JP4258705B2

JP4258705B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4258705B2
Application number: JP2002352597A
Authority: JP
Inventors: 勝功井下; 和夫永長; 正樹中元; 公資船瀬
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2022-12-04
Also published as: JP2004181816A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリントユニットによって画像を形成されたシート状の被記録媒体を加熱定着ユニットによって加熱することにより前記画像を前記被記録媒体に定着させる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この分野における従来の技術の一つとして、金属基材上に形成された防錆層を兼ねる着色下地層の上に光透過性樹脂層としてアクリル系樹脂やポリエステル系樹脂やウレタン系樹脂で成る透明樹脂層を形成し、さらにこの上に形成した多孔質アルミナ等を用いたインクジェット受理層に対してインクジェット印刷により昇華形着色材を塗布した後、この昇華形着色材を加熱炉や、ホットプレスで加熱することにより、インクジェット受理層の昇華形着色材を昇華しさせて透明樹脂層に入り込ませ、その後インクジェット受理層を除去することで着色模様が透明受理層に形成された金属装飾体を作り出すものがある（例えば、特許文献１参照。）。このような画像形成技術は比較的な熱変形の少ない金属を基材としている被記録媒体には適用可能であるが、熱変形の大きな樹脂などを基材としている被記録媒体に適用した場合には基材の加熱時の変形、特にしわの発生を避けることができない。
【０００３】
また他の従来技術として、インクジェットプリンタ等で一次画像を形成された熱転写シートを被記録シートに重ね合わせた状態で温度制御された加熱圧着ローラによってできるだけ一様な温度で加熱を施すことにより、熱転写シートに形成されていた画像（インク）を被記録シートのインク定着層に熱昇華転写していくものがある（例えば、特許文献２参照。）。この画像形成技術では、加熱圧着ローラの表面温度の制御は厳密に行われているが、加熱圧着ローラと被記録シートとの接触は実質的に線接触であり、常温（室温）状態の被記録シートの表面を一瞬の内に圧着加熱して再び常温下に放置することになり、樹脂等の熱に敏感な材料を被記録シートの基材に採用した場合、加熱時に生じたしわはそのまま冷却されて残ったままとなってしまう。
【０００４】
また、インクリボンからその表面上に昇華性インクを転写された被記録シートを加熱定着するために、加熱ボックスに進入させ、加熱ボックス内で被記録シートをわずかな隙間を形成した対向する加圧・加熱ローラ対の間に通すか、あるいは加熱ローラとその部分周面に沿うように配置された搬送ベルトとの間に通すことにより被記録シートを加熱し、直ちに加熱ボックスから出て、搬送ローラによって排出させるものもある（例えば、特許文献３参照。）。この画像形成技術においても加熱ローラによって加熱された被記録シートはすぐに高温状態の加熱ボックスから常温下に出されるので、樹脂等の熱に敏感な材料を被記録シートの基材に採用した場合、加熱時に生じたしわはそのまま冷却されて残ったままとなる。
【０００５】
さらに、布の捺染技術の分野では、しわ延ばしローラで布のしわを伸ばした布にインクジェット方式で染料を塗布した後、染料の染着を強固にするとともに発色性を向上させるためにその布を加熱装置に送り込み、加熱装置を通過した布は直ちに外部に排出されるものがある（例えば、特許文献４参照。）。この技術にも、加熱プロセスの終了段階にはしわ伸ばしローラ等によってしわを取るといった思想はないので、布ではなく樹脂等の熱に敏感な材料を被記録材料として適用した場合、加熱時に生じたしわはそのまま残ってしまうことになる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０‐２９７１９７号公報（段落番号００１０−００１３、第４図）
【０００７】
【特許文献２】
特開平１０−１６１８８号公報（段落番号０００８−００１２、第１図）
【０００８】
【特許文献３】
特開２００１−１０５６３８号公報（段落番号００３９−００５８、第１図）
【０００９】
【特許文献４】
