JP2020148957A - 光沢処理装置を有する画像形成システム(imaging systemwith gross treatment device) - Google Patents
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Abstract
【課題】装置の小型化と光沢度の向上を両立することができる画像形成システムを提供する。【解決手段】媒体Pを搬送する無端ベルト71と、無端ベルトを加熱する加熱部74と、加熱部に対して無端ベルトを押し付ける加圧部75と、無端ベルトに隣接して配置され無端ベルトを冷却する冷却部76と、を備え、無端ベルトが加圧部及び加熱部の両方に接触する領域にニップ部R4が形成されており、無端ベルトは、媒体の搬送方向における、ニップ部の上流端及びニップ部の下流端を結ぶ直線よりも加熱部側に傾斜して、冷却部に向かって延びる搬送部分を有している、光沢処理装置70を有する画像形成システム。【選択図】図2
Description
画像形成システムには、画像を光沢処理するものがある。このような画像形成システムでは、媒体に定着されたトナーを、加熱及び加圧することで再溶融させ、さらに、平滑なベルト面に密着した状態で冷却することで、トナー表面を平滑化する。
以下、図面に基づいて説明するにあたり、同一の要素、又は同一の機能を有する類似する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。画像形成システムは、プリンタ等の画像形成装置であって画像形成装置等に用いられる光沢処理装置を有するものであってもよく、画像形成装置等とは別個に設けられる光沢処理装置であってもよい。
図1は、例示的な画像形成システムの概略構成を示す図である。図1に示す画像形成システム1は、例えば、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する装置である。画像形成システム1は、例えば、記録媒体である用紙Pを搬送する搬送装置10と、静電潜像を現像する現像装置20と、トナーを用紙Pに二次転写する転写装置30と、表面(周面)に静電潜像が形成される像担持体40と、トナーを用紙Pに定着させる定着装置50と、用紙Pを排出する排出装置60と、を備える。
搬送装置10は、例えば、画像が形成される記録媒体としての用紙Pを搬送経路R1上で搬送する。用紙Pは、例えば、カセットKに積層されて収容され、給紙ローラ11によりピックアップされて搬送される。搬送装置10は、例えば、用紙Pに転写されるトナーが転写ニップ部R2に到達するタイミングで、搬送経路R1を介して転写ニップ部R2に用紙Pを到達させる。
現像装置20は、例えば、色ごとに4個設けられる。各現像装置20は、例えば、トナーを像担持体40に担持させる現像剤担持体24を備える。現像装置20では、例えば、現像剤として、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を用いる。つまり、現像装置20では、トナーとキャリアを所望の混合比になるように調整し、トナー及びキャリアを混合撹拌してトナーを均一に分散させる。これにより、最適な帯電量が付与された現像剤が調整される。この現像剤は、現像剤担持体24に担持される。現像剤担持体24は、回転することにより現像剤を像担持体40と対向する領域まで搬送する。そして、現像剤担持体24に担持された現像剤のうちのトナーが像担持体40の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。
転写装置30は、例えば、現像装置20で形成されたトナーを用紙Pに二次転写する転写ニップ部R2に搬送する。転写装置30は、例えば、像担持体40からトナーが一次転写される転写ベルト31と、転写ベルト31を懸架する懸架ローラ34,35,36,37と、像担持体40と共に転写ベルト31を挟持する一次転写ローラ32と、懸架ローラ37と共に転写ベルト31を挟持する二次転写ローラ33と、を備える。
転写ベルト31は、例えば、懸架ローラ34,35,36,37により循環移動する無端状のベルトである。懸架ローラ34,35,36,37は、それぞれの軸線周りに回転可能なローラである。懸架ローラ37は、例えば、軸線周りに回転駆動する駆動ローラである。懸架ローラ34,35,36は、例えば、懸架ローラ37の回転駆動により従動回転する従動ローラである。一次転写ローラ32は、例えば、転写ベルト31の内周側から像担持体40を押圧するように設けられる。二次転写ローラ33は、例えば、転写ベルト31を挟んで懸架ローラ37と平行に配置されて、転写ベルト31の外周側から懸架ローラ37を押圧するように設けられる。これにより、二次転写ローラ33は、転写ベルト31との間に転写ニップ部R2を形成する。
像担持体40は、静電潜像担持体、感光体ドラム等とも呼ばれる。像担持体40は、例えば、色ごとに4個設けられる。各像担持体40は、例えば、転写ベルト31の移動方向に沿って設けられる。像担持体40の周上には、例えば、現像装置20と、帯電ローラ41と、露光ユニット42と、クリーニング装置43と、が設けられる。
