JP2004325934A - Fixing device - Google Patents

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JP2004325934A
JP2004325934A JP2003122293A JP2003122293A JP2004325934A JP 2004325934 A JP2004325934 A JP 2004325934A JP 2003122293 A JP2003122293 A JP 2003122293A JP 2003122293 A JP2003122293 A JP 2003122293A JP 2004325934 A JP2004325934 A JP 2004325934A
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Yutaka Kiuchi
豊 木内
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device capable of mainly and appropriately adjusting the gloss of an image consisting of toner to a desired state. <P>SOLUTION: The fixing device 1A includes a thermal temporary fixing means 10 and an image gloss adjusting means 30. The means 10 gives at least heat to an unfixed toner image 3 on material to be recorded 2 so as to soften or melt the toner of the unfixed toner image 3 and make it in a state where it is deformed by external force. The adjusting means 30 adjusts the gloss of the image by peeling the material 2 on a condition that the deformed state of the toner getting in the state where it is deformed by the means 10 is kept after carrying the material 2 by a specified distance in a state where the material 2 side on which the toner exists press-contacts with the outer peripheral surface in the plane state of an endless belt 31 tensioned and laid and circulating, thereby fluoritizing the toner to profile the state of the outer peripheral surface of the belt 31. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーからなる未定着トナー像が形成された被記録材に熱および圧力等を与えてその未定着トナー像をその被記録材に定着させる定着装置に係り、特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置において被記録材に形成される未定着トナー像を定着する際に、その画像の光沢を所望の状態に調整した定着を行うことが可能な定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式、静電記録方式等の画像形成方式を利用したプリンタ等の画像形成装置においては、加熱溶融性の樹脂等からなるトナーを用いて目的の画像情報に応じた未定着トナー像を記録用紙等の被記録材に形成した後、その未定着トナー像を通常、加熱および加圧することにより、その被記録材に永久固着画像として定着させる定着装置が使用されている。
【０００３】
図１２に、一般的な２ロール方式による定着装置の概略構成図を示す。同図において、１０２は内部に熱源１０４が配された加熱ロールであり、１０６は加熱ロール１０２と圧接してニップ部Ｎを形成する加圧ロールである。加熱ロール１０２は矢印Ｘ方向に回転し、加圧ロール１０６はこれに従動して矢印Ｙ方向に回転する。加熱ロール１０２の表面は、熱源１０４の熱により加熱されて下記トナーの軟化する温度以上に保持されている。
【０００４】
この定着装置による定着は、トナーが像様に担持されて形成された未定着トナー像１１０を表面に有する被記録材１０８を、加熱ロール１０２と加圧ロール１０６の間に形成されたニップ部Ｎに挿通させる。これにより、その未定着トナー像１１０を構成するトナーが、加熱ロール１０２の表面から与えられる熱と加熱ロール１０２および加圧ロール１０６の当接圧で発生する圧力とにより、軟化された状態となり（以下、この状態のトナーを「溶融トナー」と称する場合がある。）、その後冷却される。この結果、そのトナーが被記録材１０８の表面に固着して永久的な定着画像としてのトナー画像１１２となる。
【０００５】
しかし、このような一般的な定着装置により得られるトナー画像１１２では、画像の光沢度が十分でないことが知られている。
【０００６】
これに対して、転写紙等の被記録材に形成されるトナー画像を定着する際に適度に光沢を与え、高画質にする手段として、数多くの技術が提案されている。以下、（１）〜（５）で示す５つの例を挙げる。
【０００７】
（１）定着を２度以上行う方法：
加熱定着を連続して２回以上行うことにより、トナー画像に光沢を与える（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
（２）定着装置にニップを２種類形成する方法：
２種類のニップが形成された定着装置の搬送経路に転写紙を選択的に通過させることにより、トナー画像に光沢を与える（例えば特許文献２参照）。
【０００９】
（３）処理用シートを重ねて定着し、その後剥離する方法：
表面が平滑な処理用シートを重ねて加熱加圧し、冷却後に当該処理用シートを剥離することにより、トナー画像に光沢を与える（例えば特許文献３参照）。
【００１０】
（４）透明フィルムでラミネートする方法：
被記録材の表面のトナー画像を透明フィルム等でラミネートすることにより、トナー画像に光沢表面を付加する（例えば特許文献４および特許文献５参照）。
【００１１】
（５）ベルト定着を採用し、かつ、冷却剥離を行う方法：
トナー画像担持面に対して定着フィルム（定着ベルト）を密着させて、該定着フィルムの記録材密着側とは反対側に配設した加熱体によりその定着フィルムを介して記録材面の多色トナー画像を加熱軟化溶融混色させ、その加熱混色されたトナー画像を定着フィルムと記録材とを引続き密着させたまま冷却固化させ、定着フィルムと記録材とを分離させることにより、トナー画像に光沢表面を付加する（例えば特許文献６参照）。
【００１２】
【特許文献１】特開昭６３−１９２０６８号公報
【特許文献２】特開平１−２６５２８３号公報
【特許文献３】特開昭６１−１２２６６６号公報
【特許文献４】特開平１−２７９２７７号公報
【特許文献５】特開昭６３−６５８４号公報
【特許文献６】特開平２−１６２３８３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような各文献に記載された技術では、種々の問題点が内在する。
【００１４】
上記（１）の「定着を２度以上行う方法」や（２）の「定着装置にニップを２種類形成する方法」では、トナー画像面を平滑にし光沢を与えることについては効果があるものの、ヒーターを備えた定着装置が複数設置されるため装置の構成が複雑化する点、加熱エネルギーが倍増する点、定着後の高温下で分離されるため像面に凹凸が生じて光を乱反射させ、トナーの透明性がよくない点等において問題がある。
【００１５】
上記（３）の「処理用シートを重ねて定着し、その後剥離する方法」では、被記録材表面のトナー画像を１度固定化する必要があり、装置が複雑化するとともに被記録材が２度加熱加圧されるため、カールが発生し易いという問題がある。
【００１６】
上記（４）の「透明フィルムでラミネートする方法」では、透明フィルムの分だけ厚みが加わるので、被記録材本来の性質、例えば厚みや柔軟性等が失われるとともに、その画像形成面に後から筆記具にて加筆することができず、さらに、被記録材としてＯＨＰフィルムを使用した場合には、全体的な透過率が低下する（ＯＨＰ透過性が低下する）という問題がある。
【００１７】
上記（５）の「ベルト定着を採用し、かつ、冷却剥離を行う方法」では、被記録材上のトナー像を定着フィルムに密着させた状態で加熱させた後に冷却させることで定着画像に光沢を付与している。しかし、この方法では、その加熱および冷却が短時間で繰り返して行われるため、その加熱や冷却が不十分になったり、あるいはその加熱温度や冷却温度が所望の温度に維持されないことがあり、この結果、その定着画像に所望の光沢を付与することができない場合がある。また、一旦冷却した定着フィルムを次のサイクルで再度定着に必要な所定温度に加熱する必要があるため、その加熱に要する電力の消費が大きくなる。
【００１８】
また、近年、前述したような定着装置を使用する画像形成装置にあっては、その画像形成速度の高速化が求められるようになっているが、このような高速化（具体的には、画像形成速度が２６０〜５２０ｍｍ／ｓｅｃ程度のもの）に対応した高速の定着を行おうとすると、上記（１）〜（５）の各技術ではトナー像に十分な光沢を与えることができないおそれがある。特に２つのロールどうしが圧接して形成されるニップ部に対して被記録材を高速で挿通させた場合には、その被記録材上のトナーが十分に冷却されず高温状態にあるままでニップ部を通過することになり、そのニップ部の加圧から開放されたトナー像の表面にうねりが発生して光沢が低下してしまうことがある。
【００１９】
さらに、前述したような画像形成装置にあっては、そのトナー像を形成するための被記録材として種々のものを使用することが求められるようになり、それら各被記録材に適した画像光沢をそれぞれ得られるようにすることが新たな課題として要請されている。
【００２０】
例えば、被記録材として坪量が比較的大きい（具体的には坪量が２００〜３００ｇ／ｍ２程度）ものを使用した場合には、一般に、その被記録材の熱容量が大きくなることから、上記（１）〜（５）の各技術ではトナー像に十分な光沢を付与できないおそれがある。これは、前述した画像形成速度の高速化の場合と同様に、特に２つのロールどうしが圧接して形成されるニップ部に対して坪量の比較的大きい被記録材を挿通させた場合には、その被記録材上のトナーが十分に冷却されず高温状態にあるままでニップ部を通過することになり、この結果、前述したようにトナー像の表面にうねりが発生して光沢が低下するおそれがある。
【００２１】
また、被記録材として光沢度が比較的高いコート紙を使用する場合には、通常、そのコート紙に形成されるトナー像をコート紙の光沢度に相応した高光沢の定着画像とし、全体的にバランスのとれた高光沢の記録物にすることが求められる。しかし、実際には光沢度が比較的低い被記録材を使用することもあり、この場合は、その被記録材の表面の一部が露出するように形成されるトナー像をすべて高光沢の定着画像にすると、その高光沢になった画像部分と低光沢のままの被記録材表面部分（非画像部）とが混在し、全体としては光沢度合いの差が広がってバランスの悪い不自然な記録物になってしまう。このように使用する被記録材の種類や、形成すべきトナー像の種類（文字等の線画像と写真画等のベタ画像、被記録材のほぼ全面に形成する画像とその一部に形成する画像など）によっては、一律にトナー像の光沢を増加させることが適切ではなく、むしろその光沢を低下させた方が好ましい場合もある。このような光沢に対する異なった要請に適宜対応することは、上記（１）〜（５）の各技術では何ら考慮されていない。
【００２２】
そこで、本発明の主な目的は、処理用シートやラミネートフィルム等の追加材料を使用することがなく、しかも簡易な装置構成で無駄なエネルギーを消費することもなく、トナーからなる画像の光沢を所望の状態に適切に調整することができる定着装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、トナーからなる画像の光沢を、使用する被記録材の種類やトナー像の種類等に応じて所望の光沢度に適宜選択して調整することができる定着装置を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
はじめに、上記従来の問題点を解決するために行った一般的な定着装置の検討結果について説明する。この検討により、以下のような光沢度低下のメカニズムが判明し、遂には本発明を完成することに成功した。
【００２４】
まず、既述している図１２に示すような一般的な定着装置におけるニップ部Ｎの出口付近では、トナー画像１１２が十分に加熱溶融されて平滑な加熱ロール１０２の表面に密着しており、そのときのトナー画像１１２の表面はほぼ加熱ロール１０２の表面と同等の高光沢となっている。
【００２５】
しかしながら、加熱ロール１０２の表面から剥離した被記録材１０８上の溶融トナーは、加熱定着後にフリーな状態となる。それまで平滑であったトナー画像１１２の表面は、剥離時に作用する加熱ロール１０２との接着力や溶融トナー自身の温度低下に伴う凝集力のアップにより、波うちが発生し、細かなうねりを生ずるようになる。その表面のうねりが保持されたまま、その後自然冷却されて固化する。このような表面状態では、トナー画像としての光沢度がニップ部Ｎの出口付近における場合と異なるレベルに変動していることが避けられない。
【００２６】
つまり、定着装置で十分な高光沢の画像に仕上げても、その後のフリーな状態から冷却固化するまでの間に、溶融トナーの凝集等によって光沢度が低下してしまうことが明らかになった。なお、このような従来の定着装置による光沢度低下のメカニズムは、２ロール方式の定着装置に限らず、ベルト−ロールニップ方式やベルト−ベルトニップ方式の定着装置においても、基本的には同様である。
【００２７】
また、上記検討の過程では、定着直後のトナーが、その後の自然冷却により固化するまでのわずかな時間は、外力により変形し得る状態であり、加圧により流動可能なレベルの粘度を有していることが明らかになった。
【００２８】
このような知見に基づいて完成するに至った本発明は以下のとおりである。
【００２９】
すなわち、本発明は、トナーからなる未定着トナー像が形成された被記録材に少なくとも熱および圧力を与えることでその未定着トナー像をその被記録材に定着させる定着装置であって、前記被記録材の未定着トナー像に少なくとも熱を与え、その未定着トナー像のトナーを軟化又は溶融させて外力により変形し得る状態にさせる加熱仮定着手段と、この加熱仮定着手段により前記変形し得る状態となった前記トナーの当該状態が維持されている間の前記被記録材を、張架されて周回する無端状ベルトの平面状態にある外周面にそのトナーのある被記録材側を圧接させて所定の距離だけ搬送してから剥離することで、そのトナーを前記無端状ベルトの外周面の状態にならわせるように流動させて画像の光沢を調整する画像光沢調整手段とを含むことを特徴とする定着装置である。
【００３０】
この定着装置によれば、一般的には定着装置そのものとなる加熱仮定着手段により、被記録材の表面に担持されたトナーが軟化又は溶融されて外力により変形し得る状態になる。そして、その状態に維持されているうちのトナーが、加熱仮定着手段の後工程の手段となる画像光沢調整手段において無端状ベルトの平面状態にある外周面と圧接され、そのベルト外周面の状態にならう（追従する）ように流動する。これにより、被記録材上のトナー像（の表面状態）は無端状ベルトの外周面の状態に相応したものとなり、かかるトナー像の光沢が調整されることとなる。
【００３１】
特に、この画像光沢調整手段では、外力により変形し得る状態にあるトナーが無端状ベルトと比較的（ロールどうしのニップ部を通過する場合などに比べて）長い時間接触することになるため、そのトナーの流動と冷却に要する時間を確保しやすくなる。この結果、高速の定着（例えば定着速度が２６０ｍｍ／ｓｅｃ以上の定着）が行われる場合や坪量の大きい被記録材（坪量が２００ｇ／ｍ２以上の定着）が使用される場合であっても、トナーの流動および冷却が十分になされるようになり、画像光沢の調整を確実に行うことが可能になる。
【００３２】
このときの画像光沢は、無端状ベルトの外周面の形態（状態）によってほぼ決定される。このため、無端状ベルトの外周面は要求される画像の光沢（度）に応じた表面形態（平滑面や粗面など）に形成される。被記録材を無端状ベルトに圧接させた状態で所定の距離だけ搬送する時間は、例えばトナーの流動と冷却に要求される時間に合わせて適宜選定される。被記録材としては、加熱仮定着手段と画像光沢調整手段を通過させてトナーに対する所要の処理を施すことができるものであればよく、通常はシート状のものが使用される。
【００３３】
また、張架されて周回する無端状ベルトからなる簡易な構成の画像光沢調整手段を付加するだけなので、処理用シートやラミネートフィルム等の追加材料を使用することがなく、簡易な装置構成で、しかも無駄なエネルギーを消費することなく、光沢度の調整を行うことができる。
【００３４】
さらに、被記録材上のトナーを無端状ベルトの平面状態にある部分に圧接させて光沢の調整を行っているので、トナーおよび被記録材そのものの性能に大きな影響を与えないため、トナー画像の透明性やＯＨＰ透過性に優れた画質の画像を得ることができるうえに、被記録材のカールの発生を抑制することもできる。
【００３５】
上記定着装置における加熱仮定着手段としては、例えば、相互に圧接して定着ニップ部を形成しつつ回転する加熱回転体および加圧回転体からなり、未定着トナー像が形成された被記録材を前記定着ニップ部に挿通させることにより、その未定着トナー像のトナーを軟化ないし溶融させて、外力により変形し得る状態にする定着手段を適用することができる。このような加熱仮定着手段では、その定着ニップ部で被記録材を加圧する圧力について画像光沢調整手段において被記録材に与える場合の加圧の圧力によりも小さくしておくことも有効である。また、加熱仮定着手段では、加熱温度や加熱時間の少なくとも１つを被記録材の種類などに応じて変更する仮定着制御機能を持たせることも有効である。
【００３６】
画像光沢調整手段としては、例えば、無端状ベルトをロール等からなる複数のベルト支持部材により平面状態のベルト部分が形成されるように張架するとともに、かつ所定の方向に周回駆動するように設置し、その無端状ベルトの平面状態にある外周面に被記録材を圧接する圧接手段を配したものが使用できる。この画像光沢調整手段は、加熱仮定着手段の仮定着後の被記録材が排出される側に所定の間隔をあけて排出される。その所定の間隔は、少なくとも、加熱仮定着手段から排出されて画像光沢調整手段に導入される被記録材が、その仮定着によりトナーが変形し得る状態にあるうちに無端状ベルトに圧接されるのに時間的に間に合う距離である。