特開平０８−３１１７８２号公報（段落番号００４１−００４３、００６１−００７０、第２図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記実状に鑑み、本発明の課題は、樹脂等の熱に敏感な材料を基材としている被記録媒体を使用しても、加熱定着ユニットによる加熱の間に被記録媒体に生じたしわなどの変形を被記録媒体が冷却される前に取り除く機能を有する画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、プリントユニットによって画像を形成されたシート状の被記録媒体を加熱定着ユニットによって加熱することにより前記画像を前記被記録媒体に定着させる画像形成装置において、前記加熱定着ユニットの出口領域から前記画像が形成された面を上側に向けて水平方向に送り出される前記被記録媒体の面を押し付ける圧着ローラ機構が備えられ、前記圧着ローラ機構を構成する少なくとも１つのローラが前記被記録媒体の上面に対して押し付けを行うように構成され、この圧着ローラ機構から送り出された前記被記録媒体を下向きに傾斜した徐冷搬送ラインにおいて徐冷する徐冷ユニットを備え、この徐冷ユニットが、前記圧着ローラ機構から送り出された前記被記録媒体の下面側に接触する状態で下方に案内するガイド面を有する湾曲搬送部と、この湾曲搬送部の下側において前記被記録媒体の下面側に接触する状態で徐々に冷却を行いながらガイドする徐冷ガイド体とを備えて構成され、前記徐冷ガイド体は、この徐冷ガイド体の上部部位の被記録媒体進入口領域の温度より、下側部位の被記録媒体排出口領域の温度が低温となる温度勾配を設定している。
【００１２】
この構成により、加熱定着ユニットによる加熱過程で被記録媒体の表面に生じたしわなどの変形は加熱過程の最終段階で加熱温度状態の被記録媒体に対する圧着ローラ機構による押し付けにより、アイロン効果で延ばされることになる。その際この圧着ローラ機構の少なくとも１つのローラが被記録媒体の面に対して遠近移動可能に構成されていることから積極的に被記録媒体の表面を押し付けていくことが可能となっている。これにより、加熱定着ユニットによる加熱の間に被記録媒体に生じたしわなどの変形は被記録媒体が冷却される前に延ばされることになるので、そのようなしわが冷却後に得られる最終印刷物の段階にまで持ち越されることはない。また、圧着ローラ機構を構成するローラを被記録媒体の面を押し付けるように構成することで、被記録媒体の厚さの違いにも関係なく確実に被記録媒体に押し付け圧を付与することができる。徐冷ユニットを湾曲搬送部と徐冷ガイド体とで構成することで、被記録媒体が湾曲搬送部を通過する際に引っ張り力が生じ、この力が微細な表面しわを延ばす役割を果たし、被記録媒体が徐冷ガイド体を通過する際には、冷却過程において被記録媒体に生じるしわなどの変形を抑制することができる。
【００１３】
本発明の好適な実施形態として、前記徐冷ガイド体に電熱線を備えると共に、この電熱線が、前記被記録媒体の搬送上手側で配設密度が高く、搬送下手側で配設密度が低くなる１本の線で構成することで前記温度勾配を設定するするならば、簡単な構造で温度勾配を設定して被記録媒体の冷却を実現する。
【００１４】
本発明による好適な実施形態の１つとして、前記徐冷ガイド体に電熱線を備えると共に、この電熱線が、前記被記録媒体の搬送に沿った位置で複数に分割されると共に、この複数の電熱線に対応した徐冷温度センサを備え、これらの徐冷温度センサからのフィードバック信号に基づいて、対応する電熱線を独立して制御することにより前記温度勾配を設定するならば、被記録媒体の種別により定着温度が大きく変わったり、季節により室温が大きく変わったりするケースにおいて特に好都合である。
【００１５】
本発明による好適な実施形態の１つとして、前記徐冷ユニットが、前記徐冷搬送ラインが収容される徐冷空間を有した徐冷ケースを備えるならば、徐冷空間の内部では、外部からの影響を排除した状態で徐冷を行える。
本発明によるその他の特徴及び利点は、以下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるだろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
