JP2007334189A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表面の光沢度、平滑度、厚み、等が異なる各種のコート紙に画像形成を行った場合においても、適切な光沢度の画像を出力可能な画像形成装置を得る。
【解決手段】光沢度測定手段４０によりシート表面の、トナー画像を有さない非画像部とトナー画像を有する画像部との光沢度を検知し、双方の測定値に応じて、
定着条件を制御することを特徴とする画像形成装置とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、トナーを用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、表面の光沢度、平滑度、厚み、等が異なる各種のコート紙に画像形成を行う、画像形成装置に関するものである。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられている定着装置は、所定の温度に制御された定着ローラと、弾性体を有してその定着ローラに圧接する加圧ローラとによってシート表面上の未定着のトナー画像を加熱し、加圧することによって定着する熱ローラ定着方式が、モノクロ機からカラー機に至るまで幅広く採用されている。

主にカラー画像の画質や品位を向上させるためには、光沢度を制御することが求められている。光沢度は特にカラー画像においては、ある程度高い方が、画像濃度が高くなり、色域を広くすることができるので、好ましい。しかし逆に、光沢度が高すぎると、反射光が多くなるため、文字画像においては、文字が読みにくくなるという欠点がある。

熱ローラ定着方式の画像形成装置において、画像の光沢度を制御するものとして、写真モード等の特定の画質モードが選択された場合には、定着装置の加圧手段の圧力を増加させる装置が知られている（特許文献１参照）。

また定着後の画像の光沢度を検出して、光沢制御パラメータを再設定する画像形成装置が知られている（特許文献２参照）。

一方、近年、電子写真方式の画像形成装置がＰＯＤ（プリントオンデマンド）等の軽印刷の分野で使用されるようになり、記録材に関する多様なニーズに対応できることが要求されている。例えば、ポスター、カタログ等に使用される高光沢性の上質コート紙から、雑誌の本文用紙である古紙パルプ１００％の低光沢性の再生紙、ラフ紙、等である。

各種多様な記録材に対して光沢度を制御するものとしては、特許文献３では記録材の厚さ検出手段と、記録材の表面光沢を検出する記録材表面光沢検出手段との出力に応じて、定着条件を変更するものが知られている（特許文献３参照）。

またその他の光沢度を安定に制御するものとして、定着装置の長期間の使用によって定着ローラ表面が経時変化した場合であっても、定着ローラ表面の光沢度検知手段に対応して定着条件を制御することにより、初期と同様の画像光沢を得ようとする画像形成装置が知られている（特許文献４参照）。
特開平６−１７５４４６号公報 特開平１１−１１９４８４号公報 特開平７−３１１５０６号公報 特開２００３−１５６９６９号公報

しかし、上記特許文献１、特許文献４に記載された画像形成装置では、表面の光沢度や厚みが異なる各種の用紙に画像形成を行った場合に、定着後の画像の光沢度が異なってしまうという問題がある。

つまりグロスコート紙等の平滑性の高い紙においては、その表面に形成されたトナー画像の表面が平滑になり光沢度は高くなる。逆に再生紙、ラフ紙等の平滑度の低い紙においてはトナー画像の表面が粗くなり光沢度は低くなる。また厚い紙に対しては必要な熱量が多いので、定着時にトナーが十分に溶融しないため、紙面上に形成されたトナー画像の表面が粗くなり、光沢度は低くなる。

また特許文献２に記載された画像形成装置では、紙の表面性を考慮せずに画像の光沢度を規定値内にするように画像光沢制御パラメータを再設定するので、極端に平滑度が高い紙や、低い紙を用いると、パラメータの変更量が大きくなり、光沢度を一律の規定値内に制御することが困難になるという問題がある。

さらに特許文献３に記載の画像形成装置では、記録材の厚さと、光沢度により、定着条件の変更を行っているので、定着後の実際の画像光沢度は、定着条件には反映されない。このため定着ローラ表面の経時変化や、画像形成時の周囲環境の影響、等により実際の定着後の画像光沢度が安定しないという問題を有している。

本発明は上記問題に鑑み、表面の光沢度、平滑度、厚み、等が異なる各種のコート紙に画像形成を行った場合においても、適切な光沢度の画像を出力可能な画像形成装置を得ることを目的とするものである。

