JPH06167859A

JPH06167859A - トナー部着色方式のカラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH06167859A
Application number: JP4320401A
Authority: JP
Inventors: Kenji Igarashi; 健二五十嵐; Kenzo Ito; 賢三伊藤; Kenji Kobayashi; 健司小林
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1994-06-14

Abstract

(57)【要約】【目的】選択転写シートを用いた着色処理を極めて簡単
な操作で実現することの可能なトナー部着色方式のカラ
ー画像形成装置を提供する。【構成】画像形成装置Ｍは、トナー画像を担持した搬送
中の用紙に選択転写シートを被着供給する機構Ｆを備え
ている。これは、それぞれ異なる色の選択転写シートＳ
₁、Ｓ₂を積載収納可能なカセット１１、１２と、選択
転写シートを熱定着器８の直前まで案内する案内路１５
と、選択転写シートカセット１１、１２に収納された各
選択転写シートＳ₁、Ｓ₂を選択的に案内路１５に搬入
する搬入コロ１６と、操作者の指定に応じて選択転写シ
ートＳ₁、Ｓ₂のどちらかを選択的に搬入コロ１６に接
触させて搬入動作を可能にする搬入コロ接触機構１７、
１８と、選択転写シートを所定のタイミングで熱定着器
８の直前に供給搬送するタイミングロール対１９等から
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、用紙上に形成されたト
ナー画像を所望の色で着色可能なトナー部着色方式のカ
ラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やプリンタ等の画像形成装
置によりトナー画像（樹脂粒子画像）の定着された用紙
上に特殊な着色用のシートを重ね合わせて、アイロン等
の加熱手段で両者を圧着すると、所望の色の着色材がト
ナーの部分にだけ選択的に付着してカラー化できるとい
う着色技術が提案され（米国特許第4,006,267 号、同第
5,087,495 号）、かつ実用化されている。また、アイロ
ンではなく、熱ロール対の間を上記重ね合わせた両用紙
を通過させて着色するための専用の加熱定着装置もあ
る。

【０００３】上記の着色用シートは、それに含まれる所
定色の組成物がトナーの部分にだけ選択的に接着転写さ
れるという意味から、以下、選択転写シートと呼ぶこと
とする。このような選択転写シートは、大略、図３に示
すような基本構造となっている。すなわち、同図の選択
転写シートＳは、ポリエステルフィルム等の基材Ｓ_A上
に、ワックス系樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等でで
きた離型材料層Ｓ_Bを形成し、更にその上に、アクリル
樹脂やこれと塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体との混合
体等に顔料や染料を混合した所定色の融着材料層Ｓ_Cを
形成した構成からなる。なお、トナー像を金属箔のよう
なメタリックカラーに着色したい場合は、融着材料層Ｓ
_Cとして、樹脂層上に例えばアルミニウム真空蒸着のよ
うな方法でメタリック層を被着したものや、このメタリ
ック層上に更にカラー塗料層を積層したもの等を使用す
る場合もある。このような選択転写シートＳを、トナー
画像Ｔの定着された用紙Ｐ上にトナー画像Ｔと融着材料
層Ｓ_Cとが直接接触するよう重ね合わせて被着したもの
に対し、上記のアイロンや加熱定着装置により例えば１
００℃〜３００℃程度の熱を加えながら圧着すると、ト
ナー画像Ｔと接触した融着材料層Ｓ_Cがトナー面に付着
する。その後、選択転写シートＳを用紙Ｐ上から引き剥
がすと、トナー画像Ｔに付着した融着材料層Ｓ_Cが離型
材料層Ｓ_Bを介して基材Ｓ_Aから分離され、その結果、
トナー画像Ｔ上にのみ選択的に所定色の融着材料層Ｓ_C
が転写されてトナー画像Ｔの着色がなされることにな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記選択転写シートを
用いてトナー画像を着色しようとする場合、従来は、複
写機やプリンタ等の画像形成装置で一度トナー画像の形
成・定着された用紙に対して着色処理を行う必要があっ
たため、この用紙に選択転写シートを重ね合わせるのも
手動操作であり、更に、その重ね合わせた用紙をアイロ
ンや加熱定着装置で加熱圧接するのもやはり手動操作で
ある。このようにほとんど全ての操作を手動で行わねば
ならなかったため、選択転写シートの使用にあたって非
常な不便が伴うという問題があった。

