードのプログラム等の情報を記憶するようになっている。

なお、ＪＯＢ情報とは、画像形成装置２０が複写機の場合は、例えば、原稿の画像情報に基づき、原稿をセットし、片面又は両面モードの選択、給紙トレイの選択、コピー部数の選択、印刷濃度の選択などの、個々の仕事（ＪＯＢ）の情報のことで、各種の設定を行い、コピー開始を指示することにより決定される一連の印刷データをいい、このような１つの印刷指示（１印刷単位ともいう。）に対応した印刷データ群を１ＪＯＢという。

また、同様に、画像形成装置がプリンターの場合は、外部情報機器５００から送信された一連の印刷データ群をＪＯＢ情報といい、１つの印刷指示に対応した印刷データ群を１ＪＯＢという。そして、１ＪＯＢ毎にＪＯＢ情報やＪＯＢデータを取り扱うことを１ＪＯＢ単位という。

なお、ＪＯＢデータとは、ＪＯＢ情報に付随した、例えば、転写材に応じた搬送速度のデータのように、画像形成動作を実行するための制御項目に関する詳細なデータをいう。

従って、記憶手段１６０には１つのＪＯＢ毎に、つまり１ＪＯＢ単位（単に、ＪＯＢ単位ともいう。）でＪＯＢ情報やＪＯＢデータが記憶されている。

また、本実施の形態においては、光沢モード、半光沢モード、光沢無しモードに対応した制御プログラムが予め記憶されており、操作入力手段２００のタッチパネル式の表示手段ＤＰにより選択設定された、光沢、半光沢、光沢無しの何れかの情報に基づき、情報制御回路１２０を介して光沢モード、半光沢モード、光沢無しモードの何れかの制御プログラムが読み出され、ＣＰＵ１１０が読み出された制御プログラムを実行することで駆動制御回路１５０が送風手段４０を作動させるようになっている。

画像形成手段１１は、図１に示すように、感光体ドラム５、帯電手段６、現像手段７、転写分離手段８、クリーニング手段９、及び定着装置１０等により構成され、駆動制御回路１５０により作動される。

そして、画像読取手段１３で読み取られ、記憶手段１６０に記憶された画像データに基づき、ＪＯＢ情報やＪＯＢデータにより制御されて、感光体ドラム５上にトナー像を形成し、転写材である通常の転写紙Ｐまたは特殊な転写紙ＩＰ等にトナー像を転写し溶融固着して記録するようになっている。

画像読取手段１３は、図１に示すように、読取光学系と読取装置ＥＳとで構成されている。駆動制御回路１５０により作動され、読取位置に搬送された原稿の画像情報を読取装置ＥＳで読み取り、読み取られた画像情報は、例えば、画像処理回路１４０により、デジタルの画像データに変換して、記憶手段１６０に記憶するようになっている。

給排紙手段１４は、図１に示すように、特殊な転写紙ＩＰや普通紙の通常の転写紙Ｐを収納する給紙カセット１２と、複数のローラやモータ等の駆動源（図示せず。）からなる搬送機構等を有する給排紙搬送装置として構成されている。

給排紙手段１４としての給排紙搬送装置は、ＣＰＵ１１０の指示により、駆動制御回路１５０を介して作動され、給紙カセット１２から選択された転写紙ＩＰ又は転写紙Ｐを適切なタイミングで感光体ドラム５に向けて給紙搬送し、片面印刷や両面印刷等の工程を経て画像が形成された転写紙ＩＰ又は転写紙Ｐを排紙皿３へ排紙搬送するようになっている。

転写紙検知手段ＳＥは、搬送される転写紙の先端を検出すると、送風手段４０を作動開始するために、通過情報を駆動制御回路１５０に出力するようになっている。

送風手段４０は、ＣＰＵ１１０の指示により、駆動制御回路１５０を介して、予めタッチパネル式の表示手段ＤＰにより選択設定された光沢度に応じて、冷却ファンを駆動制御し、定着装置１０を通過した直後の高温の転写紙を冷却するようになっており、転写紙検知手段ＳＥから通過情報が駆動制御回路１５０に入力されると、冷却速度を変化させる作動が開始されるようになっている。

従って、前述の表示手段ＤＰにより、例えば、「光沢」が選択されている場合は、定着装置１０を通過した直後の高温の転写紙の先端を転写紙検知手段ＳＥが検知すると通過情報が出力され、ＣＰＵ１１０が駆動制御回路１５０を作動させ、光沢モードの実行を開始させる。

駆動制御回路１５０は送風手段４０を作動し、送風手段４０の全ての冷却ファンを作動させ、直ちにトナーに含有されるワックスの結晶化温度以下になるように急速に冷却する。

また、同様に、「半光沢」が選択されている場合は、半光沢モードを実行し、光沢モードのときよりワックスの結晶化温度以下になる時間が長くなるように、幾つかの冷却ファンの作動を停止して徐冷を行う。

また、「光沢無し」が選択されている場合は、半光沢モードのときよりワックスの結晶化温度以下になる時間が長くなるように、更に幾つかの冷却ファンの作動を停止して徐冷を行うことで、所望の光沢が得られるようにしている。

なお、送風手段４０による冷却方式には、前述のように冷却ファンの作動を制御する形態により稼働数可変方式、電圧可変方式、及び電流可変方式がある。

稼働数可変方式は、例えば、上下一対に設けられた冷却ファンに対して、作動させる冷却ファンと停止させる冷却ファンを予め光沢度に応じて設定しておき、前述のように、光沢、半光沢、光沢無しの変化に応じて、段階的に徐々に冷却ファンの稼働数を減少させる方式である。