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
１．加熱手段によって所定温度に制御された定着部材と、前記定着部材に圧接する加圧部材との間に形成されたニップ部にシートを搬送し、シート表面上のトナー画像を定着させる定着装置、を有する画像形成装置において、定着後のシート表面の光沢度を測定する光沢度測定手段と、前記定着装置での定着条件を変更する変更手段と、を有し、前記光沢度測定手段は、トナー画像を有さない非画像部とトナー画像を有する画像部との光沢度を測定し、双方の測定値に基づいて、前記変更手段により定着条件を変更制御することを特徴とする画像形成装置。
２．前記変更制御は、前記光沢度測定手段による画像部の測定値と基準値とに基づいて定着条件の変更制御を行い、前記基準値は前記光沢度測定手段による非画像部の測定値により設定されることを特徴とする１に記載の画像形成装置。
３．前記定着条件は、定着部材への加圧部材の加圧荷重、シートの搬送速度、定着部材の制御温度、のうち少なくとも一つであることを特徴とする１又は２に記載の画像形成装置。
４．加熱手段によって所定温度に制御された定着部材と、前記定着部材に圧接する加圧部材との間に形成されたニップ部にシートを搬送し、シート表面上のトナー画像を定着する定着装置と、外部より各種のシート情報の入力がなされる入力手段と、シートの各種情報が記憶される記憶部と、定着後のシート表面の光沢度を測定する光沢度測定手段と、前記定着装置の定着条件を変更する変更手段と、を有し、前記光沢度測定手段により測定された、光沢度情報に基づいて、定着条件を変更制御するとともに、変更制御後の定着条件を前記入力手段により入力されたシート情報と関連づけて前記記憶部に記憶することを特徴とする画像形成装置。
５．前記光沢度情報は、トナー画像を有さない非画像部と、トナー画像を有する画像部の光沢度であり、前記変更制御は、画像部の光沢度と基準値とに基づいて定着条件の変更制御を行い、前記基準値は非画像部の光沢度により設定されることを特徴とする４に記載の画像形成装置。
６．前記定着条件は、定着部材への加圧部材の加圧荷重、シートの搬送速度、定着部材の制御温度、のうち少なくとも一つであることを特徴とする４又は５に記載の画像形成装置。

本発明によれば、表面の光沢度、平滑度、厚み、等が異なる各種のコート紙に画像形成を行った場合においても、適切な光沢度の画像を出力可能な画像形成装置を得ることが可能となる。

以下、本発明の画像形成装置の実施の形態を図を用いて説明する。

図１は本実施の形態に係る画像形成装置の要部を示す図である。画像形成装置１００は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、ベルト状の中間転写体６と給紙装置２０及び後述する定着装置３０等から構成されている。

画像形成装置１００の上部には、スキャナー１１０が設置されている。原稿台上に載置された原稿はスキャナー１１０の原稿画像走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれる。ラインイメージセンサにより光電変換されたアナログ信号は、制御手段において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに入力される。

イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段５Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段５Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段５Ｃを有する。ブラック（Ｋ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段５Ｋを有する。

帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。

４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の小粒径トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像装置である。

６は、ベルト状の中間転写体であり、複数のローラにより、回転可能に支持されている。

画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回転する中間転写体６上に一次転写手段７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて（一次転写）、合成されたカラー画像が形成される。

一方、画像転写後の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはクリーニング手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによりにより残留トナーが除去される。

給紙装置２０のシート収納部（トレイ）２１内に収容された記録媒体（以下、シートと称す）Ｓは、給紙手段（第１給紙部）２２により給紙され、給紙ローラ２３，２４，２５Ａ，２５Ｂ、レジストローラ（第２給紙部）２６等を経て、二次転写手段（転写ローラ）９に搬送され、シートＳ上にカラー画像が転写される（二次転写）。

なお、画像形成装置１００の下部に鉛直方向に縦列配置された３段のシート収納部２１は、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付した。また、３段の給紙手段２２も、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付してある。シート収納部２１、給紙手段２２を含めて給紙装置２０と称す。

