JP2013041149A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置構成が複雑になったり、装置コストが増大したりすることなく、画像に光沢を付与できる画像形成装置及び画像形成方法を提供する。
【解決手段】画像形成部によってトナー像が形成された用紙に接触して、この用紙を所定の温度で加熱する加熱部と、定着ローラーに対して加圧ローラーが直接又は間接的に押圧されることにより、用紙を狭持して搬送するニップ部を形成する加圧部と、を有し、ニップ部で用紙を加熱、加圧しながら搬送することにより未定着のトナー像を用紙上に定着させる定着部と、定着部における定着制御を行う制御部と、を備えた画像形成装置において、加熱部が用紙の搬送方向の長さよりも長い周長を有し、制御部が加熱部に用紙を巻き付かせた状態で周回させた後、当該用紙が加熱部から分離するように定着部を制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法に関し、特に用紙に形成される画像に光沢を付与する技術に関する。

一般に、電子写真方式の画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。そして、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

近年では、ポスター等の高解像度の写真の作製にも、電子写真方式の画像形成装置が用いられている。画像形成装置を用いて写真画質の画像を形成する場合、画像に高光沢を付与できることが要求される。画像の光沢は、用紙に形成されたトナー像の表面（トナー面）の平滑性によって得られる。したがって、例えば用紙に画像を定着させる定着工程において、定着温度を上げたり、用紙の搬送速度を遅くしたりして、トナー像に供給する熱量を増大させることで、画像に光沢を付与することができる。

しかし、定着工程において、定着温度を高くしたり、用紙の搬送速度を遅くしたりすると、画像品質が劣化する虞があるため、上述した手法では画像に付与できる光沢に限界がある。そこで、用紙に形成された画像に光沢を付与すべく、様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１、２）。

特許文献１、２には、定着部とは別に、定着部の下流側に光沢付与部を設け、光沢付与部の加熱部材（無端状ベルト）と用紙を接触させてトナー像を加熱することにより、所望の光沢を付与できる画像形成装置が開示されている。また、特許文献２には、有色トナー像の上に透明トナー像を形成することにより、画像に光沢を付与できることが記載されている。

特開２０１１−８５８７３号公報 特開２０１１−４８１４８号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載の画像形成装置は、定着部とは別に光沢付与部を設けるため、装置構成が複雑となる上、装置コストが増大してしまう。また、光沢を付与するために透明トナーを使用すると、画像形成コスト（印刷物の値段）が高価となってしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、装置構成が複雑になったり、装置コストが増大したりすることなく、画像に光沢を付与できる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、画像形成部によってトナー像が形成された用紙に接触して、この用紙を所定の温度で加熱する加熱部と、定着ローラーに対して加圧ローラーが直接又は間接的に押圧されることにより、用紙を狭持して搬送するニップ部を形成する加圧部と、を有し、前記ニップ部で前記用紙を加熱、加圧しながら搬送することにより未定着のトナー像を前記用紙上に定着させる定着部と、
前記定着部における定着制御を行う制御部と、を備えた画像形成装置において、
前記加熱部が、前記用紙の搬送方向の長さよりも長い周長を有し、
前記制御部が、前記加熱部に前記用紙を巻き付かせた状態で周回させた後、当該用紙が前記加熱部から分離するように前記定着部を制御することを特徴とする。

本発明に係る画像形成方法は、画像形成部によってトナー像が形成された用紙に接触して、この用紙を所定の温度で加熱する加熱部と、定着ローラーに対して加圧ローラーが直接又は間接的に押圧されることにより、用紙を狭持して搬送するニップ部を形成する加圧部と、を有し、前記ニップ部で前記用紙を加熱、加圧しながら搬送することにより未定着のトナー像を前記用紙上に定着させる定着部を備えた画像形成装置における画像形成方法であって、
前記加熱部が、前記用紙の搬送方向の長さよりも長い周長を有し、
前記加熱部に前記用紙を巻き付かせた状態で周回させた後、当該用紙を前記加熱部から分離させることを特徴とする。

本発明によれば、用紙上の画像に光沢を付与するための十分な熱量が、定着部によって供給される。また、定着部によって画像に光沢が付与されるので、光沢付与部という光沢付与のための専用の装置を設ける必要はない。したがって、装置構成が複雑になったり、装置コストが増大したりすることなく、画像に光沢を付与することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 定着部の構成を示す図である。 定着部における定着制御処理の一例を示すフローチャートである。 補助トナー像の形成態様の一例を示す図である。 補助トナー像の形成態様の他の一例を示す図である。 補助トナー像の形成態様の他の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図で、図２は実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示すである。
図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体上に形成されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写体に転写（一次転写）し、中間転写体上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
また、画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光体を中間転写体の走行方向に直列配置し、中間転写体に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図１、２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着部６０、及び制御部１００を備えている。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備えている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置（スキャナー）１２等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備えている。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、及び中間転写ユニット４２等を備えている。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備えている。

