JP4254184B2 - 光沢処理装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を担持する記録シートに表面平滑なベルトを介して光沢性を付与する機能を有する光沢処理装置および画像形成装置に係り、特に、その記録シートの搬送方向に沿う側端部等に発生する画像欠陥を解消することが可能な光沢処理装置および画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開平5−216322号公報
【特許文献2】
特公平7−78658号公報
【0003】
従来、光沢性に優れたカラー画像が得られるカラー画像形成方法として、熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層を形成した転写体(記録シートなど)にカラートナーを溶融、固着してカラー画像を形成するに際し、熱源を内蔵する部材したに移動するベルト状搬送体により、転写体の透明樹脂層上に付着したカラートナーを加熱して透明樹脂層中に溶融させ、次いで冷却して固着させ、さらに転写体をベルト状搬送体から分離してカラー画像を形成することが知られている(特許文献1参照)。
【0004】
この画像形成方法によれば、カラートナー像が透明樹脂層中に埋め込まれるように定着されるため、そのカラー画像において照明光の乱反射が防止され、カラー画像からの反射または透過の光量が豊富になり優れた光沢性を付与できるとされている。
【0005】
ところで、このような画像形成方法では、記録シートとして定型サイズのものを繰り返して使用していると、その定着におけるベルト状搬送体の表面に記録シートの端部から紙粉や樹脂成分等の異物が脱落して付着し、かかる異物が後続の記録シート、主にそのシート搬送方向に沿う側端部に転移してしまい、画像欠陥となるという問題が発生する。この画像欠陥は、記録シートに対して端部に余白部を形成しない、いわゆる縁なし画像を形成した場合には、その画像部分に直接異物が付着することになる。また、その余白部を形成する縁あり画像を形成した場合には、その余白部のみかまたは余白部を含む画像部分に異物が付着することになる。
【0006】
しかし、このベルト状搬送体に付着した異物はクリーニング手段によって除去されにくく、特に樹脂成分にあっては定着時における加熱環境の影響等によりその物性が経時的に変化して変質するため、より一層除去しにくい傾向にある。
【0007】
ちなみに、従来においても、定着用の耐熱ベルトに転写材が連続して通紙される場合に、その転写材の通る部分と通らない部分がいつも同じ位置になってベルトの耐久性が低下してしまう不具合を解消するため、耐熱ベルトの搬送方向と交差する方向にそのベルトを積極的に移動させて転写材と耐熱ベルトが接する箇所を一定にさせないようにするベルト寄り機構を設けた加熱定着装置が提案されている(特許文献2参照)。
【0008】
しかし、このようなベルト寄り機構を採用した場合は、初期の段階では問題がないものの、実際にはベルトに転写材(記録シート)の端部から紙粉等の異物がごく僅かずつ脱落して付着しているため、通紙回数が大幅に増加するにつれてその異物がベルトの転写材端部の接触する部分に徐々に堆積して帯状に付着し、最終的に後続の転写材に転移して画像欠陥を引き起こすことになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的とするところは、画像を担持する記録シートにベルトを介して光沢性を付与する機能を有する装置として、その記録シートの搬送方向に沿う側端部等に異物が付着して発生する画像欠陥を解消することができる光沢処理装置および画像形成装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の光沢処理装置は、回転する表面平滑な無端状のベルトと、このベルトの表面に画像を担持する記録シートをその像担持面がベルト表面と対向する状態で加熱および加圧して密着させる加熱加圧手段とを有する光沢付与装置と、この光沢付与装置のベルトから剥離されて搬出される前記記録シートの搬送方向に沿う両側端部の少なくとも一方を裁断して除去する裁断装置とを備えていることを特徴とするものである。
【0011】
また、本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する記録シートを定着する定着装置として、回転する表面平滑な無端状の定着ベルトと、この定着ベルトの表面に前記記録シートをその像担持面がベルト表面と対向する状態で加熱および加圧して密着させる加熱加圧手段とを有するベルト定着装置を少なくとも装備する画像形成装置において、前記ベルト定着装置の定着ベルトから剥離されて排出される前記記録シートの搬送方向に沿う両側端部の少なくとも一方を裁断して除去する裁断装置を設けていることを特徴とするものである。
【0012】
そして、このような本発明の光沢処理装置および画像形成装置によれば、その光沢付与装置またはベルト定着装置のベルトから剥離された後に記録シートの搬送方向に沿う両側端部の少なくとも一方が裁断されて除去される。これにより、その光沢付与装置またはベルト定着装置においてベルト上に付着、堆積する記録シートの紙粉、樹脂成分等の異物が後続の記録シートの端部等に微量に転移付着して画像欠陥が発生しても、その異物が付着する記録シートの少なくとも一側端部が裁断除去されて解消されることになる。
【0013】