まず、本発明による画像形成装置で扱われる被記録媒体１の一例を図１を用いて説明する。この被記録媒体１はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のフィルムシートからなる基材１０の表面にウレタン樹脂等でインクつまりインク色素のための定着層１１を形成し、さらにその上にインクを浸透させることができる浸透層としての表面層１２を形成している。基材１０の表面がインク色素を定着することができる性質を持っている場合、定着層１１を省略することができる。この被記録媒体１の表面層１２にインクジェットプリンタ等でインク滴を付与することで昇華前プリントドットによるプリント画像が形成された後、適正な温度に加熱されると表面層１２に付与されていたインク滴（昇華前プリントドット）は昇華を始め、そのインク滴が表面層１２を浸透して定着層１１にインク色素が昇華後プリントドットとして昇華定着される。従って、表面層１２を引き剥がすことにより、定着層１１に昇華後プリントドットによって形成されたプリント画像をもつ非常に光沢感のある鮮やかな画像記録済みシートが最終印刷物１００として得られる。つまり、この加熱昇華過程においては、昇華前プリントドットとして表面層１２に付与されたインク色素が表面層１２を浸透して定着層１１に達し、そこで昇華後プリントドットとしてプリント画像を形成する。なお、この被記録媒体１では最終的に表面層１２を定着層１１又は基材１０から引き剥がす必要があるのでそれらの間に易剥離剤を与えておくと好都合である。
【００１７】
このような被記録媒体１を用いて最終印刷物１００を作製する画像形成システムの一例を図２と図３を用いて説明する。この画像形成システムは、図２に示すようにプリントステーションＰＳとオペレートステーションＯＳとから構成されている。
【００１８】
プリントステーションＰＳは、インクジェット式のプリントユニットＰＵと、このプリントユニットＰＵによって昇華前プリントドットによるプリント画像が形成された被記録媒体１を一時的に蓄えるループ形成ユニットＲＵと、このループ形成ユニットＲＵから送り込まれる被記録媒体１に熱エネルギを付与して昇華後プリントドットによって形成されたプリント画像を作り出す加熱定着ユニットＨＵと、加熱定着ユニットから出てきた被記録媒体１を常温（室温）レベルまで徐々に冷却する徐冷ユニットＣＵによって構成されている。その際、プリントユニットＰＵと加熱定着ユニットＨＵとの間に配置されたループ形成ユニットＲＵは、加熱定着ユニットＨＵにおける被記録媒体１の搬送速度がプリントユニットＰＵにおいて被記録媒体１の平均搬送速度より低速であるため、この速度差を吸収する目的を果たしている。なお、プリントユニットＰＵと、ループ形成ユニットＲＵと、加熱定着ユニットＨＵは互いに分離自在な連結されるユニットとして構成されている。徐冷ユニットＣＵは加熱定着ユニットＨＵに取り付けられている。
【００１９】
図４から明らかなように、プリントユニットＰＵでは、ここでは図示されていないロールシートカートリッジに格納されているロール状に巻かれた被記録媒体１を巻き戻しながらプリント面であるその表面層１２がプリントヘッドとしてのインクジェット式プリントヘッド２のインク吐出口側に来るように被記録媒体１がシート搬送機構６によって搬送される。プリントヘッド２は被記録媒体１の搬送方向に対して横断方向につまり主走査方向にヘッド送り機構３によって往復移動可能に支持されており、被記録媒体１の表面層１２に吐出口からインクを吐出しながらのプリントヘッド２の主走査方向の移動毎に被記録媒体１が副走査方向に搬送されていくことによって順次プリント画像が形成されていく。カラープリント画像を形成するために異なる主要色を吐出可能な複数の吐出口モジュールがプリントヘッド２に用意されている。例えば、写真画質のカラープリント画像が要求される場合には、通常、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどのインクに加え同色の濃淡インクが用いられる。プリントヘッド２としては汎用的なインクジェットプリンタに搭載されているものが流用されるので、ここではこれ以上の説明を省略する。プリントヘッド２から吐出されたインク滴２ａによって表面層１２にプリント画像を形成された被記録媒体１はプリントユニットＰＵを出て、ループ形成ユニットＲＵに入る。
【００２０】
もともと長尺シートである被記録媒体１は、そこに形成されるプリント画像のサイズに合わせてカットする必要があるので、シートカッター手段５が備えられている。この実施形態では、シートカッター手段５は、プリントヘッド２に対して被記録媒体１の側に突出する位置と、被記録媒体１から離間する方向に退入する位置とに切換自在に備えた刃体５１と、この刃体５１の位置を、カム送りやネジ送り機構（図示せず）を介して切換える切換モータ５２とを備えている。
【００２１】
図３に模式的に示されているだけであるが、前記ループ形成ユニットＲＵは、中央位置に３つの従動ローラ３１を有したターンローラ３２を備えると共に、このターンローラ３２を基準にして搬送上手側の第１ループ形成機構３０Ａと、ターンローラ３２を基準にして搬送下手側の第２ループ形成機構３０Ｂと、これらの下方位置において被記録媒体１を受け止めるケース３３とを備えている。
【００２２】