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。
露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。

現像装置４１２は、各色成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤）を収容しており、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有する。一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーは、ドラムクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。

中間転写ユニット４２は、中間転写体となる中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、二次転写ローラー４２３、駆動ローラー４２４、従動ローラー４２５、及びベルトクリーニング装置４２６等を備えている。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、駆動ローラー４２４及び従動ローラー４２５に張架される。中間転写ベルト４２１は、駆動ローラー４２４の回転により矢印Ａ方向に一定速度で走行する。一次転写ローラー４２２によって、中間転写ベルト４２１が感光体ドラム４１３に圧接されると、中間転写ベルト４２１に各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、中間転写ベルト４２１が二次転写ローラー４２３によって用紙Ｓに圧接されると、中間転写ベルト４２１に一次転写されたトナー像が用紙Ｓに二次転写される。
ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接されるベルトクリーニングブレードを有する。二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残存する転写残トナーは、ベルトクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。

定着部６０は、搬送されてきた用紙Ｓをニップ部で加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。本実施の形態では、定着部６０において用紙Ｓに多量の熱量を供給することにより、用紙Ｓに形成された画像に光沢を付与できるようになっている。定着部６０の詳細な構成については後述する。

搬送部５０は、給紙部５１、搬送機構５２、及び排紙部５３等を備えている。給紙部５１を構成する２つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）Ｓが予め設定された種類ごとに収容される。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー５２ａ等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構５２により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー５２ａが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５３ａを備えた排紙部５３により機外に排紙される。

このように、画像形成装置１は、光導電性を有する感光体ドラム４１３（感光体）と、感光体ドラム４１３の表面を一様に帯電させる帯電装置４１４と、光照射により感光体ドラム４１３の表面に静電潜像を形成する露光装置４１１と、感光体ドラム４１３の表面にトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置４１２と、トナー像を中間転写ベルト４２１や用紙Ｓ等の転写体に転写する中間転写ユニット４２（転写装置）と、を有する画像形成部４０を備えている。

図３は、定着部の構成を示す図である。
本実施の形態では、図３に示すように、定着部６０として、定着ユニット６１とエア分離ユニット６２を備えて構成されたエア分離方式の定着装置を採用している。定着ユニット６１及びエア分離ユニット６２は筐体ケースＣに収容され、画像形成装置１の他の構成要素と隔離される。定着ベルト６１１の温度を安定して保持するためである。

定着ユニット６１は、加熱ローラー６１２と定着ローラー６１３に無端状の定着ベルト６１１が所定のベルト張力（例えば２００Ｎ）で張架されて構成される上側加圧部と、加圧ローラー６１５で構成される下側加圧部を有する（ベルト加熱方式）。加圧ローラー６１５が定着ベルト６１１を介して定着ローラー６１３に所定の定着荷重（例えば２０００Ｎ）で押圧されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送するニップ部Ｎが形成される。

定着ベルト６１１は、トナー像が形成された用紙Ｓに接触して、この用紙Ｓを定着温度（例えば１６０〜２００℃）で加熱する加熱部である。定着温度とは、用紙Ｓ上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙の紙種等によって異なる。
定着ベルト６１１は、例えば耐熱性のポリイミドからなるフィルム基材（例えば厚さ：７０μｍ）の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層（例えば厚さ：２００μｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度：１５°）が積層形成された構成を有する。また、弾性層の外周面に、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂からなる表層が積層形成される場合もある。

定着ベルト６１１は、定着ベルト６１１に沿って用紙Ｓを巻き付かせたときに、ニップ部Ｎで用紙Ｓが重ならないように、画像形成される用紙Ｓの搬送方向の長さよりも長い周長を有する。例えば、定着ベルト６１１の周長を５２８ｍｍ（外径：１６８ｍｍ）とした場合、ＳＲＡ３サイズ（３２０×４５０ｍｍ）の用紙Ｓを定着ベルト６１１に巻き付かせて周回させることができる。

定着ベルト６１１の周囲には、定着ベルト６１１に巻き付いた用紙Ｓが脱落しないように、定着ベルト６１１に対して用紙Ｓを押圧する脱落防止部６１７が配置される。
脱落防止部６１７によって用紙Ｓは定着ベルト６１１に確実に保持される。したがって、用紙Ｓが周回する間に十分な熱量を供給することができるとともに、定着ベルト６１１から用紙Ｓが脱落して搬送不良等の不具合が生じるのを防止できる。