【０００５】本発明は、上記の点に鑑み、選択転写シー
トを用いた着色処理を極めて簡単な操作で実現すること
の可能なトナー部着色方式のカラー画像形成装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のトナー部着色方
式のカラー画像形成装置は、上記目的を達成するため、
用紙上にトナー画像を形成する画像形成部と、前記トナ
ー画像を前記用紙に定着させる熱定着器と、前記画像形
成部から前記用紙を前記熱定着器へ案内する搬送路と、
前記用紙のトナー画像面に被着され該用紙と共に熱及び
圧力を加えられることで該トナー画像上に選択的に接着
転写される所定色の組成物を支持する選択転写シート
を、前記搬送路を通過中の前記用紙に被着するよう供給
する選択転写シート供給機構とを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】画像形成部でトナー画像の形成された用紙は、
搬送路を搬送されながら画像形成部から熱定着器まで案
内されていく。その搬送中に、熱定着器よりも手前の位
置で、選択転写シート供給機構により選択転写シートが
上記搬送中の用紙に被着されつつ合流するよう供給され
る。その後、用紙はその上に被着された選択転写シート
と共に熱定着器を通過することで熱及び圧力が加えら
れ、その結果、用紙にトナー画像が定着されると同時に
該トナー画像上には選択転写シートに含まれる所定色の
組成物が選択的に接着転写される。用紙から選択転写シ
ートを引き剥がせば、所定色に着色されたトナー画像が
得られる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明の一実施例の画像形
成装置Ｍ（ここでは一例として電子写真方式のページプ
リンタを示す）の全体構成図である。この画像形成装置
Ｍは、通常の画像形成機能（ここではプリンタ機能）の
他に、選択転写シートによるトナー画像の着色機能をも
備えたものである。

【０００９】画像形成装置Ｍは、一般の画像形成装置と
同様、給紙カセット１、給紙ロール２、手差挿入口３、
搬送ロール対４、待機ロール対５、画像形成部６（感光
体ドラム６ａ、帯電器６ｂ、光書込みヘッド６ｃ、現像
器６ｄ、転写器６ｅ、クリーナ６ｆ等）、搬送路７、熱
定着器８、排紙トレイ９等を備えている。そして、通常
の画像形成時には、給紙カセット１から給紙ロール２に
よって給送された用紙、あるいは手差挿入口３から手差
し挿入された用紙は、搬送ロール対４により搬送され、
待機ロール対５で一旦停止された後、所定のタイミング
で再搬送されることにより画像形成部６でトナー画像が
形成され、このトナー画像が熱定着器８にて加熱定着さ
れ、その後、排紙トレイ９上に排出される。

【００１０】また、画像形成装置Ｍは、画像形成部６で
用紙上に形成されたトナー画像に選択転写シート（図３
参照）を用いて所望の着色を施すための機構として、選
択転写シートを熱定着器８の直前で搬送中の用紙に合流
させて被着する選択転写シート供給機構Ｆを備えてい
る。この選択転写シート供給機構Ｆは、それぞれ異なる
色の選択転写シートＳ₁、Ｓ₂を積載収納可能な複数の
選択転写シートカセット１１、１２と、画像形成装置本
体の上部に設けられ上記の選択転写シートカセット１
１、１２をそのそれぞれの先端部が互いに近接する位置
に支持する支持部１３、１４と、選択転写シートを熱定
着器８の定着ロール対８ａ、８ｂの直前まで案内する案
内路１５と、選択転写シートカセット１１、１２の両先
端部に近接した位置に設けられ選択転写シートカセット
１１、１２に収納された各色の選択転写シートＳ₁、Ｓ
₂を選択的に案内路１５に搬入するための正逆回転可能
な搬入コロ１６と、操作者が指定した色の選択転写シー
トを選択的に搬入させるために上記複数の選択転写シー
トＳ₁、Ｓ₂のどちらかを選択的に搬入コロ１６に接触
させて搬入動作を可能にする搬入コロ接触機構１７、１
８と、案内路１５の終端近傍に設けられ案内路１５を案
内されてきた選択転写シートを所定のタイミングで熱定
着器８の直前に供給搬送するタイミングロール対１９等
から構成される。