帯電ローラ41は、例えば、像担持体40の表面を所定の電位に均一に帯電させる帯電手段である。帯電ローラ41は、例えば、像担持体40の回転に追従して動く。露光ユニット42は、例えば、帯電ローラ41によって帯電した像担持体40の表面を、用紙Pに形成する画像に応じて露光する。これにより、像担持体40の表面のうち露光ユニット42により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。4個の現像装置20は、例えば、それぞれの現像装置20に対向して設けられたトナータンクNから供給されたトナーによって像担持体40に形成された静電潜像を現像し、トナーを生成する。各トナータンクN内には、それぞれ、例えば、マゼンタ、イエロー、シアン及びブラックのトナーが充填される。クリーニング装置43は、例えば、像担持体40上に形成されたトナーが転写ベルト31に一次転写された後に像担持体40上に残存するトナーを回収する。
定着装置50は、例えば、加熱及び加圧する定着ニップ部R3に用紙Pを通過させることで、転写ベルト31から用紙Pに二次転写されたトナーを用紙Pに付着させ、定着させる。定着装置50は、例えば、用紙Pを加熱する加熱ローラ52と、加熱ローラ52を押圧して回転駆動する加圧ローラ54と、を備える。加熱ローラ52及び加圧ローラ54は、例えば、円筒状に形成されており、加熱ローラ52は内部にハロゲンランプ等の熱源を備える。加熱ローラ52と加圧ローラ54との間には接触領域である定着ニップ部R3が設けられ、定着ニップ部R3に用紙Pを通過させることにより、トナーを用紙Pに溶融定着させる。
排出装置60は、例えば、定着装置50によりトナーが定着された用紙Pを装置外部へ排出するための排出ローラ62,64を備える。
続いて、画像形成システム1による印刷工程の一例について説明する。画像形成システム1に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成システム1の制御部は、給紙ローラ11を回転させて、カセットKに積層された用紙Pをピックアップして搬送する。そして、帯電ローラ41により像担持体40の表面を所定の電位に均一に帯電させる(帯電工程)。その後、受信した画像信号に基づいて、露光ユニット42により像担持体40の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する(露光工程)。
現像装置20では、静電潜像が現像されてトナーが形成される(現像工程)。こうして形成されたトナーは、像担持体40と転写ベルト31とが対向する領域において、像担持体40から転写ベルト31へ一次転写される(転写工程)。転写ベルト31には、4個の像担持体40上に形成されたトナーが順次積層されて、1つの積層トナーが形成される。そして、積層トナーは、懸架ローラ37と二次転写ローラ33とが対向する転写ニップ部R2において、搬送装置10から搬送された用紙Pに二次転写される。
積層トナーが二次転写された用紙Pは、定着装置50へ搬送される。そして、定着装置50は、用紙Pが定着ニップ部R3を通過する際に、用紙Pを加熱ローラ52と加圧ローラ54との間で加熱及び加圧することにより、積層トナーを用紙Pへ溶融定着させる(定着工程)。その後、用紙Pは、排出ローラ62,64によって画像形成システム1の外部へ排出される。
画像形成システム1は、さらに光沢処理装置70を備える。図2は、例示的な光沢処理装置70の模式断面図である。図2に示すように、光沢処理装置70は、定着装置50によりトナーTNが定着された用紙Pを光沢処理する。光沢処理装置70は、用紙Pの搬送経路(搬送方向)における定着装置50と排出装置60との間に配置されるが(図1参照)、排出装置60に装着されてもよく、画像形成装置(画像形成システム1の構成であって図1に示す光沢処理装置70以外の各構成)とは別個に設けられてもよい。画像形成システム1は、例えば、光沢印刷モードと通常印刷モードとを有する。光沢印刷モードは、定着装置50によりトナーTNが定着された用紙Pを光沢処理装置70に供給するモードである。通常印刷モードは、定着装置50によりトナーTNが定着された用紙Pを光沢処理装置70に供給せずに排出するモードである。光沢印刷モードと通常印刷モードとは、例えば、ユーザの設定により切り替えることができる。
光沢処理装置70は、例えば、搬送ベルト71(無端ベルト)と、第一ローラ72及び第二ローラ73(張架ローラ)と、加熱ローラ74(加熱部)と、加圧ローラ75(加圧部)と、冷却装置76(冷却部)と、を備えている。
搬送ベルト71は、用紙Pを搬送する無端ベルトである。搬送ベルト71は、その外周面上を用紙Pの搬送経路として、用紙Pを搬送する。搬送ベルト71の外周面は、用紙PのトナーTNを平滑化するために平滑面となっている。搬送ベルト71の搬送速度は、例えば5〜200mm/sec程度とされてもよい。