前記ターンローラ３２は、図示されていないモータで駆動され、このターンローラ３２の外周に対して前記３つの従動ローラ３１を圧接させることで、被記録媒体１を比較的大きい角度でターンローラ３２に巻き付けて被記録媒体１の巻き癖を取り除き得るようにも機能する。前記第１ループ形成機構３０Ａは、プリントユニットＰＵの排出口から排出された被記録媒体１を下方に案内する導入ガイド３４と、この導入ガイド３４によって下方に案内された被記録媒体１を更に下方に案内する第１固定ガイド３５と、この第１固定ガイド３５に対向配置した第１可動ガイド３６とから構成されている。この第１可動ガイド３６はその上端部に設けられた揺動軸心周りで揺動自在であり、図示されていないモータによって第１可動ガイド３６は実線で示された閉じ姿勢と、仮想線で示された開放姿勢とに揺動切換される。
【００２３】
前記第２ループ形成機構３０Ｂは、第１ループ形成機構３０Ａからターンローラ３２を介して送られた被記録媒体１を前記加熱定着ユニットＨＵに案内する第２固定ガイド３７と、この第２固定ガイド３７に対向配置した第２可動ガイド３８と、被記録媒体１を加熱定着ユニットＨＵに送る圧着型の供給ローラ３９とから構成されている。この第２可動ガイド３８はその上端部に設けられた揺動軸心周りで揺動自在であり、図示されていないモータによって第２可動ガイド３８は実線で示された閉じ姿勢と、仮想線で示された開放姿勢とに揺動切換される。
【００２４】
このループ形成ユニットＲＵでは、被記録媒体１の搬送経路の各所に対して被記録媒体１の存否を判別するセンサ（図示せず）が配置されており、これらのセンサからの検出信号に基づいて以下に説明する制御が実行される。つまり、プリントユニットＰＵから被記録媒体１が排出されてきた場合には、第１可動ガイド３６を閉じ姿勢に設定すると同時にターンローラ３２を低速で回転させることにより、この被記録媒体１の先端を導入ガイド３４からターンローラ３２まで案内し、このターンローラ３２と従動ローラ３１とで被記録媒体１の先端部を圧着保持したことが確認されるとターンローラ３２を停止させた後に、第１可動ガイド３６を開放姿勢に切換えて、この第１ループ形成機構３０Ａの空間内に被記録媒体１を垂れ下がる形態で蓄える。次に、プリントユニットＰＵから送り出された被記録媒体１の後端を検出すると、第２可動ガイド３８を閉じ姿勢に設定した状態でターンローラ３２と、供給ローラ３９との駆動を開始して、被記録媒体１の先端を第２ループ形成機構３０Ｂの供給ローラ３９まで送り、供給ローラ３９で被記録媒体１の先端部を圧着して加熱定着ユニットＨＵにおける被記録媒体１の搬送速度と等しい速度で加熱定着ユニットＨＵに送込む作動を行いながら、第２可動ガイド３８を開放姿勢に切換えた後に、ターンローラ３２を高速回転させて第１ループ形成機構３０Ａに蓄えられた被記録媒体１を第２ループ形成機構３０Ｂの空間内に被記録媒体１を垂れ下がる形態で蓄える制御が行われる。このように、第１ループ形成機構３０Ａの被記録媒体１が第２ループ形成機構３０Ｂに送り出されると、プリントユニットＰＵからの被記録媒体１を前述と同様に第１ループ形成機構３０Ａに導入する制御が開始されるのである。
【００２５】
図３で模式的に示されているとともに図５で詳細に示されている加熱定着ユニットＨＵは、本体ケース５０の内部に、被記録媒体１を加熱する断熱材製の加熱ケース５１と、この加熱ケース５１に対して加熱空気を供給するよう加熱ケース５１の上部位置に配置した断熱材製の送風ケース５２と、この本体ケース５０を支持する支持脚５３とを備えている。前記加熱ケース５１の内部には、その入り口側に予備加熱空間ＰＲが形成されるとともに、予備加熱空間ＰＲに続いて加熱空間Ｒが形成される。予備加熱空間ＰＲと加熱空間Ｒには被記録媒体１を搬送する加熱搬送機構５４がシート搬送機構６の一部として配置されている。この加熱搬送機構５４は、加熱定着ユニットＨＵの入口側に設けられた圧着型の一対の導入ローラ５４ａと、加熱空間Ｒ内において被記録媒体１の表面を２つのローラで被記録媒体１の裏面を１つのローラで接触させながら被記録媒体１を搬送する搬送ローラ機構５４ｂと、被記録媒体１の下面に接触して被記録媒体１に熱を伝えるために予備加熱空間ＰＲ内に配置された１つのガイド体５４ｃと加熱空間Ｒ内に配置された２つのガイド体５４ｃ、ガイド体５４ｃの上方位置に配置されるとともに被記録媒体１の上面に接触して搬送力を作用させる複数の上面接触ローラ５４ｄと、加熱定着ユニットＨＵの出口側に設けられた圧着ローラ機構５８と、この圧着ローラ機構５８のすぐ搬送下手側に設けられた湾曲搬送部５９とを備えている。
【００２６】