【００３７】
上記圧接手段としては、無端状ベルトの上記平面部分となる所定の位置で圧接するように設置される１または複数の圧接ロールからなる手段や、無端状ベルトの上記平面部分に接触するように張架されて周回する無端状ベルトからなる手段を適用することができる。圧接手段は、被記録材の表裏両面にトナー像を形成し、その両面のトナー像の定着を行う場合には、上記した無端状ベルトからなる圧接手段を採用することが好ましい。その場合は、被記録材の第１面に形成したトナー像が加熱仮定着手段を再通過して溶融等の状態にされるが、かかるトナー像が画像光沢調整手段を通過する際に、第１面形成時と同等の表面形態を有する圧接手段としての無端状ベルトの外周面に圧接させることによって、その画像の光沢が再加熱により変化することを回避できるようになる。
【００３８】
また、画像光沢調整手段については、トナーが冷却固化した後に被記録材を無端状ベルトから剥離するように構成することが好ましい。この場合に必要なトナーの冷却は、通常、無端状ベルトに圧接されて搬送される状態にある被記録材のトナーを冷却するための冷却手段を設ける構成により行うことが好ましいが、可能であれば、無端状ベルトの被記録材を圧接させる平面状態の領域を長めに設定して自然冷却により冷却する構成により行うことも可能である。
【００３９】
上記冷却手段としては、所望の冷却作用が得られ、しかも定着動作に支障を及ぼさない限りにおいて特に制約されるものではないが、例えば、無端状ベルトの内周面に接して熱を吸収して放熱する放熱部材（ヒートシンクなど）や、冷却用ファンによる空冷装置などを使用することができる。
【００４０】
さらに、上記各画像光沢調整手段においては、無端状ベルトの被記録材と圧接する前における外周面を所定の表面温度に調整するための表面温度調整手段を装備させることができる。この場合における所定の表面温度とは、トナーの冷却に適した温度やトナーの流動に適した温度である。また、その表面温度調整手段としては、無端状ベルトの上記外周面を冷却する冷却手段、その外周面を加熱する加熱手段、その双方などを使用することができる。
【００４１】
上記各画像光沢調整手段において画像光沢を向上させるための調整を行う場合には、前記無端状ベルトとしてその外周面全域（少なくとも被記録材と接触し得る領域）が平滑な表面である平滑ベルトを使用することができる。これにより、画像光沢調整手段を通過する際のトナーはその平滑ベルトの平滑な表面にならって流動するようになり、その結果、平滑な表面からなる高光沢の定着画像として得られるようになる。
【００４２】
また、上記各画像光沢調整手段において画像光沢を必要に応じて異なる光沢度に調整することができるようにする場合には、前記無端状ベルトとして、被記録材の２以上のものを圧接させ得る領域が確保される周長からなるとともに、その外周面がその回転方向に沿う方向で分割される表面光沢性の異なる２以上の領域からなる複合ベルトを使用し、この複合ベルトの表面光沢性の異なる２以上の領域から選択される１つの領域に被記録材を圧接させるように制御する光沢選択制御手段を設けることができる。
【００４３】
これにより、トナー像が形成された被記録材を圧接させる複合ベルトの表面光沢性が異なる領域から所望のものを適宜選択すると、その領域の表面光沢性による表面状態が被記録材上のトナー像の表面に写し込まれるようになるため、画像光沢を所望のレベルに選択して調整することができるようになる。この場合、光沢選択制御手段は、例えばユーザにより付与する光沢性のレベルを任意に選択指示できる手段と、その選択された光沢性レベルに対応する複合ベルトの領域と被記録材との圧接タイミングを同期させるための制御手段とで構成することができる。
【００４４】
この場合、前記複合ベルトの表面光沢性の異なる領域は、微細な凹凸形状を付した粗面からなる粗面領域と平滑な面からなる平面領域とで構成することができる。これにより、被記録材を粗面領域に圧接させた場合には、その平面領域がトナー像の表面に移し込まれて画像光沢を向上させる調整を行うことができ、反対にその粗面状域がトナー像の表面に移しこまれて画像光沢を低下させる調整を行うことができる。なお、その表面光沢性の異なる領域が３つ以上ある場合には、使用頻度の高い粗面領域または平面領域を多めに形成するとよい。これにより、使用しない領域が通過する際には、その複合ベルトへの被記録材の圧接を行う定着動作ができない空き時間を少なくし、定着動作の生産性や高速化の低下を抑制することができる。
【００４５】
また、上記光沢選択制御手段は、被記録材の未定着トナー像を形成する表面の光沢度に応じて、その被記録材と圧接させる複合ベルトの領域を選択して調整することができる。これにより、被記録材を基準にしてトナー像の光沢を任意のものに調整することが可能になる。
【００４６】
さらに、前記定着装置においては、その画像光沢調整手段の加熱仮定着手段と対峙する側に、その加熱仮定着手段から放熱される熱の到達を抑制する断熱部材を設置することができる。これにより、画像光沢調整手段が加熱仮定着手段から放出される熱の影響を受けることを調整することができる。これにより、例えば、その加熱仮定着手段から放出される熱によって画像光沢調整手段における無端状ベルトの外周面の不要な温度上昇を防止し、そのベルト外周面に圧接されるトナーの冷却固化を間接的に補助することができる。
【００４７】
以上のような本発明の定着装置は、主に、被記録材に未定着トナー像を形成し得る画像形成装置の定着装置として使用することができる。その画像形成装置としては、被記録材の少なくとも片面にトナーからなる未定着トナー像を形成するトナー像形成手段と、このトナー像形成手段により未定着トナー像が形成された被記録材に少なくとも熱および圧力を与えることでその未定着トナー像をその被記録材に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置であればよい。
【００４８】
この場合、上記トナー像形成手段としては、例えば前述したような電子写真方式、静電記録方式等の画像形成方式を利用して、未定着トナー画像を感光体等の像担持体に形成した後に、その像担持体上のトナー像を被記録材に直接転写または中間転写体を介して転写するものが使用可能である。そして、定着装置については、このトナー像形成手段と同じ筐体内に配置して一体的な形態にして使用する構成を採用することができるほか、トナー像形成手段が設置される筐体とは別の独立した定着装置用の筐体に設置し、そのトナー像形成装置の筐体に連結接続した形態で使用する構成を採用することもできる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
《第１の実施の形態》
図１は、本発明の第１の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。この実施形態に係る定着装置１Ａは、加熱仮定着装置１０と画像光沢調整装置３０ＡＡとを備えている。
【００５０】
［加熱仮定着装置の構成や動作など］
加熱仮定着装置２は、従来より一般的に用いられている２ロール方式による定着装置と基本的に同様の構成であり、基本的に、相互に圧接して定着ニップ部Ｎを形成しつつ矢印Ａ，Ｂ方向にそれぞれ回転する加熱ロール（加熱回転体）１２および加圧ロール（加圧回転体）１３により構成されている。なお、上記「圧接」とは記録用紙２を介する場合を含む概念とする。
【００５１】
加熱ロール１２は、中空筒体形状の芯金１２ａの外周にシリコーンゴム等の耐熱性の弾性体層１２ｂを形成したロール構造からなり、図示しない支持フレームに回転可能に支持されているとともに図示しない駆動モータ等の回転駆動力により矢印Ａ方向に回転させられる。また、加熱ロール１２は、その芯金１２ａの中空部分にハロゲンヒータ１４が内蔵され、そのヒータ１４によって加熱ロールの表面（弾性体層）が定着（仮定着）に必要な温度に保たれるように加熱される。この加熱ロール１２の表面温度（定着温度）は、使用するトナーにより異なるため一概には言えないが、一般的には１５０〜２００℃の範囲から選択される。加熱ロール１２の周速についても一概には言えないが、一般的には５０〜５２０ｍｍ／ｓｅｃの範囲から選択される。
【００５２】
加圧ロール１３は、加熱ロール１２と同様に、中空筒体形状の芯金１３ａ外周にシリコーンゴム層１３ｂを形成したロール構造からなり、図示しない支持フレームに対し、加熱ロール１２に圧接して両者間に定着ニップ部Ｎを形成した状態で矢印Ｂ方向に従動回転するように支持されている。また、加圧ロール１３は、その芯金１３ａの中空部分に熱源としてのハロゲンヒータ１５が内蔵され、そのヒータ１５によって加圧ロールの表面（ゴム層）が定着（仮定着）に必要な温度に保たれるように加熱される。定着ニップ部Ｎの幅（ロール回転方向に沿う長さ）は５〜２０ｍｍ程度に設定される。定着ニップ部Ｎにおける加熱時間（ニップ通過時間）は１５〜３００ｍｓｅｃ、そのニップ部Ｎでの加圧圧力が１．０〜１０ｋｇ／ｃｍ２の範囲で選択される。
【００５３】
加熱ロール１２および加圧ロール１３の表面温度の制御は、その各ロール１２、１３に温度検知素子としてのサーミスタ１６、１６をそれぞれ接触配置し、その検知温度に伴う抵抗値変化により各ロールの表面温度を検知し、各ロールの表面温度が所定値となるように、図示しない制御装置により各ロール１２、１３のハロゲンヒータ１４、１５への電力の供給をＯＮ，ＯＦＦ制御等をすることで行っている。また、加熱ロール１２および加圧ロール１３の定着ニップ部Ｎの出口側付近には、仮定着後の記録用紙Ｐを加熱ロール１２または加圧ロール１３から分離することを補助する分離爪１７が設置されている。
【００５４】
加熱ロール１２の外周には、オイル塗布装置２１が配設されており、（仮）定着時になると、そのオイル塗布装置２１のオイル塗布ロール２１ａが加熱ロール１２の外周に接触回転してシリコーンオイル等のオイルを塗布するようになっている。このオイル塗布装置２１は、後述するように溶融粘度の高いトナーを用いた場合やその他オイルレス化の対策を講じた場合にはその設置が省略される。
【００５５】
加熱ロール１２および加圧ロール１３の外周には、ウエブ式のクリーニング装置２２がそれぞれ設置されており、クリーニングウエブ２２ａがロール等により所定量ずつ送り出されてその各ロール１２、１３の表面に当接することで各ロール表面に付着するトナーや紙粉等が除去されるようになっている。
【００５６】
このような加熱仮定着装置２による仮定着は、次のようにして行われる。
【００５７】
まず、加熱仮定着装置２に対し、図示しない電子写真方式等を利用したプリンタ等の画像形成装置のトナー像形成手段において未定着トナー像３が形成された記録用紙２が、用紙搬送ベルト装置１８により矢印Ｃ方向に搬送され、加熱ロール１２と加圧ロール１３の間の定着ニップ部Ｎに送り込まれる。そして、定着ニップ部Ｎに送り込まれた記録用紙２は、均一にオイル層が形成された加熱ロール１２の表面と加圧ロール１３の表面との間に挟持されながら搬送されるとともにそのトナー像３が加熱および加圧される。これにより未定着トナー像３が仮定着される。
【００５８】
この定着ニップ部Ｎを通過して仮定着が終了した記録用紙２は、分離爪１７による補助的な分離作用を受けつつ加熱ロール１２および加圧ロール１３の双方から剥離されて定着ニップ部Ｎから排出される。この仮定着の際にニップ部Ｎを通過した後の加熱ロール１２および加圧ロール１３はいずれも、そのロール表面がウエブ式のクリーニング装置２２のクリーニングウエブ２２ａによる摺擦によりトナー等の除去が行われて清掃される。
【００５９】
この仮定着により、定着ニップ部Ｎでトナーが加熱および加圧されることにより、トナー像３を構成するトナーが軟化・溶融されるとともに、そのトナーの一部が記録用紙２の表面層に浸透し、その浸透分が冷却固化することでアンカー効果により用紙２との粘着・固着力が増大する。
【００６０】
そして、トナー像３を構成するトナーは、定着ニップ部Ｎの入り口から出口にかけて温度が上昇し続け、その出口通過時に最高温度に達する。このときのトナーは、その温度が既述の定着温度や加熱時間等の仮定着条件下では一般に１１０〜１５０℃になり、定着ニップ部Ｎから排出された直後において溶融状態で、外力により変形し得る状態となっている。以下、特に断りのない限り、このように軟化ないし溶融状態のトナーからなる仮定着後の未定着トナー像３を「仮定着トナー像３´」と呼ぶ。
【００６１】
ここで、「外力により変形し得る状態」とは、文字通り、物理的な外力が作用した場合に、固形状態に達していないトナーがその形状を変え得る状態を指すが、この「外力」には圧力が挙げられる。この明細書においは、画像光沢調整手段で付与される圧力を外力とし、かかる圧力によりトナーがその形状を変え得る状態をいうこととする。換言すれば、トナーが溶融状態から軟化状態となり、さらに冷却されて「軟化点」以下の温度となり、最終的に固化する過程において画像光沢調整手段により加圧された場合に、軟化等の状態にあるトナーが光沢調整用ベルトの外周面の状態にならって流動して当該外周面の状態が写し込まれたときには、かかるトナーは「外力により変形し得る状態」であると定義づけられる。
【００６２】
また、トナーの「軟化点」と便宜的に表現している温度とは、トナーが定着するために最低必要な温度を意味している。その定着下限温度で、溶融といえる程粘度が低下する場合や、軟化といった程度の粘度低下の場合がある。したがって定着する際に溶融と便宜的に表現している場合でも、実際には軟化といった程度の粘度低下を示している場合がある。また軟化とは、溶融より粘度が高い状態であり、トナーに外力を与えた場合には問題なく変形し流動する状態の温度である。上記定義における「外力により変形し得る状態」の温度は、このような軟化状態は勿論含まれる。本発明において、トナーが「外力により変形し得る状態」としては、少なくとも、粘度にして１×１０５Ｐａ・ｓｅｃの状態が含まれ、５×１０３Ｐａ・ｓｅｃの状態がより好ましい。
【００６３】
なお、未定着トナー画像３を構成するトナーとしては、一般的な構成のトナー、すなわち結着樹脂（結晶性樹脂および非結晶性樹脂のいずれでもよい）および着色剤（主として顔料）を必須成分とし、必要に応じて離型剤（オイル）、帯電制御剤、発泡剤、流動化剤、磁性粒子等を内添したり、無機あるいは有機微粒子を外添することで作製得られるトナーが使用できる。
【００６４】
上記トナーが特に多色画像を形成するカラートナーである場合には、混色性を高めるため、軟化点が低くかつ溶融粘度も低いシャープメルトナーが一般に使用される。その場合には、加熱ロール１２への高温オフセットが発生しやすくなる。高温オフセットを防止するためには、本実施形態のように、加熱ロール２の表面に、離型性を高めるための離型剤としてオイル、特にシリコーンオイルを塗布することが望まれる。
【００６５】
［画像光沢調整装置の構成や動作など］
画像光沢調整装置３０Ａは、主として、駆動ロール３２および従動ロール３３に張架されて矢印Ｄ方向に周回する無端状の光沢調整用ベルト３１と、この光沢調整用ベルト３１の駆動ロール３２から従動ロール３３に移動する平面状態にある内周面部分に接触するように設置される冷却装置３５と、加圧ロール４２と従動ロール４３との間に張架されて矢印Ｅ方向に周回する無端状の搬送支持ベルト４１とで構成されている。
【００６６】
光沢調整用ベルト３１は、図２に示すように、無端状のベルト基材３１ａとその基材３１ａの外周面側に形成される表面層３１ｂとの２層構造からなるベルトである。この光沢調整用ベルト３１は、その周長が定着に使用する１枚の記録用紙２の送り方向最大サイズを超える寸法を有するものである。
【００６７】
ベルト基材３１ａとしては、例えば、厚さ１０〜３００μｍの耐熱性の高い合成樹脂シートを使用することが可能である。具体的には、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミドなどのポリマーシート等を用いることが可能である。表面層３１ｂとしては、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、フッ素系ゴム等の表面層形成用材料にて形成される層である。なかでも、記録用紙２およびトナーに対する良好な密着性が得られる観点からは、弾性をシリコーン共重合体（例えば東レダウシリコーン製のＤＸ３５−５４７Ａ／Ｂ、ゴム硬度：３０度、層厚：約５０μｍ）等で形成される層が好ましい。この表面層３１ｂは、上記表面層形成用材料をベルト基材３１ａにコーティングする等の手段により形成される。
【００６８】
また、この光沢調整用ベルト３１は、定着画像の光沢を向上させるための平滑ベルトとして使用する場合には、その表面層３１ｂの表面が高光沢を付与するに適した平滑面３１ｃとして形成される。この場合、その平滑面３１ｃは、ＪＩＳＢ ０６０１に規定される算術平均粗さＲａが０．３μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下となるような面に形成される。
【００６９】
このような光沢調整用ベルト３１は、図示しない支持フレームに所定の間隔をあけて軸芯が平行する状態に回転可能に支持された駆動ロール３２および従動ロール３３に一定の張力のもとで掛けまわされて使用される。駆動ロール３２は、金属等にて作製される円筒状のロールからなるものであり、図示しない駆動モータ等の回転駆動力により矢印方向に回転駆動する。なお駆動ロール３２には加熱源が設置されていない。また、従動ロール３３も、駆動ロール３２と同様に、金属等にて作製さえる円筒状のロールからなるものである。光沢調整用ベルト３１は、駆動ロール３２の駆動力により、加熱仮定着装置１０の加熱ロール１２の周速（５０〜５２０ｍｍ／ｓｅｃ）と同じ速度で回転するようになっている。この実施形態の場合において駆動ロール３２と従動ロール３３との軸芯の間隔は、光沢調整ベルト３１の平面部分となる領域（のベルト周回方向の長さ）に相当するものであり、例えば光沢調整用ベルト３１に圧接されたトナーが冷却固化されるに足る距離を目安にして適宜設定することが好ましい。具体的には１００〜５００ｍｍ程度に設定される。
【００７０】
冷却装置３５は、光沢調整用ベルト３１に圧接されて搬送される記録用紙２上の未定着トナー像３のトナーを冷却するためのものである。この実施形態では、冷却装置３５として、放熱基板３６ａに多数枚の放熱フィン３６ｂが立設された構造のヒートシンク３６を使用している。そして、そのヒートシンク３６（の放熱基板３６ａ）を光沢調整用ベルト３１の駆動ロール３２から従動ロール３３に移動する平面状態にある内周面部分に接触するように設置し、そのヒートシンク３６による放熱作用を利用してベルト３１の内周面側から冷却を行うようになっている。
【００７１】
無端状の搬送支持ベルト４１は、光沢調整用ベルト３１の外周面に圧接されて搬送される記録用紙２をそのベルト３１側に密着した状態を維持するように支持するためのものである。この搬送支持ベルト４１としては、種々のベルトを使用することが可能であるが、特に記録用紙２の表裏両面に形成するトナー像を定着する場合には、その第２面の定着を行う際に第１面の定着済の画像光沢を高光沢のままに維持する観点から、光沢調整用ベルト３１と同じ構成のもの（表面層も平滑面であるもの）を使用することが好ましい。