搬送ベルト71は、2層以上の構造により形成されており、基材及び離形層からなる構造、又は、基材、弾性層、及び離形性からなる構造とされている。搬送ベルト71が第一及び第二の基材、並びに、離形層からなる構造である場合の材料等の一例は以下のとおりである。すなわち、第一の基材は、PI、PEEK、又はPAI等の樹脂基材を少なくとも一つ含む組成物により形成されており、その厚みが30〜150μm又は50〜100μm、熱伝導率が0.1〜2W/mk又は0.2〜1.6W/mkとされている。第二の基材は、SUS、Cu、又はNi等を少なくとも一つ含む合金により形成されており、その厚みが5〜70μm又は10〜50μm、熱伝導率が10〜600W/mk又は15〜400W/mkとされている。離形層は、PFA又はPTFE等のフッ素系樹脂により形成されており、その厚みが5〜100μm又は10〜50μm、表面粗さ(Ra)が0.3μm以下又は0.1μm以下とされている。
第一ローラ72及び第二ローラ73は、搬送ベルト71に係合される張架ローラである。なお、張架ローラの構成は一例であり、張架ローラは1つであってもよいし3つ以上であってもよい。用紙Pの搬送方向において、第二ローラ73は、第一ローラ72の上流側に配置される。第一ローラ72及び第二ローラ73は、それぞれの軸線周りに回転可能なローラである。第一ローラ72及び第二ローラ73は、搬送ベルト71の内周側に配置されて、搬送ベルト71を懸架する。第一ローラ72及び第二ローラ73は、それぞれ駆動ローラであってもよく、従動ローラであってもよい。搬送ベルト71においては、例えば、加熱ローラ74と第二ローラ73との間の外周面上が、用紙Pの搬送経路とされる。
加熱ローラ74は、搬送ベルト71を加熱する加熱部である。加熱ローラ74は、用紙Pに定着されたトナーTNを加熱して再溶融するための加熱要素である。詳細には、用紙Pに定着されたトナーTNは、加熱ローラ74によって加熱された搬送ベルト71によって加熱される。加熱ローラ74は、搬送経路における第一ローラ72と第二ローラ73との間に配置されると共に搬送ベルト71に隣接して(詳細には搬送ベルト71の内部に)配置される。加熱ローラ74は、例えば画像形成システム1におけるフレームに固定されている。加熱ローラ74と加圧ローラ75との間には、用紙Pを加熱及び加圧するためのニップ部R4が形成されている。ニップ部R4においては、搬送ベルト71が加熱ローラ74及び加圧ローラ75の両方に接触している。加熱ローラ74は、駆動ローラである。なお、加熱ローラ74は従動ローラであってもよい。
加熱ローラ74は、例えばアルミニウム又は鉄等の金属材料により形成されており、その外径Φは例えば25〜60mm程度とされている。また、加熱ローラ74は、金属材料からなる基材と、離形層とを含む2層以上の構造とされていてもよい。
加圧ローラ75は、加熱ローラ74に対して搬送ベルト71を押し付け、搬送ベルト71によって搬送されてニップ部R4を通過する用紙Pに圧力を加える加圧部である。加圧ローラ75は、用紙Pに圧力を加えるために、搬送ベルト71に隣接して配置される。つまり、加圧ローラ75は、搬送ベルト71に対して加熱ローラ74とは反対側に配置されて、図示しない押圧機構により搬送ベルト71を介して加熱ローラ74に押圧される。押圧機構は、例えば、加圧ローラ75を加熱ローラ74側に付勢する付勢機構、加圧ローラ75が加熱ローラ74に押圧された状態を維持するように加圧ローラ75を支持する支持機構である。加圧ローラ75は、従動ローラである。なお、加圧ローラ75は、駆動ローラであってもよい。
加圧ローラ75は、例えば基材、弾性層、及び離形層からなる3層構造とされている。加圧ローラ75の内部には加熱部材が設けられていてもよい。加圧ローラ75の基材は、例えばアルミニウム又は鉄等の金属材料により形成されている。加圧ローラ75の弾性層は、例えばシリコーンゴム等により形成されており、その厚みが0.1〜20mm、材料硬度が5〜60(JIS−A)とされている。加圧ローラ75の離形層は、例えばPFA又はPTFE等のフッ素系樹脂により形成されており、その厚みは5〜100μm又は10〜50μmとされている。加圧ローラ75は、全体としての製品硬度が、例えば40〜80(AskerC)とされている。このように、加熱ローラ74及び加圧ローラ75を比較すると、加熱ローラ74が加圧ローラ75よりも硬度が高い材質(具体的には金属材料)で形成されている。このため、ニップ部R4においては、加圧ローラ75が加熱ローラ74に押圧されて潰れた(凹んだ)形状となっている。
冷却装置76は、加熱ローラ74により再溶融されたトナーTNを冷却固化して、トナー表面を平滑化するための装置である。冷却装置76は、例えば、ヒートシンク、冷却ファン、ヒートパイプ、ペルチェ素子である。冷却装置76は、搬送経路における加熱ローラ74の下流側に配置される。冷却装置76は、例えば、搬送ベルト71の内周側に配置されるとともに、搬送ベルト71に隣接して配置されて、搬送ベルト71を冷却する。トナーTNは、冷却装置76によって冷却された搬送ベルト71によって冷却される。