圧着ローラ機構５８は、図６と図７に示すように、被記録媒体１の裏面に接触する第１ローラ５８ａと、第１ローラ５８ａより搬送上手側位置に配置されるともに被記録媒体１の表面に接触する第２ローラ５８ｂと、第１ローラ５８ａより搬送下手側位置に配置されるともに被記録媒体１の表面に接触する第３ローラ５８ｃと、これらのローラのローラ軸５８ｄを回転可能に支持するブラケット５８ｅから構成されている。第３ローラ５８ｃのローラ軸５８ｄはブラケット５８ｅに設けられた垂直ガイド孔５８ｆ内に挿入されており、これにより第３ローラ５８ｃはその自重によって第１ローラ５８ａとの間で被記録媒体１を押し付けることになる。圧着ローラ機構５８の各ローラは被記録媒体１の最大幅より長い寸法を有するとともに金属製ドラムの表面に発泡樹脂が層状化された形態を採用しており、第３ローラ５８ｃの重さは第１ローラ５８ａとの間で被記録媒体１を押し付けることで加熱定着時に被記録媒体１に生じたしわなどを伸ばすアイロン効果を生み出す程度に設定されている。その自重はローラ長さに応じて実験及び経験的に決定されるが、自重調整は付加的に設けられるおもりによって行われる。もちろん、バネ等によって強制的に被記録媒体１の方に向かう付勢力を第３ローラ５８ｃに与えるように構成してもよい。図７から明らかなように、第３ローラ５８ｃの軸心が搬送方向に関して第１ローラ５８ａの軸心より下手側にずれていることにより、この圧着領域で被記録媒体１は少し湾曲することになりそのアイロン効果をさらに高めている。
【００２７】
なお、加熱搬送機構５４を構成する全てのローラは図示されていない伝動ベルトを介して直接的又は間接的に駆動されている。その際、第３ローラ５８ｃはそのローラ軸５８ｄが被記録媒体１に対して遠近移動するように構成されているが、それ自体はよく知られたテンション調整プーリなどを備えた伝動機構によって駆動可能である。
【００２８】
また、湾曲搬送部５９は、被記録媒体１を画像が形成された側の面が外側を向くようなガイド面をもつガイド体から構成されている。被記録媒体１がこのようなガイド体５９の面に接しながら移動する際、表面側には引っ張り力が生じ、この力が微細な表面しわを延ばす役割を果たす。
【００２９】
上面接触ローラ５４ｄの下方に配置されているガイド体５４ｃの下面側にはこのガイド体５４ｃを加熱するシートヒータ５５と、このシートヒータ５５の中央位置に対してガイド体５４ｃの温度を計測する定着温度センサ４１が設けられている。必要な場合、湾曲搬送部５９を構成するガイド体にもシートヒータと温度センサを設けてフィードバック温度制御を行ってもよい。
【００３０】
前記送風ケース５２の内部には、複数のロッド状に形成された電気ヒータ５６と、加熱空気を送るよう被記録媒体１の幅方向と平行する姿勢の軸芯周りでファンを駆動するクロスフローファン５７が設けられている。この送風ケース５２の下面側で、クロスフローファン５７の直下位置に加熱空気の吐出口Ｅを形成し、加熱搬送機構５４における被記録媒体１の搬送経路の搬送上手位置に吸入口Ｆが形成されている。前記吐出口Ｅの開口部にはクロスフローファン５７に対応して空気温度センサ４２が配置されている。
【００３１】
被記録媒体１の加熱時には、電気ヒータ５６とクロスフローファン５７を駆動することで、送風ケース５２の内部で加熱された加熱空気を吐出口Ｅから加熱ケース５１の内部空間における被記録媒体１の搬送方向の下手側位置に対して被記録媒体１の幅方向での全幅を超える幅で送り出し、この加熱空気を加熱空間Ｒにおいて被記録媒体１の搬送経路に沿って搬送上手側に向けて流動させ、被記録媒体１の搬送方向の上手位置から吸入口Ｆから送風ケース５２の内部に吸引し、電気ヒータ５６で加熱した後にクロスフローファン５７に供給することで加熱空気を循環させる。
【００３２】
加熱定着制御時には、空気温度センサ４２で約１８０℃の温度を計測するよう対応する電気ヒータ５６に供給する電力が制御され、予備加熱空間ＰＲ内の定着温度センサ４１で約１００℃の温度を計測し、加熱空間Ｒ内の搬送上手側定着温度センサ４１で約１３０℃の温度を計測し、搬送下手側定着温度センサ４１で１８０℃の温度を計測するよう夫々のシートヒータ５５に供給する電力が制御される。
【００３３】
徐冷ユニット９０は、図５と図６に示すように、被記録媒体１の搬送ガイド体としての徐冷ガイド体９２、徐冷中間搬送ローラ対９４、方向転換ガイド９５、排出ローラ対９６を備えるとともに、これらによって下向き傾斜した被記録媒体１のための徐冷搬送ラインを作り出している。この徐冷搬送ラインは徐冷ケース９１によって実質的に閉じられた徐冷空間内に配置されている。徐冷ガイド体９２は被記録媒体１と面接触する傾斜ガイド面を形成するために被記録媒体１の最大幅を越える幅をもって延びており、その傾斜角は鉛直軸に対して２０°〜６０°の間で決定される。徐冷ガイド体９２の裏側にはこの徐冷ガイド体９２に熱伝達可能なヒータとしての電熱線９３が配設されている。
【００３４】