脱落防止部６１７は、例えば定着ベルト６１１に巻き付いた用紙Ｓに対して、裏面側（画像形成面と反対側）からアシストエアを吹き付ける送風ファンで構成される。この場合、送風ファンによる送風タイミング（ファンの回転のオン／オフ）や風量（ファンの回転数）は、制御部１００によって制御される。

なお、脱落防止部６１７の数、配置箇所、構成、及び駆動制御は特に制限されず、巻き付いた用紙Ｓを定着ベルト６１１に押圧することにより、定着ベルト６１１からの用紙Ｓの脱落を防止できればよい。例えば、送風ファンの代わりに圧接ローラーを用いて、この圧接ローラーを定着ベルト６１１に当接させ、圧接ローラーと定着ベルト６１１によって用紙Ｓが押圧狭持される構成としてもよい。
ただし、用紙Ｓに脱落防止部６１７が接触すると、用紙Ｓが損傷したり、画質が劣化したりする等の不具合が生じる虞がある。したがって、脱落防止部６１７としては送風ファンのように、非接触で用紙Ｓの脱落を防止できるものが望ましい。また、送風ファンによって送風されるアシストエアは、定着ベルト６１１からの排熱を含んだものとなるので、定着ベルト６１１の温度を安定させる観点からも有効である。

加熱ローラー６１２は、用紙Ｓが定着ベルト６１１によって定着温度で加熱されるように、すなわち定着ベルト６１１の温度が定着温度となるように定着ベルト６１１を加熱する。加熱ローラー６１２は、例えばアルミニウム等からなる円筒状の芯金の外周面に、ＰＴＦＥ等からなる樹脂層が形成された構成を有する。

加熱ローラー６１２には、ハロゲンヒーター等の加熱源６１４が内蔵される。加熱源６１４の出力制御は、制御部１００によって行われる。加熱源６１４によって加熱ローラー６１２が加熱され、その結果、定着ベルト６１１が加熱される。なお、定着ベルト６１１が、電磁誘導加熱（ＩＨ：Induction Heating）により加熱されるようになっていてもよい。

定着ローラー６１３は、加圧ローラー６１５とともに、ニップ部Ｎを形成するための加圧部を構成する。定着ローラー６１３の駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、回転数等）は、制御部１００によって行われる。
定着ローラー６１３は、例えば鉄等からなる円柱状の芯金（例えば外径：９０ｍｍ）の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層（例えば厚さ：１７ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度：１０°）と、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂からなる表層（例えば厚さ：５０ｍｍ）が順に積層形成された構成を有する。定着ベルト６１１に用紙Ｓを巻き付かせるためには、定着ローラー６１３の外径を大きくし、曲率を小さくするのが望ましい。

加圧ローラー６１５は、定着ローラー６１３とともに、ニップ部Ｎを形成するための加圧部を構成する。加圧ローラー６１５は、圧接／離間機構（図示略）により定着ベルト６１１を介して定着ローラー６１３に押圧される。加圧ローラー６１５の駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、回転数等）は、制御部１００によって行われる。
加圧ローラー６１５は、例えば鉄等からなる円柱状の芯金（例えば外径：９０ｍｍ）の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層（例えば厚さ：２ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度：１０°）と、ＰＦＡチューブからなる表層（例えば厚さ：３０μｍ）が順に積層形成された構成を有する。

加圧ローラー６１５には、ハロゲンヒーター等の加熱源６１６が内蔵される。加圧ローラー６１５は、定着ベルト６１１の温度を安定させる（定着ベルト６１１からの放熱を抑制する）ために、加熱源６１６によって所定の温度（例えば８０〜１２０℃）に保持される。また、加圧ローラー６１５の温度が高くなることを防止するためのファン等による冷却機構を用意してもよい。加熱源６１６の出力制御は、制御部１００によって行われる。

このように、定着部６０は、画像形成部４０によってトナー像が形成された用紙Ｓに接触して、この用紙を所定の温度で加熱する加熱部（定着ベルト６１１、加熱ローラー６１２、加熱源６１４）と、定着ローラー６１３に対して加圧ローラー６１５が定着ベルト６１１を介して間接的に押圧されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送するニップ部Ｎを形成する加圧部（定着ローラー６１３、加圧ローラー６１５）と、を有している。