両発明において、裁断除去する記録シートの部位は、上記異物の転移付着に起因した画像欠陥が発生しやすい上記両側端部であるが、かかる画像欠陥の発生状態に応じて、その両端部の少なくとも一方であってもよい。また、必要に応じて、記録シートの搬送方向における先端部や後端部についても裁断除去するように構成してもよい。この裁断除去する部位の幅については、その裁断除去によって消失する画像部分の割合が必要最低限となる寸法であることは言うまでもない。また、前記光沢付与装置またはベルト定着装置においては、そのベルト又は定着ベルトに密着させて搬送している間の(像を含む)記録シートを積極的に冷却する冷却装置を設置することが好ましい。
【0014】
また、本発明の光沢処理装置および画像形成装置においては、その光沢付与装置またはベルト定着装置に、前記ベルト又は定着ベルトをその回転する方向と直交する方向に所定の量移動させるベルト移動機構を設ける場合には、前記裁断装置により前記記録シートの搬送方向に沿う両側端部を裁断するとともに、その裁断して除去する幅を前記ベルト移動機構のベルトを移動させる幅よりも広い寸法に設定するとよい。
【0015】
この場合には、ベルト移動機構により(定着)ベルトを往復移動させた範囲内で前記異物が付着堆積することがあっても、かかる異物の転移付着により発生するおそれのある記録シートの側端部が確実に裁断除去されるようになる。
【0016】
両発明における前記記録シートは、シート基材の少なくとも片面に熱可塑性樹脂からなる受像層を形成したものであることが好ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル、ポリエチレン、スチレン−アクリル酸エステル樹脂等の樹脂が使用される。この受像層の厚さは、トナー像等の画像の埋め込み性と定着(光沢付与処理)した後の応力ひずみ(曲げひずみ)による割れ(クラック)防止等の観点から5〜20μmが好ましい。
【0017】
このような受像層を有する記録シートを使用した場合には、その光沢付与装置またはベルト定着装置においてベルトまたは定着ベルトに加熱加圧して密着させた記録シートの受像層に画像またはトナー像を埋め込むようにすることができるため、表面凹凸が少なく、シート全面にわたって光沢性に優れた画像を得ることができるようになる。
【0018】
本発明の光沢処理装置は、画像が形成された記録シートに対して光沢を付与する処理を施す目的で使用される。このことから、光沢処理装置は、電子写真方式等によりトナーからなる像を記録シートに形成するプリンタ、複写機等の画像形成装置と組み合わせて使用することができる。これ以外にも、熱軟化性の画像を形成したり熱軟化性の記録シートを使用する印字方式、例えばインクジェット方式、昇華型方式、サーモオートクローム(TA)方式、銀塩写真方式等により画像が印字された記録シートを、この光沢処理装置に導入して光沢処理を付与するような形態で使用することもできる。
【0019】
【発明の実施の形態】
《実施の形態1》
図1は、本発明の実施の形態1に係る光沢処理装置およびカラー画像形成装置を示すものである。
【0020】
このカラー画像形成装置は、その筐体1の内部に、中間転写方式を利用した作像システム2、記録シートPを供給する給紙ユニット3、第1定着装置4等が配設されている。また、その筐体1の外部には、ベルト定着装置(光沢付与装置)5及び裁断装置6を備えた光沢処理装置7、原稿読取装置8、図示しない操作表示ユニット等が配設されている。
【0021】
そして、この画像形成装置においては、図示しない操作表示ユニットから所定の選択指示を行うことにより、一般の画像出力(コピー、プリント)を行う出力モード(通常プリントモード)と、光沢性を付与する画像出力を行う出力モード(写真プリントモード)とのいずれかを選択できるようになっている。
【0022】
また、この画像形成装置においては、上記各出力モードに応じた特有の画像形成プロセスパターンが選択設定されるようになっている。すなわち、画像形成を行うに際して、前記通常プリントモードを選択した場合には、第1定着装置4による定着を行った後に(光沢処理装置7には送られず)排出されるプロセスパターンが選択される。一方、写真プリントモードを選択した場合には、第1定着装置4による定着を行った後に光沢処理装置7による光沢処理を行うプロセスパターンが選択される。
【0023】
以下、各構成部位について説明すると、作像システム2は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の4色のトナー像を専用に形成する作像ユニット10Y、10M、10C、10Kと、この4つの作像ユニット10(Y,M,C,K)で形成されるトナー像を担持して記録シートPへの転写位置まで搬送する中間転写ベルト20とで主に構成されている。
【0024】
作像ユニット10はいずれも、基本的に、表面に有機感光層等が形成されて矢印A方向に回転する感光ドラム11を有し、その感光ドラム11に対して以下のような電子写真プロセスにより未定着のトナー像を形成するものである。すなわち、まず回転する感光ドラム11の表面が、ロール型等の帯電装置12によって一様に帯電処理された後、その帯電表面に露光装置13から後述の作像用データ信号に基づくレーザビームLBが走査露光されて静電潜像が形成される。次いで、その潜像が現像装置14から供給される現像剤のトナー成分により現像されて所定の色のトナー像として顕像化される。
【0025】
