JPH0270668A - 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】 受像シートを用いる画像形成装置において、基材の異な
る受像シートを選択的に使用できるようにした画像形成
装置に関する。

（ｂ）従来の技術 近年、感光性マイクロカプセルがコーティングされたメ
ディアシートと現像剤がコーティングされた受像シート
とを用いた画像形成装置が開発されている。前記感光性
マイクロカプセルは感光材料と無色染料が封入されたも
ので感光材料には光照射により重合を開始して硬化する
光硬化材料が用いられる（特開昭５８−８８７３９号な
ど）。

光硬化材料により光が当たった感光性マイクロカプセル
が硬化すると、メディアシート全体として選択的硬化像
が形成される。一方、受像シートには前記無色染料を発
色させる現像材料がコーティングされており選択的硬化
像が形成されたメディアシートにこの受像シートが重ね
合わされて加圧されると、硬化されなかった感光性マイ
クロカプセルが破壊され内部の無色染料が流出して受像
シートの現像剤により発色反応を起こして像が形成され
る。

なお、メディアシートを造像露光後、これを受像シート
と重ね合わせ、一対の加圧ローラ間を通過させる転写造
像システムについては、ＵＳＰ４３９９２０９に公知で
ある。別の現像方法としては、特開昭６２−６２５７号
に３本ロール型の装置が提案されている。造像露光の前
後あるいは、同時に非画像態露光を行う方法については
ＵＳＰ４６６７０４に公知である。さらに３種の異なる
感光性を有するマイクロカプセルを、支持体上に分散さ
せたシートを用いた画像形成方法は、ＥＬＥＣＴＲＯＮ
ＩＣＩＭＡＧＩＮＧ（ＭＯＲＧＡＮ−ＧＲＡＮＰＩＡ　
ＰＵＢＬＩＳＨＩＮＧ　ＣＯＭＰＡＮＹ　１９８４．１
０）　ＰＨ０ＴＯＣＡＰＳＵＬＩＩ！　ＰＲＯＣＥＳＳ
　ＦＯＲＨＡＲＤＣＯＰＹ　０ＵＴＰＵＴ　ニ公知であ
る。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 上述の感光性マイクロカプセルのコーティングされたメ
ディアシートを用いた画像形成装置では、受像シートと
してもっばら紙の片面に現像剤をコーティングした受像
紙が対象とされているが、画像形成の原理上片面に現像
剤層を形成したシート材であれば受像シートとして用い
ることができる。例えば、ＰＥＴなどの透明樹脂シート
を基材としてその片面に現像剤をコーティングしたもの
を受像シートとして用いれば、画像形成後の受像シート
をＯＨＰ用の原稿として用いることができる。

ところが、これまでは紙基材の受像シートと透明樹脂基
材の受像シートとを自動的に検知して判別する方法がな
かった。すなわち、透明樹脂基材の受像シートであって
も、その表面には現像剤がコーティングされているため
透光性が無く白色を呈しており、透過光のコントラスト
を利用する従来の検知方法では紙基材の受像シートと透
明樹脂基材の受像シートとが判別できない。

第１０図（Ａ）、（Ｂ）はその様子を図解している。同
図（Ａ）は透明樹脂基材の例、（Ｂ）は紙基材の例につ
いて光の散乱反射状態を示している。このように受像シ
ートの表裏ともに散乱反射する。

このために、従来技術によれば例えば操作パネルにＯＨ
Ｐ用紙か紙かを指定するキースイッチを設け、オペレー
タに操作してもらう必要があった。この場合、もしオペ
レータがその指示操作を行わないままコピースタートし
たなら、画像形成工程において最適条件が設定されない
まま処理されるため、コピー画質の品質が低下したり、
最悪の場合には紙詰まりが生じたり、装置内部が破損す
るなどの不具合が生じる。特に透明樹脂基材の受像シー
トは、基材に対するコーティング剤の付゛着力が弱いた
め、この透明樹脂基材の受像シートが表裏逆に給紙され
た場合、現像工程で加圧ローラ通過時、コーティング剤
が剥がれてローラ側に付着してしまい、サービスマンに
よるメンテナンスが必要となることがある。