【００１１】ここで、選択転写シートカセット１１、１
２は画像形成装置本体の支持部１３、１４にそれぞれ着
脱自在なカセット構造に構成されており、所望の選択転
写シートの収納された同一構造のカセットに容易に交換
可能である。更に、選択転写シートカセット１１、１２
には、その内部に収納された選択転写シートの色を操作
者が視認できるように透明な窓（不図示）が設けられて
いる。搬入コロ１６は、例えば給紙ロール２のような通
常のプリント用紙給紙機構に用いられる捌き給紙機構と
同じものを採用可能であり、選択転写シートカセット１
１、１２上に複数枚堆積された選択転写シートを一枚ず
つ分離して案内路１５に送り込める機構であれば、どの
ようなものでもかまわない。ただし、選択転写シートを
一方の選択転写シートカセット１１から搬入する場合と
他方の選択転写シートカセット１２から搬入する場合と
では、搬入コロ１６の回転方向が互いに逆になる。搬入
コロ接触機構１７、１８は、各選択転写シートカセット
１１、１２の底部側に配設され各選択転写シートカセッ
ト１１、１２内の底板１１ａ、１２ａを押すための当接
部材１７ａ、１８ａを、リンク機構１７ｂ、１８ｂを介
しソレノイド１７ｃ、１８ｃで押し上げる構成となって
いる。案内路１５の終端は丁度熱定着器８の定着ロール
対８ａ、８ｂの直前に連結され、画像形成部６から熱定
着器８までの搬送路７に合流する構成となっている。

【００１２】次に、画像形成装置Ｍの全体を制御する制
御部及びその関連部分の概略構成を図２に示す。同図に
おいて、操作パネル２１は、通常の画像形成装置（プリ
ンタ）に装備される操作スイッチ類の他に、例えば選択
転写シート供給機構Ｆを作動させて選択転写シートによ
る着色処理の実行を指示する着色処理モード選択キー
や、２つの選択転写シートカセット１１、１２のうちの
どちらかを選択指定するためのカセット選択キー等を有
している。このカセット選択キーは例えば各選択転写シ
ートカセット１１、１２の装着部近傍にそれぞれ対応し
て配設されており、操作者は選択転写シートカセット１
１、１２の上記透明な窓を介して選択転写シートの色を
確認することにより、所望の色の選択転写シートが収納
された選択転写シートカセット側のキーを選択操作する
ようになっている。

【００１３】１チップマイコン２２は画像形成装置Ｍの
全体の動作制御を実行するためのものであって、ＣＰＵ
２２ａ、ＲＯＭ２２ｂ、ＲＡＭ２２ｃ等を内蔵してお
り、ＣＰＵ２２ａから出力される作動命令信号に応じて
感光体ドラム６ａ、各ロール、ソレノイド１７ｃ、１８
ｃ等の各負荷２３ａ、２３ｂ、・・・・をドライバが駆
動する構成となっている。

【００１４】その他にも、図２には、熱定着器８の定着
温度を制御するための回路が示されているが、この点に
ついては後に説明する。以上の構成からなる本実施例の
画像形成装置Ｍにおいて、操作者が操作パネル２１の上
記着色処理モード選択キーを操作すると、通常の画像形
成モードから本実施例の特徴とする着色処理モードに切
り換わる。この着色処理モード時において、操作者が上
記カセット選択キーを操作してどちらかの選択転写シー
トカセット１１又は１２を選択指定すると、このカセッ
ト選択キーから入力された信号はＣＰＵ２２ａに入力
し、ＲＯＭ２２ｂに記憶されたプログラムに従った処理
に応じて、ソレノイド１７ｃ、１８ｃのうちのどちらを
作動させるかの判断処理、及び搬入コロ１６を矢印Ａ方
向と矢印Ｂ方向のどちらへ回転させるかの判断処理等が
行われ、指定された方のソレノイド１７ｃ又は１８ｃと
搬入コロ１６を所定のタイミングで作動させる制御が行
われる。

【００１５】この着色処理モード時に、印字命令がホス
トコンピュータ等から入力すると給紙動作が開始され、
給紙カセット１から給紙ロール２によって給送された用
紙、あるいは手差挿入口３から手差し挿入された用紙
は、搬送ロール対４により搬送され、待機ロール対５で
一旦停止される。その後、所定のタイミングで再搬送さ
れることにより画像形成部６で画像情報に従ってトナー
画像が形成され、このトナー画像の形成された用紙は搬
送路７により更に下流の熱定着器８へと搬送されてい
く。