エア分離ユニット６２は、コンプレッサー式送風部６２１と、ファン式送風部６２２で構成される。コンプレッサー式送風部６２１、ファン式送風部６２２は、それぞれエアの吹き付けポイント（ニップ部Ｎの用紙排出側端部（ニップ端）から定着ローラー６１３の周方向に沿って所定の位置）に対して、定着ローラー６１３の接線方向からエアを送風する。

コンプレッサー式送風部６２１は、定着ローラー６１３の軸方向と平行に噴出口が形成されたエア噴出ノズル６２１ａを有する。エア噴出ノズル６２１ａは、例えばニップ端から２５ｍｍの位置にエアが吹き付けられるように配置される。なお、エア噴出ノズル６２１ａは、定着ローラー６１３の軸方向に複数個並設された構成としてもよい。
コンプレッサー式送風部６２１は、エア噴出ノズル６２１ａから定着ベルト６１１の表面に対して、定着ローラー６１３の接線方向からエア（圧縮空気）を軸方向一様に噴出する。コンプレッサー式送風部６２１によるエア噴出タイミング（開閉弁のオン／オフ）や吐出圧力等は、制御部１００によって制御される。

ファン式送風部６２２は、定着ローラー６１３の軸方向と平行に送風口が形成されたエア送風ダクト６２２ａを有する。エア送風ダクト６２２ａは、例えばニップ端から１５ｍｍ（エア噴出ノズル６２１ａの吹き付け位置から１０ｍｍ）の位置にエアが吹き付けられるように配置される。なお、エア送風ダクト６２２ａは、定着ローラー６１３の軸方向に複数個並設された構成としてもよい。
ファン式送風部６２２は、エア送風ダクト６２２ａから定着ベルト６１１の表面に対して、定着ローラー６１３の接線方向からエアを軸方向一様に連続して送風することが望ましい。ファン式送風部６２２による送風タイミング（ファンの回転のオン／オフ）や風量（ファンの回転数）等は、制御部１００によって制御される。

このように、定着部６０は、ニップ部Ｎの用紙排出側に向けて送風することにより、定着ベルト６１１（加熱部）から用紙を分離させるエア分離ユニット６２（エア分離部）を備えている。
エア分離ユニット６２（コンプレッサー式送風部６２１、ファン式送風部６２２）を作動させないことで定着ベルト６１１に用紙Ｓを容易に巻き付かせることができる一方、エア分離ユニット６２を作動させることで定着ベルト６１１から用紙Ｓを容易に分離させることができる。

図４は、定着部６０における定着制御処理の一例について示すフローチャートである。
図４に示す定着制御処理は、画像形成装置１において画像形成動作が開始されることに伴い、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。この定着制御処理により、定着部６０の各ブロックが制御される。

画像形成装置１は、画像形成モードとして、通常モードと光沢モードという２つのモードを有するものとする。通常モードは、用紙Ｓをニップ部Ｎに一回通過させることにより、用紙Ｓにトナー像を定着させるための通常のモードである。光沢モードは、用紙Ｓをニップ部Ｎに複数回（ここでは２回）通過させることにより、用紙Ｓにトナー像を定着させるとともに、画像に光沢を付与するためのモードである。
例えば、ユーザーによる操作部２２からのモード選択操作、又は画像データに含まれるモード設定情報に基づいて、通常モード又は光沢モードの何れかのモードに設定される。

ステップＳ１０１において、制御部１００は、画像形成モードが光沢モードであるか否かを判定する。そして、画像形成モードが光沢モードであると判定した場合にはステップＳ１０２の処理に移行し、光沢モードでない（通常モードである）と判定した場合にはステップＳ１０６の処理に移行する。

ステップＳ１０２において、制御部１００は、定着温度と定着速度（定着ベルト６１１の走行速度）を光沢モード用に設定する。具体的には、光沢モード用の定着温度と定着速度は、用紙Ｓが定着ベルト６１１に巻き付いて周回し、再度ニップ部Ｎを通過して分離するまでに、定着ベルト６１１から用紙Ｓに適切な熱量が供給されるように設定される。ここで、適切な熱量とは、用紙Ｓ上にトナー像が定着されるととともに、画像に光沢が付与される程度の熱量である。