【００７２】
このような搬送支持ベルト４１は、図示しない支持フレームに所定の間隔をあけて軸芯が平行する状態に回転可能に支持された加圧ロール４２および従動ロール４３に一定の張力のもとで掛けまわされて矢印Ｅ方向に周回するように使用される。
【００７３】
加圧ロール４２は、円筒状の金属ロールからなるものであり、前記駆動ロール３２と（ベルト３１等を介して）圧接した状態で回転するように配置される。この加圧ロール４２は、駆動ロール３２の回転力により従動回転するが、駆動ロール３２と同様に積極的に回転駆動させてもよい。また、加圧ロール４２は駆動ロール３２と（ベルト３１等を介して）圧接した状態で設置されることで、ベルト３１、４１を介して駆動ロール３２との間でニップ部Ｍが形成される。従動ロール４３も、前記従動ロール３２と同様に、円筒状の金属ロールからなるものであり、その従動ロール３２と（ベルト３１等を介して）圧接した状態で回転するように配置される。この加圧ロール４２および従動ロール４３とに張架された搬送支持ベルト４１は、そのロール４２、４３の間において前記光沢調整用ベルト３１の平面部分と接触した状態で同じ方向に移動するように回転する。
【００７４】
このような画像光沢調整装置３０Ａは、加熱仮定着装置１０との設置間隔について、その加熱仮定着装置１０により軟化ないし溶融状態となった仮定着トナー像３´のトナーが、外力により変形し得る状態が維持されているうちに画像光沢調整装置３０Ａによる処理が為される距離に設定している。
【００７５】
図３は、前記加熱仮定着装置１０の加熱ロール２１から剥離した後の記録用紙２上におけるトナーの表面温度の経時的な変化（低下傾向）を示したグラフ（トナー冷却曲線）である。このトナー冷却曲線は、仮定着装置１０における定着ニップ部Ｎの出口でのトナーの温度が１５０℃である場合の特性結果を示したものであり、加熱ロール１２から剥離した瞬間を時間原点（０秒）として表している。図３によれば、時間原点から約２秒以内（望ましくは１秒以内）であればトナー温度が８０℃以上であり、このような温度状態にあるトナーは少なくとも軟化状態にある。時間原点から１秒以内ではトナー温度が１２０℃以上であり、このような温度状態にあるトナーは溶融状態に維持されている。
【００７６】
このことから、例えば仮定着速度（加熱ロール３２の周速）を２６０ｍｍ／ｓｅｃとした場合、画像光沢調整装置３０Ａの加熱仮定着装置１０との設置間隔は、５２０ｍｍ以内（望ましくは２６０ｍｍ以内）に設定する。このときの設置間隔は、加熱仮定着装置１０の定着ニップ部Ｎの出口側から画像光沢調整装置３０Ａの前記ニップ部Ｍの入口までの離間距離をいう。
【００７７】
このような画像光沢調整装置３０Ａによる仮定着トナー像３´の光沢調整は、次のようにして行われる。
【００７８】
まず、加熱仮定着装置２を通過して仮定着された仮定着トナー像３´を担持する記録用紙２が、その仮定着トナー像３´のある面側を光沢調整用ベルト３１に当接させる姿勢で、画像光沢調整装置３０Ａにおける駆動ロール３２と加圧ロール４２により圧接されて回転する光沢調整用ベルト３１および搬送支持ベルト４１の間（ニップ部Ｍ）に送り込まれる。続いて、記録用紙２は、その仮定着トナー像３´のある面側が光沢調整用ベルト３１に上記ニップ部Ｍにおいて強く圧接された後、その光沢調整用ベルト３１に密着したままの状態で搬送支持ベルト４１に支持されつつ従動ロール３３と従動ロール４３により圧接される光沢調整用ベルト３１および搬送支持ベルト４１の間（ニップ部）まで搬送される。
【００７９】
この際、画像光沢調整装置３０Ａに導入される直前の仮定着トナー像３´を構成するトナーは、外力により変形し得る状態が維持されているため、その凝集力によってうねり（うねりの高さはサブミクロンから数μｍに達し画像光沢に大きな影響を与えるレベルとなる）を生じたフリーな状態となっているが、図４に示すように、光沢調整用ベルト３１に圧接されることで、そのベルト表面（平滑面３１ｃ）にならうように流動する。また、このときの上記トナーは、光沢調整用ベルト３１が冷却装置３５を通過する際にそのヒートシンクによる放熱作用により冷却されるため、上記したように流動することに加えて急速に冷却されて固化するようになる。
【００８０】
そして、そのトナーが冷却固化した段階で記録用紙２が従動ロール３３を通過するようになり、その従動ロール３３により急激に湾曲して進行する光沢調整用ベルト３１に反し、記録用紙２が自己の有する腰の強さにより直進するように進行することにより、その記録用紙２が光沢調整用ベルト３１から分離するように剥離される。この結果、光沢調整用ベルト３１の平滑面３１ｃにならって平滑な表面からなる定着トナー画像３´´が形成された記録用紙２が排出される。
【００８１】
この画像光沢調整装置３０Ａを通過して得られる定着トナー画像３´´は、図５に示すように、光沢調整用ベルト３１が高光沢を付与用の平滑面３１ｃを形成したものであるため、そのトナー像表面３ａがベルトの平滑面３１ｃと同様の平滑面となり、光沢が向上するように調整されたものとなる。
【００８２】
このような画像光沢の調整は、記録用紙２として少なくともトナー像形成面がコート紙等のように高光沢のものを使用し、そのトナー像が記録用紙２の一部に存在しない部分（非画像部）２ａを形成するような内容のものである場合に、かかるトナー像表面３ａとそのトナー像がなく用紙２の表面２ａがそのまま現れている部分（非画像部）２ａとの双方が光沢に優れたものとなるため、全体的に見ても光沢度の点でバランスのとれた高品位な記録物となる。なお、トナー像が記録用紙２のほぼ全面にわたって形成される写真画像等のような全面画像の場合には、詳述するまでもなく、その全面画像はその画像表面が全面的に平滑な面となり、光沢に優れたものとなる。
【００８３】
また、この画像光沢調整装置３０Ａを備えた定着装置１Ａでは、２６０ｍｍ／ｓｅｃ以上のような高速で定着を行った場合でも、定着対象のトナー像表面の全体にわたってうねりがほとんどない高光沢の定着画像を得ることが可能である。また、坪量が２００ｇ／ｍ２以上というような大きな記録用紙２を用いて定着を行った場合でも、定着対象のトナー像表面の全体にわたってうねりがほとんどない高光沢の定着画像を得ることが可能である。
【００８４】
さらに、画像光沢調整装置３０Ａにおける搬送支持ベルト４１として、光沢調整用ベルト３１と同様にベルト基材４１ａに平滑面からなる表面層４１ｂを形成したものを使用する場合（図４参照）には、特に記録用紙２の表裏両面に形成するトナー像を定着するときに有効となる。すなわち、その記録用紙２の第２面（裏面側）の定着を行う際に、その第１面（表面側）における定着済みの光沢画像は加熱仮定着装置１０の定着ニップ部Ｎを再通過して再び加熱溶融した状態になり、うねりが発生するおそれがある。しかし、かかる第１面の画像は、その加熱溶融された状態で画像光沢調整装置３０Ａを通過することにより搬送支持ベルト４１の平滑面に圧接されるため、高光沢のままで維持される。このように第１面の画像光沢の調整を行うこともできる。
【００８５】
［変形例］
第１の実施形成に係る定着装置１Ａでは、図６に示すように、画像光沢調整装置３０Ａにおける光沢調整用ベルト４１の記録用紙２と圧接する前の外周面を冷却するための冷却ファン４５を設置してもよい。
【００８６】
この冷却ファン４５の設置により、駆動ロール３２に掛けまわされる光沢調整用ベルト４１の外周面に風（点線矢印）を当てることで空冷し、記録用紙２と圧接する前におけるベルト外周面を所定の温度以下に調整するようになっている。これにより、光沢調整用ベルト４１の蓄熱による無用な温度上昇を抑えることができ、ひいては光沢調整用ベルト４１に圧接して流動する仮定着トナー像３´のトナーを十分かつ的確に冷却することが可能となる。上記「所定の温度以下」としては、各種条件にもよるが、１００℃以下とすることが好ましく、８０℃以下とすることがより好ましい。
【００８７】
この冷却ファン４５は、定着動作時において常時動作するように構成するか、あるいは、光沢調整用ベルト４１の記録用紙２と圧接する前における外周面の温度を温度検知センサ等により検知し、その検知信号に基づいて制御して必要なとき（その外周面の温度が閾値温度よりも上昇したとき）のみに動作するように構成する。冷却ファン４５は、必要であれば、搬送支持ベルト４１の記録用紙２と圧接する前における外周面を冷却するために設けてもよい。
【００８８】
また、第１の実施形成に係る定着装置１Ａでは、必要により上記冷却ファン４５に代えて又はそれに加えて、光沢調整用ベルト４１の記録用紙２と圧接する前における外周面を加熱する加熱ヒータや温風ヒータなど加熱機器を設けるようにしてもよい。この場合は、光沢調整用ベルト４１の記録用紙２と圧接する前における外周面が所定の温度に維持することができ、例えば、かかるベルト外周面が冷却装置３５の冷却作用等により必要以上に低温状態にあることにより前記トナーの流動が阻害されて画像光沢の調整が不十分になることを回避することができる。この加熱機器の加熱動作は、光沢調整用ベルト４１の記録用紙２と圧接する前における外周面の温度を温度検知センサ等により検知し、その検知信号に基づいて制御して必要なとき（その外周面の温度が閾値温度よりも低下したとき）のみに動作するように構成すればよい。
【００８９】
また、第１の実施形成に係る定着装置１Ａでは、図６に示すように、加熱仮定着装置１０と画像光沢調整装置３０Ａとの間に断熱板４８を設置してもよい。図６に示す断熱板４８は、定着時の記録用紙２の搬送経路をはさんで光沢調整用ベルト３１と加熱ロール１２の間に配置する上部断熱板４８ａと、搬送支持ベルト４１と加圧ロール１３の間に配置する下部断熱板４８ｂとで構成されている。断熱板４８としては、例えばグラスウール等の断熱材を挟持した金属板が使用できる。
【００９０】
この断熱板４８の設置により、その加熱仮定着装置１０の加熱ロール１２や加圧ロール１３から放出される熱が光沢調整用ベルト３１や搬送支持ベルト４１に到達して影響を受けることを防止することができる。これにより、光沢調整用ベルト４１の記録用紙２と圧接する前における外周面が不要に加熱されることで、光沢調整用ベルト４１に圧接する仮定着トナー像３´のトナーの冷却固化を阻害するような悪影響の発生を防止することができ、この結果、画像光沢調整装置３０Ａによる光沢調整を良好に行うことを保持することが可能となる。また、加熱仮定着装置１０と画像光沢調整装置３０Ａとの設置間隔を小さく設定することが可能となり、たとえば装置設計上の自由度が向上する。
【００９１】
さらに、第１の実施形成に係る定着装置１Ａでは、画像光沢調整装置３０Ａにおける搬送支持ベルト４１（および従動ロール４３）の設置を除いた構成を採用することも可能である。この場合には、記録用紙２の光沢調整用ベルト４１との圧接搬送を維持するために、加圧ロール４２と記録用紙２が光沢調整用ベルト４１から剥離される部位（従動ロール３３に架けまわされるベルト４１部分）の間に、記録用紙２を光沢調整用ベルト４１の外周面に補助的に押圧した状態に支持する押圧支持ロールを少なくとも１つ配置するとよい。また、画像光沢調整装置３０では、必要であれば、光沢調整用ベルト４１として仮定着トナー像３´の光沢を低下させるように全面が微細凹凸面を形成した粗面からなるベルトを使用してもよい。
【００９２】
また、第１の実施形成に係る定着装置１Ａでは、被記録材として使用する記録用紙２等の種類種類（厚さ、材質、構造（普通紙、コート紙、ＯＨＰ紙等））に応じて、加熱仮定着装置１０における加熱時間および加熱温度の一方または双方を制御する仮定着条件制御機構を装備させることもできる。
【００９３】
この仮定着条件制御機構を装備させることにより、使用する被記録材の種類に応じて上記加熱時間や加熱温度を制御することで、使用する被記録材の種類にかかわらず仮定着トナー画像３’を常に所望のほぼ一定した状態にすることができ、画像光沢調整装置３０Ａによる光沢調整を安定して行うことが可能となる。例えば、被記録材の厚さ（坪量）が大きい場合には、被記録材自体の熱容量が大きくなるため、加熱仮定着装置１０における加熱時間や加熱温度を大きく取ることが望まれる。
【００９４】
定着条件制御機構としては、装置（定着装置あるいはこれを含む画像形成装置。以下、本段落の「装置」は同様である。）の操作者が被記録材の上記種類を直接入力できる操作部を装置に設けたりあるいはその種類を入力できる操作画面を装置に接続する接続機器の表示部に表示させ、その入力情報に応じて加熱時間や加熱温度を自動的に調節するように構成した機構を適用できる。この他にも、装置における被記録材の収容部や搬送経路にその被記録材の厚さや比重等を検知するセンサを配し、そのセンサからの出力情報に応じて加熱時間や加熱温度を自動的に調節するように構成した機構を適用してもよい。ここで、上記加熱時間とは、前記定着ニップ部Ｎのニップ時間を指し、この制御は通常、加熱ロール１２および加圧ロール１３のニップ幅を調整することで行われる。一方、上記加熱温度とは、加熱ロール１２表面の温度を指し、この制御は通常、ハロゲンヒータ１４の動作を制御したり、その加熱性能を可変すること等で行われる。
【００９５】
《第２の実施の形態》
図７は、本発明の第２の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。この実施形態に係る定着装置１Ｂは、加熱仮定着装置１０と画像光沢調整装置３０Ｂとを備えている。この加熱仮定着装置１０は第１の実施形態に係る定着装置１Ａの加熱仮定着装置と同じ構成のものであるのに対し、画像光沢調整装置３０Ｂは第１の実施形態に係る定着装置１Ａの画像光沢調整装置３０Ａと一部（光沢調整用ベルトとその関連部分）が異なる構成を採用している。
【００９６】
定着装置１Ｂにおける画像光沢調整装置３０Ｂは、画像調整用ベルト３１として、図８に展開して模式的に示すように、使用する最大サイズの記録用紙２を３枚分それぞれ別々に圧接させ得る領域（Ｚ−１，Ｚ−２，Ｚ−３）が確保される周長Ｌからなるとともに、その外周面が、上記領域の１つが微細凹凸面３１ｄからなる粗面領域として、その残り２つの領域が第１の実施形態における平滑面３１ｃからなる平面領域として形成された複合ベルト３１Ｂが使用されている。
【００９７】
図８に示す複合ベルト３１Ｂでは、例えば領域Ｚ−１を粗面領域、領域Ｚ−２，３を平面領域として構成している。この画像調整用ベルトとしての複合ベルト３１Ｂは、その周長Ｌが長い分、図７に示すように、駆動ロール３２および従動ロール３３に加え、そのベルトを弛みがないように張架するために追加して設置された従動ロール３４ａ，３４ｂにも架けまわされている。この場合、搬送支持ベルト４１については、第１の実施形態の場合と同様に平滑表面からなるベルトとしてもよいが、必要に応じて光沢調整用ベルト３１Ｂと同じ構成の複合ベルトとしてもよい。後者の場合には、光沢調整用ベルト３１Ｂと粗面領域が同期して周回するように各ベルトの回転を制御する必要がある。
【００９８】
光沢調整用ベルト３１Ｂは、基本的に第１の実施形態に係る定着装置１Ａの光沢調整用ベルト３１（図２）と同様に、無端状のベルト基材３１ａとその基材３１ａの外周面側に形成される表面層３１ｂとの２層構造からなるベルトである。基材３１ａおよび表面層３１ｂは、光沢調整用ベルト３１の場合と同じ材料を用いて形成される。
【００９９】
また、光沢調整用ベルト３１Ｂの平面領域については、定着装置１Ａの光沢調整用ベルト３１（図２）と同様に、表面が平滑面３１ｃに形成された表面層３１ｂで構成されている。一方、光沢調整用ベルト３１Ｂの粗面領域については、図９ａ，ｂに例示するように、表面が微細凹凸面３１ｄに形成された表面層３１ｂで構成されている。微細凹凸面３１ｄは、図９ａに示すようにサンドブラスト処理等の粗面化表面処理により形成されるような凹凸面や、同図ｂに示すように平面３１ｅに微細な凸部３１ｆが周期的に点在するように形成される凹凸面３１ｄとする。凸部３１ｆは、平面（断面）形状が円形、各種多角形、楕円、線形状等からなるものが適用できる。
【０１００】
図９ａに示すような凹凸面からなる粗面領域を有する光沢調整用ベルト３１Ｂは、例えば、以下のようにして作製される。まず、無端状ベルトを成型する成型用金型として、金型の内周面（ベルト外周面に該当する部分）のうち上記粗面領域に相当する部分をサンドブラスターによって微細凹凸面に形成する一方で、上記平面領域に相当する部分を鏡面状の平滑面に形成した金型を用意する。次いで、その金型の内周面に表面層３１ｂを形成するための前述した表面層形成用材料を塗布した後、その上にベルト基材３１ａを形成するための前述したシート材料を接着して一体化する。
【０１０１】
一方、図９ｂに示すような凹凸面からなる粗面領域を有する光沢調整用ベルト３１Ｂは、例えば、以下のようにして作製される。まず、成型用金型として、その平滑な内周面に上記凸部３１ｆに相当する凹部を形成した、ニッケル等からなる成型用金型を用意する。次いで、その金型の内周面に表面層３１ｂを形成するための前述した表面層形成用材料を塗布した後、その上にベルト基材３１ａを形成するための前述したシート材料を接着して一体化する。この他にも、ポリイミドフィルム等のベルト基材３１ａにシリコーンゴムを塗布してある程度硬化させた後に、そのゴム層の表面に、上記凸部３１ｆに相当する凹部を形成した金型を押し当てて凹凸面にすることで作製してもよい。
【０１０２】
このような光沢調整用ベルト３１Ｂを使用する画像光沢調整装置３０Ｂにおいては、そのベルト３１Ｂの粗面領域および平面領域を使い分けることで調整すべき画像の光沢内容を選択することができ、そのため、そのいずれか一方の選択された領域に定着対象の記録用紙２を圧接させるように、記録用紙２の搬送タイミングと光沢調整用ベルト３１Ｂの粗面領域の周回タイミングとを同期させるように制御する光沢選択制御機構を装備している。
【０１０３】
この光沢選択制御機構は、光沢調整用ベルト３１Ｂの粗面領域等の基準位置を示す位置マークをベルト余白部などの形成し、その位置マークをセンサで検知して光沢調整用ベルト３１Ｂの粗面領域等の領域位置を把握する制御機構部と、この光沢調整用ベルト３１Ｂの領域位置情報に基づいて記録用紙２をタイミングよく定着装置１Ｂに送り込むように搬送する制御機構部と、光沢調整の内容（例えば光沢向上、光沢低下など）を装置使用者に選択させる入力作業を行う選択操作部とで構成される。そして、光沢選択制御機構は、選択操作部で選択される光沢調整内容にしたがって、主に記録用紙の搬送タイミングを制御する制御機構部によりその搬送タイミングの制御を行うことになる。
【０１０４】
このうち、記録用紙の搬送タイミングを制御する制御機構部は、通常、この定着装置を使用する画像形成装置におけるレジストロール対等による給紙タイミングを制御する制御部をそのまま利用することができる。なお、この制御機構部は、可能であれば、定着装置の用紙入口側に送り込みタイミングを調整するレジロール対などを配置するとともに、そのレジロール対の動作を制御する制御部を配置する構成のものであっても構わない。
【０１０５】
また、選択操作部は、定着装置または画像形成装置に直接設置するタイプのものか、あるいは、画像形成装置に接続される接続する機器において選択操作画面を表示させるタイプのものが採用される。この選択操作部は、主に使用する記録用紙２の表面光沢度に応じて光沢調整内容を任意に選択するように構成される。具体的には、光沢度の低い記録用紙を使用する場合および光沢度の高い記録用紙を使用する場合のいずれでも、その定着するトナー像の表面光沢を低下または向上させるいずれでも選択できるように構成する。