【００１６】一方、給紙動作開始と同時に、上述のよう
に選択されたソレノイド１７ｃ又は１８ｃが作動し、そ
の作動した側の選択転写シートカセット１１又は１２に
収納されている選択転写シートＳ₁又はＳ₂が案内路１
５に搬入される。例えば、カセット選択キーにより選択
転写シートカセット１１の方が選択されていたとする
と、ソレノイド１７ｃに通電され、リンク機構１７ｂを
介して当接部材１７ａが選択転写シートカセット１１内
の底板１１ａを押し上げ、そこに堆積された選択転写シ
ートＳ₁を搬入コロ１６側へ押しつける。この状態で搬
入コロ１６が矢印Ａ方向へ回転駆動され、堆積された複
数の選択転写シートＳ₁のうちの最上位のシートが搬入
コロ１６によって選択転写シートカセット１１から繰り
出されて案内路１５に搬入される。このようにして搬入
された選択転写シートは、通常静止状態にあるタイミン
グロール対１９に当接して一旦停止される。タミングロ
ール対１９は、画像形成部６でトナー画像の形成された
用紙の先端が搬送路７と案内路１５との合流部に達する
直前のタイミングで回転開始するようシーケンス制御さ
れる。このタイミングは、例えば待機ロール５による用
紙の再搬送時点から、用紙先端が上記合流部に達するま
での搬送時間を予め知っておき、この時間に合わせてタ
イミングロール対１９を回転開始させるようにすればよ
い。あるいは、上記合流部の直前に用紙検知スイッチを
設けておき、このスイッチを用紙が通過することでタイ
ミングロール対１９を回転させるようにすることも可能
である。

【００１７】このようにして、搬送路７を搬送されてき
た用紙と、案内路１５を案内されてきた選択転写シート
とは、熱定着器８の直前で重ね合わされ、この状態のま
ま熱定着器８の定着ロール対８ａ、８ｂ間に搬入される
ことで所定の熱及び圧力が加えられる。その結果、用紙
にトナー画像が定着されると同時に、このトナー画像上
には図３に示したように選択転写シートの所定色の融着
材料層Ｓ_Cが選択的に接着転写され、トナー部分にのみ
着色処理が施されることになる。熱定着器８を通過した
用紙及びこれに重ね合わされたシートは排紙トレイ９上
に排出される。排出された用紙とシートを操作者が剥が
して分離すれば、指定した色で着色された印刷物ができ
あがることになる。

【００１８】ここで、熱定着器８は、通常の画像形成モ
ード時にはプロセススピード６０mm／sec の速度で搬送
される用紙を１８０℃〜１９０℃程度の定着ロール表面
温度で定着処理を行うが、着色処理モード時には、用紙
とこれに重ね合わされた選択転写シートの両方を同時に
圧熱定着しなければならず、定着処理に必要となる熱量
が通常よりも多くなるため、定着温度を自動的に高い温
度（例えば２１０℃）に変化させる制御が行われる。通
常、熱定着器８の温度制御は、例えば図２に示すように
して行われる。すなわち、内部に熱源８ｃを有する熱ロ
ール８ａの表面近傍に配設されたサーミスタ２４の抵抗
と抵抗Ｒ_fとの分圧をＡ／Ｄ変換器２５でデジタルデー
タに変換してからＣＰＵ２２に入力すると、これをＣＰ
Ｕ２２は予め設定された基準電圧値と比較し、その差が
ゼロになるように熱源８ｃの発熱量を制御することで定
着温度を一定の温度に保とうとする。熱源８ｃの発熱量
の制御は、ＣＰＵ２２からの出力信号に基づく時間間隔
（デューティ）でフォトカプラ２６の発光ダイオード２
６ａをオン、オフさせ、これに応じてフォトサイリスタ
２６ｂをオン、オフさせてトライアック２７のゲートＧ
を制御することによって、電源２８から熱源８ｃへの通
電時間間隔を制御することで行われる。そこで、着色処
理モード時には、これを識別したＣＰＵ２２が上記基準
電圧値として通常の電圧値よりも高い値（例えば２１０
℃に対応する値）を使用し、これに応じて上記デューテ
ィを変化させることによって定着温度を高く保つよう制
御する。

【００１９】以上に述べたように、本実施例によれば、
操作者が操作パネル２１上の所定のキーで着色処理モー
ドに設定するだけで、画像形成部６によってトナー画像
の形成された用紙が熱定着器８の直前で選択転写シート
と合流して重ね合わされてから熱定着器８へ搬入される
ことで、用紙上のトナー像の定着と着色が同時に行われ
るので、従来のように画像形成装置で一度処理された用
紙に対し更に着色のための処理を加えるといった手間が
全く不要となる。しかも、操作パネル２１上の所定のキ
ーを操作するだけで、後は全て自動的に着色処理が行わ
れるので、従来のように手動操作を繰り返すものと比
べ、その操作が著しく簡略化される。また、操作パネル
２１上の所定のキーを操作するだけで、色の選択も自由
かつ簡単に行うことができる。

【００２０】更に、着色処理モード時に熱定着器８の定
着熱量が自動的に適切な熱量に変更制御されるので、選
択転写シートの融着材を確実にトナー像に付着させるこ
とができ、部分的な色剥がれや未定着印刷を引き起こす
おそれがない。