次に、図3及び図4も参照しながら、ニップ部R4及びその下流側における搬送ベルト71の詳細について説明する。図3は、図2に示す光沢処理装置70の一部拡大図(具体的には、ニップ部R4周辺の拡大図)である。図4は、搬送ベルト71の傾斜角度を説明する図である。なお、図3においては、用紙PのトナーTNの図示を省略している。
図3に示すように、搬送ベルト71は、用紙Pの搬送方向におけるニップ部R4の上流端であるニップ部入口Ruと下流端であるニップ部出口Rdとを結ぶ直線L1(図4参照)よりも加熱ローラ74側に傾斜角度Θだけ傾斜して冷却装置76(図2参照)に向かって延びる搬送部分71pを有している。より詳細には、搬送部分71pは、ニップ部出口Rdにおける接線L2(図4参照)に沿って、冷却装置76(図2参照)に向かって延びている。なお、搬送部分71pは、接線L2よりも加熱ローラ74側に傾斜して、冷却装置76に向かって延びていてもよい。搬送部分71pは、用紙Pの搬送方向において、ニップ部出口Rdと冷却装置76との間に位置している。
搬送部分71pは、湾曲部71aと、直線部71bとを有している。湾曲部71aは、加熱ローラ74に接触する部分である。直線部71bは、湾曲部71aに連続すると共に、冷却装置76に向かって直線状に延びる部分である。
いま、直線部71bが接線L2に沿って延びているとすると、直線部71bの傾斜角度とは、上述したニップ部入口Ru及びニップ部出口Rdを結ぶ直線L1に対する接線L2の角度(接線角度Θ)である。接線角度Θは、ニップ幅Wと、加熱ローラ74の直径Dとに応じて(より具体的にはニップ幅Wの直径Dに対する比率に応じて)設定される。例えば加熱ローラ74の直径Dを25〜60mmの範囲とすると共に、ニップ幅Wを4〜15mmの範囲とした場合には、接線角度Θは、ニップ幅Wの直径Dに対する比率に応じて適切な値が設定される。直径D及びニップ幅Wを上述した範囲とした場合には、ニップ幅Wの直径Dに対する比率は、例えば0.06以上となる。また、直線部71bを加熱ローラ74側に傾斜させる場合の角度の一例として、例えば接線角度Θに20°加えた場合を考える。この場合に、例えば、直径D及びニップ幅Wを上述した範囲とした場合には、ニップ幅Wの直径Dに対する比率は、少なくとも1以下となる。このように、加熱ローラ74の直径を25〜60mmの範囲とすると共にニップ幅を4〜15mmの範囲とした場合においては、直線部71bを接線L2に沿って延ばすことに加えて、直線部71bをさらに加熱ローラ74側に傾斜(20°傾斜)させることを考慮すると、加熱ローラ74の直径Dに対するニップ幅Wの比率は、0.06以上1以下とされてもよい。
なお、ニップ幅は、2〜15mm又は6〜12mmとされてもよい。また、ニップ部R4の内部圧力は0.04〜0.5Mpaとされてもよい。また、ニップ部R4の内部温度は100〜180℃又は130〜150℃とされてもよい。
図5及び図6を参照して比較例に係る光沢処理装置170について説明する。図5は、比較例に係る光沢処理装置170の模式断面図である。図6は、図5に示す光沢処理装置170の一部拡大図(具体的には、ニップ部R4周辺の拡大図)である。
図5に示すように、比較例に係る光沢処理装置170は、搬送ベルト171、第一ローラ72、第二ローラ73、加熱ローラ74、加圧ローラ75、及び冷却装置76を備えている点において、本実施形態に係る光沢処理装置70と同様である。一方で、本実施形態に係る光沢処理装置70では、図2に示すように搬送ベルト71におけるニップ部R4よりも下流側の領域において加熱ローラ74側に傾斜して(加熱ローラ74に沿って)延びた搬送部分71pが設けられていたのに対して、比較例に係る光沢処理装置170では、図5及び図6に示すように、搬送ベルト171がニップ部R4よりも下流側の領域において水平方向(ニップ部入口Ruとニップ部出口Rdとを結ぶ線分に沿った方向)に延びている。
ここで、ニップ部R4において用紙Pはニップ部R4の曲率方向に沿って搬送され、ニップ部出口Rdにおいて、用紙Pは、本来であれば搬送ベルト171が係合する加熱ローラ74の周方向CD(図6参照)に搬送される。しかしながら、比較例に係る光沢処理装置170においては、搬送ベルト171が水平方向に延びており加熱ローラ74の周方向CDに沿って延びていないため、周方向CDへの用紙Pの搬送を妨げてしまう。搬送が妨げられた用紙Pは、搬送ベルト171からの押し返される力によって、図6に示すように、搬送ベルト171から離間する方向(図中の上方向)に変位してしまう場合がある。すなわち、トナーTNによる用紙Pと搬送ベルト171との密着力を、ニップ部R4通過後の用紙Pの離形力が上回ることによって、用紙Pが搬送ベルト171から離間してしまう場合がある。このような用紙Pの離間は、(特に用紙先端側に)トナー量が少ない若しくはトナーがない場合や、薄い用紙において発生しやすくなる。用紙Pが搬送ベルト171から離間してしまった場合には、平滑な搬送ベルト171にトナーTNを密着させた状態で冷却装置76によるトナーTNの固化を行うことができず、トナーTNの光沢度が落ちてしまうことが問題となる。