なお、種別を表すマーキングを各受像シートに施してお
き、何らかのセンサで読み取る方法も考えられるが、画
像をスクリーンに投影する用途には適さない。

この発明の目的は受像シートの基材が紙であるか透明樹
脂であるかを自動的に判別できるようにしてオペレータ
による指示操作を不要とするとともに、受像シートの種
別指示操作の誤りを無くした画像形成装置を提供するこ
とにある。

また、この発明の他の目的は紙基材の受像シートと透明
樹脂基材の受像シートの種別を自動判定するとともに、
受像シートの種別に応じて画像形成工程を最適条件に設
定できるようにした画像形成装置を提供することにある
。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明の請求項１の画像形成装置は、片面に現像剤が
コーティングされた受像シートを給紙する手段と、この
受像シートに画像を形成する画像形成手段を備えたもの
において、 給紙されるべき受像シートの裏面に対してそれぞれ投光
器と受光器を配し、受像シートの裏面の光沢性を検出す
る光沢性検出手段と、 この光沢性検出手段による受像シート裏面の光沢性検出
結果から紙基材シートと透明樹脂基材シートの種別判定
を行う受像シート種別判定手段を設けたことを特徴とし
ている。

また、この発明の請求項２の画像形成装置は、感光性マ
イクロカプセルがコーティングされたメディアシートを
造像露光する工程と、造像露光後のメディアシートに現
像剤をコーティングした受像シートを重ね加圧すること
により発色像を受像シート上に形成する現像工程とを有
するものにおいて、 受像シートの基材が紙であるか透明樹脂であるかを判別
する受像シート種別判定手段と、受像シートの種別に応
じて前記造像露光工程および／または現像工程の処理条
件を切り換える処理条件切換手段、 を設けたことを特徴としている。

（ｅ）作用 請求項１の画像形成装置では、給紙されるべき受像シー
トの裏面に対して投光器と受光器を配し、受像シートの
裏面の光沢性を検出する光沢性検出手段が設けられてい
る。この光沢性検出手段の典型例を第１図に示す。

第１図においてＬＥＤは投光器を構成する発光ダイオー
ド、ＰＴは受光器を構成するフォトトランジスタである
。ＬＥＤとＰＴの対は受像シートに対して垂直な平面内
におかれ、かつ受像シートの法線に対する角度Ｒが等し
い位置で受像シートの裏面側に配置されている。このよ
うな装置にて角度Ｒを変化させたときの紙基材受像シー
トの表裏および透明樹脂基材の受像シートの表裏につい
て鏡面反射率、すなわちフォトトランジスタの出力電流
を測定すれば第３図に示すようになる。同図から明らか
なように、紙基材の受像シートおよび透明樹脂基材の受
像シート表面側では反射率の角度依存性が見られず拡散
反射が支配的である。

これは紙基材、透明樹脂基材に関わらず表面側に現像剤
がコーティングされているために鏡面になっていないた
めである。一方、透明樹脂シートの裏面側は鏡面を呈し
ており、入射角Ｒは小さい範囲では出力電流が小さいが
゛、ある臨界角を越える範囲で全反射する。ここで透明
樹・脂基材の屈折率をｎｌ、空気の屈折率をｎｏとする
とき、９０°＞Ｒ＞Ｓ　Ｉ　Ｎ−’　（ｎ　ｏ　／ｎ　
１　）なる条件で全反射する。たとえば屈折率１．３の
ＰＥＴ基材の受像シートであれば臨界角Ｒは約５０°と
なる。

このように光沢性検出手段が全反射の有無などにより受
像シートの基材の光沢性を検出し、さらに受像シート種
別判定手段がこの光沢性検出結果により受像シートの基
材が紙であるか透明樹脂であるかを判定する。すなわち
シートの裏面に光沢性があれば透明樹脂基材の受像シー
トとみなし、光沢性が無ければ紙基材の受像シートとみ
なす。