【００２１】なお、上記実施例においては選択転写シー
トを収納するカセットが２個で２色の選択転写シートの
うちから所望の色のシートを選択する例を示したが、こ
のようなカセットとそのための給紙機構（支持部１３、
１４、搬入コロ１６、搬入コロ接触機構１７、１８等）
を３組以上備えることで３色以上の色を選択的に着色で
きるようにすることも可能である。逆に、このようなカ
セットと給紙機構を１組だけ備えるようにしてもよいこ
とは勿論である。また、このようなカセットと給紙機構
をあえて設けず、操作者が所望の色の選択転写シートを
案内路１５へ手差しで挿入する構成とすることも可能で
ある。

【００２２】また、着色処理モード時、定着温度はその
ままで定着ロール対８ａ、８ｂの圧着圧力を変化させる
よう制御しても定着熱量を大きく変化させることができ
るので、定着温度を変化させるのと同様に着色処理モー
ドに対応することができる。用紙の搬送速度を遅くする
ように制御しても、同様なことがいえる。ただし、この
ように搬送速度を遅く制御した場合、画像形成部６の動
作も全体的に遅くしなければならないので、画像形成の
プロセススピード自体を全て変更できるよう構成する必
要がある。

【００２３】更に、熱定着器８は必ずしも定着ロール対
８ａ、８ｂから構成されるものである必要はなく、用紙
に対して熱と圧力を加えることのできるものであれば、
その他の構造のものも採用可能である。例えば、一対の
ベルトで熱と圧力を加えながら用紙を搬送する構造のも
のであってもよい。

【００２４】加えて、上記実施例は本発明をページプリ
ンタに適用した例であるが、電子写真方式を採用したも
のであれば、複写機その他の画像形成装置にも適用可能
であることは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、画像形成部によってト
ナー画像の形成された用紙が熱定着器の手前で選択転写
シートと合流して重ね合わされてから熱定着器へ搬入さ
れることで、用紙上のトナー像の定着と着色が同時に行
われるので、従来のように画像形成装置で一度処理され
た用紙に対し更に着色のための処理を加えるといった手
間が全く不要となる。

【００２６】しかも、従来のように操作者が用紙と選択
転写シートとを重ね合わせたり、専用の加熱手段で熱と
圧力を加えるといったわずらわしい手動操作が一切不要
になるので、操作性が著しく向上する。

【００２７】更に、選択転写シートを自動供給する機構
や、種々の色の選択転写シートの中から所望のものを選
択して供給する機構等を設ければ、更に操作性に優れた
ものを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像形成装置Ｍの全体構成
図である。

【図２】画像形成装置Ｍの全体を制御する制御部及びそ
の関連部分の概略構成図である。

【図３】一般的な選択転写シートＳの断面図である。

【符号の説明】

６画像形成部７搬送路８熱定着器１１、１２選択転写シートカセット１３、１４支持部１５案内路１６搬入コロ１７、１８搬入コロ接触機構１９タイミングロール対Ｓ、Ｓ₁、Ｓ₂ 選択転写シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/20 15/22 １０３Ｚ 6830−2Ｈ // Ｂ４１Ｊ 2/325 9305−2ＣＢ４１Ｊ 3/20 １１７Ｃ (72)発明者小林健司東京都東大和市桜が丘２丁目229 番地カシオ電子工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】用紙上にトナー画像を形成する画像形成部
と、前記トナー画像を前記用紙に定着させる熱定着器と、前記画像形成部から前記用紙を前記熱定着器へ案内する
搬送路と、前記用紙のトナー画像面に被着され該用紙と共に熱及び
圧力を加えられることで該トナー画像上に選択的に接着
転写される所定色の組成物を支持する選択転写シート
を、前記搬送路を通過中の前記用紙に被着するよう供給
する選択転写シート供給機構とを備えたことを特徴とす
るトナー部着色方式のカラー画像形成装置。
【請求項２】前記選択転写シート供給機構は、前記選択
転写シートを複数枚収容する選択転写シートカセット
と、該カセットから前記選択転写シートを１枚ずつ搬出
して前記被着するよう供給する選択転写シート搬出機構
とを有する請求項１記載のトナー部着色方式のカラー画
像形成装置。
【請求項３】前記選択転写シート供給機構は、前記選択
転写シートカセットを複数装着できる選択転写シート給
紙部と、該複数の選択転写シートカセットのいずれか１
つから選択的に前記選択転写シートを搬出する選択給紙
機構とを有する請求項２記載のトナー部着色方式のカラ
ー画像形成装置。