なお、光沢モードと通常モードとで、定着温度と定着速度を同じに設定してもよいが、以下の理由から、光沢モード時には光沢モード用の定着温度と定着速度に設定するのが望ましい。
すなわち、定着温度と定着速度の設定によっては、光沢モードで用紙Ｓに供給される熱量が大きくなりすぎて、用紙Ｓ上に形成される画像の品質が劣化する虞があるためである。
また、トナーには定着ベルト６１１から用紙Ｓが容易に分離されるように分離用のワックスが含有されている。通常モードでは、用紙Ｓがニップ部Ｎを通過する際に、ワックスが表面に染み出す。しかし、光沢モードにおいて、用紙Ｓがニップ部Ｎを通過する際にワックスが表面に染み出すと、用紙Ｓが定着ベルト６１１に巻き付きにくくなる。そのため、トナーに含有されている分離用のワックスが、用紙Ｓが一回目にニップ部Ｎを通過する際には染み出さず、二回目にニップ部Ｎを通過する際に染み出すように定着温度と定着速度を設定すれば、効果的に用紙Ｓの巻き付き／分離を制御できる。

ステップＳ１０３において、制御部１００は、用紙Ｓの先端がニップ部Ｎを通過したか否かを判定する。例えば、ニップ部Ｎの排出側近傍に用紙端を検出するセンサー（図示略）を配置しておくことで、用紙Ｓの先端がニップ部Ｎを通過したことを検出できる。そして、制御部１００は、用紙Ｓの先端がニップ部Ｎを通過するまで待機して、用紙Ｓの先端がニップ部Ｎを通過したと判定した場合にステップＳ１０４の処理に移行する。

ステップＳ１０４において、制御部１００は、用紙Ｓがニップ部Ｎを通過した回数が１回目であるか否かを判定する。そして、制御部１００は、用紙Ｓがニップ部Ｎを通過した回数が１回目であると判定した場合にはステップＳ１０５の処理に移行し、用紙Ｓを定着ベルト６１１に巻き付かせる。一方、制御部１００は、用紙Ｓがニップ部Ｎを通過した回数が１回目でない（２回目である）と判定した場合には、ステップＳ１０８の処理に移行する。

ステップＳ１０５において、制御部１００は、コンプレッサー式送風部６２１及びファン式送風部６２２を作動させることなく、脱落防止部６１７から脱落防止用のアシストエアを用紙Ｓの裏面側に対して送風させる。脱落防止部６１７によるアシストエアの送風タイミング及び風量等は、例えば用紙Ｓの先端がニップ部Ｎを通過してからの時間と定着速度に基づいて、用紙Ｓが脱落しないように適宜設定される。

コンプレッサー式送風部６２１及びファン式送風部６２２を作動させなければ、用紙Ｓ上のトナーが接着剤として機能するため、用紙Ｓは定着ベルト６１１に巻き付き、接着した状態で搬送される。そして、定着ベルト６１１に巻き付いた用紙Ｓは、脱落防止部６１７によって定着ベルト６１１に押圧されるので、定着ベルト６１１に巻き付いた状態で周回し、再びニップ部Ｎに到達することとなる。この間、用紙Ｓには熱が供給され続ける。

このとき、ニップ部Ｎを通過してきた用紙Ｓの裏面側（画像形成面と反対側）にファン式送風部６２２からエアを送風させることにより、ファン式送風部６２２を脱落防止部として機能させてもよい。ニップ部Ｎの用紙排出側では、定着ベルト６１１の曲率が徐々に大きくなるため、用紙Ｓは自重で定着ベルト６１１から分離しやすくなる。そのため、ファン式送風部６２２によりエアを吹き付けて、用紙Ｓが分離するのを防止するのが望ましい。例えば、ファン式送風部６２２のエアの吹き付け位置又はエアの送風タイミングを調整することにより、ファン式送風部６２２を容易に脱落防止部として機能させることができる。

画像形成モードが通常モードであると判定された場合（ステップＳ１０１で“ＮＯ”）、ステップＳ１０６において、制御部１００は、定着温度と定着速度を通常モード用に設定する。

ステップＳ１０７において、制御部１００は、用紙Ｓの先端がニップ部Ｎを通過したか否かを判定する。そして、制御部１００は、用紙Ｓの先端がニップ部Ｎを通過するまで待機して、用紙Ｓの先端がニップ部Ｎを通過したと判定した場合にステップＳ１０８の処理に移行する。

ステップＳ１０８において、制御部１００は、コンプレッサー式送風部６２１及びファン式送風部６２２を制御して分離用エアを送風させ、定着ベルト６１１から用紙Ｓを分離させる。
具体的には、ニップ部Ｎを通過してきた用紙Ｓの先端部がニップ端から２５ｍｍの位置（コンプレッサー式送風部６２１による吹き付け位置）に到達するタイミングで、コンプレッサー式送風部６２１によって瞬間的にエアを噴出させる。これにより、用紙Ｓの先端部が定着ベルト６１１から分離される。その後、用紙Ｓと定着ベルト６１１との間にファン式送風部６２２によって連続的にエアを送風させる。これにより、用紙Ｓは定着ベルト６１１から順次円滑に分離されていく。定着ベルト６１１から分離された用紙Ｓは、ガイド６３に沿って搬送され、定着部６０から排出される。