５０は、装置の各種表示を行うＬＣＤからなる表示部とともに各種操作の入力が行われる入力手段である。ＬＣＤに重ねて配置されているタッチパネルの箇所をユーザが触れることにより操作指示の入力がなされる。シート収納部２１に収容されたシートＳのサイズ及び紙種は入力手段５０の表示画面に表示され、任意に選択設定される。また、原稿サイズと複写倍率とによってシートＳのサイズを自動設定することも可能である。

カラー画像が転写されたシートＳは、定着装置３０においてシートＳが挟持され、熱と圧力とを加えることによりシートＳ上のカラートナー画像（あるいはトナー画像）が定着されてシートＳ上に固定され、搬送ローラ対３７に挟持されて搬送され、排紙搬送路に設けられた排紙ローラ２７から排出され、機外の排紙トレイ２８上に載置される。

一方、二次転写手段９によりシートＳにカラー画像を転写した後、シートＳを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８により残留トナーが除去される。

４０は光沢度測定手段であり、シートＳの表面の光沢度を測定する。

シートＳの両面に複写する場合には、シートＳの第１面に形成した画像を定着処理した後、シートＳを分岐板２９により排紙搬送路から分岐させ、下方の搬送路ｒ１、さらに搬送路ｒ３に導入した後、逆転搬送し、搬送路ｒ４に搬送した後、上方に迂回し給紙ローラ２５Ｂにより搬送する。

シートＳは画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて第２面に各色の画像が両面に形成され、定着装置３０により加熱定着処理され、排紙ローラ２７によって装置外に排出される。

なお、画像形成装置１００の説明においては、カラー画像形成にて説明したが、モノクロ画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。

図２は本実施の形態に係る画像形成装置の制御関係を表すブロック図である。なお、同図では本実施形態の動作説明に必要な部分の周囲を中心に記載してあり、その他の画像形成装置として既知の部分については省略してある。また以降の図においては説明の重複を避けるために、共通する部分は同一符号を付すことにより説明に代える。

６０は各種の制御を行う制御手段、１１０は原稿画像を読みとって画像データを形成するスキャナー、５０は装置の各種表示を行うＬＣＤからなる表示部とともに各種操作の入力が行われる入力手段、１１１はネットワークを介した通信を行う通信手段としてのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）、１００はシート上に画像形成を行う画像形成装置である。

３６は定着条件変更手段であり、光沢度測定手段４０からの測定値に基づいて、制御手段６０が定着条件変更手段３６を制御する。

同図において、制御手段６０は各部を制御するＣＰＵからなる制御部６１と各種記憶部としての制御メモリ６２、画像メモリ６３、不揮発メモリ６４、とからなる。

各種の制御手段はあらかじめ制御メモリ６２に記憶させてあるプログラムを実行させることによりなされる。また画像メモリ６３にはスキャナー１１０あるいはインターフェイス１１１を介して入力された画像データ及び、光沢度測定手段４０の検知画像に用いられる各種パッチ画像、等が記憶される。不揮発メモリ６４には、シートに関する複数の情報として、紙種、斤量、及びこれらのシート情報と関連づけてられた定着条件、等が記憶される。

入力手段５０を用いてユーザによる各種の入力操作が行われ、その入力内容に応じて画像形成装置１００により画像データに基づいて画像形成がなされる。

以下、画像形成装置１００の定着装置３０について説明する。

図３は、加熱ローラ方式の定着装置３０の一実施の形態を示す断面図である。

定着装置３０は、加熱源３３により加熱される定着部材としての定着ローラ３１、加熱源３４により加熱される加圧部材としての加圧ローラ３２等から構成されている。

定着ローラ３１の周囲には、クリーニングローラ３５、温度検知手段（温度センサ）ＴＳ１、及び図示しない異常温度防止用のサーモスタット等が配置されている。加圧ローラ３２の周囲にも、温度検知手段（温度センサ）ＴＳ２、異常温度防止用のサーモスタット等が配置されている。

次に定着部材としての定着ローラ３１周辺の構成について説明する。

加熱源３３，３４には、ハロゲンランプ、誘導加熱手段等が用いられる。定着ローラ３１は、熱伝導性基体（芯金）３１１、弾性層３１２、被覆層３１３等により構成されている。