徐冷ガイド体９２の被記録媒体進入口領域が加熱定着ユニットＨＵの出口温度とほぼ等しくなるように、かつ徐冷ガイド体９２の被記録媒体排出口領域が室温とほぼ等しくなるように、さらにその間の温度勾配ができるだけなだらか曲線を描くようにこの電熱線９３から徐冷ガイド体９２に伝達される熱が調整されることで、冷却過程において被記録媒体１に生じるしわなどの変形を抑制することができる。このため、電熱線９３は、図８に示すように、徐冷ガイド体９２に対して、搬送上手側で配設密度が高く、搬送下手側で配設密度が低くなるように設けられている。できるだけ、温度勾配をなだらか曲線状にするために、図９に示すように連続的に配設ピッチを変化させた蛇行レイアウトを採用してもよい。図８や図９の実施形態では、電熱線９３は一本の線で構成されており、電熱線９３への給電量を変えることにより、徐冷ガイド体９２に生じる温度も上下する。
【００３５】
この電熱線９３に所定の電流を流していくことにより徐冷ガイド体９２に上述したようなしわの発生を抑制する冷却温度勾配、例えば約１８０℃から２０℃への温度勾配が作り出されるが、電熱線９３への給電制御は徐冷ガイド体９２の中間領域に直接又はガイド面の上方に設けられた徐冷温度センサ４３からの検出信号をフィードバックとして用いながらコントローラ７によって正確に行われる。
【００３６】
この徐冷ガイド体９２における搬送方向での温度勾配を任意に調節できるような実施形態として、例えば図１０に示すように、電熱線９３を、被記録媒体進入口領域から被記録媒体排出口領域にかけて順に、第１電熱線９３ａ、第２電熱線９３ｂ、第３電熱線９３ｃ、第４電熱線９３ｄ・・・というように分割し、それぞれの電熱線への給電量を独立的に制御できる構成を採用することも可能である。この場合、各電熱線９３ａ、９３ｂ、９３ｃ、９３ｄ・・・に対応する位置に複数の徐冷温度センサ４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ・・・が配置され、各電熱線が個別にフィードバック制御されることにより、全体として徐冷ガイド体９２に任意の温度勾配を作り出す。この構成は、被記録媒体１の種別により定着温度が大きく変わったり、季節により室温が大きく変わったりするケースにおいて特に好都合である。
【００３７】
徐冷ユニットＣＵから排出された被記録媒体１を受け止めるよう、図２、図３に示すようにストッカーＳＴが設けられている。このストッカーＳＴは、処理可能な被記録媒体１の最大幅より広い幅をもつボックス状で構成されており、内部は静電気を除去するよう導電性を有する炭素繊維を織り込んだシートで裏張りされている。徐冷ユニットＴＵから排出された被記録媒体１はある程度の巻き癖をもっているので、その巻き癖を利用して、ストッカーＳＴ内で芯なし巻き取り収納されていく。巻き取り収納された被記録媒体１は、プリント画像を形成しているインク（色素）が定着層１１に定着しているので、その表面層１２を剥離することによって、きれいに発色した画像を有する最終印刷物１００となる。
【００３８】
上述したように構成された画像形成システムの制御部として機能するコントローラ７は、オペレートステーションＯＳ側の第１コントローラ７ＡとプリントステーションＰＳ側の第２コントローラ７Ｂとから構成され、お互いに通信ケーブルによってデータ交換可能に接続されており、１つのコントローラのごとく機能することができる。
【００３９】
図２に示されているように、オペレートステーションＯＳには、第１コントローラ７Ａとしても機能する汎用のコンピュータ８０、モニター８１、キーボード８２、マウス８３、及び現像済みの銀塩式のフィルムＦの撮影画像をカラー画像データに光電変換するフィルムスキャナ８５、さらにはデータ保持メディア（ＣＤやＣＤ−Ｒ、あるいは、ＭＯ、さらにコンパクトフラッシュやスマートメディア等の半導体でなる媒体だけではなくデータ通信回線からなる通信メディアも含む）からカラー画像データを取り出す画像取得ユニット８４（ここではコンピュータ８０に内蔵されている）が備えられている。この画像形成システムでは、フィルムスキャナ８５や画像取得ユニット８４を通じて第１コントローラ７Ａに転送された画像データは必要な種々の画像処理が施された後、プリントデータとして第２コントローラ７Ｂに送られ、プリントステーションＰＳにおいて被記録媒体１にプリント画像が形成され、加熱定着される。
【００４０】