これに対して、本実施形態に係る光沢処理装置70は、図2に示すように、用紙Pを搬送する搬送ベルト71と、搬送ベルト71を加熱する加熱ローラ74と、加熱ローラ74に対して搬送ベルト71を押し付ける加圧ローラ75と、搬送ベルト71に隣接して配置され搬送ベルト71を冷却する冷却装置76と、を備え、搬送ベルト71が加圧ローラ75及び加熱ローラ74の両方に接触する領域にニップ部R4が形成されており、搬送ベルト71は、用紙の搬送方向における、ニップ部入口Ru及びニップ部出口Rdを結ぶ直線L1(図4参照)よりも加熱ローラ74側に傾斜して、冷却装置76に向かって延びる搬送部分71pを有している。
このような光沢処理装置70では、搬送ベルト71の搬送部分71pが、加熱ローラ74側に傾斜して冷却装置76に向かって延びているため、搬送ベルト71が、加熱ローラ74の周方向CD(図6参照)への用紙Pの搬送を妨げにくくなり、用紙Pが搬送ベルト71から離間してしまうことを抑制できる。すなわち、本実施形態に係る光沢処理装置70によれば、平滑な搬送ベルト71にトナーTNを密着させた状態で冷却装置76によるトナーTNの固化を行うことができ、トナーTNの光沢度を向上させることができる。
なお、トナーTNの光沢度を向上させるその他の構成(比較例)としては、例えば定着ニップ通過後に用紙背面をロール又はベルトで抑える構成が考えられる。しかしながら、そのような構成においては追加構成が必要となってコストアップすると共に、搬送性が損なわれるおそれがある。また、トナーTNの光沢度を向上させるその他の構成としては、例えば定着ニップ通過後に用紙背面を冷却する構成が考えられる。しかしながら、そのような構成においても追加構成が必要となりコストアップが問題となる。また、トナーTNの光沢度を向上させるその他の構成としては、例えば搬送ベルトに対して用紙を静電密着させる構成が考えられる。しかしながら、そのような構成においても追加構成が必要となりコストアップが問題となる。これらのその他の構成と比較して、本実施形態の光沢処理装置70は、コストを抑えると共に搬送性を損なわない構成であると言える。
上述したように、本実施形態の光沢処理装置70では、搬送ベルト71を加熱する加熱部として加熱ローラ74が用いられると共に、加熱ローラ74に対して搬送ベルト71を押し付ける加圧部として加圧ローラ75が用いられている。このような構成によれば、ニップ部R4を適切に形成して、トナーTNの溶融及び用紙Pの搬送等を適切に行うことができる。
また、光沢処理装置70において、搬送部分71pは、用紙Pの搬送方向において、ニップ部出口Rdと冷却装置76との間に位置している。このような構成によれば、ニップ部出口Rdから搬出された用紙Pが冷却装置76に到達する前に、搬送部分71pによって、用紙Pを本来の搬送方向(加熱ローラ74の周方向CD)にガイドすることができ、用紙Pが搬送ベルト71から離間することをより適切に抑制することができる。
また、光沢処理装置70において、搬送部分71pは、加熱ローラ74に接触する湾曲部71aと、湾曲部71aから冷却装置76に向かって直線状に延びる直線部71bと、を備えている。このような構成によれば、搬送部分71p(搬送ベルト71)について、加熱ローラ74と接触する部分については加熱ローラ74の周方向CDに沿った湾曲形状としながら、ニップ部出口Rdよりも下流側においては最短距離で冷却装置76に向かう直線形状とすることができる。このことで、用紙Pを本来の搬送方向(加熱ローラ74の周方向CD)に適切にガイドすることができる。
また、光沢処理装置70において、搬送部分71p(詳細には直線部71b)は、ニップ部出口Rdにおける接線L2(図4参照)に沿って、又は該接線L2よりも加熱ローラ74側に傾斜して、冷却装置76に向かって直線状に延びている。接線L2に沿って(又は接線L2よりも加熱ローラ74側に傾斜して)直線部71bが延びていることによって、用紙Pを本来の搬送方向(加熱ローラ74の周方向CD)によりガイドしやすくなり、用紙Pが搬送ベルト71から離間することをより適切に抑制することができる。
また、光沢処理装置70において、加熱ローラ74は、加圧ローラ75よりも硬度が高い材質で形成されている。これにより、加熱ローラ74と加圧ローラ75とが接するニップ部R4においては加圧ローラ75が潰れた(凹んだ)形状となって加熱ローラ74及び加圧ローラ75の密着度が高まり、ニップ部R4において用紙Pを効果的に押圧することができる。
また、光沢処理装置70において、加熱ローラ74の直径は60mmよりも小さくされている。このように加熱ローラ74(及び対応する加圧ローラ75)が小型化された構成を用いた場合には、装置を小型化することができる一方で、曲率が大きくなり用紙が搬送ベルトから離間しやすくなる。図7は、小型化された加熱ローラにおける曲率について説明する図である。図7において、加熱ローラ374は、例えば直径が60mmよりも小さい小型化された加熱ローラを示している。このような小型化された加熱ローラ374と、より大型の加熱ローラ274とを比較して考える。図7に示す例では、加熱ローラ274,374は、互いのニップ幅Wが同じとされている。ニップ幅Wが同じであっても、より小型の加熱ローラ374は、加熱ローラ274と比較して、曲率が大きくなってしまうため、水平に伸びる搬送ベルトからの押し返す力によって用紙が搬送ベルトから離間しやすくなってしまう。この点、本実施形態の光沢処理装置70では、搬送ベルト71が、加熱ローラ74の周方向CD(図6参照)への用紙Pの搬送を妨げないため、加熱ローラ74の直径が小さくされている場合においても、用紙Pが搬送ベルト71から離間することを適切に抑制できる。すなわち、光沢処理装置70によれば、装置の小型化とトナーTNの光沢度の向上を両立することができる。