温度センサＴＳ１は、定着ローラ３１の表面温度を検知する。温度センサＴＳ１の検出信号により制御手段は、定着ローラ３１の表面温度を所定温度に制御する。

定着ローラ３１と加圧ローラ３２とが圧接する定着ニップ部ＮにシートＳが導入されると、加熱源３３により加熱された定着ローラ３１の熱がシートＳに付与され、シートＳ上のトナー画像ｔが加熱定着される。

定着ローラ３１は、熱伝導性基体３１１、弾性層３１２、被覆層３１３からなる外径２０〜７０ｍｍの円筒状部材である。円筒状の熱伝導性基体３１１としては、熱伝導性の良好なアルミニウム材が主として用いられ、非磁性ステンレス鋼材、耐熱性ガラス等も用いられる。熱伝導性基体３１１は、所要の機械的強度を有し、厚さ（肉厚）が０．８〜１０ｍｍ厚のものである。

弾性層３１２は、例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等の合成ゴムで形成される。さらに画像形成の高速化対応のために、上記合成ゴム中に、フィラーとしてシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末５〜３０質量％を配合させて熱伝導率を向上させる方法が好ましい。混入されたフィラーは、導電性カーボンブラックと同様に、良導電性のものが好ましい。そうすることにより、弾性層３１２の電気抵抗（体積抵抗率）を容易に低く設定することができる。弾性層３１２の厚さ（肉厚）は、０．３〜３ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍ厚で、ＪＩＳ−Ａゴム硬度のゴム硬度５Ｈｓ〜３０Ｈｓである。

弾性層３１２の外側（外周面）に、トナーとの離型性を良好とするため、厚さ２０〜８０μｍのＰＦＡ（フッ素樹脂）チューブを被覆したものや、フッ素樹脂（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ）塗料を２０〜１００μｍ塗布したものや、層厚２０〜５００μｍのシリコーンゴムやフッ素ゴムを成形したもので、熱伝導率が良好で耐熱性の被覆層３１３を設ける。被覆層３１３は、トナーとの離型性を良好とするとともに、弾性層３１２の耐久性を高める。

続いて加圧部材としての加圧ローラ３２の周辺の構成について説明をする。

上側の定着ローラ３１と対をなす下側の加圧ローラ３２は、円筒状部材であり、熱伝導性基体３２１、弾性層３２２、被覆層３２３からなる。加圧ローラ３２の構成部材は、定着ローラ３１の構成部材とほぼ同一の材料、特性、寸法に形成されている。

例えば厚さ１〜３ｍｍのＳＴＫＭを用いた熱伝導性基体３２１と、熱伝導性基体３２１の外周面に、例えばシリコーンゴム層あるいはフッ素ゴム層やシリコーンゴムの発泡材を用いたスポンジ状の、厚さ（肉厚）０．３〜５ｍｍ厚でゴム硬度が３０Ｈｓ〜７０Ｈｓ（ＪＩＳ−Ａゴム硬度）の厚肉ゴム層よりなる弾性層３２２とにより形成された外径３０〜７００ｍｍ程度のローラとして構成される。弾性層３２２の外側（外周面）には、離型性を有するＰＦＡ、ＰＴＦＡ等の耐熱性のフッ素樹脂のチューブを被覆した被覆層３２３が形成されている。固定位置に回転可能に支持された上側の定着ローラ３１と、バネ付勢されて定着ローラ３１に圧接する下側の加圧ローラ３２との間に、平面状の定着ニップ部Ｎが形成されトナー画像ｔの定着が行われる。

定着装置３０の定着ニップ部Ｎを通過したシートＳは、分離爪ＣＬによって定着ローラ３１の外周面から分離される。定着ニップ部Ｎのシート搬送方向下流側には、駆動ローラ３７Ａと従動ローラ３７Ｂからなる搬送ローラ対３７が配置されている。

なお図３では定着装置の一実施の形態として、加熱ローラ方式の例を示したが特にそれに限定されず、加熱ベルト方式の定着装置としてもよい。

図４は定着条件変更手段の一実施態様として加圧荷重変更手段を示す図である。図４は図３の前面側の断面図である。同図において、３８１は支点となる支軸、３８２は作用点となる軸受け、３８３は力点となる揺動部材である。熱伝導性基体３２１は両端部で径を絞っており、前面側と背面側の両端部で図示しない断熱スリーブを介して軸受け３８２が支持している。