このようにして各作像ユニット10で形成されるトナー像は、その各感光ドラム11と一次転写ロール15の間を通過する中間転写ベルト20に対し静電的に一次転写されるようになっている。転写後の感光ドラム11の表面は、ドラム用クリーニング装置16により清掃された後、ランプ方式等の除電装置17により除電される。図中の符号18(Y,M,C,K)は、各現像装置14に補給すべきトナーがそれぞれ収容されているトナーカートリッジである。
【0026】
中間転写ベルト20は、導電材等を含有させて体積抵抗率を調整したポリイミドフィルム等からなる無端状のベルトである。そして、この中間転写ベルト20は、駆動ロール21、二次転写部のバックアップロール22、複数の従動ロール23、24、…に張架されるとともにその従動ロール23、24の間で前記各作像ユニット10の感光ドラム11とそれぞれ接するような状態で配設され、矢印B方向に回転するようになっている。
【0027】
給紙ユニット3は、複数枚の記録シートPをそのサイズごとに分けて積載収容する複数の給紙カセット31A,31Bを有するものである。この給紙ユニット3は、その給紙カセット31から用紙送出装置32により記録シートPを1枚ずつ送り出し、複数の搬送ロール対やガイド部材等にて構成される給紙搬送路R1を通してレジストロール対33まで搬送した後、そのレジストロール対33により記録シートPを二次転写タイミングに合わせて二次転写位置に送り込むようになっている。
【0028】
記録シートPは、この画像形成装置内を搬送可能であってトナー像の転写および定着が可能なものであれば特に制約されるものではない。この記録シートPとしては、通常、A4版、B5版等の規定サイズからなる普通紙P1やコート紙が使用される。このような用紙は、主に前述した通常プリントモードによる画像形成を行う場合に使用される。また、前述の写真プリントモードによる画像形成を行う場合には、通常、図6に例示するようにシート基材(普通紙など)81の少なくとも片面にポリエステル樹脂からなる透明な受像層82を5〜20μm程度の厚さに形成した写真プリント用記録紙P2が使用される。このような写真プリント用記録紙P2は、その受像層82が形成された面が全面にわたって均一な光沢感を有している。
【0029】
前記中間転写ベルト20に転写されたトナー像は、そのベルト20に担持された状態で上記バックアップロール22と対向配置される二次転写ロール25とベルト20の間の二次転写位置まで搬送され、その二次転写位置に給紙ユニット3における給紙カセット31から搬送供給される所定サイズの記録シートP(ここでは前記した普通紙P1が供給されるものとする)に対して静電的に二次転写される。二次転写後の中間転写ベルト20の表面は、ベルト用クリーニング装置26により清掃される。
【0030】
第1定着装置4は、基本的に加熱ロール41と加圧ベルト42とを圧接配置したものである。加熱ロール41は、アルミニウム等からなる金属製円筒ロールに弾性層(例えばシリコーンゴム層)及び離型層(例えばPFAチューブ)を被覆形成し、そのロール内部にハロゲンランプ等の加熱源を配置したものである。加圧ベルト42は、ポリイミドフィルム等からなるベルト基材に離型層(例えばPFAチューブ)を形成したものである。また、加圧ベルト42の内部には、そのベルトを加熱ロール41に押圧してニップを形成する加圧パッドが配置されている。
【0031】
この第1定着装置4と光沢処理装置7の間には、第1定着終了後の記録シートPを光沢処理装置7のベルト定着装置5に搬送する光沢処理用搬送路R2と、その記録シートPを第2定着用搬送路R2の途中で分岐させて筐体1の外部(例えば排紙トレイ37)に排出搬送する排出用搬送路R3が設けられている。この各搬送路R2〜R3はいずれも搬送ロール対とガイド部材等で構成されている。光沢処理用搬送路R2と排出用搬送路R3の分岐点には、記録シートPを所定の搬送路側に切り換えて送りこむための搬送方向切換ゲート35が設けられている。図中の符号36は排出ロール対である。
【0032】
前記トナー像が二次転写された記録シートPは、第1定着装置4に送りこまれて加熱ロール41と加圧ベルト42のニップを通過することにより加熱加圧される。これにより、トナー像が記録シートPに定着される。第1定着装置4による第1定着が終了した記録シートPは、以下のいずれかの工程パターンを経ることになる。1つは、前述の通常プリントモードを選択した場合に、搬送方向切換ゲート35の案内により排出用搬送路R3側に送り込まれて排出ロール対36により筐体外部(排出トレイ37等)へ排出される工程パターンである。もう1つは、前述の写真プリントモードを選択した場合に、搬送方向切換ゲート35の案内により光沢処理用搬送路R2を通して光沢処理装置7に搬送される工程パターンである。
【0033】
原稿読取装置8は、複写すべき原稿を光源により照明しつつ、その原稿からの画像の反射光をCCD(電荷結合素子)センサで読み取り、所要の画像信号処理を施した後に画像データとして入力するものである。この原稿読取装置で読み取った画像データは送信ケーブルを通じて図示しない画像処理ユニットに送信される。また、この画像形成装置では、記録媒体に記録された画像データを入力する記憶媒体読取装置や、外部接続機器(例えばパーソナルコンピュータ)で作成された画像データ(文字データを含む)を通信ケーブル、無線等の情報伝達手段にて入力する通信用入力装置などが設けられており、これらの画像データを取り込めるようになっている。特に、デジタルスチルカメラ(DSC)の撮像データを取り込めるようにもなっている。