この発明の請求項２における画像形成装置では造像露光
工程によりメディアシートに造像露光が行われ、現像工
程で造像露光後のメディシートに受像シートが重ねられ
加圧されることにより発色像が受像シート上に形成され
るが、受像シート種別判定手段の結果により造像露光工
程および／または現像工程の処理条件が切り換えられる
。一般に透明樹脂基材の受像シートは紙基材のものに比
較して造像露光工程における露光量を減少させた方が高
い画像濃度が得られる。また、現像工程における現像速
度は遅くした方が高い画像濃度が得られる。このように
受像シートの基材に応じた処理条件が設定されるため、
受像シートの種別に関わらず常に最適な画像が形成され
る。

（ｆ）実施例 第３図はこの発明の適用された実施例である複写機の概
略構成図を示している。この複写機では、無色染料およ
び光硬化剤を封入したマイクロカプセルが表面にコーテ
ィングされたロール状のメディアシートを使用し、表面
に現像剤がコーティングされたカットシート状の受像シ
ートを給紙カセットに装填して使用している。

第３図において複写機本体の右端部にはメディアカート
リッジ１が装着されていてメディアシート１１が連続的
に供給できるようになっている。

複写機本体の上面に形成されている原稿台２に置かれた
原稿（図示せず）は照明ランプ′３により照明され、そ
の像はミラー、レンズ４を通ってメディアシート１１上
に結像される。この結像点近傍に補助露光ランプ１０が
配置されていて、メディアシート１１に対して補助露光
を行う。複写機本体左側部には給紙カセット５が装着さ
れていて、適切なシーケンスにより受像シート１４が給
紙ローラ１２によりストップローチエ３方向へ給紙され
る。給紙カセット５とストップロー５１３間には受像シ
ート裏面の光沢性を検知する光沢性検知センサＳＰＩお
よびＳＦ３が対向配置されている、受像シート１４がセ
ンサＳＰＩおよびＳＦ３間を通過してストップローラ１
３に一次停止している状態でセンサＳＰＩは受像シート
１４の表面側の光沢性を検知し、一方のセンサＳＰ２は
受像シート１４の裏面側の光沢性を検知する。後述する
ようにこの２つのセンサＳＰＩおよびＳＦ３の検知結果
により受像シートの種別とともに受像シートの表裏面が
給紙カセット５に正しく装填されているか否かの判定を
行う。

ストップローラ１３は受像シート１４を所定のタイミン
グで加圧ローラ６のローラ間へ搬送する。これとともに
受像シート１４がメディアシート１１の露光部分と重ね
合わされて加圧ローラ６で加圧される。これにより選択
的硬化像の現像と転写が行われ、加圧ローラ６を通過し
た使用済のメディアシート１１が排出される。また、加
圧ローラ６を通過した受像シート１４が加熱ローラ７へ
送られここで加熱されて排紙トレイ８に排出される。加
熱ローラ７は受像シート１４として表面に熱可塑性樹脂
がコーティングされているものを使用したときに、加熱
によってその熱可塑性樹脂を溶融し転写像を光沢のある
ものにする。

第４図は第３＠に示した光沢性検知センサｓｐｌおよび
ＳＦ３の構成を示している。センサｓＰ１およびＳＦ３
にはそれぞれ投光器として発光ダイオードＬＥＤ１およ
びＬＥＤ２が設けられ、受光器としてフォトトランジス
タＰＴＩおよびＰＴ２が設けられている。また、対を成
す発光ダイオードとフォトトランジスタは受像シートに
対して垂直な平面内におかれ、かつ図に示すように受像
シートの法線に対する角度Ｒが等しい位置に配置されて
いる。この角度Ｒは、受像シートが透明樹脂基材の受像
シートであるときその透明樹脂基材面で全反射する角度
である。

さてこのように構成した光沢性検知センサの出力と受像
シートの種別との関係は次の通りである表 ここでＯＨＰは透明樹脂基材を表している。センサＳＰ
Ｉの出力がＯＦＦであれば正常状態であり、センサＳＰ
２の出力により受像シートの基材が紙であるか透明樹脂
であるかの判定を行う。−方センサＳＰＩの出力がＯＮ
であれば異常状態であり、そのときのＳＦ３の出力によ
って透明樹脂基材の受像シートが裏向きに装填されてい
るが、給紙が行われていない状態であるかを判別する。