通常モードの場合には、用紙Ｓがニップ部Ｎを一回通過した後、そのまま定着ベルト６１１から用紙Ｓが分離される。つまり、通常モードでは、ニップ部Ｎを通過する際にだけ用紙Ｓに対して熱が供給されるので、用紙Ｓ上の画像には光沢は付与されない。
これに対して、光沢モードの場合には、用紙Ｓがニップ部Ｎを二回通過した後、定着ベルト６１１から用紙Ｓが分離される。つまり、光沢モードでは、用紙Ｓが定着ベルト６１１に巻き付いて周回する間に熱が供給され続けるので、通常モードに比較して熱供給時間が大幅に増大し、トナーの溶融が促進される。その結果、トナー像の平坦性が向上し、通常モードでは到底得ることのできない、高光沢の画像が形成される。

このように、画像形成装置１において、制御部１００は、定着ベルト６１１（加熱部）に用紙Ｓを巻き付かせた状態で周回させた後、当該用紙Ｓを定着ベルト６１１（加熱部）から分離させる。
画像形成装置１によれば、用紙Ｓ上の画像に光沢を付与するための十分な熱量が、定着部６０によって供給される。また、定着部６０によって画像に光沢が付与されるので、光沢付与部という光沢付与のための専用の装置を設ける必要はない。したがって、装置構成が複雑になったり、装置コストが増大したりすることなく、画像に光沢を付与することができる。

上述した記載は、用紙Ｓ上のトナーが接着剤として機能し、定着ベルト６１１に用紙Ｓが巻き付くことを前提としている。しかし、用紙Ｓに低カバレッジの画像を形成する場合には、用紙Ｓ上のトナーだけでは定着ベルト６１１に用紙Ｓを巻き付かせるのに十分な接着性が得られない虞がある。
そこで、画像形成に用いられない非画像形成領域に、定着ベルト６１１に用紙Ｓを巻き付かせるための補助トナー像を形成することが望ましい。例えば、画像形成領域に形成される画像の白地面積を予め算出し、この白地面積が閾値以上となった場合に補助トナー像を形成する。補助トナー像は、光沢モードで画像形成する場合に、制御部１００が画像形成部４０を制御することにより形成される。補助トナー像の画像データは、例えば記憶部７２に格納される。

例えば、図５に示すように、画像形成領域Ａ１を囲繞する非画像形成領域Ａ２の全域に補助トナー像Ｔを形成することが考えられる。これにより、用紙Ｓを定着ベルト６１１に確実に接着させ、巻き付かせることができる。

しかし、補助トナー像Ｔを形成するのに多量のトナーが消費されると、画像形成コストが増大するため、補助トナー像Ｔの形成は必要最小限に抑えるのが望ましい。
そこで、図６に示すように、非画像形成領域Ａ２のうち、用紙搬送方向先端側の領域に帯状の補助トナー像Ｔを形成するようにしてもよい。用紙Ｓの先端部が定着ベルト６１１に巻き付けば、それ以降の部分も追従して定着ベルト６１１に巻き付く。したがって、非画像形成領域Ａ２のうち、少なくとも用紙搬送方向先端側の領域に補助トナー像Ｔを形成しておけばよい。
また例えば、図７に示すように、画像形成領域Ａ１を囲繞する非画像形成領域Ａ２のうち、用紙Ｓの四隅の領域に補助トナー像Ｔを形成するようにしてもよい。
これにより、定着ベルト６１１に用紙Ｓを確実に巻き付かせることができる一方で、トナー消費量を抑えることができる。

特に、ワイド紙（例えばＡ４ノビ）の場合、用紙Ｓの周縁部は断裁されて廃棄されるため、非画像形成領域である用紙Ｓの周縁部に補助トナー像を形成しても何ら問題は生じない。