【0034】
この原稿読取装置8や記憶媒体読取装置、通信用入力装置から入力される各種の画像データは、画像処理ユニットにおいてそれぞれ所定の画像処理(色変換処理、解像度処理、変倍処理、加工・編集処理等)をして作像用データに変換される。また、その変換された作像用データは、前記作像システム2における露光装置13に送信されて前述したような作像工程に供されるようになっている。
【0035】
この画像形成装置では、前記4つの作像ユニット10(Y,M,C,K)でそれぞれ形成する4色のトナー像を中間転写ベルト20に順次転写した後に、その多重トナー像を記録シートPに一括して二次転写することにより、フルカラー画像を形成することが可能である。また、4つの作像ユニット10(Y,M,C,K)のうちで一部の作像ユニット、例えばブラック用の作像ユニット10Kのみを作動させてブラックトナー像を形成し、中間転写ベルト20を介して記録シートPに転写させることにより白黒画像等の単色画像を形成したり、その他にも2〜3色のトナー像を混合した多色画像を形成することも可能である。
【0036】
光沢処理装置7は、図1や図2に示すように、その筐体70内に少なくともベルト定着装置5及び裁断装置6を備えたものであって、画像形成装置の筐体1の上部に設置された状態で使用される。
【0037】
ベルト定着装置5は、基本的に光沢を付与するための装置として機能するものであるが、この例では画像形成装置の第2定着装置として使用されるものでもあり、このため筐体1内部に設置された第1定着装置4の記録シート搬送方向の下流側となる部位に配置される。このベルト定着装置5は、基本的に、矢印C方向に回転する加熱ロール51と、剥離ロール52と、ステアリングロール53と、この各ロール51〜53に架け回された定着ベルト54と、この定着ベルト54を加熱ロール51に押圧してニップを形成する加圧ロール55と、定着ベルト54のニップ下流側の部位を冷却する冷却器56等を備えている。図中の符号58は記録シートPの導入用または排出用のガイド部材(シュート)、59は排出ロール対である。
【0038】
加熱ロール51と加圧ロール55は加熱加圧手段を構成するものである、このうち加熱ロール51は、熱伝導性の高い金属製円筒ロール51aに弾性層(例えばシリコーンゴム層)を被覆形成し、そのロール51aの内部にハロゲンランプ等の加熱源57を配置したものである。一方、加圧ロール55は、熱伝導性の高い金属製円筒ロール55aに弾性層(例えばシリコーンゴム層)及び離型層(例えばPFA等のフッ素樹脂製チューブ)55bをこの順に被覆形成し、そのロール55aの内部にハロゲンランプ等の加熱源57を配置したものである。また、剥離ロール52は、定着ベルト54から記録シートPをそのシート自身の剛性により剥離させるためのものである。このロール52の外形寸法は、定着ベルト54と記録シートPの付着力、及び定着ベルト54の剥離ロール52への巻き付き角度によって決定される。
【0039】
ステアリングロール53は、定着ベルト54をその回転方向Cに直交する方向の所定位置を通過させるようにその直交する方向に所定の量(図5の符号αで示す移動幅)だけ調整移動させるためのものである。実際、このロール53は、その一端部側の軸が位置的に固定した状態で支持され、その他端部側の軸が変位機構9により加熱ロール51の中心線(軸線)に対して傾けた状態に変位されるように支持されており、これにより上記回転方向Cに直交する方向に対して往復移動可能になっている。変位機構9は、そのステアリングロール53の軸を駆動手段の動力を使用して上記傾けるべき方向に形成されたガイド孔にそって任意に変位させることができる仕組みになっている。その駆動手段としては、カム機構等を利用して構成されるものが使用される。このステアリングロール53と変位機構9による定着ベルト54の上記移動動作は、定着ベルト54の各側端部の位置を検知するように所定の位置(移動幅αを見込んだ各位置)に設置された位置検知センサ91、92で検知され、その検知情報が変位機構9の制御部にフィードバックされて変位機構9の動作が制御されるようになっている。また、このステアリングロール53による定着ベルト54の上記移動動作は、定着ベルト54の回転開始から回転駆動中において位置検知センサ91、92からの検知情報が入力されるごとに実行される。ただし、上記移動動作の制御方式等については特にこれに限定されるものではない。
【0040】
定着ベルト54は、熱硬化型のポリイミド製の無端状フィルム(75μm以上)に表面が平滑なシリコーンゴム等の表面層(30μm以上)を被覆形成したものである。冷却器56は、実際には定着ベルト54と密着している記録シートPを冷却するためのものである。この冷却器56は、加熱ロール51と剥離ロール52の間となる定着ベルト54の内周面領域に配置され、その内周面に接触してベルト54の熱を吸収するものである。この例では、例えば多数枚の放熱フィンが形成されている放熱板56aと、送風または吸気ファンと接続されているダクト56bを組み合わせた構成を採用している。
【0041】
裁断装置6は、図2や図3に示すように、記録シートPの搬送方向Dに沿う両側短部Pa,Pbをそれぞれ裁断する2組のホイール式カッター61、62と、記録シートPの搬送方向Dにおける先端部PcおよびPd後端部を裁断するギロチン式カッター63、64とを備えたものである。図中の符号65〜67は第1〜第3の用紙搬送ロール対、68は用紙搬送ガイド、69は記録シートPの先端部Pcの通過を検知する用紙検知センサである。