（受像シートが無ければ、ＰＴＩがＬＥＤ２の直接光を
受け、ＰＴ２がＬＥＤＩの直接光を受けるため、共にＯ
Ｎとなる。） なお、投光器に用いる光源としては発光ダイオードの他
、ヒユーズランプなどのタングステンランプを用いるこ
とができる。受光器としてはフォトトランジスタの他、
フォトダイオードや各種の光センサを用いることができ
るが、受光器の持つ分光感度は投光器に用いる光源の発
光波長と適宜合致させることが大きなコントラストを得
る上で好ましい、また、第５図に示すように鏡面反射光
のみを効率的に受光するために、光路中にレンズを設け
たり、適当なアパーチャを設けることによって、光束を
絞り込むことも有効である。

第６図は複写機の制御部のブロック図を示している。Ｃ
ＰＵ２６はオペレータに対する指示およびオペレータの
操作内容を読み込みＣＰＵ２９へ制御コードを出力する
ＣＰＵである。ＣＰＵ２９は各種周辺装置の制御を行っ
て複写プロセスを実行するＣＰＵである。ＣＰＵ２６に
はそのプログラムが予め書き込まれたＲＯＭ２４、各種
ワーキングエリアとして用いられるＲＡＭ２５および■
１０インターフェース回路２３が接続されているＩ１０
インターフェース回路２３にはコピーキーなどを含むオ
ペレータの操作するキーボード２０、受像シートの誤装
填の警告表示などを行う表示器２１および受像シートの
給紙カセットの有無を検知するカセットセンサ２２が接
続されている、ＣＰＵ２９にはそのプログラムを予め記
憶したＲＯＭ２７、プログラムの実行に際して各種ワー
キングエリアとして用いられるＲＡＭ２８およびＩ１０
インターフェース回路３０が接続されている。■１０イ
ンターフェース回路３０には原稿を照明する照明ランプ
３１、ミラーなどの光学系を走査するスキャンモータ３
２、レンズをズーミングするレンズモータ３３、メディ
アシートに補助露光を行う補助露光ランプ３４、給紙ロ
ーラ、ストップローラ、加圧ローラ、加熱ローラなどの
各種ローラを駆動するモータ３５並びに受像シートの光
沢性検知センサのＳＰＩ、ＳＦ３、露光量を検知する露
光センサおよび加熱ローラの温度を検知する温度センサ
など各種センサ３６が接続されている。

第７図および第８図は第６図に示したＣＰＵ２６および
２９の処理手順を示している。ＣＰＵ２６は第７図に示
すように、まずキーボードの操作内容を読み込み、キー
人力があればタイマＴをリセットして操作されたキーに
応じた処理を行う。

ここでタイマＴは一定時間キー操作がなされながかった
ことを検知するためのものである。コピーキーが操作さ
れたならＣＰＵ２９に対してコピースタートを指示する
コードを出力する（ｎｌ−ｎ５）、後述するようにこの
コピースタート指示によりＣＰＵ２９がコピー動作を開
始し、コピー完了後コピー完了コードをＣＰＵ２６へ出
力する。

コピースタートを指示した後ＣＰＵ２９からコピー完了
コードを受信したならキーリードルーチンへ戻るが（ｎ
６→ｎ　１）　、ＣＰＵ２９からエラーコードＸＸを受
信したなら次に述べる処理を行う、このエラーコードＸ
ＸはＣＰＵ２９が受像シートの誤装填を検知した際に出
力されるエラーコードである。このエラーコードを受信
した際、先ず受像シートが誤装填されいる旨を表示器に
表示し給紙カセットが解除されるまで待つ（ｎ７→ｎ８
→ｎ９）、給紙カセットが解除されたなら誤装填の表示
を消去するとともに給紙カセットの再装着を待つ（ｎ１
０→ｎ１ｌ）、再び給紙カセットが装着されたなら受像
シートが正しく装填されたものとみなしてキーリードル
ーチンへ戻る（ｎｉｌ→ｎｌ）、なお、ＣＰＵ２９から
他のエラーコードを受信した場合はそのエラーコードに
応じた処理を行う（ｎ１２→ｎ１３）、また、キーリー
ドルーチンにおいてキー人力が一定時間すなわちタイマ
Ｔの値が所定値ＴＭに達するまでなかったなら、コピー
プロセスを紙基材の受像シート用に設定するための指示
コードをＣＰＵ２９へ出力する（ｎ２→ｎ１４→ｎ１５
）。