コントローラ７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインタフェース回路などからなるマイクロコンピュータシステムを中核部材とした第１コントローラ７Ａと第２コントローラ７Ｂから構成されており、図１１に示されるように、第１コントローラ７Ａでは、Ｉ／Ｏインタフェース回路を介して、画像データを送り込む画像取得ユニット８４やフィルムスキャナ８５などの周辺機器が接続されており、第２コントローラ７Ｂでは、Ｉ／Ｏインタフェース回路を介して、インクジェット式プリントヘッド２、ヘッド送り機構３、電気ヒータ５６やクロスフローファン５７、被記録媒体搬送機構などのプリントステーションＰＳに組み込まれている周辺機器が接続されている。さらに、ロールシートカートリッジもしくは被記録媒体１を巻き取り支持している軸体に付与されているＩＤコードを検出する被記録媒体種別検出センサ４４もその検出信号をコントローラ７に送るべく設置されており、コントローラ７はこの検出信号から装填されている被記録媒体１の種類を認識することができる。第１コントローラ７Ａと第２コントローラ７Ｂはそれぞれの通信モジュールを介してデータ伝送が可能であり、例えば、第１コントローラ７Ａにおいて画像処理及び補正処理が施された画像データが最終的プリントデータに変換され、通信モジュール７４ａ、７４ｂを介して第２コントローラ７Ｂに伝送された後は被記録媒体１への昇華性インクの付与などのために利用される。
【００４１】
コントローラ７による各機能はハードウエア又はソフトウエアあるいはその両方により作り出されるが、ここでは特に本発明に関連する機能要素だけをとり挙げるならば、画像取得ユニット８４やフィルムスキャナ８５から取り込まれた画像データに対してフォーマット変換や解像度変換などの前処理を行う画像データ入力部７１、この画像データ入力部７１から転送された画像データに対してトリミングや色補正などの画像補正処理を施す画像処理部７２、画像処理を施された最終的な画像データから誤差拡散等の２値化の手法を用いてプリントヘッド２のためのプリントデータを作り出すプリントデータ生成部７３、転送されてきたプリントデータに基づいてプリントヘッド２を駆動して吐出口からインク滴を放出するプリント制御部７５、プリントユニットＰＵ内でのプリントヘッド２の主走査方向移動に同期した被記録媒体１の間欠送りやループ形成ユニットＲＵ内での被記録媒体１のループ搬送や加熱定着ユニットＨＵ内での被記録媒体１の加熱搬送及び徐冷ユニットＣＵ内からの被記録媒体１の搬出（徐冷中間搬送ローラ対９４と排出ローラ対９６による）を制御する搬送制御部７６、加熱定着ユニットＨＵの電気ヒータ５６やクロスフローファン５７を駆動制御する加熱制御部７７、徐冷ガイド体９２のためのヒータとしての電熱線９３（９３ａ・・・）への給電を徐冷温度センサ４３（４３ａ・・・）の検出温度に基づいて制御する徐冷制御部７８、被記録媒体種別検出センサ４４によって読み取られたＩＤコードから装填されている被記録媒体１の種別情報を取得する被記録媒体種別決定部７９などが代表的なものである。なお、徐冷制御部７８は被記録媒体種別決定部７９による使用被記録媒体種別や室内温度などの情報も必要に応じて加味して電熱線９３（９３ａ・・・）への給電を制御することができる。
【００４２】
このような画像形成システムを利用して最終印刷物を作製する典型的な作業の流れを以下に説明する。
１．プリント画像形成段階
まず、画像取得ユニット８４を用いてＭＯディスクから読み取られたＪＰＥＧフォーマットの画像データはこの画像形成装置の画像ソースとして画像データ入力部７１に転送される。画像データ入力部７１でＪＰＥＧ画像データは８ビットのＲＧＢカラー画像データに展開され、画像処理部７２に送られる。次にオペレータがキーボード８２やマウス８３を操作して入力したプリント画像サイズやトリミング設定コマンドや色補正コマンドに基づいて画像データを処理する。所定の画像処理が終了すると、画像データはプリントデータ生成部７３に送られる。なお、ＲＧＢカラー画像データは画像処理部７２において他の画像処理の前後の適当な段階でＣＭＹＫカラー画像データに変換されているので、プリントデータ生成部７３へ送られるカラー画像データはＣＭＹＫカラー画像データである。プリントデータ生成部７３はＣＭＹＫカラー画像データを２値ＣＭＹＫプリントデータに変換して、プリント制御部７５に転送する。前述したように、プリント制御部７５は転送されてきた２値ＣＭＹＫプリントデータからプリントヘッド２のための駆動パルス信号を生成して、それによりプリントヘッド２の駆動素子を制御して被記録媒体１にインクドットによる画像を形成する。
【００４３】
２．画像定着形成段階
表面層１２に画像を形成された被記録媒体１は、ループ形成ユニットＲＵで必要な時間調整を受けた後、適切に温度調整された予備加熱空間ＰＲと加熱空間Ｒを通過することにより熱エネルギを受け、その際生じる加熱昇華により表面層１２に形成された画像は定着層１１に転写（定着）される。加熱定着処理を受けた被記録媒体１は加熱定着ユニットＨＵの出口部に配置された圧力付与手段としての圧着ローラ機構５８によって加熱工程で生じたしわをそのアイロン効果によって伸ばされ、さらに湾曲搬送部５９によって表面を引っ張り整形されながら、徐冷ユニットＣＵに送り込まれる。