［実施例１］
実施例１では、画像形成装置１を用いて、光沢モードで用紙Ｓに全面黒画像を形成し、得られた画像の光沢を評価した。画像の光沢の評価は、ＧＭ−２６８Ｐｌｕｓ（コニカミノルタ製）による測定角度２０°における光沢度の測定結果を元に行った。光沢度測定は、測定角度２０°で３０×２０ｍｍのベタパッチの光沢度を測定することにより行った。
また、定着温度、定着速度を変更して、定着条件が光沢度に与える影響を調べた。具体的には、通常モードにおける定着条件と同様に定着温度、定着速度を設定した場合と、通常モードの定着条件に比較して定着温度を３０℃低く設定した場合と、通常モードの定着条件に比較して定着温度を２０℃高く、定着速度を１．５倍に速く設定した場合について、画像の光沢を評価した。
また、比較例として、画像形成装置１を用いて、通常モードで用紙Ｓに全面黒画像を形成し、得られた画像の光沢を評価した。また、通常モードにおいて、定着温度を４０℃高く設定した場合と、定着速度を１／２に遅く設定した場合についても同様に評価した。

実施例１−１、比較例１−１ではＯＫコートＬ（秤量６０ｇ／ｍ²）、実施例１−２、比較例１−２では金藤（秤量８４．５ｇ／ｍ²）、実施例１−３、比較例１−３ではＯＫプリンス上質（秤量６４ｇ／ｍ²）、実施例１−４、比較例１−４ではＰＯＤグロスコート（秤量１００ｇ／ｍ²）を、用紙Ｓとして使用した。

評価結果を表１〜４に示す。表１〜４では、測定角度２０°における光沢度が６０°以上の場合を高光沢レベルとして評価“○”で示し、測定角度２０°における光沢度が６０°未満の場合は光沢不足として評価“×”で示している。
表１〜４に示すように、紙種にかかわらず、通常モードでは、定着温度を高く設定したり、定着速度を遅く設定したりして、用紙Ｓに供給する熱量を増加させても、十分な光沢が得られなかった。

これに対して、光沢モードにより用紙Ｓを定着ベルト６１１に巻き付かせて周回させた場合、通常モードでは得られない高い光沢が得られた。また、定着温度を通常モードより下げても、定着ベルト６１１に巻き付かせて周回させることで熱供給時間を十分に確保することができるため、同等の高い光沢が得られた。
また、定着速度を通常モードより速くする場合は、定着温度を高く設定することで、同等の高い光沢が得られた。これより、定着温度と、定着速度を適当に設定することで、光沢モードにおける定着時間を短縮化できる、すなわち、生産性が極端に低下するのを防止できることがわかった。

［実施例２］
実施例２では、画像形成装置１を用いて、光沢モードで用紙Ｓに画像形成したときの通紙性能（用紙Ｓの定着ベルト６１１への巻き付き状態）を評価した。具体的には、非画像形成領域における補助トナー像の有無、脱落防止部６１７によるアシストエアの吹き付けの有無による通紙性能への影響について調べた。
なお、定着温度：１６０℃、定着速度：５００ｍｍ／ｓｅｃ、画像形成領域におけるトナー像のカバレッジ：１０％とした。

実施例２−１ではＯＫコートＬ（秤量６０ｇ／ｍ²）、実施例２−２では金藤（秤量８４．５ｇ／ｍ²）、実施例２−３ではＯＫプリンス上質（秤量６４ｇ／ｍ²）、実施例２−４ではＰＯＤグロスコート（秤量１００ｇ／ｍ²）を、用紙Ｓとして使用した。

評価結果を表５〜８に示す。表５〜８では、用紙Ｓが定着ベルト６１１に巻き付き、分離時にジャムも生じなかった場合を評価“○”で示し、用紙Ｓが定着ベルト６１１に巻き付かなかった場合、又は分離時にジャムが生じた場合を評価“×”で示している。
表５〜８に示すように、脱落防止部６１７によりアシストエアを吹き付けた場合には、補助トナー像の有無に関わらず、通紙性能が向上した。また、脱落防止部６１７によりアシストエアを吹き付けない場合でも、補助トナー像を形成することにより、通紙性能が向上することがわかった。
これより、用紙Ｓを定着ベルト６１１に良好に巻き付かせるためには、脱落防止部６１７によりエアを吹き付ける、又は非画像形成領域に補助トナー像を形成するのが有効であることが確認された。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、実施の形態では、加熱部が定着ベルト６１１で構成される場合について示したが、加熱部が定着ローラー６１３で構成されるようにしてもよい（ローラー加熱方式）。具体的には、定着ローラー６１３にハロゲンヒーター等の加熱源が内蔵され、実施の形態における定着ベルト６１１、加熱ローラー６１２が省略された構成となる。この場合、定着ローラー６１１の周長が用紙の搬送方向の長さよりも長くなるように、定着ローラー６１１の外径が設定される。