３６が加圧荷重変更手段であり、揺動部材３８３への荷重を変更することにより軸受け３８２を介して加圧ローラ３２に作用する加圧荷重を変更している。

加圧荷重変更手段３６は、図示していないモータにより駆動回転されるカム軸３６５に固定された偏心カム３６４によって、ベアリング３６３を押し上げ、ベアリング３６３を支持する可動部材３６２を押し上げる。可動部材３６２に保持されたバネ３６１が揺動部材３８３の一端を押し上げることにより、揺動部材３８３は支軸３８１を中心にして揺動（回転）し、加圧ローラ３２に作用する加圧荷重の変更が行われる。

図５は偏心カム３６４及び関連部材の拡大正面図である。偏心カム３６４は、４箇所の平面部と曲面部とを有する。第１面部３６４Ａはカム軸３６５の中心から距離Ｌ１の位置である。第２面部３６４Ｂはカム軸３６５の中心から距離Ｌ２の位置である。第３面部３６４Ｃはカム軸３６５の中心から距離Ｌ４の位置である。第４面部３６４Ｄはカム軸３６５の中心から距離Ｌ３の位置である。これらの距離は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４に設定されている。

カム軸３６５の回転による偏心カム３６４の第１面部３６４Ａ、第２面部３６４Ｂ、第３面部３６４Ｃ、第４面部３６４Ｄの停止位置は、図示しない位置検知手段ＰＳによって検知される。

カム軸３６５が所定の位置に回転することでベアリング３６３の外周面とカム軸３６５の中心とは距離Ｌ１〜Ｌ４の距離に変化する。バネ３６１の揺動部材３８３に対する付勢力は距離Ｌ１時の最小値から距離Ｌ４の最大値まで変化し、加圧ローラ３２に作用する加圧荷重の変更が行われる。

なお、本実施例は偏心カムとして４箇所の平面部を有する長方形の例で説明したが本実施態様に限定されず５角以上の多角形状や、円盤状の偏心カムを用いて多段階に加圧荷重が変更できるようにしてもよい。

図６は本発明の実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。まずステップＳ１１では所望の光沢度が得られるように定着条件の変更を行う光沢度補正の実行を行うか否かを選択する。この選択は例えば入力手段５０により行われる。実行する場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）には、続いて定着条件を初期定着条件に設定を行う（ステップＳ１２）。

次いで、ステップＳ１３は画像部の光沢度が所定の基準値の範囲内となるように定着条件を決定する工程である。ステップＳ１３は、ステップＳ１３１〜ステップＳ１３５からなる。まずステップＳ１３１では初期定着条件によりテスト画像が作成される。画像データはあらかじめ画像メモリ６３に記憶されており、トナー画像を有する画像部として、光沢度測定が可能な数十ｍｍ角のパッチ画像がシート上に形成され、定着装置３０の定着ニップ部Ｎに導入することによりトナー画像がシート上に加熱定着される。

次いでステップＳ１３２で、光沢度測定を行う。光沢度の測定は定着装置３０の搬送方向下流に位置する、光沢度測定手段４０により行う。光沢度測定手段４０は定着後のシート表面のトナー画像を有さない非画像部とトナー画像を有するパッチ画像部の双方の光沢度測定を行う。光沢度測定手段４０の構成を図８を用いて説明する。

図８は光沢度測定手段４０の一実施の態様を示す図である。光沢度Ｇ_Sは、日本工業規格ＪＩＳ−Ｚ８７４１の「鏡面光沢度−測定方法」で規定されている。光沢度測定手段４０は、同規定の入射角θが６０度の鏡面光沢度に準拠した構成としている。

同図に示すように、光源４１からの光を光学系４３を介して試料としてのシートＳに照射する。このシートＳの反射光を光学系４４を介して受光器４２で受光させる。Ｓ１、Ｓ２は矩形スリットである。図に示す指定された入射角θ（＝６０度）に対してシートＳの表面からの鏡面反射光束をφ、標準面からの反射光束をφｓとして光沢度Ｇは下記式で表される。