【００４４】
３．被記録媒体徐冷段階
徐冷ユニットＣＵに送り込まれた被記録媒体１は、徐冷ガイド体９２の表面に沿って斜め下方に下っていき、徐冷中間搬送ローラ対９４に挟持され、その斜め下方に配置された方向転換ガイド９５と排出ローラ対９６によってほぼ水平に近い姿勢に戻されて外に排出される。排出された被記録媒体１はストッカーＳＴ内に収納され、適時にその表面層１２を剥離することによって、きれいに発色した画像を有する最終印刷物１００が得られることになる。
【００４５】
上述した実施の形態では、プリントステーションＰＳとオペレートステーションＯＳとから構成され、プリントステーションＰＳがプリントユニットＰＵ、ループ形成ユニットＲＵ、加熱定着ユニットＨＵ、徐冷ユニットＣＵを備えている画像形成システムを取り上げて説明されているが、本発明による画像形成装置の最小構成要素は加熱定着ユニットＨＵと徐冷ユニットＣＵである。もちろんそれ以外の全てのユニットを含めたものあるいはそれ以外のユニットを部分的に含めたものも画像形成装置として取り扱うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で扱われる被記録媒体の一例を示す断面図
【図２】本発明による画像形成装置の一つの実施形態を示す外観図
【図３】プリントステーションの構成を示す断面模式図
【図４】プリントユニットの構成を示す断面模式図
【図５】加熱定着ユニットと徐冷ユニットの構成を示す断面模式図
【図６】圧着ローラ機構の構成を示す拡大断面模式図
【図７】徐冷ガイド体に備えられた電熱線のレイアウトを示す模式図
【図８】圧着ローラ機構と徐冷ユニットの構成を示す斜視図
【図９】徐冷ガイド体に備えられた電熱線の別なレイアウトを示す模式図
【図１０】徐冷ガイド体に備えられた電熱線の別実施形態でのレイアウトを示す模式図
【図１１】コントローラの機能を説明する機能ブロック図
【符号の説明】
１被記録媒体
６搬送機構
７コントローラ
７Ａ第１コントローラ
７Ｂ第２コントローラ
５８圧着ローラ機構
５９湾曲搬送部
７６搬送制御部
７７加熱制御部
７８徐冷制御部
７９被記録媒体種別決定部
９１徐冷ケース
９２徐冷ガイド体
９３電熱線（ヒータ）
９４徐冷中間搬送ローラ
９５方向転換ガイド
９６排出ローラ
ＰＵプリントユニット
ＲＵループ形成ユニット
ＨＵ加熱定着ユニット
ＣＵ徐冷ユニット

Claims

プリントユニットによって画像を形成されたシート状の被記録媒体を加熱定着ユニットによって加熱することにより前記画像を前記被記録媒体に定着させる画像形成装置において、
前記加熱定着ユニットの出口領域から前記画像が形成された面を上側に向けて水平方向に送り出される前記被記録媒体の面を押し付ける圧着ローラ機構が備えられ、前記圧着ローラ機構を構成する少なくとも１つのローラが前記被記録媒体の上面に対して押し付けを行うように構成され、
この圧着ローラ機構から送り出された前記被記録媒体を下向きに傾斜した徐冷搬送ラインにおいて徐冷する徐冷ユニットを備え、
この徐冷ユニットが、前記圧着ローラ機構から送り出された前記被記録媒体の下面側に接触する状態で下方に案内するガイド面を有する湾曲搬送部と、この湾曲搬送部の下側において前記被記録媒体の下面側に接触する状態で徐々に冷却を行いながらガイドする徐冷ガイド体とを備えて構成され、
前記徐冷ガイド体は、この徐冷ガイド体の上部部位の被記録媒体進入口領域の温度より、下側部位の被記録媒体排出口領域の温度が低温となる温度勾配を設定していることを特徴とする画像形成装置。
前記徐冷ガイド体に電熱線を備えると共に、この電熱線が、前記被記録媒体の搬送上手側で配設密度が高く、搬送下手側で配設密度が低くなる１本の線で構成することで前記温度勾配を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記徐冷ガイド体に電熱線を備えると共に、この電熱線が、前記被記録媒体の搬送に沿った位置で複数に分割されると共に、この複数の電熱線に対応した徐冷温度センサを備え、これらの徐冷温度センサからのフィードバック信号に基づいて、対応する電熱線を独立して制御することにより前記温度勾配を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記徐冷ユニットが、前記徐冷搬送ラインが収容される徐冷空間を有した徐冷ケースを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。