【0042】
ホイール式カッター61、62は、円盤状の切断歯であり、上ホイール歯61a,62aと下ホイール歯61b,62bという上下(図1、2における上下方向)一対の構成からなるものである。このカッター61、62は、その上ホイール歯61a,62aと下ホイール歯61b,62bとが記録シートPの搬送路内で一部接触交差するような状態となるように、記録シートPの搬送方向Dと直行する方向において上下平行に配置される支持軸71の所定位置に回転自在かつ調整可能に取り付けられている。その所定位置とは、記録シートPの搬送基準位置であるサイドレジ(記録シートの一側端部を基準位置とするもの)位置Eから所定の距離だけ離れた位置(各切断位置)にそれぞれ配置されている。また、この各ホイール式カッター61、62の切断(取り付け)位置は、原則として、記録シートの側端部における前記異物が転移付着する領域に相応する位置に設定される。
【0043】
このホイール式カッター61、62による裁断は、その上ホイール歯61a,62aと下ホイール歯61b,62bの接触交差している部位(位置)を記録シートPが通過するように搬送されることで自動的に行われる。
【0044】
ギロチン式カッター63、64は、板状の切断歯であり、可動歯63a,64aと固定歯61b,62bという一対の歯によって構成されている。このカッター63、64は、記録シートPの搬送方向Dに沿って所定の間隔Xをあけて平行状態で配置されているとともに、その搬送方向Dと直行する方向においてその可動歯63a,64aと固定歯61b,62bとが上下位置に対向した状態で配置されている。このうち固定歯61b,62bは、記録シートの搬送路内に位置するように配置されている。一方、可動歯63a,64aは、固定歯61b,62bに対して接近および離間可能な方向(上下方向)に変位(上昇移動および下降移動)する支持部材72に取り付けられ、その支持部材72の変位(特に下降移動)により固定歯61b,62bと近接交差して切断可能な状態になる仕組みになっている。
【0045】
このギロチン式カッター63、64による裁断は、記録シートPの先端部Paが用紙検知センサ69により検知されてから所定時間が経過した段階で、用紙搬送ロール対65〜67による記録シートPの搬送が停止させられ、その停止状態において可動歯が下降移動することにより行われる。所定時間とは、記録シートの先端部Paが用紙検知センサ69による検知位置から切断基準位置に到達するまでに搬送されるときの所要時間である。また、このギロチン式カッター63、64の切断(取り付け)位置は、原則として、記録シートの先端部および後端部における前記異物が転移付着する領域に相応した位置に設定される。
【0046】
次に、前述の写真プリントモードが選択された場合における光沢処理装置7の動作について説明する。
【0047】
まず、第1定着装置4から排出された記録シートPは、搬送方向切換ゲート35の案内により光沢処理用搬送路R2を通して光沢処理装置7に送られ、最初に第2定着装置としてのベルト定着装置5を通過する。
【0048】
ベルト定着装置5では以下の光沢付与処理(または第2定着)が行われる。まず、第1定着後の記録シートPがベルト定着装置5に送り込まれると、その記録シートPは定着ベルト54と加圧ロール55の間のニップを通過することにより加熱加圧され、そのニップを通過した後も定着ベルト54に密着した状態のままで搬送される。続いて、定着ベルト54に密着した記録シートPは、冷却器56により所定の温度まで冷却された後、剥離ロール52のある部位において定着ベルト47から剥離される。これにより、第1定着装置4により定着されたトナー像は、定着ベルト54の平滑な表面が転写されて光沢感が付与された状態で記録シートPに再び定着される。
【0049】
ここで、記録シートPとして、前記した受像層82が形成された写真プリント用用紙P2を使用した場合には、それ以外の普通紙P1等の記録シートPを使用した場合に比べて、写真画質に匹敵するような光沢性が付与される。つまり、写真プリント用記録紙P2を使用して写真プリントを行った場合には、図7aに示すように、トナー像が第1定着において加熱溶融されて受像層82の表面に少し埋め込まれるとともにその表面から少し突出した状態(トナー像T1)になるが、図7bに示すように、第1定着後のトナー像T1がベルト定着装置5による定着によって受像層82にほぼ完全に埋め込まれた状態となると同時に表面が平滑な状態(トナー像T2)となる。このようにトナー像を含む受像層82の全面が平滑な面となることにより、写真画像に匹敵する高い光沢が得られる。
【0050】
これは、図8に示すように、ベルト定着装置5において加熱ロール51と加圧ロール55により加熱加圧されて溶融した写真プリント用記録紙P2の受像層82とその受像層82に同じく溶融されて押し込まれた状態にある第1定着後のトナー像T1とが冷却器56によって冷却されることで、そのトナー像T1を含む受像層82の全面が定着ベルト54の平滑な表面にならった表面状態で固化されているためであると推測される。
【0051】
次いで、ベルト定着装置5から用紙排出ロール対29により排出された記録シートPは、裁断装置6に送り込まれる。
【0052】