また、光沢処理装置70において、加熱ローラ74の直径Dに対するニップ幅Wの比率は、0.06以上1以下である。このように、加熱ローラ74に対するニップ幅Wの比率が大きい構成においては、装置を小型化しやすい一方で、用紙Pが搬送ベルト71から離間しやすくなる。この点、本実施形態の光沢処理装置70では、搬送ベルト71が、加熱ローラ74の周方向CD(図6参照)への用紙Pの搬送を妨げないため、小型化された加熱ローラ74に対してある程度ニップ幅Wが大きくされた場合においても、用紙Pが搬送ベルト71から離間することを適切に抑制できる。すなわち、光沢処理装置70によれば、装置の小型化とトナーTNの光沢度の向上を両立することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。図8(a)及び図8(b)は、変形例に係る光沢処理装置70A,70Bの模式断面図である。図8(a)及び図8(b)に示される光沢処理装置70A,70Bでは、ニップ部R4の幅であるニップ幅Wが調整(変更)可能とされている。このような構成によれば、用紙Pの種別(厚さ・大きさ等)によってニップ幅Wの変更が必要になる場合においても、上述した光沢処理装置70の技術を適用し、トナーTNの光沢度を向上させることができる。また、再溶融時において用紙Pの光沢度を向上させるパラメータとして、温度、面圧、ニップ幅が考えられるところ、ニップ幅を適切に調整することによって、用紙Pの光沢度を向上させることができる。
例えば図8(a)に示す光沢処理装置70Aでは、ニップ部出口Rdを回転軸点として加圧ローラ75を回転させる駆動部(不図示)が設けられており、ニップ部出口Rdを回転軸点として加圧ローラ75を回転させることによって、ニップ幅Wを変更している。このようにしてニップ幅Wを変更する構成においては、容易且つ確実にニップ幅Wを調整(変更)することができる。より詳細には、このような構成によれば、搬送ベルト71の延びる角度に影響を与えることなく、単に加圧ローラ75を回転させることによって、容易にニップ幅Wだけを調整することができる。
また、図8(b)に示す光沢処理装置70Bでは、図中の上下方向(加熱ローラ74の回転軸と加圧ローラ75の回転軸とを結ぶ直線が延びる方向)に加熱ローラ74及び加圧ローラ75の少なくともいずれか一方を動かす駆動部(不図示)が設けられており、加熱ローラ74及び加圧ローラ75の少なくともいずれか一方が上下方向に動かされることによって、ニップ幅Wを変更している。加熱ローラ74及び加圧ローラ75の少なくともいずれか一方を、他方から離間する方向(図中の上下方向)に動かすことによっても、ニップ幅Wを容易に調整することができる。そして、光沢処理装置70では、さらに、搬送ベルト71の直線部71bの傾斜角度をニップ幅Wに応じた角度とする駆動部(不図示)が設けられていてもよい。ニップ幅Wが変化することによってニップ部出口Rdにおける用紙Pの搬送方向が変化するところ、ニップ幅Wに応じて直線部71bの傾斜角度(すなわち、搬送ベルト71の張架角度)が調整されることによって、様々なニップ幅Wに対応して適切に用紙Pをガイドし、用紙Pが搬送ベルト71から離間することを抑制することができる。さらに、直線部71bの傾斜角度を調整する駆動部(不図示)によって、直線部71bの傾斜角度は、ニップ幅W及び加熱ローラ74の直径Dに応じた角度とされてもよい。ニップ部出口Rdにおける用紙Pの搬送方向は、ニップ幅Wだけでなく加熱ローラ74の直径Dに応じて変化する。この点、ニップ幅W及び加熱ローラ74の直径Dに応じて直線部71bの傾斜角度が設定されることにより、様々なニップ幅W及び加熱ローラ74の直径Dに対応して適切に用紙Pをガイドし、用紙Pが搬送ベルト71から離間することを抑制することができる。
また、搬送ベルト71を加熱する加熱部として加熱ローラ74、加熱ローラ74に対して搬送ベルト71を押し付ける加圧部として加圧ローラ75を採用するとして説明したがこれに限定されず、加熱部及び加圧部は、例えばローラではなくベルト状の構成であってもよい。また、加熱部として、面状発熱体、ハロゲンランプ、IH等の加熱部材を用いてもよい。なお、加熱部として面状発熱体を用いる場合には、別途駆動用の張架ロールを設ける必要がある。