【０１０６】
そして、このような定着装置１Ｂの画像光沢調整装置３０Ｂによる仮定着トナー像３´の光沢調整は、次のようにして行われる。
【０１０７】
まず、定着装置１Ａの場合と同様に、加熱仮定着装置２を通過して仮定着された仮定着トナー像３´を担持する記録用紙２が、画像光沢調整装置３０Ｂにおける駆動ロール３２と加圧ロール４２により圧接されて回転する光沢調整用ベルト３１および搬送支持ベルト４１の間（ニップ部Ｍ）に送り込まれる。続いて、記録用紙２は、その仮定着トナー像３´のある面側が光沢調整用ベルト３１に上記ニップ部Ｍにおいて強く圧接された後、その光沢調整用ベルト３１に密着したままの状態で搬送支持ベルト４１に支持されつつ従動ロール３３と従動ロール４３により圧接される光沢調整用ベルト３１および搬送支持ベルト４１の間（ニップ部）まで搬送される。
【０１０８】
この際、画像光沢調整装置３０Ｂに導入される仮定着トナー像３´を構成するトナーは、図１０に示すように、上記光沢選択制御機構の選択操作部で選択された光沢調整内容にしたがって、光沢調整用ベルト３１Ｂの平滑面３１ｃからなる平面領域または微細凹凸面３１ｄからなる粗面領域のいずれか一方に圧接されて、その平滑面３１ｃまたは微細凹凸面３１ｄにならうようにそれぞれ流動する。また、このときの上記トナーはいずれの場合でも、光沢調整用ベルト３１Ｂが冷却装置３５を通過する際にそのヒートシンク３６による放熱作用により冷却されるため、上記したように流動することに加えて急速に冷却されて固化するようになる。
【０１０９】
そして、そのトナーが冷却固化した段階で記録用紙２は、従動ロール３３に掛けまわされた光沢調整用ベルト３１Ｂから分離するように剥離される。この結果、上記選択操作部で光沢を向上させる光沢調整内容を選択している場合には、仮定着トナー像３´が光沢調整用ベルト３１Ｂの平面領域に圧接することになるため、その平面領域における平滑面３１ｃにならって平滑な表面からなる定着トナー画像３´´が形成された記録用紙２が得られる（図５参照）。一方、上記選択操作部で光沢を低下させる光沢調整内容を選択している場合には、仮定着トナー像３´が光沢調整用ベルト３１Ｂの粗面領域に圧接することになるため、図１１に示すように、その粗面領域における微細凹凸面３１ｄにならって微細凹凸のある表面３ｂからなる定着トナー画像３´´が形成された記録用紙２が得られる。
【０１１０】
このように画像光沢調整装置３０Ｂにおいては、その光沢調整内容を任意に選択することができるので、仮定着トナー像３´の画像光沢を向上させるような光沢の調整を行ったり、あるいは、その画像光沢を低下させるような光沢の調整を行うことができる。
【０１１１】
特に、光沢度が比較的低い記録用紙２（例えば普通紙）を使用して非画像部が存在するような文字等の未定着トナー像３を形成した場合には、かかるトナー像３の仮定着トナー像３´の光沢が低下する光沢調整を選択することにより、図１１に例示するように定着トナー画像３´´の表面が微細凹凸面３１ｄとほぼ同様の表面３ｂとなるため、そのトナー画像３´´とそのトナー画像３´´のない非画像部に露出する光沢度の低い用紙表面２ｂとがいずれも光沢度が低いものとなり、全体としては光沢度が低いもののバランスのとれた記録物とすることができる。
【０１１２】
また、光沢度が比較的高い記録用紙２（例えばコート紙）を使用して非画像部が存在するような文字等の未定着トナー像３を形成した場合に、かかるトナー像３の仮定着トナー像３´の光沢が低下する光沢調整をあえて選択することにより、図１１に例示するように定着トナー画像３´´の表面が微細凹凸面３１ｄとほぼ同様の表面３ｂとなるため、その光沢が低下したトナー画像３´´が光沢度の高い用紙表面２ａに存在した記録物となり、全体としては光沢度が異なったものとなるが、その文字等のトナー画像３´´は光沢面特有の光の反射による照りがないため視認しやすくなるという独特のメリットが得られる。
【０１１３】
さらに、複合ベルト３１Ｂが、図８に示すように３つに分割した領域Ｚ−１〜Ｚ−３のうちの１つを粗面領域（Ｚ−１）、残り２つを平面領域（Ｚ−２，３）としたものであるため、画像光沢を上げる光沢調整を行う比率がその光沢を低下させる光沢調整を行う比率よりも相対的に多い画像形成を行うシステム構成の場合に有効である。
【０１１４】
つまり、画像光沢を向上させる必要が比較的多い画像形成時には、複合ベルト３１Ｂの２つの平面領域を利用できるため画像形成速度を大幅に低下させることなく光沢調整を行うことができる。反対に、画像光沢を低下させるときの画像形成は、その頻度が少ないものの、複合ベルト３１Ｂの１つの粗面領域を利用するだけで対応することができ便利である。なお、複合ベルト３１Ｂの粗面領域と平面領域の数は適宜変更することができる。また、その粗面領域と平面領域は同じ領域が連続した状態で設けるパターに限らず、必要に応じて交互に配置されるように設けるようにしてもよい。
【０１１５】
この他にも、この画像光沢調整装置３０Ｂでは、前述したような第１の実施の形態における画像光沢調整装置３０Ａと同様の効果が得られる。
【０１１６】
また、第２の実施形成に係る定着装置１Ｂにおいても、第１の実施形成に係る定着装置１Ａの変形例として説明したような構成等を同様に採用することが可能である。
【０１１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加熱仮定着手段に加えて画像光沢調整手段を備えた構成にしたことにより、従来技術のような処理用シートやラミネートフィルム等の追加材料を使用することがなく、しかも簡易な装置構成で無駄なエネルギーを消費することもなく、トナーからなる画像の光沢を所望の状態に適切に調整することができる。
【０１１８】
また、画像光沢調整手段の無端状ベルトとして、その外周面が表面光沢性の異なる２以上の領域からなる複合ベルトを使用する等の構成を採用した場合には、トナーからなる画像の光沢を、使用する被記録材の種類やトナー像の種類等に応じて所望の光沢度に適宜選択して調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図。
【図２】光沢調整用ベルトの概略断面図。
【図３】加熱仮定着装置の加熱ロールから剥離した以降のトナー表面温度の低下傾向（トナー冷却曲線）を示すグラフ。
【図４】図１の定着装置における画像光沢調整装置における主な動作状態を模式的に示す要部拡大断面図。
【図５】図１の定着装置によって最終的に得られる定着トナー画像を有する記録用紙を模式的に示す要部拡大断面図。
【図６】図１の定着装置の変形例を示す概略構成図。
【図７】第２の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図。
【図８】光沢調整用ベルト（複合ベルト）の概略展開図。
【図９】（ａ）は図８の光沢調整用ベルトにおける粗面領域の微細凹凸面の１例を示す概略断面図、（ｂ）は図８の光沢調整用ベルトにおける粗面領域部分の微細凹凸面の他例を示す概略断面図。
【図１０】図７の定着装置における画像光沢調整装置における主な動作状態を模式的に示す要部拡大断面図。
【図１１】図７の定着装置によって最終的に得られる定着トナー画像を有する記録用紙の１例（光沢を低下させた場合）を模式的に示す要部拡大断面図。
【図１２】従来の一般的な２ロール方式の定着装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ…定着装置、２…記録用紙（被記録材）、３…未定着トナー像、１０…加熱仮定着装置（加熱仮定着手段）、３０Ａ，３０Ｂ…画像光沢調整装置（画像光沢調整手段）、３１…光沢調整用ベルト（無端状ベルト、平滑ベルト）、３１Ｂ…光沢調整用ベルト（無端状ベルト、複合ベルト）、３１ｃ…画像光沢向上用の平面（外周面）、３１ｄ…画像光沢低下用の粗面（外周面）、３５…冷却装置（冷却手段）、４５…冷却用ファン（表面温度調整手段）、Ｚ−１〜３…領域、４８…断熱板（断熱部材）、Ｌ…周長。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device that applies heat, pressure, and the like to a recording material on which an unfixed toner image formed of toner is formed, and fixes the unfixed toner image to the recording material. Device for fixing an unfixed toner image formed on a recording material in an image forming apparatus such as a facsimile machine, a multifunction machine, or the like, by adjusting the gloss of the image to a desired state It is.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a printer using an image forming method such as an electrophotographic method or an electrostatic recording method, an unfixed toner image corresponding to target image information is recorded using a toner made of a heat-meltable resin or the like. A fixing device that forms an unfixed toner image on a recording material, such as paper, and then heats and presses the same to thereby fix the toner image on the recording material as a permanent fixed image is generally used.
[0003]
FIG. 12 shows a schematic configuration diagram of a general two-roll type fixing device. In the figure, reference numeral 102 denotes a heating roll in which a heat source 104 is disposed, and reference numeral 106 denotes a pressure roll that forms a nip portion N by pressing against the heating roll 102. The heating roll 102 rotates in the direction of the arrow X, and the pressure roll 106 rotates in the direction of the arrow Y following the rotation. The surface of the heating roll 102 is heated by the heat of the heat source 104 and maintained at a temperature equal to or higher than the temperature at which the toner softens as described below.
[0004]
In the fixing by the fixing device, a recording material 108 having an unfixed toner image 110 formed by carrying toner in an image-like manner is transferred to a nip portion N formed between a heating roll 102 and a pressure roll 106. Through. As a result, the toner constituting the unfixed toner image 110 is softened by the heat applied from the surface of the heating roll 102 and the pressure generated by the contact pressure between the heating roll 102 and the pressure roll 106 ( Hereinafter, the toner in this state may be referred to as “melted toner”.) Then, the toner is cooled. As a result, the toner adheres to the surface of the recording material 108 to form a toner image 112 as a permanent fixed image.
[0005]
However, it is known that the glossiness of the toner image 112 obtained by such a general fixing device is not sufficient.
[0006]
On the other hand, a number of techniques have been proposed as means for imparting an appropriate gloss when fixing a toner image formed on a recording material such as a transfer sheet and improving image quality. Hereinafter, five examples shown in (1) to (5) will be described.
[0007]
(1) Method of performing fixing twice or more:
Gloss is given to the toner image by performing heat fixing twice or more continuously (for example, see Patent Document 1).
[0008]
(2) A method for forming two types of nips in a fixing device:
Gloss is given to the toner image by selectively passing the transfer paper through the conveyance path of the fixing device in which two types of nips are formed (see, for example, Patent Document 2).
[0009]
(3) Method of stacking and fixing processing sheets and then peeling:
A processing sheet having a smooth surface is stacked and heated and pressurized, and the processing sheet is peeled off after cooling, thereby giving gloss to the toner image (for example, see Patent Document 3).
[0010]
(4) Method of laminating with a transparent film:
By laminating the toner image on the surface of the recording material with a transparent film or the like, a glossy surface is added to the toner image (for example, see Patent Documents 4 and 5).
[0011]
(5) Method of adopting belt fixing and performing cooling separation:
A fixing film (fixing belt) is brought into close contact with the toner image carrying surface, and a multi-color toner on the recording material surface is passed through the fixing film by a heating element disposed on the opposite side of the fixing film from the recording material adhering side. The image is heated, softened, melted and mixed, and the heated and mixed toner image is cooled and solidified while keeping the fixing film and the recording material in close contact with each other, and the fixing film and the recording material are separated to give a glossy surface to the toner image. (For example, see Patent Document 6).
[0012]
[Patent Document 1] JP-A-63-192068
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-265283
[Patent Document 3] JP-A-61-122666
[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-279277
[Patent Document 5] JP-A-63-6584
[Patent Document 6] JP-A-2-162383
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, the techniques described in these documents have various problems.