裁断装置6に送り込まれた記録シートPは、図2や図3に示すように、第1及び第2用紙搬送ロール対65、66により装置内を搬送され、ホイール式カッター61、62を通過することでシート両側端部Pa,Pbが裁断される。図3において符号W1,W3はシート側端部の裁断除去幅、W2は側端部を切断された後の記録シートPの送り方向幅を示す。シート側端部の裁断除去幅W1,W3については、通常同じ寸法に設定するが、場合によっては異なる寸法に設定してもよい。
【0053】
続いて、その側端部が裁断されている記録シートPの先端部Paが用紙検知センサ69で検知されてから所定時間が経過すると、図4に示すように、用紙搬送ロール対65〜67のシート搬送動作が停止し、その停止状態においてギロチン式カッターの可動歯可動歯63a,64が下降移動してそのカッターの固定歯61b,62bとそれぞれ近接交差した後、再び上昇して退避する。これにより、記録シートPの先端部Pcおよび後端部Pdが裁断される。図4において符号L1,L3はシート先端部および後端部の裁断除去幅、L2は先後端部を切断された後の記録シートPの送り方向長さを示す。シート先後端部の裁断除去幅L1,L3については、通常同じ寸法に設定するが、場合によっては異なる寸法に設定してもよい。
【0054】
この例では、ホイール式カッター61、62の配置関係により、ギロチン式カッター63、64による記録シートの先端部および後端部の裁断が行われる時点でもホイール式カッター61、62によるシート両側端部の裁断は進行途中である。そして、ギロチン式カッター63、64による裁断が終了すると、用紙搬送ロール対65〜67のシート搬送動作が再開される。これにより、記録シートPは、ホイール式カッター61、62による両側端部の裁断が続行される。また、ホイール式カッター61、62を通過した後の記録シートPは、最後に、用紙搬送ロール対67により排出トレイ39上に排出される。
【0055】
このように光沢処理装置7を通過した記録シートPは、ベルト定着装置5の通過により光沢が付与された後、裁断装置6によりその両側端部Pa,pbおよび先後端部Pc,Pdがそれぞれ裁断された状態で排出される。
【0056】
この結果、第1定着装置4で第1定着されたトナー像を担持する記録シートP(P)は、優れた光沢が付与されるとともに、以下のようにシート両側端部における画像欠陥の問題が解消される。すなわち、光沢処理装置7の通過により、そのベルト定着装置5における定着ベルト54の記録シートPの特に両側端部が通過する領域に付着する紙粉、樹脂成分等の異物がシート両側端部Pa,Pbに転移付着しても、かかるシート両側端部Pa,Pbが上記裁断により除去されるため、その異物付着によるシート両側端部における画像欠陥がなくなる。
【0057】
また、裁断装置6によりシート先端部Pcおよび後端部Pdが裁断されて除去されるため、上記異物がシート先後端部Pc,Pdに転移付着することがあっても、かかる異物付着によるシート先後端部における画像欠陥の問題も解消されることになる。
【0058】
そして、この光沢処理装置7においては、図5に示すように、そのベルト定着装置5の定着ベルト54が、ステアリングロール53および変位機構9(いわゆるベルト移動機構)の動作によりベルト回転方向Cと直交する方向に所定の移動幅αだけ移動するようになっている。
【0059】
これにより、同じ定形サイズの記録シートPを繰り返して使用する場合であっても、その記録シートの両側端部Pa,Pbと接触する定着ベルト54の部分が常に同じ位置であり続けることがなく異なるようになる。この結果、初期段階においては、その記録シートの特に両側端部Pa,Pbから脱落する紙粉、樹脂成分等の異物が定着ベルト54の同じ部分に帯状に付着・堆積することが低減されるため、使用初期段階では、かかる異物が後続の記録シートPの両側端部Pa,Pbに転移付着して画像欠陥を引き起こすことも少なくなる。
【0060】
また、このベルト移動機構を採用した場合であっても、既述したとおり長期的にみると定着ベルト54の移動幅αに相当する部分に上記異物の付着堆積が発生してしまうことになるが、この例では、図5に示すように裁断装置6により記録シートの両側端部Pa,Pbの裁断除去幅W1,W3をベルト移動機構のベルト移動幅αよりも広い寸法(W1>α,W3>α)に設定している。
【0061】
これにより、ベルト移動機構を採用しているベルト定着装置5の定着ベルト54の移動幅αに相当する部分に上記異物が付着堆積する場合があっても、その定着ベルト54の移動幅αに相当する部分に密着して通過する記録シートの両側端部Pa,Pbが裁断装置6によりその移動幅αよりも広い裁断除去幅W1,W3でもって裁断されて確実に除去される。この結果、かかる異物の転移付着による画像欠陥の問題も適切に解消されることになる。
【0062】
このような光沢処理装置7を装備する画像形成装置により試験的な画像出力を行ったところ、以下のような結果が得られた。
【0063】
まず、画像形成装置の第1定着装置4を取り外し、記録シートPとして以下の写真プリント用記録紙P2を使用した。そして、作像システム2によりその記録紙P2にテスト用カラー画像(裁断されて残る領域サイズよりも少し大きいサイズの画像であってシート4辺端部に余白が形成される画像)を形成して転写した後、そのトナー像が転写された記録紙P2を直接、光沢処理装置7に導き入れて通過させるという画像形成をその記録紙2万枚に対して行った。
【0064】