また、実施の形態では、定着ベルト６１１への用紙Ｓの巻き付けと定着部６１１からの用紙Ｓの分離を確実に行うため、エア分離ユニット６２を設けているが、エア分離ユニット６２を省略することもできる。また、エア分離ユニット６２は、コンプレッサー式送風部６２１又はファン式送風部６２２の何れか一方で構成されていてもよい。

また、実施の形態では、用紙Ｓを定着ベルト６１１に巻き付かせた状態で１回だけ周回させる場合について示したが、２回以上周回させるようにしてもよい。この場合、周回数によって用紙Ｓに供給される熱量が変化するので、画像に付与する光沢度を段階的に制御することも可能となる。

なお、本発明は、加熱部（定着ベルト６１１又は定着ローラー６１３）に巻き付きやすい用紙（例えば秤量：４０〜１０５ｇ／ｍ²程度の紙種）を使用する場合に有効である。厚紙系の用紙のように腰が強すぎる用紙を使用する場合には、用紙を加熱部に巻き付かせるためのさらなる工夫が必要となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
４１ 画像形成ユニット
４１１ 露光装置
４１２ 現像装置
４１３ 感光体ドラム
４１４ 帯電装置
４１５ ドラムクリーニング装置
４２ 中間転写ユニット
４２１ 中間転写ベルト
４２２ 一次転写ローラー
４２３ 二次転写ローラー
４２４ 駆動ローラー
４２５ 従動ローラー
４２６ ベルトクリーニング装置
５０ 搬送部
５１ 給紙部
５２ 搬送機構
５３ 排紙部
６０ 定着部
６１ 定着ユニット
６１１ 定着ベルト
６１２ 加熱ローラー
６１３ 定着ローラー
６１４ 加熱源
６１５ 加圧ローラー
６１６ 加熱源
６１７ 脱落防止部
６２ エア分離ユニット
６２１ コンプレッサー式送風部
６２１ａ エア噴出ノズル
６２２ ファン式送風部
６２２ａ エア送風ダクト
７１ 通信部
７２ 記憶部
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ

Claims (9)

1. 画像形成部によってトナー像が形成された用紙に接触して、この用紙を所定の温度で加熱する加熱部と、定着ローラーに対して加圧ローラーが直接又は間接的に押圧されることにより、用紙を狭持して搬送するニップ部を形成する加圧部と、を有し、前記ニップ部で前記用紙を加熱、加圧しながら搬送することにより未定着のトナー像を前記用紙上に定着させる定着部と、
   前記定着部における定着制御を行う制御部と、を備えた画像形成装置において、
   前記加熱部が、前記用紙の搬送方向の長さよりも長い周長を有し、
   前記制御部が、前記加熱部に前記用紙を巻き付かせた状態で周回させた後、当該用紙が前記加熱部から分離するように前記定着部を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着部が、前記ニップ部の用紙排出側に向けて送風することにより、前記加熱部から前記用紙を分離させるエア分離部を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記定着部が、前記加熱部に巻き付いた用紙が脱落しないように、前記加熱部に対して前記用紙を押圧する脱落防止部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記脱落防止部が、前記用紙の画像形成面の裏側からエアを吹き付けて、当該用紙を前記加熱部に対して押圧することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記脱落防止部が、前記ニップ部の用紙排出側に向けて送風することにより、前記加熱部から前記用紙を分離させるエア分離部として機能し、
   この脱落防止部によるエアの吹き付け位置及び吹き付けタイミングが、前記用紙を前記加熱部に巻き付かせる場合と、前記用紙を前記加熱部から分離させる場合とで、それぞれに応じて設定されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記用紙が前記ニップ部を１回だけ通過する通常モードと、前記用紙が前記ニップ部を複数回通過する光沢モードを有し、
   前記制御部は、画像形成に際して設定されたモードに応じて、前記定着部における定着温度及び定着速度を制御することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成部が、前記用紙の非画像形成領域にトナー像を形成することを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成部が、前記用紙の搬送方向先端側にトナー像を形成することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 画像形成部によってトナー像が形成された用紙に接触して、この用紙を所定の温度で加熱する加熱部と、定着ローラーに対して加圧ローラーが直接又は間接的に押圧されることにより、用紙を狭持して搬送するニップ部を形成する加圧部と、を有し、前記ニップ部で前記用紙を加熱、加圧しながら搬送することにより未定着のトナー像を前記用紙上に定着させる定着部を備えた画像形成装置における画像形成方法であって、
   前記加熱部が、前記用紙の搬送方向の長さよりも長い周長を有し、
   前記加熱部に前記用紙を巻き付かせた状態で周回させた後、当該用紙を前記加熱部から分離させることを特徴とする画像形成方法。

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