[0014]
In the above-mentioned (1) “method of performing fixing twice or more” and (2) “method of forming two types of nips in the fixing device”, although there is an effect on smoothing the toner image surface and giving gloss, Since a plurality of fixing devices with heaters are installed, the configuration of the device is complicated, the heating energy is doubled, and the light is separated at a high temperature after fixing, so that irregularities are generated on the image surface and light is diffusely reflected, There is a problem in that the transparency of the toner is not good.
[0015]
In the above-mentioned (3) “method of stacking and fixing the processing sheets and then peeling off”, it is necessary to fix the toner image on the surface of the recording material once, which complicates the apparatus and reduces the number of recording materials. This is problematic in that curling is likely to occur due to the heating and pressurization.
[0016]
In the above (4) “method of laminating with a transparent film”, since the thickness is added by the amount of the transparent film, the original properties of the recording material, for example, the thickness and flexibility are lost, and the image forming surface is later added to the image forming surface. When writing cannot be performed with a writing instrument and an OHP film is used as a recording material, there is a problem that the overall transmittance is reduced (OHP permeability is reduced).
[0017]
In the above-mentioned (5) “Method of adopting belt fixing and performing cooling separation”, the toner image on the recording material is heated in a state in which the toner image is in close contact with the fixing film, and then cooled, so that the fixed image has gloss. Has been granted. However, in this method, since heating and cooling are repeatedly performed in a short time, the heating and cooling may be insufficient, or the heating and cooling temperatures may not be maintained at desired temperatures. As a result, it may not be possible to impart desired gloss to the fixed image. In addition, since the once cooled fixing film needs to be heated again to a predetermined temperature required for fixing in the next cycle, the power consumption required for the heating increases.
[0018]
Further, in recent years, in an image forming apparatus using the above-described fixing device, it is required to increase the image forming speed. When performing high-speed fixing corresponding to a forming speed of about 260 to 520 mm / sec), there is a possibility that sufficient gloss cannot be given to the toner image by each of the above techniques (1) to (5). In particular, when a recording material is inserted at a high speed into a nip portion formed by pressing two rolls, the toner on the recording material is not sufficiently cooled and the nip is kept at a high temperature. The toner image that has been released from the pressure applied to the nip portion, which may cause undulation on the surface of the toner image, resulting in reduced gloss.
[0019]
Further, in the above-described image forming apparatus, it is required to use various types of recording materials for forming the toner image, and an image gloss suitable for each of the recording materials is required. Is required as a new problem.
[0020]
For example, the recording material has a relatively large basis weight (specifically, the basis weight is 200 to 300 g / m2). 2 In general, when the recording medium is used, the heat capacity of the recording material becomes large, so that there is a possibility that sufficient gloss cannot be imparted to the toner image by each of the techniques (1) to (5). This is similar to the case of increasing the image forming speed described above, particularly when a recording material having a relatively large basis weight is inserted into a nip formed by pressing two rolls. As a result, the toner on the recording material passes through the nip portion without being sufficiently cooled and remains in a high temperature state. As a result, as described above, undulation occurs on the surface of the toner image and gloss is reduced. There is a risk.
[0021]
When a coated paper having a relatively high gloss is used as a recording material, the toner image formed on the coated paper is usually set to a high gloss fixed image corresponding to the gloss of the coated paper, and the overall image is formed. It is required that the printed matter be well balanced and have high gloss. However, in practice, a recording material having a relatively low glossiness may be used. In this case, all the toner images formed so that a part of the surface of the recording material is exposed are fixed with a high gloss. When an image is formed, the high gloss image portion and the recording material surface portion (non-image portion) which remain low gloss coexist, and the difference in the degree of gloss is widened as a whole, resulting in unbalanced unnatural recording. It becomes a thing. The type of the recording material used in this manner, the type of the toner image to be formed (a line image such as a character, a solid image such as a photographic image, an image formed on almost the entire surface of the recording material and a part thereof) Depending on the image, it is not appropriate to uniformly increase the gloss of the toner image, and it may be preferable to reduce the gloss. Appropriately responding to such different requirements for gloss is not considered in any of the above techniques (1) to (5).
[0022]
Therefore, a main object of the present invention is to reduce the gloss of an image formed of toner without using additional materials such as a processing sheet or a laminate film, and without consuming wasteful energy with a simple apparatus configuration. An object of the present invention is to provide a fixing device that can be appropriately adjusted to a desired state. Further, another object of the present invention is to provide a fixing device capable of appropriately selecting and adjusting the gloss of an image formed of toner to a desired gloss according to the type of a recording material to be used, the type of a toner image, and the like. Is to provide.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
First, a description will be given of the results of a study on a general fixing device performed to solve the above-described conventional problems. Through this study, the following mechanism of gloss reduction was found, and the present invention was finally completed.
[0024]
First, in the vicinity of the exit of the nip portion N in a general fixing device as shown in FIG. 12 described above, the toner image 112 is sufficiently heated and melted and adheres to the smooth surface of the heating roll 102, At this time, the surface of the toner image 112 has high gloss almost equal to the surface of the heating roll 102.
[0025]
However, the molten toner on the recording material 108 peeled off from the surface of the heating roll 102 is in a free state after the heat fixing. Until then, the surface of the toner image 112, which was smooth, has ripples due to an increase in cohesive force due to a decrease in temperature of the molten toner itself and an adhesive force with the heating roll 102 acting at the time of peeling, causing fine undulation. Become like While the surface undulation is maintained, the surface is cooled naturally and solidified. In such a surface state, it is inevitable that the glossiness of the toner image fluctuates to a different level from that near the exit of the nip portion N.
[0026]
In other words, it has become clear that even if the image is finished with a sufficiently high gloss by the fixing device, the glossiness is reduced due to aggregation of the molten toner and the like from the subsequent free state to the time when the image is cooled and solidified. The mechanism for reducing the glossiness by such a conventional fixing device is basically the same not only in a two-roll type fixing device but also in a belt-roll nip type or belt-belt nip type fixing device. .
[0027]
Further, in the process of the above examination, the toner immediately after fixing is in a state where it can be deformed by external force for a short time until it is solidified by natural cooling thereafter, and has a level of viscosity that can be flowed by pressurization. It became clear that there was.
[0028]
The present invention which has been completed based on such knowledge is as follows.
[0029]
That is, the present invention is a fixing device for fixing an unfixed toner image on a recording material by applying at least heat and pressure to the recording material on which the unfixed toner image made of toner is formed. Heating assuming means for applying at least heat to the unfixed toner image of the recording material to soften or melt the toner of the unfixed toner image so that the toner can be deformed by external force; While the state of the toner in the state is maintained, the recording material is pressed against the recording material side with the toner against the flat outer peripheral surface of the endless belt that is stretched and goes around. And an image gloss adjusting means for adjusting the gloss of the image by causing the toner to flow so as to conform to the state of the outer peripheral surface of the endless belt by peeling after being conveyed by a predetermined distance. It is the fixing device according to claim.
[0030]
According to this fixing device, generally, the toner carried on the surface of the recording material is softened or melted by the heating assembling means, which is the fixing device itself, so that the toner can be deformed by an external force. Then, the toner maintained in that state is pressed against the flat outer peripheral surface of the endless belt by the image gloss adjusting means which is a means for the post-process of the assumed heating and attaching means, and the state of the outer peripheral face of the belt is adjusted. Flows to follow (follow). Accordingly, the (toner surface state) of the toner image on the recording material corresponds to the state of the outer peripheral surface of the endless belt, and the gloss of the toner image is adjusted.
[0031]
In particular, in this image gloss adjusting means, the toner which can be deformed by an external force comes into contact with the endless belt for a relatively long time (compared to a case where the toner passes through a nip portion between rolls). The time required for toner flow and cooling can be easily secured. As a result, when high-speed fixing (for example, fixing at a fixing speed of 260 mm / sec or more) is performed or a recording material having a large basis weight (a basis weight of 200 g / m 2 Even when the above-mentioned fixing is used, the flow and cooling of the toner can be sufficiently performed, and the adjustment of the image gloss can be surely performed.
[0032]
The image gloss at this time is substantially determined by the form (state) of the outer peripheral surface of the endless belt. For this reason, the outer peripheral surface of the endless belt is formed in a surface form (smooth surface, rough surface, etc.) according to the required gloss (degree) of the image. The time for conveying the recording material by a predetermined distance in a state where the recording material is pressed against the endless belt is appropriately selected according to, for example, the time required for the flow and cooling of the toner. As the recording material, any material can be used as long as it can pass the required processing on the toner by passing it through the heating provisional attaching means and the image gloss adjusting means, and usually a sheet-like material is used.
[0033]
In addition, since it simply adds an image gloss adjusting means having a simple configuration consisting of an endless belt that is stretched and circulated, it does not use an additional material such as a processing sheet or a laminate film, and has a simple device configuration. Moreover, the glossiness can be adjusted without wasting energy.
[0034]
Further, since the gloss on the recording material is adjusted by pressing the toner on the recording material against the flat portion of the endless belt, the performance of the toner and the recording material itself is not significantly affected. It is possible not only to obtain an image having excellent image quality with excellent transparency and OHP transparency, but also to suppress the occurrence of curling of the recording material.
[0035]
As the heating assumed attachment means in the fixing device, for example, a recording material on which an unfixed toner image is formed includes a heating rotator and a pressure rotator which rotate while forming a fixing nip by pressing each other. By inserting the unfixed toner image through the fixing nip portion, a fixing unit that softens or melts the toner of the unfixed toner image to make it deformable by an external force can be applied. In such a heating assumption attachment means, it is also effective to make the pressure for pressing the recording material at the fixing nip smaller than the pressure applied to the recording material in the image gloss adjusting means. It is also effective for the heating assumed attachment means to have an assumed attachment control function of changing at least one of the heating temperature and the heating time according to the type of the recording material.
[0036]
As the image gloss adjusting means, for example, an endless belt is stretched so that a flat belt portion is formed by a plurality of belt supporting members formed of rolls and the like, and is installed so as to be driven to rotate in a predetermined direction. The endless belt may be provided with a pressing means for pressing the recording material against the flat outer peripheral surface. The image gloss adjusting means is ejected at a predetermined interval on the side from which the recording material after the assumed attachment by the heating assumption attaching means is ejected. The predetermined interval is at least that the recording material discharged from the heating assumed attachment means and introduced into the image gloss adjusting means is pressed against the endless belt while the toner can be deformed by the assumed attachment. It is a distance that is enough in time.
[0037]
The pressing means may include one or a plurality of pressing rolls installed so as to press at a predetermined position to be the flat portion of the endless belt, or a tensioning device so as to contact the flat portion of the endless belt. Means consisting of an endless belt that is wound around and can be applied. The pressing means preferably forms the above-mentioned endless belt when the toner images are formed on both the front and back surfaces of the recording material and the toner images on both surfaces are fixed. In this case, the toner image formed on the first surface of the recording material is re-passed through the heating assumption attachment unit to be in a state such as a fusion state. By pressing against the outer peripheral surface of the endless belt as a pressing means having the same surface configuration as when forming one surface, the gloss of the image can be prevented from being changed by reheating.
[0038]
Further, it is preferable that the image gloss adjusting means is configured to peel off the recording material from the endless belt after the toner is cooled and solidified. In this case, the necessary cooling of the toner is preferably performed by a configuration in which a cooling unit for cooling the toner of the recording material in a state in which the recording material is conveyed while being pressed against the endless belt is preferably used. For example, it is also possible to use a configuration in which the area of the planar state of the endless belt where the recording material is brought into pressure contact with the endless belt is set to be relatively long, and cooling is performed by natural cooling.
[0039]
The cooling means is not particularly limited as long as a desired cooling action is obtained, and as long as it does not hinder the fixing operation, for example, by absorbing heat by contacting the inner peripheral surface of the endless belt. A heat dissipating member (such as a heat sink) that dissipates heat, an air cooling device using a cooling fan, or the like can be used.
[0040]
Further, each of the image gloss adjusting means may be provided with a surface temperature adjusting means for adjusting the outer peripheral surface of the endless belt to a predetermined surface temperature before being pressed against the recording material. The predetermined surface temperature in this case is a temperature suitable for cooling the toner or a temperature suitable for the flow of the toner. Further, as the surface temperature adjusting means, a cooling means for cooling the outer peripheral surface of the endless belt, a heating means for heating the outer peripheral surface, or both of them can be used.
[0041]
In the case where adjustment for improving image gloss is performed by each of the image gloss adjusting means, a smooth belt whose entire outer peripheral surface (at least an area that can come into contact with a recording material) has a smooth surface is used as the endless belt. Can be used. As a result, the toner flowing through the image gloss adjusting means flows along the smooth surface of the smooth belt, and as a result, a high gloss fixed image having a smooth surface can be obtained.
[0042]
When the image gloss adjusting means can adjust the image gloss to a different gloss level as required, two or more recording materials can be pressed against the endless belt. A composite belt consisting of two or more areas having different surface glosses is used, the outer circumference of which has a circumferential length that secures the area, and whose outer peripheral surface is divided in a direction along the rotation direction. It is possible to provide a gloss selection control means for controlling the recording material to be pressed against one area selected from two or more different areas.
[0043]
Thus, when a desired material is appropriately selected from a region having a different surface gloss of the composite belt on which the recording material on which the toner image is formed is pressed, the surface state of the region based on the surface gloss is changed to the toner image on the recording material. The image glossiness can be selected and adjusted to a desired level since the image is projected on the surface of the image. In this case, the gloss selection control means includes, for example, a means capable of arbitrarily selecting and instructing a gloss level to be given by a user, and a press-contact timing between the area of the composite belt corresponding to the selected gloss level and the recording material. It can be configured with control means for synchronizing.
[0044]
In this case, the regions having different surface glosses of the composite belt can be composed of a rough surface region having a rough surface with fine irregularities and a planar region having a smooth surface. Accordingly, when the recording material is pressed against the rough surface area, the flat area is transferred to the surface of the toner image, and adjustment for improving the image gloss can be performed. Is transferred to the surface of the toner image, and an adjustment can be made to reduce the image gloss. When there are three or more areas having different surface glosses, it is preferable to form a rough surface area or a plane area which is frequently used more frequently. As a result, when an unused area passes, the free time during which the fixing operation of pressing the recording material against the composite belt cannot be performed is reduced, and a decrease in the productivity and speed of the fixing operation is suppressed. it can.
[0045]
Further, the gloss selection control means can select and adjust the area of the composite belt to be brought into pressure contact with the recording material according to the glossiness of the surface of the recording material on which the unfixed toner image is formed. This makes it possible to adjust the gloss of the toner image to an arbitrary one based on the recording material.
[0046]
Further, in the fixing device, a heat insulating member may be provided on the side of the image gloss adjusting unit facing the assumed heating attachment unit, which suppresses arrival of heat radiated from the assumed heating attachment unit. Accordingly, it is possible to adjust the influence of the heat released from the heating assumption attaching means on the image gloss adjusting means. This prevents, for example, unnecessary heat rise of the outer peripheral surface of the endless belt in the image gloss adjusting unit due to heat released from the heating assuming means, and indirectly cools and solidifies the toner pressed against the outer peripheral surface of the belt. Can be assisted.
[0047]
The fixing device of the present invention as described above can be mainly used as a fixing device of an image forming apparatus capable of forming an unfixed toner image on a recording material. The image forming apparatus includes a toner image forming unit that forms an unfixed toner image made of toner on at least one surface of a recording material, and at least a thermal image on the recording material on which the unfixed toner image is formed by the toner image forming unit. And a fixing device for fixing the unfixed toner image to the recording material by applying pressure.
[0048]
In this case, as the toner image forming unit, for example, using an image forming method such as an electrophotographic method or an electrostatic recording method as described above, after forming an unfixed toner image on an image carrier such as a photoconductor, An image transfer device that transfers the toner image on the image carrier directly to a recording material or via an intermediate transfer member can be used. The fixing device can be configured to be disposed in the same housing as the toner image forming means and used in an integrated form, and besides the housing in which the toner image forming means is installed. It is also possible to adopt a configuration in which the image forming apparatus is installed in a separate housing for the fixing device, and is used by being connected to and connected to the housing of the toner image forming apparatus.
[0049]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<< 1st Embodiment >>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device according to a first embodiment of the present invention. The fixing device 1A according to this embodiment includes an assumed heating device 10 and an image gloss adjusting device 30AA.
[0050]
[Structure and operation of the assumed heating device]
The heating assuming device 2 has basically the same configuration as a two-roll type fixing device generally used in the related art, and is basically pressed against each other to form a fixing nip portion N while forming an arrow. It comprises a heating roll (heating rotator) 12 and a pressure roll (pressing rotator) 13 that rotate in the A and B directions, respectively. The term “pressing” is a concept including the case where the recording paper 2 is interposed.