Ｇ＝（φ／φｓ）×（使用した標準面の光沢度）
ここで、あらかじめ使用した標準面の光沢度は１００．０である。従って、光沢度は１００以下の数値で表されることになる。

図６に戻って、動作フローの説明を続ける。ステップＳ１３３では非画像部の光沢度により画像部の光沢度の基準値を設定する。基準値の設定としては例えば参照テーブルを用いる手段がある。参照テーブルはあらかじめ不揮発メモリ６４に記憶しておき、参照テーブルを参照することにより、非画像部の光沢度により、画像部の光沢度の基準値が設定される。表１に参照する参照テーブルの例を示す。

表１に示す参照テーブルは非画像部の光沢度に対して、画像部の光沢度の基準値があらかじめ設定されたものである。表１で非画像部の光沢度が５．０〜９．９であれば画像部の光沢度の基準値下限は１５、基準値上限は２５に設定される。

ステップＳ１３４では画像部の光沢度が、基準値の範囲内であるか否かを判断する。画像部の光沢度が、ステップＳ１３３で設定された基準値の範囲内でない（ステップＳ１３４のＮｏ）場合には定着条件の変更（ステップＳ１３５）を行い、基準の範囲内（ステップＳ１３４のＹｅｓ）であれば終了する（ＥＮＤ）。

ステップＳ１３５で定着条件の変更を行った場合には、ステップＳ１３１〜ステップＳ１３４の動作を再度行い、ステップＳ１３４の条件を満たすまで繰り返す。

ステップＳ１３５における定着条件の変更は定着ローラへの加圧ローラの加圧荷重の変更により行う。加圧荷重の変更は図４，図５に示したようにカム軸３６５の回転位置を制御することにより、加圧ローラ３２に作用する加圧荷重の変更を行う。

画像部の光沢度が基準値下限よりも低い場合には画像部の光沢度を上げるように加圧荷重を増加させ、基準値上限よりも高い場合には画像部の光沢度を下げるように加圧荷重を減少させる。

このように、シート表面のトナー画像を有さない非画像部とトナー画像を有する画像部との光沢度の測定を行い、非画像部の光沢度に対応して、画像部の適切な光沢度の基準値を設定し、画像部の光沢度が基準値範囲内となるように、定着条件を制御することにより光沢度、平滑度、厚み、等が異なる各種のコート紙に画像形成を行った場合においても、適切な光沢度の画像を出力可能な画像形成装置を得ることが可能となる。

なお、上記では非画像部の光沢度から画像部の光沢度の基準値を設定する手段の一実施態様として、参照テーブルを用いた手段を示したが、他の例として非画像部の光沢度から画像部の光沢度の基準値下限、基準値上限を計算により設定されるようにしてもよい。例えば非画像部の光沢度をＸとした場合に、その値に対して画像部の光沢度の基準値下限をＸ＋８、基準値上限をＸ＋１４とする場合である。

さらに、その他の例として光沢度の基準値が異なった参照テーブルを複数設けて、ユーザにより任意の参照テーブルを選択するようにしてもよい。

図７は本発明の第二の実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。同図においてステップＳ１１は図６と共通し、ステップＳ１２１〜Ｓ１２６は図６のステップＳ１２に相当し、ステップＳ１３は図６のステップＳ１３１〜Ｓ１３５に相当する。同図において光沢度補正を実行する場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）には、シート情報の入力を行う（ステップＳ１２１）。シート情報の入力を図９に基づいて説明する。

図９は入力手段５０によるシート情報の入力例を示す図である。同図に示すように、入力手段５０によりシートを収納しているトレイ（シート収納部２０）、シートのサイズ、紙種、斤量を選択することにより入力を行う。また荷重補正履歴の表示が「履歴あり」の場合には、そのパネル上のボタンを押す（ステップＳ１２２のＹｅｓ）ことにより前回のシート種に応じた定着条件を呼び出すことができるので、続いて行う、定着条件を決定する工程（ステップＳ１３）を省略することができる。