一般に殆どの場合紙基材の受像シートでコピーされるた
め、このように自動的に紙基材の受像シート用の処理条
件に切り換わることによって、条件設定が完了するまで
の待ち時間を短縮することができる。

さて、ＣＰＵ２９は第８図に示すように先ず、ＣＰＵ２
６からコピースタートコードの出力を待つ（ｎ２０）。

コピースタートコードを受信したなら、受像シートの給
紙を開始し、ストップローラを一時停止させる（ｎ２１
→ｎ２２）。この状態で光沢性検知センサＳＰＩおよび
Ｓ’Ｐ　２の検知結果を読み込み、その状態に応じた処
理を行う。

先ずＳＰｌがＯＮ、ＳＦ３がＯＦＦであればエラーコー
ドＸＸをＣＰＵ２６へ出力する（ｎ　２３−ｎ２４→ｎ
２５）、ＳＰＩが０ＮＳＳＰ２がＯＮであればエラーコ
ードＹＹを出力する（ｎ２６）。このエラーコードＹＹ
は受像シートが給紙され一条件を設定する（ｎ２９）。

コピー条件としては後述するように、露光条件、現像速
度条件、光沢化温度条件および光沢化速度条件などを切
り換えることによって設定する。各種条件が設定値（目
標値）に達したならコピープロセスを開始し、コピー完
了時にコピー完了コードをＣ，ＰＵ２６へ出力する（ｎ
３０〜ｎ３２）。なお、処理すべき工程に達するまでに
その処理条件の変更が完了すると予想される場合は条件
変更完了前に次の工程に進めることも可能である。

以上のように構成した複写機において、受像シートが紙
基材の場合と透明樹脂基材の場合とでそれぞれ最適なコ
ピープロセス条件を求めるために、各工程の処理条件が
画像にどのような影響を与えるかを調べた。その結果を
次に示す。先ず複写すべき原稿とし・て光学的な反射濃
度が０．０５から１．９５まで０．１ステツプのグレー
スケールを用い、各種処理条件のもとにコピーを撮り、
再現画像の濃度を濃度計を用いて測定した。なお、受像
シートが紙基材の場合は反射濃度、受像シートが透明樹
脂基材の場合は透過濃度で測定した。

第９図（Ａ）〜（Ｆ）は各種処理条件と画像濃度（最高
濃度および下地濃度）の関係を紙基材の場合（実線）と
、透明樹脂基材の場合（破線）についてそれぞれ表して
いる。

（ｉ）造像露光条件 第９図（Ａ）に示すように透明樹脂基材の受像シートを
用いる場合、造像露光量は紙基材の場合と比べて露光濃
度が約０．１５少ない方が最高濃度が高くコントラスト
の大きな画像が得られることがわかる。造像露光量を減
少させるためには、スキャン速度を速（するか照明用ラ
ンプへの投入電力を減少させること以外に光路中に絞り
や可動スリットを設けることによっても可能である。

（ｉｉ）現像速度条件 第９図（Ｂ）に示すように透明樹脂基材の樹脂シートを
用いる場合、紙基材の場合に比較して現像速度が遅い方
が良好である。紙基材の受像シートの場合、現像速度を
１０ｍｍ／ｓｅｃ以上に設定しないと、下地濃度が高（
、下地の汚れたコピー画像となる。一方、透明樹脂基材
の受像シートの場合、現像速度は４５ｍｍ／ｓｅｃ以下
の方がより高い最高濃度が得られ、コントラストの高い
コピー画像が得られる。

（ｉｉｉ　）光沢化温度条件 第９図（Ｃ）に示すように透明樹脂基材の受像シートの
場合、光沢化温度（加熱ローラの温度）は紙基材の受像
シートに比べて低い方が良好であり、高く設定するとオ
フセントが生じ、加熱ローラを汚してしまうことがあっ
た。但し画像濃度に与える影響に大差はみられなかった
。