[0051]
The heating roll 12 has a roll structure in which a heat-resistant elastic layer 12b of silicone rubber or the like is formed on the outer periphery of a hollow cylindrical cored bar 12a, and is rotatably supported by a support frame (not shown) and is not shown. It is rotated in the direction of arrow A by the rotational driving force of a drive motor or the like. Further, the heating roll 12 has a halogen heater 14 built in the hollow portion of the cored bar 12a, and the heater 14 keeps the surface (elastic layer) of the heating roll at a temperature required for fixing (assuming wearing). Heated. The surface temperature (fixing temperature) of the heating roll 12 varies depending on the toner used, and cannot be unconditionally determined, but is generally selected from the range of 150 to 200 ° C. Although the peripheral speed of the heating roll 12 cannot be unconditionally determined, it is generally selected from the range of 50 to 520 mm / sec.
[0052]
The pressure roll 13 has a roll structure in which a silicone rubber layer 13b is formed on the outer periphery of a hollow metal core bar 13a, like the heating roll 12, and is pressed against the support frame (not shown) by pressing against the heating roll 12. It is supported so as to be driven and rotated in the direction of arrow B with a fixing nip portion N formed therebetween. Further, the pressure roll 13 has a halogen heater 15 as a heat source built in the hollow portion of the cored bar 13a, and the heater 15 causes the surface (rubber layer) of the pressure roll to reach a temperature required for fixing (assuming wearing). Heated to keep. The width (length along the roll rotation direction) of the fixing nip N is set to about 5 to 20 mm. The heating time (nip passing time) at the fixing nip N is 15 to 300 msec, and the pressure applied at the nip N is 1.0 to 10 kg / cm. 2 Is selected in the range.
[0053]
The surface temperature of the heating roll 12 and the pressure roll 13 is controlled by contacting and disposing thermistors 16 and 16 as temperature detecting elements with the respective rolls 12 and 13, and by changing the resistance value according to the detected temperature. The temperature is detected, and the supply of electric power to the halogen heaters 14 and 15 of the rolls 12 and 13 is controlled by ON / OFF control by a controller (not shown) so that the surface temperature of each roll becomes a predetermined value. ing. In the vicinity of the exit side of the fixing nip portion N between the heating roll 12 and the pressure roll 13, a separation claw 17 is provided to assist in separating the recording paper P having been temporarily attached from the heating roll 12 or the pressure roll 13. Have been.
[0054]
An oil application device 21 is provided on the outer periphery of the heating roll 12. When (temporary) fixing is performed, the oil application roll 21 a of the oil application device 21 rotates in contact with the outer periphery of the heating roll 12 to cause silicone oil or the like to rotate. Oil is to be applied. The installation of the oil application device 21 is omitted when a toner having a high melt viscosity is used, as described later, or when other measures are taken to eliminate oil.
[0055]
A web-type cleaning device 22 is provided on the outer circumference of the heating roll 12 and the pressure roll 13, and a cleaning web 22 a is sent out by a predetermined amount by a roll or the like and comes into contact with the surface of each of the rolls 12 and 13. As a result, toner, paper dust, and the like adhering to the surface of each roll are removed.
[0056]
Such hypothetical wearing by the hypothetical heating apparatus 2 is performed as follows.
[0057]
First, the recording paper 2 on which the unfixed toner image 3 has been formed by the toner image forming means of an image forming apparatus such as a printer (not shown) using an electrophotographic method or the like, is fed to the heating assumed attachment device 2 by a paper transport belt device 18. And is fed into the fixing nip N between the heating roll 12 and the pressure roll 13. Then, the recording paper 2 sent to the fixing nip N is conveyed while being sandwiched between the surface of the heating roll 12 and the surface of the pressure roll 13 on which the oil layer is uniformly formed, and the toner image 3 is formed. Is heated and pressurized. As a result, the unfixed toner image 3 is assumed.
[0058]
The recording paper 2 that has passed through the fixing nip portion N and has been temporarily put thereon is separated from both the heating roll 12 and the pressure roll 13 while being subjected to an auxiliary separating action by the separating claw 17, and is separated from the fixing nip portion N. Is discharged. Both the heating roll 12 and the pressure roll 13 after passing through the nip portion N at the time of this assumed removal have their roll surfaces cleaned by a cleaning web 22a of a web-type cleaning device 22 to remove toner and the like. We are cleaned.
[0059]
As a result of the provisional attachment, when the toner is heated and pressurized in the fixing nip portion N, the toner constituting the toner image 3 is softened and melted, and a part of the toner penetrates into the surface layer of the recording paper 2. Then, since the permeated portion is cooled and solidified, the adhesion / adhesion force with the paper 2 increases due to the anchor effect.
[0060]
The temperature of the toner constituting the toner image 3 continues to rise from the entrance to the exit of the fixing nip N, and reaches the maximum temperature when passing through the exit. The toner at this time generally has a temperature of 110 to 150 ° C. under the assumed fixing conditions such as the fixing temperature and the heating time described above, and is deformed by an external force in a molten state immediately after being discharged from the fixing nip N. It is in a state to gain. Hereinafter, unless otherwise specified, the unfixed toner image 3 that has been assumed and is made of the toner in the softened or melted state is referred to as “assumed toned toner image 3 ′”.
[0061]
Here, the “state that can be deformed by an external force” literally refers to a state in which a toner that has not reached a solid state can change its shape when a physical external force is applied. Pressure. In this specification, the pressure applied by the image gloss adjusting means is defined as an external force, and a state in which the toner can change its shape by the applied pressure. In other words, when the toner changes from a molten state to a softened state, is further cooled to a temperature equal to or lower than the `` softening point '', and is finally softened when pressed by the image gloss adjusting means in the process of solidifying. When a certain toner flows according to the state of the outer peripheral surface of the gloss adjusting belt and the state of the outer peripheral surface is imprinted, the toner is defined as “a state that can be deformed by an external force”.
[0062]
Further, the temperature, which is conveniently expressed as the “softening point” of the toner, means the minimum temperature required for fixing the toner. At the fixing lower limit temperature, the viscosity may be reduced so as to be considered as melting, or the viscosity may be reduced such as softening. Therefore, even when the term “melting” is used for the sake of convenience when fixing, the viscosity may actually decrease to a degree such as softening. Also, softening is a state in which the viscosity is higher than the melting, and is a temperature at which the toner deforms and flows without any problem when an external force is applied to the toner. The temperature in the “state that can be deformed by an external force” in the above definition naturally includes such a softened state. In the present invention, the “state in which the toner can be deformed by external force” is at least 1 × 10 5 Includes Pa · sec state, 5 × 10 3 The state of Pa · sec is more preferable.
[0063]
The toner constituting the unfixed toner image 3 includes, as essential components, a toner having a general configuration, that is, a binder resin (which may be either a crystalline resin or an amorphous resin) and a colorant (mainly a pigment). If necessary, a toner produced by internally adding a releasing agent (oil), a charge controlling agent, a foaming agent, a fluidizing agent, magnetic particles, or the like, or externally adding inorganic or organic fine particles can be used.
[0064]
In particular, when the toner is a color toner that forms a multicolor image, a sharp-mel toner having a low softening point and a low melt viscosity is generally used to enhance color mixing. In that case, high-temperature offset to the heating roll 12 is likely to occur. In order to prevent high-temperature offset, as in the present embodiment, it is desired to apply oil, particularly silicone oil, as a release agent for improving the releasability to the surface of the heating roll 2.
[0065]
[Configuration and operation of image gloss adjustment device]
The image gloss adjusting device 30A mainly includes an endless gloss adjusting belt 31 stretched around a driving roll 32 and a driven roll 33 and orbiting in the direction of arrow D, and a driven roll 32 from the driving roll 32 of the gloss adjusting belt 31. A cooling device 35 installed so as to be in contact with the inner peripheral surface portion in a planar state that moves to 33, and an endless shape that is stretched between the pressure roll 42 and the driven roll 43 and orbits in the direction of arrow E. And a transport support belt 41.
[0066]
As shown in FIG. 2, the gloss adjusting belt 31 is a belt having a two-layer structure of an endless belt base material 31a and a surface layer 31b formed on the outer peripheral surface side of the base material 31a. The gloss adjusting belt 31 has a circumference whose perimeter exceeds the maximum size in the feed direction of one recording sheet 2 used for fixing.
[0067]
As the belt base material 31a, for example, a synthetic resin sheet having a high heat resistance and a thickness of 10 to 300 μm can be used. Specifically, a polymer sheet of polyester, polyethylene terephthalate, polyethersulfone, polyetherketone, polysulfone, polyimide, polyimideamide, polyamide, or the like can be used. The surface layer 31b is a layer formed of a surface layer forming material such as a silicone resin, a fluorine resin, and a fluorine rubber. Above all, from the viewpoint of obtaining good adhesion to the recording paper 2 and the toner, the elasticity of the silicone copolymer (for example, DX35-547A / B manufactured by Toray Dow Silicone, rubber hardness: 30 degrees, layer thickness: about 50 μm) ) Is preferable. The surface layer 31b is formed by means such as coating the belt base material 31a with the surface layer forming material.
[0068]
When the gloss adjustment belt 31 is used as a smooth belt for improving the gloss of a fixed image, the surface of the surface layer 31b is formed as a smooth surface 31c suitable for imparting high gloss. . In this case, the smooth surface 31c is formed such that the arithmetic average roughness Ra specified in JIS B0601 is 0.3 μm or less, more preferably 0.1 μm or less.
[0069]
Such a gloss adjusting belt 31 is hung under a constant tension on a driving roll 32 and a driven roll 33 rotatably supported at a predetermined interval on a support frame (not shown) so that their axes are parallel to each other. Used to be turned around. The drive roll 32 is a cylindrical roll made of metal or the like, and is driven to rotate in the direction of the arrow by a rotational driving force of a drive motor (not shown). Note that the drive roll 32 is not provided with a heating source. The driven roll 33 is also a cylindrical roll made of metal or the like, like the drive roll 32. The gloss adjustment belt 31 rotates at the same speed as the peripheral speed (50 to 520 mm / sec) of the heating roll 12 of the heating assembling device 10 by the driving force of the driving roll 32. In the case of this embodiment, the distance between the axes of the drive roll 32 and the driven roll 33 is equivalent to (the length of the belt rotation direction) the plane portion of the gloss adjustment belt 31. It is preferable to appropriately set the distance by which the toner pressed against the belt 31 is cooled and solidified. Specifically, it is set to about 100 to 500 mm.
[0070]
The cooling device 35 is for cooling the toner of the unfixed toner image 3 on the recording paper 2 conveyed while being pressed against the gloss adjustment belt 31. In this embodiment, as the cooling device 35, a heat sink 36 having a structure in which a large number of radiating fins 36b are erected on a radiating substrate 36a is used. Then, the heat sink 36 (a heat radiation substrate 36 a) is disposed so as to be in contact with the inner peripheral surface portion of the gloss adjusting belt 31 that moves from the drive roll 32 to the driven roll 33 in a planar state, and the heat sink 36 dissipates heat. The cooling is performed from the inner peripheral surface side of the belt 31 by utilizing the above.
[0071]
The endless conveyance support belt 41 is for supporting the recording paper 2 conveyed by being pressed against the outer peripheral surface of the gloss adjustment belt 31 so as to maintain the state in which it is in close contact with the belt 31 side. Various belts can be used as the transport support belt 41. In particular, when fixing toner images formed on both the front and back surfaces of the recording paper 2, when fixing the second surface, From the viewpoint of maintaining the fixed image gloss of the first surface as high gloss, it is preferable to use the same configuration as the gloss adjustment belt 31 (the surface layer is also a smooth surface).
[0072]
Such a transport support belt 41 is hung under a constant tension on a pressure roll 42 and a driven roll 43 rotatably supported in a state where their axes are parallel to each other at predetermined intervals on a support frame (not shown). It is used so as to be turned and orbit in the direction of arrow E.
[0073]
The pressure roll 42 is formed of a cylindrical metal roll, and is arranged so as to rotate while being in pressure contact with the drive roll 32 (via the belt 31 or the like). The pressure roll 42 is driven to rotate by the rotation force of the drive roll 32, but may be positively driven to rotate similarly to the drive roll 32. Further, the pressure roll 42 is placed in pressure contact with the drive roll 32 (via the belt 31 or the like), so that a nip portion M is formed between the pressure roll 42 and the drive roll 32 via the belts 31 and 41. . The driven roll 43 is also formed of a cylindrical metal roll similarly to the driven roll 32, and is arranged so as to rotate while being pressed against the driven roll 32 (via the belt 31 or the like). The transport support belt 41 stretched between the pressure roll 42 and the driven roll 43 moves in the same direction between the rolls 42 and 43 while being in contact with the flat portion of the gloss adjustment belt 31. Rotate.
[0074]
In such an image gloss adjusting device 30A, the toner of the assumed toner image 3 'softened or melted by the assumed heating device 10 can be deformed by an external force with respect to the installation interval with the assumed heating device 10. While the state is maintained, the distance is set to a value at which the processing by the image gloss adjusting device 30A is performed.
[0075]
FIG. 3 is a graph (toner cooling curve) showing a time-dependent change (decreasing tendency) of the surface temperature of the toner on the recording paper 2 after peeling off from the heating roll 21 of the assumed heating and attaching device 10. This toner cooling curve shows a characteristic result when the temperature of the toner at the exit of the fixing nip portion N in the assumed fixing device 10 is 150 ° C. Second). According to FIG. 3, the toner temperature is 80 ° C. or higher within about 2 seconds (preferably within 1 second) from the time origin, and the toner in such a temperature state is at least in a softened state. Within one second from the time origin, the toner temperature is 120 ° C. or higher, and the toner in such a temperature state is maintained in a molten state.
[0076]
From this, for example, when the assumed application speed (peripheral speed of the heating roll 32) is 260 mm / sec, the installation interval of the image gloss adjusting device 30A with the assumed heating application device 10 is within 520 mm (preferably within 260 mm). Set. The installation interval at this time refers to a separation distance from the exit side of the fixing nip portion N of the assumed heating device 10 to the entrance of the nip portion M of the image gloss adjusting device 30A.
[0077]
The gloss adjustment of the assumed toner image 3 'by the image gloss adjusting device 30A is performed as follows.
[0078]
First, the recording paper 2 carrying the assumed toner image 3 ′, which is assumed to be attached by passing through the assumed heating toner device 2, is brought into contact with the gloss adjusting belt 31 on the surface side of the assumed toner image 3 ′. In the posture, the roller is pressed between the driving roll 32 and the pressure roll 42 in the image gloss adjusting device 30A and is fed between the gloss adjusting belt 31 and the transport support belt 41 (nip portion M) which rotate. Subsequently, the recording paper 2 is conveyed in a state where the recording paper 2 is in close contact with the gloss adjustment belt 31 after the surface on which the assumed toner image 3 'is located is strongly pressed to the gloss adjustment belt 31 at the nip portion M. While being supported by the support belt 41, the sheet is conveyed to a position (nip portion) between the gloss adjustment belt 31 and the conveyance support belt 41 pressed by the driven roller 33 and the driven roller 43.
[0079]
At this time, the toner constituting the assumed toner image 3 ′ immediately before being introduced into the image gloss adjusting device 30A is maintained in a state in which it can be deformed by an external force. Although it is in a free state in which it reaches a level of submicron to several μm, which greatly affects the image gloss), as shown in FIG. It flows so as to follow the belt surface (smooth surface 31c). In addition, the toner at this time is cooled by the heat radiation action of the heat sink when the gloss adjusting belt 31 passes through the cooling device 35, so that the toner is rapidly cooled and solidified in addition to flowing as described above. I will do it.
[0080]
Then, at the stage when the toner is cooled and solidified, the recording paper 2 passes through the driven roll 33, and is opposed to the gloss adjustment belt 31 that is rapidly curved and advances by the driven roll 33, and the recording paper 2 The recording paper 2 is separated from the gloss adjustment belt 31 so as to separate from the gloss adjustment belt 31 by proceeding straight due to the strength of the waist. As a result, the recording paper 2 on which the fixed toner image 3 ″ having a smooth surface is formed following the smooth surface 31c of the gloss adjustment belt 31 is discharged.
[0081]
The fixed toner image 3 ″ obtained by passing through the image gloss adjusting device 30A is, as shown in FIG. 5, the gloss adjusting belt 31 having a smooth surface 31c for imparting high gloss. The toner image surface 3a becomes a smooth surface similar to the smooth surface 31c of the belt, and is adjusted so as to improve gloss.
[0082]
For such adjustment of the image gloss, a recording paper 2 having at least a toner image forming surface having a high glossiness such as coated paper is used, and a portion where the toner image is not present on a part of the recording paper 2 (non-image In the case where the toner image surface 3a has such a content as to form the portion 2a, both the toner image surface 3a and the portion (non-image portion) 2a where the toner image is not present and the surface 2a of the paper 2 appears as it is are glossy. Because of the excellent quality, a high-quality printed matter that is well balanced in terms of glossiness as a whole is obtained. In the case of a full-surface image such as a photographic image in which the toner image is formed over substantially the entire surface of the recording paper 2, it is needless to mention in detail that the entire image has a completely smooth surface. , And have excellent gloss.