電圧可変方式、及び電流可変方式は、例えば、光沢、半光沢、光沢無しの変化に応じて、冷却ファンによる送風量が減少するように、予め設定された電圧または電流を冷却ファンに印加することにより冷却速度を制御する方式である。

なお、冷却効果は画像形成装置の構造や使用する冷却ファンの特性等により大きく影響されるので、何れの方式においても、光沢、半光沢、光沢無しの変化に応じて、予め実験等で冷却効果を測定して設定することが好ましい。

また、冷却効果等を考慮して、場合によっては、上下一対の冷却ファンをそれぞれ個別に制御できるようにして、上下別々に作動させ、より細かな冷却制御ができるようにしても良く、また、稼働数可変方式、電圧可変方式、及び電流可変方式等の方式を適宜に組み合わせても良いことは言うまでもない。

自動原稿送り装置（ＡＤＦ）３０は、図１に示すように、原稿載置台３２に載置された原稿を原稿搬送装置により自動的に１枚づつ読取位置に搬送する装置で、画像形成装置２０のＣＰＵ１１０の指示により、駆動制御回路１５０と連携して作動する。

電源回路４００は、使用者の操作により、電源スイッチ（図示せず）が投入されると、電源から適切な通電が画像形成装置全体に行われ、電源スイッチが遮断されると、通電が遮断されるようになっている。

なお、電源スイッチが投入されていても、例えば、画像形成装置を待機状態にする省電モードの場合は、ＣＰＵ１１０の指示により、一時的なメモリの記憶内容等の保存のために必要な通電のみを継続し、定着装置のヒータ等の他の通電を遮断するするようになっている。

以上のように、本実施の形態において、光沢度を「光沢」、「半光沢」「光沢無し」の３段階に区分し、冷却速度を変化させることにより光沢度を制御する光沢度制御に関して説明したが、光沢度は３段階に限定する必要はなく、更に細かい区分を設けて設定し、制御するようにしても良いことはいうまでもない。

そして、本発明は、制御手段が、光沢度設定手段により設定された光沢度に応じて、予め設定された制御プログラムにより送風手段を作動させ、定着装置を通過した直後の転写紙の冷却速度を変化させるようにしたので、送風手段の駆動制御だけで所望の光沢を得ることができ、構造が簡単で、所望の光沢が得られ、高品位な画像が形成できる画像形成装置を提供することができるようになった。

特に、作動させる冷却ファンと停止させる冷却ファンを設定し、複数の冷却ファンの稼働数を変化させるだけで冷却速度を変化させることができるので、冷却速度を変化させるための制御が簡単になり制御プログラムも簡単になるので、制御手段を構成するメモリを含む集積回路等を安価に作製できるようになった。

また、冷却ファンに印加する電圧、または電流を変化させる電気的な制御のみで冷却速度を変化させることができるので、冷却速度を変化させるための制御が簡単になり、制御手段を電気部品を含む回路基板のみで安価に作製できるようになった。

更に、制御手段は、定着装置を通過した直後の転写紙の温度が、トナーに含有されるワックスの結晶化温度以下になるまで、送風手段を作動させればよいので、送風手段を効率よく作動させることができ、電気エネルギを無駄にすることがなく環境に優しい画像形成装置を提供できるようになった。

なお、本実施の形態においては、画像形成装置が複写機の場合について説明したが、電子写真方式でトナーによる画像形成を行うものであれば、プリンタ、ファクシミリであっても良いことは言うまでもなく、特に、ワックスを含有するトナーを用いることにより、より光沢のある高品位な画像が形成できるようになっている。

本発明に係る画像形成装置の概略図。 本発明に係る送風手段の概略図。 本発明に係る送風手段の配置構成図。 本発明に係る光沢制御を説明するグラフ。 本発明に係る画像形成装置の回路構成を示すブロック図。

符号の説明

１ 筐体
２ 手差し皿
３ 排紙皿
４ ローラ
５ 感光体ドラム
６ 帯電手段
７ 現像手段
８ 転写分離手段
９ クリーニング手段
１０ 定着装置
１１ 画像形成手段
１２ 給紙カセット
１３ 画像読取手段
１４ 給排紙手段
１５ 分離爪手段
１６ 反転部材
１７ 反転ローラ
２０ 画像形成装置
３０ 自動原稿送り装置
４０ 送風手段

Claims (4)

1. 原稿情報に基づき像担持体に形成された静電潜像が、ワックスを含有するトナーにより現像され、転写紙に転写されたトナー像を熱により溶融し定着させる定着装置を有する画像形成装置において、
   転写紙に定着されたトナー像の光沢度を設定する光沢度設定手段と、
   前記定着装置の下流側近傍に設けられ、冷却ファンを有する送風手段と、
   少なくとも前記送風手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記光沢度設定手段により設定された光沢度に応じて、前記送風手段を駆動制御し、前記定着装置を通過した直後の転写紙の冷却速度を変化させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記送風手段は、複数の冷却ファンを有し、前記制御手段は、前記複数の冷却ファンの稼働数を変化させて、前記定着装置を通過した直後の転写紙の冷却速度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記送風手段の冷却ファンに印加する電圧、または電流を変化させることにより、前記定着装置を通過した直後の転写紙の冷却速度を変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記送風手段を作動させ、前記定着装置を通過した直後の転写紙の温度が、トナーに含有されるワックスの結晶化温度以下になるまでの時間を変化させることで前記冷却速度の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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