続いてステップＳ１２３でシート情報からそれと関連づけて不揮発メモリ６４に記憶されている定着条件の呼び出しを行い、呼び出した条件に定着条件を設定する（ステップＳ１２４）。定着条件の呼び出しに用いるシート情報とは、主に、紙種と斤量の情報である。この際に呼び出される定着条件としては、過去に同じシート情報で光沢度補正を実行した履歴がある場合には、後述のステップＳ１４で記憶されていた定着条件である。

一方、履歴が無い（ステップＳ１２２のＮｏ）場合にはあらかじめ斤量等から設定した初期の定着条件が呼び出される（ステップＳ１２５）。

ステップＳ１２６では、Ｓ１２５で呼び出した定着条件になるように、定着条件の設定を行う。定着条件を設定する一実施態様としては、図６のステップＳ１３５と同様にカム軸３６５の回転位置を制御することにより加圧ローラ３２に作用する加圧荷重の変更を行う。ステップＳ１３は図６のフローで説明したので省略する。

ステップＳ１４では最終的に決定された定着条件を不揮発メモリ６４に記憶する。その際には、ステップＳ１２１で入力されたシート情報と関連づけられて記憶される。

このように定着条件を入力されたシート情報と関連づけて記憶部としての不揮発メモリ６４に記憶することにより、ユーザが繰り返し用いるシート種に対しては、前回の定着条件を呼び出すことにより光沢度補正を省略することが可能となり、不要なシートの消費を削減することができ、さらにユーザ使用紙に応じた、適切な光沢度の設定が可能となる。

なお、図４では定着条件変更の実施態様の例として、加圧荷重の変更であったが、特に本実施態様に限定されず、その他の例として変更する定着条件をシートの搬送速度とし、光沢度を上げる場合には搬送速度を遅くし、逆に光沢度を下げる場合には搬送速度を速くするように制御を行ってもよい。また別の例として、変更する定着条件を定着ローラ３１の制御温度としてもよく、あるいはこれらの異なる定着条件を併用して変更するようにしてもよい。

図２に示す、画像形成装置を用いて光沢度が異なる数種類のシートにおいて、定着装置３０にて、同条件で平滑度が異なる数種類のシートへの定着を実施した際の非画像部と、画像部の光沢度の測定値について表２に示す。

表２に示すとおり、定着条件が同条件であっても、シート表面の非画像部の光沢度が異なると、画像部の光沢度が変化することがわかる。これは前述のとおり光沢度が高い紙は平滑度が高く、その表面に形成されたトナー画像の表面が平滑になり、画像部の光沢度がより高くなるためである。表に併記した平滑度は未使用のシートの測定データである。ここでいう平滑度はベック平滑度（ＪＩＳ−Ｐ８１１９）で単位はｓｅｃである。

このような平滑度の高い紙、あるいは低い紙に対して、光沢度の目標設定値を一律にしてしまうと、光沢度を目標設定値の範囲内に治めることができなくなる、あるいは定着条件の変更量が大きくなりすぎて補正制御が破綻することになる。

表３は、表２における、シート名称「Ｃ紙」について定着条件と光沢度の関係を示したものである。定着条件は図４、図５に示す加圧荷重変更手段により加圧荷重を変更した。

表３においてカム距離とはベアリング３６３とカム軸３６５の中心との距離である。加圧荷重はＡ３サイズが搬送可能な、定着装置３０の加圧ローラ３２にかけられた総荷重を意味する。ニップ幅は、各加圧荷重をかけた場合での定着ニップ部Ｎのシート搬送方向の長さである。

表３に示す実施例で図６に示す定着条件の変更制御について説明する。光沢度補正の実行を選択した後、初期定着条件の設定（ステップＳ１２）を行う。定着条件の初期設定としては表３の定着条件ｃ（カム距離Ｌ４）とした。

ステップＳ１３１でブラックトナーのパッチ画像、ベタ（ＳＯＬＩＤ）の８０ｍｍ角をシート上に形成して、光沢度測定手段４０により光沢度の測定を行った。このときの測定値は非画像部１２．４、画像部３７．４となった。