写真用プリント用記録紙P2は、シート基材81としてZnO、TiO等の白色顔料を分散した塗工層をコーティングしてなるA4版サイズのコート紙(坪量:180gsm)を使用し、このコート紙の片面にポリエステル樹脂)からなる厚さ15μmの受像層82を形成したものである。ポリエステル樹脂は、融点Tmが89℃、ガラス転移点Tgが53℃、重量平均分子量Mwが13300、数平均分子量Mnが4000、Mw/Mnが3.3からなるものである。トナーとしては、スチレン−アクリル樹脂製のものを使用し、そのトナーにより形成するカラー画像のトナー付着量については1色当たり0.4mg/cm2とした。
【0065】
光沢処理装置7のベルト定着装置5における加熱加圧条件は、加熱温度を140℃、加圧力を1000Nとした。また、定着ベルト54の回転速度を52mm/secとし、冷却装置56による冷却温度を70℃とした。一方、その裁断装置6における裁断条件は、シート側端部の裁断除去幅W1,W3をいずれも3.5mmとし、そのシート先後端部の裁断除去幅L1,L3はいずれも21mmとした。この裁断除去幅はいずれも、記録紙P2の両側端部および先後端部に形成される不要な画像端部および余白部が裁断除去される寸法である。
【0066】
この結果、2万枚の写真用プリント用記録紙P2に形成されて得られた画像はいずれも、高光沢な画像に仕上がっていた。また、2万枚の画像形成により定着ベルト54の用紙両側端部に相当する部位には紙粉、樹脂成分等の異物の付着が認められたが、裁断された後の記録紙の画像にはその異物の付着が認められず、画像への影響はなかった。
【0067】
次に、上記写真用プリント用記録紙P2として以下のサイズのものを使用するとともに、ベルト定着装置6のベルト移動機構の移動幅αを以下の寸法に設定して画像形成をその記録紙2万枚に対して行った。
【0068】
記録紙P2はA6版サイズ(105mm×149mm)のものを使用し、それを縦送りした。また、この記録紙に、その4辺端部にいずれも5mm幅の余白部を有する画像を形成した。裁断装置6におけるシート側端部の裁断除去幅W1,W3はいずれも8mmとし、そのシート先後端部の裁断除去幅L1,L3はいずれも11mmとした。そして、ベルト移動機構の移動幅αを3mmとした。
【0069】
この結果、2万枚の写真用プリント用記録紙P2に形成されて得られた画像はいずれも、高光沢な画像に仕上がっているとともに、その異物の付着がないものであった。特に、この記録紙P2は、裁断により、その4辺端部の余白部が完全に除去され、しかも全体が銀塩写真におけるL版サイズ(89mm×127mm)と同じサイズになったことから、写真画像のごとき高光沢で縁なしのプリント物として得ることができた。
【0070】
《他の実施の形態》
実施の形態1では、第1定着装置4を併設した場合について例示したが、この第1定着装置4を設けず、二次転写位置のシート搬送方向下流側の部位に光沢処理装置7のみを設置した画像形成装置として構成することもできる。この場合、トナー像が二次転写された記録シートPは、光沢処理装置7のベルト定着装置5により定着処理されることになる。
【0071】
また、実施の形態1では、光沢処理装置7を画像形成装置の一部として使用する場合について例示したが、光沢処理装置7を単独で使用してもよい。具体的には、画像形成装置の第1定着装置4により定着されて排出されるだけの記録シートは、高光沢処理がなされていない状態のものであるが、その記録シートを別途手動等により、光沢処理処理装置7に導入して通すことで異物付着による画像欠陥のない高光沢の画像を得ることができる。
【0072】
さらに、光沢処理装置7は、画像形成装置と併用する場合および単独で使用する場合のいずれであっても、そのベルト定着装置(光沢付与装置)5における冷却装置56の設置を省略してもよい。この構成は、特に、加熱ロール51から剥離ロール52までの離間距離を長めに設定することが可能な場合に有効である。これにより、定着ベルト54に密着する記録シートは自然冷却されることになる。この自然冷却によっても、画像を担持する記録シート(特に受像層が形成された記録紙)に対してベルトの平滑な表面を転写した高光沢処理を施すことが可能である。
【0073】
また、光沢処理装置7は、画像形成装置と併用する場合および単独で使用する場合のいずれであっても、そのホイール式カッター61、62の支持軸71上における位置(各切断位置)を実施の形態1のように固定する構成に限らず、そのカッター61、62を支持軸71の方向に変位可能に取り付け、その切断位置を適宜変更できるように構成してもよい。これにより、カッター61、62による記録シートの側端部の切断幅を調整することが可能となる。
【0074】
また、光沢処理装置7は、画像形成装置と併用する場合および単独で使用する場合のいずれであっても、2組のホイール式カッター61、62のいずれもが実施の形態1のように常時、切断可能な状態にする構成に限らず、必要に応じて、そのカッター61、62の少なくとも一方を上下方向等に変位可能な支持機構で支持し、その支持機構の変位動作により上下のホイール歯を記録シートの搬送路内から退避させて完全に離間させた状態とし、これにより切断不能な状態にするように構成してもよい。これにより、記録シートPの側端部の少なくとも一方を必要に応じて切断しないようにすることが可能となる。
【0075】
また、光沢処理装置7は、画像形成装置と併用する場合および単独で使用する場合のいずれであっても、そのホイール式カッター61、62を実施の形態1のようにギロチン式カッター63、34の間の任意位置に設置する構成に限らず、必要に応じて、ギロチン式カッター63、64のシート搬送方向Dの前後外側となる適宜の位置(例えば、搬送ロール対65とシート後端部裁断用のカッター63の間や、シート先端部裁断用のカッター64と搬送ロール対67の間)に設置するように構成してもよい。