図9は変形例に係る搬送ベルト171を示す図である。図9に示す搬送ベルト171のように、搬送部分171pが湾曲部の構成として第1部分171x及び第2部分171yを有していてもよい。第1部分171xは、ニップ部出口Rdにおいて加熱ローラ74に接する部分である。第2部分171yは、ニップ部出口Rdよりも下流側において加熱ローラ74に接触する部分である。このように、搬送部分171pは、ニップ部出口Rdよりも下流側まで加熱ローラ74に沿って(接触して)延びている部分を有している。そして、第2部分171yの下流端に接する加熱ローラ74の接点74xにおける接線L22に沿って、第2部分171yに連続する搬送部分171pの直線部171bが冷却装置方向に向かって延びている。このような構成では、搬送部分171pが、より加熱ローラ74に沿って延びた構成となるため、用紙Pを本来の搬送方向(加熱ローラ74の周方向CD)にガイドしやすくなり、用紙Pが搬送ベルト71から離間することをより適切に抑制することができる。
前述した例の全部又は一部は、以下に記載する各クローズによって表現することができるが、以下の記載に限定されない。
[クローズ1]
媒体を搬送する無端ベルトと、
前記無端ベルトを加熱する加熱部と、
前記加熱部に対して前記無端ベルトを押し付ける加圧部と、
前記無端ベルトに隣接して配置され前記無端ベルトを冷却する冷却部と、を備え、
前記無端ベルトが前記加圧部及び前記加熱部の両方に接触する領域にニップ部が形成されており、
前記無端ベルトは、前記媒体の搬送方向における、前記ニップ部の上流端及び前記ニップ部の下流端を結ぶ直線よりも前記加熱部側に傾斜して、前記冷却部に向かって延びる搬送部分を有している、光沢処理装置を有する画像形成システム。
[クローズ2]
前記搬送部分は、前記ニップ部の下流端における接線に沿って、又は該接線よりも前記加熱部側に傾斜して、前記冷却部に向かって延びている、クローズ1記載の画像形成システム。
[クローズ3]
前記搬送部分は、前記媒体の搬送方向において、前記ニップ部の下流端と前記冷却部との間に位置している、クローズ1又は2記載の画像形成システム。
[クローズ4]
前記加熱部は加熱ローラであり、
前記加圧部は加圧ローラである、クローズ1〜3のいずれか一項記載の画像形成システム。
[クローズ5]
前記搬送部分は、前記加熱ローラに接触する湾曲部と、前記湾曲部から前記冷却部に向かって直線状に延びる直線部と、を備える、クローズ4記載の画像形成システム。
[クローズ6]
前記湾曲部は、前記ニップ部の下流端において前記加熱ローラに接触する第1部分と、前記ニップ部の下流端よりも前記搬送方向の下流側において前記加熱ローラに接触する第2部分と、を有する、クローズ5記載の画像形成システム。
[クローズ7]
前記ニップ部の幅であるニップ幅は、変更可能とされている、クローズ5又は6記載の画像形成システム。
[クローズ8]
前記ニップ幅は、前記ニップ部の下流端を回転軸点として前記加圧ローラを回転させることにより、変更可能とされている、クローズ7記載の画像形成システム。
[クローズ9]
前記ニップ幅は、前記加熱ローラの回転軸と前記加圧ローラの回転軸とを結ぶ直線が延びる方向に前記加熱ローラ及び前記加圧ローラの少なくともいずれか一方を動かすことにより、変更可能とされている、クローズ7記載の画像形成システム。
[クローズ10]
前記直線部の前記加熱ローラ側への傾斜角度は、前記ニップ幅に応じた角度とされている、クローズ9記載の画像形成システム。
[クローズ11]
前記直線部の前記加熱ローラ側への傾斜角度は、前記ニップ幅及び前記加熱ローラの直径に応じた角度とされている、クローズ9記載の画像形成システム。
[クローズ12]
前記加熱ローラは、前記加圧ローラよりも硬度が高い材質で形成されている、クローズ4〜11のいずれか一項記載の画像形成システム。
[クローズ13]
前記加熱ローラの直径は60mmよりも小さい、クローズ4〜12のいずれか一項記載の画像形成システム。
[クローズ14]
前記加熱ローラの直径に対するニップ幅の比率は、0.06以上1以下である、クローズ4〜13のいずれか一項記載の画像形成システム。
[クローズ15]
前記無端ベルトに係合する張架ローラを少なくとも1つ以上備える、クローズ1〜14のいずれか一項記載の画像形成システム。
媒体を搬送する無端ベルトと、
前記無端ベルトを加熱する加熱部と、
前記加熱部に対して前記無端ベルトを押し付ける加圧部と、
前記無端ベルトに隣接して配置され前記無端ベルトを冷却する冷却部と、を備え、
前記無端ベルトが前記加圧部及び前記加熱部の両方に接触する領域にニップ部が形成されており、
前記無端ベルトは、前記媒体の搬送方向における、前記ニップ部の上流端及び前記ニップ部の下流端を結ぶ直線よりも前記加熱部側に傾斜して、前記冷却部に向かって延びる搬送部分を有している、光沢処理装置を有する画像形成システム。
[クローズ2]
前記搬送部分は、前記ニップ部の下流端における接線に沿って、又は該接線よりも前記加熱部側に傾斜して、前記冷却部に向かって延びている、クローズ1記載の画像形成システム。
[クローズ3]
前記搬送部分は、前記媒体の搬送方向において、前記ニップ部の下流端と前記冷却部との間に位置している、クローズ1又は2記載の画像形成システム。