第９図（Ｄ）は、加熱ローラを使用せず赤外線輻射を利
用して加熱することによって光沢化を行う方式の測定結
果を示している。同図に示すように透明樹脂基材の受像
シートを用いる場合、光沢化温度は紙基材の受像シート
に比較して高い方が良好であり、低く設定すれば最高濃
度が低下し、コントラストの低いコピー画像となる。

（ｉｖ）光沢化速度条件 第９図（Ｅ）および（Ｆ）は前述の接触型光沢化装置お
よび非接触型光沢化装置での光沢化速度と画像濃度の関
係を示している。何れの場合でも透明樹脂基材の受像シ
ートを用いる場合、光沢化速度が４５　ｍｍ／　ｓ　ｅ
　ｃ以上になると十分に加熱できないため下地濃度が高
くなり、プロジェクタで投影したとき、下地の汚れたコ
ントラストの低い画像となった。特に接触型光沢化装置
を用いた場合は島状のムラが発生した。

これらの処理条件以外に例えば補助露光条件があるが、
造像露光量を変更する場合これに合わせて変更すべきで
ある。階調再現性を向上させる目的で補助露光を与える
場合、その露光量は造像の露光量の１／１０以下が良好
であることがわかっているので、造像露光量を減少させ
る場合にはこれに合わせて補助露光量を減少させること
が好ましい。また、補助露光を不要部分のマイクロカプ
セルを硬化させるために使用する場合には、現像速度条
件の変更によってメディアシートの移動速度が変化する
ため補助露光量も変化することになる。したがって現像
速度条件の変更に合わせて補助露光量を変化させること
が好ましい。

（ｇ１発明の効果 以上のようにこの発明によれば、受像シートの種別を指
定するためのキースイッチやその操作を必要としない。

したがって種別指定の誤りも生じない。また、受像シー
トの種別に応じて常に最適なコピープロセス条件が自動
的に切換設定されるため受像シートの種別に応じた高品
質の画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は光沢性検出手段を構成する光沢性検知センサを
示す図、第２図は同センサの出力変化を示す図である。 第３図はこの発明の実施例である複写機の要部構成図、
第４図は同複写機に設けら゛れている光沢性検知センサ
の構成を示す図、第５図は他の光沢性検知センサの例を
示す図である。 第６図は同複写機の制御部のブロック図、第７図および
第８図は制御部に設けられているＣＰＵ２６および２９
の処理手順をそれぞれ示すフローチャートである。第９
図（Ａ）〜（Ｆ）はコピープロセスの各種処理条件と画
像濃度の関係を示す図である。また、第１０図（Ａ）お
よび（Ｂ）は透明樹脂基材の受像シートおよび紙基材の
受像シートの光散乱の様子を示す図である。 第１図 ６−加圧ローラ、 ７−加熱ローラ、 １１−メディアシート、 １４−受像シート、 ＳＰＩ、５Ｐ２−光沢性検知センサ。 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）片面に現像剤がコーティングされた受像シートを
   給紙する手段と、この受像シートに画像を形成する画像
   形成手段を備えた画像形成装置において、 給紙されるべき受像シートの裏面に対してそれぞれ投光
   器と受光器を配し、受像シートの裏面の光沢性を検出す
   る光沢性検出手段と、この光沢性検出手段による受像シ
   ート裏面の光沢性検出結果から紙基材シートと透明樹脂
   基材シートの種別判定を行う受像シート種別判定手段を
   設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）感光性マイクロカプセルがコーティングされたメ
   ディアシートを造像露光する工程と、造像露光後のメデ
   ィアシートに現像剤をコーティングした受像シートを重
   ね加圧することにより発色像を受像シート上に形成する
   現像工程とを有する画像形成装置において、受像シート
   の基材が紙であるか透明樹脂であるかを判別する受像シ
   ート種別判定手段と、受像シートの種別に応じて前記造
   像露光工程および／または現像工程の処理条件を切り換
   える処理条件切換手段、 を設けたことを特徴とする画像形成装置。