ステップＳ１３３で非画像部の光沢度が１２．４であることから表１の参照テーブルで
画像部の光沢度の基準値下限は２０、基準値上限は３５に設定される。

Ｓ１３４で基準値の範囲内か否かが判断される。画像光沢度は３７．４と設定された基準値下限２０〜基準値上限３５の範囲内ではない（ステップＳ１３４のＮｏ）ので、ステップＳ１３５により定着条件の変更が行われる。定着条件は、画像光沢度が基準値上限３５よりも高いので、定着条件は光沢度が低くなるように、つまり加圧荷重が小さくなるように変更される。この場合、定着条件は表３に示す定着条件ｃから定着条件ｂに変更される。

Ｓ１３１〜Ｓ１３４を繰り返し、定着条件ｂによる画像光沢度は３４．５となり、基準値下限２０〜基準値上限３５の範囲内であると判断（ステップＳ１３４のＹｅｓ）され、定着条件を決定する工程は終了する（ＥＮＤ）。

なお、ステップＳ１３５で加圧荷重の定着条件が変更できない場合、例えば上記で画像部の光沢度が２０以下で定着条件ｃで光沢度を上げるように加圧荷重を増加できない場合には、Ｓ１３１を行わず、エラー処理（図示しない）をするようにしてもよく、あるいは他の定着条件として前述のシートの搬送速度、定着ローラ３１の制御温度を併用して変更するようにしてもよい。

以上説明したように、シート表面の画像部と非画像部の光沢度を検知し、双方の測定値に応じて、定着条件を制御することにより、表面の光沢度、平滑度、厚み、等が異なる各種のコート紙に画像形成を行った場合においても、適切な光沢度の画像を出力可能な画像形成装置を得ることが可能となる。

本実施の形態に係る画像形成装置の要部を示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の制御関係を表すブロック図である。 加熱ローラ方式の定着装置３０の一実施の形態を示す断面図である。 定着条件変更手段の一実施態様として加圧荷重変更手段を示す図である。 偏心カム３６４及び関連部材の拡大正面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 光沢度測定手段４０の一実施の態様を示す図である。 入力手段５０によるシート情報の入力例を示す図である。

符号の説明

３０ 定着装置
３６ 定着条件変更手段
３６４ 偏心カム
３８１ 支軸
３８２ 軸受け
３８３ 揺動部材
４０ 光沢度測定手段
５０ 入力手段
６１ 制御部
６３ 画像メモリ
６４ 不揮発メモリ

Claims (6)

1. 加熱手段によって所定温度に制御された定着部材と、前記定着部材に圧接する加圧部材との間に形成されたニップ部にシートを搬送し、シート表面上のトナー画像を定着させる定着装置、を有する画像形成装置において、
   定着後のシート表面の光沢度を測定する光沢度測定手段と、
   前記定着装置での定着条件を変更する変更手段と、を有し、
   前記光沢度測定手段は、トナー画像を有さない非画像部とトナー画像を有する画像部との光沢度を測定し、双方の測定値に基づいて、
   前記変更手段により定着条件を変更制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記変更制御は、前記光沢度測定手段による画像部の測定値と基準値とに基づいて定着条件の変更制御を行い、前記基準値は前記光沢度測定手段による非画像部の測定値により設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記定着条件は、定着部材への加圧部材の加圧荷重、シートの搬送速度、定着部材の制御温度、のうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 加熱手段によって所定温度に制御された定着部材と、前記定着部材に圧接する加圧部材との間に形成されたニップ部にシートを搬送し、シート表面上のトナー画像を定着する定着装置と、
   外部より各種のシート情報の入力がなされる入力手段と、
   シートの各種情報が記憶される記憶部と、
   定着後のシート表面の光沢度を測定する光沢度測定手段と、
   前記定着装置の定着条件を変更する変更手段と、を有し、
   前記光沢度測定手段により測定された、光沢度情報に基づいて、
   定着条件を変更制御するとともに、
   変更制御後の定着条件を前記入力手段により入力されたシート情報と関連づけて前記記憶部に記憶することを特徴とする画像形成装置。
5. 前記光沢度情報は、トナー画像を有さない非画像部と、トナー画像を有する画像部の光沢度であり、前記変更制御は、画像部の光沢度と基準値とに基づいて定着条件の変更制御を行い、前記基準値は非画像部の光沢度により設定されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記定着条件は、定着部材への加圧部材の加圧荷重、シートの搬送速度、定着部材の制御温度、のうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。

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