[0083]
Further, in the fixing device 1A including the image gloss adjusting device 30A, even when the fixing is performed at a high speed of 260 mm / sec or more, a high gloss fixed image having almost no undulation over the entire surface of the toner image to be fixed. It is possible to obtain In addition, the basis weight is 200 g / m 2 Even when fixing is performed using the large recording paper 2 as described above, it is possible to obtain a high gloss fixed image with almost no undulation over the entire surface of the toner image to be fixed.
[0084]
Further, in the case where a belt in which a surface layer 41b having a smooth surface is formed on a belt base material 41a, like the gloss adjustment belt 31, is used as the transport support belt 41 in the image gloss adjustment device 30A (see FIG. 4). This is particularly effective when fixing toner images formed on both the front and back surfaces of the recording paper 2. That is, when fixing the second surface (back surface side) of the recording paper 2, the fixed gloss image on the first surface (front surface side) re-passes through the fixing nip portion N of the heating assumed fixing device 10. Again, it becomes a state of being heated and melted again, and swelling may occur. However, the image on the first surface is pressed against the smooth surface of the transport support belt 41 by passing through the image gloss adjusting device 30A in a state where the image is heated and melted, so that the image is maintained in a high gloss state. In this way, the image gloss of the first surface can be adjusted.
[0085]
[Modification]
In the fixing device 1A according to the first embodiment, as shown in FIG. 6, a cooling fan 45 for cooling the outer peripheral surface of the gloss adjusting belt 41 in the image gloss adjusting device 30A before pressing against the recording paper 2 is used. May be installed.
[0086]
By providing the cooling fan 45, the outer peripheral surface of the gloss adjusting belt 41 wrapped around the drive roll 32 is air-cooled by blowing air (dotted arrow), and the outer peripheral surface of the belt before pressing against the recording paper 2 is cooled by a predetermined amount. The temperature is adjusted below. Thus, unnecessary temperature rise due to heat accumulation of the gloss adjustment belt 41 can be suppressed, and thus the toner of the assumed toner image 3 ′ flowing while being pressed against the gloss adjustment belt 41 can be sufficiently and accurately cooled. It becomes possible. The above “predetermined temperature or lower” depends on various conditions, but is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower.
[0087]
The cooling fan 45 is configured to operate at all times during the fixing operation, or the temperature of the outer peripheral surface of the gloss adjusting belt 41 before being pressed against the recording paper 2 is detected by a temperature detection sensor or the like. It is configured to operate based on a signal only when necessary (when the temperature of the outer peripheral surface rises above a threshold temperature). The cooling fan 45 may be provided, if necessary, to cool the outer peripheral surface of the transport support belt 41 before it comes into pressure contact with the recording paper 2.
[0088]
Further, in the fixing device 1A according to the first embodiment, if necessary, instead of or in addition to the cooling fan 45, a heater for heating the outer peripheral surface of the gloss adjusting belt 41 before pressing it against the recording paper 2 may be used. A heating device such as a hot air heater may be provided. In this case, the outer peripheral surface of the gloss adjusting belt 41 before being pressed against the recording paper 2 can be maintained at a predetermined temperature. In the state, it is possible to prevent the flow of the toner from being hindered and the adjustment of the image gloss from becoming insufficient. The heating operation of the heating device is performed when the temperature of the outer peripheral surface of the gloss adjusting belt 41 before being pressed against the recording paper 2 is detected by a temperature detection sensor or the like, and is controlled based on the detection signal when necessary. It may be configured to operate only when the surface temperature falls below the threshold temperature).
[0089]
Further, in the fixing device 1A according to the first embodiment, as shown in FIG. 6, a heat insulating plate 48 may be provided between the assumed heating device 10 and the image gloss adjusting device 30A. The heat insulating plate 48 shown in FIG. 6 includes an upper heat insulating plate 48a disposed between the gloss adjustment belt 31 and the heating roll 12 with the conveyance path of the recording paper 2 at the time of fixing, a conveyance support belt 41, and a pressure roll. 13 and a lower heat insulating plate 48b disposed between the two. As the heat insulating plate 48, for example, a metal plate sandwiching a heat insulating material such as glass wool can be used.
[0090]
By installing the heat insulating plate 48, it is possible to prevent the heat released from the heating roll 12 and the pressure roll 13 of the heating assembling device 10 from reaching the gloss adjusting belt 31 and the transport support belt 41 and being affected by the heat. be able to. As a result, the outer peripheral surface of the gloss adjusting belt 41 before being pressed against the recording paper 2 is unnecessarily heated, and thus the cooling and solidification of the toner of the assumed toner image 3 ′ pressed against the gloss adjusting belt 41 is impeded. Such adverse effects can be prevented, and as a result, it is possible to maintain that the gloss adjustment by the image gloss adjusting device 30A is performed well. Further, it is possible to set a small installation interval between the assumed heating device 10 and the image gloss adjusting device 30A, and thus, for example, the degree of freedom in device design is improved.
[0091]
Further, in the fixing device 1A according to the first embodiment, it is possible to adopt a configuration excluding the installation of the transport support belt 41 (and the driven roll 43) in the image gloss adjusting device 30A. In this case, in order to maintain the recording paper 2 pressed and conveyed with the gloss adjustment belt 41, the pressure roller 42 and the portion where the recording paper 2 is peeled off from the gloss adjustment belt 41 (the portion wound around the driven roll 33). It is preferable to arrange at least one pressing support roll for supporting the recording paper 2 in a state of being pressed against the outer peripheral surface of the gloss adjusting belt 41 in an auxiliary manner. In the image gloss adjusting device 30, if necessary, a belt made of a rough surface having a fine uneven surface is used as the gloss adjusting belt 41 so as to reduce the gloss of the assumed toner image 3 '. Is also good.
[0092]
Further, in the fixing device 1A according to the first embodiment, the type (thickness, material, structure (plain paper, coated paper, OHP paper, etc.)) of the recording paper 2 or the like used as a recording material depends on the type of the recording paper 2 or the like. It is also possible to equip a hypothetical wearing condition control mechanism for controlling one or both of the heating time and the heating temperature in the presumed heating apparatus 10.
[0093]
By equipping this assumed deposition condition control mechanism, the above-mentioned heating time and heating temperature are controlled according to the type of the recording material to be used, so that the assumed deposition toner image 3 ′ is independent of the type of the recording material to be used. Can always be in a desired substantially constant state, and the gloss adjustment by the image gloss adjusting device 30A can be stably performed. For example, when the thickness (basis weight) of the recording material is large, the heat capacity of the recording material itself becomes large.
[0094]
The fixing condition control mechanism includes an operation unit that allows an operator of a device (a fixing device or an image forming apparatus including the same. Hereinafter, the “device” in this paragraph is the same) to directly input the type of the recording material. Applying a mechanism configured to display an operation screen that can be provided on the device or input its type on the display of the connected device connected to the device and automatically adjust the heating time and heating temperature according to the input information it can. In addition, a sensor for detecting the thickness, specific gravity, etc. of the recording material is arranged in the recording material accommodating portion or the transport path in the apparatus, and the heating time and the heating temperature are automatically adjusted according to output information from the sensor. Alternatively, a mechanism configured to perform the adjustment may be applied. Here, the heating time refers to the nip time of the fixing nip portion N, and this control is usually performed by adjusting the nip width of the heating roll 12 and the pressure roll 13. On the other hand, the heating temperature refers to the temperature of the surface of the heating roll 12, and this control is usually performed by controlling the operation of the halogen heater 14, changing the heating performance, and the like.
[0095]
<< 2nd Embodiment >>
FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device according to a second embodiment of the present invention. The fixing device 1B according to this embodiment includes a heating assumed attachment device 10 and an image gloss adjusting device 30B. The heating assumption attachment device 10 has the same configuration as the heating assumption attachment device of the fixing device 1A according to the first embodiment, whereas the image gloss adjustment device 30B has the same configuration as the fixing device 1A according to the first embodiment. The configuration (part of the gloss adjustment belt and its related parts) that differs from the image gloss adjustment device 30A is adopted.
[0096]
The image gloss adjusting device 30B in the fixing device 1B is used as an image adjusting belt 31 as shown in FIG. 8 and schematically shows an area where three recording sheets 2 of the maximum size to be used can be separately pressed into contact with each other. (Z-1, Z-2, Z-3) has a circumferential length L, and the outer peripheral surface is a rough surface region in which one of the regions is a fine uneven surface 31d, and the remaining two regions are rough surfaces. Is a composite belt 31B formed as a flat area composed of the smooth surface 31c in the first embodiment.
[0097]
In the composite belt 31B shown in FIG. 8, for example, the region Z-1 is configured as a rough surface region, and the regions Z-2 and Z3 are configured as planar regions. As shown in FIG. 7, the composite belt 31B as the image adjustment belt has a longer peripheral length L, and as shown in FIG. 7, in addition to the drive roll 32 and the driven roll 33, the belt is stretched so as not to be slackened. It is also hung over driven rolls 34a and 34b additionally installed. In this case, the transport support belt 41 may be a belt having a smooth surface as in the case of the first embodiment, but may be a composite belt having the same configuration as the gloss adjustment belt 31B if necessary. In the latter case, it is necessary to control the rotation of each belt so that the gloss adjustment belt 31B and the rough surface area rotate synchronously.
[0098]
The gloss adjustment belt 31B is basically the same as the gloss adjustment belt 31 of the fixing device 1A according to the first embodiment (FIG. 2), and has an endless belt base material 31a and an outer peripheral surface side of the base material 31a. Is a belt having a two-layer structure with a surface layer 31b formed on the belt. The base material 31a and the surface layer 31b are formed using the same material as in the case of the gloss adjustment belt 31.
[0099]
Further, the flat area of the gloss adjusting belt 31B is formed of a surface layer 31b having a smooth surface 31c as in the case of the gloss adjusting belt 31 of the fixing device 1A (FIG. 2). On the other hand, as illustrated in FIGS. 9A and 9B, the rough surface region of the gloss adjustment belt 31B is configured by a surface layer 31b having a surface formed on a fine uneven surface 31d. As shown in FIG. 9a, the fine uneven surface 31d has an uneven surface formed by a roughening surface treatment such as sandblasting, or a fine convex portion 31f periodically formed on a plane 31e as shown in FIG. 9b. The uneven surface 31d is formed to be scattered. As the convex portion 31f, those having a plane (cross section) shape of a circle, various polygons, an ellipse, a line shape, or the like can be applied.
[0100]
The gloss adjusting belt 31B having a rough surface region having an uneven surface as shown in FIG. 9A is manufactured, for example, as follows. First, as a molding die for molding an endless belt, a portion corresponding to the above-mentioned rough surface region in the inner peripheral surface of the die (a portion corresponding to the outer peripheral surface of the belt) is formed on a fine uneven surface by sandblaster. Then, a mold is prepared in which a portion corresponding to the flat area is formed into a mirror-like smooth surface. Next, after applying the above-described surface layer forming material for forming the surface layer 31b to the inner peripheral surface of the mold, the above-described sheet material for forming the belt base material 31a is adhered thereon. Integrate.
[0101]
On the other hand, the gloss adjusting belt 31B having a rough surface region having an uneven surface as shown in FIG. 9B is produced, for example, as follows. First, as a molding die, a molding die made of nickel or the like having a concave portion corresponding to the convex portion 31f formed on a smooth inner peripheral surface thereof is prepared. Next, after applying the above-described surface layer forming material for forming the surface layer 31b to the inner peripheral surface of the mold, the above-described sheet material for forming the belt base material 31a is adhered thereon. Integrate. In addition, after silicone rubber is applied to a belt base material 31a such as a polyimide film and cured to some extent, a mold having a concave portion corresponding to the convex portion 31f is pressed against the surface of the rubber layer. It may be manufactured by forming an uneven surface.
[0102]
In the image gloss adjusting device 30B using such a gloss adjusting belt 31B, the gloss content of the image to be adjusted can be selected by selectively using the rough surface area and the flat area of the belt 31B. Gloss selection for controlling the transport timing of the recording paper 2 and the circling timing of the rough surface area of the gloss adjusting belt 31B to be synchronized so that the recording paper 2 to be fixed is pressed against one of the selected areas. Equipped with control mechanism.
[0103]
The gloss selection control mechanism forms a position mark indicating a reference position such as a rough surface area of the gloss adjustment belt 31B in a belt margin or the like, detects the position mark with a sensor, and detects the position mark with a sensor. A control mechanism for grasping an area position such as an area, a control mechanism for conveying the recording sheet 2 to the fixing device 1B in a timely manner based on the area position information of the gloss adjustment belt 31B, and details of the gloss adjustment (E.g., gloss enhancement, gloss reduction, etc.). The gloss selection control mechanism controls the conveyance timing by a control mechanism that mainly controls the conveyance timing of the recording paper in accordance with the gloss adjustment content selected by the selection operation unit.
[0104]
Of these, the control mechanism that controls the timing of transporting the recording paper can normally use the control unit that controls the paper feed timing by a pair of registration rolls in an image forming apparatus that uses this fixing device. This control mechanism section has a configuration in which, if possible, a registration roll pair or the like for adjusting the feeding timing is arranged on the paper entrance side of the fixing device, and a control section for controlling the operation of the registration roll pair is arranged. It does not matter.
[0105]
The selection operation unit is of a type that is directly installed on the fixing device or the image forming apparatus, or a type that displays a selection operation screen on a device connected to the image forming apparatus. The selection operation unit is configured to arbitrarily select the gloss adjustment content according to the surface glossiness of the recording paper 2 to be mainly used. More specifically, the configuration is such that the user can select whether to lower or improve the surface gloss of the toner image to be fixed, both when using recording paper with low gloss and when using recording paper with high gloss. I do.
[0106]
The gloss adjustment of the assumed toner image 3 'by the image gloss adjusting device 30B of the fixing device 1B is performed as follows.
[0107]
First, as in the case of the fixing device 1A, the recording paper 2 carrying the assumed toner image 3 'which is assumed to be attached by passing through the heating assumed attachment device 2 is pressed against the drive roll 32 in the image gloss adjusting device 30B. The paper is fed between the gloss adjusting belt 31 and the transport support belt 41 (nip portion M), which are pressed and rotated by the roll 42. Subsequently, the recording paper 2 is conveyed in a state where the recording paper 2 is in close contact with the gloss adjustment belt 31 after the surface on which the assumed toner image 3 'is located is strongly pressed to the gloss adjustment belt 31 at the nip portion M. While being supported by the support belt 41, the sheet is conveyed to a position (nip portion) between the gloss adjustment belt 31 and the conveyance support belt 41 pressed by the driven roller 33 and the driven roller 43.
[0108]
At this time, as shown in FIG. 10, the toner constituting the assumed toner image 3 'to be introduced into the image gloss adjusting device 30B depends on the gloss adjustment content selected by the selection operation unit of the gloss selection control mechanism. The gloss adjusting belt 31B is pressed against one of a flat area composed of the smooth surface 31c and a rough surface area composed of the fine uneven surface 31d, and flows so as to follow the smooth surface 31c or the fine uneven surface 31d, respectively. In any case, the toner is cooled by the heat radiating action of the heat sink 36 when the gloss adjusting belt 31B passes through the cooling device 35 in any case. It cools down and solidifies.
[0109]
Then, when the toner is cooled and solidified, the recording paper 2 is peeled off from the gloss adjusting belt 31B wound around the driven roll 33 so as to be separated. As a result, when the selection operation section has selected the gloss adjustment content for improving the gloss, the assumed toner image 3 ′ comes into pressure contact with the flat area of the gloss adjustment belt 31 </ b> B. Thus, the recording paper 2 on which the fixed toner image 3 ″ having a smooth surface is formed following the smooth surface 31c in (2) is obtained (see FIG. 5). On the other hand, when the gloss adjustment content for reducing the gloss is selected by the selection operation section, the assumed toner image 3 ′ comes into pressure contact with the rough surface area of the gloss adjustment belt 31 </ b> B. As shown, the recording paper 2 on which the fixed toner image 3 ″ including the surface 3b having the fine unevenness is formed following the fine unevenness surface 31d in the rough surface region is obtained.
[0110]
As described above, in the image gloss adjusting device 30B, the details of the gloss adjustment can be arbitrarily selected. Therefore, the gloss adjustment is performed to improve the image gloss of the assumed toner image 3 ', or the image is adjusted. Gloss adjustment can be performed to reduce the gloss.
[0111]
In particular, when an unfixed toner image 3 such as a character having a non-image portion is formed by using a recording sheet 2 (for example, plain paper) having a relatively low gloss, the toner image 3 is assumed to be attached. By selecting the gloss adjustment that reduces the gloss of the toner image 3 ′, the surface of the fixed toner image 3 ″ becomes a surface 3 b substantially similar to the fine uneven surface 31 d as illustrated in FIG. 3 ″ and the low-gloss paper surface 2b exposed in the non-image area where the toner image 3 ″ is not present have low gloss, and the printed matter is low in gloss as a whole but balanced. It can be.