【0076】
また、光沢処理装置7は、画像形成装置と併用する場合および単独で使用する場合のいずれであっても、そのギロチン式カッター63、64を実施の形態1のように一定の位置に固定配置する構成に限らず、その少なくとも一方のカッター63、64(その可動歯および固定歯)を記録シートPの搬送方向Dに対して平行移動できるように取り付け、その切断位置を適宜変更できるように構成してもよい。これにより、カッター63、64による記録シートの先端部や後端部の切断位置を調整することが可能となる。
【0077】
さらに、画像形成装置は、その作像システム2としてドラム形態の感光体(11)を使用する場合について例示したが、本発明においてはベルト形態の感光体を適用してもよい。さらに、作像システム2としては、感光ドラム11を1つにし、その感光ドラムの周囲に4つの現像装置(前記4色の現像剤を個々に収容するもの)を順次対向配置させる構成や、その感光ドラムに4つの現像装置を1つずつ変位移動させて対向させる構成のものを使用してもよい。
【0078】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光沢処理装置および画像形成装置によれば、画像を担持する記録シートに(定着)ベルトを介して光沢性を付与した後において、その記録シートの搬送方向に沿う側端部等に異物が付着して発生する画像欠陥を解消することができる。この結果、かかる異物付着による画像欠陥のない高光沢の画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1に係るカラー画像形成装置を示す概要図。
【図2】 実施の形態1に係る光沢処理装置を示す概要図。
【図3】 光沢処理装置における裁断装置(シート側端部を裁断している状態)を示す概略平面図。
【図4】 (a)は光沢処理装置における裁断装置(シート側端部を裁断している状態)を示す概略平面図、(b)は(a)の一部正面図。
【図5】 定着ベルトの移動幅とシート側端部の裁断除去幅との関係を示す説明図。
【図6】 記録シートとしての写真プリント用記録紙を示す概略断面図。
【図7】 写真プリント用記録紙に画像出力を行って定着処理をしたときの状態を示すもので、(a)は第1定着後の状態を示す概略断面図、(b)は第2定着(ベルト定着)後の状態を示す概略断面図。
【図8】 ベルト定着装置による定着処理(光沢付与処理)の状態を示す要部説明図。
【符号の説明】
5…ベルト定着装置(光沢付与装置)、7…光沢処理装置、51…加熱ロール(加熱加圧手段の一部)、55…加圧ロール(加熱加圧手段の一部)、54…定着ベルト(無端状のベルト)、81…シート基材、82…受像層、P…記録シート、Pa,Pb…側端部、P2…写真プリント用記録紙(受像層が形成された記録シート)、T…トナー像、D…搬送方向、W1,W3…裁断除去幅、α…移動幅。
Claims (6)
- 加熱ロール及び剥離ロールを含む複数のロールに架け回されて回転する表面平滑な無端状のベルトと、前記ベルトを前記加熱ロールに押圧してニップを形成する加圧ロールとを有し、
熱可塑性樹脂からなる受像層の表面にトナー像が定着された記録シートを、前記ニップに通過させて加熱および加圧して前記ベルトに密着させた状態で搬送してから前記剥離ロールのある該ベルト部分で剥離する光沢付与装置と、
前記光沢付与装置のベルトから剥離されて光沢が付与された前記記録シートの搬送方向に沿う両側端部を裁断して除去する裁断装置と、
前記裁断装置により両側端部が除去された前記記録シートを排出して収容する排出部と
を備えていることを特徴とする光沢処理装置。 - 前記ベルトをその回転する方向と直交する方向に移動させるベルト移動機構を設け、
前記裁断装置は、その裁断して除去する幅を前記ベルト移動機構のベルトを移動させる幅よりも広い寸法に設定している請求項1に記載の光沢処理装置。 - 前記裁断装置は、前記記録シートの搬送方向に沿う両側端部に加えてその搬送方向の先端部および後端部を裁断して除去する請求項1又は2に記載の光沢処理装置。
- 前記記録シートとして、前記裁断装置により裁断されて残る領域サイズよりも少し大きいサイズのトナー像が形成されたものを適用する請求項2に記載の光沢処理装置。
- 記録シートに転写されるトナー像を定着する定着装置と、
前記定着装置から排出される記録シートの搬送方向下流側に配置される請求項1〜4のいずれかに記載の光沢処理装置と、
前記定着装置から排出される記録シートを前記光沢処理装置に導入せずに排出搬送する排出用搬送路と、
前記定着装置から排出される記録シートを前記光沢処理装置に導入するように搬送する光沢処理用搬送路と
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 少なくとも前記定着装置と、トナー像を形成するとともにそのトナー像を記録シートに転写する作像装置とが内部に配設される筐体と、
前記筐体の上方に間隔をあけて配設される原稿読取装置とを有し、
前記光沢処理装置が前記筐体と前記原稿読取装置との間に配設されている請求項5に記載の画像形成装置。
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