[クローズ4]
前記加熱部は加熱ローラであり、
前記加圧部は加圧ローラである、クローズ1〜3のいずれか一項記載の画像形成システム。
[クローズ5]
前記搬送部分は、前記加熱ローラに接触する湾曲部と、前記湾曲部から前記冷却部に向かって直線状に延びる直線部と、を備える、クローズ4記載の画像形成システム。
[クローズ6]
前記湾曲部は、前記ニップ部の下流端において前記加熱ローラに接触する第1部分と、前記ニップ部の下流端よりも前記搬送方向の下流側において前記加熱ローラに接触する第2部分と、を有する、クローズ5記載の画像形成システム。
[クローズ7]
前記ニップ部の幅であるニップ幅は、変更可能とされている、クローズ5又は6記載の画像形成システム。
[クローズ8]
前記ニップ幅は、前記ニップ部の下流端を回転軸点として前記加圧ローラを回転させることにより、変更可能とされている、クローズ7記載の画像形成システム。
[クローズ9]
前記ニップ幅は、前記加熱ローラの回転軸と前記加圧ローラの回転軸とを結ぶ直線が延びる方向に前記加熱ローラ及び前記加圧ローラの少なくともいずれか一方を動かすことにより、変更可能とされている、クローズ7記載の画像形成システム。
[クローズ10]
前記直線部の前記加熱ローラ側への傾斜角度は、前記ニップ幅に応じた角度とされている、クローズ9記載の画像形成システム。
[クローズ11]
前記直線部の前記加熱ローラ側への傾斜角度は、前記ニップ幅及び前記加熱ローラの直径に応じた角度とされている、クローズ9記載の画像形成システム。
[クローズ12]
前記加熱ローラは、前記加圧ローラよりも硬度が高い材質で形成されている、クローズ4〜11のいずれか一項記載の画像形成システム。
[クローズ13]
前記加熱ローラの直径は60mmよりも小さい、クローズ4〜12のいずれか一項記載の画像形成システム。
[クローズ14]
前記加熱ローラの直径に対するニップ幅の比率は、0.06以上1以下である、クローズ4〜13のいずれか一項記載の画像形成システム。
[クローズ15]
前記無端ベルトに係合する張架ローラを少なくとも1つ以上備える、クローズ1〜14のいずれか一項記載の画像形成システム。
Claims (15)
- 媒体を搬送する無端ベルトと、
前記無端ベルトを加熱する加熱部と、
前記加熱部に対して前記無端ベルトを押し付ける加圧部と、
前記無端ベルトに隣接して配置され前記無端ベルトを冷却する冷却部と、を備え、
前記無端ベルトが前記加圧部及び前記加熱部の両方に接触する領域にニップ部が形成されており、
前記無端ベルトは、前記媒体の搬送方向における、前記ニップ部の上流端及び前記ニップ部の下流端を結ぶ直線よりも前記加熱部側に傾斜して、前記冷却部に向かって延びる搬送部分を有している、光沢処理装置を有する画像形成システム。 - 前記搬送部分は、前記ニップ部の下流端における接線に沿って、又は該接線よりも前記加熱部側に傾斜して、前記冷却部に向かって延びている、請求項1記載の画像形成システム。
- 前記搬送部分は、前記媒体の搬送方向において、前記ニップ部の下流端と前記冷却部との間に位置している、請求項1記載の画像形成システム。
- 前記加熱部は加熱ローラであり、
前記加圧部は加圧ローラである、請求項1記載の画像形成システム。 - 前記搬送部分は、前記加熱ローラに接触する湾曲部と、前記湾曲部から前記冷却部に向かって直線状に延びる直線部と、を備える、請求項4記載の画像形成システム。
- 前記湾曲部は、前記ニップ部の下流端において前記加熱ローラに接触する第1部分と、前記ニップ部の下流端よりも前記搬送方向の下流側において前記加熱ローラに接触する第2部分と、を有する、請求項5記載の画像形成システム。
- 前記ニップ部の幅であるニップ幅は、変更可能とされている、請求項5記載の画像形成システム。
- 前記ニップ幅は、前記ニップ部の下流端を回転軸点として前記加圧ローラを回転させることにより、変更可能とされている、請求項7記載の画像形成システム。
- 前記ニップ幅は、前記加熱ローラの回転軸と前記加圧ローラの回転軸とを結ぶ直線が延びる方向に前記加熱ローラ及び前記加圧ローラの少なくともいずれか一方を動かすことにより、変更可能とされている、請求項7記載の画像形成システム。
- 前記直線部の前記加熱ローラ側への傾斜角度は、前記ニップ幅に応じた角度とされている、請求項9記載の画像形成システム。
- 前記直線部の前記加熱ローラ側への傾斜角度は、前記ニップ幅及び前記加熱ローラの直径に応じた角度とされている、請求項9記載の画像形成システム。
- 前記加熱ローラは、前記加圧ローラよりも硬度が高い材質で形成されている、請求項4記載の画像形成システム。
- 前記加熱ローラの直径は60mmよりも小さい、請求項4記載の画像形成システム。
- 前記加熱ローラの直径に対するニップ幅の比率は、0.06以上1以下である、請求項4記載の画像形成システム。
- 前記無端ベルトに係合する張架ローラを少なくとも1つ以上備える、請求項1記載の画像形成システム。
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