[0112]
Further, when an unfixed toner image 3 such as a character having a non-image portion is formed using a recording paper 2 (for example, coated paper) having a relatively high gloss, the assumed toner of the toner image 3 is assumed. By intentionally selecting a gloss adjustment that reduces the gloss of the image 3 ′, the surface of the fixed toner image 3 ″ becomes a surface 3 b substantially similar to the fine uneven surface 31 d as illustrated in FIG. The lowered toner image 3 ″ becomes a recorded matter existing on the paper surface 2a having a high gloss level, and the gloss level differs as a whole. There is a unique merit that it is easy to see because there is no illumination due to the reflection of light.
[0113]
Further, as shown in FIG. 8, the composite belt 31B has one of the three divided areas Z-1 to Z-3 as a rough surface area (Z-1) and the other two as plane areas (Z- Since the ratio is set to 2, 3), it is effective in the case of a system configuration in which the ratio of performing the gloss adjustment for increasing the image gloss is relatively larger than the ratio of performing the gloss adjustment for decreasing the gloss.
[0114]
That is, at the time of forming an image in which it is relatively necessary to improve the image gloss, the two flat areas of the composite belt 31B can be used, so that the gloss adjustment can be performed without significantly lowering the image forming speed. On the other hand, the image formation when the image gloss is reduced is less frequent, but can be conveniently performed only by using one rough surface area of the composite belt 31B. In addition, the number of the rough surface area and the number of the plane area of the composite belt 31B can be appropriately changed. Further, the rough surface area and the plane area are not limited to the putter provided with the same area in a continuous state, and may be provided so as to be alternately arranged as necessary.
[0115]
In addition, the image gloss adjusting device 30B has the same effects as the image gloss adjusting device 30A according to the first embodiment as described above.
[0116]
Further, also in the fixing device 1B according to the second embodiment, the configuration described as a modification of the fixing device 1A according to the first embodiment can be similarly adopted.
[0117]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an additional material such as a processing sheet or a laminate film as in the related art is used by employing a configuration including the image gloss adjusting unit in addition to the heating assumed attaching unit. This makes it possible to appropriately adjust the gloss of an image formed of toner to a desired state without consuming wasteful energy with a simple device configuration.
[0118]
Further, in a case where the endless belt of the image gloss adjusting means employs a configuration such as using a composite belt whose outer peripheral surface is formed of two or more regions having different surface glosses, the gloss of the image formed of toner is reduced. The desired glossiness can be appropriately selected and adjusted according to the type of the recording material to be used, the type of the toner image, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic sectional view of a gloss adjusting belt.
FIG. 3 is a graph showing a tendency of a decrease in toner surface temperature (toner cooling curve) after the toner is peeled off from a heating roll of a heating assuming device.
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part schematically showing a main operation state of the image gloss adjusting device in the fixing device of FIG. 1;
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part schematically showing a recording sheet having a fixed toner image finally obtained by the fixing device of FIG. 1;
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a modification of the fixing device of FIG. 1;
FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device according to a second embodiment.
FIG. 8 is a schematic development view of a gloss adjusting belt (composite belt).
9A is a schematic cross-sectional view showing an example of a fine uneven surface in a rough surface area of the gloss adjusting belt of FIG. 8, and FIG. 9B is a schematic sectional view of a fine surface area of the gloss adjusting belt of FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the uneven surface.
10 is an enlarged sectional view of a main part schematically showing a main operation state of the image gloss adjusting device in the fixing device of FIG. 7;
11 is an enlarged sectional view of a main part schematically showing an example of a recording sheet having a fixed toner image finally obtained by the fixing device of FIG.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a conventional general two-roll type fixing device.
[Explanation of symbols]
1A, 1B: fixing device, 2: recording paper (recording material), 3: unfixed toner image, 10: assumed heating device (assumed heating device), 30A, 30B: image gloss adjusting device (image gloss adjusting device) ), 31: Gloss adjustment belt (endless belt, smooth belt), 31B: Gloss adjustment belt (endless belt, composite belt), 31c: Flat surface (outer peripheral surface) for improving image gloss, 31d: Image gloss reduction Rough surface (outer peripheral surface), 35: cooling device (cooling means), 45: cooling fan (surface temperature adjusting means), Z-1 to 3 ... area, 48: heat insulating plate (heat insulating member), L: circumference Long.

Claims (9)

トナーからなる未定着トナー像が形成された被記録材に少なくとも熱および圧力を与えることでその未定着トナー像をその被記録材に定着させる定着装置であって、
前記被記録材の未定着トナー像に少なくとも熱を与え、その未定着トナー像のトナーを軟化又は溶融させて外力により変形し得る状態にさせる加熱仮定着手段と、
この加熱仮定着手段により前記変形し得る状態となった前記トナーの当該状態が維持されている間の前記被記録材を、張架されて周回する無端状ベルトの平面状態にある外周面にそのトナーのある被記録材側を圧接させて所定の距離だけ搬送してから剥離することで、そのトナーを前記無端状ベルトの外周面の状態にならわせるように流動させて画像の光沢を調整する画像光沢調整手段と
を含むことを特徴とする定着装置。A fixing device for fixing the unfixed toner image to the recording material by applying at least heat and pressure to the recording material on which the unfixed toner image formed of toner is formed,
Heating assuming means for applying at least heat to the unfixed toner image of the recording material and softening or melting the toner of the unfixed toner image so that the toner can be deformed by external force;
The recording material is maintained on the outer peripheral surface in a planar state of the endless belt that is stretched and circulates while the toner in the deformable state is maintained in the deformable state by the heating assumption attaching means. The recording material side with toner is pressed and conveyed for a predetermined distance, and then peeled off, so that the toner flows to conform to the state of the outer peripheral surface of the endless belt and the gloss of the image is adjusted. A fixing device comprising: 前記画像光沢調整手段が、前記トナーが冷却固化した後に前記被記録材を前記無端状ベルトから剥離するように構成されている請求項１に記載の定着装置。The fixing device according to claim 1, wherein the image gloss adjusting unit is configured to release the recording material from the endless belt after the toner is cooled and solidified. 前記画像光沢調整手段が、前記無端状ベルトに圧接されて搬送される状態にある前記被記録材の前記トナーを冷却するための冷却手段を備えている請求項２に記載の定着装置。The fixing device according to claim 2, wherein the image gloss adjusting unit includes a cooling unit configured to cool the toner of the recording material in a state in which the image gloss adjusting unit is pressed and conveyed to the endless belt. 前記画像光沢調整手段が、前記無端状ベルトの前記被記録材と圧接する前における外周面を所定の表面温度に調整するための表面温度調整手段を備えている請求項１または２に記載の定着装置。The fixing device according to claim 1, wherein the image gloss adjusting unit includes a surface temperature adjusting unit configured to adjust an outer peripheral surface of the endless belt to a predetermined surface temperature before being pressed against the recording material. apparatus. 前記画像光沢調整手段が、前記無端状ベルトとしてその外周面全域が平滑な表面である平滑ベルトを使用する請求項１に記載の定着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein the image gloss adjusting unit uses a smooth belt whose entire outer peripheral surface is a smooth surface as the endless belt. 3. 前記画像光沢調整手段が、前記無端状ベルトとして、前記被記録材の２以上のものを圧接させ得る領域が確保される周長からなるとともに、その外周面がその回転方向に沿う方向で分割される表面光沢性の異なる２以上の領域からなる複合ベルトを使用し、この複合ベルトの表面光沢性の異なる２以上の領域から選択される１つの領域に前記被記録材を圧接させるように制御する光沢選択制御手段を備えている請求項１に記載の定着装置。The image gloss adjusting means has, as the endless belt, a circumferential length that secures an area where two or more of the recording materials can be pressed against each other, and its outer peripheral surface is divided in a direction along the rotation direction. A composite belt composed of two or more regions having different surface glosses is used, and the recording material is controlled to be pressed against one region selected from two or more regions having different surface glosses of the composite belt. The fixing device according to claim 1, further comprising a gloss selection control unit. 前記複合ベルトの表面光沢性の異なる領域が、微細な凹凸形状を付した粗面からなる粗面領域と平滑な面からなる平面領域とで構成されている請求項６に記載の定着装置。The fixing device according to claim 6, wherein the regions having different surface glosses of the composite belt include a rough surface region having a rough surface having fine irregularities and a flat region having a smooth surface. 前記光沢選択制御手段が、前記被記録材の未定着トナー像を形成する表面の光沢度に応じて、その被記録材と圧接させる前記複合ベルトの領域を選択して調整する請求項７に記載の定着装置。9. The recording medium according to claim 7, wherein the gloss selection control unit selects and adjusts an area of the composite belt to be brought into pressure contact with the recording material according to a glossiness of a surface of the recording material on which an unfixed toner image is formed. Fixing device. 前記画像光沢調整手段の前記加熱仮定着手段と対峙する側に、その加熱仮定着手段から放出される熱の到達を抑制する断熱部材を設置する請求項１または６に記載の定着装置。7. The fixing device according to claim 1, wherein a heat insulating member that suppresses the arrival of heat emitted from the assumed heating and attaching unit is provided on a side of the image gloss adjusting unit that faces the assumed heating and attaching unit.
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Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006201657A (en) * 2005-01-24 2006-08-03 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2006313234A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2007279359A (en) * 2006-04-06 2007-10-25 Fuji Xerox Co Ltd Surface treatment device, image forming device, belt member, and image forming method
JP2009181055A (en) * 2008-01-31 2009-08-13 Fuji Xerox Co Ltd Recording material cooling device and image forming apparatus
JP2009236953A (en) * 2008-03-25 2009-10-15 Fuji Xerox Co Ltd Image fixing/solidifying device and image forming apparatus
JP2009236952A (en) * 2008-03-25 2009-10-15 Fuji Xerox Co Ltd Image fixing and solidification device and image forming apparatus
JP2009300773A (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Fuji Xerox Co Ltd Belt type cooling apparatus and image forming apparatus
JP2010002644A (en) * 2008-06-20 2010-01-07 Fuji Xerox Co Ltd Belt type cooling device and image forming apparatus
JP2010032620A (en) * 2008-07-25 2010-02-12 Fuji Xerox Co Ltd Recording material conveying device and image forming apparatus
US7715775B2 (en) 2007-07-03 2010-05-11 Canon Kabushiki Kaisha Image glossing apparatus
JP2010152399A (en) * 2010-03-27 2010-07-08 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2011158736A (en) * 2010-02-01 2011-08-18 Ricoh Co Ltd Gloss applicator and image forming apparatus
JP2011253136A (en) * 2010-06-04 2011-12-15 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming device
CN102841529A (en) * 2011-06-22 2012-12-26 株式会社理光 Glossing device and image forming apparatus
US8401452B2 (en) 2009-09-15 2013-03-19 Ricoh Company, Limited Fixing device with gloss control unit and image forming apparatus
JP2013088790A (en) * 2011-10-24 2013-05-13 Konica Minolta Business Technologies Inc Gloss application device and image forming system
US8457540B2 (en) 2009-09-15 2013-06-04 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
JP2013142780A (en) * 2012-01-11 2013-07-22 Canon Inc Image forming apparatus, recording material cooling device, and recording material heating and cooling system
US8655253B2 (en) 2011-06-23 2014-02-18 Ricoh Company, Ltd. Glossing device and image forming apparatus incorporating same
US8688021B2 (en) 2011-06-21 2014-04-01 Ricoh Company, Ltd. Glossing device, fixing device, and image forming apparatus incorporating same
JP2014170100A (en) * 2013-03-04 2014-09-18 Ricoh Co Ltd Cooling device and image formation device
US8849172B2 (en) 2011-06-21 2014-09-30 Ricoh Company, Ltd. Glossing device, fixing device, and image forming apparatus incorporating same
US8892015B2 (en) 2011-02-08 2014-11-18 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
US8913941B2 (en) 2011-12-28 2014-12-16 Ricoh Company, Ltd. Gloss applicator and image forming apparatus including same
US9046841B2 (en) 2011-12-12 2015-06-02 Ricoh Company, Ltd. Gloss applicator and image forming apparatus including same
US9195201B2 (en) 2013-09-26 2015-11-24 Ricoh Company, Ltd. Gloss applicator and image forming apparatus including the gloss applicator
US9213295B2 (en) 2012-07-10 2015-12-15 Ricoh Company, Ltd. Glossing device and image forming apparatus incorporating same
US9217979B2 (en) 2012-12-27 2015-12-22 Ricoh Company, Ltd. Cooling device and image forming apparatus including same
JP2016186628A (en) * 2015-01-13 2016-10-27 株式会社リコー Glossiness providing device and image forming apparatus
JP2017040938A (en) * 2016-11-14 2017-02-23 株式会社リコー Cooling device and image forming device
US11520271B2 (en) 2020-10-12 2022-12-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Gloss treatment device and imaging device

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4517864B2 (en) * 2005-01-24 2010-08-04 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 Image forming apparatus
JP2006201657A (en) * 2005-01-24 2006-08-03 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2006313234A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2007279359A (en) * 2006-04-06 2007-10-25 Fuji Xerox Co Ltd Surface treatment device, image forming device, belt member, and image forming method
US8045909B2 (en) 2006-04-06 2011-10-25 Fuji Xerox Co., Ltd. Surface treatment device, image forming apparatus, belt member, and image forming method
US7715775B2 (en) 2007-07-03 2010-05-11 Canon Kabushiki Kaisha Image glossing apparatus
JP2009181055A (en) * 2008-01-31 2009-08-13 Fuji Xerox Co Ltd Recording material cooling device and image forming apparatus
JP2009236953A (en) * 2008-03-25 2009-10-15 Fuji Xerox Co Ltd Image fixing/solidifying device and image forming apparatus
JP2009236952A (en) * 2008-03-25 2009-10-15 Fuji Xerox Co Ltd Image fixing and solidification device and image forming apparatus
JP2009300773A (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Fuji Xerox Co Ltd Belt type cooling apparatus and image forming apparatus
JP2010002644A (en) * 2008-06-20 2010-01-07 Fuji Xerox Co Ltd Belt type cooling device and image forming apparatus
JP2010032620A (en) * 2008-07-25 2010-02-12 Fuji Xerox Co Ltd Recording material conveying device and image forming apparatus
US8401452B2 (en) 2009-09-15 2013-03-19 Ricoh Company, Limited Fixing device with gloss control unit and image forming apparatus
US8457540B2 (en) 2009-09-15 2013-06-04 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
JP2011158736A (en) * 2010-02-01 2011-08-18 Ricoh Co Ltd Gloss applicator and image forming apparatus
US8331839B2 (en) 2010-02-01 2012-12-11 Ricoh Company, Ltd. Gloss applicator and image forming apparatus
JP2010152399A (en) * 2010-03-27 2010-07-08 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
US8918038B2 (en) 2010-06-04 2014-12-23 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
JP2011253136A (en) * 2010-06-04 2011-12-15 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming device
US8892015B2 (en) 2011-02-08 2014-11-18 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
US8688021B2 (en) 2011-06-21 2014-04-01 Ricoh Company, Ltd. Glossing device, fixing device, and image forming apparatus incorporating same
US8849172B2 (en) 2011-06-21 2014-09-30 Ricoh Company, Ltd. Glossing device, fixing device, and image forming apparatus incorporating same
CN102841529A (en) * 2011-06-22 2012-12-26 株式会社理光 Glossing device and image forming apparatus
US8655253B2 (en) 2011-06-23 2014-02-18 Ricoh Company, Ltd. Glossing device and image forming apparatus incorporating same
JP2013088790A (en) * 2011-10-24 2013-05-13 Konica Minolta Business Technologies Inc Gloss application device and image forming system
US9046841B2 (en) 2011-12-12 2015-06-02 Ricoh Company, Ltd. Gloss applicator and image forming apparatus including same
US8913941B2 (en) 2011-12-28 2014-12-16 Ricoh Company, Ltd. Gloss applicator and image forming apparatus including same
JP2013142780A (en) * 2012-01-11 2013-07-22 Canon Inc Image forming apparatus, recording material cooling device, and recording material heating and cooling system
US9213295B2 (en) 2012-07-10 2015-12-15 Ricoh Company, Ltd. Glossing device and image forming apparatus incorporating same
US9217979B2 (en) 2012-12-27 2015-12-22 Ricoh Company, Ltd. Cooling device and image forming apparatus including same
US9483018B2 (en) 2012-12-27 2016-11-01 Ricoh Company, Ltd. Cooling device and image forming apparatus including same
JP2014170100A (en) * 2013-03-04 2014-09-18 Ricoh Co Ltd Cooling device and image formation device
US9195201B2 (en) 2013-09-26 2015-11-24 Ricoh Company, Ltd. Gloss applicator and image forming apparatus including the gloss applicator
JP2016186628A (en) * 2015-01-13 2016-10-27 株式会社リコー Glossiness providing device and image forming apparatus
JP2017040938A (en) * 2016-11-14 2017-02-23 株式会社リコー Cooling device and image forming device
US11520271B2 (en) 2020-10-12 2022-12-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Gloss treatment device and imaging device

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